Wymagania techniczno-eksploatacyjne na część optyczną systemów SDH
A. Podział linii SDH
- linie SDH wewnętrzne (połączenia stacyjne) - o długości do około 2km,
- linie SDH krótkie - o długości do około 15km,
- linie SDH długie - o długości 40, 60 a nawet 120km.
B. Klasyfikacja linii SDH
Tabela 1. przedstawia klasyfikację linii (kod klasyfikacyjny) zależnie od przepływności binarnej (poziomu SDH) oraz zależnie od typu zastosowanego światłowodu.
| Zastosowanie | połączenia stacyjne | odcinki linii SDH międzycentralowe | |||||
| krótkie, około 15km | długie | ||||||
| zasięg systemu | do 2km | ok. 40km | ok. 60km | ||||
| pasmo pracy | 1310nm | 1310nm | 1310nm | 1550nm | |||
| typ światłowodu | IVa | IVa | IVa | IVa | IVa IVc | IVb | |
| Poziom STM | 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 | |
| STM-16 | I-16 | S-16.1 | S-16.2 | L-16.1 | L-16.2 | L-16.3 | |
Tabela 1. Kod klasyfikacyjny linii SDH zależnie od typu światłowodu, długości fali i rodzaju połączenia.
C. Określenia i oznaczenia parametrów transmisyjnych
Poniżej przedstawione są podstawowe pojęcia i określenia występujące w opisie parametrów transmisyjnych systemów SDH. Natomiast parametry transmisyjne zostały zestawione w tabelach 2, 3 i 4.
Nadajnik optyczny:
Nadajnik optyczny może być budowany z wykorzystaniem diody
elektroluminescencyjnej (LED), lasera wzdłużnie wielomodowego
(MLM) lub lasera wzdłużnie jednomodowego (SLM), w
zastosowaniach określonych w tabeli, zgodnie z kodem
klasyfikacyjnym.
Dlrms - średniokwadratowa szerokość
widma źródła światła (odchyłka standardowa) określana na
podstawie charakterystyki widmowej; w przypadku laserów pod
uwagę należy brać prążki widma o mocy mniejszej o wartość
do 20 dB od maksymalnego prążka.
Dlmax - szerokość prążka widma
mierzona na poziomie 20 dB w stosunku do wartości szczytowej;
określenie stosowane jest dla laserów typu SLM, gdy widmo
promieniowania posiada tylko jeden prążek,
Amin - współczynnik tłumienia modów
pasożytniczych lasera SLM,
Pn max - średnia maksymalna moc
nadajnika optycznego, mierzona w sytuacji wysyłania
pseudo-losowych sekwencji sygnału kodowego; ograniczenie
maksymalnej mocy nadawanej wynika z norm bezpieczeństwa,
Pn min - średnia minimalna moc optyczna
nadajnika optycznego, minimalna dopuszczalna moc wyjściową w
sytuacji pobudzenia sygnałem pseudolosowym; wartość podawana
przez producenta powinna uwzględniać efekty starzenia,
EX - współczynnik zaniku; określony jest jako iloraz
średniej mocy optycznej dla "1" logicznej A i
średniej mocy optycznej dla "0" logicznego B, zgodnie
z zależnością: EX=10 log(A/B)
Tor optyczny
a - tłumienność toru optycznego, pomiędzy urządzeniem
nadawczym i urządzeniem odbiorczym; w tym określeniu powinna
się zawierać zarówno tłumienność jednorodnych odcinków
światłowodu, tłumienność spojeń i złączy optycznych,
ewentualnie tłumików i sprzęgaczy, jak i margines
tłumienności linii przeznaczony na starzenie się i naprawy
kabla światłowodowego.
dyspersja - dyspersja toru optycznego podawana jest w
ps/km i określa stopień poszerzenia impulsów światła przy
zastosowaniu źródła światła o skończonej szerokości widma;
wynika z efektów zmian prędkości grupowej w zależności od
długości fali.
