SDH设备光传输距离计算指导.

1、UnitransZXMP-S360/S380/S390本部用服部 光传输距离计算指导 安全/保密警告淳文悻中何含的镐冃资祝为中兴漕讯所有并吕世保密的.未经中玉乂汛丰直谗口平光洋向 任背其釣定受介之补的方茴進挥.未经中兴通讯书M奔可，该立件不殳许过搭印比电子尊 手段冠制.邑一位伐管或燮用该文坪的人.都必顶认识剧此牡所包含的文侔资杠的眾窖性. 并且间奩不董有轉取无郅豪防止该文件的发布.发燧.向妁定的受众发希僉发iftlft养.文件信息和修改信息版*日期課建人/嵯改人修改注毎LQ2002-12-30ttr立档创弄1.12005-04-05文档車排比-1衰减受限传输距离理论-1色散受限传输距-2-DC

2、M模目录 传输距离受限的理论分析及计算方 法计算-最坏值法离理论计算块在系统中的位置3 -我司设备性能参 数-3 -2.5Gb/s光板类型及参数 -3 - 10Gb/s光板类型及参数-4光放大板类型及参数-4色散补偿模块的类型及参数 -4 -2.5Gb/s光口配置实例-5 - 10Gb/s光口计算和配置实例6 -附录：光接口规范-10 -SDH设备光传输距离计算指导 传输距离受限的理论分析及计算方法SDH系统的光传输距离受两个因素的限制：一是光功率限制，即再生段传输距离 受光源的发送功率、接收机的灵敏度和通道的光衰减限制；二是光源的色散限 制，即再生段传输距离受光源的类型和光通道总色散限制。设

3、备的最大传输距离 同时满足上述两个限制条件。【注：在系统传输距离超长时，需要考虑系统的另一个受限因素：接收光信噪比 的限制，本文暂时没有包含此内容。】 衰减受限传输距离理论计算-最坏值法最坏值法中，所有参数均取最坏值，可以保证系统在寿命终了(20-25年)时仍能符合传输性能指标。一般认为，实建的光缆和设备性能应优于最坏值，因此， 设备的传输系统会有较多的衰减余量。理论计算公式：L= (Ps -Pr -Pp -C - Me) / (af + as) (1)L= (Ps -Pr -Pp - C) / (af + as + Me) (2) 一般采用公式(1)进行计算。式中：L再生段最大距离(km)。

4、Ps S点寿命终了( EOL)最小平均发送功率(dBm)，已扣除设备连接器的衰减和 LD耦合反射噪声代价。-12Pr R点寿命终了( EOL)最差灵敏度(dBm) (BERC 10)，已扣除设备连接器 C 的衰减。Pp光通道代价，它包括反射、码间干扰、模分配噪声和激光器啁啾而产生的总色 散功率代价。一般在1310 nm波长时取1dB，在1550nm波长时根据传输距离的长 短分别取1dB或2dB。C所有活动连接器衰减之和，每个连接器衰减取 0.5dB，共两个连接器。 Mc光缆线路光功率余量(光缆富裕度)，光纤长短不同取值不同，最大取值为3dB。公式(1)中取3dB;公式(2)中厶Me单位为dB/

5、km，般为0.020.03 dB/km。【Me参数说明】光缆线路光功率余量包括维护维修过程中增加的接头损耗，线路变动光缆长度增 加引起的附加损耗及由于环境因素引起的光缆衰减的变化。af光纤衰减系数(dB/km)【af参数说明】光纤衰减系数与工作波长密切相关。在一定工作波长上，光纤的衰减为一定值， 不随传输信号速率的高低而变化。单模光纤工作在1310 nm波长时，衰减系数为0.26 dB/k m0.37 dB/km，般取 0.32 dB/km，工作在1550nm波长时，衰减系数为 0.18 dB/km0.22 dB/km，一般 取 0.22 dB/km。as光纤熔接接头每公里衰减系数（dB/km

