DWDM产品常见基础知识解答.docx
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DWDM产品常见基础知识解答
DWDM产品常见基础知识解答
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DWDM产品常见基础知识解答
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华为技术有限公司
版权所有XX
修订记录
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作者
描述
2001
V1.0
初稿
20050310
V2.0
刘建堂
与FAQ的内容合并
名目
关键词:
波分咨询题
摘要:
本资料要紧介绍了一些大伙儿感爱好的,经常咨询起的波分基础知识。
缩略语清单:
无。
参考资料清单:
无。
公共知识
光功率单位dBm和mW之间如何换算?
在实际光功率的测量中,光功率的单位经常能够选dBm和mW,两者之间的换算关系如下:
1、dBm的定义为10×lg(P/1mW),其中的P单位为“mW”。
按照定义,1mW换算为0dBm,另外几个常见功率dBm和mW两个单位之间的关系如:
0.5mW=-3dBm,0.1mW=-10dBm等等。
2、在波分系统里,光纤中总的光功率应该是频率轴上信号光功率的积分,包括各波光功率和噪声之和,在理想状态下(没有噪声),总的光功率确实是各波光功率总和。
如WBA的单波光功率要求输入为P1(mW)(典型值为-18dBm),那么有N个波长输入时,总光功率应该是N×P1(mW)。
在实际工程中,总是以dBm为单位来衡量光功率大小。
理想状态下总输入光功率为10×lg(N×P1/1mW)=10lg(P1/1mW)+10×lg(N)=-18+10lg(N)。
同样道理,能够大致算出其它点的光功率。
3、在发送端,信号噪声较小,一样能够忽略噪声的阻碍。
在实际系统中噪声会积存,接收端噪声的阻碍就不能够忽略,系统光路调测时期能够采纳光功率计测量,配合网管,按照体会值调高光功率,一样通过一个WPA/WLA,光功率提升1dB。
在系统验收时期中要求用光谱分析议来进行调测,以单波的光功率的典型值为准。
光功率单位dBm和dB之间的关系?
dBm是光功率的单位,定义为dBm=10lgmW。
dB为光功率的比值,换算关系为dB=10lgmW1/mW2=10lgmW1-10lgmW2=dBm1-dBm2,如果用dBm来表示光功率的话,dB数为两者差。
我们在测合波器合分波器的插损的时候,只需将输入与输出的光功率的dBm数相减即可。
光纤头SC/PC中“SC”和“PC”的含义?
“SC”表示尾纤接头型号为SC接头,业界传输设备侧光接口一样用用SC接头,SC接头是工程塑料的,具有耐高温,不容易氧化优点;ODF侧光接口一样用FC接头,FC是金属接头,但ODF可不能有高温咨询题,同时金属接头的可插拔次数比塑料要多,爱护ODF尾纤比光板尾纤要多。
其它常见的接头型号为:
ST、DIN、FDDI。
“PC”表示光纤接头截面工艺,PC是最普遍的。
在广电和早期的CATV中应用较多的是APC型号。
尾纤头采纳了带倾角的端面,斜度一样看不出来,能够改善电视信号的质量,要紧缘故是电视信号是模拟光调制,当接头耦合面是垂直的时候,反射光沿原路径返回。
由于光纤折射率分布的不平均会再度返回耦合面,现在尽管能量专门小但由于模拟信号是无法完全排除噪声的,因此相当于在原先的清晰信号上叠加了一个带时延的柔弱信号。
表现在画面上确实是重影。
尾纤头带倾角可使反射光不沿原路径返回。
一样数字信号一样不存在此咨询题。
还有一种“UPC”的工艺,它的衰耗比PC要小,一样有专门需求的设备其法兰盘一样为FC/UPC。
国外厂家ODF架内部跳纤用的确实是FC/UPC,提升ODF设备自身的指标。
何谓ESCON?
