一种通信系统、数据传输方法以及相关设备

技术领域

本申请实施例涉及通信领域，尤其涉及一种通信系统、数据传输方法以及相关设备。

背景技术

由于光纤通信具有通信容量大、保密性能好和中继距离长等优势，使其得到了广泛的应用。在实际的应用中，随着集成化的发展，如何在保证通信的情况下减少通信系统中光缆的数量成为了亟待解决的问题。

现有的通信系统中，通过多对光缆将任意两个通信单元连接起来，使得任意两个通信单元都能通过一对光缆实现直联，并使用这根光缆进行数据传输。

在这种通信系统中，由于任意两个通信单元之间都存在用于直联的光缆，光缆的数量会随着通信单元数量的增加而显著增多，增加了成本。

发明内容

本申请实施例提供了一种通信系统、数据传输方法以及相关设备，基于环形拓扑的方式，使用光缆将各个通信单元连接起来，减少了光缆的数量，节约了成本。

本申请实施例第一方面提供了一种通信系统，包括：

N个通信单元，这N个通信单元通过N对光缆实现环形互联，其中，N为大于或等于4的整数。这N个通信单元中的任一个通信单元都可以通过光缆与除了自身以外的N-1个通信单元进行数据传输，也就是说，每个通信单元都可以作为数据的发送端和接收端。除此之外，每个通信单元还可以作为数据传输过程中的中转站，将接收到的信号发送给其他的通信单元。例如，第一通信单元、第二通信单元和第三通信单元均包含在N个通信单元中，第一通信单元和第二通信单元可以通过第一光缆连接，第二通信单元和第三通信单元可以通过第二光缆连接。第二通信单元在通过第一光缆收到光信号之前，可以通过通信接口接收到默认波长信息，默认波长信息包括第一波长信息，表示的是哪些波长的光信号的目标通信单元是第二通信单元。第二通信单元在通过第一光缆收到第一光信号之后，可以根据默认波长信息，确定出第一光信号的目标通信单元是否为第二通信单元。如果不是，则第二通信单元可以通过第二光缆将第一光信号发送给第三通信单元。

需要说明的是，在通信单元之间使用光信号进行数据传输的过程中，为了保证数据传输的准确性，每个光信号的波长都有对应的始节点和终节点，始节点表示光信号在通信单元中传输的起点，也即权利要求中的起始通信单元；终节点表示光信号在通信单元中传输的终点，也即权利要求中的目标通信单元。

本申请实施例中，基于环形拓扑的方式，使用N对光缆连接了同一个通信系统上的N个通信单元，同时在每根光缆上传输不同波长的光信号实现了N个通信单元的信号传输，相较于现有技术使用N(N-1)/2对光缆，在通信单元大于或等于4个的情况下，减少了光缆数量，节约了成本。

结合第一方面，本申请实施例第一方面第一种实现方式中，第二通信单元除了能够透传光信号之外，还可以接收或者发送特定波长的光信号。第二通信单元可以包括第一滤波器、第一彩光模块、第二滤波器和第二彩光模块。第一滤波器可以根据默认波长信息，确定出目标通信单元为第二通信单元的光信号，之后，第一彩光模块能够接收这些光信号。第二彩光模块，用于根据默认波长信息，发送起始通信单元为第二通信单元的第二光信号，之后，第二滤波器可以去除第二光信号中的干扰，并将第二光信号和需要透传的信号合波，一起发送给第三通信单元。

本申请实施例中，第二通信单元除了能够透传光信号之外，还可以接收或者发送特定波长的光信号，从而实现各个通信单元之间的信号传输，提升了技术方案的可实现性。

任意两个通信单元之间可以通过一组波长的光信号进行信号传输，一组波长可以是一个波长也可以是多个波长的光信号，具体此处不做限定，只要使得每个光信号不冲突即可。不同的两个通信单元之间进行数据传输的光信号的个数可以是相同的，例如，第一通信单元和第二通信单元之间可以通过3个不同波长的光信号进行数据传输，第二通信单元和第三通信单元之间也可以使用3个不同波长的光信号进行数据传输。除此之外，不同的两个通信单元之间进行数据传输的光信号的个数也可以是不同的，例如，第一通信单元和第二通信单元之间可以通过3个不同波长的光信号进行数据传输，第二通信单元和第三通信单元之间可以使用5个不同波长的光信号进行数据传输。第二通信单元发送或者接收的波长种类与通信单元的数量有关，下面分别进行说明。

结合第一方面的第一种实现方式，本申请实施例第一方面的第二种实现方式中，若N＝2n，则第二通信单元需要和2n-1个通信单元进行信号传输。第二通信单元可以包括n×m个第一滤波器、n×m个第一彩光模块、(n-1)×m个第二滤波器和(n-1)×m个第二彩光模块。m表示的是一组波长的光信号中包括的相同波长的数量，m≥1，且m为整数。n×m个第一滤波器中的每个第一滤波器，可以根据默认波长信息，过滤出一种不同波长的光信号，使得这n×m个第一滤波器一共过滤出n×m种不同波长的光信号。n×m个第一彩光模块中的每个第一彩光模块，便对应接收一种波长的光信号。在实际应用中，各个第一彩光模块的频点需要和各个第一滤波器的频点保持一致，从而保证第二通信单元接收光信号的准确度。(n-1)×m个第二彩光模块中的每个第二彩光模块，可以根据默认波长信息，发送一种起始通信单元为第二通信单元的第二光信号，使得(n-1)×m个第二彩光模块发送(n-1)×m种不同波长的第二光信号。相应的，(n-1)×m个第二滤波器中的每个第二滤波器就对应去除一种波长的光信号中的干扰。在实际应用中，各个第二彩光模块的频点需要和各个第二滤波器的频点保持一致，从而保证第二通信单元发送光信号的准确度。

