多径干涉检测方法、装置、光模块及通信设备

技术领域

本申请实施例涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种多径干涉检测方法、装置、光模块及通信设备。

背景技术

在5G回传接入层网络中，已经规模部署50Gb/s四阶脉冲幅度调制(PulseAmplitude Modulation-4，PAM4)光模块，由于链路连接点的反射光干扰，存在不能正常开局或工作中出现突发误码的现象。具体表现为：在开局阶段就出现，表现为光功率正常，但端口起不来，在开局阶段可以通过逐跳清洁光接头解决；开局过后，维护中发现频繁发生业务重路由，定位为50Gb/s PAM4链路上误码过大；使用25GBd PAM4的200Gb/s光模块在汇聚和核心层运转正常，其光交箱处于室内，而接入层光交箱处于室外。

对出现问题的链路进行排查，发现接入环存在高反射光连接点，如图1所示，某些连接点反射率达-15dB、-25dB。由此判断，采用50Gb/s PAM4光模块的接入层链路故障主要是由链路中光连接点的反射光过高造成的。链路中光连接点的反射过程如图2所示。

相关技术中，50Gb/s PAM4光模块对反射光的影响进行过规定：链路中所有连接点损耗总和≤2dB，光连接点的回波损耗上限依连接点数量不同。

然而，如何快速检测到发生多径干涉(MultiPath Interference，MPI)是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例在于提供一种多径干涉检测方法、装置、光模块及通信设备，解决如何快速检测到发生MPI的问题。

第一方面，提供一种多径干涉检测方法，应用于第一光模块，包括：

接收第一信号；

对所述第一信号中的频率进行检测；

如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则判定为未检测到多径干涉；

和/或，

如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则判定为检测到多径干涉；

其中，所述第一信息是所述第二光模块发送的业务信息，所述第二信息是所述第一光模块发送的业务信息。

可选地，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号，或者，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号和在所述第二信息上加载所述第二频率的光信号。

可选地，所述如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则判定为检测到多径干涉，包括：

将所述第一信号由光信号转换为电信号；

从所述第一信号中解析出低频信号，所述低频信号是频率低于业务信息的的频率的信号；

和/或，如果所述低频信号的频率仅包括第一频率，判定为未检测到多径干涉；如果所述低频信号的频率至少包括第二频率，判定为检测到多径干涉。

可选地，在判定检测到多径干涉的情况下，所述方法还包括：

根据检测到的所述第二信息的第二频率，确定多径干涉的强度。

可选地，所述方法还包括：

向网络管理系统发送检测结果，所述检测结果包括：未检测到多径干涉或者检测到多径干涉。

第二方面，提供一种多径干涉检测装置，应用于第一光模块，包括：

接收模块，用于接收第一信号；

检测模块，用于对所述第一信号中的频率进行检测；如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则判定为检测到多径干涉；其中，所述第一信息是所述第二光模块发送的业务信息，所述第二信息是所述第一光模块发送的业务信息。

可选地，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号，或者，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号和在所述第二信息上加载所述第二频率的光信号。

可选地，所述装置还包括：

计算模块，用于根据检测到的所述第二信息的第二频率，计算多径干涉的强度。

可选地，所述装置还包括：

控制模块，用于向网络管理系统发送检测结果，所述检测结果包括未检测到多径干涉或者检测到多径干涉。

可选地，所述检测模块包括：

光电探测器，用于将所述第一信号由光信号转换为电信号；

低频提取单元，用于从所述第一信号中解析出低频信号，所述低频信号是频率低于业务信息的频率的信号；

频率鉴别单元，用于如果所述低频信号的频率仅包括第一频率，判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述低频信号的频率至少包括第二频率，判定为检测到多径干涉。

第三方面，提供一种光模块，包括第二方面所述的多径干涉检测装置。

第四方面，提供一种通信设备，包括：如第三方面所述的光模块。

在本申请实施例中，第一光模块可以通过在第一信号中是否能够检测除对应第一信息的第一频率之外的其他频率来判定是否发生多径干涉，支持在线实时监测线路中是否发生由于发射引起的MPI，实现MPI问题的快速故障定位。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是链路中高反射点测试图；

图2是链路中光链接点的反射过程的示意图；

图3是本申请的实施例中多径干涉检测方法的流程图；

图4是本申请的实施例中多径干涉检测装置的示意图；

图5是本申请的实施例中提供的支持多径干涉检测方法的示意图；

图6是本申请的实施例中光模块的示意图；

图7是本申请的实施例中通信设备的示意图；

图8是频率标识无反射场景的示意图；

图9是频率标识有反射场景的示意图；

图10是链路发生MPI示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，说明书以及权利要求中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B，表示包含单独A，单独B，以及A和B都存在三种情况。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

