ITU-T O 201 SPANISH-2003 Q-factor test equipment to estimate the transmission performance of optical channels《估计光信道传输性能的品质因素测试设备 系列O 测量设备的规范 测量光信道参数的设备 4号研究组》.pdf

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1、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES UIT-T O.201SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (07/2003) SERIE O: ESPECIFICACIONES DE LOS APARATOS DE MEDIDA Aparatos de medida para parmetros de canales pticos Equipo de prueba del factor Q para evaluar la calidad de transmisin de los

2、 canales pticos Recomendacin UIT-T O.201 RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE O ESPECIFICACIONES DE LOS APARATOS DE MEDIDA Generalidades O.1O.9 Acceso para el mantenimiento O.10O.19 Sistemas de medida automticos y semiautomticos O.20O.39 Aparatos de medida para parmetros analgicos O.40O.129 Aparatos de

3、 medida para parmetros digitales y analgicos/digitales O.130O.199 Aparatos de medida para parmetros de canales pticos O.200O.209 Para ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T. Rec. UIT-T O.201 (07/2003) i Recomendacin UIT-T O.201 Equipo de prueba del factor Q para evaluar la calidad

4、 de transmisin de los canales pticos Resumen La presente Recomendacin describe las condiciones que deben cumplir los equipos de medicin del factor Q (QFME), que suelen basarse en el mtodo de variacin de nivel, para evaluar la calidad de transmisin digital de los canales pticos. Orgenes La Recomendac

5、in UIT-T O.201 fue aprobada por la Comisin de Estudio 4 (2001-2004) del UIT-T por el procedimiento de la Recomendacin A.8 el 22 de julio de 2003. Palabras clave Equipo de medicin del factor Q, factor Q, red ptica de transporte, relacin seal/ruido, tasa de errores en los bits (BER), umbral de decisin

6、. ii Rec. UIT-T O.201 (07/2003) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano es

7、tudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que

8、 han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que

9、 corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin

10、reconocida de telecomunicaciones. La observancia de esta Recomendacin es voluntaria. Ahora bien, la Recomendacin puede contener ciertas disposiciones obligatorias (para asegurar, por ejemplo, la aplicabilidad o la interoperabilidad), por lo que la observancia se consigue con el cumplimiento exacto y

11、 puntual de todas las disposiciones obligatorias. La obligatoriedad de un elemento preceptivo o requisito se expresa mediante las frases “tener que, haber de, hay que + infinitivo“ o el verbo principal en tiempo futuro simple de mandato, en modo afirmativo o negativo. El hecho de que se utilice esta

12、 formulacin no entraa que la observancia se imponga a ninguna de las partes. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna pos

13、icin en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificaci

14、n de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos

15、sobre patentes de la TSB. UIT 2004 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T O.201 (07/2003) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 3 Definiciones 2 4 Abreviaturas

16、 y siglas. 2 5 Presentacin del factor Q 3 6 Condiciones que debe cumplir el equipo de medicin del factor Q. 4 6.1 Interfaces fsicas y velocidades binarias. 4 6.2 Requisitos de precisin y pruebas de aceptacin . 8 6.3 Presentacin de los resultados 9 7 Funciones varias . 10 7.1 Puerto de control remoto

17、 10 7.2 Interfaz RGT. 10 8 Condiciones de funcionamiento . 10 8.1 Condiciones ambientales 10 8.2 Comportamiento en caso de interrupcin del suministro de energa . 10 9 Bibliografa. 10 10 Lecturas de carcter general . 10 Anexo A Procedimiento matemtico para la determinacin del factor Q mediante el mto

18、do de variacin del nivel de decisin 11 A.1 Condiciones previas 11 A.2 Dependencia terica de la tasa de errores en los bits (BER) con respecto al umbral. 11 A.3 Separacin de la BER(0) y la BER(1) 11 A.4 Clculo de los resultados 12 Apndice I Teora del factor Q . 12 I.1 Teora del factor Q 12 I.2 Aproxi

19、macin de la funcin erfc 13 I.3 Funciones inversas erfc(x), erfc1(x) . 14 Apndice II Caractersticas y calidad de funcionamiento de un canal ptico 14 II.1 Calidad de funcionamiento de un canal ptico. 14 II.2 Caractersticas de los canales pticos. 15 Apndice III Imperfecciones que se han de tener en cue

20、nta en la prctica 16 III.1 Deterioros analgicos . 16 III.2 Dependencia de las secuencias. 17 III.3 Caractersticas del receptor. 17 III.4 Posicin de fase de muestreo 17 III.5 Efectos en el factor Q . 17 iv Rec. UIT-T O.201 (07/2003) Pgina Apndice IV Propuestas de aplicacin para los equipos QFME 18 IV

