本发明涉及数字信息传输领域，尤其用于一种基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法。
背景技术：
1、传统的光通信网络依赖于电子交换节点，用于路由和管理光信号，电子交换节点成为性能瓶颈，限制系统速度并增加延迟。在光通信网络中使用mems技术进行高效和灵活的流量管理以及进行故障保护信息传输，mems是一种微电子机械系统技术，利用微米尺度的电子元件和机械元件相结合，实现微型化、高性能的器件，在光通信领域，mems技术能够实现光路的精确控制和调节，为全光路由实现光信号的直接传输和切换，避免光电转换过程，提高网络传输效率和带宽利用率，但是mems技术是一种微电子机械系统技术，在通信切换方面会存在mems技术中对光信号异常进行分析的机械运动相对光信号速度较慢的局限性。
技术实现思路
1、基于此，本发明有必要提供一种基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、一种基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：通过mems传感器对全光路由进行光信号数据获取处理，得到节点光信号数据；对节点光信号数据进行光脉冲特征以及光谱分析，得到光脉冲时间特征数据以及光信号光谱图；基于光脉冲时间特征数据以及光信号光谱图对节点光信号数据进行通信频率分析，得到通信频率图；
4、步骤s2：基于节点光信号数据对光信号光谱图进行峰值分析，得到波长光谱峰值数据；对光信号光谱图进行光谱带宽覆盖分析，得到光信号覆盖频率范围数据；基于波长光谱峰值数据以及光信号覆盖频率范围数据对光信号光谱图进行异常影响通信评估分析，得到光谱异常通信影响数据；
5、步骤s3：对光脉冲时间特征数据进行时域波形构建，得到光时域波形；基于光时域波形对节点光信号数据进行反射曲线构建处理，得到光信号反射曲线；基于光信号光谱图对光信号反射曲线进行异常影响通信评估分析，得到光信号反射异常通信影响数据；
6、步骤s4：基于光谱异常通信影响数据以及光信号反射异常通信影响数据对通信频率图进行图像拟合处理，得到光谱反射频率图；对光谱反射频率图进行光谱反射异常融合指数分析，得到光谱反射异常融合指数；基于光谱反射异常融合指数以及全光路由节点数据对全光路由进行异常通信策略分析，得到异常信道切换处理策略。
7、本发明通过使用mems传感器获取全光路由中的光信号数据，对节点的光学性能进行全面分析，光脉冲特征和光谱分析提供有关光信号的时间和频率特性的宝贵见解，通过对光脉冲的时间特征和光谱图进行通信频率分析，以揭示任何潜在的干扰或冲突；通过对节点光信号数据进行光谱峰值分析，以识别光信号中的特定波长，有助于了解任何潜在的波长相关异常，光谱带宽覆盖分析提供了光信号覆盖的频率范围，对于评估通信质量和潜在频率干扰非常重要，通过将光谱峰值和覆盖率数据结合起来，以评估光学异常对通信的影响；通过构建光时域波形，以表示光信号随时间的变化，有助于检测任何时间相关的特征或异常，基于光时域波形的反射曲线构建提供了对光信号反射特性的见解，对于了解网络性能和识别任何反射引起的干扰非常有用，通过将光信号反射曲线与光谱图相结合，以评估反射异常对通信的影响；通过对通信频率图进行图像拟合处理，生成了光谱反射频率图，提供了光信号反射特性的频率域表示，揭示了反射与频率之间的关系，基于光谱反射频率图，对光谱反射异常进行了融合指数分析，得到光谱反射异常融合指数，指数量化了反射异常在整个频率范围中的影响程度，有利于最后对于全光路由的智能切换，最后，通过考虑光谱反射异常融合指数和全光路由节点数据，以分析异常通信策略并制定信道切换处理策略，有利于优化在切换信道保护过程中emes技术运作分析光信号异常操作速度进行优化，以优化信号处理策略方式减少机械组件切换信道影响。
8、优选地，步骤s1包括以下步骤：
9、步骤s11：对全光路由进行通信节点标识处理，得到全光路由节点；
10、步骤s12：通过mems传感器对全光路由节点进行光信号数据获取处理，得到节点光信号数据；
11、步骤s13：对节点光信号数据进行光脉冲时间特征分析，得到光脉冲时间特征数据；
12、步骤s14：对节点光信号数据进行光谱图分析，得到光信号光谱图；
13、步骤s15：基于光脉冲时间特征数据以及光信号光谱图对节点光信号数据进行通信频率分析，得到通信频率图。
