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1、YD/T XXXXX 20XXAA附 录 A（资料性附录）Rn 参考点纠错前误码率（Pre-FEC）指标分析A.1 背景基于 50GHz 的 N×400Gb/s WDM系统目前采用常规 OSNR 测试方法无法实现在线测试，新的测试方法尚不成熟，给 N×400Gb/s WDM系统继续采用OSNR 指标进行在线运行维护工作将带来不便。因此有必要引入一种便于在线评估N×400Gb/s WDM系统性能的辅助指标，以进一步增强N×400Gb/sWDM 系统的运行维护能力。Rn 参考点纠错前误码率（Pre-FEC BER ）是满足上述要求的有效的辅助手段之一。A.2
2、 理论基础误码率（ BER ）是衡量一个数字传输系统最本质的参数，但是在低误码率传输系统中，BER 的准确测试需要非常长的时间，使用起来极其不便，因此一般可采用与BER 密切相关的 Q 因子进行表征，其定义见式 A.1 ：Q(Linear )1 -0.（ A.1 ）10式中， 1 和 0 分别表示接收机接收到的“1”和 “0”号的电流信/电压平均值， 1 和 0分别表示接收机接收到的 “1和” “0信”号的电流 /电压标准差。对于强度调制光传输系统，在接收机噪声为高斯分布， 接收机处于最佳判决和最佳取样等假设条件下， Pre-FEC BER 与 Q（ Linear ）之间近似关系如式A.2 ：
3、Pre- FECBER21 erfc(Q(Linear)2（A.2）式中， erfc 是互补误差函数。在高斯噪声近似的带EDFA 的 WDM 系统中，在ASE 噪声与信号光偏振方向一致等假设条件下，OSNR 与 Q 值之间近似关系如式A.3：Q(Linear )OSNR(Linear )Bo（A.3）112OSNR(Linear )2Be式中， Bo 和 Be 分别表示传输链路末级接收机的光带宽和电带宽。当 OSNR 远大于 1 时，式（ A.3 ）可以进一步简化为式（A.4）：Q( Linear )OSNR (Linear )Bo4Be（A.4）在 ASE 噪声与信号光频振状态不一致时，式（
4、A.4 ）将会发生一些变化，但Q（ Linear ）与 OSNR（ Linear ）之间的平方根关系不变，变化的只是系数，因此在dB 表达式下，两者只相差一个常数。通常人们更习惯于用dB 来表示 Q 值和 OSNR ，由于 OSNR 是强度比， Q 值是电流比或电压比，因29YD/T XXXXX 20XX此习惯上人们采用如式(A.5) 和式（ A.6 ）的方式进行换算：Q(dB) 20Log(Q (Linear )10 Log(OSNR( Linear ) 10 Log( B0 )（A.5 ）4BeOSNR ( dB )10Log(OS NR ( Linear )（A.6）从式（ A.5 ）和
5、式（ A.6 ）可以看到，Q（ dB ）和 OSNR （ dB）在数值上相差一常数。综上所述，通过 Q 值作为桥梁， Pre-FEC BER 与 OSNR 之间也可以建立近似的对应关系，从而可以选择 Pre-FEC BER 作为在线评估 N ×400Gb/s WDM 系统性能的辅助指标。对于相位调制光传输系统， 上述 Q、BER 和 OSNR 之间的关系近似成立 （此时 Q 值不具备式（ A.1 ）定义的物理意义，只具备式（ A.2 ）定义的数学意义，具体关系待研究。A.3 指标要求本标准要求MPI-R m 参考点接收OSNR 与背靠背OSNR 容限（ EOL ）值之间的差值为4.5
6、 dB 5dB 。其中包含了两部分：第一部分是光通道OSNR 代价 2dB ；第二部分是系统OSNR 裕量 2.5 dB 3dB 。此外接收机还包含 0.5dB 老化裕量，即背靠背 OSNR 容限 BOL值与 EOL 值之间的差值。 则通道 OSNR 裕量（ BOL ）至少应该达到3 dB 3.5dB 。因此，对应的通道Q 裕量也应该至少达到3 dB 3.5dB 。目前各厂商 N× 400Gb/s WDM 设备采用的 FEC 技术存在差异， FEC 纠错能力不尽相同， 给定义统一的 Rn 参考点纠错前误码率指标带来一定困难。采用Q 余量（ Margin ）指标虽然可以规避由于FEC纠
7、错能力差异带来的指标多样化问题，但在工程建设和运行维护中可操作性不强。因此，本标准针对常见 FEC 纠错技术的纠错能力，制定了对应的Rn 参考点 Pre-FEC BER 指标，如表A.1 所示。表 A.1不同 FEC 纠错能力等级对应的Rn 参考点 Pre-FEC BER 指标FEC 纠错容限范围Rn 参考点 Pre-FECPre-FEC BER 指标FEC 纠错FEC 纠错容限实际 Q值裕BER 指标对应 Q 值 (dB)容限对应 Q 值(dB)量 (dB)3.5E-2( 含 ) 4.5E-24.0E-038.54.5E-024.63.93.5E-025.23.32.5E-2( 含 ) 3.
