4.3. Многоволновые оптические интерфейсы.

Многоволновые линейные интерфейсы— ключевые компоненты сетевых элементов транспортных сетейWDM (WDMG.692; DWDMG.694.1 и G.696.1; CWDMG.694.2 иG.695; WDM-OTNG.698.2 и G.959.1)  рисунок 4.8.

 

4.8.png

Рисунок 4.8. Международные стандарты на оптические линейные интерфейсы

 

Интерфейсы многоволновых систем оптической передачи выполняются в составе аппаратуры SDH, OTH, Ethernet и вне ее в виде отдельных устройств с транспондерными блоками. Интерфейсы определяются на какую-либо сетку номинальных значений оптических частот или волн. Эти сетки определены в соответствии с рекомендациями МСЭ-T:

– G.692 — оптические интерфейсы для многоканальных систем с оптическими усилителями;

– G.694.1 — спектральные сетки для применения в технологии WDM: сетка номинальных значений длин волн для технологии DWDM;

– G.694.2 — спектральные сетки для применения в технологии WDM: сетка номинальных значений длин волн для технологии СWDM;

– G.695 — оптические интерфейсы для применения технологии CWDM;

– G.696.1 — внутридоменные приложения технологии DWDM;

–G.698.1, G.698.2 — многоканальные приложения DWDM с одноканальными интерфейсами;

– G.959.1 — интерфейсы физического уровня оптической транспортной сети OTN.

Рекомендациями G.692 установлены сетки номинальных значений частот в диапазоне волн 1520…1560 нм с частотным шагом 100, 200, 400, 500, 400/500, 600, 1000 ГГц для волокон, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.652, G.653 и G.655. При этом число волн может быть выбрано от 4 до 50. Определен оптический сервисный канал на волне 1510±10 нм (что соответствует частоте 198,5±1,4 ТГц). Чувствительность приемников отдельных каналов оценивается на уровне мощности приёма, соответствующем коэффициенту ошибок 1×10–12. Для всех видов интерфейсов нормируется величина максимальной дисперсии в волокне типа G.652 (табл.1).

Таблица 1.Нормирование максимальной дисперсии для волокна типа G.652

tabl1.png

 

Установлены максимальные значения затухания между оптическими усилителями протяженных линий (табл. 2).

Таблица 2. Затухание участков передачи многоволновых сигналов

 tabl2.png

На рисунке 4.9  представлены точки нормирования характеристик оптических интерфейсов, определенных Рекомендацией G.692.

Точки S1…Sn — подключение оптических соединительных кабелей к передатчикамTx1…Txn отдельных волновых каналов с нормированными оптическими частотами f1…fn.

Точки Rm1…Rmn — подключение оптических соединительных кабелей к оптическому мультиплексору OMX, совмещенному с оптическим усилителем ОА.

 

4.9.png

Рисунок 4.9. Точки нормирования характеристик оптических интерфейсов

Точка MPI-S — подключение оптического мультиплексора с усилителем к оптическому линейному кабелю.

Точки S′, R′ — подключение промежуточного оптического усилителя OA к линейному оптическому кабелю.

Точка MPI-R — подключение оптического предусилителя OA, совмещенного с демультиплексором ODMX, к оптическому линейному кабелю.

Точки SD1…SDn — подключение оптического демультиплексора к оптическим соединительным кабелям.

Точки R1…Rn — подключение оптических соединительных кабелей ко входам приемников Rx1…Rxn.

Все перечисленные точки подключения представлены разъемными соединителями коннекторами. Необходимо отметить, что аналогично схеме на рис. 2 нормируются точки подключения для систем передачи многоволновых сигналов OTN, DWDM,CWDM.

В обозначениях кода применения интерфейсов G.692 принята следующая система (табл.3):

nWx-y,z,

где n — максимальное число волн или оптических каналов; W — указание на длину линии (L — длинная, V — очень длинная, U — сверхдлинная); х — число участков усиления; y — уровень STM-N; z — тип волокна (индексы 2, 3, 5 соответствуют стандартам волокон, определенных спецификациям G.652, G.653, G.655).

