用于5G前传的光网络传输集成设备及方法与流程

文档序号:20487132发布日期:2020-04-21 21:45阅读:434来源:国知局
用于5G前传的光网络传输集成设备及方法与流程
本公开涉及通信领域,具体地,涉及一种用于5g前传的光网络传输集成设备及方法。
背景技术
:5g为第五代移动通信的简称,随着5g中的无线接入网(radioaccessnetwork:ran)重构为集中单元(centralizedunit:cu)、分布式单元(distributeunit:du)和有源天线单元(activeantennaunit:aau)三级结构,5g承载网也相应分为前传、中传和回传网络,du和aau之间的传输网络称为前传网络。在5g前传网络中,采用波分复用(wavelengthdivisionmultiplexing:wdm)组网方案能极大地减少光纤资源的消耗,采用波分复用wdm技术,发送端将多种不同波长的光载波信号经复用器汇合在一起,并耦合到同一根光纤中进行传输,在接收端经解复用器将不同波长的光载波信号分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。然而,随着业务量以及业务类型的增加,单基站需要更多的业务传输,由于现有成熟商用的wdm光器件有限,导致5g建设后期扩容存在困难,成本剧增。技术实现要素:在下文中将给出关于本公开的简要概述,以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。应当理解,此概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图确定本公开的关键或重要部分,也不是意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本公开的第一方面,提供了一种用于5g前传的光网络传输集成设备,部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,包括:第一集成模块、第二集成模块、多个第一cwdm光模块和多个第二cwdm光模块,所述第一集成模块通过所述多个第一cwdm光模块与所述分布式单元du连接,所述第二集成模块通过所述多个第二cwdm光模块与所述有源天线单元aau连接,所述第一集成模块和所述第二集成模块之间采用主用光纤连接通信;所述第一集成模块包括第一光环形器、第一复用器和第一解复用器;所述第二集成模块包括第二光环形器、第二复用器和第二解复用器;所述多个第一或者第二cwdm光模块的数量与用于前传光网络传输时使用的信号波长种类的数量一致。在一个实施例中,每个所述第一cwdm光模块和与之对应的每个所述第二cwdm光模块共用同一波长信号实现双向链路的收发传输。在一个实施例中,所述设备还包括保护电路,所述保护电路设置在所述第一集成模块和所述第二集成模块之间,用于当所述主用光纤发生故障时实现所述第一集成模块和所述第二集成模块之间的连接通信。在一个实施例中,所述保护电路包括:备用光纤、有源线路选择模块和无源分光模块,所述有源线路选择模块的一端连接所述主用光纤和所述备用光纤的一侧端,所述有源线路选择模块的另一端连接所述第一集成模块,所述无源分光模块的一端连接所述主用光纤和所述备用光纤一侧端的对端,所述无源分光模块的另一端连接所述第二集成模块。在一个实施例中,所述有源线路选择模块采用1*2光开关,所述无源分光模块采用1*2耦合器。在一个实施例中,所述保护电路还包括光检测模块和判定模块,所述光检测模块用于检测所述主用光纤和所述备用光纤的光功率,所述判定模块用于根据检测的光功率判定所述主用光纤和所述备用光纤是否发生故障。在一个实施例中,所述多个第一cwdm光模块和所述多个第二cwdm光模块的数量均为6、9或12个。在一个实施例中,所述第一光环形器和所述第二光环形器均为三端口环形器。在一个实施例中,所述复用器中的传输信号波长排序设置与所述解复用器中的传输信号波长排序设置保持一致。根据本公开的第二方面,提供了一种用于5g前传的光网络传输集成设备,部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,包括:第一集成模块、第二集成模块、多个第一lan-wdm光模块和多个第二lan-wdm光模块,所述第一集成模块通过所述多个第一lan-wdm光模块与所述分布式单元du连接,所述第二集成模块通过所述多个第二lan-wdm光模块与所述有源天线单元aau连接,所述第一集成模块和所述第二集成模块之间采用主用光纤连接通信;所述第一集成模块包括第一光环形器、第一复用器和第一解复用器;所述第二集成模块包括第二光环形器、第二复用器和第二解复用器;所述多个第一或者第二lan-wdm光模块的数量与用于前传光网络传输时使用的信号波长种类的数量一致。