CN109889365B - 一种基于调制方式切换的otn传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于调制方式切换的OTN传输方法，包括以下步骤：在现有对通的OTN传输设备中更换支持模式切换的线路板卡；设置支持模式切换的线路板卡的调制模式和相应的配置，调制模式包括PM‑16QAM的调制模式和PM‑QPSK的调制模式；根据网管下发的调制模式配置，对支持模式切换的线路板卡进行对应的调制模式切换。本发明充分利用了DSP算法切换的功能，并通过网管下发调制模式切换配置，实现PM‑QPSK的调制模式和PM‑16QAM的调制模式的灵活切换，进而实现业务传输速率由100G向200G的平滑升级，扩充容量，无需额外增加设备和光纤，无需任何物理更改，节约扩容升级成本，满足城域网的传输要求。
Description
技术领域
本发明涉及光通信应用领域，具体涉及一种基于调制方式切换的OTN传输方法。
背景技术
近年来随着云概念、流媒体、物联网、4G-LTE等技术的出现和飞速发展，数据流量不断攀升，对网络的带宽和灵活性要求进一步提升，在100G规模商用情况下，各大运营商和设备商对超100G技术均展开积极的研究和验证，近期更是从实验室走向现网，开展现网验证及试用的商用进程。
100G传输设备最关键的技术是引入相干检测功能的100G PM-QPSK调制模式；而超100G的关键技术是PM-16QAM的调制模式，现在已成熟化的产品是PM-16QAM的200G线路板卡。
虽然，各运营商在当前100G规模商用能够满足用户需求的情况下，暂时还未考虑200G的商用，且200G系统的应用还需要大量的测试验证；但在未来几年200G必定会替代100G规模的商用，届时运营商必将出现设备大量替换或者开设新的站点的情况，不仅浪费资源，还增加了开通成本。
有鉴于此，有一定的必要性设计一种能够节约光纤成本、设备成本，能做到灵活调度，无需跳纤，简单快捷的100G向200G传输速率平滑升级方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是设计一种简单快捷的100G向200G传输速率平滑升级的方案，以弥补现有传输设备线路扩容成本高消耗大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于调制方式切换的OTN传输方法，包括以下步骤：
步骤S10、在现有对通的OTN传输设备中更换支持模式切换的线路板卡；
步骤S20、设置支持模式切换的线路板卡的调制模式和相应的配置，调制模式包括PM-16QAM的调制模式和PM-QPSK的调制模式；
步骤S30、根据网管下发的调制模式配置，对支持模式切换的线路板卡进行对应的调制模式切换。
在上述方法中，默认调制模式为PM-QPSK的调制模式。
在上述方法中，当网管下发的调制模式配置为PM-QPSK的调制模式时，直接适配原有100G传输系统中的配置，不用做任何更改调整；
当网管下发的调制模式配置为PM-16QAM的调制模式，进行扩容升级时，对原有100G传输系统中的配置的线路参数进行修改，将线路速率修改至200G的容量。
在上述方法中，当网管下发的调制模式配置为PM-16QAM的调制模式时，在背板侧增加接收另外方向过来的100G业务，实现100G业务和200G业务兼容。
在上述方法中，网管下发的调制模式配置下发给OTN传输设备板卡装置上的控制逻辑单元，由所述控制逻辑单元执行步骤S30的操作。
在上述方法中，所述控制逻辑单元还控制所述板卡装置上的成帧芯片、MSA光模块；同时与网管界面进行交互，向网管上报板卡MSA光模块的信息，以及当前的告警、性能状态信息，并接收网管下发的配置及设置命令。
在上述方法中，支持模式切换的板卡包括支线路分离的线路盘和支线路合一的光转发盘两种类型；每种类型对应的OTN传输设备的应用场景为：
支线路分离的线路盘对应的应用场景：各种速率信号接入支路盘再通过传输设备上的交叉盘把业务交叉到线路盘，再经过合分波盘到光线路传输；
支线路合一的光转发盘对应的应用场景：各速率信号直接通过光转发盘经过合分波盘到光线路传输。
在上述方法中，为支持PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式切换的组网，在线路侧光信号向光线路上传输方向：
