波分系統(tǒng)優(yōu)化工程的實(shí)現(xiàn)和研究

1、第一章背景IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)了因特網(wǎng)術(shù)在全世界范圍的迅猛進(jìn)展，世界因特網(wǎng)業(yè)務(wù)一直維持著每69個(gè)月翻一倍的速度。隨著全世界因特網(wǎng)用戶數(shù)量和Web站點(diǎn)數(shù)量的急劇增加，對(duì)光纜傳輸網(wǎng)的規(guī)模容量、組網(wǎng)技術(shù)等方面提出了更高要求。原有的SDH系統(tǒng)已無(wú)法知足更大容量的業(yè)務(wù)需求，只有波分復(fù)用系統(tǒng)能直接提供】P業(yè)務(wù)所需要的s或10Gb/s或更高速度的光通道解決通信系統(tǒng)的帶寬問(wèn)題。波分復(fù)用技術(shù)是指在一根光纖上利用多個(gè)波長(zhǎng)傳輸光信號(hào)，充分利用光纖的寬帶寬資源，使得傳輸容量得以迅速擴(kuò)大，它第一次把復(fù)用方式由GX號(hào)轉(zhuǎn)移到了光信號(hào)，在光域上采用波分復(fù)用的方式提高光載波信號(hào)的傳輸速度和傳輸容量，從而提高通信系統(tǒng)的性價(jià)比和經(jīng)濟(jì)有

2、效性，知足不斷增加的GX業(yè)務(wù)和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。波分復(fù)用是未來(lái)全光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，也標(biāo)志著光通信時(shí)期的真正來(lái)臨。但是系統(tǒng)容量和承載業(yè)務(wù)量的激增，也對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了龐大的壓力，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)阻斷會(huì)引發(fā)大量的業(yè)務(wù)中斷，從而造成嚴(yán)峻的后果。因此如何改良波分系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性，成為擺在保護(hù)人員眼前一個(gè)急需解決的問(wèn)題。背景的意義和來(lái)源從這幾年的進(jìn)展趨勢(shì)看，通信業(yè)務(wù)類型和流量都發(fā)生了專門大的轉(zhuǎn)變，用戶的通信需求呈現(xiàn)多樣化、個(gè)性化的趨勢(shì)，以往單純的話音業(yè)務(wù)已被Inicrnct>多媒體業(yè)務(wù)和移動(dòng)通信等多種需求所替代，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占據(jù)了通信網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)量的99%以上。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正呈指數(shù)式增加，其增加率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的語(yǔ)

3、音業(yè)務(wù)，尤其是P業(yè)務(wù)正呈爆炸式增加，通信業(yè)務(wù)單位比特價(jià)錢呈加速下降趨勢(shì)，面對(duì)業(yè)務(wù)收入增加壓力，通信網(wǎng)絡(luò)需要承載倍增的數(shù)據(jù)量。隨著業(yè)務(wù)的進(jìn)展，面對(duì)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提出的愈來(lái)愈高的帶寬需求，傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在保證業(yè)務(wù)傳送高靠得住性的同時(shí)，利用成熟的新技術(shù)來(lái)提供帶寬更寬、業(yè)務(wù)種類更多樣、調(diào)度更靈活、配置更方便和服務(wù)質(zhì)量不同化的傳送通道，為整個(gè)GX的業(yè)務(wù)進(jìn)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。GX基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)通過(guò)近幾年，專門是2003年全區(qū)范圍內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，此刻已經(jīng)形成了兩個(gè)層面：DWDV光層面和SDH電層面。SDH網(wǎng)絡(luò)大體為環(huán)型組網(wǎng)，在線路發(fā)生故障時(shí)，SDH能通過(guò)系統(tǒng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的迂回傳輸，確保業(yè)務(wù)的無(wú)阻斷性。D*DM由于光纜資源

4、不足且系統(tǒng)業(yè)務(wù)量不大，所以在原來(lái)的設(shè)計(jì)建設(shè)階段并未考慮系統(tǒng)保護(hù)的建設(shè)，僅將D*DM做為鏈型組網(wǎng)，系統(tǒng)的安全性相對(duì)較差。中國(guó)GX集團(tuán)公司為提高網(wǎng)絡(luò)保護(hù)質(zhì)量，對(duì)各省GX公司提出較為嚴(yán)梏的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量考核指標(biāo)，要求各省公司采取有效辦法降低傳輸網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生率并縮短故障修復(fù)時(shí)刻確保業(yè)務(wù)的安全性。為知足集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量考核指標(biāo)，提高用戶對(duì)GX業(yè)務(wù)的滿意度,因此擬對(duì)省干DWDM網(wǎng)絡(luò)通過(guò)增加光線路自動(dòng)切換保護(hù)裝置（OLP裝置）進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，確保業(yè)務(wù)的正常利用。本人作為傳輸保護(hù)骨干參與了這項(xiàng)優(yōu)化工程的安裝、調(diào)測(cè)和驗(yàn)收等工作，系統(tǒng)的了解了波分復(fù)用技術(shù)和光保護(hù)系統(tǒng)的的具體應(yīng)用，因此提出本課題“GX波分系統(tǒng)優(yōu)化

5、工程的實(shí)現(xiàn)與研究”，通過(guò)將理論與實(shí)踐相結(jié)合，以便更好地提高自身的理論分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力，進(jìn)一步提高自身的保護(hù)水平，更好地為企業(yè)的進(jìn)展做奉獻(xiàn)!主要內(nèi)容和特點(diǎn)本論文一共五章，從五個(gè)部份對(duì)GX波分系統(tǒng)優(yōu)化工程進(jìn)行論述。具體結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容如下：第一章：背景，簡(jiǎn)述背景的意義和來(lái)源；第二章：波分復(fù)用技術(shù)，主要介紹波分復(fù)用技術(shù)的概念、工作原理、特點(diǎn)，光線路保護(hù)技術(shù)的概念和原理，影響波分復(fù)用系統(tǒng)進(jìn)展的主要因素；第三章：波分系統(tǒng)優(yōu)化方案，描述GX基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀，按照現(xiàn)狀提出波分系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)方案，通過(guò)優(yōu)化方案性能計(jì)算確認(rèn)優(yōu)化方案的可行性，合理安排優(yōu)化系統(tǒng)的配置，分析各關(guān)鍵設(shè)每模塊的主要功能、應(yīng)用范圍和主要的性

6、能指標(biāo)；第四章：波分系統(tǒng)增加OLP的實(shí)施和研究，重點(diǎn)討論優(yōu)化波分系統(tǒng)調(diào)測(cè)實(shí)施和工程驗(yàn)收測(cè)試工作，對(duì)在工程調(diào)測(cè)實(shí)施進(jìn)程中發(fā)覺(jué)的問(wèn)題進(jìn)行分析解決，確保系統(tǒng)能正常運(yùn)行。第五章：建設(shè)總結(jié)和建議，通過(guò)對(duì)本次優(yōu)化工程進(jìn)行總結(jié)提出了建議，并對(duì)此后可進(jìn)一步深切研究的工作進(jìn)行展望。GX波分系統(tǒng)優(yōu)化工程是GX第一次利用光線路保護(hù)技術(shù)對(duì)省內(nèi)波分系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，在技術(shù)應(yīng)用層面，本論文不同于一般的相關(guān)應(yīng)用研究，其特點(diǎn)主要體此刻以下兩個(gè)方面：(1)具有較強(qiáng)的針對(duì)性。本論文從GX波分系統(tǒng)的實(shí)際情形動(dòng)身提出相應(yīng)的優(yōu)化建設(shè)方案，較好的解決了GX波分系統(tǒng)單鏈路工作容易引發(fā)業(yè)務(wù)阻斷的問(wèn)題。(2)具有技術(shù)上的指導(dǎo)性。在因特網(wǎng)技術(shù)的迅猛

