光传输终端：实现端到端业务接入和传送的设备

光传输终端提供端到端业务的接入处理和传送功能，包括SDH设备、OTN设备和WDM设备。

（1）SDH设备

SDH设备传输速率为155Mbit/s～40Gbit/s，采用块状的帧结构来承载信息，帧结构中安排了丰富的开销比特用于网络运行、管理和维护。SDH设备主要面向语音业务，可以兼容准同步数字体系（PDH）的各种速率，同时还能容纳其他各种业务信号，如ATM信元、IP数据包等。SDH设备可以通过引入控制平面实现光链路连接自动建立和资源动态配置，即采用自动交换光网络（ASON）技术，实现网络资源自动发现、端到端业务快速配置、业务按需提供和网络动态恢复。SDH设备主要由业务接口处理模块、SDH业务映射模块、SDH交叉连接模块、SDH线路接口模块、时钟单元及主控单元组成，如图4-5所示。

SDH设备选型时，应满足系统通信容量和通信距离要求，保证设备的接口类型、可承载信号种类、光接口参数、误码性能、抖动和漂移性能等符合SDH光缆线路系统进网要求。

1）接口类型。

SDH设备可提供以下接口，并可以是它们的任意组合形式，不同类型的应用可以根据要求增加接口类型。

①STM-256光接口；

②STM-64光接口；

③STM-16光接口；

图4-5 SDH设备组成

④STM-4光接口；

⑤STM-1光接口；STM-1电接口；

⑥STM-0光接口；

⑦10GE光接口；

⑧GE光接口；

⑨FE光接口、FE电接口；

⑩PDH电接口。

2）可承载信号种类。

SDH可承载的信号种类包括SDH信号、PDH信号、ATM信号和以太网信号等，具体如下：

①SDH信号：包括STM-N（N=0，1，4，16，64，256）系列信号；

②PDH信号：包括2048kbit/s、34368kbit/s、44736kbit/s和139264kbit/s速率的信号；

③ATM信号：包括2Mbit/s、25Mbit/s、155Mbit/s和633Mbit/s等速率的信号；

④以太网信号：包括FE、GE、10GE的信号。

3）光接口参数。

SDH设备光接口类型及参数根据海底光缆通信系统具体情况以及设备性能合理选用。光接口类型的选用不宜过多，同一网络中同一等级光接口的类型宜尽量统一，以便于管理和维护以及备品备件的配置。长距离传输应选用L接口，超长距离传输应选用V或U接口。STM-1、STM-4、STM-16、STM-64和STM_-256详细的光接口参数，可参照表4-4～表4-8。

表4-4 STM-1光接口参数规范

注：NA表示不作要求。

表4-5 STM-4光接口参数规范

注：表中NA表示不作要求，*表示待定。

表4-6 STM-16光接口参数规范

注：表中NA表示不作要求，*表示待定。

表4-7 STM-64光接口参数规范

注：表中NA表示不作要求，*表示待定。

表4-8 STM-256光接口参数规范

注：表中NA表示不作要求，∗表示待定。

4）误码性能。

SDH设备物理层的差错（误码）性能是决定传输质量的重要因素，是用来检测物理层链路的性能指标。

误码性能的事件包括误块秒（ES）、严重误块秒（SES）、背景误块（BBE）等。

①ES：1s时间间隔内有1个或多个误块，或至少有1个缺陷；

②SES：1s时间间隔内有不少于30%的误块，或至少有1个缺陷，SES是ES的子集；

③BBE：SES以外的误块。

误码性能的度量参数有误块秒比（ESR）、严重误块秒比（SESR）和背景误块比（BBER）等。

①ESR：在一个确定的测试期间，在可用的时间内ES和总秒数之比；(www.xing528.com)

②SESR：在一个确定的测试期间，在可用的时间内SES和总秒数之比；

③BBER：在一个确定的测试期间，在可用的时间内，BBE与总块数扣除SES中所有块后剩余块数之比。

对于SDH设备，在正常工作条件下，短期误码性能指标要求连续测试24h无误码。SDH海底光缆通信系统工程设计中，420km假设参考数字段的长期误码指标应不劣于表4-9中指标的要求（测试时间不少于1个月），实际长度为L的海缆系统误码性能与距离成正比，即用表4-9中指标值乘以L/420得到。

表4-9 420km假设参考数字段的长期误码指标

5）抖动和漂移性能。

抖动是指数字信号的特定时刻（例如最佳抽样时刻）相对其理想时间位置的短时间偏离，所谓短时间偏离是指变化频率高于10Hz的相位变化。漂移指数字信号的特定时刻相对其理想时间位置的长时间的偏离，所谓长时间是指变化频率低于10Hz的相位变化。