线路盘先把符合G.957规范的复用光通路信号进行光电转换，然后把转换后的电信号进行整形、定时提取和数据再生，最后再进行电光转换，输出波长符合G.692规范要求的DWDM复用光通路信号；
合分波盘的合波盘VMU将符合G.692规范要求的DWDM复用光通路信号复用成一路光信号；
ITL单元包括光梳状滤波器以及光放大单元，将合波盘VMU出来的100G间隔的波长合成50G间隔的光信号，并通过光梳状滤波器过滤、光放大单元对线路传输损耗进行补偿放大；
相反方向上：
ITL单元接收光线路上的光信号将其由50G间隔的波长转化为100G间隔波长；
合分波盘的分波盘ODU将100G间隔波长的一路光信号解复用成符合G.692规范要求的标准波长的DWDM复用光通路信号；
OTU单元将符合G.692规范要求的标准波长的DWDM复用光通路信号进行光电转换，然后把转换后的电信号进行整形、定时提取和数据再生，最后再进行电光转换，得到符合G.957规范的复用光通路信号。
在上述方法中，PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式对应的光补偿放大的参数不同，在调制模式切换升级后重新对光补偿放大的参数进行重新优化调整。
在上述方法中，在PM-QPSK的调制模式下，100G信号的背靠背光信噪比OSNR指标是11.5dB，传输距离超过1000KM；
在PM-16QAM的调制模式下，200G信号的背靠背光信噪比OSNR指标能够达到18dB，传输距离超过500KM。
与现有技术相比，本发明充分利用了DSP算法切换的功能，并通过网管下发调制模式切换配置，实现PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式的灵活切换，进而实现业务传输速率由100G向200G的平滑升级，扩充容量，无需额外增加设备和光纤，无需任何物理更改，节约扩容升级成本，满足城域网的传输要求。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于调制方式切换的OTN传输方法的流程图；
图2为本发明中支持配置调制模式功能的网管界面的截图；
图3为本发明中典型的OTN传输设备的应用场景图；
图4为本发明中线路板卡在城域骨干网中两个站点间的业务传输示意图。
具体实施方式
本发明基于弥补现有传输设备线路扩容成本高消耗大的问题，提供了一种基于调制方式切换的OTN传输方法，充分利用了DSP算法切换的功能，可控制调制模式在100G和200G传输速率之间灵活切换，可有效减少设备扩容的成本及时间，并且通过模块化设计，板卡装置便于操作。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，是在原有商用设备上进行的开发，可实现100G向200G传输速率的平滑升级，无需额外增加设备和光纤；具体包括以下步骤：
步骤S10、将现有对通的OTN传输设备的线路板卡更换支持模式切换的线路板卡；
步骤S20、设置支持模式切换的线路板卡的调制模式和相应的配置，调制模式包括PM-16QAM的调制模式和PM-QPSK的调制模式；
步骤S30、根据网管下发的调制模式配置，对支持模式切换的线路板卡进行对应的调制模式切换。在本发明中，网管界面支持配置调制模式功能，可通过网管界面对线路板卡进行PM-QPSK的调制模式或PM-16QAM的调制模式的调制模式配置，实现PM-QPSK的调制模式或PM-16QAM的调制模式灵活切换，图2所示为支持配置调制模式功能的网管界面的截图。
本发明充分利用了DSP算法切换的功能，并通过网管下发模式切换配置，实现PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式的灵活切换，进而实现业务传输速率由100G项200G的平滑升级，无需额外增加设备和光纤，无需任何物理更改，节约扩容升级成本，满足城域网的传输要求。
在本发明中，默认调制模式为PM-QPSK的调制模式，当网管下发的调制模式配置为PM-QPSK调制模式时，直接适配原有100G传输系统中的配置，不用做任何更改调整；
