CN116582177B - 一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统，所述方法包括响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，以及将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中第一支路为海缆系统中任一条支路，第一容灾组包括第一端站向第一支路传输光信号所使用的至少一个波长，第一光信号为第一端站输出的光信号，目标光信号包括第一容灾组中各波长对应的光信号，虚拟光信号为不携带数据内容的光信号。所述方法在海缆系统中支路出现故障进行容灾时，通过将传输至第一支路的光信号，替换为虚拟光信号的方式，使海缆系统容灾后，不会将第一支路的光信号传输至其他站点，提高了海缆系统容灾后的传输稳定性，降低了数据泄密的风险。
Description
技术领域
本申请涉及数据保密技术领域，特别涉及一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统。
背景技术
海底光缆通信系统（Undersea Fiber Communication Systems）是通过海底光缆连接不同国家及海上设备的重要通信系统，简称为海缆系统，其跨越距离达几千至上万公里。BU（Branching Unit，海底光分支器）是海缆系统中的一种水下设备，其主要功能是通过内部光纤连接配置，实现BU中三个端口之间的光纤互联。BU是构成复杂海缆系统的关键设备，通过BU能够实现海缆系统中多个站点之间业务传输。
如图1所示，BU将站点A、B之间的干路中的带宽部分分插至支路，以连接站点C，从而实现站点A、B、C三者间的通信。当干路发生故障时（例如站点A侧），非故障侧站点（站点B、C）之间通过BU的带宽调度功能构建成光纤对模式，从而填补故障侧损失的信号功率并免受功率竞争导致的传输性能劣化，保障非故障侧站点（站点B、C）之间在故障及海缆维修期间仍能保持正常通信。同理，当支路发生故障时（站点C侧），非故障侧站点（站点A、B）之间通过BU光路切换功能构建成光纤对模式，从而保证非故障站点的正常通讯。
在海缆系统出现故障且BU进行容灾的过程中，存在将故障站点的业务传递至其他站点的问题，因此站点间应用PRBS（Pseudo Random Bit Sequence，伪随机比特序列）功能来进行数据保密。PRBS功能通过将数据光中的信息进行扰码，从而使接收设备无法识别此内容，进而达到数据保密的效果。且为了实现PRBS功能，需要使用同一厂商的水下设备和传输设备，从而使水下容灾操作能够触发传输设备的PRBS功能。
但随开放式海缆系统平台的普及，使用不同厂商的设备进行海缆系统的构建成为常态，因PRBS功能无法在不同厂商设备间实现，进而使得水下设备容灾后，无法对故障站点的数据进行扰码，增加了数据泄密的风险。
发明内容
本申请提供一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统，以解决开放式海缆系统中的水下设备容灾后数据泄密风险增加的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种海缆系统故障后的数据保密方法，应用于海缆系统，海缆系统包括：第一端站、第二端站，连接于第一端站和第二端站之间的干路海缆，设置于干路海缆上的至少一个光分支器，其中，每个光分支器连接一条支路，每条支路包括与光分支器连接的支路海缆，以及与支路海缆连接的支路站点。
方法包括：响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，其中，第一支路是海缆系统中的任意一条支路，第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，第一支路站点是第一支路上的支路站点；将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中，第一光信号为第一端站输出的光信号，目标光信号包括第一容灾组中各波长对应的光信号，虚拟光信号为不携带数据内容的光信号，虚拟光信号的波长与目标光信号的波长相同。
本申请实施例提供的方法，在海缆系统故障后，根据故障的第一支路中支路站点正常运行时收发的光信号的信息，确定为第一容灾组，而后在第一端站发出的第一光信号中，将对应于第一容灾组的目标光信号替换为不携带数据内容的虚拟光信号。使海缆系统的支路出现故障时，替换掉故障支路的光信号，以减少数据泄密的风险。
在一种可行的实施方式中，将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，包括：滤除第一光信号中的目标光信号，得到第一滤除光信号；生成虚拟光信号；将第一滤除光信号与虚拟光信号合波并输出。这样，在替换目标光信号时，可以将第一光信号中的目标光信号滤除，同时将生成的虚拟光信号与滤波得到的第一滤除光信号进行合波输出，以达到将目标光信号替换的目的。
在一种可行的实施方式中，在生成虚拟光信号后，还包括：确定目标光信号的功率和虚拟光信号的功率；若虚拟光信号的功率与目标光信号的功率不同，则调整虚拟光信号的功率，使虚拟光信号与目标光信号的功率相同。由于仅滤除目标光信号会使海缆系统中传输的光信号功率降低，功率的降低会使海缆系统的传输质量降低，可以通过调整虚拟光信号的功率与目标光信号的功率一致，降低滤除目标光信号后的影响。
在一种可行的实施方式中，将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，还包括：响应于第一支路出现故障，确定第一光分支器，第一光分支器为第一支路连接的光分支器；控制第一光分支器进行光路切换，以将第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站。这样，在检测到第一支路出现故障后，控制第一支路对应的第一光分支器进行光路切换，可以将第一支路与干路海缆间的信息传递中断，从而维持海缆系统的传输稳定性。
在一种可行的实施方式中，在控制第一光分支器进行光路切换，以将第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站之后，还包括：响应于第一支路出现故障消除，停止滤除第一光信号中的目标光信号，并停止生成虚拟光信号；控制第一光分支器进行光路切换，以将目标光信号传输至第一支路站点。这样，在第一支路中的故障消除后，为了不影响海缆系统的运行，还可以将第一支路接入到干路海缆中，即将第一光分支器的光路切换回海缆系统正常运行的状态，使第一支路能够接收第一端站发送的光信号。