在SDH系统中，抖动和漂移是按互连的各个设备的抖动和漂移的发生和传送特性积累的，过量的抖动和漂移会对数字信号（例如产生误差、滑码和其他异常）产生不利影响，使收端出现信号溢出或取空，从而导致信号滑动损伤。因此，必须对SDH网络接口输出抖动和漂移的网络限值、SDH设备输入抖动和漂移容限等作出规定，以保证传输信号的质量。SDH设备的抖动和漂移性能应符合相关规范要求，具体可参照ITU-T G.825《基于同步数字体系（SDH）的数字网内抖动和漂移控制》、YD/T 1299—2004《同步数字体系（SDH）网络性能技术要求—抖动和漂移》、YD 5095—2010《同步数字体系（SDH）光纤传输系统工程设计规范》、YD/T 2273—2011《同步数字体系（SDH）STM-256总体技术要求》等标准中的相关要求执行。

（2）OTN设备

OTN设备单波传输速率可从2.5～100Gbit/s，综合了SDH和WDM的优点，包括光层和电层的完整体系结构，可在光层及电层实现波长和子波长业务的交叉调度。OTN设备可以支持多种客户信号的封装和透明传输，可以实现大颗粒的业务调度和保护恢复，可以提供强大的开销和维护管理能力，适合电信综合业务承载，并能为数据、大粒度IP信号的承载提供充足的带宽和接口资源。OTN设备在光层采用光交叉技术（ROADM）实现波长级业务调度疏导、光层组网、端到端波长级业务提供；在电层采用电交叉技术（GSS）实现子波长级业务调度疏导，充分利用波长资源降低成本，提供电层保护功能提高系统可靠性，功能模型如图4-6所示。

图4-6 OTN设备功能模型图

OTN设备选型时，要重点关注设备功能性能和光接口参数的情况，符合OTN光缆线路系统进网要求。

1）设备功能。

主要包括OTN设备接口适配功能、线路接口处理功能、ODUk调度功能、OCh调度功能、光复用段和传输段处理功能和OTN开销处理功能。

①业务接口适配功能：支持STM-16/64/256SDH业务，OTU1/2/3/4业务，GE/10GE/100GE以太网业务，以及1G/2G/4G/10G FC、FICON/FICON EXPRESS等客户业务接入，经过映射复用处理后产生ODUk（k=0，1，2，2e，3，4）通道信号。可选择支持STM-1/4、FE、ESCON等低速客户业务的接入，经过映射复用处理后产生ODUk（k=0，1，2，2e）通道信号。

②线路接口处理功能：包括ODUk时分复用、ODUk映射到OTUk功能。

③ODUk调度功能：支持一个或多个级别的ODUk（k=0，1，2，2e，3，4）交叉连接，可根据网络层次要求选择单个或多个调度颗粒；交叉连接调度单元提供硬件冗余保护能力，ODUk主备交叉倒换时间应小于50ms；通过系统交叉配置，支持线路保护和业务广播的功能。

④OCh调度功能：支持光通道波长信号的分插复用功能；光通道波长信号环内调度能力，支持OCh通道上下和穿通；支持光通道波长信号跨环调度能力；通过系统交叉连接配置，支持波长业务的组播和广播功能。

⑤光复用段和传输段处理功能：在OTN设备中通过传统的WDM设备中的波分复用器件提供光复用段路径的物理载体，通过传统的WDM设备中的光放大器件提供光传输段路径的物理载体。

⑥OTN开销处理功能：OTN设备应具有OPU/ODU/OTU层的开销处理监测功能，支持OTUSM段层、ODUPM通道层监测管理功能；OTN可以提供6级TCM连接监视功能。

2）设备性能。

主要包括OTN设备的误码性能、抖动和漂移性能等。

①误码性能：OTN网络采用基于误块码方式进行在线业务性能测量，误码性能评估主要参数有SES、BBE、SESR、BBER等。OTN海底光缆通信系统短期误码性能指标要求连续测试24h无误码。OTN海底光缆通信系统的长期误码性能应符合相关规范要求，具体可参照ITU-TG.8201《光传送网（OTN）内的多运营商国际通道的差错性能参数和指标》、YD/T 1990—2009《光传送网（OTN）网络总体技术要求》、YD 5208—2014《光传送网（OTN）工程设计暂行规定》等标准中的相关要求执行。

