DWDM原理精华版.ppt

DWDM基本原理 把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送 如每个波承载一种TDM电信号 的方式统称为波分复用 WDM 波长间隔比较大 在不同传输窗口 比如 1310nm 1550nm DWDM 波长密集 同一传输窗口 比如1550nm CWDM 粗波分复用 同一传输窗口内波长间隔大 比如1550nm 什么是波分复用 单纤单向 一根光纤传送一个方向的信号 系统使用两根光纤单纤双向 一根光纤传送两个方向的信号 系统使用一根光纤 什么是波分复用 1 SDH本质上是数字系统 DWDM本质上更象模拟系统2 SDH是电域的同步复用 DWDM是光域上的复用3 SDH的核心是交叉连接 DWDM的核心是光功率和信噪比4 SDH更倾向于 软件 DWDM更倾向于 硬件 DWDM与SDH的现状比较 OTU OUT WPA 1 n 合波器 OTU OTU 1 n OTM OLA OTM WBA 波长转换 合波器 光放大 分波器 分波器 OSC OSC OSC 波长转换器 OTU 的功能是完成G 957光信号到G 692固定波长光的转换 DWDM的功能模块 合波器和分波器完成G 692固定波长光信号的合波和分波 光放大器包括BA PA LA BA是功放 通过提升合波后的光信号功率 从而提升各波长的输出光功率 PA是预放 通过提升输入合波信号的光功率 从而提升各波长的接收灵敏度 LA是线放 完成对合波信号的纯光中继放大处理 OSC 光监控信道 通常采用1310nm和1510nm 负责整个网络的监控数据传送 DWDM对光源的要求 1 标准稳定的波长 满足ITU T建议 符合G 692规范 标准 对16 32波系统 为192 1 193 6 195 2THz 间隔100GHz稳定 工作时 不允许有大的波长漂移2 具有良好的光谱性能 高色散容限 满足远距离传输在使用光放大技术后 DWDM系统再生段主要受色散和光信噪比的限制 DWDM的应用形式 1 开放式应用收端 发端都使用OTU 在发端将非G 692转换为G 692信号 收端OTU主要起再生作用 要弱化波长转换作用 2 集成式应用业务信号 比如SDH 本身已经满足G 692信号 收端发端都不需要OTU 3 半开放式应用如前所述 收端OTU的作用是再生 而不是波长转换 故在收端信号质量较好 或者收端业务接收单元对噪声容忍程度高式 可以在开放式系统的收端不用OTU 光放大器 OA EDFA的组成及基本原理 放大器增益不平坦的级联放大 放大器增益平坦的级联放大 增益平坦 OA的三种应用 合波分波器件 INi OUT IN OUTi 合波 分波 合波 分波 器件是将不同波长的光信号合在一起 按波长分开 的器件 是DWDM系统最核心器件 这是光层的最基本复用合解复用 故分波 合波器件也经常被叫做光复用 光解复用 器件这里的 分 合 是相对波长 频率而言的 不是针对光功率而言 传输有关DWDM系统管理和监控信息 1 工作波长优选1510nm2 速率优选2Mb s 保证不经放大也超长传输3 接入和解出 不应限制OA上的泵浦光波 不应限制未来1310nm波长的业务 OA失效时仍有效 可超长传输 具有分段双向传输功能 光监控技术 0时隙 帧定位字节 1时隙 E1字节 中继段公务 2时隙 F1字节 3 14时隙 D1D12 数据通信通道 15时隙 E2字节 复用段公务 16 31时隙 保留字节 OSC帧结构 设备中的监控信道 DWDM的组网 按网络中的作用在逻辑上可以分为 光终端复用设备 OTM 光线路放大设备 OLA 光分插复用设备 OADM 电中继设备 REG 下面的信号流以OptiXBWS320G设备为例 光网元类型 光网元逻辑功能 因为它同时对噪声进行了放大 OM OTU OTU OTU OTU OMOD 控制 公务 OSC处理 BA PA OTU OTU OTM信号流 OD 例如通辽站 SCA 合一板LWC 控制 公务 OSC处理 BA PA PA BA OLA信号流 OMOD OMOD 或LA 可能加入DCF 舍伯吐 开鲁 东来 SCA SCA 东向 西向 ODOM ODOM REG信号流 OM OD OM OD OTU OTU OTU OTU s OSC处理 s s s 对于需要进行再生段级联的工程 要用到电中继设备 REG 