光接口指标含义
光接口的传输指标和测试
35 22
50 50
139264
850
LD LED
35 *
100 *
1310
LD LED
27 18
100 100
标称速率 (kbit/s)
波长 (nm)
光源
最大衰减(dB)
2048
1310
LD
46
1550
*
*
8448
1310
LD
不要求
1550
03
衰减的测试
通过测量发送机功率变化和接收机动态范围所允许的过载点功率确定下限以及最小发送功率和最小接收灵敏度确定上限。
具体步骤详见：平均发送光功率的测试、动态范围的测试和接收灵敏度的测试。
01
02
衰减范围
最大色散
在单模光纤系统中，与光纤色散有关的系统性能损伤主要是由码间干扰、模分配噪声和啁啾噪声所引起的，前两者与多纵模激光器有关，啁啾声主要与单纵模激光器有关。
01
ITU-T建议G.957规定SLM的最小边模抑制比为30dB
02
最小边模抑制比(SMSR)
光谱特性的测试
1 用光谱分析仪测出光谱，从中找出最高功率电平并记录下峰值波长，在分别记录下比峰值功率电平跌落规定分贝数的短波长l1和长波长l2。 2 根据定义即可求得符合要求的光谱特性参数：σ、SMSR和-20dB宽度。
测试S点回波损耗时，将S点的活动连接器接到端口3，测试接收反射系数时，将R点的活动连接器接到端口3。然后测出端口2的光功率Pr。
按照S点的回波损耗定义，即入射功率与反射光功率之比为回波损耗RL，于是
对于140Mbit/s速率及更低的速率情况下，通常为损耗受限系统
光接口指标值
1 附录1.1 附录一：再生段距离计算再生段距离的计算分为两种情况: 第一种情况是损耗受限，即再生段距离由光通道衰减决定。
第二种情况是色散受限，即再生段距离由光通道总色散所限定。
采用最坏值法设计时，损耗受限系统的实际可达再生段距离可用下式来估算:L=P-P-P-2A-M T R p CfCαα+s式中:PT－表示寿命终了时发送光功率(dBm)PR－表示寿命终了时接收灵敏度(dBm)(BER≤10E-12)Pp－表示光通道代价(dB) -----在G.652光纤上一般对于STM-1/4，取1dB；对于STM-16，类型S-16.1,L-16.1取1dB,类型L-16.2,V-16.2,U-16.2取2dB。
Ac－表示每个活动连接器损耗(dB)Mc－表示系统富裕度(dB)光纤衰减系数（包括光纤熔接头衰耗）1.31μm af=0.37dB/km1.55μm af=0.22dB/km每个活动连接器损耗：Ac=0.5 dB光纤熔接头平均衰减：as =0.055 dB/Km系统富裕度：Mc=3dB1.155Mbit/s光接口:长距离光接口发送光功率为-4dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-5dBm；接收灵敏度为-36dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-33dBm.1.31μm长距离：[-5-(-33)-1-1-3]/(0.37+0.055)=54.1Km1.55μm长距离：[-5-(-33)-1-1-3]/(0.22+0.055)=83.6Km最大传输距离（衰耗限制）：83.6Km2.622Mbit/s光接口622Mbit/s光器件：S-4.1:光接口发送光功率为-13.5dBm,按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-14.5dBm；接收灵敏度为-30dBm，按劣化3dBm 