结合第一方面的第一种实现方式，本申请实施例第一方面的第三种实现方式中，在通信单元的数量为2n时，第二通信单元中包括的各个器件的数量可以与第一方面的第二种实现方式不同。第二通信单元可以包括(n-1)×m个第一滤波器、(n-1)×m个第一彩光模块、n×m个第二滤波器和n×m个第二彩光模块。m表示的是一组波长的光信号中包括的相同波长的数量，m≥1，且m为整数。(n-1)×m个第一滤波器中的每个第一滤波器，可以根据默认波长信息，过滤出一种不同波长的光信号，使得这(n-1)×m个第一滤波器一共过滤出(n-1)×m种不同波长的光信号。(n-1)×m个第一彩光模块中的每个第一彩光模块，便对应接收一种波长的光信号。在实际应用中，各个第一彩光模块的频点需要和各个第一滤波器的频点保持一致，从而保证第二通信单元接收光信号的准确度。n×m个第二彩光模块中的每个第二彩光模块，可以根据默认波长信息，发送一种起始通信单元为第二通信单元的第二光信号，使得n×m个第二彩光模块发送n×m种不同波长的第二光信号。相应的，n×m个第二滤波器中的每个第二滤波器就对应去除一种波长的光信号中的干扰。在实际应用中，各个第二彩光模块的频点需要和各个第二滤波器的频点保持一致，从而保证第二通信单元发送光信号的准确度。

本申请实施例中，在通信系统中的通信单元为偶数的情况下，对于第二通信单元有多种波长分配方式，可以根据实际需要灵活选择，提升了技术方案的灵活性。

结合第一方面的第一种实现方式，本申请实施例第一方面的第四种实现方式中，在通信单元的数量为2n+1时，第二通信单元可以包括n×m个第一滤波器、n×m个第一彩光模块、n×m个第二滤波器和n×m个第二彩光模块。m表示的是一组波长的光信号中包括的相同波长的数量，m≥1，且m为整数。n×m个第一滤波器中的每个第一滤波器，可以根据默认波长信息，过滤出一种不同波长的光信号，使得这n×m个第一滤波器一共过滤出n×m种不同波长的光信号。n×m个第一彩光模块中的每个第一彩光模块，便对应接收一种波长的光信号。在实际应用中，各个第一彩光模块的频点需要和各个第一滤波器的频点保持一致，从而保证第二通信单元接收光信号的准确度。n×m个第二彩光模块中的每个第二彩光模块，可以根据默认波长信息，发送一种起始通信单元为第二通信单元的第二光信号，使得n×m个第二彩光模块发送n种不同波长的第二光信号。相应的，n×m个第二滤波器中的每个第二滤波器就对应去除一种波长的光信号中的干扰。在实际应用中，各个第二彩光模块的频点需要和各个第二滤波器的频点保持一致，从而保证第二通信单元发送光信号的准确度。

本申请实施例中，可以根据通信单元数量的不同，选择不同的波长分配方案，使得各个光缆上承载的光信号的数量较为均匀，对于通信单元的规格要求也比较一致，降低了成本。

结合第一方面、第一方面的第一种至第四种实现方式中的任一种，本申请实施例第一方面的第五种实现方式中，第一光信号的传输方向可以是顺时针方向或者逆时针方向。

本申请实施例中，各个通信单元之间可以按照顺时针方向进行信号传输，也可以按照逆时针方向进行信号传输，一对光纤可以实现两个方向的通信，在一个方向的通信发生故障(例如，新增通信单元)，可以做到整环单侧业务保持，也即使用另一个方向进行数据传输。在故障解决后，又可以恢复到整环双侧业务，提高了数据传输的可靠性。

在两个通信单元使用一对光纤进行信号传输的过程中，一对光纤中的每根光纤可以用于传输一个方向上的光信号，在这两个通信单元的两个通信方向上的光信号的波长可以是相同的，也可以是不同的，具体此处不做限定。

可选的，两个通信单元还可以通过一根光纤实现两个方向的信号传输。需要注意的是，在两个通信单元使用一根光纤进行信号传输的过程中，为了避免通信的矛盾，两个方向上的光信号的波长是不同的。

结合第一方面、第一方面的第一种至第五种实现方式中的任一种，本申请实施例第一方面的第六种实现方式中，N个通信单元中的每一个通信单元可以是基带单元(baseband unit，BBU)。在一些可选的实施例中，通信系统中的每一个通信单元可以是分布单元(distributed unit，DU)。