电中继设备无业务上下 可以延伸色散受限传输距离 也可以改善信号质量 因为信噪比下降而引起的 SCA SCA TRC DWDM组网中应用最普谝的一种方式 它不需要OADM设备 只由OTM和OLA REG设备组成 SDH华为2500 OTM OLA REG OTM 点到点组网 OLA 为什么用REG呢 信噪比 抖动 色散 经过TRC板的光电转换及从线路信号中的时钟提取功能 可将脉冲展宽的信号及受抖动影响的偏离最加抽样点的信号用标准的时钟脉冲写入发送模块 并经过电光转换发送出去 这样有效地提高了信噪比 减小了色散影响 波分设备对色散的要求要比对衰减的要求大 SDH华为2500 波分设备单板介绍 电源盒 电源盒位于OptiXBWS320G设备机柜内的最上部 主要起机柜内设备 48V电源分配的作用 为了给OptiXBWS320G设备提供更好的电源性能和增强供电的安全性 配备了电源滤波器和过流保护器件 此外 还在电源盒内配备了具有电压监测 温度监测 告警接入和告警输出功能的电源监测板 PMU 以及防雷电冲击的过压保护板 OPU 具有低电压保护功能的低压保护板 波分设备单板 波长转换板 OTU是一种再生器 即波长转换器 或Transponder再生器的类型 1R reamplifier 如EDFA 只放大幅度2R reshaping reamplifier 与bit率无关 具有透明性3R reshaping reamplifier retiming 如SDH中继器 与速率有关 具有抖动抑制能力 reamplifier重放大reshaping重整形retiming重定时 波长转换板 TWC RWC 波长转换 输出光波长满足G 692标准 标称中心频率为192 1 195 2THz 平滑锁相 可以有效地抑制抖动 再生中继 提供再生段B1字节的监测 能准确地定位再生段误码发生在SDH段还是DWDM段 提供监视功能 激光器偏流监测 致冷电流监测 入射光功率检测 发送光功率监测 环境温度监测 激光器自动关断功能 ALS 可以有效地保护激光器 波长转换板 TWC RWC 波长转换 把G 692信号转换成G 957信号 平滑锁相 可以有效地抑制抖动 提供再生段B1字节的监测 能准确地定位再生段误码发生在SDH段还是DWDM段 提供监视功能 激光器偏流监测 致冷电流监测 入射光功率检测 发送光功率监测 环境温度监测 激光器自动关断功能 ALS 可以有效地保护激光器 波长转换板 LWC TRC LWC 光2 5GSDH 光2 67GFEC接合波器 光2 67GFEC接分波器 光2 5GSDH LWC包括了TWC和RWC的功能 1 将1280 1565nm的2 5G信号转换成G 692信号 标称中心频率为192 1 195 2THz 波分侧 2 将符合G 692建议的2 5G光信号转换成1266 1360nm的2 5G光信号 SDH侧 3 具有再生中继功能 可以提供B1字节和J0字节的监测 可以根据B1字节准确地定位再生段误码发生在SDH段还是DWDM段 4 具有平滑锁相功能 可以有效地抑制抖动 5 FEC编解码 纠正在传输过程中发生的差错 SS71LWC 波长转换板 LWC TRC 1 具有再生中继功能 可以提供B1字节和J0字节的监测 可以根据B1字节准确地定位再生段误码发生在SDH段还是DWDM段 2 具有平滑锁相功能 可以有效地抑制抖动 INOUT 2 67Gbit s 2 67Gbit s SS71TRC 波长转换板 LWC TRC SS71LWC11 LWC1WORA192 1 195 2THzSS71TRC11 TRC1WORA192 1 195 2THz 波长转换板 LWC TRC 波长转换板拉手条上条形码附加信息意义 波长转换板 LWC TRC 0315831011000035 SS71LWC11 192 1AL 基本条码信息单板名称频率类型和距离 9位5位2位 类型和距离的说明 PS 表示传输距离为350Km单板 接收模块为ORP的单板 AS 表示传输距离为350Km单板 接收模块为ORA的单板 PL 表示传输距离为640Km单板 接收模块为ORP的单板 AL 表示传输距离为640Km单板 接收模块为ORA的单板 这两位数字有什么意义 换盘时怎样快速辨认单板型号 单板配置拨码开关 有3个拨码开关 其意义如下 0 OFF 1 ON S1 8位 波长指示开关 丝印LSB为最低位 