100Gb/s波分系統(tǒng)的調(diào)測及本地化應(yīng)用策略

中國電信股份有限公司無錫分公司 徐 寧

目前100Gb/s光通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用剛剛起步，特別是本地網(wǎng)中的應(yīng)用更是少之又少，如何更好地發(fā)揮100Gb/s技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)本地核心網(wǎng)絡(luò)帶寬能力的提升，將是我們努力的方向。

1 主要調(diào)測方法及指標(biāo)測試

100Gb/s波分系統(tǒng)的調(diào)測工作可分為3個部分：光功率調(diào)測、系統(tǒng)調(diào)測和通道測試。

1.1 光功率調(diào)測

1.1.1 光功率調(diào)測前需考慮的調(diào)測原則和注意點(diǎn)

1）節(jié)點(diǎn)的光功率應(yīng)在最大和最小允許的范圍之間，不需要考慮其他信噪比等因素。

2）光功率調(diào)測應(yīng)留出一定的余量，保證系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)的功率波動不影響正常業(yè)務(wù)。

3）光功率調(diào)測要滿足系統(tǒng)擴(kuò)容的需求。

4）光功率調(diào)測的總體順序：按照光信號的流向順序調(diào)測各個網(wǎng)絡(luò)段；在一個網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)從發(fā)端站點(diǎn)逐個向收端站點(diǎn)的相關(guān)板卡，進(jìn)行光功率調(diào)測。主要圍繞監(jiān)控信道板、光放板、OTU（光波長轉(zhuǎn)換單元）的光功率調(diào)測。反之完成另一個方向的各個板卡光功率調(diào)測。根據(jù)單板的光功率、增益、插損等要求，排除線路和單板的異常衰耗。

5）調(diào)測光功率時要求工程配置的所有通道都接入業(yè)務(wù)信號或強(qiáng)制發(fā)光，使波長轉(zhuǎn)換板都能正常發(fā)光再開始逐站調(diào)測。

6）測試光功率的同時，要求設(shè)置網(wǎng)元的性能監(jiān)視，將網(wǎng)元上報(bào)的值和實(shí)際用儀表測量值進(jìn)行對比，確保光板上報(bào)的光功率和用儀表測試的實(shí)際的光功率一致。

1.1.2 光功率調(diào)測方法。

光功率調(diào)測主要分兩步：第一步網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)調(diào)測，第二步全程調(diào)測。

波分系統(tǒng)一般以每兩個終端站點(diǎn)OTM（光傳送模塊）之間的站點(diǎn)為一個網(wǎng)絡(luò)段，見圖1，每一網(wǎng)絡(luò)段中包含對應(yīng)收發(fā)方向的兩個信號流向，調(diào)測時需要按照信號流向逐個板卡點(diǎn)調(diào)測光功率。一個網(wǎng)絡(luò)段的光功率完成后，其他網(wǎng)絡(luò)段參照進(jìn)行即可。（因本地網(wǎng)內(nèi)傳輸距離短，無需配置OLA（光線路放大器）站，故本文省略此部分光功率的調(diào)測方法。）

下面以無錫人民路到黃巷段為例說明調(diào)測順序和方法。

1）人民路站點(diǎn)。

第一步：調(diào)測監(jiān)控信道板光功率。

監(jiān)控信道板采用OSC（光監(jiān)控通道）方式時，需使用光監(jiān)控信道處理板SC2發(fā)送和接收監(jiān)控信息。

查詢監(jiān)控信道板的接收范圍為－48～－3 dBm，其單板發(fā)光功率為－4～0 dBm。

·將光功率計(jì)的波長范圍設(shè)置為1 510 nm，測量光監(jiān)控信道板的發(fā)送光功率，正常范圍應(yīng)為－4～0 dBm。

·將光功率計(jì)的波長范圍設(shè)置為1 510 nm，測量光監(jiān)控信道板的實(shí)際接收光功率，正常范圍應(yīng)為－48～－3 dBm。

第二步：調(diào)測M40V光功率

圖2為人民路局端設(shè)備示意圖。

步驟：

·通過網(wǎng)管T2000設(shè)置M40V內(nèi)置的每個通道單波衰耗器的固定衰耗為8 dB。

·通過網(wǎng)管設(shè)置MCA（光譜分析板板）對M40V輸出端單波光功率進(jìn)行測試，在對各個單波光功率測試中，通過調(diào)節(jié)M40V內(nèi)置光衰耗器盡量使所有單波光功率保持平坦。確保各單波光功率偏差小于2 dBm。同時保證大于和小于這個典型光功率的波數(shù)大致相等。

第三步：調(diào)測光放大板光功率：

查詢得出光放大板OBU102標(biāo)稱單波輸入/輸出光功率為－19/＋4dBm，計(jì)算光放板輸入端合波光功率為－19＋lgN。本項(xiàng)目的合波數(shù)N＝8，所以光放板的標(biāo)稱合波輸入光功率＝－19＋lg8＝－10dBm，標(biāo)稱合波輸出光功率為＋4＋lg8＝＋13dBm。

