JIS C 61280-2-9:2010 光ファイバ通信サブシステム試験方法―高密度波長分割多重システムの光信号対雑音比測定

                                                            C 61280-2-9 : 2010 (IEC 61280-2-9 : 2002)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[2]
•  3 用語及び定義・・・・[3]
•  4 試験装置・・・・[3]
•  4.1 回折格子形OSA・・・・[4]
•  4.2 マイケルソン干渉計形OSA・・・・[4]
•  4.3 ファブリ・ペロー形OSA・・・・[4]
•  4.4 OSAの性能要件・・・・[5]
•  5 サンプリング及び試験対象装置・・・・[7]
•  6 試験手順・・・・[7]
•  7 計算・・・・[7]
•  8 測定の不確かさ・・・・[8]
•  9 測定の記録・・・・[8]
•  附属書A(参考)信号スペクトル幅による信号レベル測定の誤差・・・・[9]
•  附属書B(参考)参考文献・・・・[12]

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C 61280-2-9 : 2010 (IEC 61280-2-9 : 2002)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,財団法人光産業技術振興協会(OITDA)及
び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,
日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責
任はもたない。
  JIS C 61280の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS C 61280-1-3 中心波長及びスペクトル幅測定
    JIS C 61280-2-1 受信感度及びオーバロード測定
    JIS C 61280-2-2 光アイパターン,光波形及び消光比測定
    JIS C 61280-2-8 Q値測定を用いた低ビット誤り率の決定法
    JIS C 61280-2-9 高密度波長分割多重システムの光信号対雑音比測定
    JIS C 61280-2-11 光信号品質評価のための強度ヒストグラム評価を用いた平均化Q値測定

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                                JIS
                                                                      C 61280-2-9 : 2010
                                                                       (IEC 61280-2-9 : 2002)

光ファイバ通信サブシステム試験方法−高密度波長分割多重システムの光信号対雑音比測定

Fiber optic communication subsystem test procedures-Optical signal-to-noise ratio measurement fordense wavelength-division multiplexed systems

序文

  この規格は,2002年に第1版として発行されたIEC 61280-2-9を基に,技術的内容及び対応国際規格の
構成を変更することなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  波長分割多重(WDM)ネットワーク内の光インタフェースでは,伝送設備が正常に動作していること
を示す特性を測定することが望ましい。そのような特性は,ネットワーク管理上不可欠な要素として,ネ
ットワークの性能を監視するために必要である。これらの特性は,ネットワークの敷設及び保守のための
適切なシステム運用を確実にするためにも必要である。
  理想的には,上記の特性は個々の光インタフェースにおける多チャネル搬送波のチャネルごとのビット
誤り率(BER)に直接相当する。Q値及び光アイパターンから算出された関連する特性は類似の情報を提
供し,これらもチャネルビット誤り率と相関する。しかしながら,多チャネルのインタフェースポイント
でこれらの特性を取得することは困難である。潜在する膨大なチャネルを分離し,チャネルごとのビット
誤り率,Q値又はアイパターン測定を実施する必要がある。
  対照的に,多チャネル搬送波の光学的特性に関する有用な情報は,光スペクトラム測定によって容易に
取得される。波長分解された信号及び雑音レベルは,各チャネルの信号レベル,信号波長及び増幅された
自然放出光(ASE)の情報を提供する。しかし,スペクトル情報は,偏波モード分散(PMD)及び波長分
散に起因する波形劣化による信号劣化を示さない。また,符号間干渉及び時間ジッタも光信号対雑音比測
定から明らかにできない。これらの制約にもかかわらず,光信号対雑音比は,ITU-T勧告G.692“Optical
interfaces for multichannel systems with optical amplifiers(光増幅器を備える多チャネルシステムの光インタ
フェース)”にインタフェース特性として,記載している(附属書Bの参考文献[1]参照)。光信号対雑音比
は,ITU-T勧告G.959.1“Optical transport networks physical layer interfaces(光伝送ネットワーク物理層イン
タフェース)”にも記載されている(附属書Bの参考文献[2]参照)。