结合第一方面的第六种实现方式，本申请实施例第一方面的第七种实现方式中，如果通信单元是基带单元，那么通信系统还包括单独的主控单元；如果通信单元为分布单元，那么可以将N个分布单元中的任一个确定为主控单元。主控单元，可以根据通信单元的数量，确定出默认波长信息，并通过通信接口，向第二通信单元发送默认波长信息。

本申请实施例中，根据通信单元的不同，可以确定不同的主控单元，提升了技术方案的灵活性。

本申请实施例第二方面提供了一种信号传输方法，包括：

主控单元可以确定出通信系统中通信单元的数量，然后根据通信单元的数量确定出每一个通信单元的默认波长信息。默认波长信息包括光信号的起始通信单元和目标通信单元。之后，主控单元可以通过通信单元的通信接口，向每一个通信单元发送默认波长信息，使得各个通信单元根据默认波长信息进行信号传输。

结合第二方面，本申请实施例第二方面的第一种实现方式中，如果通信单元的数量为2n，则默认波长信息包括接收n×m种不同波长的光信号，发送(n-1)×m种不同波长的光信号，n≥2，且n为整数，m≥1，且m为整数。

结合第二方面，本申请实施例第二方面的第二种实现方式中，如果通信单元的数量为2n，则默认波长信息包括接收(n-1)×m种不同波长的光信号，发送n×m种不同波长的光信号，n≥2，且n为整数，m≥1，且m为整数。

结合第二方面，本申请实施例第二方面的第三种实现方式中，如果通信单元的数量为2n+1，则默认波长信息包括接收n×m种不同波长的光信号，发送n×m种不同波长的光信号，n≥2，且n为整数，m≥1，且m为整数。

本申请实施例中，可以根据通信单元数量的不同，选择不同的波长分配方案，使得各个光缆上承载的光信号的数量较为均匀，对于通信单元的规格要求也比较一致，降低了成本。同时，在通信单元的数量为偶数的时候，还可以有不同的波长分配方案，提升了方案的灵活性。

结合第二方面、第二方面的第一种至第三种实现方式中的任一种，本申请实施例第二方面的第四种实现方式中，通信系统上的通信单元是基带处理器时，通信系统中还包括至少一个主控单元，用于计算各个通信单元的默认波长信息，管理基带处理器的正常工作。通信系统上的通信单元是分布单元时，主控单元可以是其中任意一个分布单元。

本申请实施例中，根据通信单元的不同，可以确定不同的主控单元，提升了技术方案的灵活性。

本申请实施例第三方面提供了一种主控单元，包括：

处理器、存储器、输入输出设备以及总线。其中，处理器、存储器、输入输出设备与总线相连。处理器用于执行如下步骤：确定通信系统中包括的通信单元的数量，然后，根据所述通信单元的数量，确定每一个通信单元的波长默认信息，所述默认波长信息包括光信号的初始通信单元和目标通信单元。最后通过所述每一个通信单元的通信接口，向所述每一个通信单元发送所述波长默认信息，以使所述每一个通信单元根据所述默认波长信息进行信号传输。

该主控单元用于执行前述第二方面的方法。

本方面所示的有益效果，与第二方面的有益效果相似，详见第二方面所示，此处不再赘述。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中保存有程序，当计算机执行程序时，执行前述第二方面的方法。

本申请实施例第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上执行时，计算机执行前述第二方面的方法。

本申请实施例第四方面、第五方面所示的有益效果，与第二方面的有益效果相似，详见第二方面所示，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的通信系统的一个应用场景示意图；

图2a为本申请实施例提供的通信系统的一个结构示意图；

图2b为本申请实施例提供的通信系统的另一个结构示意图；

图2c为本申请实施例提供的通信系统的另一个结构示意图；

图3为本申请实施例提供的通信系统的另一个结构示意图；

图4为本申请实施例提供的通信单元的一个环形互联逻辑图；

图5为本申请实施例提供的基带单元的一个应用场景示意图；

图6a为本申请实施例提供的通信单元的一个结构示意图；

图6b为本申请实施例提供的通信单元的另一个结构示意图；

图7为本申请实施例提供的基带单元的另一个应用场景示意图；

图8a为本申请实施例提供的基带单元的另一个应用场景示意图；

图8b为本申请实施例提供的基带单元的另一个应用场景示意图；

图9为本申请实施例提供的信号传输方法的一个流程示意图；

图10为本申请实施例提供的主控单元的一个结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种通信系统、信号传输方法以及相关设备，基于环形拓扑的方式，使用N对光缆连接了同一个通信系统上的N个通信单元，同时在每根光缆上传输不同波长的光信号实现了N个通信单元的信号传输，相较于现有技术使用N(N-1)/2对光缆，在通信单元大于或等于4个的情况下，减少了光缆数量，节约了成本。