在一个实施例中,所述设备还包括保护电路,用于当所述主用光纤发生故障时实现所述第一集成模块和所述第二集成模块之间的连接通信。在一个实施例中,所述保护电路设置在所述第一集成模块和所述第二集成模块之间。在一个实施例中,所述保护电路包括:备用光纤、有源线路选择模块和无源分光模块,所述有源线路选择模块的一端连接所述主用光纤和所述备用光纤的一侧端,所述有源线路选择模块的另一端连接所述第一集成模块,所述无源分光模块的一端连接所述主用光纤和所述备用光纤一侧端的对端,所述无源分光模块的另一端连接所述第二集成模块。在一个实施例中,所述有源线路选择模块采用1*2光开关,所述无源分光模块采用1*2耦合器。在一个实施例中,所述保护电路还包括光检测模块和判定模块。在一个实施例中,所述多个第一lan-wdm光模块和所述多个第二lan-wdm光模块的数量均为6、9或12个。在一个实施例中,所述第一光环形器和所述第二光环形器均为三端口环形器。根据本公开的第三方面,提供了一种使用前述集成设备的光网络传输系统,其中,每个所述第一lan-wdm光模块和与之对应的每个所述第二lan-wdm光模块共用同一波长信号实现双向链路的收发传输。在一个实施例中,所述设备还包括保护电路,所述保护电路设置在所述第一集成模块和所述第二集成模块之间,用于当所述主用光纤发生故障时实现所述第一集成模块和所述第二集成模块之间的连接通信。在一个实施例中,所述多个第一lan-wdm光模块和所述多个第二lan-wdm光模块的数量均为6、9或12个,所述第一光环形器和所述第二光环形器均为三端口环形器。根据本公开的第四方面,提供了一种用于5g前传的光网络传输集成设备,部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,包括:第一集成模块、第二集成模块、多个第一mwdm光模块和多个第二mwdm光模块,所述第一集成模块通过所述多个第一mwdm光模块与所述分布式单元du连接,所述第二集成模块通过所述多个第二mwdm光模块与所述有源天线单元aau连接,所述第一集成模块和所述第二集成模块之间采用主用光纤连接通信;所述第一集成模块包括第一光环形器、第一复用器和第一解复用器;所述第二集成模块包括第二光环形器、第二复用器和第二解复用器;所述多个第一或者第二mwdm光模块的数量与用于前传光网络传输时使用的信号波长种类的数量一致。在一个实施例中,所述复用器中的传输信号波长排序设置与所述解复用器中的传输信号波长排序设置保持一致。在一个实施例中,每个所述第一mwdm光模块和与之对应的每个所述第二mwdm光模块共用同一波长信号实现双向链路的收发传输。在一个实施例中,所述设备还包括保护电路,所述保护电路设置在所述第一集成模块和所述第二集成模块之间,用于当所述主用光纤发生故障时实现所述第一集成模块和所述第二集成模块之间的连接通信。在一个实施例中,所述保护电路包括:备用光纤、有源线路选择模块和无源分光模块,所述有源线路选择模块的一端连接所述主用光纤和所述备用光纤的一侧端,所述有源线路选择模块的另一端连接所述第一集成模块,所述无源分光模块的一端连接所述主用光纤和所述备用光纤一侧端的对端,所述无源分光模块的另一端连接所述第二集成模块。在一个实施例中,所述有源线路选择模块采用1*2光开关,所述无源分光模块采用1*2耦合器。在一个实施例中,所述保护电路还包括光检测模块和判定模块,所述光检测模块用于检测所述主用光纤和所述备用光纤的光功率,所述判定模块用于根据检测的光功率判定所述主用光纤和所述备用光纤是否发生故障。在一个实施例中,所述多个第一mwdm光模块和所述多个第二mwdm光模块的数量均为6、9或12个。在一个实施例中,所述第一光环形器和所述第二光环形器均为三端口环形器。根据本公开的第五方面,提供了一种用于5g前传的光网络传输方法,用于有源天线单元aau和分布式单元du之间的通信连接,包括如下:所述分布式单元du中的多个第一光模块传输多个不同波长的上行信号;所述上行信号依次经过复用器、第一光环形器、主用光纤和第二光环形器、解复用器后;再经由与第一光模块对应的第二光模块传输至所述有源天线单元aau;所述有源天线单元aau中的多个第二光模块传输多个不同波长的下行信号;所述下行信号依次经过复用器、第二光环形器、主用光纤和第一光环形器、解复用器后;再经由与第二光模块对应的第一光模块传输至分布式单元du;所述多个第一或者第二光模块的数量与用于前传光网络传输时使用的信号波长种类的数量一致。在一个实施例中,所述方法还包括:当所述主用光纤发生故障时,采用保护电路实现所述第一光环形器和所述第二光环形器之间的连接通信。在一个实施例中,所述方法还包括:检测所述主用光纤和所述保护电路中的备用光纤的光功率,以及根据检测的光功率判定所述主用光纤和所述备用光纤是否发生故障。在一个实施例中,所述多个第一和第二光模块均属于cwdm光模块、lan-wdm光模块或者mwdm光模块。