40Gbit/s DWDM系統光路調度試驗及OLP試驗總結

陳學民

（中國電信股份有限公司福州市分公司 福州 350003）

中國電信滬杭溫福廈惠40Gbit/s DWDM系統橫穿南中國沿海發達省份，是福建省內首條單波速率為40Gbit/s的高速率波分系統，采用華為OptiX OWS 1600G設備，滿配置容量為80×40Gbit/s。為驗證40G系統光路調度、OLP保護的可行性，福建電信于2010年4月進行了40Gbit/s DWDM系統光路調度試驗及OLP試驗。

1 主要結論

滬杭溫福廈惠40Gbit/s系統在目前配置情況下：

（1）40Gbit/s系統調往與主用光纜（G.655）相同類型的備用光纜時，系統性能正常，業務能夠迅速恢復。

（2）40Gbit/s系統調往與主用光纜（G.655）不同類型的備用光纜時，即調往G.652光纜時，如未另加合適的色散補償模塊，系統即便光功率正常，業務也無法恢復。

（3）當主備用光纜均為G.655光纜且色散差較小時，OLP系統能夠實現業務的無損倒換。

2 試驗方法

本次試驗主要采用人工調度的方式進行系統調度，并在泉州—廈門段試驗了OLP自動保護。

驗證業務是否正常采用的方法為：確認數據業務是否恢復和設備模擬40Gbit/s儀表測試。

設備模擬40Gbit/s儀表測試（以下簡稱PRBS測試），是利用華為40Gbit/s OTU板支持PRBS（Pseudo Random Bit Sequence）測試功能，通過T2000可設置儀表板發送PRBS信號，輔助板客戶側、波分側透傳PRBS信號，從而實現設備開局時不在設備上掛接額外儀表便完成傳輸鏈路的誤碼測試，見圖1。

3 試驗過程

3.1 調度到G.655光纜

圖1 PRBS測試示意圖

省內共有9個段落的備用光纜是G.655光纜。

這些段落的調度，光路調通的時間不一，短的1min，長的8～10min，但是基本上都是光路恢復正常時，40Gbit/s數據業務也恢復正常，PRBS測試也是立即正常。

與華為督導授課時說的“當系統無光超過30s，再次有光時，會導致TDC進行全局搜索”不同，這些調度時未見TDC進行全局搜索，只進行了微調。也正是TDC未進行全局搜索，使得業務能夠迅速恢復。

3.2 調度到G.652光纜，未進行色散補償

省內共有3個段落的備用光纜是G.652光纜。

這些段落光路調度后，系統光功率均正常，但40Gbit/s數據業務均不可用。觀察TDC，可用看到TDC進行全局搜索。由于備用G.652光纜引入的色散超過了TDC能夠補償的范圍，因此業務始終無法恢復。查看OTU單板的性能，此時糾錯前后的誤碼率均為1。

此時的PRBS測試結果為業務無效。

3.3 調度到G.652光纜，進行色散補償（非精確）

該試驗主要是針對光纜故障時，只有G.652備用光纜時業務恢復的可能性。

在廈門—漳州段，除了進行調度G.655光纜試驗，還進行了調度G.652光纜的試驗，并在調度G.652光纜不成功后，進行了加入色散補償模塊的試驗。

廈門—漳州段本次試驗采用的備用G.652光纜長度約60km，由于只有廈門站有DCM備件，因此由廈門站將線路纖收、發端均接入DCM模塊（模塊型號為G.652 60km）。試驗結果是，兩條40Gbit/s數據業務中好了一條。此時的PRBS測試結果是誤碼。

由于DCM模塊的選擇是否合適無法確認，以及將DCM模塊直接接在廈門站的收發纖上，導致本次試驗僅取得部分業務恢復的成果。

要使調度G.652光纜成功，必須測量備用光纜的色散值，選用合適的DCM模塊，將DCM模塊接入到兩端站的OAU中，再通過網管優化系統光功率。

3.4 OLP試驗

OLP即光線路保護，其典型配置見圖2。我們在廈門—泉州進行40Gbit/s OLP試驗。廈門—泉州段主備用光纜均為G.655光纜。主用光纜長93km，備用光纜長度約比主用光纜長13km，但衰耗相差無幾。備用光纜的色度色散未測試過。