在一种可行的实施方式中，在响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组之前，还包括：确定第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长；根据第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长，分别确定每个光分支器对应的容灾组，其中，每个光分支器对应的容灾组包括第一端站向该光分支器连接的支路站点传输光信号所使用的至少一个波长。在确定第一容灾组前，利用支路站点接收光信号的波长，确定每个支路站点对应的容灾组，使得某个支路站点出现故障时，通过支路站点与容灾组的对应关系，快速确定第一容灾组。
在一种可行的实施方式中，第一支路出现故障包括以下至少一种：第一支路上的支路海缆出现故障、第一支路站点出现故障、第一光分支器出现故障。海缆系统中的支路包括支路海缆和支路站点，支路通过光分支器连接到干路中，因此影响支路数据收发的因素包括支路海缆故障、支路站点故障以及光分支器故障，所以进行支路故障的判断时，可以对支路海缆、支路站点及光分支器进行检测，当三者中有至少一个存在故障，则该支路出现故障。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种海缆系统，包括：第一端站、第二端站，连接于第一端站和第二端站之间的干路海缆，设置于干路海缆上的至少一个光分支器，其中，每个光分支器连接一条支路，每条支路包括与光分支器连接的支路海缆，以及与支路海缆连接的支路站点。
系统还包括：波长管理装置，设置于第一端站的出光侧；波长管理装置用于：响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，其中，第一支路是海缆系统中的任意一条支路，第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，第一支路站点是第一支路上的支路站点；将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中，第一光信号为第一端站输出的光信号，目标光信号包括第一容灾组中各波长对应的光信号，虚拟光信号为不携带数据内容的光信号，虚拟光信号的波长与目标光信号的波长相同。波长管理装置通过响应海缆系统中的第一支路出现故障，将第一支路中的支路站点对应的光信号替换为不携带数据的虚拟光信号，减少海缆系统中支路故障容灾时，产生的数据泄密问题。
在一种可行的实施方式中，波长管理装置，包括：光生成模块，用于生成虚拟光信号；滤波合波模块，用于滤除第一光信号中的目标光信号，得到第一滤除光信号；以及，将第一滤除光信号与虚拟光信号合波并输出。波长管理装置分别内置光生成模块和滤波合波模块，从而对第一端站发出的第一光信号进行操作，替换掉第一光信号中的目标光信号。
在一种可行的实施方式中，波长管理装置，还包括：功率检测模块，用于确定目标光信号的功率和虚拟光信号的功率；滤波合波模块，还用于若虚拟光信号的功率与目标光信号的功率不同，则调整虚拟光信号的功率，使虚拟光信号与目标光信号的功率相同。波长管理装置还设有功率检测模块，以使滤波合波模块更准确的调节虚拟光信号的功率，减少滤波、合波过程中的误差，降低替换目标光信号对后续传输的质量影响。
在一种可行的实施方式中，波长管理装置，还用于：响应于第一支路出现故障，确定第一光分支器，第一光分支器为第一支路连接的光分支器；控制第一光分支器进行光路切换，以将第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站。波长管理装置在检测到第一支路出现故障后，即可控制第一支路连接的光分支器进行光路切换，隔绝出现故障的第一支路的上下波信号，减少故障的第一支路对海缆系统的影响。
在一种可行的实施方式中，波长管理装置，还用于：响应于第一支路出现故障消除，停止滤除第一光信号中的目标光信号，并停止生成虚拟光信号；控制第一光分支器进行光路切换，以将目标光信号传输至第一支路站点。在第一支路的故障消除后，为了恢复海缆系统的正常运行，波长管理装置还通过控制第一光分支器，将光路切换回正常运行状态，以使海缆系统在故障恢复后进入正常运行状态。
在一种可行的实施方式中，波长管理装置，还用于：确定第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长；根据第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长，分别确定每个光分支器对应的容灾组，其中，每个光分支器对应的容灾组包括第一端站向该光分支器连接的支路站点传输光信号所使用的至少一个波长。波长管理装置可在未发生故障时，通过每个支路站点与接收光信号的波长的对应关系，确定每个支路的容灾组，从而在某个支路发生故障后，快速确定第一容灾组。
在一种可行的实施方式中，波长管理装置，还包括：故障检测模块，用于检测第一支路的支路光缆、第一支路站点和第一光分支器的工作状态。波长管理装置通过设置故障检测模块，能够检测支路及对应的光分支器的工作状态，以及时发现故障支路。
由以上技术方案可知，本申请提供一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统，所述方法包括响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，以及将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中第一支路为海缆系统中任一条支路，第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，第一支路站点是第一支路上的支路站点，第一光信号为第一端站输出的光信号，目标光信号包括第一容灾组中各波长对应的光信号，虚拟光信号为不携带数据内容的光信号，虚拟光信号的波长与目标光信号的波长相同。所述方法在海缆系统中支路出现故障进行容灾时，通过确定传输至第一支路的光信号的波长，并将其替换为不携带数据信息的虚拟光信号的方式，使海缆系统容灾后，不会将第一支路的光信号传输至其他站点，提高了海缆系统容灾后的传输稳定性，降低了数据泄密的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种海缆系统的结构示意图；
图2为一种海缆系统故障后的结构示意图；
图3为本申请实施例中一种海缆系统的结构示意图；
图4为本申请实施例中一种海缆系统故障后的数据保密方法的流程图；
图5为本申请实施例中另一种海缆系统故障后的数据保密方法的流程图；
图6为本申请实施例中生成虚拟光信号的流程示意图；
图7为本申请实施例中一种海缆系统及波长管理装置的结构示意图；
图8为本申请实施例中一种海缆系统故障后的数据保密方法；
图9、图10、图11为本申请实施例中一种数据保密方法的应用场景图；
图12为本申请实施例中一种波长管理装置的应用场景图；