21、.1 Diagramas. 18 IV.2 Descripcin funcional. 18 IV.3 Modos de medicin 21 Apndice V Pruebas de verificacin adicionales 22 V.1 Respuesta en rgimen de impulsos del receptor. 22 Rec. UIT-T O.201 (07/2003) 1 Recomendacin UIT-T O.201 Equipo de prueba del factor Q para evaluar la calidad de transmisin de lo

22、s canales pticos 1 Alcance El factor Q se mide mediante un mtodo establecido para caracterizar los canales pticos (vanse por ejemplo, las Recomendaciones UIT-T G.972 7 y G.976 8). Cuando la tasa de errores en los bits es pequea el mtodo tiene la ventaja de que toma menos tiempo que una medida tradic

23、ional de ese valor (BER), en la que los errores en los bits se deben contar durante un periodo de tiempo estadsticamente significativo. El factor Q se define como la relacin seal/ruido (elctrica) en el circuito de decisin de un receptor de seal digital (vase el anexo A, apndice I y B1). Existen vari

24、os mtodos para medir el factor Q, los cuales se basan en una relacin matemtica con la tasa de errores en los bits (vanse tambin los mtodos que figuran en las Recomendaciones UIT-T G.972 7 y G.976 8 para sistemas submarinos). La presente Recomendacin trata el mtodo de variacin de nivel, y se aplica a

25、l equipo de medicin del factor Q que lo utiliza. Los objetivos de esta Recomendacin con respecto a los equipos de medicin del factor Q (QFME, Q-factor measurement equipment) son los siguientes: Compatibilidad entre equipos de medicin de diferentes fabricantes Los resultados de las mediciones de la c

26、alidad de transmisin de un canal ptico realizadas con un equipo QFME que es conforme con esta Recomendacin, estarn dentro de los lmites de precisin definidos en la presente Recomendacin. Evaluacin de la calidad de funcionamiento real del sistema El objeto de evaluar con un equipo QFME la tasa de err

27、ores en los bit (BER, bit error ratio) que se puede lograr en un canal ptico dado es proporcionar el valor mnimo de esa tasa que se puede obtener con un equipo de red ptimamente diseado. El propsito de esta Recomendacin no es definir ninguna aplicacin concreta del mtodo de medicin del factor Q. En l

28、os apndices a la presente Recomendacin figuran algunos campos de aplicacin posibles. Si bien se indican ciertas caractersticas que deben tener esos equipos, no se aborda aqu cmo se debe realizar su configuracin, que ha de ser objeto de un estudio cuidadoso por parte del diseador y del usuario. 2 Ref

29、erencias Las siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que, mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y otras ref

30、erencias son objeto de revisiones por lo que se preconiza que los usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las Recomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de las Recomendaciones UIT-T acutalmen

31、te vigentes. En esta Recomendacin la referencia a un documento, en tanto que autnomo, no le otorga el rango de una Recomendacin. 1 Recomendacin UIT-T G.691 (2000), Interfaces pticas para los sistemas monocanal STM-64, STM-256 y otros sistemas de la jerarqua digital sncrona con amplificadores pticos.

32、 2 Rec. UIT-T O.201 (07/2003) 2 Recomendacin UIT-T G.707/Y.1322 (2000), Interfaz de nodo de red para la jerarqua digital sncrona (SDH). 3 Recomendacin UIT-T G.709/Y.1331 (2001), Interfaces para la red de transporte ptica. 4 Recomendacin UIT-T G.825 (2000), Control de la fluctuacin de fase y de la fl

33、uctuacin lenta de fase en las redes digitales basadas en la jerarqua digital sncrona. 5 Recomendacin UIT-T G.8251 (2001), Control de la fluctuacin de fase y de la fluctuacin lenta de fase en la red ptica de transporte. 6 Recomendacin UIT-T G.957 (1999), Interfaces pticas para equipos y sistemas rela

34、cionados con la jerarqua digital sncrona. 7 Recomendacin UIT-T G.972 (2000), Definicin de trminos pertinentes a los sistemas de cable submarino de fibra ptica. 8 Recomendacin UIT-T G.976 (2000), Mtodos de prueba aplicables a los sistemas de cable submarino de fibra ptica. 9 Recomendacin UIT-T O.3 (1

