5Gフロントホール技術:セミアクティブMWDMシステム

1. セミアクティブMWDMシステムの導入

セミアクティブ MWDM システムは、フロントホール MWDM 機器、光モジュール、光パスのエンドツーエンドの監視と管理を含む、フロントホール ネットワークのエンドツーエンドの管理と制御をサポートする必要があります。 光モジュールは、フロントホール光パスのモニタリングをサポートし、管理および制御情報の送受信をサポートします。 システムのアクティブ機器は、フロントホール ネットワークの管理と制御をサポートします。

OAM テクノロジーは、パイロット トーン信号を使用して、光レイヤで管理および制御情報を送信します。 両端の光モジュールは、管理および制御情報に従ってパイロット トーン信号に情報変調を実行し、パッシブおよびアクティブ WDM 装置を介して反対側に送信します。

システム図に示すように:

OAM技術のシステム図

2. MWDM光モジュールの要件

MWDM システム光モジュールは、セミアクティブ MWDM フロントホール システムの管理および制御情報の取得をサポートし、その情報を送信します。 光モジュールは、光信号からの OAM 情報の管理と制御の挿入と抽出をサポートし、信号を反対側に送信します。

  • 性能仕様:
計測パラメータ仕様ユニット
動作波長1260〜1620nm
チャネル1267.5,1274.5,1287.5,1294.5,1307.5,1314.5,1327.5,1334.5,1347.5,1354.5,1367.5,1374.5nm
中心波長偏差±1.2nm
1dBの通過帯域幅≥5nm
通過帯域平坦度≤0.5dB
チャンネル通過帯域(@-0.5dB帯域幅)±2.5nm
挿入損失詳細については、添付の表を参照してくださいdB
挿入損失の均一性dB
隣接チャネルの分離> 30dB
非隣接チャネル分離> 35dB
挿入損失の温度感度<0.5dB
波長の熱安定性<0.002nm/℃
挿入損失の熱安定性<0.007dB/℃
偏光依存損失<0.15dB
偏光モード分散<0.1ps
指向性> 50dB
リターンロス> 40dB
最大電力処理300mW
光パワー検出精度±1.5dB
OLP保護切り替え時間<50ms
シングルカードの消費電力≤4W
使用温度-10〜+ 70
保管温度-40〜+ 85
繊維の種類G657A1
ボンジョイント LC / UPC
パッケージサイズ177 190××20mm
  • 挿入損失仕様 :
計測パラメータ波長仕様 ユニット
挿入損失1267.5nm≤2dB
1274.5nm≤2.2dB
1287.5nm≤2.4dB
1294.5nm≤2.6dB
1307.5nm≤2.8dB
1314.5nm≤3dB
挿入損失1327.5nm≤1.8dB
1334.5nm≤2dB
1347.5nm≤2.2dB
1354.5nm≤2.4dB
1367.5nm≤2.6dB
1374.5nm≤2.8dB

*注: 挿入損失にはコネクタが含まれます 損失 フランジ損失と EOL 値を加えます。

3. セミアクティブMWDM装置の要件

アクティブ MWDM 装置は、両端の光モジュールから送信される光信号に基づいて管理および制御情報を取得し、その情報に従って光チャネルを制御します。 アクティブ MWDM 機器は、光レイヤのパイロット トーン信号を復調して、電流、電圧、温度、光パワーなどの制御情報を取得し、フロントホール ネットワークのステータスを取得します。

アクティブ MWDM 装置は、フロントホール管理および制御システムに接続され、フロントホール管理および制御システムからフロントホール ネットワーク構成情報 (ポート波長情報、モジュール情報など) の取得をサポートし、OAM 管理および制御情報を照合して、OAM 管理および制御情報を判断します。フロントホールネットワークの状態を把握し、マッチング結果やフロントホールネットワークの状態を表示・出力します。 ステータスのインジケータには、ポートに設定された波長が OAM 管理および制御情報の波長と一致するかどうか、LOS アラーム、光モジュールのステータスなどが含まれます。

