WDM系統(tǒng)維護(hù)測試初探
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一、引言
隨著電信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對干線網(wǎng)帶寬的要求也越來越高，為了適應(yīng)這一需要，多個運營商（包括中國電信、中國聯(lián)通和中國網(wǎng)通等）近二三年都在干線上引入了波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)，在以往的SDH系統(tǒng)相比較而言，WDM系統(tǒng)有一些與之不同的特性，如中心波長、通路光功率、光信噪比等，這些參數(shù)在過去并不重要或者并不是一個參數(shù)。但在WDM系統(tǒng)引入之后，這些參數(shù)都是極為重要的，對系統(tǒng)性能有很大影響，而測試需要引入光譜儀、多波長計等一些新的儀表，對維護(hù)人員提出了新的要求。本文將在介紹WDM系統(tǒng)基本配置的基礎(chǔ)上，對WDM系統(tǒng)維護(hù)測試的要求、維護(hù)測試所使用的主要儀表以及維護(hù)測試注意事項等進(jìn)行論述。
二、WDM系統(tǒng)的基本配置
目前在干線上采用的都是帶有線路光放大器的WDM系統(tǒng)，有線路光放大器系統(tǒng)的參考配置如圖1所示。
圖1中，S1……Sn分別是通路1……n在發(fā)射機(jī)輸出光連接器處光纖上的參考點；RM1……RMn分別是通路1……n的OM/OA（光復(fù)用器/光放大器）的輸入光連接器處光纖上的參考點；MPI-S是OM/OA的輸出光連接器后面光纖上的參考點；S'是線路光放大器的光輸出連接器后面光纖上的參考點；R'是線路光放大器的光輸入連接器前面光纖上的參考點；MPI-R是OA/OD（光放大器/光解復(fù)用器）的輸入光連接器前面光纖上的參考點；SD1……SDn是OA/OD的輸出光連接器處的參考點；R1……Rn位于接收機(jī)光連接器的輸入處。
根據(jù)光發(fā)送端是否采用OTU（光波長轉(zhuǎn)換器）來看，WDM系統(tǒng)可分為集成式WDM系統(tǒng)和開放式WDM系統(tǒng)，集成式WDM系統(tǒng)配置如圖2所示，S點的輸出信號波長符合WDM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)波長，不需配置波長轉(zhuǎn)換器，網(wǎng)上運行的Alcatel公司W(wǎng)DM設(shè)備即為這種集成式WDM設(shè)備，在開放式WDM系統(tǒng)的發(fā)送端，OTU之前的Tx是常規(guī)的光發(fā)送機(jī)，它的輸出信號波長在一個較寬的范圍內(nèi)，經(jīng)過OTU進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換之后，S點輸出的也是符合WDM系統(tǒng)要求的標(biāo)準(zhǔn)波長。在接收端分為兩種情況，一種是使用接收端的OTU，如圖3（a）所示，NEC公司W(wǎng)DM設(shè)備為這種結(jié)構(gòu)，另一種在接收端不使用OTU，如圖3（b），Lucent公司的WDM設(shè)備屬于這種類型。
對于集成式WDM系統(tǒng)STM-16的TM、ADM和REG設(shè)備都應(yīng)具有符合WDM系統(tǒng)要求的光接口，以滿足8×22dB、5×30dB和3×33dB系統(tǒng)的需要。
對于開放式WDM系統(tǒng)（Open WDM System），可以在發(fā)送端采用波長轉(zhuǎn)換器（OTU）將非規(guī)范的波長轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)波長，OTU具有符合G.692的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SDH設(shè)備可繼續(xù)使用符合G.957接口的設(shè)備。
三、WDM系統(tǒng)維護(hù)測試要求
1.WDM系統(tǒng)維護(hù)測試目的
對WDM系統(tǒng)的測試旨在測試驗證系統(tǒng)的性能、運行情況。在工程應(yīng)用中，根據(jù)測試目的不同，WDM系統(tǒng)測試可分為工廠驗收測試、工程驗收測試和維護(hù)測試。這幾種測試的測試項目都不太相同，工廠驗收的測試項目最多最詳盡，工程驗收的測試項目主要關(guān)注的是系統(tǒng)安裝后各個參考點的光接口特性參數(shù)、系統(tǒng)性能，維護(hù)測試的項目相對更少，主要是關(guān)注一些能夠測試且對系統(tǒng)性能有較大影響的測試項目。
WDM系統(tǒng)維護(hù)測試的目的是在系統(tǒng)開通業(yè)務(wù)，不中斷業(yè)務(wù)的情況下利用在線監(jiān)測等方法對與系統(tǒng)性能關(guān)系較大的參數(shù)，如中心波長、光功率、光信噪比等進(jìn)行測試，同時也有部分關(guān)于傳輸性能的測試，在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的運行情況有較全面的了解。
2.WDM系統(tǒng)維護(hù)測試原理的方法
在WDM系統(tǒng)的不同參考點可以測試的參數(shù)是不同的，對于WDM系統(tǒng)而言，幾乎所有WDM系統(tǒng)產(chǎn)品都在OA的輸入或輸出端口有在線監(jiān)測端口，可以測量每通路信號的光信噪比、中心波長和光功率（光功率不是一個絕對值，而是從主光信號中分出的一定比例的光信號）。其他可以進(jìn)行的性能測試，如誤碼和攔動特性等，都需要對整個系統(tǒng)測試。
對WDM系統(tǒng)進(jìn)行在線測試的基礎(chǔ)WDM系統(tǒng)的電路盤上留出了專門的在線監(jiān)測端口，這些在線監(jiān)測端口的基本原理如圖4所示。它采用一個光分路器，從主信號中分離出某個百分比的光信號用于在線監(jiān)測，分出的信號功率很小，因此不會影響主光信號的進(jìn)一步傳送以及整個系統(tǒng)的傳輸性能。在WDM系統(tǒng)的在線監(jiān)測，端口處可以監(jiān)測的物理量包括每個通路的中心波長、每個通路的光信噪比、每通路的光功率和總光功率（為一個相對量，而非實際數(shù)值）。
根據(jù)廠商資料，在線監(jiān)測端口分出的光功率約為輸入光功率的1％左右，但這個比例并不精確，因此在日常維護(hù)測試時可得到通路中心波長和光信噪比的精確值，但測出的光功率值并不是輸入光信號光功率的實際數(shù)值，而是分出的一小部分光的功率。因此，建議在系統(tǒng)開始投入運行時在每個監(jiān)測端口都測出一個光功率的值，作為今后維護(hù)測試中的基準(zhǔn)，將以后維護(hù)測試過程中測出的光功率值與之比較就可以大概知道系統(tǒng)光功率的劣化程度。
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