ESCON(EnterpriseSystemsConnection)即企业系统互连。
它是IBM公司的一个标准,用于S/390型运算机间互连以及S/390运算机和附属储备设备,本地工作站,使用光纤技术的其他设备和被称作ESCONDirectors的可动态改变的交换器。
在IBM大型机系统中,本地硬件单元的互连叫作通道连接,以区不与远端连接。
ESCON光纤能够将这种本地到大型机的连接扩展到60公里(约37.3海里)。
链路本身的数据传输速率能够达到200Mbps(millionbitspersecond),有时为了适配通道接口会稍低于那个数字。
ESCON,FibreChannel,andSCSI(SmallComputerSystemInterface)是三种可选的用于SAN(storageareanetwork)的技术.
何谓FICON?
FICON(FibreConnection)即光纤连接,是一个高性能的I/O接口标准,它要紧用于高速接入和储备访咨询服务。
FICON设备使用基于ANSI的标准光纤通道-物理和信令接口(FC-PH)。
FC-PH接口规定了光纤通道的物理层信令,媒质和传输速率。
每一个FICON通道能够支持超过每秒4000个I/O操作,承诺每个通道的速率均能够达到8个ESCON通道的容量。
FICON通道链路速率是100Mbyte/sec,ESCON链路为17Mbyte/sec.在一样情形下,FICON直连传输距离能够达到10公里,在某些情形下能够达到20公里。
RZ、NRZ、CRZ编码的原理与区不
NRZ和RZ码,顾名思义确实是指不归零码和归零码。
NRZ码逻辑“1”用高电平表示,逻辑“0”用低电平表示;而RZ码逻辑“1”分为两部分,前半部分为高电平,后半部分为低电平,逻辑“0”仍旧用低电平表示。
如图2所示,从图中能够看出RZ码比NRZ码的占空比要小,即相同速率RZ码的脉冲要比NRZ码窄些。
RZ码和NRZ码对比
CRZ码在编码方式上和RZ码是相同的,属于RZ码的一种,只是CRZ调制方式在每个“1”码的比特周期内部,都加上专门的相位调制(频率啁啾),如下图所示蓝色曲线:
CRZ相位调制方式
CRZ如何实现超长距离传输:
背靠背的情形下,不考虑光纤的因素,RZ码的占空比要比NRZ小,如此在平均功率一定时RZ脉冲功率要比NRZ高。
例如当RZ码的占空比为50%时,逻辑“1”的功率要比NRZ提升1倍,因此OSNR从理论上可相应获得3dB余量(实际上由于各方面因素,余量没有这么多)。
另外RZ具有优异的时钟抖动特性和更高的消光比,这也在一定程度上提升了系统传输性能,增加了信噪比的余量。
因此在背靠背的情形下,RZ的OSNR余量与NRZ相比大约提升2~3dB。
在光纤中传输时,CRZ采纳相位调制技术,可对系统中的非线性(如SPM、XPM)给予一定的抑制,从而将预留给非线性损害的那一部分OSNR代价开释出来,也相应地增加OSNR容忍度。
而且传输光纤越长,CRZ开释的OSNR代价和NRZ相比就越大。
综合以上两方面的情形,CRZ的富余度与一般NRZ相比能够提升大约3~6dB。
带内FEC、带外FEC两者区不是什么?