14、本发明通过对全光路由进行通信节点标识处理，确定各个节点的位置和身份，为后续数据采集和分析提供准确的节点信息，有利于系统的管理和监控；利用mems传感器对全光路由节点进行光信号数据的获取处理，实时监测节点的光信号情况，为后续光信号分析和异常处理提供数据基础；对节点光信号数据进行光脉冲时间特征分析，提取出光信号的时间特征数据，有助于了解光信号的传输速度和时间特性，为通信频率分析提供重要参考；节点光信号数据进行光谱图分析，获取光信号的频谱特征，有助于了解光信号的频率分布情况，为通信频率分析和系统优化提供依据；通过将光脉冲时间特征数据与光信号光谱图相结合，对节点光信号数据进行通信频率分析；有利于揭示网络中使用的通信频率模式，通过识别和分析这些频率模式，以帮助检测潜在的频率冲突、干扰或未利用的频带，从而优化光通信性能并确保高效的频谱利用。
15、优选地，步骤s15包括以下步骤：
16、步骤s151：对光脉冲时间特征数据进行光相位分析，得到光脉冲相位谱；
17、步骤s152：对光脉冲相位谱进行光脉冲重复频率分析，得到光脉冲重复频率；
18、步骤s153：对光信号光谱图进行频率分析，得到光信号光谱频率；
19、步骤s154：基于光脉冲重复频率以及光信号光谱频率对节点光信号数据进行通信频率分析，得到光信号通信频率数据；
20、步骤s155：对光信号通信频率数据进行频率构图处理，得到光信号通信频率图。
21、本发明通过对光脉冲时间特征数据进行光相位分析，以得到光脉冲的相位谱，揭示光信号的相位特性，这有助于了解光脉冲的相位变化，并检测到潜在的相位编码或相位调制存在，为后续的频率分析提供基础；通过分析光脉冲相位谱，以确定光脉冲的重复频率，以帮助识别光源的脉冲特性，并揭示光通信系统使用的特定脉冲模式，确定光脉冲重复频率对于后续的信号处理和分析至关重要；对光信号光谱图进行频率分析可以揭示光信号的频谱分布，通过识别光谱中的峰值，这些峰值表示光通信信道和存在的特定频率成分，通过分析光信号光谱频率，以获得有关传输信号或信道中的干扰的重要见解；通过整合光脉冲重复频率和光信号光谱频率信息，以对节点光信号数据进行全面的通信频率分析，有助于识别光信号中使用的实际通信频率，揭示频率转换技术，通过这种频率分析，以更好地了解光通信系统及其操作参数；通过对光信号通信频率数据进行频率构图，以获得直观光信号通信频率图，有助于迅速识别通信频率模式、频带使用或系统中的任何潜在干扰，通信频率图可以为光通信系统设计、优化以及频谱利用和干扰管理策略的制定提供宝贵的信息。
22、优选地，步骤s2包括以下步骤：
23、步骤s21：对节点光信号数据进行波长特征划分，得到光信号波长特征数据；
24、步骤s22：基于光信号波长特征数据对光信号光谱图进行分析，得到波长特征光谱图；
25、步骤s23：对波长特征光谱图进行峰值分析，得到波长光谱峰值数据；
26、步骤s24：对光信号光谱图进行光谱带宽覆盖分析，得到光信号覆盖频率范围数据；
27、步骤s25：基于波长光谱峰值数据以及光信号覆盖频率范围数据对光信号光谱图进行光谱图异常分析，得到光信号异常光谱数据；
28、步骤s26：对光信号异常光谱数据进行异常影响通信评估分析，得到光谱异常通信影响数据。
29、本发明通过对节点光信号数据进行波长特征划分，精准提取有关光信号波长的关键信息，为确定光通信系统中使用的不同波长提供重要支持，波长特征数据的获取对于深入理解光信号的特性以及光信道中存在的波长相关效应至关重要，有助于系统设计和性能优化；基于光信号波长特征数据进行光谱分析，得到波长特征光谱图，能够准确描绘光信号在不同波长下的光谱特性，为进一步分析提供关键线索。通过对波长特征光谱图进行峰值分析，获取波长光谱峰值数据，可以准确识别光谱中的峰值特征，为异常分析和信号优化提供重要参考；光谱带宽覆盖分析可确定光信号覆盖的整个频率范围，有助于充分利用频谱资源，发现不同信道和频率范围的存在；通过详细了解光信号覆盖频率范围，可为系统频宽要求评估提供重要数据，优化通信性能，提升系统稳定性和效率，这些综合分析步骤有助于全面了解光信号的波长特性和频率分布情况，为光通信系统的设计与优化提供关键支持，进一步提高通信系统的可靠性和性能，推动光通信技术的发展。
30、优选地，步骤s25包括以下步骤：
