【YD通讯标准】 NX40Gbit/s 光波分复用(WDM)系统技术要求

ICS33.040.20
中华人民共和国通信行业标准
YD/T1991-2016
代替YD/T1991-2009
NX40Gbit/s光波分复用(WDM）
系统技术要求
Technical requirementsforNx4oGbit/sopticalwavelengthdivisionmultiplexing(WDM)systems2016-04-05发布
2016-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
规范性引用文件
术语和定义：
缩略语
系统分类·
系统参数要求·
OTU技术要求
波分复用器件的基本要求
光放大器技术要求…·
色散补偿技术要求
FEC技术要求
动态功率控制和增益均衡技术要求·OADM技术要求·
系统监控通路技术要求
传输功能和性能要求·
电源电压容限范围·
网络管理系统技术要求.
APR进程要求
附录A（资料性附录）10G/40G光通道混合传送WDM系统应用-附录B（资料性附录）Rn参考点纠错前误码率（Pre-FEC）指标分析·YD/T1991-2016
YD/T1991-2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准代替YD/T1991-2009《NX40Gbps光波分复用（WDM）系统技术要求》，本标准与YD/T1991-2009相比，主要变化如下：一将主光通道接口参数要求中表4拆分为表4、表5、表6，其中表4增加PM-BPSK调制格式的相关应用代码，适用丁无DCM的相干接收WDM系统：表5、表6合入附录A中的带响啾RZ-DQPSK调制格式的应用代码，适用于非相干接收WDM系统（见表4、表5、表6，2009年版的表4、附录A）：一将OTU光接口参数中的表5拆分为表7、表8，表7为相干接收光接口参数，其中增加PM-BPSK调制格式相关光接口参数；表8为非相干接收光接口参数（见表7、表8，2009年版的表5）：一增加了相干接收WDM系统CD/PMD补偿技术要求（见10.3）：一增加了光复用段线性“1+1”保护倒换（见15.1）：一增加了不中断业务OSNR监测功能（见15.2）。本标准在参照YDN120-1999《光波分复用系统总体技术要求（暂行规定）》、YD/T1143-2001《光波分复用系统（WDM）技术要求一16×10Gb/s、32×10Gb/s部分》、YD/T1274-2003《光波分复用系统（WDM）技术要求一160×10Gb/s、80×10Gb/s部分》以及YD/T2485-2013《NX100Gbit/s光波分复用(WDM)系统技术要求》的基础上，结合我国具体情况制定。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：华为技术有限公司、武汉邮电科学研究院、工业和信息化部电信研究院、中兴通讯股份有限公司、上海贝尔股份有限公司、中国电信集团公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国移动通信集团公司。
本标准主要起草人：李时星、徐俊波、赵文玉、古渊、张晓宏、李俊杰、王海军、王磊。HiiKAoNiKAca
1范围
YD/T1991-2016
Nx4OGbit/s光波分复用（WDM）系统技术要求本标准规定了单通路速率为40Gbit/s密集波分复用（DWDM）系统在C波段传输时的技术要求，主要包括系统分类、系统参数要求、光波长转换单元（OTU）技术要求、波分复用器件的基本要求、光放大器技术要求、色散补偿技术要求、前向纠错（FEC）技术要求、动态功率控制和增益均衡技术要求、光分插复用（OADM）技术要求、光监控通路要求、传输功能和性能要求、网络管理要求和自动功率减小（APR）进程要求等。
本标准适用于单通路速率为40Gbit/s，工作在C波段100GHz或50GHz波长间隔WDM系统，同时适用于单通路速率为10Gbit/s、40Gbit/s混合传送WDM系统。注：在单通道速率为10Gbit/s、40Gbit/s混合传送WDM系统情况下，40Gbit/s通路的指标要求参照本标准定义的应用代码，10Gbit/s通路的指标要求参照已有标准。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T20187-2006光传送网体系设备的功能块特性YD/T1259-2003波分复用系统(WDM)光安全进程技术要求YD/T1274-2003光波分复用系统（WDM）技术要求一160X10Gbit/s、80X10Gbit/s部分YD/T1383-2005波分复用(WDM)网元管理系统技术要求YD/T1462-2011光传送网（OTN)接口YD/T2485-2013N×100Gbit/s光波分复用(WDM）系统技术要求YDN120-1999光波分复用系统总体技术要求（暂行规定）ITU-TG652单模光纤光缆的特性(Characteristicsofasingle-modeopticalfibreandcable）ITU-TG.655非零色散单模光纤光缆的特性（Characteristicsof anon-zerodispersion-shiftedsingle-modeoptical fibreand cable)ITU-TG691有光放大器SDH单通路系统和STM-64系统的光接口(Opticalinterfacesforsinglechannel STM-64 and other SDH systems with optical amplifiers)ITU-TG693其短距离光接口要求（Optical interfacesforintra-officesystems）ITU-TG709光传送网络的接（Interfacesfortheopticaltransportnetwork）ITU-TG959.1传输网络物理光接口(Opticaltransportnetworkphysicallayerinterfaces)光
