基于子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）光傳送網(wǎng)（OTN）設(shè)備光功率調(diào)測(cè)

邵志偉

（北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司，北京，100192）

1 概述

近年來，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、網(wǎng)絡(luò)的靈活性等方面提出更高要求，光傳送網(wǎng)（OTN）為大顆粒業(yè)務(wù)提供傳輸通道，為信號(hào)提供波長(zhǎng)級(jí)別的傳送、復(fù)用、交叉調(diào)度和監(jiān)控能力。以前一根光纖里傳輸一個(gè)通道，現(xiàn)在可以傳輸40波道或80波道，這樣就可以在不改造地下光纜的前提下提供傳輸容量。光傳送網(wǎng)（OTN）采用的波分復(fù)用技術(shù)（WDM）專注于業(yè)務(wù)光層的處理，提高了帶寬利用率，是一組通過光纖鏈路連接在一起的光網(wǎng)元組成的網(wǎng)絡(luò)。

2 OTN光層結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

2.1 OTN層次結(jié)構(gòu)

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)分層

光傳送網(wǎng)OTN劃分為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次，每個(gè)層次之間彼此互為服務(wù)層與客戶層。

客戶信號(hào)層：指OTN網(wǎng)絡(luò)所要承載業(yè)務(wù)信號(hào)，主要包括：SDH、以太網(wǎng)、IP業(yè)務(wù)等。

光通道凈荷單元OPU：用來適配客戶信號(hào)以便使其適合在光通道上傳輸。用來指示客戶信號(hào)映射到OTN信號(hào)的過程。

光通道數(shù)據(jù)單元ODU：是由OPU層和ODU層相關(guān)開銷構(gòu)成的，該層的開銷支持對(duì)傳輸信號(hào)質(zhì)量端到端的檢測(cè)。

圖1 ONT 網(wǎng)絡(luò)分層

光通道傳送單元OTU：是在光路上傳輸信息的基本單元結(jié)構(gòu)，有ODU層和OTU層相關(guān)開銷構(gòu)成。

光通道層OCh：是具有特定波長(zhǎng)和特殊幀格式的光信號(hào)，其中特殊幀格式即定義的OTU層。從源端設(shè)備的線路板光接口生成到宿端設(shè)備的線路板光接口終結(jié)。

光復(fù)用段層OMS：為經(jīng)過合波、分波處理的多波長(zhǎng)光信號(hào)。從源端設(shè)備合波分波板光接口生成到宿端設(shè)備合波分波板光接口終結(jié)。

光傳輸段層OTS：是經(jīng)過OA放大等處理后的光信號(hào)。從源端設(shè)備的光放板光接口生成到宿端設(shè)備光放板光接口終結(jié)。

2.1.2 光通道

OMOD:光合波分波板。

OA:光放大板，完成光信號(hào)的放大功能，可用于發(fā)送端和接收端。

FIU:光纖線路接口板，實(shí)現(xiàn)主光通道與光監(jiān)控通道的合波和分波。

圖2 從網(wǎng)元A支路板到網(wǎng)元C支路板的光通道路由

2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

2.2.1 光方向設(shè)計(jì)

網(wǎng)元A、B、C為OADM站點(diǎn)，網(wǎng)元D為OLA站點(diǎn)。

網(wǎng)元A：1個(gè)主子架帶2個(gè)從子架。主子架為電子架；從子架1至網(wǎng)元B方向；從子架2至網(wǎng)元D方向；

網(wǎng)元B ：1個(gè)主子架帶2個(gè)從子架。主子架為電子架；從子架1至網(wǎng)元A方向；從子架2至網(wǎng)元C方向；

網(wǎng)元C：1個(gè)主子架帶2個(gè)從子架，主子架為電子架。從子架1至網(wǎng)元B方向；從子架2至網(wǎng)元D方向；

網(wǎng)元D：1個(gè)主子架帶1個(gè)從子架。主子架至網(wǎng)元A方向，從子架1至網(wǎng)元C方向。

圖3 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2.2.2 光放板光功率

光放大板OBU103單板采用40波系統(tǒng)標(biāo)稱增益：取23dB，單波標(biāo)稱輸入：取-19 dB，單板標(biāo)稱輸出：取4dB。

光放大板OBA101單板采用40波系統(tǒng)標(biāo)稱增益：取20dB，單波標(biāo)稱輸入：取-16 dB，單板標(biāo)稱輸出：取4Db。如表1光放板標(biāo)稱輸入功率與波道數(shù)的關(guān)系。

