Optical interfaces for equipment and systems relating to the synchronous digital hierarchy technical requirements

GIAO DIỆN QUANG CHO CÁC THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SDH

YÊU CẦU KỸ THUẬT

OPTICAL INTERFACES FOR EQUIPMENT AND SYSTEMS RELATING TO THE SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY

TECHNICAL REQUIREMENTS
MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Định nghĩa thuật ngữ và chữ viết tắt

3. Tiêu chuẩn kỹ thuật

PHỤ LỤC A (Qui định): Phương pháp đo mặt nạ hình mắt của tín hiệu quang phía phát

PHỤ LỤC B1 (Tham khảo): Mối quan hệ giữa các tham số quang

PHỤ LỤC B2 (Tham khảo): Phương pháp bù tán sắc

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiêu chuẩn giao diện quang cho các thiết bị và hệ thống truyền dẫn SDH được biên soạn dựa trên các khuyến nghị G.957, G.958, G.691 của ITU-T, có tham khảo thuyết minh kỹ thuật của các hãng như Fujitsu, NEC, Siemens, Ericsson...

Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu, chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết đối với giao diện quang cho các thiết bị và hệ thống thông tin cáp sợi quang SDH sử dụng trên mạng viễn thông Việt Nam. Đây là cơ sở đánh giá hợp chuẩn các thiết bị SDH và có thể sử dụng để lựa chọn hệ thống thông tin quang SDH trên mạng viễn thông quốc gia khi lắp đặt, nghiệm thu cũng như bảo dưỡng.

Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các loại hệ thống đơn kênh quang và trong đó mỗi hướng truyền dẫn sử dụng một sợi quang.

Đối với các hệ thống có khuếch đại quang, tiêu chuẩn chỉ áp dụng cho các hệ thống sử dụng thiết bị khuếch đại công suất và/hoặc thiết bị tiền khuếch đại.

2.1 Định nghĩa thuật ngữ

2.1.1 Cấu hình chuẩn của giao diện quang

- Đối với hệ thống không sử dụng khuếch đại quang

Các chỉ tiêu giao diện quang tại phía phát được xác định ở điểm S (là điểm chuẩn nằm trên sợi quang, ngay sau bộ nối quang phía phát), ở phía thu được xác định tại điểm R (là điểm chuẩn nằm trên sợi quang, ngay trước bộ nối quang phía thu) và phần đường truyền nằm giữa điểm S và điểm R.

- Đối với hệ thống có sử dụng khuếch đại quang



Hình 2: Cấu hình chuẩn của giao diện quang đối với hệ thống có sử dụng khuếch đại quang

Các chỉ tiêu giao diện quang tại phía phát được xác định ở điểm MPI-S, ở phía thu được xác định tại điểm MPI-R và phần đường truyền nằm giữa điểm MPI-S và điểm MPI-R.

2.1.2 Độ rộng phổ - A. Spectral width

- Độ rộng RMS: đối với LED và MLM, độ rộng phổ được tính bằng giá trị hiệu dụng cực đại (hay còn gọi là giá trị RMS) trong điều kiện làm việc chuẩn. Để đo độ rộng RMS phải tính đến tất cả các mode không nhỏ hơn 20 dB so với mode đỉnh.

- Độ rộng phổ -20 dB: đối với SLM, độ rộng phổ được tính bằng bề rộng cực đại của phổ bức xạ tại bước sóng trung tâm đo tại điểm có mức thấp hơn 20 dB so với biên độ cực đại của bước sóng trung tâm trong điều kiện làm việc chuẩn.

2.1.3 Tỷ số nén mode bên - A. Side mode suppression ratio

Tỷ số nén mode bên là tỷ số giữa công suất của đỉnh lớn nhất và đỉnh lớn thứ hai trong phổ nguồn phát.

2.1.4 Công suất phát trung bình - A. Mean lauched power

Công suất phát trung bình tại điểm S (hoặc điểm MPI-S) là công suất trung bình của chuỗi giả ngẫu nhiên do thiết bị phát đưa vào sợi. Giá trị này được dùng để tính toán độ nhạy thu và điểm quá tải của bộ thu tại điểm R (hoặc điểm MPI-R) (xem phụ lục B1).

2.1.5 Hệ số phân biệt - A. Extinction ratio

Hệ số phân biệt (EX) được tính theo công thức:

EX = 10 lg (A/B)

Trong đó: - A là công suất quang trung bình đối với mức logic “1”;

- B là công suất quang trung bình đối với mức logic “0”.