31、步骤s251：基于波长光谱峰值数据对光信号光谱图进行主要波长识别处理，得到光谱主要波长数据；
32、步骤s252：基于光谱主要波长数据对光信号光谱图进行异常侧峰分析，得到异常侧峰数据；
33、步骤s253：对光信号光谱图进行异常噪音光谱带宽分析，得到噪音覆盖频率范围数据；
34、步骤s254：基于光信号覆盖频率范围数据对噪音覆盖频率范围数据进行基准比对处理，得到噪音异常光谱数据；
35、步骤s255：对异常侧峰数据以及噪音异常光谱数据进行拟合，得到光信号异常光谱数据。
36、本发明通过对波长光谱峰值数据进行主要波长识别处理，以确定光信号光谱图中基本波区域，有助于识别光通信系统中的主要操作波长，这对于后续的信道分配、干扰管理和系统优化非常重要，主要波长数据提供了有关光源光谱排放特征和信道响应的基础信息；对光信号光谱图进行异常侧峰分析，以检测到任何异常的侧峰或峰值，有助于识别光谱中的任何潜在干扰或异常信号，异常侧峰数据的获取可以表明存在信道间干扰、非线性效应或光通信系统中的任何异常情况；对光信号光谱图进行异常噪声光谱带宽分析，以确定噪声信号覆盖的频率范围，有助于评估光通信系统中的噪声水平和性质，通过了解噪音覆盖频率范围，以量化受到噪声影响；通过将光信号覆盖频率范围数据与噪声覆盖频率范围数据进行基准比对，以识别与基本信号特征不同的噪声异常光谱，有助于量化噪声对通信的影响，并表明存在隐藏的信道问题或频带利用问题；通过对异常侧峰数据和噪声异常光谱数据进行拟合，以生成表示光信号异常光谱特性的综合数据，提供一种简洁直观的方法来表示光通信系统中的异常或干扰情况，通过拟合这些数据，以更好地可视化异常、确定其严重程度并制定相应的策略，以最大限度地减少对系统性能和质量的影响。
37、优选地，步骤s26包括以下步骤：
38、步骤s261：对光信号异常光谱数据进行异常侧峰分析，得到异常光谱侧峰数据；
39、步骤s262：对异常光谱侧峰数据进行异常通信色散分析，得到异常通信光谱色散数据；
40、步骤s263：对异常通信光谱色散数据进行通信信噪影响分析，得到异常色散信噪比；
41、步骤s264：对光信号异常光谱数据进行噪音通信信噪影响分析，得到噪音信噪比数据；
42、步骤s265：基于异常色散信噪比以及噪音信噪比数据进行误码率分析，得到通信误码率数据；
43、步骤s266：对通信误码率数据进行通信影响评估处理，得到光谱异常通信影响数据。
44、本发明通过对光信号异常光谱数据进行异常侧峰分析，以识别光谱图中异常侧峰，有助于揭示光通信系统中异常信号，识别异常光谱侧峰以帮助定位问题，并确定是否存在信道间干扰、非线性效应，此信息对于保证系统性能和信号完整性非常重要；对异常光谱侧峰数据进行异常通信色散分析，以量化光信号在传输期间经历的光谱色散效应，有助于评估色散对通信质量的影响，通过分析异常通信光谱色散数据，以确定色散的严重程度及其对信噪比的影响；对异常通信光谱色散数据进行通信信噪影响分析，以确定色散对信噪比的影响，有助于量化异常色散对信号质量降级的贡献，以评估色散是否导致比特错误，并表明需要纠错技术，信噪比是系统性能的重要指标，理解色散的影响对于优化光通信非常重要；对光信号异常光谱数据进行噪音通信信噪影响分析，得到噪音信噪比数据，这一步骤有助于分析异常光谱中噪音对通信系统的影响，为提高信号质量和减少误码率提供重要参考；基于异常色散信噪比和噪音信噪比数据进行误码率分析，以量化通信误码率，提供了系统性能的关键指标，以评估给定色散和噪声水平下的预期误码率，误码率分析为系统的纠错机制设计、适应性调制方案提供了指导；通过综合评估通信误码率数据，可以全面了解异常信号对通信系统的影响，为系统优化和性能改进提供重要参考。
45、优选地，步骤s3包括以下步骤：
46、步骤s31：对光脉冲时间特征数据进行全宽量度分析，得到光脉宽数据；
47、步骤s32：对光脉冲时间特征数据进行脉冲重复频率分析，得到脉冲重复频率；
48、步骤s33：对光脉宽数据以及脉冲重复频率进行时域波形构建，得到光时域波形；
49、步骤s34：基于光时域波形对节点光信号数据进行反射曲线构建处理，得到光信号反射曲线；
50、步骤s35：基于光信号光谱图对光信号反射曲线进行异常影响通信评估分析，得到光信号反射异常通信影响数据。
