劉海濤，詹濤，陶成鋼

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司黑龍江分公司, 哈爾濱 150080）

1 前言

隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)所承載的業(yè)務(wù)內(nèi)容的豐富及傳輸容量的增長，目前的傳輸網(wǎng)對其可靠性要求越來越高，原有的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)安全的要求。尤其是近些年內(nèi)自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，對傳輸網(wǎng)的沖擊非常嚴(yán)重。因此，對于某一個節(jié)點建設(shè)第三條光纜路由出口是非常必要的。然而，在ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；瘧?yīng)用之前，很難實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)格狀化業(yè)務(wù)的智能調(diào)度和無縫倒換。本文將結(jié)合目前設(shè)備層面技術(shù)的成熟情況，探討第三條路建設(shè)完成后，設(shè)備層面相應(yīng)的解決方案。

2 OLP保護(hù)

2.1 OLP保護(hù)技術(shù)簡介

OLP是用于構(gòu)建基于光纖線路進(jìn)行自動切換保護(hù)的子系統(tǒng)。該器件單元通常具有6個光端口。如圖1所示。其光路上功能通常包括：

（1）Tx進(jìn)入的光由Tl，T2均分輸出（雙發(fā)），或選擇輸出（選發(fā)）；

（2）RI、R2輸入的光選擇一路。經(jīng)Rx輸出（選收）。

當(dāng)光纖傳輸線路上主用光纖/光纜出現(xiàn)問題時，在光纖線路OLP設(shè)備的作用下，通過開關(guān)倒換，能夠在規(guī)定時間內(nèi)自動地將主/備用光傳輸線路切換至備/主用線路。OLP保護(hù)通常分為1+1型和1：1型兩種，其工作原理可參見圖1和圖2。兩種方式大同小異，其各自特點可參見表1。

圖1 1+1保護(hù)方式OLP工作原理圖

圖2 1∶1保護(hù)方式OLP工作原理圖

表1 不同OLP類型的各自特點

2.2 OLP在SDH層面的應(yīng)用

據(jù)了解，目前各主流廠家對其生產(chǎn)的SDH系統(tǒng)，均未研發(fā)相應(yīng)的OLP板件。對于尚未建設(shè)波分傳送平臺的SDH系統(tǒng)，需要使用第三方的OLP設(shè)備實現(xiàn)保護(hù)。設(shè)備可采用上述的任意一種保護(hù)方式進(jìn)行配置。

基于SDH屬于同步時分復(fù)用系統(tǒng)的原因。OLP在SDH層面實施保護(hù)受到限制。具體的限制原因可以通過計算得出：

假設(shè)主用路由距離為l1km，備用路由距離為l2km，則有在相應(yīng)的路由上傳送的時間差為：t1-t2=(l1-l2)/c。其中，c表示光速，為3×105km/s。可以看出，當(dāng)l1-l2>37.5km時，主備通路上傳送的時間差為125μs，即意味著將會有一幀發(fā)生丟失。

當(dāng)主備用距離差足夠小時，信號到達(dá)對端位置時間差異較小，對于SDH網(wǎng)絡(luò)，將會將該時間差當(dāng)作抖動處理。此時，在OLP倒換時系統(tǒng)是否會發(fā)生誤碼，將會取決于系統(tǒng)的抖動容限。

由上述可以看出，OLP在SDH上的應(yīng)用應(yīng)該非常慎重。

2.3 OLP在波分層面的應(yīng)用

OLP保護(hù)技術(shù)在各大運營商的波分層面中已經(jīng)廣泛使用。其中移動省際干線網(wǎng)絡(luò)及部分省份的省干網(wǎng)絡(luò)均已經(jīng)部署了OLP保護(hù)設(shè)備。實現(xiàn)方式也靈活多樣，有使用第三方設(shè)備開通及使用原廠家板件開通等多種形式。OLP在波分層面根據(jù)所處參考點位置不同一般情況下可分為4種方式。