考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-14.5-(-27)-1-1-3]/(0.37+0.055)=17.6kmL-4.1：光接口发送光功率为-2dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dBm；接收灵敏度为-30dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-3-(-27)-1-1-3]/(0.37+0.055)=44.7kmL-4.2：光接口发送光功率为-2dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dBm；接收灵敏度为-30dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-3-(-27)-1-1-3]/(0.22+0.055)=69.1kmV-4.2：光接口发送光功率为-2dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dBm；接收灵敏度为-38.5dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-35.5dBm.[-3-(-35.5)-1-1-3]/(0.22+0.055)=100km最大传输距离（衰耗限制）：100km622Mbit/s色散限制：根据ITU-T建议G.957 ε=B·D·L·δλ×10-6ε=0.306（单模光发送模块）B为传输速率（Mbit/s）D为光纤色散系数（ 1.55μm：D=20 ps/nm.km）L为传输距离δλ为光源的均方根谱宽，一般SLM: -20dB谱宽δλ-20=1nm，δλ=δλ-20/6.07D.L=ε×δλ106B=(0.306×106)/(622.080×1/6.07)=2986 ps/nm1.55μm时：距离：L=2986/20=149.3Km所以，对于622Mb/s系统，一般可不考虑色散受限问题。
SDH光接口参数测试分解
SDH光接口参数测试一、平均发送光功率A、指标要求：发送机的发送功率定义为发送参考点（S参考点）所测得的发送机发送伪随机序列（PRBS）信号时的平均光功率。
其指标要求见表1：L – 4.3 1480 1580 SLM 2dBm - 3dBmSTM –162488.320Mbit/s I - 16 1266 1360 MLM - 3dBm - 10dBm S –16.11260 1360 SLM 0dBm - 5dBm S –16.21430 1580 SLM 0dBm - 5dBm L –16.11280 1335 SLM 3dBm - 2dBm L –16.21500 1580 SLM 3dBm - 2dBm L –16.31500 1580 SLM 3dBm - 2dBm表1：SDH光接口平均发送光功率指标B、基本测试框图：C、测试步骤：1、按照图1进行配置连接；2、SDH测试设备发送规定传输比特率、码型和长度的伪随机信号；3、用标准测试光纤软线将待测光端机的发送端输出活动连接器与光功率计输入活动连接器相连，在光功率计上读得的光功率数值就是要测的平均发送光功率。
注：该项指标的测试尽管简单，但测量准确度却往往并不太理想，常可能超过0.5dB，因此，必须对光源、检测器（光功率计）、校准程序及环境条件按规定进行严格的要求，以控制测试偏差。
此外，采用标准测试光纤软线进行测试也是减小测试误差的重要手段。
二、眼图模板A、指标要求：在高比特率光通信系统中，发送光脉冲的形状不易控制，常常可能有上升沿、下降沿过冲、下冲和振铃现象。
这些都可能导致接收机灵敏度的劣化，需要严加限制。
为此，ITU-T G.957规定了一个发送眼图的模板，如图2，模板参数列于表2中。
采用眼图模板法比较简便，而且可能捕捉到一些观察单个孤立脉冲所不易发现的现象。
但测试结果与所选择的测试参考接收机（光示波器）密切相关，因此其低通滤波器必须标准化。
STM-N 光接口参数
第6章光接口类型和参数第6章光接口类型和参数 (1)6.1 光纤的种类 (1)6.2 6.2 光接口类型 (2)6.3 光接口参数 (3)6.3.1光线路码型 (3)6.3.2 S点参数——光发送机参数 (4)6.3.3 R点参数——光接收机参数 (5)小结 (5)习题 (6)目标：掌握光接口的类型。
掌握光接口的常用参数的概念及相关规范。
传统的准同步光缆数字系统是一个自封闭系统，光接口是专用的，外界无法接入。
而同步光缆数字线路系统是一个开放式的系统，任何厂家的任何网络单元都能在光路上互通，即具备横向兼容性。
为此，必须实现光接口的标准化。
