【国家标准(GB)】 光缆数字线路系统技术规范

中华人民共和国国家标准
GB/T13996—1992
光缆数字线路系统技术规范
Technicalspecificationfor digitallinesystems onoptical fibrecables1992-12-19发布
国家技术监督局
1993-08-01实施
中华人民共和国国家标准
光缆数字线路系统技术规范
Technical specification for digitallinesystems on optical fibrecablesGB/T13996—1992
本标准是参照国际电报电话咨询委员会（CCITT）建议G.921\以2048kbit/s系列为基础的数字段”,G.956“在光缆上传输2048kbit/s系列信号的数字线路系统”等相关内容并结合我国具体情况制定的。
1主题内容与适用范围
本标准规定了我国公用电信网中光缆数字线路系统的设计性能要求。本标准适用于在光缆上传输2048kbit/s系列信号的数字线路系统，是设计光缆数字线路系统的依据。专用电信网的光缆数字线路系统亦可参照使用本标准。2引用标准
脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数GB7611
GB13167长途光缆通信系统进网要求3光缆数字线路系统的特性
3.1系统组成
光缆数字线路系统示于图1，系统中可以没有光中继机，如图1a所示，也可以有一个或几个光中继机，如图1b所示。光中继机的数目取决于系统路由和长度。9
T'T：光端机与数字设备接口。
S：紧靠在光发送机TX或光中继机REG的光连接器C后面的光纤点。R：紧靠在光接收机RX或光中继机REG的光连接器前面的光纤点。c
注：如果使用了光纤分配架，附加的光连接器应考虑为光纤线路的一部分，且位于S点与R点之间。图1光缆数字线路系统示意图
3.2比特率及容差
光缆数字线路系统应能传送如表1所示的标称比特率的信号，它们的容差也列于表中。国家技术监督局1992-12-19批准1993-08-01实施
标称比特率，kbit/s
容限×10-
等效话路数目
3.3系统设计指标
3.3.1电接口指标
3. 3. 1. 1
一般要求
GB/T13996—1992
比特率及容差
139264
2048、8448、34368、139264kbit/s/接口处的码型、比特率及其容差应符合GB7611的规定。过压保护要求：对2048、8448、34368、139264kbt/s输入和输出口均有过压保护要求。过压保护要求的指标在附录A(补充件)中给出。3.3.1.2输出口要求
2048、8448、34368kbit/s输出口要求应满足GB7611的相关规定。139264kbit/s输出口要求应符合表2和图2、图3。表2139264kbit/s输出口要求
脉冲形状
每个传输方向的线对
测试负载阻抗
峰-峰电压
实测稳态幅度的10%与90%间的上升时间转换定时容差（指负向转换的半幅度点的平均值）反射衰减
在输出口的最大峰-峰抖动
标P05
电下·
-h 4 上
标称为矩形且符合图2和图3所示的脉冲样板一个同轴线对
752，电阻性
≤2ns
负向转换：士0.1ns
在单位间隔边界的正向转换：士0.5ns在单位间隔中心上的正向转换：士0.35ns在7MHz到210MHz范围内≥15dB
应满足本标准表5的相关指标
0. 550s 0. $6a 6.