在一个实施例中,所述第一光模块和所述第二光模块的数量均为6、9或12个。在一个实施例中,所述复用器中的传输信号波长排序设置与所述解复用器中的传输信号波长排序设置保持一致。在一个实施例中,每个所述第一光模块和与之对应的每个所述第二光模块共用同一波长信号实现双向链路的收发传输。本公开的技术方案至少具有以下技术效果之一:该设备能够实现上行信号和下行信号的分离,采用较少波段即可实现多路业务的双向传输,使得传输业务容量得到显著提升,运行效率倍增,在同等传输业务量情形下,回路光纤的使用数量下降一半,使得运营商的成本大大降低;同时,该设备具备线路保护功能,能够实现信号传输过程中光纤的快速切换以提高信号传输的可靠性。附图说明本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。在附图中:图1示出了根据本公开实施例的用于5g前传的光网络传输集成设备的结构示意图;图2示出了根据本公开实施例的复用器和解复用器的波长排序的示意图;图3示出了根据本公开另一实施例的用于5g前传的光网络传输集成设备的结构示意图;图4示出了根据本公开另一实施例的用于5g前传的光网络传输集成设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。在下文中将结合附图对本公开的示例性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施例的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中可以做出很多特定于实施例的决定,以便实现开发人员的具体目标,并且这些决定可能会随着实施例的不同而有所改变。在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本公开,在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的装置结构,而省略了与本公开关系不大的其他细节。应理解的是,本公开并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。在本文中,在可行的情况下,实施例可以相互组合、不同实施例之间的特征替换或借用、在一个实施例中省略一个或多个特征。在5g前传网络中,采用波分复用组网方法,发送端将多种不同波长的光载波信号经复用器汇合在一起,并耦合到同一根光纤中进行传输,在接收端经解复用器将不同波长的光载波信号分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。由于采用同一根光纤实现信号的双向传输,需要使用不同的波长传输上行和下行数据,当业务传输较多时,导致对波段数量有较高需求。针对上述问题,本公开提供一种用于5g前传的光网络传输集成设备,部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,用于实现二者之间的通信连接,该设备能够实现上行信号和下行信号的分离,采用较少波段即可实现多路业务的双向传输,使得传输业务容量得到显著提升;同时,该设备具备线路保护功能,能够实现信号传输过程中光纤的快速切换以提高信号传输的可靠性。以下针对申请中提出的具体实施和解决方案进行具体陈述。图1示出了根据本公开实施例的用于5g前传的光网络传输集成设备100的结构示意图。设备100部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,用于实现有源天线单元aau和分布式单元du之间的通信连接。这里,设备100可以包括集成模块110、集成模块120、多个稀疏波分复用(coarsewavelengthdivisionmultiplexing:cwdm)光模块170和多个cwdm光模块180,其中,集成模块110可以通过多个cwdm光模块170与分布式单元du连接,集成模块120可以通过多个cwdm光模块180与有源天线单元aau连接,集成模块110和集成模块120之间可以通过主用光纤130连接;每个cwdm光模块170和与之对应的每个cwdm光模块180共用同一波长信号实现双向链路信号的收发传输。具体地,集成模块110可以包括光环形器111、复用器112和解复用器113,集成模块120可以包括光环形器121、复用器122和解复用器123。以下举例说明各个模块的实现功能,cwdm光模块170和cwdm光模块180可以均设置有6个,6个cwdm光模块170采用1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm这6个波长收发传输信号,同样地,6个cwdm光模块180也采用同样的波段收发传输信号。