光信号的传输和解析方法与流程

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及光信号的传输方法。

背景技术：

随着网络建设的不断推进，光纤网络已经逐步得到推广和应用。就架构而言，网络一般包括网管部分，资源系统部分，还有现场位置三个部分。光纤网络现场通常用纸质标签标示的端口编码信息，光纤内传输的光信号对应用户的实际地址，用户的实际地址可以通过光设备的标识编码匹配。随着技术的发展，也有人应用实体电子标签技术。虽然通过电子标签或纸质标签能够查验设备的标识编码，但这两种方式均由人工实现，通常做法是，维护人员现场普查，两人操作，先中断光纤业务，人工查找，人工查验。该种方式存在以下缺陷：资源普查误差大：需要中断业务，两人配合，人工查验，错误率高。用户线路更改后需要中断业务查询：受用户变动及环境影响会有涉及较多用户的改造， 路由和端口信息需要更新，人工查看和确认ODF架或交接箱内纸标签的用户信息后，需要中断业务确认。结果是：纸标签是否标示正确影响查找准确性，大量光纤导致查找速度慢，中断业务确认影响用户满意度。资源信息录入效率低下：“端口编码”和“光设备的标识编码”的匹配需要人工校验，然后录入资源管理系统。结果：效率低下，错误率高。维护成本快速增长：端口和光纤资源规模增大，维护人员数量或工作量同步增长，即使这样也并不能保证光网络管理的质量，但结果维护成本的快速增长是必然的。隐形的不良影响：资源规模的扩大和人工管理模式的弊端，会产生一系列隐性的损失，比如：低效率导致维护人员工作量的增大，低效率和低准确率导致客户满意度的降低等。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了光信号的传输和解析方法，将设备编码与传送带宽或光功率进行对应，令设备编码信息隐藏在传送数据的带宽和光功率中，从而能够通过解析设备夹持线路解析得到设备编码，大大提高了工作效率。

具体地说，光信号的传输方法包括如下步骤：

步骤一：将设备的编码转换成二进制数字，形成二进制数字序列；

步骤二：定义两种带宽：带宽a和带宽b，且带宽a≠带宽b，带宽a的持续时长包括至少三种：n×T，m×T，k×T，，且n≠m≠k，其中n×T代表二进制数字1，m×T代表二进制数字0，k×T代表定位码，T为轮询周期；

步骤三：根据步骤一中得到的二进制数字序列，以及步骤二中对两种带宽不同持续时长的定义，得到与设备编码的二进制数字序列相同的若干段带宽a时长序列，在最后加上k×T长度的带宽a表示定位码，并在各段带宽a之间以带宽b作为分隔，从而形成由带宽a和带宽b彼此间隔的带宽时长序列；

步骤四： 设备按照步骤三中带宽时长序列传输数据，该带宽时长序列不断循环。

进一步的，所述带宽b持续时长为f×T。

光信号的传输方法包括如下步骤：

步骤一：将设备的编码转换成二进制数字，形成二进制数字序列；

步骤二：定义两种光功率值a和b，且a≠b，功率值a的持续时长包括至少三种：X，Y，Z，且X≠Y≠Z，其中X代表二进制数字1，Y代表二进制数字0，Z代表定位码；

步骤三：根据步骤一中得到的二进制数字序列，以及步骤二中对两种光功率不同持续时长的定义，得到与设备编码的二进制数字序列相同的若干段功率a时长序列，在最后加上V长度的光功率a表示定位码，并在各段功率a之间以功率b作为分隔，从而形成由光功率a和光带宽b彼此间隔的光功率时长序列；

步骤四：设备按照步骤三中光功率时长序列传输数据，该光功率时长序列不断循环。

进一步的，所述设备编码为能够做为设备有效标识的设备编码。

进一步的，所述功率b持续时长为V。

进一步的，所述的设备为ONU设备或OLT设备或光设备。

光信号的解析方法，包括如下步骤：

步骤一：定义两种带宽：带宽a和带宽b，且带宽a≠带宽b，带宽a的持续时长包括至少三种：n×T，m×T，k×T，，且n≠m≠k，其中n×T代表二进制数字1，m×T代表二进制数字0，k×T代表定位码，T为轮询周期；

