40Gbit/s DWDM系统光路调度试验及OLP试验总结

陈学民

（中国电信股份有限公司福州市分公司 福州 350003）

中国电信沪杭温福厦惠40Gbit/s DWDM系统横穿南中国沿海发达省份，是福建省内首条单波速率为40Gbit/s的高速率波分系统，采用华为OptiX OWS 1600G设备，满配置容量为80×40Gbit/s。为验证40G系统光路调度、OLP保护的可行性，福建电信于2010年4月进行了40Gbit/s DWDM系统光路调度试验及OLP试验。

1 主要结论

沪杭温福厦惠40Gbit/s系统在目前配置情况下：

（1）40Gbit/s系统调往与主用光缆（G.655）相同类型的备用光缆时，系统性能正常，业务能够迅速恢复。

（2）40Gbit/s系统调往与主用光缆（G.655）不同类型的备用光缆时，即调往G.652光缆时，如未另加合适的色散补偿模块，系统即便光功率正常，业务也无法恢复。

（3）当主备用光缆均为G.655光缆且色散差较小时，OLP系统能够实现业务的无损倒换。

2 试验方法

本次试验主要采用人工调度的方式进行系统调度，并在泉州—厦门段试验了OLP自动保护。

验证业务是否正常采用的方法为：确认数据业务是否恢复和设备模拟40Gbit/s仪表测试。

设备模拟40Gbit/s仪表测试（以下简称PRBS测试），是利用华为40Gbit/s OTU板支持PRBS（Pseudo Random Bit Sequence）测试功能，通过T2000可设置仪表板发送PRBS信号，辅助板客户侧、波分侧透传PRBS信号，从而实现设备开局时不在设备上挂接额外仪表便完成传输链路的误码测试，见图1。

3 试验过程

3.1 调度到G.655光缆

图1 PRBS测试示意图

省内共有9个段落的备用光缆是G.655光缆。

这些段落的调度，光路调通的时间不一，短的1min，长的8～10min，但是基本上都是光路恢复正常时，40Gbit/s数据业务也恢复正常，PRBS测试也是立即正常。

与华为督导授课时说的“当系统无光超过30s，再次有光时，会导致TDC进行全局搜索”不同，这些调度时未见TDC进行全局搜索，只进行了微调。也正是TDC未进行全局搜索，使得业务能够迅速恢复。

3.2 调度到G.652光缆，未进行色散补偿

省内共有3个段落的备用光缆是G.652光缆。

这些段落光路调度后，系统光功率均正常，但40Gbit/s数据业务均不可用。观察TDC，可用看到TDC进行全局搜索。由于备用G.652光缆引入的色散超过了TDC能够补偿的范围，因此业务始终无法恢复。查看OTU单板的性能，此时纠错前后的误码率均为1。

此时的PRBS测试结果为业务无效。

3.3 调度到G.652光缆，进行色散补偿（非精确）

该试验主要是针对光缆故障时，只有G.652备用光缆时业务恢复的可能性。

在厦门—漳州段，除了进行调度G.655光缆试验，还进行了调度G.652光缆的试验，并在调度G.652光缆不成功后，进行了加入色散补偿模块的试验。

厦门—漳州段本次试验采用的备用G.652光缆长度约60km，由于只有厦门站有DCM备件，因此由厦门站将线路纤收、发端均接入DCM模块（模块型号为G.652 60km）。试验结果是，两条40Gbit/s数据业务中好了一条。此时的PRBS测试结果是误码。

由于DCM模块的选择是否合适无法确认，以及将DCM模块直接接在厦门站的收发纤上，导致本次试验仅取得部分业务恢复的成果。

要使调度G.652光缆成功，必须测量备用光缆的色散值，选用合适的DCM模块，将DCM模块接入到两端站的OAU中，再通过网管优化系统光功率。

3.4 OLP试验

OLP即光线路保护，其典型配置见图2。我们在厦门—泉州进行40Gbit/s OLP试验。厦门—泉州段主备用光缆均为G.655光缆。主用光缆长93km，备用光缆长度约比主用光缆长13km，但衰耗相差无几。备用光缆的色度色散未测试过。

