Befolgung der NCS1001 Best Practices für das Netzwerkdesign

Einleitung

In diesem Dokument werden die Best Practices für das Netzwerkdesign mit dem Network Convergence System (NCS) 1001 beschrieben.

Voraussetzungen

Cisco empfiehlt, sich mit der Terminologie für optische Netzwerke und mit der Network Convergence System 1000-Serie vertraut zu machen.

Hintergrundinformationen

Das NCS 1001 bietet optische Verstärkung, Schutz-Switching und OTDR-Funktion (Optical Time Domain Reflectometer) in einem 1-HE-System, das bis zu drei Module unterstützt. Das NCS1K-EDFA unterstützt mehrere Konfigurationsoptionen, darunter 50 GHz, 100 GHz, 75 GHz und den Kanalabstand zwischen Flex-Grid-Modulen. Neben dem Kanalabstand benötigen der Verstärker und das PSM eine bestimmte Mindestkonfiguration, um zu funktionieren.

1. NCS1K-EDFA: Vorverstärker und Booster-Verstärker (Leitung) mit variabler Verstärkung
2. NCS1K-PSM: unidirektionaler oder bidirektionaler Switchover mit unter 50 ms
3. NCS1K-OTDR: bidirektionale OTDR bis zu 100 km

Für alle Konfigurationen, die sich auf die Verstärkung und die Grenzwerte beziehen, werden Zehntel dB oder dBm verwendet. Beispielsweise legt rx-low-threshold -200 den Schwellenwert für den optischen Stromausfall niedrig auf -20,0 dBm fest.

EDFA: Erbium-dotierter Faserverstärker

PSM: Protection-Switching-Modul

Anforderungen

Für diese Konfiguration ist die XR-Softwareversion 7.1.1 oder höher erforderlich.

Verwendete Komponenten

• Zwei NCS1001s auf XR 7.3.1, jeweils mit:
  • Zwei NCS1K-EDFAs in Steckplatz 0/1 und 0/3
  • Ein NCS1K-PSM in Steckplatz 0/2
• Zwei NCS1002 auf XR 7.3.2, jeweils mit:
  • Acht ONS-CFP2-WDM übertragen zwischen 1528,77 nm und 1537,40 nm.

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.

Topologie

NCS1001 Topologiediagramm

NCS1K-EDFA-Funktionsdiagramm

NCS1001 OTS-Controller

Diese Konvention geht von der Modulplatzierung aus, die unter Verwendete Komponenten beschrieben wird.

OTS-Controller	Portname	Modul
0/1/0/0	KOM	EDFA schützen
0/1/0/1	LEITUNG	EDFA schützen
0/2/0/0	KOM	PSM
0/2/0/1	Arbeiten	PSM
0/2/0/2	Schutz	PSM
0/3/0/0	KOM	EDA in Arbeit
0/3/0/1	LEITUNG	EDA in Arbeit

Konfigurieren

NCS1K-PSM-Konfiguration

Für den Betrieb des NCS1K-PSM ist diese minimale Konfiguration erforderlich.

hw-module location 0/RP0/CPU0 slot 2
 psm section-protection
!
controller ots 0/2/0/1
 rx-low-threshold threshold
!
controller ots 0/2/0/2
 rx-low-threshold threshold
!

Berechnung des PSM-Schwellenwerts

Um den rx-low-Schwellenwert zu bestimmen, ermitteln Sie die niedrigste Übertragungsleistung pro Kanal, und ziehen Sie 3 dBm ab.

RP/0/RP0/CPU0:NCS1001-1# show hw-module slot 3 channel-trail-view active
Fri May  3 19:03:27.075 GMT-5

  Channel Trail View - All - dBm
======================================
                                                            BST: 0/COM=>1/LINE              PRE: 1/LINE=>0/COM

