WDM波分故障分析

SCC
通信和控制电路
电模块
M37M38M39M40
V40
V40的功能方块图:
1
光 输 入 2 OUT
V40
RUN ALM
合波器
分光器
MON
MON OUT M01M02 M03M04 M05M06
40 光模块
M07M08 M09M10 M11M12 M13M14 M15M16 M17M18 M19M20 M21M22
PUMP_TEMP_A LM
光监控单元和系统控制通 信单元
单板名称 全名 面板宽度 (mm) 槽位
SC1
SC2 TC1 TC2 SCC SCE
单向光监控信道板
双向光监控信道板 单路光监控信道及时钟传送单 元 双路光监控信道及时钟传送单 元 系统控制与通信板 扩展子架主控板
38
38 38 38 24 24
OTU常见告警
告警描述 告警名称 产生告警的主要原因 缺省告警级别
接收线路侧信号丢 失
R_LOS
1、线路光纤断； 2、线路衰耗过大； 3、对端站发送部分故障， 线路发送失效
输入光功率过低或传输过程 误码过大 本板激光器故障 激光器性能变坏 输入光功率过低 输入光功率过高
紧急
接收线路侧帧丢失 激光器发送失效 发送器劣化 输入功率过低 输入功率过高
1 光 输 入 2 OUT
M40
RUN ALM
合波器
分光器
光模块
MON OUTM01 M02 M03M04 M05 M06
MON
M07 M08 M09M10 M11M12 M13 M14
M15 M16 M17 M18 M19M20 M21M22
40
M23M24 M25 M26M27M28 M29M30 M31M32 M33 M34M35M36
76
76 76
OA 应用
OA OTU OA OTU
OBU/OAU
OAU/OPU+OBU
OPU/OAU
OA: OAU, OBU,OPU (EDFA)
OAU
OAU RUN
ALM
MON
IN
1
PA
2
5
3
BA
4
OUT
IN OUT TDC RDC
VOA
MON
TDC
RDC
OAU的功能方块图
OAU常见告警
从本质上讲，所有介质都是非线性的，只是一般情况下非线性特征很小，难以表现出 来。当光纤的入纤功率不大时，光纤呈现线性特征，当光放大器和高功率激光器在光 纤通信系统中使用后，光纤的非线性特征愈来愈显著。原因是在单模光纤指的光信号 被约束的模场内，而单模光纤有效面积非常小,因而光功率密度非常高，低损耗又使得 高光功率可以维持很长的距离。
DWDM的波长分配
• 标称中心频率指的是光波分复用系统中每 个通路对应的中心波长 • 参考频率为193.1THz，通道最小间隔为 100GHz 、50GHz或者25GHZ的频率间隔 系列
波段划分
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段 说明 原始 扩展 短波长 常规波长 长波长 超长波长 范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675 带宽（nm） 100 100 65 40 60 50
和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散。
光纤中的色散可分为模式色散和色度色散。
信噪比：传输信道特定点上的有用功率与和它同时存在 的噪声功率之比。设备的信噪比越高表明它产生的杂越 少信噪比一般不应该低于70dB
光纤的非线性效应
– 受激拉曼散射SRS – 受激布里渊散射SBS – 自相位调制SPM – 交叉相位调制XPM – 四波混频FWM
WDM故障交流
谢谢
什么是波分复用？
加油站
高速公路
巡逻车
WDM的优势
• • • • • • • 超大容量 高速率 数据透明传输 长距离传输 灵活组网 经济性和可靠性 平滑扩容能力
CWDM 与 DWDM
•CWDM: 稀疏波分复用
– 相邻两波间隔：20nm
•DWDM: 密集波分复用
– 相邻两波间隔：25GHz
ALS 功能
OTU
客户侧
波分侧
单板种类
单板名 称 LWF LWFS LWC TRC LWX LWM LDG TMX 全名 STM-64 AFEC功能波长转换单元 STM-64 AFEC功能波长转换单元 （SuperWDM） STM-16收发合一光波长转换板 STM-16标准FEC中继波长转换板 34M～2.7Gbps任意速率光转换板 STM16/4/1多速率光波长转换板 两路GE汇聚光波长转换板 四路STM-16汇聚光波长转换板 槽位 面板宽 度（mm） 38 38 38 38 38 38 38 76 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU6, IU8 – IU13 IU1 – IU5, IU8 – IU12
MON
L-band
IN OUT T C RC IN OUT T C RC
RL
OM
C-band
RC
TL TM RL RM TL TM RL RM
OM
1625nm
C/L OM
IN OUT
IN OUT TL RL
OUT MON
T C RC
1510nm
TM
RM
T M RM
RMB
T MB RMB
RM
FIU 的功能方块图
光放大单元
单板类型 名称 OAU 掺铒光纤放大 器(EDFA) OBU OPU HBA 全名 光放大单元 光功率放大单元 光前置放大单元 高功率光功率放大单元
面板宽度 (mm)
76 76 76、38 76
RPC
拉曼放大器 RPL RPA
C波段Raman驱动单元
L波段Raman驱动单元 C+L波段Raman驱动单元
100 GHz 偶数 RE
梳状滤波器
50 GHz
OAU
OUT
IN OUT
ITL的功能方块图
FIU
TMB TM
FIU FIU
1625nm
RUN
1510nm C-band
FIU
FIU
RUN
TC
OD OD
L-band
ALM
ALM
MON
MON
TL
C/L OD
分光器
IN
RUN
RUN
ALM
ALM
LINE
MON
MB2
D01 D02 MRO
MB2 RUN ALM
A01 A02
D01 D02
IN MB2
BMO BMI
BMI BMO
OUT
MRI MRO IN OUT
A01
A02
MRI
ITL
奇数 100 GHz 偶数 TE TO
梳状滤波器
50 GHz IN
ITL
OAU
RUN ALM
ITL
