光纤类型及保护

1、光纤类型及保护一光纤类型迄今为止,在传输网中应用过的单模光纤有ITU-T建议的G.652 标准单模光纤、G.653 色散位移光纤、G.654 1550窗口衰减最小,主要应用于 长距离海底传输系统光纤及G.655 非零色散位移光纤,其中G.652和G.655 两种单模光纤应用最广；此外,ITU-T于2004年提出了 G.656光纤建议,但目 前尚未了解到有具体实用化的记录.目前,在我国传输网中主要应用的是G.652和G.655两种单模光纤.G.652标准单模光纤根据ITU-T建议,目前市场上商用的 G.652光纤可细分为A、B、C、D四个 子类.其中G.652A和G.652B为常规单模光纤,其水

2、峰处衰减未作优化；但G.652B 相对于G.652A PMDQ1路值由0.5降低至0.2.G.652A光纤主要适用于2.5G以下速率的传输系统适用,G.652B可适用于 10G的传输系统.G.652C与G.652D为近年研制并实用化的低水峰单模光纤,永久地降低水峰 处的衰减；G.652D相对于G.652C, PMD链路值由0.5降低至0.2.低水峰单模指G. 652C/D光纤是一种匹配包层光纤,其在1310nm与155Onm 波段的性能与常规单模指 G. 652A/B光纤指标是相同的；但与常规单模光纤 相比,低水峰单模光纤具有明显的优势：1G.652 C/D的可用波长范围比常规单模 G.652

3、光纤增加100nm使光纤 可以提供从1260nm到1625nm的完整传输波段,可使用的波长数大大增加,为采 用粗波分复用系统CWD提供了波长空间.2 常规单模G.652光纤高速波分复用系统在1550nm传输色散较大,为 18ps/nm.km；在10Gb/s系统,传输50km需色散补偿；在 40Gb/s系统,传输3 4km那么需色散补偿.而如果使用 G.652 C/D光纤所翻开的1400nm窗口,色散 仅为7 ps/nm.km左右；在10Gb/s系统,传输140km才需色散补偿；即使在40Gb/s 系统,传输10km后才需色散补偿.这使得G.652C/D对高速的城域网骨干环的传 输具有非常意义.

4、3 更低的偏振模色散.由于采用光纤拉制工艺特殊限制,G.652D光纤符 合更严格的PMDB范要求.4G.652 C/ D光纤与常规单模G.652光纤的特征性区别是消除了水峰. G.652C/ D光纤采用特殊的生产工艺消除了氢氧根,并经过严格的试验测试,从 而保证光缆敷设后在有效使用寿命内水峰衰减不会劣化.目前应用最广泛的是 G.652B和G.652D两种常规单模光纤.G.652D是G.652 光纤制造工艺技术的日趋成熟及市场要求不断升级的产物, 其不仅具备了 G.652 B/C光纤的根本性能,而且以其优异PMD特性使其更适用于长途较高速传输网络, 特别适合长途骨干网的升级换代和构建新网络的传输

5、需求.这种低 PMD的全波 光纤给未来的长途传输提供了大规模升级容量的物质根底,是低色散类G.655或G.656系列光纤的有力竞争者.G.655非零色散位移光纤针对G.653 色散位移光纤在1.55 ym色散为零,会产生四波混频,导致 信道间发生串扰,不利于多信道的 WDMR统的问题,如果有微量色散,FWMF扰 反而还会减小.针对这一特点,人们研制了非零色散光纤NZDSF .G.655光纤实质上是一种改良的色散位移光纤, 其零色散波长不在1.55卩m 而是在1.525 ym或1.585 ym处.非零色散光纤削减了色散效应和四波混频效应, 而标准光纤和色散移位光纤都只能克服这两种缺陷中的一种,

