作者1：李荣，华为技术有限公司，网管研发部
作者：曾建国，华为技术有限公司，网管设计部
网络已经逐渐深入在人们日常生活的各个方面，人们生活智能化程度越高，对网络依赖性也越大，大容量带宽的需求显著上升。光路的高质量也越来越重要。100G OTN网络带来大容量、高带宽同时，网络更灵活配置、管理，同样网络变化更频繁，给传统网络运维带来了巨大的挑战。100G网络对于光层质量的高效管理提出了更高的要求，但传统运维存在如下缺点：光路监控手段各自为政，相互独立，以网络节点为中心运维习惯导致维护操作复杂度非常高。已经成为OTN网络发展的瓶颈。
传统10G网络光层运维模式:
传统10G网络管理对光路传输质量的保证可以通过监控OMS段的合波功率、合波光路上的单波的均衡度监控和直观的传输质量因素BER。
■主光路光功率管理：
日常网络可以通过对主光路光功率实时监控，及时发现线路劣化情况，并进行调整或者器件更换。现网网络环境中器件老化是传输质量降低的主要因素，由于光纤老化、光连接器老化、多波同时增加或减少或其他光功率变化等因素都可能引入主线路的光功率异常衰减。直观表现为：线路传输功率异常，系统的OSNR将变差。
如上图：当节点2和节点3之间的光纤老化时，线路衰减增加，节点5的输入光功率也随之降低，导致系统OSNR受到很大影响。为了保证整条链路功率保持在稳定状态，通过定期对每个节点的线路衰耗扫描，评估出线路衰耗是否异常。当线路衰耗异常时，运维人员通过调节衰减和增益来补偿线路衰耗，从而达到整个线路光功率处于稳定的状态。
■ 平坦度监控：
业务信号在实际运行过程中，由于单波的功率变化会导致信号接收端各通道光功率的平坦性与初始标定值发生了较大变化，可能出现因各通道光功率失衡导致整体光传输链路的信噪比劣化，通信质量下降甚至中断。
在主线路功率稳定的情况下，线路上各单波光功率需要保持在一个相对平坦的值。通过光功率检测节点周期性地检测线路各个波长的光功率，并与调试时保存的标准功率曲线进行比较。如果某通道光功率偏移值过大，则认为该链路上光功率失衡，这时由用户根据网络状况决定是否执行均衡度调节。
■ 误码的管理：
提高线路传输质量，最根本是保证接收端接收到最佳BER。 OSNR(光信噪比)是影响DWDM系统误码性能最重要因素之一,直接影响信号传输距离，同样也直接影响接收端BER。
在传统网络中，通过FEC技术提高了接收端的OSNR容忍度，可直接通过BER监控传输质量。传统网络中，OSNR的监控主要是通过在监控点部署光谱分析单元，进行单点扫描实现对OSNR的监控.
传统波分网络主光路比较稳定，日常的运维主要聚焦在相对固定的网络环境，对光功率运维几个关键因素管理方式体现为：
■ 主光路功率：
ALC：在OMS经过的各个站点配置功率检测单元，线路调节单元来实现主光路线路衰耗监控，OMS段上各段光纤累计衰耗监控。
■ 平坦度监控：
APE：在OMS段的检测点上配置调节单元和监控单元，监控波长的方式，来进行光功率平坦度监控。
■ 误码的管理：
BER：在业务接收端，监控接收OTU单元的误码率来完成对BER监控
OSNR：部署在OMS段的各个光谱分析单元，能够监控当前位置OSNR。
在日常维护过程中运维方式主要表现为：
网络规划部署：
按照网络规划，对网络硬件进行部署，调测。凭借丰富维护经验，选择合适的线路衰耗和平坦度监控单元和调节单元，在主光路的各个经过站点上进行线路衰耗配置和平坦度配置，从而实现对光层网络进行监控。
网络扩容：
网络光层扩容时，完成调测的基础上，运维人员需要针对新扩容网络，逐个站点对线路衰耗和平坦度配置进行调整，满足新扩容网络监控的要求。
网络日常维护：
主光路的维护主要是通过人工监控个站点光功率，逐个站点监控OSNR，BER,根据经验评估传输质量。
故障定位：
网络产生故障时，通过告警、各站点性能，综合各个节点光功率信息变化，识别故障真正原因并进行修复。
波分传统运维方式简要描述为基于相对稳定的固定管理模式，针对链路各个节点所处网络位置，配置网络监控点，利用运维人员经验评估传输质量、网络健康状态，对网络故障能够及时处理。这样的运维方式在网络部署稳定、变化较少的情况下，可以满足高质量传输的要求。