图13、图14为本申请实施例中另一种波长管理装置的应用场景图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的示例。
本申请实施例中，海缆系统即海底光缆通信系统，是指由多条海底通信线缆构成的通信网络系统。系统中的通信线缆铺设于海底，因此可被称为海缆线路。海缆线路可以在端站间传输光信号，实现跨海区域通信功能。海缆系统可以实现长距离通信，例如，可以横跨上万公里的海洋完成数据通信。需要说明的是，本申请实施例中海缆系统亦可以用于跨河、跨湖泊等相对较近距离的通信区域中。
在海缆系统的构建过程中，端站与端站之间还会存在一些站点，而当海缆系统中业务传输容量较小且业务传输具有保密性需求时，端站之间的干路海缆并不能绕接至支路站点中。因此，通过在干路海缆上设置光分支器，即BU，来将支路海缆及支路站点连接至干路海缆上。
如图1所示，站点A和站点B为端站，站点C为支路站点，三个站点通过BU的三个端口进行连接，BU具有上下波功能，其中下波功能指将站点A发出的光信号部分发送至站点C中，上波功能则指将站点C发送的光信号与站点A发出的光信号合波并输出至站点B中。由图1可知，设置在干路海缆上的每个BU在海缆系统中都有与它直连的支路海缆，因此通过与支路站点连接的支路海缆可确定对应于每个支路站点的BU。
在实际应用过程中，以站点A发送光信号为例，站点A发送处于干路海缆带宽范围内的光信号，示例性的，站点A发送的光信号波长为λ1~λn，其中波长为λ1和λ2的光信号发送至站点C，波长为λ3~λn的光信号发送至站点B。站点A发送的光信号在经过BU时，通过可重构光分插复用器（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM），将对应于站点C的波长为λ1和λ2的光信号从干路海缆中分离并传输至站点C，同时站点C可发出波长为λ1和λ2的光信号，并通过BU与波长为λ3~λn的光信号进行合波，再经干路海缆传输至站点B。站点C接收和发送的光信号的波长相同，但站点C发送的光信号经过调制，其中包含的数据内容与站点C接收的光信号不同，使传递到站点C的光信号不会传输至站点B，从而达到数据保密的效果。
但若传输过程中出现故障，例如站点C或与其连接的海缆出现故障，使得站点C无法接收或发送数据，波长为λ1和λ2的光信号无法下波至站点C，此时站点A发送的光信号会直接经由干路海缆传输至站点B中，将本应传输至站点C的波长为λ1和λ2的光信号传输至站点B中，导致数据泄密风险。
在部分实施例中，在海缆系统中出现传输故障时，可通过PRBS功能来对端站间的需要保密的数据进行加密。示例性的，如图2所示，若站点C或与站点C连接的海缆出现故障，则通过站点A中的端站设备响应BU的故障信息，将波长为λ1和λ2的光信号中的业务编码替换为伪随机码，使得发送至站点B的光信号中不包含波长为λ1和λ2的光信号对应的业务数据，从而使站点B无法获取传输至站点C的业务数据。但PRBS功能在应用过程中，需要应用相同厂商的端站设备及水下设备，使水下设备在容灾后，快速触发端站设备的扰码功能，以实现数据的保密。
但随Open Cable，即开放式海缆网络概念的兴起，水下设备与端站设备解耦，使水下设备与端站设备可由不同厂商进行供应，使传输设备的更新换代不受水下设备的影响，降低海缆系统的综合成本并提高系统架构的灵活性。在Open Cable解决方案中，由于水下设备与水上设备的厂商可能不同，会导致水下设备的操作与相关告警无法传递到端站设备中，进而导致无法触发PRBS功能，使海缆系统在设备容灾时有数据泄密的风险。
本申请实施例中提供了一种海缆系统故障后的数据保密方法，以解决海缆系统在设备容灾时有数据泄密风险的问题。在本申请部分实施例中，数据保密方法应用于海缆系统中，能够在海缆系统中出现支路故障的情况下，对传输的数据进行处理，以减少海缆系统的数据泄密风险。
示例性的，海缆系统可包括：第一端站、第二端站，连接于第一端站和第二端站之间的干路海缆，以及设置于干路海缆上的至少一个光分支器。其中，每个光分支器连接一条支路，且每条支路包括与光分支器连接的支路海缆以及与支路海缆连接的支路站点。在部分实施例中，在第一端站将光信号发射至干路海缆前，需要通过第一端站中的调制设备对光信号进行调制，以使不同波长的光信号能够携带数据，从而满足不同站点的数据需求。为了使信号调制过程不影响光信号的波长，端站在光信号调制过程中采用相干调制的方式，以使光信号携带数据。
以海缆系统中的第一端站作为信号发射端为例，如图3所示，在第一端站与干路上最靠近第一端站的光分支器间还设有波长管理装置700，波长管理装置700能够在海缆系统出现故障后进行处理，且波长管理装置700处理的信号为第一端站输出的光信号。
在本申请的实施例中，数据保密方法可应用于上述说明中的海缆系统中，如图4所示，数据保密方法包括：
S410：响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组。
其中，第一支路是海缆系统中的任意一条支路海缆，第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，第一支路站点是第一支路上的支路站点。
在部分实施例中，波长管理装置700可在海缆系统未出现故障时，确定每个支路站点及光分支器对应的容灾组，以便于第一支路出现故障时，及时确定第一容灾组。示例性的，在确定第一容灾组前，如图5所示，数据保密方法还包括：
S401：确定第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长。
获取每个支路站点接收光信号的波长的方式存在多种，例如，通过第一端站与每个支路站点的传输设备中的配置信息，获取光信号的波长与支路站点的对应关系，即可将第一端站发送的光信号通过波长进行划分，以分出传输至不同支路站点的光信号；再例如，波长管理装置700在海缆系统正常运行过程中，检测每个支路站点接收和发送的光信号的波长，从而获取每个支路站点传输光信号所使用的波长。
应当理解的是，每个支路站点都分配有至少一个波长的光信号，从而使每个支路站点都能够接收由第一端站发送的数据。
S402：根据第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长，分别确定每个光分支器对应的容灾组。
其中，每个光分支器对应的容灾组包括第一端站向该光分支器连接的支路站点传输光信号所使用的至少一个波长。在确定了每个支路站点传输的光信号所使用的波长后，则可根据支路站点与光分支器的对应关系，即可确定每个光分支器对应的光信号的波长，从而得到每个光分支器对应的容灾组。
应当理解的是，每个光分支器对应的容灾组中的内容可部分相同，也可全部不同，本申请中对于每个容灾组具体包括的光信号的波长不做限制。