6、所以非零色散光纤 综合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性, 既能用于新的陆上网络, 又可 对现有系统进行升级改造,它特别适合于DWD系统的传输.国际上陆续又开发出了一系列新型 G.655光纤,如大有效面积非零色散位移 单模光纤低色散斜率光纤、 斜率降低的大有效面积非零色散位移单模光纤、 色散 平坦型非零色散位移单模光纤以及斜率补偿单模光纤等.2. 光纤在传输网中的应用通常G.652单模光纤在C波段15301565nm和L波段15651625nm的色散较大,一般为1722ps/nmkm在开通高速率系统如10Gb/s和40Gb/s 及基于单通路高速率的 WD系统时,可采用色散补偿光纤来进行色散

7、补偿,色散补偿光纤DCF具有负色散斜率,可补偿长距离传输引起的色散,使整个线路上1550nm处的色散大大减小,使G.652光纤既可满足单通道10G/s、40Gb/s的TDM 信号,又可满足 WD的传输要求.但DCF同时引入较大的衰减,因此它常与光放 大器一起工作,置于EDFA两级放大之间,这样才不会占用线路上的功率余度. WD波长范围越宽,补偿困难越大,当位于频段中央的波长补偿好时,频段低端 的波长过补偿,高端的波长那么欠补偿, 目前一些设备厂商正在研制色散斜率补偿, 这种补偿方式就会使得一定波长范围内的光信号都得到均匀的补偿, 对于多通路 的WD系统有很大好处.G.655光纤的根本设计思想是

8、在 1550nm窗口工作波长区具有合理的较低的 色散,足以支持10Gb/s的长距离传输而无需色散补偿,从而节省了色散补偿器 及其附加光放大器的本钱； 同时, 其色散值又保持非零特性, 具有起码的最小数 值,足以抑制非线性影响,适宜开通具有足够多波长的WD系统.第二代的G.655 光纤- 大有效面积光纤和小色散斜率光纤也已经大规模应用, 前者具有较大的有 效面积,可以更有效地克服光纤非线性的影响；后者具有更合理的色散标准值, 简化了色散补偿,更适合于L波段的应用.两者均适合于以10Gb/s为根底的高 密集波分复用系统.从技术实现的角度来看, G.652 光纤和 G.655 光纤对于单通路速率为

9、2.5Gb/s、10Gb/s的WD系统都适用,根据设备制造商的系统设计不同,均可达 到较好的性能.对于通路非常密集的 WDI系统,G.652光纤对于非线性效应的抑 制情况较好,而G.655光纤对于FWM等非线性效应的抑制较差,此时仅从性能角 度来看,G.652光纤具有较大的优势.综合这两种光纤应用的本钱来看, 采用 G.652 光纤开通基于 2.5Gb/s 的 WDM 系统是最经济的选择,对于基于 10Gb/s的WD系统需要进行色散补偿,常用的 方法是使用色散补偿光纤,这不可预防地要增加系统本钱,而采用G.655光纤开 通基于10Gb/s的WD系统时也需要进行少量的色散补偿,但色散补偿本钱相对

10、 较低.综合上述对于G.652和G.655光纤的特性分析,我们可以得出以下结论:1 对于基于2.5Gb/s及其以下速率的 WDM系统,G.652光纤是一种较好 的选择,在G.652B和G.652D光纤价格相差不大的情况下,可选用 G.65202对于基于10Gb/s及更高速率的 WD系统,G.652B/C/D和G.655B光纤 均能支持；3对于DWD系统,G.652光纤承载的系统在技术上有较好的优势,在考 虑光纤选型时应综合性能及本钱等多方面因素.考虑到光缆干线建设情况、 光纤类型, 从网络的经济性出发, 目前干线建设 应考虑以建设G.652光纤为主,干线芯数一般为24芯以上.二光线路保护方式