7、進(jìn)展下，GX和下轄地市愈來(lái)愈多的采用波分復(fù)用系統(tǒng)來(lái)知足IP業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的需求，業(yè)務(wù)的激憎對(duì)系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求。本次GX波分系統(tǒng)的優(yōu)化工程的順利實(shí)施對(duì)GX下轄地市以后開(kāi)展本地網(wǎng)波分系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性和借鑒意義。第二章波分復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)的概念和工作原理波分復(fù)用(WDM)的概念波分復(fù)用N，DM:WavelengthDivisionMultiplexing是光纖通信中的一種傳輸技術(shù)，它利用了一根光纖能夠同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光載波的特點(diǎn)，把光纖可能應(yīng)用的波長(zhǎng)范圍劃分為若干個(gè)波段,每一個(gè)波段作一個(gè)獨(dú)立的通道傳輸一種預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)叫波分復(fù)用是對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行復(fù)用，能夠復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)與

8、相鄰兩波長(zhǎng)的距離有關(guān):距離越小，復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)就越多。一般當(dāng)相鄰兩峰值波長(zhǎng)的距離為50-100nm時(shí)稱為波分復(fù)用WDM(WavelengthDivisionMultiplexing系統(tǒng)，而當(dāng)相鄰兩峰值波長(zhǎng)的距離為1-1Onm時(shí)稱為密集波分復(fù)用DWDM(DcnscWavelengthDivisionMultiplexing123oDWDM的原理D*DM技術(shù)第一次把復(fù)用方式從GX號(hào)轉(zhuǎn)移到光信號(hào)，在光域上用波長(zhǎng)復(fù)用的方式提高傳輸速度，光信號(hào)實(shí)現(xiàn)了直接復(fù)用和放大，而再也不回到GX號(hào)上處置，而且各個(gè)波長(zhǎng)彼此獨(dú)立，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)梏式透明。D*DM系統(tǒng)的組成及光譜示用意如圖21所示。發(fā)送端的光發(fā)射機(jī)發(fā)出波長(zhǎng)不同

9、而精度和穩(wěn)固度知足必然要求的光信號(hào)，通過(guò)光波長(zhǎng)復(fù)用器復(fù)用在一路送入摻銅光纖功率放大器（摻穿光纖放大器主要用來(lái)彌補(bǔ)合波器引發(fā)的功率損失和提高光信號(hào)的發(fā)送功率），再將放大后的多路光信號(hào)送入光纖傳輸，中間能夠按照情形決定有或沒(méi)有光線路放大器，抵達(dá)接收端經(jīng)光前置放大器（主要用于提高接收靈敏度，以便延長(zhǎng)傳輸距離）放大以后，送入光波長(zhǎng)分解器分解出原來(lái)的各路光信號(hào)。圖2-1:DWDM系統(tǒng)的組成及頻譜示用意:'1DWDM可分為兩類：開(kāi)放式和集成式。開(kāi)放式DWDM的特點(diǎn)是采用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)，將復(fù)用終端符合建議或建議的各類光信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合ITU-T建議的建議的不同波長(zhǎng)信號(hào)，然后進(jìn)行合波。集成式DWDM沒(méi)有

10、采用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)，它要求復(fù)用終端的光信號(hào)的波長(zhǎng)符合ITU-T建議的建議的波長(zhǎng)，如此它們?cè)诮尤牒喜ㄆ鲿r(shí)就占據(jù)不同的通道從而完成合波。在實(shí)際應(yīng)用中開(kāi)放式DWDM和集成式DWDM能夠按照需要選擇。由于開(kāi)放式DWDM能知足多廠家接入應(yīng)用范圍更廣，所以在GX波分系統(tǒng)中均采用開(kāi)放式DWDM系統(tǒng)。（注：圖1一1中左為開(kāi)放式，右為集成式）DWDM的特點(diǎn):超大容置目前利用的普通光纖可傳輸?shù)膸捠菬o(wú)窮的，但其利用率還很低。利用DWDM技術(shù)能夠使一根光纖的傳輸容量比單波長(zhǎng)傳輸容量增加幾倍、兒十倍乃至幾百倍。WDM系統(tǒng)的復(fù)用光通路速度目前在GX商用已達(dá)40Gb/S,單纖傳輸容量可達(dá)1600G乃至更高。對(duì)數(shù)據(jù)的“透明”

11、傳輸由于DWDM系統(tǒng)按光波長(zhǎng)的不同進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，而與信號(hào)的速度和電調(diào)制方式無(wú)關(guān)，即對(duì)數(shù)據(jù)是“透明”的。一個(gè)WDM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能夠承載多種格式的“業(yè)務(wù)”信號(hào)，如ATM、IP或未來(lái)有可能出現(xiàn)的信號(hào)。WDM系統(tǒng)完成的是透明的傳輸，對(duì)于“業(yè)務(wù)”層信號(hào)來(lái)講，WDM系統(tǒng)中的各個(gè)光波長(zhǎng)通道就像“虛擬”的光纖一樣。系統(tǒng)升級(jí)時(shí)能最大限度的保護(hù)已有投資在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和進(jìn)展中，無(wú)需對(duì)光纜線路進(jìn)行改造，只需改換光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)即可實(shí)現(xiàn)，是理想的擴(kuò)容手腕，也是引入寬帶業(yè)務(wù)的方便手腕，而且利用增加一個(gè)波長(zhǎng)即可引入任意想要的新業(yè)務(wù)或新容量，對(duì)原有的復(fù)用光通路不會(huì)產(chǎn)生不良影響，從而實(shí)現(xiàn)WDM系統(tǒng)的光滑升級(jí)和擴(kuò)容。高度的組網(wǎng)靈

12、活性、經(jīng)濟(jì)性和靠得住性利用WDM技術(shù)組成的新型通信網(wǎng)絡(luò)比用傳統(tǒng)的電時(shí)分復(fù)用技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要大大簡(jiǎn)化，而且網(wǎng)絡(luò)層次分明，各類業(yè)務(wù)的調(diào)度只需調(diào)整相應(yīng)光信號(hào)的波長(zhǎng)即可實(shí)現(xiàn)。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、層次分明和業(yè)務(wù)調(diào)度方便，由此而帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和靠得住性是顯而易見(jiàn)的。可兼容全光互換能夠預(yù)見(jiàn)，在未來(lái)可望實(shí)現(xiàn)的全光網(wǎng)絡(luò)中，各類GX業(yè)務(wù)的上下、交叉連接等都是在光上通過(guò)對(duì)光信號(hào)波長(zhǎng)的改變和調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，WDM技術(shù)將是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而且WDM系統(tǒng)能與未來(lái)的全光網(wǎng)絡(luò)兼容，未來(lái)可能會(huì)在已經(jīng)建成的WDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光網(wǎng)絡(luò)。光線路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)的概念和工作原理

13、光線路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)所謂光線路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)（OpticalFiberLineAutoSwitchProtection,簡(jiǎn)稱光線路保護(hù)技術(shù)olp）,是指當(dāng)光傳輸線路上工作線路（纖）發(fā)生中斷或性能下降時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)地將光傳輸線路（纖）山主用線路倒換到備用線路（纖）保證傳輸系統(tǒng)取得恢復(fù)，從而使傳輸系統(tǒng)的故障歷時(shí)降至最少嘰OLP的原理光線路保護(hù)采用雙發(fā)選收、單端倒換方式。如所示。OLP板的RI1/TO1光口對(duì)應(yīng)主用線路光纖，RI2/TO2光口對(duì)應(yīng)備用線路光纖。OTU1 | ；MUXOTUn | )圖2-2光線路保護(hù)原理OLP的工作原理如下：發(fā)端OLP板將信號(hào)同時(shí)發(fā)往主用和備用線路光纖，收端OL