对于分布式单元du,上行过程具体为:6个cwdm光模块170分别发送不同波长的信号至复用器112,复用器112将6个不同波长的信号复用为复用信号,并将该复用信号发送至光环形器111,这里光环形器111可以为三端口光环形器,具有端口1、端口2和端口3,该复用信号经由端口1进入光环形器111,该复用信号经由端口2进入主用光纤130,然后,经由光环形器121的端口2进入光环形器121,并经由光环形器121的端口3进入解复用器123,解复用器123将该复用信号分解为6个不同波长的信号,即1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm,解复用器123将分解得到的6个不同波长的信号分别发送至6个cwdm光模块180。下行过程中,6个cwdm光模块180分别发送不同波长的信号至复用器122,复用器122将6个不同波长的信号复用为复用信号,并将该复用信号发送至光环形器121,这里光环形器121可以为三端口光环形器,具有端口1、端口2和端口3,该复用信号经由端口1进入光环形器121,该复用信号经由端口2进入主用光纤130,然后,经由光环形器111的端口2进入光环形器111,并经由光环形器111的端口3进入解复用器113,解复用器113将该复用信号分解为6个不同波长的信号,即1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm和1371nm,解复用器113将分解得到的6个不同波长的信号分别发送至6个cwdm光模块170。需要注意的是,这里cwdm光模块170和cwdm光模块180的个数可以根据实际情况进行灵活调整,也可以采用其他值,例如可以为9或者12,此处不作具体限定。在实际的光网络传输过程中,经常会有主用光纤出现故障的情况,一旦主用光纤出现故障,光网络传输过程无法实现,严重影响业务的传输,为了避免上述问题,设备100还可以包括保护电路,设置在集成模块110和集成模块120之间,用于当主用光纤130发生故障时实现集成模块110和集成模块120之间的连接通信。考虑到分布式单元du经常部署在室内机房,具有电源接入条件,而有源天线单元aau一般部署在室外,无多余的电源接入端口,因此在分布式单元du端设置有源线路选择模块,而在有源天线单元aau端设置无源分光模块。具体地,保护电路可以包括备用光纤140、有源线路选择模块150和无源分光模块160,这里,有源线路选择模块150可以采用1*2光开关,无源分光模块160可以采用1*2耦合器,光开关的一端可以连接光环形器111,另一端可以连接主用光纤130和备用光纤140的同一端,耦合器的一端可以连接光环形器121,另一端可以连接主用光纤130和备用光纤140的另一端。对于分布式单元du,上行过程中,当分布式单元du端产生的复用信号经过光环形器111后,保护电路能够判断主用光纤130和备用光纤140是否出现故障,若主用光纤130出现故障,备用光纤140未出现故障,则光开关与备用光纤140接通,信号经由备用光纤140和耦合器到达光环形器121,若主用光纤130和备用光纤140均发生故障,则信号无法继续传输,此种情况下可以触发报警器,产生报警;在下行过程中,当有源天线单元aau端产生的复用信号经过光环形器121后,耦合器将复用信号的光功率平分,复用信号经主用光纤130和备用光纤140同时传输,然后,保护电路判断主用光纤130和备用光纤140是否出现故障,根据判断结果,光开关接通未出现故障的光纤,并接受未出现故障的光纤传输的信号。保护电路判断主用光纤130和备用光纤140是否出现故障,具体实现方式例如可以包括:在保护电路中设置光检测模块和判断模块,光检测模块用于检测主用光纤和备用光纤的光功率,判定模块用于根据检测的光功率判定主用光纤和备用光纤是否发生故障。这里,若光检测模块检测到的某个光纤的光功率低于设定阈值,则认为该光纤发生故障,这里设定阈值可根据实际情况进行设置,例如可以为-25dbm。本公开的上述实施例,利用1271nm~1371nm波长的6个cwdm光模块能够实现6路双向业务传输,与现有技术中的利用1271nm~1371nm波长的6个cwdm光模块仅能实现3路双向业务传输相比,能够显著提升设备的业务传输能力;另外,本实施例选用o波段附近的1271~1371nm6波长,该波段色散低,光模块选用直接调制半导体激光器(directlymodulatedsemiconductorlaser:dml)即可,避免了现有技术中当需要实现6路双向业务传输时,需要选用c波段附近的1471~1571nm6波长而出现的色散较大的问题,或者需要选用电吸收调制激光器(electroabsorptionmodulateddistributedfeedbacklaser:eml)导致成本较高,技术实现难度大的问题,本实施例能够较好地满足5g前传对光模块工业级工作温度、低成本、高可靠性的要求。进一步地,图2示出了根据本公开实施例的复用器和解复用器的波长排序的示意图。