光纤自动切换保护系统在传输网中的应用

马慧英

摘 要:对光纤自动切换保护系统进行了简单介绍,并以波分系统为例介绍了在设备安装时介入的影响及解决办法。

关键词:OLP光缆保护色散光功率补偿

中图分类号:TN914.332 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0023-01

1 光纤自动切换保护系统简介

光纤自动切换保护系统是一个独立于通信传输系统,完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。当工作光纤损耗增大导致通信质量下降或工作光纤发生阻断时,系统能够实时自动地将光通信传输系统从工作光纤切换至备用光纤,恢复通信,实现光缆线路的同步切换保护,从而大大提高光缆线路的可用性,增强通信系统的可靠性,保证服务质量。

2 光纤自动切换保护系统安装时对设备的影响分析

切换设备接入后:设备本身对业务光信号完全透明。在光端机发射端和配对的接受端之间引入附加损耗最大为3dB,在设计时保证接收机的接受功率在合适的接受范围,帮预留足够的富裕度,不会影响在用设备的可靠运行。引入的偏振相关损耗(PDL)<0.1dB,对在用设备的光信号无影响。引入的偏振模色散(PMD)<0.05ps,对10Gb/s或10Gb/s以下的在用设备正常工作无影响。引入的色度色散(CD)<0.5ps/nm,10Gb/s或10Gb/s以下的在用设备正常工作无影响。引入的波长相关损耗(WDL)<0.2dB(C Band or L Band),对单波长和DWDM系统无影响。

3 光纤自动切换保护系统在应用过程中遇到的问题

(1)确保分配给切换设备的网络参数正确:有可能因为不正确的网络参数分配引起的网络故障和IP冲突等问题,影响网络中其他设备的正常工作,同时失去对切换设备的在线监控和配置。

(2)确保有足够的网络资源链路、电路和端口。

(3)确保备用线路状况正常:割接前需要测试备用线路的状况,确保割接时现场测试能够顺利进行,否则需要再次申请割接时间,进行线路测试和验收,影响工程进度。

(4)安装问题:提前确定安装切换设备合理的机架尺寸和位置;提前确定切换设备、ODF机架、光端机之间的跳线长度和连接器型号,以加快施工速度。

光纤自动切换保护系统可以有效解决光缆线路维护难的问题,达到预期目标:(1)降低线路阻断导致业务中断事故出现的概率;(2)降低线缆维护费用;(3)提高故障发现和修复速度,无需中断业务信号的传输;(4)灵活调度路由,方便线路割接和检修;(5)有助于提高线路维护绩效。

4 以京沪穗波分泰安-兖州段安装光纤自动切换保护设备为例介绍光纤自动切换保护系统在波分设备中的运用

4.1 设计依据

DWDM系统的色散、光功率、OSC和OSNR问题:

如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致,那么主备路由的色散量,衰减值可能存在差别,会引起色散补偿问题和光功率问题,同时会引起OSNR的下降,可能导致波分系统不能正常运行。

DWDM系统的色散问题可以通过增加色散补偿模块(DCM)来解决。

DWDM系统的光功率问题可以通过增加EDFA或RFA来解决。

在DWDM系统上传输的信号除了业务信号外还有用于网管的OSC信号其工作波长在光放器的放大带外,OSC信号的传输距离较长,一般为容许衰耗为40dB以上,但是也有一定限制,因此增加色散补偿模块和光放器可能会导致OSC不能正常工作,通过OSC信号光电再生技术及WDM技术可以解决该问题。

对波分系统来说,OSNR是一个重要指标,由于使用光放大器,光放大器级间级的OSNR是相互影响的,因此增加这些设备又必须在增加这些设备以后对系统的整体OSNR进行估算,确保波分系统工作正常。

4.2 京沪穗波分泰安-兖州段光纤自动切换保护系统的设计方案

(1)路由分析说明。备用线路状态如图1所示:泰安发往兖州的系统等效损耗为14.7-(-7.0)=21.7dB,兖州发往泰安的系统等效损耗为14.3-(-6.1)=20.4dB

泰安发往兖州的备线路等效损耗经过EDFA补偿后为6.5dB,如图1标注1处所示。北电系统兖州发往泰安的等效损耗经过EDFA补偿后为8.0dB,如图1标注2处所示。通过在备线路上增加衰减器,可以保证业务运行在备用路由时,泰安与兖州的收光功率与原系统大致相同。

主线路根据现场检查发现,系统上没有衰减器可供弥补OLP介入后带来的插损,OLP介入后,可能会引起系统性能下降,因此,在主线路收端各增加一台EDFA补偿光功率,以弥补OLP介入后系统收光功率的要求。

(2)色散补偿分析说明。主用光缆类型为G655长度90.53km、备用类型为G655长度90km,主、备类型长度基本一致暂不考虑进行色散补偿。

此外,色散只与光缆型号、光缆长度有直接关系,与光功率无关,因此在主备线路中引入EDFA不会影响原系统的色散。

(3)光功率补偿说明。主用光缆衰耗19dB,备用光缆衰耗22.7dB,网管等效衰耗为21.7/20.5dB,OLP介入后衰耗增加3dB左右,需要在主备用路由中加入14dB增益EDFA来进行光功率补偿。

(4)OSC信号分析说明。关于网管OSC信号的说明,关键在于业务载波通过OLP运行于备用路由时的表现。泰安-兖州段备用线路衰耗加上OLP差损总和不到30dB没有超过OSC的容限,因此暂不对OSC进行放大处理,采取OSC信号在EDFA中直接透传的方式。

4 结语

光纤自动切换保护系统是针对传输网络光缆阻断需求而设计的,完全独立于SDH和DWDM系统。在结合备用光纤路由或空闲波长通道的情况下,可以组建一个切换保护网络,同时,切换保护网管与SDH设备网管相结合,为长途设备及重要业务无阻断提供了可靠、实用、的解决方案。