【通信行业标准(YD)】 光波分复用系统(WDM)技术要求——32×2.5Gbit/s部分

中华人民共和国通信行业标准
YD/T1060-—2000
光波分复用系统(WDM)技术要求
32 × 2.5Gbit/s 部分
Technical requirements of optical wavelength divisonmultiplexing(WDM)system
2000-05-31发布
-32×2.5Gbit/s part
2000-10-01实施
中华人民共和国信息产业部发布YD/T1060—2000
1范围
2引用标准
3光波长区的分配
3.1绝对频率参考和最小通路间隔3.2标称中心频率
3.3通路分配表.
3.4中心频率偏移
4波分复用器件的基本要求
4.1波分复用器件
4.2波分复用器件的参数
4.3合波器（OMU）
4.4分波器（ODU）
5光放大器…
5.1光放大器参数定义
5.2光放大器的参数要求
5.3安全要求
5.4可靠性要求
5.5光放大器自动增益控制要求
6光接口分类
6.1有线路光放大器系统
6.2系统分类和应用代码
7WDM系统光接口参数的要求
7.1光接口参数的要求
7.2不中断业务光监测接口
8波长转换器(OTU)的要求
8.1集成系统和开放系统
8.2OTU功能
8.3OTU接口指标
8.4OTU抖动转移特性
8.5OTU输入抖动容限
9WDM系统监控通路要求
9.1光监控通路要求
9.2监控波长规定
9.3监控波长速率规定
9.4线路编码
9.5监控通路定时
9.6监控通路接口参数
9.7监控通路的顿结构
9.8公务通路和使用者通路接口
9.9误码性能
OADM要求
10.1OADM功能
10.2波长上下能力·
10.3OADM特性参数
10.4OADM的网管功能要求
11网络管理要求
12网络性能
12.1误码性能
12.2抖动性能
13APR和ALS进程
13.1APR在WDM系统和OTN应用
...........
13.2ALS进程
13.3ALS功能要求时间常数
.......
....+....t
YD/T1060-2000
本标准是根据国际电信联盟电信标准部门(ITU-T）有关建议G.692、G.691和国内标准YDN120一1999，结合我国具体情况制定的。编写格式和方法采用我国标准化工作导则的有关规定。本标准的主要目的是规范应用于骨干网的32×2.5Gbit/s波分复用（WDM）系统的技术要求。包括波长区分配、波分复用器件的基本要求、光放大器要求、WDM系统光接口参数、光监控通路要求、OADM要求、网络管理要求、网络性能和光安全进程要求等。本标准由信息产业部电信研究院提出并归口。本标准起草单位：信息产业部电信传输研究所本标准主要起草人：张海懿张成良张佰成Ⅲ
中华人民共和国通信行业标准
光波分复用系统（WDM）技术要求32×2.5Gbit/s部分
Technicalrequirementsofopticalwavelength32×2.5Gbit/spart
divisonmultiplexing (WDM)system1范围
YD/T1060—2000
本标准规定了32×2.5Gbit/s的WDM系统的技术要求，针对采用共享掺饵光纤放大器EDFA技术和光纤1550nm窗口的密集波分复用系统。它的目标是将来提供不同系统间的横向兼容性，目前则只能达到部分横向兼容目的。本标准给出的某些具体参数针对32通路WDM系统，如波长区划分、光接口参数等，本标准中有关光放大器和主光通道的参数适用于单方向使用增益范围为192.1THz~196.1THz的光放大器的WDM系统。本标准规范的是点到点线性WDM系统和在OADM应用于线性结构的要求，不考虑OADM设备在环网中的应用。本标准适用于32X2.5Gbit/s的WDM系统，即以SDHSTM-16速率为基础的干线网32通路单纤单向WDM系统的应用，承载信号为其它数字格式或速率的WDM系统可参照执行。本标准规定的光接口参数指标适用于零色散窗口为1310nm的常规G.652光缆系统，对非零色散位移(G.655)）光缆系统可以参照执行。
2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
YDN120-1999
ITU-T建议G.652(1993)
ITU-T建议G.653(1993)
ITU-T建议G.655(1996)
ITU-T建议G.661(1993)
ITU-T建议G.662(1994)
ITU-T建议G.663(1996)
ITU-T建议G.664(1996)
ITU-T建议G.671(1996)
ITU-T建议G.681(1997)
ITU-T建议G.691(1997)
ITU-T建议G.692(1998)
ITU-T建议G.957(1995)
光波分复用系统总体技术要求（暂行规定）单模光纤光缆的特性
色散位移单模光纤光缆的特性
