光接口传输距离计算方法

《光接口传输距离计算方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光接口传输距离计算方法（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、光接口传输距离计算方法光接口传输距离计算方法再生段距离确定及系统富裕度计算：再生段距离由光接口参数，光传输损耗，光纤色散，接续水平等因素决定。按照光传输衰耗、色散，光系统分为衰耗受限系统和色散受限系统。再生段距离计算采用 ITU-T 建议G.957 的最坏值法，即所有参数都按最坏值考虑。该法较为保守，计算的中继距离短，实际系统的余度较大，但可以实现设备的横向兼容，还可以在系统寿命终了（所有系统和光缆余量均已用尽）前，并处于允许的最恶劣环境条件下，仍保证系统指标要求。再生段距离计算公式：1） 衰耗受限的再生段距离计算：L1=(Pt-Pr-Pp-Mc-Ac)/(Af+As)式中：L1 衰减受限再生

2、段长度（km）；Pt S 点寿命终了时光发送功率（dBm）；Pr R 点寿命终了时光接收灵敏度（dBm）；Pp 光通道功率代价（dB）；Mc 光缆线路光功率余量（dB）；AcS，R 点间其它连接器衰减之和（dB）；Af 光纤衰减常数（dB/km）；As 光缆固定接头平均衰减（dB/km）。2） 色散受限的再生段距离计算：L2=Dmax/Dm式中：Dmax S、R 间通道允许的最大总色散值（ps/nm）；Dm 光纤工作波长范围内的最大色散系数（ps/(nm.km)）；L2 色散受限的再生段长度（km）。根据以上两公式计算结果，取较小值即为再生段中继距离。155M 光接口 （1） S1.1， =-

3、15-(-28)-1-1/(0.36+0.03+0.04)=25.5km（2） L1.1，=-5-(-34)-1-1/(0.36+0.03+0.04)=62.7km（3） L1.2， =-5-(-34)-1-1/(0.22+0.03+0.04)=93.1km622M 光接口 （1） S4.1， =-15-(-28)-1-1/(0.36+0.03+0.04)=25.5km（2） L4.1， =-3-(-28)-1-1/(0.36+0.03+0.04)=53.4km（3） L4.2， =-3-(-28)-1-1/(0.22+0.03+0.04)=79.3km 2.5G 光接口 （1） S16.1

4、=-5-(-18)-1-1/(0.36+0.03+0.04)=25.5km（2） S16.2 =-5-(-18)-1-1/(0.22+0.03+0.04)=37.9km（3） L16.2 =-2-(-28)-2-1/(0.22+0.03+0.04)=79.3km光传输中继距离 2009-03-01 00:06 一、 概述 为了规范合理地组建光传输网，光传输中继距离是前提。光传输中继传输距离 与设备的性能、所采用的光纤性能、两端光设备间线路传输的连接器件等有关。 传输距离的长短影响着组建光传输网灵活性、投资规模。为提高我们组建光传 输网设计的科学性，有必要对各光中继传输距离进行核算。下面将分别总

5、结影 响光传输中继距离的各种因素及计算方法。 二、 影响光传输距离因素 在发送机与接收机之间影响信号传输距离的因素有很多，不同的物理媒介会给 信号带来不同的影响。 从上面的示意图看我们可以从光设备、光缆设施和光连接器三个方面考虑影响 信号传输距离的因素。 1. 光设备对信号传输的影响 光信号的传输距离受限于光设备的光口类型。SDH 中的光接口按传输距离和所用 的技术可分为三种，即局内连接、短距离局间连接和长距离局间连接。为了便 于应用，将不同的光口类型用不同的代码（如 S-16.1）来表示：第一个字母表示应用场合：I 表示局内通信；S 表示近距通信；L 表示长距通信； V 表示甚长距通信；U