6、）【as参数说明】as参数与光缆质量，熔接机性能，操作水平有关。工程中取0.010.02dB/km。af+as的具体数值要视局方工程状况而定，如果标书中指定了以上参数，则按标书 参数计算。ZTE中兴-1 -SDH设备光传输距离计算指导【注：公式（1）与公式（2）的区别在于Me所处的位置不同，在具体应用时应注意， 当线路损耗值按0.27dBm/km计算时，应采用公式（2）进行计算，避免Me被重复 考虑。当局方强调Me按3dBm进行计算时，应采用公式（1）进行计算，特别是 在长距传输时，一般采用公式（1）。以下实例大多是以公式（1）进行计算 的。】光纤掺铒放大器EDFA的配置：在工程中，若衰减受限

7、距离小于实际需要的传输距离，则需要配置光纤掺铒放大 器（EDFA），进行衰减补偿。光放大板分为三种：功率放大板 OBA、前置放大板OPA和光线路放大板OLA。 可以依据工程需要，灵活配置。OBA的作用是提高发送端的光功率，也就是增大公式（1）、（ 2）中的Ps； OPA的作用是提高接收端的录敏度，也就是减小公式（1）、（ 2）中的Pr0 OLA的作用是补偿光线路的衰减。（暂不提供）色散受限传输距离理论计算色散主要是指集中的光能（例如光脉冲）经过光纤传输后在输出端发生能量分 散，导致传输信号畸变。在数字通信系统中，由于信号的各频率成分或各模式成 分的传输速度不同，在光纤中传输一段距离后，将互相散

8、开，脉冲加宽。严重 时，前后脉冲将互相重叠，形成码间干扰，增加误码率，影响光纤的带宽，限制 光纤的传输容量。与光纤色散有关的系统性能损伤有多种因素，主要有码间干扰、模分配噪声和啁 啾噪声(chirping)三种。对于高比特率的传输系统，色散是限制中继段传输长度的主要因素。色散功率代 价随传输距离、光谱宽度和色散系数这些参数值的增加而迅速增加。为了防范由 于色散功率代价的迅速增加而导致的系统性能恶化，应该使系统有足够的工作余 度，避开高功率代价区。一般将1dB功率代价所对应的光通道色散值(D*L)定义 为通道最大色散值。就目前含EDFA的光通信系统工程应用的情况来看：光缆均采用 G.652光纤，

9、波 长范围在1535nm1565nm,属于单模传输，故不存在模分配噪声；对于 STM-1 和STM-4系统，系统一般采用DFB光源，由于速率不高，输出功率不大(3dBn)，虽采用内调制方式，但啁啾噪声很小，可以忽略；而 STM-16和 STM-64系统一般采用外调制，激光器中没有啁啾噪声。因而系统色散对于目前 的光通信系统的损伤主要是码间干扰。下面就色散受限距离进行计算。理论计算公式Ld= & / Dm (3)式中：Ld色散受限传输距离(km)。&光源的色散容限值(ps/nm),由光源的性能决能。Dm光纤色散系数ps/(nm km)。 G.652光纤的色散系数一般取18ps/(nm km)，若

10、局 方有明确要求，则以标书要求的数据进行计算。色散补偿的计算在工程中，若色散受限距离小于实际需要传输距离，贝U要配置色散补偿模块DCM，进行色散补偿。若已知两点间的实际传输距离，确定是否加色散补偿可根 据公式计算：ZTE中兴-2 -SDH设备光传输距离计算指导L 实际=(&+ J / Dm =实际 * Dm 根据计算出的需要的色散补偿值 来选取DCM模块。DCM模块在系统中的位置DCM模块具有插损，在系统配置时需要考虑其插损值。为了使DCM的插损不影响系统的最大传输距离，在系统中优选的 DCM配置方案为：OBA之前和OPA 之后，如下图所示。序号光接口类型Pr (dBa)E (ps/nm)11

11、-16-10-18122S-16.1巧*18NA3L-16. 2-2-281600 fGOkiP1L-16.2JE+41800 6L-16,2PW-283600 HOOkm0L16配置在OBA之前时，光板的输出光功率 Ps减DCM的插损，应在OBA的输入光 功率范围之内；配置在OPA之后时，OPA的输出光功率减DCM的插损应大于光板接收灵敏 度，为保证系统长时间稳定工作，需要留有足够的余量，至少是预留设备寿命终 了值3dB,代价2dB。由于DCM光纤的有效截面积比G.652光纤的小，DCM光 纤的SBS、SPM效应的光功率域值点更低，因此在配置时注意，入DCM的光功率不能太大，建议小于+3dB

