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CN117439660A - 一种保护倒换装置以及断路保护方法 - Google Patents

一种保护倒换装置以及断路保护方法 Download PDF

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CN117439660A
CN117439660A CN202210815776.3A CN202210815776A CN117439660A CN 117439660 A CN117439660 A CN 117439660A CN 202210815776 A CN202210815776 A CN 202210815776A CN 117439660 A CN117439660 A CN 117439660A
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CN
China
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port
signal light
node device
switch
light
Prior art date
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Application number
CN202210815776.3A
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段玉华
邓宁
熊迪
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Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
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    • H04B10/03—Arrangements for fault recovery
    • H04B10/032—Arrangements for fault recovery using working and protection systems

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  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种保护倒换装置以及断路保护方法，该装置包括：端口交换器和耦合分光器；在第一预设状态下，端口交换器用于接收来自第一节点设备的第一信号光，并传输给耦合分光器，耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，端口交换器用于向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备发送第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器用于接收来自第二节点设备的第一信号光，并传输给耦合分光器，耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，端口交换器用于向第一节点设备发送第三信号光，并向子节点设备发送第二信号光，采用本申请实施例提出的保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。

Description

一种保护倒换装置以及断路保护方法
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种保护倒换装置以及断路保护方法。
背景技术
传统的城域波分仍然沿用长途波分的点对点通信架构，通过汇聚节点向叶子节点发送包含多个波长的复用信号，各叶子节点通过分叉复用设备下载或上传所需的波长信号，这种组网方式需要高成本的节点设备。基于无源光网络原理的点对多点的城域环形网络架构，其系统可靠性高、组网及维护成本低，有望解决城域网系统容量和组网成本的矛盾。城域网的光纤链路距离跨度较大，所处外部环境复杂多变，由于路面施工、自然灾害等原因导致的链路断纤的情况时有发生，因此为了保障业务的稳定性，需要一种高效、可靠的保护倒换机制，在光纤链路出现故障时，可以进行快速的保护倒换，在尽可能短的时间内恢复业务，不影响用户的使用体验。
现有的点对多点的环形网络针对光纤链路的保护倒换机制主要是通过固定分光比的光分支器进行1：1备份来实现的，不利于整个网络的功率预算且设备冗余，导致系统成本较高。
发明内容
本申请实施例公开了一种保护倒换装置以及断路保护方法，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
本申请实施例第一方面公开了一种保护倒换装置，包括端口交换器和耦合分光器，端口交换器和耦合分光器相连，端口交换器分别与第一节点设备、第二节点设备和子节点设备相连；在第一预设状态下，端口交换器用于接收来自第一节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器，耦合分光器用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器，端口交换器用于向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备发送第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器用于接收来自第二节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器，耦合分光器用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器，端口交换器用于向第一节点设备发送第三信号光，并向子节点设备发送第二信号光。
应理解，在上述保护倒换装置中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。而且在第一预设状态下，端口交换器用于接收来自第一节点设备的第一信号光，通过耦合分光器用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，且端口交换器用于向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备发送第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器用于接收来自第二节点设备的第一信号光，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，且端口交换器用于向子节点设备发送第二信号光，并向第一节点设备发送第三信号光；通过上述方式，能够实现在第二预设状态下，即通信链路发生故障的情况下，通过第二节点设备与断纤节点右侧的子节点设备进行通信，能够保障业务的稳定性，而且，在第一预设状态下，发送给子节点设备的第三信号光与发送给第二节点设备的第二信号光的比值与在第二预设状态下发送给子节点设备的第二信号光与发送给第一节点设备的第三信号光的比值互为倒数；也即可以理解为在第一预设状态下，子节点设备中的收发光模块与主干光纤的光功率比值与在第二预设状态下，子节点设备中的收发光模块与主干光纤的光功率的比值互为倒数，能够使得光通信系统中可连接的子节点设备的数量更多。
在一种可能的实现方式下，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口以及第六端口，耦合分光器包括第七端口、第八端口以及第九端口，第四端口与第七端口相连接，第五端口与第八端口相连接，第六端口与第九端口相连接；在第一预设状态下，端口交换器用于通过第一端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第六端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器用于通过第二端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第三端口向子节点设备发射第二信号光。
应理解，通过上述保护倒换装置可以实现单纤单向点对多点环网架构中耦合器通光方向以及分光比的灵活配置，也即可以实现通信方向改变后分光比也相应地反转，有利于环网链路功率预算的优化，以支持连接更多的子节点设备。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括光路转折镜片组；在第二预设状态下，光路转折镜片组用于断开第一端口与第四端口的连接并建立第一端口与第六端口的连接，断开第二端口与第五端口的连接并建立第二端口与第四端口的连接，断开第三端口与第六端口的连接并建立第三端口与第五端口的连接。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括光路转折镜片组；在第一预设状态下，光路转折镜片组用于建立第一端口与第四端口的连接，建立第二端口与第五端口的连接，建立第三端口与第六端口的连接。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口以及第七端口，耦合分光器包括第八端口、第九端口、第十端口以及第十一端口，第四端口与第八端口相连接，第五端口与第九端口相连接，第六端口与第十端口相连接，第七端口与第十一端口相连接；在第一预设状态下，端口交换器用于通过第一端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第六端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器用于通过第二端口接收第一信号光并通过第六端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第四端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第七端口接收第二信号光并通过第三端口向子节点设备发射第二信号光。
应理解，通过上述保护倒换装置可以实现单纤单向点对多点环网架构中耦合器通光方向以及分光比的灵活配置，也即可以实现通信方向改变后分光比也相应地反转，有利于环网链路功率预算的优化，以支持连接更多的子节点设备。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括光路转折镜片组；在第二预设状态下，光路转折镜片组用于断开第二端口与第五端口的连接并建立第二端口与第六端口的连接，断开第三端口与第六端口的连接并建立第三端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括光路转折镜片组；在第一预设状态下，光路转折镜片组用于建立第一端口与第四端口的连接，建立第二端口与第五端口的连接，建立第三端口与第六端口的连接。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口，第五端口与第九端口相连接，第六端口与第十端口相连接，第七端口与第十一端口相连接，第八端口与第十二端口相连接；在第一预设状态下，端口交换器用于通过第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器用于通过第二端口接收第一信号光并通过第七端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第五端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第八端口接收第二信号光并通过第四端口向子节点设备发射第二信号光。
应理解，通过上述保护倒换装置可以实现单纤单向点对多点环网架构中耦合器通光方向以及分光比的灵活配置，也即可以实现通信方向改变后分光比也相应地反转，有利于环网链路功率预算的优化，以支持连接更多的子节点设备。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括光路转折镜片组或光开关；在第二预设状态下，光路转折镜片组或光开关用于断开第二端口与第六端口的连接以及断开第三端口与第七端口的连接并建立第二端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式下，端口交换器包括光路转折镜片组或光开关；在第一预设状态下，光路转折镜片组或光开关用于建立第一端口与第五端口的连接，建立第二端口与第六端口的连接，建立第三端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式下，在第一预设状态下，子节点设备与第一节点设备之间存在光连接；在第二预设状态下，子节点设备与第一节点设备之间不存在光连接。
在又一种可能的实现方式下，子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块；在第一预设状态下，第一收发光模块与第一节点设备之间存在光连接且与第二节点设备之间不存在光连接；第二收发光模块与第一节点设备之间不存在光连接；在第二预设状态下，第一收发光模块与第一节点设备之间不存在光连接且与第二节点设备之间不存在光连接；第二收发光模块与第一节点设备之间不存在光连接且与第二节点设备之间存在光连接。
本申请实施例第二方面公开了一种保护倒换装置，包括端口交换器和耦合分光器，端口交换器和耦合分光器相连，端口交换器分别与第一节点设备、第二节点设备以及子节点设备相连，子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块；端口交换器用于接收来自第一节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器，耦合分光器用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器，端口交换器用于向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备中第一收发光模块发送第三信号光；端口交换器用于接收来自第二节点设备的第四信号光，并将第四信号光传输给耦合分光器，耦合分光器用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器，端口交换器用于向第一节点设备发送第六信号光，并向子节点设备中第二收发光模块发送第五信号光，其中，第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，第一比例与第二比例互为倒数。
应理解，在上述保护倒换装置中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。而且，端口交换器用于接收来自第一节点设备的第一信号光，通过耦合分光器用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，且端口交换器用于向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备中第一收发光模块发送第三信号光；端口交换器用于接收来自第二节点设备的第四信号光，通过耦合分光器用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，且端口交换器用于向子节点设备中第二收发光模块发送第五信号光，并向第一节点设备发送第六信号光；通过上述方式，能够实现在通信链路发生故障的情况下，通过第二节点设备与断纤节点右侧的子节点设备进行通信，能够保障业务的稳定性，而且，发送给子节点设备中第一收发光模块的第三信号光与发送给第二节点设备的第二信号光的比值与发送给子节点设备中第二收发光模块的第五信号光与发送给第一节点设备的第六信号光的比值互为倒数；也即可以理解为子节点设备中的第一收发光模块与主干光纤的光功率与子节点设备中的第二收发光模块与主干光纤的光功率的比值互为倒数，能够使得光通信系统中可连接的子节点设备的数量更多。
在一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口，第五端口与第九端口相连接，第六端口与第十端口相连接，第七端口与第十一端口相连接，第八端口与第十二端口相连接；端口交换器用于通过第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；端口交换器用于通过第二端口接收第四信号光并通过第七端口向耦合分光器发射第四信号光，通过第五端口接收第六信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第六信号光，通过第八端口接收第五信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一光路转折镜片组；第一光路转折镜片组用于建立第二端口与第六端口的连接以便于第二信号光的传输，以及建立第三端口与第七端口的连接以便于第三信号光的传输；第一光路转折镜片组还用于建立第二端口与第七端口的连接以便于第四信号光的传输。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器用于通过第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；端口交换器用于通过第一端口接收第四信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第四信号光，通过第六端口接收第五信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第五信号光，通过第七端口接收第六信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第二光路转折镜片组；第二光路转折镜片组用于断开第四信号光在第二端口与第七端口的连接并建立第五信号光在第二端口与第六端口的连接，断开第五信号光在第四端口与第八端口的连接并建立第六信号光在第四端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器用于通过第二端口接收第一信号光并通过第六端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第八端口接收第二信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第二信号光，通过第五端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；端口交换器用于通过第二端口接收第四信号光并通过第七端口向耦合分光器发射第四信号光，通过第五端口接收第五信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第五信号光，通过第八端口接收第六信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第三光路转折镜片组；第三光路转折镜片组用于断开第一信号光在第一端口和第五端口的连接，并建立第二信号光在第一端口与第八端口的连接，用于断开第三信号光在第三端口与第七端口的连接，并建立第三信号光在第三端口与第五端口的连接。
本申请实施例第三方面公开了一种断路保护方法，断路保护方法适用于光通信系统，光通信系统包括端口交换器、耦合分光器、第一节点设备、第二节点设备和子节点设备，方法包括：确定光通信系统处于第一预设状态；通过端口交换器接收来自第一节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器；通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器；通过端口交换器向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备发送第三信号光；确定光通信系统处于第二预设状态；通过端口交换器接收来自第二节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器；通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器；通过端口交换器向第一节点设备发送第三信号光，并向子节点设备发送第二信号光。
在一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口以及第六端口，耦合分光器包括第七端口、第八端口以及第九端口；第四端口与第七端口相连接，第五端口与第八端口相连接，第六端口与第九端口相连接。
在又一种可能的实现方式中，所述方法包括：在确定光通信系统处于第一预设状态时，通过端口交换器中的第一端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第六端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光；在确定光通信系统处于第二预设状态时，通过端口交换器中的第二端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第三端口向子节点设备发射第二信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括光路转折镜片组；在确定光通信系统处于第二预设状态时，通过光路转折镜片组断开第一端口与第四端口的连接并建立第一端口与第六端口的连接，断开第二端口与第五端口的连接并建立第二端口与第四端口的连接，断开第三端口与第六端口的连接并建立第三端口与第五端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括光路转折镜片组；在确定光通信系统处于第一预设状态时，通过光路转折镜片组建立第一端口与第四端口的连接，建立第二端口与第五端口的连接，建立第三端口与第六端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口以及第七端口，耦合分光器包括第八端口、第九端口、第十端口以及第十一端口；第四端口与第八端口相连接，第五端口与第九端口相连接，第六端口与第十端口相连接，第七端口与第十一端口相连接。
