目前,波分復用技術日趨成熟,以2.5Gb/s和10Gb/s為基礎的DWDM系統已經在各個一級干線、二級干線乃至于城域網中得到應用。因此,以下將從目前廣泛應用的2.5 Gb/s~10 Gb/s DWDM系統來分析比較光纖的傳輸性能。
在以2.5 Gb/s為基礎的DWDM系統中,傳輸系統的色散容限較大,每通道可達12 800 ps/Iqm,不存在色散補償問題。因此,單從色散的角度來說,在600 km左右的光復用段設置情況下,對于工作在1550 nm窗口的2.5 Gb/s SDH系統和以2.5 Gb/s為基礎的DWDM系統,采用G.652光纖和G.655光纖并無不同。當然,由于G.655光纖色散系數較小,在不需要色散補償的情況下,無電中繼距離較采用G.652光纖長,對于LEAF光纖,理論計算可達1700 km。目前,以2.5 Gb/s為基礎的DWDM系統一般采用G.652光纖,無電中繼距離可達640 km。當然也可采用G.655光纖開通2.5 Gb/sDWDM系統,只是從實際的應用來看,采用G.655光纖的優勢不夠明顯;而從投資成本的角度看,采用G.652光纖又是非常經濟的。因此,在以2.5 Gb/s為基礎的DWDM系統中,采用G.652光纖是非常合適的。
10Gb/s SDH和DWDM系統的色散容限一般為800 ps/nm,最大也不過1600 ps/nm。理論上講,采用G.655光纖后,與G.652光纖相比,可以大大減少光纖色散的補償量。這也是目前在應用10 Gb/s DWDM系統的情況下廣泛采用G.655光纖的原因。但是,對于lOGb/s為基礎的DWDM系統,由于影響的因素較多,不僅是傳統的衰減、色散等參數,還包括偏振模色散(PMD)、非線性效應(包括SPM、XPM、FWM等)、功率均衡、色散斜率均衡等。因此,10Gb/sDWDM的系統配置是各方面參數達到優化的綜合結果,在系統設計時,應綜合考慮上述所有參數。通過對幾個廠家在G.652和G.655兩種光纖上開通10 Gb/s DWDM系統時的站段沒置進行比較,可以得知,不同廠家的產品所適應的兩種光纖的程度不同,性能稍有差別。
僅是從功率預算的角度提出G.652和G.655兩種光纖上的站段設置不同,并未體現出兩種光纖色散系數的不同。事實上,根據對目前各廠商10 Gb/s DWDM系統的了解,G.655光纖上開通10 Gb/s DWDM均需要色散補償,過去通常所說的G.655光纖上開通10Gb/s DWDM不需要色散補償對于短距離應用可能是允許的,但在實際的網絡中,無論是在G.652光纖上還是在G.655光纖上均需要進行色散補償(DcM),只是補償光纖的長度或補償方式略有不同。
色散補償的過程會引入較大的衰減,也可能增加光纖非線性效應,引起四波混頻(FWM)等多種不利因素。因此,色散補償并不僅僅是對色散進行補償,而要對多種影響進行平衡。目前,常用的色散補償方式包括過補償、欠補償和零補償等幾種,從系統總體性能來講,在G.652光纖和G.655光纖上一般采用欠補償方式,而實現方式上則多種多樣,色散補償模塊一般用于發送端功率放大器、線路放大器和接收端預置放大器的中間級,其補償原則根據光功率預算的結果而定。色散補償模塊一般采用負色散光纖進行補償,在G.655光纖上也可采用少量正色散光纖。
對于lO Gb/s DWDM系統,每個光復用段的差分群時延(DGD)應小于10 ps。這并非是對某種光纖的要求,而是對于傳輸系統的要求?梢哉f,PMD并不是區分G.652光纖和G.655光纖的最重要因素。根據對現有G.652光纖的測試,只要在生產和敷設過程中對PMD的指標進行了要求,就可以開通10 Gb/s r)WT)M系統。從現場測試的PMD結果來看,我國“八五”、“九五”期間敷設的絕大部分G.652光纖均可滿足10 Gb/s DWDM系統的傳輸需求。
光纖通信技術有了突飛猛進的發展,主要表現在傳輸速率達到10Gb/s并向40Gb/s發展、超長距離傳輸系統、拉曼放大的應用、通道數目越來越多,并向L及s波段擴展。關于如何優化非零色散位移光纖(NZI)sF)的i個重要參數:色度色散、色散斜率和有效面積。通過一系列的分析和實驗研究,業界普遍認為,現在采用的NZDSF、光纖,包括大有效面積光纖和低色散斜率光纖,其色度色散值在c波段偏小,零色散點通過s波段(在s波段無法支持DWDM),相對色散斜率偏大(很難完全補償色散斜率),所有這些參數宜進一步優化。1550 nm的色度色散值取8 ps/(nm·km)是一個較理想的選擇,較低的色散斜率值使色散斜率補償更容易實現,有效面積應當適中。能夠兼顧非線性和拉曼放大的要求。
長距離DWDM用的光纖應具有適宜的色散值、小的色散斜率,適宜大的有效面積,很低的PMD值和衰減值。并通過不同光纖配置實現色散管理來達到超長距離、超大容量傳輸。拉曼光纖放大器(RFA)的出現和推廣應用,進一步改善了光信噪比(OSNR)和擴展了光纖放大器之間的距離,拉曼放大要求設計出在泵浦波段具有低損耗的光纖,以得到高的拉曼效率。
在以10 Gb/s為基礎的DWDM系統中,G.655光纖較G.652光纖并未顯示出十分明顯的技術優勢。如果從每個DwDM系統的建設成本來比較,G.655光纖加上其色散補償模塊的造價可能會比G.652光纖加上其色散補償模塊低一些。但對于新建大容量(目前一般為48芯或96芯光纖)光纜來講,初期投產也僅使用一對光纖,由于G.655光纖的單價要高于G.652光纖,會使G.655光纖光纜的投資遠遠高于G.652光纖光纜。因此,空余光纖的使用,特別是未來的傳輸系統應用是決定采用G.655光纖還是G.652光纖的關鍵。當然,在以10 Gb/s為基礎的I)WI)M系統中,特別是在長途骨干傳輸網中,針對不同的傳輸設備廠家,采用G.652光纖的DWDM系統造價也未必高于采用G.655光纖的同樣DWDM系統,因為當采用G.652光纖比采用G.655光纖的站段設置更長時,可大大減少DWDM終端設備(OTM)的數量,而DWDM終端設備的價格幾乎較光放大器(0A)高出近一個數量級。
綜上所述,在我國長途骨干傳輸網中開通2.5 Gb/s和10 Gb/s為基礎速率的DwDM系統,G.652光纖具有一定的優勢,特別是在目前G.655光纖價格明顯高于G.652光纖的情況下,更應優先考慮采用G.652光纖。
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