国际传输系统的保护策略与应用

北京电信规划设计院有限公司 凌海燕 刘志增 王 毅

北京市电信工程设计院有限公司 樊莉萍

一、引言

近年来，国内电信业的竞争不断升级，各运营商都竭尽全力拓展海外服务范围，提高市场占有率。在国际电信市场竞争激烈的背景下，数据、图像等非话业务的大量应用，用户对传输带宽、服务质量和业务提供时限的要求也越来越高，要求所传送信号更加可靠、安全，传送时延更短。

作为基础传输平台，传输网质量的好坏对信号指标影响非常大，需要对网络进行合理配置，选用合适的保护和恢复技术，减少瞬断、时延、丢包等故障率，满足用户需求，才能在竞争中立于不败之地。

二、各层面保护技术简介

1. SDH的保护方式

SDH层面的保护属于业务层保护，业务层保护是利用

承载于WDM网络的业务信号自身的自愈能力来实现网络的保护和恢复，此时的WDM网络作为承载网不需要对网络的自愈做任何处理。SDH网络的保护方式可分为两大类：路径保护和子网连接保护（SNCP）。路径保护包括线性系统的复用段保护（MSP）、环网的复用段保护和环网的通道保护（PP）等。

2. WDM的保护方式

WDM光层保护技术主要有：光线路保护（OLP）、光复用段保护（OMSP）、光通道保护（OCP）、基于OXC的光层保护。从目前发展来看，OXC受技术限制，在成熟度上还有待进一步完善，加上设备器件成本较高，商用实例并不多，因此，在WDM系统中主要考虑前三种。

（1）光线路保护。OLP在网络中的应用模式有三种：基于每个光放段的逐段保护；基于2个以上光放段的跨段保护；OLP设备和拉曼放大器组合式的长距光放段保护。OLP单板配置于出站光纤前，主备光路共享OA、色散补偿模块等。

（2）光复用段保护。OMSP 要求提供不同路由的光纤对光复用段线路进行保护，在光路上对合路信号进行1+1或1:1保护。OMSP单板配置于合分波板和OA之间，且主备用路由都配置有OA板及线路系统，能够对主备用路由分别进行色散补偿。

（3）光通道1+1路由保护、光通道1+1波长保护。OCP是基于单个波长的保护，可以在光通道层实施1+1路由或1+1波长保护。1+1路由保护的OCP单板配置于OTU与合分波板之间，可对合分波板、OA、光缆和线路系统进行保护；1+1波长保护的OCP单板配置于OTU与客户从设备之间，可对OTU单板及其以后的所有单元进行保护。

3. OTN的保护方式

OTN的保护方式可分为线性、子网连接及共享保护环三大类。线性保护一般包括光线路保护、光复用段保护、光通道层保护；子网连接保护（ODUk SNCP）主要包括基于子波长的ODUk 1+1和ODUk M:N保护；共享保护环可分为ODUk环网保护（ODUk SPRing）和光波长共享保护环（OWSP）。其中，光线路保护、光复用段保护、光通道保护的原理与WDM的保护方式基本一致。

（1）ODUk1+1：指经支路接口单元和交叉盘后的客户信号，并发至线路接口盘1个主用ODUk时隙和1个备用ODUk时隙，即发送至线路接口盘背板侧的1个主用Port口和1个备用Port口，避免因主用ODUk时隙故障引起业务中断。

（2）ODUk M:N：与ODUk1+1相比，在ODUk M:N中，1或M个工作ODUk共享1个或N个保护的ODUk资源。

（3）ODUk SPRing：ODUk环网保护是通过电交叉将支路侧接入的信号并发到线路侧占用2个不同的ODUk通道实现对所有站点间多条分布式业务的保护。并且多条业务可使用1个保护通道，有效节省了资源。

（4）OWSP：与ODUk SPRing相比，OWSP保护的是波长，而ODUk SPRing保护的是子波道。OWSP至少需要2个波长来实现保护功能，而ODUk SPRing可采用1个波长中的2个不同子波道来实现保护功能。所以OWSP更适用于10G及其以上大颗粒业务的保护，而ODUk SPRing对2.5G及其以下小颗粒业务有更高的保护效率。

三、国际传输系统应用案例

近年来，中国联通通过自建、与合作伙伴共建及购置等方式拥有多条国际跨境陆缆和多条海缆容量。并使用陆缆、海缆和卫星等传输媒介，或依托于当地其他传输网络构成资源丰富的国际传输网络平台，通过国际关口局或海外POP点与国外运营商的网络互连，可直接覆盖全球绝大多数国家和地区。

国际传输系统的建设分为跨境段及国内延伸段两部分。跨境段需要与海外运营商合作，根据业务需求，使用跨境传输媒介进行建设；而国内延伸段从边境站到北京上海广州等国际局间的传输电路，需根据业务颗粒及类型，与各专业需求一起统筹考虑解决。