3.1 セミアクティブセントラル offアイスアクティブ波長分割装置

FMOC-6000 V タイプ シャーシは、5U 標準 19 インチ ラックマウント プラス カード構造設計を採用しています。 22 つのシャーシには、2 個の機能モジュール スロット、2 個の電源スロット、1 個の小さなメイン制御スロット、および XNUMX 個のファン スロットがあります。 フロントパネルアウトレット方式を採用しており、全光インターフェースとネットワーク管理インターフェースが前面に設計されています。 エアダクト設計は右側の吸気口と左の排気口を採用しており、シャーシの右側には吸気口があり、冷却ファンユニットが冷気をシャーシ内部に吸収し、排気口から排出します。シャーシの左側。

外形寸法:5U、220mm(高さ)×442mm(幅)×220mm(奥行き)

中央部を横から見たところ offセミアクティブWDMシステムのアイス装置FMOC-6000V

 中央部を横から見たところ offセミアクティブWDMシステムのアイス装置FMOC-6000V

 

説明:  1) 各ポートには独立したインジケータライトがあります。

                       2) サービスカードの LC フランジには 45 度の斜めポートまたは直線ポートがあり、顧客がさまざまな光ファイバーコネクタの抜き差し方法を選択するのに便利です。

                       3) XNUMX つの DC 電源または XNUMX つの AC 電源に接続できます。

デバイスパネルのスロット配分:

ファンスロット 23 MMCC メイン コントロール カードスロット 1 の一般サービス カードスロット 2 の一般サービス カード
スロット 3 の一般サービス カードスロット 4 の一般サービス カード
バックアップ MMCC メイン コントロール カードスロット 5 の一般サービス カードスロット 6 の一般サービス カード
スロット 7 の一般サービス カードスロット 8 の一般サービス カード
スロット 9 の一般サービス カードスロット 10 の一般サービス カード
スロット 11 の一般サービス カードスロット 12 の一般サービス カード
スロット 13 の一般サービス カードスロット 14 の一般サービス カード
スロット24 電源スロット 15 の一般サービス カードスロット 16 の一般サービス カード
スロット 17 の一般サービス カードスロット 18 の一般サービス カード
スロット25 電源スロット 19 の一般サービス カードスロット 20 の一般サービス カード
スロット 21 の一般サービス カードスロット 22 の一般サービス カード

中央のFMOC-6000 Vシャーシ offIce Equipment は水平カード構造を採用しており、あらゆる種類のカードをシャーシの前面に差し込むことができます。 22 個のサービス カード スロット、2 個の電源カード スロット、2 個の小型メイン コントロール スロット、および 1 個のファン カード スロットを備えています。

4. OMC(ネットワーク管理ソフトウェア)

OMC 統合ネットワーク管理ソフトウェアは、マイクロサービス アーキテクチャに基づいて開発および展開する必要があり、B/S アーキテクチャは外部アクセス クライアントを提供します。 サウスバウンドのNentconfプロトコルにより、大規模機器のセキュリティアクセスに対応します。 主な利点は次のとおりです。

  • 導入が簡単。 システムは、異なる機能を持つ複数のサービスで構成されます。 ミドルウェア、リソース、パフォーマンス、アラーム、サービスなどのコンポーネントは、さまざまなサービスに応じて展開または拡張できます。
  • メンテナンスが簡単。 サービス コンポーネントは、水平拡張、伸縮自在なスケーリング、自動アップグレード、グレースケール リリースなどの機能を備えて独立して展開できます。
  • 拡張が簡単。 既存のネットワーク上の新しいデバイスの数に応じてサーバーと対応するサービスを拡張し、10,000 台以上のデバイスをサポートします。

OMC管理および制御ソフトウェアは、ネットワークシステム全体のリソース、障害、パフォーマンス、構成、トポロジー、セキュリティ、保護、システム、データなどの管理、保守、テストクエリ分析を実現します。 これには、より安定した動作、より多くのアクセスデバイス、優れたスケーラビリティ、より強力な機能モジュール、より柔軟なデータ構成、より多くの互換性のあるサービスカード、およびより強力なセキュリティという利点があります。

