CN114374464A - 可重构光分插复用器、光路径保护方法和装置、介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种ROADM、光路径保护方法和装置、介质，属于光通信技术领域。该ROADM包括：多个波长调度单元、光互连单元和至少一个保护单元。光互连单元用于提供多条光通道，以实现多个波长调度单元之间的全互连。该保护单元包括多个第四输入端口和多个第四输出端口。多个第四输入端口与不同的波长调度单元的第一输出端口连接，且多个第四输出端口分别与不同的波长调度单元的第二输入端口连接。保护单元被配置为将任意一个第四输入端口接收到的光传递至任意一个第四输出端口输出。该保护单元能够在异常的光通道对应的两个波长调度单元之间提供新的光通道，从而实现光路径保护。

Description

可重构光分插复用器、光路径保护方法和装置、介质

技术领域

本申请涉及光通信设备技术领域，特别涉及一种可重构光分插复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer，ROADM)、光路径保护方法和装置、介质。

背景技术

ROADM是一种使用在密集波分复用(dense wavelength division multiplexing，DWDM)系统中的器件或设备，ROADM的作用是通过远程的重新配置，动态上路或下路业务波长，实现业务的灵活调度。

一个ROADM具有多个维度(即线路方向)，每个维度对应一个波长调度单元，各个维度对应的波长调度单元之间是全互连的。ROADM的维度数量越多，ROADM内部用于维度间互连的光通道数量越多。为了减少外部连纤数量和提高设备的可靠性，通常将这些光通道集成在一个光互连单元中，如果光互连单元内部的某个光通道出现故障，很难直接修复该光通道。

相关技术中，当光互连单元内部的某个光通道出现故障时，需要通过自动交换光网络(automatically switch optical network，ASON)重路由恢复出现故障的光通道对应的业务。例如，假设站点A、站点B和站点C依次连接，站点D分别与站点A、站点B和站点C连接，如果站点B的光互连单元中用于传输站点A和站点C之间的业务数据的某条光通道出现故障，则需要通过站点D提供连接站点A和站点C的光通道，基于该站点D提供的光通道形成新的光路径，将站点B中发生故障的光通道对应的业务数据通过该新的光路径进行传输，从而恢复站点A和站点C之间的业务数据传输。这里，站点均指ROADM。

这种通过ASON重路由恢复业务数据传输的方式需要占用该ROADM外部的路径资源，通过配置光通信系统中的其他网元并进行调试，才能满足业务需求，恢复业务数据的传输的速度较慢。

发明内容

本申请提供了一种ROADM、光路径保护方法和装置、介质，能够在ROADM内部提供光路径保护，快速恢复业务数据的传输，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种ROADM，包括：多个波长调度单元、光互连单元和至少一个保护单元。

所述波长调度单元包括至少一个第一输入端口、多个第一输出端口、多个第二输入端口和至少一个第二输出端口。所述波长调度单元被配置为将从任意一个所述第一输入端口输入的光中任意波长组合的光传递至所述第一输出端口输出，以及将从任意一个所述第二输入端口输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个所述第二输出端口输出。

所述光互连单元多个光通道组，所述光通道组包括多条光通道，所述多个光通道组中的一个光通道组的多个光通道的一端与所述多个波长调度单元中的一个波长调度单元的多个第一输出端口连接，所述光通道组中的一个光通道组的多个光通道的另一端与所述多个波长调度单元中的不同波长调度单元的第二输入端口连接。因此，与一个光通道组的一端连接的波长调度单元，能够通过对应的该光通道组中的多条光通道分别与其他的波长调度单元连接，从而实现ROADM的各个维度之间的互连。

在本申请实施例中，该光互连单元还包括多个输入端口组和多个输出端口组。输入端口组包括多个第三输入端口，该输入端口组中的多个第三输入端口与一个光通道组中的多条光通道的一端一一对应连接。所述输入端口组中的多个第三输入端口分别与所述多个波长调度单元中的一个波长调度单元的多个第一输出端口一一对应连接，不同的波长调度单元连接的输入端口组不同。输出端口组包括多个第三输出端口，该输出端口组中的多个第三输出端口与一个光通道组中的多条光通道的另一端一一对应连接。所述输出端口组中的多个第三输出端口分别与不同的所述波长调度单元的一个第二输入端口连接，一个输出端口组中的不同第三输出端口连接的波长调度单元不同。

所述保护单元与各个波长调度单元连接，从而能够为任意两个波长调度单元提供保护。该保护单元包括多个第四输入端口和多个第四输出端口。一个第四输入端口与一个所述第一输出端口对应连接，且不同的所述第四输入端口所连接的所述第一输出端口属于不同的所述波长调度单元。一个第四输出端口与一个第二输入端口对应连接，且不同的所述第四输出端口所连接的所述第二输入端口属于不同的所述波长调度单元。所述保护单元被配置为将任意一个所述第四输入端口接收到的光传递至任意一个第四输出端口输出。

如果光互连单元中，连接在第一波长调度单元的一个第一输出端口和第二波长调度单元的一个第二输入端口之间的第一光通道出现异常，那么从第一波长调度单元的第一输入端口到第二波长调度单元的第二输出端口之间由该第一光通道传输的光将无法正常传输。

这种情况下，由于第一波长调度单元能够将从任意一个第一输入端口接收到的光中任意波长组合的光传递至任意一个第一输出端口输出，因此，该第一波长调度单元能够将原本输出到第一光通道的光，输出至与保护单元的目标第四输入端口连接的第一输出端口，并且通过保护单元建立从目标第四输入端口到目标第四输出端口之间的第二光通道，从而通过第二光通道将出现异常的第一光通道对应的光传递到目标第四输出端口所连接的第二波长调度单元的第二输入端口，同时，由于第二波长调度单元能够将从任意一个第二输入端口接收到的光传递至第二输出端口，所以能够将目标第四输出端口输出的光传递到第二波长调度单元的第二输出端口，恢复第一波长调度单元和第二波长调度单元之间的穿通业务。通过该保护单元配合波长调度单元的动作，能够实现在ROADM内部建立新的光路径，从而恢复出现异常的第一光通道所对应的业务的正常传输，无需占用其他的ROADM的路径资源。并且，由于是在ROADM内部进行光通道的切换，实现方便快速，能够快速恢复业务数据的传输。

在一种可能的实施方式中，保护单元针对出现异常的第一光通道提供的用于保护的第二光通道存在于器件内部。保护单元在一个器件的内部建立连接在目标第四输入端口和目标第四输出端口之间的第二光通道，结构简单。在这种方式中，所述保护单元为光开关阵列。光开关阵列包括多个第四输入端口和多个第四输出端口，从任意一个第四输入端口输入的光能够从任一第四输出端口输出。

在另一种可能的实施方式中，保护单元针对出现异常的第一光通道提供的用于保护的第二光通道的部分由器件内部提供，部分通过外部结构例如光纤等提供。在这种方式中，所述保护单元还包括至少一对公共端口，每对所述公共端口包括第五输入端口和第五输出端口，所述第五输入端口与所述第五输出端口连接，例如，通过光纤连接。所述保护单元被配置为将从任意一个所述第四输入端口接收到的任意波长组合的光传递至所述第五输出端口，以及将所述第五输入端口接收到的光中的任意波长组合的光传递至任意一个所述第四输出端口。

可选地，所述保护单元包括一对或者两对所述公共端口。如果公共端口的对数过多，将使得保护单元的制造难度显著增大，制造成本显著增高，因此，需要合理设置公共端口的对数。并且，如果同时有多条光通道出现异常，且这多条异常的光通道对应的波长不同，由于保护单元能够将从任意一个所述第四输入端口接收到的任意波长组合的光传递至所述第五输出端口，以及将所述第五输入端口接收到的光中的任意波长组合的光传递至任意一个所述第四输出端口，所以保护单元能够通过对不同波长的光进行合波再分波处理，同时为这多条出现异常的光通道对应的光路径提供保护，而同时出现多条光通道异常且异常的光通道对应相同的波长的概率较小，因此一对或两对公共端口基本已经能够满足光通道的保护需求。