Och Name                 Wavelength      Frequency          Rx pwr                  Tx pwr                  Rx pwr                  Tx pwr
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ots-Och0_3_0_0_1       1528.77 nm      196.10 THz             -12.60                   -3.80                    -8.10                    -0.50
Ots-Och0_3_0_0_3       1529.55 nm      196.00 THz             -12.30                   -3.70                    -8.10                    -0.70
Ots-Och0_3_0_0_5       1530.33 nm      195.90 THz             -13.10                   -4.60                    -8.10                    -0.60
Ots-Och0_3_0_0_7       1531.12 nm      195.80 THz             -12.50                   -4.00                    -8.30                    -0.70
Ots-Och0_3_0_0_17      1535.04 nm      195.30 THz             -12.70                   -4.00                    -7.90                    -0.20
Ots-Och0_3_0_0_19      1535.82 nm      195.20 THz             -12.40                   -3.70                    -7.80                    -0.20
Ots-Och0_3_0_0_21      1536.61 nm      195.10 THz             -12.90                   -4.10                    -7.70                    -0.10
Ots-Och0_3_0_0_23      1537.40 nm      195.00 THz             -12.30                   -3.40                    -7.20                     0.40

PSM-Schwellenwertkonfiguration

Kanal 3 (1529,55 nm) sendet von COM-TX mit -0,70 dBm.

Ziehen Sie von 3,0 dBm ab, um den rx-low-threshold zu bestimmen.

-0.70 dBm – 3.0 dBm = -3.70 dBm

controller ots 0/2/0/2 
 rx-low-threshold -37
!

Beispiel einer falschen Konfiguration

Ein NCS1001 mit 30 Kanälen und einer COM-TX-Ampli-Kanalleistung von 0,0 dBm hat eine Verbundleistung von 10*log10(30) + 0 = 14.77 dBm.

Durch das Festlegen des rx-low-Grenzwerts für ots 0/2/0/1 wird verhindert, dass 14.7 – 3 dBm = 11.7 dBm NCS1K-EDFA unter bestimmten Umständen die erforderliche Signalverstärkung erreicht. Nach dem Abschalten des Verstärkers aufgrund von Signalverlust (LOS) oder anderen Ereignissen sendet der Verstärker zunächst mit 8,0 dBm und erhöht dann die Verstärkung, um den erforderlichen Kanalleistungs-Sollwert zu erfüllen. Da die anfängliche Sendeleistung den Schwellenwert nicht erreicht, betrachtet der PSM diesen Pfad nicht als funktionalen Pfad. Der Verstärker kann aus Sicherheitsgründen den Verstärker aus- und die automatische Verstärkersteuerung inaktiv schalten.

PSM-Autoschwellenwert

Optional können Sie einen automatischen Schwellenwert für das System konfigurieren, um zusätzlich zum manuellen Schwellenwert automatisch die entsprechenden Schwellenwerte für jeden Bootcontroller zu berechnen.

   

hw-module location 0/RP0/CPU0 slot 2
 psm auto-threshold
!

Zeigen Sie die aktuellen Schwellenwerte mit dem Befehl show controller ots 0/2/0/*an.

Zusätzliche PSM-Konfiguration

Um den Arbeitspfad explizit als primären Pfad zu konfigurieren, verwenden Sie

hw-module location 0/RP0/CPU0 slot 2 
 psm primary-path WORKING
!

Rückwärtsschaltung bedeutet, dass der Schutzpfad nach einer bestimmten Verzögerung wieder auf den Arbeitspfad zurückschaltet, sobald der Arbeitspfad verfügbar ist (nicht alarmiert). Um diese Funktion zu aktivieren, verwenden Sie

   

hw-module location 0/RP0/CPU0 slot 2 
 psm revertive wtr {time}
!

   

wobei "{time}" die Wartezeit in Sekunden ist. Es werden mindestens 120 Sekunden empfohlen.

Direkt verbundene Endgeräte müssen über dieselbe Schutzkonfiguration verfügen, einschließlich PSM-Abschnittsschutz, Primärpfad und umgekehrte Optionen. Weitere Informationen zur Konfiguration der optischen NCS 1001-Module finden Sie im Konfigurationsleitfaden für Cisco NCS 1001.

NCS1K-EDFA-Konfiguration

Für NCS1K-EDFA sind ein Rastermodus und ein unter dem HW-Modul konfigurierter Knotentyp erforderlich. Wiederholen Sie diese Konfiguration für Steckplatz 0/3. Der Rastermodus muss zwischen allen Knoten im Pfad übereinstimmen.

     

hw-module location 0/RP0/CPU0 slot 1
 ampli node-type {TERM|ILA}
 ampli grid-mode {100GHz|50GHz|75GHz|gridless}
!