首先对本申请实施例提供的通信系统的应用场景进行说明。本申请实施例提供的通信系统可以应用于无线接入网(radio access network，RAN)中，作为基站中的框式或者盒式基带处理设备，进行信号的传输。除此之外，通信系统还可以用在其他需要大带宽和光纤通信的场景中，例如，光传送网络或者前传链路，具体此处不做限定。本申请实施例以通信系统应用在RAN中，作为框式或者盒式基带处理设备为例，进行说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的通信系统的一个应用场景示意图。如图1所示，基站110包括天线111、频射拉远单元112(remote radio unit，RRU)和框式/盒式基带处理设备113。频射拉远单元112可以接收到天线111发送的信号，并将该信号发送给框式/盒式基带处理设备113，框式/盒式基带处理设备113能够将该信号承载的数据回传(backhaul)给核心网。

集中式无线接入网(centralized radio access network，C-RAN)是基于集中化处理、协作无线电、实时云计算的绿色无线接入网架构。C-RAN通过减少基站机房的数量，能够降低功耗，还具有成本低、资源利用率高等优点，使其成为主流的基站形态。随着集中式无线接入网(centralized radio access network，C-RAN)的建设铺开，人们对于基带互联的要求也愈加迫切，并希望基带互联能够尽可能地节约成本。

本申请实施例提供通信系统能够基于环形光纤拓扑，实现各个通信单元之间通过不同波长的光信号进行MESH互联。下面分别对通信系统的不同结构进行说明。图2a至图2c是框式基带处理设备的几个示例，图3是盒式基带处理设备的一个示例。请参阅图2a，图2a为本申请实施例提供的通信系统的一个结构示意图。如图2a所示，框式基带处理设备包括风扇、基带单元、电源和主控单元。其中，风扇用于为基带单元降温，起到保护的作用。电源用于为基带单元和主控单元的正常运行提供电力支持。主控单元，用于确定默认波长信息，为基带单元分配不同波长的光信号，控制基带单元进行信号传输，还可以通过通信接口，将基带单元接收到的来自于频射拉远单元的信号传输到核心网。基带单元，基于环形光纤拓扑实现互相连接，每个基带单元通过不同波长的光信号实现与其他各个基带单元的通信。其中，默认波长信息可以由主控单元根据环形拓扑的情况进行计算确定，也可以由人工预先输入，还可以通过其他的方式获取，具体此处不做限定。

需要注意的是，图2a只是本申请实施例中通信系统的一个结构示意图，在实际应用中，框式基带处理设备的结构还可以有其他的情况，请参阅图2b和图2c，图2b和图2c分别是本申请实施例提供的通信系统的结构示意图。在图2b和图2c中，框式基带处理设备的组成部分与图2a所示的框式基带处理设备的组成部分相同，不同之处在于基带单元位置和数量，以及主控单元的位置和数量。本申请实施例提供通信系统在通信单元的数量大于或者等于4个时，可以基于环形光纤拓扑实现节约光纤数量的效果，因此，图2b和图2c所示的实施例中，基带单元的数量均大于4个，且基带单元的位置可以构成一个环形。

需要注意的是，在实际的应用中，基带单元的位置和数量，以及主控单元的位置和数量有多种可能，根据实际应用的需要进行选择，只要使得框式基带处理设备中存在至少4个基带单元、至少1个主控单元，并且基带单元的位置排列能够组成一个环形即可，具体此处不做限定。图2a至图2c，只是对本申请实施例提供的框式基带处理设备的结构进行举例，并不构成对框式基带处理设备的限定。

除了上述的结构，基带处理设备还可以是盒式的结构。请参阅图3，图3为本申请实施例提供的通信系统的一个结构示意图。如图3所示，每个基带主控合一单元即可作为一个盒式基带处理设备，也即权利要求中的分布单元。多个基带主控合一单元可以通过一对环形光纤实现环形互联，并在两个不同的方向上传输光信号。基带主控合一单元，可以实现图2a至图2c所示实施例中基带单元的作用。与图2a至图2c所示的实施例不同的是，在图3所示的通信系统中，可以不存在单独的主控单元，由基带主控合一单元中的任一个，实现图2a至图2c所示实施例中主控单元的作用。

本申请实施例中，相较于现有技术需要使用交换机实现通信单元的互联，节约了通信系统的空间，降低了成本。同时，使用N根或者N对光纤实现N个通信单元的互联，不仅减少了光纤的数量，还简化了界面，降低了走线出错的概率。

在光纤通信的过程中，通信系统可以使用基带单元或者分布单元进行信号的传输，除此之外，还可以使用其他的通信单元进行信号传输，根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。

本申请实施例以通信系统使用6个通信单元进行光信号的传输为例，进行说明。请参阅图4，图4为本申请实施例中通信单元的环形互联逻辑图。如图4所示，6个通信单元通过6对光纤，实现了基于环形拓扑的互相连接。通信单元之间通过不同波长的光信号进行数据传输，使得节点两两之间通信互不干涉。图4所示实施例中，通信单元1和通信单元2可以使用波长为λ1的光信号进行数据传输，通信单元1和通信单元3可以使用波长为λ2的光信号进行数据传输，通信单元1和通信单元4可以使用波长为λ3的光信号进行数据传输。本申请实施例中，相同波长的光信号还可以用在不同的通信单元的通信中，如图4所示，通信单元3和通信单元4也可以使用波长为λ1的光信号进行数据传输，从而可以实现不同通信单元之间的波长复用，节约频点资源。