当需要扩容升级时，网管下发的调制模式配置为PM-16QAM的调制模式，切换到PM-16QAM的调制模式，由于PM-16QAM的调制模式和PM-QPSK的调制模式在传输性能上有一定的区别，因此调制模式切换仅需对原有100G传输系统中的配置的线路参数进行一定的调整，无需额外增加设备和光纤，将线路速率修改到200G的容量；为了同时兼容100G业务，背板侧可以增加接收另外方向过来的100G业务。
其中，在本发明中，网管下发的调制模式配置下发给板卡装置上的控制逻辑单元，由该控制逻辑单元执行步骤S30的操作。所述控制逻辑单元还控制所述板卡装置上的成帧芯片、MSA(多源协议)光模块；同时与网管界面进行交互，向网管上报板卡MSA光模块的信息，以及当前的告警、性能状态信息，并接收网管下发的配置及设置命令。
图3是典型的OTN传输设备的应用场景，各种速率信号接入支路盘再通过传输设备上的交叉盘把业务交叉到线路盘，再经过合分波盘到光线路传输；或者各速率信号直接通过光转发盘经过合分波盘到光线路传输。图中200G标识的线路盘和光转发盘均支持调试模式切换的功能，即在本发明中，提供支线路分离的线路盘(前一种信号传输过程)和支线路合一的光转发盘(后一种信号传输过程)两种类型的板卡支持模式切换的功能，可以覆盖整个OTN传输设备的应用场景。
如图4所示，为本发明线路板卡在城域骨干网中两个站点间的业务传输示意图，支持PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式切换的组网还需要：支持PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式切换的线路侧OTU(Optical Transform Unit，光转换单元，)单元、合分波盘、ITL(50GHz信道间插盘)单元；
光信号向光线路上传输方向：
OTU单元(线路盘)首先把符合G.957规范的复用光通路信号进行光电转换，然后把转换后的电信号进行整形、定时提取和数据再生，最后再进行电光转换，输出波长符合G.692规范要求的DWDM复用光通路信号，这样可以兼容使用100G速率和200G速率的线路板卡，利用旧网实现平滑升级，报正光线路上传输的都是标准波长的光信号。
合分波盘的合波盘VMU将符合G.692规范要求的DWDM复用光通路信号复用成一路光信号，这样调制模式无论切为PM-QPSK的调制模式还是PM-16QAM的调制模式对波长无影响，均是标准波长传输。
ITL(50GHz信道间插盘)单元包括光梳状滤波器以及光放大单元，将合波盘VMU出来的100G间隔的波长合成50G间隔的光信号，并通过光梳状滤波器过滤、光放大单元对线路传输损耗进行补偿放大，从而保证信号的传输质量。由于PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式的信号性能不同，所以PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式对应的光补偿放大的参数在实际使用中也会不同，在调制模式切换升级后将会对光补偿放大的参数进行重新优化调整，以保证线路的稳定传输；
相反方向上：
ITL单元接收光线路上的光信号将其由50G间隔的波长转化为100G间隔波长；
合分波盘的分波盘ODU将100G间隔波长的一路光信号解复用成符合G.692规范要求的标准波长的DWDM复用光通路信号；
OTU单元将符合G.692规范要求的标准波长的DWDM复用光通路信号进行光电转换，然后把转换后的电信号进行整形、定时提取和数据再生，最后再进行电光转换，得到符合G.957规范的复用光通路信号。
在PM-QPSK的调制模式下，100G信号的背靠背OSNR(Optical Signal NoiseRatio，光信噪比)指标是11.5dB，传输距离超过1000KM；而在PM-16QAM的调制模式下200G信号的背靠背OSNR可以到18dB，传输距离是超过500KM。
在图4所示的组网环境下，通过调制模式的切换100G速率可以平滑升级到200G的速率，除了传输距离受限外无需做任何物理更改，满足城域网的传输要求。在城域网中，将来如果容量无法满足客户需求的情况下，通过网管设置OTU单盘的调制模式以及光放的参数就可以完成2倍容量的扩容，且无任何成本的增加以及资源的浪费。
本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、在现有对通的OTN传输设备中更换支持模式切换的线路板卡；
