40Gbit/s DWDM系統(tǒng)光路調(diào)度試驗(yàn)及OLP試驗(yàn)總結(jié)

陳學(xué)民

（中國(guó)電信股份有限公司福州市分公司 福州 350003）

中國(guó)電信滬杭溫福廈惠40Gbit/s DWDM系統(tǒng)橫穿南中國(guó)沿海發(fā)達(dá)省份，是福建省內(nèi)首條單波速率為40Gbit/s的高速率波分系統(tǒng)，采用華為OptiX OWS 1600G設(shè)備，滿配置容量為80×40Gbit/s。為驗(yàn)證40G系統(tǒng)光路調(diào)度、OLP保護(hù)的可行性，福建電信于2010年4月進(jìn)行了40Gbit/s DWDM系統(tǒng)光路調(diào)度試驗(yàn)及OLP試驗(yàn)。

1 主要結(jié)論

滬杭溫福廈惠40Gbit/s系統(tǒng)在目前配置情況下：

（1）40Gbit/s系統(tǒng)調(diào)往與主用光纜（G.655）相同類型的備用光纜時(shí)，系統(tǒng)性能正常，業(yè)務(wù)能夠迅速恢復(fù)。

（2）40Gbit/s系統(tǒng)調(diào)往與主用光纜（G.655）不同類型的備用光纜時(shí)，即調(diào)往G.652光纜時(shí)，如未另加合適的色散補(bǔ)償模塊，系統(tǒng)即便光功率正常，業(yè)務(wù)也無(wú)法恢復(fù)。

（3）當(dāng)主備用光纜均為G.655光纜且色散差較小時(shí)，OLP系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的無(wú)損倒換。

2 試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)主要采用人工調(diào)度的方式進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)度，并在泉州—廈門段試驗(yàn)了OLP自動(dòng)保護(hù)。

驗(yàn)證業(yè)務(wù)是否正常采用的方法為：確認(rèn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是否恢復(fù)和設(shè)備模擬40Gbit/s儀表測(cè)試。

設(shè)備模擬40Gbit/s儀表測(cè)試（以下簡(jiǎn)稱PRBS測(cè)試），是利用華為40Gbit/s OTU板支持PRBS（Pseudo Random Bit Sequence）測(cè)試功能，通過(guò)T2000可設(shè)置儀表板發(fā)送PRBS信號(hào)，輔助板客戶側(cè)、波分側(cè)透?jìng)鱌RBS信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備開(kāi)局時(shí)不在設(shè)備上掛接額外儀表便完成傳輸鏈路的誤碼測(cè)試，見(jiàn)圖1。

3 試驗(yàn)過(guò)程

3.1 調(diào)度到G.655光纜

圖1 PRBS測(cè)試示意圖

省內(nèi)共有9個(gè)段落的備用光纜是G.655光纜。

這些段落的調(diào)度，光路調(diào)通的時(shí)間不一，短的1min，長(zhǎng)的8～10min，但是基本上都是光路恢復(fù)正常時(shí)，40Gbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也恢復(fù)正常，PRBS測(cè)試也是立即正常。

與華為督導(dǎo)授課時(shí)說(shuō)的“當(dāng)系統(tǒng)無(wú)光超過(guò)30s，再次有光時(shí)，會(huì)導(dǎo)致TDC進(jìn)行全局搜索”不同，這些調(diào)度時(shí)未見(jiàn)TDC進(jìn)行全局搜索，只進(jìn)行了微調(diào)。也正是TDC未進(jìn)行全局搜索，使得業(yè)務(wù)能夠迅速恢復(fù)。

3.2 調(diào)度到G.652光纜，未進(jìn)行色散補(bǔ)償

省內(nèi)共有3個(gè)段落的備用光纜是G.652光纜。

這些段落光路調(diào)度后，系統(tǒng)光功率均正常，但40Gbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均不可用。觀察TDC，可用看到TDC進(jìn)行全局搜索。由于備用G.652光纜引入的色散超過(guò)了TDC能夠補(bǔ)償?shù)姆秶?，因此業(yè)務(wù)始終無(wú)法恢復(fù)。查看OTU單板的性能，此時(shí)糾錯(cuò)前后的誤碼率均為1。