方式1：光放段使用OLP；當(dāng)OLP設(shè)備放置在MPI-S、R’、S’及MPI-R等參考點的位置，光線路放大器（OLA）使用原有設(shè)備時，便形成了光放段的OLP。該種方式實現(xiàn)比較簡單，僅在光纜的兩端位置上新增OLP設(shè)備或板件即可。

方式2：光復(fù)用段使用OLP；當(dāng)OLP設(shè)備僅放在OM與OA之間，同時在局端新增相應(yīng)的光放大板及色散補償模塊，在整個復(fù)用段內(nèi)新增獨立的線路系統(tǒng)，即形成了光復(fù)用段的OLP。

方式3：光通道使用OLP；該種方式是將OLP設(shè)備或板件放置在Sn與Rn參考點位置，OM至OD及其之間的所有線路系統(tǒng)均需要新增。

方式4：業(yè)務(wù)接入時使用OLP；該種場景是將OLP設(shè)備或板件放置在業(yè)務(wù)進(jìn)行OTU之前，此時意味著OTU及其之間的所有系統(tǒng)均需要新增。

針對于不同的場景，應(yīng)該選擇與其適應(yīng)實現(xiàn)方式。不同的使用方式的特點及其所對應(yīng)的場景如表2所示。

2.4 通過OLP實現(xiàn)第三條路由保護(hù)的解決方案

2.4.1 保護(hù)機理

圖3 OLP解決第三路由接入保護(hù)示意圖

表2 不同方式OLP保護(hù)特點及適用場景

由上文可以看出，OLP能夠?qū)崿F(xiàn)第三條路由的接入，具體的實現(xiàn)過程如圖3所示。在該種場景下宜采用光復(fù)用段之間的保護(hù)方式。當(dāng)原有環(huán)網(wǎng)中A兩側(cè)光纜故障時，可以通過A至匯聚節(jié)點間的第三條路由迂回至匯聚節(jié)點。此時，僅需要在A與匯聚節(jié)點啟用OLP保護(hù)即可以實現(xiàn)。

圖3中，使用了A-D-匯聚節(jié)點的路由作為A-B-C-D-匯聚節(jié)點的路由的備份，同時也可以使用該段路由作為A-匯聚點的備份。另外，可以結(jié)合原有環(huán)網(wǎng)的路由與新建路由實現(xiàn)B至匯聚點、C至匯聚點，D至匯聚點的備份。對于保護(hù)路由與備份路由相同的段落，可以新建其他節(jié)點間的第三路由。如B-D、匯聚點-C等等。

2.4.2 需要注意的問題

（1）對纖芯的消耗：該種實現(xiàn)方式雖然能夠使新建的第三路由發(fā)揮其作用，但實現(xiàn)所有節(jié)點的保護(hù)，對光纖資源的占用也非常大，可通過如下計算得出。

假設(shè)有n個節(jié)點，對于原有環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，需要占用2條纖芯資源。當(dāng)該n個節(jié)點間任何一條路由需要保護(hù)時均需要再占用2芯，即還需要占用2n條纖芯，共需要占用2(n+1)條纖芯。因此，當(dāng)環(huán)上節(jié)點數(shù)量較多時，應(yīng)注意其對纖芯資源的消耗，合理做好保護(hù)路徑的規(guī)劃，以保證纖芯的充足。

（2）對鏈路的要求：對于干線網(wǎng)絡(luò)或郊縣匯聚環(huán)，由于其距離較長，迂回路徑的光功率及色散會與原路徑相差較大，需要重新計算。且由于需要保護(hù)節(jié)點數(shù)量的增加，保護(hù)路由也相應(yīng)的增多，對每條路徑進(jìn)行保護(hù)會需要配置大量的OLA及色散補償模塊。嚴(yán)重的消耗機房及電源資源。同時由于光纜數(shù)量的限制，可能會面臨到多條路由在某一段光纜中重合，將對該段光纜中OLA站點的機房要求極高。因此需要合理的規(guī)劃其保護(hù)路由，而且要有針對性的選擇一些段落不予以保護(hù)。