12、m。以上计算方法实用于 SMT-1、STM-4、STM-16、STM-64的所用光接口和我司的 各种机型。我司设备性能参数2.5Gb/s光板类型及参数II型机、2500 (V10.0)及ZXSM-10G的2.5Gb/s光口现能提供的光板类型及主要参数如下表一，各种详细的指标规范可参见附件： STM-16光接口规范 表一光接口类型及技术指标表注1： 上表中的色散容限值是按光纤色散系数 18 ps/nm km测得，如果在工程配 置时光纤色散按20 ps/nm km,余量将会比较大，必要时可做适当的调整，表中给 出的传输距离仍做参考。注2:国际标准G.957中对于2.5Gb/s的L-16.2的工作波

13、长的规范为1500-1580nm,在我司设备中，传输距离大于 80公里，一般需要采用EDFA进行光放 大，EDFA的增益范围为1530-1565nm,因此我司设备的L-16.2等需要与OBA、 OPA配合的光板的输出光波长范围为 1530-1565nm。注3： L-16.2U接口相对L- 16.2，只是色散容限指标增加到2880 ps/nm,其它指标相同。 注4： L-16.2P相对 L-16.2U，色散容限值增加到 3600 ps/nm,另外L-16.2P的光源为ZTE中兴-3 -SDH设备光传输距离计算指导特定波长的，波长为1550.12nm。与内置OPA配合时只能采用L-16.2P 10

14、Gb/s光板类型及参数我司ZXSM-10G设备光接口参数见表二。表二光接口类型及技术指标1序些比按II类忙Pr lBni iE ( ps/nm 1铀l 2b-14*18003S-tl2p-14-1900:与内丹OPA配衔別4LH& 1. 2d-2201 t i：i光放大板类型及参数ZXSM-150/600/2500、ZXSM-2500（ V10.0 ）、ZXSM-10G 现能提供的光放板如下 表，详细指标参见EDFA指标规范表三光放大板的类型及主要参数总人助辜砂筋皿以 LViiVj ! idB-J1：网fJJV*tL比协SI- E-+3C6A11*12 4-3ITj 10G-15- -32-3

15、30用-莎3QIII Jr Z. 5G注1、OBA的光增益谱的范围为15301565nm,OPA分为外置和内置两种，其性能指标相同，不同之处如下：1、 外置OPA采用的是波长自动跟踪的滤波器，波长跟踪范围为15301562nm, 外置OPA为1U的插箱装在机架中，网管不能对其进行监控；2、内置的OPA是和OBA 样的插板，占用子架的一个槽位，可以通过网管进行监控。在OPA内采用了固定波长的滤波器，滤波器中心波长为1550.12nm,因此在系统配置时，需要采用与滤波器相对应的特定波长的光板L16.2V。OBA和内置OPA都是在子架中占有一个槽位，在主子架槽位不够时，可以配置 在扩展子架上，扩展子

16、架上只需配置一块 NCP板来接入网管。扩展子架最多可 以配置12个OA板。色散补偿模块的类型及参数 表四色散补偿模块型号及技术参数表DOF20DCM-40DCM创DCM-80DCM400-321580 21-1020 31-1360 11-1610 11W I (3. Z)(6.0)忑乱勺(7+ 712.1(11.5)傭賑段惱阶YFKL(ps)5 5(o. na： 0. 22i D酣 17tS4U.91tktBm： 72J鑑L3 dBm： H LH3S+DBAJ4+DCM-6O1(K)4L+OBAI4+DCM-W)136.45S+OBA14+PA32+IXMlLS6LWBAI4+PA32+IX

17、 M hn174.12计算结果ZTE中兴-9 -SDH设备光传输距离计算指导问：385 L-64.2CI和L-64.2p有什么区别？如果配置 OA是不是只能有一种? 答: 2p14:23:27*宋义卿 302113说:2p是特定波长14:23:37*宋义卿 302113说:2p 一般与OBA+OPA使用14:23:46*宋义卿 302113说:2C2 一般只配OBA附录:光接口规范参考标准YD/T 1014-1999 STM-64光线路终端设备技术要求YD/T 1017-1999同步数字体系(SDH)网络接点接口YD/T 1111-2001 SDH光发送/光接收模块技术要求ITU-T G.65