SDH信号帧结构是标准的STM-1的标准帧结构通过间插复用的方式形成的。
带内FEC使用了标准帧内闲暇字节做纠错字节,信号速率没有变,频宽的利用率提升了。
带内FEC符合现行标准ITU-TG.707,纠错能力较强,兼容性好,可平滑升级过渡,不需对设备进行改动;但由于可用于FEC的开销有限,且受SDH帧格式限制,FEC的纠错力有限,信噪比只能改善3dB。
带外FEC,是在原先帧结构外通过数字包封技术加入了纠错字节,信号的速率增大。
它采纳RS码进行编解码,符合标准ITU-TG.975或ITU-TG.709,纠错能力专门强,在海底光缆等长距离通信方面得到了快速进展。
由于该方案增加了线速率,因此不能实现无缝升级,需要对相应当设备进行改动,投资相对较大。
其优点是开销采纳外加方式,不受SDH帧格式限制,可方便地插入FEC开销,具有专门大的灵活性,纠错能力可做到专门强。
LWC(2.5Gb/s->2.67Gb/s)、TWF/RWF/TRF(10Gb/s->10.67Gb/s)就采纳了带外FEC。
注意一点是收发必需同时都有FEC功能,否则收端会显现RLOS。
10G的OTU都带有FEC功能,但2.5G的LWC单板的FEC功能能够通过软件切换,开局的时候将SW4拨码开关的前两位设置为00,缺省设置为FEC模式,上电后能够通过PTP命令切换FEC的工作模式,但不能在线进行操作,目前不要求对FEC模式进行操作。
硬件掉电后,FEC模式会复原。
G.957和G.709标准FEC协议的区不?
G.975和G.709有相似的帧结构,G.975的字节数量为G.709的1/4;G.975的开销字节部分只规定前两个字节用作帧定位同步字而没有规定同步字节的值,其他字节没有规定含义,G.709明确规定前六个开销字节即帧定位同步字为三个连续0xF628,还有其他开销有明确功能定义如BIP8/APS等;G.975没有规定产生冗余字节编码方法,G.709明确指定为RS(255,239)方式;G.975没有低阶到高阶的复用功能,也没有高阶到低阶的阶复用功能,而G.709有同步和异步复用、净荷级连等功能。
光纤传输的非线性效应对系统有什么阻碍?
在SDH系统中,我们要紧考虑光纤的衰耗系数和色散系数,但在WDM系统中,由于再生段的距离比较长,波分系统光器件的插损比较大,为了解决光纤衰耗的咨询题,采纳EDFA进行放大补偿,在放大光功率的同时,也使光纤中的非线性效应大大增加,成为限制再生中继距离的一个重要因素。
光纤中的非线性效应包括:
①散射效应(受激布里渊散射SBS和受激拉曼散射SRS等)、②与克尔效应有关的阻碍,即与折射率紧密有关(自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频效应FWM),其中四波混频、交叉相位调制对系统阻碍严峻。
320G设备的WBA板的标称输出光功率一样为5dBm,16波系统在专门情形下能够单波输出8dBm,32波系统不得大于5dBm,+8dBm输出的功放板不能用在32波系统。
能够明白16波系统最大输出光功率为5+10lg16=17dBm,专门情形下能够到达20dBm。
32波系统则最大不能超过5+10lg32=20dBm。
实际波分工程中,发送端光功率为5dBm,也会显现由于光纤的非线性效应造成接收端出零星误码(信噪比满足要求)。
只是显现非线性效应阻碍系统显现误码概率比较小,没有一定的规律性。
处理方法是在保证系统接收端的信噪比满足要求的情形下,在WBA输出后加固定光衰进行解决。
单纤双向和双纤双向有什么不同?
我司目前的波分设备采纳双纤双向方式传输,目前暂不提供单纤双向的传输方式(即使用一根光纤传输双向业务)。
单纤双向传输的要紧优势是节约光纤,由于单纤双向关于器件的要求比较高,价格比双纤双向要高出专门多。
同时单纤双向系统的成本高:
要比双纤多出一些光器件,例如环行器等。
同样容量情形下成本高,同样容量下也不省光纤,例如单纤双向320G实际上只相当于双纤双向的160G;系统不稳固,多了一些器件;另外由于单纤双向,因此对反射比较敏锐。
G.655光纤有什么优点?
