1、I ICS 29.240 国家电网公司企业标准 Q / GDW 757 2012 电力通信超长站距光传输工程 设 计 技 术 规 范 Design technical specification of ultra-long hual optical transmission engineering of electric power communication 2012-08-28发布 2012-08-28实施 国家电网公司 发 布 Q/GDW Q / GDW 757 2012 II Q / GDW 757 2012 I 目 次 前言 错误！未定义书签。 1 范围 1 2 规范性引用文件 1
2、3 术语和定义 1 4 符号、代号和缩略语 2 5 超长站距传输系统性能指标及传输计算 3 5.1 超长站距传输系统构成 3 5.2 系统 速率 3 5.3 超长站距光传输系统性能指标 3 5.4 再生段传输指标计算 6 6 超长站距光路子系统配置及选型艺 7 6.1 光缆、光纤与工作波长 7 6.2 设备选型原则 8 6.3 光路子系统的配置 9 7 光路子系统监控系统要求 9 7.1 光路子系统监控要求 9 7.2 光路子系统的监控系统 9 7.3 光路子系统网管组网方式10 8 辅助设施10 8.1 辅助 设备 10 8.2 维护工具及仪表配置10 附录 A（资料性附录） 2.5GBIT
3、/S 光传输系统再生段传输计算 11 附录 B（资料性附录） 设备选型 17 附录 C（资料性附录） 配置建议 18 编制说明 19 Q / GDW 757 2012 II 前 言 根据关于下达 2011 年度国家电网公司技术标准制修订计划的通知 （国家电网科2011190 号 文）要求，制定本标准。 本标准在 DL 5391-2007电力系统通信设计技术规定的基础上进行了细化和完善，给出了超长站 距光路子系统的定义；提出了超长站距光路子系统设备配置和选型意见；给出了超长站距光路子系统的 性能指标和传输计算方法；强调了超长站距光路子系统监控要求及安调施工与维护工器具要求。 本标准由国家电网公司
4、信息通信部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位：国网信息通信有限公司、北京中电飞华通信股份有限公司、北京国电通信工程设 计院。 本标准主要起草人：贾小铁、何昕、石丰琦、杜启霞、郑晓东。 本标准首次发布。 Q / GDW 757 2012 1 电力通信超长站距光传输工程设计技术规范 1 范围 本标准给出了电力通信超长站距光传输系统定义、超长站距光传输再生段长度计算方法、光纤与工 作波长、光路子系统设备选型与配置意见、光路子系统网管监控要求及辅助设施要求。 本标准适用于新建 2.5Gbit/s、 10Gbit/s单波通道 SDH超长站距光传输系统工程设计， 对于 155M
5、bit/s、 622Mbit/s 单波通道 SDH 系统和 DWDM 系统及改、扩建超长站距光传输系统工程的设计，可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 DL/T 5391 电力系统通信设计技术规定 YDN 099-1998 光同步传送网技术体制 ITU-T G.650单模纤维和电缆的线性和确定性特征测试方法和定义 G系列：传送系统和媒介数字系 统和网络传送媒介特性 光纤电缆（所有部分） （Definitions and test met
6、hods for statistical and non-linear related attributes of single-mode fiber and cable） ITU-T G.652 单模光纤光缆的特性 ITU-T G.664 光传输系统光安全进程和要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 超长 站 距 Ultra-long Hual 对于 2.5Gbit/s 传输速率，单跨距离超过 200km 的无中继光传输系统定义为超长站距传输系统；对 于 10Gbit/s 传输速率，单跨距离超过 160km的无中继光传输系统定义为超长站距传输系统。 3.2 光路 子 系统
7、 Optical Subsystem 信号发信机输出口 S 点（或其等效点 Se 点）和信号接收机输入口前 R 点（或其等效点 Re 点）间 的光传输系统。 3.3 掺铒光纤放大器 Erbium Doped Fiber Amplifier 以掺入铒离子 Er 3+ 的光纤作为增益介质的光放大器。 3.4 光功率放大器 Booster Amplifier 配置在发送端，用于提高系统发送光功率的光放大器。 3.5 光前置放大器 Pre-Amplifier 配置在接收端，用于提高信号接收灵敏度的光放大器。 Q / GDW 757 2012 2 3.6 拉曼光纤放大器 Raman Amplifier
