2 DWDM色散补偿和光功率调试(24P)

02 DWDM色散补偿和光功率调试课程目标：●色散产生及色散对DWDM系统的影响●色散补偿原则和色散补偿方法介绍●工程设计中色散补偿配置合理性检查●DWDW系统对光功率的要求●ZXMP M800光功率调试方法●ZXWM M900 光功率调试方法●CWDM M600 光功率调试方法参考资料：●《M900长距离WDM传输系统调试指导》●《DWDM系统中光功率均衡简介》目录第1章DWDM系统色散补偿 (1)1.1 色散介绍 (1)1.1.1 色散定义 (1)1.1.2 色散对DWDM系统的影响 (2)1.2 DWDM系统对色散的要求 (3)1.3 DWDM 色散补偿原则 (4)第2章DWDM系统光功率调试 (9)2.1 DWDM系统对光功率的要求： (9)2.1.1 光功率方面的要求： (10)2.1.2 功率平坦度要求： (10)2.2 DWDM系统功率控制方法介绍： (11)2.2.1 M800城域波分系统光功率控制 (11)2.2.1.1 OTM站点端到端开通业务： (11)2.2.1.2 OADM站点上下波与直通波的功率均衡控制 (15)2.2.1.3 OADM站点配置保护通道和未配置保护通道的光功率均衡 (16)2.2.1.4 OAD单板的功率均衡 (17)2.2.2 M900干线波分系统光功率控制 (19)2.2.3 M600粗波分系统光功率控制 (19)i1第1章 DWDM 系统色散补偿知识点● 色散定义、色散产生及影响● DWDM 系统对色散的要求● 色散补偿原则● 工程设计中的色散补偿合理性检查1.1 色散介绍1.1.1 色散定义时间光功率入射光脉冲波形单模光纤时间光功率出射光脉冲波形图1.1-1 色散现象如图1.1-1所示，光脉冲信号进入光纤后经过长距离传输，在光纤输出端，光信号波形发生了时间上的展宽，产生码间干扰，这种现象称为色散。

DWDM 系统主要使用单模光纤来传输业务，单模光纤的色散主要有以下两种：1. 色度色散脉冲展宽图1.1-2 色度色散02 DWDM色散补偿和光功率调试2如图1.1-2所示，光脉冲信号中的不同频谱成份在光纤中的传输速度不同，导致脉冲信号传输后展宽甚至离散。

DWDM系统的业务信号通过不同频率的光载波进行传输，随着传输距离的增加，色度色散对系统性能的影响会越来越严重。

2. 偏振模色散PMD如图1.1-3所示，光脉冲信号在光纤中传输可描述成完全是沿X轴振动和完全是沿Y轴振动，每个轴代表一个偏振模，我们把两个偏振模到达的时间差称为偏振模色散PMD。

图1.1-3 偏振模色散偏振模色散具有随机性，与具有确定性的色度色散不同，其值与光纤制作工艺、材料、传输线路长度和应用环境等因素密切相关。

1.1.2 色散对DWDM系统的影响InpOutp1 0 1 0 1 0 1 1 0 1ut utTime1 0 1 0 1 0 1 1 0 1图1.1-4 色度色散的影响第1章 DWDM 系统色散补偿3图1.1-5 偏振模色散的影响光纤的色散现象对光纤通信极为不利。

