华为OptiX2500+高培手册(光网络规划概述)

附录二光网络规划概述

1.1.术语定义

局点：纯粹的地理概念，用户机房所在地的地理称谓，局点的命名尊重用户

的称谓；

站点：对于SDH：主子架与该主子架所带出的扩展子架的联合体；

WDM站点/模块：多个BWS 320G子架组成的WDM功能实体，模块是组网

图的基本元素，WDM模块类型包括四种：OTM（包括n*OTM）、OADM、

OLA、REG；

网元：一个子架就是一个网元，网元是基本拓扑图的基本元素；

子架网元：在网管中，BWS320G子架称为子架网元，BWS 320G的子架从物

理上讲都是相同的，从功能上分为光集成子架（OIS），光转发子架（OCS），

光线路放大子架（OAS）；

业务级别：基本拓扑的最高线路速率，业务级别包括：155M（STM-1）、

622M（STM-4）、2500M（STM-16）、10G（STM-64）；

业务方向：在基本拓扑中，网元之间（或站点之间）的业务流向，分为单向

业务、双向业务、广播业务；

一致路由：传输网络中两个站点A、B，A到B的业务和B到A的业务物理路径

相同，称为一致路由；

分离路由：传输网络中两个站点A、B，A到B的业务和B到A的业务物理路径

不同，称为分离路由；

双向业务：我们称一致路由的业务为双向业务；

单向业务：我们称分离路由的业务为单向业务；

广播业务：同时向所有接收站发送信息包的通讯方式，总线式，一点发，多点收，主要面向广电用户；

主环方向：一般的，面对机柜将机柜左侧的（单光口）光板定义为西向板位，将机柜右侧的（单光口）光板定义为东向光板，对于多光口光板，一般的，我们定义上光口为西向，下光口为东向。西收东发的方向即为主环方向。在网络拓扑中也可以理解为上游站东向板位（或光口）指向下游站西向板位（或光口）的方向；

相邻站：在网络中与一个站有直接线路连接关系的站点称为该站的相邻站点；拓扑上游站：连接一个站西向线路板位（或光口）的相邻站点称为该站点的拓扑上游站；

拓扑下游站：连接一个站东向线路板位（或光口）的相邻站点称为该站点的拓扑下游站；

上游站点：针对本站接收的某一个特定的信号而言的，此信号可以是某一个2M业务信号，也可以是ECC信号、公务信号等。对于本站接收的信号，发送此信号的站点以及中间信号穿通的站点都称之为“针对该单向信号的本站的上游站”；

