YD T 1060-2000 光波分复用系统(WDM)技术要求――32×2.5Gbit s 部分.pdf
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1、, YD/T 1060-2000 前言本标准是根据国际电信联盟电信标准部门(lTU-T)有关建议G.692、G.691和国内标准YDN120-1999,结合我国具体情况制定的。编写格式和方法采用我国标准化工作导师l的有关规定。本标准的主要目的是规范应用于骨干网的32X 2. 5Gbit/s波分复用(WDM)系统的技术要求。包括波长区分配、波分复用器件的基本要求、光放大器要求、WDM系统光接日参数、光监挝通路要求、OADM要求、网络管理要求、网络性能和光安全进程要求等。本标准由信息产业部电信研究院提出并归口。本标准起草单位:信息产业部电信传输研究所。本标准主要起草人z张海慧、张成良、张伯成。电f
2、 562 范围中华人民共和国通信行业标准光波分复用系统CWDM)技术要求32x2.5Gbit/s部分Technical requirements of optical wavelength divison multiplexing(WDM)system-32X 2. 5Gbit/. part YD/T 1060-2000 本标准规定了3225GbB叭的WDM系统的技术要求,针对采用共享掺饵光纤放有器EDFA技术和光纤1550nm窗口的密集波分复用系统。它的目标是将来提供不同系统间的模向兼蜀性,目前则只能达到部分横向兼容目的自本标准给出的某些具体参数针对3Z通路WDM系统,如波长区划分、光接口参
3、数等,本标准中有关光放大器和主光通道的参数适用于单方向使用增益范围为192.1THz-196.1Hz的光放大糠的WDM系统.本标准规范的是点到点线性WDM系统和在OAOM应用景线性结构的要求,不考虑OADM设备在环网中的应用.I 本标准适用于32X 2. 5Ghit/s的WDW系统,即以SDHSTM-16速率为基础的干线网32通路单纤单向WDM系统的应用,承载信号为其他数字格式或速率的WpM系统可参照执行.本标准规定的光接口参般指标适用于零色散窗口为1310nm的常规G.652觉罐系统,对非零色散位移iG.655)光缆系统可以参照执行。 2 引用标准下列标准所包含的食文,通过在本标准中引用而构
4、成为本标准的条文.本标准出版时!.所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性飞YDN 120-1999 光波分复用系统总体技术要求(暂行规定)ITU-T建议G.652(1993)单模光纤光缆的特性ITU-T建议G.653(1993)色散位移单模光纤光缆的特性ITU-T建议G.655(1996)非零色散单模光纤光缆的特性ITU-T建议G.661(1993)光纤放大器的相关通用参数的定义和测试方法ITU-T建议G.662(1994)光纤放大器设备和子系统的主要特性ITU-T建议G.663(996)与光放大器有关传输问题ITUcT建议G.664(1996
5、)光传送系统的光安全避程和要求ITU-T建议G.671 (1996) 元源光器件要求ITU-T建议G.681(997)使用光放大器,包括光复用稽的局闷和长途线路系统的功能特性ITU-T建议G.691 (1997) 有光放大器SDH单通路系统和STM-64系统的光接口ITU-T建议G.692(1998)有光放大器多通路系统的光接口ITU-T建议G.957(1995)SDH系统和设备的光接口中华人民共和国倍息产业部2000-05-31批准m-10-01实施563 YD!T 1060-2000 3 先波长区的分配光纤有两个长波长的低损耗窗口.1310nm窗口和1550nm窗口,均可用于光信号传输,但
