具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

经本公开的发明人研究发现，现有无源波分技术中，对于DU/AAU配备的光模块缺乏管理手段，导致无源波分系统对光纤链路故障感知能力弱，对光模块的运维和管理都比较困难，当出现系统故障时，主要依靠人工进行故障定位。为了更好地满足5G前传需求，需要具备对BBU/DU以及RRU/AAU中的光模块进行管控的能力。现有技术中，也存在对光模块进行管理的方案。例如，中国移动提出了Open-WDM方案，包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复用器、DU侧有源WDM设备，构成统一管控的前传网络。DU侧有源WDM设备可通过本地II2总线去管理近端彩光模块。但是，现有对光模块进行管理的方案主要针对DU侧的近端光模块进行管理，对于AAU侧的远端光模块模块则缺乏管理手段。因此，通过DU侧光模块对远端光模块进行远程监测和控制就显得尤为必要。

有鉴于此，作为本公开的第一个方面，提供一种光模块的远程监控方法，应用于近端光模块，如图1所示，所示远程监控方法包括：

在步骤S110中，按照预定数据帧格式生成监控指令；

在步骤S120中，通过下行光信号将所述监控指令发送到远端光模块，所述监控指令用于指示远端光模块执行相应的监控业务。

需要说明的是，在5G网络中，所述近端光模块为DU侧的光模块，所示远端光模块为AAU侧的光模块；而在4G网络中，所述近端光模块为BBU侧的光模块，所述远端光模块为RRU侧的光模块。当然，本公开提供的所述光模块的远程监控方法并不限于5G或4G网络，还可应用于具有前传架构的其他任意一种网络系统中，本公开对此不做特殊限定。

还需要说明的是，根据协议规定，在4G网络的前传系统中，从BBU流向RRU的方向称为下行方向，从RRU流向BBU的方向成为上行方向；在5G网络的前传系统中，从DU流向AAU的方向称为下行方向，从AAU流向DU的方向称为上行方向。

在本公开中，定义了一种数据帧格式，即步骤S110中所述的预定数据帧格式。所述预定数据帧格式用于近端光模块与远端光模块之间监测和控制数据的传输与交互。在本公开的步骤S110中，当需要对远端光模块进行监控时，在所述近端光模块中，按照所述预定帧格式进行组帧，生成所述监控指令。按照所述预定帧格式生成的监控指令能够承载监控业务信息。所述监控业务是近端光模块根据具体的监测和控制需求，生成的需要在所述远端光模块上执行的业务。

在步骤S120中，所述监控指令通过下行光信号被发送到所述远端光模块。远端光模块按照所述预定数据帧格式识别并接受所述监控指令，进一步按照所述预定数据帧格式对接收到的监控指令进行解帧，获取并执行与所述监控指令对应的监控任务，从而实现了由近端光模块对远端光模块的远程监测与控制。

本公开提供的光模块的远程监控方法，定义了预定数据帧格式，用于近端光模块与远端光模块之间监测和控制数据的传输与交互，按照所述数据帧格式生成的监控指令能够承载需要在远端光模块上执行的监控业务，从而使远端光模块按照近端光模块的监控需求执行相应的业务，实现了近端光模块对远端光模块的远程监测与控制。

光模块是进行光电和电光转换的光电子器件，具有有限的使用寿命。通常情况下，光模块的使用寿命在5年左右。在使用过程中，随着运行时间的增加，光模块的性能会逐渐劣化，例如，随着运行时间的增加，光模块中发射激光的激光器的量子效率会降低，从而导致光模块的性能劣化。此外，光模块还可能受到环境的影响而产生故障，例如，由于光模块的光接口的污染和损伤会引起光链路损耗变大，进而导致光链路不通；环境干燥或操作不当还会使光模块容易受到静电(ESD，ElectroStatic Discharge)损伤，进而引起光模块性能变化或故障。

经本公开的发明人研究发现，在现有前传系统中，RRU或AAU通过光纤拉远，而对RRU侧的光模块或AAU侧的光模块缺少远程监测手段。当所述前传系统出现故障时，需要通过人工检修来确定RRU侧的光模块或AAU侧的光模块是否存在故障。因此无法实现对RRU侧的光模块或AAU侧的光模块性能进行预判，也无法在光模块性能劣化的情况下，及时对光模块进行更换，并主动避免因RRU侧的光模块或AAU侧的光模块故障而引起的前传系统的业务故障。