在又一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在确定光通信系统处于第一预设状态时，通过端口交换器中的第一端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第六端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光；在确定光通信系统处于第二预设状态时，通过端口交换器中的第二端口接收第一信号光并通过第六端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第四端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第七端口接收第二信号光并通过第三端口向子节点设备发射第二信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括光路转折镜片组；在确定光通信系统处于第二预设状态时，通过光路转折镜片组断开第二端口与第五端口的连接并建立第二端口与第六端口的连接，断开第三端口与第六端口的连接并建立第三端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括光路转折镜片组；在确定光通信系统处于第一预设状态时，通过光路转折镜片组建立第一端口与第四端口的连接，建立第二端口与第五端口的连接，建立第三端口与第六端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口；第五端口与第九端口相连接，第六端口与第十端口相连接，第七端口与第十一端口相连接，第八端口与第十二端口相连接。
在又一种可能的实现方式中，所述方法包括：在确定光通信系统处于第一预设状态时，通过端口交换器中的第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光；在确定光通信系统处于第二预设状态时，通过端口交换器中的第二端口接收第一信号光并通过第七端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第五端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第八端口接收第二信号光并通过第四端口向子节点设备发射第二信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括光路转折镜片组或光开关；在确定光通信系统处于第二预设状态时，通过光路转折镜片组或光开关断开第二端口与第六端口的连接以及断开第三端口与第七端口的连接并建立第二端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括光路转折镜片组或光开关；在确定光通信系统处于第一预设状态时，通过光路转折镜片组或光开关建立第一端口与第五端口的连接，建立第二端口与第六端口的连接，建立第三端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，在确定光通信系统处于第一预设状态时，子节点设备与第一节点设备之间存在光连接；在确定光通信系统处于第二预设状态时，子节点设备与第一节点设备之间不存在光连接。
在又一种可能的实现方式中，子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块；在确定光通信系统处于第一预设状态时，第一收发光模块与第一节点设备之间存在光连接且与第二节点设备之间不存在光连接；第二收发光模块与第一节点设备之间不存在光连接；在确定光通信系统处于第二预设状态时，第一收发光模块与第一节点设备之间不存在光连接且与第二节点设备之间不存在光连接；第二收发光模块与第一节点设备之间不存在光连接且与第二节点设备之间存在光连接。
在又一种可能的实现方式中，确定光通信系统处于第一预设状态，包括：光通信系统中的控制器检测通信链路未发生故障；确定光通信系统处于第二预设状态，包括：光通信系统中的控制器检测通信链路发生故障。
本申请实施例第四方面公开了一种断路保护方法，断路保护方法适用于光通信系统，光通信系统包括端口交换器、耦合分光器、第一节点设备、第二节点设备和子节点设备，子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块，方法包括：通过端口交换器接收来自第一节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器；通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器；通过端口交换器向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备中第一收发光模块发送第三信号光；通过端口交换器接收来自第二节点设备的第四信号光，并将第四信号光传输给耦合分光器；通过耦合分光器将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器；通过端口交换器用于向第一节点设备发送第六信号光，并向子节点设备中第二收发光模块发送第五信号光，其中，第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，第一比例与第二比例互为倒数。
在一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口；第五端口与第九端口相连接，第六端口与第十端口相连接，第七端口与第十一端口相连接，第八端口与第十二端口相连接。
在又一种可能的实现方式中，所述方法包括：通过端口交换器中的第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；通过端口交换器中的第二端口接收第四信号光并通过第七端口向耦合分光器发射第四信号光，通过第五端口接收第六信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第六信号光，通过第八端口接收第五信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一光路转折镜片组；通过第一光路转折镜片组建立第二端口与第六端口的连接以便于第二信号光的传输，以及建立第三端口与第七端口的连接以便于第三信号光的传输；通过第一光路转折镜片组建立第二端口与第七端口的连接以便于第四信号光的传输。
在又一种可能的实现方式中，所述方法包括：通过端口交换器中的第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；通过端口交换器中的第一端口接收第四信号光并通过第五端口向耦合分光器发射第四信号光，通过第六端口接收第五信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第五信号光，通过第七端口接收第六信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第二光路转折镜片组；通过第二光路转折镜片组断开第四信号光在第二端口与第七端口的连接并建立第五信号光在第二端口与第六端口的连接，断开第五信号光在第四端口与第八端口的连接并建立第六信号光在第四端口与第七端口的连接。
在又一种可能的实现方式中，所述方法包括：通过端口交换器中的第二端口接收第一信号光并通过第六端口向耦合分光器发射第一信号光，通过第八端口接收第二信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第二信号光，通过第五端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；通过端口交换器中的第二端口接收第四信号光并通过第七端口向耦合分光器发射第四信号光，通过第五端口接收第五信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第五信号光，通过第八端口接收第六信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器包括第三光路转折镜片组；通过第三光路转折镜片组断开第一信号光在第一端口和第五端口的连接，并建立第二信号光在第一端口与第八端口的连接，断开第三信号光在第三端口与第七端口的连接，并建立第三信号光在第三端口与第五端口的连接。
在本申请实施例提供的断路保护方法中，保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，保护倒换过程可以通过机械移动空间光学元件的方式实现，涉及的技术比较成熟，而且空间光路插损小、消光比高，可以实现快速低成本的保护倒换。
综上，本申请提供的光通信系统和断路保护方法可能够保障业务的稳定性，且实现简单、成本低。
附图说明
以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1是本申请实施例提供的一种光通信系统的第一结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种保护倒换装置的示意图；
图3A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置的一具体结构的示意图；
图3B和图3C是本申请实施例提供的一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图；
图4和图5是本申请实施例提供的一种光路连接的示意图；
图6A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置的又一具体结构的示意图；
图6B-图6E是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图；
图7和图8是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；
图9A是本申请实施例提供的一种光通信系统的第二结构示意图；
图9B和图9C是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图；
图10A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置的又一具体结构的示意图；
图10B-图10F是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图；
图11-图13是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；
图14A是本申请实施例提供的一种光通信系统的第三结构示意图；
图14B和图14C是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图；
图15A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置的又一具体结构的示意图；
图15B-图15F是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图；
图16-图18是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；
图19A是本申请实施例提供的一种光通信系统的第四结构示意图；
图19B和图19C是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图；
图20A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置的又一具体结构的示意图；
图20B-图20G是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图；
图21是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；
图22是本申请实施例提供的一种断路保护方法的流程图；
图23是本申请实施例提供的又一种断路保护方法的流程图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
城域网的光纤链路距离跨度较大，所处外部环境复杂多变，由于路面施工、自然灾害等原因导致的链路断纤的情况时有发生，因此为了保障业务的稳定性，需要一种高效、可靠的保护倒换机制，在光纤链路出现故障时，可以进行快速的保护倒换，在尽可能短的时间内恢复业务，不影响用户的使用体验，目前可以通过固定分光比的光分支器进行1：1备份来实现保护倒换，但是不利于整个网络的功率预算且设备冗余，导致系统成本较高。
因此，本申请要解决的技术问题是：提出一种结构简单且成本低的保护倒换装置，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
实施例1：
请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种光通信系统100的第一结构示意图，如图1所示，该光通信系统100包括第一节点设备10、第二节点设备20、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N以及光纤40；其中，第一节点设备10、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N、第二节点设备20之间通过光纤40连接环网。其中，每一个子节点设备中都包括一个收发光模块。第一节点设备10、第二节点设备20可以为光线路终端(optical line terminal，OLT)设备，子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303以及子节点设备30N可以为光网络单元(optical network unit，ONU)。需要说明的是，在图1所示的结构下，在第一预设状态下，每个子节点设备与第一节点设备10之间都存在光连接；在第二预设状态下，至少一个子节点设备与第一节点设备10之间不存在光连接。例如，在第一预设状态下，子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303以及子节点设备30N与第一节点设备10之间存在光连接。例如，在第二预设状态下，子节点设备301与子节点设备302之间的光纤发生断纤，那么子节点设备302、子节点设备303以及子节点设备30N与第一节点设备10之间不存在光连接。应理解，所谓的第一预设状态即通信链路正常的状态，第二预设状态即通信链路发生故障的状态。其中，在每一个子节点设备中可以部署一个保护倒换装置，需要说明的是，保护倒换装置可以部署在子节点设备中，也可以独立部署在光通信系统中，本申请实施例不做限定，采用该保护倒换装置能够在第二预设状态下保证通信业务的稳定性，而且该保护倒换装置包括端口交换器和耦合分光器，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
上述描述了光通信系统100的架构，接下来将对保护倒换装置的具体结构进行说明。
在图1所示的一种光通信系统100结构下，如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的示意图，该保护倒换装置50在每个子节点设备中所起的作用是相同的，以该保护倒换装置50部署在子节点设备301中为例进行描述，该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501分别与第一节点设备10和子节点设备301相连，且端口交换器501与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20。
具体实现中，在第一预设状态下，端口交换器501用于接收来自第一节点设备10的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器502。耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501。端口交换器501用于向第二节点设备20发送第二信号光，并向子节点设备发送第三信号光。需要说明的是，端口交换器501向子节点设备发送第三信号光可以是指端口交换器501向子节点设备中的收发光模块发送第三信号光。
在第二预设状态下，端口交换器501用于接收来自第二节点设备20的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器502。耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501。端口交换器501用于向第一节点设备10发送第三信号光，并向子节点设备发送第二信号光。需要说明的是，端口交换器501向子节点设备发送第二信号光可以是指端口交换器501向子节点设备中的收发光模块发送第二信号光。
需要说明的是，第一节点设备10、第二节点设备20可以互为主备。也就是说，第一节点设备10与子节点设备构建了光信号传输的主路，而第二节点设备20与子节点设备构建了光信号传输的备路。在实际使用时，光通信系统100会优先使用主路来进行信号光的传输。
需要说明的是，在第一预设状态下，端口交换器501发送的第二信号光与第三信号光的分光比为第一比例，例如，9:1。在第二预设状态下，端口交换器501发送的第三信号光与第二信号光的分光比为第二比例，例如，1:9，其中，第一比例与第二比例互为倒数。
示例性的，每个子节点设备中都部署有保护倒换装置50。在下行通信时，在第一预设状态下，第一节点设备10向子节点设备301发送中心波长为λ1的第一信号光，子节点设备301通过端口交换器501接收第一信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备302发送第二信号光，并向子节点设备301中的收发光模块发送第三信号光。子节点设备302通过端口交换器501接收第二信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第二信号光分光成第四信号光和第五信号光，并将第四信号光和第五信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备303发送第四信号光，并向子节点设备302中的收发光模块发送第五信号光。以此类推，该第四信号光在子节点设备303直至子节点设备30N，在每个子节点设备处通过耦合分光器分出一部分信号功率到该子节点设备的收发光模块完成下行通信，而剩下的信号功率则继续向下一个子节点设备传输。其中，第五信号光和第四信号光的功率的比值、与第三信号光和第二信号光的功率的比值相比依次升高，需要说明的是，从子节点设备301到子节点设备302直至子节点设备30N方向，子节点设备中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值逐渐升高，例如，子节点设备301中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为1:9；子节点设备302中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为2:8；子节点设备303中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为3:7，以此类推，子节点设备30N中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为9:1。