图2对应于二进制“0”的脉冲样板.1
GB/T13996—1992
注：①在脉冲序列中，不管前后脉冲的状态，每个脉冲必须符合相关的脉冲样板。在实际测试时，若与接口信号同步的139264kHz定时信号可以使用，该定时信号用作示波器的定时参考。否则，可分别用全“0”和全“1”信号检查脉冲样板(实际上，信号中可以包含顿定位比特)。②对于这些脉冲样板，应在一0.4V和0.4V之间测量上升和下降时间，且应不大于2ns。1)最大“稳态”幅度不大于0.55V，过冲和其他瞬态值应限制在以0.5V和0.6V为界线的范围内。2)在使用这些脉冲样板进行测试时，应采用不小于0.01μF电容把信号交流耦合到测量用示波器的输入端。两种脉冲样板的标称零电平应与示波器在无输入信号时的扫描线相一致。当有信号输入时，为了符合脉冲样板，可在垂直方向调整波形的位置。这种调整对于两种脉冲样板都应该进行，且不能超过士0.05V。校核的方法是移去输入信号，然后证实扫描线位于脉冲样板标称零电平的士0.05V内。T=.l8ns
El7sins
34222222
总心控
正1120
图3对应于二进制“1”的脉冲样板注：①在脉冲序列中，不管前后脉冲的状态，每个脉冲必须符合相关的脉冲样板。在实际测试时，若与接口信号同步的139264kHz定时信号可以使用，该定时信号用作示波器的定时参考。否则，应分别用全“0”和全1”信号检查脉冲样板（实际上，信号中可包含顿定位比特）。②对于这些脉冲样板，应在一0.4V和0.4V之间测量上升和下降时间，应不大于2ns。③倒置的脉冲将具有同样的特性，负转换和正转换在零电平处的定时容限分别是士0.1ns和士0.5ns。1)最大“稳态”幅度不大于0.55V，过冲和其它瞬时值应限制在以0.5V和0.6V为界线的范围内。2)在使用这些脉冲样板进行测试时，应采用不小于0.01μF电容把信号交流耦合到测量用示波器的输入端。两种脉冲样板的标称零电平应与示波器在无输入信号时的扫描线相一致。当有信号输入时，为了符合脉冲样板，可在垂直方向调整波形的位置。这种调整对于两种脉冲样板都应该进行，且不能超过士0.05V。校核的方法是移去输入信号，再证实扫描线位于脉冲样板标称零电平的士0.05V内。3.3.1.3输入口要求
加在输入口处的数字信号应符合本标准3.3.1.2条的规定，又要根据连接电缆的特性而改变。连接电缆的衰减特性近似地遵循√于的变化规律，衰减范围如表5所列。输入口所容许的抖动指标应符合本标准3.3.2.2条a的规定。输入口的反射衰减应符合GB7611的相关规定。输入口的抗干扰性能要求：
当规范的HDB：编码的2048、8448、34368kbit/s数字信号与干扰信号合并，经连接电缆衰减后加到输入口时应不误码。于扰信号的脉冲形状应与数字信号的相同：比特率应符合本标准3.3.1.1的规定，但与数字信号不同步。干扰信号与数字信号通过一个全程零衰减，标称阻抗为75Q的合成网络合3
GB/T13996—1992
并。合成信号的信噪比、输入口允许连接电缆的衰减、干扰信号的二进制内容应符合表3的规定。表3合成信号信噪比、连接电缆的衰减范围及干扰信号的二进制内容标称比特率
kbit/s
3.3.2传输性能指标
合成信号信噪比
输入口允许连接电缆的衰减
（在1024kHz频率上）
（在4224kHz频率上）
（在17184kHz频率上）
下列各项性能指标均对50、280、420km长度的假设参考数字段作规定的。3.3.2.1误码性能
于扰信号的
二进制内容
215—1
伪随机序列
伪随机序列
伪随机序列
根据27500km64kbit/s全程假设参考连接的误码性能指标及分配原则，并留有富余度，对光缆数字线路系统50、280和420km假设参考数字段在64kbit/s口的误码设计指标应满足表4所列之值。误码性能的连续测试时间为一个月。对长度不超过420、280、50km的高比特率光缆数字线路系统，系统平均误比特率BER≤1×10-10(连续测试时间不少于24h)。