步骤S20、设置支持模式切换的线路板卡的调制模式和相应的配置，调制模式包括PM-16QAM的调制模式和PM-QPSK的调制模式；
步骤S30、根据网管下发的调制模式配置，对支持模式切换的线路板卡进行对应的调制模式切换；
其中，支持模式切换的板卡包括支线路分离的线路盘和支线路合一的光转发盘两种类型；每种类型对应的OTN传输设备的应用场景为：
支线路分离的线路盘对应的应用场景：各种速率信号接入支路盘再通过传输设备上的交叉盘把业务交叉到线路盘，再经过合分波盘到光线路传输；
支线路合一的光转发盘对应的应用场景：各速率信号直接通过光转发盘经过合分波盘到光线路传输；
为支持PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式切换的组网，在线路侧光信号向光线路上传输方向：
线路盘先把符合G.957规范的复用光通路信号进行光电转换，然后把转换后的电信号进行整形、定时提取和数据再生，最后再进行电光转换，输出波长符合G.692规范要求的DWDM复用光通路信号；
合分波盘的合波盘VMU将符合G.692规范要求的DWDM复用光通路信号复用成一路光信号；
ITL单元包括光梳状滤波器以及光放大单元，将合波盘VMU出来的100G间隔的波长合成50G间隔的光信号，并通过光梳状滤波器过滤、光放大单元对线路传输损耗进行补偿放大；
相反方向上：
ITL单元接收光线路上的光信号将其由50G间隔的波长转化为100G间隔波长；
合分波盘的分波盘ODU将100G间隔波长的一路光信号解复用成符合G.692规范要求的标准波长的DWDM复用光通路信号；
OTU单元将符合G.692规范要求的标准波长的DWDM复用光通路信号进行光电转换，然后把转换后的电信号进行整形、定时提取和数据再生，最后再进行电光转换，得到符合G.957规范的复用光通路信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，默认调制模式为PM-QPSK的调制模式。
3.根据权利要求2所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，当网管下发的调制模式配置为PM-QPSK的调制模式时，直接适配原有100G传输系统中的配置，不用做任何更改调整；
当网管下发的调制模式配置为PM-16QAM的调制模式，进行扩容升级时，对原有100G传输系统中的配置的线路参数进行修改，将线路速率修改至200G的容量。
4.根据权利要求3所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，当网管下发的调制模式配置为PM-16QAM的调制模式时，在背板侧增加接收另外方向过来的100G业务，实现100G业务和200G业务兼容。
5.根据权利要求1所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，网管下发的调制模式配置下发给OTN传输设备板卡装置上的控制逻辑单元，由所述控制逻辑单元执行步骤S30的操作。
6.根据权利要求5所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，所述控制逻辑单元还控制所述板卡装置上的成帧芯片、MSA光模块；同时与网管界面进行交互，向网管上报板卡MSA光模块的信息，以及当前的告警、性能状态信息，并接收网管下发的配置及设置命令。
7.根据权利要求1所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，PM-QPSK的调制模式和PM-16QAM的调制模式对应的光补偿放大的参数不同，在调制模式切换升级后重新对光补偿放大的参数进行重新优化调整。
8.根据权利要求1所述的一种基于调制方式切换的OTN传输方法，其特征在于，在PM-QPSK的调制模式下，100G信号的背靠背光信噪比OSNR指标是11.5dB，传输距离超过1000KM；
在PM-16QAM的调制模式下，200G信号的背靠背光信噪比OSNR指标能够达到18dB，传输距离超过500KM。
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