目前国内铺设的大部分差不多上G.652光纤,它的色散系数为17ps/nm.Km,比较大,而且光信号速率越高,色散的阻碍也越大,限制了再生段的距离,我们期望光纤的色散系数小一些。
G.653光纤在1550nm窗口色散为“零”,G.653光纤专门适合传送高速率的TDM信号,例如STM-64、STM-256信号。
但G.653不适合在波分系统中,多个波长专门容易产生四波混频效应,限制G.653上传输DWDM信号。
G.655光纤色散比较小,为6ps/nm.Km,衰耗系数与G.652光纤相差无几,有效抑制了四波混频效应,因此它是最适合于DWDM系统使用的光纤了。
测试光纤一样要测试什么指标?
光纤指标需要考虑:
衰减和偏振模式色散(PMD),其中衰减能够通过光功率计进行测试。
PMD则需要测试光纤的外表进行测试。
PMD要紧是由光纤本身的非圆对称性进导致的,它是一个统计的概念。
在工程设计中,对运行比较久的光纤一样要求用户给出光缆实测出的PMD系数,单位为ps/(Km)1/2,一样G.652光纤的PMD是0.5ps/(Km)1/2。
关于2.5G系统,要求整段光纤的PMD小于40ps,而10G系统要求小于10ps.关于正常的G.652光纤,达到10ps的光纤长度是400km,40ps是6400km。
第二代传输光纤对比介绍(LEAF、ALL-WAVE、RS-WAVE)?
目前市场上的主流光纤为G.652光纤和G.655光纤,G.652光纤技术成熟,各个产家的技术指标都比较接近。
也确实是我们经常讲的标准单模光纤。
这种光纤的第三代光纤为全波光纤,在原有光纤的基础上克服了1380nm邻近的水峰,也称之为低水峰光纤。
要紧用于城域网CWDM系统,它同时保留了第二代G.652光纤的其它所有特性,也能够用于骨干网。
G.655光纤的ITU-T标准比较宽松,各个产家的G.655光纤差异比较大。
目前主流的三种G.655光纤有三种:
1、康宁的LEAF光纤:
特点是色散系数小,有效面积大,缺点是色散斜率大,长途DWDM传输的色散斜率补偿的难度和成本高;
2、OFS(原郎讯光纤部)的Turewave-RS光纤:
特点是色散系数和色散斜率都专门小,对色散补偿成本要求不高,但有效面积比较小,非线性系数相对要大一些,不适合超长距离传输;
3、阿尔卡特的Teralight光纤和OFS的Turewave-Reach光纤:
这种光纤是前两种光纤折衷的产物,也称之为第三代的G.655光纤。
它的有效面积相对较大,色散斜率相对较小,能够降低非线性也能够降低色散斜率补偿的难度和成本,缺点是色散系数相对较大,色散补偿的成本相对较高(但比G.652光纤要低)。
1310nm的固定光衰能用在波分设备中吗?
目前在DWDM设备爱护和开局中使用高回损固定光衰的外形和法兰盘的形状差不多,不同的地点是光衰的一个角上有一红色的标识,光衰上标识了光衰的衰减量和波长信息。
一样波长信息有两种,一种为1310nm,另一种为1550nm。
该光衰对波长并没有选择作用,只是表示在衰减量是在相应的波长窗口比较准,如果波长信息为1310nm的光衰用在320G系统中,实际光衰比衰减量要稍小一点,误差在1dB内,对信号没有任何阻碍。
如何样进行色散补偿?
10G的信号在G.652光纤上传输时需要进行色散补偿,如果在G.655光纤上传输距离超过了100Km也需要进行补偿,如果采纳STM-64,STM-16,STM-4信号进行混传,必需按照STM-64信号进行色散补偿。
10GOTU色散容限为800ps/nm,在G.652光纤上无补偿色散传输距离为30Km,超过30Km必需加色散补偿模块。
色散补偿公式如下:
色散受限距离=(色散容限/色散系数)+DCM补偿-(10~30)Km
色散补偿的原则是色散补偿后必需留有10~30Km余量,要求补偿后系统中任何使用波长的剩余色散量不应超过光源的色散容限。
目前发货有4种不同规格的色散补偿模块,分不能够补偿20Km,40Km,60Km,80Km的色散距离,使用时灵活配置,最好是补偿到色散容限正负交替。
开放式、半开放式、集成式系统的区不?