これにより、トランスミッションの集中運用保守管理がより効果的に促進され、一連の管理制御システムが複数のフロントホールセミアクティブ装置を集中制御することで、「ワンストップ」の効率的な運用保守システムが構築されます。インテリジェントな運用と保守の急速な変革を支援します。 OMC ソフトウェアは、セミアクティブ機器の集中管理、プロセス全体の管理、視覚的なトポロジ管理、サービス品質追跡管理、システム セキュリティ管理、およびその他の機能も実現できます。 管理・制御システムの構成とフロントホール・バックホール構築のネットワークアーキテクチャの概略図は以下のとおりです。

フロントホールおよびバックホール構築のネットワークアーキテクチャ

5. OAM機能は物理層、リンク層、サービス層に分かれています

5.1 OAM物理層

OAM 物理層は、物理層のエンコードとデコード、物理層の変調と復調など、OAM データの物理層を処理します。 OAM 物理層には、OAM 変調サブ層と OAM 符号化サブ層の XNUMX つのサブ層が含まれます。

5.1.1 OAM 変調サブレイヤー

OAM 変調サブレイヤの主な機能は、デジタル情報を光レイヤ信号に変調し、光レイヤ信号からデジタル信号を復調することです。 その機構は振幅変調(AM)機構です。

OAM 処理パイロット トーン損失は 0.5dB 以下である必要があり、光モジュールの受信光パワーが受信感度より 5dB 低い場合、単一ボードと光モジュールの OAM フレームを正しく受信できます。

5.1.2 OAMコーディングサブレイヤー

OAM コーディング サブレイヤはマンチェスター コーディングを採用しています。低-高電気レベル遷移は 0 として表され、高-低電気レベル遷移は 1 として表されます。

5.2 OAM リンク層の要件

OAM リンク層は、OAM フレームのカプセル化およびカプセル化解除機能を実現し、フレーム同期を実現します。 カプセル化プロセスは次のとおりです。OAM リンク層が OAM サービス層から OAM ペイロード コンテンツを取得した後、OAM フレーム フォーマットに従ってカプセル化します。

リンク層のフレーム レート要件: 振幅変調メカニズムを使用する場合、OAM リンク層のデータ レートは 1024bps です。 レート精度は±30bps、ビット誤り率(BER)は1E-8です。

5.2.1 リンク層ステートマシン

OAM 光モジュールの状態には、フレーム同期と通常の送受信 OAM 状態が含まれます。 ステート マシンを次の図に示します。 モジュールは最初にフレーム同期を実行し、キープライブ同期パケットまたはフレーム同期状態でアクティブに報告された他のパケットを送信します。 連続して 5 つの正しい OAM パケットを受信すると、通常どおりに OAM パケットの送受信が開始され、必要に応じて OAM パケットが送信されます。

OAM フレーム エラーを XNUMX 回連続して受信すると、フレーム外れアラームが生成され、フレーム同期状態に入ります。 フレーム同期状態では、キープライブ同期パケットを継続的に送信するか、アクティブにレポート パケットを送信して、送受信の OAM 状態に再度入ろうとします。

リンク層ステートマシンの概略図

リンク層ステートマシンの概略図

OAM リンク層は、送受信されたフレーム数、データ レート、エラー フレーム数などのデータ統計機能をサポートします。

5.3 OAM サービス層の要件

OAM サービス層は、OAM サービス クエリ機能、アクティブ レポーティング機能、およびリフレクション機能をサポートします。

5.3.1 OAM サービス層はクエリ機能をサポートします

セミアクティブ MWDM 管理および制御システムを介して、受信光パワー、送信光パワー、電流、電圧、温度、波長、およびモジュール メーカー情報のクエリを含む OAM クエリ機能を設定します。

