100Gb/s波分系统的调测及本地化应用策略
2014-05-15中国电信股份有限公司无锡分公司
中国电信股份有限公司无锡分公司 徐 宁
目前100Gb/s光通信传输技术的应用刚刚起步,特别是本地网中的应用更是少之又少,如何更好地发挥100Gb/s技术的优势,实现本地核心网络带宽能力的提升,将是我们努力的方向。
1 主要调测方法及指标测试
100Gb/s波分系统的调测工作可分为3个部分:光功率调测、系统调测和通道测试。
1.1 光功率调测
1.1.1 光功率调测前需考虑的调测原则和注意点
1)节点的光功率应在最大和最小允许的范围之间,不需要考虑其他信噪比等因素。
2)光功率调测应留出一定的余量,保证系统在一定范围内的功率波动不影响正常业务。
3)光功率调测要满足系统扩容的需求。
4)光功率调测的总体顺序:按照光信号的流向顺序调测各个网络段;在一个网络段内从发端站点逐个向收端站点的相关板卡,进行光功率调测。主要围绕监控信道板、光放板、OTU(光波长转换单元)的光功率调测。反之完成另一个方向的各个板卡光功率调测。根据单板的光功率、增益、插损等要求,排除线路和单板的异常衰耗。
5)调测光功率时要求工程配置的所有通道都接入业务信号或强制发光,使波长转换板都能正常发光再开始逐站调测。
6)测试光功率的同时,要求设置网元的性能监视,将网元上报的值和实际用仪表测量值进行对比,确保光板上报的光功率和用仪表测试的实际的光功率一致。
1.1.2 光功率调测方法。
光功率调测主要分两步:第一步网络段内调测,第二步全程调测。
波分系统一般以每两个终端站点OTM(光传送模块)之间的站点为一个网络段,见图1,每一网络段中包含对应收发方向的两个信号流向,调测时需要按照信号流向逐个板卡点调测光功率。一个网络段的光功率完成后,其他网络段参照进行即可。(因本地网内传输距离短,无需配置OLA(光线路放大器)站,故本文省略此部分光功率的调测方法。)
下面以无锡人民路到黄巷段为例说明调测顺序和方法。
1)人民路站点。
第一步:调测监控信道板光功率。
监控信道板采用OSC(光监控通道)方式时,需使用光监控信道处理板SC2发送和接收监控信息。
查询监控信道板的接收范围为-48~-3 dBm,其单板发光功率为-4~0 dBm。
·将光功率计的波长范围设置为1 510 nm,测量光监控信道板的发送光功率,正常范围应为-4~0 dBm。
·将光功率计的波长范围设置为1 510 nm,测量光监控信道板的实际接收光功率,正常范围应为-48~-3 dBm。
第二步:调测M40V光功率
图2为人民路局端设备示意图。
步骤:
·通过网管T2000设置M40V内置的每个通道单波衰耗器的固定衰耗为8 dB。
·通过网管设置MCA(光谱分析板板)对M40V输出端单波光功率进行测试,在对各个单波光功率测试中,通过调节M40V内置光衰耗器尽量使所有单波光功率保持平坦。确保各单波光功率偏差小于2 dBm。同时保证大于和小于这个典型光功率的波数大致相等。
第三步:调测光放大板光功率:
查询得出光放大板OBU102标称单波输入/输出光功率为-19/+4dBm,计算光放板输入端合波光功率为-19+lgN。本项目的合波数N=8,所以光放板的标称合波输入光功率=-19+lg8=-10dBm,标称合波输出光功率为+4+lg8=+13dBm。
·光放大板输入光功率的调测:通过网管设置MCA对光放大板输入端合波光功率进行测试,调节放大器内置的衰耗器,使得光放大板合波输入端光功率为-10 dBm,达到标准标称值。
·光放大板输出光功率的调测:测试光放大板的输出端合波光功率,应为+13 dBm左右。
至此,人民路站点的发端光功率调测完毕。
2)黄巷站点。
第一步:调测光放大板输入光功率。
图3为黄巷局端设备示意图,查询得知OBU101的标称输入输出光功率为-19/+4 dBm。依据人民路发送光放大板输出的合波光功率+13 dBm,两端各一个FIU的衰耗值2×1.5 dB,线路衰耗-5 dB左右,通过网管设置MCA。
对黄巷收人民路的光放大板输入合波光功率进行测试,应为+5 dBm左右。若光放大板输入光功率偏差较大,则需要分段查找原因进行排除,是线路衰耗问题还是连接纤问题等,同时通过调节光放大板的内置衰耗器使得输入的合波光功率达到标称值-10 dBm。
第二步:调测OTU输入光功率。
查询得知OTU板输入口的最小过载光功率为0dBm,最差灵敏度为-16 dBm,各OTU单板的光功率应在0~-16 dBm,通过网管设置MCA,对OTU输入端单波光功率进行测试,若发现有个别OTU板的输入光功率过高,可以通过调节人民路端的M40V内置的对应衰耗器使之达到标准要求。
完成上述步骤的调测工作,使得各点光功率指标均满足要求,则完成了人民路到黄巷方向光功率调测,随后进行反方向即黄巷到人民路方向的调测。从而完成一个网络段的光功率调测,接着可以进行下一个网络段光功率的调测,进而完成全程调测工作。