6、由于目前常用的掺饵光纤放大器的工作波妖范围为192.1-196.ITHz。因此,光被分复用系统的工作披长区为192.1-196.1THz. 3. 1 绝对频率参考和最小通路网隔选择193.1THz作为频率栅隔的参考频率比基于任何特殊物质的绝对频率参考(AFR)(对于不同的应用需要选择特定的AFR)更好.193.ITHz值处于几条AFR线附近。一个光频率参考可以为光信号提供较高的频率精度和频率稳定度,具体的频率精度和频率稳定度的值正在研究当中,这两者都应符合理想的频率标准,包括硕稳定氯-氛激光器和甲镜稳定氯-氛激光穗.对AFR的要求可以用频率和真空中的光速表示.AFR精确度指AFR信号相对于理想
7、拥串的长期频率偏移其中长期是指AFR预定的工作时间频率精皮包括温度、湿度和其他环槐条件使化可能引起的频率变化,也包括了理想频率标准的稳定性、可重复性和跟踪能力.AFR的稳定性待研究.通路间隔捕的是相邻通路阔的标称频率差,可以是均匀间隔也可以是非均匀向隔的,非均匀间隔可以用来抑制G.653光纤中的四波混频效应(FWML但本标准只规范通路伺隔均匀的系统i3.2 标称中心频率标称中心频率捕的是光被分复用系统中每个通路对应的中心波*.在G.692中允许的耀路频率是基于参考频率为193.ITHz,最小间隔为100GHz的频率问隔系列。3.3 通路分配表i32c遇,悟WDM系统的32个光通赂的中心频率有两
8、种选择方案,一种是连续的t频带方案,也就是说,这32个披4亘在同一个频带内,组采取的是均匀伺隔,连续的频带分黯方寨$另一种是分唰在两个频带内的分离频带分配方案,一般来说是分别在红带和蓝带内安排16个波长,中间留有一定的保护频带,我们将这两种方案作为可选项列在下面。3.3.1 连续频带方案采取连续糠的32通路WDM系统是基于近年来掺饵光纤放夫秘键因A)1技术创迅速Jt晨.EDFA的增益平坦度和平坦输出范围都有了很为提高,来用这种方案的WDM系统的中心跚*l的要求。表132通路WDM系统连续频带中心频率序号中心细率.THz滋长.nm1 192.1 1560.61 z 192.2 1559.79 3
9、 192.3 1558.98 4 192.4 1558.17 5 192.5 1557.36 6 192.6 1556.55 7 192.7 1555.75 8 192.8 1554.94 9 192.9 1554.13 10 193.0 1553.33 11 193.1 1552.52 564 YD/T 1060-2000 表l(完)序号中心频率,THz波候,nm12 193, 2 1551. 72 13 193.3 1550.92 14 193.4 1550.12 15 193.5 1 549.32 16 193.6 1 548.51 17 193. 7 1 547.72 18 193.8
10、 1 546.92 19 193.9 1 546.12 20 194.0 1 545.32 21 194.1 1 544.53 22 194.2 1 543.73 23 194.3 1 542.94 24 194.4 1 542.14 25 194.5 1 541. 35 26 194.6 1 540.56 27 194.7 1 539.77 28 194.8 1 538.98 29 194.9 1 538.19 30 195.0 1 537.40 31 195. 1 1 536.61 32 195.2 1 535.82 3.3.2 分离频带方案分离频带方案的32通路WDM系统采用蓝带和红带两
11、个频带,每个频带中安排16个波长,它将现有的频带分为两部分,适于在单根光纤上分别用这两个频带的信号传送两个方向的光信号,采用这种方案的WDM系统的中心频率应满足表2的要求.表232通路WOM系统分离频带中心频率序号频带中心捆事.THz被r.,皿1 192. 1 1 560, 61 2 192.2 1 559,79 缸3 192.3 1 558.98 4 192.4 1558,17 5 192.5 l557?36 6 192.6 1 556.55 带7 192.7 1 555, 75 8 192.8 1 554.94 565 YD/T 1060-2000 表2(完)序号频带中心频率,THz波长.