ITU-TG975高比特率DWDM海底系统的前向纠错(Forwarderrorcorrectionforsubmarinesystems）ITU-TG975.1高速率DWDM海缆系统前向纠错的要求(ForwarderrorcorrectionforhighbitrateDWDMsubmarinesystems)
IEEE802.3局域和城域网络标准协议第三部分：基于冲突检测的载波侦听多路接入(CSMA/CD)方案和物理层指标(Local and metropolitan areanetworks Specific requirements Part3:Carrier sensemultiple1
TiiKAoNiKAca
YD/T1991-2016
access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications Local AreaNetwork(LAN)protocols)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
绝对频率参考AbsoluteFrequencyReference能提供光信号频率精度和频率稳定度的光频率参考。具体绝对频率参考（AFR）的频率精度和频率稳定度数值待研究。
C波段ConventionalBand
波长在1530nm~1565nm之间的波段。C波段的扩展波段波长分配要求见表2、表3。3.3
标称中心频率（波长）NominalGentralFrequency以频率193.10THz（真空波长1552.52nm）为参考频率（波长），在波分复用系统中按照一定频率间隔分配的频率（波长）。
标称通路间隔NominalChannelSpacing相邻通路的标称中心频率（波长）之差。3.5
中心频率（波长）偏移GentralFrequency（Mavelength）Deviation标称中心颖率（波长）与实际工作频率（波长）之差3.6
最小边模抑制比MinimumSideModeSuppressionRatio发射机总频谱最大峰值与第二大峰值之比的最小值。测量所用的频谱分辨率应高于峰值频谱宽度最大值。第二大峰值可能紧靠主峰，也可能与其离得很远。在本定义中，与最大峰值之间被时钟频率分开的频谱峰值不被认为是边模。
光功率放大器OpticalBoosterAmplifier在WDM系统发送端合波器后面，用于提高系统发送光功率的光放大器。3.8
光线路放大器OpticalLineAmplifier在无源光纤段之间以补充光纤损耗，用于延长无电中继长度的光放大器。3.9
光前置放大器OpticalPre-Amplifier在WDM系统接收端分波器前面，用于提高信号接收灵敏度的光放大器。3.10
光通道光信噪比代价OpticalPathOpticalSingalNoiseRatioPenalty2
HiiKAoNiKAca
YD/T1991-2016
N×40Gbit/sWDM系统中，在参考接收机纠错后最大误码率为1E-12时，光波长转换器（OTU）直接连接到参考接收机时S（或Rn）点处光信噪比（OSNR）值与系统长距离链路传输以后R点处OSNR值之间的差值，单位为dB。产生光通道OSNR代价的因素主要包括非线性效应、残余色度色散、偏振模色散、偏振相关损耗、光通道反射和串扰等多种效应。3.11
最大残余色度色散MaximumResidualChromaticDispersionNx40Gbit/sWDM系统中，在保证光通道光信噪比代价满足要求的前提下系统可容忍的最大色度色散。
最大差分群时延MaximumDifferentialGroupDelayNx40Gbit/sWDM系统中，由偏振模色散引起的光通道光信噪比代价为1dB时的差分群时延值。3.13
接收机光信噪比容限ReceiverOpticalSignalNoiseRatioTolerance参考接收机纠错后达到应用最大误码率（如1E-12）时，光波长转换器（OTU）直接连接到参考接收机时S，（或R，）点可容忍的最小OSNR值。该值在发射机眼图，消光比，S.点光回损，接收机连接器劣化和测量容差等发射机条件最坏情况下，接收机最大和最小输入功率之间所有功率值输入时都必须满足。接收机OSNR容限并不考患非线性效应、CD、PMD、PDL、光通道反射和串扰等效应，这些效应在光通道OSNR代价中考患。根据是否考老化效应，接收机OSNR容限的具体值可分为BOL值和EOL值两类。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
Absolute Frequency ReferenceAlarmIndication Signal
Automatic Power Reduction
Bit ErrorRatio
Begin of Life
Constant Bit Rate