下游站：此术语一般和“上游站”术语成对使用。对于本站发送的某一个信号，最终接收此信号的站点以及中间信号穿通的站点都称之为“针对该单向信号的本站的下游站”；

相邻网元：在网络中与一个网元有直接线路连接关系的网元称为该网元的相邻网元；

对端站：对于某个业务，该业务的源/宿站点为别为A、B两站点时，我们称（对于该业务）A为B的对端站，或B为A的对端站；

对端网元：对于某个业务，该业务的源/宿网元为别为A、B两网元时，我们称（对于该业务）A为B的对端网元，或B为A的对端网元；

ECC通道：嵌入控制通路，用于各网元间的通信功能，支持网络管理；

DCC通道：是ECC通道的物理表现形式。通过协议，逻辑控制就形成了用于网元间互相通信的ECC通道。

1.2 光传输网络规划原则与分层思想

SDH标准的制订使光传输系统已不再只是针对光通信设备的规范，而是引入

了光网络的概念。SDH从复用技术上讲是TDM方式，无法充分利用光纤的带

宽资源，DWDM则有效解决了这一瓶颈。

需要说明的是：SDH和DWDM并不是相互排斥的，在组网时更重要的是根据

网络地位和业务需要选择一个技术、性能、价格相对最为合理的光网络，一

方面提高光纤网络容量，另一方面提高网络的业务接入容量。

在规划网络时首先要有分级分层的思想：“分级”——从业务管理的角度来

看：光传输网分为：一级干线（国家级干线）、二级干线（省级干线）、本

地层传输网、接入层传输网；“分层”——从传送技术和业务承载关系上来

讲分为物理层、传送层和业务层，每层建筑在下层之上，屏蔽底层信息。尤

其是DWDM和SDH混合组网时，分层的思想尤为重要。例如DWDM网络，

假如DWDM的业务接口为SDH和IP，那么这时光纤光缆相对于DWDM就相

当是物理层，DWDM相对于SDH就相当是传送层，SDH和IP相对与DWDM

就相当于业务层。如果是一个SDH网络，那么PDH业务相对于SDH有相当与

业务层，SDH就相当与传送层。有了分层的思想就不会产生用一张组网图把

一个DWDM+SDH工程的组网关系画得很清楚的想法了。它们就不在一个层

中，每个层的的设计要点是不一样的，网络要素也是不一样的，工程师在进

行SDH工程的时候，见过用户将光缆路由图与SDH网络图画在一张图上而且

两者都画的很清楚的吗？——道理是一样的，进行网络设计时，首先就是要

根据用户网络地位、级别、业务建设需求、光缆资源，将传送网分层，确定

层与层之间的对接关系，然后分层设计。

对于DWDM，可以继续分层：光复用段、光再生段、光中继段：

光复用段：有业务上下的段层，对应SDH的再生段，就是指OTM之间、OTM

与OADM、OADM之间的段层；

光再生段：经过3R信号处理的段层，就是指OTM与REG、或者REG与REG之

间的段层；

光中继段：经过光放大处理的段层，就是指OTM/OADM/REG与OLA之间，

或者OLA之间的段层；

对于SDH，也可以继续分层为：再生段（RS）、复用段（MS）、高阶通道层

（HP）、低阶通道层（LP）。

对于传统窄带网络的传输网，目前的规划建议如下：一级干线采用DWDM（32

波）+10GSDH的方式；对于二级干线采用DWDM+10GSDH＋2.5GSDH的

方式，对于本地网采用2.5GSDH（汇接点可以采用10GSDH），对于接入层

采用155/622SDH（汇接点可以采用2.5SDH）。

对于宽带传输网，业界没有完全统一的认识，IP over ATM、IP over SDH 、

IP over DWDM等方式也各有优缺点。目前华为的城域多业务传送平台的具

体实现为Metro设备。分层设计的思想仍然适用：对于城域骨干层采用

Metro6100（IP/ATM/SDH over DWDM），对于城域汇接层采用Metro6100

（PDH/IP/ATM over DWDM）或者Metro 3000/3100 （PDH/IP/ATM

over SDH），对于城域接入层可采用Metro 3000/3100或者Metro

1000/1100。

1.3 DWDM组网规划

DWDM组网规划主要考虑三方面：一、根据现有光缆资源、网络地位确定组

网方式；二、传输受限距离与光网络再生端、中继端规划；三、根据业务容

量规划上下波数；

1.3.1 拓扑方式

OptiX BWS 320G最基本的组网方式为点到点方式及链形组网方式，由这两

种方式可组合出星形，环形等较复杂的网络形式。

点到点组网是目前DWDM设备组网最普谝的一种方式。它不需要OADM设

备，只由DWDM 光终端复用设备和光线路放大设备组成。

在本地网和干线网的情况，当光分插复用设备上下波长时，有些业务可能还

需要继续往另外的方向传输，推荐使用链型组网。

在城域网的应用中，根据需要可以由DWDM的光分插复用设备构成环形网。

环形网一般都是由SDH自己进行通道环或复用段保护，DWDM设备没有必要

提供另外的保护。但也可以根据用户需要进行波长保护。

1.3.

2. 关于传输受限距离与再生端/中继端规划

限制光纤系统传输的三个因素：衰耗、色散和光信噪比（事实上还包含光纤

非线性等其他因素的影响）。因此，在网络设计时要考虑色散，功率衰耗和

光信噪比（OSNR）三方面的因素，具体的：

色散的解决办法：采用高色散容限的光源（比如EML激光器、M-Z外调制激

光器）。

衰耗的解决办法：在光纤线路中使用掺饵光纤放大器（EDFA）。

信噪比（OSNR）：光放大器的级联使光ASE噪声累积，导致光信噪比（OSNR）

降低，光信噪比降低到一定程度后将严重危害系统的性能值（灵敏度降低）、

通过优化网络参数来解决。

考虑光源的色散受限距离，划分网络的再生段，选择合适的OTU单板。

考虑光放大器功率，划分网络的光中继段，选择合适的EDFA板。

1.3.

2.1 色散预算

色散受限距离=(色散容限/色散系数)+DCM补偿-(10～30)(确保系统有10～

30公里冗余度）

色散容限：OptiX BWS 320G系统目前提供光发送端波长转换板（TWD/TWF

板）的色散容限为700ps/nm，若在G.652光纤中传输，其色散系数为

17ps/nm.km，考虑到系统的冗余度10～30km，无补偿最大传输距离L=700/17-(10～30)=10～30km。也就是说：系统传输距离超过30km时就必须加入DCM（色散补偿光纤）进行补偿；同理，若在G.655光纤中传输，其色散系数为6ps/nm.km，无补偿最大传输距离L=700/6=117km，考虑余量后，传输距离超过100km时必须加入DCM补偿。

色散系数：G.652光纤在1550nm波长的色散系数为17ps/nm.km；G.655光纤在1550nm波长的色散系数为6ps/nm.km。

DCM（色散补偿模块）补偿：可以按照实际补偿距离分为四种不同规格的色散补偿器：DCM（20）20km补偿器、DCM（40）40km补偿器、DCM（60）60km补偿器、DCM（80）80km补偿器。

下面分4种情况说明：

A: 如采用无FEC功能的集成式系统和G.652光纤:

满足四种规格的组网：

计算公式为：DCM ?L-[(色散容限/色散系数)-(10～30)]

=L-[(700/17)-(10～30)]

=L-(10～30)

（1）1×29dB（目标距离105km）

DCM?L-(10～30)=105-(10～30)=75～95km 选DCM(80)