在第二预设状态下，例如，子节点设备301与子节点设备302之间的光纤发生断纤，则第一节点设备10到子节点设备302之间的通信业务中断，此时，第二节点设备20开始工作，第二节点设备20向子节点设备30N发送中心波长为λ1的第一信号光，子节点设备30N通过端口交换器501接收第一信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给子节点设备30N中的端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备30(N-1)发送第二信号光，并向子节点设备30N中的收发光模块发送第三信号光。子节点设备30(N-1)通过端口交换器501接收第二信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第二信号光分光成第四信号光和第五信号光，并将第四信号光和第五信号光发送给子节点设备30(N-1)中的端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备30(N-2)发送第四信号光，并向子节点设备30(N-1)中的收发光模块发送第五信号光。以此类推，该第四信号光在子节点设备30(N-2)直至子节点设备302，在每个子节点设备处通过耦合分光器分出一部分信号功率到该子节点设备的收发光模块完成下行通信，而剩下的信号功率则继续向下一个子节点设备传输。其中，第五信号光和第四信号光的功率的比值、与第三信号光和第二信号光的功率的比值相比依次升高，需要说明的是，从子节点设备30N到子节点设备30(N-1)直到子节点设备303至子节点设备302，子节点设备中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值逐渐升高，例如，子节点设备30N中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为1:9；子节点设备30(N-1)中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为2:8；以此类推，子节点设备303中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为7:3，子节点设备302中收发光模块中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为8:2。需要说明的是，在第二预设状态下，第一节点设备10仍然可以向子节点设备301发送中心波长为λ1的第一信号光，子节点设备301通过端口交换器501接收该第一信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502分出一部分信号功率到该子节点设备的收发光模块完成下行通信。
前文描述了下行通信的情况，上行通信情况具体如下：在第一预设状态下，端口交换器501用于接收第二信号光和来自子节点设备的第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给耦合分光器502，耦合分光器502将第二信号光和第三信号光耦合成第一信号光，并将第一信号光传输给端口交换器501，端口交换器501用于将第一信号光传输给第一节点设备10；在第二预设状态下，端口交换器501用于接收第三信号光和来自子节点设备的第二信号光，并将第三信号光和第二信号光发送给耦合分光器502，耦合分光器502将第三信号光和第二信号光耦合成第一信号光，并将第一信号光传输给端口交换器501，端口交换器501用于将第一信号光传输给第二节点设备20。示例性的，在第一预设状态下，例如，从子节点设备30N到子节点设备303到子节点设备302直至子节点设备301，从各子节点设备中的收发光模块发出的信号光通过耦合分光器合入主干光纤，并传输到第一节点设备10。在第二预设状态下，从各子节点设备中的收发光模块，例如从子节点设备302、子节点设备303到子节点设备30N中的收发光模块发出的信号光通过耦合分光器合入主干光纤，并传输到第二节点设备20。
需要说明的是，确定光通信系统为第一预设状态或第二预设状态可以是通过光通信系统中的控制器实现的，这里需要补充说明的是，控制器可以是光通信系统中已有的控制器的重利用，也可以光通信系统中新增的控制器。控制具体能够以框式组件化系统实现，也能够以单一集成芯片构成的片上系统(system-on-a-chip，SOC)实现，本申请不作具体限制。
进一步的，请参见图3A，图3A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置一结构示意图。该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5以及第六端口6，耦合分光器502包括第七端口7、第八端口8以及第九端口9。第四端口4与第七端口7相连接，第五端口5与第八端口8相连接，第六端口6与第九端口9相连接。其中，该保护倒换装置50在每个子节点设备中所起的作用是相同的，以子节点设备301中部署有保护倒换装置为例，第一端口与第一节点设备10相连接，第二端口与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20，第三端口与子节点设备301相连接，具体的，第三端口可以与子节点设备301中的收发光模块相连接。当其他子节点设备中部署有保护倒换装置时，端口的连接可以类比子节点设备301，本申请实施例不再赘述。
具体实现中，请参见图3B，图3B是本申请实施例提供的一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图。如图3B所示，在第一预设状态下，第一端口1和第四端口4相连接，第二端口2与第五端口5相连接，第三端口3与第六端口6相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第四端口4向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第五端口5和第六端口6，端口交换器501通过第五端口5接收第二信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，通过第六端口6接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第三信号光。其中，第一信号光来自于第一节点设备10。
请参见图3C，图3C是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第六端口6相连接，第二端口2与第四端口4相连接，第三端口3与第五端口5相连接。在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光并通过第四端口4向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第五端口5和第六端口6，端口交换器501通过第六端口6接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第五端口5接收第二信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。
前文描述了在第一预设状态下和第二预设状态下的下行通信的情况，上行通信情况具体如下：在第一预设状态下，端口交换器501用于通过第三端口3接收来自子节点设备的第三信号光并传输至第六端口6、以及通过第二端口2接收第二信号光并传输至第五端口5，耦合分光器502通过第八端口8和第九端口9分别接收第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光耦合成第一信号光，并传输给端口交换器501，端口交换器501通过第四端口4接收第一信号光并传输至第一端口1，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发送第一信号光。在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第三端口3接收来自子节点设备的第二信号光并传输至第五端口5、以及通过第一端口1接收第三信号光并传输至第六端口6，耦合分光器502通过第八端口8和第九端口9分别接收第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光耦合成第一信号光，并传输给端口交换器501，端口交换器501通过第四端口4接收第一信号光并传输至第二端口2，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发送第一信号光。
在上述实现中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
下面将结合前文所述内容，对端口交换器501的结构作进一步的说明。
在一种可能的实现方式中，端口交换器501包括光路转折镜片组，在第二预设状态下，光路转折镜片组用于断开第一端口1与第四端口4的连接并建立第一端口1与第六端口6的连接，断开第二端口2与第五端口5的连接并建立第二端口2与第四端口4的连接，断开第三端口3与第六端口6的连接并建立第三端口3与第五端口5的连接。
示例性的，该光路转折镜片组可以包括2个可运动的光学组件，例如该2个可运动的光学组件为四棱柱5011和四棱柱5012。请参见图4，图4是本申请实施例提供的一种光路连接的示意图。如图4中(a)所示，在第一预设状态下，该四棱柱5011和四棱柱5012从第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5和第六端口6之间移开，不影响空间光路的走向，第一端口1、第二端口2、第三端口3分别与第四端口4、第五端口5和第六端口6建立光路连接；如图4中(b)所示,在第二预设状态下，该四棱柱5011和四棱柱5012在第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5和第六端口6之间，空间光路的走向相对于第一预设状态下的空间光路的走向发生改变，此时，第一端口1与第六端口6建立光路连接，第二端口2与第四端口4建立光路连接，第三端口3与第五端口5建立光路连接。其中，在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过四棱柱5011偏移后通过第四端口4向耦合分光器502发送；端口交换器501通过第六端口6接收第三信号光，该第三信号光经过四棱柱5012两次反射后再经过四棱柱5011进行偏移向端口交换器501的第一端口1发送，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光；端口交换器501通过第五端口5接收第二信号光，该第二信号光经过四棱柱5011偏移后向端口交换器501的第三端口3发送，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。需要说明的是，上述图4中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图3B对应；图4中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图3C对应。
示例性的，该光路转折镜片组可以包括1个固定光学组件和1个可运动的光学组件，例如1个固定光学组件为反射镜5014，该1个可运动的光学组件为四棱柱5013。具体实现中，请参见图5，图5是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图5中(a)所示，在第一预设状态下，该反射镜5014在第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5和第六端口6之间，该四棱柱5013从第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5和第六端口6之间移开，不影响空间光路的走向，第一端口1、第二端口2、第三端口3分别与第四端口4、第五端口5和第六端口6建立光路连接；如图5中(b)所示，在第二预设状态下，该反射镜5014和四棱柱5013在第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5和第六端口6之间，空间光路的走向相对于第一预设状态下的空间光路的走向发生改变，此时，第一端口1与第六端口6建立光路连接，第二端口2与第四端口4建立光路连接，第三端口3与第五端口5建立光路连接。其中，在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过四棱柱5013偏移后通过第四端口4向耦合分光器502发送；端口交换器501通过第六端口6接收第三信号光，该第三信号光经过四棱柱5013反射到反射镜5014上，再通过反射镜5014反射到四棱柱5013，再通过四棱柱5013偏移到端口交换器501的第一端口1，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光；端口交换器501通过第五端口5接收第二信号光，该第二信号光经过四棱柱5013偏移后向端口交换器501的第三端口3发送，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。需要说明的是，上述图5中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图3B对应；图5中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图3C对应。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器501包括光路转折镜片组，在第一预设状态下，光路转折镜片组用于建立第一端口1与第四端口4的连接，建立第二端口2与第五端口5的连接，建立第三端口与第六端口的连接。
需要说明的是，前文针对端口交换器501的结构的描述仅是示例性的，在实际实现中，端口交换器501还可以采用3*3的光开关等结构来实现，本申请实施例不做限定。
应理解，端口交换器501可以通过光路转折镜片组或光开关实现光路连接，也即保护倒换过程可以通过机械移动空间光学元件的方式实现，涉及的技术比较成熟，而且空间光路插损小、消光比高。
实施例2：
进一步的，请参考见图6A，图6A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的又一具体结构的示意图。该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6以及第七端口7，耦合分光器502包括第八端口8、第九端口9、第十端口10以及第十一端口11，第四端口4与第八端口8相连接，第五端口5与第九端口9相连接，第六端口6与第十端口10相连接、第七端口7与第十一端口11相连接。该保护倒换装置50在每个子节点设备中所起的作用是相同的，其中，以子节点设备301中部署有保护倒换装置为例，第一端口1与第一节点设备10相连接，第二端口2与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20，第三端口3与子节点设备301相连接，具体的，第三端口3可以与子节点设备301中的收发光模块相连接。当其他子节点设备中部署有保护倒换装置时，端口的连接可以类比子节点设备301，本申请实施例不再赘述。
具体实现中，请参见图6B，图6B是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第一预设状态下，第一端口1和第四端口4相连接，第二端口2与第五端口5相连接，第三端口3与第六端口6相连接。在第一预设状态下，端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第四端口4向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第五端口5和第六端口6，端口交换器501通过第五端口5接收第二信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，通过第六端口6接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第三信号光。其中，第一信号光来自于第一节点设备10。
请参见图6C，图6C是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第四端口4相连接，第二端口2与第六端口6相连接，第三端口3与第七端口7相连接。在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光并通过第六端口6向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第七端口7和第四端口4，端口交换器501通过第四端口4接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第七端口7接收第二信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。
在第二预设状态下，端口交换器501中的各端口之间的连接关系除了如图6C所示之外，还可以如图6D和图6E所示，具体如下：
请参见图6D，图6D是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第四端口4相连接，第二端口2与第七端口7相连接，第三端口3与第六端口6相连接。在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光并通过第七端口7向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第四端口4，端口交换器501通过第四端口4接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第六端口6接收第二信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。
请参见图6E，图6E是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第七端口7相连接，第二端口2与第五端口5相连接，第三端口3与第四端口4相连接。在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第四端口4和第七端口7，端口交换器501通过第七端口7接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第四端口4接收第二信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。
应理解，在第二预设状态下，端口交换器501中的各端口之间的连接关系仅仅作为示例进行说明，当然还有其他的端口之间的连接关系，本申请实施例不做限定。
下面将结合前文所述内容，对端口交换器501的结构作进一步的说明。
在一种可能的实现方式中，端口交换器501包括光路转折镜片组，在第二预设状态下，光路转折镜片组用于断开第二端口2与第五端口5的连接并建立第二端口2与第六端口6的连接，断开第三端口3与第六端口6的连接并建立第三端口3与第七端口7的连接。
示例性的，该光路转折镜片组可以包括1个可运动的光学组件，例如该1个可运动的光学组件为四棱柱5015。具体实现中，请参见图7，图7是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图7中(a)所示，在第一预设状态下，该四棱柱5015从第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5、第六端口6和第七端口7之间移开，不影响空间光路的走向，第一端口1、第二端口2、第三端口3分别与第四端口4、第五端口5和第六端口6建立光路连接；如图7中(b)所示，在第二预设状态下，该四棱柱5015在第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5、第六端口6以及第七端口7之间，空间光路的走向相对于第一预设状态下的空间光路的走向发生改变，此时，第一端口1与第四端口4建立光路连接，第二端口2与第六端口6建立光路连接，第三端口3与第七端口7建立光路连接。其中，在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过四棱柱5015偏移后通过第六端口6向耦合分光器502发送；端口交换器501通过第四端口4接收第三信号光，该第三信号光不经过四棱柱5015，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光；端口交换器501通过第七端口7接收第二信号光，该第二信号光经过四棱柱5015偏移后向端口交换器501的第三端口3发送，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。需要说明的是，上述图7中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图6B对应；图7中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图6C对应。
示例性的，该光路转折镜片组可以包括1个可运动的光学组件，例如该1个可运动的光学组件5016由四棱柱50161和四棱柱50162组成。具体实现中，请参见图8，图8是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图8中(a)所示，在第一预设状态下，该光学组件5016从第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5、第六端口6和第七端口7之间移开，不影响空间光路的走向，第一端口1、第二端口2、第三端口3分别与第四端口4、第五端口5和第六端口6建立光路连接；如图8中(b)所示，在第二预设状态下，该光学组件5016在第一端口1、第二端口2、第三端口3以及第四端口4、第五端口5、第六端口6和第七端口7之间，空间光路的走向相对于第一预设状态下的空间光路的走向发生改变，此时，第一端口1与第四端口4建立光路连接，第二端口2与第六端口6建立光路连接，第三端口3与第七端口7建立光路连接。其中，在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过四棱柱50161两次反射后通过第六端口6向耦合分光器502发送；端口交换器501通过第四端口4接收第三信号光，该第三信号光不经过四棱柱5015，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光；端口交换器501通过第七端口7接收第二信号光，该第二信号光经过四棱柱50162两次反射向端口交换器501的第三端口3发送，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备发射第二信号光。需要说明的是，上述图8中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图6B对应；图8中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图6C对应。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器501包括光路转折镜片组；在第一预设状态下，光路转折镜片组用于建立第一端口1与第四端口4的连接，建立第二端口2与第五端口5的连接，建立第三端口3与第六端口6的连接。
