基于子網連接保護（SNCP）光傳送網（OTN）設備光功率調測

邵志偉

（北京科東電力控制系統有限責任公司，北京，100192）

1 概述

近年來，對網絡的帶寬、網絡的靈活性等方面提出更高要求，光傳送網（OTN）為大顆粒業務提供傳輸通道，為信號提供波長級別的傳送、復用、交叉調度和監控能力。以前一根光纖里傳輸一個通道，現在可以傳輸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（OTN）采用的波分復用技術（WDM）專注于業務光層的處理，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元組成的網絡。

2 OTN光層結構及網絡設計

2.1 OTN層次結構

2.1.1 網絡分層

光傳送網OTN劃分為多個網絡層次，每個層次之間彼此互為服務層與客戶層。

客戶信號層：指OTN網絡所要承載業務信號，主要包括：SDH、以太網、IP業務等。

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

光通道數據單元ODU：是由OPU層和ODU層相關開銷構成的，該層的開銷支持對傳輸信號質量端到端的檢測。

圖1 ONT 網絡分層

光通道傳送單元OTU：是在光路上傳輸信息的基本單元結構，有ODU層和OTU層相關開銷構成。

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

光復用段層OMS：為經過合波、分波處理的多波長光信號。從源端設備合波分波板光接口生成到宿端設備合波分波板光接口終結。

光傳輸段層OTS：是經過OA放大等處理后的光信號。從源端設備的光放板光接口生成到宿端設備光放板光接口終結。

2.1.2 光通道

OMOD:光合波分波板。

OA:光放大板，完成光信號的放大功能，可用于發送端和接收端。

FIU:光纖線路接口板，實現主光通道與光監控通道的合波和分波。

圖2 從網元A支路板到網元C支路板的光通道路由

2.2 網絡設計

2.2.1 光方向設計

網元A、B、C為OADM站點，網元D為OLA站點。

網元A：1個主子架帶2個從子架。主子架為電子架；從子架1至網元B方向；從子架2至網元D方向；

網元B ：1個主子架帶2個從子架。主子架為電子架；從子架1至網元A方向；從子架2至網元C方向；

網元C：1個主子架帶2個從子架，主子架為電子架。從子架1至網元B方向；從子架2至網元D方向；

網元D：1個主子架帶1個從子架。主子架至網元A方向，從子架1至網元C方向。

圖3 環形網絡拓撲圖

2.2.2 光放板光功率

光放大板OBU103單板采用40波系統標稱增益：取23dB，單波標稱輸入：取-19 dB，單板標稱輸出：取4dB。

光放大板OBA101單板采用40波系統標稱增益：取20dB，單波標稱輸入：取-16 dB，單板標稱輸出：取4Db。如表1光放板標稱輸入功率與波道數的關系。

表1 光放板標稱輸入功率與波道數（1波）的關系

表2 光放板標稱輸入功率與波道數（2波）的關系

通過圖表對照說明波道數越多，光放板的輸入和輸出功率越大。

2.2.3 光通道頻率規劃

網元線路板NQ2單板的波長分配如下：

工作路由為A-B-C，設計為D40_192.1THz～D33_192.8THz合計8個波道。

保護路由為：A-D-C設計為D40_192.1THz～D33_192.8THz合計8個波道。

網元A的20槽位NQ2（對應B方向，分配4個波道），

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）；

網元A的21槽位NQ2（對應B方向，分配4個波道），

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）

網元A的22槽位NQ2（對應D方向，分配4個波道），

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）；

網元A的23槽位NQ2（對應D方向，分配4個波道），

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 光網保護應用

3.1 子網連接保護（SNCP）

SNCP子網連接保護主要存在保護和恢復兩方面要點。是基于雙發選收的保護方式，需要一個工作子網和一個保護子網。當工作子網連接失效，工作子網連接將由保護子網連接代替，提高了業務的可靠性。

保護倒換條件通常為信號失效或信號劣化，而保護倒換時間不大于50ms。當網元單板產生或檢測出R_LOS、R_LOF等告警后，將會觸發保護倒換。

3.2 特點

子網連接保護（SNCP）的特點是雙發選收，通過在宿端對源端雙發過來的兩個業務源實行選收來實現保護的功能。SNCP業務對是SNCP的基本單元，它由一個工作源，一個保護源和一個業務宿構成。

圖4 SNCP 業務對

3.3 SNCP倒換原理

當接入業務時，支線路板同時發送信號到工作線路板和保護線路板。

建立工作線路板到支線路板的電交叉連接，斷開保護線路板到支線路板的電交叉連接。只有工作線路板的信號通過支線路板傳送到客戶側設備。

如果觸發倒換，例如站點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。

當檢測到光纖故障的時候，將通道狀態上報給B站點的主控板。B站點的交叉板切換電交叉連接。B站點的交叉板建立保護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。只有保護線路板的信號通過支線路板傳送到客戶側設備。

圖5 SNCP倒換原理圖

4 光功率計算

通過設置單板通道的光功率衰減值，使發送端輸出信號的光功率在預設范圍內。光放大板的標稱輸入光功率計算通常采用P標=P單+10*lgN進行計算。

光纖線路接口板:實現主光通道C波段業務波長與光監控通道的合波和分波。各個關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*光纜長度。

5 結束語

本文主要描述了OTN的光層結構、光功率計算、光方向設計、子網連接保護和光通道頻率規劃。通過介紹光功率計算，得出各節點的光功率，分析保護倒換原因，從而快速判斷和確定故障位置。