超長距離傳輸技術(shù)

1、長距離傳輸所考慮的問題長距離傳輸所考慮的問題長距離傳輸系統(tǒng)需考慮的問題長距離傳輸系統(tǒng)需考慮的問題 線路的衰耗 光信噪比 線路的色散 非線性效應(yīng)長距離光纖傳輸衰耗問題長距離光纖傳輸衰耗問題線路的衰耗：線路損耗，接頭損耗，通道代價，富裕度等；線路損耗：對于1550nm，普通單模光纖光纜的衰耗系數(shù)介于0.2dB/km到0.25dB/km；接頭的損耗：該指標目前尚無標準規(guī)定，一般按0.5dB/個來計算；通道代價：L1.2和L4.2的系統(tǒng)，1dB （ITU-T G.957） L16.2和L64.2的系統(tǒng)，2dB；(ITU-T G.957 ITU-T G.691)富裕度：該指標目前尚無標準規(guī)定，主要是根據(jù)

2、線路長度及線路質(zhì)量由客戶指定。解決方案：合理配置解決方案：合理配置EDFA-BA EDFA-PA等光放大器設(shè)備等光放大器設(shè)備長距離光纖傳輸長距離光纖傳輸OSNROSNR問題問題對有光放的系統(tǒng)而言，功率不是主要問題，此時主要要考慮系統(tǒng)的光信噪比(OSNR)問題。傳輸速率傳輸速率OSNROSNR設(shè)計要求（設(shè)計要求（dBdB）155M8（包含通道代價）622M14（包含通道代價）2.5G20（包含通道代價）10G26（包含通道代價）OSNR計算公式計算公式0log10log10hvNNFLPOSNRout( ITU-T G.692 )G.692 )1550nm 測量帶寬是測量帶寬是0.1nm時時NN

3、FLPOSNRoutlog1058長距離光纖傳輸色散問題長距離光纖傳輸色散問題隨著脈沖在光纖中傳輸，脈沖的寬度被展寬，當脈寬展寬到一定程度，一般隨著脈沖在光纖中傳輸，脈沖的寬度被展寬，當脈寬展寬到一定程度，一般大于大于1/41/4比特時間，可能導(dǎo)致碼間干擾，而產(chǎn)生誤碼比特時間，可能導(dǎo)致碼間干擾，而產(chǎn)生誤碼模間色散(Mode Dispersion) 不同模式的光在光纖中時延不同色度色散(Cromatic Dispersion) 所有系統(tǒng)需要考慮偏振模色散(Polarization Mode Dispersion) 10G及10G以上系統(tǒng)需考慮劣化的程度隨數(shù)據(jù)速率的平方增大決定了再生中繼器之間的距

4、離解決方案：合理配置解決方案：合理配置DCM長距離光纖傳輸非線性問題長距離光纖傳輸非線性問題在在SDH系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)性能的非線性因素系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)性能的非線性因素： 受激布里源散射(SBS)的影響l SBS是指光纖中單個波長的功率超過一定的閾值是時，光子與光纖中的聲子發(fā)生很強的相互作用，使得散射光顯著增強，影響信號的正常傳輸。l 信號功率超過SBS 閾值時，表現(xiàn)為信號光功率抖動及光纖損耗顯著變大。解決方案：產(chǎn)生解決方案：產(chǎn)生SBS的閾值光功率與入射光波的譜寬有關(guān)，通過相關(guān)技術(shù)調(diào)寬的閾值光功率與入射光波的譜寬有關(guān)，通過相關(guān)技術(shù)調(diào)寬譜寬，可以有效提高其閾值光功率。譜寬，可以有效提高其閾值光功率

