100Gb/s波分系統的調測及本地化應用策略

中國電信股份有限公司無錫分公司 徐 寧

目前100Gb/s光通信傳輸技術的應用剛剛起步，特別是本地網中的應用更是少之又少，如何更好地發揮100Gb/s技術的優勢，實現本地核心網絡帶寬能力的提升，將是我們努力的方向。

1 主要調測方法及指標測試

100Gb/s波分系統的調測工作可分為3個部分：光功率調測、系統調測和通道測試。

1.1 光功率調測

1.1.1 光功率調測前需考慮的調測原則和注意點

1）節點的光功率應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）光功率調測應留出一定的余量，保證系統在一定范圍內的功率波動不影響正常業務。

3）光功率調測要滿足系統擴容的需求。

4）光功率調測的總體順序：按照光信號的流向順序調測各個網絡段；在一個網絡段內從發端站點逐個向收端站點的相關板卡，進行光功率調測。主要圍繞監控信道板、光放板、OTU（光波長轉換單元）的光功率調測。反之完成另一個方向的各個板卡光功率調測。根據單板的光功率、增益、插損等要求，排除線路和單板的異常衰耗。

5）調測光功率時要求工程配置的所有通道都接入業務信號或強制發光，使波長轉換板都能正常發光再開始逐站調測。

6）測試光功率的同時，要求設置網元的性能監視，將網元上報的值和實際用儀表測量值進行對比，確保光板上報的光功率和用儀表測試的實際的光功率一致。

1.1.2 光功率調測方法。

光功率調測主要分兩步：第一步網絡段內調測，第二步全程調測。

波分系統一般以每兩個終端站點OTM（光傳送模塊）之間的站點為一個網絡段，見圖1，每一網絡段中包含對應收發方向的兩個信號流向，調測時需要按照信號流向逐個板卡點調測光功率。一個網絡段的光功率完成后，其他網絡段參照進行即可。（因本地網內傳輸距離短，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測方法。）

下面以無錫人民路到黃巷段為例說明調測順序和方法。

1）人民路站點。

第一步：調測監控信道板光功率。

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

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

·將光功率計的波長范圍設置為1 510 nm，測量光監控信道板的發送光功率，正常范圍應為－4～0 dBm。

·將光功率計的波長范圍設置為1 510 nm，測量光監控信道板的實際接收光功率，正常范圍應為－48～－3 dBm。

第二步：調測M40V光功率

圖2為人民路局端設備示意圖。

步驟：

·通過網管T2000設置M40V內置的每個通道單波衰耗器的固定衰耗為8 dB。

·通過網管設置MCA（光譜分析板板）對M40V輸出端單波光功率進行測試，在對各個單波光功率測試中，通過調節M40V內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大致相等。

第三步：調測光放大板光功率：

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

·光放大板輸入光功率的調測：通過網管設置MCA對光放大板輸入端合波光功率進行測試，調節放大器內置的衰耗器，使得光放大板合波輸入端光功率為－10 dBm，達到標準標稱值。

·光放大板輸出光功率的調測：測試光放大板的輸出端合波光功率，應為＋13 dBm左右。

至此，人民路站點的發端光功率調測完畢。

2）黃巷站點。

第一步：調測光放大板輸入光功率。

圖3為黃巷局端設備示意圖，查詢得知OBU101的標稱輸入輸出光功率為－19/＋4 dBm。依據人民路發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，通過網管設置MCA。

對黃巷收人民路的光放大板輸入合波光功率進行測試，應為＋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行排除，是線路衰耗問題還是連接纖問題等，同時通過調節光放大板的內置衰耗器使得輸入的合波光功率達到標稱值－10 dBm。

第二步：調測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單板的光功率應在0～－16 dBm，通過網管設置MCA，對OTU輸入端單波光功率進行測試，若發現有個別OTU板的輸入光功率過高，可以通過調節人民路端的M40V內置的對應衰耗器使之達到標準要求。

完成上述步驟的調測工作，使得各點光功率指標均滿足要求，則完成了人民路到黃巷方向光功率調測，隨后進行反方向即黃巷到人民路方向的調測。從而完成一個網絡段的光功率調測，接著可以進行下一個網絡段光功率的調測，進而完成全程調測工作。