波分系统使用的信号必需是标准波长的信号。
一样的SDH的光口不满足这一要求,需要一个波长转换单元(OTU)。
一样来讲,在发送端使用了OTU,将非标准波长转换为标准波长,在接收端在把信号还原的应用形式,确实是开放式应用。
如果上波分的信号提供的光口本身满足G.692信号,那么不要那个光转换单元就能够使用了。
那个时候,确实是集成式应用。
有的时候,在发送端,使用了转换单元,在接收端没有使用,那个时候确实是半开放式应用。
对我们的W32系统来讲,使用了TWC和RWC的系统,确实是开放式系统;TWC和RWC都没有使用的系统确实是集成式系统;使用了TWC没有使用RWC的系统,确实是半开放式系统。
前向纠错(FEC)功能提升了系统的信噪比吗?
没有提升信噪比。
前向纠错不可能提升系统接收端的信噪比,只是降低了系统对信噪比的要求。
如:
LWC单板具有FEC功能,关闭FEC功能与打开FEC功能相比,系统对信噪比的要求从20dB下降到14dB,提升6dB,试验结果表明FEC功能的要紧作用是降低了系统对信噪比的要求,使系统可工作于比较恶劣的环境和组网中。
在10G系统中,必需采纳加有FEC功能的OTU,在2.5G系统中,在距离较长和线路衰减较大情形下,为保证系统能正常稳固运行,也采纳带有FEC功能的OTU。
ALS(自动激光器关断)和APSD(自动光功率减少)的区不?
ALS确实是激光器自动关断功能,即无输入光时关断输出光信号;输入信号复原后,输出光功率自动复原。
OTU单板激光器输入无光时,输出为零;关于EDFA放大器的激光器,输出降低到-30dBm以下。
APSD确实是自动光功率减少功能,要紧指EDFA放大器,在双向系统中,第一配置一个APSD的爱护对,如果其中一个方向的光纤中断,另一个方向的线路会关闭输出或降低输出光功率在0dBm以下。
自动减小耦合到通道的光功率。
当线路复原连接后,系统能够自动复原到中断光纤之前的情形。
如下图所示,A站和B站的WPA和WBA都设成爱护对,若A发B的光纤中断,B站的WPA板接收无光产生R-LOS告警。
若告警连续,B站将关断B站发A站的WBA板的发送激光器。
A站WPA板将接收无光,产生R-LOS告警。
若告警连续,A站将关断WBA板的发送激光器。
如此在发生故障的这一段光纤上的光功率都处于安全水平,从而达到爱护的目的。
不同的外表测量OSNR的值在MPI-S点什么缘故会不一样,而在MPI-R点则差不多?
光信噪比的定义为信号与噪声的功率之比。
OTU发出的光,质量专门好,噪声专门小,如此,测量的光信噪比专门高。
而光谱分析仪对小信号的测量精度并不高,不同光谱分析仪差异也大,因此用不同光谱分析仪测量同一OTU的光信噪比差不会专门大。
在系统的MPI-R点,光信号通过了EDFA的多级放大,积存了大量噪声,光信噪比下降专门明显。
这时刻谱仪的测量精度大大提升,用两块光谱分析仪测量的光信噪比就专门接近了。
MS9710C外表如何进行校准?
MS9710C只能校准波长,校准波长时可用光谱分析仪本身的校准光源,也可用外部光源进行校准。
使用回波损耗仪的注意事项
测试回波专门简单,直截了当开电就能够测试了!
注意事项:
1、需要用专门的测试光纤!