100G大带宽业务接入后，业务接入范围扩大，组网MESH化，造成网络部署变化、业务切换、频繁调度，要求运维人员按站点进行传输质量监控比较困难。因为光技术发展，在变更前后，传送网络上下游之间，进行局部的调整后，会导致整个网络其他节点的性能指标发生变化，传统的根据某个链路各个单点功率评估该链路传输质量和进行故障诊断，效率低、操作复杂。
100G时代基于目标的智能光功率运维
100G时代，网络层次相对于传统10G网络，在光层质量上要求更高
主光路光功率监控
100G网络主光路功率管理除了需要关注线路损耗外，还需要关注OMS发端功率，发端功率在100G网络中必须关注，保证发送端的功率不能超过额定功率。
平坦度监控
传统网络中光功率平坦只能保证OMS上某个监控点，各个波长的功率均衡，而实际网络中，由于网络传输距离等原因，不能实际保证业务接收端传输质量。100G网络OSNR平坦可保证整条OMS段的误码质量。
误码管理
相比于传统10G/40G网络不同的是，100G即使背靠背比40 G的OSNR门限要提升3.8-4dB,因此OSNR，这个DWDM系统最典型也最复杂的指标，也继BPSK码型归于统一之后成为新的热点。
在业界将100G的网络的重点从为什么部署，转换到如何才能部署好的时候，100G网络的业务相比于10G/40G的带来的运维的复杂度，已经超过了传统运维的固定模式。从BPSK到QPSK，从接受波长不敏感到相干必须指定接受波长，从SD-FEC到软判，100G网络带来大带宽的同时，也提升运维的复杂度。降低运维难度，提升运维效率，将运维智能化成为高质量部署100G的关键。
实现波分网络的智能化，需要克服网络频繁变更的困难，我们以不变应万变目标管理方式进行网络管理。打破传统基于功能配置的约束，改为对网络传输质量标准的配置。线路劣化门限、光功率、平坦度容忍范围是运维关心的质量标准，以此作为配置，对传统运维方式有了极大的提升。线路质量目标确定后，网络中各线路衰耗和平坦度监测点自动检测传输质量是否在目标范围内，超过质量目标的链路，可以自动进行调整。
基于网络级的质量目标，网络传输质量控制可以自动化，使得网络运维更简单、更轻松。网络级传输质量目标管理，提供了自动化基础：稳定的标准。网管软件统一管理质量目标，控制网络监控点，将质量目标配置在网络各个监控点上。同时在新业务的开通时，能够自动将质量目标下发到信开通的业务。同时日常维护阶段能够主动对网络传输性能进行评估。当网络性能劣化或者出现故障时，自动通知运维人员。
华为SOM解决方案：
智能化光层维护改变了网络运维方式，华为SOM系统能智能化管理波分网络，大幅简化日常运维。SOM系统统一管理网络传输质量指标，自动根据网络能力调整网络监控点， 提供网络传输质量检查能力。
SOM系统对光功率运维几个关键因素管理方式：
主光路功率监控：
监控线路衰耗，线路累计衰耗，同时能够监控发端光功率
平坦度监控：
能够对100G实现OSNR平坦度监控，提升平坦度监控效率
在具备比传统能力更强监控能力下，运维智能化对运维模式的转变体现在：
网络规划部署：
根据网络规划完成部署后，运维人员将线路传输质量目标配置给SOM，SOM按网络情况自动配置给各网络节点，对网络进行监控。
网络扩容：
运维人员完成物理扩容和调测后，SOM自动将质量目标分解成光功率与平坦度的目标值，并配置到各扩容线路，自动启动对扩容及涉及线路的监控。
网络日常维护：
SOM定期根预定的策略，对线路OSNR、光功率进行网络健康性检查，运维人员只须例行检查健康检查报告，并处理例外
故障定位：
当网络出现故障时，SOM根据网络OSNR或者光功率指标，自动识别故障点，协助故障恢复
网络质量趋势分析
SOM系统除在基于日常维护特性外，还提供了线路质量的趋势分析，对于线路传输工程中光纤损耗，通过线路的衰耗的趋势变化，主动预防故障。
如上图所示，通过时间推移，体现光纤的衰减变化情况，及时发现光纤老化程度，进行光纤更换。
相比于传统运维模式，光专家系统的自动化目标管理方式优点非常明显，前者对网络监控信息的配置，需要单个节点操作，业务每次调整和配置变化，都需要人工修改，传输质量的评判依据运维人员的经验评估。而基于目标化管理则更简化，更高效，更准确，通过对质量目标和传输质量的量化，提高网络运维的效率，降低对运维人员技能要求，避免人为失误，真正让波分运维智能化，实现100G的智慧运维。