如图2所示,复用器112和解复用器123中的波长排序一致;复用器122和解复用器113中的波长排序一致。这里,复用器和解复用器分别可以采用薄膜滤波型合波器和分波器。5g前传需要足够的光功率预算,一般情形下复用器和解复用器中的波长排序不一致,复用器中不同波长的通道设置为递增时,解复用器的波长通道则设置为递减,这样的好处在于在同一收发链路中整个链路通道对应的总插损相对均衡,趋于平坦,参见下表1。然而这样的设置下,由于1351nm、1371nm两路信号通道相对其他波长通道色散代价偏大(表1中1.5db的总插损已经较难满足要求),而系统功率预算取决于最差的通道,这两路对插损的高要求直接导致了系统功率预算的不足。表1一般情形下不同波长通道与插损对应表通道复用器插损(db)解复用器插损(db)总插损(db)1271nm10.51.51291nm0.90.61.51311nm0.80.71.51331nm0.70.81.51351nm0.60.91.51371nm0.51.01.5本公开为了弥补1351nm、1371nm通道代价,系统中合波器、分波器均采用1271~1371nm递增的波长排序,使1371nm通道具有最小的插入损耗,这样虽然1271nm、1291nm、1311nm三个波长信号的总插损受到一定恶化影响,然而这几路的色散对插损的要求并不高,依然能够稳定工作,仍然在容允度内,但是好处在于1351nm、1371nm获得了较好的总插损值(1.0db及1.2db),实现了提升了整个系统的光功率预算,具体设置排序参见下表2。表2本公开中不同波长通道与插损对应表图3示出了根据本公开另一实施例的用于5g前传的光网络传输集成设备200的结构示意图。设备200部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,用于实现有源天线单元aau和分布式单元du之间的通信连接。这里,设备200可以包括集成模块210、集成模块220、多个通道-波分复用(lanewavelengthdivisionmultiplexing:lan-wdm)光模块270和多个lan-wdm光模块280,其中,集成模块210可以通过多个lan-wdm光模块270与分布式单元du连接,集成模块220可以通过多个lan-wdm光模块280与有源天线单元aau连接,集成模块210和集成模块220之间可以通过主用光纤230连接;每个lan-wdm光模块270和与之对应的每个lan-wdm光模块280共用同一波段实现双向链路信号的收发传输。具体地,集成模块210可以包括光环形器211、复用器212和解复用器213,集成模块220可以包括光环形器221、复用器222和解复用器223。lan-wdm是一种通道间隔约为800ghz的wdm技术,目前在5g前传中用到的12波lan-wdm波长分别为1269.23nm、1273.54nm、1277.89nm、1282.26nm、1286.66nm、1291.1nm、1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm、1313.73nm和1332.41nm。以下举例说明各个模块的实现功能,lan-wdm光模块270和lan-wdm光模块280可以均设置有12个,12个lan-wdm光模块270采用1269.23nm、1273.54nm、1277.89nm、1282.26nm、1286.66nm、1291.1nm、1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm、1313.73nm和1332.41nm这12个波长收发传输信号,同样地,12个lan-wdm光模块280也采用同样的波段收发传输信号。对于分布式单元du,上行过程具体为:12个lan-wdm光模块270分别发送不同波长的信号至复用器212,复用器212将6个不同波长的信号复用为复用信号,并将该复用信号发送至光环形器211,这里光环形器211可以为三端口光环形器,具有端口1、端口2和端口3,该复用信号经由端口1进入光环形器211,该复用信号经由端口2进入主用光纤230,然后,经由光环形器221的端口2进入光环形器221,并经由光环形器221的端口3进入解复用器223,解复用器223将该复用信号分解为12个不同波长的信号,即1269.23nm、1273.54nm、1277.89nm、1282.26nm、1286.66nm、1291.1nm、1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm、1313.73nm和1332.41nm,解复用器223将分解得到的12个不同波长的信号分别发送至12个lan-wdm光模块280;下行过程,12个lan-wdm光模块280分别发送不同波长的信号至复用器222,复用器222将12个不同波