Durch die Konfiguration des ILA-Modus wird nur der Vorverstärker des NCS1K-EDFA aktiviert. Für den Gridless-Modus ist eine zusätzliche Kanalkonfiguration außerhalb des Rahmens dieses Dokuments erforderlich.

Für jeden NCS1K-EDFA OTS-Controller ist ein rx-low-Schwellenwert erforderlich, um:

• Stellen Sie sicher, dass die Alarme bei Faserunterbrechungen oder -beeinträchtigungen ausgelöst werden.
• Sie erhalten eine Warnmeldung, wann und wo Sie Maßnahmen zur Wiederherstellung des Netzwerks ergreifen müssen.
• Geben Sie im Befehl channel-trail-view den Grenzwert für aktive Kanäle an.

Für die meisten Anwendungsfälle reicht ein Schwellenwert von -20,0 dBm bis -25,0 dBm aus. Konfigurieren Sie Schwellenwerte für den optischen Überwachungskanal (OSC) und COM-CHK, 0/1/0/2 bzw. 0/1/0/3 nur bei Verwendung dieser Funktionen. Wenn die OSC- und COM-CHK-Ports über keine Glasfaserverbindungen verfügen, schalten Sie sie aus, um Alarme zu vermeiden.

Konfigurieren von NCS1K-EDFA-Grenzwerten

controller ots 0/1/0/0
 rx-low-threshold -200
!
controller ots 0/1/0/1
 rx-low-threshold -250
!
controller ots 0/1/0/2
 rx-low-threshold -250
!
controller ots 0/1/0/3
 rx-low-threshold -300
!

Optionale Schwellenwertkonfiguration

Niedriger Grenzwert für Übertragungsleistung

Verwenden Sie die folgende Konfiguration, um eine Warnmeldung auszugeben, wenn die Übertragungsleistung eine Untergrenze eines OTS-Controllers überschreitet:

controller ots 0/1/0/1
 tx-low-threshold threshold
!

Konfigurieren Sie den Schwellenwert auf mindestens 5 dBm unter der aktuellen Übertragungsleistung.

Verstärkerverstärkungsschwelle

Um zu warnen, wenn die Verstärkerverstärkung größer als eine obere oder kleiner als eine untere Grenze ist, konfigurieren Sie ampli-gain-thr-deg-high bzw. ampli-gain-thr-deg-low. Konfigurieren Sie den hohen Schwellenwert auf mindestens 2 dB größer als der aktuelle Gewinn und den niedrigen Schwellenwert auf mindestens 2 dB kleiner als der aktuelle Gewinn.

controller ots 0/1/0/1
 ampli-gain-thr-deg-high threshold
 ampli-gain-thr-deg-low threshold
!

Verstärker-Regelmodus

Für den OTS-Controller ist ein Verstärkersteuermodus erforderlich, um den Betriebsmodus zu bestimmen. Der Regelmodus muss zwischen den angeschlossenen Verstärkern übereinstimmen. Für den automatischen Steuerungsmodus ist ein Kanaleinschaltpunkt erforderlich, in diesem Beispiel 0,0 dBm. Der Verstärker regelt automatisch die Verstärkung, um den Sollwert in diesem Modus zu erfüllen.

controller ots 0/1/0/0
 ampli-control-mode auto
 ampli-channel-power 0
 ampli-gain-range {normal|extended}
!

Verwenden Sie für die erwartete Vorverstärkerverstärkung zwischen 1 dB und 20,0 dB den normalen Ampli-Gain-Bereich. Für eine Verstärkung vor dem Verstärker von mehr als 20,0 und weniger als 34,0 dB muss der erweiterte Ampli-Gain-Bereich verwendet werden. Der Boost- oder Leitungsverstärker, ots 0/x/0/1, hat einen einzelnen Verstärkungsbereich und unterstützt keine Ampli-Verstärkungsbereich-Konfiguration.

Der manuelle Modus erfordert eine Verstärkerkonfiguration und einen Verstärkungsbereich für den Vorverstärker. In diesem Beispiel wird eine Signalverstärkung von 22,0 dB verwendet, wodurch der Ampli-Gain-Bereich erweitert werden muss.

controller ots 0/1/0/0
 ampli-control-mode manual
 ampli-gain 220
 ampli-gain-range extended
!