图1.1-4和图1.1-5表示了色度色散和偏振模色散对光脉冲信号的影响。

数字信号的频谱在传输中的脉冲展宽，导致了脉冲与脉冲相重叠现象，即产生了码间干扰。

为避免误码出现，就要拉长脉冲间距，减少传输复用波道数，从而限制了系统的通信容量。

另一方面，光脉冲的展宽程度随着传输距离的增长而增加。

为了避免出现误码，光纤的传输距离会受到限制。

光模块本身在设计时对色散都有一定的容限范围，系统色散如果超出该范围，业务就会产生误码。

1.2 DWDM 系统对色散的要求光纤的色散用色散系数来衡量，色散系数的单位为pass/nm/km ，表1.2-1列举了不同类型单模光纤的色散系数。

色度色散大小与系统速率的平方成正比，并且具有累积性。

对于G .652光纤来说，如果采用800ps/nm 的光模块，10Gbit/s 信号的色散受限距离约为40km ，而40Gbit/s 信号的色散受限距离仅有不到10km ；2.5G 速率的光模块色散容限值比较大，传输距离往往比较远，一般不需要进行色散补偿，以12800ps/nm 的光模块来说，2.5Gbit/s 系统允许超长无电中继的传输距离可以达到640km 。

10G 速率以上的光模块色散容限值都比较小，必须在信号传输一段距离后进行色散补偿。

PMD 色散是一个随机量，系统本身无法通过什么方法来减少或者消除其影响。

PMD 色散对信号速率低于10G 的系统影响不大，超过10G 的系统在开局时必须对PMD 色散进行测量。

02 DWDM色散补偿和光功率调试4表1.2-1 色散系数1.3 DWDM 色散补偿原则色散补偿必须根据光纤类型、传输距离等精确配置。

从光传输原理来看，允许系统存在一定色散可以有效防止四波混频现象，因此，系统色散补偿要求是欠补偿。

以下是不同类型光纤、不同类型光模块（NRZ和RZ)系统对色散补偿的要求：系统色散：G.652系统NRZ码：最佳欠补长度约10～30kmRZ码：最佳欠补长度约0～20kmG.655系统：NRZ码：最佳欠补长度约90km～110kmRZ码：最佳欠补长度约40km～60km局部色散G.652系统：NRZ码：尽可能不超过100kmRZ码：不超过50km为宜G.655系统：NRZ码：尽可能不超过400kmRZ码：不超过200km为宜传输距离超过800km的系统建议用色散仪重新确认一下系统的色散情况。

色散补偿按照以下原则进行配置：1. 单站点DCM个数尽量越少越好。

2. 系统补偿一般是欠补偿。

第1章 DWDM 系统色散补偿53.必须保证进入DCM 的单通道入纤光功率不能太强，参数见表1.3-1。

4. 链路中的色散分布随传输链路分布应尽可能平均，局部色散不宜过大，对于NRZ 码的系统来说，局部色散分布尽可能不超过100km ，而对RZ 码的系统以不超过50km 为宜。

5. 链路中的色散分布随传输链路分布以围绕0ps/nm 上下分布为宜，且最好做到上下均匀分布。

6. 在必要的时候可以考虑预补偿，建议预补偿一般不要超过30km 。

表1.3-1 DWDM 系统单波入纤光功率受非线性影响，进入光缆的单波光功率不能太高，DWDM 系统对入纤光功率要求详见表1.3-1。

对于距离比较长的跨段，为了保证光信噪比符合要求，往往会采用饱和输出光功率比较高的光放板，这种情况下，入纤功率可在表1.3-1基础上适当提高一些。

例如在采用HOBA2424时，单波入纤光功率可允许达到5dBm 。

不管采用何种型号的OA 单板，DCM 的单波入纤功率必须严格控制，这是因为DCM 光纤的有效面积更小，非线性效应更大。

以某工程的配置为例，看一下系统的色散补偿：图1.3-1 波分工程配置举例02 DWDM 色散补偿和光功率调试6图1.3-2 发送端DCM 配置（承德路发涟水米厂方向）OPA2217LACT OPA1717ODU40DCM20DCM40图1.3-3 接收端DCM 配置（涟水米厂收承德路方向）● 该工程配置为40×10G 系统，采用G .652类型的光纤传输，业务单板群路口光模块采用NRZ 编码。