表4数字段的误码性能指标
数字段长度，km
≤420
3.3.2.2抖动性能
最大容许输入抖动的下限
降级分
≤0.0067%
误码性能指标
严重误码秒
≤0.000067%
≤0.000.045%
误码秒
≤0.005 4%
≤0. 003 6%
≤0.016%
在图1中T输入接口测量。输入抖动容限应不小于图4和表5给出的指标值。连接电缆的衰减范围也列在表5中。
所用测试信号的等效二进制内容为表5所规定的伪随机比特序列，并受具有图4所规定的幅度/频率关系的正弦抖动所调制的数字信号201倍瑞下
抖动频率
图4最大容许输入抖动的下限
kbit/s
139264
峰-峰抖动幅度UI
(18 μs)
(18 μs）
b.抖动转移特性
GB/T13996—1992
输入抖动容限参数值
1.2×10-5Hz
1.2X10-5Hz
2.4kHz18kHz
100kHz
400kHz
10kHz800kHz
10kHz8500kHz
伪随机测
试信号
223—1
输入口连接电
缆衰减范围
（在1024kHz
额率上）
（在4224kHz
额率上）
（在17184kHz
频率上）
（在70MHz
额率上）
50、280、420km数字段抖动转移函数的最大增益应不大于0.9dB。测试抖动的最低频率应尽量低，但考虑到受测试仪器的限制，可测到10Hz(采用选频测试)。c.无输入抖动时的输出抖动
在图1中T输出口处测量。对长度等于或小于420、280.50km假设参考数字段，各次群无输入抖动时的最大峰-峰输出抖动应不超过表6给出的容限值。表6数字段各次群无输入抖动时的最大输出抖动容限参
kbit/s
139264
3.3.2.3系统可靠性
系统可靠性指标
输出口最大抖动容限值
低频限制
(fr-ft)
高频限制
测量带通滤波器带宽：低频截止频率为f1或fs，高频截止频率为f
100kHz
400kHz
800kHz
3500kHz
对于具有主、备用系统自动转换功能的光缆数字线路系统，容许5000km光缆通信系统双向全程每年四次全阻故障。对应于420km数字段双向全程约每三年一次全阻故障；280km数字段双向全程约每五年一次全阻故障。我国市内光缆通信系统的假设参考数字链路长100km，容许100km光缆通信系统双向全程每年四次全阻故障，对应于50km数字段双向全程约每半年一次全阻故障。b.光源寿命
要求LD光源寿命大于10°h。
c.光检测器寿命
GB/T13996—1992
要求光检测器PIN-FET寿命大于5X10°h，APD寿命大于2×10°h。3.3.2.4系统可用性
对于满足本标准3.3.2.3a.的系统，当平均故障修复时间（MTTR）为6h，5000km全程双向的可用性约为99.73%，当MTTR为0.5h，100km全程双向的可用性约为99.977%。对应于420、280、50km数字段的可用性指标应满足表7。表7数字段可用性指标
数字段长度，km
3.3.3线路码型
可用性指标，%
≥99.977
≥99.985
≥99.989
光缆数字线路系统的线路码型除GB13167规定的码型外，还可采用经主管部批准的其他码型，如NRZ加扰码、CMI、1B1H等。
4系统富余度
系统中每个中继段的富余度分成光缆富余度M。和设备富余度M。两部分，如图5所示。光
图5个中继段的光链路
注：终端所设光配线架上的光连接器应在R点与S点之间。4.1光缆富余度M。
光缆富余度M。包括下列三部分所需要的富余度：光缆配置有变动（需附加接头和增加光缆长度）a.
因环境因素（如温度变化)、老化等影响引起的光缆性能的变化；b.
