1. Einführung eines halbaktiven MWDM-Systems
Das semiaktive MWDM-System muss die End-to-End-Verwaltung und -Steuerung des Fronthaul-Netzwerks unterstützen, einschließlich der End-to-End-Überwachung und -Verwaltung der Fronthaul-MWDM-Ausrüstung, der optischen Module und der optischen Pfade. Das optische Modul unterstützt die Überwachung des optischen Fronthaul-Pfads und unterstützt das Empfangen und Senden von Verwaltungs- und Steuerinformationen. Die aktive Ausrüstung des Systems unterstützt die Verwaltung und Steuerung des Fronthaul-Netzwerks.
Die OAM-Technologie verwendet Pilottonsignale, um Verwaltungs- und Steuerinformationen in der optischen Schicht zu übertragen. Die optischen Module an beiden Enden führen eine Informationsmodulation des Pilottonsignals gemäß den Verwaltungs- und Steuerinformationen durch und senden es über passive und aktive WDM-Geräte an das gegenüberliegende Ende.
Wie im Systemdiagramm gezeigt:
2. Anforderungen des optischen MWDM-Moduls
Das optische Modul des MWDM-Systems unterstützt das Erhalten der Verwaltungs- und Steuerinformationen des halbaktiven MWDM-Fronthaul-Systems und überträgt die Informationen. Das optische Modul unterstützt das Einfügen und Extrahieren der Verwaltung und Steuerung von OAM-Informationen aus dem optischen Signal und sendet das Signal an das entgegengesetzte Ende.
- Leistungsbeschreibungen:
| Parameter | Spezifikationen | Einheit |
|---|---|---|
| Betriebswellenlänge | 1260 ~ 1620 | nm |
| Kanal | 1267.5,1274.5,1287.5,1294.5,1307.5,1314.5,1327.5,1334.5,1347.5,1354.5,1367.5,1374.5 | nm |
| Abweichung der Mittenwellenlänge | ± 1.2 | nm |
| 1 dB Durchlassbreite | ≥5 | nm |
| Passband-Ebenheit | ≤ 0.5 | dB |
| Kanaldurchlassbereich(@-0.5 dB Bandbreite) | ± 2.5 | nm |
| Einfügedämpfung | Einzelheiten siehe beigefügte Tabelle | dB |
| Einheitlichkeit der Einfügedämpfung | dB | |
| Isolation benachbarter Kanäle | > 30 | dB |
| Nicht benachbarte Kanalisolation | > 35 | dB |
| Temperaturempfindlichkeit des Einfügungsverlusts | <0.5 | dB |
| Thermische Stabilität der Wellenlänge | <0.002 | nm / ℃ |
| Thermische Stabilität der Einfügungsdämpfung | <0.007 | dB / ℃ |
| Polarisationsabhängiger Verlust | <0.15 | dB |
| Polarisationsmodus-Dispersion | <0.1 | ps |
| Richt | > 50 | dB |
| Return Loss | > 40 | dB |
| Maximale Kraftübertragung | 300 | mW |
| Genauigkeit der optischen Leistungserkennung | ± 1.5 | dB |
| OLP-Schutzschaltzeit | <50 | ms |
| Stromverbrauch einer einzelnen Karte | ≤ 4 | W |
| Umgebungstemperaturbereich | -10 ~ + 70 | ℃ |
| Lagertemperatur | -40 ~ + 85 | ℃ |
| Fiber | G657A1 | |
| Anschluss | LC / UPC | |
| Packungsgrösse | 177 × 190 × 20 | mm |
- Einfügungsdämpfungsspezifikationen:
| Parameter | Wellenlänge | Spezifikationen | Einheit |
|---|---|---|---|
| Einfügedämpfung | 1267.5nm | ≤ 2 | dB |
| 1274.5nm | ≤ 2.2 | dB | |
| 1287.5nm | ≤ 2.4 | dB | |
| 1294.5nm | ≤ 2.6 | dB | |
| 1307.5nm | ≤ 2.8 | dB | |
| 1314.5nm | ≤ 3 | dB | |
| Einfügedämpfung | 1327.5nm | ≤ 1.8 | dB |
| 1334.5nm | ≤ 2 | dB | |
| 1347.5nm | ≤ 2.2 | dB | |
| 1354.5nm | ≤ 2.4 | dB | |
| 1367.5nm | ≤ 2.6 | dB | |
| 1374.5nm | ≤ 2.8 | dB |
*Hinweis: Einfügungsdämpfung einschließlich Stecker Verlust plus Flanschverlust und EOL-Wert.