6.1 光纤的种类SDH光传输网的传输媒质当然是光纤了，由于单模光纤具有带宽大、易于升级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光缆数字线路系统只使用单模光纤作为传输媒质。
光纤传输中有3个传输“窗口”——适合用于传输的波长范围；850nm、1310nm、1550nm。
其中850nm窗口只用于多模传输，用于单模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。
光信号在光纤中传输的距离要受到色散和损耗的双重影响，色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰降低信号质量。
当码间干扰使传输性能劣化到一定程度（例10-3）时，则传输系统就不能工作了，损耗使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降，当光功率下降到一定程度时，传输系统就无法工作了。
为了延长系统的传输距离，人们主要在减小色散和损耗方面入手。
1310nm光传输窗口称之为0色散窗口，光信号在此窗口传输色散最小，1550nm窗口称之为最小损耗窗口，光信号在此窗口传输的衰减最小。
ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合G.653规范的光纤、符合规范G.655的光纤。
其中G.652光纤指在1310nm波长窗口色散性能最佳，又称之为色散未移位的光纤（也就是0色散窗口在1310nm波长处），它可应用于1310nm和1550nm两个波长区；G.653光纤指1550nm波长窗口色散性能最佳的单模光纤，又称之为色散移位的单模光纤，它通过改变光纤内部的折射率分布，将零色散点从1310nm迁移到1550nm波长处，使1550nm波长窗口色散和损耗都较低，它主要应用于1550nm工作波长区；G.654光纤称之为1550nm波长窗口损耗最小光纤，它的0色散点仍在1310nm波长处，它主要工作于1550nm窗口，主要应用于需要很长再生段传输距离的海底光纤通信。
OptiX 155&622H设备光接口性能
OptiX 155/622H设备光接口性能
本内容介绍OptiX 155/622H设备光接口性能指标包括SDH光接口性能和以太网光接口性能。
OptiX 155/622H设备SDH光接口
光接口性能指标包括STM-1光接口性能指标、STM-4光接口性能指标、光输入接口允许频偏、光输出接口比特率容差。
说明：OptiX 155/622H设备SDH光接口类型名称中各个字母和数字的含义如下：
∙字母：I：Internal； L: Long distance；S: Short distance；Ie是华为自己定义的接口标准。
∙数字：第一位数字表示接口的信号速率；第二位数字代表光纤类型：
▪1：表示G.652类型光纤（工作波长1310nm）
▪2：表示G.652类型光纤（工作波长1550nm）
STM-1光接口性能指标
OptiX 155/622H的STM-1光接口性能指标如表1所示。
STM-4光接口性能指标
OptiX 155/622H的STM-4光接口性能如表2所示。
STM-16光接口性能指标
光输入接口允许频偏
OptiX 155/622H的光输入接口允许频偏如表4所示。
光输出接口比特率容差
OptiX 155/622H设备以太网光接口特性
以太网光接口特性主要指以太网单板的光接口特性。
OptiX 155/622H设备以太网光接口
EGS/EGT板光接口特性如表1所示，ELT2板光接口特性如表2所示。
资料由深圳市华佳慧科技有限公司提供，转载请保留。
光接口指标
-10 -18 12 7.8K m 4.4K m 4.4K m
-1 -30 160 0
10 -26 2400
14 -34 3200 163.27 Km 177.78 Km 163.27 Km 值 理论