奇数 RO
TE RE
TO RO
因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小，所以DWDM系统中信号光选择在C波段和L波段。
粗波分由于传输距离短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系统中信号光跨越多个波段（1311~1611nm）。
WDM的受限因素
WDM 网络
受限因素
光功率
色散
光信噪比
DHD JGDJ 非线性效应 DJ
光功率预算
R_LOF TF TD IN_PWR_LO W IN_PWR_HIG H
紧急 紧急 紧急 紧急 紧急
单板不在位告警
BD_STATUS
子架单板槽位无单板、单板 邮箱故障或单板未插好
主要
OMU/ODU/分插复用单元
单板分类 名称 全名 面板宽 度 (mm) 应用系统型 号
M40
光合波/分波单 元
40波合波单元 40波光自动可调光衰减合波 单元 40波分波单元 双路光分插复用板
OSC
OSC
OTU 的基本功能
B1（B2）, J0 字节的性能事 件和告警的监控
ITU-TG.691 ITU-TG.957 IEEE802 系列 SAN ATM 850nm/1310nm /1550nm
ITU-TG.692
ITU-TG.694.1 ITU-TG.709 FEC/AFEC ESC 功能 通道间隔 (50GHz/100GHz) NRZ/Super WDM 可调波长的OTU
IU6, IU8 IU6, IU8 IU6, IU8 IU6, IU8 IU7 IU7
主控单元SCC
完成对设备 监控、维护 和管理 进行ECC通信， 与SC1/2、 TC1/2 交换信息
SCC
公务及开销 处理，及提 供相应接口 通过邮箱总线 与单板双向通 信(数据上载和 下载)
SCE是扩展子架的主控板，不需要处理监控信息，所以不具备公务 开销的处理的功能 。
合路信号丢失 MUT_LOS 1、输入光纤未连接或损 坏； 2、线路损耗过大。 紧急
光放增益降低告 警 泵浦激光器温度 越限告警
OA_LOW_GAIN
1、PUMP老化使增益达 紧急 不到要求；2、输入光功 率过高；3、A/D检测故障。 1、环境温度过高；2、泵 主要 浦激光器制冷系统损坏； 3、泵浦激光器电流过大。
ITU-T G.694.1
扩展C波段 192个波长, 通道间隔 C 波段 160个波 25GHz 长
192.125THz
扩展32 个波长
192.05THz 191.275THz
196.05THz
CWDM与DWDM的区别：
– CWDM载波通道间距较宽，因此一根光纤上只能复用2到 16个左右波长的光信号。 – CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却 激光，它需要冷却技术来稳定波长，实现起来难度很大， 成本也很高。CWDM避开了这一难点，CWDM系统采用的 DFB激光器不需要冷却，因而大幅降低了成本，整个 CWDM系统成本只有DWDM的30%。 – 稀疏波分复用系统一般工作在从1260nm到1620nm波段， 间隔为20nm，可复用16个信道。
扩展 ID
9
基础 ID
A B
WDM组网站点类型
DWDM系统典型组网
OTM
OLA
OADM
OLA
REG
OTM
客户侧设备
客户侧设备
客户侧设备
To客户侧设备
M40+D40+ITL构成的80波 OTM信号流
OTU M M 4 40 0 λ40
λ1 λ1 C-EVEN
DCM
OBU F SC1 I U To线路侧ODF
WDM的系统结构
•
N路波长复用的WDM系统的总体结构主要有： – – – 光波长转换单元（OTU）； 波分复用器：分波/合波器（ODU/OMU）； 光放大器（BA/LA/PA）；
–
OTU OTU OTU
光/电监控信道（OSC/ESC）。
OTU O M U BA
LA
PA
O D U
OTU OTU
OSC
M23M24 M25M26 M27M28 M29 M30 M31M32 M33M34 M35M36
M37M38 M39M40
SCC
通信和控制电路
电模块
D40
D40的功能方块图：
MON 输入
D40
RUN ALM
分光器Байду номын сангаас
MONIN D01D02 D03D04 D05D06
分波器
光模块
40
输出 信号
D07D08 D09D10 D11D12 D13D14 D15D16 D17D18 D19D20 D21D22
• 光纤损耗 (dB) = P输出 (dBm) - P输入 (dBm) = 距离 (km) x a (dB/km) a：损耗系数 • 在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a = 0.22dB/km
S P输出 距离L (km) R P输入
站点 A
站点 B
光纤的色散特性
光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，因而这些频率成分
电模块
D23 D24 D25D26 D27D28 D29D30 D31D32 D33D34 D35D36
SCC
控制和通信电路
D37 D38 D39D40
MR2
MR2 RUN ALM
D01 IN
D02
A01 A02
MO
OADM
OUT
D01
D02
MI A02
OUT MO
IN
MI
A01 MR2的功能方块图
SCC/SCE 单元
配置数据从T2000 下载到SCC板
MDB 校验成功 下载 Cards 复制 FDB0 FDB1
ALM ETN
ALM ETN
SCC
SCE SCC
网元数据库的关系
RUN
RUN
DRDB
RST
RST
ALC
ALC
IP：129.9.A.B ID＝A*256+B
ID——网元标志符 ID+IP——网关标志符
M M 4 OTU 40 0 λ40 M D OTU 4 40 λ40 0 M D OTU 4 40 λ40 0
梳状滤波器单元 光纤线路接口单元
76 76 76 38
38 38
I,II,III,IV,V,VI I,II,III,V,VI I,II,III,IV,V,VI I,II,III,IV,V
I,II I,II,III,IV,V,VI
V40 D40 MR2
光分插/复用单 元
ITL FIU
M40
M40的功能方块图：