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      光傳送網光通道保護應用分析及改進方案

      2022-05-13 10:42:26王晨郭艷春
      信息通信技術與政策 2022年4期
      關鍵詞:現網支路廠家

      王晨 郭艷春

      (1.中國移動通信集團有限公司,北京100033;2.中國移動通信集團設計院有限公司,北京 100080)

      0 引言

      隨著業(yè)務向10G以上大顆粒的轉變,業(yè)務直接用光傳送網(Optical Transport Network,OTN)系統(tǒng)波道承載已在現網中廣泛應用,對需要保護的業(yè)務,在網絡中分別安排一個主用和備用路由波道,根據主備用波道路由的設備情況,目前分別采用1+1光通道保護(Optical Channel Protection,OCP)或SNCP 1+1保護來實現對業(yè)務在波道層面的保護,提高業(yè)務的安全性。本文對1+1光通道保護在現網應用時出現的問題進行分析和研究,并提出具體的解決方案。

      1 1+1光通道保護現網應用情況及存在的問題

      1+1光通道保護(OCP 1+1保護)的對象為一個客戶信號,在上下路通過OCP板卡對客戶側信號進行并發(fā)選收,通過功率監(jiān)控模式,即判斷主備用通道是否有信號丟失(Loss of Signal,LOS)告警來判斷是否倒換,此類型保護倒換時間短,通常滿足<50 ms,配置簡單,可以實現波長級別的保護。現網應用的1+1光通道保護設備板卡的連接如圖1所示。

      圖1 1+1光通道保護連接示意圖

      在現網中,1+1光通道保護的主備用波道分別終端在不同的支路端口,通過OCP盤進行業(yè)務信號的雙發(fā)選收,主要在以下情況選用:業(yè)務起點和終點的主備用波道配置在不同的OTN設備上;業(yè)務的起點和終點分別為不同廠家的設備,在路徑中間站通過用戶網絡側接口(User Networks Interface,UNI)支路實現異廠家光通道對接;業(yè)務起點和終點為同廠家設備,但主用或備用路徑跨越了第三方設備,在路徑中間站通過UNI支路實現異廠家光通道對接。

      由于1+1光通道保護是通過LOS告警,用功率監(jiān)控模式來觸發(fā)倒換,光通路中無需透傳上游的信號失效(Signal Fail,SF)和信號劣化(Signal Degrade,SD)信息,且現網部分設備支路端口不支持OTUK,因此通常UNI客戶側及跨架、跨廠家的對接端口采用10 GE/100 GE接口,該接口對OTUK/ODUK層的開銷,如段監(jiān)視(Section Monitoring,SM)、通道監(jiān)視(Path Monitoring,PM)均已終結[1]。

      圖2 SNCP 1+1保護連接示意圖

      目前,1+1光通道保護雖然可以實現光纜中斷時50 ms內完成保護倒換[2-4],實現對客戶信號波長級別的保護,但在多年的現網應用中,存在以下幾個方面的隱患。

      (1)異廠家支路對接時倒換時間過長。在上述所說的存在異廠家間通過UNI支路且對接情況時對接端口采用10 GE、100 GE接口進行對接時。此時,SM、PM已終結,光通道中間局站收到LOS告警時,采用激光器自動關閉的方式來傳遞上游的SF信號,激光器關閉通常需要進行多次判決防抖,這樣會延長下游的總業(yè)務受損時長,導致倒換時間超過50 ms,現網目前已有此類情況的案例。

      (2)信號劣化不能觸發(fā)保護倒換。由于1+1光通道保護是通過LOS告警,用功率監(jiān)控模式來觸發(fā)倒換,對SD告警無感知或不傳遞,這點不同于SNCP 1+1保護,即信號的劣化并不觸發(fā)保護倒換。

      (3)OCP單板插損對客戶信號的影響。從1+1光通道保護設備連接圖可以看到,此類保護需在OTN設備的支路側和客戶側間接入OCP保護倒換板,該單板的插損為1.5~3 dB,在傳輸設備與客戶側間路徑過長或路徑的跳接點多時,由于本身傳輸設備與業(yè)務設備間路徑衰耗比較大,該板卡插損的引入會進一步加大衰耗,導致OTU和業(yè)務網元收光功率降低,引發(fā)誤碼,現網目前已有此類情況的案例。

      2 SNCP 1+1保護倒換特點及優(yōu)勢分析

      SNCP 1+1保護是針對一個光通路的ODUk業(yè)務來源于不同線路側設備的情況,保護是基于單個ODUk業(yè)務單元。取決于不同的監(jiān)測類型,保護倒換觸發(fā)條件包括LOS、串聯連接監(jiān)測(Tandem Connection Monitoring,LOF)、信號失效條件、信號劣化條件等;同樣,SNCP 1+1可在50 ms內完成保護倒換,其設備板卡連接如圖2所示。