在S与R点之间任何光连接器的性能劣化。C
多模光纤的富余度为0.3dB/km，一个中继段的M。最大不超过7dB。RK
单模光纤的富余度为0.1~0.2dB/km，一个中继段的M。最大不超过5dB。4.2设备富余度M。
设备富余度M。包括由于时间和环境变化而引起的发送光功率、接收机灵敏度下降，以及设备的光连接器性能劣化所需的富余度。设备富余度M。不少于3dB。
5系统中继段衰减及带宽(或色散)规范图5表示一个中继段的光链路，作为最大中继段长度下的最低要求，当误比特率不劣于1×10-11时，多模光纤系统S与R点间允许的最大衰减和最小总带宽应符合表8所列之值；单模光纤系统S与R点间允许的最大衰减和最大色散应符合表9所列之值。S与R点间的最大衰减应包括光缆富余度和全程总衰减。
标称比特率
kbit/s
139264
标称波长
注：短中继段可适当放宽。
标称比特率
kbit/s
139264
标称波长
注：①短中继段可适当放宽。
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多模光纤系统S与R点间的传输特性光源
最大衰减
S与R点间的特性(BER≤1X10-11)总的3dB光带宽的最小值
单模光纤系统S与R点间的传输特性光源类型
S与R间的特性(BER≤1X10-11)
最大衰减,dB
1)为了增加中继段长度，最大衰减值可高于28dB(例如31dB)。最大色散，ps/nm
不要求
不要求
不要求
2)该值表示在1270~1330nm工作波长范围时139264kbit/s系统最大可能的色散值。为了优化系统设计，必须把系统工作波长的最大色散限制到小于300ps/nm时，可通过限制系统工作波长并靠近光纤的零色散波长来实现。
6对光纤光缆的基本要求
光缆系统中使用的光纤线路应尽量采用单模光纤，但也可采用多模光纤。对单模光纤的基本要求为：
模场直径标称值为9~10μm中的某一值，偏差不大于士10%。包层直径
标称值为125um，偏差不大于土2.4%。工作波长
对等于或小于139264kbit/s系统，工作波长为1310nm（1270～1330nm）和1550nm。
截止波长
单模光纤的截止波长%为11001280nm某一值，单模光缆的截止波长2c小于1270nm。工作波长在1285~1330nm区域内的色散系数不大于3.5ps/nm·km；散
工作波长在1270～1340nm区域内的色散系数不大于6ps/nm·km；7
GB/T13996—1992
工作波长在1550nm区域时，色散系数不大于20ps/nm·km。衰减系数在1310nm波长区域应小于0.9dB/km；在1550nm波长区域应小于0.5dB/km。对多模光纤的基本要求为：
径50μm±6%
包层直径125μm士24%。
数值孔径0.2士0.02。
工作波长850nm（820~910nm）和1310nm（12701330nm）。带
宽在850nm和1310nm区域均应大于200MHz·km。衰减系数
在850nm区域低于4dB/km；
在1310nm区域低于2dB/km。
7对设备的基本要求
7.1光端机和光中继机的平均发送光功率在S点测量的平均发送光功率可根据中继段长度确定。当采用LD作光源时一般为一9、一6、一3dBm，当采用LED作光源时一般不小于一30dBm。7.2光端机和光中继机的接收灵敏度当误比特率BER<1X10-1时，在接收机输入端连接器C之前的R点处测量的最小平均接收光功率（接收灵敏度）应符合表10所列之值。表10光端机、光中继机接收灵敏度标称比特率，kbit/s
34 368
139264
标称波长，nm
注：对多模系统，长波长的标称波长为1310nm。7.3光端机和光中继机接收光功率动态范围光检测器类型
PIN-FET
PIN-FET
PIN-FET
PIN-FEN
接收灵敏度，dBm
≤-59
≤-49
≤-52
≤-56
≤-46
≤-48
≤-50
≤-41
≤-37
当误比特率BER1X10-11时，在接收机输入端连接器C之前的R点处测量的光功率动态范围(实测最大接收光功率与实测接收灵敏度之差)应不小于20dB。8中继站供电方式
中继站供电方式分远距离供电和本地供电两种。有条件的地方应尽可能采用本地供电方式。本地供电除采用本地电力网外，也可采用太阳能电池供电方式或太阳能电池和小柴油机互补供电方式。
远距离供电采用直流恒流供电方式。9自动转换功能
为了保证通信的可靠性，可设立备用系统，使系统具备自动转换功能。在主备用系统自动转换过程8
中应不中断已建立的通话连接。GB/T13996—1992