由于OLP的接入带来5dB左右的插损，因此将泉州与厦门的OAU盘的增益提高4dB，使得各站接收光功率均在正常范围内。

在OLP接入，系统正常后，我们先后进行了：网管强制倒换、人工断纤等方式对系统进行倒换操作。PRBS测试结果是：网管强制倒换时无误码，人工断纤倒换时有1s的误码。这两种方式系统主备倒换时，40Gbit/s数据业务始终正常，未产生告警。

4 影响实验结果的因素

以下几种因素可能造成本次试验结果可能存在偏差。

（1）目前系统仅开放9个波，数据开放的40Gbit/s业务只有厦门北向1个波，南向2个波。波数少，会造成测试结果以偏概全。

（2）系统调度或者倒换时，虽未见TDC进行全局搜索，但是，TDC微调累积后对系统的影响不可忽视，可能在若干次微调后，再次微调时无法满足系统性能，从而触发TDC进行全局搜索，会造成业务分钟级别的中断。

5 问题及建议

5.1 OLP存在的问题

（1）OLP单板是接在OAU盘与光缆线路之间，而色散补偿模块是接在OAU内部，这样配置OLP的系统，其主备用光路是共享OA、色散补偿模块的，虽然投资少，但也要求主备用色散差必须很小。如果在线路上直接接入色散补偿模块以调平主备用光缆的色散，此时色散补偿模块的插损会对系统性能产生很大的影响。

（2）在一个光复用段中，多段同时配置OLP保护时，在经过若干次倒换，系统TDC经过若干次微调后，再次微调时可能无法满足系统性能，从而触发TDC进行全局搜索，会造成业务分钟级别的中断。

图2 OLP配置图

（3）OLP引入的插损较大，约5dB左右，需要对OAU的增益进行调整。

与OLP类似的另一种光线路自动保护倒换方式是OMSP，见图3所示。

OMSP与OLP不同在于，倒换系统接在OAU之前，并且主备用线路都有OAU盘，能够对主备用线路分别进行色散补偿。OMSP保护是对整个光复用段进行保护，通过测试主备用光缆的色散，合理配置色散补偿模块，可以做到主备用光缆的剩余色散基本一致，使得系统更加稳定、可靠。OMSP不存在倒换系统引入大插损的问题。

建议：为已建成的系统配置OLP保护，投资少，效率高。但新建的系统，建议配置成OMSP保护。

5.2 备用光缆具体色散的大小未曾测试过

40Gbit/s波分系统，对色散的要求非常的严格，远远超过10Gbit/s系统对色散的要求。色散分为色度色散（CD）和偏振模色散（PMD）两种，我省配置了PMD测试仪表，并对省内一、二干光缆的PMD进行过测试。由于PMD无法补偿，对于设备维护人员来说，只要保证所选取光缆的PMD满足要求即可。实际上， CD对系统的维护更为重要。从前面的分析可以知道，40Gbit/s系统要求主用光缆与备用光缆的补偿后剩余色散尽可能的小，因此必须对系统进行精确的色散补偿，而要进行精确的色散补偿，必须对光缆的CD进行测试。

建议：配置色度色散（CD）测试仪表，对40Gbit/s系统的主备用光路进行CD测试。

图3 OMSP配置图

5.3 色散工程估算值与实际值有差别

很多波分系统在设计时，对CD均常用估算的方式，未进行实测，而实际上，估算值较实际值有一定的差距，并且光复用段越长，差别就越大。这种估算色散的方式来建设40Gbit/s系统，会留下很多隐患。

建议：新建40Gbit/s波分必须进行CD测试。

6 总结

40Gbit/s系统的调度，在未触发TDC全局搜索时，与10Gbit/s系统并无区别；

为避免调度时触发TDC全局搜索，主备用光缆的剩余色散差别不能太大；

OLP系统能够迅速恢复业务，比人工调度要高效的多。