6、表示超长距； 字母后第一个字母表示 STM 的等级； 字母后第二个字母表示工作窗口和所用光纤类型：空白或 1 表示工作波长是 1310nm 所用光纤为 G.652，2 表示工作波长为 1550nm 所用光纤为 G.652、G.654，5 表示波长 1550nm 所用光纤为 G.655。 另：电接口仅限 STM-1 等级、PDH 接口。 1 光传输中继距离总结 广州杰赛通信设计院 局间 应用类型 局内 短程 长程 光源标称波长（nm） 1310 1310 1550 1310 1550 光纤类型 G.652 G.652 G.652 G.652 G.652 G.653 距离（km） 15501550

7、1550nm:1.001550nm:应用场合这种光 纤的优点是在 1550nm 工作波长范围内有很大的负色散，其主要用作 G.652 光纤 工作波长由 1310nm 扩容升级至 1550nm 的进行色散补偿。-80-150 3. 光连接器对信号传输的影响 S、R 点间其他连接器损耗，如 ODF 等 FC 型平均 0.8dB/个，PC 型平均 0.5dB/个， 一般取 2*0.5 三、 光传输距离计算方法 在光传输系统中，在已选好的光纤类型上开通光传输系统，传输距离将受到损 耗和色散两种因素的影响及设备的有关性能影响。 在每个中继段中，需要进行光功率预算，在允许的范围内选用合适的光接口板 类型。

8、 1. SDH 的光传输距离计算方法 在 SDH 光传输中，目前，ITU-T 已经在 G.652、G.653、G.654 和 G.655 中分别定 义了 4 种不同设计的单模光纤。其中 G.652 光纤就是目前广泛使用的单模光纤， 称为 1310nm 波长性能最佳的单模光纤,它可以应用在 1310 nm 和 1550nm 两个波 长区;G.653 光纤称为 1550nm 波长性能最佳的单模光纤,主要应用于 1550nm 工作 波长区；G.654 光纤称为截止波长移位单模光纤，主要应用于需要很长再生段距 离的海底光纤通信；G.655 光纤是非零色散移位单模光纤，适于密集波分复用 (DWDM)系统

9、应用。 根据工程的具体情况，在本地网建光传输建议全部使用符合 G.652 建议的光纤， 并根据不同的敷设方式选择不同程式的光缆。如选用符合 G.655 建议的光缆， 应能满足 1310nm 窗口传输的要求。 选定了光纤的类型，在进行光传输中继段距离预算计算时，必需考虑衰减受限 4 光传输中继距离总结 广州杰赛通信设计院距离及色散受限距离，为保证能满足最坏情况要求，选择两者之中较小值作为 可用传输距离。 1.1 衰减限制 衰减限制中继段长度预算 L= (Ps-Pr-Ac-Pp- Mc) / (Af+As) Ps平均发射功率 Pr 最小灵敏度 Pp 光通道代价，也就是设备富余度。由于设备时间效应（

10、设备的老化）和温 度因素对设备性能影响所需的余量，也包括注入光功率、光接受灵敏度和连接 器等性能劣化，一般取 1dB 或 2dB Ac 连接器衰减和，包含 S 和 R 点间除设备连接器 C 以外的其它连接器（如 ODF 等）衰减，如 ODF 等 FC 型平均 0.8dB/个，PC 型平均 0.5dB/个，一般取 2*0.5 Af 光纤衰减系数（在 1310nm 中取 0.36dB/km，在 1550nm 中取 0.22dB/km） MC 线路富余度，可取 0.05-0.1dB/km，在一个中继段内，光缆富裕度不宜超 过 5dB.一般预算距离小于 30km 时取 0.1dB/km，大于 30km

11、 时取 3dB （注：当 MC 取 0.1dB/km 时预算公式改为 L= (Ps-Pr-Ac-Pp) / (Af+As+Mc)） As 光纤接头平均衰减（活接头取 0.5dB/个，死接头取 0.08dB/个） 注：上面计算中继段距离的取值，仅作为参考 为了满足衰减限制可通过下面方法求得： (1) 最长限制传输距离 Ps 取最小平均发射功率，Pr 取光口最小接收灵敏度，得出长限制距离 L。 (2) 最短限制传输距离 Ps 取最大平均发射功率，Pr 取光口接收过载功率，Mc 取 0，得出短限制距离 l。 1.2 色散限制 色散限制的中继段长度 Ld= Dmax/D Dmax：光传输收发两点间的允