项目 标称比特率 应用分类代码 工作波长 在参考点 S 处的发送器 光源类型 光谱特性 最大均方根宽度 最大 –20 dB 宽度 最小边模抑制比 平均发送功率 最大值 最小值 最小消光比 S/R 点的光通道 衰耗范围 最大色散 S 点最小回损 (包括连接器) S/R 点之间最大离散反射 在参考点 R 处的接收器 0 ~ 12 dB 46 ps/nm N/A N/A 0 ~ 12 dB 74 ps/nm N/A N/A 10 ~ 24 dB N/A 20 dB –25 dB 10 ~ 24 dB 1640 ps/nm 24 dB –27 dB –8 dBm –15 dBm 8.2 dB –8 dBm –15 dBm 8.2 dB 2 dBm –3 dBm 10 dB 2 dBm –3 dBm 10 dB 4 nm ——— ——— 5 nm ——— ——— ——— 1 nm 30 dB ——— <1 mm 30 dB MLM MLM SLM SLM 规范 G. 707, G.958; 622080 kbit/s S-4.1 1293 ~ 1334 nm 1274 ~ 1356 nm L-4.1 1280 ~ 1335 nm L-4.2 1480 ~ 1580 nm
-12
dB
-27 PIN
-27 PIN -14
dBm
光接口类型和参数
光接口类型和参数光接口类型和参数 (1)1 光纤的种类 (1)2 光接口类型 (2)3 光接口参数 (3)1光线路码型 (3)2 S点参数——光发送机参数 (4)3 R点参数——光接收机参数 (5)小结 (5)习题 (6)目标：掌握光接口的类型。
掌握光接口的常用参数的概念及相关规范。
传统的准同步光缆数字系统是一个自封闭系统，光接口是专用的，外界无法接入。
而同步光缆数字线路系统是一个开放式的系统，任何厂家的任何网络单元都能在光路上互通，即具备横向兼容性。
为此，必须实现光接口的标准化。
6.1 光纤的种类SDH光传输网的传输媒质当然是光纤了，由于单模光纤具有带宽大、易于升级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光缆数字线路系统只使用单模光纤作为传输媒质。
光纤传输中有3个传输“窗口”——适合用于传输的波长范围；850nm、1310nm、1550nm。
其中850nm窗口只用于多模传输，用于单模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。
光信号在光纤中传输的距离要受到色散和损耗的双重影响，色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰降低信号质量。
当码间干扰使传输性能劣化到一定程度（例10-3）时，则传输系统就不能工作了，损耗使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降，当光功率下降到一定程度时，传输系统就无法工作了。
为了延长系统的传输距离，人们主要在减小色散和损耗方面入手。
1310nm光传输窗口称之为0色散窗口，光信号在此窗口传输色散最小，1550nm窗口称之为最小损耗窗口，光信号在此窗口传输的衰减最小。
ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合G.653规范的光纤、符合规范G.655的光纤。
其中G.652光纤指在1310nm波长窗口色散性能最佳，又称之为色散未移位的光纤（也就是0色散窗口在1310nm波长处），它可应用于1310nm和1550nm两个波长区；G.653光纤指1550nm波长窗口色散性能最佳的单模光纤，又称之为色散移位的单模光纤，它通过改变光纤内部的折射率分布，将零色散点从1310nm迁移到1550nm波长处，使1550nm波长窗口色散和损耗都较低，它主要应用于1550nm工作波长区；G.654光纤称之为1550nm波长窗口损耗最小光纤，它的0色散点仍在1310nm波长处，它主要工作于1550nm窗口，主要应用于需要很长再生段传输距离的海底光纤通信。
OSN3500设备STM-64光接口
-1
-1
-1
-1
-7
-8
-8
-1
OSN3500 STM-64 光接口性能 项目 （dBm） 色散容限 6.6 （ps/nm） 最小消光比 （dB） 最大-20dB 谱宽（ nm） 6 500 800 1600 1600 1200 1600 2040（加 DCU） 8.2 指标值