（2）2×27dB（目标距离98km×2）

DCM?L-(10～30)=196-(10～30)=166～186km

建议选DCM(80)+DCM(60)+DCM(40)=180

（3）3×25dB系统（目标距离3×90km）

DCM?L-(10～30)=270-(10～30)=240～260km

建议选DCM(80)+DCM(80)+DCM(80)=240

（4）4×22dB系统(目标距离4×80km)

DCM?L-(10～30)=320-(10～30)=290～310km

建议选DCM(80)+DCM(80)+DCM(80)+DCM(60)=300

B: 如采用无FEC功能的集成式系统和G.655光纤:

注：首先将G.655折算成G.652长度：Lx=L×(6ps/17ps)

（1）1×29dB（目标距离105km）

DCM?Lx-(10～30)=37.1-(10～30)=7.1～27.1 建议使用DCM(20)

（2）2×27dB（目标距离98km×2）

DCM?Lx-(10～30)=69.2-(10～30)=39.2～59.2km 建议使用DCM(40)（3）3×25dB系统（目标距离3×90km）

DCM?Lx-(10～30)=95.3-(10～30)=65.3～85.3km 建议使用DCM(80)（4）4×22dB系统(目标距离4×80km)

DCM?Lx-(10～30)=113-(10～30)=83～103km 建议使用DCM(60)+DCM(40)

C: 如采用有FEC功能的开放式系统和G.652光纤:

（1）1×36dB系统（目标距离130km）

DCM?L-(10～30)=130-(10～30)=100～120km

建议选DCM(60)＋DCM(40)=100km

（2）3×31系统（目标距离113km×3）

DCM?L-(10～30)=339-(10～30)=309～329km 建议配置DCM=320km （3）6×24系统（目标距离87km×6）

DCM?L-(10～30)=522-(10～30)=492～512km 建议配置DCM=500km （4）8×22系统（目标距离80km×8）

DCM?L-(10～30)=640-(10～30)=610～630km 建议配置DCM=620km D:如采用有FEC功能的开放式系统和G.655光纤:

注：首先将G.655折算成G.652长度：Lx=L×(6ps/17ps)

（1）1×36dB（目标距离130km）

DCM?Lx-(10～30)=45.9-(10～30)=15.9～35.9km 建议使用DCM(20)（2）3×31dB（目标距离113km×3）

DCM?Lx-(10～30)=119.6-(10～30)=89.6～109.6km

建议使用DCM(60)＋DCM(40)=100km

（3）6×24dB系统（目标距离6×87km）

DCM?Lx-(10～30)=184.2-(10～30)=154.2～174.2km 使用DCM=160km

（4）8×22dB系统(目标距离8×80km)

DCM?Lx-(10～30)=226-(10～30)=196～216km 使用DCM=200km

不等间距组网

实际的工程设计中，多数情况下为不完全等间距组网。这就需要在衰耗、色散和OSNR三方面综合考虑。首先根据OSNR的限制（无FEC时，OSNR>=26dB；带FEC时，OSNR>=20dB），划分光复用段；其次，在光复用段内部，结合工程中实际站点和光放的参数指标确定光中继站的位置；最后，根据前面提到的色散补偿原则进行合理的色散补偿。当然，还要考虑线路的偏振模式色散等因素的影响。

1.3.

2.2 功率预算

OptiX BWS 320G集成式系统（不使用FEC功能）能够支持1×29dB（目标距离105km)、2×27dB(目标距离2×98km)、3×25dB(目标距离3×90km)、4×22dB(目标距离4×80km)的传输。开放式系统（使用FEC功能）能够支持1×36dB（目标距离130km)、3×31dB(目标距离3×113km)、6×24dB(目标距离6×87km)、8×22dB(目标距离8×80km)的传输。华为公司的带外FEC功

能采用强力纠错的RS(255,239)编码,线路速率为10.66Gb/s，在OSNR为20dB时，系统余量高达7dB(BER=10E-12)。

具体配置情况如下(无FEC)：

—4×22dB

实际中继传输衰耗<=22dB时，规范为22dB规格。

发送端配置增益为23dB的光功率放大器WBA，发送端的单波长输出功率为+5dBm，接收端配置增益为14dB前置光放大器WPA，接收端输入光功率为-17dBm 。

—3×25dB

实际中继传输衰耗<=25dB时，规范为25dB规格。

发送端配置增益为23dB的光功率放大器WBA，发送端的单波长输出功率为+5dBm，接收端配置增益为14dB前置光放大器WPA，接收端输入光功率为-20dBm 。

—2×27dB

实际中继传输衰耗<=27dB但>25dB时，规范为27dB规格。

发送端配置增益为23dB的光功率放大器WBA，发送端的单波长输出功率为+5dBm，接收端配置增益为20dB的光前置放大器WPA，接收端输入光功率为-22dBm。

—1×29dB

实际中继传输衰耗<=29dB但>27dB时，规范为29dB规格。

发送端配置增益为23dB的光功率放大器WBA，发送端的单波长输出功率为+5dBm，接收端配置增益为20dB的光前置放大器WPA，接收端输入光功率为-24dBm。

有FEC功能时具体配置情况如下：

—8×22dB