14、P板對(duì)線路信號(hào)光功率進(jìn)行檢測(cè)比較，未來(lái)自RI1口的工作線路信號(hào)傳給FIU板。當(dāng)收端OLP板檢測(cè)發(fā)覺(jué)工作通道線路信號(hào)光功率不符合要求，主用和備用通道的光功率不同超過(guò)5dB時(shí)。，會(huì)未來(lái)自RI2口的信號(hào)傳給FIU,實(shí)現(xiàn)線路信號(hào)自動(dòng)倒換到備用線路光纖上。從而確保業(yè)務(wù)不因工作線路異樣而中斷。當(dāng)工作線路光纖修復(fù)后，收端OLP板將檢測(cè)到正常的工作線路信號(hào)光功率。按照在網(wǎng)管上預(yù)先的配置，線路信號(hào)能夠恢復(fù)到工作線路光纖，也能夠維持在備用線路光纖上。OLP的保護(hù)方式一般分為“1+1”保護(hù)和“1：1”保護(hù)兩類?！?+1”保護(hù)：兩頭局光纜線路側(cè)設(shè)備均采用雙發(fā)選收的保護(hù)方式。在該保護(hù)方式下，發(fā)送光功率一分為二，沿主備光

15、纖同時(shí)傳輸，接收端對(duì)兩路光功率進(jìn)行檢測(cè)，按照功率狀況和設(shè)定的切換條件選擇工作通路?！?：1”保護(hù)：兩頭局光纜線路側(cè)設(shè)備采用選發(fā)選收的保護(hù)方式。在該保護(hù)方式下，所有光功率均沿工作光纖傳輸，備用光纖無(wú)業(yè)務(wù)信號(hào)。按照工作光纖和備用光纖的狀況，同時(shí)選擇工作于主光纖或切換到備用光纖。“1+1”保護(hù)和“1：1”保護(hù)兩類OLP工作方式的特點(diǎn)詳見(jiàn)表2-1?！?+1”保護(hù)和“1：1”保護(hù)工作方式的特點(diǎn)表2-1類型1+11:1(特點(diǎn)采用雙發(fā)選收的方式，將光信號(hào)一分為二，同時(shí)沿主備用路由光纖傳輸采用選發(fā)選收的方式，主用路由光纖傳輸所有信號(hào)，出現(xiàn)故障再切換到備用路由傳輸備用路由瘡+不口傳送其他業(yè)務(wù)光信號(hào)備用路由施千可

16、以傳送其他業(yè)務(wù)光信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)備用光纖監(jiān)控和同步切換恢復(fù)時(shí)間小于25ms恢復(fù)時(shí)間小于50ms插入損耗較大插入損耗較小根據(jù)光強(qiáng)作為判斷依據(jù)啟動(dòng)單端光切換，不需要握手協(xié)議需要握手協(xié)議協(xié)調(diào)兩端的開(kāi)關(guān)切換本次優(yōu)化工程系統(tǒng)采用1+1路由保護(hù)方式。影響波分系統(tǒng)性能的主要參數(shù)DWDM系統(tǒng)為全光網(wǎng)絡(luò)，影響其系統(tǒng)性能的因素很多，其中色散、功率、光信噪比、偏振模色散是在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候需要特別考慮到的。理解上述3種參數(shù)對(duì)波分系統(tǒng)性能的影響對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)和保護(hù)有著十分重要的意義。色散受限光纖的色散是指在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，隨傳輸距離增加，由于不同成份的光傳輸時(shí)延不同引發(fā)的脈沖展寬的物理效應(yīng)，從而產(chǎn)生碼間干擾，如此必

17、需增加接收光功率才能維持原有的誤碼率水平。同時(shí)色散也會(huì)致使接收靈敏度的劣化。系統(tǒng)總的色散與光纖長(zhǎng)度成正比，光纖越長(zhǎng)色散值越大，影響越嚴(yán)峻。一般光纖存在三種色散：(1)模式色散：光纖中攜帶同一個(gè)頻率信號(hào)能量的各類模式成份，在傳輸進(jìn)程中由于不同模式的時(shí)刻延遲不同而產(chǎn)生。(2)材料色散：由于光纖纖芯材料的折射率隨頻率轉(zhuǎn)變，使得光纖中不同頻率的信號(hào)分量具有不同的傳播速度而引發(fā)的色散。(3)波導(dǎo)色散：光纖中具有同一個(gè)模式但攜帶不同頻率的信號(hào)，因?yàn)椴煌膫鞑ト核俣榷l(fā)的色散。后兩種引發(fā)的色散稱為模內(nèi)色散。簡(jiǎn)而言之，材料色散和波導(dǎo)色散是由于光纖傳輸?shù)男盘?hào)不是單一頻率所引發(fā)的，模式色散是由于光纖傳輸?shù)男盘?hào)不

18、是單一模式所引發(fā)的。模式色散存在于多模光纖中，因?yàn)楦咚俟饫w通信系統(tǒng)只采用單模光纖，所以咱們指的色散就是模內(nèi)色散。在光纖中，不同速度的信號(hào)傳過(guò)一樣的距離會(huì)有不同的時(shí)延，從而產(chǎn)生時(shí)延差，時(shí)延差越大，表示色散越嚴(yán)峻。因此，常常使歷時(shí)延差來(lái)表示色散程度。時(shí)延并非表示色散值，時(shí)延差用于表示色散值。若各信號(hào)成份的時(shí)延相同，則不存在色散，信號(hào)在傳輸進(jìn)程中不產(chǎn)生畸變。時(shí)延差可由信號(hào)各頻率成份的傳輸速度不同所引發(fā)，也可由信號(hào)各模式的傳輸速度不同所引發(fā)。與光纖色散有關(guān)的系統(tǒng)性能損傷能夠由多種原因引發(fā)，比較重要的有兩類：碼間干擾、模分派噪聲等。對(duì)于幾十至數(shù)百千米長(zhǎng)的系統(tǒng)來(lái)講，色散的影響可忽略不計(jì)。但由于光纖通信系統(tǒng)

19、傳輸速度不斷提高，和系統(tǒng)中光放大器地多級(jí)級(jí)聯(lián)使整個(gè)傳輸鏈路的總色散及其相應(yīng)色散代價(jià)變得專門大而必需認(rèn)真對(duì)待。色散限制已經(jīng)成為目前決定許多系統(tǒng)再生中繼距離的決定因素。色散受限目前一般是通過(guò)利用色散補(bǔ)償模塊DCM來(lái)解決。功率受限當(dāng)光信號(hào)沿著光纖進(jìn)行傳輸時(shí)出現(xiàn)的光功率線性減小的現(xiàn)象稱為光信號(hào)衰減，這是由于光纖損耗所致。光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸要求光功率足以抵消光纖的衰耗。光纖在1550nm窗口的衰耗系數(shù)一般為km左右，考慮到光接頭、光纖冗余度等因素，光纖綜合的光纖衰耗系數(shù)一般小于km。目前解決功率受限的方式有：1）選用低損耗的光纖；2）選擇適合的光放大器；3）提高入纖功率；4）提高接收端靈敏度。光信噪比（

