2 DWDM色散补偿和光功率调试(24P).doc

1、02 DWDM 色散补偿和光功率调试课程目标： 色散产生及色散对 DWDM 系统的影响 色散补偿原则和色散补偿方法介绍 工程设计中色散补偿配置合理性检查 DWDW 系统对光功率的要求 ZXMP M800 光功率调试方法 ZXWM M900 光功率调试方法 CWDM M600 光功率调试方法参考资料： M900 长距离 WDM 传输系统调试指导 DWDM 系统中光功率均衡简介i目 录第 1 章 DWDM 系统色散补偿 .31.1 色散介绍 .31.1.1 色散定义 .31.1.2 色散对 DWDM 系统的影响 .41.2 DWDM 系统对色散的要求 .51.3 DWDM 色散补偿原则 .6第 2

2、 章 DWDM 系统光功率调试 .112.1 DWDM 系统对光功率的要求： .112.1.1 光功率方面的要求： .122.1.2 功率平坦度要求： .122.2 DWDM 系统功率控制方法介绍： .132.2.1 M800 城域波分系统光功率控制 .132.2.1.1 OTM 站点端到端开通业务： .132.2.1.2 OADM 站点上下波与直通波的功率均衡控制 .172.2.1.3 OADM 站点配置保护通道和未配置保护通道的光功率均衡 .182.2.1.4 OAD 单板的功率均衡 .192.2.2 M900 干线波分系统光功率控制 .212.2.3 M600 粗波分系统光功率控制 .2

3、11第 1 章 DWDM 系统色散补偿 知识点 色散定义、色散产生及影响 DWDM 系统对色散的要求 色散补偿原则 工程设计中的色散补偿合理性检查1.1 色散介绍1.1.1 色散定义 时 间光 功 率 入 射 光 脉 冲 波 形 单 模 光 纤 时 间光 功 率 出 射 光 脉 冲 波 形时 间光 功 率 入 射 光 脉 冲 波 形 单 模 光 纤 时 间光 功 率 出 射 光 脉 冲 波 形图 1.1-1 色散现象如图 1.1-1 所示，光脉冲信号进入光纤后经过长距离传输，在光纤输出端，光信号波形发生了时间上的展宽，产生码间干扰，这种现象称为色散。DWDM 系统主要使用单模光纤来传输业务，单

4、模光纤的色散主要有以下两种：1. 色度色散 脉 冲 展 宽脉 冲 展 宽图 1.1-2 色度色散02 DWDM 色散补偿和光功率调试2如图 1.1-2 所示，光脉冲信号中的不同频谱成份在光纤中的传输速度不同，导致脉冲信号传输后展宽甚至离散。DWDM 系统的业务信号通过不同频率的光载波进行传输，随着传输距离的增加，色度色散对系统性能的影响会越来越严重。2. 偏振模色散 PMD如图 1.1-3 所示，光脉冲信号在光纤中传输可描述成完全是沿 X 轴振动和完全是沿 Y 轴振动，每个轴代表一个偏振模，我们把两个偏振模到达的时间差称为偏振模色散 PMD。图 1.1-3 偏振模色散偏振模色散具有随机性，与具

5、有确定性的色度色散不同，其值与光纤制作工艺、材料、传输线路长度和应用环境等因素密切相关。1.1.2 色散对 DWDM 系统的影响 1 0 1 0 1 0InputOutp Time1 0 1 0 1 0图 1.1-4 色度色散的影响第 1 章 DWDM 系统色散补偿3图 1.1-5 偏振模色散的影响光纤的色散现象对光纤通信极为不利。图 1.1-4 和图 1.1-5 表示了色度色散和偏振模色散对光脉冲信号的影响。数字信号的频谱在传输中的脉冲展宽，导致了脉冲与脉冲相重叠现象，即产生了码间干扰。为避免误码出现，就要拉长脉冲间距，减少传输复用波道数，从而限制了系统的通信容量。另一方面，光脉冲的展宽程度

6、随着传输距离的增长而增加。为了避免出现误码，光纤的传输距离会受到限制。光模块本身在设计时对色散都有一定的容限范围，系统色散如果超出该范围，业务就会产生误码。1.2 DWDM 系统对色散的要求光纤的色散用 色散系数来衡量，色散 系数的单位为 pass/nm/km，表 1.2-1 列举了不同类型单模光纤的色散系数。色度色散大小与系统速率的平方成正比，并且具有累积性。对于 G.652 光纤来说，如果采用 800ps/nm 的光模块，10Gbit/s 信号的色散受限距离约为 40km，而 40Gbit/s 信号的色散受限距离仅有不到10km；2.5G 速率的光模块色散容限值比较大，传输距离往往比较远，

7、一般不需要进行色散补偿，以 12800ps/nm 的光模块来说，2.5Gbit/s 系统允许超长无电中继的传输距离可以达到 640km。10G 速率以上的光模块色散容限值都比较小，必须在信号传输一段距离后进行色散补偿。PMD 色散是一个随机量，系统本身无法通过什么方法来减少或者消除其影响。PMD 色散对信号速率低于 10G 的系统影响不大，超过 10G 的系统在开局时必须对 PMD 色散进行测量。02 DWDM 色散补偿和光功率调试4表 1.2-1 色散系数色散系数推荐值（ps/nmkm ）光纤类型1530nm 1550nm 1560nmG.652 15.9 17 17.6G.655（LEAF