5、。長距離傳輸中需用的設(shè)備長距離傳輸中需用的設(shè)備EDFAEDFA EDFA，即摻餌光纖放大器，是目前應(yīng)用最為廣泛的光纖放大器。由于EDFA是在光域?qū)用孢M行的能量積累放大，所以它也具備如下優(yōu)點： 增益高； 與偏振無關(guān)； 放大特性與系統(tǒng)比特率和數(shù)據(jù)格式無關(guān)。EDFAEDFA的基本應(yīng)用框圖的基本應(yīng)用框圖 前置放大前置放大EDFAEDFA的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)低噪聲放大器窄帶濾波器轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)EDFAEDFA的基本應(yīng)用的基本應(yīng)用TxRxRT-EDFA1310/1550nm，速率2M2.5GBit/S光纜光纖放大器的組合應(yīng)用光纖放大器的組合應(yīng)用RAMAN+EDFA-PARAMAN+EDFA-PARFA前置EDF

6、A1) 不要在Raman的輸入端加衰減器，這是因為對信號而 言是輸入端，對泵浦光而言則是輸出端，泵浦光與信號光是反方向的。2) 注意光纖端面的保護（包括30km以內(nèi)的活接頭），由于Raman泵浦光輸出功率比較大，光纖端面不干凈，很容易造成端面的燒毀，影響系統(tǒng)的正常工作。3) Raman 的輸入端一定要與傳輸光纖相連接，不要直接接到光源等測試儀表上，以免燒毀儀器。RAMANRAMAN光纖放大器使用中注意事項光纖放大器使用中注意事項FECFEC簡介簡介前向糾錯是一種利用數(shù)字計算法在單向信道上對誤碼進行糾正的方法。在發(fā)送端正與所傳送的信息碼段一起，附加上一些校驗比特，在接收端，利用這些校驗比特，可檢

7、出信息碼段的誤碼，并進行糾正)恢復(fù)原有的數(shù)據(jù)。FEC屬于差錯控制編碼中的信道編碼，ITU-T G.707和G.709標準中分別規(guī)定了用于高速光纖通信系統(tǒng)中的FEC碼主要是BCH（Bose Chaundhuri Hocquengham code）碼和RS（Reed Solomon code）碼。此外，也可將這兩種編碼進行級聯(lián)，即得到 EFEC（級聯(lián)FEC），信號速率仍為標準OTU的速率。如何理解如何理解FECFEC的編碼增益（的編碼增益（Coding GainCoding Gain）以下圖為例：產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 EDFA-BA EDFA-BA參數(shù)最小值典型值最大值單位工作波長15301565Nm

8、輸入功率范圍-6+3dBm飽和輸出功率+171+122dBm噪聲指數(shù)（Pin=0dBm）5.5dB供電電壓-48VDC功耗20W說明：典型說明：典型2.5G系統(tǒng)允許最高功率是系統(tǒng)允許最高功率是17dBm，10G系統(tǒng)允許最高功率是系統(tǒng)允許最高功率是12dBm。產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 EDFA-PA EDFA-PA參數(shù)參數(shù)最小值最小值典型值典型值最大值最大值單位單位工作波長工作波長1550.121nm小信號增益小信號增益2520dB噪聲指數(shù)（噪聲指數(shù)（Pin=-35dBm）4.5dB供電電壓供電電壓-48VDC功耗功耗20W產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 RT-EDFA RT-EDFAW20功耗VDC-48工作電壓d

9、Bm17-飽和輸出光功率km160傳輸距離（代價小于2dB）dB35邊模抑制比nm1-20dB譜寬nm 1550.12輸出中心波長符合ITU-T G.957標準輸出光眼圖dB8.2消光比dBm-3-18輸入光功率 nm16501260輸入波長Bits/s2.5G傳輸速率單位最大值典型值最小值參數(shù)產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 RFA RFA參數(shù)條件最小值典型值最大值單位開關(guān)增益C-band SMF-281420dB泵浦功率800mw偏振相關(guān)增益0.3dB偏振模色散0.5ps等效噪聲指數(shù)-1dB內(nèi)置濾波器帶寬-20dB0.8nm供電電壓-36-48-72V 功耗Cband50W產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 2.5G FE