长的信号复用为复用信号,并将该复用信号发送至光环形器221,这里光环形器221可以为三端口光环形器,具有端口1、端口2和端口3,该复用信号经由端口1进入光环形器221,该复用信号经由端口2进入主用光纤230,然后,经由光环形器211的端口2进入光环形器211,并经由光环形器211的端口3进入解复用器213,解复用器213将该复用信号分解为12个不同波长的信号,即1269.23nm、1273.54nm、1277.89nm、1282.26nm、1286.66nm、1291.1nm、1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm、1313.73nm和1332.41nm,解复用器213将分解得到的12个不同波长的信号分别发送至12个lan-wdm光模块270。需要注意的是,这里lan-wdm光模块270和lan-wdm光模块280的个数可以根据实际情况进行灵活调整,也可以采用其他值,例如可以为6或者9,此处不作具体限定。在实际的光网络传输过程中,经常会有主用光纤出现故障的情况,一旦主用光纤出现故障,光网络传输过程无法实现,严重影响业务的传输,为了避免上述问题,设备200还可以包括保护电路,设置在集成模块210和集成模块220之间,用于当主用光纤230发生故障时实现集成模块210和集成模块220之间的连接通信。设置保护电路用于当主用光纤230发生故障时实现集成模块210和集成模块220之间的连接通信。考虑到分布式单元du经常部署在室内机房,具有电源接入条件,而有源天线单元aau一般部署在室外,无多余的电源接入端口,因此在分布式单元du端设置有源线路选择模块,而在有源天线单元aau端设置无源分光模块260。具体地,保护电路可以包括备用光纤240、有源线路选择模块250和无源分光模块260,这里,有源线路选择模块250可以采用1*2光开关,无源分光模块260可以采用1*2耦合器,光开关的一端可以连接光环形器211,另一端可以连接主用光纤230和备用光纤240的同一端,耦合器的一端可以连接光环形器221,另一端可以连接主用光纤230和备用光纤240的另一端。对于分布式单元du,上行过程中,当分布式单元du端产生的复用信号经过光环形器211后,保护电路能够判断主用光纤230和备用光纤240是否出现故障,若主用光纤230出现故障,备用光纤240未出现故障,则光开关与备用光纤240接通,信号经由备用光纤和耦合器到达光环形器221,若主用光纤230和备用光纤240均发生故障,则信号无法继续传输,此种情况下可以触发报警器,产生报警;在下行过程中,当有源天线单元aau端产生的复用信号经过光环形器221后,耦合器将复用信号的光功率平分,复用信号经主用光纤230和备用光纤240同时传输,然后,保护电路判断主用光纤230和备用光纤240是否出现故障,根据判断结果,光开关接通未出现故障的光纤,并接受未出现故障的光纤传输的信号。保护电路判断主用光纤230和备用光纤240是否出现故障,具体实现方式例如可以包括:在保护电路中设置光检测模块和判断模块,光检测模块用于检测主用光纤和备用光纤的光功率,判定模块用于根据检测的光功率判定主用光纤和备用光纤是否发生故障。这里,若光检测模块检测到的某个光纤的光功率低于设定阈值,则认为该光纤发生故障,这里设定阈值可根据实际情况进行设置,例如可以为-25dbm。本公开的上述实施例,基于光环形器能够实现上行信号和下行信号的分离,采用较少波段即可实现多路业务的双向传输,使得传输业务容量得到显著提升;同时,该设备基于保护电路实现线路保护功能,能够实现信号传输过程中光纤的快速切换以有效保证信号传输的可靠性。图4示出了根据本公开另一实施例的用于5g前传的光网络传输集成设备300的结构示意图。设备300部署在有源天线单元aau和分布式单元du之间,用于实现有源天线单元aau和分布式单元du之间的通信连接。这里,设备300可以包括集成模块310、集成模块320、多个mwdm(mediumwavelengthdivisionmultiplexing:mwdm)光模块370和多个mwdm光模块380,其中,集成模块310可以与分布式单元du连接,集成模块320可以与有源天线单元aau连接,集成模块310和集成模块320之间可以通过主用光纤330连接;每个mwdm光模块370和与之对应的每个mwdm光模块380共用同一波段实现双向链路信号的收发传输具体地,集成模块310可以包括光环形器311、复用器312和解复用器313,集成模块320可以包括光环形器321、复用器322和解复用器323。mwdm是在原有cwdm成熟波长1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm基础上扩展而来的,利用波长的温度漂移特性,通过半导体制冷器(thermoelectriccooler:tec)温度控制,上调或下调3.5nm波长漂移,形成非等距的12波mwdm波长。