超長(zhǎng)距離波分傳輸系統(tǒng)及其增值服務(wù)

在超長(zhǎng)距離傳輸（ULH）過(guò)程中，喇曼放大、色散補(bǔ)償、前向糾錯(cuò)、碼型技術(shù)等已經(jīng)成為被眾多傳輸設(shè)備供應(yīng)商認(rèn)同并取得廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)還必須注意到，在一個(gè)ULH傳輸系統(tǒng)中僅有這些物理層的關(guān)鍵技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的；在傳輸網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，對(duì)傳輸設(shè)備的業(yè)務(wù)接入性能、保護(hù)倒換性能、維護(hù)性能等方面也有很高的要求。以運(yùn)維性能為例，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性給設(shè)備維護(hù)帶來(lái)了相當(dāng)大的困難，電信運(yùn)營(yíng)的維護(hù)成本也隨之增加。特別是對(duì)于LH、ULH傳輸系統(tǒng)，面臨著跨段距離不均勻、站點(diǎn)所處物理環(huán)境多變、傳輸光纖組份和物理特性不一致等諸多復(fù)雜因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前電信系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用已經(jīng)占到了設(shè)備后期使用費(fèi)用的70％。因此，如何降低運(yùn)維成本也是各運(yùn)營(yíng)商所關(guān)注的重點(diǎn)，而傳輸設(shè)備高效、方便的維護(hù)特性在運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)中具有舉足輕重的作用。

鑒于此，在LH、ULH傳輸設(shè)備中，必須配備與其傳送能力相適應(yīng)的、高效方便的保護(hù)措施和維護(hù)特性，使用戶及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)使其處于最佳工作狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可以快速定位故障區(qū)段，保證業(yè)務(wù)的可靠傳輸和業(yè)務(wù)質(zhì)量。此外，根據(jù)傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)，還可以提供一系列的增值服務(wù)功能，如在傳輸系統(tǒng)中集成光譜分析模塊、利用監(jiān)控信道傳遞時(shí)鐘信號(hào)等來(lái)滿足多樣化的客戶需求。上述措施都是增強(qiáng)傳輸設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)“可運(yùn)營(yíng)、可維護(hù)、可管理”這一目標(biāo)并最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)商“雙贏”的關(guān)鍵。

現(xiàn)在以華為技術(shù)有限公司的長(zhǎng)途DWDM產(chǎn)品為例，介紹ULH傳輸系統(tǒng)所提供的增值服務(wù)。

AGC和ALC功能 在一個(gè)DWDM光傳輸系統(tǒng)中，各個(gè)波長(zhǎng)承載的業(yè)務(wù)可以完全沒(méi)有關(guān)聯(lián)，因此在整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)中須保證各個(gè)光信道傳輸性能的獨(dú)立性。但是DWDM系統(tǒng)中的光放大器增益一般與輸入總光功率有關(guān)。對(duì)于一個(gè)未采用增益控制的光放大器，當(dāng)系統(tǒng)所承載的光信道出現(xiàn)下波時(shí)，剩余光信道的輸出光功率就會(huì)隨之增加，反之亦然。此外，任何信道的光功率偏離設(shè)計(jì)要求時(shí)都有可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能的劣化。上述問(wèn)題的一個(gè)有效解決方案是采用光放大器的自動(dòng)增益控制（AGC）技術(shù)，它的作用是使每個(gè)通道的信號(hào)增益與光纖內(nèi)總的通道數(shù)目無(wú)關(guān)，在線光信道數(shù)目發(fā)生改變時(shí)，仍然保證其它每個(gè)波長(zhǎng)的增益不受影響。AGC是單板級(jí)別的調(diào)節(jié)功能，該技術(shù)安全、可靠，不會(huì)引入額外的通道代價(jià)，在DWDM傳輸系統(tǒng)已獲廣泛應(yīng)用。

另外，在DWDM系統(tǒng)應(yīng)用中，光纖老化、連接器老化或人為因素都會(huì)引入光纖鏈路的異常衰減。對(duì)于僅采用AGC模式的傳輸系統(tǒng)，當(dāng)某一段線路衰減增加時(shí)，下游的所有放大器的輸入輸出光功率都將下降，最終導(dǎo)致接收端的光功率和OSNR的下降，甚至危害誤碼性能。衰減增大的傳輸光纖越靠近鏈路的前端，對(duì)接收端OSNR的影響就越大。在傳輸設(shè)備中采用自動(dòng)線路控制（ALC）技術(shù)，可有效地避免這種光纖鏈路損耗的異常增加所導(dǎo)致的系統(tǒng)性能劣化。

ALC功能可以定位出現(xiàn)損耗異常增加的光纖鏈路，并自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)放大器的增益以補(bǔ)償該段傳輸光纖損耗的變化，保證后續(xù)光放大器的輸入輸出光功率基本不變。采用ALC功能后，傳輸光纖線路損耗的變化對(duì)接收端OSNR的影響要小得多，并且不會(huì)影響接收端OTU的接收光功率。與AGC相比，ALC是系統(tǒng)級(jí)別的調(diào)節(jié)功能，在提高傳輸信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)，也提高了設(shè)備的可維護(hù)性。

總之，AGC、ALC功能的綜合采用和相互配合，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸系統(tǒng)的光功率調(diào)節(jié)，保持各段傳輸光纖的入纖光功率的一致性，減輕由于光纖鏈路或系統(tǒng)性能劣化而對(duì)傳輸性能造成的影響。

