超长距离传输技术

1、长距离传输所考虑的问题长距离传输所考虑的问题 长距离传输系统需考虑的问题长距离传输系统需考虑的问题 线路的衰耗 光信噪比 线路的色散 非线性效应 长距离光纤传输衰耗问题长距离光纤传输衰耗问题 线路的衰耗：线路损耗，接头损耗，通道代价，富裕度等； 线路损耗：对于1550nm，普通单模光纤光缆的衰耗系数介于0.2dB/km到 0.25dB/km； 接头的损耗：该指标目前尚无标准规定，一般按0.5dB/个来计算； 通道代价：L1.2和L4.2的系统，1dB （ITU-T G.957） L16.2和L64.2的系统，2dB；(ITU-T G.957 ITU-T G.691) 富裕度：该指标目前尚无标准

2、规定，主要是根据线路长度及线路质量由 客户指定。 解决方案：合理配置解决方案：合理配置EDFA-BA EDFA-PA等光放大器设备等光放大器设备 长距离光纤传输长距离光纤传输OSNROSNR问题问题 对有光放的系统而言，功率不是主要问题，此时主要 要考虑系统的光信噪比(OSNR)问题。 传输速率传输速率OSNROSNR设计要求（设计要求（dBdB） 155M8（包含通道代价） 622M14（包含通道代价） 2.5G20（包含通道代价） 10G26（包含通道代价） OSNR计算公式计算公式 0 log10log10hvNNFLPOSNR out ( ITU-T G.692 )G.692 ) 15

3、50nm 测量带宽是测量带宽是0.1nm时时 NNFLPOSNR out log1058 长距离光纤传输色散问题长距离光纤传输色散问题 随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，当脉宽展宽到一定程度，一般随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，当脉宽展宽到一定程度，一般 大于大于1/41/4比特时间，可能导致码间干扰，而产生误码比特时间，可能导致码间干扰，而产生误码 模间色散(Mode Dispersion) 不同模式的光在光纤中时延不同 色度色散(Cromatic Dispersion) 所有系统需要考虑 偏振模色散(Polarization Mode Dispersion) 10G及10G以

4、上系统需考虑 劣化的程度随数据速率的平方增大决定了再生中继器之间的距离 解决方案：合理配置解决方案：合理配置DCM 长距离光纤传输非线性问题长距离光纤传输非线性问题 在在SDH系统中，影响系统性能的非线性因素系统中，影响系统性能的非线性因素： 受激布里源散射(SBS)的影响 l SBS是指光纤中单个波长的功率超过一定的阈 值是时，光子与光纤中的声子发生很强的相互 作用，使得散射光显著增强，影响信号的正常 传输。 l 信号功率超过SBS 阈值时，表现为信号光功率 抖动及光纤损耗显著变大。 解决方案：产生解决方案：产生SBS的阈值光功率与入射光波的谱宽有关，通过相关技术调宽的阈值光功率与入射光波的

5、谱宽有关，通过相关技术调宽 谱宽，可以有效提高其阈值光功率。谱宽，可以有效提高其阈值光功率。 长距离传输中需用的设备长距离传输中需用的设备 EDFAEDFA EDFA，即掺饵光纤放大器，是目前应用最 为广泛的光纤放大器。由于EDFA是在光域 层面进行的能量积累放大，所以它也具备 如下优点： 增益高； 与偏振无关； 放大特性与系统比特率和数据格式无关。 EDFAEDFA的基本应用框图的基本应用框图 前置放大前置放大EDFAEDFA的基本结构的基本结构 低噪声放大器窄带滤波器 转发转发EDFAEDFA的基本应用的基本应用 Tx Rx RT-EDFA 1310/1550nm，速率2M2.5GBit/

6、S 光缆 光纤放大器的组合应用光纤放大器的组合应用 RAMAN+EDFA-PARAMAN+EDFA-PA RFA 前置EDFA 1) 不要在Raman的输入端加衰减器，这是因为对信号而 言是输入端，对泵浦光而言则是输出端，泵浦光与信号 光是反方向的。 2) 注意光纤端面的保护（包括30km以内的活接头）， 由于Raman泵浦光输出功率比较大，光纤端面不干净， 很容易造成端面的烧毁，影响系统的正常工作。 3) Raman 的输入端一定要与传输光纤相连接，不要直 接接到光源等测试仪表上，以免烧毁仪器。 RAMANRAMAN光纤放大器使用中注意事项光纤放大器使用中注意事项 FECFEC简介简介 前向

7、纠错是一种利用数字计算法在单向信道上对误码进行纠 正的方法。在发送端正与所传送的信息码段一起，附加上一些 校验比特，在接收端，利用这些校验比特，可检出信息码段的 误码，并进行纠正)恢复原有的数据。 FEC属于差错控制编码中的信道编码，ITU-T G.707和G.709标 准中分别规定了用于高速光纤通信系统中的FEC码主要是BCH（ Bose Chaundhuri Hocquengham code）码和RS（Reed Solomon code）码。此外，也可将这两种编码进行级联，即得到 EFEC （级联FEC），信号速率仍为标准OTU的速率。 如何理解如何理解FECFEC的编码增益（的编码增益（