在确定每个光分支器对应的容灾组后，当第一支路发生故障进行容灾时，可首先根据第一支路中的支路海缆与干路海缆的连接关系，确定第一支路对应的光分支器，而后将该光分支器对应的容灾组确定为第一容灾组。
在海缆系统运行过程中，波长管理装置700可对海缆系统中的数据传输情况进行监测，以获取海缆系统中可能回出现的故障信息。具体的，波长管理装置700可分别对第一支路的支路海缆、第一支路对应的第一支路站点和第一支路对应的第一光分支器进行监测，其中第一光分支器为与第一支路连接的光分支器。当波长管理装置700监测到上述设备中任一处出现故障，则确定第一支路出现故障，即第一支路出现故障包括以下至少一种情况：第一支路上的支路海缆出现故障、第一支路站点出现故障和第一光分支器出现故障。示例性的，第一支路上的支路海缆出现故障包括支路海缆中断、支路海缆损耗增大等，第一支路站点出现故障包括第一支路站点设备故障、第一支路站点无法收发光信号等，第一光分支器出现故障则包括第一光分支器无法上波和/或下波光信号。上述故障情况仅为本申请中示例，本申请中对于第一支路出现故障的种类不做限制。
由于当对应于第一支路的支路海缆、第一支路站点和第一光分支器中的任一个设备出现异常时，第一支路站点与干路海缆间的通信连接关系会被影响，会导致第一光分支器无法实现光信号的上下波功能。示例性的，当第一支路的支路海缆出现中断时，第一支路中还会出现第一光分支器无法下波光信号至第一支路站点，以及第一支路站点无法上波光信号至第一光分支器等情况；当第一支路站点出现收发信号异常时，第一支路还会出现第一光分支器接收不到第一支路站点的光信号进行上波等情况。因此在本申请的另一部分实施例中，对第一支路的监测可简化为在第一光分支器中设置监测设备，来监测第一光分支器的上下波情况，从而对第一支路的传输性能进行判断。
在波长管理装置700监测到第一支路中出现故障后，则可通过第一端站与第一支路站点间传输信号的波长信息，确定第一容灾组。
应当理解的是，第一容灾组中包括波长的数量与第一支路站点能够接收的光信号的波长相关。示例性的，当第一支路站点能够接收波长为λ1、λ2的光信号时，第一容灾组中包括波长信息即为λ1和λ2，其中λ1和λ2都是用于表达一个波长范围，而非一个确切的波长数值，例如1560nm-1561nm。本申请中对于第一容灾组中具体包含的波长信息不做限制。
需要说明的是，第一容灾组中包括的内容，是第一端站向第一支路站点传输的光信号的一个特征，从而与海缆中传输的其他光信号进行区分，在本申请的部分实施例中，采用光信号的波长进行表示。而由于光信号的传播速度为光信号的波长与光信号的频率的乘积，在光信号的传播速度相同的情况下，光信号的频率与光信号的波长呈负相关，即频率越高，波长越短，频率越低，波长越长。因此，在本申请的部分实施例中，第一容灾组还可通过光信号的起始频率和终止频率这两项参数来限定光信号。
在本申请的部分实施例中，在海缆系统搭建完成后，为了使每个站点传输时所占用的波道明确，可在端站及支路站点中对于接收和发送的光信号波长进行分配，从而在海缆系统使用过程中，明确各个支路站点的光信号波长，提高容灾效率。
S420：将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号。
其中，第一光信号为第一端站输出的光信号，目标光信号包括第一容灾组中各波长对应的光信号，虚拟光信号为不携带数据内容的光信号，虚拟光信号的波长与目标光信号的波长相同。
在本申请的实施例中，将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，可由波长管理装置700进行实现。因波长管理装置700设置在第一端站与最靠近第一端站的光分支器之间，所以第一端站输出的第一光信号会首先经过波长管理装置700，当波长管理装置700检测到海缆系统中出现故障并进行容灾时，可在确定第一容灾组后，对第一光信号进行处理，以减少数据泄密的风险。
示例性的，在波长管理装置700确定第一容灾组后，则可获取第一光信号中对应于第一容灾组的目标光信号。应当理解的是，第一容灾组中包含的信息为光信号的波长信息，因此目标光信号为波长与第一容灾组中包括的波长信息相同的光信号。例如，第一容灾组中的波长信息为λ1和λ2，则目标光信号即为波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号。以第一端站输出的第一光信号为波长为λ1~λn的光信号为例，第一光信号的波数为n，目标光信号的波数与第一容灾组中包含的波长信息的数量相同，且目标光信号的波数小于第一光信号中的波数n。
需要说明的是，本申请实施例中的第一光信号和目标光信号，都是经过调制的携带数据内容的光信号。为了在第一支路出现故障后，减少数据泄密的风险，波长管理装置700生成虚拟光信号将目标光信号进行替换，而为了达到保密的效果，虚拟光信号为未经过调制的光信号。将经过调制的目标光信号替换为虚拟光信号，能够将目标光信号中携带的数据内容替换为不携带数据的光信号，避免携带具有保密性数据的光信号传输至海缆系统中的其他站点而造成泄密。
通过上述实施例中的内容，提供了一种数据保密方法，在海缆系统故障后，根据故障的第一支路中支路站点正常运行时收发的光信号的信息，确定为第一容灾组，而后在第一端站发出的第一光信号中，将对应于第一容灾组的目标光信号替换为不携带数据内容的虚拟光信号。使海缆系统的支路出现故障时，替换掉故障支路的光信号，以减少数据泄密的风险。
进一步的，当海缆系统中的第一支路发生故障时，第一支路站点无法接收或传输光信号，但在光分支器未产生故障的情况下，与第一支路对应的光分支器仍旧会将光信号进行下波，影响非故障端的传输性能。所以为了维持非故障端的正常数据传输，在通过虚拟光信号替换掉第一光信号中的目标光信号后，如图5所示，数据保密方法还包括：
S431：响应于第一支路出现故障，确定第一光分支器。
其中，第一光分支器为第一支路连接的光分支器。当第一支路发生故障时，波长管理装置700根据光分支器与第一支路的连接关系，确定第一光分支器。根据海缆系统的结构可知，设置在干路海缆上的每个BU在海缆系统中都有与它直连的支路海缆，在此基础上，可通过第一支路的连接信息，确定对应的第一光分支器。
在部分实施例中，波长管理装置700还用于检测第一支路中故障情况，因波长管理装置700设置在第一光分支器与第一端站之间，当第一支路中出现故障，可直接通过第一光分支器将故障信息传输至波长管理装置700中，以使波长管理装置700对第一支路的故障进行响应。
S432：控制第一光分支器进行光路切换，以将第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站。
在确定与第一支路对应的第一光分支器后，波长管理装置700可控制第一光分支器进行光路切换，中断干路海缆与支路海缆间的信息传输，来减少故障端对非故障端的影响。示例性的，波长管理装置700可通过光分支器内置的ROADM来控制光分支器的光路切换，当第一支路出现传输故障时，可将光分支器调至第一端站与第二端站之间的光纤对模式，从而进行光路切换。需要说明的是，通过光分支器内置的ROADM实现光路切换仅为光路切换的一种可行的实施方式，本申请中对于光路切换的具体方式不做限制。
