IEC 61280-2-11-2006 Fibre optic communication subsystem test procedures - Part 2-11 Digital systems - Averaged Q-factor determination using amplitude histogram .pdf

1、 NORME INTERNATIONALE CEI IECINTERNATIONAL STANDARD 61280-2-11 Premire dition First edition 2006-01Procdures dessai des sous-systmes de tlcommunications fibres optiques Partie 2-11: Systmes numriques Dtermination du facteur de qualit moyenn par lvaluation dhistogramme damplitude pour la surveillance

2、 de la qualit des signaux optiques Fibre optic communication subsystem test procedures Part 2-11: Digital systems Averaged Q-factor determination using amplitude histogram evaluation for optical signal quality monitoring Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 61280-2-11:2006 Numrotation des publi

3、cations Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numrotes partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1. Editions consolides Les versions consolides de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros ddition 1.0,

4、1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2. Informations supplmentaires sur les publications de la CEI Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu

5、par la CEI afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements relatifs cette publication, y compris sa validit, sont dispo- nibles dans le Catalogue des publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles ditions, amendements et corrigenda. Des informations sur les sujets lt

6、ude et lavancement des travaux entrepris par le comit dtudes qui a labor cette publication, ainsi que la liste des publications parues, sont galement disponibles par lintermdiaire de: Site web de la CEI (www.iec.ch) Catalogue des publications de la CEI Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI

7、 (www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des recherches en utilisant de nombreux critres, comprenant des recherches textuelles, par comit dtudes ou date de publication. Des informations en ligne sont galement disponibles sur les nouvelles publications, les publications remplaces ou retires, ains

8、i que sur les corrigenda. IEC Just Published Ce rsum des dernires publications parues (www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- nible par courrier lectronique. Veuillez prendre contact avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus dinformations. Service clients Si vous avez des question

9、s au sujet de cette publication ou avez besoin de renseignements supplmentaires, prenez contact avec le Service clients: Email: custserviec.ch Tl: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Publication numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 serie

10、s. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1. Consolidated editions The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incorporating amendment 1 and the ba

11、se publication incorporating amendments 1 and 2. Further information on IEC publications The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this publication, including its validity, i

12、s available in the IEC Catalogue of publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications iss

13、ued, is also available from the following: IEC Web Site (www.iec.ch) Catalogue of IEC publications The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a variety of criteria including text searches, technical committees and date of publication. On- line informati

14、on is also available on recently issued publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda. IEC Just Published This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below) for fu

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16、emire dition First edition 2006-01Procdures dessai des sous-systmes de tlcommunications fibres optiques Partie 2-11: Systmes numriques Dtermination du facteur de qualit moyenn par lvaluation dhistogramme damplitude pour la surveillance de la qualit des signaux optiques Fibre optic communication subs

17、ystem test procedures Part 2-11: Digital systems Averaged Q-factor determination using amplitude histogram evaluation for optical signal quality monitoring Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue IEC 2006 Droits de reproduction rservs Copyright - all rights reserved Auc

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20、www.iec.ch CODE PRIX PRICE CODE V Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission 2 61280-2-11 CEI:2006 SOMMAIRE AVANT-PROPOS6 0 INTRODUCTION10 0.1 Contexte.10 0.2 Formule du facteur de qualit moyenn.12 1 Domaine dapplication 14 2 Rfrences normatives.14 3 Termes

21、et dfinitions 16 4 Termes abrgs .16 5 Appareillage .16 5.1 Filtre passe-bande optique 18 5.2 Rcepteur .18 5.3 Gnrateur dimpulsions dhorloge 20 5.4 Gnrateur dimpulsions lectriques20 5.5 Module dchantillonnage20 5.6 Circuit de traitement de signal.22 5.7 Paramtres du systme de surveillance 22 6 Procdu

22、re 22 6.1 Connexions de lappareillage.22 6.2 Dfinitions des niveaux de seuil 22 7 Calculs .24 Annexe A (normative) Prcision, fiabilit et sensibilit de mesure32 Annexe B (informative) Diaphonie et dsaccord de frquence dun filtre passe-bande optique .38 Annexe C (normative) Limite la plus leve de Q av

23、g .46 Annexe D (informative) Dpendance vis-vis du dbit binaire.50 Annexe E (informative) Dpendance vis-vis du format 52 Annexe F (informative) Dpendance de Q avg, 1,avg,| 1,avg 0,avg |, et Q vis-vis de la dispersion chromatique et de lOSNR56 Annexe G (informative) Relation entre Q aveet Q et dficien

24、ce de PMD.60 Bibliographie.64 Figure 1 Diagramme de lil asynchrone et histogramme damplitude12 Figure 2 Configuration de mesure du facteur de qualit moyenn 18 Figure 3 Dpendance de Qavg vis-vis de Q pour diffrentes valeurs de , lorsque T r =1/4 T slot s, B re =0,75 B Hz, B opt = 4 B Hz, T res =1/256

