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了解不同光纤的ITU-T标准

2021年08月23日 1407

5G作为新一代移动通信技术,在网络带宽、时延和同步等方面有着全新的提升,正因如此,网络布线面临较大的挑战,为了帮助运营商快速部署5G网络,各大光纤供应商相继研发生产出5G相关产品。自5G正式商用起,来自全球知名光纤供应商-康宁的TXF™、SMF-28 Ultra和SMF-28 Ultra200等新型光纤被广泛应用在5G网络的核心网和接入网中,这三种新型光纤分别符合ITU-T G654E、ITU-T G652D和ITU-T G657A1标准。为了帮助您更好地认识各类光纤的区别,本文将为您详细介绍常见的ITU-T光纤标准。

ITU-T标准也称为ITU-T建议书,描述了单模光纤和多模光纤的几何特性和传输特性。目前常见的ITU-T标准有七种,即ITU-T G6511、ITU-T G652、ITU-T G653、ITU-T G654、ITU-T G655、ITU-T G656和ITU-T G657。

ITU-T G6511-用于FTTH系统的50/125µm折射率渐变型多模光纤

ITU-T G6511是在2008年撤销的ITU-T G651标准基础上重新制定的新版本,它定义了50/125μm折射率渐变型多模光纤不仅可以在850nm或1300nm波长区域使用,还可以用于这两个波长区域内。如下表所示,这种光纤的弯曲半径为15mm,而由于ITU-T标准并没有对其他多模光纤定义更严格的弯曲半径性能,因此可以将这种光纤视为弯曲不敏感的多模光纤。近年来,G6511光纤主要应用于光纤到户(FTTH)和光纤到区(FTTZ)中。

光纤类型
纤芯直径
包层直径
弯曲半径
最大衰减
波长范围
应用
G6511
50±3μm
125±2μm
15mm

850nm:3.5dB/km;

1300nm:1.0dB/km

850nm、1300nm

光纤到户、光纤到区(在特定网络环境中建议使用石英多模光纤)

ITU-T G652-用于CWDM系统的标准单模光纤

ITU-T G652是由ITU-T制定的第一个单模光纤标准,前后发布了G652A、G652B、G652C和G652D四个修订版本。其中,G652A光纤和G652B光纤在现代WDM应用中性能较差,因此现在很少被使用,而G652C光纤和G652D光纤可以消除1383nm波长附近的水吸收峰(ZWP-零水峰),因此它们可以用于1310nm和1550nm之间的波长区域,且支持粗波分复用 (CWDM) 传输。G652D光纤是目前最先进的技术,因具备优越的耐弯曲性能,常常被选为部署单模光纤的首选光纤。

光纤类型
特点
波长范围
应用
G652A
最大PMDQ为0.5ps/√km
O和C波段
支持ITU-T G957和G691规定的STM-16应用,以及最远传输距离为40km的10G以太网和用于ITU-T G693规定的STM-256应用
G652B

在1625nm波长区域衰减最大;

最大PMDQ为0.2 ps/√km

O、C和L波段
支持速率高达STM-64的更高比特率应用,例如ITU-T G691和G692规定的一些应用,以及用于ITU-T G693和G9591规定的STM-256应用
G652C
在1383nm(等于或低于1310nm)波长区域衰减最大;最大PMDQ为=0.5ps/√km
O、E、S、C和L波段
与G652A类似,但该标准允许光纤在1360nm到1530nm波长范围内进行传输,适用于CWDM系统
G652D

在1310~1625nm波长范围内衰减最大;在1383nm(等于或低于1310nm)波长区域达到最大衰减值;最大PMDQ为0.2ps/√ km

O、E、S、C和L波段
与G652B类似,但该标准允许光纤在1360nm到1530nm波长范围内进行传输,适用于CWDM系统

ITU-T G653-用于长距离传输的色散位移单模光纤

ITU G653定义了色散位移单模光纤在1550nm波长附近呈现零色散,且衰减最小。ITU G653标准规范了G653A和G653B两种光纤类型,G653A光纤和G653B光纤主要用于1550nm波长区域,当光衰减系数低于0.55dB/km时,两者也可以在1310nm波长区域使用。如今,G653光纤因在1550nm波长附近呈现零色散,容易对DWDM系统引起四波混频效应(即FWM,是WDM系统中的一种非线性效应),现已被G655光纤所取代,在WDM应用中我们已经鲜少看到它的踪迹。

