光接口分类统计指标及最大支持公里
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表5.1.1-1 光接口分类(第一类)应用局内短距离局间长距离局间标称波长(nm) 1310 1310 1550 1310 1550 1550光纤类型G.652 G.652 G.652 G.652 G.652 G.653距离(km) ≤2~15 ~15 ~40 ~80 ~80STM-1 I-1 S-1.1 S-1.2 L-1.1 L-1.2 L-1.3STM-4 I-4 S-4.1 S-4.2 L-4.1 L-4.2 L-4.3STM-16 I-16 S-16.1 S-16.2 L-16.1 L-16.2 L-16.3表5.1.1-2 光接口分类(第二类)应用长距离局间标称波长(nm) 1310 1550 1550 1550 1550光纤类型G.652 G.652 G.653 G.652 G.653距离(km) ~60 ~120 ~120 ~160 ~160STM-1 - - - - -STM-4 V-4.1 V-4.2 V-4.3 U-4.2 U-4.3STM-16 - V-16.2 V-16.3 U-16.2 U-16.3续表5.1.1-2 光接口分类(第二类)应用局内标称波长(nm) 1310 1310 1550 1550 1550 1550光纤类型G.652 G.652 G.652 G.652 G.653 G.655距离(km) ~0.6 ~2 ~2 ~25 ~25 ~25STM-64 I-64.1r I-64.1 I-64.2r I-64.2 I-64.3 I-64.5续表5.1.1-2 光接口分类(第二类)应用短距离局间长距离局间标称波长(nm) 1310 1550 1550 1550 1310 1550 1550 1550 1550光纤类型G.652 G.652 G.653 G.655 G.652 G.652 G.653G.652 G.653距离(km) ~20 ~40 ~40 ~40 ~40 ~80 ~80 ~120 ~120STM-64 S-64.1 S-64.2 S-64.3 S-64.5 L-64.1 L-64.2 L-64.3 V-64.2 V-64.3注:表中表示应用场合的代码含义为:字母I表示局内通信;字母S表示短距离局间通信;字母L表示长距离局间通信;字母V 表示很长距离局间通信;字母U 表示超长距离局间通信;字母r 表示同类型缩短距离应用;字母后第一位数字表示STM的等级;字母后第二位数字表示工作窗口和所用光纤类型,其中:1或空白表示工作波长为1310nm,所用光纤为G.652光纤;2 表示工作波长为1550nm,所用光纤为G.652光纤;3 表示工作波长为1550nm,所用光纤为G.653光纤。
1 附录1.1 附录一:再生段距离计算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。
采用最坏值法设计时,损耗受限系统的实际可达再生段距离可用下式来估算:L=P-P-P-2A-M T R p CfCαα+s式中:PT-表示寿命终了时发送光功率(dBm)PR-表示寿命终了时接收灵敏度(dBm)(BER≤10E-12)Pp-表示光通道代价(dB) -----在G.652光纤上一般对于STM-1/4,取1dB;对于STM-16,类型S-16.1,L-16.1取1dB,类型L-16.2,V-16.2,U-16.2取2dB。
Ac-表示每个活动连接器损耗(dB)Mc-表示系统富裕度(dB)光纤衰减系数(包括光纤熔接头衰耗)1.31μm af=0.37dB/km1.55μm af=0.22dB/km每个活动连接器损耗:Ac=0.5 dB光纤熔接头平均衰减:as =0.055 dB/Km系统富裕度:Mc=3dB1.155Mbit/s光接口:长距离光接口发送光功率为-4dBm,按劣化1dBm考虑,其寿命终了时发送光功率为-5dBm;接收灵敏度为-36dBm,按劣化3dBm考虑,其寿命终了时的接收灵敏度为-33dBm.1.31μm长距离:[-5-(-33)-1-1-3]/(0.37+0.055)=54.1Km1.55μm长距离:[-5-(-33)-1-1-3]/(0.22+0.055)=83.6Km最大传输距离(衰耗限制):83.6Km2.622Mbit/s光接口622Mbit/s光器件:S-4.1:光接口发送光功率为-13.5dBm,按劣化1dBm考虑,其寿命终了时发送光功率为-14.5dBm;接收灵敏度为-30dBm,按劣化3dBm 考虑,其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-14.5-(-27)-1-1-3]/(0.37+0.055)=17.6kmL-4.1:光接口发送光功率为-2dBm,按劣化1dBm考虑,其寿命终了时发送光功率为-3dBm;接收灵敏度为-30dBm,按劣化3dBm考虑,其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-3-(-27)-1-1-3]/(0.37+0.055)=44.7kmL-4.2:光接口发送光功率为-2dBm,按劣化1dBm考虑,其寿命终了时发送光功率为-3dBm;接收灵敏度为-30dBm,按劣化3dBm考虑,其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-3-(-27)-1-1-3]/(0.22+0.055)=69.1kmV-4.2:光接口发送光功率为-2dBm,按劣化1dBm考虑,其寿命终了时发送光功率为-3dBm;接收灵敏度为-38.5dBm,按劣化3dBm考虑,其寿命终了时的接收灵敏度为-35.5dBm.