8、基于光纤受激拉曼散射（SRS）效应实现信号放大的光放大器。根据泵浦光与信号光传递方向是否 相同，拉曼光纤放大器可分为前向拉曼光纤放大器和后向拉曼光纤放大器。 3.7 遥泵放大器 Remote Pump Amplifier 集中式增益介质位于光缆线路中，通过远距离馈送泵浦光能量实现信号放大的光放大器。根据泵浦 光和信号光是否合用信号传输光纤，遥泵放大器一般分为随路遥泵和旁路遥泵放大器。 3.8 前向纠错编码 Forward Error Correction 在输入端加入带有信号本身特征的冗码，在接收端按照相应算法对接收到的信号进行解码，从而找 出在传输过程中产生的错误码并将其纠正的技术。根据编码
9、方式的不同，FEC 分为常规 FEC 和增强型 EFEC 两种。 3.9 超低损耗光纤 Ultra Low Loss Fiber 符合 ITU-T G.652 标准，在波长 1550nm处典型损耗值为 0.17dB/km。 3.10 光信 噪 比 Optical Signal To Noise Ratio 光信号功率与光噪声功率之比。 4 缩略 语 下列缩略语适用于本文件。 BA Booster Amplifier 功率放大器 BBER Background Block Error Ratio 背景块差错比 BER Bit Error Ratio 误码率，误比特率，比特差错比 DCM Disp
10、ersion Compensator Modules 色散补偿模块 DCN Data Communication Network 数据通信网 DRA Distributed Raman Amplifier 分布式拉曼放大器 EDFA Erbium-doped Optical Fiber Amplifer 掺饵光纤放大器 EFEC Enhanced Forward Error Correction 增强型前向纠错 ES Errored Second 误 码秒 ， 误块 秒 ESR Errored Second Ratio 误码秒比，误块秒比 FEC Forward Error Correctio
11、n 前向纠错 HRP Hypothetical Reference Path 假设参考数字通道 LA Line Amplifier 线路放大器 NF Noise figure 噪声指数 OA Optical Amplifier 光放大器 ODF Optical Distribution frame 光纤分配架 Q / GDW 757 2012 3 OPGW Optical Fiber Composite Overhead Ground Wires 光纤复合架空地线 OSNR Optical Signal to Noise Ratio 光信噪比 PA Pre-Amplifier 前置放大器 PM
12、DRFA Polarization Mod Dispersion Raman Fiber Amplifier 偏振模色散拉曼光纤放大器 RGU Remote Gain Unit 远端增益单元 ROPA Remote Pump Amplifier 遥泵放大器 SES Severely Errored Second 严重误块秒 SESR Severely Errored Section Ratio 严重误码秒比 SRS Stimulated Raman scattering 受激拉曼散射 STM Synchronous Transport Module 同步传送模块 ULL Ultra Low L
13、oss 超低损耗 5 超长站距传输系统性能指标及传输计算 5.1 超长站距传输系统构成 超长站距传输系统构成及光路子系统示例见图 1。 光路子系统根据传输距离不同由功率放大器、前置放大器、前向纠错编码、拉曼放大器、遥泵放大 器、光纤、色散补偿等设施和装置的不同组合构成。 图 1 无中继光传输系统组成示意图 5.2 系统 速 率 系统速率和标称容量应符合表 1 的规定。 表 1 SDH 信号比特率 5.3 超长站距光传输系统性能指标 5.3.1 误 码 性能 5.3.1.1 超长站距中继段误码性能指标按假设参考数字段的误码性能指标分配。 5.3.1.2 超长站距光传输系统长期误码性能指标 超长站
14、距光传输系统长期误码性能指标应满足以下要求： a） 速率为 2.5Gbit/s 光传输系统 ESR：待定。 SESR 不劣于 2.4010 -9 L ，测试时间不少于 1 个月。 Q / GDW 757 2012 4 BBER不劣于 1.2010-10 L ，测试时间不少于 1 个月。 L: 超长站距中继段实际长度。 b） 速率为 10Gbit/s 光传输系统 长期误码性能指标待定 c） 超长站距光传输系统的短期误码性能指标应满足以下要求： 1） 速率为 2.5Gbit/s 光传输系统 ES：0，连续测试 24 小时。 2） 速率为 10Gbit/s 光传输系统 ES：0，连续测试 24 小时