需要说明的是，图4所示实施例中，通信单元1可以通过光纤1向通信单元2发送波长为λ1的光信号，也可以通过光纤2向通信单元2发送波长为λ1的光信号，根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。如果通信单元1是通过光纤1向通信单元2发送波长为λ1的光信号，且通信单元2向通信单元1发送的光信号的波长也是λ1，那么通信单元2应该使用光纤2，向通信单元1发送该光信号，从而避免通信出错。其他的任意两个通信单元之间进行信号传输的原理与之类似，此处不再赘述。

在实际应用中，任意两个通信单元之间传输的光信号可以是一组波长的光信号，这一组波长可以是一种波长相同的光信号，也可以是几种不同波长的光信号，具体此处不做限定。举例来说，在顺时针方向上，通信单元1可以向通信单元2发送2种不同波长的光信号，通信单元6也可以向通信单元2发送2种不同波长的光信号，在这种情况下，为了避免通信出错，通信单元1和通信单元6发送的光信号的波长应该是互不相同的：例如，通信单元1发送的光信号的波长分别是λ1和λ2，那么单元6发送的光信号的波长可以是除了λ1和λ2之外的其他波长。除此之外，通信单元6也可以向通信单元2发送多于或者少于2种不同波长的光信号，例如，通信单元6也可以向通信单元2发送4种不同波长的光信号，这些光信号的波长分别可以是λ3、λ4、λ6和λ8。任意两个通信单元之间的光信号的波长种类和数量，根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。为了说明的简洁，下文的实施例中，以在一个传输方向上，任意两个通信单元之间传输一种相同波长的光信号为例，进行说明。

在实际应用中，通信单元可以是基带单元，还可以是分布单元，除此之外，还可以是其他在用于光纤通信的通信单元，具体此处不再赘述。在下面的实施例中，以通信单元是基带单元为例，进行说明。

为了便于说明，可以将每个基带单元抽象为一个节点，6个基带单元基于环形拓扑实现互相通信的方式可以如图5所示。请参阅图5，图5为本申请实施例中基带单元的一个应用场景示意图。

如图5所示，各个基带单元之间可以按照顺时针方向进行信号传输，也可以按照逆时针方向进行信号传输，根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。本申请实施例中，一对光纤可以实现两个方向的通信，在一个方向的通信发生故障(例如，新增通信单元)，可以做到整环单侧业务保持，也即使用另一个方向进行数据传输。在故障解决后，又可以恢复到整环双侧业务，提高了数据传输的可靠性。

本实施例以按照顺时针方向通信为例，对1号节点与其他各个节点进行通信的过程进行说明。在顺时针方向上，1号节点可以向2号节点、3号节点和4号节点分别发送波长为λ1、λ2和λ3的光信号，进行数据的传输。1号节点还可以分别接收到5号节点和6号节点发送的波长为λ1、λ2的光信号，实现与5号节点和6号节点的通信。

在基带单元互相通信的过程中，一个基带单元可能会收到多个光信号，但这些光信号中可能会存在终节点并不是自身的光信号，因此基带单元可以从多个波长的光信号中确定出发送给自己的光信号。基带单元之所以能实现这样的功能，与基带单元自身的结构有关，下面对本申请实施例提供的基带单元进行介绍。请参阅图6a，图6a为本申请实施例提供的通信单元的一个结构示意图。

如图6a所示，基带单元或者分布单元可以包括可调滤波器和彩光模块。其中，可调滤波器可以是可调微环滤波器(TOADM)，或者微环滤波器(FLT MR)，除此之外，还可以是其他的滤波器，只要是滤波器过滤的光信号的波长可以根据实际应用的需要进行调整即可，具体此处不做限定。需要注意的是，在实际应用中，可调滤波器1和可调滤波器2也可以是同一个滤波器，用于在顺时针和逆时针方向上进行光信号的过滤。

基带单元还可以包括通信接口，用于在与其他基带单元进行信号传输之前，接收自身的默认波长信息，该默认波长信息包括起始通信单元是自身的光信号的波长信息，和目标通信单元是自身的光信号的波长信息。在通信单元之间使用光信号进行数据传输的过程中，为了保证数据传输的准确性，每个光信号的波长都有对应的始节点和终节点，始节点表示光信号在通信单元中传输的起点，也即权利要求中的起始通信单元；终节点表示光信号在通信单元中传输的终点，也即权利要求中的目标通信单元。包括了起始通信单元和目标通信单元在内的默认波长信息是各个基带单元与其他各个基带单元进行信号传输，且互不干扰的依据。

若图6a所示的基带单元为1号基带单元，可调滤波器中的每一个微调滤波器用于过滤目的通信单元或者起始通信单元为1号基带单元的光信号，彩光模块用于接收目的通信单元为1号基带单元的光信号，或者发送起始通信单元为1号基带单元的光信号。