1.2 系統調測

在完成全程光功率調測后，可進行系統調測。主要包括調測保護功能、調測系統特性功能（光信噪比、誤碼率、抖動）等產品網絡級別的功能調測操作。因測試項目較多且較簡單，本文僅以保護功能的測試為例說明如下。

客戶側OLP（光線路保護）保護測試，見圖4。

測試步驟：

·按圖連接測試配置，配置OLP客戶側保護組。

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

·待工作通道恢復正常后，插拔備通道NS4單板IN口光纖，觸發保護倒換，觀察業務路徑是否發生倒換，觀察儀表倒換時間是否滿足＜50ms倒換要求。

·待業務恢復正常（工作路徑和保護路徑均正常工作），拔掉工作通道NS4單板，觸發保護倒換，觀察業務路徑是否發生倒換，儀表倒換時間是否滿足＜50ms倒換要求。

·插回工作線路單板，待工作通道恢復正常后，拔掉備通道線路單板，觸發保護倒換，觀察業務路徑是否發生倒換，觀察儀表倒換時間是否滿足＜50ms指標要求。

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

1.3 通道測試

系統測試完成后，可以進行各個業務通道的相關指標測試，如通道光衰耗、誤碼率、抖動等。因測試項目較多，本文僅以24H系統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做個環回；

2測試系統24 h誤碼性能，指標要求連續測試24 h情況下誤碼為零。

2 100 Gb/s本地應用策略的思考

目前100Gb/s光系統在本地網的應用還很少，無錫作為省內率先開展100Gb/s光系統本地商用的實踐。通過本項目的實踐總結，我們認為100Gb/s光系統今后在本地網運用中，需要考慮的以下幾個因素。

2.1 網絡安全性

本地100Gb/s光傳輸網主要服務的對象是城域網業務和重點大客戶。在推進城鎮化建設，城市建設快速發展的當下，市政施工挖斷通信光纜網絡的事件時有發生，使得我們對核心傳輸網的安全可靠性提出了更高的要求。因此100Gb/s光傳輸網必須考慮具有高度的安全可靠性。

100Gb/s光通信系統都具有設備級和網絡級保護方式。

設備保護：主要有電源接口板、交叉連接板、系統控制與公務單元，為保障系統的安全運行，在項目建設時期建議都要配齊。

網絡級保護：因網絡保護的種類比較多，建議從經濟的角度考慮，可以采用兩種保護方式：

·光線路保護（OLP）：用于保護線路光纖；

·客戶側1＋1保護：用于OUT（支路板）單板或光業務通道保護。

可以根據傳送業務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。

2.2 運維管理便捷性

未來智能光網的發展方向是靈活的電路調度和業務管理，實現快速提供業務的能力，使得我們最大限度地利用帶寬，降低運營成本。100Gb/s光系統調度靈活、管理便捷，從而可實現運維管理的集中化、遠程化、迅速化。

一是系統配置了TOX（10G支路業務處理板）和NS4T（100Gb/s線路業務處理板），滿足各種業務的需要。

二是系統設計了通過T2000網管實現電路的交叉管理功能。維護人員可以結合業務需要，靈活地進行業務配置和調度。

三是系統配置了MCA板，可以方便地通過T2000網管實現對各點光功率、誤碼率、Q值（糾前誤碼率）等的在線測試。一旦線路調測完畢，各監測點光功率的變化即可完全反映系統的運行狀況。當監測到某傳輸通道質量劣化后，追蹤相關監測點光功率的變化即可定位故障點，達到快速排除。

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優勢已凸顯。例如：保護恢復時間小于50ms、線路傳輸時延小、色散補償模塊的大范圍光纖色散補償等。

從價格上看,目前100Gb/s的價格能夠達到10Gb/s的6～7倍，由于40Gb/s系統多種傳輸碼型導致整體價格很難顯著下降，而100Gb/s其技術線路及產業鏈的趨同性，因而規模商用后，整體價格還將繼續下降，不久的將來100Gb/s系統的價格優勢將進一步顯現。

從業務應用上看，毋庸置疑，100Gb/s提供的帶寬能力遠高于40Gb/s，同時隨著數據網絡設備開始采用100Gb/s以太接口技術以及100Gb/s路由器，傳輸骨干網應用100Gb/s就變得非常重要了，它可以方便地提供業務的高速接口。

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

綜上所述使得跳過40Gb/s直接采用100Gb/s，正在成為一種務實的新選擇。 ◆