クエリ機能を持つすべてのメッセージは、中央の DU 側モジュールによって開始されます。 offIce、リモート AAU が応答します。 中央のあとは offIce がクエリ メッセージを送信すると、リモート エンドは 1 秒以内に応答メッセージを送信します。 リモート エンドが他のパケット (アクティブなレポート パケットなど) を送信しているときにクエリ パケットを受信した場合、現在のパケットが送信されるのを待ってからクエリ パケットに応答する必要があります。

5.3.2 OAM サービス層はアクティブレポート機能をサポートします

アクティブ OAM レポート機能は、両端のモジュールによってアクティブに送信される定期的な OAM メッセージです。 メッセージの内容には、キープライブ、LOS アラーム、異常電圧および温度アラーム、モジュールの製造元情報が含まれます。

モジュール LOS の場合、通常、アクティブ レポート メッセージは定期的に送信されます。 活発に報告された内容は以下のとおりです。

1) キープライブ同期メッセージ

キープライブ同期メッセージは、アイドル期間中に両端のモジュールによって送信されます。 両端は、相手側の光モジュールが通常の動作状態にあることを知り、キープライブ メッセージを通じて同期フレームを送受信できます。 keeplive メッセージが受信されない場合は、フレーム外れアラームが生成され、状態がフィードバックされます。

2) LOSアラーム

光モジュールの受信光パワーが LOS しきい値より低い場合、光モジュールは直ちに LOS アラーム メッセージを送信する必要があります。 LOS アラームがクリアされると、LOS アラーム クリア メッセージが送信されます。 中央の offIce がメッセージを正しく受信できる場合、メッセージは 3 回連続して送信されるはずです。

3) 光パワー、電圧、温度等の異常警報

光パワー、電圧、電流の異常アラームが発生した場合、またはアラームがクリアされた場合、光モジュールは直ちに光モジュール ステータス フレームとアラーム設定を送信するか、アラーム ステータスをクリアする必要があります。 中央の offIce がメッセージを正しく受信できる場合、メッセージは 3 回連続して送信されるはずです。

4) モジュールステータス情報

モジュール状態情報は光モジュールから定期的に送信され、送信頻度は 3 分に XNUMX 回です。

5) モジュール情報

モジュール情報は光モジュールから定期的に送信され、送信頻度は 10 分に XNUMX 回です。

5.3.3 OAMサービス層反映機能

光学モジュールは反射機能をサポートします。 AAU 側の光モジュールは、両端の MUX/DEMUX デバイスを介して OAM 情報を DU 側の光モジュールに送信し、DU 側の光モジュールは MUX を介して OAM 情報を AAU 側の光モジュールに再送信します。両端に /DEMUX デバイス。

セミアクティブ MWDM デバイスは、DU 光モジュールによって送信された情報を通じて、AAU 光モジュールから OAM 情報を受信できます。 反映されるメッセージには、アクティブに報告されたメッセージの LOS アラーム、電圧および温度の異常アラーム、モジュールのステータス情報、モジュール情報などが含まれます。反映機能の実装要件を以下に示します。

リフレクション機能の実装要件

リフレクション関数の実装は次の要件を満たしています。

1) フロントホール制御システムの光モジュールは、ポート情報、電圧、電流、電力、LOS などを含むポートに関する情報を収集します。

2) 光モジュールは情報を OAM フレームにカプセル化し、変調を通じて光パスに送信します。

3) 光モジュールは復調を通じて OAM 情報を受信した後、OAM 情報モジュール ID を通じてローカル モジュール ID と一致するかどうかを判断します。 一貫性がある場合は処理されません。 矛盾している場合、OAM メッセージは反対側のエンド モジュールに再送信されます。

4) アクティブ デバイスは、光モジュールの各ペアの OAM 情報を解析します。

6. OAM情報の正確性

光モジュールの OAM 情報の精度の要件は次のとおりです。

1)光パワーの受信および送信の精度誤差は ≤2dB です。

2)温度精度誤差≤3℃;

3)電圧精度誤差≤3%;

4)電流精度誤差≤10%。

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