5G 프론트홀 기술: 반능동 MWDM 시스템

1. 반능동형 MWDM 시스템 도입

반 능동형 MWDM 시스템은 Fronthaul MWDM 장비, 광 모듈 및 광 경로의 종단 간 모니터링 및 관리를 포함하여 Fronthaul 네트워크의 종단 간 관리 및 제어를 지원해야 합니다. 광 모듈은 Fronthaul 광 경로의 모니터링을 지원하고 관리 및 제어 정보의 송수신을 지원합니다. 시스템의 활성 장비는 프런트홀 네트워크의 관리 및 제어를 지원합니다.

OAM 기술은 파일럿 톤 신호를 사용하여 광학 계층에서 관리 및 제어 정보를 전송합니다. 양단의 광 모듈은 관리 및 제어 정보에 따라 파일럿 톤 신호에 대한 정보 변조를 수행하고 수동 및 능동 WDM 장비를 통해 반대쪽으로 보냅니다.

시스템 다이어그램에 표시된 대로:

OAM 기술의 시스템 다이어그램

2. MWDM 광 모듈의 요구 사항

MWDM 시스템 광 모듈은 반능동 MWDM 프론트홀 시스템의 관리 및 제어 정보 획득을 지원하고 정보를 전송합니다. 광 모듈은 광 신호에서 OAM 정보의 관리 및 제어 삽입 및 추출을 지원하고 신호를 반대쪽 끝으로 보냅니다.

  • 성능 사양 :
파라미터제품 사양단위
작동 파장1260 ~ 1620nm
채널1267.5,1274.5,1287.5,1294.5,1307.5,1314.5,1327.5,1334.5,1347.5,1354.5,1367.5,1374.5nm
중심 파장 편차± 1.2nm
1dB 통과대역폭≥5nm
통과 대역 평탄도≤ 0.5dB
채널 통과 대역(@-0.5dB 대역폭)± 2.5nm
삽입 손실자세한 사항은 붙임표 참조dB
삽입 손실 균일성dB
인접 채널 격리> 30dB
인접하지 않은 채널 격리> 35dB
삽입 손실 온도 감도<0.5dB
파장 열 안정성<0.002nm/℃
삽입 손실 열 안정성<0.007데시벨/℃
Polarization Dependent Loss<0.15dB
Polarization Mode Dispersion<0.1ps
지향성> 50dB
반사 손실> 40dB
최대 전력 전달300mW
광파워 검출 정확도± 1.5dB
OLP 보호 스위칭 시간<50ms
단일 카드 전력 소비≤ 4W
작동 온도- 10 ~ + 70
저장 온도- 40 ~ + 85
섬유 유형G657A1
커넥터LC / UPC
패키지 크기177 190 × × 20mm
  • 삽입 손실 사양 :
파라미터파장제품 사양 단위
삽입 손실1267.5nm≤ 2dB
1274.5nm≤ 2.2dB
1287.5nm≤ 2.4dB
1294.5nm≤ 2.6dB
1307.5nm≤ 2.8dB
1314.5nm≤ 3dB
삽입 손실1327.5nm≤ 1.8dB
1334.5nm≤ 2dB
1347.5nm≤ 2.2dB
1354.5nm≤ 2.4dB
1367.5nm≤ 2.6dB
1374.5nm≤ 2.8dB

*참고: 삽입 손실에는 커넥터가 포함됩니다. 오프 플러스 플랜지 손실 및 EOL 값.

3. 반능동 MWDM 장비에 대한 요구 사항

능동형 MWDM 장비는 양단의 광모듈이 전송하는 광신호에 따라 관리 및 제어 정보를 획득하고 정보에 따라 광채널을 제어한다. 능동형 MWDM 장비는 광층의 파일럿 톤 신호를 복조하여 전류, 전압, 온도, 광전력을 포함한 제어 정보를 획득하고 프런트홀 네트워크의 상태를 획득합니다.

Active MWDM 장비는 Fronthaul 관리 및 제어 시스템에 연결되어 Fronthaul 관리 및 제어 시스템에서 Fronthaul 네트워크 구성 정보(포트 파장 정보, 모듈 정보 등) 획득을 지원하고 OAM 관리 및 제어 정보를 일치시켜 판단 Fronthaul 네트워크의 상태, 일치 결과 및 Fronthaul 네트워크 상태를 표시 및 출력합니다. 상태 표시기는 포트에 구성된 파장이 OAM 관리 및 제어 정보의 파장과 일치하는지 여부, LOS 경보, 광 모듈 상태 등을 포함합니다.