由于OLP的接入帶來5dB左右的插損，因此將泉州與廈門的OAU盤的增益提高4dB，使得各站接收光功率均在正常范圍內。

在OLP接入，系統正常后，我們先后進行了：網管強制倒換、人工斷纖等方式對系統進行倒換操作。PRBS測試結果是：網管強制倒換時無誤碼，人工斷纖倒換時有1s的誤碼。這兩種方式系統主備倒換時，40Gbit/s數據業務始終正常，未產生告警。

4 影響實驗結果的因素

以下幾種因素可能造成本次試驗結果可能存在偏差。

（1）目前系統僅開放9個波，數據開放的40Gbit/s業務只有廈門北向1個波，南向2個波。波數少，會造成測試結果以偏概全。

（2）系統調度或者倒換時，雖未見TDC進行全局搜索，但是，TDC微調累積后對系統的影響不可忽視，可能在若干次微調后，再次微調時無法滿足系統性能，從而觸發TDC進行全局搜索，會造成業務分鐘級別的中斷。

5 問題及建議

5.1 OLP存在的問題

（1）OLP單板是接在OAU盤與光纜線路之間，而色散補償模塊是接在OAU內部，這樣配置OLP的系統，其主備用光路是共享OA、色散補償模塊的，雖然投資少，但也要求主備用色散差必須很小。如果在線路上直接接入色散補償模塊以調平主備用光纜的色散，此時色散補償模塊的插損會對系統性能產生很大的影響。

（2）在一個光復用段中，多段同時配置OLP保護時，在經過若干次倒換，系統TDC經過若干次微調后，再次微調時可能無法滿足系統性能，從而觸發TDC進行全局搜索，會造成業務分鐘級別的中斷。

圖2 OLP配置圖

（3）OLP引入的插損較大，約5dB左右，需要對OAU的增益進行調整。

與OLP類似的另一種光線路自動保護倒換方式是OMSP，見圖3所示。

OMSP與OLP不同在于，倒換系統接在OAU之前，并且主備用線路都有OAU盤，能夠對主備用線路分別進行色散補償。OMSP保護是對整個光復用段進行保護，通過測試主備用光纜的色散，合理配置色散補償模塊，可以做到主備用光纜的剩余色散基本一致，使得系統更加穩定、可靠。OMSP不存在倒換系統引入大插損的問題。

建議：為已建成的系統配置OLP保護，投資少，效率高。但新建的系統，建議配置成OMSP保護。

5.2 備用光纜具體色散的大小未曾測試過

40Gbit/s波分系統，對色散的要求非常的嚴格，遠遠超過10Gbit/s系統對色散的要求。色散分為色度色散（CD）和偏振模色散（PMD）兩種，我省配置了PMD測試儀表，并對省內一、二干光纜的PMD進行過測試。由于PMD無法補償，對于設備維護人員來說，只要保證所選取光纜的PMD滿足要求即可。實際上， CD對系統的維護更為重要。從前面的分析可以知道，40Gbit/s系統要求主用光纜與備用光纜的補償后剩余色散盡可能的小，因此必須對系統進行精確的色散補償，而要進行精確的色散補償，必須對光纜的CD進行測試。

建議：配置色度色散（CD）測試儀表，對40Gbit/s系統的主備用光路進行CD測試。

圖3 OMSP配置圖

5.3 色散工程估算值與實際值有差別

很多波分系統在設計時，對CD均常用估算的方式，未進行實測，而實際上，估算值較實際值有一定的差距，并且光復用段越長，差別就越大。這種估算色散的方式來建設40Gbit/s系統，會留下很多隱患。

建議：新建40Gbit/s波分必須進行CD測試。

6 總結

40Gbit/s系統的調度，在未觸發TDC全局搜索時，與10Gbit/s系統并無區別；

為避免調度時觸發TDC全局搜索，主備用光纜的剩余色散差別不能太大；

OLP系統能夠迅速恢復業務，比人工調度要高效的多。