2.1.6 Dải suy hao - A. Attenuation range

Dải suy hao qui định trong tiêu chuẩn này là giá trị được tính cho trường hợp xấu nhất, bao gồm cả suy hao do mối hàn, suy hao do các bộ nối, do bộ suy hao quang (nếu sử dụng), hoặc do các thành phần quang thụ động khác và bất kỳ công suất dự trữ nào dành cho:

- Những thay đổi trong tương lai đối với cấu hình cáp (như thêm mối hàn, tăng chiều dài cáp...);

- Thay đổi chất lượng sợi do tác động của môi trường;

- Suy giảm chất lượng của các bộ nối, các bộ suy hao quang hay bất kỳ thành phần quang thụ động nào nằm giữa hai điểm S và R (hoặc giữa hai điểm MPI-S và MPI-R).

2.1.7 Tán sắc cực đại - A. Maximum chromatic dispersion

Tham số này định nghĩa giá trị tán sắc cực đại của đường quang mà hệ thống có thể chấp nhận được khi chưa sử dụng thêm bất kỳ phương pháp bù tán sắc nào.

2.1.8 Tán sắc Mode phân cực - A. Polarization mode dispersion

Tán sắc mode phân cực là độ lệch thời gian trễ nhóm _p (tính theo ps) giữa hai mode phân cực trực giao.

2.1.9 Suy hao phản xạ của cáp tại điểm S/MPI-S -A. Optical return loss of cable plant at S (MPI-S)

Suy hao phản xạ của cáp tại điểm S/MPI-S (ORL) được tính theo công thức:

ORL = -10 lg (P’_S/P_S)

Trong đó: - P’_S là công suất phản hồi lại phía nguồn phát đo tại điểm S/MPI-S;

- P_S là công suất đưa vào sợi quang đo tại điểm S/MPI-S.

2.1.10 Độ nhạy thu - A. Receiver sensitivity

Độ nhạy thu là giá trị công suất thu trung bình nhỏ nhất có thể chấp nhận được ở điểm R (hoặc điểm MPI-R) để đạt được:

- BER = 10^-10 đối với hệ thống STM-1, STM-4, STM-16 không sử dụng khuếch đại quang;

- BER = 10^-12 đối với hệ thống STM-64 và các hệ thống khác có sử dụng khuếch đại quang.

2.1.11 Mức thu quá tải - A. Receiver overload

Mức thu quá tải là giá trị công suất trung bình lớn nhất có thể chấp nhận được tại điểm R (hoặc điểm MPI-R) để đạt được:

- BER = 10-10 đối với hệ thống STM-1, STM-4, STM-16 không sử dụng khuếch đại quang;

- BER = 10-12 đối với hệ thống STM-64 và các hệ thống khác có sử dụng khuếch đại quang.

2.1.12 Độ thiệt thòi luồng quang - A. Optical path power penalty

Độ thiệt thòi luồng quang là giá trị suy giảm độ nhạy thu do méo dạng tín hiệu khi truyền trên sợi quang. Trong đó nguyên nhân gây ra méo dạng tín hiệu ở đây là do phản xạ, do sự giao thoa giữa các ký hiệu, do hiện tượng cạnh tranh mode và do hiện tượng dịch tần của laser.

2.1.13 Phản xạ đầu thu - A. Receiver reflectance

Phản xạ đầu thu là phản xạ ngược lại từ phía đầu thu trở lại sợi quang được tính theo công thức:

R = 10 lg (P’_R/P_R)

Trong đó: - P’_R là công suất phản hồi lại sợi quang đo tại điểm R/MPI-R;

- P_R là công suất đưa tới bộ thu đo tại điểm R/MPI-R.

2.2. Các chữ viết tắt

3.1 Qui định chung

3.1.1 Tất cả các tham số đưa ra trong tiêu chuẩn đều được tính toán trong trường hợp xấu nhất với giả thiết thỏa mãn đầy đủ các điều kiện hoạt động chuẩn hoá của thiết bị (ví dụ như các điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm...) có tính đến ảnh hưởng của các hiệu ứng hóa già để đạt được:

- BER = 10^-10 đối với hệ thống STM-1, STM-4, STM-16 không sử dụng khuếch đại quang;

- BER = 10^-12 đối với hệ thống STM-64 và các hệ thống khác có sử dụng khuếch đại quang.

3.1.2 Phân loại giao diện quang:

Phân loại giao diện quang được qui định trong bảng 1. Giá trị khoảng cách được chọn cho các mã hệ thống khi phân loại dựa trên các giá trị tham số có thể đạt được với công nghệ hiện nay và các giá trị này được cho là phù hợp với yêu cầu về mạng.