1. SDH+WDM方式

中国联通中缅瑞丽国际工程中，与缅甸运营商合作，采用双光缆、双路由的方式共同建设了跨境段WDM系统，并利用双路由WDM系统中的波道资源建设跨境段SDH系统，采用MSP保护方式。

国内延伸段从边境站瑞丽至南宁国际局使用省际及省内的WDM系统，具备条件的段落已做了OMSP或OLP保护。在SDH电路层，采用1＋1 MSP技术对专线等小颗粒电路进行100%的保护，项目建成后，中国联通与缅甸运营商间的电路将会具有极高的可靠性和可用性。

2. SDH+部分OTN+部分WDM方式

中国联通中俄满洲里国际工程中跨境段波分和SDH系统的建设与上述中缅工程类似。

对于国内延伸段，由于从边境站满洲里至北京国际局距离较远，如果均采用长途干线资源无法保证最短路由，因此，部分段落考虑使用内蒙省干OTN系统提供的波道资源，在这些段落内使用OTN层面的保护方式；从通辽-北京及呼和浩特-北京则利用省际WDM系统，具备条件的段落使用OMSP方式进行保护。对于小颗粒业务，建设MSP 10G（1+1）系统来实现SDH层面的保护，对于重要的10G颗粒业务又可采用光通道保护方式进行保护。

四、国际传输系统的保护策略

1. 跨境段

由于国家之间的关口局一般是一对一进行设置的，且关口局间不同路由的光缆资源相对有限，因此跨境段业务的解决，通常选择传统的WDM+SDH方式。

中国联通与海外运营商的跨境段WDM系统都是按照双路由方式进行建设的，IP等大颗粒业务承载在WDM系统中，普通等级业务可采用简单的IP网络的双路由承载，而承载较高级别业务的波长可采用光通道保护；小颗粒业务承载在SDH系统中，利用自身的自愈能力进行保护。

2. 国内延伸段

（1）SDH的保护。现网中小颗粒国际专线等需求一般采用线性系统的MSP（1+1）来实现，依据ITU-T相关标准的规定，当传输距离≤1200km时，各种保护方式下SDH保护倒换时间应≤50ms，此时可以保证用户几乎感觉不到业务的中断。

（2）WDM的保护。国内延伸段从边境站到国际局间传输电路的解决，优先考虑集团的省际资源，部分段落可与省干资源进行置换或合作建设，以保证国际业务的质量。

⊙ 光线路保护方式。OLP保护方式虽然投资较少，但要求主备光纤的衰耗、色散及长度近似，这种方式主要应用于省干或城域波分，省际长途干线系统中不具备OMSP保护条件且易发生故障的段落，也可考虑采用OLP保护方式。

⊙ 光复用段保护方式。在综合考虑各保护方式的可靠性、恢复速度、建设投资等特点的基础上，中国联通比较倾向于在长途干线实施OMSP保护。由于WDM保护技术从2010年开始才逐渐大规模商用，因此现网仍有部分WDM系统不具备保护功能。近两年，中国联通已启动相关项目，对具备条件的系统进行OMSP改造，同时新建波分工程均优先考虑OMSP保护。

⊙ 光通道保护方式。光通道1+1波长保护和1+1路由保护一般用于等级较高或有特殊需求的大客户业务，也可在故障多发区利用其他光缆路由上的WDM系统实施OCP。1+1波长保护能力最强，但成本较高。网络中OCP的典型应用是1+1路由保护，在传统WDM设备上增加OCP倒换盘，将客户侧信号输入到不同WDM系统的OTU中，通过并发选收的方式实现对客户侧信号的保护。

3. OTN的保护

OTN在继承了WDM设备大容量优势的基础上，全面采用了OTN标准技术体制，引入了波长/子波长交叉连接功能，为客户信号提供在光层的传送、复用、交换、监控和保护恢复。目前，在中国联通省际干线工程中已经配置了若干OTN平台，只是限于背板容量，并未真正开启OTN交叉功能。在省干层面，传输距离及局向都比较适合OTN功能的实施，不少省内已建设有OTN省干系统。

现网中部分边境站至国际局间距离较长（远远大于1200km），因此国际业务首先要优先选择短路由，尽量保证电信级的保护倒换时间。某地区丰富的省内光缆资源是干线光缆所不能相比的，部分国际业务的承载需使用省干较短路由的WDM/OTN平台。目前省干OTN系统的常用的保护方式有ODUk SNCP保护和基于单个波长的光通道保护。

五、结束语

随着我国经济的持续发展，国际技术、经济等方面的交流不断扩大，中国电信行业对国际通信容量的需求也一直保持高速增长，建设高质量、高速度的优质网络成为越来越迫切的需要。目前，基础传输平台的保护和恢复技术已经越来越成熟，国际传输系统中最典型的应用就是SDH+WDM及SDH+部分OTN+部分WDM相结合的保护方式。从技术发展的角度来看，OTN将会逐步取代传统的WDM，届时国际传输系统中SDH和OTN设备及其保护方式将会呈现长期共存的局面。

见www.dcw.org.cn