示例性地，所述保护单元包括波长选择开关(wavelength selective switch，WSS)。

可选地，所述保护单元还包括至少一个光放大器，每对所述公共端口中的所述第五输入端口和所述第五输出端口之间连接一个光放大器。由于光经过一些光学器件(例如WSS)会产生较大的衰减，所以需要在相互连接的第五输入端口和第五输出端口之间设置光放大器，以对光的衰减进行补偿。

在本申请实施例中，每个所述波长调度单元对应ROADM的一个维度。

在一些示例中，每个维度采用两个单向的波长选择开关，且这两个单向的波长选择开关的光路方向相反。在这种情况下，所述波长调度单元包括第一波长选择开关和第二波长选择开关，所述第一波长选择开关包括所述第一输入端口和所述第一输出端口，所述第二波长选择开关包括所述第二输入端口和所述第二输出端口。

在另一些示例中，每个维度采用一个双向波长选择开关。示例性地，双向波长选择开关通过将两个方向相反的单向波长选择开关集成在一起实现。在这种情况下，所述波长调度单元包括双向波长选择开关，所述双向波长选择开关包括所述第一输入端口、所述第一输出端口、所述第二输入端口和所述第二输出端口。

可选地，ROADM还包括上下波单元，由于ROADM的上下波单元通常也包括一个用于上波的合波器和一个用于下波的分波器，与波长调度单元的结构和工作过程相似，所以在一些实例中，该保护单元还能够为上下波单元和各个波长调度单元之间的光通道所属的光路径提供保护。

在这种情况下，所述上下波单元包括多个第六输入端口、多个第六输出端口、多个第七输入端口和多个第七输出端口，所述上下波单元被配置为将从所述多个第六输入端口输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个所述第六输出端口输出，以及将从任意一个所述第七输入端口输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个所述第七输出端口输出。

所述多个第六输出端口中的部分第六输出端口与所述输入端口组中的多个第三输入端口一一对应连接，所述上下波单元和所述波长调度单元对应的输入端口组不相同，从而该部分第六输出端口与一个光通道组的多个光通道的一端一一对应连接。所述多个第七输入端口中的部分第七输入端口与每个所述输出端口组中的一个第三输出端口一一对应连接，从而该部分第七输入端口与各个光通道组中的光通道的另一端一一对应连接。

所述多个第六输出端口中的至少一个第六输出端口与所述保护单元的一个第四输入端口连接。所述多个第七输入端口中的至少一个第七输入端口与所述保护单元的一个第四输出端口连接。

可选地，为了减小ROADM的体积，所述光互连单元为连纤盒或光背板。可替代地，光互连单元包括多根光纤，每条光通道由一根光纤提供。

另一方面，提供了一种光路径保护方法，基于前述ROADM实现，所述方法包括：确定光互连单元中状态异常的第一光通道对应的第一波长调度单元和第二波长调度单元，所述第一光通道用于传输所述第一波长调度单元发送给所述第二波长调度单元的光；在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，所述目标第四输入端口为所述第一波长调度单元所连接的第四输入端口，所述目标第四输出端口为所述第二波长调度单元所连接的第四输出端口；控制所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光，输出至所述目标第四输入端口所连接的所述第一波长调度单元的第一输出端口，以通过所述第二光通道将所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光传输到所述目标第四输出端口；控制所述第二波长调度单元将所述目标第四输出端口输出至所述第二波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第二波长调度单元的所述第二输出端口。

在一种可能的实施方式中，所述保护单元为光开关阵列。相应地，所述在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，包括：控制从所述目标第四输入端口到所述目标第四输出端口的光路上的开关元开启，以建立所述第二光通道。

在另一种可能的实施方式中，所述保护单元还包括至少一对公共端口，每对所述公共端口包括第五输入端口和第五输出端口，所述第五输入端口与所述第五输出端口连接。相应地，所述在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，包括：配置所述保护单元将所述目标第四输入端口接收到的光传递至所述第五输出端口；以及将所述第五输入端口接收到的光传递至所述目标第四输出端口，所述第二光通道由所述目标第四输入端口和所述第五输出端口之间的光通道、第五输出端口和所述第五输入端口之间的光通道和所述第五输入端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。

可选地，所述将所述第五输入端口接收到的光传递至所述目标第四输出端口，包括：将所述第五输入端口接收到的光中第一波长集合的光传递至所述目标第四输出端口，所述第一波长集合中的波长与所述第一光通道上的光的波长相同。

在一些示例中，在两个波长调度单元之间的一个方向的光通道出现异常时，仅将该方向的光通道对应的业务数据切换至保护单元中的光通道进行传输。

在另一些示例中，在两个波长调度单元之间的一个方向的光通道出现异常时，将两个波长调度单元之间的两个方向的光通道对应的业务数据均切换至保护单元中的光通道进行传输，以保证业务收发经过的路径一致，方便故障定位和维护。在这种情况下，该方法还包括：确定所述光互连单元中与所述第一光通道对应的第三光通道，所述第三光通道用于传输所述第二波长调度单元发送给所述第一波长调度单元的光；在所述保护单元中的另一目标第四输入端口和另一目标第四输出端口之间建立第四光通道，其中，所述另一目标第四输入端口为所述第二波长调度单元所连接的第四输入端口，所述另一目标第四输出端口为所述第一波长调度单元所连接的第四输出端口；控制所述第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光，通过与所述另一目标第四输入端口连接的第二波长调度单元的第一输出端口输出至所述另一目标第四输入端口，以通过所述第四光通道将第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光传输到所述另一目标第四输出端口；控制所述第一波长调度单元将所述另一目标第四输出端口输出至所述第一波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第一波长调度单元的第二输出端口。

另一方面，提供了一种光路径保护装置，基于前述ROADM实现，该装置包括：确定模块、光通道建立模块、第一控制模块和第二控制模块。其中，确定模块用于确定状态异常的第一光通道对应的第一波长调度单元和第二波长调度单元，所述第一光通道用于传输所述第一波长调度单元发送给所述第二波长调度单元的光。光通道建立模块用于在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，所述目标第四输入端口为所述第一光通道对应的第一波长调度单元所连接的第四输入端口，所述目标第四输出端口为与所述第一光通道对应的第二波长调度单元所连接的第四输出端口。第一控制模块用于控制所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光，输出至所述目标第四输入端口所连接的所述第一波长调度单元的第一输出端口，以通过所述第二光通道将所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光传输到所述目标第四输出端口。第二控制模块用于控制所述第二波长调度单元将所述目标第四输出端口输出至所述第二波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第二波长调度单元的所述第二输出端口。

在一种可能的实施方式中，所述保护单元为光开关阵列，所述光通道建立模块，用于控制从所述目标第四输入端口到所述目标第四输出端口的光路上的开关元开启，以建立所述第二光通道。

在另一种可能的实施方式中，所述保护单元还包括至少一对公共端口，每对所述公共端口包括第五输入端口和第五输出端口，所述第五输入端口与所述第五输出端口连接。所述光通道建立模块，用于配置所述保护单元将所述目标第四输入端口接收到的光传递至所述第五输出端口；以及将所述第五输入端口接收到的光传递至所述目标第四输出端口，所述第二光通道由所述目标第四输入端口和所述第五输出端口之间的光通道、第五输出端口和所述第五输入端口之间的光通道和所述第五输入端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。

可选地，所述光通道建立模块，用于将所述第五输入端口接收到的光中第一波长集合的光传递至所述目标第四输出端口，所述第一波长集合中的波长与所述第一光通道上的光的波长相同。

在另一些示例中，在两个波长调度单元之间的一个方向的光通道出现异常时，将两个波长调度单元之间的两个方向的光通道对应的业务数据均切换至保护单元中的光通道进行传输。在这种情况下，所述确定模块，还用于确定所述光互连单元中与所述第一光通道对应的第三光通道，所述第三光通道用于传输所述第二波长调度单元发送给所述第一波长调度单元的光；所述光通道建立模块，还用于在所述保护单元中的另一目标第四输入端口和另一目标第四输出端口之间建立第四光通道，其中，所述另一目标第四输入端口为所述第二波长调度单元所连接的第四输入端口，所述另一目标第四输出端口为所述第一波长调度单元所连接的第四输出端口；第一控制模块，还用于控制所述第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光，通过与所述另一目标第四输入端口连接的第二波长调度单元的第一输出端口输出至所述另一目标第四输入端口，以通过所述第四光通道将第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光传输到所述另一目标第四输出端口；所述第二控制模块，还用于控制所述第一波长调度单元将所述另一目标第四输出端口输出至所述第一波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第一波长调度单元的第二输出端口。

