河南省无线发射传输管理中心 于中远

波分复用技术在河南广电网中的应用

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随着信息时代的到来，多种网络层面的业务层出不穷，语音、图像、数据等信息呈爆炸式增长，网络传送业务颗粒越来越大，对通信网带宽要求越来越高。河南省广播电影电视局在1997年开始规划并建设光网络，光网络分为两个平台，电视传输平台和数据平台。为了全面提高民众精神文化生活，另外也是随着IP数据业务带宽需求的快速增长和颗粒越来越大的发展趋势，原有的网络已经不能满足要求，河南广电网及时调整自己的光网络，于2010年规划建设了NGWDM（下一代波分复用）OTN。传输技术的发展也使传统网络逐渐演化出另外一种组网模型，即IPoverWDM，将IP层直接承载在WDM系统上。依靠强大的OTN传送网，可以完成全省数字电视整转。本文，笔者讨论了传统波分和现代NG波分的区别，并介绍了波分复用技术在河南广电网的应用。

一、传统WDM与NGWDM的技术差异

1.传统波分复用技术的特点。早期的河南广电网络使用的是传统波分复用技术，其传输能力单波仅有2.5G，组网方式不灵活，业务方式采用IPoverSDHoverWDM，将数据业务和视频广播业务首先通过SDH承载，SDH网络再承载在WDM系统上。在这种情况下，波分复用系统主要是作为一个透明的传输通道来使用，不直接面对业务，由基于SDH的VCI2/VC4交叉来解决IP业务的上下传输。这种组网模式存在以下几个问题。

（1）交叉颗粒过小，不能适应IP业务带宽需求的高速增长。

（2）WDM管理功能和组网能力弱，无法满足IP业务灵活调度的需要。

（3）网络层次多，功能部分重叠。

2.NG波分复用技术的特点。随着网络数据业务的飞速增长以及新业务类型的不断出现，不同的业务类型需要采用不同的保护策略，这对组网模式提出了更高的要求。传统点对点的波分复用系统已经不太适合网络的发展，新网络的需求向可扩展性好、承载高效、可靠性高和智能化等方面发展。为了改进SDH的带宽容量，解决传统WDM网管能力弱、组网方式不灵活等缺点，便开发出了OTN技术。OTN解决了传统WDM网络无波长、组网能力弱、保护能力弱等问题，并逐步得到了广泛应用，网络结构演化为IPoverOTN。

3.IPoverOTN方式的优点。IPoverOTN方式能够提供远大于传统SDH传输设备的传输容量，能够提供单纤波的波分复用传输，单波长传送容量可以达到40G的传输速率，并且可以通过子速率汇聚方式将低速率数据业务汇聚成满带宽传送，有效地提高了光纤资源的利用率。通过大量减少数据设备之间的光纤连接，可以使原有呈星形分布的数据网网络结构简化为环形网络结构，便于网络的规划和维护。剔除了SDH层面，将IP层直接承载在WDM系统上，这种组网方式省去了SDH层，从而节约了大量投资，减少了网络功能的重叠。利用WDM的多种光层保护能力，满足了数据网络的生存要求，光层保护在倒换时间性能上能够提供大大优于IP路由器保护恢复性能的QoS保证。WDM传输设备能够对数据业务的传输码率、数据格式其调制方式进行透明传送，可有效承载GE、2.5GPOS、10GPOS、10GE等各种类型的数据业务。

二、河南省广电网结构分析

1.交叉能力与OAM特点。河南省骨干网OTN的功能模型和如图1所示，它分为光层和电层这2个层面，可同时具备光交叉和电交叉功能，目前应用较多的是电交叉。OTN最显著的特点就是它具备了类似于SDH的网络管理和维护功能，通过增加丰富的开销，可用于OAM层监控SM、通道层监控PM、多级级联监控TCM等各种监控，以及前向纠错FEC，有效地解决了WDM缺乏带宽管理能力的问题。OTN通过将支路和线路分离的不同，业务接口不会影响线路侧的容量规划，线路侧可以先行规划和实施，业务侧只需根据实际需要增加相应板卡即可，有效地缩短了业务开通时间。

2.网管系统。目前，省干OTN网络在省中心节点配置了1套华为的T2000网管服务器，为了防止服务器故障对网络监控的影响，提高网管系统的可靠性，配置了1套备用的T2000服务器，接入了不同的网关网元，主用服务器和备用服务器之间采用DCN网络连接，从而实现网管的异地灾备。网管系统结构如图2所示。

在正常情况下，只有主用服务器的Sybase数据库应用和T2000应用处于启动状态，备用T2000服务器上的Sybase和T2000应用不启动。通过VVR软件，经过DCN网络在主备服务器的数据库之间实现单向和实时的存储设备层数据复制，即主用服务器数据库上的数据变化都会复制到备用服务器上。当主用服务器发生故障时，VCS和GCO自动启动备用T2000服务器的Sybase数据库应用，从主用服务器端自动切换到备用服务器端。当主用服务器恢复正常后，VCS和GCO不会自动启动主用T2000服务器的Sybase数据库应用。当主用服务器恢复正常后，需要切换回主用服务器时，需要手工将Sybase数据库应用和T2000应用从备用服务器切换回主用服务器。

3.业务保护方式。OTN在保护方式方面具有明显的优势，它实现了子波长级保护和Mesh级波长保护。还可以实现1+1子波长保护和子波长（电层）环网保护，并且支持误码性能倒换，可以类比于SDH网络子Mesh级波长恢复。广电网的业务保护配置基于电交叉的ODUK-SNCP保护，可实现业务的可靠传送。ODUkSNCP保护运用电层交叉的双发选收功能，可对线路板和OCh光纤进行保护。业务保护示例如图3所示。

4.业务发送系统。在业务发送方面，需要保护的客户业务从支路板输入，通过交叉分成工作信号和保护信号，分别送往工作线路板和保护线路板。然后工作信号和保护信号分别在工作通道和保护通道里传输。业务接收方向，在正常工作时，仅工作线路板对应的交叉连接生效，断开保护线路板的交叉连接。当工作通道故障时，线路单板检测并上报相关信号故障告警，产生SF或SD事件，主控板检测到SF或SD后，下达倒换命令，断开工作线路板交叉链接，保护线路板对应的交叉链接生效。