作为一种可选的实施方式，本公开提供的所述远程监控方法可以用于对远端光模块的运行状态进行监测。对远端光模块的运行状态的监测即对远端光模块性能的监测。

相应地，作为一种可选的实施方式，本公开步骤S110中所述的监控指令包括监测指令，所述监测指令用于指示所述远端光模块执行监测所述远端光模块的性能的监控业务。

在本公开中，光模块包括多个用于存储光模块的性能量数据的寄存器，即性能监测寄存器，所述性能量数据能够表征光模块的性能状态。当光模块在运行过程中发生性能劣化或损伤等性能变化时，光模块中的底层软件会实时将性能变化写入相应的寄存器。需要说明的是，所述寄存器是光模块中用于存储数据的小型存储区域，是一种具有有限存储容量的高速存储部件。每一个光模块中都包括多个寄存器，且根据功能的不同存储相应的数据。

有鉴于此，若能获取远端光模块的所述性能量数据，就可以根据所述性能量数据确定远端光模块的运行状态。为了达到上述目的，在本公开中，将监测指令配置为读取指令，并在所述监测指令中携带存储远端光模块的性能量数据的寄存器首地址，从而在远端光模块上执行读取业务，获取所述远程光模块的性能量数据。相应地，作为一种可选的实施方式，本公开步骤S110中所述的预定数据帧格式包括指令类型字段、地址字段。

所述指令类型字段用于标识所述监控指令的类型，所述地址字段用于标识所述远端光模块的性能监测寄存器的首地址。

作为一种可选的实施方式，定义读字符表征读取指令，当远端光模块识别出所述读字符时，执行相应的读取业务。

进一步地，如图2所示，在步骤S110中具体通过步骤S111a到步骤S111b，按照所述预定数据帧格式生成所述监测指令：

在步骤S111a中，将所述指令类型字段配置为读字符；

在步骤S111b中，将所述地址字段配置为所述远端光模块的性能监测寄存器的首地址。

当远端光模块接收到按照步骤S111a至步骤S111b生成的监测指令时，就执行监测所述远端光模块的性能的监控业务，即，根据所述性能监测寄存器的首地址从所述远端光模的性能监测寄存器中读取所述远端光模块的性能量数据。

在本公开中，当远端光模块读取所述性能量数据后，会按照所述预定数据帧格式生成应答信号，将所述性能量数据发送到近端光模块。相应地，作为一种可选的实施方式，如图3所示，在步骤S120之后，本公开提供的所述远程监控方法还包括：

在步骤S111c中，接收所述远端光模块响应于所述监测指令发送的应答信号，根据所述预定数据帧格式从所述应答信号中提取所述远端光模块的性能量数据；

在步骤S111d中，根据所述性能量数据确定所述远端光模块的运行状态。

本公开提供的所述远程监控方法还可以用于控制远程光模块执行特定的功能。例如，当前传系统出现业务故障时，通过控制远端光模块执行特定的功能(例如控制远端光模块进行业务环回)来判断业务故障是否由远端光模块引起的。

相应地，作为一种可选的实施方式，本公开步骤S110中所述的监控指令包括控制指令，与所述控制指令对应的监控业务包括控制所述远端光模块的目标功能的监控业务。

在本公开中，光模块中还包括多个存储控制参数的寄存器，即功能控制寄存器。光模块根据寄存器中存储的控制参数执行相应的操作，实现对应的功能，因此，对光模块的功能的控制也就是对光模块的寄存器中存储的控制参数进行控制。如果能对远端光模块的寄存器中存储的控制参数进行远程控制，就能实现对远端光模块的远程控制。

为了达到上述目的，在本公开中，将所述控制指令配置为写入指令，并在所述控制指令中携带存储远端光模块的控制参数的寄存器首地址，从而在远端光模块上执行写入业务，执行相应的目标功能。相应地，作为一种可选的实施方式，本公开步骤S110中所述的预定数据帧格式包括指令类型字段、地址字段、数据字段。

