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1、一、概述为了规范合理地组建光传输网，光传输中继距离是前提。光传输中维传输距离与设备的性能、所采纳的光纤性能、两端光设备间线路传输的连接器件等有关。传输距离的长短影响着组建光传输网敏捷性、投资规模。为提高我们组建光传输网设计的科学性，有必要对各光中继传输距离进行核算。卜.面将分别总结影响光传输中继距离的各种因素及计算方法.二、影响光传输距离因索在发送机与接收机之间影响信号传输距离的因素有许多，不同的物理媒介会给信号带来不同的影响，从上面的示意图看我们可以从光设备、光缆设施和光连接器三个方面考虑影响信号传输距离的因素。1 .光设备对信号传输的影响光信号的传输距离受限于光设备的光口类型。SDH中的光
2、接口按传输距离和所用的技术可分为三种.即局内连接、短距离局间连接和长距离局间连接。为了便于应用，将不同的光口类型用不同的代码（如S-16.1）来表示：第一个字母表示应用场合：1表示局内通信：S表示近距通信：1.表示长距通信；V表示甚长距通信：1.表示超长距：字母后第一个字母表示STM的等级：字母后其次个字母表示工作窗口和所用光纤类型：空白或1表示工作波长是1310nm所用光纤为G.652,2表示工作波长为155Onm所用光纤为G.652、G.654,5表示波长1550nm所用光纤为G.655。另：电接口仅限STMT等级、PDH接口。应用类型局内局间短程长程光源标称波长(nm)131013101
3、55013101550光纤类型G.652G.652G.652G.652G.652G.653距离(km)2154()8()STM等级STM-II-IS-1.1S-1.21.-1.11.-1.21.-1.3STM-I1-4S-4.1S-4.21.-4.11.-4.21.-4.3STM-161-16S-16.1S-16.21.-16.11.-16.21.-16.3注：表内)建离用r分类而不是用于规范2 .光纤对信号传输的影响光在光纤中传输，主要受到光纤的衰减及色散的影响，另外我们在工程实际设计中还耍考虑到两段光纤间接头的损耗、光通道代价、光缆富余度和高速传输存在的偏振模色散(PMD)等。在光传输系统
4、中，光纤的衰减是不行确定的因素，不同厂家的光纤在不同的环境均有不同的衰减值，不同工艺的光纤接续的衰减也不同：光纤在不同的光波长传输，损耗也不同的。详细的参数见有关厂家的资料及参照国家通信行业的有关标准。这里介绍六种典型单模光纤的性能和应用：a.一非色散位移单模光线QI652光纤诙露口星老湖菖涕的布性能校场直径(U11)波长cc(nn)零色改波长工作波长圾大裒减系数dBkn)北大色依系数(ps(nmk)-R(1.:1310nm8.6-9.50.7cc1260c1.250Xci(125013101310或15501310nn0.401550nn0.40131Ont1.:01550n11:17应用场
5、合最广泛用于数据通信和模拟图17ps(nmkn)R1.68了高速率、象传输媒介,其缺点是工作波长为155Onm是色依系数高达远距诙通信的发展I件能校场直径(U11)板止波长cc(n)零色改波长工作波长圾大裒减系数(dBkn)北大色依系数(ps(nmk)要求他131O11119.3O.51550nm1.0.50.7cc1260c1.250XeiWI2501300-13221280-16251310nn:0.351550nn:0.31.550nn:0.21-0.2应用场合这种光纤的优点足:作波长慈的传输系统，它可提供120个E书宽，EP1280-1625nn.故其主要用于密集波分发用的城域网，更多
6、的可用信道.b.色散位移单模光纤(G.653)的生能及应用：性能模场直楂(m)兹止波长ACC(nm)零色政波长工作波长最大衰减系数(dBkm)最大色敢系数(ps(nmkn).71.1310nn:8.3cc127Oc1250XCjSI27015501550155OnnO.251525-1575nm3.5应用这种光纤的优点是在1550nmI(波长衰然系数和色曲系数均很小。它必适用于仙信逆儿rr场合米海底系统f1.长距密1.地通信干现.但用干波分复川信号住输系统时存在何即.境止波长位移单模光纤(G.654)的性能及应用：性能模场直径Ma)嵌止波长cc(nm)零色散波长工作波长坡大衰改系数(dBkn)