1 適用範囲

  この規格は,特性の定義及び多チャネルインタフェースにおける光スペクトラムを測定する装置を用い
て光信号対雑音比(OSNR)を得るための試験方法について規定する。雑音測定は光スペクトラムアナラ
イザで行うので,測定された雑音は光源の相対強度雑音(RIN)及び受信器の雑音を含まない。

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2
C 61280-2-9 : 2010 (IEC 61280-2-9 : 2002)
  OSNR測定精度に影響する光スペクトラムアナライザ(以下,OSAという。)の3種類の実現法として,
回折格子形OSA,マイケルソン干渉計形OSA及びファブリ・ペロー形OSAが検討された。光信号対雑音
比の測定精度に影響するOSAの性能特性を提示する。
  多チャネルインタフェースにおける典型的な光スペクトラムを,図1に示す。重要な特性を,次に示す。
− 公称上,ITU-T勧告G.694.1で定義するグリッド上にチャネルを配置する。
− 光分岐挿入器を備えて設計されたネットワーク又は特定のチャネルは非稼働であることから,個別の
    チャネルは存在しないことがある。
− チャネルパワー及び雑音パワーの両方共,波長と相関関係がある。
  光信号対雑音比を計算するために最適な雑音パワーの値は,チャネル波長における雑音パワー値である。
しかし,スペクトラムの直接測定では,チャネル波長における雑音パワーは信号パワーに含まれ,抽出す
ることは困難である。チャネル雑音パワーの推定値は,チャネル間雑音パワー値を補間して求める。
          図1−多チャネル伝送システムの光インタフェースにおける典型的な光スペクトラム
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          IEC 61280-2-9:2002,Fibre optic communication subsystem test procedures−Part 2-9: Digital systems
              −Optical signal-to-noise ratio measurement for dense wavelength-division multiplexed systems
              (IDT)
            なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”こ
          とを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。この引用
規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    ISO/IEC MISC UNCERT,Guide to the expression of uncertainty in measurement

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                                                                                              3
                                                            C 61280-2-9 : 2010 (IEC 61280-2-9 : 2002)

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1
光信号対雑音比(optical signal-to-noise ratio: OSNR)
  式(1)で定義する,測定した光スペクトラムからのデシベル単位の比率。
                                     Pi        Bm
                         OSNR   10 log   10 log     (1)
                                     Ni        Br
                      ここに,         Pi :  i番目のチャネルにおけるワット単位の光信号パワー
                                      Bm :  等価雑音帯域幅
                                       Br :  基準光帯域幅
                                       Ni :  雑音等価帯域幅Bmで測定したワット単位の雑音パワー
                                            の補間値
                             N  i       N  i
                         Ni                        (2)
                                      2
                      i番目のチャネルにおいて,
                                       λi :  i番目のチャネル波長
                                      Δλ :  ITUグリッド間隔の1/2以下の補間オフセット
  (Bm及びBrの単位は,周波数でも波長でもよいが統一する。)
  一般的に,基準光帯域幅は0.1 nmとする(図2参照)。
    注記 フィルタの雑音等価帯域幅は,その高さが実際のフィルタの中心波長における高さと同じ高さ
          で,実際のフィルタと同じ面積の方形通過帯域幅をもつ同じ全雑音パワーを通過させるフィル
          タの帯域幅である。
         注記 各チャネルの光信号対雑音比は光スペクトラムの直接測定から得られる。
                            図2−波長多重システムの光スペクトラム例

4 試験装置

  要求される試験装置には,式(1)の信号パワー及び雑音パワーを測定するために必要な性能をもつOSA
がある。OSAには,回折格子,マイケルソン干渉計及びファブリ・ペローエタロンの3種類の方法が一般
的に用いられている。

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