Bảng 1- Phân loại giao diện quang theo lĩnh vực ứng dụng

Lĩnh vực ứng dụng

I

S

L

V

U

Bước sóng, nm

1310

1310

1550

1550

1310

1550

1550

1310

1550

1550

1550

1550

Loại sợi

G.65 2

G.652

G.652

G.653

G.652

G.652/G.654

G.653

G.652

G.652/G.654

G.653

G.65/ G.654

G.653

Khoảng cách, km

~2

~15

~15

-

~40

~80

~80

~80

~120

~120

~160

~160

STM-1

I-1

S-1.1

S-1.2

-

L-1.1

L-1.2

L-1.3

-

-

-

-

-

STM-4

I-4

S-4.1

S-4.2

-

L-4.1

L-4.2

L-4.3

V-4.1

V-4.2

V-4.3

U-4.2

U-4.3

STM-16

I-16

S-16.1

S-16.2

-

L-16.1

L-16.2

L-16.3

V-16.1

V-16.2

V-16.3

U-16.2

U-16.3

Khoảng cách, km STM-64

~ 20 S-64.1

~40 S-64.2

~40 S-64.3

~40 L-64.1

~80 L-64.2

~80 L-64.3

~80 V-64.1

~120 V-64.2

~120 V-64.3

-

-

Chú ý : Giá trị khoảng cách trong bảng 1 sử dụng để phân loại chứ không phải là chỉ tiêu để thiết kế hệ thống.

Qui định mã hệ thống trong bảng 1: Lĩnh vực ứng dụng - mức STM. Số hậu tố

- Lĩnh vực ứng dụng là I, S, L, V, hoặc U (với I là ứng dụng dùng cho giao tiếp trong 1 trạm; S, L, V, U là ứng dụng dùng cho giao tiếp giữa các trạm với nhau)

- Số hậu tố là một trong các mục sau:

+ Để trống hoặc “1”: đối với hệ thống làm việc ở vùng bước sóng 1310nm trên sợi theo tiêu chuẩn G.652;

+ “2”: đối với hệ thống làm việc ở vùng bước sóng 1550nm trên sợi theo tiêu chuẩn G.652 hoặc G.654;

+ “3”: đối với hệ thống làm việc ở vùng bước sóng 1550nm trên sợi theo tiêu chuẩn G.653.

3.2 Tiêu chuẩn giao diện quang đối với hệ thống SDH không sử dụng khuếch đại quang

3.2.1 Chỉ tiêu giao diện quang cho hệ thống STM-1

Chỉ tiêu giao diện quang cho các hệ thống STM-1 không sử dụng khuếch đại quang được qui định trong bảng 2 và bảng 3.

Bảng 2- Chỉ tiêu giao diện quang cho hệ thống STM-1 không sử dụng khuếch đại quang

Tín hiệu số - Tốc độ danh định, kbit/s	STM-1 155 520
Mã ứng dụng	I-1		S-1.1	S-1.2
Dải bước sóng làm việc, nm	1260-1360		1261-1360	1430-1576	1430-1580
Phần phát tại điểm S - Loại nguồn - Đặc tính phổ + Độ rộng RMS cực đại (), nm + Độ rộng phổ -20 dB cực đại, nm + SMSR nhỏ nhất, dB - Công suất phát trung bình + Giá trị lớn nhất, dBm + Giá trị nhỏ nhất, dBm - EX nhỏ nhất, dB Mặt nạ hình mắt của tín hiệu quang	MLM 40 - - -8 -15 8,2	LED 80 - - -8 -15 8,2	MLM 7,7 - - -8 -15 8,2	MLM 2,5 - - -8 -15 8,2	SLM - 1 30 -8 -15 8,2
	Qui định trên bảng 13
Đường truyền, giữa điểm S và R - Dải suy hao, dB - Tán sắc cực đại, ps/nm - Giá trị ORL tối thiểu của cáp tại điểm S (kể cả các bộ nối), dB - Phản xạ rời rạc cực đại giữa S và R, dB	 7 18 NA NA	 7 25 NA NA	 12 96 NA NA	 12 296 NA NA	 12 NA NA NA
Phần thu ở điểm R - Độ nhạy thu (tại BER = 10-10), dBm - Mức quá tải (tại BER = 10-10), dBm - Độ thiệt thòi luồng quang cực đại, dB - Phản xạ cực đại của bộ thu đo tại điểm R, dB	 -23  -8 1 NA	 -23  -8 1 NA	 -23  -8 1 NA	 -23  -8 1 NA	 -23  -8 1 NA