DIN EN 61280-2-9-2009 Fibre optic communication subsystem test procedures - Part 2-9 Digital systems - Optical signal-to-noise ratio measurement for dense wavelength-division multi.pdf

1、Dezember 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 3

2、3.180.01!$ZJ,“1553909www.din.deDDIN EN 61280-2-9Prfverfahren fr Lichtwellenleiter-Kommunikationsuntersysteme Teil 2-9: Digitale Systeme Messung des optischen Signal-Rausch-Verhltnisses fr dichteWellenlngen-Multiplex-Systeme (IEC 61280-2-9:2009);Deutsche Fassung EN 61280-2-9:2009Fibre optic communica

3、tion subsystem test procedures Part 2-9: Digital systems Optical signal-to-noise ratio measurement for dense wavelength-division multiplexedsystems (IEC 61280-2-9:2009);German version EN 61280-2-9:2009Procdures dessai des sous-systmes de tlcommunications fibres optiques Partie 2-9: Systmes numriques

4、 Mesure du rapport signal sur bruit optique pour les systmes multiplexs rpartition enlongueur donde dense (CEI 61280-2-9:2009);Version allemande EN 61280-2-9:2009Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61280-2-9:2003-07Siehe jedoch Beginn derGltigkeitwww.beuth.d

5、eGesamtumfang 20 SeitenDIN EN 61280-2-9:2009-12 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2009-04-01 angenommene EN 61280-2-9 gilt als DIN-Norm ab 2009-12-01. Daneben darf DIN EN 61280-2-9:2003-07 noch bis 2012-04-01 angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 6128

6、0-2-9:2008-01. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.2 Komponenten fr Kommunikationskabelanlagen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 86C Fibre optic systems and ac

7、tive devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entsch

8、eidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezie

9、ht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen

10、Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61280-2-9:2003-07

11、wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Detaillierung der Leistungsanforderungen an den OSA. b) Hinzunahme des Anhangs B: Fehler bei der Messung des Rauschpegels durch die Spektralbreite des Signals und Wellenlngenfilterung. Frhere Ausgaben DIN EN 61280-2-9: 2003-07 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDA

12、RD NORME EUROPENNE EN 61280-2-9 April 2009 ICS 33.180.01 Ersatz fr EN 61280-2-9:2002Deutsche Fassung Prfverfahren fr Lichtwellenleiter-Kommunikationsuntersysteme Teil 2-9: Digitale Systeme Messung des optischen Signal-Rausch-Verhltnisses fr dichte Wellenlngen-Multiplex-Systeme (IEC 61280-2-9:2009) F

13、ibre optic communication subsystem test procedures Part 2-9: Digital systems Optical signal-to-noise ratio measurement for dense wavelength-division multiplexed systems (IEC 61280-2-9:2009) Procdures dessai des sous-systmes de tlcommunications fibres optiques Partie 2-9: Systmes numriques Mesure du

14、rapport signal sur bruit optique pour les systmes multiplexs rpartition en longueur donde dense (CEI 61280-2-9:2009) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2009-04-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt s

15、ind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Eu

16、ropische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Statu

17、s wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, P

18、ortugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electro

19、technique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2009 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61280-2-9:2009 DDIN EN 61280-2-9:2009-12 EN 61280-2-9:2009 Vorwort Der Text des S

20、chriftstcks 86C/283/CDV, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61280-2-9, ausgearbeitet von dem SC 86C Fibre optic systems and active devices“ des IEC/TC 86 Fibre optics“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2009-04-01 als EN 61280-2-9 angenommen. Diese Europische Norm

21、ersetzt EN 61280-2-9:2002. Die Hauptnderungen zu EN 61280-2-9:2002 sind nachstehend aufgelistet: Ein Absatz wurde der Beschreibung des Anwendungsbereichs zugefgt, das die Einschrnkungen durch die spektrale Breite und das Filtern von Wellenlngen beschreibt; Anhang B wurde hinzugefgt, um Fehler zu erk

22、lren, die bei der Messung des Rauschniveaus durch die spektrale Breite und das Filtern von Wellenlngen auftreten. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden m

23、uss (dop): 2010-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2012-04-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61280-2-9:2009 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Eur

24、opische Norm angenommen. 2 DIN EN 61280-2-9:2009-12 EN 61280-2-9:2009 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen.6 3 Begriffe.6 4 Messeinrichtung.7 4.1 Allgemeines .7 4.2 OSA mit Beugungsgitter.7 4.3 OSA mit Michelson-Interferometer.7 4.4 Fabry-Perot-OSA .8 4.