通过cwdm波长1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm扩展后的mwdm12波波长分别为1267.5nm、1274.5nm、1287.5nm、1294.5nm、1307.5nm、1370.5nm、1327.5nm、1334.5nm、1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm和1374.5nm。以下举例说明各个模块的实现功能,mwdm光模块370和mwdm光模块380可以均设置有12个,12个mwdm光模块370采用1267.5nm、1274.5nm、1287.5nm、1294.5nm、7.5nm、1404.5nm、1507.5nm、1604.5nm、1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm和1374.5nm这12个波长收发传输信号,同样地,12个mwdm光模块380也采用同样的波段收发传输信号;对于分布式单元du,上行过程具体为:12个mwdm光模块370分别发送不同波长的信号至复用器312,复用器312将12个不同波长的信号复用为复用信号,并将该复用信号发送至光环形器311,这里光环形器311可以为三端口光环形器,具有端口1、端口2和端口3,该复用信号经由端口1进入光环形器311,该复用信号经由端口2进入主用光纤330,然后,经由光环形器321的端口2进入光环形器321,并经由光环形器321的端口3进入解复用器323,解复用器323将该复用信号分解为12个不同波长的信号,即1267.5nm、1274.5nm、1287.5nm、1294.5nm、7.5nm、1404.5nm、1507.5nm、1604.5nm、1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm和1374.5nm,解复用器323将分解得到的12个不同波长的信号分别发送至12个mwdm光模块380;下行过程,12个mwdm光模块380分别发送不同波长的信号至复用器322,复用器322将12个不同波长的信号复用为复用信号,并将该复用信号发送至光环形器321,这里光环形器321可以为三端口光环形器,具有端口1、端口2和端口3,该复用信号经由端口1进入光环形器321,该复用信号经由端口2进入主用光纤330,然后,经由光环形器311的端口2进入光环形器311,并经由光环形器311的端口3进入解复用器313,解复用器313将该复用信号分解为12个不同波长的信号,即1267.5nm、1274.5nm、1287.5nm、1294.5nm、7.5nm、1404.5nm、1507.5nm、1604.5nm、1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm和1374.5nm,解复用器313将分解得到的12个不同波长的信号分别发送至12个mwdm光模块370。需要注意的是,这里mwdm光模块370和mwdm光模块380的个数可以根据实际情况进行灵活调整,也可以采用其他值,例如可以为6或者9,此处不作具体限定。在实际的光网络传输过程中,经常会有主用光纤出现故障的情况,一旦主用光纤出现故障,光网络传输过程无法实现,严重影响业务的传输,为了避免上述问题,设备300还可以包括保护电路,设置在集成模块310和集成模块320之间,用于当主用光纤330发生故障时实现集成模块310和集成模块320之间的连接通信。本公开设置保护电路用于当主用光纤330发生故障时实现集成模块310和集成模块320之间的连接通信。考虑到分布式单元du经常部署在室内机房,具有电源接入条件,而有源天线单元aau一般部署在室外,无多余的电源接入端口,因此在分布式单元du端设置有源线路选择模块,而在有源天线单元aau端设置无源分光模块。具体地,保护电路可以包括备用光纤340、有源线路选择模块350和无源分光模块360,这里,有源线路选择模块350可以采用1*2光开关,无源分光模块360可以采用1*2耦合器,光开关的一端可以连接光环形器311,另一端可以连接主用光纤330和备用光纤340的同一端,耦合器的一端可以连接光环形器321,另一端可以连接主用光纤330和备用光纤340的另一端。对于分布式单元du,上行过程中,当分布式单元du端产生的复用信号经过光环形器311后,保护电路能够判断主用光纤330和备用光纤340是否出现故障,若主用光纤330出现故障,备用光纤340未出现故障,则光开关与备用光纤340接通,信号经由备用光纤和耦合器到达光环形器321,若主用光纤330和备用光纤340均发生故障,则信号无法继续传输,此种情况下可以触发报警器,产生报警;在下行过程中,当有源天线单元aau端产生的复用信号经过光环形器321后,耦合器将复用信号的光功率平分,复用信号经主用光纤330和备用光纤340同时传输,然后,保护电路判断主用光纤330和备用光纤340是否出现故障,根据判断结果,光开关接通未出现故障的光纤,并接受未出现故障的光纤传输的信号。