[-3-(-35.5)-1-1-3]/(0.22+0.055)=100km最大传输距离(衰耗限制):100km622Mbit/s色散限制:根据ITU-T建议G.957 ε=B·D·L·δλ×10-6ε=0.306(单模光发送模块)B为传输速率(Mbit/s)D为光纤色散系数( 1.55μm:D=20 ps/nm.km)L为传输距离δλ为光源的均方根谱宽,一般SLM: -20dB谱宽δλ-20=1nm,δλ=δλ-20/6.07D.L=ε×δλ106B=(0.306×106)/(622.080×1/6.07)=2986 ps/nm1.55μm时:距离:L=2986/20=149.3Km所以,对于622Mb/s系统,一般可不考虑色散受限问题。
光接口是光纤通信系统的特有接口,它的指标测试依据由实际设计要求来确定。
图5-13中的S,R点为光接口,在S点的主要指标有平均发送光功率和消光比,在R点的主要指标有接收机灵敏度和动态范围。
1.平均发送光功率(1)平均发送光功率的含义平均发送光功率是指在光端机正常工作条件下输出的平均光功率,即光源尾纤输出的平均光功率.平均发送光功率的功率值用PT(μW)表示,电平值用LT( dBm)表示,光功率值与电平值之间的关系是:一般把dBm作为平均发送光功率的单位,平均发送光功率与光源类型、标称波长、传输容量、光纤类型有关.例如一个速率为139 264 kbit/s的单模光纤通信系统,标称波长为1 3 10nm,采用LD光源时,平均发送光功率应大于或等于一9dBm.还要指出的是,对于一个实际的光纤通信系统,平均发送光功率并不是越大越好.虽然,从理论上讲,发送光功率越大,通信距离就越长,但光功率太大会使光纤工作在非线性状态,这种非线性效应会对光纤产生不良影响,所以PT应有合适的数值.(2)测试方法平均发送光功率的测试方框图如图5-14所示.各种指标的测试都要送人测试信号,不同码速的光端机要求送入不同的PCM测试信号.速率为2 048 kbit/s和8 448 kbit/s的光端机送215-l序列的伪随机码,其速率为34 368 kbit/s和139 264 kbit/s的光端机送223一l序列的伪随机码,且2 048 kbit/s,8 448k bit/s和34 368 kbit/s三种速率的码型应为HDB3码,139 264 kbit/s速率的码型应为CMI码.误码仪的作用就是应能产生这些不同速率、码型和长度的伪随机测试信号.具体测试步骤如下:①如图5-14所示,将误码仪、光功率计与光端机连接.其中光纤测试线将光端机输出活动连接器与光功率计输入活动连接器相连.②误码仪发送符合要求的伪随机测试信号.③读取光功率计上的数值即是平均发送光功率,说明:①平均发送光功率与注入光源的电流大小有关,测试时的注入电流应是系统正常工作时的注入电流。
EPON技术由IEEE 802.3 EFM工作组进行标准化。
2004年6月,IEEE 802.3EFM工作组发布了EPON标准——IEEE 802.3ah(2005年并入IEEE 802.3-2005标准)。
在该标准中将以太网和PON技术相结合,在无源光网络体系架构的基础上,定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议,以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。
此外,EPON还定义了一种运行、维护和管理(OAM)机制,以实现必要的运行管理和维护功能。
在物理层,IEEE 802.3-2005规定采用单纤波分复用技术(下行1490 nm,上行1310 nm)实现单纤双向传输,同时定义了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D两种PON光接口,分别支持10 km和20 km的最大距离传输。
在物理编码子层,EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准,采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1 Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。
在数据链路层,多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的EPON系统中实现点到点的仿真,支持点到多点网络中多个MAC客户层实体,并支持对额外MAC的控制功能。
图1示意了EPON协议参考模型及多点MAC 控制协议的位置。
MPCP主要处理ONU的发现和注册,多个ONU之间上行传输资源的分配、动态带宽分配,统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。
利用其下行广播的传输方式,EPON定义了广播LLID(LLID=0xFF)作为单拷贝广播(SCB)信道,用于高效传输下行视频广播/组播业务。
EPON还提供了一种可选的OAM功能,提供一种诸如远端故障指示和远端环回控制等管理链路的运行机制,用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。
此外,IEEE 802.3-2005还定义了特定的机构扩展机制,以实现对OAM功能的扩展,并用于其他链路层或高层应用的远程管理和控制。