光纤类型
特点
波长范围
应用
G653A

在1550nm波长区域呈现零色散,最大衰减为0.35dB/km;

最大PMDQ=0.5ps/√km

1550nm
支持在1550nm波长区域的远距离高比特率应用
G653B

仅在1550nm波长区域衰减最大;

最大PMDQ=0.2ps/√km

1550nm
PMD系数低,该标准支持比G.653.A更高比特率的传输应用

ITU-T G654-用于长距离海底和地面光纤网络的截止波长位移单模光纤

ITU-T G654定义了截止波长频移单模光纤,这种光纤优化了在1500nm至1600nm波长区域的操作。ITU-T G654包括G654A、G654B、G654C、G654D和G654E五种光纤类型,其中G654A光纤、G654B光纤、G654C光纤和G654D光纤适用于长距离海底应用,而G654E光纤适用于高速长距离地面光纤网络应用,且它还有望优化下一代超高速长距离光纤网络传输性能。

光纤类型
特点
波长范围
应用
G654A

在1550nm波长区域的最大衰减为0.22dB/km;

最大PMDQ=0.5ps/√km

1550nm
适用于长距离数字传输应用,例如长距离地面线路系统和使用光放大器的海底线路系统
G654B

在1550nm波长区域的最大衰减为0.22dB/km;

最大PMDQ=0.20ps/√ km

1550nm
具有与G654A相同的ITU-T系统和在1550nm波长区域适用于ITU-T G691中的长途应用;适用于G973中带有远程泵浦光放大器的更长距离和更大WDM无中继器的海底系统;适用于G977中带有光放大器的海底系统
G654C

在1550nm波长区域的最大衰减为0.22dB/km;

最大PMDQ=0.20ps/√km

1550nm
适用于G9591中更高比特率和长距离应用
G654D

在1550nm波长区域的最大衰减为0.20dB/km;

最大PMDQ=0.20ps/√km

1550nm
适用于G973、G9731、G9732和G977规定的更高比特率的海底系统
G654E

在1550nm波长区域的最大衰减为0.23dB/km;

最大PMDQ=0.20ps/√km

1550nm
与ITU-T G654B类似,但具有与ITU-T G652D光纤等效的较小宏弯损耗规格以及更严格的标称MFD范围;用于部署具有优越OSNR特性的地面线缆以支持更高比特率的相干传输,例如100G/200G/400G系统

ITU-T G655-用于CWDM系统的传统长距离单模光纤

ITU-T G655定义了非零色散位移单模光纤在1550nm和1625nm波长区域的使用,它包括G655A、G655B、G655C、G655D和G655E五种光纤类型。这种光纤最初主要用于1530nm至1565nm范围内的波长,后经ITU-T G655定义后可用于高至1625nm和低至1460nm范围内的波长。G655光纤在2005年之前常使用在WDM应用和长距离线路中,适用于长距离和主干应用,但后来它被废止并被G652D光纤所取代。

光纤类型 特点 波长范围 应用
G655A

仅在1550nm波长区域处衰减最大;

CD值低于B类和C类

C波段
支持在C波段的DWDM传输(G692)应用,信道间隔低至200GHz
G655B

在1550nm和1625nm波长区域衰减最大;

最大PMDQ=0.5 ps/√ 公里

C+L波段
支持在C+L波段的DWDM传输(G692)应用,信道间隔低至100GHz
G655C

在1550nm和1625nm波长区域衰减最大;

最大PMDQ=0.2 ps/√ km

O to C波段
与G655B类似,但允许用于STM-64 (10Gbps) 的最远传输距离为2000km的高比特率传输应用; 也适用于STM-256 (40Gbps)
G655D

在1550nm和1625nm波长区域衰减最大;

最大PMDQ=0.2 ps/√ km

C+L波段
当波长处于1530nm以上时,支持与G655B类似的应用; 当波长处于1530nm以下时,可以支持在1471nm波长以及更高通道的CWDM应用
G655E