12、nm9 192.9 1 554. 13 10 193.0 1 553.33 红11 193.1 1 552.52 12 193.2 1 55 1. 72 13 193.3 1 550.92 14 193.4 1 550.12 带15 193.5 1 549.32 16 193.6 1 548.51 17 194.5 1 541.35 18 194.6 1 54队5619 194.7 1 539.77 20 194.8 1 538.98 21 194.9 1 538.19 蓝22 195.0 1 537.40 23 195. 1 1 536.61 24 195.2 1 535.82 25 195
13、. 3 1 535.04 带26 195.4 1 534.25 27 195.5 1 533.47 28 195.6 1 53 2:. 68 29 195.7 1 531.90 30 195.8 1 53马12$1 .1曾5.1 53吐3332 196.0 1 52乱553.4 中心频率偏移中心频率偏移定义为标称中心频率与实际中心频率之差。32通路WDM系统的通道间隔为100GHz,最大中心频率偏移为土2OGHz(约为O.16nm).该值为寿命终了值,即在系统设计寿命终了,考虑到温度、湿度等各种因素仍能满足的数值。4 波分复用件的基本要求波分复用器件是被分复用系统的重要组成部分,为了确保波分复
14、用系统的佳能,对波分复用棉件提出了基本要求,主要是插入损耗小、隔离度大、带内平坦、带外插入损耗变化陡峭、温度稳定性好、复用通路数多、尺寸小等。4.1 波分复用器件将不同光源波长的信号结合在一起经一根传输光纤输出的器件称为合波穗,如图l(a)所示。反之,经同一传输光纤送来的多波长信号分解为个)JIJ波长分别输出的器件称分波穗,如图Hb)所示。有时同一器件既可作分波器,又可以作合波器。WDM系统中使用的波分复用器件的性能应满足ITU-TG. 566 飞671及相关建议的要求.l YD/T 1060-2000 WDM 1 ,. (a)合披器l.大WDM -一(b)分被器图1波分复用器件B ;., W
15、DM器件有多种制造方法,制造的器件各有特点,目前已广泛商用创WDM器件可J以分为四大类,即光栅型WDM器件、干涉滤波器型WDM器件、集成光被导型WDM器件、光纤布斓格光栅型WDM椿件。下面将分别定义器件的参数并提出相应的指标要求。可以采用分级的方式来实现复用和解复用方案,参数的规定是针对整个系统的复用和解复用模块。4.2 波分复用器件的参数4.2.1 插入损能插入损耗指的是无源器件的输入和输出端口之间的光功率之比,单位是dB,定义为3IL= -lOlg(Pt/ Po) 其中Po指的是发送到输入端口的光功率;Pt指的是从输出蝙口接收到的光功率。4.2.2 回波损耗回波损耗指的是从元源器件的输入端
16、口返回的光功率与输入光功率的比例,它定义为;RL=-llg(P,/Pj) I 其中只是发送进输入端口的光功率;P,指的是从同一个输入峭口接收到的返回的光功率。4.2.3 反射系数反射系数指的是对于给定条件的谱组成、偏振和几何分布,在WDM器件的给定瑞口的反射光功率P,与人射光功率P,之比,通常用dB表示:R= -lOlg(P,/Pi) 4.2.4 工作波长范围规定的从minilJ萃的波长范围是标称工作波长10在这个波长范围内WDM器件能够按照规定的性能工作.4.2.5 偏振相关损耗(PDL)偏振相关损能指的是对于所有的偏振态,由于偏振态的变化造成的插入损耗的最太变化值。4.2.6 远端串音WD
17、M器件可以将来自一个输入端口的n个波长0IO.,)信号分离后送到n个输出端口,每个端口对应一个特定的标称波长j(j=l川,远端串音由以下公式定义:FCj(占)= -lOlgP,(.;)/ Pi仙)Ji,j=l.币,且j-=pi其中Pj(),)是从第J个端口发出的波长为的信号的光功率,Pi(川是从第2个端口出的波长为L的信号的光功率.4.3 合波辘(OMU)567 YD/T 1060-2000 WDM系统的合波器可以采用各种技术来实现,目前常用的32通路合波器可以分为擅长敏感型和波挺不敏感型,它们的相关参数指的是Sn参考点与BA输入之前的插损等参数,即若有多级合披,作为一个整体器件考虑,官应满足
18、表3要求.表332通路合波辖参数要求项目单位波长敏感型波长不敏蟠型捕入损摊dB 40 (0 工作被*范围nm 1 530-1 561 1 530-1 561 偏摄相关损娓dB 22 非相邻通路隔离度dB 25 各通黯篝捆的最大量量异dB 25 非相部遇骨隔离度dB 25 偏镰相关损耗dB 0.5 j. 各通路插损的最大量异dB 0.2 I -2OdB帘宽nm 骨待研究.5先篇大光放大樱在WDM系统中的应用主要有3种形式.在发送端,光放大器可用在光发送蜻凯的后面作为系统的功率放大楼(BoosterAmplifier).简称BA.用于提高系统的发送光功率.在接收擒,光放大器可用在光接收瑞机之前作为