具体来说，以两个通信单元之间有两根光纤，分别用于两个通信单元在顺时针和逆时针方向上进行通信为例。可以将1号基带单元看作权利要求中的第二通信单元，若在顺时针方向上，1号基带单元的默认波长信息是接收波长为λ1、λ2的光信号，发送波长为λ1、λ2和λ3的光信号。那么，如图6a所示，1号基带单元通过第一光缆接收到来自于第一通信单元的波长分别为λ1、λ2、λ4和λ5的光信号时，微环滤波器1和微环滤波器2对应于权利要求中的第一滤波器，可以分别过滤出波长为λ1和λ2的光信号，彩光模块1和彩光模块2对应于权利要求书中的第一彩光模块，可以分别接收波长为λ1和λ2的光信号，这个过程可以称为“下波”。未被第一滤波器过滤的波长为λ4和λ5的光信号在1号基带单元上进行透传，彩光模块3、彩光模块4和彩光模块5对应于权利要求中的第二彩光模块，可以分别发出波长为λ1、λ2和λ3的光信号，微环滤波器3、微环滤波器4和微环滤波器5对应于权利要求中的第二滤波器，可以分别去除第二彩光模块发出的光信号中的干扰，使得1号基带单元最终输出的光信号较为纯净，这一过程可以称为“上波”。

需要注意的是，各个微环滤波器和各个彩光模块处理的光信号的频点需要保持一致，有利于保证通信的准确快速。例如，微环滤波器1的作用是将波长为λ1的光信号过滤出来，彩光模块1的作用即是吸收波长为λ1的光信号。彩光模块4的作用是发送波长为λ2的光信号，微环滤波器4的作用即是将彩光模块4发送的波长为λ2的光信号中的干扰因素去除。

在实际应用中，每个彩光模块可以具备接收和发送光信号的能力。如图6a所示，在逆时针方向上，彩光模块1可以向微环滤波器1’发送某一种波长的光信号，彩光模块5可以接收微环滤波器5’过滤出来的某一种波长的光信号，从而实现在两个方向上实现光信号的传输。在这种情况下，同一个彩光模块接收或者发送的光信号的波长可以是相同的，例如，彩光模块1可以接收波长为λ1的光信号，还可以向微环滤波器1’发送波长为λ1的光信号。需要注意的是，同一个彩光模块接收或者发送的光信号的波长也可以是不同的，根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。

需要注意的是，在不同的角度看，彩光模块和滤波器之间的数量关系可以是不同的。在一个传输方向上，第一滤波器和第一彩光模块的数量可以是相同的，第二彩光模块和第二滤波器的数量也可以是相同的。若综合考虑顺时针方向和逆时针方向，一个彩光模块可对应两个滤波器，例如，彩光模块1，在顺时针方向上对应于权利要求1中的第一彩光模块，用来接收光信号；在逆时针方向上，对应于权利要求中的第二彩光模块，用于发送光信号。

可选的，可调滤波器中也可以存在暂时未启用的微环滤波器，例如图6a所示的微环滤波器6。由于本申请实施例中各个通信单元之间的默认波长信息是可以进行调整的，所以在一些实施例中，1号基带单元可以接收波长为λ1、λ2和λ4的光信号，在这种情况下，微环滤波器6就可以用来过滤波长为λ4的光信号。本申请实施例中，可以根据默认波长信息的不同，调整各个滤波器过滤的光信号，提升了本申请技术方案的灵活性和实用性。

可选的，可调滤波器和彩光模块，与通信单元之间的连接关系可以是可插拔的，也可以是板载的，具体此处不做限定。较为常见的是，当通信单元是基带单元时，可调滤波器和彩光模块，与基带单元一般是可插拔的；当通信单元是分布单元时，可调滤波器和彩光模块，与分布单元一般是一体式的。通信单元之间的互联能力都可以通过可调滤波器和彩光模块实现，可调节滤波器和彩光模块可以和通信单元内部故障隔离开，只要通信系统能够供电，就不会影响环形拓扑的互联功能。因此，可以将故障局限在各个通信单元内部，不会扩散。此外，可调滤波器和彩光模块还可以按通道或者模块，进行备份，单通道或者单模块的故障也不会影响互通互联的过程。

在实际应用中，每个基带单元中包括的第一滤波器、第一彩光模块、第二滤波器和第二彩光模块的数量有多种可能，例如，在光信号的波长单一且变换频率较慢的情况下，可以只有1个第一滤波器、1个第一彩光模块，第一滤波器的过滤的光信号波长随着基带单元接收的光信号的波长而调整，第一彩光模块也可以同步调整，实现第一滤波器和第一彩光模块的分时复用。第二滤波器和第二彩光模块同样也可以是实现分时复用。滤波器和彩光模块的数量根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。

在一些可选的实施例中，两个通信单元之间，也可以通过一根光纤实现两个方向的信号传输。下面对两个通信单元之间，通过一根光纤实现两个方向的信号传输的情况进行简单说明。请参与图6b，图6b为本申请实施例提供的通信单元的一个结构示意图。

对于彩光模块和可调滤波器而言，它们并不会感知两个通信单元之间是通过单光纤还还是双光纤进行信号传输，只是根据默认波长信息进行光信号的接收和发送。因此，在对信号的处理模式上，与图6a所示实施例中的处理方式类似。不同之处在于，为了避免通信的矛盾，相同的两个通信单元在不同的传输方向上进行通信的光信号的波长是不同的。例如，彩光模块1可以接收波长为λ1的光信号，在这种情况下彩光模块向微环滤波器1’发送的光信号的波长并不是λ1。