所述指令类型字段用于标识所述监控指令的类型，所述地址字段用于标识所述远端光模块的功能控制寄存器的首地址，所述数据字段携带所述目标功能对应的控制参数。

作为一种可选的实施方式，定义写字符表征上述写入指令，当远端光模块识别出所述写字符时，执行相应的写入业务。

进一步地，如图4所示，在步骤S110中具体通过步骤S112a到步骤S112c，按照所述预定数据帧格式生成所述控制指令：

在步骤S112a中，将所述指令类型字段配置为写字符；

在步骤S112b中，将所述地址字段配置为所述远端光模块中所述目标功能对应的功能控制寄存器的首地址；

在步骤S112c中，将所述数据字段配置为控制所述目标功能的控制参数。

当远端光模块接收到按照步骤S112a到步骤S112c生成的控制指令时，就执行控制所述远端光模块的目标功能的监控业务，即，根据所述功能控制寄存器的首地址将所述控制参数写入所述远端光模块的功能控制寄存器，以使所述远端光模块执行所述目标功能。

可以理解的是，本公开所述的预定数据帧格式还包括：

前导码，所述前导码是位于数据帧起始处的一组数，用于使作为接收端的光模块据此同步并准备接收实际数据；

帧开始符，用于标识数据帧中的实际数据起始；

长度域，用于标识数据帧中实际数据的长度；

帧校验码，用于对数据帧中的数据进行校验；

截止码，用于标识数据帧结束。

图5示例性的给出了所述预定数据帧格式的一种可选的实施方式。在图5中，PRE表示所述前导码，Start表示所述帧开始符，Address表示所述地址字段，Write/Read表示所述指令类型字段，Length表示所述长度域，Data表示所述数据字段，Check Sum表示所述帧校验码，End表示所述截止码。

本公开对于步骤S120中，通过下行光信号将所述监控指令发送到远端光模块的具体实现方式不做特殊限定。例如，可以通过副载波调制将所述监控指令加载到光模块的下行主信号上，生成所述下行光信号；还可以通过波分复用(WDM，Wavelength DivisionMultiplexing)将承载所述监控指令的光载波信号与所述近端光模块的主信号耦合生成所述下行光信号。

作为一种可选的实施方式，通过调顶技术将所述监控指令加载到所述近端光模块的下行主信号上，从而生成所述下行光信号。图17为根据辅助信号对主信号进行调顶的示意图。此外，在光模块中，信息的处理都是在电域内完成的，当需要发送信号，首先经过处理将信息加载到电信号上，然后将电信号转换成光信号，之后才能在光纤上传播。

相应地，如图6所示，步骤S120具体包括：

在步骤S121中，根据所述监控指令生成调顶信号；

在步骤S122中，根据所述调顶信号对下行主信号进行调顶；

在步骤S123中，将调顶后的下行主信号转换为所述下行光信号。

在如图16所示的近端光模块中，包括近端微控制单元MCU(MicrocontrollerUnit)、近端调顶单元、近端光发射单元TOSA(Transmitter Optical Subassembly)、近端光接收单元ROSA(Receiver Optical Subassembly)，以及光接口和电接口。在近端光模块中，由所述近端MCU按照所述预定数据帧格式进行组帧生成监控指令，并按照所述预定数据帧格式对接收到的应答信号进行解帧，所述MCU还用于生成调顶信号；所述近端调顶单元根据所述调顶信号对下行主信号进行调顶，以及对上行主信号进行解调顶；所述近端TOSA将调顶后的下行主信号转换为下行光信号；所述近端ROSA将接收到的上行光信号转换为上行电信号。

作为本公开的第二个方面，提供一种光模块的监控方法，应用于远端光模块，如图7所示，所述监控方法包括：

在步骤S210中，从下行光信号中提取监控指令，所述下行光信号是由近端光模块根据本公开第一个方面所述的远程监控方法发送的；

在步骤S220中，根据预定数据帧格式从所述监控指令中识别监控任务，以执行所述监控任务。

本公开提供的光模块的监控方法，定义了预定数据帧格式，用于近端光模块与远端光模块之间监测和控制数据的传输与交互，当远端光模块接收到近端光模块根据所述预定数据帧格式生成的监控指令时，根据所述预定数据帧格式对所述监控指令进行解帧，获取承载在所述监控指令中的需要在远端光模块上执行的监控业务，从而使远端光模块按照近端光模块的监控需求执行相应的业务，实现了近端光模块对远端光模块的远程监测与控制。

