1、誤碼率測試和測試儀
光傳輸系統(tǒng)的性能主要通過測量接收器的BER(Bit Error Ratio,誤碼率)來判斷,取決于傳輸系統(tǒng)攜帶的噪聲、傳輸速度和接收信號的光功率級別。其中,接收信號的光功率級別至關(guān)重要,對傳輸信號的準(zhǔn)確性有很大影響:功率太大,接收器將飽和;功率太小,接收器將無法從噪聲中區(qū)分有效信號。接收信號的光功率級別主要受到兩個(gè)因素影響,分別為發(fā)送器輸出功率和傳輸路徑(耦合器、過濾器、光纖)中光學(xué)組件造成的衰減。
鑒定接收器光功率靈敏度的最佳方式是改變某些范圍的接收功率,然后使用BER測試儀測量其BER。BER測試儀包括三個(gè)主要組件:測試圖案信號發(fā)生器(創(chuàng)建測試圖案)、時(shí)鐘(匹配傳輸數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù))、錯(cuò)誤檢測器(比較接收數(shù)據(jù)和原始發(fā)送的數(shù)據(jù))。每次接收的比特不符合已知的傳輸比特時(shí)都會記錄一個(gè)錯(cuò)誤。
為了正確模擬真正的通信,還使用一個(gè)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)。PRBS速率介于1/231~1/29之間,對于更高比特率的設(shè)備,最好使用高速率PRBS模式以便有效加強(qiáng)測試。PRBS模式用于SONET/SDH、以太網(wǎng)測試以及設(shè)備測量(例如EXFO的IQS-8130、IQS-8120、IQS-8115 SONET/SDH Transport Blazer模塊、IQS-8510或IQS-8510G Packet Blazer測試模塊)。
2、衰減器
衰減器是模擬插入損耗的基本儀器,對傳輸測試(包括DWDM通道)非常重要,可用于BER測試和光放大器(增益、噪聲指數(shù)、線性度等)的鑒定。除了BER測試以外,衰減器還用于通過提高或降低接收的光功率來測量相應(yīng)的BER,并獲得接收器靈敏度曲線,如圖1所示。
圖1 輸入功率接收器靈敏度曲線
圖1中的曲線非常重要,它描述了接收器的總體性能,對于傳送數(shù)據(jù)來說,目標(biāo)BER應(yīng)介于10-13~10-9之間。接收器靈敏度曲線對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)同樣重要,它能夠確定應(yīng)該達(dá)到最終接收器的功率級別,并且?guī)椭_定其他重要參數(shù),如需要的放大器數(shù)量和它們之間的距離等。此外,還必須為所有ITU通道測量該BER。
3、接收器制造商特別需要關(guān)注的問題
獲得接收器響應(yīng)曲線(例如收發(fā)器制造商提供的響應(yīng)曲線)的方法,是在一個(gè)寬范圍內(nèi)改變接收器所接收的信號光功率并將這些功率值與測量的BER關(guān)聯(lián)起來,如圖2所示。對于收發(fā)器制造商,表1中的規(guī)定特別重要,在選擇測試和測量系統(tǒng)時(shí)必須考慮和評估。
表1 收發(fā)器制造商測試條件及相應(yīng)功能和規(guī)格
圖2 生成接收器響應(yīng)曲線的典型測試設(shè)置
4、系統(tǒng)制造商特別需要關(guān)注的問題
與器件生產(chǎn)測試相比,系統(tǒng)設(shè)備測試有很大差異,在開發(fā)的每一步,包括最終測試、部署和維護(hù),都會進(jìn)行鑒定。
4.1 系統(tǒng)開發(fā)
開發(fā)或制造中的系統(tǒng)按圖3所示方法進(jìn)行測試。對于收發(fā)器,系統(tǒng)制造商將小步長地改變接收的功率以測量相對于每個(gè)接收功率值的BER。除了在衰減前復(fù)用信號,此應(yīng)用和收發(fā)器應(yīng)用非常近似。該測試應(yīng)用的環(huán)境及所需的功能/規(guī)格見表2。
圖3 在系統(tǒng)開發(fā)階段使用的曲型BER測試設(shè)置