Chromatic Dispersion
Data Communications Channel
Dispersion CompensationFiberDegraded
Differential Phase Shift KeyingDifferential Quadrature Phase Shift KeyingEr-dopedFiberAmplifier
Enhanced Forward Error CorrectionEndofLife
Electronic Supervisory ChannelExcessive
绝对频率参考
告警指示信号
自动功率减小
比特差错率（误码率）
寿命初始
固定比特速率
数据通信通路
色散补偿光纤
性能（劣化）
差分相移键控
差分四相相移键控
掺饵光纤放大器
增强型前向纠错
寿命终了
电监控通道
（性能）越限
HiiKANiKAca
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P-DPSK
PM-BPSK
Fiber Bragg Grating
Forward Error Correction
Fixed Optical Add-Drop MultiplexerGeneral Communication ChannelLocal Area Network
Locked
Loss of Frame
Loss of Signal
Micro-Electro-Mechanical systemsNon-Return to Zero
Optical Amplifier
Optical Add-Drop MultiplexerOpen Connection Indication
Optical Duobinary
Optical De-multiplexer Unit
Optical channel Data Tributary Unit GroupOptical Multiplexer Unit
Optical Supervisory Channel
Optical Signal Noise Ratio
Optical Transponder Unit
Completely standardized Optical ChannelTransport Unit-k
functionally standardized Optical ChannelTransport Unit-k
Polarization-Dependent Loss
Partial Differential Phase Shift KeyingPlanar Lightwave Circuit
Path Monitoring
Polarization Mode DispersionPolarization Mode Dispersion CompensationPolarization Multiplexing-Binary Phase ShiftKeying
PM-(D)QPSK
Polarization Multiplexing-(Differential)Quadrature Phase Shift KeyingPSBT
Phase Shaped Binary TransmissionReconfigurable Optical Add-Drop MultiplexerReed-Solomon
光纤布喇格光栅
前向纠错
固定光分插复用器
通用通信通路
局域网
顿丢失
信号丢失
微电机械系统
非归零（码）
光放大器
光分插复用器
开放连接指示
光双二进制码
光分波单元
光通路数据支路单元群
光合波单元
光监控信道
光信噪比
光波长转换单元
完全标准化光通路传送单元-k
功能标准化光通路传送单元-k
偏振相关损耗
部分差分相移键控
平面光波导
通道监测
偏振模色散
偏振模色散补偿
偏振复用二相相移键控
偏振复用（差分）正交相移键控相位整形二进制传输
可重构光分插复用器
里德-所罗门（编码）
HiiKAoiKAca
系统分类
应用代码定义
Return to Zero
Section Monitoring
Synchronous Transfer Mode
Tandem Connection MonitoringWavelength Blocker
Wavelength Division MultiplexingWavelength Selective Switch
归零（码）
段监视
同步传送模式
申联连接监测
波长阻断器
波分复用
波长选择交叉
NX40Gbit/sWDM系统的应用代码可用下面的字符序列来表示：Mn.Bc-xW-z(S)
其中：
M表示MS-40Gbit/sWDM系统：
n表示WDM系统所支持的最大波长数量：B表示WDM系统所支持的单通路速率：40G：表示WDM系统单通路典型速率为39.813~49.985Gbit/s。c表示WDM系统所支持的通道间隔（GHz）；x表示WDM系统所支持的最大跨段数量；W表示WDM系统所支持的跨段损耗值（dB）：-A：表示跨段损耗为22dB；
B：表示跨段损耗为27dB。
z表示WDM系统所支持的光纤类型：652：表示光纤为G652类型；
655：表示光纤为G655类型。
S表示WDM系统的工作波段：
C：表示工作波段为C波段（1530nm~1565nm）：-L：表示工作波段为L波段（1565nm~1625nm）。本标准定义的NX40Gbit/sWDM系统应用代码示例见表1。表1Nx40Gbit/sWDM应用代码示例应用代码