步骤二：检测光信号，并转换成电信号；

步骤三：读取电信号，记录与带宽a对应的电平的不同长度时间；

步骤四：提取两个定位码之间的与带宽a对应的电平时间长度序列，根据步骤一中定义的带宽a对应的二进制数字，将电平时间长度序列解析成二进制码序列；

步骤五：将2进制数字序列按顺序转换成设备编码。

光信号的解析方法，包括如下步骤：

步骤一：定义两种光功率值a和b，且a≠b，功率值a的持续时长包括至少三种：X，Y，Z，且X≠Y≠Z，其中X代表二进制数字1，Y代表二进制数字0，Z代表定位码；

步骤二：检测光信号，并转换成电信号；

步骤三：读取电信号，记录与光功率a对应的电平的不同长度时间；

步骤四：提取两个定位码之间的与光功率a对应的电平时间长度序列，根据步骤一中定义的光功率a对应的二进制数字，将电平时间长度序列解析成二进制码序列；

步骤五：将2进制数字序列按顺序转换成设备编码。

本发明提供的两种光信号的传输方法及其解析方法，巧妙地定义了两种不同带宽/光功率，将其中一种带宽/光功率时长与二进制数据相对应，并令两种带宽/光功率彼此间隔，形成带宽/光功率传输序列进行信号传输，从而将设备编码信息随数据传送。只需在光纤上截取光信号后对获取的光信号强弱和对应的时长进行解析即可迅速获知与光纤连接的设备编码，从而快速获取光纤的分布和走向，大幅提高了工作效率。此外，在传输过程中无需对数据进行额外处理，节省开销。

附图说明

图1为本发明实施例一流程图。

图2为本发明实施例一架构图。

图3为本发明实施例一带宽序列示意图。

图4为本发明实施例一解析示意图。

图5为本发明实施例二架构图。

图6为本发明实施例二光功率序列示意图。

图7为本发明实施例二解析示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明旨在提供光信号的传输方法，将设备编码与传送带宽或光功率进行对应，令设备编码信息随数据进行传输，而且无需对数据进行额外操作。本发明通过在应用环境的不同——光网络和光纤通信，具体分为两种方式，以下分别举例说明。

实施例一：

在PON光网络中，OLT下联若干个ONU，或ONT，或E8-C等。以OLT下联ONU结构为例，通常的做法是，如图1所示，OLT在一个时间段内（比如最小125μs），分配给下联的若干个onu分配上传的带宽，分配带宽的所有ONU在这一个周期内按分配的带宽上传数据完毕。OLT运用动态带宽分配或静态带宽分配的方式给下联的ONU分配带宽，ONU用指定带宽上传数据。

本例中，为巧妙获取设备编码，ONU1定义两种上行带宽：带宽a和带宽b，ONU1利用两种带宽交替传输数据，并通过带宽持续的时长与设备编码数据相对应，从而在不间断传输原有通信数据的基础上实现设备编码的发送和解析。图1为发送数据至解析装置解析数据的完整流程，为了便于理解，本实施例以ONU设备和OLT设备组成的光网络为例进行详细阐述，系统架构如图2所示，具体包括传输方法和解析方法两个部分，其中传输方法具体步骤如下：

步骤一：将设备的编码按顺序拆分后转换成二进制数字，形成二进制数字序列。设备编码是指每个设备具有的能够做为设备（唯一）有效标识的编码，如MAC，LOID，LLID，IP等。

ONU把其标识编码注册给OLT之后，ONU和OLT建立通信。那么OLT内存有下联的ONU的标识编码，OLT把某个ONU的标识编码，分解成二进制数字序列，以一个ONU为例，假如其标识编码为：A4，拆分和转换后的二进制序列为：10100100。

步骤二：不同带宽的数据传递中产生的信号占空比不同，本例利用两种数据带宽来进行传输，产生不同的占空比信号，如图3所示，ONU1定义两种上行带宽：带宽a和带宽b。其中，带宽a≠带宽b。ONU1将以两种带宽交替不间断地上传数据，即分配带宽a连续传输若干个轮询周期后，再分配带宽b连续传输若干个轮询周期。带宽a和带宽b，且带宽a≠带宽b。我们利用带宽a来传递设备编码数据，利用带宽b来作为各编码数据之间的间隔符。每段带宽a的持续时间为连续的多个轮询周期，本例带宽a的持续时长有以下三种：n×T，m×T，k×T。本例定义n×T代表二进制数字1，m×T代表二进制数字0，k×T代表定位码，其中n≠m≠k，这样可以保证带宽a的三种持续时长是彼此不同的。每段带宽b的持续时长可以固定也可以不固定，本例中，每段带宽b的持续时长为f个轮询周期T，即f×T，f可以是任意值，也可以等于n或m或k或其他值。

步骤三：根据步骤一中得到的由0和1组成的设备编码的2进制数字序列，以及步骤二中对两种带宽不同持续时长的定义——即n×T代表二进制数字1，m×T代表二进制数字0，形成与设备编码的2进制数字序列相同的带宽a时长序列，并在最后加上k×T长度的带宽a表示定位码，每段带宽a中间要加上带宽b作为分隔。例如编码10100100最终得到的带宽时长序列为n×T (带宽a）f×T(带宽b） m×T(带宽a）f×T(带宽b） n×T(带宽a） f×T(带宽b） m×T(带宽a） f×T(带宽b） m×T(带宽a） f×T(带宽b） n×T(带宽a） f×T(带宽b） m×T(带宽a） f×T(带宽b） m×T(带宽a） f×T(带宽b） k×T(带宽a）f×T(带宽b），如图3所示。