3. Anforderungen an semiaktive MWDM-Geräte
Aktive MWDM-Geräte erhalten Verwaltungs- und Steuerinformationen gemäß den optischen Signalen, die von den optischen Modulen an beiden Enden übertragen werden, und steuern den optischen Kanal gemäß den Informationen. Aktive MWDM-Geräte demodulieren das Pilottonsignal der optischen Schicht, um Steuerinformationen zu erhalten, einschließlich Strom, Spannung, Temperatur und optischer Leistung, und um den Status des Fronthaul-Netzwerks zu erhalten.
Aktive MWDM-Geräte sind mit dem Fronthaul-Verwaltungs- und -Steuerungssystem verbunden, unterstützen den Erhalt der Fronthaul-Netzwerkkonfigurationsinformationen (Port-Wellenlängeninformationen und Modulinformationen usw.) vom Fronthaul-Verwaltungs- und -Steuerungssystem, gleichen die OAM-Verwaltungs- und -Steuerungsinformationen ab, um die zu beurteilen Status des Fronthaul-Netzwerks, Anzeigen und Ausgeben des Übereinstimmungsergebnisses und des Fronthaul-Netzwerkstatus. Zu den Statusanzeigen gehört, ob die am Port konfigurierte Wellenlänge mit der Wellenlänge in den OAM-Verwaltungs- und Steuerinformationen, LOS-Alarm, Status des optischen Moduls usw. übereinstimmt.
3.1 Halbaktive Zentrale offeisaktive Wellenlängenteilungsausrüstung
Das FMOC-6000 V-Typ-Chassis nimmt ein 5U-Standard-19-Zoll-Rack-montiertes Plus-Kartenstruktur-Design an. Ein einzelnes Gehäuse bietet 22 Steckplätze für Funktionsmodule, 2 Steckplätze für Netzteile, 2 Steckplätze für kleine Hauptsteuerungen und 1 Steckplatz für Lüfter. Es verwendet die Frontplattenausgangsmethode und rein optische Schnittstellen und Netzwerkverwaltungsschnittstellen sind auf der Vorderseite ausgelegt; Das Luftkanaldesign nimmt den rechten Lufteinlass und den linken Luftauslass an, und die rechte Seite des Gehäuses ist mit einem Lufteinlass ausgestattet, und die Kühlgebläseeinheit absorbiert kalte Luft in das Innere des Gehäuses und exportiert sie dann aus dem Luftauslass auf der linken Seite des Chassis.
Abmessungen: 5 HE, 220 mm (Höhe) × 442 mm (Breite) × 220 mm (Tiefe)
Seitenansicht des zentralen offEisgerät FMOC-6000 V des semiaktiven WDM-Systems
Beschreibung: 1) Jeder Port hat eine unabhängige Kontrollleuchte;
2) Der LC-Flansch der Servicekarte hat einen schrägen oder geraden 45-Grad-Anschluss, der für Kunden praktisch ist, um die Steck- und Trennmethoden verschiedener Glasfaseranschlüsse zu wählen;
3) Kann an zwei DC-Netzteile oder zwei AC-Netzteile angeschlossen werden.
Steckplatzverteilung im Gerätepanel:
| Ventilator | Steckplatz 23 MMCC-Hauptsteuerkarte | Allgemeine Servicekarte Slot1 | Allgemeine Servicekarte Slot2 |
| Allgemeine Servicekarte Slot3 | Allgemeine Servicekarte Slot4 | ||
| Backup-MMCC-Hauptsteuerkarte | Allgemeine Servicekarte Slot5 | Allgemeine Servicekarte Slot6 | |
| Allgemeine Servicekarte Slot7 | Allgemeine Servicekarte Slot8 | ||
| Allgemeine Servicekarte Slot9 | Allgemeine Servicekarte Slot10 | ||
| Allgemeine Servicekarte Slot11 | Allgemeine Servicekarte Slot12 | ||
| Allgemeine Servicekarte Slot13 | Allgemeine Servicekarte Slot14 | ||
| Slot24 Netzteil | Allgemeine Servicekarte Slot15 | Allgemeine Servicekarte Slot16 | |
| Allgemeine Servicekarte Slot17 | Allgemeine Servicekarte Slot18 | ||
| Slot25 Netzteil | Allgemeine Servicekarte Slot19 | Allgemeine Servicekarte Slot20 | |
| Allgemeine Servicekarte Slot21 | Allgemeine Servicekarte Slot22 |
Das FMOC-6000 V-Chassis des central offEisgeräte nehmen eine horizontale Kartenstruktur an, und alle Arten von Karten sind an der Vorderseite des Chassis einsteckbar; Es bietet 22 Servicekartensteckplätze, 2 Leistungskartensteckplätze, 2 kleine Hauptsteuerungssteckplätze und 1 Lüfterkartensteckplatz.