3.1 세미 액티브 중앙 off얼음 활성 파장 분할 장비

FMOC-6000 V형 섀시는 5U 표준 19인치 랙 장착형 플러스 카드 구조 설계를 채택합니다. 단일 섀시는 22개의 기능 모듈 슬롯, 2개의 전원 공급 장치 슬롯, 2개의 소형 메인 제어 슬롯 및 1개의 팬 슬롯을 제공합니다. 전면 패널 콘센트 방식을 사용하며 전면에 전광 인터페이스 및 네트워크 관리 인터페이스가 설계되었습니다. 공기 덕트 디자인은 오른쪽 공기 흡입구와 왼쪽 공기 배출구를 채택하고 섀시의 오른쪽은 공기 흡입구로 설계되었으며 냉각 팬 장치는 섀시 내부로 찬 공기를 흡수한 다음 공기 배출구에서 내보냅니다. 섀시의 왼쪽에 있습니다.

치수: 5U, 220mm(높이) × 442mm(너비) × 220mm(깊이)

중앙의 측면 모습 off반 능동 WDM 시스템의 얼음 장비 FMOC-6000 V

 중앙의 측면 모습 off반 능동 WDM 시스템의 얼음 장비 FMOC-6000 V

 

상품 설명  1) 각 포트에는 독립적인 표시등이 있습니다.

                       2) 서비스 카드의 LC 플랜지에는 45도 경사 또는 직선 포트가 있어 고객이 다양한 광섬유 커넥터의 연결 및 분리 방법을 선택하는 것이 편리합니다.

                       3) XNUMX개의 DC 전원 공급 장치 또는 XNUMX개의 AC 전원 공급 장치에 연결할 수 있습니다.

장치 패널 슬롯 분배:

부채Slot23 MMCC 주 제어 카드Slot1 일반 서비스 카드Slot2 일반 서비스 카드
Slot3 일반 서비스 카드Slot4 일반 서비스 카드
백업 MMCC 주 제어 카드Slot5 일반 서비스 카드Slot6 일반 서비스 카드
Slot7 일반 서비스 카드Slot8 일반 서비스 카드
Slot9 일반 서비스 카드Slot10 일반 서비스 카드
Slot11 일반 서비스 카드Slot12 일반 서비스 카드
Slot13 일반 서비스 카드Slot14 일반 서비스 카드
슬롯 24 전원 공급 장치Slot15 일반 서비스 카드Slot16 일반 서비스 카드
Slot17 일반 서비스 카드Slot18 일반 서비스 카드
슬롯 25 전원 공급 장치Slot19 일반 서비스 카드Slot20 일반 서비스 카드
Slot21 일반 서비스 카드Slot22 일반 서비스 카드

중앙의 FMOC-6000 V 섀시는 off얼음 장비는 수평 카드 구조를 채택하고 모든 유형의 카드는 섀시 전면에서 연결 가능합니다. 22개의 서비스 카드 슬롯, 2개의 전원 카드 슬롯, 2개의 소형 메인 제어 슬롯 및 1개의 팬 카드 슬롯을 제공합니다.

4. OMC(네트워크 관리 소프트웨어)

OMC 통합 네트워크 관리 소프트웨어는 Microservice Architecture 기반으로 개발 및 배포되어야 하며 B/S 아키텍처는 외부 액세스 클라이언트를 제공합니다. 남향 Nentconf 프로토콜을 사용하면 대규모 장비의 보안 액세스를 충족할 수 있습니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.

  • 배포하기 쉽습니다. 시스템은 기능이 다른 여러 서비스로 구성됩니다. 미들웨어, 리소스, 성능, 경보 및 서비스와 같은 구성 요소는 다양한 서비스에 따라 배포 또는 확장될 수 있습니다.
  • 유지 보수가 용이합니다. 수평 확장, 탄력적 확장, 자동 업그레이드 및 그레이스케일 릴리스와 같은 기능을 사용하여 서비스 구성 요소를 독립적으로 배포할 수 있습니다.
  • 확장하기 쉽습니다. 기존 네트워크의 새로운 장치 수에 따라 서버 및 해당 서비스를 확장하고 10,000개 이상의 장치를 지원합니다.

OMC 관리 및 제어 소프트웨어는 전체 네트워크 시스템의 자원, 결함, 성능, 구성, 토폴로지, 보안, 보호, 시스템, 데이터 등의 관리, 유지보수 및 테스트 쿼리 분석을 실현합니다. 더 안정적인 작동, 더 많은 액세스 장치, 더 나은 확장성, 더 강력한 기능 모듈, 더 유연한 데이터 구성, 더 많은 호환 가능한 서비스 카드 및 더 강력한 보안의 장점이 있습니다.