Таблица 3. Примеры кодов применения интерфейсов WDM

tabl_3_punkt_4.3.png

Сетка оптических частот DWDM, согласно Рекомендации МСЭ-Т G.694.1, может соответствовать соотношениям:

– 12 ГГц между волнами (в ТГц) 193,1 + n × 0,0125;

– 25 ГГц между волнами (в ТГц) 193,1 + n × 0,025;

– 50 ГГц между волнами (в ТГц) 193,1 + n × 0,05;

– 100 ГГц между волнами (в ТГц) 193,1 + n × 0,1.

Число n — целое и может иметь знак «+» и «–». Например, волне 1624,89 нм будет соответствовать частота 184,5 ТГц при скорости света 2,99792458×108 м/с. Сетка номинальных значений длин волн CWDM, согласно Рекомендации МСЭ-Т G.694.2, может соответствовать следующей последовательности: 1271, 1291, 1311, 1331, 1351, 1371, 1391, 1411, 1431, 1451, 1471, 1491, 1511, 1531, 1551, 1571, 1591, 1611 нм. Интервал между волнами 20 нм при допустимом отклонении каждой из волн ±6…7 нм от указанного номинала. Возможности интерфейсов CWDM определены в рекомендации МСЭ-Т G.695. Код применения интерфейса CWDM:

CnWx-ytz,

где С — принадлежность к CWDM; n — максимальное число волновых каналов (до 18); W — длина участка передачи (S — короткий, L — длинный); х — число участков усиления; y — указание класса пользовательского сигнала (0 — соответствует NRZ1.25 Гбит/с, 1 — соответствует NRZ 2.5 Гбит/с); t — указание на поддерживаемый состав интерфейса (А — наличие усилителя оптической мощности на передаче и оптического предусилителя на приеме; В — использование только усилителя оптической мощности на передаче; С — использование оптического предусилителя; D — отсутствие оптических усилителей); z — указание на тип волокна (индексы 2, 3, 5 соответствуют стандартам волокон, определенных рекомендациями G.652, G.653, G.655).

Для расширения кодов применения используются индексы B и S:

В-CnWx-ytz,

где В — двусторонняя передача в одном волоконном световоде,

S-CnWx-ytz,

где S — использование архитектуры тёмной линии (black-link). Примеры использования некоторых обозначений приведены в табл. 4.

Таблица 4. Пример обозначения 8-канальных интерфейсов CWDM

 

tabl3.png

Оптические интерфейсы многоволновой передачи в OTN, определенные в Рекомендации G.959.1, имеют код применения:

РnWx-ytz,

где Р — индикатор применения в OTN; n — максимальное число волновых каналов (по Рекомендации G.694.1); W — максимальное расстояние передачи (VSR — очень короткие участки (перемычки в аппаратуре); I — внутриофисные соединения (перекрываемое затухание 0…7 дБ); S — короткие расстояния (затухание до 11 дБ); L — протяженные линии (затухание до 22 дБ); V — очень длинные линии (затухание до 33 дБ)); х —число участков усиления; y — указание на класс сигнала от пользователя (1 указывает насигнал в коде NRZ на скорости 2,5 Гбит/с, 2 указывает на сигнал в коде NRZ на скорости 10 Гбит/с); t — указание на конфигурации передачи и приема (А — оптические усилители передачи и оптические предусилители приема; В — только усилитель оптической мощности передачи; С — только оптический предусилитель на приеме; D — отсутствие оптического усилителя); z — указание на источник оптических волн и тип волокна (1 для волны 1310 нм и волокна G.652; индексы 2, 3, 5 соответствуют стандартам волокон, определенных в рекомендации МСЭ-Т G.652, G.653, G.655 для волн вблизи 1550 нм).

Пример обозначения интерфейса OTN: Р16S1-2B5 — OTN, 16 волн, затухание 11 дБ, OTU-2 (NRZ 10 Гбит/с), только усилитель мощности передачи, волокно соответствует Рекомендации МСЭ-Т G.655.

Наиболее сложным элементом проектирования многоволновых систем передачи является параметр оптического отношения сигнал/шум OSNR (Optical Signal Noise Ratio). Необходимо учитывать его связь с числом волновых каналов, длиной линии, числом используемых усилителей, линейностью характеристик усиления, коэффициентом ошибок BER, нелинейными оптическими эффектами и т.д. Определение расстояния по затуханию и дисперсии — Lру,Dхр, производится аналогично расчету для интерфейсов одноволновых систем.