值得指出的是，本申请实施例所描述的技术不限于长期演进型(Long TermEvolution，LTE)/LTE的演进(LTE-Advanced，LTE-A)系统，还可用于其他无线通信系统，诸如码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、时分多址(Time DivisionMultiple Access，TDMA)、频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)、正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)、单载波频分多址(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，SC-FDMA)和其他系统。本申请实施例中的术语“系统”和“网络”常被可互换地使用，所描述的技术既可用于以上提及的系统和无线电技术，也可用于其他系统和无线电技术。然而，以下描述出于示例目的描述了新空口(New Radio，NR)系统，并且在以下大部分描述中使用NR术语，尽管这些技术也可应用于NR系统应用以外的应用，如第6代(6th Generation，6G)通信系统。

采用人工携带光时域反射仪(Optical Time-Domain Reflectometer，OTDR)仪表逐段检测排障，可以判别MPI问题，但是，需要熟悉操作仪表的工程师去现场逐段检测，耗时长，对人员有一定要求。此外，由于OTDR仪表成本较高，在接入层网络的运维团队中较少配备，难以满足全网需求。

对于多载频操作维护管理(Operation Administration and Maintenance，OAM)OAM管理方案，在光模块中加入低速调制，改动较小、功耗增加很小，对业务透明、不涉及业务数据处理。但是，由于多个载波频率承载不同OAM信息，在OAM解调过程中对芯片有一定运算能力要求，通常将解调单元外置在单独板卡中，而不是集成在光模块中。此外，该方案OAM管理中没有考虑MPI检测问题。

参见图3，本申请实施例提供一种多径干涉检测方法，该方法的执行主体包括：第一光模块，具体步骤如下：

步骤301：接收第一信号；

可选地，第一光模块直接从第二光模块接收第一信号，或者第一光模块接收由中间链路反射的来自第二光模块的第一信号。

步骤302：对所述第一信号中的频率进行检测；如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则判定为检测到多径干涉；其中，所述第一信息是所述第二光模块发送的业务信息，所述第二信息是所述第一光模块发送的业务信息。

可以理解，第一频率与第二频率不同，第一光模块可以通过在第一信号中是否能够检测除对应第一信息的第一频率之外的其他频率来判定是否发生多径干涉。

如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则表示光纤链路中的接头或器件并未将第一光模块发送的业务信息反射给第一光模块；

而如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则表示光纤链路中的接头或器件将第一光模块的业务信息反射给第一光模块，此时可判定检测到多径干涉。

在本申请的一种实施方式中，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号，或者，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号和在所述第二信息上加载所述第二频率的光信号。

在本申请的一种实施方式中，所述如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则判定为检测到多径干涉，包括：

将所述第一信号由光信号转换为电信号；

从所述第一信号中解析出低频信号，所述低频信号是频率低于业务信息的频率的信号；

如果所述低频信号仅包括第一频率，判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述低频信号至少包括第二频率，判定为检测到多径干涉。

本文中的低频信号可以是k赫兹或者M赫兹的信号，当然并不限于此。

在本申请的一种实施方式中，在判定检测到多径干涉的情况下，所述方法还包括：

根据检测到的所述第二信息的第二频率，确定多径干涉的强度。

可选地，所述方法还包括：

向网络管理系统发送检测结果，所述检测结果包括未检测到多径干涉或者检测到多径干涉。

在本申请实施例中，第一光模块可以通过在第一信号中是否能够检测除对应第一信息的第一频率之外的其他频率来判定是否发生多径干涉，支持在线实时监测线路中是否发生由于发射引起的MPI，实现MPI问题的快速故障定位。

参见图4，本申请实施例提供一种多径干涉检测装置，应用于第一光模块，该装置400包括：

接收模块401，用于接收第一信号；

检测模块402，用于对所述第一信号中的频率进行检测；如果所述第一光模块从所述第一信号中仅检测到对应第一信息的第一频率，则判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述第一光模块从所述第一信号中至少检测到对应第二信息的第二频率，则判定为检测到多径干涉；其中，所述第一信息是所述第二光模块发送的业务信息，所述第二信息是所述第一光模块发送的业务信息。

可选地，所述第一信息包括：所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号，或者，所述第一信号包括：在所述第一信息上加载所述第一频率的光信号和在所述第二信息上加载所述第二频率的光信号。