1.2 系统调测
在完成全程光功率调测后,可进行系统调测。主要包括调测保护功能、调测系统特性功能(光信噪比、误码率、抖动)等产品网络级别的功能调测操作。因测试项目较多且较简单,本文仅以保护功能的测试为例说明如下。
客户侧OLP(光线路保护)保护测试,见图4。
测试步骤:
·按图连接测试配置,配置OLP客户侧保护组。
·插拔主通道NS4(100Gb/s线路业务处理板)单板IN(光信号输入)口光纤,触发客户侧倒换,观察业务路径是否发生倒换,仪表倒换时间是否满足<50ms倒换要求。
·待工作通道恢复正常后,插拔备通道NS4单板IN口光纤,触发保护倒换,观察业务路径是否发生倒换,观察仪表倒换时间是否满足<50ms倒换要求。
·待业务恢复正常(工作路径和保护路径均正常工作),拔掉工作通道NS4单板,触发保护倒换,观察业务路径是否发生倒换,仪表倒换时间是否满足<50ms倒换要求。
·插回工作线路单板,待工作通道恢复正常后,拔掉备通道线路单板,触发保护倒换,观察业务路径是否发生倒换,观察仪表倒换时间是否满足<50ms指标要求。
需要说明的是:在系统测试中,有一项色散补偿能力的测试项目。由于本地传输距离较短(20 km内),一般不配置色散补偿模块,因而也无需测试。但鉴于本地市到县等或可能超过20 km,如本项目中人民路局到IDC(因特网数据中心)就超过20 km,故配置了色散补偿模块,需要测试补偿前后系统的误码率和误码个数,以验证色散的补偿能力。
1.3 通道测试
系统测试完成后,可以进行各个业务通道的相关指标测试,如通道光衰耗、误码率、抖动等。因测试项目较多,本文仅以24H系统误码性能测试为例说明。见图5。
测试步骤:
·按图连接测试配置,在对端OTU2做个环回;
2测试系统24 h误码性能,指标要求连续测试24 h情况下误码为零。
2 100 Gb/s本地应用策略的思考
目前100Gb/s光系统在本地网的应用还很少,无锡作为省内率先开展100Gb/s光系统本地商用的实践。通过本项目的实践总结,我们认为100Gb/s光系统今后在本地网运用中,需要考虑的以下几个因素。
2.1 网络安全性
本地100Gb/s光传输网主要服务的对象是城域网业务和重点大客户。在推进城镇化建设,城市建设快速发展的当下,市政施工挖断通信光缆网络的事件时有发生,使得我们对核心传输网的安全可靠性提出了更高的要求。因此100Gb/s光传输网必须考虑具有高度的安全可靠性。
100Gb/s光通信系统都具有设备级和网络级保护方式。
设备保护:主要有电源接口板、交叉连接板、系统控制与公务单元,为保障系统的安全运行,在项目建设时期建议都要配齐。
网络级保护:因网络保护的种类比较多,建议从经济的角度考虑,可以采用两种保护方式:
·光线路保护(OLP):用于保护线路光纤;
·客户侧1+1保护:用于OUT(支路板)单板或光业务通道保护。
可以根据传送业务的重要性予以选择性的配置,同时在配置时建议两块OUT板配置在同一子架内。
2.2 运维管理便捷性
未来智能光网的发展方向是灵活的电路调度和业务管理,实现快速提供业务的能力,使得我们最大限度地利用带宽,降低运营成本。100Gb/s光系统调度灵活、管理便捷,从而可实现运维管理的集中化、远程化、迅速化。
一是系统配置了TOX(10G支路业务处理板)和NS4T(100Gb/s线路业务处理板),满足各种业务的需要。
二是系统设计了通过T2000网管实现电路的交叉管理功能。维护人员可以结合业务需要,灵活地进行业务配置和调度。
三是系统配置了MCA板,可以方便地通过T2000网管实现对各点光功率、误码率、Q值(纠前误码率)等的在线测试。一旦线路调测完毕,各监测点光功率的变化即可完全反映系统的运行状况。当监测到某传输通道质量劣化后,追踪相关监测点光功率的变化即可定位故障点,达到快速排除。
2.3 100 Gb/s与40 Gb/s的比较选择
从功能、性能上看,100Gb/s相对于40Gb/s优势已凸显。例如:保护恢复时间小于50ms、线路传输时延小、色散补偿模块的大范围光纤色散补偿等。
从价格上看,目前100Gb/s的价格能够达到10Gb/s的6~7倍,由于40Gb/s系统多种传输码型导致整体价格很难显著下降,而100Gb/s其技术线路及产业链的趋同性,因而规模商用后,整体价格还将继续下降,不久的将来100Gb/s系统的价格优势将进一步显现。
从业务应用上看,毋庸置疑,100Gb/s提供的带宽能力远高于40Gb/s,同时随着数据网络设备开始采用100Gb/s以太接口技术以及100Gb/s路由器,传输骨干网应用100Gb/s就变得非常重要了,它可以方便地提供业务的高速接口。
从运维管理上看,基于单一传输码型、单波长更大容量的100Gb/s更具有优势。
综上所述使得跳过40Gb/s直接采用100Gb/s,正在成为一种务实的新选择。 ◆