②抖动和漂移性能：在OTN海底光缆通信系统中，必须对OTN网络接口输出抖动和漂移、OTN网络接口抖动和漂移容限、ODUk时钟要求等作出规定，以保证传输信号的质量。OTN设备的抖动和漂移性能应符合相关规范要求，具体可参照ITU-T G.8251《光传送网（OTN）内的信号抖动和漂移控制》、YD/T 1990—2009《光传送网（OTN）网络总体技术要求》、YD 5208—2014《光传送网（OTN）工程设计暂行规定》等标准中的相关要求执行。

3）设备光接口参数。

OTN设备光接口类型及参数应根据海底光缆通信系统具体情况以及设备性能合理选用。光接口类型的选用不宜过多，同一网络中同一等级光接口的类型宜尽量统一，以便于管理和维护以及备品备件的配置。光支路信号2.5G、10G、40G单通路/多通路域间光接口参数可参照ITU-TG.959.1《光传送网物理层接口》、YD 5208—2014《光传送网（OTN）工程设计暂行规定》等标准中的相关要求执行。

（3）WDM设备

WDM设备在一根光纤中同时传输16波、32波、40波、80波或上百个光载波信号，其工作波长应符合ITU-TG.692中标称中心频率的规定。WDM设备由光转发单元（OTU）、波分复用/解复用器（MUX/DMUX）、光监控单元（OSC）、功放单元（BA）、前放单元（PA）、主控单元（OWU）和网管单元（EMU）等组成，如图4-7所示。WDM系统在波分复用器前加入波长转换器（OTU），将输入的非规范波长转换为标准波长，以满足系统的波长兼容性。

WDM设备选型时，要重点关注系统中心波长分配、主光通道接口参数、波长转换器、波分复用器件、光监控通路、色散补偿、前向纠错、增益均衡的情况，相关功能性能应符合相关规范要求，具体可参照YD/T5092—2010《波分复用（WDM）光纤传输系统工程设计规范》、YD/T 2485—2013《N×100Gbit/s光波分复用（WDM）系统技术要求》等标准中的相关要求执行。

16波WDM海底光缆通信系统的各通路信号光接口的标称中心波长和中心频率应符合表4-10中的规定，系统每个光通路中心频率间隔为100GHz（中心波长间隔为0.8nm），最大中心频率偏移为±20GHz（中心波长偏移0.16nm）。

图4-7 WDM设备组成

表4-10 16波WDM海底光缆通信系统通路标称中心波长及频率

32波WDM海底光缆通信系统的各通路信号光接口的标称中心波长和中心频率应符合表4-11或表4-12中的规定，系统每个光通路中心频率间隔为100GHz（中心波长间隔为0.8nm），最大中心频率偏移为±20GHz（中心波长偏移0.16nm）或±12.5GHz（中心波长偏移0.1nm）。

表4-11 32波WDM海底光缆通信系统连续频带通路标称中心频率及波长

表4-12 32波WDM海底光缆通信系统分离频带通路标称中心频率及波长

40波WDM海底光缆通信系统的各通路信号光接口的标称中心波长和中心频率应符合表4-13中的规定，系统每个光通路中心频率间隔为100GHz（中心波长间隔为0.8nm），最大中心频率偏移为±20GHz（中心波长偏移0.16nm）或±12.5GHz（中心波长偏移0.1nm）。

表4-13 40波WDM海底光缆通信系统通路标称中心频率及波长

（续）

80波WDM海底光缆通信系统宜采用基于C波段80通路，各通路信号光接口的标称中心波长和中心频率应符合表4-14中的规定，也可采用基于C+L波段80通路的WDM系统，分别采用C波段的40个波长和L波段的40个波长。C波段40个波长为192.10～196.05THz，波长间隔为100GHz；L波段40波长为186.95～190.90THz，波长间隔为100GHz。基于C波段的80通路系统，每个光通路中心频率间隔为50GHz（中心波长间隔为0.4nm），最大中心频率偏移为±5GHz（中心波长偏移0.04nm）；基于C+L波段的80通路系统，每个光通路中心频率间隔为100GHz（中心波长间隔为0.8nm），最大中心频率偏移为±5GHz（中心波长偏移0.04nm）。

160波WDM海底光缆通信系统的各通路信号光接口的标称中心波长和中心频率应符合表4-14中的规定，系统每个光通路中心频率间隔为50GHz（中心波长间隔为0.4nm），最大中心频率偏移为±5GHz（中心波长偏移0.04nm）。