光傳送網(wǎng)的發(fā)展與光纖光纜技術(shù)
隨著Internet快速發(fā)展帶來(lái)的巨大沖擊，移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和各種新業(yè)務(wù)的迅速普及和應(yīng)用，各種業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸式的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，這給服務(wù)提供商帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)前景和新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。如何充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)有效的帶寬管理，快速、低成本地提高它們的業(yè)務(wù)提供能力，創(chuàng)造能滿足其客戶需求并能增加收入的新業(yè)務(wù)，是運(yùn)營(yíng)商首要解決的問(wèn)題。
從傳送網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，從傳送平面、控制平面和管理平面的角度來(lái)分析，傳送平面一直致力于大容量、高帶寬、長(zhǎng)距離的傳輸，從線路傳輸技術(shù)來(lái)看，40Gbit/s、OTN、分組傳送網(wǎng)、多窗口的WDM系統(tǒng)、ROADM和OXC等是未來(lái)發(fā)展的方向，從節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)來(lái)看，目前主要是SDHVC級(jí)別的交換，未來(lái)將向OTN交換過(guò)渡，同時(shí)可能出現(xiàn)波長(zhǎng)級(jí)別的交換，未來(lái)光突發(fā)交換和光分組交換也會(huì)是進(jìn)一步發(fā)展的方向；控制平面的發(fā)展也經(jīng)歷了一段時(shí)間，GMPLS協(xié)議具有從分組一直到波長(zhǎng)和光纖級(jí)別的控制能力，從目前VC級(jí)別的控制能力逐步延伸和擴(kuò)展到更大顆粒的波長(zhǎng)和更小顆粒的分組；從管理平面來(lái)看，提供端到端的網(wǎng)絡(luò)管理能力、使得資源可控制、可管理和可規(guī)劃，同時(shí)要進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)。
從光傳送網(wǎng)對(duì)光纖光纜技術(shù)的需求角度分析，傳送平面技術(shù)發(fā)展會(huì)對(duì)光纖光纜選型造成影響，從TDM的角度來(lái)看，高速TDM系統(tǒng)如40Gbit/sSDH系統(tǒng)或更高速率的系統(tǒng)會(huì)對(duì)承載系統(tǒng)的光纖有新的要求，而從WDM的角度來(lái)看，基于40Gbit/s等高速通路的WDM系統(tǒng)和超長(zhǎng)距WDM系統(tǒng)應(yīng)用也會(huì)對(duì)光纖的特性提出一些新的要求，諸如降低PMD、克服非線性效應(yīng)，從系統(tǒng)的角度解決色散容限等問(wèn)題。
光纖特性分析
2.1G.652光纖特性
G.652光纖是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用比較多的一種光纖，ITU-T對(duì)于G.652分為四類(lèi)光纖分別是G.652.A、G.652.B、G.652.C和G.652.D光纖光纜。
G.652四種光纖的分類(lèi)主要基于PMD的要求和在1383nm處的衰耗要求。G.652.A光纖用于支持G.957和G.691最高速率為STM-16或10Gbit/s最大傳輸距離為40km(Ethernet)和STM-256用于G.693的應(yīng)用。G.652.B光纖用于支持速率高達(dá)STM-64的更高比特率的應(yīng)用，如G.691和G.692中的某些應(yīng)用，G.693和G.959.1中的某些STM-256應(yīng)用，根據(jù)應(yīng)用不同，色度色散的容限需要考慮。G.652.C與G.652.A類(lèi)似，但是允許的波長(zhǎng)范圍擴(kuò)展到從1360nm到1530nm。G.652.D與G.652.B類(lèi)似，但是允許的波長(zhǎng)范圍擴(kuò)展到從1360nm到1530nm。
相關(guān)部門(mén)在2003年1月修改G.652光纖標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，希望全面提高G.652光纖的特性，至少都要支持10Gbit/s的長(zhǎng)途應(yīng)用，對(duì)G.652B要求支持40Gbit/s的長(zhǎng)途應(yīng)用，所以開(kāi)始提出G.652B的PMDQ應(yīng)小于0.10ps/√km。后來(lái)基于考慮40Gbit/s的應(yīng)用主要從城域網(wǎng)開(kāi)始，10Gbit/s系統(tǒng)的傳送在3000km左右已經(jīng)可以覆蓋大部分應(yīng)用情況，所以放寬到0.20ps/√km。經(jīng)過(guò)調(diào)整過(guò)的各類(lèi)G.652光纖的特性為：G.652A支持10Gbit/s系統(tǒng)傳輸距離可達(dá)400km，10Gbit/s以太網(wǎng)的傳輸達(dá)40km，支持40Gbit/s系統(tǒng)的距離為2km。對(duì)于G.652B型光纖，必須支持10Gbit/s系統(tǒng)傳輸距離可達(dá)3000km以上，40Gbit/s系統(tǒng)的傳輸距離為80km。
