有中繼器的開放海纜通信系統(tǒng)技術(shù)要求

1有中繼器的開放海纜通信系統(tǒng)技術(shù)要求本文件規(guī)定了有中繼器的開放海纜通信系統(tǒng)的系統(tǒng)組成及參考點(diǎn)、系統(tǒng)技術(shù)要求、系統(tǒng)性能和測(cè)試要求等。本文件適用于有中繼器的開放海纜通信系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、工程建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T9771(所有部分)通信用單模光纖系列YD/T2283-2020海底光纜T/CCSA262-2019有中繼近海光纜通信系統(tǒng)技術(shù)要求ITU-TG.664光傳送系統(tǒng)的光安全程序和要求(OpticalsafetyproceduresandrequircmentsforopticaDWDMfrequencygrITU-TG.971海底光纜系統(tǒng)通用特征(Generalfeaturesofopticalfibresubmarinecablesystems)wavelengthdivisionmultiplexingapplicationsforrepeateredopticalfibreIEC60825-1激光器產(chǎn)品安全第1部分設(shè)備分類與需求(Safetyoflaserproducts-PartI:EquipmentclassificationandrequIEC60825-2激光器產(chǎn)品安全第2部分：光纖通信系統(tǒng)安全(Safetyoflaserproducts-Part2:Safetyof3術(shù)語和定義T/CCSA262-2019界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。有中繼海底光纜通信系統(tǒng)repcateredsubmarinecablesystem海底線路中采用海底光中繼器的海底光纜通信系統(tǒng)。2傳輸終端設(shè)備transmissionterminateequipmen位于終端站內(nèi)的海底傳輸線路終端設(shè)備。[來源：T/CCSA262-2019,3.2]開放海纜通信系統(tǒng)opensubmarinecablesystem基于同一個(gè)帶有中繼器的海底光纜線路并且陸地上支持來自于不同供應(yīng)商傳輸終端設(shè)備的海底光開放海纜線路部分interoperablecableportion開放海纜通信系統(tǒng)中光褐合接入設(shè)備之間的線路部分。光耦合接入設(shè)備opticalcouplingjunction用于耦合接入不同終端設(shè)備光信號(hào)的設(shè)備。系統(tǒng)基于同一個(gè)開放海纜線路并且支持多個(gè)來自于不同供應(yīng)商的傳輸終端設(shè)備光信號(hào)功率與總噪聲功率的比值，其中總噪聲包括線性噪聲和光纖非線性效應(yīng)引起的噪聲，信號(hào)沒有帶寬限制，噪聲帶寬為12.5GHz或0.1nm(在1550nm處),單位為分貝(dB)。光信號(hào)功率與總噪聲功率的比值，其中總噪聲包括線性噪聲和光纖非線性效應(yīng)引起的噪聲，信號(hào)和噪聲采用相同帶寬，單位為分貝(dB)光纜終端設(shè)備cableterminatingequipment用于提供傳輸終端設(shè)備光纖與海底光纜間連接接口，以及遠(yuǎn)供電設(shè)備與海底光纜供電導(dǎo)體間接口的兩端傳輸終端設(shè)備之間的雙向傳輸光通道。34縮略語ASE放大器自發(fā)輻射(AmplifiedSpontaneousEmission)BOL壽命開始(BeginningofLife)BU分支單元(BranchUnit)CTE光纜終端設(shè)備(CableTerminatingEquipment)DLS數(shù)字線路段(DigitalLineSection)DP-16QAM雙偏振16階正交幅度調(diào)制(DualPolarization-16QuadratureAmplitudeModulation)DP-QPSK雙偏振正交相移鍵控幅度(DualPolarization-QuadraturePhaseShifKeying)EOL壽命終了(EndofLife)FEC前向糾錯(cuò)(ForwardErrorCorrection)GAWBS聲導(dǎo)波布里淵散射(GuidedAcousto-optieWaveBrllouinScattering)GOSNR廣義光信噪比(GeneralizedOpticalSignaltoNoiseRatio)GSNR廣義信噪比(GencralizedSignaltoNoiseRatio)MPI主光通道接口(MainPathInterface)OA光放大器(OpticalAmplificr)oCJ光耦合接入設(shè)備(OpticalCouplingJunction)OSE海底光均衡器(OpticalSubmarineEqualizerOSR海底中繼器(OpticalSubmarineRepeaterPDF正色散單模光纖(PositiveDispersionsingle-modeFibre)PDL偏振相關(guān)損耗(PolarizationDependentLoss)PFE遠(yuǎn)供電設(shè)各(PowerFeedingEquipment)PMD偏振模色散(PolarizationModeDispersion)PoP業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)(PointofPrescnce)ROADM可重構(gòu)光分插復(fù)用器(RconfigurableOpticalAdd/DropMaltiplexer)RRC根升余弦(RootRaisedCosine)TTE傳輸終端設(shè)備(TransmissionTerminalEquipment)TVSP時(shí)域變化系統(tǒng)代價(jià)(TimeVaryingSystemPenalwSS波長選擇開關(guān)(WavelengthSeletiveSwich)XPM交叉相位調(diào)制(cross-PhaseModulation)5系統(tǒng)組成及參考點(diǎn)5系統(tǒng)參考點(diǎn)主要有：——IPI-S、表示位于0C之前的TTE輸出接口處的開放海纜線路參考點(diǎn)；——IPI-Rm表示位于0CJ之后的TTE輸入接口處的開放海纜線路參考點(diǎn)；——MPI-Sy表示位于CTE輸出接口之后的光纖連接處的參考點(diǎn)：——MPL-RM表示位于CTE輸入接口之前的光纖連接處的參考點(diǎn)。6系統(tǒng)技術(shù)要求6.1光信號(hào)加載要求端到端系統(tǒng)性能通過在發(fā)射端預(yù)加載非偏振的DWDM通道光信號(hào)獲得。加載光信號(hào)可以是濾波后的ASE信號(hào)或者業(yè)務(wù)通道信號(hào)。圖33給出了在發(fā)射端加載的光信號(hào)示意。8——相鄰?fù)ǖ肋吘壍竭吘墝挾?峰值下降3dB處):p—工作系統(tǒng)通帶。通道中心頻率間隔(C),用于確定加載海纜系統(tǒng)光信號(hào)的中心頻率。通道中心頻率和頻率間隔不一定要與ITU-TG.694.1的頻率柵格保持一致通道光功率包含了ASE噪聲功率。在測(cè)試時(shí)，在發(fā)射端為了保障平坦輸入，所有通道上的單通道光功率(Po)應(yīng)保持一致(平坦度通常要求不超過2dB),單通道光功率可以用式(1)來計(jì)算Po=TOP-10log??N式中：Po——單通道光功率，單位為毫瓦分貝(dBm):TOP—中繼器的總輸出功率，單位為毫瓦分貝(dBm);N—正整數(shù)，表示光譜中通道數(shù)量。6發(fā)射光功率與接收光功率間增益的最大差值是系統(tǒng)的增益偏離。正增益偏離時(shí)需要業(yè)務(wù)通道降低輸入光功率：負(fù)增益偏離時(shí)，需要業(yè)務(wù)通道進(jìn)行光功率預(yù)加重。圖4示意了光信號(hào)加載下發(fā)射端光譜和接收端光譜，并給出了發(fā)射端和接收端的每通道光功率以及收發(fā)光功率差導(dǎo)致的正負(fù)增益偏離。通常規(guī)定系統(tǒng)最差情況下的正增益偏差和負(fù)增益偏離。a)發(fā)射端光譜和接收端光譜正增益偏離負(fù)增益偏離b)增益偏離示意當(dāng)多個(gè)通道的正增益偏離或負(fù)增益偏離發(fā)生時(shí)，需給出光譜的增益斜率，圖5示意了以系統(tǒng)端到端增益斜率方式呈現(xiàn)的增益偏離。78式(8);9YD/TXXXX—202X海底中繼器(OSR)應(yīng)滿足T/CCSA262-2019要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)每個(gè)數(shù)字線路段(DLS)的性能要求進(jìn)行規(guī)范，性能要求應(yīng)至少包括中繼器總輸出光功率、中繼器數(shù)量、中繼器噪聲系數(shù)，以及海續(xù)通信系統(tǒng)帶內(nèi)監(jiān)控通道的頻率和監(jiān)控通道寬度相關(guān)的信息。海底中繼器(OSR)工作在功率鎖定模式海底數(shù)字線路段中總的中維器數(shù)量，應(yīng)分陸地部分和海底部分給出。