M80.40G50-8A-652 (C)
M80.40G50-12A-652(C)
M80.40G50-16A-652(C)
M80.40G50-20A-652（C)
M80.40G50-25A-652(C)
M40.40G100-8A-652(C)
M40.40G100-16A-652（C)
通路间隔
跨段损耗
12×22
16×22
20×22
25×22
16×22
YD/T1991-2016
光纤类型“
HiiKANiKAca
YD/T1991-2016
应用代码
M80.40G50-8A-655 (C)
M80.40G50-12A-655（C)
M80.40G50-16A-655（C)
M80.40G50-20A-655（C)
M40.40G100-8A-655（C)
M40.40G100-16A-655（C)
表1（续）
通路间隔
(GHz）
跨段损耗
12×22
16×22
20×22
16×22
光纤类型“
本标准规定的G655光纤应用代码的参数要求仅针对大有效面积的LEAF光纤：如果无特别说明其参数与对应跨段的G652光纤应用代码参数要求相同2中心波长分配
NX40Gbit/sWDM系统可与原10Gbit/s或2.5Gbit/sWDM系统的波长分配保持一致，采用常用的C波段1550nm窗口。标称中心频率是基于参考频率为193.1THz，最小间隔为100GHz或50GHz的频率间隔系列。可支持50GHz的频率间隔80波系统和100GHz的频率间隔40波系统。表2基于C波段的40通路（100GHz间隔）Nx40Gbit/s设备波长分配方案C波段编号
间隔100GHz的标称
中心频率（THz）
标称中心波长
C波段编号
间隔100GHz的标称
中心频率（THz）
标称中心波长
(nm）
iiKAoi KAca
C波段编号
间隔100GHz的标称
中心频率（THz）
表2（续）
标称中心波长
C波段编号
注：波长序号与波长的具体对应关系仅用来区分波长，不作为规范：为可扩展波长，48波系统配置可选波长间隔100GHz的标称
中心频率（THz）
表3基于C波段的80通路（50GHz间隔）N×40Gbit/s设备波长分配方案C波段编号
间隔50GHz的标称bzxz.net
中心频率（THz）
标称中心波长
C波段编号
间隔50GHz的标称
中心频率（THz）
YD/T1991-2016
标称中心波长
标称中心波长
(nm）
YD/T1991-2016
C波段编号
间隔50GHz的标称
中心频率（THz）
表3（续）
标称中心波长
C波段编号
注：波长序号与波长的具体对应关系仅用来区分波长，不作为规范为可扩展波长，96波系统配置可选波长6
系统参数要求
参考点定义
间隔50GHz的标称
中心频率（THz）
标称中心波长
NX40Gbit/sWDM系统的参考配置见图1。图中OTU为光波长转换器实现3R功能，即再放大、再整形和再定时：OMU为光复用器单元，实现多个波长的复用功能：OA为光放大单元，实现信号的光域放大（包含色散补偿功能）：ODU为光解复用器单元，实现多个波长的解复用功能，Tx/Rx为客户侧光接口。
TxisoTu
图140Gbit/sWDM系统参考配置
图1定义了6个系统外参考点和2个系统内参考点，即S、MPI-SM、RM、SM、MPI-RM、R和SnRn。其中S、R是NX40Gbit/sWDM系统与客户系统的接口参考点：MPI-SM、RM、SM、MPI-RM是N8
YD/T1991-2016
X40Gbit/sWDM系统主光通道的参考点：Sn、R。是NX40Gbit/sWDM系统内OTU分别与OMU和ODU之间的参考点。这些参考点具体含义如下：S表示客户信号发射机输出接口之后光纤连接处的参考点：Sn表示OTU连接到OMU的输出接口之后光纤连接处的参考点：MPI-SM表示OMU后面OA（光功率放大器）光输出接口之后光纤连接处的参考点：RM表示OA（光线路放人器）输入接口之前光纤连接处的参考点：SM表示OA（光线路放大器）输出接口之后光纤连接处的参考点：MPI-RM表示ODU前面OA（光前置放大器）输入接口之前光纤连接处的参考点：R，表示ODU后面连接OTU的输入接口之前光纤连接处的参考点：R表示客户信号接收机输入接口之前光纤连接处的参考点。6.2
主光通道接口参数要求
主光通道接口参数见表4，表5、表6，其中表4适用于无DCM的相干接收WDM系统，表5、表6适用于非相干接收WDM系统。
表4NX40Gbit/sWDM系统主光通道参数（相干接收）参数名称
基本参数
应用代码
跨段损耗
一通路数
调制格式
一比特速率
MPI-SM/SM点参数
每通路输出功率（平均功率）
一最大
MPI-SM点最大通路功率差
最大总发送功率
光通道（MPI-SM~MPI-RM）参数
最大残余色散
最大离散反射
MPI-SM点最小回损
典型衰减值
MPI-RM/RM点参数
每通路输入功率（平均功率）
MPI-RM点最大通路功率差
MPI-RM点每通路最小光信噪比
最大总接收功率
Gbit/s
M80.40G50-25A-
652(C)
25×22
参数值
M80.40G50-20A
655(C)
20×22
PM-BPSK
M80.40G50-20A-
652(C)
20×22
M80.40G50-16A
655(C)
PM-(D)QPSK
39.813~49.985
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