4. OMC (Netzwerkverwaltungssoftware)
Die einheitliche OMC-Netzwerkverwaltungssoftware muss basierend auf der Microservice-Architektur entwickelt und bereitgestellt werden, und die B/S-Architektur stellt externe Zugriffsclients bereit. Mit dem nach Süden gerichteten Nentconf-Protokoll kann es den Sicherheitszugriff von Großgeräten erfüllen. Die Hauptvorteile sind wie folgt:
- Einfach bereitzustellen; Das System besteht aus mehreren Diensten mit unterschiedlichen Funktionen. Komponenten wie Middleware, Ressourcen, Leistung, Alarme und Dienste können gemäß verschiedenen Diensten bereitgestellt oder erweitert werden;
- Pflegeleicht; Dienstkomponenten können unabhängig bereitgestellt werden, mit Funktionen wie horizontaler Erweiterung, elastischer Skalierung, automatischem Upgrade und Graustufen-Release;
- Einfach zu erweitern; Erweitern Sie den Server und die entsprechenden Dienste entsprechend der Anzahl neuer Geräte im bestehenden Netzwerk und unterstützen Sie mehr als 10,000 Geräte.
Die OMC-Verwaltungs- und Steuersoftware realisiert die Verwaltung, Wartung und Testabfrageanalyse der Ressourcen, Fehler, Leistung, Konfiguration, Topologie, Sicherheit, Schutz, System, Daten usw. des gesamten Netzwerksystems. Es hat die Vorteile eines stabileren Betriebs, mehr Zugriffsgeräte, bessere Skalierbarkeit, leistungsfähigere Funktionsmodule, flexiblere Datenkonfiguration, kompatiblere Servicekarten und stärkere Sicherheit.
Auf diese Weise wird das zentralisierte Betriebs- und Wartungsmanagement des Getriebes effektiver gefördert, und eine Reihe von Verwaltungs- und Steuerungssystemen kann mehrere halbaktive Fronthaul-Geräte intensiv steuern und so ein effizientes Betriebs- und Wartungssystem „aus einer Hand“ schaffen. und Unterstützung bei der schnellen Transformation von intelligentem Betrieb und Wartung. Die OMC-Software kann auch ein zentralisiertes Management von halbaktiven Geräten, ein Gesamtprozessmanagement, ein visuelles Topologiemanagement, ein Dienstqualitätsverfolgungsmanagement, ein Systemsicherheitsmanagement und andere Fähigkeiten realisieren. Die Struktur des Management- und Steuerungssystems und das schematische Diagramm der Netzwerkarchitektur der Fronthaul- und Backhaul-Konstruktion sind wie folgt:
5. Die OAM-Funktion ist in Physical Layer, Link Layer und Service Layer unterteilt
5.1 OAM-Physical-Layer
Die physikalische OAM-Schicht verarbeitet die physikalische Schicht von OAM-Daten, einschließlich der Codierung und Decodierung der physikalischen Schicht und der Modulation und Demodulation der physikalischen Schicht. Die physikalische OAM-Schicht umfasst zwei Teilschichten, die OAM-Modulations-Teilschicht und die OAM-Codierungs-Teilschicht.
5.1.1 OAM-Modulationsunterschicht
Die Hauptfunktion der OAM-Modulationsunterschicht besteht darin, digitale Informationen in das Signal der optischen Schicht zu modulieren und das digitale Signal aus dem Signal der optischen Schicht zu demodulieren. Der Mechanismus ist der Amplitudenmodulations-(AM)-Mechanismus.