另一方面，提供了一种光路径保护装置，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储软件程序以及模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序和/或模块实现前述任一种方法。

又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储处理器所执行的程序代码，所述程序代码包括用于实现前述任一种方法的指令。

再一方面，提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行前述任一种方法。

在本申请中，如果光互连单元内部的某条光通道出现异常，导致光通道对应的两个波长调度单元之间的业务数据无法正常传输，通过该保护单元能够在ROADM内部建立一个新的光通道来恢复两个波长调度单元之间的业务数据传输，无需占用该ROADM外部的路径资源，并且能够在ROADM内部快速完成用于业务数据传输的光通道的切换，快速恢复业务数据的传输。

附图说明

图1是相关技术提供的一种ROADM的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种ROADM的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的光互连单元的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种波长调度单元的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种保护单元的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种保护单元的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种光路径保护方法的流程图；

图8是本申请实施例提供的一种光路径保护装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

图例说明

1、波长调度单元；2、光互连单元；2a、光通道；3、上下波单元

10、10A、10B、10C、10D、波长调度单元；11a、第一输入端口；11b、第一输出端口；12a、第二输入端口；12b、第二输出端口；

20、光互连单元；21a、第三输入端口；21b、第三输出端口；22、光通道；

30、保护单元；30a、WSS；30b、光放大器；31a、第四输入端口；31b、第四输出端口；32a、第五输入端口；32b、第五输出端口；

40、上下波单元；41a、第六输入端口；41b、第六输出端口；42a、第七输入端口；42b、第七输出端口；41、第一DWSS；42、第二DWSS；43a、第八输入端口；43b、第八输出端口；43c、第九输入端口；43d、第九输出端口。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种ROADM。该ROADM适用于各种ROADM组网方式，包括但不限于链形、环形和网格(mesh)组网。由于维度数量越大，用于提供连纤的装置的维护越困难，所以本申请实施例尤其适用于维度数量较大的ROADM组网方式，例如mesh组网。在本领域中，维度也被称为线路方向。

ROADM主要有以下几种结构：无色ROADM(colorless-ROADM，C-ROADM)(又称波长无关ROADM)、无色无方向ROADM(colorless&directionless-ROADM，CD-ROADM)(又称波长无关方向无关ROADM)、无色无方向无竞争ROADM(colorless&directionless&contentionless-ROADM，CDC-ROADM)(又称波长无关方向无关竞争无关ROADM)。本申请实施例主要适用于CD-ROADM和CDC-ROADM。

其中，波长无关是指本地上下波单元的输出端口与波长没有固定的对应关系；方向无关是指从任意线路方向接收到的光能够发送到任意线路方向；竞争无关是指在方向无关时，下波的波长之间不存在波长冲突。

图1为相关技术中一种ROADM的结构示意图。如图1所示，该ROADM包括波长调度单元1、光互连单元2和上下波单元3。

示例性地，该ROADM具有5个维度，例如，如图1所示，5个维度分别为D1～D5，每个维度对应一个波长调度单元1。在本申请中，维度也称为线路方向。每个波长调度单元1用于与光通信系统中的其他网元连接，例如与其他ROADM连接，波长调度单元1用于接收来自第一线路方向的网元发送的光，然后将第一线路方向的网元发送的光中的目标波长组合的光发送给第二线路方向的网元对应的波长调度单元1。可选地，在需要本地上下波的情况下，波长调度单元1还能将第一线路方向的网元发送的光中部分波长的光输出给上下波单元3，以将这部分波长的光下路；和/或，接收上下波单元3输出的光，并将从上下波单元3接收到的光与目标波长组合的光合并后一起发送给第二线路方向的网元，以将上下波单元3输出的光上路。

光互连单元2分别与每个波长调度单元1和上下波单元3连接，用于实现各个波长调度单元1和上下波单元3之间的光通道全互连(又称为mesh互连)。在光通道全互连的情况下，对于任意两个波长调度单元1，光互连单元2均能提供至少一条光通道2a将这两个波长调度单元1连接，使得这两个波长调度单元1之间能够进行光的双向传输；并且，对于上下波单元3和任意一个波长调度单元1，光互连单元2也提供至少一条光通道2a将上下波单元3和波长调度单元1连接，使得上下波单元3和波长调度单元1之间能够进行光的双向传输。

示例性地，上下波单元3用于将通过光互连单元2接收到的来自波长调度单元1的光进行下路处理，然后将下路的光输出至收发光转换单元(optical transform unit，OTU)，和/或，将下波的光输出至中继OTU中继后重新上路转发。上下波单元3还用于将本地上路的波长的光发送给目标线路方向的波长调度单元1。

随着ROADM组网的发展，ROADM的维度数量显著增加，导致ROADM内部的光通道的数量倍增。而光通道的数量越多，出现故障的可能性越大，为此，本申请实施例提供了一种ROADM，能够为光通道所属的光路径提供保护。

图2是本申请实施例提供的一种ROADM的结构示意图。如图2所示，该ROADM包括多个波长调度单元10、光互连单元20、保护单元30和上下波单元40。

波长调度单元10包括至少一个第一输入端口11a、多个第一输出端口11b、多个第二输入端口12a和至少一个第二输出端口12b。该波长调度单元10被配置为将从任意一个第一输入端口11a输入的光中任意波长组合的光传递至第一输出端口11b输出，以及将从任意一个第二输入端口12a输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个第二输出端口12b输出。

每个波长调度单元10对应一个维度。每个波长调度单元10的第一输入端口11a用于与对应维度的网元连接，以接收来自对应维度的网元的光。每个波长调度单元10的第二输出端口12b也用于与对应维度的网元连接，以将光传输至对应维度的网元。

这里，每个波长组合包括至少一个波长，不同波长组合中的波长的数量相同或者不同。波长调度单元10被配置为将从任意一个第一输入端口11a接收到的光中任意波长组合的光传递至任意一个第一输出端口11b输出，是指波长调度单元10能够将第一输入端口11a接收到的光分波，对于分波得到的各个波长的光中，每个波长的光从哪个第一输出端口11b输出是由波长调度单元10配置的，波长调度单元10能够将一个波长的光配置为从任意一个第一输出端口11b输出。类似地，将从任意一个第二输入端口12a输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个第二输出端口12b输出，是指波长调度单元10能够从多个第二输入端口12a输入的光中，选择至少一个第二输入端口12a输入的光传递至第二输出端口12b。

光互连单元20用于提供多条光通道22，以实现多个波长调度单元10之间的全互连。任意两个波长调度单元10之间通过两条光通道连接。在本申请实施例中，光互连单元包括多个光通道组，每个光通道组包括多条光通道22，一个光通道组的多个光通道22的一端与一个波长调度单元10的多个第一输出端口11b连接，一个光通道组的多个光通道22的另一端与不同波长调度单元10的第二输入端口12a连接。因此，与一个光通道组中的光通道22的一端连接的波长调度单元10，能够通过该光通道组中的多条光通道22分别与其他的波长调度单元10连接，从而实现ROADM的各个维度之间的互连。

图3是本申请实施例提供的一种光互连单元的结构示意图。结合图2和图3，光互连单元20包括多个输入端口组、多个输出端口组和多个光通道组。

输入端口组包括多个第三输入端口21a。如图3所示，左边的每个虚线框表示一个输入端口组，每个输入端口组中的多个第三输入端口21a与一个光通道组中的多条光通道22一端一一对应连接。一个输入端口组中的多个第三输入端口21a分别与一个波长调度单元10的多个第一输出端口11b一一对应连接，不同的波长调度单元10连接输入端口组不同。