·光放大板輸入光功率的調(diào)測：通過網(wǎng)管設(shè)置MCA對光放大板輸入端合波光功率進(jìn)行測試，調(diào)節(jié)放大器內(nèi)置的衰耗器，使得光放大板合波輸入端光功率為－10 dBm，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)稱值。

·光放大板輸出光功率的調(diào)測：測試光放大板的輸出端合波光功率，應(yīng)為＋13 dBm左右。

至此，人民路站點(diǎn)的發(fā)端光功率調(diào)測完畢。

2）黃巷站點(diǎn)。

第一步：調(diào)測光放大板輸入光功率。

圖3為黃巷局端設(shè)備示意圖，查詢得知OBU101的標(biāo)稱輸入輸出光功率為－19/＋4 dBm。依據(jù)人民路發(fā)送光放大板輸出的合波光功率＋13 dBm，兩端各一個FIU的衰耗值2×1.5 dB，線路衰耗－5 dB左右，通過網(wǎng)管設(shè)置MCA。

對黃巷收人民路的光放大板輸入合波光功率進(jìn)行測試，應(yīng)為＋5 dBm左右。若光放大板輸入光功率偏差較大，則需要分段查找原因進(jìn)行排除，是線路衰耗問題還是連接纖問題等，同時通過調(diào)節(jié)光放大板的內(nèi)置衰耗器使得輸入的合波光功率達(dá)到標(biāo)稱值－10 dBm。

第二步：調(diào)測OTU輸入光功率。

查詢得知OTU板輸入口的最小過載光功率為0dBm，最差靈敏度為－16 dBm，各OTU單板的光功率應(yīng)在0～－16 dBm，通過網(wǎng)管設(shè)置MCA，對OTU輸入端單波光功率進(jìn)行測試，若發(fā)現(xiàn)有個別OTU板的輸入光功率過高，可以通過調(diào)節(jié)人民路端的M40V內(nèi)置的對應(yīng)衰耗器使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

完成上述步驟的調(diào)測工作，使得各點(diǎn)光功率指標(biāo)均滿足要求，則完成了人民路到黃巷方向光功率調(diào)測，隨后進(jìn)行反方向即黃巷到人民路方向的調(diào)測。從而完成一個網(wǎng)絡(luò)段的光功率調(diào)測，接著可以進(jìn)行下一個網(wǎng)絡(luò)段光功率的調(diào)測，進(jìn)而完成全程調(diào)測工作。

1.2 系統(tǒng)調(diào)測

在完成全程光功率調(diào)測后，可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)測。主要包括調(diào)測保護(hù)功能、調(diào)測系統(tǒng)特性功能（光信噪比、誤碼率、抖動）等產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)級別的功能調(diào)測操作。因測試項(xiàng)目較多且較簡單，本文僅以保護(hù)功能的測試為例說明如下。

客戶側(cè)OLP（光線路保護(hù)）保護(hù)測試，見圖4。

測試步驟：

·按圖連接測試配置，配置OLP客戶側(cè)保護(hù)組。

·插拔主通道NS4（100Gb/s線路業(yè)務(wù)處理板）單板IN（光信號輸入）口光纖，觸發(fā)客戶側(cè)倒換，觀察業(yè)務(wù)路徑是否發(fā)生倒換，儀表倒換時間是否滿足＜50ms倒換要求。

·待工作通道恢復(fù)正常后，插拔備通道NS4單板IN口光纖，觸發(fā)保護(hù)倒換，觀察業(yè)務(wù)路徑是否發(fā)生倒換，觀察儀表倒換時間是否滿足＜50ms倒換要求。

·待業(yè)務(wù)恢復(fù)正常（工作路徑和保護(hù)路徑均正常工作），拔掉工作通道NS4單板，觸發(fā)保護(hù)倒換，觀察業(yè)務(wù)路徑是否發(fā)生倒換，儀表倒換時間是否滿足＜50ms倒換要求。

·插回工作線路單板，待工作通道恢復(fù)正常后，拔掉備通道線路單板，觸發(fā)保護(hù)倒換，觀察業(yè)務(wù)路徑是否發(fā)生倒換，觀察儀表倒換時間是否滿足＜50ms指標(biāo)要求。

需要說明的是：在系統(tǒng)測試中，有一項(xiàng)色散補(bǔ)償能力的測試項(xiàng)目。由于本地傳輸距離較短（20 km內(nèi)），一般不配置色散補(bǔ)償模塊，因而也無需測試。但鑒于本地市到縣等或可能超過20 km，如本項(xiàng)目中人民路局到IDC（因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）就超過20 km，故配置了色散補(bǔ)償模塊，需要測試補(bǔ)償前后系統(tǒng)的誤碼率和誤碼個數(shù)，以驗(yàn)證色散的補(bǔ)償能力。

1.3 通道測試

系統(tǒng)測試完成后，可以進(jìn)行各個業(yè)務(wù)通道的相關(guān)指標(biāo)測試，如通道光衰耗、誤碼率、抖動等。因測試項(xiàng)目較多，本文僅以24H系統(tǒng)誤碼性能測試為例說明。見圖5。