在1550nm和1625nm波长区域衰减最大;

最大PMDQ=0.2 ps/√ km

C+L波段
与G655D类似,但在小通道间距的应用中CD值更高

ITU-T G656-用于CWDM和DWDM系统的非零色散光纤

ITU-T G656光纤专用于DWDM和CWDM的宽带系统,主要在1460nm至1625nm波长区域内使用。 G655光纤虽然在1460nm至1625nm波长区域内的光衰减系数很小,但是当波长处于1530nm以下时它的色散对于WDM系统来说太小,因此G656光纤不适合用于1460nm至1530nm波长区域。

光纤类型
特点
波长范围
应用
G656

在1460nm、1550nm和1625nm衰减最大;

最大PMDQ=0.2 ps/√ km

S、C 和L波段
在1460nm至1625nm的波长范围内支持CWDM和DWDM系统

ITU-T G657-用于FTTH系统的弯曲不敏感单模光纤

ITU-T G657是最新版本的单模光纤标准,定义了弯曲不敏感单模光纤的特性。G657光纤主要应用于电信局的宽带光纤接入网络以及公寓楼和独栋住宅的光纤入户。G657包括G657A和G657B两种光纤类型。G657A光纤符合当前的G652D标准,但它的宏弯性能大约是G652D光纤的十倍。G657B光纤不符合之前任何一种ITU-T标准,但它是真正的弯曲不敏感光纤,其性能优于传统单模光纤数百倍、优于G657A光纤几十倍。G657A光纤和G657B光纤根据宏弯性能的不同可进一步分为G657A1光纤、G657A2光纤、G657B2光纤和G657B3光纤,其中G657A2光纤和G657B3光纤的宏弯性能比G657A1光纤和G657B2光纤的宏弯性能更优良。

光纤类型
特点
波长范围
应用
G657A

在15mm弯曲半径处,10圈;在1550nm波长区域处最大衰减为0.25dB/km;

在1625nm波长区域处最大衰减为1dB/km;

最大PMDQ=0.20ps/√ km

从O到L波段
与G652D类似,对宏观弯曲、损耗和其他参数进行优化接入安装
G657B

在15mm弯曲半径处,10圈;在1550nm波长区域处最大衰减为0.03dB/km;

在1625nm波长区域处最大衰减为0.1dB/km

从O到L波段
支持光纤管理系统中弯曲半径非常小的优化接入网络安装,尤其适用于距离受限的安装

G6511 VS G651 VS G652 VS G655 VS G656 VS G657光纤:有何区别

由上文可知,部分G65x光纤不仅具有相似的特性,应用范围也类似。接下来我将详细讲述它们之间的区别:

G6511 VS G657A VS G657B

G6511、G657A和G657B都是专为FTTH系统所设计的弯曲不敏感光纤,但是G6511多模光纤在短距离通信中数据传输速率更高,因此在校园网、企业网和传输距离小于100m或250m的网络链路等应用场景中,它比单模光纤的性能更好;G657A光纤可以向后兼容G652D光纤,通过与已安装的G652D光纤实现无缝连接,有助于节省安装和部署成本。由于部署G6511光纤和G657B光纤时需采用一整套安装方案,从而布线受限,成本也会随之增加。G657B光纤的优势在于其优良的弯曲不敏感性, 因此在安装全新的网络应用时,最好使用G657B光纤,尤其是在多租户建筑的网络部署中,安装人员可能会面临弯曲直径非常小的恶劣环境,而使用G657B光纤可以减少不必要的麻烦。

G652D VS G655 VS G656

G652D光纤、G655光纤和G656光纤都可以用于WDM系统中,但由于光纤特性各不相同,在应用上会存在细微差异。G652D光纤是一种低水峰光纤,具备改善衰减性能的优势,主要应用于CWDM系统。G655光纤的优点是低色散,主要用于1550nm~1625nm波长范围内的CWDM系统中,G656光纤的优点是中等色散,主要用于1460nm~1625nm波长范围内的长距离DWDM和CWDM系统中。

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