输出端口组包括多个第三输出端口21b，该输出端口组中的多个第三输出端口21b与一个光通道组中的多条光通道22的另一端一一对应连接。如图3所示，右边的每个虚线框表示与同一个波长调度单元10或者上下波单元40连接的第三输出端口21b，每个输出端口组中的多个第三输出端口21b分别与各个波长调度单元10的一个第二输入端口12a连接，一个输出端口组中的不同第三输出端口21b连接的波长调度单元10不同。例如，图3中带填充的第三输出端口21b属于一个输出端口组。一个输入端口组的第三输入端口21a与一个输出端口组的第三输出端口21b通过光通道22一一对应连接，每个第三输入端口21a通过对应的一条光通道22与一个第三输出端口21b连接，不同的光通道22连接的第三输入端口21a不同，不同的光通道22连接的第三输出端口21b也不同。因此，与一个输入端口组连接的波长调度单元10，能够通过对应的光通道22和输出端口组分别与其他的波长调度单元10和上下波单元40连接，从而实现ROADM的各个维度之间的互连。

该保护单元30包括多个第四输入端口31a和多个第四输出端口31b。一个第四输入端口31a与一个第一输出端口11b对应连接，且不同的第四输入端口31a所连接的第一输出端口11b属于不同的波长调度单元10。一个第四输出端口31b与一个第二输入端口12a对应连接，且不同的第四输出端口31b所连接的第二输入端口12a属于不同的波长调度单元10。保护单元30被配置为将从任意一个第四输入端口31a接收到的光传递至任意一个第四输出端口31b输出。保护单元30的第四输入端口31a和第四输出端口31b均分别与各个波长调度单元10连接，从而能够为任意两个波长调度单元10之间的光通道22提供备份保护。

上下波单元40的相关内容参见图1相关描述，在此省略详细描述。

如果光互连单元中，连接在第一波长调度单元的一个第一输出端口和第二波长调度单元的一个第二输入端口之间的第一光通道出现异常，那么从第一波长调度单元的第一输入端口到第二波长调度单元的第二输出端口之间由该第一光通道传输的光将无法正常传输。

在这种情况下，由于第一波长调度单元能够将从任意一个第一输入端口接收到的光中任意波长组合的光传递至任意一个第一输出端口输出，所以该第一波长调度单元能够将原本输出到第一光通道的光，输出至与保护单元的目标第四输入端口连接的第一输出端口，并且通过保护单元建立从目标第四输入端口到目标第四输出端口之间的第二光通道，从而通过第二光通道将出现异常的第一光通道对应的光传递到目标第四输出端口所连接的第二波长调度单元的第二输入端口，同时，由于第二波长调度单元能够将从任意一个第二输入端口接收到的光传递至第二输出端口，所以能够将目标第四输出端口输出的光传递到第二波长调度单元的第二输出端口，恢复第一波长调度单元和第二波长调度单元之间的穿通业务。通过该保护单元配合波长调度单元的动作，能够实现在ROADM内部建立新的光路径，从而恢复出现异常的第一光通道所对应的业务的正常传输，无需占用其他的ROADM的路径资源。并且，由于是在ROADM内部进行光通道的切换，实现方便快速，能够快速恢复业务数据的传输。

在一些示例中，每个维度对应两个单向的WSS，且这两个单向的WSS的光路方向相反。在这种情况下，波长调度单元10包括第一WSS和第二WSS，第一波长选择开关包括第一输入端口11a和第一输出端口11b，第二波长选择开关包括第二输入端口12a和第二输出端口12b。

在另一些示例中，每个维度对应一个双向波长选择开关(double WSS，DWSS)。示例性地，DWSS通过将两个方向相反的单向波长选择开关集成在一起实现。在这种情况下，波长调度单元10包括DWSS，双向波长选择开关包括第一输入端口11a、第一输出端口11b、第二输入端口12a和第二输出端口12b。

示例性地，WSS包括但不限于基于平面光波导(planar lightwave circuit，PLC)技术的WSS、基于微机电系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)的WSS、基于液晶的WSS等等。需要说明的是，除了WSS以外，所有能够将来自任意输入口的任意波长组合的光传递至任意输出口的光学器件或装置均属于本申请的保护范围。

随着DWDM系统中ROADM的快速发展，利用WSS作为波长调度单元以及上下波单元的应用越来越多，因此，本申请的应用范围极广，实用性强。

可选地，不同维度对应的波长调度单元10的结构相同或者不同。例如，所有波长调度单元都采用双向DWSS；或者，部分波长调度单元10采用双向WSS，部分波长调度单元10采用两个单向的WSS等。

可选地，为了减小ROADM的体积，光互连单元20为连纤盒或光背板。可替代地，光互连单元20包括多根光纤，每条光通道22由一根光纤提供。

可选地，由于ROADM的上下波单元40通常也包括一个用于波长上路的合波器和一个用于波长下路的分波器，合波器和分波器的组合与波长调度单元10的结构和工作过程相似，所以在一些示例中，该保护单元30还能够为上下波单元40和各个波长调度单元10之间的光通道22所属的光路径提供保护。

在这种情况下，如图2所示，上下波单元40包括多个第六输入端口41a、多个第六输出端口41b、多个第七输入端口42a和多个第七输出端口42b，上下波单元40被配置为将从多个第六输入端口41a输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个第六输出端口41b输出，以及将从任意一个第七输入端口42a输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个第七输出端口42b输出。这里，每个波长组合包括至少一个波长。

多个第六输出端口41b中的部分第六输出端口41b与一个输入端口组中的多个第三输入端口21a一一对应连接，且上下波单元40和波长调度单元10对应的输入端口组不同，从而该部分第六输出端口41b与一个光通道组的多个光通道22的一端一一对应连接。而光互连单元20中，一个输入端口组对应的输出端口组中的第三输出端口分别与不同的波长调度单元10连接，所以上下波单元40能够将本地上路的光通过光互连单元20传输至对应的波长调度单元10，实现各个维度的波长上路。

多个第七输入端口42a中的部分第七输入端口42a与不同的输出端口组中的一个第三输出端口21b一一对应连接，由于不同的输出端口组中对应不同的波长调度单元10，则上下波单元能够通过第七输入端口42a接收来自各个波长调度单元10的需要下路的波长。

至少一个第六输出端口41b与保护单元30的一个第四输入端口31a连接。至少一个第七输入端口42a与保护单元30的一个第四输出端口31b连接。当上下波单元40与任意一个波长调度单元10之间的光通道22出现异常时，通过在保护单元中建立该第六输出端口41b和该任意一个波长调度单元10的第一输入端口11a之间和/或第七输入端口42a和该任意一个波长调度单元10的第二输出端口11b之间的光通道，从而为上下波单元40与任意一个波长调度单元10之间的光通道22所属的光路径提供保护。

图4为本申请实施例提供的一种上下波单元的结构示意图。如图4所示，该上下波单元40包括两个DWSS，分别为第一DWSS41和第二DWSS42。DWSS41包括前述第六输出端口41b和第七输入端口42a。DWSS42包括前述第六输入端口41a和第七输出端口42b。第一DWSS41还包括第八输入端口43a和第八输出端口43b，第二DWSS42还包括第九输入端口43c和第九输出端口43d。其中，第八输入端口43a与第九输出端口43d连接，第八输出端口43b与第九输入端口43c连接。

第一DWSS41用于将经由光互连单元20(和/或保护单元30)以及第七输入端口42a接收到的来自各个波长调度单元10的光进行合波，然后将合波后的光通过第八输出端口43b输出至第二DWSS42的第九输入端口43c，第二DWSS42对从第九输入端口43c接收到的光进行分波，根据配置将不同波长的光传递到所需要的第二DWSS42的第七输出端口42b，完成下波。通过将不同波长的光传递到对应的第七输出端口42b，使得不同波长的光经过不同的后续处理，例如被收发OTU接收完成光的路由，和/或，由中继OTU中继后重新上路转发。

第二DWSS42将从第二DWSS42的多个第六输入端口41a接收到的不同波长的光进行合波处理，然后通过第九输出端口43d输出至第一DWSS41的第八输入端口43a，第一DWSS41将从第八输入端口43a接收到的光进行分波处理，然后传递至不同的第六输出端口41b，经由光互连单元20(和/或保护单元30)发送至各个波长调度单元10，完成上波。

