有中继器的开放海缆通信系统技术要求

1有中继器的开放海缆通信系统技术要求本文件规定了有中继器的开放海缆通信系统的系统组成及参考点、系统技术要求、系统性能和测试要求等。本文件适用于有中继器的开放海缆通信系统的研发设计、生产制造、工程建设和运营维护。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T9771(所有部分)通信用单模光纤系列YD/T2283-2020海底光缆T/CCSA262-2019有中继近海光缆通信系统技术要求ITU-TG.664光传送系统的光安全程序和要求(OpticalsafetyproceduresandrequircmentsforopticaDWDMfrequencygrITU-TG.971海底光缆系统通用特征(Generalfeaturesofopticalfibresubmarinecablesystems)wavelengthdivisionmultiplexingapplicationsforrepeateredopticalfibreIEC60825-1激光器产品安全第1部分设备分类与需求(Safetyoflaserproducts-PartI:EquipmentclassificationandrequIEC60825-2激光器产品安全第2部分：光纤通信系统安全(Safetyoflaserproducts-Part2:Safetyof3术语和定义T/CCSA262-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。有中继海底光缆通信系统repcateredsubmarinecablesystem海底线路中采用海底光中继器的海底光缆通信系统。2传输终端设备transmissionterminateequipmen位于终端站内的海底传输线路终端设备。[来源：T/CCSA262-2019,3.2]开放海缆通信系统opensubmarinecablesystem基于同一个带有中继器的海底光缆线路并且陆地上支持来自于不同供应商传输终端设备的海底光开放海缆线路部分interoperablecableportion开放海缆通信系统中光褐合接入设备之间的线路部分。光耦合接入设备opticalcouplingjunction用于耦合接入不同终端设备光信号的设备。系统基于同一个开放海缆线路并且支持多个来自于不同供应商的传输终端设备光信号功率与总噪声功率的比值，其中总噪声包括线性噪声和光纤非线性效应引起的噪声，信号没有带宽限制，噪声带宽为12.5GHz或0.1nm(在1550nm处),单位为分贝(dB)。光信号功率与总噪声功率的比值，其中总噪声包括线性噪声和光纤非线性效应引起的噪声，信号和噪声采用相同带宽，单位为分贝(dB)光缆终端设备cableterminatingequipment用于提供传输终端设备光纤与海底光缆间连接接口，以及远供电设备与海底光缆供电导体间接口的两端传输终端设备之间的双向传输光通道。34缩略语ASE放大器自发辐射(AmplifiedSpontaneousEmission)BOL寿命开始(BeginningofLife)BU分支单元(BranchUnit)CTE光缆终端设备(CableTerminatingEquipment)DLS数字线路段(DigitalLineSection)DP-16QAM双偏振16阶正交幅度调制(DualPolarization-16QuadratureAmplitudeModulation)DP-QPSK双偏振正交相移键控幅度(DualPolarization-QuadraturePhaseShifKeying)EOL寿命终了(EndofLife)FEC前向纠错(ForwardErrorCorrection)GAWBS声导波布里渊散射(GuidedAcousto-optieWaveBrllouinScattering)GOSNR广义光信噪比(GeneralizedOpticalSignaltoNoiseRatio)GSNR广义信噪比(GencralizedSignaltoNoiseRatio)MPI主光通道接口(MainPathInterface)OA光放大器(OpticalAmplificr)oCJ光耦合接入设备(OpticalCouplingJunction)OSE海底光均衡器(OpticalSubmarineEqualizerOSR海底中继器(OpticalSubmarineRepeaterPDF正色散单模光纤(PositiveDispersionsingle-modeFibre)PDL偏振相关损耗(PolarizationDependentLoss)PFE远供电设各(PowerFeedingEquipment)PMD偏振模色散(PolarizationModeDispersion)PoP业务接入节点(PointofPrescnce)ROADM可重构光分插复用器(RconfigurableOpticalAdd/DropMaltiplexer)RRC根升余弦(RootRaisedCosine)TTE传输终端设备(TransmissionTerminalEquipment)TVSP时域变化系统代价(TimeVaryingSystemPenalwSS波长选择开关(WavelengthSeletiveSwich)XPM交叉相位调制(cross-PhaseModulation)5系统组成及参考点5系统参考点主要有：——IPI-S、表示位于0C之前的TTE输出接口处的开放海缆线路参考点；——IPI-Rm表示位于0CJ之后的TTE输入接口处的开放海缆线路参考点；——MPI-Sy表示位于CTE输出接口之后的光纤连接处的参考点：——MPL-RM表示位于CTE输入接口之前的光纤连接处的参考点。