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1、版权所有 华为技术有限公司 2016 保留一切权利 版权所有 华为技术有限公司 2016 保留一切权利 1 光 1 1 彩光与黑白光 1 2 光纤和光模块 1 2 1 光模块类型 eSFP SFP XFP CFP 1 2 2 光纤头类型 1 2 3 单模光纤与多模光纤 1 2 4 单纤双向与单纤单向 1 3 光模块指标 1 3 1 平均发送光功率与消光比 1 3 2 最小边模抑制比与眼图 1 3 3 接收灵敏度 1 3 4 过载点 1 4 OSNR BER和Q值 1 5 色散 1 6 dBm mW与dB之间的关系 2 OTN基础 2 1 业务封装与映射 2 1 1 AMP BMP GMP介绍
2、2 1 2 ODUflex 2 2 保护 2 2 1 1 1保护与1 1保护 2 2 2 单端倒换与双端倒换 3 MS OTN系列 3 1 VPWS 3 2 VPLS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 目 录 波分小百科 彩光与黑白光 彩光与黑白光 认识光 1 应用场景 如何判断彩光与黑白光模块 典型场景 客户侧光模块为彩光模块 波分侧光模块为黑白光模块 OTU OTU OTU OTU OTU OTU OAOA MUX DMUX MUX DMUX 1 1 2 N N 彩光接口彩光接口黑白光接口 黑白光接口 客户侧设备客户侧设备 WDM系统
3、采用的光都具有标准波长 为了区别于SDH等系统的光 我们把WDM系统的光称为 彩光 Colored 而称普通光系统的光为 黑白光 或 灰光 Grey WDM系统使用的光属于不可见光 位于近红外区域 波长范围 1260 1611 nm 所以 可通过指标中是否有中心波长来判断 客户侧光模块是黑白光接口 波分侧光模块是彩光接口 遵循的标准 彩光 ITU T G 694 1 DWDM 和 ITU T G694 2 CWDM 黑白光 ITU T G 957 ITU T G 959 1 IEEE 802 3 黑白光的波长是在某个范围内波动的 没有特定的标准波长 如波分设备的客户侧光口 彩光指波分系统中OT
4、N 线路单板波分侧光信号 可直接上合波设备 具有标准波长 根据波长划分标准不同 分为CWDM和DWDM 禁止用眼直接观察光口 避免激光伤害眼睛 灰光模块的的收发波长是一个较宽的范围 无中心波长 彩光模块指标中收发波长都会有标称中心频率 中心波长 不可见光不可见光可见光 近红 外线 紫 外线 紫蓝青绿黄橙红 中间红 外线 远红外线微波 工业 电波 支路单板的客户侧彩光口 可直接接入合波单板 主要有如下两种场景 1 与WDM设备对接的客户侧设备是彩光接口 2 分组单板的10GE接口为彩光接口 可直接接入合波单板 这种情况下 就免去了统一线路单板处理的步骤 如右图所示 华为的WDM设备与第三方WDM
5、设备对接 因第三方设备不支持支线路分离模式 业务若需进行调度 可由华为设备的 线路板 波分侧灰光 进行业务接入 由华为WDM设备完成业务上下或调度 第三方WDM设备第三方WDM设备 华为WDM OTU 线路板 GEGE FC 线路板 线路板 线路板 OTU OTU OTU 线路板 线路板 线路板 线路板 OTU OTU OTU OTU 支 路 板 支 路 板 支 路 GE 板 FC 彩光模块的波长稳定性 6 5nm CWDM 0 04nm DWDM 100G 黑白光模块稳定度约为30nm 10GE GE 线路板 1 线路板 分组 支路板 2 GE GE WDM 太阳 射线X射线 波分小百科 光