需要说明的是，前文针对端口交换器501的结构的描述仅是示例性的，在实际实现中，端口交换器501还可以采用3×4的光开关等结构来实现，本申请实施例不做限定。
应理解，端口交换器501可以通过光路转折镜片组或光开关实现光路连接，也即保护倒换过程可以通过机械移动空间光学元件的方式实现，涉及的技术比较成熟，而且空间光路插损小、消光比高。
实施例3：
请参见图9A，图9A是本申请实施例提供的一种光通信系统100的第二结构示意图，如图9A所示，该光通信系统100包括第一节点设备10、第二节点设备20、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N以及光纤40；其中，第一节点设备10、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N、第二节点设备20之间通过光纤40连接环网。其中，每一个子节点设备中都包括两个收发光模块，分别为主收发光模块和备收发光模块。第一节点设备10、第二节点设备20可以为OLT设备，子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N可以为ONU。其中，在每一个子节点设备中可以部署一个保护倒换装置，需要说明的是，保护倒换装置可以部署在子节点设备中，也可以独立部署在光通信系统中，本申请实施例不做限定，采用该保护倒换装置能够在第二预设状态下保证通信业务的稳定性，而且该保护倒换装置包括端口交换器和耦合分光器，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
需要说明的是，在图9A所示的结构下，每个子节点设备包括主收发光模块和备收发光模块。其中，主收发光模块可以理解为第一收发光模块，备收发光模块可以理解为第二收发光模块。请参见图9B，图9B是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图，在第一预设状态下，第一收发光模块与第一节点设备10之间存在光连接且与第二节点设备20之间不存在光连接；第二收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接；可以理解为，在第一预设状态下，主收发光模块与第一节点设备10之间存在光连接，且该主收发光模块与第二节点设备20之间不存在光连接；备收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接，且该备收发光模块与第二节点设备20之间可以存在光连接也可以不存在光连接，当存在光连接时，二者之间不传输光信号。请参见图9C，图9C是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图，在第二预设状态下，至少一个子节点设备中的第一收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接且与第二节点设备20之间不存在光连接；该至少一个子节点设备中的第二收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接且与第二节点设备20之间存在光连接；可以理解为，在第二预设状态下，至少一个子节点设备中的主收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接，且该主收发光模块与第二节点设备20之间不存在光连接；该至少一个子节点设备中的备收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接，且该备收发光模块与第二节点设备20之间存在光连接，例如，在第二预设状态下，子节点设备303中主收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接，且该主收发光模块与第二节点设备20之间不存在光连接；子节点设备303中备收发光模块与第一节点设备10之间不存在光连接，且该备收发光模块与第二节点设备20之间存在光连接。综上所述，子节点设备中的主收发光模块用于在第一预设状态下与第一节点设备10之间进行光通信，子节点设备中的备收发光模块用于在第二预设状态下与第二节点设备20之间进行光通信。
需要说明的是，图9A所示的光通信系统100与图1所示的光通信系统100的结构的主要区别在于，图9A所示的光通信系统100中每个子节点设备中配置了两个收发光模块，分别为主收发光模块和备收发光模块，其中，主收发光模块用于在第一预设状态下与第一节点设备10之间进行光通信，备收发光模块用于在第二预设状态下与第二节点设备20之间进行光通信；图1所示的光通信系统100中每个子节点设备中只有1个收发光模块，且该1个收发光模块用于在第一预设状态下与第一节点设备10之间进行光通信，或者，在第二预设状态下与第二节点设备20之间进行光通信。
上述描述了光通信系统100的架构，接下来将对保护倒换装置的具体结构进行说明。
在图9A所示的一种光通信系统100结构下，如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的示意图，该保护倒换装置50在每个子节点设备中所起的作用是相同的，以该保护倒换装置50部署在子节点设备301中为例进行描述，该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501分别与第一节点设备10和子节点设备301相连，且端口交换器501与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20。具体实现可以参考上述所述，需要说明的是，在第一预设状态下，端口交换器501用于向第二节点设备20发送第二信号光，并向子节点设备中的主收发光模块发送第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器501用于向第一节点设备10发送第三信号光，并向子节点设备中的备收发光模块发送第二信号光。具体上行通信情况也可以参考上述所述，需要说明的是，在第一预设状态下，端口交换器501用于接收第二信号光和来自子节点设备的主收发光模块的第三信号光；在第二预设状态下，端口交换器501用于接收第三信号光和来自子节点设备的备收发光模块的第二信号光。
进一步的，请参见图10A，图10A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的又一具体结构的示意图。该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7以及第八端口8，耦合分光器502包括第九端口9、第十端口10、第十一端口11以及第十二端口12，第五端口5与第九端口9相连接，第六端口6与第十端口10相连接，第七端口7与第十一端口11相连接，第八端口8与第十二端口12相连接。其中，以子节点设备301中部署有保护倒换装置为例，第一端口1与第一节点设备10相连接，第二端口2与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20，第三端口3与子节点设备301的主收发光模块相连接，第四端口4与子节点设备301的备收发光模块相连接。当其他子节点设备中部署有保护倒换装置时，端口的连接可以类比子节点设备301，本申请实施例不再赘述。
具体实现中，请参见图10B，图10B是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第一预设状态下，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2与第六端口6相连接，第三端口3与第七端口7相连接。在第一预设状态下，端口交换器501通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，通过第七端口7接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备发射第三信号光。其中，第一信号光来自于第一节点设备10。需要说明的是，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备发射第三信号光，具体是指，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备的主收发光模块发射第三信号光。
请参见图10C所示，图10C是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2与第七端口7相连接，第四端口4与第八端口8相连接。在第二预设状态下，端口交换器501通过第二端口2接收第一信号光并通过第七端口7向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第八端口8和第五端口5，端口交换器501通过第五端口5接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第八端口8接收第二信号光并通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。需要说明的是，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光，具体是指，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备的备收发光模块发射第二信号光。
在第二预设状态下，端口交换器501中各端口之间的连接关系除了如图10C所示之外，还可以如图10D、图10E和图10F所示，具体如下：
请参见图10D所示，图10D是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第七端口7相连接，第二端口2与第五端口5相连接，第四端口4与第六端口6相连接。在第二预设状态下，端口交换器501通过第二端口2接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，端口交换器501通过第七端口7接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第六端口6接收第二信号光并通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。需要说明的是，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光，具体可以是指，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备的备收发光模块发射第二信号光。
请参见图10E所示，图10E是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第六端口6相连接，第二端口2与第八端口8相连接，第四端口4与第七端口7相连接。在第二预设状态下，端口交换器501通过第二端口2接收第一信号光并通过第八端口8向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第七端口7和第六端口6，端口交换器501通过第六端口6接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第七端口7接收第二信号光并通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。需要说明的是，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光，具体可以是指，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备的备收发光模块发射第二信号光。
请参见图10F所示，图10F是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，在第二预设状态下，第一端口1和第八端口8相连接，第二端口2与第六端口6相连接，第四端口4与第五端口5相连接。在第二预设状态下，端口交换器501通过第二端口2接收第一信号光并通过第六端口6向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第五端口5和第八端口8，端口交换器501通过第八端口8接收第三信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光，通过第五端口5接收第二信号光并通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光。其中，第一信号光来自于第二节点设备20。需要说明的是，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光，具体是指，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备的备收发光模块发射第二信号光。
应理解，在第二预设状态下，端口交换器501中的各端口之间的连接关系仅仅作为示例进行说明，当然还有其他的端口之间的连接关系，本申请实施例不做限定。
在上述实现中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
下面将结合前文所述内容，对端口交换器501的结构作进一步的说明。
在一种可能的实现方式中，端口交换器501包括光路转折镜片组或光开关；在第二预设状态下，光路转折镜片组或光开关用于断开第二端口2与第六端口6的连接以及断开第三端口3与第七端口7的连接并建立第二端口2与第七端口7的连接。
示例性的，端口交换器501包括光开关5017，该光开关5017可以为2×2。具体实现中，请参见图11，图11是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；如图11中的(a)所示，在第一预设状态下，光开关5017用于建立第二端口2与第六端口6之间的光连接；用于建立第三端口3与第七端口7之间的光连接；如图11中的(b)所示，在第二预设状态下，光开关5017用于建立第二端口2与第七端口7之间的光连接；可选的，该光开关5017还可以用于建立第三端口3与第六端口6之间的光连接。需要说明的是，上述图11中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图10B对应；图11中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图10C对应。
示例性的，该光路转折镜片组可以包括1个可运动的光学组件，例如该1个可运动的光学组件为四棱柱5018。具体实现中，请参见图12，图12是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；如图12中(a)所示，在第一预设状态下，该四棱柱5018从第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5、第六端口6、第七端口7和第八端口8之间移开，不影响空间光路的走向，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4分别与第五端口5、第六端口6、第七端口7和第八端口8建立光路连接；如图12中(b)所示，在第二预设状态下，该四棱柱5018在第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5、第六端口6、第七端口7和第八端口8之间，空间光路的走向相对于第一预设状态下的空间光路的走向发生改变，此时，第一端口1与第五端口5建立光路连接，第二端口2与第七端口7建立光路连接，第四端口4与第八端口8建立光路连接。其中，在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过四棱柱5018偏移后通过第七端口7向耦合分光器502发送；端口交换器501通过第五端口5接收第三信号光，该第三信号光不经过四棱柱5018，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光；端口交换器501通过第八端口8接收第二信号光，该第二信号光不经过四棱柱5018，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光。其中，从第三端口3输入的光经过四棱柱5018实现光路偏移后偏离所有输出端口即不从任何端口输出。需要说明的是，上述图12中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图10B对应；图12中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图10C对应。
示例性的，该光路转折镜片组可以包括1个可运动的光学组件，例如该1个可运动的光学组件为四棱柱5019。具体实现中，请参见图13，图13是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图；如图13中(a)所示，在第一预设状态下，该四棱柱5019从第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5、第六端口6、第七端口7和第八端口8之间移开，不影响空间光路的走向，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4分别与第五端口5、第六端口6、第七端口7和第八端口8建立光路连接；如图13中(b)所示，在第二预设状态下，该四棱柱5019在第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5、第六端口6、第七端口7和第八端口8之间，空间光路的走向相对于第一预设状态下的空间光路发生改变，此时，第一端口1与第五端口5建立光路连接，第二端口2与第七端口7建立光路连接，第四端口4与第八端口8建立光路连接。其中，在第二预设状态下，端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过四棱柱5019两次反射通过第七端口7向耦合分光器502发送；端口交换器501通过第五端口5接收第三信号光，该第三信号光不经过四棱柱5019，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第三信号光；端口交换器501通过第八端口8接收第二信号光，该第二信号光不经过四棱柱5019，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备发射第二信号光。其中，从第三端口3输入的光经过四棱柱5019实现光路偏移后偏离所有输出端口即不从任何端口输出。需要说明的是，上述图13中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图10B对应；图13中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图10C对应。
在又一种可能的实现方式中，端口交换器501包括光路转折镜片组或光开关；在第一预设状态下，光路转折镜片组或光开关用于建立第一端口1与第五端口5的连接，建立第二端口2与第六端口6的连接，建立第三端口3与第七端口7的连接。
需要说明的是，前文针对端口交换器501的结构的描述仅是示例性的，在实际实现中，端口交换器501还可以采用4*4的光开关等结构来实现，本申请实施例不做限定。
应理解，端口交换器501可以通过光路转折镜片组或光开关实现光路连接，也即保护倒换过程可以通过机械移动空间光学元件的方式实现，涉及的技术比较成熟，而且空间光路插损小、消光比高。
实施例4：
请参见图14A，图14A是本申请实施例提供的一种光通信系统100的第三结构示意图，如图14A所示，该光通信系统100包括第一节点设备10、第二节点设备20、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N以及光纤40；其中，第一节点设备10、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N、第二节点设备20之间通过光纤40连接环网。其中，每一个子节点设备中都包括两个收发光模块，分别为收发光模块1和收发光模块2。第一节点设备10、第二节点设备20可以为OLT设备，子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N可以为ONU。其中，在每一个子节点设备中可以部署一个保护倒换装置，需要说明的是，保护倒换装置可以部署在子节点设备中，也可以独立部署在光通信系统中，本申请实施例不做限定，采用该保护倒换装置能够在第二预设状态下保证通信业务的稳定性，而且该保护倒换装置包括端口交换器和耦合分光器，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