主备用比例：在保证系统可靠性指标的前提下，根据需要确定主备用系统的配置比例。转换段同数字段。
转换信号传输方式：转换信号应与主信号在同一光纤中传输。转换条件：主用系统接收端发生即时告警，备用系统工作正常，且空闲。转换方式：自动转换，当主用系统故障修复后约延迟512min之后自动地从备用系统转回主用系统；
人工控制自动转换到备用系统，人工转换回主用系统；同时发生故障的系统按优先次序转换。自动转换的接口点为标准的数字接口点，应符合接口性能指标。在可靠性要求不高的地方可以不设备用系统。10工作条件
10.1环境条件
设备的环境温度：
有人维护站5~40℃。
无人维护站架式一5～40℃，
箱式—10~40℃。
最大相对湿度：
有人维护站25℃时，85%
无人维护站35℃时，<90%。
光缆的环境温度：
架空光缆—3050℃。
直埋光缆0~26℃。
城市管道用光缆—5~40℃。
10.2充气
光缆数字线路系统的箱式中继机采用充气维护，维护气压不大于40kPa。10.3供电电压
供电电压有：DC一48V土10%；
DC-24V±10%；
DC—60V±10%。
10.4对干扰的防护
光端机、光中继机和远供设备应对雷电或其他原因引起的感应电压和电流进行防护，使其不遭受损害。机房和设备都要有良好的接地装置，使系统性能不受机房内诸如荧光灯、电动工具、电吹风机等于扰源的影响，以及不受那些引起脉冲型干扰的干扰源的影响。本系统在工作时也不应影响其他通信设备。光缆线路应具有防震、防水、防腐、防雷等防护性能。根据需要还应具备防鼠咬、虫等性能。光中继机在充气的机箱内工作时，机箱应有良好的密封性能和防水防腐性能。11系统维护
11.1公务联络
系统的终端站之间、终端站与中继站之间、中继站与中继站之间应有公务联络电话，以供系统运行时的维护使用。
公务联络信号应在光路中传输。11.2监控和故障定位
GB/T13996—1992
光缆数字线路系统应备有监控系统，以便于系统维护。系统中应采用不中断通信进行误码检测和故障定位的方式，根据用户要求也可采用中断业务的故障定位方式。监控信号应在光路中传输。
监控系统应具备下列功能：
输入PCM信号中断指示；
发送光功率消失指示；
LD寿命监视；
接收光功率消失指示；
对LD的偏置电流或接收机AGC电压的监测；失步指示。
接收到AIS指示；
不中断通信进行误码检测；
环境温度监测；
机架供电电压监测；
环路控制，以便对有故障的光中继机、光缆段进行故障定位；空调控制等。
11.3故障告警及处理措施
当系统发生故障时应发出即时维护警告和延迟维护告警。发出即时维护告警时应有亮灯和音响的指示，表示系统性能已低于容许标准，需要立即进行维护，发出延迟告警时应有亮灯指示，表示系统性能正在劣化。
需要告警的故障情况和相应处理措施应符合表11中所列的内容，表11
故障情况
内部电源故障
输入PCM信号中断
接收光信号消失
线路码失步
BER≥1X10-8
发送光功率消失
远供电源中断
LD寿命将止
系统已转换
超过了低误比特率门限值1)
故障设备
终端、中继设备
接口侧
线路侧
线路侧wwW.bzxz.Net
线路侧
线路侧
中继设备
终端、中继设备
终端设备
线路侧
故障告警与相应处理措施
维护告警类型
注：1）对于2048kbit/s和8448kbit/s的系统，该门限值为1×10-5，对于34368kbit/s和139264kbit/s的系统，该门限值为1×10-线路侧
AIS加到2)
接口侧
2）告警指示信号AIS的等效二进制内容是一串“1”,AIS的比特率应在表1中规定的容限值内。10
GB/T13996—1992
附录A
过压保护要求的指标
（补充件）
2.048、8448、34368、139264kbit/s输入、输出口应能抵抗10个标准的闪电脉冲（5个负脉冲和5个正脉冲)的冲击，而不受损害。闪电脉冲的上升时间为1.2μs，宽度为50us，即1.2/50us。当输入、输出口与同轴电缆连接时，差模测试脉冲发生器的连接电路如图A1所示，图中Upc=20V。
1.2/50us差模电压脉冲发生器
当输入，输出口与对称电缆连接时，差模测试脉冲发生器的连接电路如图A1所示，图中Uc一20V，共模测试脉冲发生器的连接电路如图A2所示，图中UDc0
附加说明：
-100V。
对称接口1.2/50us共模电压脉冲发生器图A2
本标准由中华人民共和国邮电部提出。本标准由邮电部电信传输研究所归口。本标准由邮电部武汉邮电科学研究院、邮电部第五研究所负责起草。本标准主要起草人陈竞先、李秉钧。oa
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