非零色散单模光纤光缆的特性
光纤放大器的相关通用参数的定义和测试方法光纤放大器设备和子系统的主要特性与光放大器有关传输问题
光传送系统的光安全进程和要求无源光器件要求
使用光放大器，包括光复用器的局间和长途线路系统的功能特性有光放大器SDH单通路系统和STM-64系统的光接口有光放大器多通路系统的光接口SDH系统和设备的光接口下载标准就来标准下载网
中华人民共和国信息产业部2000-05-31批准2000-10-01实施
光波长区的分配
YD/T1060—2000
光纤有两个长波长的低损耗窗口，1310nm窗口和1550nm窗口，均可用于光信号传输，但由于目前常用的掺饵光纤放大器的工作波长范围为192.1～196.1THz。因此，光波分复用系统的工作波长区为192.1~196.1THz。
绝对频率参考和最小通路间隔
选择193.1THz作为频率栅隔的参考频率比基于任何特殊物质的绝对频率参考（AFR）（对于不同的应用需要选择特定的AFR）更好，193.1THz值处于几条AFR线附近。一个光频率参考可以为光信号提供较高的频率精度和频率稳定度，具体的频率精度和频率稳定度的值正在研究当中，这两者都应符合理想的频率标准，包括碘稳定氨一氛激光器和甲烷稳定氢一氯激光器。对AFR的要求可以用频率和真空中的光速表示，AFR精确度指AFR信号相对于理想频率的长期频率偏移（其中长期是指AFR预定的工作时间）。频率精度包括温度、湿度和其他环境条件变化可能引起的频率变化，也包括了理想频率标准的稳定性、可重复性和跟踪能力。AFR的稳定性待研究。通路间隔指的是相邻通路间的标称频率差，可以是均匀间隔也可以是非均匀间隔的，非均匀间隔可以用来抑制G.653光纤中的四波混频效应(FWM)。但本标准只规范通路间隔均匀的系统。3.2标称中心频率
标称中心频率指的是光波分复用系统中每个通路对应的中心波长。在G.692中允许的通路频率是基于参考频率为193.1THz、最小间隔为100GHz的频率间隔系列。3.3通路分配表
32通路WDM系统的32个光通路的中心频率有两种选择方案，一种是连续的频带方案，也就是说，这32个波长在同一个频带内，且采取的是均匀间隔，连续的频带分配方案；另一种是分别在两个频带内的分离频带分配方案，一般来说是分别在红带和蓝带内安排16个波长，中间留有一定的保护频带，我们将这两种方案作为可选项列在下面。3.3.1连续频带方案
采取连续波的32通路WDM系统是基于近年来掺饵光纤放大器（EDFA）技术的迅速发展，EDFA的增益平坦度和平坦输出范围都有了很大提高，采用这种方案的WDM系统的中心频率应满足表1的要求。
32通路WDM系统连续频带中心频率序号
中心频率(THz)
波长(nm)
分离频带方案
YD/T10602000
续表1
中心频率(THz)
波长(nm)
分离频带方案的32通路WDM系统采用蓝带和红带两个频带，每个频带中安排16个波长，现有的频带分为两部分，适于在单根光纤上分别用这两个频带的信号传送两个方向的光信号，采用这种方案的WDM系统的中心频率应满足表2的要求。表232通路WDM系统分离频带中心频率序号
中心频率(THz)
波长(nm)）
3.4中心频率偏移
YD/T1060-—2000
续表2
中心频率(THz)
中心频率偏移定义为标称中心频率与实际中心频率之差。波长(nm)
32通路WDM系统的通道间隔为100GHz，最大中心频率偏移为土20GHz(约为0.16nm)，该值为寿命终了值，即在系统设计寿命终了，考虑到温度、湿度等各种因素仍能满足的数值。&
波分复用器件的基本要求
波分复用器件是波分复用系统的重要组成部分，为了确保波分复用系统的性能，对波分复用器件提出了基本要求，主要是插入损耗小、隔离度大、带内平坦、带外插入损耗变化陡峭，温度稳定性好，复用通路数多，尺寸小等。
4.1波分复用器件
将不同光源波长的信号结合在一起经一根传输光纤输出的器件称为合波器，如图1(a)所示。反之经同一传输光纤送来的多波长信号分解为个别波长分别输出的器件称分波器，如图1(b）所示。有时同-器件既可作分波器，又可以作合波器。WDM系统中使用的波分复用器件的性能应满足ITU-TG.671及相关建议的要求。
(a）合波器
YD/T1060—2000
(b）分波器
图1波分复用器件
WDM器件有多种制造方法，制造的器件各有特点，目前已广泛商用的WDM器件可以分为四大类，即光栅型WDM器件、干涉滤波器型WDM器件、集成光波导型WDM器件、光纤布喇格光栅型WDM器件。下面将分别定义器件的参数并提出相应的指标要求。可以采用分级的方式来实现复用和解复用方案，参数的规定是针对整个系统的复用和解复用模块。4.2波分复用器件的参数
4.2.1插入损耗
插入损耗指的是无源器件的输入和输出端口之间的光功率之比，单位是dB，定义为：IL=-10log(P1/P0)
其中PO指的是发送到输入端口的光功率；P1指的是从输出端口接收到的光功率。4.2.2回波损耗