需要说明的是，图9A所示的光通信系统100与图14A所示的光通信系统100的结构的主要区别在于，无论在第一预设状态下还是第二预设状态下，图9A所示的光通信系统100中每个子节点设备都只与第一节点设备10或第二节点设备20进行通信，且子节点设备中的2个收发光模块只有其中一个工作。而在第一预设状态下，图14A所示的光通信系统100中每个子节点设备可以同时与第一节点设备10和第二节点设备20进行通信，且子节点设备中的2个收发光模块都进行工作。
上述描述了光通信系统100的架构，接下来将对保护倒换装置的具体结构进行说明。
在图14A所示的一种光通信系统100结构下，如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的示意图，该保护倒换装置50在每个子节点设备中所起的作用是相同的，以该保护倒换装置50部署在子节点设备301中为例进行描述，该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501分别与第一节点设备10和子节点设备301相连，且端口交换器501与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20。其中，子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块，可以理解为每个子节点设备中包括两个收发光模块，分别为收发光模块1和收发光模块2。
具体实现中，端口交换器501用于接收来自第一节点设备10的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器502。耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501。端口交换器501用于向第二节点设备20发送第二信号光，并向子节点设备中第一收发光模块发送第三信号光。
端口交换器501用于接收来自第二节点设备20的第四信号光，并将第四信号光传输给耦合分光器502。耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光。并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器501。端口交换器501用于向第一节点设备10发送第六信号光，并向子节点设备中第二收发光模块发送第五信号光，其中，第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，第一比例与第二比例互为倒数。需要说明的是，第一信号光和第四信号光的波长不同。
示例性的，每个子节点设备中都部署有保护倒换装置。请参见图14B，图14B是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图，在第一预设状态下，在下行通信时，第一节点设备10向子节点设备301发送中心波长为λ1的第一信号光，子节点设备301通过端口交换器501接收第一信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备302发送第二信号光，并向子节点设备301中的第一收发光模块发送第三信号光。子节点设备302通过端口交换器501接收第二信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第二信号光分光成第十四信号光和第十五信号光，并将第十四信号光和第十五信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备303发送第十四信号光，并向子节点设备302中的第一收发光模块发送第十五信号光。以此类推，该第十四信号光在子节点设备303直至子节点设备30N，在每个子节点设备处通过耦合分光器分出一部分信号功率到该子节点设备的第一收发光模块完成下行通信，而剩下的信号功率则继续向下一个子节点设备传输。其中，第十五信号光和第十四信号光的功率的比值、与第三信号光和第二信号光的功率的比值相比依次升高，需要说明的是，从子节点设备301到子节点设备302直至子节点设备30N方向，子节点设备中收发光模块1中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值逐渐升高，例如，子节点设备301中收发光模块1中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为1:9；子节点设备302中收发光模块1中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为2:8；子节点设备303中收发光模块1中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为3:7，以此类推，子节点设备30N中收发光模块1中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为9:1。此时，第二节点设备20向子节点设备30N发送中心波长为λ2的第四信号光，子节点设备30N通过端口交换器501接收第四信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备30(N-1)发送第六信号光，并向子节点设备30N中的第二收发光模块发送第五信号光。子节点设备30(N-1)通过端口交换器501接收第六信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第六信号光分光成第七信号光和第八信号光，并将第七信号光和第八信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备30(N-2)发送第七信号光，并向子节点设备30(N-1)中的第二收发光模块发送第八信号光。以此类推，该第七信号光在子节点设备30(N-3)直至子节点设备303到子节点设备302到子节点设备301，在每个子节点设备处通过耦合分光器分出一部分信号功率到该子节点设备的第二收发光模块完成下行通信，而剩下的信号功率则继续向下一个子节点设备传输。其中，第八信号光和第七信号光的功率的比值、与第六信号光和第五信号光的功率的比值相比依次升高，需要说明的是，从子节点设备30N到子节点设备30(N-1)直至子节点设备302到子节点设备301方向，子节点设备中收发光模块2中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值逐渐升高，例如，子节点设备30N中收发光模块2中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为1:9；子节点设备30(N-1)中收发光模块2中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为2:8；以此类推，子节点设备302中收发光模块2中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为8:2，子节点设备301中收发光模块2中的光信号的功率与主干光纤的光信号的功率的比值为9:1。
请参见图14C，图14C是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图，在第二预设状态下，在下行通信时，例如，子节点设备301与子节点设备302之间的光纤发生断纤，则第一节点设备10到子节点设备302之间的通信业务中断，此时，第二节点设备20向子节点设备30N发送中心波长为λ2的第四信号光，该第四信号光的传输方向由子节点设备30N直至子节点设备303到子节点设备302，具体可以参考上述所述,此处不再赘述。而第一节点设备10向子节点设备301发送中心波长为λ1的第一信号光，子节点设备301通过端口交换器501接收第一信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501，并向子节点设备301中的第一收发光模块发送第三信号光，而由于子节点设备302和子节点设备301之间发生断纤，第二信号光无法发送给子节点设备302。
上述描述了下行通信的情况，上行通信情况具体如下：端口交换器501用于接收第二信号光和来自子节点设备中第一收发光模块的第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给耦合分光器502，耦合分光器502将第二信号光和第三信号光耦合成第一信号光，并将第一信号光传输给端口交换器501，端口交换器501用于将第一信号光传输给第一节点设备10；端口交换器501用于接收子节点设备中第二收发光模块的第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给耦合分光器502，耦合分光器502将第五信号光和第六信号光耦合成第四信号光，并将第四信号光传输给端口交换器501，端口交换器501用于将第四信号光传输给第二节点设备20。示例性的，在上行通信时，从各子节点设备中的收发光模块1发出的信号光通过耦合分光器502合入主干光纤，并传输到第一节点设备10；从各子节点设备中的收发光模块2发出的信号光通过耦合分光器502合入主干光纤，并传输到第二节点设备20。
进一步的，请参见图15A，图15A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的又一具体结构的示意图。该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7以及第八端口8，耦合分光器502包括第九端口9、第十端口10、第十一端口11以及第十二端口12，其中，第五端口5与第九端口9相连接，第六端口6与第十端口10相连接，第七端口7与第十一端口11相连接，第八端口8与第十二端口12相连接。其中，以子节点设备301中部署有保护倒换装置为例，第一端口1与第一节点设备10相连接，第二端口2与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20，第三端口3与子节点设备301的第一收发光模块，例如，收发光模块1相连接，第四端口4与子节点设备301的第二收发光模块，例如，收发光模块2相连接。当其他子节点设备中部署有保护倒换装置时，端口的连接可以类比子节点设备301，本申请实施例不再赘述。
具体实现中，请参见图15B，图15B是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2与第六端口6相连接，第三端口3与第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，通过第七端口7接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。如图15B所示，通过第一端口1接收第一信号光的传输的过程可以称为正向传输的过程。
请参见图15C，图15C是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2与第七端口7相连接，第四端口4与第八端口8相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光并通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第八端口8和第五端口5，端口交换器501通过第五端口5接收第六信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，通过第八端口8接收第五信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。如图15C所示，通过第二端口2接收第四信号光的传输的过程可以称为反向传输的过程。
反向传输的情况下，端口交换器501中各端口之间的连接关系除了如图15C所示之外，还可以如图15D、图15E、和图15F所示，具体如下：
请参见图15D，图15D是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第七端口7相连接，第二端口2与第五端口5相连接，第四端口4与第六端口6相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，端口交换器501通过第七端口7接收第六信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，通过第六端口6接收第五信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
请参见图15E，图15E是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第八端口8相连接，第二端口2与第六端口6相连接，第四端口4与第五端口5相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光并通过第六端口6向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第五端口5和第八端口8，端口交换器501通过第八端口8接收第六信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，通过第五端口5接收第五信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
请参见图15F，图15F是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第六端口6相连接，第二端口2与第八端口8相连接，第四端口4与第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光并通过第八端口8向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第七端口7和第六端口6，端口交换器501通过第六端口6接收第六信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，通过第七端口7接收第五信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
应理解，反向传输时，端口交换器501中的各端口之间的连接关系仅仅作为示例进行说明，当然还有其他的端口之间的连接的关系，本申请实施例不做限定。
在上述实现中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。而且，通过图14A所示的架构，能够避免资源浪费。
下面将结合前文所述内容，对端口交换器501的结构作进一步的说明。
在一种可能的实现方式中，端口交换器包括第一光路转折镜片组；第一光路转折镜片组用于建立第二端口2与第六端口6的连接以便于第二信号光的传输，以及建立第三端口3与第七端口7的连接以便于第三信号光的传输；第一光路转折镜片组还用于建立第二端口2与第七端口7的连接以便于第四信号光的传输。
示例性的，该第一光路转折镜片组可以包括四棱柱701，其中该四棱柱701的S1和S2面对第二信号光和第三信号光透射，该四棱柱701的S1和S2面对第四信号光反射。具体实现中，请参见图16，图16是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图16中(a)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2与第六端口6相连接，第三端口3与第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，其中，该第一信号光不经过四棱柱701，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光，该第二信号光经过四棱柱701的S1面进行透射发送至端口交换器501的第二端口2，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，端口交换器501通过第七端口7接收第三信号光，该第三信号光经过四棱柱701的S1面进行透射发送至端口交换器501的第三端口3，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。如图16中(b)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2与第七端口7相连接，第四端口4与第八端口8相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光，该第四信号光经过四棱柱701的S1和S2面两次反射至端口交换器501的第七端口7，端口交换器501通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，端口交换器501通过第五端口5接收第六信号光，该第六信号光不经过四棱柱701，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，端口交换器501通过第八端口8接收第五信号光，该第五信号光不经过四棱柱701，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。需要说明的是，上述图16中(a)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图15B对应；图16中(b)的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图15C对应。
示例性的，该第一光路转折镜片组可以包括滤波片702，其中滤波片702对第二信号光和第三信号光透射，该滤波片702对第四信号光反射。具体实现中，请参见图17，图17是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图17所示，第二端口2与第六端口6相连接，第三端口3与第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，其中，该第一信号光不经过滤波片702，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光，该第二信号光经过滤波片702进行透射发送至端口交换器501的第二端口2，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，端口交换器50150通过第七端口7接收第三信号光，该第三信号光经过滤波片702进行透射发送至端口交换器501的第三端口3，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。如图17所示，第二端口2与第七端口7相连接。具体地，端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光，该第四信号光经过滤波片702反射至端口交换器501的第七端口7，端口交换器501通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，端口交换器501通过第五端口5接收第六信号光，该第六信号光不经过滤波片702，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，端口交换器501通过第八端口8接收第五信号光，该第五信号光不经过滤波片702，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。需要说明的是，上述图17的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图15B和图15C对应。
示例性的，该第一光路转折镜片组可以包括四端口环形器703，其中四端口环形器703的四个端口C1-C4的通光方向为C1→C2→C3→C4，该四个端口C1、C2、C3、C4分别与端口交换器501的第六端口、第二端口、第七端口以及第三端口相连接。具体实现中，请参见图18，图18是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图18所示，第二端口2与第六端口6相连接，第三端口3与第七端口7相连接。具体地，端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，其中，该第一信号光不经过四端口环形器703，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光，该第二信号光经过四端口环形器703发送至端口交换器501的第二端口2，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，端口交换器50150通过第七端口7接收第三信号光，该第三信号光经过四端口环形器703发送至端口交换器501的第三端口3，端口交换器501通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。如图18所示，第二端口2与第七端口7相连接。具体地，端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光，该第四信号光经过四端口环形器703发送至端口交换器501的第七端口7，端口交换器501通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，端口交换器501通过第五端口5接收第六信号光，该第六信号光不经过四端口环形器703，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，端口交换器501通过第八端口8接收第五信号光，该第五信号光不经过四端口环形器703，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。需要说明的是，上述图18的端口交换器501中各端口之间的连接关系与图15B和图15C对应。