11、:光线路自动倒换保护 Optical Line Auto-Switching Protection, 简称 OLP 是指当光传输线路上光纤意外折断或损耗变大导致通讯质量下降或通讯中断时, 光线路自动倒换保护设备或系统实时检测, 发出告警信息, 并能够自动地将光传 输线路由主用线路切换至备用线路, 使通信立即恢复, 从而使传输系统的故障历 时降至最小,保证光传输系统的可靠性.光路自动切换保护是对光传输层的保护, 且限制的机制只针对光纤路由, 与 传输设备关系较小, 不存在兼容问题, 容易组成光路保护网络, 目前国内已有一 些光层保护有着上层业务保护不可比较的优点. 如光层恢复可靠性高、 光层恢复

12、 速度快、光层恢复本钱低, 同时可以对不同业务提供保护. 接入干线传输系统时 几乎不会影响传输特性.光纤线路保护技术主要有两种根本的保护方案：双发选收保护方案即 1+1 保护和选发选收保护方案即 1:1 保护. 1+1保护和 1:1 保护通过光功率检 测实现线路的快速保护 , 自动切换恢复时间按 ITU-TG.783 和 ITU-TG.841 标准, 小于 50ms.1+1 保护 该方案提供一种双向 4 纤保护功能, 两个端局的发送端被一分为二, 同时沿 着主备光路传输.接收端对这两路光进行判断,选择接收,实现倒换保护功能. 实现方式如下：两端局各放置一套 OLP 11型保护器,光端口分别如下

13、列图 连接便可以形成一套具备自动保护倒换功能的传输系统.1:1保护两端局光缆线路侧对应OLP采用选发选收的保护方式.在该保护方式下,所 有光功率均沿工作光纤传输,备用光纤无业务信号.根据工作光纤和备用光纤的 状况,同时选择工作于主光纤或切换到备用光纤.1:1型光线路保护设备可以应用在点对点简单线路和主备线路存在电中继和EDFA等复杂线路中,一对设备引入的插入损耗为2.6dB,切换时间小于30ms, 设备对传输信号独立透明,并且可以实现自动恢复功能.应用中需注意的问题采用OLP系统的相邻两端局间应具有两条不同路由的光缆,且两条光缆 在路由长度和光纤技术指标方面必须满足或不能影响传输系统光功率 预

14、算的要求.OLP系统一般应用在不同网络层次光纤资源的共享,如一干和二干的光 纤互为备用,可以到达最正确的使用效果.备用路由是在主用路由失效后的抢修时间内临时使用, 因此,系统在备 用路由传输时可以不考虑与系统寿命有关的光功率余量. OLP使用时应 采用返回式工作模式.采用OLP系统前,需根据参数变化对系统性能进行模拟仿真计算. 对于引入的OLP系统及配套材料,应由相关WD设备厂商进行测试,以 预防可能出现的系统故障.引入OLP系统后,应对原有的WD系统进行性能优化. 为降低分光器引起的附加衰减,应优先选用 1：1 保护方式.例：成都广元段光线路保护倒换的分析G.655和G.652光纤对于波分系

15、统说,最大的差异在于色度色散, G.652 的色散一般为1722ps/nmkm,而G.655的色散一般为4-6 ps /nmkm,因 此在光复用段内两种光纤的色散差异较大.在波分系统中,2.5G及其以下速率色散影响较小,对于 10G速率色散对系 统影响较大, 需采用色散补偿模块对光纤的色散进行补偿, 但针对不同类型色散 补偿模块类型也不同,两个系统不能共用.另外,不同厂家的波分系统设计原那么不同, 在进行补偿时也会有差异, 有欠 补偿、过补偿等多种方式.在四川境内中国移动西部环成都广元段为一干二干公用光缆段落, 目前开 通了中兴公司 ZXWM-32 1.1 32X2.5G和ZXWM-M900 40x10两套波分系统,经中 兴公司确认,对于中兴的波分系统在一个光放段内两个不同光纤类型路由的距离 相差不超过 20 公里时,不同光纤可以进行光线路侧倒换,但必须对