回波损耗指的是从无源器件的输入端口返回的光功率与输入光功率的比例，它定义为：RL=-10log(Pr/Pj)
其中Pj是发送进输入端口的光功率；Pr指的是从同一个输入端口接收到的返回的光功率。4.2.3反射系数
反射系数指的是对于给定条件的谱组成、偏振和几何分布，在WDM器件的给定端口的反射光功率Pr与入射光功率Pi之比，通常用dB表示：R=-10log(Pr/Pi)
4.2.4工作波长范围
规定的从入min到入max的波长范围是标称工作波长入1，在这个波长范围内WDM器件能够按照规定的性能工作。
4.2.5偏振相关损耗(PDL)
偏振相关损耗指的是对于所有的偏振态，由于偏振态的变化造成的插入损耗的最大变化值。4.2.6远端串音
WDM器件可以将来自一个输入端口的n个波长(入1，入2，，入n)信号分离后送到n个输出端口，每个端口对应一个特定的标称波长入ji=1n)，远端串音由以下公式定义：FC（Ai)=-10lg[Pj(Ai)/Pi（A】ij=1,n,且ji其中Pi（入i)是从第j个端口发出的波长为入i的信号的光功率，Pi（入i)是从第i个端口发出的波长为入i的信号的光功率。
4.3合波器（OMU）
WDM系统的合波器可以采用各种技术来实现，目前常用的32通路合波器可以分为波长敏感型和波长不敏感型，它们的相关参数指的是Sn参考点与BA输入之前的插损等参数，即若有多级合波，作为一个整体器件考虑，它应满足表3要求。5
插入损耗
光反射系数
工作波长范围
偏振相关损耗
相邻通路隔离度
非相邻通路隔离度
各通路插损的最大差异
分波器
（ODU）
YD/T1060--2000
32通路合波器参数要求
WDM系统的分波器的相关参数应满足表4要求。波长敏感型
1530~1561
表4WDM系统分波器参数要求
通路间隔
插入损耗
光反射系数
相邻通路隔离度
非相邻通路隔离度
偏振相关损耗
各通路插损的最大差异
温度特性
-1dB带宽
—20dB带宽
*：待研究。
5光放大器
nm/℃c
波长不敏感型
1530~1561
32通路指标
光放大器在WDM系统中的应用主要有3种形式。在发送端，光放大器可用在光发送端机的后面作为系统的功率放大器(BoosterAmplifier)，简称BA，用于提高系统的发送光功率。在接收端，光放大器可用在光接收端机之前作为系统的预放大器(Preamplifier），简称PA，用于提高信号的接收灵敏度。光放大器作为线路放大器时可用在无源光纤段之间以补充光纤损耗，延长中继长度，称为线路光放大器（LineAmplifier），简称LA。
5.1光放大器参数定义
5.1.1线路放大器噪声系数（NF）散弹噪声信号通过光放大器传输引起的具有特定量子效率光检测器输出端信噪比降低，即输入端信噪比与输出端信噪比之比，以dB表示，它的定义如下：Ne =
(Sa/Nm）
(Soun / Nean)
式中，Si：输入信号光功率
N.：输出光噪声功率
Sou：输出信号光功率
Nou：输出光噪声功率
YD/T1060—2000
光放大器的噪声来自不同方面，如信号一ASE差拍噪声、ASE一ASE差拍噪声、内部反射噪声、信号散弹噪声、ASE散弹噪声，每种来源的大小都与不同的条件有关。该参数对于系统性能、特别是整个光链路光信噪比（OSNR）有重要影响。该参数的大小与泵浦源的选择有重要关系。EDFA利用光纤中掺杂的饵元素引起的增益机制实现光放大，它有980nm和1480nm两种泵浦光源。1480nm泵浦源泵浦增益系数高，可以获得较大的输出功率。采用980nm虽然功率较小，但它引入的噪声小，效率更高，可以得到好的噪声系数。也可采用1480nm和980nm双泵浦源运用，980nm的泵浦源工作在放大器的前端，用以优化噪声系数性能；1480nm泵浦源工作在放大器的后端，以便获得最大的功率转换效率，既获得高的输出功率，又能得到较好的噪声系数。5.1.2增益变化
增益变化是光放大器增益在光放大器工作波段内（多通路）的变化，最大和最小增益变化的数值与通路数无关。
5.1.3接收功率
光放大器输入口的总输入功率。5.1.4总发送功率
光放大器输出口的总发送功率。5.1.5增益倾斜
在工作波长区处，增益变化的最大值与总输入功率之间的函数。参见YDN120-1999相应的章节。
5.2光放大器的参数要求
光放大器是WDM系统的一种重要器件，对于不同应用代码有不同参数要求，本标准规定了8x22dB、5x30dB和3x33dB三种标称系统，光放大器也就这三种应用提出性能参数要求。5.2.1光功率放大器要求
光功率放大器的参数要求如表5所示，表5光功率放大器性能参数
通路分配
总输入功率范围
噪声系数
通路输入功率范围
通路输出功率范围
输入反射系数
输出反射系数
泵浦在输入的泄漏
输入可容忍的最大反射系数
32通路系统指标
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