      可見,SM、PM、TCM段的開銷是確定SF或SD告警保護倒換的基礎,SNCP1+1保護的優(yōu)點有:通過SM、PM開銷字節(jié)觸發(fā)倒換,異廠家對接無需等待激光器關閉,可保證50 ms倒換時長;SD可觸發(fā)保護倒換;由于SNCP1+1保護是在業(yè)務端點根據收到的告警信息觸發(fā)保護倒換,主備用路由的倒換是通過電交叉矩陣來完成,不需要OCP保護單板,在傳輸設備和客戶側間沒有引入額外的插損。

      因此,針對1+1光通道保護在實際應用時存在的問題,結合SNCP 1+1保護的實現機理及優(yōu)勢,通過設置所有UNI支路轉接端口為 OTUk或IrDI (域間接口Inter-Domain Interface)OTUk,保證鏈路SM、PM開銷可傳遞,達到可在終端節(jié)點通過電交叉矩陣實現業(yè)務SNCP 1+1 保護目的,從而規(guī)避前述的光通道保護的問題:即在業(yè)務終端節(jié)點,通過OTUk或IrDI OTUk支路端口將主備用波長轉接到同一個設備上;在主備用路徑中間節(jié)點存在跨機架、異廠家對接時,設置支路轉接端口為 OTUk 或 IrDI類型。

      SNCP1+1保護需使用SM、PM開銷,SM是屬于OTUk層次的開銷,在OTU的終結源再生,在OTU的終結宿終結;PM是屬于ODUk層次的開銷,在ODUk的終結源再生,在ODUk的終結宿終結。因此,在采用此類保護時,UNI支路對接端口需要采用OTUk類型(包括普通OTUk和IrDI的OTUk),可以透傳上游SF和SD信號,不需要進行關閉激光器判斷等待,完全使用ODU層的告警來觸發(fā)倒換,存在非OTUK客戶側接口時,不能采用SNCP保護。

      3 光通道保護改進方案

      近年來,在網絡中引入的OTN設備中,大部分設備客戶側端口為IrDI OTUK,早期工程中的設備客戶側端口大部分可以通過網管配置為OTUK或非OTUK接口;基于此,可通過采用OTUk的UNI支路對接,將現網中使用的1+1光通道保護改進為使用SNCP1+1保護。

      端到端路由為同廠家時,在業(yè)務端站或中間節(jié)點站,存在跨電子架UNI對接時,將對接端口設置為OTUk或IrDI的OTUk的UNI接口。異廠家對接時,對接端口設置為OTUk或IrDI的OTUk的UNI接口。根據業(yè)務顆粒,對10G/100G業(yè)務,分別采用OTU2/OTU4的UNI OTUk或IrDI OTUk支路對接。

      近期針對這些場景跨機架、跨廠家SNCP保護,現網主流廠家的設備已通過實驗室測試,下一步可在現網進行推廣應用。

      (1)在業(yè)務端站,通過同廠家同平臺或異平臺UNI OTUk或IrDI OTUk支路端口跨架對接(見圖3、圖4)。

      圖3 業(yè)務端站、同平臺跨架對接

      圖4 業(yè)務端站、不同平臺跨架對接

      (2)主備用路由中的電交叉/電中繼站,對10G/100G業(yè)務,同廠家同平臺或異平臺的不同電子架通過UNI OTU2/OTU4支路端口或IrDI OTU2/OTU4支路端口跨架對接(見圖5、圖6)。

      (3)業(yè)務源宿端為不同廠家設備,對10G/100G業(yè)務,不同廠家OTN設備通過OTU2/OTU4支路端口對接(見圖7)。

      4 結束語

      與非OTUk格式的UNI接口互通相比,OTUk或IrDI OTUk格式的UNI接口互通可利用OTN完善的開銷,易于實現業(yè)務的跨域性能告警采集、故障定位、時延測量等管理功能;支持適用不同的保護場景SNCP/I/N/S保護類型;且IrDI OTUk接口通過GCC開銷,可以實現網管信息的跨域透傳。結合上述優(yōu)點,在現網應用中建議優(yōu)選OTUk格式的客戶側信號的互通。同時,由于只有IrDI的OTUK的UNI支持小顆粒業(yè)務到大帶寬波道的復用和解復用,因此當跨機架支路轉接用非IrDI的OTUK的UNI對接的場景應用SNCP保護時,應用僅限于業(yè)務與支路轉接速率一致的情況。在工程應用中,為保證對不同的業(yè)務安排靈活的保護方式,保證50 ms的保護倒換時間,建議新增設備客戶側支路端口采用IrDI接口,已有設備升級為IrDI接口?,F有客戶側支路端口不能支持IrDI接口時,設置為OTUK的UNI對接,保證SM、PM、TCM等告警下傳。

      圖5 主備路由路徑中間站、同平臺跨架對接

      圖6 主備路由路徑中間站、不同平臺跨架對接

      圖7 業(yè)務端站、中間站,異廠家跨架

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