需要说明的是，前文针对端口交换器501的结构的描述仅是示例性的，在实际实现中，端口交换器501还可以采用4*4的光开关等结构来实现，本申请实施例不做限定。
应理解，端口交换器501可以通过光路转折镜片组或光开关实现光路连接，也即保护倒换过程可以通过机械移动空间光学元件的方式实现，涉及的技术比较成熟，而且空间光路插损小、消光比高。
实施例5：
请参见图19A，图19A是本申请实施例提供的一种光通信系统100的第四结构示意图，如图19A所示，该光通信系统100包括第一节点设备10、第二节点设备20、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N以及光纤40；其中，第一节点设备10、子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N、第二节点设备20之间通过光纤40连接环网。第一节点设备10和第二节点设备20之间建立连接，其中，每一个子节点设备中都包括两个收发光模块，分别为收发光模块1和收发光模块2。第一节点设备10、第二节点设备20可以为OLT设备，子节点设备301、子节点设备302、子节点设备303、子节点设备30N可以为ONU。其中，在每一个子节点设备中可以部署一个保护倒换装置，需要说明的是，保护倒换装置可以部署在子节点设备中，也可以独立部署在光通信系统中，本申请实施例不做限定，采用该保护倒换装置能够保证通信业务的稳定性，而且该保护倒换装置包括端口交换器和耦合分光器，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
需要说明的是，图19A所示的光通信系统100与图14A所示的光通信系统100的结构的主要区别在于，图19A所示的光通信系统100中在第一预设状态和第二预设状态下，无论正向传输还是反向传输，每个子节点设备都可以同时与第一节点设备10和第二节点设备20进行通信，且子节点设备中的2个收发光模块同时工作。而图14A所示的光通信系统100中在第二预设状态下，每个子节点设备只能与第一节点设备10或第二节点设备20进行通信，且子节点设备中的2个收发光模块中只有一个收发光模块进行工作。其中，以第一节点设备10向子节点设备301发送第一信号光的方向为正向传输，第二节点设备20向子节点设备30N发送第四信号光的方向为反向传输。
上述描述了光通信系统100的架构，接下来将对保护倒换装置的具体结构进行说明。
在图19A所示的一种光通信系统100结构下，如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的示意图，该保护倒换装置50在每个子节点设备中所起的作用是相同的，以该保护倒换装置50部署在子节点设备301中为例进行描述，该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501分别与第一节点设备10和子节点设备301相连，且端口交换器501与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20。其中，子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块，可以理解为每个子节点设备中包括两个收发光模块，分别为收发光模块1和收发光模块2。
具体实现中，端口交换器501用于接收来自第一节点设备10的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器502，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501，端口交换器501用于向第二节点设备20发送第二信号光，并向子节点设备中第一收发光模块发送第三信号光。
端口交换器501用于接收来自第二节点设备20的第四信号光，并将第四信号光传输给耦合分光器502，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器501，端口交换器501用于向第一节点设备10发送第六信号光，并向子节点设备中第二收发光模块发送第五信号光，其中，第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，第一比例与第二比例互为倒数。
示例性的，在第一预设状态下，在下行通信时，请参见图19B，图19B是本申请实施例提出的又一种信号光的传输的示意图，信号光的传输可以参考上述图14B中的相关描述，此处不再赘述。在第二预设状态下，在下行通信时，请参见图19C，图19C是本申请实施例提供的又一种信号光传输的示意图，例如，子节点设备301与子节点设备302之间的光纤发生断纤，第一节点设备10向两个方向发送中心波长为λ1的第一信号光，第一节点设备10可以向子节点设备301发送中心波长为λ1的第一信号光，该第一信号光的传输方向由第一节点设备10到子节点设备301，在子节点设备301处通过耦合分光器502分出一部分信号功率到该子节点设备的收发光模块1完成下行通信，且第一节点设备10同时可以通过第二节点设备20向子节点设备302发送中心波长为λ1的第一信号光，该第一信号光的传输方向经由子节点设备30N到子节点设备303到子节点设备302，在每个子节点设备处通过耦合分光器502分出一部分信号功率到该子节点设备的收发光模块1完成下行通信。此时，第二节点设备20向两个方向发送中心波长为λ2的第四信号光，第二节点设备20发送中心波长为λ2的第四信号光，该第四信号光的传输方向由子节点设备30N直至子节点设备303到子节点设备302，在每个子节点设备处通过耦合分光器502分出一部分信号功率到该子节点设备的收发光模块2完成下行通信，而剩下的信号功率则继续向下一个子节点设备传输；同时，第二节点设备20可以经由第一节点设备10向子节点设备301发送中心波长为λ2的第四信号光，在子节点设备301处通过耦合分光器502分出一部分信号功率到该子节点设备301的收发光模块2完成下行通信。总而言之，每个子节点设备中的收发光模块1用于接收来自第一节点设备10的中心波长为λ1的第一信号光以及向第一节点设备10发送上行信号；每个子节点设备中的收发光模块2用于接收来自第二节点设备20的中心波长为λ2的第四信号光以及向第二节点设备20发送上行信号。
需要说明的是，在第二预设状态下，例如，子节点设备301与子节点设备302之间的光纤发生断纤，对于断纤点左侧，例如子节点设备301而言，子节点设备301通过端口交换器501接收来自第一节点设备10的第一信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备302发送第二信号光，并向子节点设备301中的收发光模块1发送第三信号光。而由于子节点设备302和子节点设备301之间发生断纤，第二信号光无法发送给子节点设备302。相应的，子节点设备301通过端口交换器501接收来自第二节点设备20的第四信号光，并传输给耦合分光器502，该耦合分光器502将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器501，该端口交换器501用于向子节点设备302发送第五信号光，并向子节点设备301中的收发光模块2发送第六信号光。而由于子节点设备302和子节点设备301之间发生断纤，第五信号光无法发送给子节点设备302。其中，第三信号光和第二信号光的功率的比值、与第六信号光和第五信号光的功率的比值相同，例如，为1:9，也即可以理解为：在第二预设状态下，对于断纤点左侧的子节点设备而言，第一信号光与第四信号光的分光比相同，即该子节点设备301中收发光模块1和主干光纤的光信号的功率比值、与收发光模块2和主干光纤的光信号的功率比值相同。
在第二预设状态下，对于断纤点右侧，例如子节点设备30N而言，子节点设备30N通过端口交换器501接收来自第一节点设备10的第一信号光并传输给耦合分光器502，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501，端口交换器501用于向子节点设备30(N-1)发射第二信号光，并向子节点设备30N中收发光模块1发射第三信号光。相应的，子节点设备30N通过端口交换器501接收来自第二节点设备20的第四信号光并传输给耦合分光器502，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501，端口交换器501用于向子节点设备30(N-1)发射第五信号光，并向子节点设备30N中收发光模块2发射第六信号光。其中，第三信号光和第二信号光的功率的比值、与第六信号光和第五信号光的功率的比值相同，例如，为1:9，也即可以理解为：在第二预设状态下，对于断纤点右侧的子节点设备而言，第一信号光与第四信号光的分光比相同，即该子节点设备30N中收发光模块1和主干光纤的光信号的功率比值、与收发光模块2和主干光纤的光信号的功率比值相同。例如，在第二预设状态下，叶子节点30(N-1)中收发光模块1和主干光纤的光信号的功率比值、与收发光模块2和主干光纤的光信号的功率比值相同，例如为2:8；叶子节点30(N-2)中收发光模块1和主干光纤的光信号的功率比值、与收发光模块2和主干光纤的光信号的功率比值相同，例如为3:7；依次类推，叶子节点303中收发光模块1和主干光纤的光信号的功率比值、与收发光模块2和主干光纤的光信号的功率比值相同，例如为7:3；叶子节点302中收发光模块1和主干光纤的光信号的功率比值、与收发光模块2和主干光纤的光信号的功率比值相同，例如为8:2。
进一步的，请参见图20A，图20A是本申请实施例提供的一种保护倒换装置50的又一具体结构的示意图。该保护倒换装置50包括端口交换器501和耦合分光器502，端口交换器501包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7以及第八端口8，耦合分光器502包括第九端口9、第十端口10、第十一端口11以及第十二端口12，其中，第五端口5与第九端口9相连接，第六端口6与第十端口10相连接，第七端口7与第十一端口11相连接，第八端口8与第十二端口12相连接。其中，以子节点设备301中部署有保护倒换装置为例，第一端口1与第一节点设备10相连接，第二端口2与主干光纤相连接，该主干光纤通向第二节点设备20，第三端口3与子节点设备301的第一收发光模块，例如，收发光模块1相连接，第四端口4与子节点设备301的第二收发光模块，例如，收发光模块2相连接。当其他子节点设备中部署有保护倒换装置时，端口的连接可以类比子节点设备301，本申请实施例不再赘述。
具体实现中，请参见图20B，图20B是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第三端口3和第七端口7相连接。端口交换器501用于通过1第一端口接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，通过第七端口7接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。其中，第一信号光来自于第一节点设备10。
请参见图20C，图20C是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第七端口7相连接，第四端口4和第八端口8相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光并通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第八端口8和第五端口5，端口交换器501通过第五端口5接收第六信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，通过第八端口8接收第五信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。其中，第四信号光来自于第二节点设备20。
上述图20B和图20C示出了，在第一预设状态下，第一节点设备10发送第一信号光，该第一信号光的传输的情况，以及第二节点设备20发送第四信号光，该第四信号光的传输的情况。接下来请参见图20D和图20E，图20D和图20E是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，图20D和图20E示出了，在第二预设状态下，断纤节点左侧的第一信号光的传输的情况，以及断纤节点左侧的第四信号光的传输的情况。
请参见图20D，图20D是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第三端口3和第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，通过第七端口7接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。其中，第一信号光来自于第一节点设备10。例如，如图19C所示，第一节点设备10向子节点设备301发送第一信号光。
请参见图20E，图20E是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第四端口4和第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第四信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第六端口6和第七端口7，通过第六端口6接收第五信号光并通过第二端口2向第二节点设备20发射第五信号光，通过第七端口7接收第六信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。其中，第四信号光来自于第二节点设备20。例如，如图19C所示，第二节点设备20通过第一节点设备10向子节点设备301发送第四信号光。
上述图20D和图20E示出了，在第二预设状态下，断纤节点左侧的第一信号光的端口连接状态，以及断纤节点左侧的第四信号光的端口连接状态。接下来请参见图20F和图20G，图20F和图20G是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，图20F和图20G示出了，在第二预设状态下，断纤节点右侧的第一信号光的传输的情况，以及断纤节点右侧的第四信号光的传输的情况。
请参见图20F，图20F是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第八端口8相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第三端口3和第五端口5相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光并通过第六端口6向耦合分光器502发射第一信号光，耦合分光器502用于将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光分别发送给端口交换器501的第八端口8和第五端口5，端口交换器501通过第八端口8接收第二信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第二信号光，通过第五端口5接收第三信号光并通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；其中，第一信号光来自第一节点设备10。例如，如图19C所示，第一节点设备10通过第二节点设备20向子节点设备30N发送第一信号光。
请参见图20G，图20G是本申请实施例提供的又一种端口交换器中各端口之间连接关系的示意图，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第七端口7相连接，第四端口4和第八端口8相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光并通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，耦合分光器502用于将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光分别发送给端口交换器501的第五端口5和第八端口8，端口交换器501通过第五端口5接收第五信号光并通过第一端口1向第一节点设备10发射第五信号光，通过第八端口8接收第六信号光并通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。其中，第四信号光来自第二节点设备20。例如，如图19C所示，第二节点设备20向子节点设备30N发送第四信号光。
在上述实现中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。而且，通过图19A所示的架构，可以提升业务流量。
下面将结合前文所述内容，对端口交换器501的结构作进一步的说明。
在一种可能的实现方式中，上述端口交换器501包括第一光路转折镜片组，第一光路转折镜片组用于建立第二端口2与第六端口6的连接以便于第二信号光的传输，以及建立第三端口3与第七端口7的连接以便于第三信号光的传输；第一光路转折镜片组还用于建立第二端口2与第七端口7的连接以便于第四信号光的传输。
示例性的，该第一光路转折镜片组包括滤波片704，该滤波片704对第二信号光和第三信号光透射，对第四信号光反射。具体实现中，请参见图21，图21是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图21中(a)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第三端口3和第七端口7相连接。具体地，端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，其中，该第一信号光不经过滤波片704，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光，该第二信号光经过滤波片704进行透射发送至端口交换器501的第二端口2，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，端口交换器501通过第七端口7接收第三信号光，该第三信号光经过滤波片704进行透射发送至端口交换器501的第三端口3，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。如图21中(b)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第七端口7相连接，第四端口4和第八端口8相连接。具体地，端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光，该第四信号光经过滤波片704反射至端口交换器501的第七端口7，端口交换器501通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，端口交换器501通过第五端口5接收第六信号光，该第六信号光不经过滤波片704，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第六信号光，端口交换器501通过第八端口8接收第五信号光，该第五信号光不经过滤波片704，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。需要说明的是，上述图21中(a)和图21中(b)中各端口之间的连接关系与图20B和图20C对应。
在一种可能的实现方式中，上述端口交换器501包括第二光路转折镜片组，第二光路转折镜片组用于断开第四信号光在第二端口2与第七端口7的连接并建立第五信号光在第二端口2与第六端口6的连接，断开第五信号光在第四端口4与第八端口8的连接并建立第六信号光在第四端口4与第七端口7的连接。