1 5位 从00000 11111分别表示第1 32波 6 8位 NC 预留 S2 2位 单板运行模式选择 11强制执行BIOS 其它位置 00 01 10 正常方式 S3 4位工作模式选择 S3 1 单板类型选择 0 LWC单板 1 TRC单板S3 2 FEC选择 0 有FEC 1 无FEC 注 调测单板光口指标时此位置1 系统联调 出厂时设置为有FEC 即0 S3 30正常 1自动插入AIS 强制发光 S3 40选用2x5TRANSCEIVER1选用2x10TRANSCEIVER模拟性能上报 单板拨码开关 LWC 窍门 在换盘时我们没有必要去记住这些拨码开关 把拨码开关拨成和被换下来的盘一样就行了 其实出厂时这些拨码开关都已拨好了 换盘时我们只须和被换下的盘核对一下就行了 但是用LWC盘代替TRC盘时可别忘了将S3 1拨码开关拨成ON 也就是1 单板替代方案 LWC 2 5G收发合一波长转换板 带FEC功能 TRC 2 5G电中继波长转换板 带FEC功能 波长转换板 LWC TRC 分波合波单元 M32 D32 MR2 分波合波单元 M32 D32 MR2 WPAWBAWLA 放大器 WPA WBA WLA 各类光放典型输入光功率 SS7 WBA02 增益23dB 18dBm 10lgNSS7 WBA04 增益23dB 18dBm 10lgNSS7 WPA02 增益23dB 25dBm 10lgNSS7 WPA03 增益14dB 18dBm 10lgNSS7 WPA04 增益20dB 25dBm 10lgNSS7 WLA03 增益33dB 28dBm 10lgNSS7 WLA04 增益30dB 25dBm 10lgNSS7 WLA05 增益30 33dB 25 28dBm 10lgN 16波 N为合波信号里所含的波数 取值4或者5 放大器 WPA WBA WLA 放大器 WPA WBA WLA WPA02和WBA02既可使用在32X2 5G系统里 也可使用在32X10G系统里 WLA03和WLA04只使用在32X2 5G系统里 SS74 SS75 WLA03板是30 33dB增益合一的单板 也就是说 一块单板及可以设置为增益30dB 也可以设置为增益33dB 增益的设置是通过拨码开关S1701 拨码开关S1701 根据WLA的不同 设置不同的状态 生产调测的时候就应该已经设置好 拨码开关的状态如果相同就为30dB 如果相异就为33dB WPA03 WBA04时增益为17 34dB WPA04 WBA04时增益为26 37dB 放大器 WPA WBA WLA OptiXBWS320G系统的功放板WPA WBA WLA有多个种类 使用在不同的场合 为便于现场调测和设备维护 生产部门在功放板的拉手条的条形码上附加了单板的调测信息 举一个例子 某WPA在拉手条上有如此描述 SS75WPA03 W32G14I 18 SS75WPA03为单板名称 W32表示用于32波系统 G14表示信号可获得14dB的增益 I 18表示单波输入光功率为 18dBm 可见 通过拉手条描述 现场调测以及维护中 可以非常方便定位该WPA单板是否正常工作 WBA WLA同样有类似条形码描述 功放板拉手条上条形码附加信息意义 放大器 WPA WBA WLA RMTM 接SCA RM 接12SCA TM 接11SCA TM 接12SCA RM 接11SCA RM 接SCA TM RM1RM2 TM1TM2 1 SC12 SC2 光接收模块完成光电转换 将光信号变为电信号 以便监控板进行处理 解帧电路主要从数据流中搜索有效数据帧 提取E1 E2 F1 F2 D1 D12等字节 提供给SCC板处理 完成远端告警 信号丢失告警 帧失步告警等 CPU收集这些信息并上报给SCC板 当SCC板不在位时 完成DCC E1 E2 F1 F2字节的穿通保护功能 监控单元 SC2 SC1 监控单元 SC2 SC1 监控单元 SC2 SC1 监控接入单元 SCA IN1IN2 光谱分析单元 MS2 有时为了处理故障需要将MS2接到不同的单板进行光谱分析 例如扎旗站的MS2现在是接到WPA的MON口 为了分析M32的光谱需将MS2接到M32的MON口 这时需要重新连接 SS71VOA是电可调衰减板 主要是调节WBA前面的输入光功率 VOA和MS2 放大板WBA WPA等一起工作实现自动功率控制 