作为一种可选的实施方式，本公开提供的所述监控方法可以用于响应于近端光模块发送的监测指令，对所述远端光模块的性能的监测，并做出相应的应答，以使所述近端光模块确定所述远端光模块的运行状态。相应地，如图8所示，步骤S220具体包括：

在步骤S221中，当所述监控指令为监测指令时，执行监测所述远端光模块的性能的监控业务。

在本公开中，光模块包括多个用于存储光模块的性能量数据的寄存器，即性能监测寄存器，所述性能量数据能够表征光模块的性能状态。当光模块在运行过程中发生性能劣化或损伤等性能变化时，光模块中的底层软件会实时将性能变化写入相应的寄存器。

有鉴于此，在本公开中，远端光模块响应于近端光模块发送的读取指令，通过读取其性能监测寄存器中的性能量数据来监测所述远端光模块的性能，并且所述远端光模块是根据近端光模块发送的性能监测寄存器的首地址确定需要读取的性能量数据。

作为一种可选的实施方式，本公开步骤S220中所述的预定数据帧格式包括指令类型字段、地址字段。

所述指令类型字段用于标识所述监控指令的类型，所述地址字段用于标识所述远端光模块的性能监测寄存器的首地址。

作为一种可选的实施方式，定义读字符表征上述近端光模块发送的监控指令为读取指令，当远端光模块识别出所述读字符时，执行相应的读取业务。

进一步地，如图9所示，步骤S221具体包括：

在步骤S221a中，当所述指令类型字段为读字符时，从所述地址字段中提取所述远端光模块的性能监测寄存器的首地址；

在步骤S221b中，根据所述性能监测寄存器的首地址，从所述性能监测寄存器中读取所述远端光模块的性能量数据。

本公开对于远端光模块将所述性能量数据发送到近端光模块的具体实现方式不做特殊限定。作为一种可选的实施方式，按照所述预定数据帧格式进行组帧生成应答信号，并将所述应答信号发送到近端光模块。相应地，如图10所示，在步骤S221b之后，所述监控方法还包括：

在步骤S221c中，按照所述预定数据帧格式生成应答信号，所述应答信号包括所述性能量数据；

在步骤S221d中，通过上行光信号将所述应答信号发送到所述近端光模块，以使所述近端光模块根据所述性能量数据确定所述远端光模块的运行状态。

作为一种可选的实施方式，本公开提供的所述监控方法还可以用于响应于近端光模块发送的控制指令，在远端光模块上实现目标功能。相应地，如图11所示，步骤S220具体包括：

在步骤S222中，当所述监控指令为控制指令时，执行控制所述远端光模块的目标功能的监控业务。

在本公开中，光模块中还包括多个存储控制参数的寄存器，即功能控制寄存器。光模块根据寄存器中存储的控制参数执行相应的操作，实现相应的功能。

有鉴于此，在本公开中，远端光模块响应于近端光模块发送的写入指令，通过将近端光模块发送的控制参数写入对应的功能控制寄存器中，执行目标功能，并且所述远端光模块是根据近端光模块发送的功能寄存器的首地址确定所述目标功能对应的功能控制寄存器。

作为一种可选的实施方式，所述预定数据帧格式包括指令类型字段、地址字段、数据字段。

所述指令类型字段用于标识所述监控指令的类型，所述地址字段用于标识所述目标功能对应的功能控制寄存器的首地址，所述数据字段携带所述目标功能对应的控制参数。

进一步地，如图12所示，步骤S222具体包括：

在步骤S222a中，当所述指令类型字段配置为写字符时，从所述地址字段中提取所述目标功能对应的功能控制寄存器的首地址；

在步骤S222b中，从所述数据字段中提取控制所述目标功能的控制参数；

在步骤S222c中，根据所述功能控制寄存器的首地址，将所述控制参数写入所述功能控制寄存器，以执行所述目标功能。

当近端光模块通过调顶技术将所述监控指令加载到所述近端光模块的下行主信号上，并将所述下行主光信号转换为下行光信号发送到远端光模块时，远端光模块需要对所述下行光信号进行光电转换，并解调顶，才能获取所述监控指令。

