SDH光口衰耗与距离.doc

SDH组网规划主要考虑两方面：一、根据现有光缆资源、网络地位确定拓扑类型和保护方式；二、根据中继接口需求规划线路速率与支路业务容量、根据传输距离规划该线路速率级别光板的具体型号；
l 系统传输受限距离的计算方法
根据实际光缆的参数计算可允许的再生段距离。再生段距离的计算分为两种情况： 第一种情况是损耗受限， 即再生段距离由光通道衰减决定。第二种情况是色散受限， 即再生段距离由光通道总色散所限定。一般采用最坏值法设计。
A、损耗受限系统的实际可达再生段距离可用下式来估算：
L1=
PS－表示寿命终了时发送光功率(dBm)，一般要求在正常发送光功率（工程厂验值）的基础上扣除1dBm余量。
PR－表示寿命终了时接收灵敏度(dBm)，一般要求在正常接收灵敏度（工程厂验值）的基础上扣除3dBm余量。 （BER<=10E-12)
PP－表示光通道代价(dB) 。对于STM-16、STM-4、STM-1 取1dB，对于STM-64，取2dB。但对于L16.2 取2dB。
Ac－表示活动连接器损耗(dB)。 Ac=0.5 dB
Mc－表示光缆富裕度(dB)，一般取3dB。
光纤衰减系数：
1310nm——af=0.37dB/km
1550nm——af=0.22dB/km
光纤熔接头平均衰减：as =0.055 dB/Km
B、色散受限系统的实际可达再生段距离可用下式来估算：
L2=
Md——表示最大色散。取决于发送激光器的特性
D——表示光纤最大色散系数，对于G.652光纤D=20 ps/（nm*km），G.655光纤D=4 ps/（nm*km）。G.653光纤我们还没有掌握实际工程中的计算参数，一般情况下G.653光纤可以忽略色散的影响。
如果使用BER<=10E-10的下测得的最差灵敏度值进行计算，则灵敏度还需再增加1 dBm的余量。
l 系统传输受限距离的解决方法
当中继距离功率受限时可以加入功放（BA）或预放来补偿（PA）。一般对超过80km的SDH接口板要增加ABA2/ABPA板（若现场勘测线路损耗>35d B时要考虑用ABPA板，若线路损耗<35dB时要考虑用ABA2）。功放加在光发送器后，由于光放的工作特性，它输出的光功率是恒定的，因而计算发光功率时不必扣除1dBm的富余度。预放加在光接收器前，计算时要取预放本身的接收最差灵敏度值。有的预放板接收激光器采用了反馈控制技术，这样的PA在计算最差灵敏度时不必扣除3dBm的富余度。10GV2中PA的接收灵敏度取-29dBm，计算时需扣除3dBm的富余度。特别说明，10GV2的ABPA板上包含一个BA和一个PA模块，因而当需要同时用BA和PA时，只需选用BPA板就行了。
当中继距离色散受限时可以加入色散补偿板（DCU）。一般DCU加在BA前，或是PA后，必要时也可以在BA前和PA后分别加一DCU，这样不会增加通道的损耗。如果没有BA或PA，而单独加入DCU时需要在计算通道损耗时扣除DCU本身引入的损耗，一般扣除6dBm（这种情况很少见）。10GV2系统中采用啁啾光栅做色散补偿，其色散补偿量标称值为40公里、60公里和80公里（指对G.652光纤）三种规格。由于制作工艺的问题实际的补偿量有一定偏差，规定的最大偏差为10%，因而在设计时应留有余量。应用于其它光纤时需根据可补偿的最大色散值进行计算。
当传输距离大于120公里时，需要增加线路放大器，或者增加电中继。系统的配置需要根据实际的情况综合考虑光功率预算、色散限制、光纤非线性效应、OSNR限制以及系统成本后，得出最佳系统配置方案。推荐使用电中继解决。
l 各种光接口标准：
155Mbit/s光接口：
S-1.1：光接口发送光功率为-12dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-13dB；接收灵敏度为-32dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-29dB。光通道代价为1dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1310波长：L=[-13-（-29）-1-1-3]/(0.37+0.055)= 25.9km
最大传输距离（衰耗限制）：25.9km
对该光口可以不考虑色散受限。
622Mbit/s光接口
ITU-T建议规定S-4.1、L-4.1、L-4.2光口的最差灵敏度为-28dBm，我们设备的最差灵敏度为-30dBm，这样除去3dBm的设备富余度后，不能满足建议的要求，这点需要注意。
S-4.1：光接口发送光功率为-13.5dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-14.5dB；接收灵敏度为-30dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dB。光通道代价为1dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1310波长：L=[-14.5-（-27）-1-1-3]/(0.37+0.055)=17.6km
最大传输距离（衰耗限制）：17.6km
L-4.1： 光接口发送光功率为-2dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dB；接收灵敏度为-30dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dB。光通道代价为1dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1310波长：L=[-3-（-27）-1-1-3]/(0.37+0.055)=44.7km
最大传输距离（衰耗限制）：44.7km
L-4.2： 光接口发送光功率为-2dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dB；接收灵敏度为-30dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dB。光通道代价为1dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[-3-（-27）-1-1-3]/(0.22+0.055)=69.1km
最大传输距离（衰耗限制）：69.1km
对于622Mb/s系统，在非超长距应用时一般可不考虑色散受限问题。
2.5Gbit/s光接口