此時(shí)的PRBS測(cè)試結(jié)果為業(yè)務(wù)無(wú)效。

3.3 調(diào)度到G.652光纜，進(jìn)行色散補(bǔ)償（非精確）

該試驗(yàn)主要是針對(duì)光纜故障時(shí)，只有G.652備用光纜時(shí)業(yè)務(wù)恢復(fù)的可能性。

在廈門—漳州段，除了進(jìn)行調(diào)度G.655光纜試驗(yàn)，還進(jìn)行了調(diào)度G.652光纜的試驗(yàn)，并在調(diào)度G.652光纜不成功后，進(jìn)行了加入色散補(bǔ)償模塊的試驗(yàn)。

廈門—漳州段本次試驗(yàn)采用的備用G.652光纜長(zhǎng)度約60km，由于只有廈門站有DCM備件，因此由廈門站將線路纖收、發(fā)端均接入DCM模塊（模塊型號(hào)為G.652 60km）。試驗(yàn)結(jié)果是，兩條40Gbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中好了一條。此時(shí)的PRBS測(cè)試結(jié)果是誤碼。

由于DCM模塊的選擇是否合適無(wú)法確認(rèn)，以及將DCM模塊直接接在廈門站的收發(fā)纖上，導(dǎo)致本次試驗(yàn)僅取得部分業(yè)務(wù)恢復(fù)的成果。

要使調(diào)度G.652光纜成功，必須測(cè)量備用光纜的色散值，選用合適的DCM模塊，將DCM模塊接入到兩端站的OAU中，再通過(guò)網(wǎng)管優(yōu)化系統(tǒng)光功率。

3.4 OLP試驗(yàn)

OLP即光線路保護(hù)，其典型配置見(jiàn)圖2。我們?cè)趶B門—泉州進(jìn)行40Gbit/s OLP試驗(yàn)。廈門—泉州段主備用光纜均為G.655光纜。主用光纜長(zhǎng)93km，備用光纜長(zhǎng)度約比主用光纜長(zhǎng)13km，但衰耗相差無(wú)幾。備用光纜的色度色散未測(cè)試過(guò)。

由于OLP的接入帶來(lái)5dB左右的插損，因此將泉州與廈門的OAU盤的增益提高4dB，使得各站接收光功率均在正常范圍內(nèi)。

在OLP接入，系統(tǒng)正常后，我們先后進(jìn)行了：網(wǎng)管強(qiáng)制倒換、人工斷纖等方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行倒換操作。PRBS測(cè)試結(jié)果是：網(wǎng)管強(qiáng)制倒換時(shí)無(wú)誤碼，人工斷纖倒換時(shí)有1s的誤碼。這兩種方式系統(tǒng)主備倒換時(shí)，40Gbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)始終正常，未產(chǎn)生告警。

4 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素

以下幾種因素可能造成本次試驗(yàn)結(jié)果可能存在偏差。

（1）目前系統(tǒng)僅開(kāi)放9個(gè)波，數(shù)據(jù)開(kāi)放的40Gbit/s業(yè)務(wù)只有廈門北向1個(gè)波，南向2個(gè)波。波數(shù)少，會(huì)造成測(cè)試結(jié)果以偏概全。

（2）系統(tǒng)調(diào)度或者倒換時(shí)，雖未見(jiàn)TDC進(jìn)行全局搜索，但是，TDC微調(diào)累積后對(duì)系統(tǒng)的影響不可忽視，可能在若干次微調(diào)后，再次微調(diào)時(shí)無(wú)法滿足系統(tǒng)性能，從而觸發(fā)TDC進(jìn)行全局搜索，會(huì)造成業(yè)務(wù)分鐘級(jí)別的中斷。