可选地，所述装置还包括：

计算模块，用于根据检测到的所述第二信息的第二频率，计算多径干涉的强度。

可选地，所述装置还包括：

控制模块，用于向网络管理系统发送检测结果，所述检测结果包括未检测到多径干涉或者检测到多径干涉。

可选地，所述检测模块402包括：

光电探测器4021，用于将所述第一信号由光信号转换为电信号；

低频提取单元4022，用于从所述第一信号中解析出低频信号，所述低频信号是频率低于业务信息的频率的信号；

频率鉴别单元4023，用于如果所述低频信号仅包括第一频率，判定为未检测到多径干涉；和/或，如果所述低频信号至少包括第二频率，判定为检测到多径干涉。

在本申请实施例中，支持在线实时监测线路中是否发生由于发射引起的MPI，实现MPI问题的快速故障定位。

参见图5，在光模块的发送单元中，在业务信息中加载低频信号的标识。两端光模块采用不同频率标识，承载业务信息的波长可相同或不同。比如，两端光模块的发送波长可以均为λ1，或为不同波长λ1和λ2，分别叠加不同频率k1和k2的低频信号。频率为k1和k2的低频信号与第一光模块和第二光模块一一对应。这样检测到k1或k2频率，就可以判断出信息来自于第一光模块或第二光模块。调顶技术仅用于加载频率标识，无需产生OAM信息及帧格式，简化了微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)功能及要求。

在光模块的接收端需要新增关键单元，包括但不限于低频提取单元、频率鉴别单元，如图4所示。光信号进入光模块接收端，通过光电探测器完成光信号到电信号的转化，再通过低频提取单元将低频信号解析出来，如频率为k1或k2的低频信号，再通过频率鉴别单元判断该低频信号都包含的频率以及是否存在MPI情况。通过判别是否有收到本地发送的频率即可判断MPI的发生及强弱。

举例来说，第一光模块中业务信息加载低频信号(频率标识为k1)，第二光模块中业务信息加载低频信号(频率标识为k2)，因此，第一光模块发送加载低频信号(频率标识为k1)的业务信息、接收加载低频信号(频率标识为k2)的业务信息，第二光模块发送加载低频信号(频率标识为k2)的业务信息、接收加载低频信号(频率标识为k1)的业务信息。

如果发生MPI，第一光模块的接收端会同时接收到加载低频信号(频率标识为k1)的业务信息和加载低频信号(频率标识为k2)的业务信息，经低频提取单元后，会解析出频率为k1和k2的低频信号，再经频率鉴别单元检测出除了应正常接收的频率为k2的低频信号，还收到了频率为k1的低频信号，也就是第一光模块发送信息对应的频率标识，说明该信息在链路中发生了反射后进入了第一光模块的接收端，如图8和图9所示。

可以理解，第二光模块的接收端也可以同时接收到加载低频信号(频率标识为k1)的业务信息和加载低频信号(频率标识为k2)的业务信息，经低频提取单元后，会解析出频率为k1和k2的低频信号，再经频率鉴别单元检测出除了应正常接收的频率为k1的低频信号，还收到了频率为k2的低频信号，也就是第二光模块发送信息对应的频率标识，说明该信息在链路中发生了反射后进入了第二光模块的接收端。

如果没有发生MPI或MPI情况很小，则第一光模块的频率鉴别单元仅能检测出应正常接收的频率为k2的低频信号、而没有不应收到的频率为k1的低频信号。和/或，第二光模块的频率鉴别单元仅能检测出应正常接收的频率为k1的低频信号、而没有不应收到的频率为k2的低频信号。

该方法的工作流程如下：

1、第一光模块发送业务信息，该业务信息叠加频率为k1的标识。

2、第二光模块发送业务信息，该业务信息叠加频率为k2的标识。

3、正常情况下，第一光模块接收的业务信息中提取频率为k2的标识。

4、存在MPI情况下，如图10所示，第一光模块发送的携带频率为k1标示的信息经发射后被第一光模块接收，同时正常会收到第二光模块发送的业务信息，则第一光模块同时接收到的携带频率为k1标识的信息和携带频率为k2标识的信息。经光电探测器光电信号转换后，经频率提取单元提取低频信息，电域上存在k1和k2两个不同频率的信号，通过频率鉴别单元，检测出发生MPI的频率及强度。

5、光模块将判别信息发送给设备的主控单元，在进一步发送至网管系统。

参见图6，本申请实施例提供一种光模块，包括如图4所示的多径干涉检测装置。

参见图7，本申请实施例提供一种通信设备，包括如图6所示的所述的光模块。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以由在处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以携带在ASIC中。另外，该ASIC可以携带在核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。