示例性的，该第二光路转折镜片组包括滤波片705，该滤波片705对第三信号光透射，对第六信号光反射。具体实现中，请参见图21，图21是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图21中(c)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第三端口3和第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第一信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第一信号光，其中，该第一信号光不经过滤波片705，端口交换器501通过第六端口6接收第二信号光，该第二信号光不经过滤波片705，端口交换器501通过第六端口6发送第二信号光发送至端口交换器501的第二端口2，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发射第二信号光，端口交换器501通过第七端口7接收第三信号光，该第三信号光经过滤波片705进行透射发送至端口交换器501的第三端口3，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。如图21中(d)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第四端口4和第七端口7相连接。端口交换器501用于通过第一端口1接收第四信号光并通过第五端口5向耦合分光器502发射第四信号光，其中，该第四信号光不经过滤波片705，端口交换器501通过第六端口6接收第五信号光，该第二信号光不经过滤波片705，端口交换器501通过第二端口2向第二节点设备20发射第五信号光，端口交换器501通过第七端口7接收第六信号光，该第六信号光经过滤波片705反射至第四端口4，端口交换器501通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。因此，由图21中(b)所知，端口交换器501从第二端口2接收的第四信号光经由第一光路转折镜片组传输至第七端口7，由图21中(d)所知，端口交换器501从第六端口6接收第五信号光传输至第二端口2，因此，第二光路转折镜片组用于断开第四信号光在第二端口2与第七端口7的连接并建立第五信号光在第二端口2与第六端口6的连接；由图21中(b)所知，端口交换器501从第八端口8接收的第五信号光传输至第四端口4，由图21中(d)所知，端口交换器501从第七端口7接收第六信号光经由第二光路转折镜片组传输至第四端口4；因此，第二光路转折镜片组用于断开第五信号光在第四端口4与第八端口8的连接并建立第六信号光在第四端口4与第七端口7的连接。需要说明的是，上述图21中(c)和图21中(d)中端口的连接方式与图20D和图20E对应。
在又一种可能的实现方式中，上述端口交换器501包括第三光路转折镜片组，第三光路转折镜片组用于断开第一信号光在第一端口1和第五端口5的连接，并建立第二信号光在第一端口1与第八端口8的连接，用于断开第三信号光在第三端口3与第七端口7的连接，并建立第三信号光在第三端口3与第五端口5的连接。
示例性的，该第三光路转折镜片组包括滤波片706、滤波片707和滤波片708，该滤波片706对第二信号光反射，对第三信号光反射，对第五信号光透射，滤波片707对第一信号光透射，对第四信号光反射，滤波片708对第二信号光反射，对第六信号光透射。请参见图21，图21是本申请实施例提供的又一种光路连接的示意图。如图21中(e)所示，第一端口1和第八端口8相连接，第二端口2和第六端口6相连接，第三端口3和第五端口5相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第一信号光，该第一信号光经过滤波片707透射发送至第六端口6，端口交换器501用于通过第六端口6向耦合分光器502发射第一信号光，端口交换器501用于通过第八端口8接收第二信号光，该第二信号光通过滤波片708反射至滤波片706再次反射至第一端口1，端口交换器501通过第一端口1向第一节点设备10发射第二信号光，端口交换器501通过第五端口5接收第三信号光，该第三信号光经过滤波片706反射至第三端口3，端口交换器501通过第三端口3向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光；如图21中(f)所示，第一端口1和第五端口5相连接，第二端口2和第七端口7相连接，第四端口4和第八端口8相连接。端口交换器501用于通过第二端口2接收第四信号光，该第四信号光经过滤波片707反射至第七端口7，端口交换器501用于通过第七端口7向耦合分光器502发射第四信号光，端口交换器501通过第五端口5接收第五信号光，第五信号光经由滤波片706透射至第一端口1，端口交换器501用于通过第一端口1向第一节点设备10发射第五信号光，端口交换器501用于通过第八端口8接收第六信号光，第六信号光经由滤波片708透射至第四端口4，端口交换器501用于通过第四端口4向子节点设备中第二收发光模块发射第六信号光。因此，由图21中(a)所知，端口交换器501从第一端口1接收第一信号光，并传输至第五端口5，由图21中(e)所知，端口交换器501用于通过第八端口8接收第二信号光，该第二信号光通过滤波片708反射至滤波片706再次反射至第一端口1，因此，第三光路转折镜片组用于断开第一信号光在第一端口1和第五端口5的连接，并建立第二信号光在第一端口1与第八端口8的连接；由图21中(a)所知，端口交换器501从第七端口7接收第三信号光，并传输至第三端口3，由图21中(e)所知，端口交换器501用于通过第五端口5接收第三信号光，该第三信号光经过滤波片706反射至第三端口3，因此，第三光路转折镜片组用于断开第三信号光在第三端口3与第七端口7的连接，并建立第三信号光在第三端口3与第五端口5的连接。需要说明的是，上述图21中(e)和图21中(f)中端口的连接方式与图20F和图20G对应。
需要说明的是，前文针对端口交换器501的结构的描述仅是示例性的，在实际实现中，端口交换器501还可以采用4*4的光开关等结构来实现，本申请实施例不做限定。
应理解，端口交换器501可以通过光路转折镜片组实现光路连接，也即保护倒换过程可以通过机械移动空间光学元件的方式实现，涉及的技术比较成熟，而且空间光路插损小、消光比高。
请参见图22，图22是本申请实施例提供的一种断路保护方法，该方法包括但不限于如下步骤：
步骤S2201：确定光通信系统处于第一预设状态。
具体地，第一预设状态可以是指通信链路正常；可以通过光通信系统的控制器确定光通信系统处于第一预设状态。这里需要补充说明的是，控制器可以是光通信系统中已有的控制器的重利用，也可以光通信系统中新增的控制器。控制具体能够以框式组件化系统实现，也能够以单一集成芯片构成的片上系统(system-on-a-chip，SOC)实现，本申请不作具体限制。
步骤S2202：通过端口交换器接收来自第一节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器。
在一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图3A或图6A所示，通过端口交换器的第一端口接收来自第一节点设备的第一信号光并通过第四端口向耦合分光器502发射第一信号光。
在一种可能的实现方式中，在图9A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图10A所示，通过端口交换器的第一端口接收来自第一节点设备的第一信号光并通过第五端口向耦合分光器502发射第一信号光。
步骤S2203：通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器。
在一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图3A或图6A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将所述第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第五端口和第六端口。
在又一种可能的实现方式中，在图9A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图10A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将所述第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第六端口和第七端口。
步骤S2204：通过端口交换器向第二节点设备发送第二信号光，并向所述子节点设备发送第三信号光。
在一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图3A或图6A所示，通过端口交换器的第五端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过端口交换器的第六端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光。
在一种可能的实现方式中，在图9A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图10A所示，通过端口交换器的第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过端口交换器的第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备发射第三信号光。
步骤S2205：确定所述光通信系统处于第二预设状态。
具体地，具体地，第二预设状态可以是指通信链路发生故障；可以通过光通信系统的控制器确定光通信系统处于第二预设状态。
步骤S2206：通过端口交换器接收来自第二节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器。
在一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图3A所示，端口交换器501用于通过第二端口接收第一信号光并通过第四端口向耦合分光器502发射第一信号光。
在又一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图6A所示，端口交换器501用于通过第二端口接收第一信号光并通过第六端口向耦合分光器502发射第一信号光，当然还有其他的端口连接方式，具体可以参考图6D和图6E中相关描述。
在一种可能的实现方式中，在图9A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图10A所示，通过端口交换器501中的第二端口接收第一信号光并通过第七端口向耦合分光器502发射第一信号光，当然还有其他的端口连接方式，具体可以参考如图10D、图10E和图10F中相关描述。
步骤S2207：通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器。
在一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图3A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第五端口和第六端口。
在又一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图6A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第七端口和第四端口，当然还有其他的端口连接方式，具体可以参考图6D和图6E中相关描述。
在一种可能的实现方式中，在图9A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图10A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第八端口和第五端口，当然还有其他的端口连接方式，具体可以参考如图10D、图10E和图10F中相关描述。
步骤S2208：通过端口交换器向第一节点设备发送第三信号光，并向子节点设备发送第二信号光。
具体地，在一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图3A所示，通过端口交换器的第六端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第五端口接收第二信号光并通过第三端口向子节点设备发射第二信号光。
在又一种可能的实现方式中，在图1所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图6A所示，通过端口交换器的第四端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第七端口接收第二信号光并通过第三端口向子节点设备发射第二信号光，当然还有其他的端口连接方式，具体可以参考图6D和图6E中相关描述。
在一种可能的实现方式中，在图9A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图10A所示，通过端口交换器的第五端口接收第三信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第三信号光，通过第八端口接收第二信号光并通过第四端口向子节点设备发射第二信号光，当然还有其他的端口连接方式，具体可以参考如图10D、图10E和图10F中相关描述。
在图22所描述的方法中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
请参见图23，图23是本申请实施例提供的一种断路保护方法，该方法包括但不限于如下步骤：
步骤S2301：通过端口交换器接收来自第一节点设备的第一信号光，并将第一信号光传输给耦合分光器。
在一种可能的实现方式中，在图14A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图15A所示，端口交换器501用于通过第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器502发射第一信号光。
在又一种可能的实现方式中，在图19A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图20A所示，端口交换器501用于通过第一端口接收第一信号光并通过第五端口向耦合分光器502发射第一信号光。
步骤S2302：通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器。
在一种可能的实现方式中，在图14A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图15A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第六端口和第七端口。
在又一种可能的实现方式中，在图19A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图20A所示，通过耦合分光器将第一信号光分光成第二信号光和第三信号光之后，并将第二信号光和第三信号光发送给端口交换器的第六端口和第七端口。
步骤S2303：通过端口交换器向第二节点设备发送第二信号光，并向子节点设备中第一收发光模块发送第三信号光。
在一种可能的实现方式中，在图14A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图15A所示，通过端口交换器第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。
在又一种可能的实现方式中，在图19A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图20A所示，通过端口交换器第六端口接收第二信号光并通过第二端口向第二节点设备发射第二信号光，通过第七端口接收第三信号光并通过第三端口向子节点设备中第一收发光模块发射第三信号光。
步骤S2304：通过端口交换器接收来自第二节点设备的第四信号光，并将第四信号光传输给耦合分光器。
在一种可能的实现方式中，在图14A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图15A所示，端口交换器501用于通过第二端口接收第四信号光并通过第七端口向耦合分光器502发射第四信号光。
在一种可能的实现方式中，在图19A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图20A所示，端口交换器501用于通过第二端口接收第四信号光并通过第七端口向耦合分光器502发射第四信号光。
步骤S2305：通过耦合分光器将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器。
在一种可能的实现方式中，在图14A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图15A所示，通过耦合分光器将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器的第八端口和第五端口。
在又一种可能的实现方式中，在图19A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图20A所示，通过耦合分光器将第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将第五信号光和第六信号光发送给端口交换器的第八端口和第五端口。
步骤S2306：通过端口交换器向第一节点设备发送第六信号光，并向子节点设备中第二收发光模块发送第五信号光。
具体地，第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，第一比例与第二比例互为倒数。
在一种可能的实现方式中，在图14A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图15A所示，端口交换器通过第五端口接收第六信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第六信号光，通过第八端口接收第五信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
在又一种可能的实现方式中，在图19A所示的光通信系统100架构下，当端口交换器如图20A所示，端口交换器通过第五端口接收第六信号光并通过第一端口向第一节点设备发射第六信号光，通过第八端口接收第五信号光并通过第四端口向子节点设备中第二收发光模块发射第五信号光。
在图23所描述的方法中，该保护倒换装置可以通过基于空间光路的端口交换器和无源的耦合分光器实现，该保护倒换装置结构简单且成本低，采用该保护倒换装置，可降低光纤链路的保护倒换机制的成本，提升其适用性。
可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由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随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM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位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于基站或终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于基站或终端中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘。该计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性存储介质，或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。
在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
在本申请的描述中，“第一”，“第二”，“S2201”，或“S2202”等词汇，仅用于区分描述以及上下文行文方便的目的，不同的次序编号本身不具有特定技术含义，不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示操作的执行顺序，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“传输”可以包括以下三种情况：数据的发送，数据的接收，或者数据的发送和数据的接收。本申请中，“数据”可以包括业务数据，和/或，信令数据。
本申请中术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包括了一系列步骤的过程/方法，或一系列单元的系统/产品/设备，不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程/方法/产品/设备固有的其它步骤或单元。
在本申请的描述中，对于名词的数目，除非特别说明，表示“单数名词或复数名词”，即“一个或多个”。“至少一个”，表示一个或者多个。“包括以下至少一个：A，B，C。”表示可以包括A，或者包括B，或者包括C，或者包括A和B，或者包括A和C，或者包括B和C，或者包括A，B和C。其中A,B,C可以是单个，也可以是多个。

Claims (19)

1.一种保护倒换装置，其特征在于，包括端口交换器和耦合分光器，所述端口交换器和所述耦合分光器相连，所述端口交换器分别与第一节点设备、第二节点设备和子节点设备相连；
在第一预设状态下，所述端口交换器用于接收来自所述第一节点设备的第一信号光，并将所述第一信号光传输给所述耦合分光器，所述耦合分光器用于将所述第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器，所述端口交换器用于向所述第二节点设备发送所述第二信号光，并向所述子节点设备发送所述第三信号光；