可选地，由于光在第一DWSS41和第二DWSS42之间传输损耗较大，所以在第一DWSS41和第二DWSS42之间还设置了两个光放大器43。

在图4所示结构中，由于第二DWSS42的输出端口与下波的波长之间没有固定的对应关系，所以实现了波长无关。同时，由于上波的波长可以被传递至任意维度的波长调度单元10，所以实现了方向无关。此外，当两个不同维度的上下波单元10均有相同的波长需要下波时，会存在冲突，例如，两个不同维度的上下波单元10传递至上下波单元40的波长均为第一波长，第一DWSS41合波输出给第二DWSS42之后，第二DWSS42只可能有一个输出端口输出该第一波长，所以该第一波长存在冲突。图4所示结构对应的ROADM是CD-ROADM。

可替代地，在其他实施例中，上下波单元40采用第一多播交换光开关(multicastswitch，MCS)和第二MCS实现。第一MCS包括前述多个第六输入端口41a和多个第六输出端口41b，第一MCS能够将从任意一个第六输入端口41a输入的任意波长的光从任意一个第六输出端口41b输出，第二MCS包括前述多个第七输入端口42a和多个第七输出端口42b，第二MCS能够将从任意一个第七输入端口42a输入的光中任意波长组合的光从任意一个第七输出端口42b输出，并且，如果两个第七输入端口42a中输入的光中存在相同波长的光，第二MCS能够将相同波长的光分别从两个不同的第七输出端口42b输出，从而实现竞争无关。因此，采用第一MCS和第二MCS实现上下波的ROADM是CDC-ROADM。

在本申请实施例中，光通道组根据ROADM支持的最大维度划分，例如，在图2所示实施例中，光通道组的数量等于ROADM支持的最大维度加1。ROADM的每个维度对应一个波长调度单元10，每个波长调度单元10的第一输出端口11b与一个光通道组的一端连接，上下波单元40的第六输出端口41b与一个光通道组的一端连接。每个光通道组均被配置为将该光通道组的一端连接第一单元与各个第二单元连接，从而能够将从第一单元接收到的光传递至任意一个第二单元。其中，第一单元为波长调度单元10和上下波单元40中的一个，第二单元为该ROADM中除了第一单元之外的其他单元。例如，当第一单元为波长调度单元10中的一个时，第二单元包括除了第一单元之外的其他波长调度单元10和上下波单元40；当第一单元为上下波单元40时，第二单元包括所有波长调度单元10。

示例性地，当保护单元30仅为各个波长调度单元10之间的光通道22所属的光路径提供保护，而不为上下波单元40和波长调度单元10之间的光通道22所属的光路径提供保护时，第四输入端口31a的数量与波长调度单元10的数量相同，第四输出端口31b的数量与波长调度单元10的数量相同。

可选地，当保护单元30不仅为各个波长调度单元10之间的光通道22所属的光路径提供保护，还为上下波单元40和波长调度单元10之间的光通道22所属的光路径提供保护时，第四输入端口31a的数量为波长调度单元10的数量加一，第四输出端口31b的数量为波长调度单元10的数量加一。这样，一个保护单元30能够为光互连单元20中每个维度均提供一次保护机会。

需要说明的是，在图2所示ROADM中，仅包括一个保护单元30，在其他实施例中，ROADM包括多个保护单元30，每个保护单元30连接同一波长调度单元10的不同的第一输出端口和第二输入端口。通过多个保护单元30，能够为光互连单元20中的每个维度提供多次保护机会。

下面结合图2对本申请实施例的ROADM的工作过程进行说明。

图2中显示的ROADM包括4个波长调度单元10，分别为10A、10B、10C、10D，这4个波长调度单元分别对应维度A、维度B、维度C和维度D。每个波长调度单元10具有1个第一输入端口11a、5个第一输出端口11b、5个第二输入端口12a和1个第二输出端口12b。每个波长调度单元10的第一输入端口11a均与对应维度的网元连接，用于接收来自对应维度网元的光。每个波长调度单元10的第二输出端口12b也与对应维度的网元连接，用于将光发送给对应维度的网元。4个第一输出端口11b与光互连单元20的一个输入端口组中的第三输入端口21a一一对应连接，1个第一输出端口11b与保护单元30的1个第四输入端口31b连接。4个第二输入端口12a与光互连单元20的4个第三输出端口21b一一对应连接，1个第二输入端口12a与保护单元30的一个第四输出端口31b连接。

假设波长调度单元10D接收到的来自维度D对应网元的光包括4个波长的光，分别为波长λ1、λ2、λ3、λ4。其中，波长λ1需要发送给波长调度单元10B，通过波长调度单元10B发送给维度B对应网元，实现维度B对应网元和维度D对应网元之间的穿通业务。

波长调度单元10D先将来自维度D对应网元的光分波，得到4个不同波长的光。然后，将波长λ1的光从波长调度单元10D之与光互连单元20连接的第二个第一输出端口11b输出，经过该第二个第一输出端口11b连接的第三输入端口21a、光通道22(如图中粗实线所示的光通道)和第三输出端口21b发送给波长调度单元10B，波长调度单元10B从图中波长调度单元10B之与光互连单元20连接的第二个第二输入端口12a接收到波长λ1的光后，将该第二个第二输入端口12a接收到的波长λ1的光从波长调度单元10B的第二输出端口12b输出。

在本申请实施例中，这种直接通过ROADM实现两个维度的网元之间的光传递的方式被称为穿通。

如果图中粗实线所示的光通道22出现异常，例如在连接头插损变大、脏污、断纤的情况下，均会导致光通道22出现异常，则需要通过保护单元30重新建立光通道，以恢复维度B和维度D的网元之间的穿通业务。如图2所示，保护单元30在波长调度单元10D所连接的第四输入端口31a和波长调度单元10B所连接的第四输出端口31b之间，建立了一条光通道，如图2中粗虚线所示。通过保护单元30提供的光通道，波长调度单元10D能够将波长λ1的光发送给波长调度单元10B。

需要说明的是，为了便于说明，图2仅示出了波长调度单元10B的第一输出端口11b通过光互连单元20与其他波长调度单元10A、10C和10D连接的情况，其他波长调度单元的连接方式均与此相同。此外，图2仅用于示出输入端口和输出端口之间的连接关系，并不用于限制对各个器件的输入端口和输出端口的排列方式，在实际应用中，各个器件的输入端口和输出端口的排列方式并不需要与图2所示的排列方式相同。

保护单元30对波长调度单元10和上下波单元40之间的光通道所属的光路径提供保护的过程与前述过程类似，在此不再详细描述。

下面对本申请实施例中保护单元如何实现保护进行进一步说明。在一种可能的实施方式中，保护单元针对出现异常的第一光通道提供的用于保护的第二光通道存在于器件内部，例如图5所示情况。在另一种可能的实施方式中，保护单元针对出现异常的第一光通道提供的用于保护的第二光通道的部分由器件内部提供，部分通过外部结构例如光纤等提供，例如图6所示情况。

图5是本申请实施例提供的一种保护单元的结构示意图。如图5所示，该保护单元为光开关阵列。光开关阵列包括多个第四输入端口31a和多个第四输出端口31b，从任意一个第四输入端口31a输入的光能够从任一第四输出端口31b输出。

当需要在目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立光通道时，只需要控制从目标第四输入端口到目标第四输出端口的光路上的开关元开启，即可在光开关阵列的内部建立连接在目标第四输入端口和目标第四输出端口之间的第二光通道。

示例性地，光开关阵列为N*N光开关阵列，N*N光开关阵列具有N个第四输入端口和N个第四输出端口，N等于波长调度单元10的数量或者N等于波长调度单元10的数量与1之和。示例性地，N等于32。

可选地，光开关阵列包括两个1*N多模干涉马赫-增德尔光开关和多个用于连接这两个光开关的单模光波导。通过选择光路上开关元的开关状态，从光开关阵列的任一输入端口输入的光能够从光开关阵列的任一输出端口输出。