6、模块类型 下面以光模块封装类型的分类来介绍我们波分设备的主要光模块 eSFP光模块 SFP XFP光模块 SFP Enhanced 8 5 G and 10 G Small Form Factor Pluggable Module 指的8 5G 10G的小型化热插拔的光模块 当前10Gbit s光收发模块较多时候会选 用XFP 但是XFP尺寸相对较大 为了解决 密度问题 出现了SFP 用于8G的Fiber Channer和10G以太网业务 XFP 10 G Small Form Factor Pluggable 指10G小型化热插拔光模块 XFP光模块 XFP CFP CFP光模块 CFP2
7、CFP4 CXP CXP光模块 SFP 2 eSFP Enhanced Small Form Factor Pluggable Module 指的是带监控功 能的小型化热插拔的低速光模块 监控 功能包括 监控发送和接收光功率 SFP光模块不支持该功能 目前较少使用 CFP Centum Form Factor Pluggable Module 40G 100G可插拔光模块 这类光模块特点 是高速率 多波长传输 体积较大 主要用于Ethernet Switch互联 主要接口类型有 100GBASE LR4 ER4 SR10 当前主要发展趋势是小型化 降低功耗以及提高端口密度 如 CFP2 CFP
8、4业界还处于 发展中 CXP 120 Gb s eXtended capability Form Factor Pluggable Module 12通道可插拔光模块 该光模块采用MPO接口 使用并行光缆 里面 有多根光纤组成 传输距离短 主要用于框间互联和Super Computer互联 目前主要接口类型为100GBASE SR10 波分小百科 光纤连接器 波分常见的光纤连接器 光纤要连接到光模块 必须要配上合适的光纤连接器 光纤连接器的型号一般由两部分组成 结构形式 端面形式 以FC PC型光纤连接器为例 FC表示光纤接头的外观结构类型 PC表示光纤接头内插针端面类型 光纤连接器的分类 按
9、照光纤接头的结构可分为FC型 SC型 ST型 LC型等 按照光纤接头的插针端面可分为PC APC等 描述英文全称类型 FC Straight Connector Lucent Connector Multi Transmit Receive Joint Multi fiber Push On Square Connector Ferrule Connector SC ST LC E2000 MT RJ MPO 卡接式圆形光纤接头 紧固方式为螺丝扣 小型长方型光纤接头 也称为LSH型 带自动保护防尘盖的光纤接头 在光纤 拔出后自动关闭 多芯 收发一体的方型光纤接头 一头双纤 多芯 多通道插拔式光
10、纤接头 体积小密度高 适合应用在 高速和大容量光纤通信系统 常见的圆形带螺纹光纤接头 外部加强方式采用金属套 紧 固方式为螺丝扣 金属接头的可插拔次数比塑料要多 标准方型光纤接头 紧固方式采用插拔销闩式 不需旋转 采用工程塑料制成 具有耐高温 不易氧化等优点 描述英文全称类型 PC UPC Angled Physical Contact Physical Contact APC 微凸球面研磨抛光 呈8度角并作微凸球面研磨抛光 由于采用了角度研磨的技术 相比PC型 回损明显提高 LC PC型连接器 卡接式方形光纤连接器 微凸球面研磨抛光 FC PC型连接器 圆形光纤连接器 微凸球面研磨抛光 SC
11、 PC型连接器 方型光纤接头 微凸球面研磨抛光 LSH APC型连接器 带自动保护防尘盖的接头 面呈8度角并作微凸球面研磨抛光 MPO PC型连接器 方型光纤接头 微凸球面研磨抛光 3 波分小百科 光纤基础 单模光纤 所谓 模 是指光以一定角速度进入光纤后的传输路径 纤芯直径的粗细不同 光纤中传输模式 的数量也不同 光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模 当纤芯直径远大于光波长时 光纤传输的过程中会存在 着几十种或更多传播模式 这样的光纤称为多模 MM 光纤 由于不同的传播模式具有不同的传播速度与相位 经过长距离传输之后会产生时延差以及频 谱变宽 色散大等问题 因此多模光纤仅适用于低速率 短