51、本发明通过对光脉冲时间特征数据进行全宽量度分析，以确定光脉冲的持续时间和相应的光脉冲宽度，有助于表征光脉冲的信道占用属性，通过获取光脉宽数据，以评估系统中的脉冲传播和脉冲压缩特性；对光脉冲时间特征数据进行脉冲重复频率分析，以确定光脉冲重复传输的速率，有助于评估光通信系统的吞吐量和效率，脉冲重复频率信息有助于调整系统设置、优化数据速率并确保符合特定应用的要求，以帮助识别任何潜在的频率相关问题；对光脉宽数据和脉冲重复频率进行时域波形构建，以可视化光脉冲在时间域中的形状和行为，提供有关光脉冲信噪比、畸变和潜在干涉信息，通过这种时域波形构建，以模拟和分析光脉冲在信道中的传播；通过基于光时域波形对节点光信号数据进行反射曲线构建处理，以确定系统的响应特性，有助于分析信道反射、相干性或任何潜在的色散效应，通过获得光信号反射曲线，以评估信道质量、识别反射源并优化系统以最大限度地减少反射损耗，反射曲线构建处理提供了一种定量方法来表征光通信系统的反射特性；基于光信号光谱图对光信号反射曲线进行异常影响通信评估分析，以确定反射异常对光通信的影响，以评估异常反射干扰以及影响有效通信程度，通过这种评估，以确定反射异常是否导致信噪比恶化、干涉或信号质量下降，光信号反射异常通信影响数据为故障排除和性能优化提供重要见解。
52、优选地，步骤s34包括以下步骤：
53、步骤s341：对节点光信号数据进行光纤节点分析，得到光纤节点数据；
54、步骤s342：对光纤节点数据进行节点光信号频率分析，得到节点光信号频率；
55、步骤s343：基于光时域波形对光纤节点数据进行反射信号捕获处理，得到反射信号数据；
56、步骤s344：对反射信号数据进行反射信号强度分析，得到反射信号强度；
57、步骤s345：基于节点光信号频率以及反射信号强度对节点光信号数据进行曲线构建处理，得到光信号反射曲线。
58、本发明通过对节点光信号数据进行光纤节点分析，以识别和定位光纤通信系统中的特定节点，有助于分析光信号在光纤网络中的传播和传输特性，通过获得光纤节点数据，包括节点位置、损耗和反射特性以评估光信号在这些节点处的光信号数据；对光纤节点数据进行节点光信号频率分析，以确定光信号在光纤节点处的振荡频率，有助于确保光信号与节点的设计频率相匹配，并确保最佳传输，节点光信号频率分析有助于识别频率不匹配、干扰；对光纤节点数据进行反射信号捕获处理，以分析从节点反射的光信号，有助于量化反射信号的特性，包括强度、持续时间和潜在误差，通过这种反射信号捕获处理，以评估节点处的信道质量、表征反射源并确定对光通信系统性能影响；对反射信号数据进行反射信号强度分析，以量化反射信号的功率，提供一种衡量光纤节点反射特性的方法，通过分析反射信号强度，以评估节点处反射信号的严重程度及其对光信号完整性和质量的潜在影响，以帮助识别异常反射、干涉和功率损耗问题；基于节点光信号频率和反射信号强度对节点光信号数据进行曲线构建处理，以生成光信号反射曲线，利用节点光信号频率和反射信号强度信息，创建了一种定量表示，说明光信号功率与反射特性之间的关系，光信号反射曲线为可视化理解光信号性能提供了宝贵的信息。
59、优选地，步骤s35包括以下步骤：
60、步骤s351：基于光信号光谱图对光信号反射曲线进行反射强度频谱分析，得到反射强度频谱图；
61、步骤s352：对反射强度频谱图进行异常峰值降幅分析，得到异常峰值降幅数据；
62、步骤s353：对反射强度频谱图进行异常反射峰增量分析，得到异常反射峰增量数据；
63、步骤s354：对反射强度频谱图进行异常反射周期分析，得到异常反射周期数据；
64、步骤s355：对异常峰值降幅数据、异常反射峰增量数据以及异常反射周期数据进行异常通信数据集合处理，得到异常反射数据集；
65、步骤s356：对异常反射数据集进行影响光信号通量分析，得到光信号通量影响数据；
66、步骤s357：对光信号通量影响数据进行异常影响通信评估分析，得到光信号反射异常通信影响数据。