8、5E-22.0E-039.23.5E-025.24.02.5E-025.93.31.5E-2( 含 ) 2.5E-21.0E-039.82.5E-025.93.91.5E-026.73.18.0E-3( 含 ) 1.5E-23.0E-0410.71.5E-026.74.08.0E-037.63.13.5E-3( 含 ) 6.0E-37.0E-0511.66.0E-038.03.63.5E-038.63.01.5E-3( 含 ) 2.5E-31.0E-0512.62.5E-039.03.61.5E-039.53.1注： FEC纠错容限的定义是对应纠后平均误码率为1.0E-12 的最大纠前平均误码
9、率。30YD/T XXXXX 20XX附录B（规范性附录）2×200Gb/s PM-8QAM主光通道接口参数要求背景目前 N× 400Gb/s WDM系统（包括采用 2× 200Gb/s 超级通路技术方案的 N× 400Gb/s WDM系统）的主要调制码型为 PM-16QAM和 PM-QPSK，但是在 N×400Gb/s WDM系统开始应用的早期，业界也研究过采用 PM-8QAM调制码型的 N× 400Gb/s WDM系统，并且有少量的现网部署。参数要求采用 2× 200Gb/s 超级通路技术方案和 PM-8QAM 调制码型
10、的 N× 400Gb/s WDM 系统主光通道接口参数见 错误 !未找到引用源。 ，采用 PM-8QAM 调制码型的 N ×200Gb/s WDM 系统主光通道参数可参考执行。表 B.1PM-8QAM调制码型N×400Gb/s WDM系统主光通道接口参数 (2 × 200Gb/s 超级通路 )参数名称单位参数值基本参数 2 ×200Gb/s PM-8QAM a应用代码M1.400G125-2-M1.400G125-2-M1.400G125-2-12.5G11A-652(C)12.5G13A-654(C)12.5G8A-655(C)光纤类型G.6
11、52G.654G.655跨段损耗 bn× W dB11× 2213×228×22通路总数 c个32/3832/3832/38通路间隔GHz125 j125 j125 j子载波总数d个64/7664/7664/76子载波间隔GHz62.562.562.5调制格式偏振复用8 阶正交幅度调制 PM-8QAM比特速率Gb/s400560MPI-SM/ S M点参数每子载波输出功率（平均功率）dBm1.530.5最大dBm4.563.5最小dBm-1.50-2.5MPI-SM点最大子载波功率差dB666最大总发送功率edBm20/2121/2219/20光通道（
12、MPI-SMMPI-RM）参数最大残余色散fps/nm18000/2000026000/300007000最大离散反射dB-27-27-27MPI-SM点最小回损dB242424典型衰减值dB222222MPI-RM/ R M点参数31YD/T XXXXX 20XX参数名称每子载波输入功率（平均功率）最大最小MPI-RM点最大子载波功率差gMPI-RM点每子载波最小光信噪比最大总接收功率单位参数值dBm-20.5-19-21.5dBm-17.5-16-18.5dBm-23.5-22-24.5dB666dB2121.521dBm-2/-1-1/0-3/-2每子载波接收机光信噪比容限dB16.51
13、6.516.5(EOL) h光通道 OSNR代价dB<2<2<2光通道最大纠前误码率 (BOL) i2.00E-032.00E-032.00E-03FEC纠错容限范围 i2.5E-2( 含 ) 3.5E-22.5E-2( 含 ) 3.5E-22.5E-2( 含) 3.5E-2abcd本表格定义了采用2x200Gb/s 子载波的400Gb/s 超级通路技术的Nx400Gb/s WDM系统主光通道参数， 其中单通路光功率、光信噪比等参数采用子载波方式定义。对于采用相同调制方式的Nx200Gb/s WDM系统，主光通道参数可参照本表格执行，此时单通路功率、单通路光信噪比等参数采用2
14、00Gb/s 单波长通路方式定义。根据 ITU-T G.691 和 G.692 定义的光纤链路衰耗参数，敷设后光纤在1550nm 处的衰耗系数指标为0.275dB/km （包含熔接损耗和光缆余量） ，对应 80km 跨段损耗为22dB；随着光纤技术进步，具有低损耗特性的G.652 和 G.654 光纤开始引入现网部署，若这些光纤在1550nm 处的衰耗系数指标能够优于0.17dB/Km ，敷设后衰耗系数指标能够优于0.20dB/km （包含熔接损耗，不含光缆维护余量），则 22dB 跨段损耗可对应90km 跨距。此处通路数量指包含2 个子载波的400Gb/s 超级通路数量，其中前一个数字代表采