G.652C型光纖基本屬性與G.652A相同，但在1550nm的衰減系數(shù)更低，而且消除了1380nm附近的水吸收峰，即系統(tǒng)可以工作在1360~1530nm波段。
為了使無(wú)水吸收峰光纖也能支持G.652B所支持的那些應(yīng)用，必須對(duì)無(wú)水吸收峰光纖的PMDQ提出更嚴(yán)的要求，因此有必要定義一種新的光纖類(lèi)型，即G.652D型光纖。G.652D型光纖的屬性與G.652B光纖基本相同，而衰減系數(shù)與G.652C光纖相同，即系統(tǒng)可以工作在1360～1530nm波段。
2.2G.655光纖特性
G.655光纖分為三類(lèi)，這幾種光纖的分類(lèi)主要基于PMD的要求和色度色散特性。G.655.A光纖用于支持G.691、G.692、G.693和G.959.1應(yīng)用，考慮到G.692應(yīng)用，取決于通路波長(zhǎng)和特定光纖的色散特性，總輸入光功率的最大值應(yīng)當(dāng)進(jìn)行限制，最小通路間隔的典型值應(yīng)當(dāng)限制在200GHz。G.655.B光纖用于支持G.691、G.692、G.693和G.959.1中的應(yīng)用，考慮到G.692應(yīng)用，取決于通路波長(zhǎng)和特定光纖的色散特性，總輸入光功率的最大值可以高于G.655.A光纖，最小通路間隔的典型值應(yīng)當(dāng)為100GHz或更小，對(duì)于PMD的要求允許STM-64系統(tǒng)傳輸距離至少達(dá)到400km。
G.655.C與G.655.B類(lèi)似，但是更嚴(yán)格的PMD要求允許STM-64系統(tǒng)的傳輸距離大于400km，同時(shí)也能適用于G.959.1的STM-256應(yīng)用。需要注意的是，許多海底應(yīng)用可以采用G.655.B和G.655.C光纖，對(duì)于海纜應(yīng)用的對(duì)于某些限制會(huì)發(fā)生變化，例如光纜的截止波長(zhǎng)的數(shù)值可以達(dá)到1500nm。
新的G.655B光纖可以支持以10Gbit/s為基礎(chǔ)的100GHz及其以下間隔的DWDM系統(tǒng)在C和L波段的應(yīng)用。為了既能滿足100GHz及其以下間隔DWDM系統(tǒng)在C、L波段的應(yīng)用，又能使N×10Gbit/s系統(tǒng)傳送3000km以上，或支持N×40Gbit/s系統(tǒng)傳送80km以上，就規(guī)范了一種新的G.655C型光纖，除了PMDQ為0.20ps/√km之外，它的其他屬性和G.655B是一樣的。
傳送網(wǎng)光纖選型
綜合上述對(duì)于G.652和G.655光纖的特性分析，我們可以得出以下結(jié)論。
G.652光纖主要適合于STM-16及其以下速率SDH和WDM系統(tǒng)的傳輸，適用于基于STM-64和STM-256的部分應(yīng)用。G.652.A和G.652.B光纖的區(qū)別在于，后者支持10Gbit/s的超長(zhǎng)距傳輸和40Gbit/s的應(yīng)用；G.652.C和G.652.D與前兩種光纖的區(qū)別在于消除了水峰，可以工作在1360～1530nm，傳輸特性分別與G.652.A和G.652.B類(lèi)似。
G.655光纖主要適合于WDM系統(tǒng)和高速率TDM系統(tǒng)（STM-64和STM-256）的傳輸。G.655.A光纖適用于通路間隔為200GHz的WDM系統(tǒng)，G.655B光纖可以支持以10Gbit/s為基礎(chǔ)的100GHz及其以下間隔的DWDM系統(tǒng)在C和L波段的應(yīng)用，G.655.C光纖在支持以上應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又能使N×10Gbit/s系統(tǒng)傳送3000km以上，或支持N×40Gbit/s系統(tǒng)傳送80km以上。
G.652和G.655光纖均適用于骨干傳送網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)的應(yīng)用，骨干傳送網(wǎng)的傳輸距離較長(zhǎng)，DWDM系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，高速率大容量系統(tǒng)的應(yīng)用可能性大，目前G.652B、G.652D、G.655B和G.655C光纖比較適合骨干網(wǎng)應(yīng)用，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。鑒于城域網(wǎng)傳輸距離短、DWDM系統(tǒng)應(yīng)用不會(huì)非常普遍、單通路速率可能會(huì)達(dá)到較高、CWDM系統(tǒng)在光纖資源緊缺的地區(qū)會(huì)有一些應(yīng)用等方面的特點(diǎn)，目前G.652光纖較適合于城域網(wǎng)的應(yīng)用，G.652.C光纖消除了水吸收峰，為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了發(fā)展空間，在價(jià)格與傳統(tǒng)G.652.A和G.652.B光纖相差不大的情況下是較好的選擇。
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