应当理解的是，传输至第二端站的光信号还包括第一光信号中除目标光信号外的其他光信号，且目标光信号已被波长管理装置700替换为虚拟光信号，所以进行光路切换后传输至第二端站的光信号中，第一容灾组中各波长对应的光信号都为虚拟光信号，使得传输至第二端站中的光信号不会存在目标光信号中的内容，以达到数据保密的效果。
在海缆系统中发生故障后，可通过维护人员对故障进行维修，在维修并消除故障后，则可恢复海缆系统的正常运行。因此在部分实施例中，当第一支路中的故障被消除，则说明第一支路能够进行光信号的传输，此时方法还包括：
S433：响应于第一支路出现故障消除，停止滤除第一光信号中的目标光信号，并停止生成虚拟光信号。
在部分实施例中，在第一支路出现故障并进行容灾后，波长管理装置700可向第一支路发送探测光信号，以检验第一支路中的故障是否被消除，其中，探测光信号可为任意波长的光信号。示例性的，在第一支路出现故障后，波长管理装置700实时向第一支路中发送探测光信号，以检测第一支路的状态，当第一支路中的故障被消除时，探测光信号可被第一支路站点接收，第一支路站点在接收到探测光信号后生成对应的回复光信号并上波至干路海缆，因此若波长管理装置700在干路海缆中获取到回复光信号，则可认为第一支路中的故障被消除。
在本申请的另一部分实施例中，第一支路中的故障被消除后，可由第一支路站点向光分支器发送光信号，当光分支器接收到第一支路站点发送的光信号后，则可向波长管理装置700发送信号，以表明第一支路中的故障被消除，可进行正常的数据传输。
当波长管理装置700检测到第一支路中的故障被消除后，则可停止滤除第一光信号中的目标光信号并停止生成虚拟光信号，以便于恢复海缆系统的正常运行。
应当理解的是，由于目标光信号与虚拟光信号的波长相同，在海缆中占用的波道相同，在本实施例中，停止滤除目标光信号以及停止生成虚拟光信号应是同时进行的，从而避免相同波长的光信号间的竞争，使得海缆系统运行更加稳定。
S434：控制第一光分支器进行光路切换，以将目标光信号传输至第一支路站点。
在第一支路的故障被消除后，为了使第一支路站点能够再次接收到目标光信号，波长管理装置700可以控制光分支器进行光路切换。示例性的，控制第一光分支器进行光路切换，从而使得将第一端站中发出的第一光信号部分传输至第一支路站点中。
应当理解的是，本步骤中的光路切换与S432步骤中光路切换是互逆的过程，S432步骤中的光路切换，是将第一光分支器的光路由第一端站、第一支路站点以及第二端站的三端互联切换至第一端站和第二端站间的两端互联，而本步骤中的光路切换则是将第一光分支器的光路由第一端站和第二端站间的两端互联切换至第一端站、第一支路站点以及第二端站的三端互联。
通过上述实施例中的内容，提供一种数据保密方法，在进行数据保密时，对第一支路对应的光分支器进行光路切换以保证海缆系统中非故障站点正常运行，在检测到第一支路出现故障后，控制第一支路对应的第一光分支器进行光路切换，将第一支路与干路海缆间的信息传递中断，从而维持海缆系统的传输稳定性。进一步的，在第一支路中的故障消除后，为了不影响海缆系统的运行，还可以将第一支路接回到干路海缆中，即将第一光分支器的光路切换回海缆系统正常运行的状态，使第一支路能够接收第一端站发送的光信号。
在本申请的部分实施例中，为了实现数据保密的同时，不影响海缆系统的传输稳定性，可以在进行光信号替换时，对虚拟光信号进行处理。如图6所示，将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号可包括如下过程：
S610：滤除第一光信号中的目标光信号，得到第一滤除光信号。
首先，波长管理装置700需将第一光信号中的目标光信号滤除，得到第一滤除光信号。由于目标光信号为第一容灾组中波长信息对应的光信号，因此第一滤除光信号中不包括第一容灾组中波长对应的光信号。示例性的，当第一光信号的波长包括λ1~λn且第一容灾组的波长包括λ1和λ2时，将第一光信号中波长为λ1、λ2的光信号通过滤波器等方式滤除，从而得到波长为λ3~λn的第一滤除光信号。
需要说明的是，在第一端站发射第一光信号的过程中，第一端站会对各个波段的光信号进行调制，在调制完成后，将不同波段的光信号合波，从而使不同波段的光信号同时在干路海缆中进行传输。
因此在部分实施例中，波长管理装置700在滤除第一光信号中的目标光信号前，可根据第一容灾组中的波长信息调整滤波波段，以在第一光信号通过波长管理装置700时，将第一容灾组中波长对应的光信号进行滤除，从而得到第一滤除光信号。
S620：生成虚拟光信号。
虚拟光信号不需要经过调制，只需要根据第一容灾组中的波长信息，生成对应波长的光信号即可。虚拟光信号用于填补滤除的目标光信号，减少在干路海缆中传输的光信号的功率变动，从而降低替换目标光信号对信号传输质量的影响。
在部分实施例中，为了提高海缆系统的传输质量，延长海缆系统的传输距离，干路海缆及支路海缆中可设有光放大器用于对在海缆系统中传输的信号进行增益。光放大器中，泵浦光源在激活粒子从高能级返回低能级并放大通过的光信号的同时，受激粒子也会产生随机非相干自发辐射，发出光信号。因此，波长管理装置700可以利用与光放大器相同的原理，通过自发辐射放大产生虚拟光信号，来替换掉目标光信号。
应当理解的是，由于在光放大器中放大光信号的过程中，自发辐射放大属于噪声，需要被排除以保证传输光放大器的增益质量。因此在生成虚拟光信号的自发辐射光源并非是用于光信号增益的光放大器。
示例性的，可在波长管理装置700中设置自发辐射光源，来通过自发辐射产生对应于第一容灾组的波长的光信号，由于自发辐射产生的光信号未经过调制，不携带数据内容，可作为虚拟光信号与第一滤除光信号进行合波，以稳定干路海缆中的传输信号功率。
在本申请部分实施例中，为了在海缆系统容灾后提高干路海缆中的传输信号功率，以稳定海缆系统的传输质量，减少因功率竞争造成的传输性能劣化问题，使非故障端的设备正常运行，在生成虚拟光信号后，如图6所示，数据保密方法还包括：
S621：确定目标光信号的功率和虚拟光信号的功率。
波长管理装置700利用能够检测海缆系统中光信号功率的设备，在第一光信号和虚拟光信号发送至波长管理装置700中时，对第一光信号中的目标光信号以及对波长管理装置700自身生成的虚拟光信号进行检测，从而获取目标光信号和虚拟光信号对应的功率信息。
在部分实施例中，目标光信号的功率也可通过其他方式确定。示例性的，波长管理装置700可检测由第一端站发出的第一光信号的功率，以及检测滤波后的第一滤除光信号的功率，进而通过两者的差值确定目标光信号的功率。