Cisco empfiehlt die Verwendung des Modus "ampli-control-auto", um die Netzwerkeinrichtung zu vereinfachen, die Auswirkungen von Glasfaserereignissen zu reduzieren und die allgemeine Netzwerkstabilität zu verbessern. Die manuelle Verstärkungsberechnung erfordert mehrere Schritte und die Charakterisierung des Netzwerks, um erfolgreich abgeschlossen zu werden.

Sicherheitsmodus des Verstärkers

Konfigurieren Sie Folgendes, um die automatische Laserabschaltung (ALS) auf dem OTS-Controller zu aktivieren:

controller ots 0/3/0/0
 safety-control-mode auto
!

Der Sicherheitskontrollmodus ist standardmäßig aktiviert und kann mit der folgenden Konfiguration deaktiviert werden:

controller ots 0/3/0/0 
 safety-control-mode disabled
!

Bei aktiviertem Sicherheitsregelmodus wird, wenn der OTS-Controller eine optische Leistung empfängt, die unter dem rx-low-Schwellenwert liegt, die Übertragung dieses Controllers deaktiviert (ALS), bis der Zustand sich auflöst. Wenn der Sicherheitsregelmodus deaktiviert ist, darf die optische Ausgangsleistung dieses Controllers 20,0 dBm nicht überschreiten. Bei einer Gesamtübertragungsleistung von 20,0 dBm kann der Verstärker in den Zustand "Auto Power Reduction" (APR) wechseln, um eine übermäßige Übertragungsleistung zu vermeiden, wenn die automatische Leistungssteuerung (APC) zusätzliche Verstärkung benötigt, um den Sollwert für die Kanalleistung zu erreichen.

Max. Delta bei Kanalleistung

Wenn die maximale Differenz zwischen zwei Kanälen eines Verstärkers den Kanal-Leistungs-Max-Delta-Schwellenwert überschreitet, wird bei einer automatischen Konfiguration des Ampli-Control-Modus der Verstärker auf "Auto Ampli Control Disabled" (Automatische Verstärkungsregelung deaktiviert) gesetzt, wodurch eine automatische Verstärkungsregelung verhindert wird. Dieser Schwellenwert beträgt standardmäßig 3,0 dBm. Um den Schwellenwert zu ändern, geben Sie die folgende Konfiguration ein:

controller ots 0/{1|3}/0/{0|1}
 channel-power-max-delta threshold
!

Überprüfen des Betriebs von NCS1001

Empfangs- und Übertragungsleistung

Anzeige der gesamten Empfangs- und Übertragungsleistung in den show controller ots Befehlen.

RP/0/RP0/CPU0:NCS1001-1# show controller ots 0/1/0/0

OTS-Controller - Leistungsübersicht

Um die Leistung mehrerer OTS-Controller anzuzeigen, verwenden Sie den Befehl show controller ots 0/* summary.

Kanalleistung

Die Ausgabe von show hw-module slot 1 channel-trail-view active zeigt die Kanäle mit einer Empfangsleistung größer als der rx-low-Schwellenwert auf Modul 0/1. show hw-module slot 1 channel-trail-view all Gibt die Leistung aller Kanäle unabhängig von der Empfangsleistung an.

Zusätzlich zur erforderlichen Konfiguration benötigt der Verstärker zum Erreichen des Kanalleistungs-Sollwerts Folgendes:

• Die gesamte Empfangsleistung ist größer als der konfigurierte niedrige rx-Schwellenwert für den Eingang, d. h. LINE-RX oder COM-RX.
• Die Differenz der optischen Leistung zwischen zwei Kanälen im selben EDFA darf nicht größer als der Schwellenwert für channel-power-max-delta sein. Der Verstärker schaltet die automatische Ampli-Steuerung aus und reguliert die Verstärkung nicht mehr, wenn diese Bedingung vorliegt.
• Die Leistung des Empfangskanals muss kleiner als die konfigurierte Ampli-Channel-Leistung sein.
• Die Differenz zwischen Kanalempfangsleistung und Ampli-Kanal-Leistung muss kleiner als die maximale Verstärkung des Verstärkers im aktuellen Verstärkungsbereich sein.
• COM-CHK muss über eine Empfangsleistung mit automatischer Konfiguration des Sicherheitssteuerungsmodus verfügen.

Weitere Informationen zu den Betriebsspezifikationen von NCS1K-EDFA finden Sie im Datenblatt zum Cisco Network Convergence System 1001.