步骤四： OLT给ONU分配带宽，ONU即按照步骤三中带宽时长序列传输数据，该带宽序列不断循环。

需要说明的是，ONU和OLT仅仅为一种优选示例，在光网络中的任何具有通信功能的设备均可以采用这种带宽序列进行数据传输，从而能够巧妙地将设备编码信息随数据进行传输。

在传输线路上可夹持解析装置用于实现数据的解析，解析装置能够接收到ONU设备发送来的信号，识别出具有区别的带宽a和带宽b及其各自对应的时长，根据带宽a和对应的时长，带宽b和对应的时长，能够分离出带宽a对应的时长，从而解析出二进制数字序列。解析ONU传送来的数据的流程如图4所示，具体如下：

检测光信号，并转换成电信号；

读取电信号，记录不同长度的与带宽a对应的电平时间，本例中带宽a为高电平；

提取两个定位码之间的高电平时间长度序列，根据步骤二中定义的带宽a对应的二进制数字，将高电平时间长度序列解析成二进制码序列；

进一步将以上2进制数字序列按顺序转换成16进制数字：A4，从而得到ONU的设备编码。

解析装置夹持光纤的过程中，重复上面的步骤，若前后解析的编码不一致时，解析装置提示解析错误，可进行多次检测或重新夹持。

实施例二：

在光纤通信中，通信设备的架构如图5所示，光纤通信中含有各种设备，每个设备都有能够做为设备有效标识的编码，如MAC，LOID，LLID，IP等。本例中，为获取设备编码，同一个设备传输数据时运用不同的功率发出光信号，利用两种不同功率光信号交替传输数据，并通过光信号持续的时长与设备编码相对应，从而在不间断传输原有通信数据的基础上实现设备编码的发送和解析。

步骤一：将设备的编码按顺序拆分后转换成二进制数字，形成二进制数字序列。设备编码是指每个设备具有的能够做为设备（唯一）有效标识的编码，如MAC，LOID，LLID，IP等。本例假设发送信号的光设备标识编码为：A4，拆分和转换后的二进制序列为：10100100。

步骤二，本例用同一个设备传输数据时运用不同的功率发出光信号，其传输过程中光纤采集到的光功率值不同。因此设备发光采用两种功率值，比如功率值a和功率值b，且功率值a≠功率值b。我们利用功率值a来传递设备编码数据，利用功率值b来作为各编码数据之间的分隔。功率值a的持续时长有以下三种：X，Y，Z，X≠Y≠Z，这样可以保证功率值a的三种持续时长是彼此不同的。本例定义X代表二进制数字1，Y代表二进制数字0，Z代表定位码。功率值b的持续时长可以固定也可以不固定，本例中，功率值b分配一定时长为V， V≥0，V可以是任意值，可以等于X，Y，Z，或其他时长。

步骤三：根据步骤一中得到的由0和1组成的设备编码的2进制数字序列，以及步骤二中对两种光功率不同持续时长的定义——即X代表二进制数字1，Y代表二进制数字0，形成与设备编码的2进制数字序列相同的功率值a时长序列，并在最后加上V长度的功率值a表示定位码，每段功率值a中间要加上功率值b作为间隔符。例如编码10100100最终得到的带宽序列为X(功率值a），Z(功率值b），Y(功率值a），Z(功率值b），X(功率值a），Z(功率值b），Y(功率值a），Z(功率值b），Y(功率值a），Z(功率值b），X(功率值a），Z(功率值b），Y(功率值a），Z(功率值b），Y(功率值a），Z(功率值b），V(功率值a），Z(功率值b），若X=100ms，Y=50ms，Z=120ms,V=80ms,功率值a=db2，功率值b=db1,示意图如图6所示。

步骤四： 光设备即按照步骤三中两种功率值时长序列发光传输数据，该功率值时长序列不断循环。

在传输线路上可夹持解析装置用于实现数据的解析，解析装置能够接收到光设备发送来的信号，识别出具有区别的功率值a和功率值b及其各自对应的时长，根据功率值a和对应的时长，功率值b和对应的时长，能够分离出功率值a对应的时长，从而解析出二进制数字序列和定位码，流程如图7所示，具体如下：

检测光信号，并转换成电信号；

读取电信号，记录不同长度的与光功率a对应的电平时间，本例中光功率a为高电平；

提取两个定位码之间的与光功率a相应的高电平时间长度序列，根据步骤二中定义的光功率a对应的二进制数字，将高电平时间长度序列解析成二进制码序列；

进一步将以上2进制数字序列按顺序转换成16进制数字：A4，从而得到光设备编码。

解析装置夹持光纤的过程中，重复上面的步骤，若前后解析的编码不一致时，解析装置提示解析错误，可进行多次检测或重新夹持。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。