需要说明的是，本申请对光开关阵列的形式不作限制，只要能够实现从光开关阵列的任一输入端口输入的光能够从光开关阵列的任一输出端口输出即可。

如图5所示，波长调度单元10D到波长调度单元10B的光通道出现异常，则在保护单元30的与波长调度单元10D连接的第四输入端口31a和与波长调度单元10B连接的第四输出端口31b之间建立光通道，由保护单元30中的光通道传输波长调度单元10D传输给波长调度单元10B的光，从而恢复波长调度单元10D对应的网元到波长调度单元10B对应的网元之间的光路径。

图6是本申请实施例提供的另一种保护单元的结构示意图。如图6所示，除了第四输入端口31a、第四输出端口31b之外，保护单元30还包括至少一对公共端口，每对公共端口包括第五输入端口32a和第五输出端口32b，第五输入端口32a与第五输出端口32b连接，例如，通过光纤连接。保护单元被配置为将从任意一个第四输入端口31a接收到的任意波长组合的光传递至第五输出端口32b，以及将第五输入端口32a接收到的光中的任意波长组合的光传递至任意一个第四输出端口31b。

当需要在目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立光通道时，保护单元需要将目标第四输入端口接收到的光配置为从目标第五输出端口输出，同时保护单元还将从目标第五输入端口接收到的光配置为从目标第四输出端口输出，从而完成第二光通道的建立。在目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立的第二光通道由目标第四输入端口和目标第五输出端口之间的光通道、目标第五输出端口和目标第五输入端口之间的光通道和目标第五输出端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。这里，目标第五输出端口为至少一对公共端口中的任意一个第五输出端口。

可选地，保护单元30包括一对或者两对公共端口。如果公共端口的对数过多，将使得保护单元的制造难度显著增大，制造成本显著增高，因此，需要合理设置公共端口的对数。并且，如果同时有多条光通道出现异常，且这多条异常的光通道对应的波长不同，由于保护单元30能够将从任意一个第四输入端口31a接收到的任意波长组合的光传递至第五输出端口32b，以及将第五输入端口32a接收到的光中的任意波长组合的光传递至任意一个第四输出端口31b，所以保护单元30能够通过对不同波长的光进行合波再分波处理，同时为这多条出现异常的光通道对应的光路径提供保护。实际应用中，同时出现多条光通道异常且异常的多条光通道对应相同的波长的概率较小，因此一对或两对公共端口基本已经能够满足光通道的保护需求。

下面以保护单元同时为两条光通道对应的光路径提供保护为例，对提供保护的过程进行说明。假设连接在一条出现异常的第一光通道两端的波长调度单元分别为第一波长调度单元和第二波长调度单元，连接在另一条出现异常的第一光通道两端的波长调度单元分别为第三波长调度单元和第四波长调度单元。第一波长调度单元原本输出至第一光通道的光的波长为第一波长，第三波长调度单元原本输出至对应的第一光通道的光的波长为第二波长，则第一波长调度单元将该第一波长的光输出至第一波长调度单元连接的第四输入端口31a，第三波长调度单元将该第二波长的光输出至第三波长调度单元连接的第四输入端口31a，由于保护单元能够将任意一个第四输入端口31a接收到的波长组合的光传递至第五输出端口32b，所以保护单元能够同时将从第一波长调度单元连接的第四输入端口31a接收到的第一波长的光和从第三波长调度单元连接的第四输入端口31a接收到的第二波长的光均传递至第五输出端口32b，经由与该第五输出端口32b连接的第五输入端口32a回环至保护单元内部，又由于保护单元能够将第五输入端口32a接收到的光中的任意波长组合的光传递至任意一个第四输出端口31b，所以保护单元能够将从第五输入端口32a接收到的第一波长的光传输至第二波长调度单元所连接的第四输出端口31b，并将从第五输入端口32a接收到的第二波长的光传输至第四波长调度单元所连接的第四输出端口31b。

示例性地，保护单元包括WSS。

可选地，保护单元30还包括至少一个光放大器30b，每对公共端口中的第五输入端口32a和第五输出端口32b之间连接一个光放大器30b。由于光经过一些光学器件(例如WSS)后会产生较大的衰减，所以需要在相互连接的第五输入端口32a和第五输出端口32b之间设置光放大器30b，以对光的衰减进行补偿。

如图6所示，波长调度单元10D到波长调度单元10B的光通道出现异常，则在保护单元30的与波长调度单元10D连接的第四输入端口31a和与波长调度单元10B连接的第四输出端口31b之间建立光通道，该光通道由波长调度单元10D连接的第四输入端口31a和图左侧的第五输出端口32b之间的光通道、图左侧的第五输出端口32b和图左侧的第五输入端口32a之间的光通道、以及图左侧的第五输入端口32a和波长调度单元10B连接的第四输出端口之间的光通道依次连接而成，通过该光通道传输波长调度单元10D传输给波长调度单元10B的光，从而恢复波长调度单元10D对应的网元到波长调度单元10B对应的网元之间的光路径。

需要说明的是，在图5和图6所示实施例中，波长调度单元10D到波长调度单元10B的光通道22出现异常，在这种情况下，保护单元30中对应波长调度单元10D和波长调度单元10B之间的两条光通道22(包括波长调度单元10D到波长调度单元10B的光通道22和波长调度单元10B到波长调度单元10D的光通道22)建立了两条光通道，以将波长调度单元10D和波长调度单元10B之间双向的穿通业务均切换到保护单元30中的光通道进行传输。可替代地，在其他实施例中，保护单元中仅对应波长调度单元10D到波长调度单元10B的光通道22建立了一条光通道，将波长调度单元10D到波长调度单元10B的穿通业务切换到保护单元30中的光通道进行传输。

本申请实施例还提供了一种光路径保护方法，基于图2至图6任一所示的ROADM实现。图7是该光路径保护方法的流程示意图。该方法可以由计算机设备执行。实际应用中，光通信系统的管理设备会对各个网元之间的路径进行监控，该计算机设备通过该管理设备获取各个网元的路径状态相关数据，如果路径状态相关数据显示某个光通道的状态异常，则执行图7所示流程。或者，当计算机设备接收到管理设备发送的异常指示信号，则根据该异常指示信号执行图7所示流程，该异常指示信号是管理设备根据路径状态相关数据确定出某个光通道的状态异常时发送的。本申请实施例对计算机设备如何确定出状态异常的光通道的方式不做限制。

如图7所示，该方法包括如下几个步骤：

71：确定光互连单元中状态异常的第一光通道对应的第一波长调度单元和第二波长调度单元，第一光通道用于传输第一波长调度单元发送给第二波长调度单元的光。

72：在保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道。

其中，目标第四输入端口为第一波长调度单元所连接的第四输入端口，目标第四输出端口为第二波长调度单元所连接的第四输出端口。

73：控制第一波长调度单元将发送给第二波长调度单元的光，通过与目标第四输入端口连接的第一波长调度单元的第一输出端口输出至目标第四输入端口，以通过第二光通道将第一波长调度单元将发送给第二波长调度单元的光传输到目标第四输出端口。

74：控制第二波长调度单元将目标第四输出端口输出至第二波长调度单元的第二输入端口的光，传递至第二波长调度单元的第二输出端口。

可选地，对于图5所示的保护单元，在保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，包括：

控制从目标第四输入端口到目标第四输出端口的光路上的开关元开启，以建立第二光通道。

可选地，对于图6所示的保护单元，在保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，包括：

配置保护单元将目标第四输入端口接收到的光传递至第五输出端口；以及将第五输入端口接收到的光传递至目标第四输出端口，第二光通道由目标第四输入端口和第五输出端口之间的光通道、第五输出端口和第五输入端口之间的光通道和第五输入端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。

可选地，将第五输入端口接收到的光传递至目标第四输出端口，包括：

将第五输入端口接收到的光中第一波长集合的光传递至目标第四输出端口，第一波长集合中的波长与第一光通道上的光的波长相同。

除了在保护单元中针对出现异常的第一光通道建立第二光通道，以将第一波长调度单元到第二波长调度单元的穿通业务切换到保护单元中的第二光通道进行传输之外，可选地，该方法还包括：当第一光通道出现异常时，在保护单元中针对第三光通道建立第四光通道，该第三光通道用于传输第二波长调度单元发送给第一波长调度单元的光，从而将第二波长调度单元到第一波长调度单元的穿通业务切换到保护单元中的第四光通道进行传输。