內(nèi)置光譜分析單元 華為長(zhǎng)途波分傳輸設(shè)備集成了光譜分析單元，它是一項(xiàng)具有突出運(yùn)維優(yōu)勢(shì)的增值功能。WDM信道的光譜性能是反映網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣的最基本參數(shù)，在DWDM網(wǎng)絡(luò)中，掌握網(wǎng)絡(luò)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的OSNR、光功率、中心波長(zhǎng)等參數(shù)，基本上可判斷出網(wǎng)絡(luò)的性能、故障位置。采用內(nèi)置光譜分析儀可以幫助維護(hù)人員及時(shí)了解DWDM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，從分析儀上報(bào)的數(shù)據(jù)可以了解傳輸系統(tǒng)不同參考點(diǎn)處的WDM波形特性，包括每個(gè)通道的光功率、OSNR、波長(zhǎng)、中心頻率偏移以及系統(tǒng)中總的通道數(shù)量和WDM光譜平坦度，使網(wǎng)管人員對(duì)于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)一目了然，也便于提前發(fā)現(xiàn)潛在的傳輸性能劣化現(xiàn)象。

光纖光纜自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 在長(zhǎng)途傳輸設(shè)備中集成光纖光纜自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（OAMS，Optical Fiber line cable Automatic Monitoring System），是華為長(zhǎng)途波分傳輸系統(tǒng)的另一項(xiàng)貼近用戶需求的創(chuàng)新。長(zhǎng)途波分系統(tǒng)跨越的地理環(huán)境十分復(fù)雜，設(shè)備配置不均，一旦傳輸光纜老化、破損，將對(duì)業(yè)務(wù)傳送造成無(wú)法預(yù)計(jì)的影響。光纜斷裂將直接造成所有業(yè)務(wù)中斷，后果非常嚴(yán)重。光纜修復(fù)過(guò)程中，故障點(diǎn)的定位也需要專門儀器進(jìn)行測(cè)定，如光時(shí)域反射儀（OTDR，Optical Time Domain Reflector）等。傳輸光纖的這些潛在故障大大增加了運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)人員配備和維護(hù)儀表投資。嵌入式OAMS系統(tǒng)利用OTDR技術(shù)，通過(guò)測(cè)試傳輸光纖路徑上不同距離處的反射譜，獲得光纖線路的損耗、光連接器損耗特性及其歷史變化趨勢(shì)，提供光纖老化預(yù)警。如存在光纖故障，OAMS系統(tǒng)可發(fā)出相應(yīng)告警并精確定位光路中斷點(diǎn)位置和斷點(diǎn)類型，方便光纖線路維護(hù)和監(jiān)控。傳輸系統(tǒng)中內(nèi)嵌OAMS特性可進(jìn)一步完善傳輸設(shè)備的告警性能，變被動(dòng)維護(hù)為主動(dòng)維護(hù)，增強(qiáng)了傳輸網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性。

PDH時(shí)鐘傳送 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)對(duì)同步時(shí)鐘要求嚴(yán)格，實(shí)現(xiàn)成本較高。傳統(tǒng)傳送時(shí)鐘方式主要通過(guò)PDH設(shè)備來(lái)完成。PDH設(shè)備由于技術(shù)的落后，目前已成為各大運(yùn)營(yíng)商的主要網(wǎng)改對(duì)象，并且采用PDH傳送時(shí)鐘還需額外占用光纖資源。如果能在長(zhǎng)途傳送設(shè)備中提供同步時(shí)鐘傳輸通道，不失為一種明智的選擇。華為的長(zhǎng)途波分傳輸系統(tǒng)可以為同步網(wǎng)的時(shí)鐘提供PDH級(jí)別的傳輸通道，系統(tǒng)可以雙向傳送3路2MPDH時(shí)鐘，并可在任何站點(diǎn)選擇上下或者穿通。同時(shí)可以根據(jù)時(shí)鐘的優(yōu)先級(jí)別，選擇對(duì)時(shí)鐘單板進(jìn)行1＋1的單板保護(hù)。上述功能為時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)傳送提供了一個(gè)新的、高附加值的解決方案。

總結(jié) 近年來(lái)國(guó)內(nèi)的電信業(yè)務(wù)一直保持著持續(xù)高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，服務(wù)于日益擴(kuò)大的用戶群體。對(duì)于電信系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商而言，如何更有效地降低成本、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率、開(kāi)發(fā)新業(yè)務(wù)和增加業(yè)務(wù)收入，是保障正常運(yùn)營(yíng)和持續(xù)高速發(fā)展的重要策略之一。超長(zhǎng)距離DWDM傳輸技術(shù)由于節(jié)省了大量昂貴的電中繼設(shè)備，能大幅度降低投資成本，提高系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和可靠性，具有良好的升級(jí)擴(kuò)容潛力，同時(shí)提供高效方便的維護(hù)特性及其它增值服務(wù)。對(duì)于中國(guó)這樣的幅員遼闊、人口眾多的國(guó)家，該技術(shù)有著廣闊的前景和應(yīng)用市場(chǎng)。

寬帶接入、3G移動(dòng)通信等多元化新興通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，也深刻地影響著當(dāng)今電信網(wǎng)的概念、格局和體系，推動(dòng)電信科技的不斷進(jìn)步。未來(lái)的智能光網(wǎng)絡(luò)將要求傳送層具有巨大的吞吐容量，而超長(zhǎng)距離DWDM傳輸技術(shù)的成熟和商用化，正是邁向高容量、全光傳送網(wǎng)絡(luò)的重要一步，也是未來(lái)全光核心網(wǎng)的重要的支撐型組成部分。因此，作為喇曼放大器、超強(qiáng)FEC、色散管理、碼型技術(shù)等新技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的集大成者，超長(zhǎng)距離高容量DWDM傳輸技術(shù)必將在今后的海量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)中發(fā)揮重大作用。

來(lái)源：中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)站