20、0SNR）每通路信號(hào)的光信噪比（OSNR：Opticalsignal/noiseratio）概念為通路內(nèi)信號(hào)功率與噪聲功率的比值。在波分系統(tǒng)中，噪聲的主要來(lái)源一個(gè)是光纖放大器的自發(fā)輻射（ASE）噪聲，另一個(gè)是信號(hào)的反射噪聲。DWDM系統(tǒng)的光信噪比（OSNR）是衡量系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素，對(duì)估算和測(cè)量系統(tǒng)的誤碼性能和實(shí)際工程設(shè)計(jì)和保護(hù)有著十分重要的意義。提高光信噪比能夠采用兩種方式：采用低噪聲光放大器和采用拉曼放大技術(shù)。偏振模色散PMD光纖的偏振模色散PMD是由于光纖的不對(duì)稱性造成的，由于光纖形狀的不嚴(yán)格對(duì)稱等因素致使兩偏振傳輸軸上的等效折射率隨機(jī)不等，進(jìn)而致使傳輸速度的不同，因?yàn)樵诮邮招盘?hào)時(shí)，由于

21、兩軸上的群速度時(shí)延不同而致使信號(hào)展寬，這種現(xiàn)象稱為偏振模色散（PMD）。偏振模色散用群速度時(shí)延之差（即差分群時(shí)延DGD）來(lái)表示。偏振模色散PMD包括：一階PMD和二階PMD。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸率較低和距離相對(duì)較短時(shí).（例如目前常常利用的10Gb/S及以下速度的WDM系統(tǒng)）PMD只是一階PMD,其影響微乎其微。但對(duì)于40Gb/S及以上速度的WDM系統(tǒng)，二階PMD將成為限制系統(tǒng)性能的因素八、和文件均建議單模光纖的PMD系數(shù)應(yīng)低于km/“測(cè)。非線性效應(yīng)在高速度傳輸系統(tǒng)中，尤其在信道數(shù)很多、信道距離很小的密集波分復(fù)用系統(tǒng)中，非線性效應(yīng)成為限制系統(tǒng)性能的因素之一。傳輸光纖非線性效應(yīng)具有以下特點(diǎn)。一是種類多，主要

22、分為受激散射（包括受激布里淵散射SBS與受激拉曼散射SRS兩種）和光克爾效應(yīng)（包括自相位調(diào)制SPM、交義相位調(diào)制XPM、四波混頻FWM等）。二是作用復(fù)雜，非線性效應(yīng)是光與傳輸媒質(zhì)的彼此作用，作用的關(guān)系涉及因素很多，超級(jí)復(fù)雜。三是與色散、有效面積等光纖參數(shù)關(guān)系緊密。許多非線性效應(yīng)與色散相關(guān)；而有效面積的增大，能夠減小光纖中的功率密度，能夠降低非線性效應(yīng)。四是與光功率緊密相關(guān)。非線性效應(yīng)一般是光與傳輸媒質(zhì)光纖彼此作用的產(chǎn)物。要發(fā)生非線性效應(yīng)，光需要達(dá)到必然的閾值功率，不同的非線性效應(yīng)在不同條件下的閾值功率不同。降低光功率是減小非線性效應(yīng)的一個(gè)方式之一。第三章波分系統(tǒng)優(yōu)化方案?jìng)鬏斁W(wǎng)現(xiàn)狀GX的傳輸網(wǎng)絡(luò)

23、通過(guò)近幾年的大力建設(shè)，在區(qū)內(nèi)二級(jí)干線層面上已形成SDH+DWDM的結(jié)構(gòu)，專門好地支撐了各地市的業(yè)務(wù)進(jìn)展。SDH網(wǎng)絡(luò)大體為環(huán)型組網(wǎng)，DWDM則為鏈型組網(wǎng)。對(duì)于SDH環(huán)形網(wǎng)來(lái)講，主要提供2Mb/S語(yǔ)音業(yè)務(wù)和出租業(yè)務(wù)，SDH具有自愈保護(hù)倒換功能，必然程度上保障了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全和靠得住。DWDM環(huán)形網(wǎng)主要面向數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)層面提供s、10Gb/S以上的帶寬，；但那時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)并未配備倒換模塊，所以DWDM系統(tǒng)不具有保護(hù)倒換功能，安全性相對(duì)較差。GX省干DWDM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GX省干DWDM系統(tǒng)匚程采用華為公司的OptiXBWS1600G-III型設(shè)備，利用C波段偶數(shù)波道，頻率范圍，波道的頻率距離100GHz

24、,每波道信號(hào)接入的最高速度為10Gbit/S,在單根光纖中復(fù)用的業(yè)務(wù)通道數(shù)最多可達(dá)40波，系統(tǒng)的最大傳輸容量為400Gbit/S。GX省干DWDM系統(tǒng)由13個(gè)鏈路組成4個(gè)DWDM環(huán)路系統(tǒng)，每一個(gè)鏈路的系統(tǒng)容量均為40X10Gb/s,四個(gè)環(huán)路系統(tǒng)別離為：環(huán)一：邕寧-鹿寨-宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)；環(huán)二：邕寧-合浦-北流-鹿寨-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)；環(huán)三：邕寧-蒼梧-永福-鹿寨-邕宇40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)；環(huán)四：邕寧-上思-浦北-匿寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)。省干DWDM系統(tǒng)波長(zhǎng)建議規(guī)定，WDM系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)范圍是，對(duì)應(yīng)的工作頻率為。WDM通常利用

25、頻率來(lái)表示其工作范圍，工作頻率和工作波長(zhǎng)的關(guān)系為：入二c/f式(3-1)絕對(duì)頻率參考是指WDM系統(tǒng)標(biāo)稱中心頻率的絕對(duì)參考點(diǎn)。用絕對(duì)參考頻率加上規(guī)定的通道距離就是各復(fù)用光通路的具體標(biāo)稱中心頻率(中心波長(zhǎng))。建議規(guī)定，WDM系統(tǒng)的絕對(duì)頻率參考為，與之相對(duì)應(yīng)的光波長(zhǎng)為。紅字部份參考lp27GX省干華為DWDM系統(tǒng)采用華為C波段偶數(shù)40波密集波分復(fù)用設(shè)備，系統(tǒng)工作在波長(zhǎng)范圍，每信道頻率距離為100GHz,具體的各信道波長(zhǎng)分派見(jiàn)下表：40X10Gb/s系統(tǒng)工作波長(zhǎng)及中心頻率分派表表3-1序號(hào)中心頻率(THz)波長(zhǎng)(nm)序號(hào)中心頻率(THz)波長(zhǎng)(nm)序號(hào)中心頻率(THz)波長(zhǎng)(nm)XI入15入29

26、n入16入30)3X17入31入4X18入32入5Z19入3316X20入34X7入21入35X8入22入36X9入23入37X10入24入38Ml入25入39X12入26入40入13入27入14入28GX省干波分網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性GX省干DWDM網(wǎng)絡(luò)承載了大量大顆粒的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，隨著網(wǎng)絡(luò)1P化后數(shù)據(jù)網(wǎng)不僅承教了上網(wǎng)業(yè)務(wù)，同時(shí)還承載大量軟互換業(yè)務(wù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性的要求進(jìn)一步提高。按照對(duì)GX省干波分系統(tǒng)近兩年的故障情形分析，波分系統(tǒng)的故障大體分為設(shè)備故障和線路故障。其中線路故障占全數(shù)故障的七成以上，是影響波分系統(tǒng)安全性的主要問(wèn)題。光纜線路阻斷原因各類各樣，有地質(zhì)災(zāi)害、外力施工、偷盜等等。一旦發(fā)生光纜中