保护电路判断主用光纤330和备用光纤340是否出现故障,具体实现方式例如可以包括:在保护电路中设置光检测模块和判断模块,光检测模块用于检测主用光纤和备用光纤的光功率,判定模块用于根据检测的光功率判定主用光纤和备用光纤是否发生故障。这里,若光检测模块检测到的某个光纤的光功率低于设定阈值,则认为该光纤发生故障,这里设定阈值可根据实际情况进行设置,例如可以为-25dbm。进一步地,复用器312和解复用器323中的波长排序一致;复用器322和解复用器313中的波长排序一致。这里,复用器和解复用器分别可以采用薄膜滤波型合波器和薄膜滤波型分波器。5g前传需要足够的光功率预算,1367.5nm和1374.5nm通道相对其他波长通道色散代价偏大,而系统功率预算取决于最差的通道。为了弥补1367.5nm和1374.5nm通道代价,系统中合波器、分波器均采用1267.5~1374.5nm波长排序,使1374.5nm通道具有最小的插入损耗,也在一定程度上提升了整个系统的光功率预算。本公开的上述实施例,基于光环形器能够实现上行信号和下行信号的分离,采用较少波段即可实现多路业务的双向传输,使得传输业务容量得到显著提升;同时,该设备基于保护电路实现线路保护功能,能够实现信号传输过程中光纤的快速切换以有效保证信号传输的可靠性。本公开的用于5g前传的光网络传输集成设备与现有技术相比,能够明显节约成本,如表3所示。表3成本对比表根据表3可知,现有技术中采用6波cwdm光模块仅能实现3路双向业务传输,成本为a,采用12波cwdm光模块仅能实现6路双向业务传输,成本为b,而本公开采用6波cwdm光模块能够实现6路双向业务传输,成本为c,这里,c远远小于b。同样地,现有技术中采用6波lan-wdm光模块来能实现3路双向业务传输,成本为d,采用12波lan-wdm光模块仅能实现6路双向业务传输,成本为e,而本公开采用12波lan-wdm光模块能够实现12路双向业务传输,成本为f。由此可知,本公开的业务传输能力成倍增长。本公开还提供一种用于5g前传的光网络传输方法,用于有源天线单元aau和分布式单元du之间的通信连接,包括:分布式单元du中的多个第一光模块发出多个不同波长的第一信号;多个第一信号经第一复用器复用为第一复用信号;第一复用信号依次经过第一光环形器、主用光纤和第二光环形器进入第二解复用器;第二解复用器将第一复用信号分解为多个不同波长的第一信号;分解后的多个不同波长的第一信号经由第二光模块到达有源天线单元aau;有源天线单元aau中的多个第二光模块发出多个不同波长的第二信号;多个第二信号经第二复用器复用为第二复用信号;第二复用信号依次经过第二光环形器、主用光纤和第一光环形器进入第一解复用器;第一解复用器将第二复用信号分解为多个不同波长的第二信号;分解后的多个不同波长的信号经由第二光模块到达分布式单元du;多个不同波长的第一信号和多个不同波长的第二信号属于同一波段。在实际的光网络传输过程中,经常会有主用光纤出现故障的情况,一旦主用光纤出现故障,光网络传输过程无法实现,严重影响业务的传输,为了避免上述问题,光网络传输方法还包括当主用光纤发生故障时,采用保护电路实现第一光环形器和第二光环形器之间的连接通信。具体地,可以检测主用光纤和保护电路中的备用光纤的光功率,以及根据检测的光功率判定主用光纤和备用光纤是否发生故障。具体地,多个不同波长的第一信号和多个不同波长的第二信号均属于cwdm波段、lan-wdm波段或者mwdm波段。进一步地,第一信号和第二信号的数量均为6、9或12个。进一步地,接收到的多个不同波长的第一信号和分解得到的多个不同波长的第一信号的波长排序一致;和/或,接收到的多个不同波长的第二信号和分解得到的多个不同波长的第二信号的波长排序一致。这里,5g前传需要足够的光功率预算,系统功率预算取决于最差的通道。为了弥补波长较大的通道代价,复用器接收到的多个不同波长的第一信号和解复用器分解得到的多个不同波长的第一信号的波长排序一致,使得波长较大的通道具有较小的插入损耗,也在一定程度上提升了整个系统的光功率预算。本公开的上述实施例,能够实现上行信号和下行信号的分离,采用较少波段即可实现多路业务的双向传输,使得传输业务容量得到显著提升。尽管已经描述了示例实施例,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下,可以进行各种改变和修改。因此,应当理解,上述示例实施例不是限制性的,而是说明性的。当前第1页12
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