35、992), Condiciones climticas y pruebas pertinentes para los aparatos de medida. 10 Recomendacin UIT-T O.181 (2002), Equipo de medicin para determinar la caracterstica de error en las interfaces de mdulo de transporte sncrono de nivel N. 11 CEI 61300-3-29, Measurement techniques for characterising the

36、 amplitude of the spectral transfer functions of DWDM components. 3 Definiciones En esta Recomendacin se define el trmino siguiente. 3.1 factor Q: relacin seal/ruido elctrica (ESNR) en la entrada de un circuito de decisin del receptor (vanse el anexo A y el apndice I). 4 Abreviaturas y siglas En est

37、a Recomendacin se utilizan las siguientes siglas: AGC Control automtico de ganancia (automatic gain control) APD Fotodiodo de avalancha (avalanche photo diode) BER Tasa de errores en los bits (bit error ratio) BERT Conjunto de prueba de la tasa de errores en los bits (bit error ratio tester) CEI Com

38、isin Electrotcnica Internacional DFB Alimentacin distribuida (distributed feed-back) DWDM Mltiplexacin por divisin de longitud de onda densa (dense wavelength division multiplex) EDFA Amplificador de fibra dopada con erbio (erbium doped fibre amplifier) ER Tasa de extincin (extinction ratio) ESNR Re

39、lacin seal/ruido elctrica (electrical signal to noise ratio) FEC Correccin de errores en recepcin (forward error correction) ISI Interferencia entre smbolos (inter-symbol interference) Rec. UIT-T O.201 (07/2003) 3 ISO Organizacin Internacional de Normalizacin (International Organization for Standard

40、ization) OADM Multiplexor ptico de incorporacin/extraccin (optical add drop multiplexer) OCh Canal ptico (optical channel) OSA Analizador de espectro ptico (optical spectrum analyzer) OSNR Relacin seal/ruido ptica (optical signal-to-noise ratio) OTM Multiplexor de terminacin ptica (optical terminati

41、on multiplexer) OTN Red ptica de transporte (optical transport network) OTUk Unidad k de transporte ptica (optical transport unit-k) OXC Transconexin ptica (optical cross connect) PRBS Secuencia binaria seudoaleatoria (pseudo random binary sequence) QFME Equipo de medicin del factor Q (Q-factor meas

42、urement equipment) RX Receptor (receiver) SNR Relacin seal/ruido (signal-to-noise ratio) SPM Automodulacin de fase (self phase modulation) STM-N Mdulo de transporte sncrono N (synchronous transport module-N) TIA Asociacin de industrias de telecomunicaciones (telecommunications industry association)

43、WDM Multiplexacin por divisin de longitud de onda (wavelength division multiplex) 5 Presentacin del factor Q En el anexo A y en el apndice I, se describe la teora de la evaluacin del factor Q. Se supone que en condiciones ideales, el factor Q est dado por los niveles lgicos 0y 1, y por la distribuci

44、n del ruido gaussiano en torno a los niveles lgicos, definidos por las desviaciones tpicas 0y 1. La regin en que se superponen las colas de la distribucin representa la probabilidad de que se produzcan decisiones errneas. En el apndice IV, se describen algunos mtodos para medir las distribuciones de

45、 ruido y determinar el factor Q. En la prctica, hay una serie de factores que causan distorsiones cuyo efecto es que la forma de la distribucin deja de ser gaussiana (vase la lista de esas influencias en el apndice III). No obstante, puede observarse que esas distorsiones afectan principalmente a la

46、s regiones superiores de la distribucin, mientras que con distribucin de Gauss se puede efectuar una aproximacin muy precisa de los extremos. La aplicabilidad de una aproximacin gaussiana a las colas se confirmar mediante el clculo del coeficiente de correlacin, de conformidad con el anexo A. Para c

47、ada medida del factor Q que requiere se satisfagan los lmites de precisin de la clusula 6, el coeficiente de correlacin estar comprendido entre 0,95 y 1,0. Si bien el ajuste gaussiano es el mtodo bsico ms eficaz para la “extrapolacin de cola“, pueden existir otros modelos de distribucin ms complejos

48、, que tambin satisfagan los requisitos de precisin definidos en la clusula 6. Esos modelos quedan en estudio. 4 Rec. UIT-T O.201 (07/2003) 6 Condiciones que debe cumplir el equipo de medicin del factor Q 6.1 Interfaces fsicas y velocidades binarias 6.1.1 Interfaces para los sistemas de transmisin El equipo de medicin del factor Q deber poder funcionar en los puntos de verificacin del amplificador ptico, en el caso de mediciones en servicio, y adems en el lugar de los receptores de los sistemas, si se trata de mediciones