表1 光放板標(biāo)稱輸入功率與波道數(shù)（1波）的關(guān)系

表2 光放板標(biāo)稱輸入功率與波道數(shù)（2波）的關(guān)系

通過圖表對(duì)照說明波道數(shù)越多，光放板的輸入和輸出功率越大。

2.2.3 光通道頻率規(guī)劃

網(wǎng)元線路板NQ2單板的波長(zhǎng)分配如下：

工作路由為A-B-C，設(shè)計(jì)為D40_192.1THz～D33_192.8THz合計(jì)8個(gè)波道。

保護(hù)路由為：A-D-C設(shè)計(jì)為D40_192.1THz～D33_192.8THz合計(jì)8個(gè)波道。

網(wǎng)元A的20槽位NQ2（對(duì)應(yīng)B方向，分配4個(gè)波道），

IN1（D40_192.1THz）-OUT1（M40_192.1THz），

IN2（D39_192.2THz）-OUT2（M39_192.2THz），

IN3（D38_192.3THz）-OUT3（M38_192.3THz），

IN4（D37_192.4THz）-OUT4（M37_192.4THz）；

網(wǎng)元A的21槽位NQ2（對(duì)應(yīng)B方向，分配4個(gè)波道），

IN1（D36_192.5THz）-OUT1（M36_192.5THz）

IN2（D35_192.6THz）-OUT2（M35_192.6THz）

IN3（D34_192.7THz）-OUT3（M34_192.7THz）

IN4（D33_192.8THz）-OUT4（M33_192.8THz）

網(wǎng)元A的22槽位NQ2（對(duì)應(yīng)D方向，分配4個(gè)波道），

IN1（D40_192.1THz）-OUT1（M40_192.1THz），

IN2（D39_192.2THz）-OUT2（M39_192.2THz），

IN3（D38_192.3THz）-OUT3（M38_192.3THz），

IN4（D37_192.4THz）-OUT4（M37_192.4THz）；

網(wǎng)元A的23槽位NQ2（對(duì)應(yīng)D方向，分配4個(gè)波道），

IN1（D36_192.5THz）-OUT1（M36_192.5THz）

IN2（D35_192.6THz）-OUT2（M35_192.6THz）

IN3（D34_192.7THz）-OUT3（M34_192.7THz）

IN4（D33_192.8THz）-OUT4（M33_192.8THz）

3 光網(wǎng)保護(hù)應(yīng)用

3.1 子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）

SNCP子網(wǎng)連接保護(hù)主要存在保護(hù)和恢復(fù)兩方面要點(diǎn)。是基于雙發(fā)選收的保護(hù)方式，需要一個(gè)工作子網(wǎng)和一個(gè)保護(hù)子網(wǎng)。當(dāng)工作子網(wǎng)連接失效，工作子網(wǎng)連接將由保護(hù)子網(wǎng)連接代替，提高了業(yè)務(wù)的可靠性。

保護(hù)倒換條件通常為信號(hào)失效或信號(hào)劣化，而保護(hù)倒換時(shí)間不大于50ms。當(dāng)網(wǎng)元單板產(chǎn)生或檢測(cè)出R_LOS、R_LOF等告警后，將會(huì)觸發(fā)保護(hù)倒換。

3.2 特點(diǎn)

子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）的特點(diǎn)是雙發(fā)選收，通過在宿端對(duì)源端雙發(fā)過來的兩個(gè)業(yè)務(wù)源實(shí)行選收來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的功能。SNCP業(yè)務(wù)對(duì)是SNCP的基本單元，它由一個(gè)工作源，一個(gè)保護(hù)源和一個(gè)業(yè)務(wù)宿構(gòu)成。

圖4 SNCP 業(yè)務(wù)對(duì)

3.3 SNCP倒換原理

當(dāng)接入業(yè)務(wù)時(shí)，支線路板同時(shí)發(fā)送信號(hào)到工作線路板和保護(hù)線路板。

建立工作線路板到支線路板的電交叉連接，斷開保護(hù)線路板到支線路板的電交叉連接。只有工作線路板的信號(hào)通過支線路板傳送到客戶側(cè)設(shè)備。

如果觸發(fā)倒換，例如站點(diǎn)B的工作線路板輸入端口的光纖故障，倒換過程如圖5所示。

當(dāng)檢測(cè)到光纖故障的時(shí)候，將通道狀態(tài)上報(bào)給B站點(diǎn)的主控板。B站點(diǎn)的交叉板切換電交叉連接。B站點(diǎn)的交叉板建立保護(hù)線路板到支線路板的電交叉，刪除工作線路板到支線路板的電交叉。只有保護(hù)線路板的信號(hào)通過支線路板傳送到客戶側(cè)設(shè)備。

圖5 SNCP倒換原理圖

4 光功率計(jì)算

通過設(shè)置單板通道的光功率衰減值，使發(fā)送端輸出信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。光放大板的標(biāo)稱輸入光功率計(jì)算通常采用P標(biāo)=P單+10*lgN進(jìn)行計(jì)算。

光纖線路接口板:實(shí)現(xiàn)主光通道C波段業(yè)務(wù)波長(zhǎng)與光監(jiān)控通道的合波和分波。各個(gè)關(guān)口間的插入損耗可取1dB。

光纜衰減0.3dB/km。

光纖線路接口板IN口輸入光功率為發(fā)端OUT端口輸出光功率減線路光纜衰耗值。即收端光纖線路接口板Pin為Pout減0.3dB/km*光纜長(zhǎng)度。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要描述了OTN的光層結(jié)構(gòu)、光功率計(jì)算、光方向設(shè)計(jì)、子網(wǎng)連接保護(hù)和光通道頻率規(guī)劃。通過介紹光功率計(jì)算，得出各節(jié)點(diǎn)的光功率，分析保護(hù)倒換原因，從而快速判斷和確定故障位置。