OSN3500 设备 STM-64 光接口
本内容介绍华为 OSN3500 设备 STM-64 的光接口指标。其 STM-1/STM-4/STM-16 光 接口指标可参考 OSN1500 设备 STM-1/STM-4/STM-16 光接口指标。 OSN3500 设备的 STM-64 光接口性能如表所示。 OSN3500 STM-64 光接口性能 项目 标称比特率 线路码型 光接口类型 9953280kbit/s NRZ I-64.1 I-64.2 S-64.2b L-64.2b （BA） P1L12D2 Le-64.2 Ls-64.2 V-64.2b （BA+PA+ DCU） 80～120 指标值
8.2
8.2
8.2
9
8.2
8.2
1
1
1
1
1
1
1
1
最小边模抑 0 制比（dB）
30
30
30
30
30
30
30
OSN3500 STM-64（FEC）光接口性能如表。 OSN3500 STM-64（FEC）光接口性能 项目 标称比特率 线路码型 10709225kbit/s NRZ/DRZ 说明： 只有 SF64A 单板的线路码型是 DRZ。 Ue-64.2c Ue-64.2d Ue-64.2e FEC+BA（17dB） +RA+PA+DCU（60×3） 1550.12 指标值
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光接口是光纤通信系统的特有接口，它的指标测试依据由实际设计要求来确定。
图5-13中的S，R点为光接口，
在S点的主要指标有平均发送光功率和消光比，在R点的主要指标有接收机灵敏度和动态范围。
1．平均发送光功率
(1)平均发送光功率的含义
平均发送光功率是指在光端机正常工作条件下输出的平均光功率，即光源尾纤输出的平均光功率．
平均发送光功率的功率值用PT（μW）表示，电平值用LT( dBm)表示，光功率值与电平值之间的关系是：
一般把dBm作为平均发送光功率的单位，平均发送光功率与光源类型、标称波长、传输容量、光纤类型有关．
例如一个速率为139 264 kbit/s的单模光纤通信系统，标称波长为1 3 10nm，采用LD光源时，平均发送光功率应大于或等于一9dBm．还要指出的是，对于一个实际的光纤通信系统，平均发送光功率并不是越大越好．虽然，从理论上讲，发送光功率越大，通信距离就越长，但光功率太大会使光纤工作在非线性状态，这种非线性效应会对光纤产生不良影响，所以PT应有合适的数值．
(2)测试方法
平均发送光功率的测试方框图如图5-14所示．
各种指标的测试都要送人测试信号，不同码速的光端机要求送入不同的PCM测试信号．速率为2 048 kbit/s和8 448 kbit/s的光端机送215-l序列的伪随机码，其速率为34 368 kbit/s和139 264 kbit/s的光端机送223一l序列的伪随机码，且2 048 kbit/s，8 448k bit/s和34 368 kbit/s三种速率的码型应为HDB3码，139 264 kbit/s速率的码型应为CMI码．误码仪的作用就是应能产生这些不同速率、码型和长度的伪随机测试信号．具体测试步骤如下：
①如图5-14所示，将误码仪、光功率计与光端机连接．其中光纤测试线将光端机输出活动连接器与光功率计输入活动连接器相连．
②误码仪发送符合要求的伪随机测试信号．
③读取光功率计上的数值即是平均发送光功率，
说明：
①平均发送光功率与注入光源的电流大小有关，测试时的注入电流应是系统正常工作时的注入电流。
②平均发送光功率与PCM信号的码型有关，就目前的NRZ码和50%占空比的RZ码相比，前者比后者的平均发送光功率大3 dB。
2．消光比
(l)消光比的含义
消光比是指输入光端机的信号为全“0”码时与全“l”码时，光端机的平均发送光功率之比，用EXT表示，即
我们知道输入光端机的信号一般是伪随机码，它的“0”码和“1”码是等概率的，因此，一般光端机的平均发送光功率PT（μW）应是全“1”码时光端机的平均发送光功率P1（μW）的1/2，故式(5-19)可写成