25、 T slot s, N samp= 16 384 (214).28 Figure 4 Dpendance de R vis-vis de , lorsque T r= 1/4 T slot s, B re = 0,7 B Hz, B opt = 4 B Hz, T res = 1/256 T slot s, N samp = 16 384 (2 14 ) 28 Figure 5 Dpendance de la valeur optimale de vis-vis de B opt , lorsque T r = 1/4T slots, B re = 0,75B Hz, T res = 1/6

26、4T slot s, N samp = 16 384(2 14 )30 61280-2-11 IEC:2006 3 CONTENTS FOREWORD.7 0 INTRODUCTION 11 0.1 Background.11 0.2 Averaged Q-factor formula 13 1 Scope.15 2 Normative references .15 3 Terms and definitions .17 4 Abbreviated terms 17 5 Apparatus.17 5.1 Optical bandpass filter.19 5.2 Receiver19 5.3

27、 Clock oscillator21 5.4 Electrical pulse generator21 5.5 Sampling module.21 5.6 Signal processing circuit23 5.7 Monitoring system parameters.23 6 Procedure 23 6.1 Equipment connections .23 6.2 Threshold level definitions.23 7 Calculations .25 Annex A (normative) Measurement accuracy, reliability, an

28、d sensitivity .33 Annex B (informative) Crosstalk and frequency detuning of optical bandpass filter 39 Annex C (normative) Highest limit of Q avg .47 Annex D (informative) Bit rate dependence51 Annex E (informative) Format dependence 53 Annex F (informative) Dependence of Q avg, 1,avg,| 1,avg 0,avg

29、|, and Q on chromatic dispersion and OSNR .57 Annex G (informative) Relationship between Q aveand Q with PMD impairment .61 Bibliography65 Figure 1 Asynchronous eye-pattern and amplitude histogram 13 Figure 2 Averaged Q-factor measurement configuration.19 Figure 3 Dependence of Q avgon Q for differe

30、nt , when T r = 1/4 T slots, B re = 0,75 B Hz, B opt = 4 B Hz, T res = 1/256 T slot s, N samp = 16 384 (2 14 ).29 Figure 4 Dependence of R on , when T r= 1/4 T slot s, B re = 0,7 B Hz, B opt = 4 B Hz, T res = 1/256 T slot s, N samp = 16 384 (2 14 ) 29 Figure 5 Dependence of optimum value of on B opt

31、 , when T r = 1/4 T slots, B re = 0,75 B Hz, T res = 1/64 T slot s, N samp = 16 384(2 14 ).31 4 61280-2-11 CEI:2006 Figure A.1 Dfinition de Q avget Q32 Figure A.2 Dpendance de lcart type de Q avgvis-vis de N samp : T r= 1/4 T slots, B re = 0,7 B Hz, B opt = 4 B Hz, T res = 1/256 T slots, = 0,3, Q =

32、16dB (BER10 10 )34 Figure A.3 Dpendance de la pente dadaptation linaire de Q avgpar rapport Q sur B opt : T r = 1/4 T slots, B re = 0,7 B Hz, T res = 1/256 T slot s, = 0,3.36 Figure A.4 Dpendance de lcart type des huit points de mesure de Q avgvis-vis de T res : T r = 1/4 T slot s, B re = 0,75 B Hz,

33、 B opt = 4 B Hz, N samp = 16 384(2 14 ), = 0,3, Q = 16 dB (BER 10 10 )36 Figure B.1 Dfinition du signal MLO (WDM, wavelength-division multiplexing = multiplexage en longueur donde ) et de la rponse en frquence OBPF.38 Figure B.2 Dpendance f obpfde Q et Q avgpour une valeur f WDMde 100 GHz(a), 50 GHz

34、(b) et 25 GHz(c) 40 Figure B.3 Dfinition du dsaccord de frquence centrale OBPF f c 42 Figure B.4 dpendance f cde Q avgpour f WDMde 100 GHz(a), 50 GHz(b) et 25 GHz(c) .44 Figure C.1 Dpendance de Q avgvis-vis de Q lorsque B est de 10 Gbit/s: T r= 1/4 T slots, B re= 0,75 x B Hz, B opt = 4 x B GHz, T re

35、s = 1/256 T slots, N samp = 16 384(2 14 ), = 0,3.46 Figure C.2 Dpendance de la limite la plus leve de Q avgau moment du temps de monte aprs le convertisseur O/E .48 Figure D.1 Exemple de relation entre Q avget Q pour diffrents dbits binaires 50 Figure E.1 Dpendance de Q avgvis-vis de Qlorsque D = 0