이러한 방식으로 변속기의 중앙 집중식 운영 및 유지 관리가 보다 효과적으로 추진되고 일련의 관리 및 제어 시스템이 여러 프론트 홀 반 능동 장치를 집중적으로 제어하여 "원스톱" 효율적인 운영 및 유지 관리 시스템을 만들 수 있습니다. 지능형 운영 및 유지 보수의 신속한 전환을 돕습니다. OMC 소프트웨어는 또한 반 활성 장비의 중앙 집중식 관리, 전체 프로세스 관리, 시각적 토폴로지 관리, 서비스 품질 추적 관리, 시스템 보안 관리 및 기타 기능을 실현할 수 있습니다. 관리 및 제어 시스템의 구조와 프론트홀 및 백홀 구성의 네트워크 아키텍처 개략도는 다음과 같습니다.

프론트홀 및 백홀 건설의 네트워크 아키텍처

5. OAM 기능은 물리계층, 링크계층, 서비스계층으로 구분된다.

5.1 OAM 물리 계층

OAM 물리 계층은 물리 계층 인코딩 및 디코딩, 물리 계층 변조 및 복조를 포함하여 OAM 데이터의 물리 계층을 처리합니다. OAM 물리계층은 두 개의 부계층, 즉 OAM 변조 부계층과 OAM 코딩 부계층을 포함한다.

5.1.1 OAM 변조 부계층

OAM 변조 하위 계층의 주요 기능은 디지털 정보를 광학 계층 신호로 변조하고 광학 계층 신호에서 디지털 신호를 복조하는 것입니다. 메커니즘은 진폭 변조(AM) 메커니즘입니다.

OAM 처리 파일럿 톤 손실은 ≤0.5dB이어야 하며, 광 모듈의 수신 광 전력이 수신 감도보다 5dB 낮을 때 단일 보드 및 광 모듈의 OAM 프레임을 올바르게 수신할 수 있습니다.

5.1.2 OAM 코딩 부계층

OAM 코딩 하위 계층은 맨체스터 코딩을 채택합니다. 저-고 전기 레벨 전환은 0으로 표시되고 고-저 전기 레벨 전환은 1로 표시됩니다.

5.2 OAM 링크 계층 요구 사항

OAM 링크 계층은 OAM 프레임의 캡슐화 및 캡슐화 해제 기능을 구현하고 프레임 동기화를 달성합니다. 캡슐화 프로세스는 다음과 같습니다. OAM 링크 계층이 OAM 서비스 계층에서 OAM 페이로드 콘텐츠를 얻은 후 OAM 프레임 형식에 따라 캡슐화합니다.

링크 계층 프레임 속도 요구 사항: 진폭 변조 메커니즘을 사용할 때 OAM 링크 계층 데이터 속도는 1024bps입니다. 속도 정확도는 ±30bps이고 비트 오류율(BER)은 1E-8입니다.

5.2.1 링크 계층 상태 머신

OAM 광모듈의 상태는 프레임 동기화와 정상적인 OAM 송수신 상태를 포함한다. 상태 머신은 다음 그림에 나와 있습니다. 모듈은 먼저 프레임 동기화를 수행하고 프레임 동기화 상태에서 keeplive 동기화된 패킷 또는 기타 활성 보고된 패킷을 보냅니다. 5개의 올바른 OAM 패킷을 연속으로 수신한 후 정상적으로 OAM 패킷 송수신을 시작하고 필요에 따라 OAM 패킷을 전송합니다.

XNUMX회 연속 OAM 프레임 오류가 수신되면 프레임 out-of-step 경보가 발생하고 프레임 동기화 상태로 들어갑니다. 프레임 동기화 상태에서는 계속해서 keeplive 동기화 패킷을 보내거나 패킷을 능동적으로 보고하여 송수신의 OAM 상태로 재진입을 시도합니다.

링크 레이어 상태 머신의 개략도

링크 레이어 상태 머신의 개략도

OAM 링크 계층은 데이터 통계 기능, 송수신 프레임 수, 데이터 전송률, 오류 프레임 수를 포함한 데이터를 지원합니다.

5.3 OAM 서비스 계층 요구 사항

OAM 서비스 계층은 OAM 서비스 쿼리 기능, 활성 보고 기능, 반영 기능을 지원합니다.

5.3.1 OAM 서비스 계층은 쿼리 기능을 지원합니다.

수신 광 전력, 전송 광 전력, 전류, 전압, 온도, 파장 및 모듈 제조업체 정보 조회를 포함하여 반능동 MWDM 관리 및 제어 시스템을 통해 OAM 조회 기능을 구성합니다.