在另一部分实施例中，波长管理装置700可在海缆系统正常运行的过程中，检测第一光信号中不同波长光信号的功率信息，并在上述步骤S401和S402中，将不同波长光信号的功率信息根据波长写入对应的容灾组中，以在确定第一容灾组后，在第一容灾组中得到目标光信号的功率。
S622：若虚拟光信号的功率与目标光信号的功率不同，则调整虚拟光信号的功率，使虚拟光信号与目标光信号的功率相同。
波长管理装置700在确定目标光信号的功率和虚拟光信号的功率后，还可对比两者的功率，当虚拟光信号的功率与目标光信号的功率不同时，则可以调整虚拟光信号的功率。示例性的，若虚拟光信号的功率大于目标光信号的功率，则对虚拟光信号进行衰减；若虚拟光信号的功率小于目标光信号的功率，则对虚拟光信号进行增益。
应当理解的是，对虚拟光信号进行衰减或增益，目的是为了将虚拟光信号的功率与目标光信号的功率调节至同样的水平，以减少进行目标光信号的替换过程中的光信号功率变化。在进行滤波及合波的过程中，由于设备与海缆间的插损等影响因素，海缆系统中传输的光信号的功率波动值可能大于目标光信号或虚拟光信号的功率，在此基础上仅将虚拟光信号的功率进行调整至目标光信号的功率，存在合波后得到的光信号的功率与第一光信号的功率不同的情况。
在本申请的部分实施例中，可在第一滤除光信号和虚拟光信号合波后，通过检测第一光信号的功率，将合波后得到的光信号的功率调整至第一光信号的功率大小，使海缆系统中的功率保持稳定，减少因信号功率变化导致的传输性能劣化问题。
S630：将第一滤除光信号与虚拟光信号合波并输出。
在生成虚拟光信号后，即可将虚拟光信号与第一滤除光信号进行合波，进而输出至干路海缆中进行传输，以达到将第一光信号中的目标光信号替换的效果。
通过上述实施方式，在替换目标光信号时，首先将第一光信号中的目标光信号滤除，同时将生成的虚拟光信号与滤波得到的第一滤除光信号进行合波输出，以达到将目标光信号替换的目的。同时在替换目标光信号的过程中，对虚拟光信号进行功率控制，减少因功率变化导致的传输性能劣化，维持非故障端设备间的数据传输。
基于上述海缆系统的数据保密方法，本申请中还提供一种海缆系统，海缆系统在包括第一端站、第二端站，连接于第一端站和第二端站之间的干路海缆，以及设置于干路海缆上的至少一个光分支器的基础上，如图7和图8所示，海缆系统还包括设置于第一端站的出光侧与最靠近第一端站的光分支器间的波长管理装置700，该波长管理装置700可以用于执行上述各实施例提供的数据保密方法。
该波长管理装置700用于：响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组；将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号。其中，第一支路是海缆系统中的任意一条支路海缆，第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，第一支路站点是第一支路上的支路站点。
波长管理装置700能够监测海缆系统中各个支路的传输情况，从而判断海缆系统中是否存在故障。示例性的，在部分实施例中，波长管理装置700包括光生成模块710和滤波合波模块720，从而将第一端站发出的第一光信号中的目标光信号进行替换。应当理解的是，为了能够将生成的虚拟光信号输出，光生成模块710与滤波合波模块720通过光纤或其他能够传输光信号的介质连接。
参见图9至图11，为本申请实施例中数据保密方法的应用场景图。如图9所示，示例性的，在海缆系统正常运行过程中，第一端站发出波长为λ1~λn的光信号，光信号通过第一光分支器，即图示中的BU，部分下波至第一支路站点，第一支路站点在接收到波长为λ1和λ2的光信号后，会将此波长的光信号进行调制，使其携带第一支路站点的输出数据，再进行输出，波长管理装置700此时通过故障检测模块740检测海缆系统中第一支路的状态。
具体的，光生成模块710可为自发辐射放大光源（Amplified SpontaneousEmission，ASE），用于生成虚拟光信号。其中，自发辐射光源可与光放大器结构类似，通过泵浦光源激发粒子至高能级，而后受激粒子产生自发辐射，辐射出光子，再经过放大后形成光信号。上述结构即为自发辐射光源一种可行的实施方式，对于自发辐射光源的具体构成本申请中不做限制。
滤波合波模块720则用于滤除第一光信号中的目标光信号，得到第一滤除光信号；以及，将第一滤除光信号与虚拟光信号合波并输出。示例性的，滤波合波模块720可通过波长选择开关（Wavelength Selective Switch，WSS）进行实现。波长选择开关采用自由空间光交换技术，支持多端口，并支持任一端口波长任意上下行。在本申请实施例中，波长选择开关可根据波长对第一光信号中的目标光信号进行滤除，也可将第一滤除光信号与虚拟光信号合波并输出。
在部分实施例中，为了减少海缆系统中光信号的功率变化，在进行光信号的替换过程中，还可对虚拟光信号的功率进行限制。因此，波长管理装置700还包括功率检测模块730，用来确定虚拟光信号的功率以及目标光信号的功率。
示例性的，功率检测模块730的功能可为光通道检测单元（Optical ChannelMonitoring，OCM）进行实现，光通道检测单元能够检测第一端站发出的第一光信号以及光生成模块710生成的虚拟光信号的功率，而为了检测光信号的功率，光通道检测单元需接收第一光信号及虚拟光信号，从而进行功率检测并向滤波合波模块720发送功率检测的结果。
以滤波合波模块720为波长选择开关、功率检测模块730为光通道检测单元为例，光通道检测单元可仅与波长选择开关通过光纤连接，波长选择开关在接收到相应的光信号后，下波至光通道检测单元中进行功率检测。在部分实施例中，光通道检测单元也可分别与第一端站、光生成模块710及波长选择开关通过光纤进行连接，在分别接收第一端站发送的第一光信号及光生成模块710产生的虚拟光信号并检测功率，再将功率检测结果和第一光信号、虚拟光信号一起发至波长选择开关中。
如图10和图11所示，当海缆系统中第一支路出现传输故障导致第一支路中断时，波长管理装置700会在检测到此故障后，将波长λ1和λ2作为第一容灾组，因此波长为λ1和λ2的光信号为目标光信号。从而控制光生成模块710产生对应于第一容灾组的虚拟光信号，并且控制滤波合波模块720依据功率检测模块730检测的结果对虚拟光信号进行功率控制，再对第一光信号进行滤波及合波，从而将应传输至第一支路站点的光信号替换为不携带数据的虚拟光信号，减少数据泄密的风险。
在部分实施例中，功率检测模块730在检测第一光信号的功率后，也会将第一光信号的功率检测结果传输至波长管理装置700，以在海缆系统中出现传输故障容灾并确定第一容灾组时，在第一容灾组中加入对应第一容灾组中光信号的光信号功率，即第一容灾组中包括目标信号光的波长和功率信息。在本实施例中，在滤波合波模块720接收到虚拟光信号的功率后，会对比第一容灾组中目标光信号的功率与虚拟信号光的功率，若虚拟光信号的功率与目标光信号的功率不同，则滤波合波模块720还能够用于调整虚拟光信号的功率，使虚拟光信号与目标光信号的功率相同。