15、。 d） 超长站距段的误码性能指标应满足 SDH 网络全程端到端 27500km 假设参考通道 HRP 和 6800km数字通道的误码性能指标要求。 5.3.2 抖 动 性能 5.3.2.1 最大输出抖动 SDH 网络接口允许的最大输出口抖动（滤波器频响按 20dB/10 倍频程滚降，低频部分按-60dB/10 倍频程滚降，测试时间为 60 秒）符合以下规定。 SDH 网络输出口及数字段的最大允许输出抖动，不应超过表 2 的规定数值。 表 2 SDH网络输出口及数字段最大允许的输出抖动 网络接口限值 测量滤波器参数 B1 Uipp B2 Uipp 速率 F1-f4 f3-f4 f1（Hz） F
16、3（kHz） F4（MHz） STM-16（光） 1.5（0.75） 0.15（0.15） 5000 1000 20 STM-64（光） 1.5（0.75） 0.15（0.15） 20kHz 4MHz 80MHz STM-16 1UI=0.402ns；STM-64 1UI=0.100ns 注： 数字段输出口的最大允许输出抖动不应超过上表括号中规定的数值。 5.3.2.2 抖 动 容限 SDH 设备的 STM-16、STM-64 输入口的抖动容限应符合以下要求。 a） STM-16 光接口容许的正弦调制输入抖动应符合表 3 和图 2 的要求。 表 3 STM-16 光接口输入抖动容限 频率 f
17、（Hz） 抖动幅度（峰峰值） 10f12.1 622UI 12.1f500 7500f -1UI500f5k 7500f -1UI5k f100k 1.5 UI100k f1M 1.510 5f -1UI1Mf20M 0.15 UI Q / GDW 757 2012 5 图 2 STM-16光接口输入抖动容限 b） SDH 设备 STM-64 光接口容许的正弦调制输入抖动应符合表 4 和图 3的要求。 表 4 STM-64 光接口输入抖动容限 频率 f （Hz） 抖动幅度（峰峰值） 10200Q / GDW 757 2012 6 5.3.4 超长站距光传输系统噪声性能指标 满足误码率 BER=
18、10 -12 时，2.5Gbit/s、10Gbit/s 单波超长站距光传输系统信噪比容限（OSNR）见 表 6。 表 6 系统 信 噪比 （OSNR）容限 指标值（误码率 BER=10 -12 ） 序号 比特率（Gbit/s） 无 FEC 带 FEC 1 2.5 18dB （18-FEC编码增益）dB 2 10 26dB （26-FEC编码增益）dB 5.3.5 可 用 性 5.3.5.1 可用性定义 对于一个单向信道，当接收端检测到 10 个连续的严重误码秒（SES）事件时不可用时间开始，这 10 秒算作不可用时间的部分。当接收端检测到 10 个连续的非严重误码秒（SES）事件时，一个新的可
19、 用时间开始，这 10 秒算作可用时间的部分。可用时间占全部总时间的百分比称为可用性。 5.3.5.2 可用性目标与时间 a） 超长站距光传输系统的可用性目标及不可用时间分配应满足数字段的总体要求，可按照 YDN099-1998 第 7.5 节的要求执行。 b） 可用性指标应满足电力用户的要求。 5.4 再生段传输指标计算 5.4.1 再生段传输长度参考因素 单通道、单跨段光传输系统再生段长度，应根据光缆路由、站址条件、光传输设备的技术性能确定。 5.4.2 新建工程超长站距再生段传输长度计算 在超长站距传输中，系统的富裕度应该与跨度距离成线性比例。衰减受限系统的再生段距离计算方 法公式（1）
20、 。 L （Ps+ G -Pr-Pp - Ac）/（Af+As+ ） （1） 式中： L：衰耗受限系统的再生段长度（km） Ps：S 点寿命终了时的光发送功率（dBm） Pr：R 点寿命终了时的光接收灵敏度（dBm） ，BER10 -12Pp：最大光通道代价（dB） ，取值 2dB G：各项放大器对系统功率的贡献值 Ac：S，R 点间活动连接器损耗之和（dB） ，每个连接器取 0.5dB Af：光纤平均衰减常数（dB/km） As：光纤熔接头每公里衰耗系数 新建的普通低损耗光缆 Af+As 取 0.20dB/km，采用超低损耗光纤 Af+As取 0.18dB/km； ：富裕度比例系数，当采用 EDFA等常规放大技术时取值 0.020 dB/km，采用拉曼放大技术后，可 取值为 0.018 dB/km，使用超低损耗光纤或采用遥泵放大技术时，可取值 0.016 dB/km Ps + G-Pr=Pb 称为光路子系统总功率预算，在满足传输性能指标时也称为极限跨段损耗。 5.4.3 改、扩建工程超长站距再生段富裕度计算 改、扩建工程超长站距再生段富裕度计算如公式（2） 。 （Ps+ G -Pr -Pp -AL）/L （2）
