Анатомия сетей roadm (Часть 2) — Что необходимо тестировать?
Bruno Giguère, Member of Technical Staff, Transport and Datacom Business Unit
Итак, было принято решение о строительстве сети на основе перестраиваемых оптических мультиплексоров ввода/вывода (ROADM). Что же теперь? Какие проблемы могут возникнуть в самый неподходящий момент, когда вы начнете переходить от исследования этой технологии к реальным полевым испытаниям и наконец, к полномасштабному внедрению? Вы создаете сетевую технологию, которая объединяет множество колец. До какой степени такая инфраструктура повлияет на ваши возможности в поиске и устранении неисправностей?
В этой статье мы обсудим требования, предъявляемые к тестированию сетей на основе ROADM, и которые были построены согласно концепциям рассмотренным в части 1. Как и в любой сети требования к тестированию имеют три различных аспекта: оценка характеристик волокна, оценка параметров излучения в волокне и, наконец, оценка передающего сервиса. Такой подход годится не только для рассмотрения сетевого элемента, но и для оценки всей сети в целом.
Тестирование сетевых элементов roadm на этапе активации
После того как все сетевые элементы на основе ROADM (NE) подключены и готовы к запуску, необходимо провести испытания с точки зрения функциональности. Первым шагом будет проверить оптические характеристики. Для этого ROADM необходимо сконфигурировать для проверки затухания. Используя перестраиваемый лазерный источник (TLS), подключенный к восточному входному порту (см. Рисунок 1), сигнал вводится в NE. Восточный выходной порт затем подключается к западному входному порту через перестраиваемый оптический аттенюатор (VOA). И наконец, анализатор оптического спектра (OSA) подключается к западному выходному порту.
TLS используется для проверки диапазона длин волн, поддерживаемого NE. Поскольку количество длин волн может изменяться от 32 до 72 (в зависимости от производителя сетевого элемента), такой тест может занять очень много времени. Протестировав первую и последнюю длину волны, время теста может быть значительно уменьшено с сохранением при этом большой точности. Такая схема теста позволит проверить оптические линейные усилители (OLA) в NE и провести необходимую настройку.
Рисунок 1. Тестирование сетевого элемента на основе ROADM: проверка оптических линейных усилителей
Вторым шагом при активации ROADM NE является проверка экспресс маршрутов и портов ввода/вывода. Здесь опять используется комплект приборов TLS, VOA и OSA. С их помощью можно протестировать порты и маршруты в NE. Для этого необходимо подключить TLS к VOA и затем к восточному входному порту, таким образом можно будет симулировать длину волны небольшой мощности, входящую в NE. После этого к восточному экпресс-порту или к порту ввода/вывода подключается OSA. TLS проходит через все каналы ROADM (используемые, неиспользуемые и экспресс). Анализатор проводит измерения для каждого канала, при этом потери на канале должны быть менее 5 дБ с линейностью максимум 1 дБ для всех каналов. Пример такого измерения приводится на Рисунке 2.
Рисунок 2. Тестирование сетевого элемента на основе ROADM: порты ввода/вывода и экспресс маршруты
После того как ROADM NE подключили к сети и активировали длины волн, необходимо оценить производительность NE. Используя анализатор спектра, и подключая его к различным портам NE, возможно проверить производительность. Пример спектрограмм, снятых в различных точках мониторинга NE приведен на рисунке 3.
На спектрограмме А показан спектр на выходном порте. Параметры, которые необходимо отслеживать на этой точке включают: вносимые потери, уровень плоскостности и изоляцию канала. Высокие значения вносимых потерь указывают на низкое или плохое соотношение сигнал/шум. Уровень плоскостности также необходимо проверять, особенно в случаях, если применяется повторное усиление для передачи сигнала в другую часть сети, поскольку более мощные длины волн будут усилены больше по сравнению с другими длинами волн. И наконец, необходимо измерить изоляцию каналов, для тех каналов, которые проходят по экспресс маршруту.
Спектрограмма В представляет собой измерение для экспресс-маршрута. Здесь также крайне важно иметь хорошую изоляцию, поскольку это может отразиться на соседних каналах. Если на следующем шаге происходит добавление длины волны, важно удостовериться, что выводимая длина волны не появляется на экспресс-маршруте.
На спектрограмме С показан спектр на вводящем порте. Наиболее важным измерением здесь будет проверка пиковой мощности и плоскостности. Слишком низкое значение пиковой мощности канала заставит ROADM VOA ослабить все каналы, что может привести к ухудшению соотношения сигнал/шум(OSNR).
Следующим измерением будет измерение центральной длины волны. Оптические фильтры крайне точны и смещение длины волны здесь приведет к дополнительным потерям и опять же ухудшит OSNR. Затем необходимо провести измерение коэффициента подавления, поскольку паразитный сигнал может “замусорить“ соседние каналы.
Рисунок 3. Измерение производительности ROADM
Наконец, на спектрограмме D отображается спектр на выходе. Именно здесь необходимо убедиться в успешной калибровке ROADM NE. Взглянув на плоскостность выходного спектра можно увидеть, что VOA и монитор оптической мощности (OPM) были правильно откалиброваны. Уровень мощности также указывает на наличие проблем в NE. Задача VOA привести мощность в соответствие с самым малым уровнем, в результате чего могут возникнуть аномальные значения мощности в каналах.