相应地，如图13所示，在步骤S210之前，所述监控方法还包括：

在步骤S230中，将所述下行光信号转换为下行电信号；

在步骤S240中，从所述下行电信号中提取调顶信号；

在步骤S250中，从所述调顶信号中提取所述监控指令。

在如图16所示的远端光模块中，包括远端MCU、远端调顶单元、远端TOSA、远端ROSA，以及光接口和电接口。在远端光模块中，由所述远端MCU按照所述预定数据帧格式进行组帧生成应答信号，并按照所述预定数据帧格式对接收到的监控指令进行解帧，所述远端MCU还用于生成调顶信号；所述远端调顶单元根据所述调顶信号对上行主信号进行调顶，以及对下行主信号进行解调顶；所述远端TOSA将调顶后的上行主信号转换为上行光信号；所述远端ROSA将接收到的下行光信号转换为下行电信号。

作为本公开的第三个方面，提供一种近端光模块100，如图14所示，包括：

信号生成单元110，用于按照预定数据帧格式生成监控指令；

信号发送单元120，用于通过下行光信号将所述监控指令发送到远端光模块，以在所述远端光模块上根据所述监控指令执行相应的监控业务。

本公开提供的所述近端光模块100用于执行本公开第一个方面提供的光模块的远程监控方法，上文已经对所述远程监控方法进行了详细的描述，此处不再赘述。

作为本公开的第四个方面，提供一种近端光模块，包括：

一个或多个第一处理器；

第一存储装置，其上存储有一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个第一处理器执行，使得所述一个或多个第一处理器实现本公开第一个方面所述的光模块的远程监控方法。

本公开提供的所述近端光模块用于执行本公开第一个方面提供的光模块的远程监控方法，上文已经对所述远程监控方法进行了详细的描述，此处不再赘述。

作为本公开的第五个方面，提供一种远端光模块200，如图15所示，包括：

信号接收单元210，用于从下行光信号中提取监控指令，所述下行光信号是由近端光模块根据本公开第一个方面所述的远程监控方法发送的；

数据处理单元220，根据预定数据帧格式从所述监控指令中识别监控任务，以执行所述监控任务。

本公开提供的所述远端光模块200用于执行本公开第二个方面提供的光模块的监控方法，上文已经对所述监控方法进行了详细的描述，此处不再赘述。

作为本公开的第六个方面，提供一种远端光模块，包括：

一个或多个第二处理器；

第二存储装置，其上存储有一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个第二处理器执行，使得所述一个或多个第二处理器实现本公开第二个方面所述的光模块的监控方法。

本公开提供的所述远端光模块用于执行本公开第二个方面提供的光模块的监控方法，上文已经对所述监控方法进行了详细的描述，此处不再赘述。

作为本公开的第七个方面，提供一种前传系统，包括近端节点和远端节点，其中，所述近端节点包括本公开第三个方面或第四个方面所述的近端光模块，所述远端节点包括本公开第五个方面或第六个方面所述的远端光模块。

图16示出了本公开第七个方面提供的前传系统的一种实施方式的示意图。如图16所示，在所述前传系统中，近端光模块的近端TOSA通过光纤与远端光模块的远端ROSA连接，近端光模块的近端ROSA与远端光模块的远端TOSA连接。

本公开提供的所述前传系统用于执行本公开第一个方面提供的光模块的远程监控方法和第二个方面提供的光模块的监控方法，上文已经对所述远程监控方法和所述监控方法进行了详细的描述，此处不再赘述。

作为本公开的第八个方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有可执行程序，所述可执行程序被执行时能够实现本公开第一个方面所述的光模块的远程监控方法，或本公开第二个方面所述的光模块的监控方法。

其中，计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储介质、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

上文已经对所述远程监控方法和所述监控方法进行了详细的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。