27、斷，業(yè)務(wù)恢復(fù)主要的手腕目前有兩個(gè)，一個(gè)是通過(guò)光纜中斷的兩個(gè)端局實(shí)施備用纖芯調(diào)度，另一個(gè)是上下業(yè)務(wù)的端局進(jìn)行備用波道調(diào)度。備用纖芯調(diào)度由于波分系統(tǒng)對(duì)光纜纖芯的衰耗、色散等參數(shù)都有較高的要求，在實(shí)施纖芯調(diào)度的時(shí)候，難以避免由于操作方式和配合誤差而造成調(diào)度超時(shí)的情形。而備用波道調(diào)度若系統(tǒng)開(kāi)放的波道數(shù)過(guò)量則無(wú)法在短時(shí)刻內(nèi)將全數(shù)的業(yè)務(wù)進(jìn)行迂回調(diào)度，一樣存在超時(shí)的可能。因此，在出現(xiàn)光纜線路阻斷的情形下，線路和機(jī)務(wù)人員都面臨著龐大的壓力，更重要的是影響了客戶的對(duì)中國(guó)GX網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的感知。因此,網(wǎng)絡(luò)生存能力成為影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與構(gòu)建的重要因素，而光路層的保護(hù)與恢復(fù)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存能力有著重大的影響。本期優(yōu)化工程

28、做為一個(gè)試點(diǎn)工程，目前僅計(jì)劃在GX省干DWDM4個(gè)DWDM環(huán)路系統(tǒng)當(dāng)選擇一個(gè)系統(tǒng)來(lái)開(kāi)展優(yōu)化。通過(guò)對(duì)GX省干DWDM系統(tǒng)業(yè)務(wù)利用情形分析,GX省干DWDM系統(tǒng)中環(huán)一邕寧-鹿寨-宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)做為核心系統(tǒng)，開(kāi)通的波道數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他系統(tǒng)開(kāi)通的波道數(shù)，因此本次工程就對(duì)環(huán)一邕寧-鹿寨-宜州-田東-邕宇40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在環(huán)一系統(tǒng)中增加光線路保護(hù)倒換裝置，提升系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。省干波分系統(tǒng)優(yōu)化方案系統(tǒng)組網(wǎng)方案本次工程對(duì)GX省干華為DWDM的環(huán)一邕寧-鹿寨-宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在環(huán)一系統(tǒng)中各段新建第二路由，增加光線路保

29、護(hù)倒換裝置，將各段改造為DWDM(1+1)路由保護(hù)系統(tǒng)，提升系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。具體的建設(shè)方案如表所示：邕宇-鹿寨-宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)優(yōu)化路由表表3-2系統(tǒng)系統(tǒng)段落系統(tǒng)路由邕寧-鹿寨-邕寧-鹿寨主用路由：邕寧-賓陽(yáng)-來(lái)賓-寨系統(tǒng)系統(tǒng)段落系統(tǒng)路由宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM備用路由：邕寧-蒲廟-橫縣-貴港-武宣-鹿寨鹿寨-宜州主用路由：鹿寨-象州-宜州備用路由：鹿寨-柳城-巴馬-宜州宜州-田東主用路由：宜州-東蘭-凌云-田東備用路由：宜州-源頭-平樂(lè)邛日朔-田東（借鑒源頭-平樂(lè)邛日朔）田東-邕寧主用路由：田東-桂平-大安-邕寧備用路由：田東-田陽(yáng)-隆安-壇

30、洛-邕寧系統(tǒng)組網(wǎng)的具體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D3-1所示:象州桂平大安圖3-1優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組網(wǎng)圖系統(tǒng)優(yōu)化方式本工程采用光線路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)（OLP）對(duì)環(huán)一邕寧-鹿寨-宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，系統(tǒng)的保護(hù)方式為1+1路由保護(hù)方式。在正常的情形下，波分系統(tǒng)工作在工作路由上，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)切換至備用路由。路由的自動(dòng)切換功能由OLP板提供。OLP板配置在需進(jìn)行路由保護(hù)的系統(tǒng)段兩頭，采用雙發(fā)選收、單端倒換的保護(hù)方式實(shí)現(xiàn)路由的1+1保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)本次工程是對(duì)GX省干華為DWDM環(huán)一的優(yōu)化工程，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)利舊。GX省干華為DWDM的網(wǎng)管系統(tǒng)是采用華為公司的OptiXi

31、ManagerT2000網(wǎng)元管理系統(tǒng)。華為公司的OptiXiManagerT2000系統(tǒng)是一個(gè)網(wǎng)元級(jí)光網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)，是具有部份核心網(wǎng)絡(luò)層管理功能的網(wǎng)元級(jí)管理系統(tǒng)，為用戶提供適合運(yùn)維的智能化功能特性。OptiXiManagerT2000系統(tǒng)網(wǎng)管信息有兩種傳送方式，一是帶內(nèi)方式，需要利用光監(jiān)控信道單元，監(jiān)控信道波長(zhǎng)1510nm,通過(guò)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元接入本工程的網(wǎng)管系統(tǒng)。二是帶外方式，帶外通信采用以太網(wǎng)的方式進(jìn)行信息傳送，通過(guò)HUB將網(wǎng)管、網(wǎng)元、路由器連接起來(lái)，并通過(guò)路由器走外部路由與其余有網(wǎng)管的站點(diǎn)聯(lián)系。本工程利舊原有省干DWDM系統(tǒng)的網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)新增設(shè)備進(jìn)行管理，網(wǎng)元之間的網(wǎng)管信息采用帶內(nèi)方式通過(guò)光監(jiān)

32、控信道OSC進(jìn)行傳送。省干波分系統(tǒng)優(yōu)化方案性能計(jì)算DWDM系統(tǒng)為全光網(wǎng)絡(luò)，影響其系統(tǒng)性能的因素很多，其中衰耗限制、色散限制和光信噪比限制是在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候需要特別考慮到的。理解上述3種參數(shù)對(duì)波分系統(tǒng)性能的影響對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)和保護(hù)有著十分重要的意義。因?yàn)镚X省干波分系統(tǒng)優(yōu)化是在環(huán)一系統(tǒng)中各段新建第二路由，增加光線路保護(hù)倒換裝置，將各段改造為DWDM（1+1）路由保護(hù)系統(tǒng)，所以系統(tǒng)的性能計(jì)算僅針對(duì)新建的保護(hù)路由。在了解影響波分復(fù)用系統(tǒng)性能的3種主要因素具體計(jì)算方式前，咱們先了解一下WDM光傳輸系統(tǒng)的光接口全數(shù)參考點(diǎn)。為了規(guī)范光接口參數(shù)，ITU-T文件概念了WDM光傳輸系統(tǒng)的全數(shù)參考點(diǎn)，如圖所示

33、。Txl,Tx2,TxN一般是系統(tǒng)的終端發(fā)送機(jī)，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器），將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波歸并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光教波分開(kāi)。圖3-2WDM光傳輸系統(tǒng)光接口的參考點(diǎn)其中:0M：光復(fù)用器；0D：光分用器：0A：光放大器；TX/RX：光波長(zhǎng)變換器OTU；Sl-Sn點(diǎn)別離為信道1n的發(fā)送機(jī)的輸出光連接器處光纖上的參考點(diǎn)；S點(diǎn)為接收端OTU輸出光連接器處的參考點(diǎn)；RmlRmn點(diǎn)別離為OM/OA相對(duì)于信道1n的輸入光連接器前面的光纖上的參考點(diǎn)；MPI-S(S')點(diǎn)是OM/OA輸出光連接器以后光纖上的參考點(diǎn)；M

34、PI-R(R')點(diǎn)是OA/OD輸入光連接器之前光纖上的參考點(diǎn)；SDl-SDn是OA/OD輸出光連接器上的參考點(diǎn)；Rl-Rn是接收機(jī)的輸入光連接器處光纖上的參考點(diǎn)；衰耗限制光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸要求光功率足以抵消光纖的衰耗，一般計(jì)算由衰耗影響的最大中繼距離的理論公式計(jì)算出受光通道衰減影響的最大中繼距離。但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，一般只對(duì)網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)相鄰站的設(shè)備做功率預(yù)算，而不對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的功率預(yù)算。光纖在1550nm窗口的衰耗系數(shù)一般為km,考慮到光纖冗余度、光纖接頭衰耗等因素，綜合光纖衰耗系數(shù)一般小于km。光中繼距離計(jì)算公式為：Zmax二八一PlZAlPp.McAf+As（式3-2）式中：L