在这种情况下，该方法还包括：

第一步、确定第一光通道对应的第三光通道。

第二步、在保护单元中的另一目标第四输入端口和另一目标第四输出端口之间建立第四光通道。

其中，该另一目标第四输入端口为第二波长调度单元所连接的第四输入端口，该另一目标第四输出端口为第一波长调度单元所连接的第四输出端口。

第三步、控制第二波长调度单元将发送给第一波长调度单元的光，通过与该另一目标第四输入端口连接的第二波长调度单元的第一输出端口输出至该另一目标第四输入端口，以通过第四光通道将第二波长调度单元将发送给第一波长调度单元的光传输到该另一目标第四输出端口。

第四步、控制第一波长调度单元将该另一目标第四输出端口输出至第一波长调度单元的第二输入端口的光，传递至第一波长调度单元的第二输出端口。

本申请实施例还提供了一种光路径保护装置，基于图2至图6任一所示的ROADM实现。图8是本申请实施例提供的一种光路径保护装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置中的部分或者全部。本申请实施例提供的装置能够实现本申请实施例图7的流程，如图8所示，该光路径保护装置包括：确定模块801、光通道建立模块802、第一控制模块803和第二控制模块804。

其中，确定模块801用于确定状态异常的第一光通道对应的第一波长调度单元和第二波长调度单元，第一光通道用于传输第一波长调度单元发送给第二波长调度单元的光。光通道建立模块802用于在保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，目标第四输入端口为第一光通道对应的第一波长调度单元所连接的第四输入端口，目标第四输出端口为与第一光通道对应的第二波长调度单元所连接的第四输出端口。第一控制模块803用于控制第一波长调度单元将发送给第二波长调度单元的光，输出至目标第四输入端口所连接的第一波长调度单元的第一输出端口，以通过第二光通道将第一波长调度单元将发送给第二波长调度单元的光传输到目标第四输出端口。第二控制模块804用于控制第二波长调度单元将目标第四输出端口输出至第二波长调度单元的第二输入端口的光，传递至第二波长调度单元的第二输出端口。

在一种可能的实施方式中，保护单元为光开关阵列，光通道建立模块802用于控制从目标第四输入端口到目标第四输出端口的光路上的开关元开启，以建立第二光通道。

在另一种可能的实施方式中，保护单元还包括至少一对公共端口，每对公共端口包括第五输入端口和第五输出端口，第五输入端口与第五输出端口连接。光通道建立模块，用于配置保护单元将目标第四输入端口接收到的光传递至第五输出端口；以及将第五输入端口接收到的光传递至目标第四输出端口，第二光通道由目标第四输入端口和第五输出端口之间的光通道、第五输出端口和第五输入端口之间的光通道和第五输入端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。

可选地，光通道建立模块802用于将第五输入端口接收到的光中第一波长集合的光传递至目标第四输出端口，第一波长集合中的波长与第一光通道上的光的波长相同。

可选地，确定模块801还用于确定光互连单元中与第一光通道对应的第三光通道，第三光通道用于传输第二波长调度单元发送给第一波长调度单元的光；

光通道建立模块802还用于在保护单元中的另一目标第四输入端口和另一目标第四输出端口之间建立第四光通道，其中，另一目标第四输入端口为第二波长调度单元所连接的第四输入端口，另一目标第四输出端口为第一波长调度单元所连接的第四输出端口；

第一控制模块803还用于控制第二波长调度单元将发送给第一波长调度单元的光，通过与另一目标第四输入端口连接的第二波长调度单元的第一输出端口输出至另一目标第四输入端口，以通过第四光通道将第二波长调度单元将发送给第一波长调度单元的光传输到另一目标第四输出端口；

第二控制模块804还用于控制第一波长调度单元将另一目标第四输出端口输出至第一波长调度单元的第二输入端口的光，传递至第一波长调度单元的第二输出端口。

本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时也可以有另外的划分方式，另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成为一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

该集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是个人计算机，手机，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述实施例提供的光路径保护装置在进行光路径保护时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的光路径保护装置与光路径保护方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例中还提供了一种光路径保护装置，该光路径保护装置为计算机设备。图9示例性的提供了计算机设备900的一种可能的架构图。

如图9所示，计算机设备900包括存储器901、处理器902、通信端口903以及总线904。其中，存储器901、处理器902、通信端口903通过总线904实现彼此之间的通信连接。

存储器901可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器901可以存储程序，当存储器901中存储的程序被处理器902执行时，处理器902和通信端口903用于执行光路径保护方法。存储器901还可以存储数据集合。

处理器902可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，图形处理器(graphics processing unit，GPU)或者一个或多个集成电路。

处理器902还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本申请的识别车辆的营运行为的装置的部分或全部功能可以通过处理器902中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器902还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请上述实施例中的公开的各方法。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器901，处理器902读取存储器901中的信息，结合其硬件完成本申请实施例的光路径保护装置的部分功能。

通信端口903使用例如但不限于收发器一类的收发模块，来实现计算机设备900与其他设备或通信网络之间的通信。例如，可以通过通信端口903获取网络特征。

总线904可包括在计算机设备900各个部件(例如，存储器901、处理器902、通信端口903)之间传送信息的通路。

上述各个附图对应的流程的描述各有侧重，某个流程中没有详述的部分，可以参见其他流程的相关描述。

本申请实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，当计算机可读存储介质中存储的计算机指令被计算机设备执行时，使得计算机设备执行上述所提供的光路径保护方法。

本申请实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述所提供的光路径保护方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现，当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，在服务器或终端上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴光缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是服务器或终端能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(如软盘、硬盘和磁带等)，也可以是光介质(如数字视盘(Digital Video Disk，DVD)等)，或者半导体介质(如固态硬盘等)。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“A和/或B”表示以下情况中的任意一种：A；B；A与B的组合。

以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种可重构光分插复用器ROADM，其特征在于，包括：

多个波长调度单元(10)，所述波长调度单元(10)包括至少一个第一输入端口(11a)、多个第一输出端口(11b)、多个第二输入端口(12a)和至少一个第二输出端口(12b)，所述波长调度单元(10)被配置为将从任意一个所述第一输入端口(11a)输入的光中任意波长组合的光传递至所述第一输出端口(11b)输出，以及将从任意一个所述第二输入端口(12a)输入的光中任意波长组合的光传递至任意一个所述第二输出端口(12b)输出；

光互连单元(20)，所述光互连单元(20)包括多个光通道组，所述光通道组包括多条光通道(22)，所述多个光通道组中的一个光通道组的多个光通道(22)的一端与所述多个波长调度单元(10)中的一个波长调度单元(10)的多个第一输出端口(11b)连接，所述光通道组中的一个光通道组的多个光通道(22)的另一端与所述多个波长调度单元(10)中的不同波长调度单元(10)的第二输入端口(12a)连接；

至少一个保护单元(30)，所述保护单元(30)包括多个第四输入端口(31a)和多个第四输出端口(31b)，所述多个第四输入端口(31a)中的一个第四输入端口(31a)与所述多个第一输出端口(11b)中的一个第一输出端口(11b)连接，所述多个第四输出端口(31b)中的一个第四输出端口(31b)与所述多个第二输入端口(12a)中的一个第二输入端口(12a)连接，不同的第四输入端口(31a)所连接的所述第一输出端口(11b)属于不同的波长调度单元(10)，不同的第四输出端口(31b)所连接的第二输入端口(12a)属于不同的波长调度单元(10)，所述保护单元(30)被配置为将任意一个第四输入端口(31a)接收到的光传递至任意一个第四输出端口(31b)输出。

2.根据权利要求1所述的ROADM，其特征在于，所述保护单元(30)包括光开关阵列。

3.根据权利要求1所述的ROADM，其特征在于，所述保护单元(30)还包括至少一对公共端口，每对所述公共端口包括第五输入端口(32a)和第五输出端口(32b)，所述第五输入端口(32a)与所述第五输出端口(32b)连接；

所述保护单元(30)被配置为将从任意一个所述第四输入端口(31a)接收到的任意波长组合的光传递至所述第五输出端口(32b)，以及将所述第五输入端口(32a)接收到的光中的任意波长组合的光传递至任意一个所述第四输出端口(31b)。