7、呆大色散系数(ps(nmkn)要求G1550nu:10.5cc15301350c截止波长XCC(nn)零色放波长工作波长最大衰减系数(dBkm)H大色敝系数Unm1.”和波分灾用结合tT,JWNI1.匕11VX1tXCIX二的WmI和DWM1.的Sf速传输系统中性能F坦单程光纤的性能及应用：模场直径(m)截止波长ccnn)零色散波长工作波长最大衰减系数(dBkn)鼓大色放系数ps(nnkm)131.0nm：8127OI3IO和1550075501310nm0.25155OmnW0.30131Onm:01.550mi:11155Onm:0，；：场合这种光纤的优点是在1310155Onm工作波长范
8、国内低色散，但其折射率剖面结构史杂，制造难度大，尤其是该光纤的也被大，肉实用距掰很远，色散补偿单模光纤的性能及应用，性能模场在任(H)处止波长CC(nw)零色散波长工作波长最大衰减系数(dBka)八大色散系数155015501550nmz1.001550nm:-80-150应用场合这种光纤的优点是在155Onm工作波长范国内有很大的负色收，其主要用作G.652光纤工作波长由On由容升级至155Onm的进行色放补恺.3 .光连接器对信号传输的影响S、R点间其他连接器损耗,如ODF等FC型平均0.8dB个，PC-平均0.5dB个，一般取2*0.5三、光传输距离计算方法在光传输系统中，在已选好的光纤
9、类型上开通光传输系统，传输距离将受到损耗和色散两种因素的影响及设备的有关性能影响。在每个中继段中，须耍进行光功率预算，在允许的范围内选用合适的光接口板类型。1.SDH的光传输距离计算方法在SDH光传输中,目前,ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655中分别定义了4种不同设计的单模光纤。其中G.652光纤就是目前广泛运用的单模光纤，称为131Onn波长性能母佳的单模光纤,它可以应用在1310nm和155Onm两个波长区:G.653光纤称为155Onm波长性能最佳的单模光纤,主要应用于155Onm工作波长区；G.654光纤称为截止波长移位单模光纤，主要应用于须要很长再生段距离
10、的海底光纤通信：G.655光纤是非零色散移位单模光纤,适于密集波分更用(DM)M)系统应用.依据工程的详细状况,在本地网建光传输建议全部运用符合G.652建议的光纤,并依据不同的敷设方式选择不同程式的光缆。如选用符合G.655建议的光缆，应能满意】31Onm窗口传输的要求，选定了光纤的类型，在进行光传输中继段距离预.算计算时，必需考虑衰减受限距离及色敬受限距离，为保证能满意最坏状况要求，选择两者之中较小值作为可用传输班离。1. 1衰减限制衰履限制中继段长度Si算1.=(Ps-Pr-Ac-Pp-Me)/(Af+As)PS-平均放射功率Pr一最小灵敏度Pp一光通道代价，也就是设备富余度。由于设备时
11、间效应(设备的老化)和温度因素对设备性能影响所需的余量，也包括注入光功率、光接受灵敏度和连接器等性能劣化，一般取IdB或2dBAc一连接器衰减和，包含S和R点间除设备连接淞C以外的其它连接器(如ODF等)哀减，如ODF等FC型平均0.8dB个，PC型平均0.5dB个,一般取2*0.5Af光纤衰减系数(在13】Onm中取0.36dBkm,在1550nm中取0.22dBkm)MC一蛾路富余度，可取0.05-0.IdB/km,在一个中一段内,光缆富有度不宜超过5dB.般预算距离小于30km时取0.IdBZkm.大于30km时取3dB(注：当MC取0.IdBZkm时预算公式改为1.=(PS-Pr-AC
