基于子网连接保护（SNCP）光传送网（OTN）设备光功率调测

邵志伟

（北京科东电力控制系统有限责任公司，北京，100192）

1 概述

近年来，对网络的带宽、网络的灵活性等方面提出更高要求，光传送网（OTN）为大颗粒业务提供传输通道，为信号提供波长级别的传送、复用、交叉调度和监控能力。以前一根光纤里传输一个通道，现在可以传输40波道或80波道，这样就可以在不改造地下光缆的前提下提供传输容量。光传送网（OTN）采用的波分复用技术（WDM）专注于业务光层的处理，提高了带宽利用率，是一组通过光纤链路连接在一起的光网元组成的网络。

2 OTN光层结构及网络设计

2.1 OTN层次结构

2.1.1 网络分层

光传送网OTN划分为多个网络层次，每个层次之间彼此互为服务层与客户层。

客户信号层：指OTN网络所要承载业务信号，主要包括：SDH、以太网、IP业务等。

光通道净荷单元OPU：用来适配客户信号以便使其适合在光通道上传输。用来指示客户信号映射到OTN信号的过程。

光通道数据单元ODU：是由OPU层和ODU层相关开销构成的，该层的开销支持对传输信号质量端到端的检测。

图1 ONT 网络分层

光通道传送单元OTU：是在光路上传输信息的基本单元结构，有ODU层和OTU层相关开销构成。

光通道层OCh：是具有特定波长和特殊帧格式的光信号，其中特殊帧格式即定义的OTU层。从源端设备的线路板光接口生成到宿端设备的线路板光接口终结。

光复用段层OMS：为经过合波、分波处理的多波长光信号。从源端设备合波分波板光接口生成到宿端设备合波分波板光接口终结。

光传输段层OTS：是经过OA放大等处理后的光信号。从源端设备的光放板光接口生成到宿端设备光放板光接口终结。

2.1.2 光通道

OMOD:光合波分波板。

OA:光放大板，完成光信号的放大功能，可用于发送端和接收端。

FIU:光纤线路接口板，实现主光通道与光监控通道的合波和分波。

图2 从网元A支路板到网元C支路板的光通道路由

2.2 网络设计

2.2.1 光方向设计

网元A、B、C为OADM站点，网元D为OLA站点。

网元A：1个主子架带2个从子架。主子架为电子架；从子架1至网元B方向；从子架2至网元D方向；

网元B ：1个主子架带2个从子架。主子架为电子架；从子架1至网元A方向；从子架2至网元C方向；

网元C：1个主子架带2个从子架，主子架为电子架。从子架1至网元B方向；从子架2至网元D方向；

网元D：1个主子架带1个从子架。主子架至网元A方向，从子架1至网元C方向。

图3 环形网络拓扑图

2.2.2 光放板光功率

光放大板OBU103单板采用40波系统标称增益：取23dB，单波标称输入：取-19 dB，单板标称输出：取4dB。

光放大板OBA101单板采用40波系统标称增益：取20dB，单波标称输入：取-16 dB，单板标称输出：取4Db。如表1光放板标称输入功率与波道数的关系。

表1 光放板标称输入功率与波道数（1波）的关系

表2 光放板标称输入功率与波道数（2波）的关系

通过图表对照说明波道数越多，光放板的输入和输出功率越大。

2.2.3 光通道频率规划

网元线路板NQ2单板的波长分配如下：

工作路由为A-B-C，设计为D40_192.1THz～D33_192.8THz合计8个波道。

保护路由为：A-D-C设计为D40_192.1THz～D33_192.8THz合计8个波道。

网元A的20槽位NQ2（对应B方向，分配4个波道），

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）；

网元A的21槽位NQ2（对应B方向，分配4个波道），

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）

网元A的22槽位NQ2（对应D方向，分配4个波道），

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）；

网元A的23槽位NQ2（对应D方向，分配4个波道），

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 光网保护应用

3.1 子网连接保护（SNCP）

SNCP子网连接保护主要存在保护和恢复两方面要点。是基于双发选收的保护方式，需要一个工作子网和一个保护子网。当工作子网连接失效，工作子网连接将由保护子网连接代替，提高了业务的可靠性。

保护倒换条件通常为信号失效或信号劣化，而保护倒换时间不大于50ms。当网元单板产生或检测出R_LOS、R_LOF等告警后，将会触发保护倒换。

3.2 特点

子网连接保护（SNCP）的特点是双发选收，通过在宿端对源端双发过来的两个业务源实行选收来实现保护的功能。SNCP业务对是SNCP的基本单元，它由一个工作源，一个保护源和一个业务宿构成。

图4 SNCP 业务对

3.3 SNCP倒换原理

当接入业务时，支线路板同时发送信号到工作线路板和保护线路板。

建立工作线路板到支线路板的电交叉连接，断开保护线路板到支线路板的电交叉连接。只有工作线路板的信号通过支线路板传送到客户侧设备。

如果触发倒换，例如站点B的工作线路板输入端口的光纤故障，倒换过程如图5所示。

当检测到光纤故障的时候，将通道状态上报给B站点的主控板。B站点的交叉板切换电交叉连接。B站点的交叉板建立保护线路板到支线路板的电交叉，删除工作线路板到支线路板的电交叉。只有保护线路板的信号通过支线路板传送到客户侧设备。

图5 SNCP倒换原理图

4 光功率计算

通过设置单板通道的光功率衰减值，使发送端输出信号的光功率在预设范围内。光放大板的标称输入光功率计算通常采用P标=P单+10*lgN进行计算。

光纤线路接口板:实现主光通道C波段业务波长与光监控通道的合波和分波。各个关口间的插入损耗可取1dB。

光缆衰减0.3dB/km。

光纤线路接口板IN口输入光功率为发端OUT端口输出光功率减线路光缆衰耗值。即收端光纤线路接口板Pin为Pout减0.3dB/km*光缆长度。

5 结束语

本文主要描述了OTN的光层结构、光功率计算、光方向设计、子网连接保护和光通道频率规划。通过介绍光功率计算，得出各节点的光功率，分析保护倒换原因，从而快速判断和确定故障位置。