在第二预设状态下，所述端口交换器用于接收来自所述第二节点设备的所述第一信号光，并将所述第一信号光传输给所述耦合分光器，所述耦合分光器用于将所述第一信号光分光成所述第二信号光和所述第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器，所述端口交换器用于向所述第一节点设备发送所述第三信号光，并向所述子节点设备发送所述第二信号光。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口以及第六端口，所述耦合分光器包括第七端口、第八端口以及第九端口，所述第四端口与所述第七端口相连接，所述第五端口与所述第八端口相连接，所述第六端口与所述第九端口相连接；
在所述第一预设状态下，所述端口交换器用于通过所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第四端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第五端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第六端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第三信号光；
在所述第二预设状态下，所述端口交换器用于通过所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第四端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第三信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第三信号光，通过所述第五端口接收所述第二信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第二信号光。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述端口交换器包括光路转折镜片组；
在所述第二预设状态下，所述光路转折镜片组用于断开所述第一端口与所述第四端口的连接并建立所述第一端口与所述第六端口的连接，断开所述第二端口与所述第五端口的连接并建立所述第二端口与所述第四端口的连接，断开所述第三端口与所述第六端口的连接并建立所述第三端口与所述第五端口的连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口以及第七端口，所述耦合分光器包括第八端口、第九端口、第十端口以及第十一端口，所述第四端口与所述第八端口相连接，所述第五端口与所述第九端口相连接，所述第六端口与所述第十端口相连接，所述第七端口与所述第十一端口相连接；
在所述第一预设状态下，所述端口交换器用于通过所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第四端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第五端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第六端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第三信号光；
在所述第二预设状态下，所述端口交换器用于通过所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第六端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第四端口接收所述第三信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第三信号光，通过所述第七端口接收所述第二信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第二信号光。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，所述耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口，所述第五端口与所述第九端口相连接，所述第六端口与所述第十端口相连接，所述第七端口与所述第十一端口相连接，所述第八端口与所述第十二端口相连接；
在所述第一预设状态下，所述端口交换器用于通过所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第七端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第三信号光；
在所述第二预设状态下，所述端口交换器用于通过所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第七端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第五端口接收所述第三信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第三信号光，通过所述第八端口接收所述第二信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备发射所述第二信号光。
6.一种保护倒换装置，其特征在于，包括端口交换器和耦合分光器，所述端口交换器和所述耦合分光器相连，所述端口交换器分别与第一节点设备、第二节点设备以及子节点设备相连，所述子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块；
所述端口交换器用于接收来自所述第一节点设备的第一信号光，并将所述第一信号光传输给所述耦合分光器，所述耦合分光器用于将所述第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器，所述端口交换器用于向所述第二节点设备发送所述第二信号光，并向所述子节点设备中第一收发光模块发送所述第三信号光；
所述端口交换器用于接收来自所述第二节点设备的第四信号光，并将所述第四信号光传输给所述耦合分光器，所述耦合分光器用于将所述第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将所述第五信号光和所述第六信号光发送给所述端口交换器，所述端口交换器用于向所述第一节点设备发送所述第六信号光，并向所述子节点设备中第二收发光模块发送所述第五信号光，其中，所述第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，所述第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，所述第一比例与所述第二比例互为倒数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，所述耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口，所述第五端口与所述第九端口相连接，所述第六端口与所述第十端口相连接，所述第七端口与所述第十一端口相连接，所述第八端口与所述第十二端口相连接；
所述端口交换器用于通过所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第七端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备中第一收发光模块发射所述第三信号光；
所述端口交换器用于通过所述第二端口接收所述第四信号光并通过所述第七端口向所述耦合分光器发射所述第四信号光，通过所述第五端口接收所述第六信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第六信号光，通过所述第八端口接收所述第五信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备中第二收发光模块发射所述第五信号光。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述端口交换器包括第一光路转折镜片组；
所述第一光路转折镜片组用于建立所述第二端口与所述第六端口的连接以便于所述第二信号光的传输，以及建立所述第三端口与所述第七端口的连接以便于所述第三信号光的传输；
所述第一光路转折镜片组还用于建立所述第二端口与所述第七端口的连接以便于所述第四信号光的传输。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，
所述端口交换器用于通过所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第七端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备中第一收发光模块发射所述第三信号光；
所述端口交换器用于通过所述第一端口接收所述第四信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第四信号光，通过所述第六端口接收所述第五信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第五信号光，通过所述第七端口接收所述第六信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备中第二收发光模块发射所述第六信号光。
10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，
所述端口交换器用于通过所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第六端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第八端口接收所述第二信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第二信号光，通过所述第五端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备中第一收发光模块发射所述第三信号光；
所述端口交换器用于通过所述第二端口接收所述第四信号光并通过所述第七端口向所述耦合分光器发射所述第四信号光，通过所述第五端口接收所述第五信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第五信号光，通过所述第八端口接收所述第六信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备中第二收发光模块发射所述第六信号光。
11.一种断路保护方法，其特征在于，所述断路保护方法适用于光通信系统，所述光通信系统包括端口交换器、耦合分光器、第一节点设备、第二节点设备和子节点设备，所述方法包括：
确定所述光通信系统处于第一预设状态；
通过所述端口交换器接收来自所述第一节点设备的第一信号光，并将所述第一信号光传输给所述耦合分光器；
通过所述耦合分光器将所述第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器；
通过所述端口交换器向所述第二节点设备发送所述第二信号光，并向所述子节点设备发送所述第三信号光；
确定所述光通信系统处于第二预设状态；
通过所述端口交换器接收来自所述第二节点设备的所述第一信号光，并将所述第一信号光传输给所述耦合分光器；
通过所述耦合分光器将所述第一信号光分光成所述第二信号光和所述第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器；
通过所述端口交换器向所述第一节点设备发送所述第三信号光，并向所述子节点设备发送所述第二信号光。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口以及第六端口，所述耦合分光器包括第七端口、第八端口以及第九端口，其中，所述第四端口与所述第七端口相连接，所述第五端口与所述第八端口相连接，所述第六端口与所述第九端口相连接；
在确定所述光通信系统处于所述第一预设状态时，通过所述端口交换器中的所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第四端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第五端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第六端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第三信号光；
在确定所述光通信系统处于所述第二预设状态时，通过所述端口交换器中的所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第四端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第三信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第三信号光，通过所述第五端口接收所述第二信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第二信号光。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述端口交换器包括光路转折镜片组；
在确定所述光通信系统处于所述第二预设状态时，通过所述光路转折镜片组断开所述第一端口与所述第四端口的连接并建立所述第一端口与所述第六端口的连接，断开所述第二端口与所述第五端口的连接并建立所述第二端口与所述第四端口的连接，断开所述第三端口与所述第六端口的连接并建立所述第三端口与所述第五端口的连接。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口以及第七端口，所述耦合分光器包括第八端口、第九端口、第十端口以及第十一端口，其中，所述第四端口与所述第八端口相连接，所述第五端口与所述第九端口相连接，所述第六端口与所述第十端口相连接，所述第七端口与所述第十一端口相连接；
在确定所述光通信系统处于所述第一预设状态时，通过所述端口交换器中的所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第四端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第五端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第六端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第三信号光；
在确定所述光通信系统处于所述第二预设状态时，通过所述端口交换器中的所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第六端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第四端口接收所述第三信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第三信号光，通过所述第七端口接收所述第二信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第二信号光。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，所述耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口，其中，所述第五端口与所述第九端口相连接，所述第六端口与所述第十端口相连接，所述第七端口与所述第十一端口相连接，所述第八端口与所述第十二端口相连接；
在确定所述光通信系统处于所述第一预设状态时，通过所述端口交换器中的所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第七端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备发射所述第三信号光；
在确定所述光通信系统处于所述第二预设状态时，通过所述端口交换器中的所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第七端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第五端口接收所述第三信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第三信号光，通过所述第八端口接收所述第二信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备发射所述第二信号光。
16.一种断路保护方法，其特征在于，所述断路保护方法适用于光通信系统，所述光通信系统包括端口交换器、耦合分光器、第一节点设备、第二节点设备和子节点设备，所述子节点设备包括第一收发光模块和第二收发光模块，所述方法包括：
通过所述端口交换器接收来自所述第一节点设备的第一信号光，并将所述第一信号光传输给所述耦合分光器；
通过所述耦合分光器将所述第一信号光分光成第二信号光和第三信号光，并将所述第二信号光和所述第三信号光发送给所述端口交换器；
通过所述端口交换器向所述第二节点设备发送所述第二信号光，并向所述子节点设备中第一收发光模块发送所述第三信号光；
通过所述端口交换器接收来自所述第二节点设备的第四信号光，并将所述第四信号光传输给所述耦合分光器；
通过所述耦合分光器将所述第四信号光分光成第五信号光和第六信号光，并将所述第五信号光和所述第六信号光发送给所述端口交换器；
通过所述端口交换器向所述第一节点设备发送所述第六信号光，并向所述子节点设备中第二收发光模块发送所述第五信号光，其中，所述第二信号光与第三信号光的光功率比为第一比例，所述第六信号光与第五信号光的光功率比为第二比例，所述第一比例与所述第二比例互为倒数。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述端口交换器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，所述耦合分光器包括第九端口、第十端口、第十一端口以及第十二端口；其中，所述第五端口与所述第九端口相连接，所述第六端口与所述第十端口相连接，所述第七端口与所述第十一端口相连接，所述第八端口与所述第十二端口相连接；所述方法包括：
通过所述端口交换器中的所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第七端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备中第一收发光模块发射所述第三信号光；
通过所述端口交换器中的所述第二端口接收所述第四信号光并通过所述第七端口向所述耦合分光器发射所述第四信号光，通过所述第五端口接收所述第六信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第六信号光，通过所述第八端口接收所述第五信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备中第二收发光模块发射所述第五信号光。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过所述端口交换器中的所述第一端口接收所述第一信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第六端口接收所述第二信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第二信号光，通过所述第七端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备中第一收发光模块发射所述第三信号光；
通过所述端口交换器中的所述第一端口接收所述第四信号光并通过所述第五端口向所述耦合分光器发射所述第四信号光，通过所述第六端口接收所述第五信号光并通过所述第二端口向所述第二节点设备发射所述第五信号光，通过所述第七端口接收所述第六信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备中第二收发光模块发射所述第六信号光。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过所述端口交换器中的所述第二端口接收所述第一信号光并通过所述第六端口向所述耦合分光器发射所述第一信号光，通过所述第八端口接收所述第二信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第二信号光，通过所述第五端口接收所述第三信号光并通过所述第三端口向所述子节点设备中第一收发光模块发射所述第三信号光；
通过所述端口交换器中的所述第二端口接收所述第四信号光并通过所述第七端口向所述耦合分光器发射所述第四信号光，通过所述第五端口接收所述第五信号光并通过所述第一端口向所述第一节点设备发射所述第五信号光，通过所述第八端口接收所述第六信号光并通过所述第四端口向所述子节点设备中第二收发光模块发射所述第六信号光。
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