Der Pilottonverlust bei der OAM-Verarbeitung sollte ≤ 0.5 dB sein, und wenn die optische Empfangsleistung des optischen Moduls 5 dB niedriger als die Empfangsempfindlichkeit ist, können die OAM-Rahmen der Einzelplatine und des optischen Moduls korrekt empfangen werden.
5.1.2 OAM-Codierteilschicht
Die OAM-Codierteilschicht übernimmt die Manchester-Codierung: Der Übergang des elektrischen Pegels von niedrigem zu hohem Pegel wird als 0 dargestellt, und der Übergang des elektrischen Pegels von hohem zu niedrigem Pegel wird als 1 dargestellt.
5.2 Anforderungen an die OAM-Verbindungsschicht
Die OAM-Verbindungsschicht realisiert die Einkapselungs- und Entkapselungsfunktionen von OAM-Rahmen und erzielt eine Rahmensynchronisation. Der Kapselungsprozess ist: er kapselt gemäß dem OAM-Rahmenformat, nachdem die OAM-Verbindungsschicht den OAM-Nutzlastinhalt von der OAM-Dienstschicht erhält,
Anforderungen an die Framerate der Verbindungsschicht: Bei Verwendung des Amplitudenmodulationsmechanismus beträgt die Datenrate der OAM-Verbindungsschicht 1024 bps; die Ratengenauigkeit beträgt ±30 bps und die Bitfehlerrate (BER) beträgt 1E-8.
5.2.1 Verbindungsschicht-Zustandsmaschine
Der Zustand des optischen OAM-Moduls umfasst Rahmensynchronisation und normalen Empfangs- und Sende-OAM-Zustand. Die Zustandsmaschine ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Das Modul führt zuerst eine Rahmensynchronisation durch und sendet Keeplive-synchronisierte Pakete oder andere aktiv gemeldete Pakete im Rahmensynchronisationszustand. Nach dem Empfang von 5 korrekten OAM-Paketen in Folge beginnt es mit dem normalen Senden und Empfangen von OAM-Paketen und sendet OAM-Pakete nach Bedarf.
Wenn drei aufeinanderfolgende OAM-Rahmenfehler empfangen werden, wird ein Rahmen-Außer-Schritt-Alarm erzeugt und der Rahmensynchronisationszustand wird eingegeben. Im Frame-Synchronisationszustand sendet es kontinuierlich Keeplive-Synchronisationspakete oder meldet aktiv Pakete und versucht, wieder in den OAM-Sende- und -Empfangszustand einzutreten.
Schematische Darstellung der Verbindungsschicht-Zustandsmaschine
Die OAM-Verbindungsschicht unterstützt Datenstatistikfunktionen, Daten einschließlich der Anzahl der gesendeten und empfangenen Frames, der Datenrate und der Anzahl der Fehlerframes.
5.3 Anforderungen an die OAM-Dienstschicht
Die OAM-Dienstschicht unterstützt die OAM-Dienstabfragefunktion, die aktive Meldefunktion und die Reflexionsfunktion.
5.3.1 OAM Service Layer unterstützt Abfragefunktion
Konfigurieren Sie die OAM-Abfragefunktion über das semiaktive MWDM-Verwaltungs- und Steuersystem, einschließlich der Abfrage der empfangenen optischen Leistung, der übertragenen optischen Leistung, des Stroms, der Spannung, der Temperatur, der Wellenlänge und der Informationen zum Modulhersteller.
Alle Meldungen mit Abfragefunktion werden vom DU-seitigen Modul an der Zentrale initiiert offEis, und die entfernte AAU antwortet. Nach dem zentralen office sendet eine Abfragenachricht, die Gegenstelle sendet innerhalb von 1 Sekunde eine Antwortnachricht. Wenn das entfernte Ende ein Abfragepaket empfängt, während es andere Pakete sendet (z. B. Pakete aktiv meldet), muss es warten, bis das aktuelle Paket gesendet wird, und dann auf das Abfragepaket antworten.
5.3.2 Der OAM-Service-Layer unterstützt die Active-Reporting-Funktion
Die aktive OAM-Berichtsfunktion ist eine periodische OAM-Nachricht, die aktiv von den Modulen an beiden Enden gesendet wird. Der Nachrichteninhalt umfasst Keeplive, LOS-Alarm, abnormale Spannung und Temperaturalarm sowie Informationen zum Modulhersteller.