8、) 2.5 4.2 5.11.3 DWDM 色散补偿原则色散补偿必须根据光纤类型、传输距离等精确配置。从光传输原理来看，允许系统存在一定色散可以有效防止四波混频现象，因此，系统色散补偿要求是欠补偿。以下是不同类型光纤、不同类型光模块（NRZ 和 RZ)系统对色散补偿的要求：系统色散：G.652 系统NRZ 码：最佳欠补长度约 1030kmRZ 码：最佳欠补长度约 0 20kmG.655 系统：NRZ 码：最佳欠补长度约 90km110kmRZ 码：最佳欠补长度约 40km60km局部色散G.652 系统：NRZ 码：尽可能不超过 100kmRZ 码：不超过 50km 为宜G.655 系统：NR

9、Z 码：尽可能不超过 400kmRZ 码：不超过 200km 为宜传输距离超过 800km 的系统建议用色散仪重新确认一下系统的色散情况。色散补偿按照以下原则进行配置：1. 单站点 DCM 个数尽量越少越好。第 1 章 DWDM 系统色散补偿52. 系统补偿一般是欠补偿。3. 必须保证进入 DCM 的单通道入纤光功率不能太强，参数见表 1.3-1。4. 链路中的色散分布随传输链路分布应尽可能平均，局部色散不宜过大，对于 NRZ 码的系统来说，局部色散分布尽可能不超过 100km，而对 RZ 码的系统以不超过 50km 为宜。5. 链路中的色散分布随传输链路分布以围绕 0ps/nm 上下分布为宜

10、，且最好做到上下均匀分布。6. 在必要的时候可以考虑预补偿，建议预补偿一般不要超过 30km。表 1.3-1 DWDM 系统单波入纤光功率G.652 光纤入纤功率 DCM 入纤功率40 波 4dBm/通道 0dBm/通道80 波 1dBm/通道 -3dBm/通道受非线性影响，进入光缆的单波光功率不能太高，DWDM 系统对入纤光功率要求详见表 1.3-1。对于距离比较长的跨段，为了保证光信噪比符合要求，往往会采用饱和输出光功率比较高的光放板，这种情况下，入纤功率可在表 1.3-1 基础上适当提高一些。例如在采用 HOBA2424 时，单波入纤光功率可允许达到5dBm。不管采用何种型号的 OA 单

11、板，DCM 的单波入纤功率必须严格控制，这是因为DCM 光纤的有效面积更小，非线性效应更大。以某工程的配置为例，看一下系统的色散补偿：站 名 承 德 路 涟 水 米 厂 涟 水 综 合 楼 楚 州 综 合 楼 承 德 路A向 OA及 DCM配置 D10+BA22 D20+PA22+D40+PA17/SDMT PA22/D10+BA22 D20+PA22/D10+BA22 PA17站 点 类 型B向 OA及 DCM配置 PA17+D40+PA22+D20 BA22+D10/PA22SDMT/PA22+D20 BA22+D10/PA17 BA22+D10光 纤 类 型 G.652 G.652 G.

12、652 G.652 G.652光 放 段 距 离 (km) 70 4 36 19.38光 放 段 衰 减 (dB) 20.3 2.7 15.5 6.33光 复 用 段 距 离 (km) 129.3823.8923.89附 注全 程 光 复 用 段OSNR(dB)图 1.3-1 波分工程配置举例02 DWDM 色散补偿和光功率调试6I NO U TO U TM O NO M U 4 0 D C M 1 0 O B A 2 2 2 0M O NS I NO U TI N图 1.3-2 发送端 DCM 配置（承德路发涟水米厂方向）I N O U TI NO U TM O NS o u tO U TI

13、 NI N O U TM O NS o u tO U TI NO P A 2 2 1 7L A C TO P A 1 7 1 7 O D U 4 0D C M 2 0D C M 4 0I NM O N图 1.3-3 接收端 DCM 配置（涟水米厂收承德路方向） 该工程配置为 4010G 系统，采用 G.652 类型的光纤传输，业务单板群路口光模块采用 NRZ 编码。对照色散补偿原则，系统最佳欠补长度约1030km。单个跨段的距离最远为承德路 -涟水米厂之间，而这一段的色散补偿为 70km（DCM10+DCM20+DCM40 ） 。 在满足色散补偿要求的情况下，DCM 个数越少越好。如果没有合适

14、的 DCM模块和跨段距离相匹配，可以允许两个不同型号的 DCM 级联在一起使用，但是级联的 DCM 数量一定不能太多。如图 1.3-3 所示，用 DCM（20）+DCM（40）来替换 DCM（ 60） 。距离比较远时一般采用色散预补偿+线路补偿的方式，如图 1.3-2 在承德路预补偿了一块 DCM（10） ，在涟水米厂采用 DCM（20）+DCM（40）进行线路补偿。 DCM 的单波入纤光功率-3dBm。在业务发送端，进入 DCM 的单波入纤光功率一般都在-8dBm 以下，本身就是满足要求的。在业务接收端，如果为一级放大，DCM 放置在 OA 之前，经过光缆的损耗，单波光功率往往会比较低，是否低于-3dBm，需要实际测量一下；如果为二级放大，DCM 放在