測試步驟：

·按圖連接測試配置，在對端OTU2做個環(huán)回；

2測試系統(tǒng)24 h誤碼性能，指標(biāo)要求連續(xù)測試24 h情況下誤碼為零。

2 100 Gb/s本地應(yīng)用策略的思考

目前100Gb/s光系統(tǒng)在本地網(wǎng)的應(yīng)用還很少，無錫作為省內(nèi)率先開展100Gb/s光系統(tǒng)本地商用的實(shí)踐。通過本項(xiàng)目的實(shí)踐總結(jié)，我們認(rèn)為100Gb/s光系統(tǒng)今后在本地網(wǎng)運(yùn)用中，需要考慮的以下幾個因素。

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全性

本地100Gb/s光傳輸網(wǎng)主要服務(wù)的對象是城域網(wǎng)業(yè)務(wù)和重點(diǎn)大客戶。在推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，城市建設(shè)快速發(fā)展的當(dāng)下，市政施工挖斷通信光纜網(wǎng)絡(luò)的事件時有發(fā)生，使得我們對核心傳輸網(wǎng)的安全可靠性提出了更高的要求。因此100Gb/s光傳輸網(wǎng)必須考慮具有高度的安全可靠性。

100Gb/s光通信系統(tǒng)都具有設(shè)備級和網(wǎng)絡(luò)級保護(hù)方式。

設(shè)備保護(hù)：主要有電源接口板、交叉連接板、系統(tǒng)控制與公務(wù)單元，為保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在項(xiàng)目建設(shè)時期建議都要配齊。

網(wǎng)絡(luò)級保護(hù)：因網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的種類比較多，建議從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，可以采用兩種保護(hù)方式：

·光線路保護(hù)（OLP）：用于保護(hù)線路光纖；

·客戶側(cè)1＋1保護(hù)：用于OUT（支路板）單板或光業(yè)務(wù)通道保護(hù)。

可以根據(jù)傳送業(yè)務(wù)的重要性予以選擇性的配置，同時在配置時建議兩塊OUT板配置在同一子架內(nèi)。

2.2 運(yùn)維管理便捷性

未來智能光網(wǎng)的發(fā)展方向是靈活的電路調(diào)度和業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)快速提供業(yè)務(wù)的能力，使得我們最大限度地利用帶寬，降低運(yùn)營成本。100Gb/s光系統(tǒng)調(diào)度靈活、管理便捷，從而可實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理的集中化、遠(yuǎn)程化、迅速化。

一是系統(tǒng)配置了TOX（10G支路業(yè)務(wù)處理板）和NS4T（100Gb/s線路業(yè)務(wù)處理板），滿足各種業(yè)務(wù)的需要。

二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)了通過T2000網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)電路的交叉管理功能。維護(hù)人員可以結(jié)合業(yè)務(wù)需要，靈活地進(jìn)行業(yè)務(wù)配置和調(diào)度。

三是系統(tǒng)配置了MCA板，可以方便地通過T2000網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)對各點(diǎn)光功率、誤碼率、Q值（糾前誤碼率）等的在線測試。一旦線路調(diào)測完畢，各監(jiān)測點(diǎn)光功率的變化即可完全反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。當(dāng)監(jiān)測到某傳輸通道質(zhì)量劣化后，追蹤相關(guān)監(jiān)測點(diǎn)光功率的變化即可定位故障點(diǎn)，達(dá)到快速排除。

2.3 100 Gb/s與40 Gb/s的比較選擇

從功能、性能上看，100Gb/s相對于40Gb/s優(yōu)勢已凸顯。例如：保護(hù)恢復(fù)時間小于50ms、線路傳輸時延小、色散補(bǔ)償模塊的大范圍光纖色散補(bǔ)償?shù)取?/p>

從價(jià)格上看,目前100Gb/s的價(jià)格能夠達(dá)到10Gb/s的6～7倍，由于40Gb/s系統(tǒng)多種傳輸碼型導(dǎo)致整體價(jià)格很難顯著下降，而100Gb/s其技術(shù)線路及產(chǎn)業(yè)鏈的趨同性，因而規(guī)模商用后，整體價(jià)格還將繼續(xù)下降，不久的將來100Gb/s系統(tǒng)的價(jià)格優(yōu)勢將進(jìn)一步顯現(xiàn)。

從業(yè)務(wù)應(yīng)用上看，毋庸置疑，100Gb/s提供的帶寬能力遠(yuǎn)高于40Gb/s，同時隨著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開始采用100Gb/s以太接口技術(shù)以及100Gb/s路由器，傳輸骨干網(wǎng)應(yīng)用100Gb/s就變得非常重要了，它可以方便地提供業(yè)務(wù)的高速接口。

從運(yùn)維管理上看，基于單一傳輸碼型、單波長更大容量的100Gb/s更具有優(yōu)勢。

綜上所述使得跳過40Gb/s直接采用100Gb/s，正在成為一種務(wù)實(shí)的新選擇。 ◆