Rn max - maksymalna reflektancja
pochodząca od punktowych wtrąceń linii, np od złączy
optycznych, mierzona na zaciskach złącza optycznego nadajnika.
Rmax - maksymalna reflektancja linii.
Odbiornik optyczny
Po min - czułość odbioru sygnału
optycznego; jest to poziom średniej mocy optycznej potrzebnej
dla odbioru sygnałów ze stopą błędów 10-10;
Po max - maksymalna dopuszczalna
średnia moc optyczna dostarczana do odbiornika optycznego, nie
wywołująca jeszcze efektów przesterowania (stopa błędów 10-10).
DPo - strata czułości odbioru
wywołana efektami dyspersji, reflektancji, szumu modowego i
chirpu lasera,
Ro max - maksymalna reflektancja
pochodząca od punktowych wtrąceń linii mierzona na zaciskach
złącza optycznego odbiornika.
Uwaga 1: urządzenie odbiorcze nie powinno ulegać uszkodzeniom przy bezpośrednim połączeniu wejścia i wyjścia odbiornika optycznego, nawet jeśli moc nadajnika optycznego jest większa od mocy maksymalnej odbiornika optycznego.
Tabele 2. 3. i 4. przedstawiają podstawowe wymagania transmisyjne dla systemów STM-1, STM-4 i STM-16 uzależnione od zastosowania określonego kodem klasyfikacyjnym. Parametry transmisyjne określone są dla stopy błędów 10-10.
| jedn. | wielkości | ||||||||||
| przepł. bin. | STM-1 155,520 kbit/s | ||||||||||
| kod klasyf. | I-1 | S-1.1 | S-1.2 | L-1.1 | L-1.2 | L-1.3 | |||||
| zakres zmian długości fali od: |
nm | 1260 | 1260 | 1430 | 1480 | 1280 | 1280 | 1480 | 1531 1508 |
1480 | |
| do: | nm | 1360 | 1360 | 1576 | 1580 | 1335 | 1335 | 1580 | 1566 1580 |
1580 | |
| Nadajnik | |||||||||||
| źr. światła: | typ: | MLM | LED | LED | MLM | SLM | MLM | SLM | SLM | MLM | SLM |
| Dlrms | nm | 40 | 80 | 80 | 7,7 | 4 | 4/2,5 | ||||
| Dlmax | nm | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| Amin | dB | 30 | 30 | 30 | 30 | ||||||
| Pn max | dBm | -8 | -8 | -8 | -8 | -8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Pn min | dBm | -15 | -15 | -15 | -15 | -15 | -5 | -5 | -5 | -5 | -5 |
| EX | dB | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Tor optyczny | |||||||||||
| a od: do: |
dB | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| dB | 7 | 7 | 7 | 12 | 12 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | |
| dyspersja | ps/nm | 18 | 25 | 25 | 296 | 185 | 185/29 | ||||
| Rn max | dB | 20 | 6 | ||||||||
| Rmax | 25 | ||||||||||
| Odbiornik | |||||||||||
| Po min | dBm | -28 | -28 | -28 | -28 | -28 | -34 | -34 | -34 | -34 | -34 |
| Po max | dBm | -8 | -8 | -8 | -8 | -8 | -10 | -10 | -10 | -10 | -10 |
| DPo | dB | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Ro max | dB | ||||||||||
Tabela 2. Parametry systemu STM-1.