18、2 (2000)单模光纤光缆的特性ITU-T G.653 (2000)色散位移单模光纤光缆的特性ITU-T G.655 (2000)非零色散位移单模光纤光缆的特性ITU-T G.691 (2000 )具有光放大器的单信道 SDH系统光接口和STM-64及STM- 256系统ITU-T G.692 (2000)具有光放大器的多信道系统的光接口ITU-T G.783(1997)同步数字体系的设备功能块特性ITU-T G.825(2000)基于同步数字体系的数字网抖动和漂移的控制ITU-TG.957(1999 )与同步数字体系有关的设备和系统的光接口ITU-T G.958(1995 )基于同步数字系

19、列的光缆数字系统光接口分类根据SDH系统中是否使用光放大器，以及速率是否达到STM-64，将光接口分为两大类：第I类系统是不包括任何光放大器，速率低于STM-64的系统。第II类系统是包括光放大器和速率为 STM-64、STM-256的系统。不同种类的的光接口用不同的代码来表示，代码由一个字母和两个数字组成。其 含义如下表。會义劲个字母1歳不用内通诣S我示同阀更駆曆通直k|1 V|崔朮同同浪检和肩通仁ZTE中兴-10 -SDH设备光传输距离计算指导在G.957中对I类光接口进行了如下的分类:1-1KJili波:nmiI3JU1SSD1 3 tUISJOK G.652Rrc.GW良zKcl.G6

20、5：Kec.Ret,G.654Rec.GW；.嗨 lun)lo1J5(I1550IMVISO|nn)|GGClG.LCLdG.GG.GGG.GM2血6526556J165：曲Ci55652綁耐鼬节送J2325232040404040KOIknSTMVSK-64.rtM.1-64.1-64.IZ1-64.S-ti-l.64s-wLZL4L. M.-64M 1IfiZrJ513512J根据以上分类，我们设备现提供的接口有：- -16.2在L-16.2的基础上，又提供两种我们自己定义的接口：L-16.2U是在L-16.2的基础上，光源的色散容限值增大-16.2P是在L-16.2的基础上，光源的色散容

21、限值增大并且发送波长为特定波长-16.2JE是在L-16.2的基础上，提高激光器的输出光功率 各种接口的详细参数见下表II类光接口分类（VSR, I, S和L）ZTE中兴U表示品剜粗医鼬离通倩VSR爲不业离不!a过600来的通信15TM1斗茨示STM4帥一个散716? 1； STM-16!& b STM-M256左示STM 256空门或1M 波丘tJlOnm,用G652光纤茁：个数字亍K 匚作液丘M Q652 Jtn-3H 1/1波长1550nm用0653无纤5农川匸粹波1： IS50in用G655比纤SDH设备光传输距离计算指导 II类光接口分类（V和U）应用波 K|nm)Fibre l)|

22、X1 310G.fr521 550G.652550G.fi531灿G.6521 $50Gft53Tuug disi. hi叫60120130160Jtrf)STM L-STM-4V- LVl 2V-1.3IM. 2STM IftVlfr.2V-I6JU-16.2LM6.3Turp 1M. kmjco120120STM-M-V-64.2V-64.3-STM-16光接口指标STM-16光接口技术规范auu twJ-lbskikiI.-IM3LUU；I. iiiri丄卜 i；、24MJ2伽竝RA2.G652Rtt. G.652Kan G.b52Ra G 652g G 651弧 G652i fl rt

23、-U .jt|U3| IlJal5S0t53-I+t444-14|hl tR UBi1.2.282fi ft w wIpVfirni1600IMO32WMW摊料机萇甲PtPINAPPapoAPDAPPZTE中兴-12 -SDH设备光传输距离计算指导注1:表中给出的传输距离仅供参考；注2:表中的工作波长范围是按国际标准定的，实际在有EDFA光放大器的系统中，由于光增益谱的限制，此时对光源的工作波长范围的要求是15301565nm注3:在传输距离超过160公里，需要配置预放时，发送采用的是特定波长的光 源；注4:在传输距离不超过160公里，但由于光纤质量或光纤接头的原因造成 线路损耗较大，需要配置预放时，也需要采用特定波长的光源。STM-64光接口指标STM-64光接口技术规范1144.1142S-M.2aS-W.2hN-ft-l.pIil+