在两个通信单元之间，通过一根光纤实现两个方向的信号传输的情况下，通信系统还可以包括合分波器，用于光信号的分波或者合波，使得通信单元之间的信号传输得以顺利进行。

本申请实施例提供的通信系统之所以能够实现基于环形拓扑实现任一两个通信单元之间的通信，与波长的分配，也即确定默认波长信息的过程有关。在实际应用中，两个节点之间收发信号的路径可能是相同的，也可能是不同的，下面分别进行说明。

一、收发路径一致。

在实际应用中，通信单元的数量可以根据实际应用的需要进行确定，图7所示实施例以6个通信单元为例进行说明。本实施例以通信单元是基带单元为例，请参阅图7，图7为本申请实施例中基带单元的一个应用场景示意图。为了图示的清楚和简明，图7仅示出了1号节点和2号节点处的波长分配情况。下面，以顺时针方向传输信号，且两个通信单元之间传输一种波长的光信号为例，对各个节点处的波长分配逻辑进行说明。逆时针方向可以采用和顺时针方向相同的分配逻辑，此处不再赘述。

基带单元在接收光信号之前，可以通过通信接口接收到主控单元发送的默认波长信息。默认波长信息中包括以该基带单元为起始通信单元的光信号的波长信息，和以该基带单元为目标通信单元的光信号的波长信息。默认波长信息用于该基带单元进行信号的收发和透传。其中，通信接口可以是串行接口，也可以是网口，还可以是其他的接口类型，具体此处不做限定。除此之外，通信单元还可以基于默认的监听通道获取到默认波长信息。

可选的，可以在1号节点的下手方向指定3个波长，也即在1号节点处指定3个起始通信单元为1号节点的不同波长的光信号，分别用于1号节点和2至4号节点进行点对点通信。还可以在1号节点的上手方向指定2个波长，也即在1号节点处指定2个目标通信单元为1号节点的不同波长的光信号，分别用于1号节点和4、5号节点进行点对点通信。基于上述的分配方式，就实现了1号节点和其他5个节点的波长分配。其中，上手方向和下手方向的波长可以复用，从而可以节约频点资源，降低成本。

接下来，需要对2号节点进行波长分配。由于1号节点和2号节点之间已经分配好了波长，因此只需要对2号节点再分配4个波长即可。可以在2号节点的上手方向和下手方向各分配两个波长。在分配下手方向的波长时，由于λ2和λ3已经分配给1号节点和3号、4号节点的通信，在不影响正常通信且尽量不增加频点资源的情况下，2号节点的下手方向可以分配λ1和λ4。同样的，在分配上手方向时，由于λ1、λ2和λ3已经分配给1号节点和2号、3号、4号节点的通信，因此在不影响正常通信且尽量不增加频点资源的情况下，2号节点的上手方向可以分配λ4和λ5。

按照上述的分配逻辑，最终每个节点的分配情况可以如表1所示：

表1

如表1所示，由于每个节点都要和其他各个节点通信，因此，以某个节点为始节点和终节点的波长相加之和为总节点数减1。表1中的始节点对应于权利要求中的起始通信单元，终节点对应于权利要求中的目标通信单元。

最终，每个节点处可以形成“X上Y下Z穿通”的波长拓扑结构。其中，“X上”表示的是该节点处有X个上波，也即是以该节点作为始节点的波长有X个；“Y下”表示该节点处有Y个下波，也即是以该节点作为终节点的波长有Y个；“Z穿通”表示的是该节点处透传的波长有Z个。

按照表1所示的分配方法，得到的各个节点的上下穿通波长情况如表2所示：

表2

如表2所示，1号节点形成了“3上2下2穿通”的拓扑结构。需要注意的是，表1和表2分别从连接和节点的角度描述了波的流动，表1和表2只是给出了一种分配的例子，在实际应用中还可以有其他不冲突的分配方式，具体此处不再赘述。

按照上述的分配逻辑，每个节点的上手方向和下手方向分配的波长数量较为接近，使得每根光缆上承载的光波的数量比较均匀，对于基带单元或者分步单元的规格要求较为一致，降低了成本。同时，每个节点通过上手方向或下手方向与其他节点通信，能够减少光信号由于传输路径较长带来的衰减，提高了通信质量。

本申请实施例中，还可以按照其他的分配逻辑分配波长，只要能够保证各个节点之间的通信互不干扰即可，具体此处不做限定。例如，每个节点都通过下手方向或者上手方向与其他节点进行通信，相较于表1所示的分配逻辑，这种分配方法虽然也能保证各个节点的通信，但是需要消耗较多的频点资源。

本申请实施中，基于环形光纤拓扑实现了各个通信单元之间的环形互联，减少了用于互联的光纤的数量，降低了成本。同时，还可以根据实际应用的需要，灵活分配各个通信单元的上波或者下波，实现带宽的动态或者半静态调配，提升了技术方案的灵活性。

