【秒懂承載】熱點技術(shù)名詞 -“APO”

APO（Automatic Power Optimization，自動功率優(yōu)化）——用于OTN傳輸系統(tǒng)的功率均衡技術(shù)。

? Q??什么是APO？?

APO（Automatic Power Optimization，自動功率優(yōu)化）是一種用于OTN傳輸系統(tǒng)的功率均衡技術(shù)。

通過智能算法對全網(wǎng)功率進行自動控制和優(yōu)化，相比人工方式，更接近最優(yōu)值，從而提升傳輸性能，減少額外的性能余量要求，降低建網(wǎng)成本。

? Q??為什么需要APO？

OTN網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行，需要現(xiàn)網(wǎng)主光功率和預(yù)設(shè)光功率保持一致。但現(xiàn)網(wǎng)情況多變，比如網(wǎng)絡(luò)開通時發(fā)現(xiàn)光纖參數(shù)與預(yù)設(shè)不一致、網(wǎng)絡(luò)運維過程中光纖衰減變化、各個波長通道的光功率因光纖接頭插損等出現(xiàn)偏差，都有可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。

? Q??APO是如何工作的？

APO方案可通過復(fù)用段層OMS（Optical Multiplex Section)和通道層OCH(Optical Channel Layer)兩種功率調(diào)整方式的疊加，實現(xiàn)全網(wǎng)功率均衡。

兩者區(qū)別如下：

復(fù)用段APO：關(guān)注復(fù)用段層面，即網(wǎng)絡(luò)中光纖傳輸路徑的光功率優(yōu)化；

通道層APO：聚焦單個光通道層面，即特定波長通道的光功率優(yōu)化。

一、OMS復(fù)用段APO

在網(wǎng)絡(luò)開通階段中實際工程參數(shù)（如光纖長度）與功率預(yù)算設(shè)計不一致時，或在網(wǎng)絡(luò)維護階段光纖線路衰減發(fā)生變化時，系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)光衰減器的衰減或光放大器的增益，從而使系統(tǒng)保持預(yù)設(shè)的目標(biāo)功率。

具體工作流程可參考下圖：

步驟1：APO鏈路上的各監(jiān)測單元(通常為光復(fù)用段入纖、出纖位置線路單板的光功率檢測單元，如中間網(wǎng)元和末網(wǎng)元OA的接收端口）檢測各個參考單元的光功率。

步驟2：首網(wǎng)元的APO控制器掃描APO鏈路上各監(jiān)測單元檢測到的光功率，并根據(jù)該數(shù)據(jù)計算線路的衰減變化情況。

步驟3：當(dāng)APO鏈路中某段線路衰減發(fā)生變化并大于預(yù)期時，修改可變調(diào)節(jié)單元（通常為光復(fù)用段入纖、出纖位置線路單板的光功率調(diào)節(jié)單元，如OA）的可調(diào)光衰減器，使參考單元的光功率保持與預(yù)期一致。

步驟4：當(dāng)鏈路中所有線路衰減變化都小于預(yù)期時，首網(wǎng)元APO控制器不執(zhí)行任何動作，等待進入下一次掃描周期。

二、OCH 通道層APO

當(dāng)個別波長通道因光纖接頭插損等原因出現(xiàn)功率變化時，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)可調(diào)諧合波板的對應(yīng)通道衰減（例如WSU類單板/VMUX等），從而使功率異常的波長通道恢復(fù)到最佳光功率工作點。具體工作流程可參考下圖：

步驟1：APO控制器通過監(jiān)測單元（通常為OPM類單板）監(jiān)測每個參考點(即每個波長通道）的光功率，計算各波長通道與目標(biāo)功率（即每個波長通道的網(wǎng)管默認(rèn)值或者手動設(shè)置值）的偏差。

步驟2：APO控制器計算路徑中每個調(diào)節(jié)單元（通常為具有通道光功率功率調(diào)節(jié)作用的單板，如WSU/VMUX等）需要執(zhí)行的調(diào)節(jié)量，并下發(fā)給調(diào)節(jié)單元。

步驟3：調(diào)節(jié)單元通過調(diào)節(jié)通道衰減等操作，最終實現(xiàn)每個波長通道的光功率都達(dá)到或者接近目標(biāo)功率。

? Q、APO? vs? 人工光功率管理?

APO自動功率優(yōu)化：系統(tǒng)基于性能監(jiān)測和算法自動調(diào)整光功率，調(diào)節(jié)速度快，安全可靠，可應(yīng)對復(fù)雜多變網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，運維成本低。

人工光功率管理：依賴于人工操作和經(jīng)驗判斷，效率低下，易出錯，難以應(yīng)對復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，運維成本高。

? Q、APO有哪些應(yīng)用場景？

APO技術(shù)一般可應(yīng)用于如下三種主流場景：

網(wǎng)絡(luò)開局：利用APO的全網(wǎng)功率設(shè)置和自動調(diào)整功能，提升新建網(wǎng)絡(luò)部署效率。復(fù)用段APO完成OA類單板VOA（Variable Optical Attenuator，可調(diào)光衰）或增益自動調(diào)整，通道層APO完成OCH連接路徑功率自動調(diào)優(yōu)，保證業(yè)務(wù)快速開通。

網(wǎng)絡(luò)運維：利用APO實時智能監(jiān)控和全網(wǎng)功率優(yōu)化功能，降低日常運維人力成本。面對單板器件、光纖老化、環(huán)境變化導(dǎo)致的光纖衰減變化，APO可維持網(wǎng)絡(luò)預(yù)設(shè)增益水平并實現(xiàn)主光內(nèi)各通道光功率均衡，保證業(yè)務(wù)正常工作。

業(yè)務(wù)保護：利用APO的快速功率調(diào)整功能，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性。比如網(wǎng)絡(luò)故障時，保護、恢復(fù)路徑預(yù)設(shè)光功率可能無法滿足業(yè)務(wù)需要，APO可以對業(yè)務(wù)路徑光功率快速調(diào)整。尤其是ASON恢復(fù)場景時具備真正的全局窮盡路由自動算路功能，大大提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健性。

? Q??APO業(yè)界應(yīng)用進展？

目前主流OTN廠家均可提供成熟的自動光功率優(yōu)化方案并已實現(xiàn)成熟商用，原理一致，名稱略有差異，具體如下：

中興通訊：自動功率優(yōu)化（APO，Automatic Power Optimization）。

其他廠家：自動功率均衡（APE，Automatic Power Equilibrium）、自動功率調(diào)節(jié)（APA，Automatic Power Adjustments）。