ALC 网管是根据WBA当前输出光功率 线路当前波数 VOA当前衰减参数确定需要调节的VOA衰减量 使其输出的功率保持稳定 单波功率不变 通过比较合理的ALC协议 VOA可以使系统中的功率调节极为灵活和方便 并实现远程控制 系统设计时一般都为系统考虑一定的余量 一般3dB 对于增益控制模式的系统 只允许某一段衰减增加最大3dB或者总衰减增加小于3dB时系统在不经调节的情况下能够正常工作 否则就需要对系统进行维护 重新调节各放大器的输入功率 调节输入端衰减器 而对于功率控制模式的系统 则允许每一段的衰减增加最大3dB 电可调衰减器单元 VOA SS71SCC0板用于4波W32系统SS72SCC0板用于16波和32波W32系统 72SCC不能替代71SCC使用 SS73SCC0板用于32波W32系统 73SCC能替代72SCC使用 SS72SCC以下 含SS72SCC 各版本主控板只使用了3个DCC字节用于DCC通信 SS73SCC版本 将DCC字节增加到9个 为了和老版本的SCC单板兼容 对于SS73SCC版本以上的各SCC单板 可以通过软件设置DCC通信字节为3字节方式或9字节方式 系统控制板 有时需要将SCC板拔掉让DCC穿通 SCC板ID设置检查小心拔出SCC板 SCC板中部有一组拨码开关 如下图一 最右边为低位 用来设置网元的物理地址 网元ID 系统控制板 窍门 在换盘时我们没有必要去换算这些网元ID 把拨码开关拨成和被换下来的盘一样就行了 注意 千万要正确拨此拨码开关 否则这个网元将无法监控 DWDM设备维护 机柜和子架的电源开关都在机柜的上部 如图所示 机柜支持两路电源输入 开关 48V1 和 48V2 分别控制这两路电源的接通和断开 每个子架也有两路电源输入 开关 UPPERSUBRACK 控制上层子架的电源 开关 LOWERSUBRACK 控制下层子架的电源 维护注意事项 1 设备开电的顺序 1 首先确认OptiXBWS320G系统的硬件安装和线缆布放是否正确 设备的输入电源是否符合要求 设备内部有无短路现象 2 机柜上电 打开 48V1或 48V2这两路电源总开关 在设备接入了主 备两路电源时 48V1和 48V2开关都要打开 如果只接了一路电源 则只需打开相对应的一路 正常上电后 架顶的电源指示灯 绿灯 应亮 3 子架上电 打开子架电源开关 以上子架为例 应同时打开 UPPERSUBRACK 的两个开关 4 子架上电后 单板运行灯应开始闪烁 部分单板5 6秒后开始闪烁 如发现异常情况应马上关闭子架电源开关和 48V1 48V2电源总开关 拔出单板 查找故障 2 设备关电顺序 1 首先必须明确 设备关电将导致本网元业务全部中断 设备退出运行状态 2 子架关电 关闭子架电源开关 如果要关闭上子架的电源 应关闭机柜顶部 UPPERSUBRACK 两个电源开关 如果要关闭下子架的电源 应关闭机柜顶部 LOWERSUBRACK 两个电源开关 3 机柜关电 关闭 48V1和 48V2电源总开关 会导致本机柜内所有子架全部断电 因此当一个机柜内安装了两个子架时 若只想关闭某一个子架 则应关闭该子架对应的开关 而不能关闭机柜顶部的 48V1和 48V2电源总开关 告警声切除告警声切除有两种办法 一种是利用SCC板上的 ALC 开关 此开关是触发式开关 在有声音告警时 将此开关拨下 则告警声音被切除 然后再将此开关拨上 当下次设备又有新的危急告警上报时 将再次触发声音告警 整个过程相当于确认告警 另一种办法是利用 MUTE 开关 此开关位于机柜顶部的电源盒上 如上图所示 如果将此开关置于 OFF 的位置 声音告警会彻底关闭 即使以后再发生危急告警 机柜也不会发出声音告警 设备运行时 此开关要求置于 ON 的位置 如果告警信号已经引入告警列头柜 则当设备发生告警时 列头柜会伴随发出告警铃声 按下告警列头柜上有明显铃声切除标志的按钮可以消除告警响铃声音 单板复位SCC板的拉手条上有一个复位按钮 RST 按下此按钮 SCC板就执行复位 也可以通过插拔SCC板来复位单板 在机房无人值守的情况下 也可以通过网管来复位主控板 其它单板均可以通过网管或者插拔单板来强行复位 风扇清理风扇防尘网带有把手 可以很容易地抽出 风扇防尘网抽出后可以拿到室外用水冲洗干净 然后用干抹布擦净 并在通风处吹干 清理工作完成后 应将防尘网插回原位置 沿子架下部的滑入导槽将防尘网调整好