8、Coding GainCoding Gain） 以下图为例： 产品指标产品指标 EDFA-BA EDFA-BA 参数最小值典型值最大值单位 工作波长15301565Nm 输入功率范围-6+3dBm 饱和输出功率 +171 +122 dBm 噪声指数（Pin=0dBm）5.5dB 供电电压-48VDC 功耗20W 说明：典型说明：典型2.5G系统允许最高功率是系统允许最高功率是17dBm，10G系统允许最高功率是系统允许最高功率是12dBm。 产品指标产品指标 EDFA-PA EDFA-PA 参数参数最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 工作波长工作波长1550.121nm 小信号增益小

9、信号增益 25 20 dB 噪声指数（噪声指数（Pin=-35dBm）4.5dB 供电电压供电电压-48VDC 功耗功耗20W 产品指标产品指标 RT-EDFA RT-EDFA W20功耗 VDC-48工作电压 dBm17-饱和输出光功率 km160传输距离（代价小于2dB） dB35边模抑制比 nm1-20dB谱宽 nm 1550.12输出中心波长 符合ITU-T G.957标准输出光眼图 dB8.2消光比 dBm-3-18输入光功率 nm16501260输入波长 Bits/s2.5G传输速率 单位最大值典型值最小值参数 产品指标产品指标 RFA RFA 参数条件最小值典型值最大值单位 开关

10、增益 C-band SMF-28 1420dB 泵浦功率800mw 偏振相关增益0.3dB 偏振模色散0.5ps 等效噪声指数-1dB 内置滤波器带宽-20dB0.8nm 供电电压-36-48-72V 功耗Cband50W 产品指标产品指标 2.5G FEC 2.5G FEC ClientClient侧指标侧指标 参数参数最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 输入波长范围输入波长范围12601650Nm 速率速率2.488Gbit/s 输入功率范围输入功率范围-18-3dBm 输出波长输出波长1310dBm 输出功率范围输出功率范围-10-5-3dBm 产品简介产品简介 2.5G FE

11、C 2.5G FEC Line侧指标 参数参数最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 工作速率工作速率2.66606Gbit/s 接收波长范围接收波长范围15281564nm 输入光功率输入光功率-28-8dBm 输出光波长输出光波长1550.12nm 平均发射功率平均发射功率0+4dBm 色散容限色散容限 （G652） 160 70 km 产品指标产品指标 10G FEC 10G FEC LineLine侧指标侧指标 参数参数最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 速率速率10.709Gbit/s 输入波长范围输入波长范围12601565nm 输入功率范围输入功率范围-22-8d

12、Bm 输出波长输出波长1550.12nm 输出功率范围输出功率范围-2+2dBm 色散容限色散容限 （G652） 40 80 km 产品指标产品指标 10G FEC 10G FEC ClientClient侧指标侧指标 参数参数最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 速率速率9.953Gbit/s 输入波长范围输入波长范围12601650nm 输入功率范围输入功率范围-14-1dBm 输出波长范围输出波长范围 1530 1565nm 输出功率范围输出功率范围-5+2dBm FECFEC典型应用框图典型应用框图 产品指标产品指标 DCM ( DCM (光栅型光栅型) ) 参数 最小 值 典

13、型值最大值单位 中心波长 -0.5dB1550.12nm 反射带宽 -0.5dB0.4nm 补偿色散量-680、-1020、-1360、-1700ps/nm 群时延抖动25ps 插损3.5dB 偏振模色散1ps 偏振相关损耗0.5dB 波长漂移0.07nm 长距离传输方案设计长距离传输方案设计 各技术在设计中的选择顺序各技术在设计中的选择顺序 -主体思想 对于各种方案的选取必须要充分考虑到操作维护的简易性，安全性，特 别是在同等改善条件下，更是要遵循此点原则，所以基于此点，在方案 设计时遵循以下顺序： 第一步：首先考虑配置BA； 第二步：加配PA，但是需要注意系统工作波长，若波长未知，最好前端

14、 配置RT-EDFA或10G FEC等设备以保证输出波长的可控性； 上述两个步骤还是基于目前最为传统的BA和PA的设计，技术上非常成熟 ，且操作维护非常方便，因而也是最为常见的设计。 第三步：若是2.5G或10G速率系统，则加配FEC 第四步：加配支持高功率的FEC，同时需要配合的是高功率输出的BA。 第五步：加配喇曼放大器。 DCM需要根据实际线路情况及系统要求来决定。 按照上述原则进行配置，目前可支持72dB2.5G 59dB10G的极限跨距损 耗要求，基本上能满足目前的长距离传输需求。 网管简介网管简介 组网方式组网方式 DCN 2M通道 冗余光纤 上述方式所需要的通道由用户根据实际情上述方式所需要的通道由用户根据实际情 况自行建立况自行建立 组网方式组网方式 组网方式组网方式 组网方式组网方式 组网方式组网方式 OESScape CS网管软件网管软件 OESScape CS是用来监控长跨距系列设备的网络管 理软件，能对线路上的FEC、EDFA-BA、EDFA-PA、 RAMAN、RT-EDFA等设备进行性能监控。 采用目前成熟的Client/Server架构。 Client Client Client Client Server OESScape CS网管软件网