S-16.1： 光接口发送光功率为-2dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dB；接收灵敏度为-21dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-18dB。光通道代价为1dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1310波长： L=[-3-（-18）-1-1-3]/(0.37+0.055)=23.5km
最大传输距离（衰耗限制）：23.5km
对该类型光口一般不必考虑色散受限问题。
L-16.2： 光接口发送光功率为-1dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-2dB；接收灵敏度为-30.5dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27.5dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[-2-（-27.5）-2-1-3]/(0.22+0.055)=71km
最大传输距离（衰耗限制）：71km
色散限制：最大色散为1600ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
1600/20=80km，
实际中继距离为MIN(71，80)=71km
V-16.2：配合14或17dB的光放板使用，应用距离范围为80~140km。
U-16.2：配合ABPA板使用，应用距离范围为140~170km。
10Gbit/s光接口
I-64.2r： 光接口发送光功率为-2dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dB；接收灵敏度为-16.5dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-13.5dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[-3-（-13.5）-2-1-3]/(0.22+0.055)=16.4km
最大传输距离（衰耗限制）：16.4km
色散限制：最大色散为40ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
40/20=2km，
实际中继距离为MIN(16.4，2)=2km
I-64.2： 光接口发送光功率为-2dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dB；接收灵敏度为-16.5dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-13.5dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[-3-（-13.5）-2-1-3]/(0.22+0.055)=16.4km
最大传输距离（衰耗限制）：16.4km
色散限制：最大色散为360ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
360/20=18km，
实际中继距离为MIN(16.4，18)=16.4km
S-64.2a： 光接口发送光功率为-1dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-2dB；接收灵敏度为-21dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-18dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[-2-（-18）-2-1-3]/(0.22+0.055)=36.4km
最大传输距离（衰耗限制）：36.4km
色散限制：最大色散为800ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
800/20=40km，
实际中继距离为MIN(36.4，40)=36.4km
S-64.2b： 光接口发送光功率为0dB，按劣化1dB考虑，其寿命终了时发送光功率为-1dB；接收灵敏度为-16.5dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-13.5dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[-1-（-13.5）-2-1-3]/(0.22+0.055)=23.6km
最大传输距离（衰耗限制）：23.6km
色散限制：最大色散为800ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
800/20=40km，
实际中继距离为MIN(23.6，40)=23.6km
L-64.2b：加入BA板实现， 光接口发送光功率为+14dB，不必扣除富余度，其寿命终了时发送光功率为仍为14dB；接收灵敏度为-16.5dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-14dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[14-（-13.5）-2-1-3]/(0.22+0.055)=78.2km
最大传输距离（衰耗限制）：78.2km
色散限制：最大色散为1600ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
1600/20=80km，
实际中继距离为MIN(78.2，80)=78.2km
V-64.2a： 加入BA、PA及色散补偿实现，光接口发送光功率为+14dB，不必扣除富余度，其寿命终了时发送光功率为仍为14dB；接收灵敏度为-29dB，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-26dB。光通道代价为2dB，活动连接器的损耗为1dB，光缆富余度为3dB。
1550波长： L=[14-（-26）-2-1-3]/(0.22+0.055)=123.6km
最大传输距离（衰耗限制）：123.6km
色散限制：最大色散为800ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm，
800/20=40km。
我们的系统中采用啁啾光栅做色散补偿，其色散补偿量标称值为60公里和80公里。由于制作工艺的问题实际的补偿量有一定偏差，规定的最大偏差为10%。采用60km的色散补偿，色散限制距离扩展为100km；采用80km的色散补偿，色散限距离扩展为120km。 色散补偿单元加在BA前或PA后，这样不会增加通道的损耗。
实际中继距离为MIN(123.6km，120)=120km