35、max（K?）：最大中繼長(zhǎng)度Ps（dB。：系統(tǒng)壽命終了時(shí)S'點(diǎn)的發(fā)送光功率，本工程取+4dBmPr（"歷）：系統(tǒng)壽命終了時(shí)R，點(diǎn)的接收靈敏度，本工程取-32dBmS-R點(diǎn)之間其他連接器衰減之和，本設(shè)計(jì)取個(gè)活接頭PPWB）：光通道功率代價(jià)，取2dBMd，山）：光纜豐裕度，本工程取35dB（按Km計(jì)取，最大不超過(guò)5dB）可'（"6K?）：光纜光纖平均衰減系數(shù)，本設(shè)計(jì)按實(shí)際測(cè)試值計(jì)?。ê珹s）AsdB/Kni）;光纖熔接接頭平均衰減，本設(shè)計(jì)取km以環(huán)一備用路由邕宇-蒲廟-橫縣-貴港-武宣-鹿寨段落為例進(jìn)行衰耗限制計(jì)算如下：一、對(duì)邕宇-蒲廟-橫縣-貴港-武宣-鹿寨段

36、光纖衰減系數(shù)進(jìn)行測(cè)試并得各段的平均衰減系數(shù)如表3-3：邕寧-鹿寨復(fù)用段各段光纖衰減系數(shù)表表序號(hào)段落實(shí)際跨段長(zhǎng)度km光纜光纖平均衰減系數(shù)（dB/km）1匿寧-蒲廟2蒲廟-橫縣3橫縣-貴港814貴港-武宣5武宣-鹿寨二、對(duì)邕宇-蒲廟-橫縣-貴港-武宣-鹿寨段落進(jìn)行衰耗計(jì)算，工從。取個(gè)活接頭，Me取5dB,可算出各跨段的最大傳輸中繼長(zhǎng)度為：陽(yáng)小.廟陽(yáng)r一4（32）2x0.525一0.269 + 0.04*出塊曰四 t4 ( 32) 2x0.5 2 5 .蒲廟-橫縣段：L max=二km邕宇浦廟段：Lmax=km0.237+0.04±4B由、旺日it4(32)2x0.525.0.212+0.

37、04橫縣-貴港段：Lmax=二km貴港-武宣段:武宣-鹿寨段:Lmax=4-（-32）-2x0.5-2-5="0.220+0.040.193+0.04Lmax=4-（-32）-2x0-5-2-km將各跨段最大傳輸中繼長(zhǎng)度的計(jì)算數(shù)據(jù)與表3-3各跨段長(zhǎng)度進(jìn)行比較，各段的理論計(jì)算的最大傳輸中繼長(zhǎng)度2max均大于實(shí)際跨度長(zhǎng)度，因此邕宇-蒲廟-橫縣-貴港-武宣-鹿寨段的各局站設(shè)置合理。色散限制本工程設(shè)備利用光纖進(jìn)行傳輸，光纖在1550nm窗口中典型色散系數(shù)為17ps/（nmKm）,一般工程設(shè)計(jì)光陰纖的色散系數(shù)取為20ps/（nm-Km）o傳輸速度越高，系統(tǒng)的色度色散效應(yīng)越為嚴(yán)峻，因此對(duì)于傳輸速

38、度在10Gb/s以上的系統(tǒng)，絕大部份是色度色散受限系統(tǒng)。光中繼站的設(shè)定跟系統(tǒng)允許的總色散有關(guān)系。色散受限系統(tǒng)的實(shí)際可達(dá)再生段距離（色散受限距離）可用下式來(lái)估算55龔倩，徐榮，葉小華等.高速超長(zhǎng)距離光傳輸技術(shù).北京：人民郵電出版社P253,色散受限距離二（色散容限/光纖色散系數(shù)）+DCM補(bǔ)償-冗余量（式3-3）式3-3中的冗余量可取1030km（針對(duì)光纖）。本次優(yōu)化工程采用的OUT單板有LWF、OCU和TMR,各單板的色散容限均是800ps/nm,按照式3-3可得本工程無(wú)色散補(bǔ)償?shù)淖畲髠鬏斁嚯x£max=（800/20）-（1030）=1030kmo按照計(jì)算所得的無(wú)色散補(bǔ)償?shù)淖畲髠鬏斁嚯x

39、可知,當(dāng)波分系統(tǒng)復(fù)用段的距離超過(guò)30km時(shí);就必需添加色散補(bǔ)償模塊來(lái)抵消色散限制。本工程采用華為公司的OptiXBWS1600G-III型設(shè)備，每波道信號(hào)接入的最高速度為10Gbit/So華為公司提供的40X10&80X10G波分系統(tǒng)色散補(bǔ)償配置原則為：A、按照相應(yīng)的光纖類型，OTM發(fā)端預(yù)補(bǔ)20kmDCMoB、線路中的色散補(bǔ)償，按照光纖類型選擇色散補(bǔ)償模塊，進(jìn)行100%的色散補(bǔ)償（對(duì)每段光纖，都保證在過(guò)補(bǔ)的狀態(tài)，每一個(gè)0LA站點(diǎn)的色散維持在-10-30向的剩余色散范圍內(nèi)）。同時(shí)在必然條件下進(jìn)行色散拓?fù)湔{(diào)整，以減少放大器的配置數(shù)量。C、在0TM站點(diǎn)的收端，色散補(bǔ)償后的殘余色散知足0SNR

40、指標(biāo)要求；同時(shí)將收端的色散補(bǔ)償模塊拆成兩個(gè)色散補(bǔ)償模塊，其中一個(gè)為。，匕（20如）或DCM-T（10km）小規(guī)格DCM模塊，放到上一級(jí)的0LA站點(diǎn)，用于系統(tǒng)色散窗口的調(diào)整優(yōu)化。D、當(dāng)系統(tǒng)的實(shí)際0SNR設(shè)計(jì)值比規(guī)定的0SNR指標(biāo)要求高出2dB以上，則不需要進(jìn)行步驟C中的DCM模塊拆分。按照華為公司色散補(bǔ)償?shù)脑瓌t，本次工程色散補(bǔ)償光纖的長(zhǎng)度大致與傳輸跨序號(hào)傳輸系統(tǒng)跨段長(zhǎng)度(Km)布嘗距離(Km)1邕寧-鹿寨段備用路由4214402鹿寨-宜州段備用路由2122203宜州-田東段備用路由1361364田東-邕寧段備用路由266260表3-4在補(bǔ)償距離很長(zhǎng)的時(shí)候，不能采取集中補(bǔ)償?shù)姆绞健＠珑哂?鹿寨段

41、備用路由為邕寧-蒲廟-橫縣-貴港-武宣-鹿寨，若將440km集中補(bǔ)償在邕宇，則后續(xù)跨段中的負(fù)色散專門大，將引發(fā)嚴(yán)峻的碼間干擾。反之，若將全數(shù)的補(bǔ)償距離集中放在鹿寨，則前幾個(gè)跨段的正色散專門大，一樣會(huì)引發(fā)嚴(yán)峻的碼間干擾。可得邕寧-鹿寨段備用路由DCM模塊的選取和配置如圖3-3所示：度長(zhǎng)度一致。具體情形如表3-4所示：各傳輸系統(tǒng)段色散補(bǔ)償情形表表貴港武宣圖3-3光信噪比(0SNR)限制邕寧-鹿寨段備用路由DCM模塊配置每通路信號(hào)的光信噪比(OS'R:Opticalsignal/noiseratio)概念為通路內(nèi)信號(hào)功率與噪聲功率的比值。DWDM系統(tǒng)的光信噪比(OSNR)的大小決定了信號(hào)質(zhì)量