3 利用交叉單元實現(xiàn)

3.1 SDH網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方式

3.1.1 環(huán)網(wǎng)拆分

環(huán)網(wǎng)折分是最常見的利用第三路由的方案，通過拆分進(jìn)行業(yè)務(wù)分擔(dān)。但該方案的本質(zhì)上仍為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。保護(hù)方式仍然為采用SDH環(huán)保護(hù)策略。由于現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛，本文不再進(jìn)行論述。

3.1.2 利用交叉單元實現(xiàn)第三條路由的接入

圖3中，當(dāng)每個節(jié)點均為SDH節(jié)點時，在A與D端，利用交叉單元可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)在A-D之間的調(diào)度，實現(xiàn)A與匯聚節(jié)點與D與匯聚點間光纜的保護(hù)。當(dāng)?shù)谌酚芍饾u豐富時，可在多點利用交叉單元實現(xiàn)。然而目前的保護(hù)方式仍然采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，交叉單元無法處理多個維度的信號流，所以該倒換需要在網(wǎng)管上進(jìn)行操作。真正的實現(xiàn)智能倒換，還需要疊加控制平面，啟用ASON功能。

3.2 OTN網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方式

現(xiàn)在全省新建的波分系統(tǒng)，均已經(jīng)具備OTN的部分能力。OTN總體來說，可分為兩層交叉結(jié)構(gòu)，即電層交叉和光層交叉。

3.2.1 光層交叉的實現(xiàn)方式

光交叉的核心器件為ROADM，現(xiàn)在絕大多數(shù)的運營商均可以實現(xiàn)8個維度的調(diào)度，其主流技術(shù)為WSS技術(shù)。對于圖3中，可以在A、D節(jié)點中啟用WSS，實現(xiàn)所有節(jié)點在A和D節(jié)點處的波長調(diào)度。

使用光層交叉技術(shù)實現(xiàn)第三路由的接入將會是未來的重要手段，但對于目前來說，WSS技術(shù)還待進(jìn)一步成熟，國內(nèi)的商用并未全展開。且引入WSS后，波道的規(guī)劃將會變得非常困難，需要配置大量的可調(diào)OTU，極大的增加了網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本。

3.2.2 電層交叉的實現(xiàn)方式

基于IP over WDM的需要，在波分層面開通電層交叉功能將顯得尤為重要，國內(nèi)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)也基本上全部開通了電層交叉的功能。對于子波長系統(tǒng)，可以在交叉單元上實現(xiàn)不同子波長至不同的OTU光板上的調(diào)度。其實現(xiàn)方式如圖4所示。

圖4 電交叉中子波長調(diào)度示意圖

可以看出，利用電交叉功能，在A節(jié)點，將完成多發(fā)并收功能；在D點將完成選發(fā)選收功能；這與現(xiàn)有OTN的保護(hù)機制是相互沖突的。由于OTN技術(shù)通常使用OSNCP保護(hù)，其保護(hù)方式依然以環(huán)網(wǎng)保護(hù)為主。在圖4所示的故障出現(xiàn)時，無法完成自動倒換。因此在控制平面疊加之前，故障時不同方向數(shù)據(jù)的調(diào)度仍然需要通過網(wǎng)管配置對交叉單元進(jìn)行配置。

4 結(jié)論

通過以上的論述可以看出，在ASON技術(shù)成熟之前，以上兩種思路均能夠在一定程度上滿足多路由的接入，提高網(wǎng)絡(luò)安全和縮短故障恢復(fù)時間?？傮w來說，OLP保護(hù)更適合兩個相鄰節(jié)點間具備多條路由的保護(hù)方式，而交叉單元的保護(hù)則更適合網(wǎng)絡(luò)的格狀拆分。另外、通過交叉單元完成多維度業(yè)務(wù)的調(diào)度是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。故網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，應(yīng)根據(jù)其光纜資源的分布，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢合理選擇保護(hù)方式，以完成網(wǎng)絡(luò)格狀化的部署。