6系统技术要求6.1光信号加载要求端到端系统性能通过在发射端预加载非偏振的DWDM通道光信号获得。加载光信号可以是滤波后的ASE信号或者业务通道信号。图33给出了在发射端加载的光信号示意。8——相邻通道边缘到边缘宽度(峰值下降3dB处):p—工作系统通带。通道中心频率间隔(C),用于确定加载海缆系统光信号的中心频率。通道中心频率和频率间隔不一定要与ITU-TG.694.1的频率栅格保持一致通道光功率包含了ASE噪声功率。在测试时，在发射端为了保障平坦输入，所有通道上的单通道光功率(Po)应保持一致(平坦度通常要求不超过2dB),单通道光功率可以用式(1)来计算Po=TOP-10log₁₀N式中：Po——单通道光功率，单位为毫瓦分贝(dBm):TOP—中继器的总输出功率，单位为毫瓦分贝(dBm);N—正整数，表示光谱中通道数量。6发射光功率与接收光功率间增益的最大差值是系统的增益偏离。正增益偏离时需要业务通道降低输入光功率：负增益偏离时，需要业务通道进行光功率预加重。图4示意了光信号加载下发射端光谱和接收端光谱，并给出了发射端和接收端的每通道光功率以及收发光功率差导致的正负增益偏离。通常规定系统最差情况下的正增益偏差和负增益偏离。a)发射端光谱和接收端光谱正增益偏离负增益偏离b)增益偏离示意当多个通道的正增益偏离或负增益偏离发生时，需给出光谱的增益斜率，图5示意了以系统端到端增益斜率方式呈现的增益偏离。78式(8);9YD/TXXXX—202X海底中继器(OSR)应满足T/CCSA262-2019要求。系统设计时应对每个数字线路段(DLS)的性能要求进行规范，性能要求应至少包括中继器总输出光功率、中继器数量、中继器噪声系数，以及海续通信系统带内监控通道的频率和监控通道宽度相关的信息。海底中继器(OSR)工作在功率锁定模式海底数字线路段中总的中维器数量，应分陆地部分和海底部分给出。海缆通信系统在0SR中规定了带内监控通道，用于故障定位分析，带内监控通道分布在系统工作通带的两侧，如图9所示，规定了通道的通带宽度。工作通道频率/THz监控通道通带/频率/THz图9带内监控通道及工作通带示意分支单元(BU),包括ROADM分支单元(ROADM-BU),应满足T/CCSA262-2019要求。系统应提供海底光缆系统登陆点间BU的数量、BU插入损耗以及BU在跨段中位置。光均衡器应满足TICCSA262-2019要求，可以多种方式用于对系统的增益进行整形或倾斜。系统应提供形状均衡器的数量、斜率均衡器的数量、均衡器的损耗以及周期性位置。6.11维修要求系统维修详见ITU-TGsup.41。根据维修导则，在海底光缆系统的生命周期中，在深水区每1000km可以有1次维修；在浅水区每15km可以有1次维修，且在生命周期中最少应支持有5次维修系统设计时应明确规定分配给深水区维修和浅水区维修的SNRAsn劣化。7系统性能和测试要求7.1系统关键参数要求开放海缆通信系统的关键参数见表1。表1系统关键参数表条件下)平均线性信噪比SNRAsi在6.中2定义件下)衡条件下)的均衔条件下)2.2标称跨段长度[km]2.3跨段衰减[dB]24累积色散Ipsnm]2.5平均PMD[ps'sgrt(km)3.1中继器总输出光功率[dBm]3.2中继器哚声系数[dB]3.4系统工作通带[GHz]4.1有效面积[μm²]4.3成缆后光纤衰减[dB/km]4.4光纤色散斜率@1550nm4.5光纤非线性系数[W]BU插损[dB]序号设计值(水下部分)√3SMRas系统值，等于第1行减去第2.2行、456均衡性能而带来的SNRas代价。7SMRg,第3行的SNR和第3行√8初始(BOL)整个工作波段均衡后的SNR₄9的SNR₄值。第10行SNR₄值等于第710行SNR₄s,第7行的SNRw和第7行SMRs:最差值和GSNR最差值。√√开放海缆系统测试开放海缆通信系统中开放海缆线路的关键性能参数是GSNR,用于测试开放海缆线路的GSNR需要满足以下条件 系统符合高斯噪声模型：——相干转发器具备Q与SNRror间的相互转换关系；——相干转发器符合下面要求；●采用DP-QPSK或DP-16QAM调制方式：●相邻通道的载波间隔不超过波特率的1.15倍：·频谱整形采用滚降因子不超过0.1的根升余弦(RRC);测试必须在整个系统工作通带范围内进行。由于放大器的噪声指数、散射效应、增益形状、非线性等频率相关性，光信号在传输过程中性能变化与频率具有相关性。由于海底中继器的功率限定特性，以及光谱烧孔效应，这个传输特性也将随着输入功率的变化而变化，因此SNR₁F、SNRar、SNRmr在整个系统工作通带范围内是不同的。考虑到整个系统工作通带内全放置测试相干转发器板卡比较困难，建议测试时至少3个通道放置测试相干转发器，其余通道用ASE噪声作为填充光源，如图A.1所示，ASE噪声可采用连续或通道化的。图A.1SNRer和/或CSNR测试通道配置图图A.2显示了不同SNR的贡献，其中包括了被测转发器板卡背靠背性能曲线和经传输后的性能曲线。在相干转发器满足