超长距离波分传输系统及其增值服务

12/16/2003，在超长距离传输（ULH）过程中，喇曼放大、色散补偿、前向纠错、码型技术等已经成为被众多传输设备供应商认同并取得广泛应用的关键技术。同时还必须注意到，在一个ULH传输系统中仅有这些物理层的关键技术是远远不够的；在传输网络的实际运营过程中，对传输设备的业务接入性能、保护倒换性能、维护性能等方面也有很高的要求。以运维性能为例，现有网络的复杂性给设备维护带来了相当大的困难，电信运营的维护成本也随之增加。特别是对于LH、ULH传输系统，面临着跨段距离不均匀、站点所处物理环境多变、传输光纤组份和物理特性不一致等诸多复杂因素。据统计，目前电信系统的维护费用已经占到了设备后期使用费用的70％。因此，如何降低运维成本也是各运营商所关注的重点，而传输设备高效、方便的维护特性在运营商的竞争中具有举足轻重的作用。

鉴于此，在LH、ULH传输设备中，必须配备与其传送能力相适应的、高效方便的保护措施和维护特性，使用户及时了解网络状态，调整网络使其处于最佳工作状态。当出现故障时可以快速定位故障区段，保证业务的可靠传输和业务质量。此外，根据传输系统的特点，还可以提供一系列的增值服务功能，如在传输系统中集成光谱分析模块、利用监控信道传递时钟信号等来满足多样化的客户需求。上述措施都是增强传输设备的竞争力、实现“可运营、可维护、可管理”这一目标并最终实现运营商和系统商“双赢”的关键。

现在以华为技术有限公司的长途DWDM产品为例，介绍ULH传输系统所提供的增值服务。

AGC和ALC功能

在一个DWDM光传输系统中，各个波长承载的业务可以完全没有关联，因此在整个光网络中须保证各个光信道传输性能的独立性。但是DWDM系统中的光放大器增益一般与输入总光功率有关。对于一个未采用增益控制的光放大器，当系统所承载的光信道出现下波时，剩余光信道的输出光功率就会随之增加，反之亦然。此外，任何信道的光功率偏离设计要求时都有可能导致系统性能的劣化。上述问题的一个有效解决方案是采用光放大器的自动增益控制（AGC）技术，它的作用是使每个通道的信号增益与光纤内总的通道数目无关，在线光信道数目发生改变时，仍然保证其它每个波长的增益不受影响。AGC是单板级别的调节功能，该技术安全、可靠，不会引入额外的通道代价，在DWDM传输系统已获广泛应用。

另外，在DWDM系统应用中，光纤老化、连接器老化或人为因素都会引入光纤链路的异常衰减。对于仅采用AGC模式的传输系统，当某一段线路衰减增加时，下游的所有放大器的输入输出光功率都将下降，最终导致接收端的光功率和OSNR的下降，甚至危害误码性能。衰减增大的传输光纤越靠近链路的前端，对接收端OSNR的影响就越大。在传输设备中采用自动线路控制（ALC）技术，可有效地避免这种光纤链路损耗的异常增加所导致的系统性能劣化。ALC功能可以定位出现损耗异常增加的光纤链路，并自动调整相应放大器的增益以补偿该段传输光纤损耗的变化，保证后续光放大器的输入输出光功率基本不变。采用ALC功能后，传输光纤线路损耗的变化对接收端OSNR的影响要小得多，并且不会影响接收端OTU的接收光功率。与AGC相比，ALC是系统级别的调节功能，在提高传输信号质量的同时，也提高了设备的可维护性。

总之，AGC、ALC功能的综合采用和相互配合，可有效实现对传输系统的光功率调节，保持各段传输光纤的入纤光功率的一致性，减轻由于光纤链路或系统性能劣化而对传输性能造成的影响。

内置光谱分析单元

华为长途波分传输设备集成了光谱分析单元，它是一项具有突出运维优势的增值功能。WDM信道的光谱性能是反映网络优劣的最基本参数，在DWDM网络中，掌握网络各监测点上的OSNR、光功率、中心波长等参数，基本上可判断出网络的性能、故障位置。采用内置光谱分析仪可以帮助维护人员及时了解DWDM网络运行状态，从分析仪上报的数据可以了解传输系统不同参考点处的WDM波形特性，包括每个通道的光功率、OSNR、波长、中心频率偏移以及系统中总的通道数量和WDM光谱平坦度，使网管人员对于设备运行状态一目了然，也便于提前发现潜在的传输性能劣化现象。

光纤光缆自动监控系统

在长途传输设备中集成光纤光缆自动监控系统（OAMS，OpticalFiberlinecableAutomaticMonitoringSystem），是华为长途波分传输系统的另一项贴近用户需求的创新。长途波分系统跨越的地理环境十分复杂，设备配置不均，一旦传输光缆老化、破损，将对业务传送造成无法预计的影响。光缆断裂将直接造成所有业务中断，后果非常严重。光缆修复过程中，故障点的定位也需要专门仪器进行测定，如光时域反射仪（OTDR，OpticalTimeDo?mainReflector）等。传输光纤的这些潜在故障大大增加了运营商的维护人员配备和维护仪表投资。嵌入式OAMS系统利用OTDR技术，通过测试传输光纤路径上不同距离处的反射谱，获得光纤线路的损耗、光连接器损耗特性及其历史变化趋势，提供光纤老化预警。如存在光纤故障，OAMS系统可发出相应告警并精确定位光路中断点位置和断点类型，方便光纤线路维护和监控。传输系统中内嵌OAMS特性可进一步完善传输设备的告警性能，变被动维护为主动维护，增强了传输网络的可维护性。

PDH时钟传送

现代网络对同步时钟要求严格，实现成本较高。传统传送时钟方式主要通过PDH设备来完成。PDH设备由于技术的落后，目前已成为各大运营商的主要网改对象，并且采用PDH传送时钟还需额外占用光纤资源。如果能在长途传送设备中提供同步时钟传输通道，不失为一种明智的选择。华为的长途波分传输系统可以为同步网的时钟提供PDH级别的传输通道，系统可以双向传送3路2MPDH时钟，并可在任何站点选择上下或者穿通。同时可以根据时钟的优先级别，选择对时钟单板进行1＋1的单板保护。上述功能为时钟网络传送提供了一个新的、高附加值的解决方案。

总结

近年来国内的电信业务一直保持着持续高速增长的势头，服务于日益扩大的用户群体。对于电信系统运营商而言，如何更有效地降低成本、扩大网络覆盖率、开发新业务和增加业务收入，是保障正常运营和持续高速发展的重要策略之一。超长距离DWDM传输技术由于节省了大量昂贵的电中继设备，能大幅度降低投资成本，提高系统的传输质量和可靠性，具有良好的升级扩容潜力，同时提供高效方便的维护特性及其它增值服务。对于中国这样的幅员辽阔、人口众多的国家，该技术有着广阔的前景和应用市场。

宽带接入、3G移动通信等多元化新兴通信业务的迅猛发展，也深刻地影响着当今电信网的概念、格局和体系，推动电信科技的不断进步。未来的智能光网络将要求传送层具有巨大的吞吐容量，而超长距离DWDM传输技术的成熟和商用化，正是迈向高容量、全光传送网络的重要一步，也是未来全光核心网的重要的支撑型组成部分。因此，作为喇曼放大器、超强FEC、色散管理、码型技术等新技术应用发展的集大成者，超长距离高容量DWDM传输技术必将在今后的海量数据传输业务中发挥重大作用。

(人民邮电报)