12、距离的传输 当纤芯直径较小 与光波长在同一数量级时 光纤只允许 一种模式 基模 在其中传播 这样的光纤称为单模 SM 光纤 单模光纤特别适用于大容量长距离传输 波分系统里主要使用的是单模光纤 单模和多模光模块 光模块类型和光纤类型需要匹配 即多模光纤要配合多模光模块使用 单模光纤要配合单模光 模块使用 多模光模块的工作波段为850nm 单模光模块的工作波段为1310nm和1550nm 单模光模块和多模光模块不建议对接使用 如何识别单模和多模光纤 多模光纤是橙色的 光纤上会标注MM 单模光纤是黄色的 光纤上会标注SM 多模光纤 如何识别单模和多模光模块 多模光模块会标注MLM 单模光模块会标注S
13、LM 约50um 5 10um 4 波分小百科 光纤基础 波分复用系统有两种传输方式 单纤单向和单纤双向 即接收和发送各用一根光纤传送多波长光信号 即接收和发送共用一根光纤传送多波长光信号 主要应用于客户侧 通过单纤双向光模块的滤波功 能实现 发送和接收使用不同的中心波长 系统设计简单 要求低 故障隔离和性能监视更容易 运行管理 维护方便 组网灵活 易于逐步升级扩容 与单纤单向传输方式相比 单纤双向能节省一半的光纤资源 但单纤双向系统设计和运行管理维护更为复杂 为了避免两个方向间的干扰 还需要设置保护带来分离波长 会造成一定的频谱浪费 单纤单向 单纤双向 单纤单向系统的特点 单纤双向系统的特点
14、 5 波分小百科 光模块指标 平均发送光功率 平均发送光功率定义为当发送机发送伪 随机序列信号时检测点的平均光功率 单位 dBm 集体式发送机 TX RX 光功率计 测试点 消光比 消光比是指在最坏的发射条件下 传 1 的平均 光功率与传 0 的平均光功率的比值 单位 dB A B 眼图 零基线 A 1 的光功率 B 0 的光功率 所以 消光比越大 代表在接收端会有越好的逻辑鉴别率 消光比越小 表示信号易受到干扰 系统的误码率会上升 消光比 比例 1 的光功率 0 的光功率 消光比 dB 10lg 1 的光功率 0 的光功率 6 波分小百科 光模块指标 在最坏的发射条件下 主模的平均光功率与最
15、显著 边模的光功率之比即最小边模抑制比 边模的存在对主模有干扰 边模抑制比的取值越大 激光器的性能就越好 最小边模抑制比 那什么是边模 理想情况下 光模块发射的信号应当只是有特定波长的光信号 但实际情况下不仅有一个特定波长的主信号 还有一些其他波 长的存在 这些波长的光信号就是 边模 单位 dBm 幅度 1 Y1 1 Y1 1 0 5 Y1 0 Y1 0X1X21 X21 X1 时间 UI 0 平均电平 1 平均电平 Rates X1 X2 Y1 STM 1 0 15 0 35 0 20 STM 4 0 25 0 40 0 20 SDH SONET眼图模型 为了衡量基带传输系统的性能优劣 在实
16、验室中通常用示波器 观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的 影响 即眼图分析法 眼图可以直观的评估系统的码间串扰和 噪声的影响 眼图的 眼睛 张开的大小反映着码间串扰的强弱 发射眼图 当存在噪声时 噪声将叠加在信号 上 观察到的眼图的线迹会变模糊 若同时存在码间串扰 眼睛 将开 的更小 所以 眼睛 张的越大 且眼图越端正 表示码间串扰越小 反之码间串 扰越大 7 波分小百科 光模块指标 接收灵敏度定义为在保证达到所要求的误比特率的条件下 接收机所需要的最小输入光功率 接收灵敏度越大 说明 接收机的接收性能越差 单位 dBm 影响接收机灵敏度的因素 信噪比 信噪比越大 表明接收电路的噪声越小 对灵敏度影响越小 接收灵敏度 那什么是误码率 误码率 BER symbol error rate 是衡量数据在规定时间内 数据传输精确性的指标 误码率 传输中的误码 所传输的总码数 100 一般要求系统的误码率小于10 信号的波形 而信号的波形主要由发端的消光比和光纤的色散来决定 信号的传送速率 速率越高 接收灵敏度越差 中继距离就越短 10 8 波分小百科 光模块指标 过载点即过载