Źródła światła:
MLM -multi mode laser
SLM -single mode laser
LED -light emiting diode
| jedn. | wielkości | ||||||||
| przepływność binarna | kbit/s | STM-4 622 080 kbit/s | |||||||
| kod klasyfikacyjny | I-4 | S-4.1 | S-4.2 | L-4.1 | L-4.2 | L-4.3 | |||
| zakres długości fali od: |
nm | 1260 | 1260 | 1293 | 1430 | 1296 | 1280 | 1480 | 1480 |
| do: | nm | 1360 | 1360 | 1334 | 1580 | 1330 | 1335 | 1580 | 1580 |
| Nadajnik optyczny: | |||||||||
| źródło światła | MLM | LED | MLM | SLM | MLM | SLM | SLM | SLM | |
| Dlrms | nm | 14,5 | 35 | 4/2,5 | 2,0/1,7 | ||||
| Dlmax | nm | 1 | 1 | do 1 | 1 | ||||
| Amin | dB | 30 | 30 | 30 | 30 | ||||
| Pn max | dBm | -8 | -8 | -8 | -8 | +2 | +2 | +2 | +2 |
| Pn min | dBm | -15 | -15 | -15 | -15 | -3 | -3 | -3 | -3 |
| EX | dB | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Tor optyczny | |||||||||
| a od: | dB | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| do: | dB | 7 | 7 | 12 | 12 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| dyspersja | ps/nm | 14 | 14 | 46/74 | 92/109 | ||||
| Rn max | dB | 24 | 20 | 20 | 24 | 20 | |||
| Rmax | -27 | -25 | -25 | -27 | -25 | ||||
| Odbiornik | |||||||||
| Po min | dBm | -23 | -23 | -28 | -28 | -28 | -28 | -28 | -28 |
| Po max | dBm | -8 | -8 | -8 | -8 | -8 | -8 | -8 | -8 |
| DPo | dB | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Ro max | dB | -27 | -14 | -14 | -27 | -14 | |||
Tabela 3. Parametry systemu STM-4.
| jednostka | wielkości | ||||||
| Przepływność binarna | kbit/s | STM-16 2 488 320 kbit/s | |||||
| kod klasyfikacyjny | I-16 | S-16.1 | S-16.2 | L-16.1 | L-16.2 | L-16.3 | |
| zakres długości fali od: |
nm | 1266 | 1260 | 1430 | 1280 | 1500 | 1500 |
| do: | nm | 1360 | 1360 | 1580 | 1335 | 1580 | 1580 |
| Nadajnik optyczny | |||||||
| źródło światła: | MLM | SLM | SLM | SLM | SLM | SLM | |
| DLrms | nm | 4 | |||||
| DLmax | nm | 1 | do 1 | 1 | do 1 | do 1 | |
| A min | dB | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| Pn max | dBm | -3 | 0 | 0 | 0 | +1 | 0 |
| P n min | dBm | -10 | -5 | -5 | -5 | -4 | -5 |
| EX | dB | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 10 | 8,2 | 10 |
| Tor optyczny | |||||||
| a od: | dB | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | 10 |
| do: | dB | 7 | 12 | 12 | 20 | 20 | 20 |
| dyspersja | ps/nm | 12 | 1194 | ||||
| Rn max | dB | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| R max | dB | -27 | -27 | -27 | -27 | -27 | -27 |
| Odbiornik | |||||||
| Po min | dBm | -18 | -18 | -18 | -26 | -26 | -26 |
| Po max | dBm | -3 | 0 | 0 | -10 | -9 | -10 |
| DPo | dB | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 |
| Ro max | -27 | -27 | -27 | -27 | -27 | -27 | -27 |
Tabela 4. Parametry transmisyjne systemu STM-16
Zalecenia CCiTT, IEC
G.652 "Charakteristics of a single-mode optical fibre
cable", 1988
G.653 "Characteristics of a dispersion- shifted single-mode
optical fibre cable", 1988
G.654 "Charakteristics of a 1550mn wavelenght loss-
minimized single mode optical fibre cable, 1988
G.707 "Synchronous Digital Hierarchy Bit Rates", 1988
G.708 "Network Node Interface for the SDH", 1988
G.709 "Synchronous Multiplexing Structure". 1988
G.957 "Optical Interfaces for Equipments and Systems
Relating to the SDH", 1992
IEC 731 "Technika światłowodowa"