67、本发明通过对光信号光谱图和光信号反射曲线进行反射强度频谱分析，以确定反射信号的强度分布，有助于量化反射信号的频谱特性，通过生成反射强度频谱图，以直观地显示和分析反射信号的功率频率范围分布；对反射强度频谱图进行异常峰值降幅分析，以识别光谱中异常峰值或突降，有助于检测反射信号中潜在干涉或衰减，比较预期或标准频谱与观察到的峰值降幅，以确定异常反射的存在及其对光通信系统性能的潜在影响；对反射强度频谱图进行异常反射峰增量分析有助于识别反射信号中异常峰值增长，以通过比较连续谱线或基准水平来量化峰值增量，异常反射峰增量分析以揭示信道干涉源存在，影响光信号的完整性和质量；对反射强度频谱图进行异常反射周期分析，得到异常反射周期数据，有助于分析异常反射信号的周期性变化，有利于提供了异常反射信号周期性的详细数据，为异常特征识别和问题定位提供支持；基于异常峰值降幅数据、异常反射峰增量数据以及异常反射周期数据进行异常通信数据集合处理，得到异常反射数据集，能够综合分析异常信号的各项特征，有助于将不同特征综合考虑，为异常信号的综合评估和处理提供全面数据支持；对光信号通量影响数据进行异常影响通信评估分析，以确定异常反射对实际光通信的影响，利用了光信号通量影响数据，评估异常反射对信号完整性、比特错误率或传输效率的最终后果；对光信号通量影响数据进行异常影响通信评估分析，以量化异常反射对通信系统的影响程度，帮助识别通信中异常问题，有利于提供有关异常反射对通信系统的具体影响情况，为系统运行维护和性能改进提供重要参考。
68、优选地，步骤s4包括以下步骤：
69、步骤s41：基于光谱异常通信影响数据以及光信号反射异常通信影响数据对通信频率图进行图像拟合处理，得到光谱反射频率图；
70、步骤s42：对光谱反射频率图进行特征分析以及指数化处理，得到光谱反射融合指数；
71、步骤s43：对光谱反射频率图进行异常影响通信区间分析，得到光谱反射异常影响区间；
72、步骤s44：基于光谱反射异常影响区间对光谱反射融合指数进行协变分析，得到光谱反射异常融合指数；
73、步骤s45：基于光谱反射异常融合指数对全光路由节点数据进行异常节点识别处理，得到全光路由异常节点数据；
74、步骤s46：基于全光路由异常节点数据对全光路由进行异常通信策略分析，得到异常信道切换处理策略。
75、本发明通过对光谱异常通信影响数据以及光信号反射异常通信影响数据进行图像拟合处理，以整合异常通信影响信息，生成光谱反射频率图，有助于可视化和识别反射异常在频率域中的存在，光谱反射频率图提供光通信系统性能在频率域中下降的位置和程度直观表示；对光谱反射频率图进行特征分析以及指数化处理，以量化反射异常的影响并得到光谱反射融合指数，识别光谱反射图中的关键特征，指数化处理提供简洁的方法来表示反射异常的强度和性质，并为后续分析和建模提供了便利的数据格式；对光谱反射频率图进行异常影响通信区间分析，以确定反射异常对光通信的影响区间，有助于识别任何临界频率与反射异常频率范围，以评估系统性能在给定频率范围内的潜在限制，并相应地调整系统设计或选择合适的缓解策略；基于光谱反射异常影响区间对光谱反射融合指数进行协变分析，有助于通过协变分析，评估反射频率图中的异常情况，为异常信道的识别和处理提供更深入的分析，有利于从多个维度综合评估异常反射的影响，为异常信道的处理提供更全面的数据支持；通过基于光谱反射异常融合指数对全光路由节点数据进行异常节点识别处理，以确定光通信路由中受反射异常影响的关键节点，利用融合指数作为一种指标，识别那些表现出显著反射影响的节点，以采取有针对性的策略；基于全光路由异常节点数据对全光路由进行异常通信策略分析，制定和优化异常信道切换处理策略，以最大限度地减少它们的影响。
1.一种基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s15包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s25包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s26包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s3包括以下步骤：
8.根据权利要求5所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s34包括以下步骤：
9.根据权利要求7所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s35包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的基于mems技术的全光路由智能通信切换保护方法，其特征在于，步骤s4包括以下步骤：