4.根据权利要求3所述的ROADM，其特征在于，所述保护单元(30)包括一对或者两对所述公共端口。

5.根据权利要求3或4所述的ROADM，其特征在于，所述保护单元(30)包括波长选择开关(30a)。

6.根据权利要求3至5任一项所述的ROADM，其特征在于，所述保护单元(30)还包括至少一个光放大器(30b)，每对所述公共端口中的所述第五输入端口(32a)和所述第五输出端口(32b)之间连接一个所述光放大器(30b)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的ROADM，其特征在于，还包括上下波单元(40)，所述上下波单元(40)包括多个第六输入端口(41a)、多个第六输出端口(41b)、多个第七输入端口(42a)和多个第七输出端口(42b)，所述上下波单元(40)被配置为将从所述多个第六输入端口(41a)输入的光中任意波长组合的光传递至所述多个第六输出端口(41b)中任意一个第六输出端口(41b)输出，以及将从所述多个第七输入端口(42a)中任意一个第七输入端口(42a)输入的光中任意波长组合的光传递至所述多个第七输出端口(42b)中任意一个第七输出端口(42b)输出；

所述多个第六输出端口(41b)中的部分第六输出端口(41b)与所述多个光通道组中一个光通道组的多个光通道(22)的一端一一对应连接，所述多个第六输出端口(41b)中的至少一个第六输出端口(41b)与所述保护单元(30)的一个第四输入端口(31a)连接；

所述多个第七输入端口(42a)中的部分第七输入端口(42a)分别与所述多个光通道组中各个光通道组的一条光通道(22)的另一端一一对应连接，所述多个第七输入端口(42a)中的至少一个第七输入端口(42a)与所述保护单元(30)的一个第四输出端口(31b)连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的ROADM，其特征在于，所述波长调度单元(10)包括第一波长选择开关和第二波长选择开关，所述第一波长选择开关包括所述第一输入端口(11a)和所述第一输出端口(11b)，所述第二波长选择开关包括所述第二输入端口(12a)和所述第二输出端口(12b)；

或者，

所述波长调度单元(10)包括双向波长选择开关，所述双向波长选择开关包括所述第一输入端口(11a)、所述第一输出端口(11b)、所述第二输入端口(12a)和所述第二输出端口(12b)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的ROADM，其特征在于，所述光互连单元(20)为连纤盒或光背板。

10.一种光路径保护方法，其特征在于，基于权利要求1所述的ROADM实现，所述方法包括：

确定光互连单元中状态异常的第一光通道对应的第一波长调度单元和第二波长调度单元，所述第一光通道用于传输所述第一波长调度单元发送给所述第二波长调度单元的光；

在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，所述目标第四输入端口为所述第一波长调度单元所连接的第四输入端口，所述目标第四输出端口为所述第二波长调度单元所连接的第四输出端口；

控制所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光，输出至所述目标第四输入端口所连接的所述第一波长调度单元的第一输出端口，以通过所述第二光通道将所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光传输到所述目标第四输出端口；

控制所述第二波长调度单元将所述目标第四输出端口输出至所述第二波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第二波长调度单元的所述第二输出端口。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述保护单元为光开关阵列，所述在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，包括：

控制从所述目标第四输入端口到所述目标第四输出端口的光路上的开关元开启，以建立所述第二光通道。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述保护单元还包括至少一对公共端口，每对所述公共端口包括第五输入端口和第五输出端口，所述第五输入端口与所述第五输出端口连接，

所述在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，包括：

配置所述保护单元将所述目标第四输入端口接收到的光传递至所述第五输出端口；以及将所述第五输入端口接收到的光传递至所述目标第四输出端口，所述第二光通道由所述目标第四输入端口和所述第五输出端口之间的光通道、第五输出端口和所述第五输入端口之间的光通道和所述第五输入端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将所述第五输入端口接收到的光传递至所述目标第四输出端口，包括：

将所述第五输入端口接收到的光中第一波长集合的光传递至所述目标第四输出端口，所述第一波长集合中的波长与所述第一光通道上的光的波长相同。

14.根据权利要求10至13任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

确定所述光互连单元中与所述第一光通道对应的第三光通道，所述第三光通道用于传输所述第二波长调度单元发送给所述第一波长调度单元的光；

在所述保护单元中的另一目标第四输入端口和另一目标第四输出端口之间建立第四光通道，其中，所述另一目标第四输入端口为所述第二波长调度单元所连接的第四输入端口，所述另一目标第四输出端口为所述第一波长调度单元所连接的第四输出端口；

控制所述第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光，通过与所述另一目标第四输入端口连接的第二波长调度单元的第一输出端口输出至所述另一目标第四输入端口，以通过所述第四光通道将第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光传输到所述另一目标第四输出端口；

控制所述第一波长调度单元将所述另一目标第四输出端口输出至所述第一波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第一波长调度单元的第二输出端口。

15.一种光路径保护装置，其特征在于，基于权利要求1所述的ROADM实现，所述装置包括：

确定模块，用于确定状态异常的第一光通道对应的第一波长调度单元和第二波长调度单元，所述第一光通道用于传输所述第一波长调度单元发送给所述第二波长调度单元的光；

光通道建立模块，用于在所述保护单元中的目标第四输入端口和目标第四输出端口之间建立第二光通道，所述目标第四输入端口为所述第一光通道对应的第一波长调度单元所连接的第四输入端口，所述目标第四输出端口为与所述第一光通道对应的第二波长调度单元所连接的第四输出端口；

第一控制模块，用于控制所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光，输出至所述目标第四输入端口所连接的所述第一波长调度单元的第一输出端口，以通过所述第二光通道将所述第一波长调度单元将发送给所述第二波长调度单元的光传输到所述目标第四输出端口；

第二控制模块，用于控制所述第二波长调度单元将所述目标第四输出端口输出至所述第二波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第二波长调度单元的所述第二输出端口。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述保护单元为光开关阵列，所述光通道建立模块，用于控制从所述目标第四输入端口到所述目标第四输出端口的光路上的开关元开启，以建立所述第二光通道。

17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述保护单元还包括至少一对公共端口，每对所述公共端口包括第五输入端口和第五输出端口，所述第五输入端口与所述第五输出端口连接，

所述光通道建立模块，用于配置所述保护单元将所述目标第四输入端口接收到的光传递至所述第五输出端口；以及将所述第五输入端口接收到的光传递至所述目标第四输出端口，所述第二光通道由所述目标第四输入端口和所述第五输出端口之间的光通道、第五输出端口和所述第五输入端口之间的光通道和所述第五输入端口和目标第四输出端口之间的光通道依次连接而成。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光通道建立模块，用于将所述第五输入端口接收到的光中第一波长集合的光传递至所述目标第四输出端口，所述第一波长集合中的波长与所述第一光通道上的光的波长相同。

19.根据权利要求15至18任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于确定所述光互连单元中与所述第一光通道对应的第三光通道，所述第三光通道用于传输所述第二波长调度单元发送给所述第一波长调度单元的光；

所述光通道建立模块，还用于在所述保护单元中的另一目标第四输入端口和另一目标第四输出端口之间建立第四光通道，其中，所述另一目标第四输入端口为所述第二波长调度单元所连接的第四输入端口，所述另一目标第四输出端口为所述第一波长调度单元所连接的第四输出端口；

第一控制模块，还用于控制所述第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光，通过与所述另一目标第四输入端口连接的第二波长调度单元的第一输出端口输出至所述另一目标第四输入端口，以通过所述第四光通道将第二波长调度单元将发送给所述第一波长调度单元的光传输到所述另一目标第四输出端口；

所述第二控制模块，还用于控制所述第一波长调度单元将所述另一目标第四输出端口输出至所述第一波长调度单元的第二输入端口的光，传递至所述第一波长调度单元的第二输出端口。

20.一种光路径保护装置，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储软件程序以及模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序和/或模块实现如权利要求10至14任一项所述的方法。

21.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储处理器所执行的程序代码，所述程序代码包括用于实现如权利要求10至14任一项所述的方法的指令。

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