19、系统的预放大器(Preamplifier).简称PA.用于提高信号的接l雄灵敏度。光放大器作为线路放大糯时可用在无源光纤段之阿以补充光纤损耗,延长中继长度,称为线路光放大梯(ne Amplifier).简称LA.5. 1 光放大器参数定义5. 1. 1 线路放大器噪声系数(N.)散蝉噪声信号通过光放大器传输引起的具有特定量子效率光检测穗输出瑞信噪比降低,即输入端信噪比与输出端倍噪比之比,以dB表示,它的定义如下s568 N一旦4旦二F一(Soo./Noo.) 式中.S闹一一辘入倩号光功率1N,-输入光噪声功率,S.一一输出信号光功率sN剧,一一输出光噪声功率.YD/T 1060-2000 光放
20、大糠的嚓声来自不同方面,如信号-ASE差拍噪声、ASE-ASE差拍噪声、内部反射喋声、信号散弹噪声、ASE徽弹噪声,每种来源的大小都与不同的条件有关.该参数对于系统性能、特别是整个光链路光信噪比(OSNR)有重要影响.该参数的大小与泵浦源的选择奋重要关系.EDFA利用光纤中掺杂的饵元素引起的蹭益机制实现光放大,它有980nm和1480 nm两种泵精光源.1480nm泵浦源泵捕增益系数高,可以获得校大的输出功率.采用980nm凰然功率较小,但它引人的噪声小,效率更高,可以得到好的啸声系数.也可采月1480nm和980nm双泵浦源运用.980nm的泵浦源工作在放大器的前端,用以优化噪声系数性能,1
21、480nm泵浦源工作在放大器的/后端,以便获得最大的功率转换效率,既获得高的输出功率,又能得到较好的噪声系数.5.1.2 增益变化增益变化是光放大器增益在光放大器工作波段内多通路)的变化,最大和最小增益!l化的数值与通路数元关。5.1.3 接收功率光放大器输入口的总输入功率。5.1.4 总发送功率光放大器输出口的总发送功率.5.1.5 增益倾斜在工作波长区处,增益变化的最大值与总输入功率之间的函数.参见YDN120-1999相应的章节.5.2 光放大榕的参数要求光放大器是WDM系统的一种重要器件,对于不同应用代码有不同参数要求,本畅准规定了8X2dB、5X30dB和3X33dB三种标称系统,光
22、放大帮也就这三种应用提出性能参数要求.5.2.1 光功率放大辘要求光功率放大榻的参数要求如表5所示。表5光功率放大器性能参数项目单位32 dB 8X22 5X30 3X33 4 退路分配nm 4陆 4隆总输入功率拖固dBm 晤 4峰噪声系fldB 30 30 30 输出反射系数dB 30 30 30 泵浦在输入的精漏dB 输入可容忍的最大反射系数dB 峰 * 569 YD/T 1060-2000 目表5C完)项目单位32通路系统指标输出可容忍的最大反射系数dB 当岛9唔是大总输出功率dBm 17注20 20 通路增加/移去增益响应时间稳态ms 30 30 30 输出反射系数dB 30 30 3
23、0 泵浦在输入的泄漏dB 4陪4陪晤输入可睿忍的最大反射票数dB 陪* 峰输出可容忍的最大反射系数dB 睡与.4陪最大总输出功率dBm 17注20 20 通黯增加/移去糟益响应时间穗态)ms 30 30 30 输出反射系数dB 30 30 30 、泵浦在输入的泄漏dB 静晤晤输入可容忍的最大反射系数dB 4睡4略4峰输出可容忍的最大反射系数dB * 4峰最大总输出功率dBm 15 15 15 通路增加/移去增益响应时间(稳态ms R, Txl Tx2 OA/ OD Rxl OM/ OA Rx2 !, MPI-S 且 且恤 TxN 乱,峭RxN 图2有线路光放大器系统的参考配置图2所示的WDM系
24、统具有下列参考点2S,S. ,通路1n在发射机光输出连接器处光纤上的参考点,RM1 RM.:通路1n在OM!OA的光输入连接器处光纤上的参考点sMPI-S,OM/OA的光输出连接器后面光纤上的参考点5s :线路光放大器的光输出连接器后面光纤上的参考点gRP z线路光放大糠的光输入连接棒前面光纤上的参考点gMPI-R:OA/OD的光输入连接器前面光纤上的参考点gSO! S :是OA/OD的光输出连接器处的参考点gR,R.:接收机光输入连接器处的参考点。6.2 系统分类和应用代码由于现在应用的WDM系统都是用于长途传输,因而我国只选用有线路光放大器的系统,不考虑两点之间的元线路光放大器的WDM系统
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