42、的好壞，是衡量系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素。一般對(duì)于10Gb/s系統(tǒng)信號(hào)接收端要求OSNR值在25dB以上(沒(méi)有前向糾錯(cuò)編碼FEC技術(shù)時(shí))。在本設(shè)計(jì)中要求:lOGb/s系統(tǒng)信號(hào)接收端光信噪比OSNR不小于20dBo前向糾錯(cuò)（FEC：ForwardErrorCorrection）是指信號(hào)在被傳輸之前預(yù)先對(duì)其進(jìn)行按必然的格式處置，在接收端則按規(guī)定的算法進(jìn)行解碼以達(dá)到戰(zhàn)犯錯(cuò)碼并糾正的目的。采用FEC技術(shù)具有能降價(jià)系統(tǒng)的OSNR容限，增加最大跨段衰減,增加遠(yuǎn)程系統(tǒng)的最大跨段數(shù)，增加高容量系統(tǒng)的信道數(shù)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。5龔俏，徐榮，葉小華等.高速超長(zhǎng)距離光傳輸技術(shù).北京:人民郵電出版社P153-161。由于在系統(tǒng)OSR

43、計(jì)算中，各類參數(shù)較多，而且相關(guān)理論尚有待完善，因此為保證設(shè)計(jì)的DWDM系統(tǒng)性能知足工程大體要求，按照最壞情形的設(shè)計(jì)原理，在工程中能夠粗略估算OSNR。以下是假定鏈路中所有光纖段損耗相同情形下的近似計(jì)算公式：OSNR=Pout-L-Nf-ULogN+58（式3-4）式中：°SNR"B）：光信噪比值PoutidBni）：每信道輸出功率，本工程取+4dBmWB）：光放大器之間光纖段的損耗M（d8）：edfa噪聲系數(shù)，目前商用華EDFA噪聲系數(shù)為57dB,本匚程取+6dBN：鏈路中光纖段數(shù)以環(huán)一系統(tǒng)田東-匿宇復(fù)用段的備用路由田東-田陽(yáng)-隆安-壇洛-邕宇為例進(jìn)行OSNR計(jì)算如下：一、

44、對(duì)田東-田陽(yáng)-隆安-壇洛-邕寧段跨段長(zhǎng)度和光纖損耗進(jìn)行測(cè)試，具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表3-5：田東-邕寧復(fù)用段各跨段長(zhǎng)度和光纖損耗情形表表3-5序號(hào)傳輸系統(tǒng)跨段長(zhǎng)度（Km）光纖損耗（dB）1田東-田陽(yáng)段備用路由2田陽(yáng)-隆安段備用路由3隆安-壇洛段備用路由4壇洛-邕寧段備用路由二、對(duì)田東-邕宇復(fù)用段進(jìn)行OSNR計(jì)算，因式3-4為假定鏈路中所有光纖段損耗相同情形下的近似計(jì)算公式，所以按照表3-5,光放大器之間光纖段的損耗取最差值，即田陽(yáng)-隆安段的。田東-邕寧復(fù)川段OSR理論值計(jì)算如下：OSNR=428.34610Log4+58=dB由OSR的計(jì)算值可知，田東-邕宇復(fù)用段的局站設(shè)置符合10Gb/s系統(tǒng)信號(hào)接收端

45、光信噪比OSNR不小于20dB的設(shè)計(jì)要求。由于GX省干波分系統(tǒng)配置的的10Gb/sOTU均支持FEC功能，能夠等效改善79dB的信噪比，因此各傳輸系統(tǒng)段配置均能保證誤碼性能。差分群時(shí)延（DGD）本工程各站均按10Gb/s系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，因此需要考慮偏振模色散引發(fā)的差分群時(shí)延影響。DGD計(jì)算公式如下：DGD=l（PMDi）2xLi+（DGDmi）2Vm（式3-5）式中：PMDi為第i段光纖的PMD系數(shù)；Li為第i段光纖的長(zhǎng)度；DGDmi為第i個(gè)色散補(bǔ)償模塊（DCM）產(chǎn)生的DGD值。華為公司提供的G652光纖的光接口參數(shù)規(guī)范中規(guī)定全復(fù)用段的DGD值應(yīng)W15ps,若DGD值15ps,則需要考慮增設(shè)

46、再生器。以邕宇-鹿寨段備用路由為例計(jì)算差分群時(shí)延具體步驟如下：一、每段光纖實(shí)際測(cè)試的PMD系數(shù)和長(zhǎng)度如表3-6光纖實(shí)際測(cè)試的PMD系數(shù)和長(zhǎng)度表3-6序號(hào)中繼段落偏振模色散系數(shù)（ps/kmU2）光纜段長(zhǎng)（Km）1邕寧-南寧段2橫縣-邕寧段3貴港-橫縣814貴港-武宣5柳州-武宣二、按照邕宇-鹿寨段備用路由色散補(bǔ)償模塊配置圖可知配置涉及的DCM模塊有DCM(20)、DCM(40)、DCM(80)、DCM(100)4種，差分群時(shí)延DGD值別離為、。按照以上數(shù)據(jù)計(jì)算邕寧-鹿寨段備用路由的DGD為：DGD=粒(PMDi)?xLi+(DGDmi)2_1(0.118)2x33.4+(0.5)2+(0.173

47、)2x96.5+(0.7)2+(0.117)2x81+(O.8)2y+(0.115)2xl05.1+(0.8)2+(0.065)2X104.9+(0.8)2=(ps)由計(jì)算結(jié)果可知，邕宇-鹿寨段備用路由的DGD符合光纖的光接口參數(shù)規(guī)范中規(guī)定全復(fù)用段的DGD值應(yīng)5Ps的要求，無(wú)需考慮增設(shè)再生器。省干波分優(yōu)化系統(tǒng)配置GX省干DWDM系統(tǒng)工程采用華為公司的OptiXBWS1600G-III型設(shè)備，利用C波段偶數(shù)波道，頻率范圍，波道的頻率距離100GHz,每波道信號(hào)接入的最高速度為10Gbit/S,在單根光纖中復(fù)用的業(yè)務(wù)通道數(shù)最多可達(dá)40波，系統(tǒng)的最大傳輸容量為400Gbit/S。局站設(shè)置本工程利用華

48、為公司生產(chǎn)的BWS1600G設(shè)備對(duì)原省干DWDM的環(huán)一邕寧-鹿寨-宜州-田東-邕寧40X10Gb/sDWDM系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。工程的主要工作是在原有站點(diǎn)上擴(kuò)容OLP板，在第二路由新增光OLA站設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的1+1路由保護(hù)。具體的局站設(shè)置見(jiàn)表：DWDM系統(tǒng)局站設(shè)置表表傳輸段局站OLP板(塊)OLA設(shè)備(套)備注邕寧-鹿寨段邕寧11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容蒲廟1新增OLA設(shè)備橫縣1新增OLA設(shè)備貴港1新增OLA設(shè)備武宣1新增OLA設(shè)備鹿寨11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容傳輸段局站OLP板（塊）OLA設(shè)備（套）備注鹿寨-宜州段鹿寨11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容柳城1新增OLA設(shè)備巴馬1新增OLA設(shè)備宜州11原有OTM設(shè)