海纜通信系統(tǒng)在0SR中規(guī)定了帶內(nèi)監(jiān)控通道，用于故障定位分析，帶內(nèi)監(jiān)控通道分布在系統(tǒng)工作通帶的兩側(cè)，如圖9所示，規(guī)定了通道的通帶寬度。工作通道頻率/THz監(jiān)控通道通帶/頻率/THz圖9帶內(nèi)監(jiān)控通道及工作通帶示意分支單元(BU),包括ROADM分支單元(ROADM-BU),應(yīng)滿足T/CCSA262-2019要求。系統(tǒng)應(yīng)提供海底光纜系統(tǒng)登陸點(diǎn)間BU的數(shù)量、BU插入損耗以及BU在跨段中位置。光均衡器應(yīng)滿足TICCSA262-2019要求，可以多種方式用于對(duì)系統(tǒng)的增益進(jìn)行整形或傾斜。系統(tǒng)應(yīng)提供形狀均衡器的數(shù)量、斜率均衡器的數(shù)量、均衡器的損耗以及周期性位置。6.11維修要求系統(tǒng)維修詳見ITU-TGsup.41。根據(jù)維修導(dǎo)則，在海底光纜系統(tǒng)的生命周期中，在深水區(qū)每1000km可以有1次維修；在淺水區(qū)每15km可以有1次維修，且在生命周期中最少應(yīng)支持有5次維修系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確規(guī)定分配給深水區(qū)維修和淺水區(qū)維修的SNRAsn劣化。7系統(tǒng)性能和測(cè)試要求7.1系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)要求開放海纜通信系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)見表1。表1系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)表?xiàng)l件下)平均線性信噪比SNRAsi在6.中2定義件下)衡條件下)的均銜條件下)2.2標(biāo)稱跨段長度[km]2.3跨段衰減[dB]24累積色散Ipsnm]2.5平均PMD[ps'sgrt(km)3.1中繼器總輸出光功率[dBm]3.2中繼器哚聲系數(shù)[dB]3.4系統(tǒng)工作通帶[GHz]4.1有效面積[μm2]4.3成纜后光纖衰減[dB/km]4.4光纖色散斜率@1550nm4.5光纖非線性系數(shù)[W]BU插損[dB]序號(hào)設(shè)計(jì)值(水下部分)√3SMRas系統(tǒng)值，等于第1行減去第2.2行、456均衡性能而帶來的SNRas代價(jià)。7SMRg,第3行的SNR和第3行√8初始(BOL)整個(gè)工作波段均衡后的SNR?9的SNR?值。第10行SNR?值等于第710行SNR?s,第7行的SNRw和第7行SMRs:最差值和GSNR最差值?！獭涕_放海纜系統(tǒng)測(cè)試開放海纜通信系統(tǒng)中開放海纜線路的關(guān)鍵性能參數(shù)是GSNR,用于測(cè)試開放海纜線路的GSNR需要滿足以下條件 系統(tǒng)符合高斯噪聲模型：——相干轉(zhuǎn)發(fā)器具備Q與SNRror間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系；——相干轉(zhuǎn)發(fā)器符合下面要求；●采用DP-QPSK或DP-16QAM調(diào)制方式：●相鄰?fù)ǖ赖妮d波間隔不超過波特率的1.15倍：·頻譜整形采用滾降因子不超過0.1的根升余弦(RRC);測(cè)試必須在整個(gè)系統(tǒng)工作通帶范圍內(nèi)進(jìn)行。由于放大器的噪聲指數(shù)、散射效應(yīng)、增益形狀、非線性等頻率相關(guān)性，光信號(hào)在傳輸過程中性能變化與頻率具有相關(guān)性。由于海底中繼器的功率限定特性，以及光譜燒孔效應(yīng)，這個(gè)傳輸特性也將隨著輸入功率的變化而變化，因此SNR?F、SNRar、SNRmr在整個(gè)系統(tǒng)工作通帶范圍內(nèi)是不同的?？紤]到整個(gè)系統(tǒng)工作通帶內(nèi)全放置測(cè)試相干轉(zhuǎn)發(fā)器板卡比較困難，建議測(cè)試時(shí)至少3個(gè)通道放置測(cè)試相干轉(zhuǎn)發(fā)器，其余通道用ASE噪聲作為填充光源，如圖A.1所示，ASE噪聲可采用連續(xù)或通道化的。圖A.1SNRer和/或CSNR測(cè)試通道配置圖圖A.2顯示了不同SNR的貢獻(xiàn)，其中包括了被測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)器板卡背靠背性能曲線和經(jīng)傳輸后的性能曲線。在相干轉(zhuǎn)發(fā)器滿足