Im Fall des Moduls LOS wird die aktive Berichtsnachricht normalerweise periodisch gesendet. Die aktiv gemeldeten Inhalte lauten wie folgt:
1) Keeplive-Synchronisationsnachricht
Die Keeplive-Synchronisationsnachricht wird während der Leerlaufzeit von den Modulen an beiden Enden gesendet. Die beiden Enden können wissen, dass sich das optische Modul am anderen Ende in einem normalen Arbeitszustand befindet, und durch die Keeplive-Nachricht Synchronisationsrahmen senden und empfangen. Wenn die Keeplive-Nachricht nicht empfangen wird, wird ein Frame-Außer-Schritt-Alarm generiert und der Zustand wird rückgemeldet.
2) LOS-Alarm
Wenn die empfangene optische Leistung des optischen Moduls niedriger als der LOS-Schwellenwert ist, sollte das optische Modul sofort eine LOS-Alarmnachricht senden. Wenn der LOS-Alarm gelöscht wird, wird eine LOS-Alarm-Löschnachricht gesendet. Um sicherzustellen, dass die zentrale office die Nachricht korrekt empfangen kann, sollte die Nachricht 3 Mal hintereinander gesendet werden.
3) Anormaler Alarm bei optischer Leistung, Spannung, Temperatur usw.
Wenn der anormale Alarm der optischen Leistung, Spannung oder des Stroms ausgelöst oder der Alarm gelöscht wird, sollte das optische Modul sofort den Statusrahmen des optischen Moduls und die Alarmeinstellung senden oder den Alarmstatus löschen. Um sicherzustellen, dass die zentrale office die Nachricht korrekt empfangen kann, sollte die Nachricht 3 Mal hintereinander gesendet werden.
4) Modulstatusinformationen
Die Modulstatusinformationen werden regelmäßig vom optischen Modul gesendet, und die Sendefrequenz beträgt einmal alle 3 Minuten.
5) Modulinformationen
Die Modulinformationen werden regelmäßig vom optischen Modul gesendet, und die Sendefrequenz beträgt einmal alle 10 Minuten.
5.3.3 Reflexionsfunktion der OAM-Dienstschicht
Das optische Modul unterstützt die Reflexionsfunktion. Das optische Modul der AAU-Seite sendet seine OAM-Informationen durch die MUX/DEMUX-Vorrichtungen an beiden Enden an das optische Modul der DU-Seite, und das optische Modul der DU-Seite sendet die OAM-Informationen erneut über den MUX an das optische Modul der AAU-Seite /DEMUX-Geräte an beiden Enden.
Die halbaktive MWDM-Vorrichtung kann die OAM-Informationen von dem optischen AAU-Modul durch die von dem optischen DU-Modul gesendeten Informationen empfangen. Die reflektierten Nachrichten beinhalten LOS-Alarme von aktiv gemeldeten Nachrichten, anormale Alarme von Spannung und Temperatur, Modulstatusinformationen, Modulinformationen usw. Die Implementierungsanforderungen der Reflexionsfunktion werden wie folgt gezeigt.
Die Implementierung der Reflexionsfunktion erfüllt folgende Anforderungen:
1) Das optische Modul im Fronthaul-Steuerungssystem sammelt Informationen über den Hafen, einschließlich Hafeninformationen, Spannung, Strom, Leistung, LOS usw.;
2) Das optische Modul kapselt die Informationen in den OAM-Rahmen ein und sendet sie durch Modulation an den optischen Pfad;
3) Nachdem das optische Modul die OAM-Informationen durch Demodulation empfangen hat, beurteilt es, ob sie mit der lokalen Modul-ID durch die OAM-Informationsmodul-ID konsistent sind. Wenn es konsistent ist, wird es nicht verarbeitet. Wenn sie inkonsistent ist, wird die OAM-Nachricht erneut an das entgegengesetzte Endmodul gesendet;
4) Das aktive Gerät parst die OAM-Informationen jedes Paars optischer Module.
6. Genauigkeit der OAM-Informationen
Die Anforderungen an die Genauigkeit der OAM-Informationen des optischen Moduls lauten wie folgt:
1）Der Genauigkeitsfehler beim Empfangen und Senden der optischen Leistung beträgt ≤2dB;
2)Temperaturgenauigkeitsfehler ≤3℃;
3）Spannungsgenauigkeitsfehler ≤3%;
4）Aktueller Genauigkeitsfehler ≤10%.