49、備擴(kuò)容宜州-田東段宜州11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容源頭1新增OLA設(shè)備平樂(lè)1新增OLA設(shè)備陽(yáng)朔1新增OLA設(shè)備田東11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容田東-邕寧段田東11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容田陽(yáng)1新增OLA設(shè)備隆安1新增OLA設(shè)備壇洛1新增OLA設(shè)備邕寧11原有OTM設(shè)備擴(kuò)容合計(jì)820設(shè)備類型、結(jié)構(gòu)及功能光終端復(fù)用設(shè)備（OTM）光終端復(fù)用設(shè)備放置在終端站，用于在發(fā)送端把接入設(shè)備（例如SDH設(shè)備）送來(lái)的非標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合ITU-T建議的標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)信號(hào)，然后歸并在一根光纖里放大傳輸；在接收端把在一根光纖里傳輸?shù)乃胁ㄩL(zhǎng)分開(kāi)，再別離送到對(duì)應(yīng)設(shè)備上。光終端復(fù)用設(shè)備OTM的原理如圖3-4：圖3-4光終端復(fù)川設(shè)備OTM原理

50、圖其中：0M：光復(fù)用單元0D：光解復(fù)用單元0A：光放大單元OTU：光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元MCA：多通道光譜分析單元DCM：色散補(bǔ)償模塊OSC：光監(jiān)控信道處置單元OTC：光監(jiān)控信道及時(shí)鐘傳送單元RAU：Raman泵浦放大單元FIU：光纖線路接口單元光線路放大設(shè)備（OLA）光線路放大設(shè)備用于完成雙向傳輸?shù)墓庑盘?hào)放大，延伸無(wú)光中繼的傳輸距離。光線路放大設(shè)備在每一個(gè)傳輸方向配有光放大器。在每一個(gè)傳輸方向上先掏出光監(jiān)控信道進(jìn)行并處置，再將主信道進(jìn)行放大，然后主信道與光監(jiān)控信道復(fù)用，并入光纖線路。其原理框圖如圖3-5所示：圖3-5光線路放大設(shè)備原理圖主要功能模塊及技術(shù)指標(biāo)本工程主要配置線路保護(hù)單板及光線路放大設(shè)備

51、，本工程涉及的的設(shè)備板件包括：光線路保護(hù)單元OLP、光放大板OAU/OBU/OPU、色散補(bǔ)償光纖DCM、光纖線路接口單元FIU、系統(tǒng)控制與通信單元SCC、雙路光監(jiān)控信道及時(shí)鐘傳送單元TC2等。光線路保護(hù)單元OLP光線路保護(hù)單元OLP是保證業(yè)務(wù)在光纖線路出現(xiàn)故障時(shí)也能夠正常利用的關(guān)鍵器件。OLP板配置在需進(jìn)行路由保護(hù)的系統(tǒng)段兩頭，采用雙發(fā)選收、單端倒換的保護(hù)方式實(shí)現(xiàn)路由的1+1保護(hù)。OLP板的工作原理如下圖所示：圖3-6OLP板工作原理圖OLP單板實(shí)現(xiàn)一路信號(hào)的雙發(fā)選收。（1）發(fā)送方向TIN光口接收一路光信號(hào)通過(guò)度光器后，從T0UT1和T0UT2光口輸出到主用和備用光纖（通道）中。（2）接收方向

52、主用和備用光纖（通道）中的光信號(hào)別離從RIN1和RIX2光口接入，進(jìn)入光開(kāi)關(guān)。光開(kāi)關(guān)按照主備信號(hào)的光功率好壞選擇接收其中的一路，實(shí)現(xiàn)主備通道光信號(hào)的選收。選擇接收的光信號(hào)從ROUT光口輸出。光功率檢測(cè)模塊對(duì)從主備信號(hào)中提取的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并將結(jié)果上報(bào)給控制與通信模塊?？刂婆c通信模塊比較兩路信號(hào)的光功率，并按照光功率的好壞，控制光開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)主備通道光信號(hào)的選收。OLP單板功能是：（1）OLP單板提供光線路保護(hù)，保證業(yè)務(wù)在光纖線路出現(xiàn)故障時(shí)也能夠正常接收；（2）保護(hù)方式為雙發(fā)選收，單端倒換，按照接收端接收的光功率，當(dāng)主用光纖性能下降時(shí)能夠自動(dòng)倒換到備用光纖上去；（3）保護(hù)倒換不需要APS協(xié)議

53、，倒換速度快，穩(wěn)固靠得住。OLP單板的倒換類型共有四種，具體為：（1）鎖定倒換：無(wú)論主備通道是好是壞，將業(yè)務(wù)鎖定在主通道光纖上。（2）強(qiáng)制倒換：無(wú)論主備通道是好是壞，強(qiáng)制業(yè)務(wù)工作在主通道或備通道光纖上。（3）斷纖倒換：當(dāng)業(yè)務(wù)工作在主用通道光纖上時(shí)，若是主用通道失效，而備用通道正常時(shí)，業(yè)務(wù)倒換至備用通道；當(dāng)主用通道和備用通道都失效時(shí)，業(yè)務(wù)不發(fā)生倒換。對(duì)于原來(lái)工作在備用通道光纖上的業(yè)務(wù)，情形也一樣。工作方式可設(shè)置為恢復(fù)式和非恢復(fù)式兩種：采用恢復(fù)式，主通道壞業(yè)務(wù)倒向備通道工作后，當(dāng)主通道修復(fù)后，通過(guò)必然的恢復(fù)確認(rèn)時(shí)刻，主通道仍無(wú)端障，則業(yè)務(wù)倒回主通道；采用非恢復(fù)式，主通道壞業(yè)務(wù)倒向備通道工作后，當(dāng)主

54、通道修復(fù)后，業(yè)務(wù)將仍然工作在備通道上，直至備通道出現(xiàn)故障為止。（4）人工倒換：下發(fā)命令人工倒換到主通道或備通道光纖，由于該倒換功能的優(yōu)先級(jí)較斷纖倒換低，所以人工倒換只在主備通道都好的情形下有效。對(duì)于以上四種倒換功能的關(guān)系說(shuō)明如下：按各倒換功能的優(yōu)先級(jí)，山高到低依次如下排列：鎖定倒換一強(qiáng)制倒換一斷纖倒換一人工倒換。保護(hù)倒換功能的優(yōu)先級(jí)原則如下：在執(zhí)行某一保護(hù)倒換功能時(shí)，若是現(xiàn)在存在優(yōu)先級(jí)高的保護(hù)倒換，則執(zhí)行失?。蝗羰乾F(xiàn)在只存在優(yōu)先級(jí)低的保護(hù)倒換,則執(zhí)行成功，并清除該優(yōu)先級(jí)低的保護(hù)倒換。OLP單板的技術(shù)指標(biāo)如表3-8：OLP單板指標(biāo)表3-8項(xiàng)目單位指標(biāo)發(fā)端插損Tin-Touti,Tin-ToUT2

55、dB<4收端插損Rini-Rout#Rin2-RoutdB<光開(kāi)關(guān)輸入功率范圍dBm-30+23光功率差告警門限dB3光開(kāi)關(guān)倒換功率差門限dB5光放大單元OAU/OBU/OPU由于光纖具有必然的衰耗，光信號(hào)沿光纖傳播會(huì)衰減，傳輸距離受到衰減的制約。因此為了使信號(hào)傳的更遠(yuǎn)，必需增強(qiáng)光信號(hào)，即在波分復(fù)用系統(tǒng)中利用的光纖放大器。OptiXBWS1600G系統(tǒng)有兩種光纖放大器，一種是普遍用于DWDM系統(tǒng)的摻餌光纖放大器(EDFA：Erbium-DopedFibreAmplifier),在光纖中直接對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大，補(bǔ)償光器件及光纖造成的信號(hào)衰減；另一種是應(yīng)用于超長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓饫w拉曼(Raman)放大器，和EDFA混合利用能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲的光信號(hào)放大，抑制信號(hào)的信噪比劣化，延長(zhǎng)了無(wú)電中繼傳輸距離。本工程中利用的光放大器是C波段的摻銀光纖放大器EDFAo摻銀光纖放大器EDFA是DWD