쿼리 기능이 있는 모든 메시지는 중앙에서 DU 측 모듈에 의해 시작됩니다. off얼음, 그리고 원격 AAU가 응답합니다. 중앙 후 office는 쿼리 메시지를 보내고, 원격 단말은 1초 이내에 응답 메시지를 보냅니다. 원격 끝이 다른 패킷(예: 능동적으로 보고하는 패킷)을 보낼 때 쿼리 패킷을 수신하면 현재 패킷이 전송될 때까지 기다렸다가 쿼리 패킷에 응답해야 합니다.

5.3.2 OAM 서비스 계층은 활성 보고 기능을 지원합니다.

활성 OAM 보고 기능은 양쪽 끝의 모듈에서 능동적으로 보내는 주기적 OAM 메시지입니다. 메시지 내용에는 keeplive, LOS 경보, 비정상 전압 및 온도 경보, 모듈 제조업체 정보가 포함됩니다.

모듈 LOS의 경우 활성 보고 메시지는 일반적으로 주기적으로 전송됩니다. 적극적으로 보고된 내용은 다음과 같습니다.

1) keeplive 동기화 메시지

keeplive 동기화 메시지는 유휴 기간 동안 양쪽 끝에서 모듈에 의해 전송됩니다. 양단은 반대편의 광모듈이 정상 동작 상태임을 알 수 있고, Keeplive 메시지를 통해 동기화 프레임을 송수신할 수 있다. keeplive 메시지가 수신되지 않으면 프레임 out-of-step 알람이 생성되고 상태에 피드백이 제공됩니다.

2) 로스 알람

수신된 광 모듈의 광 전력이 LOS 임계값보다 낮으면 광 모듈은 즉시 LOS 경보 메시지를 보내야 합니다. LOS 경보가 해제되면 LOS 경보 해제 메시지를 보냅니다. 중앙 office가 메시지를 제대로 수신할 수 있으려면 메시지를 연속적으로 3번 보내야 합니다.

3) 광출력, 전압, 온도 등의 이상 경보

광 전원, 전압 또는 전류의 비정상 경보가 발생하거나 경보가 해제되면 광 모듈은 즉시 광 모듈 상태 프레임 및 경보 설정을 보내거나 경보 상태를 해제해야 합니다. 중앙 office가 메시지를 제대로 수신할 수 있으려면 메시지를 연속적으로 3번 보내야 합니다.

4) 모듈 상태 정보

모듈 상태 정보는 광 모듈에 의해 주기적으로 전송되며 전송 빈도는 3분마다 XNUMX회입니다.

5) 모듈 정보

모듈 정보는 광 모듈에 의해 주기적으로 전송되며 전송 빈도는 10분마다 한 번입니다.

5.3.3 OAM 서비스 계층 반영 기능

광학 모듈은 반사 기능을 지원합니다. AAU 측 광 모듈은 양단의 MUX/DEMUX 장치를 통해 OAM 정보를 DU 측 광 모듈로 보내고 DU 측 광 모듈은 MUX를 통해 AAU 측 광 모듈로 OAM 정보를 재전송합니다. /DEMUX 장치는 양쪽 끝에 있습니다.

반능동 MWDM 장치는 DU 광 모듈에서 보낸 정보를 통해 AAU 광 모듈에서 OAM 정보를 수신할 수 있습니다. 반영된 메시지는 능동적으로 보고된 메시지의 LOS 알람, 전압 및 온도의 비정상 알람, 모듈 상태 정보, 모듈 정보 등이 포함됩니다. 반사 기능의 구현 요구 사항은 다음과 같습니다.

반사 기능의 구현 요구 사항

반사 기능의 구현은 다음 요구 사항을 충족합니다.

1) 프런트홀 제어 시스템의 광 모듈은 포트 정보, 전압, 전류, 전력, LOS 등을 포함하여 포트에 대한 정보를 수집합니다.

2) 광 모듈은 정보를 OAM 프레임으로 캡슐화하고 변조를 통해 광 경로로 보냅니다.

3) 광 모듈은 복조를 통해 OAM 정보를 수신한 후 OAM 정보 모듈 ID를 통해 로컬 모듈 ID와 일치하는지 여부를 판단합니다. 일치하면 처리되지 않습니다. 일치하지 않으면 OAM 메시지가 반대쪽 끝 모듈로 다시 전송됩니다.

4) 활성 장치는 각 광 모듈 쌍의 OAM 정보를 구문 분석합니다.

6. OAM 정보의 정확성

광 모듈 OAM 정보 정확도의 요구 사항은 다음과 같습니다.

1) 광 전력 수신 및 전송의 정확도 오류는 ≤2dB입니다.

2)온도 정확도 error≤3℃;

3) 전압 정확도 오류 ≤3%;

4) 현재 정확도 오류 ≤10%.

코멘트 남김

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