光纖自動切換保護系統在傳輸網中的應用

馬慧英

摘 要:對光纖自動切換保護系統進行了簡單介紹,并以波分系統為例介紹了在設備安裝時介入的影響及解決辦法。

關鍵詞:OLP光纜保護色散光功率補償

中圖分類號:TN914.332 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0023-01

1 光纖自動切換保護系統簡介

光纖自動切換保護系統是一個獨立于通信傳輸系統,完全建立在光纜物理鏈路上的自動監測保護系統。當工作光纖損耗增大導致通信質量下降或工作光纖發生阻斷時,系統能夠實時自動地將光通信傳輸系統從工作光纖切換至備用光纖,恢復通信,實現光纜線路的同步切換保護,從而大大提高光纜線路的可用性,增強通信系統的可靠性,保證服務質量。

2 光纖自動切換保護系統安裝時對設備的影響分析

切換設備接入后:設備本身對業務光信號完全透明。在光端機發射端和配對的接受端之間引入附加損耗最大為3dB,在設計時保證接收機的接受功率在合適的接受范圍,幫預留足夠的富裕度,不會影響在用設備的可靠運行。引入的偏振相關損耗(PDL)<0.1dB,對在用設備的光信號無影響。引入的偏振模色散(PMD)<0.05ps,對10Gb/s或10Gb/s以下的在用設備正常工作無影響。引入的色度色散(CD)<0.5ps/nm,10Gb/s或10Gb/s以下的在用設備正常工作無影響。引入的波長相關損耗(WDL)<0.2dB(C Band or L Band),對單波長和DWDM系統無影響。

3 光纖自動切換保護系統在應用過程中遇到的問題

(1)確保分配給切換設備的網絡參數正確:有可能因為不正確的網絡參數分配引起的網絡故障和IP沖突等問題,影響網絡中其他設備的正常工作,同時失去對切換設備的在線監控和配置。

(2)確保有足夠的網絡資源鏈路、電路和端口。

(3)確保備用線路狀況正常:割接前需要測試備用線路的狀況,確保割接時現場測試能夠順利進行,否則需要再次申請割接時間,進行線路測試和驗收,影響工程進度。

(4)安裝問題:提前確定安裝切換設備合理的機架尺寸和位置;提前確定切換設備、ODF機架、光端機之間的跳線長度和連接器型號,以加快施工速度。

光纖自動切換保護系統可以有效解決光纜線路維護難的問題,達到預期目標:(1)降低線路阻斷導致業務中斷事故出現的概率;(2)降低線纜維護費用;(3)提高故障發現和修復速度,無需中斷業務信號的傳輸;(4)靈活調度路由,方便線路割接和檢修;(5)有助于提高線路維護績效。

4 以京滬穗波分泰安-兗州段安裝光纖自動切換保護設備為例介紹光纖自動切換保護系統在波分設備中的運用

4.1 設計依據

DWDM系統的色散、光功率、OSC和OSNR問題:

如果備用路由與主用路由的光纖長度不一致,那么主備路由的色散量,衰減值可能存在差別,會引起色散補償問題和光功率問題,同時會引起OSNR的下降,可能導致波分系統不能正常運行。

DWDM系統的色散問題可以通過增加色散補償模塊(DCM)來解決。

DWDM系統的光功率問題可以通過增加EDFA或RFA來解決。

在DWDM系統上傳輸的信號除了業務信號外還有用于網管的OSC信號其工作波長在光放器的放大帶外,OSC信號的傳輸距離較長,一般為容許衰耗為40dB以上,但是也有一定限制,因此增加色散補償模塊和光放器可能會導致OSC不能正常工作,通過OSC信號光電再生技術及WDM技術可以解決該問題。

對波分系統來說,OSNR是一個重要指標,由于使用光放大器,光放大器級間級的OSNR是相互影響的,因此增加這些設備又必須在增加這些設備以后對系統的整體OSNR進行估算,確保波分系統工作正常。

4.2 京滬穗波分泰安-兗州段光纖自動切換保護系統的設計方案

(1)路由分析說明。備用線路狀態如圖1所示:泰安發往兗州的系統等效損耗為14.7-(-7.0)=21.7dB,兗州發往泰安的系統等效損耗為14.3-(-6.1)=20.4dB

泰安發往兗州的備線路等效損耗經過EDFA補償后為6.5dB,如圖1標注1處所示。北電系統兗州發往泰安的等效損耗經過EDFA補償后為8.0dB,如圖1標注2處所示。通過在備線路上增加衰減器,可以保證業務運行在備用路由時,泰安與兗州的收光功率與原系統大致相同。

主線路根據現場檢查發現,系統上沒有衰減器可供彌補OLP介入后帶來的插損,OLP介入后,可能會引起系統性能下降,因此,在主線路收端各增加一臺EDFA補償光功率,以彌補OLP介入后系統收光功率的要求。

(2)色散補償分析說明。主用光纜類型為G655長度90.53km、備用類型為G655長度90km,主、備類型長度基本一致暫不考慮進行色散補償。

此外,色散只與光纜型號、光纜長度有直接關系,與光功率無關,因此在主備線路中引入EDFA不會影響原系統的色散。

(3)光功率補償說明。主用光纜衰耗19dB,備用光纜衰耗22.7dB,網管等效衰耗為21.7/20.5dB,OLP介入后衰耗增加3dB左右,需要在主備用路由中加入14dB增益EDFA來進行光功率補償。

(4)OSC信號分析說明。關于網管OSC信號的說明,關鍵在于業務載波通過OLP運行于備用路由時的表現。泰安-兗州段備用線路衰耗加上OLP差損總和不到30dB沒有超過OSC的容限,因此暫不對OSC進行放大處理,采取OSC信號在EDFA中直接透傳的方式。

4 結語

光纖自動切換保護系統是針對傳輸網絡光纜阻斷需求而設計的,完全獨立于SDH和DWDM系統。在結合備用光纖路由或空閑波長通道的情況下,可以組建一個切換保護網絡,同時,切換保護網管與SDH設備網管相結合,為長途設備及重要業務無阻斷提供了可靠、實用、的解決方案。