36、ps/nm, R duty= 0,4, B re = 0,6 B Hz, B opt= 240 GHz, T res = 1/64T slot s, N samp = 16 384(2 14 ) et = 0,2 ou 0,3 .52 Figure E.1 Dpendance de Q avgvis-vis de Qlorsque D = 1 020 ps/nm, R duty= 0,4, B re = 0,6 B Hz,B opt= 240 GHz, T res = 1/64 T slot s, N samp = 16 384(2 14 ) et = 0,2 ou 0,3 .54 Figur

37、e F.1 (a) Dpendance vis-vis de la dispersion chromatique et (b) dpendance OSNR de 1 , 1 - 0et Q avgpour des signaux optiques NRZ de 10-Gbit/s lorsque B optest de 40 GHz et de 0,356 Figure F.2 (a) Dpendance vis-vis de la dispersion chromatique et (b) dpendance OSNR de 1 , 1 - 0et Q avgpour des signau

38、x optiques NRZ de 10-Gbit/s lorsque B optest de 240 GHz et de 0,256 Figure G.1 Dpendance de Q avgvis-vis de Qlorsque le DGD moyen = 30 ps60 Figure G.2 Histogramme de Q avglorsque Q est compris entre 18,5 dB et 18,7dB.62 Tableau 1 Paramtres du systme de surveillance.22 Tableau D.1 Valeurs de T r , B

39、re , B opt et T res 50 61280-2-11 IEC:2006 5 Figure A.1 Definition of Q avgand Q33 Figure A.2 Dependence of the standard deviation of Q avgon N samp : T r= 1/4 T slots, B re = 0,7 B Hz, B opt = 4 B Hz, T res = 1/256 T slots, = 0,3, Q = 16 dB (BER10 10 ) 35 Figure A.3 Dependence of linear fitting slo

40、pe of Q avgversus Q on B opt : T r = 1/4 T slots, B re = 0,7 B Hz, T res = 1/256 T slot s, = 0,337 Figure A.4 Dependence of the standard deviation of eight measurement points of Q avgon T res : T r = 1/4 T slot s, B re = 0,75 B Hz, B opt = 4 B Hz, N samp = 16 384(2 14 ), = 0,3, Q = 16 dB (BER 10 10

41、)37 Figure B.1 Definition of WDM signal and OBPF frequency response 39 Figure B.2 f obpfdependence of Q and Q avgfor f WDMof 100 GHz(a), 50 GHz(b), and 25 GHz(c) 41 Figure B.3 Definition of OBPF central frequency detuning f c .43 Figure B.4 f cdependence of Q avgfor f WDMof 100 GHz(a), 50 GHz(b), an

42、d 25 GHz(c) .45 Figure C.1 Dependence of Q avgon Q when B is 10 Gbit/s: T r= 1/4 T slots, B re= 0,75 x B Hz, B opt = 4 x B GHz, T res = 1/256 T slots, N samp = 16 384(2 14 ), = 0,347 Figure C.2 Dependence of the highest limit of Q avgon rise time after O/E converter 49 Figure D.1 Example of relation

43、ship between Q avgand Q for different bit rates51 Figure E.1 Dependence of Q avgon Qwhen D = 0 ps/nm, R duty= 0,4, B re = 0,6 B Hz, B opt= 240 GHz, T res = 1/64 T slot s, N samp = 16 384(2 14 ) and = 0,2 or 0,3 53 Figure E.2 Dependence of Q avgon Qwhen D = 1 020 ps/nm, R duty= 0,4, B re = 0,6 B Hz,B

44、 opt= 240 GHz, T res = 1/64 T slot s, N samp = 16 384(2 14 ) and = 0,2 or 0,3 55 Figure F.1 (a) Chromatic dispersion dependence and (b) OSNR dependence of 1 , 1 - 0and Q avgfor 10-Gbit/s NRZ optical signals when B optis 40 GHz and is 0,357 Figure F.2 (a) Chromatic dispersion dependence and (b) OSNR

45、dependence of 1 , 1 - 0and Q avgfor 10-Gbit/s NRZ optical signals when B optis 240 GHz and is 0,257 Figure G.1 Dependence of Q avgon Qwhen mean DGD = 30 ps .61 Figure G.2 Histogram of Q avgwhen Q ranges from 18,5 dB to 18,7dB63 Table 1 Monitoring system parameters.23 Table D.1 Values of T r , B re ,

46、 B opt and T res .51 6 61280-2-11 CEI:2006 COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE _ PROCDURES DESSAI DES SOUS-SYSTMES DE TLCOMMUNICATIONS FIBRES OPTIQUES Partie 2-11: Systmes numriques Dtermination du facteur de qualit moyenn par lvaluation dhistogramme damplitude pour la surveillance de la quali

47、t des signaux optiques AVANT-PROPOS 1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation compose de lensemble des comits lectrotechniques nationaux (Comits nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de favoriser la coopration internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de llectricit et de llectronique. A cet effet, la CEI entre autres activits publie des Normes internationales, des Spcifications techniques, des Rapports techniques, des Sp