通过光层实现IP over DWDM的业务保护

2019-11-03 18:13:04

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供稿：网友

李兵董天临（华中科技大学电子与信息工程系 430074）　　在过去由SDH设备和DWDM设备组成的网络中，一般是利用SDH设备形成的逻辑自愈环来实现业务保护的，方法简单且技术成熟，同时，由于这是在DWDM客户层的SDH层面实现的自愈恢复，所以对DWDM系统没有特殊的要求。而作为DWDM客户的路由器设备的业务恢复是靠额外路由的重新获得来实现业务保护的，这种路由的重新获得往往需要进行路由的重新计算分配，其时间是秒级甚至分钟级的，不符合网络电信级的运营要求（SDH网络的自愈恢复时间为毫秒级）。同时，为了保证多个路由的存在，路由器上往往需要配置多个光口，而目前POS端口的价格又非常昂贵，因此，在ip over DWDM工程中提出了通过光层实现对DWDM系统保护的要求。事实上，DWDM系统光层的保护可在传输层上实现对业务的快速保护（毫秒级），并且能降低投资。目前，实现DWDM系统的光层保护有光通道层保护和光复用段层保护两种方式。

1 光通道层保护

　　光通道层保护包括光通道波长保护和光通道路由保护，具体实现方法如下。

（1）光通道波长保护

　　所谓光通道波长保护即是同一DWDM链路上的光通道保护。路由器发送机（Router TX）将发送的光信号输入到WDM系统，WDM系统的光保护倒换机盘（OCP）将输入的光信号分支给同一WDM系统的不同波长的发送光转发单元（TX OTU），即完成了发送端光信号的并发。接着调制不同波长上的光信号，使其经过同一路由的波分复用传输到目的地后，利用光解复用器（ODU）解出承载的同一发送源不同波长上的光信号，分别通过两个接收光转发盘单元（RX OTU）对信号的性能进行监视和检测（如光信号丢失、光信号帧失步和B1误码等）。根据到达信号的质量和预先设定的倒换准则和阈值，OCP选择质量较好的光信号输送给Router TX，即实现了接收端光信号选择收功能。此方式的倒换时间确认倒换后的10ms内，可采用人工和自动切换方式。

　　由于两个通路里传输的同一光信号都经过同一路由（光纤）进行传输，只是波长不一样，因此这种保护只是对波长的保护。当路由（光纤）发生故障时，两个波长的光信号都地法正常传送，这便是波长保护的局限性。

（2）光通道路由保护

　　所谓的光通道保护即是在不同WDM链路上的光通道保护。TX将发送的光信号输入到WDM系统，WDM系统的OCP将输入的光信号分别分支给不同的WDM系统中相同或不同波长上的TX OTU，即完成了发送端光信号的并发。接着调制在相同或不同波长上的光信号，使其经过两个路由的波分复用传输到目的地，最后实现接收端光信号的选择收功能，其步骤同光通道波长保护。

　　光通道路由保护可以在不同厂家的WDM系统上实现。由于同一光信号在不同的WDM系统的路由（光纤）上传输，因此，当工作路由（光纤）发生故障时，不信号会自动根据保护条件倒换到备用保护路由。

（3）双向环的路由保护

　　工作通道和保护通道处于不同的WDM系统或不同的光纤路由上。发送端的OCP将并发的光信号输入到双向环上不同的WDM系统中，即输送到不同光纤路由的TX OTU上（TX OTUm和TX OTUn, m=n或m不等于n）；在OCP的接收端，对这两路不同波长光信号检测传输后的质量，根据是否超过阈值来确定是否进行保护倒换。

　　在实际的网络中，不同的波道可能传输不同的业务，针对所传输的业务可采取不同的保护方式，如对SDH业务可以在客户层实现SDH自愈保护，而对数据业务的波道可直接对POS接口或GE接口等实现光通道的保护，这种方式能有效节省投资。

2 光复用段层保护

　　此保护方式的原理是在DWDM系统合波后的发送端将信号并行发送到两种路由上传输，这两条路由可以是同一光缆中的两对光纤，也可以在不同光缆中。当工作路由（光纤）发生故障时，如光纤意外折断，光信号会自动根据保护条件倒换到备用路由上。在DWDM系统进行分波前的接收端根据到达信号的质量和预先设定的倒换准则和阈值（如光信号丢失、不信号帧失步以及B1误码等）选择接收。这种保护倒换方式的判断准则比较简单，但由于在DWDM线路上都是采用1+1冗余设置（包括线路放大站），因此成本较高。目前，这种保护倒换方式在实际工程中应用较少。

摘自《电信技术（2002年第四期）》

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