25、5 Leistungsanforderungen an den OSA8 5 Probenahme und Prflinge 10 6 Messverfahren .10 7 Berechnungen11 8 Messunsicherheit .11 9 Dokumentation.11 Anhang A (informativ) Fehler bei der Messung des Signalpegels durch die Spektralbreite des Signals12 Anhang B (informativ) Fehler bei der Messung des Rausc

26、hpegels durch die Spektralbreite des Signals und Wellenlngenfilterung.15 Literaturhinweise .17 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen.18 Bilder Bild 1 Typisches optisches Spektrum an einer optischen Schnittstell

27、e in einem Mehrkanal-bertragungssystem5 Bild 2 Das OSNR wird fr jeden Kanal aus der direkten Messung des optischen Spektrums abgeleitet6 Bild 3 OSA mit Beugungsgitter .7 Bild 4 OSA mit Michelson-Interferometer7 Bild 5 Fabry-Perot-OSA8 Bild 6 Ein unzureichender Dynamikbereich ist eine weitere Quelle

28、der Messunsicherheit .10 Bild A.1 Leistungsspektrum eines mit 10 Gb/s modulierten Signals einer pseudostatistischen Bitfolge mit einer Wortlnge von 271, dessen Leistung weitgehend nicht innerhalb einer RBW von 0,1 nm mit einer Filterung von 0,64 nm hinter dem Signal liegt .13 Bild A.2 Spektrum eines

29、 mit 2,5 Gb/s modulierten Signals einer pseudostatistischen Bitfolge mit einer Wortlnge von 271 mit einer Filterung von 0,36 nm, bei dem weit weniger Leistung auerhalb einer RBW von 0,1 nm liegt 13 Bild A.3 Signalpegelfehler in Abhngigkeit der RBW fr ein mit 10 Gb/s moduliertes Signal .14 Bild A.4 S

30、ignalpegelfehler in Abhngigkeit der RBW fr ein mit 2,5 Gb/s moduliertes Signal 14 Bild B.1 Beispiel fr Rauschfilterung zwischen den Kanlen auf einem Raster von 200 GHz15 Tabellen Tabelle A.1 Bei der Simulation benutzte Filter zur Bestimmung des Fehlers im Signalleistungspegel.12 Tabelle A.2 RBW zum

31、Erreichen eines Fehlers in der Signalleistung von weniger als 0,1 dB .14 3 DIN EN 61280-2-9:2009-12 EN 61280-2-9:2009 Einleitung An optischen Schnittstellen innerhalb von Wellenlngen-Multiplex-Netzen (en: wavelength-division multiplexed WDM) besteht die Forderung nach Messungen von Parametern, die I

32、nformationen ber die Integritt der physikalischen Einrichtung liefern. Diese Parameter sind zur berwachung der Leistungsfhigkeit des Netzwerkes als Bestandteil des Netzwerk-Managements erforderlich. Darber hinaus dienen sie der Sicherung eines bestimmungsgemen Systembetriebs bei der Errichtung und W

33、artung des Netzes. Im Idealfall entsprechen diese Parameter direkt der Bitfehlerrate (en: bit error rate BER) jedes Kanals eines Mehrkanaltrgers an der zutreffenden optischen Schnittstelle. Zugehrige Parameter wie der Gtefaktor oder aus dem Augendiagramm errechnete Parameter liefern hnliche Informat

34、ionen, d. h., sie korrelieren mit der BER des Kanals. Es ist jedoch schwierig, an einer Mehrkanal-Schnittstelle auf diese Parameter zuzugreifen. Die mglicherweise groe Anzahl von Kanlen muss demultiplexed werden und die Messungen von BER, Q-Faktor oder Augendiagramm mssen je Kanal durchgefhrt werden

35、. Im Gegensatz dazu knnen ntzliche Informationen ber die optischen Eigenschaften des Mehrkanaltrgers einfach durch Messung des optischen Spektrums erzielt werden. In Wellenlngen zerlegte Signale und Rauschpegel liefern Informationen ber Signalpegel, Signalwellenlngen und die verstrkte Spontanemissio

36、n (en: amplified spontaneous emission ASE) fr jeden Kanal. Spektrale Informationen zeigen jedoch nicht die Signalverschlechterung an, die aufgrund der Beeintrchtigungen der Kurvenform durch Polarisationsmoden-dispersion (en: polarization mode dispersion PMD) und chromatische Dispersion entstehen. Be