对照色散补偿原则，系统最佳欠补长度约10~30km 。

单个跨段的距离最远为承德路-涟水米厂之间，而这一段的色散补偿为70km （DCM10+DCM20+DCM40）。

● 在满足色散补偿要求的情况下，DCM 个数越少越好。

如果没有合适的DCM模块和跨段距离相匹配，可以允许两个不同型号的DCM 级联在一起使用，但是级联的DCM 数量一定不能太多。

如图1.3-3所示，用DCM （20）+DCM（40）来替换DCM （60）。

距离比较远时一般采用色散预补偿+线路补偿的方式，如图1.3-2在承德路预补偿了一块DCM （10），在涟水米厂采用DCM （20）+DCM （40）进行线路补偿。

● DCM 的单波入纤光功率<-3dBm 。

在业务发送端，进入DCM 的单波入纤光功率一般都在-8dBm 以下，本身就是满足要求的。

在业务接收端，如果为一级放大，DCM 放置在OA 之前，经过光缆的损耗，单波光功率往往会比较低，是否低于-3dBm ，需要实际测量一下；如果为二级放大，DCM 放在LAC 和第1章 DWDM 系统色散补偿7 二级OA 之间，调整LAC 控制好二级OA 输出光功率的同时，进入DCM 的单波光功率也会低于-3dBm 。

现在可以将各个站点的色散补偿情况绘制成表格，用色散距离来代表色散值，看看整个系统的色散分布情况是否合理。

图中统计的是A 向顺时针的色散补偿情况，从图中可以看到色散还是比较均匀的分布于0km 上下，局部色散控制在80km 以下，系统色散最终控制在欠补偿6.33km 。

图1.3-4 系统色散补偿统计图 色散问题是影响密集波分系统的一个很重要的因素，特别是在高速率大容量的系统中，这种影响往往会成倍增长。

为了解决传输距离受限问题，往往需要进行色散补偿；色散补偿不合理会造成波分系统出现误码，影响业务的正常开通。

思考题：1． 色散的定义？单模光纤的色散分哪两种？会对DWDM 系统造成什么影响？DWDM 系统如何解决G.652光纤色散大的问题？ 2． G.652光纤对系统色散和局部色散在补偿时有什么要求？ 3． 色散补偿的原则有那些？ 答案：1． 色散是指光脉冲信号进入光纤中经过长距离传输，在光纤输出端，光脉冲波形发生了时间上的展宽，从而引起码间干扰。

单模光纤主要存在色度色散和02 DWDM色散补偿和光功率调试8偏振模色散。

色度色散主要是因为不同频率的光脉冲的传输速率不同引起，波分系统的业务通道就是按照波长来区分的，色度色散的影响是非常明显的，工程中可以采用色散补偿措施（色散补偿模块DCM、色散补偿光纤DCF）对其进行控制；偏振模色散指光脉冲信号沿X轴和Y轴两个方向的偏振模在接收机接收时出现了时间差，偏振模色散往往与光纤的制作工艺、自然因素等有关，是一个随机值，我们无法对它的产生和影响进行预见和控制。

2．G.652光纤是目前国内大规模铺设的单模光纤，按照光器件编码模式不同，对系统的色散补偿值也有不同的要求，总的补偿原则就是系统欠补偿，因为留有一定的系统色散可以有效防止系统的非线性效应，比如四波混频现象。

对于G.652光纤来说，NRZ编码时要求系统欠补偿10KM-30KM，RZ编码要求欠补偿0KM-20KM；局部色散补偿时，NRZ编码要求补偿最多不超过100KM，RZ编码要求最多不超过50KM。

3．色散补偿的原则主要有以下几个方面：4．DCM个数尽量少，单节点个数不超过2个；系统补偿一般是欠补；必须保证进入DCM的单通道入纤光功率不能太强；链路中的色散分布随传输链路分布应尽可能平均，局部色散不宜过大；链路中的色散分布随传输链路分布以围绕0ps/nm上下分布为宜，且最好能尽可能做到上下均匀分布；在必要的时候可以考虑预补偿，即信号经过OMU后先补偿一定的DCM，然再经OBA进入光纤中传输。