15、用基础C 波段（ 32nm）的超级通路数量，后一个数字代表采用扩展C 波段（ 39nm）的超级通路数量。如果通路间存在隔离带宽则总通路数量将相应的减少。前一个数字代表采用基础C 波段（ 32nm）的子载波数量，后一个数字代表采用扩展C 波段（ 39nm ）的子载波数量。如果通路间存在隔离带宽则总子载波数量将相应的减少。e前一个数字代表采用基础C 波段（ 32nm ）的最大总发送功率和最大总接收功率，后一个数字代表采用扩展C 波段（ 39nm）的最大总发送功率和最大总接收功率。f按照单跨段长度80km，G.652光纤色散系数 20ps/nm*km 、 G.654 光纤色散系数 25ps/nm*k
16、m 、 G.655 光纤色散系数10ps/nm*km 等参数计算，并以1000ps 为单位向上取整。若系统采用具有低损耗特性的G.652 和 G.654 光纤，则根据 90km 跨距计算。gMPI-R M 点每子载波最小OSNR 指标根据接收机OSNR 容限（ EOL ）加上 OSNR 裕量得到； N×400Gb/s WDM 系统的OSNR 裕量要求如下：小于或等于 12×22dB 的系统 OSNR 裕量指标为 4.5dB ，大于 12×22dB 且小于等于20×22dB 的系统 OSNR 裕量指标为5.0dB，大于 20×22dB 且小于等于
17、 28×22dB 系统 OSNR 裕量指标为 5.5dB，大于 28×22dB 的系统OSNR裕量指标为6.0dB。本标准使用的术语光信噪比（OSNR），包括子载波光信噪比（sub ）和超级通路OSNR光信噪比（sup ）均采用 IEC TR 61282-12 定义的带内光信噪比。OSNRh接收机光信噪比（ OSNR ）容限通常又称为背靠背OSNR 容限，此处定义寿命终了值（EOL ），与寿命初始值（ BOL ）相比有 0.5dB 的差异，为用于接收机 OSNR 容限老化的余量。i光通道最大纠错前误码率要求对应不同的FEC 纠错容限， 2.0E-3对应的 FEC 纠错容限为
18、 2.5E-2 3.5E-2，其它 FEC纠错容限对应指标参见附录A ，纠错前误码率 (Pre-FEC)指标分析参见附录 A 。j某些厂商设备可能支持更小的超级通路间隔，例如 112.5GHz ，此时主光通路参数可参照执行， 入纤功率适当降低 0.51dB，跨段数减少12 个。32YD/T XXXXX 20XX附录C（资料性附录）WDM系统多个ROADM级联时的滤波带宽在实际应用中，WDM 系统的通道可能会经过多个ROADM节点，这些ROADM 节点中的滤波器的级联效应将导致整个系统对于单通路的通路变窄，带来级联代价。图 C.1 是仿真计算的不同数量的WSS 级联后， 通道带宽的变化情况。通过
19、对多个不同WSS 的通道参数进行实际测试，在测试结果中随机抽取相应数量的WSS 通道参数进行多次级联仿真，仿真得到的-3dB 带宽的平均值随级联WSS 数量的变化如图C.1 所示。)zHG(X-2X-3X-4宽带X-5Bd3-X-6X-7510152025303540WSS 级联数量注： X 表示单个WSS 的平均 -3dB 带宽图 C.1不同 WSS级联数量下级联带宽的变化图 C.1 是针对特定厂商特定型号的不同WSS 的实测数据的仿真结果，不同厂商不同型号的WSS ，级联带宽特性可能不完全相同。从图 C.1 可以看到，当级联的WSS 的数量较多时，级联后的通道带宽会有较大程度的变窄，对采用
20、不同调制码型和波特率的通道信号，会产生不同的级联代价。目前的200Gb/s PM-16QAM通道间隔为 50GHz ，为了更好的传输性能引入概率星座整形技术，其波特率可能超过40GBaud ；200Gb/s PM-QPSK通道间隔为75GHz ，如果采用增强FEC 技术，其波特率可以达到69GBaud 。两种调制码型的波特率和信号带宽相对其通道带宽来说都非常高，很容易产生较大的级联代价。在 ROADM网络的技术选型中，对采用这些调制码型的系统，需要特别注意保证其波长的稳定性，并综合考虑信号的带宽和WSS 的级联带宽，保证光信号的传输代价在规定的范围内。当包含WSS 滤波代价在内的系统总代价超过规定的范围时，一方面可以考虑增加通道带宽、减少ROADM站点数降低滤波效应的影响，另一方面可以考虑优化链路设计降低OSNR 代价。33