一种海缆系统故障后的数据保密方法及海缆系统与流程

本技术涉及数据保密，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：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

技术实现思路

1、本技术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。

2、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。

3、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。

4、本技术实施例提供的方法，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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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。

19、由以上技术方案可知，本技术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。