根据LD对数字信号进行调制的原理可知，当输入光端机内光源的信号为全“0"码时，由于偏置电流Ib的存在，光源仍有光功率P0输出，它对接收机而言是一种噪声，会降低接收机灵敏度，所以从提高接收机灵敏度方面考虑，希望Ib越小越好，P0减小，EXT也随之减小．但Ib减小，又会产生光源输出功率降低，谱线宽度增加等不良影响，所以必须全面考虑Ib的影响，处理好消光比与其他指标间的矛盾．一般要求光端机的消光比不超过0.1。
(2)测试方法
消光比的测试方框图与图5-14一样．
前三项的测试步骤与平均发送光功率的测试步骤一致，再接着测量全“0"码时光端机的平均发送光功率．但是由于光端机中有扰码电路，若直接向光端机输入全“0”测试信号，实际上调制光源的信号并不是全“0”码．所以测试时，要将光端机的输入信号断掉，以使调制光源的信号为全“0”．一般是将光端机中的编码盘拨出，此时光功率计上的读数即是全“0”码时光端机的平均发送光功率P0(μW)，再根据式(5—20)计算，即得消光比值．
3．接收机灵敏度
(l)接收机灵敏度的含义
接收机灵敏度是指在满足给定误码率条件下，光端机能够接收到的最小平均光功率．接收机灵敏度的功率值用Pmin（μW）表示，
电平值用LR(dBm)表示，一般把dBm作为接收机灵敏度的单位．
接收机灵敏度是光端机的重要性能指标，它表示了光端机接收微弱信号的能力，从而决定了系统的中继段距离，故是系统设计的重要依据．灵敏度与系统要求的误码率有关．要求的误码率越小，需要接收的最小光功率就越大，则灵敏度就越低．除此之外，灵敏度还与系统的
码速、接收端光电检测器的类型有关．
(2)测试方法
接收机灵敏度的测试方框图如图5-15所示．具体测试步骤如下：
图5- 15接收机灵敏度测试方框图
①按图5-15所示连接电路．
②逐渐加大光可变衰减器的衰减量，即表示光端机接收到的光功率逐渐减小，这时码仪检测到的误码率逐渐增加，直到出现规定的误码率，例如1×10-11，持一段时间，此时即表示光端机的误码率已到了不满足指标的临界状态．
③从R点断开光端机的连接器，用光纤测试线将光功率计接到光衰减器的输出端，读取光功率计上的数值，即是光端机能接收的最小光功率．
说明：
①不同系统对误码率BER的要求不同，所以测试不同系统的光接收机灵敏度时的BER应符合各个系统对BER指标的要求。
②误码率的观测是需要一定时间的，因为误码率是一个统计平均值，只有当测试时间足够长时，测试结果才能准确，且测试时间与系统码速及误码率有关，越高，BER越大，所需测试时间越短。
③测试中的光可变衰减器代替了实际系统中的长光纤，从而忽略了光纤色散对灵敏度的影响。
所以在实际系统中，应估算光纤色散对灵敏度的影响。
4．动态范围
(1)动态范围的含义
我们知道光接收机对它能接收到的光功率有一个最小值限制（即接收机灵敏度），当接收到的信号小于这个最小值时，系统的误码率就达不到要求．但若接接收到的光功率过大，又会使接收机内部器件过载，产生误码，致使系统的误码率仍然达不到要求，所以，为保证系统的误码特性，光接收机接收到的光功率在一定范围内变化，换句话说，光接收机应能正确接收在这一范围内变化的信号，这种光端机对接收信号变化的适应能力就用动态范围D来表示．具体定义是足给定误码率条件下，光端机能接收到的最大光功率电平值与最小光功率电平值之差．若最大光功率的功率值用Pmax（μW）表示，电平值用LR(dBm)表示，态范围D用公式表示为
或
(2)测试方法
动态范围的测试方框图与图5-15一样．
前三项的测试步骤与接收机灵敏度的测试步骤一致，再接着测量光端机的最大接收光功率．具体步骤如下：
④将光可变衰减器的输出端接回到光端机的R点，逐渐减小光衰减量，使光端机接机接收到的光功率逐渐增大，光功率过大，同样会产生误码，这时误码率增大，继续减小光衰减量，使误码率增大到规定的误码率值，并维持一段时间。
⑤再将光功率计接回到光衰减器的输出端，读取光功率计上的数值，即是光端机能够接收到的最大光功率。
⑥根据光功率计上的数值单位是dBm或μW，按式(5-21)或式(5-22)计算，即得动态范围值。
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