10、C 2.5G FECClientClient側(cè)指標側(cè)指標參數(shù)參數(shù)最小值最小值典型值典型值最大值最大值單位單位輸入波長范圍輸入波長范圍12601650Nm速率速率2.488Gbit/s輸入功率范圍輸入功率范圍-18-3dBm輸出波長輸出波長1310dBm輸出功率范圍輸出功率范圍-10-5-3dBm產(chǎn)品簡介產(chǎn)品簡介 2.5G FEC 2.5G FECLine側(cè)指標參數(shù)參數(shù)最小值最小值典型值典型值最大值最大值單位單位工作速率工作速率2.66606Gbit/s接收波長范圍接收波長范圍15281564nm輸入光功率輸入光功率-28-8dBm輸出光波長輸出光波長1550.12nm平均發(fā)射功率平均發(fā)射功率0

11、+4dBm色散容限色散容限（G652）16070km產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 10G FEC 10G FECLineLine側(cè)指標側(cè)指標參數(shù)參數(shù)最小值最小值典型值典型值最大值最大值單位單位速率速率10.709Gbit/s輸入波長范圍輸入波長范圍12601565nm輸入功率范圍輸入功率范圍-22-8dBm輸出波長輸出波長1550.12nm輸出功率范圍輸出功率范圍-2+2dBm色散容限色散容限（G652）4080km產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 10G FEC 10G FECClientClient側(cè)指標側(cè)指標參數(shù)參數(shù)最小值最小值典型值典型值最大值最大值單位單位速率速率9.953Gbit/s輸入波長范圍輸入波長范圍1

12、2601650nm輸入功率范圍輸入功率范圍-14-1dBm輸出波長范圍輸出波長范圍 1530 1565nm輸出功率范圍輸出功率范圍-5+2dBmFECFEC典型應(yīng)用框圖典型應(yīng)用框圖產(chǎn)品指標產(chǎn)品指標 DCM ( DCM (光柵型光柵型) )參數(shù)最小值典型值最大值單位中心波長 -0.5dB1550.12nm反射帶寬 -0.5dB0.4nm補償色散量-680、-1020、-1360、-1700ps/nm群時延抖動25ps插損3.5dB偏振模色散1ps偏振相關(guān)損耗0.5dB波長漂移0.07nm長距離傳輸方案設(shè)計長距離傳輸方案設(shè)計各技術(shù)在設(shè)計中的選擇順序各技術(shù)在設(shè)計中的選擇順序 -主體思想 對于各種方案

13、的選取必須要充分考慮到操作維護的簡易性，安全性，特別是在同等改善條件下，更是要遵循此點原則，所以基于此點，在方案設(shè)計時遵循以下順序： 第一步：首先考慮配置BA； 第二步：加配PA，但是需要注意系統(tǒng)工作波長，若波長未知，最好前端配置RT-EDFA或10G FEC等設(shè)備以保證輸出波長的可控性； 上述兩個步驟還是基于目前最為傳統(tǒng)的BA和PA的設(shè)計，技術(shù)上非常成熟，且操作維護非常方便，因而也是最為常見的設(shè)計。 第三步：若是2.5G或10G速率系統(tǒng)，則加配FEC 第四步：加配支持高功率的FEC，同時需要配合的是高功率輸出的BA。 第五步：加配喇曼放大器。 DCM需要根據(jù)實際線路情況及系統(tǒng)要求來決定。 按

14、照上述原則進行配置，目前可支持72dB2.5G 59dB10G的極限跨距損耗要求，基本上能滿足目前的長距離傳輸需求。 網(wǎng)管簡介網(wǎng)管簡介組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式 DCN 2M通道 冗余光纖 上述方式所需要的通道由用戶根據(jù)實際情上述方式所需要的通道由用戶根據(jù)實際情況自行建立況自行建立組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式OESScape CS網(wǎng)管軟件網(wǎng)管軟件 OESScape CS是用來監(jiān)控長跨距系列設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理軟件，能對線路上的FEC、EDFA-BA、EDFA-PA、RAMAN、RT-EDFA等設(shè)備進行性能監(jiān)控。 采用目前成熟的Client/Server架構(gòu)。ClientClientClientClientServerOESScape CS網(wǎng)管軟件網(wǎng)管