将虚拟光信号与目标光信号的功率调节至相同，可使虚拟光信号替换掉目标光信号后，第一光信号的功率不产生变化，提高海缆系统的传输稳定性。示例性的，滤波合波模块720在调整虚拟光信号的功率时，包括增益虚拟光信号的功率和衰减虚拟光信号的功率。
以光生成模块710为自发辐射光源、滤波合波模块720为波长选择开关为例，当自发辐射光源通过自发辐射放大原理生成虚拟光信号时，产生的光信号通常具有较高的功率，会高于被替换的目标光信号的功率。因此在部分实施例中，波长选择开关可以调节衰减大小，以使虚拟光信号的功率降低至第一容灾组中的功率大小，从而稳定海缆系统中传输的光信号功率，提高海缆系统容灾后的系统稳定性。
在部分实施例中，波长管理装置700还包括故障检测模块740，故障检测模块740用于检测第一支路的支路光缆、第一支路站点和第一光分支器的工作状态。当海缆系统正常运行过程中，故障检测模块740检测到支路光缆、支路站点和光分支器的中的任一设备出现故障，则此支路出现故障，需要进行容灾。同理，在海缆系统容灾后，若故障检测模块740检测到第一支路的支路光缆、第一支路站点和第一光分支器的都已正常运行，则第一支路中的故障被消除，可通过波长管理装置700控制恢复海缆系统至工作状态。
通过上述数据保密方法中的实施例可知，第一支路在容灾后，还可以控制第一光分支器进行光路切换。因此在部分实施例中，波长管理装置700还用于：响应于第一支路出现故障，确定第一光分支器；控制第一光分支器进行光路切换，以将第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站。
如图9所示，在海缆系统正常运行过程中，光分支器的光路状态处于三个端口互联的状态；如图10和图11所示，在第一支路发生传输故障后，波长管理装置700控制光分支器将光路切换至第一端站与第二端站直联的状态。
进一步的，在第一支路的故障被消除后，还可以控制第一光分支器将第一支路导通，以恢复第一支路的数据传输功能。因此，波长管理装置700还用于：响应于第一支路出现故障消除，停止滤除第一光信号中的目标光信号，并停止生成虚拟光信号；控制第一光分支器进行光路切换，以将目标光信号传输至第一支路站点。
在部分实施例中，波长管理装置700还用于：确定第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长；根据第一端站向每个支路站点传输光信号所使用的波长，分别确定每个光分支器对应的容灾组。其中，每个光分支器对应的容灾组包括第一端站向该光分支器连接的支路站点传输光信号所使用的至少一个波长。
应当理解的是，确定每个光分支器对应的容灾组的过程，是在海缆系统处于正常运行或未运行状态时，通过设置第一端站发送的不同波长的光信号与不同的支路站点间的对应关系，从而获取每个光分支器对应的容灾组。在确定每个光分支器对应的容灾组后，当海缆系统中第一支路出现故障，则通过第一支路对应的第一光分支器，即可确定对应的容灾组，以作为第一容灾组。
在本申请的部分实施例中，波长管理装置700可设有多个，可分别在海缆系统中的每个端站及支路站点的输出端，设置一个波长管理装置700，从而为每个站点提供对应的数据保密功能。示例性的，如图12所示，第一端站和第二端站的输出端均设有一个波长管理装置700，其中设置在第一端站输出端的为波长管理装置700a，设置在第二端站输出端的为波长管理装置700b。当该海缆系统中出现支路站点故障，则波长管理装置700a会将第一端站输出的光信号中本应下波至支路站点的光信号替换为虚拟光信号，波长管理装置700b会将第二端站输出的光信号中本应下波至支路站点的光信号替换为虚拟光信号；当该海缆系统中出现第一端站故障时，波长管理装置700b可将光分支器调节至支路站点与第二端站互连的模式，并将第二端站输出的光信号中本应发送至第一端站的光信号替换为虚拟光信号；当该海缆系统中出现第二端站故障时，波长管理装置700a可将光分支器调节至支路站点与第一端站互连的模式，并将第一端站输出的光信号中本应发送至第二端站的光信号替换为虚拟光信号，从而防止数据泄密。
如图13和图14所示，在本申请的部分实施例中，海缆系统的干路中设有两个及以上的支路站点，每个支路站点对应一个光分支器。图示中以海缆系统中设有两个支路站点为例进行说明，其中两个支路站点分别为支路站点a和支路站点b，两个光分支器分别为BUa和BUb，且支路站点a与BUa连接，支路站点b与BUb连接，第一端站发射的波长为λ1~λn的光信号，支路站点a接收和发送的光信号的波长为λi，支路站点b接收和发送的光信号的波长为λj，其中，i和j大于或等于1且小于或等于n，且i与j不相同。
如图13所示，在海缆系统正常运行的过程中，第一端站发射的波长为λ1~λn的光信号，在经过BUa时，波长为λi的光信号被下波至支路站点a，同时支路站点a发送波长为λi的光信号并上波至BUa，通过上述实施例可知，支路站点a接收和发送的光信号中包含的数据内容存在区别。而后光信号在经过BUb时，波长为λj的光信号被下波至支路站点b，同时支路站点b发送波长为λj的光信号并上波至BUb。经过在海缆系统中的传输使得由第一端站发出的光信号，在发送至第二端站前，以将需要保密的数据在分支站点处进行了下波和替换，从而减少海缆系统中的数据泄密。因此在海缆系统正常运行的过程中，波长管理装置700不会对由第一端站发出的光信号进行操作，波长管理装置700仅起到检测系统中故障的作用。
当波长管理装置700在海缆系统中检测到支路传输故障，如图14所示，通过波长管理装置700检测获取到支路站点a所在的支路出现传输故障，使得支路站点a与BUa间的通信连接中断，第一端站发出的光信号中波长为λi的光信号无法被BUa下波至支路站点a中进行接收和调制，所以波长管理装置700会将BUa的光路切换至第一端站与第二端站直连的模式，并将第一端站发出的光信号中的波长为λi的光信号替换为不携带数据的虚拟信号光，以避免波长为λi的光信号中的数据传输至第二端站中，以提高海缆系统的保密效果。同理，当支路站点b对应的支路出现传输故障时，处理方式同上述步骤，仅需将支路站点a对应的光分支器和光信号换为支路站点b对应的光分支器和光信号，本实施例中不做赘述。
由以上实施例中的内容可知，本申请提供一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统，方法包括响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，以及将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中第一支路为海缆系统中任一条支路，第一容灾组包括第一端站向第一支路传输光信号所使用的至少一个波长，第一光信号为第一端站输出的光信号，目标光信号包括第一容灾组中各波长对应的光信号，虚拟光信号为不携带数据内容的光信号。方法在海缆系统中支路出现故障进行容灾时，通过确定传输至第一支路的光信号的波长，并将其替换为不携带数据信息的虚拟光信号的方式，使海缆系统容灾后，不会将第一支路的光信号传输至其他站点，提高了海缆系统容灾后的传输稳定性，降低了数据泄密的风险。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (12)