二、收发路径不同。

本申请实施例以4个节点为例，对收发路径不同的情况进行说明。在顺时针方向上，请参阅图8a，图8a为本申请实施例中基带单元的一个应用场景示意图。在逆时针方向上，请参阅图8b，图8b为本申请实施例中基带单元的一个应用场景示意图。

可以采用图8a所示实施例的分配逻辑，对波长进行分配。分配后，顺时针方向上的每个节点的分配情况可以如表3所示：

表3

如表3所示，由于每个节点都要和其他各个几点通信，因此，以某个节点为始节点和终节点的波长相加之和为总节点数减1。在通信系统有4个通信单元的情况下，以某个节点为始节点和终节点的波长相加之和为3。

按照表3所示的分配方法，得到的各个节点的上下穿通波长情况如表4所示：

表4

需要注意的是，表3和表4只是给出了一种分配的例子，在实际应用中还可以有其他不冲突的分配方式，具体此处不再赘述。

在逆时针方向上的每个节点的分配情况可以如表5所示：

表5

按照表5所示的分配方法，得到的各个节点的上下穿通波长情况如表6所示：

表6

需要注意的是，表5和表6只是给出了一种分配的例子，在实际应用中还可以有其他不冲突的分配方式，具体此处不再赘述。

本申请实施例中，各个通信单元之间可以按照顺时针方向进行信号传输，也可以按照逆时针方向进行信号传输，根据实际应用的需要进行选择，具体此处不做限定。本申请实施例中，一对光纤可以实现两个方向的通信，在一个方向的通信发生故障(例如，新增通信单元)，可以做到整环单侧业务保持，也即使用另一个方向进行数据传输。在故障解决后，又可以恢复到整环双侧业务，提高了数据传输的可靠性。

下面对本申请实施例提供的信号传输方法进行介绍，请参阅图9，图9为本申请实施例提供的信号传输方法一个流程示意图。

901、主控单元确定通信单元的数量N。

通信系统上的通信单元不同，主控单元也会有所不同。若通信系统上的通信单元是基带单元时，通信系统会存在单独的主控单元；若通信系统上的通信单元是分布单元时，主控单元可以是其中的任意一个分布单元。主控单元可以确定出通信单元的数量N，以此作为计算默认波长信息的依据。其中，N≥4，且N为整数。

902、主控单元根据通信单元的数量N，确定默认波长信息。

主控单元在确定出通信单元的数量之后，可以计算出默认波长信息。由于任意两个通信单元之间可以通过一组波长的光信号进行信号传输，一组波长可以是一个波长也可以是多个波长的光信号，因此，本申请实施例用m表示一组波长的光信号中包括的相同波长的数量，m≥1，且m为整数。

在一些可选的实施例中，如果通信单元的数量N＝2n，则主控单元可以确定默认波长信息包括接收n×m种不同波长的光信号，发送(n-1)×m种不同波长的光信号。

在一些可选的实施例中，如果通信单元的数量N＝2n，则主控单元也可以确定默认波长信息包括接收(n-1)×m种不同波长的光信号，发送n×m种不同波长的光信号。

在一些可选的实施例中，如果通信单元的数量N＝2n+1，则主控单元可以确定默认波长信息包括接收n×m种不同波长的光信号，发送n×m种不同波长的光信号。

默认波长信息的具体内容还可以根据实际应用的需要进行计算，前面的实施例也只是一些可能的实现方式，并不构成对默认波长信息的限制，发送或者接收的波长种类还存在其他的情况，例如N＝2n时，接收(n-2)×m种波长的光信号，发送(n+1)×m种波长的光信号，具体此处不做限定。

在一些可选的实施方式中，默认波长信息还可以由人工预先计算确定，输入到主控单元中。主控单元获取默认波长信息的方式有多种，具体此处不做限定。

903、主控单元向每一个通信单元发送各自的默认波长信息。

主控单元在获取到默认波长信息之后，可以通过通信接口，向每一个通信单元发送各自对应的默认波长信息，使得每个通信单元根据默认波长信息进行信号传输，信号传输包括信号的接收、发送和透传中的至少一项。

需要注意的是，本申请实施例中的默认波长信息并不是一成不变的，可以根据实际带宽的需要进行灵活调整，对于每个通信单元都可以根据需要来分配不同频率的上波或下波，从而实现带宽动态或半静态调配。

本申请实施例中，可以根据通信单元数量的不同，选择不同的波长分配方案，使得各个光缆上承载的光信号的数量较为均匀，对于通信单元的规格要求也比较一致，降低了成本。同时，在通信单元的数量为偶数的时候，还可以有不同的波长分配方案，提升了方案的灵活性。

图10是本申请实施例提供的一种主控单元的结构示意图，该主控单元1000可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)1001和存储器1005，该存储器1005中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。

其中，存储器1005可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器1005的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以用于执行主控单元所执行的一系列操作。更进一步地，中央处理器1001可以设置为与存储器1005通信，在主控单元1000上执行存储器1005中的一系列指令操作。

主控单元1000还可以包括一个或一个以上电源1002，一个或一个以上有线或无线网络接口1003，一个或一个以上输入输出接口1004，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等。

该中央处理器1001可以执行前述图9所示实施例中主控单元所执行的操作，具体此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。