12、许的最大色散值； D：光纤色散系数，在 G.652 光纤中 1310nm 取 3.5Ps/nm.km，在 1550nm 取 18Ps/nm.km。 5 光传输中继距离总结 广州杰赛通信设计院 中继段范围：lmin(L,Ld). 1.3 偏振模色散（PMD）受限 系统偏振模色散受限距离的计算和解决方法：L=(Pt/P)2 其中：Pt 指光口的 PMD 容限(对于 10Gb/s 信号,Pt=10ps（1/A）1/2） A 为系统速率（Tb/s）)，P 为光缆实际测试的 PMD 值。 例如某段光纤 PMD 值为 1.2ps/km1/2,那么对于 10G 系统来说: PMD 受限距离=(10/1.2)

13、2=69.44km。 2. WDM 的光传输距离计算方法 随着技术的进展，及数据业务的快速增长，通信业务的迅速增长，在通信行业 中，越来越多的光传输采用了波分复用（WDM）。在波分复用中，要增加传输中 继距离，主要是克服光纤对光波信号的衰减或由光纤引起的色散影响。 （1） 规则设计法（称固定衰耗法）：得用色散受限式公式 1 及保证系统信噪 比的衰耗受限式公式 2，分别计算这二式，取其较小值。此方法适用段落比较均匀的情况。 公式 1 中： L 为色散受限的再生段长度 Dsys 为 MPI-S MPI-R 之间光通道允许的最大色散值（ps/nm） 1D1 为光纤色散系数（ps/nm.km） 公式

14、2 中： L 为保证信噪比的衰减受限的再生段长度（km） n 为 WDM 系统应用的应用代码所限制的光放段数量 Aapan 为最大光放段衰耗。其值应小于并等于 WDM 系统采用的应用代码所限制的 段落衰减（dB） Ac 为 MPI-S，R点或 S，R或 S，MPI-R 之间所有连接器衰减之和（dB） 6 光传输中继距离总结 广州杰赛通信设计院 Af 为光纤衰减常数(dB/km) Amc 光线路维护每公里余量（dB/km） （2） 简易的信噪比计算方法：光规刚设计法不能满足实际应用的要求时，可 采用色散受限式（公式 1）及简易的信噪比计算式（公式 3）进行系统设计，即 利用保证色散受限和系统的信

15、噪比来确定再生段/光放段的长度。此方法适用光 放段衰耗差别不太大的情况。 OSNRN=58+PtotM-Nf-Aspan-101gN （公式 3） OSNRN 为 N 个光放段后的每通路光信噪比（dB） M 为通路数量 PtotM 为每通路的平均输出功率（dBm） Nf 为光放大器的噪声系数 Aspan 为最大光放段损耗（dB） 在信噪比（OSNR）的计算中，取光滤波器带宽 0.1nm，在每个光放段 R点及 MPI-R 点的各个通路的 OSNR 大于 22dB 的情况下，由光放段损耗来决定光放段的 长度，也可确定通过几个 OA 级联的再生段长度。 （3） 专用系统计算工具计算：在上述两种均不能

16、满足系统 OSNR 的情况下，要 采用专用系统计算 OSNR 来确定。 上面有关公式的一些取值，请参见中华人民共和国通信行业标准（长途光缆波 分复用（WDM）传输系统工程设计暂行规定）及设备厂家的参数。 四、 设计需要注意的问题 （1） 光口板的选择 在组建传输中，要考虑到光口板接收功率、发射功率的上限值及下限值，根据 不同路由长度，选择适当的光口板类型（局内、短距离、长距离、超长距离）。7 光传输中继距离总结 广州杰赛通信设计院 在设计中，选用不同类型光口板时，在通过计算其最大的传输距离，不能满足 需要时，需要增加光衰减或光功率放大器。在局内的光设备组网（或传输距离 较近），一般选用局内通信用的光口板（I1）。