37、i einer Messung des optischen Signal-Rausch-Verhltnisses (en: optical signal-to-noise ratio OSNR) knnen keine Intersymbolstrungen und Taktjitter aufgedeckt werden. Trotz dieser Einschrnkungen ist im Entwurf der ITU-T-Recommendation G.692 11)das OSNR als Schnittstellenparameter aufgefhrt, als ein opt

38、ischer berwachungsparameter in ITU-T-Recommendation G.697 2 und in ITU-T-Recommendation Supplement 39 3. 1)Zu den Zahlen in eckigen Klammern siehe Literaturhinweise. 4 DIN EN 61280-2-9:2009-12 EN 61280-2-9:2009 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von IEC 61280 liefert eine Parameterdefinition und ein Pr

39、fverfahren zur Ermittlung des optischen Signal-Rausch-Verhltnisses (OSNR) mit Messeinrichtungen, die das optische Spektrum an einer Mehrkanal-schnittstelle messen. Da die Rauschmessung mit einem optischen Spektralanalysator durchgefhrt wird, enthlt das gemessene Rauschen nicht das auf die Quelle bez

40、ogene Intensittsrauschen (en: relative intensity noise RIN) oder das Empfngerrauschen. Es werden drei Arten eines optischen Spektralanalysators (en: optical spectral analyser OSA) erlutert: ein OSA mit Beugungsgitter, ein OSA mit Michelson-Interferometer und ein Fabry-Perot-OSA. Angegeben werden die

41、 Leistungskennwerte des OSA, welche die Genauigkeit der OSNR-Messung beeinflussen. Auf Bild 1 wird ein typisches optisches Spektrum an einer Mehrkanalschnittstelle dargestellt. Wichtige Kenn-werte sind: Die Kanle sind nominell auf dem in ITU-Recommendation G.694.1 4 festgelegten Raster angeordnet. M

42、glicherweise existieren einzelne Kanle nicht, weil das Netz mit optischen Abzweig-Demultiplexern ausgestattet ist oder weil bestimmte Kanle nicht arbeiten. Sowohl Kanalleistung als auch Rauschleistung sind eine Funktion der Wellenlnge. Zur Berechnung des OSNR ist der geeignetste Rauschleistungswert

43、der bei der Kanalwellenlnge. Bei einer direkten spektralen Messung ist jedoch die Rauschleistung bei der Kanalwellenlnge in der Signalleistung enthalten und schwer zu separieren. Durch Interpolation des Rauschleistungswerts zwischen den Kanlen kann eine Schtzung der Rauschleistung des Kanals vorgeno

44、mmen werden. Die Genauigkeit der Schtzung der Rauschleistung bei der Signalwellenlnge durch Interpolation der Rauschleistung bei einer Versatzwellenlnge kann erheblich eingeschrnkt werden durch Erweitern des Signalspektrums in den Signalzwischenraum und wenn Baugruppen, wie Abzweig-Multiplexer, entl

45、ang des bertragungsbereiches die spektrale Form des Rauschens verndern. Diese Einflsse werden ausfhrlich in Anhang B erlutert und machen mglicherweise das Verfahren in diesem Schriftstck unter manchen Umstnden nicht anwendbar. In diesen Fllen, wenn Signal und Rauschen nicht ausreichend spektral getr

46、ennt werden knnen, ist eine aufwndigere Methode fr die Aufbereitung erforderlich, wie die Polarisation bzw. Zeitbereichsausblendung oder Polarisation, oder dass die Signaleigenschaften mit einem anderen Parameter, wie zum Beispiel das RIN, bestimmt werden. Dies liegt auerhalb des Anwendungsbereiches

47、 der derzeitigen Norm. Bild 1 Typisches optisches Spektrum an einer optischen Schnittstelle in einem Mehrkanal-bertragungssystem 5 DIN EN 61280-2-9:2009-12 EN 61280-2-9:2009 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten

48、Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 61290-3-1, Optical amplifiers Test methods Part 3-1: Noise figure parameters Optical spectrum analyzer method IEC 62129, Calibration of optical spectrum analyzers 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 optisches Signal-Rausch-Verhltnis aus dem optischen Spektrum gewonnenes Verhltnis in dB, definiert durch die Gleichung: dBlog 10log 10OSNRrmiiBBNP+= (1) Dabei ist Pidie optisc