5 問(wèn)題及建議

5.1 OLP存在的問(wèn)題

（1）OLP單板是接在OAU盤與光纜線路之間，而色散補(bǔ)償模塊是接在OAU內(nèi)部，這樣配置OLP的系統(tǒng)，其主備用光路是共享OA、色散補(bǔ)償模塊的，雖然投資少，但也要求主備用色散差必須很小。如果在線路上直接接入色散補(bǔ)償模塊以調(diào)平主備用光纜的色散，此時(shí)色散補(bǔ)償模塊的插損會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生很大的影響。

（2）在一個(gè)光復(fù)用段中，多段同時(shí)配置OLP保護(hù)時(shí)，在經(jīng)過(guò)若干次倒換，系統(tǒng)TDC經(jīng)過(guò)若干次微調(diào)后，再次微調(diào)時(shí)可能無(wú)法滿足系統(tǒng)性能，從而觸發(fā)TDC進(jìn)行全局搜索，會(huì)造成業(yè)務(wù)分鐘級(jí)別的中斷。

圖2 OLP配置圖

（3）OLP引入的插損較大，約5dB左右，需要對(duì)OAU的增益進(jìn)行調(diào)整。

與OLP類似的另一種光線路自動(dòng)保護(hù)倒換方式是OMSP，見(jiàn)圖3所示。

OMSP與OLP不同在于，倒換系統(tǒng)接在OAU之前，并且主備用線路都有OAU盤，能夠?qū)χ鱾溆镁€路分別進(jìn)行色散補(bǔ)償。OMSP保護(hù)是對(duì)整個(gè)光復(fù)用段進(jìn)行保護(hù)，通過(guò)測(cè)試主備用光纜的色散，合理配置色散補(bǔ)償模塊，可以做到主備用光纜的剩余色散基本一致，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。OMSP不存在倒換系統(tǒng)引入大插損的問(wèn)題。

建議：為已建成的系統(tǒng)配置OLP保護(hù)，投資少，效率高。但新建的系統(tǒng)，建議配置成OMSP保護(hù)。

5.2 備用光纜具體色散的大小未曾測(cè)試過(guò)

40Gbit/s波分系統(tǒng)，對(duì)色散的要求非常的嚴(yán)格，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)10Gbit/s系統(tǒng)對(duì)色散的要求。色散分為色度色散（CD）和偏振模色散（PMD）兩種，我省配置了PMD測(cè)試儀表，并對(duì)省內(nèi)一、二干光纜的PMD進(jìn)行過(guò)測(cè)試。由于PMD無(wú)法補(bǔ)償，對(duì)于設(shè)備維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，只要保證所選取光纜的PMD滿足要求即可。實(shí)際上， CD對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)更為重要。從前面的分析可以知道，40Gbit/s系統(tǒng)要求主用光纜與備用光纜的補(bǔ)償后剩余色散盡可能的小，因此必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確的色散補(bǔ)償，而要進(jìn)行精確的色散補(bǔ)償，必須對(duì)光纜的CD進(jìn)行測(cè)試。

建議：配置色度色散（CD）測(cè)試儀表，對(duì)40Gbit/s系統(tǒng)的主備用光路進(jìn)行CD測(cè)試。

圖3 OMSP配置圖

5.3 色散工程估算值與實(shí)際值有差別

很多波分系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)CD均常用估算的方式，未進(jìn)行實(shí)測(cè)，而實(shí)際上，估算值較實(shí)際值有一定的差距，并且光復(fù)用段越長(zhǎng)，差別就越大。這種估算色散的方式來(lái)建設(shè)40Gbit/s系統(tǒng)，會(huì)留下很多隱患。

建議：新建40Gbit/s波分必須進(jìn)行CD測(cè)試。

6 總結(jié)

40Gbit/s系統(tǒng)的調(diào)度，在未觸發(fā)TDC全局搜索時(shí)，與10Gbit/s系統(tǒng)并無(wú)區(qū)別；

為避免調(diào)度時(shí)觸發(fā)TDC全局搜索，主備用光纜的剩余色散差別不能太大；

OLP系統(tǒng)能夠迅速恢復(fù)業(yè)務(wù)，比人工調(diào)度要高效的多。