光传送网发展与光纤光缆技术

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      随着Internet快速发展带来的巨大冲击，移动话音和数据业务、互联网业务和各种新业务的迅速普及和应用，各种业务呈现爆炸式的增长态势，这给服务提供商带来广阔的市场前景和新的利润增长点。如何充分利用已有的网络基础设施，通过有效的带宽管理，快速、低成本地提高它们的业务提供能力，创造能满足其客户需求并能增加收入的新业务，是运营商首要解决的问题。
  从传送网的发展趋势来看，从传送平面、控制平面和管理平面的角度来分析，传送平面一直致力于大容量、高带宽、长距离的传输，从线路传输技术来看，40Gbit/s、OTN、分组传送网、多窗口的WDM系统、ROADM和OXC等是未来发展的方向，从节点交换技术来看，目前主要是SDHVC级别的交换，未来将向OTN交换过渡，同时可能出现波长级别的交换，未来光突发交换和光分组交换也会是进一步发展的方向；控制平面的发展也经历了一段时间，GMPLS协议具有从分组一直到波长和光纤级别的控制能力，从目前VC级别的控制能力逐步延伸和扩展到更大颗粒的波长和更小颗粒的分组；从管理平面来看，提供端到端的网络管理能力、使得资源可控制、可管理和可规划，同时要进一步提升用户体验。
  从光传送网对光纤光缆技术的需求角度分析，传送平面技术发展会对光纤光缆选型造成影响，从TDM的角度来看，高速TDM系统如40Gbit/sSDH系统或更高速率的系统会对承载系统的光纤有新的要求，而从WDM的角度来看，基于40Gbit/s等高速通路的WDM系统和超长距WDM系统应用也会对光纤的特性提出一些新的要求，诸如降低PMD、克服非线性效应，从系统的角度解决色散容限等问题。
  光纤特性分析
  2.1G.652光纤特性
  G.652光纤是现在网络上应用比较多的一种光纤，ITU-T对于G.652分为四类光纤分别是G.652.A、G.652.B、G.652.C和G.652.D光纤光缆。
  G.652四种光纤的分类主要基于PMD的要求和在1383nm处的衰耗要求。G.652.A光纤用于支持G.957和G.691最高速率为STM-16或10Gbit/s最大传输距离为40km(Ethernet)和STM-256用于G.693的应用。G.652.B光纤用于支持速率高达STM-64的更高比特率的应用，如G.691和G.692中的某些应用，G.693和G.959.1中的某些STM-256应用，根据应用不同，色度色散的容限需要考虑。G.652.C与G.652.A类似，但是允许的波长范围扩展到从1360nm到1530nm。G.652.D与G.652.B类似，但是允许的波长范围扩展到从1360nm到1530nm。
  相关部门在2003年1月修改G.652光纤标准时，希望全面提高G.652光纤的特性，至少都要支持10Gbit/s的长途应用，对G.652B要求支持40Gbit/s的长途应用，所以开始提出G.652B的PMDQ应小于0.10ps/√km。后来基于考虑40Gbit/s的应用主要从城域网开始，10Gbit/s系统的传送在3000km左右已经可以覆盖大部分应用情况，所以放宽到0.20ps/√km。经过调整过的各类G.652光纤的特性为：G.652A支持10Gbit/s系统传输距离可达400km，10Gbit/s以太网的传输达40km，支持40Gbit/s系统的距离为2km。对于G.652B型光纤，必须支持10Gbit/s系统传输距离可达3000km以上，40Gbit/s系统的传输距离为80km。
  G.652C型光纤基本属性与G.652A相同，但在1550nm的衰减系数更低，而且消除了1380nm附近的水吸收峰，即系统可以工作在1360~1530nm波段。
  为了使无水吸收峰光纤也能支持G.652B所支持的那些应用，必须对无水吸收峰光纤的PMDQ提出更严的要求，因此有必要定义一种新的光纤类型，即G.652D型光纤。G.652D型光纤的属性与G.652B光纤基本相同，而衰减系数与G.652C光纤相同，即系统可以工作在1360～1530nm波段。
  2.2G.655光纤特性
  G.655光纤分为三类，这几种光纤的分类主要基于PMD的要求和色度色散特性。G.655.A光纤用于支持G.691、G.692、G.693和G.959.1应用，考虑到G.692应用，取决于通路波长和特定光纤的色散特性，总输入光功率的最大值应当进行限制，最小通路间隔的典型值应当限制在200GHz。G.655.B光纤用于支持G.691、G.692、G.693和G.959.1中的应用，考虑到G.692应用，取决于通路波长和特定光纤的色散特性，总输入光功率的最大值可以高于G.655.A光纤，最小通路间隔的典型值应当为100GHz或更小，对于PMD的要求允许STM-64系统传输距离至少达到400km。G.655.C与G.655.B类似，但是更严格的PMD要求允许STM-64系统的传输距离大于400km，同时也能适用于G.959.1的STM-256应用。需要注意的是，许多海底应用可以采用G.655.B和G.655.C光纤，对于海缆应用的对于某些限制会发生变化，例如光缆的截止波长的数值可以达到1500nm。
  新的G.655B光纤可以支持以10Gbit/s为基础的100GHz及其以下间隔的DWDM系统在C和L波段的应用。为了既能满足100GHz及其以下间隔DWDM系统在C、L波段的应用，又能使N×10Gbit/s系统传送3000km以上，或支持N×40Gbit/s系统传送80km以上，就规范了一种新的G.655C型光纤，除了PMDQ为0.20ps/√km之外，它的其他属性和G.655B是一样的。
  传送网光纤选型
  综合上述对于G.652和G.655光纤的特性分析，我们可以得出以下结论。
  G.652光纤主要适合于STM-16及其以下速率SDH和WDM系统的传输，适用于基于STM-64和STM-256的部分应用。G.652.A和G.652.B光纤的区别在于，后者支持10Gbit/s的超长距传输和40Gbit/s的应用；G.652.C和G.652.D与前两种光纤的区别在于消除了水峰，可以工作在1360～1530nm，传输特性分别与G.652.A和G.652.B类似。
  G.655光纤主要适合于WDM系统和高速率TDM系统（STM-64和STM-256）的传输。G.655.A光纤适用于通路间隔为200GHz的WDM系统，G.655B光纤可以支持以10Gbit/s为基础的100GHz及其以下间隔的DWDM系统在C和L波段的应用，G.655.C光纤在支持以上应用的基础上，又能使N×10Gbit/s系统传送3000km以上，或支持N×40Gbit/s系统传送80km以上。
  G.652和G.655光纤均适用于骨干传送网和城域传送网的应用，骨干传送网的传输距离较长，DWDM系统应用广泛，高速率大容量系统的应用可能性大，目前G.652B、G.652D、G.655B和G.655C光纤比较适合骨干网应用，需要根据实际情况进行选择。鉴于城域网传输距离短、DWDM系统应用不会非常普遍、单通路速率可能会达到较高、CWDM系统在光纤资源紧缺的地区会有一些应用等方面的特点，目前G.652光纤较适合于城域网的应用，G.652.C光纤消除了水吸收峰，为未来网络的应用提供了发展空间，在价格与传统G.652.A和G.652.B光纤相差不大的情况下是较好的选择。
  

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