1.一种海缆系统故障后的数据保密方法，应用于海缆系统，所述海缆系统包括：
第一端站、第二端站，连接于所述第一端站和第二端站之间的干路海缆，设置于所述干路海缆上的至少一个光分支器，其中，每个所述光分支器连接一条支路，每条所述支路包括与所述光分支器连接的支路海缆，以及与所述支路海缆连接的支路站点，其特征在于，所述方法包括：
响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，其中，所述第一支路是所述海缆系统中的任意一条支路，所述第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，所述第一支路站点是第一支路上的支路站点；
将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中，所述第一光信号为第一端站输出的光信号，所述目标光信号包括所述第一容灾组中各波长对应的光信号，所述虚拟光信号为不携带数据内容的光信号，所述虚拟光信号的波长与所述目标光信号的波长相同，所述虚拟光信号的功率与所述目标光信号的功率相同；
所述将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，包括：响应于所述第一支路出现故障，确定第一光分支器，所述第一光分支器为所述第一支路连接的光分支器；控制所述第一光分支器进行第一光路切换，以将所述第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站。
2.根据权利要求1所述的海缆系统故障后的数据保密方法，其特征在于，所述将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，包括：
滤除所述第一光信号中的所述目标光信号，得到第一滤除光信号；
生成所述虚拟光信号；
将所述第一滤除光信号与所述虚拟光信号合波并输出。
3.根据权利要求2所述的海缆系统故障后的数据保密方法，其特征在于，在所述生成所述虚拟光信号后，还包括：
确定所述目标光信号的功率和所述虚拟光信号的功率；
若所述虚拟光信号的功率与所述目标光信号的功率不同，则调整所述虚拟光信号的功率，使所述虚拟光信号与所述目标光信号的功率相同。
4.根据权利要求1所述的海缆系统故障后的数据保密方法，其特征在于，在所述控制所述第一光分支器进行第一光路切换，以将所述第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站之后，还包括：
响应于所述第一支路出现故障消除，停止滤除所述第一光信号中的所述目标光信号，并停止生成所述虚拟光信号；
控制所述第一光分支器进行第二光路切换，以将所述目标光信号传输至所述第一支路站点。
5.根据权利要求1所述的海缆系统故障后的数据保密方法，其特征在于，在所述响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组之前，还包括：
确定所述第一端站向每个所述支路站点传输光信号所使用的波长；
根据所述第一端站向每个所述支路站点传输光信号所使用的波长，分别确定每个所述光分支器对应的容灾组，其中，每个所述光分支器对应的容灾组包括所述第一端站向该所述光分支器连接的所述支路站点传输光信号所使用的至少一个波长。
6.根据权利要求1-5任一项所述的海缆系统故障后的数据保密方法，其特征在于，所述第一支路出现故障包括以下至少一种：所述第一支路上的支路海缆出现故障、所述第一支路站点出现故障、第一光分支器出现故障。
7.一种海缆系统，包括：第一端站、第二端站，连接于所述第一端站和第二端站之间的干路海缆，设置于所述干路海缆上的至少一个光分支器，其中，每个所述光分支器连接一条支路，每条所述支路包括与所述光分支器连接的支路海缆，以及与所述支路海缆连接的支路站点，其特征在于，还包括：
波长管理装置，设置于所述第一端站的出光侧；
所述波长管理装置用于：
响应于第一支路出现故障，确定第一容灾组，其中，所述第一支路是所述海缆系统中的任意一条支路，所述第一容灾组包括第一端站向第一支路站点传输光信号所使用的至少一个波长，所述第一支路站点是第一支路上的支路站点；
将第一光信号中的目标光信号替换为虚拟光信号，其中，所述第一光信号为第一端站输出的光信号，所述目标光信号包括所述第一容灾组中各波长对应的光信号，所述虚拟光信号为不携带数据内容的光信号，所述虚拟光信号的波长与所述目标光信号的波长相同，所述虚拟光信号的功率与所述目标光信号的功率相同；
所述波长管理装置还用于：响应于所述第一支路出现故障，确定第一光分支器，所述第一光分支器为所述第一支路连接的光分支器；控制所述第一光分支器进行第一光路切换，以将所述第一容灾组中各波长对应的光信号传输至第二端站。
8.根据权利要求7所述的海缆系统，其特征在于，所述波长管理装置，包括：
光生成模块，用于生成所述虚拟光信号；
滤波合波模块，用于滤除所述第一光信号中的所述目标光信号，得到第一滤除光信号；以及，将所述第一滤除光信号与所述虚拟光信号合波并输出。
9.根据权利要求8所述的海缆系统，其特征在于，所述波长管理装置，还包括：
功率检测模块，用于确定所述目标光信号的功率和所述虚拟光信号的功率；
所述滤波合波模块，还用于若所述虚拟光信号的功率与所述目标光信号的功率不同，则调整所述虚拟光信号的功率，使所述虚拟光信号与所述目标光信号的功率相同。
10.根据权利要求7所述的海缆系统，其特征在于，所述波长管理装置，还用于：
响应于所述第一支路出现故障消除，停止滤除所述第一光信号中的所述目标光信号，并停止生成所述虚拟光信号；
控制所述第一光分支器进行第二光路切换，以将所述目标光信号传输至所述第一支路站点。
11.根据权利要求7所述的海缆系统，其特征在于，所述波长管理装置，还用于：
确定所述第一端站向每个所述支路站点传输光信号所使用的波长；
根据所述第一端站向每个所述支路站点传输光信号所使用的波长，分别确定每个所述光分支器对应的容灾组，其中，每个所述光分支器对应的容灾组包括所述第一端站向该所述光分支器连接的所述支路站点传输光信号所使用的至少一个波长。
12.根据权利要求7-11任一项所述的海缆系统，其特征在于，所述波长管理装置，还包括：
故障检测模块，用于检测所述第一支路的支路光缆、所述第一支路站点和第一光分支器的工作状态。
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