基于100G DWDM系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式探討

何琴

【摘要】 本文對100G波分系統(tǒng)的新技術(shù)進(jìn)行技術(shù)分析，通過對OMSP保護(hù)和OLP保護(hù)兩種保護(hù)機(jī)制的對比，對100G DWDM網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)方案的設(shè)計(jì)提出了建議。

【關(guān)鍵字】 100G 光通道保護(hù) 光線路保護(hù)

一、前言

波分復(fù)用傳輸技術(shù)自產(chǎn)生以來，一直向著超大容量、超遠(yuǎn)距離、超低成本的方向發(fā)展，現(xiàn)有的10G、40G波分技術(shù)并不能滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，而從逐漸稀缺的線路資源和運(yùn)行維護(hù)成本等方面來考慮，長途傳輸網(wǎng)絡(luò)對100G DWDM的需求日益迫切。

二、100GDWDM傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

100GDWDM系統(tǒng)有其獨(dú)特的優(yōu)越性，該系統(tǒng)應(yīng)用全新的技術(shù)——偏振復(fù)用多相位調(diào)制、相干檢測、軟判決FEC、數(shù)字信號處理等。100G傳輸通過在發(fā)送端采用PDMQPSK（Polarization Division Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying，偏振復(fù)用正交相位調(diào)制）技術(shù)，利用恒定幅度四級相位調(diào)制和正交偏振復(fù)用相結(jié)合的方式，降低100G傳輸中光信號的波特率和傳輸碼型的譜寬，實(shí)現(xiàn)了50HZ的波道間隔，100GDWDM在接收端采用相干檢測及DSP（Digital Signal Process，數(shù)字信號處理）技術(shù)消除色散和PMD導(dǎo)致的眼圖畸變和碼間干擾，重新恢復(fù)碼元信息。與10G、40G系統(tǒng)相比，這些技術(shù)的采用使得100G成為色散與PMD不受限的系統(tǒng)，大大增強(qiáng)了100G對線路傳輸?shù)倪m應(yīng)能力。

三、OMSP與OLP保護(hù)原理分析

下面將從實(shí)際應(yīng)用中DWDM光層面保護(hù)最常用的兩種保護(hù)手段，即光復(fù)用段保護(hù)（OMSP）和光線路保護(hù)（OLP）中來探討不同的保護(hù)機(jī)制和效果。

1、OMSP保護(hù)分析。OMSP稱為光復(fù)用段保護(hù)，是提供不同路由的光纖和光放大器對DWDM的光復(fù)用段層進(jìn)行1+1或1：1保護(hù)。 以省網(wǎng)四期烽火OMSP盤為例，該設(shè)備單元一般有6個(gè)光口：IN、OUT、P.RX、P.TX、W.RX、W.TX；其中 IN/OUT口連接合波器與分波器；P.RX/P.TX口連接主用光放大器；W.RX/W.TX連接備用放大器；其光路上的功能包括：（1）IN進(jìn)入的光由P.TX、W.TX均分輸出；（2） P.RX、W.RX輸入的光選擇其中一個(gè)路由從OUT輸出。工作流程如下：合波器的光信號通過兩套放大器經(jīng)不同方向的光纜傳輸，當(dāng)主用方向上的光纜中斷或放大器低光等異常情況時(shí)，OMSP通過光開關(guān)切換至備用方向的傳輸系統(tǒng)，即整個(gè)光通道切換至備用系統(tǒng)。

2、OLP保護(hù)分析。OLP又叫光纖線路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)在發(fā)端和收端分別使用光分路器或者光開關(guān)，在發(fā)送端對合路的光信號進(jìn)行分離，在接收端，對光信號進(jìn)行選路。提供不同路由的光纖對DWDM的線路進(jìn)行保護(hù)，在線路上對信號進(jìn)行1+1保護(hù)或者1：1保護(hù)，以省網(wǎng)五期華為OLP盤為例，該設(shè)備單元一般有6個(gè)光口：Ro、TI、T1、T2、R1、R2；其中 Ro/TI連接本地終端設(shè)備；T1/R1連接主用光纜尾纖；T2/R2連接備用光纜尾纖；其光路上的功能包括：1）TI進(jìn)入的光由TI、T1均分輸出；2）R1、R2輸入的光選擇其中一個(gè)路由從Ro輸出。工作流程如下：系統(tǒng)在主用光纜上工作，當(dāng)OLP監(jiān)測到光傳輸?shù)墓饫w損耗變大或者中斷，達(dá)到或者超過OLP設(shè)備預(yù)先設(shè)定的倒換閾值時(shí)，OLP觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，通過開關(guān)倒換，在50ms內(nèi)自動(dòng)將光傳輸線路由主用光纜切換至備用光纜，使光傳輸系統(tǒng)正常運(yùn)行。

通過分析，可以看出OMSP保護(hù)方式與OLP保護(hù)方式有以下幾點(diǎn)區(qū)別：1）OMSP不僅需要備用纖芯，也需要備用的放大器，建設(shè)及維護(hù)成本比較高；OLP保護(hù)僅需要備用纖芯，實(shí)現(xiàn)簡單易行；2）OMSP適用于閉合的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)需要限制系統(tǒng)的總傳輸距離，OLP在色散冗余足夠的情況下，在OTM站、OLA站均可實(shí)現(xiàn)保護(hù)；3）OMSP采用軟件協(xié)議實(shí)現(xiàn)，倒換時(shí)間比較長，而OLP直接通過收光功率變化的變化將工作路由自動(dòng)切換到備用通道，倒換時(shí)間較OMSP短。

結(jié)論：結(jié)合100G DWM系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，OLP技術(shù)憑借其具有的系統(tǒng)簡單、對原有傳輸系統(tǒng)影響小，與各傳輸設(shè)備兼容方便等優(yōu)勢，已經(jīng)成為100G DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一種有效的保護(hù)手段。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李慧. "100G波分傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分析." 工程技術(shù)：全文版8（2016）：00283-00283.

[2]王朋. "100G波分的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分析." 科技與企業(yè) 6（2015）：74-74.

[3]蔣東君， and 李純丹. "100G波分的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用探討." 四川省通信學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 2012.