12、-Pp)/(Af+As+三c)As一光纤接头平均衰减(活接头取0.5dB个，死接头取0.08dB个)注：上面计算中继段距离的取值，仅作为参考为了满意衰减限制可通过下面方法求得：(1)最长限制传输距离PS取最小平均放射功率，Pr取光口最小接收灵敏度，得出长限制距离1.(2)最短限制传输距离PS取最大平均放射功率，Pr取光接收过我功率,McXZO,得出短限制距离U1.2色散限制色效限制的中继段长度1.d=DBaX/IDIDmax:光传输收发两点间的允许的最大色散值；IDI：光纤色散系数,在G.652光纤中131Onm取3.5Psnm.km,在1550nm取18Psnm.km中维段范围：1.min(
13、1.,1.d).1.3偏振模色散(PMD)受限系统偏振模色散受限电高的计算和解决方法：1.=(PtP)2其中：Pt指光口的PMD容限(对于IOGb/s信号,Pt=IOps=(1/A)1/2)A为系统速率(Tb/s),P为光缆实际测试的PMD值。例如某段光纤PMD值为1.2pskm1.2,那么对于IoG系统来说：PMD受限距离=(10/1.2)169.Mknu2. WDM的光传输距离计算方法随若技术的进展，及数据业务的快速增长，通信业务的快速增长，在通信行业中，越来越多的光传输采纳了波分发用(WDM).在波分复用中，要增加传输中继距离，主要是克服光纤对光波信号的衰减或由光纤引起的色故影响。(1)
14、规则设计法(称固定费耗法)：得用色散受限式公式1及保证系统信噪比的哀耗受限式公式2,分别计算这二式，取其较小值。此方法适用段落比较匀称的状况.1.=II公式In1.-g(Aspon-EAC)公式2中：1.为保证信噪比的衰减受限的再生段长度(km)n为WDM系统应用的应用代码所限制的光放段数量Aapan为最大光放段衰耗。其值应小于并等于WDM系统采纳的应用代码所限制的段落衰减(dB)AC为MPI-S,R点或S,R或S,MP1.-R之间全部连接器衰减之和(dB)Af为光纤衰减常数（dBkm）AmC光线路维护每公里余殳（dBkm）（2）简易的信噪比计修方法：光规刚设计法不能满意实际应用的要求时，可采
15、纳色散受限式（公式1）及简易的信噪比计克式（公式3）进行系统设计，即利用保证色散受限和系统的信噪比来确定再生段/光放段的长度。此方法适用光放段衰耗差别不太大的状况。0SNRs=58+P1.,IM-Nf-Aspan-IO1.gN（公式3）OSNR、为N个光放段后的每通路光信噪比（dB）M为通路数量PWiM为每通路的平均输出功率（dBm）Nf为光放大器的噪声系数Aspan为最大光放段损耗（dB）在信噪比（OSNR）的计算中，取光港波器带宽0.Inm,在每个光放段Ir点及MPId?点的各个通路的OSNR大于22dB的状况下，由光放段损耗来确定光放段的长度，也可确定通过几个OA级联的再生段长度。（3）
16、专用系统计算工具计算：在上述两种均不能满意系统OSXR的状况下,要采纳专用系统计算OSNR来确定。上面有关公式的些取值，请参见中华人民共和国通信行业标准（长途光缆波分曳用（WDvD传输系统工程设计暂行规定）及设备厂家的参数。四、设计须要留意的问题（1）光口板的选择在组建传输中，耍考虑到光口板接收功率、放射功率的上限值及下限值，依据不同路由长度，选择适当的光口板类型（局内、短距尚、长矩离、超长距离）。在设计中，选用不同类型光口板时，在通过计算其母大的传输距离，不能满意须要时，须要增加光衰减或光功率放大器.在局内的光设备组网（或传输距离较近）,一般选用局内通信用的光口板（II）。当传输路由长度较长时，也可考虑加光放大器来实现长传输距离的传输。在本地传输网设计中，常不作考虑.（2）不同波长光门板的选择在组建个传输网络时,采纳光接口板的类型影响到传输中继距离，一股，1550波长窗口的传输距离都优r1310nm波长的光接口板.在本地网设计中，一般采纳131Onm窗口,长途网常采纳155Onm窗口。同中继段内，对应的两光接口板应同时工作在同波长（即相同的工作窗11）.（3）光传输设备厂家的技术参数不同光传输设备厂家的技术参数也不同，在设计中耍留意设计文件中的光传输设备技术参数与所选择的光传输设备厂家是否一样。