2、打开电源后光纤裸露在空气中的回损值一样为-14.7~-15dB之间。
(现在表明差不多初始化,能够直截了当测试)
3、测试合分波器等无源器件的时候要注意将测试的对端涂上匹配液。
4、测试的时候要保证测试光纤不要弯曲,如果用手指人为的弯曲测试光纤,就会发觉回损值明显的往上涨!
极化有关损耗的测试方法
极化有关损耗即偏振有关损耗
1、定义:
偏振有关损耗PDL(PolarizationDependentLoss)
指光信号依次以所有的偏振态(如线偏振、圆偏振、椭圆偏振)输入的过程中,某信道的插入损耗的最大变化量(dB)。
2、测量连接光路图:
PDL的测试装置图如图所示,其中为测试设备紧凑起见,将光功率计模组插入可调光源的扩展槽内。
显示了“可调光源”部分和“光功率计”部分的工作状态。
3、此项目不建议测试。
PMD色散原理和测量方法?
原理:
PMD(PolarizationModeDispersion、偏振模色散),是由传输媒质固有的或外部引入的双折射造成。
产生过程如图1所示,当信号进入双折射器件(传输光线、光器件等)时,双折射器件快轴上的信号要比慢轴信号传输速度快,由此造成快慢轴信号之间的时延差,我们称之为群时延差(DGD,DifferentialGroupDelay),从而最终造成信号质量的劣化。
PMD产生原理图
测量:
PMD测试方法有多种,标准组织(IEC/TIA,ITU)举荐了测量单模光纤PMD的四种方法,它们是:
Jones距阵特点分析法(JME,FOTP122),干涉仪法(IF,FOTP124),波长扫描周期计数法(WSCC,FOTP113)和傅立叶变换的波长扫描法(WSFFT,FOTP113)。
IF方法直截了当测量PMD,属于时域测量方法,其他属于频域测量方法。
考虑到PMD测试步骤复杂,同时实际工程应用中专门少测试,那个地点对详细测试方法及原理不作介绍。
SF/SD产生条件
SF的产生条件
SD的产生条件
R_LOS
B1_OVER
R_LOF
G.709建议开销中的BIP-8误码越限告警smbip8over/pmbip8over
G.709建议开销中的LOF告警feclof
G.709建议开销中的AIS告警oduais
RAMAN放大板的噪声系数什么缘故会是负数?
NF=1/G*(1+ASE/hvd(v)),这是线性关系,能够看出NF随着G(增益)的增大变小,随着ASE增大变大。
在极端状态下,即当ASE为0时,NF=1/G,转换呈对数值以后,NF=-G,由于RAMAN的ASE小,因此NF是负值。
EDFA采纳1480nm和980nm泵浦性能上有什么区不,与RAMAN泵浦的区不?
1480nm泵浦效率高但噪声大,980nm泵浦效率低但噪声小。
RAMAN用的泵浦芯片结构与1480nm泵浦相似,但功率专门大。
而且对波长要求专门高,对中心波长准确性、温漂、RMS、FWHM等要求都专门高。
另外,RAMAN用的泵浦输出端是保偏光纤。
拉曼放大器的性能讲明
网管查询RPC单板的部分性能列举如下:
监视对象
性能事件
监视周期
开始时刻
性能值
8-RPCENV-1
环境温度最大值(℃)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
27.50
8-RPCENV-1
环境温度最小值(℃)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
27.50
8-RPCENV-1
环境温度当前值(℃)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
27.50
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器工作电流最大值(mA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
4834.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器工作电流最小值(mA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
4805.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器工作电流当前值(mA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
4811.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器制冷电流最大值(mA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
3458.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器制冷电流最小值(mA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
3374.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器制冷电流当前值(mA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
3426.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器背光检测电流最大值(uA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
2959.00
8-RPCEDFA-1
泵浦激光器背光检测电流最小值(uA)
15分钟
2003-04-0823:
35:
38
2944.00
8-RP
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