GB/T 16814-1997 同步数字体系(SDH)光缆线路系统测试方法

中华人民共和国国家标准

同步数字体系光缆

线路系统测试方法

发布实施

国家技术监督局发布

前言

标准是根据国际电信联盟电信标准部门有关建议等结合我国具体情

况制定的编写格式和方法采用我国标准化工作导则的有关规定

标准主要目的是对国家标准同步数字体系光缆线路系统进网要求中

规定的技术指标和性能要求提出测试方法包括系统测试和构成系统的设备外特性测试

光缆线路系统是提供一个数字线路段的光缆传输系统这里线路意为有线所有过去光

缆线路系统仅包含光线路终光端机光缆线路和再生器由于新的光缆传输设备实现了线路终

光和复用器电一体化故本标准中的光缆线路系统包括复用器终端复用器或分插复用器

光缆线路和再生器与数字线路段概念一致

标准的附录附录是标准的附录

标准的附录附录附录附录是提示的附录

标准由中华人民共和国邮电部提出

标准由邮电部电信科学研究规划院归口

标准由邮电部电信传输研究所负责起草

标准主要起草人邓忠礼赵晖

中华人民共和国国家标准

同步数字体系光缆

线路系统测试方法

范围

标准规定了同步数字体系光缆线路系统技术指标和性能要求的测试方法

适用于工程验收及维护等测试设备验收的部分项目也可参照使用

引用标准

下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为标准的条文标准出版时所示版均

为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性

脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数

光纤的传输特性和光学特性测试方法剪断法

光纤的传输特性和光学特性测试方法介入损耗法

光纤的传输特性和光学特性测试方法后向散射法

光纤的传输特性和光学特性测试方法相移法

光纤的传输特性和光学特性测试方法脉冲时延法

同步数字体系光缆线路系统进网要求

脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数测试方法

单模光纤波长色散测试方法干涉法

色散位移单模光纤光缆特性

波长上损耗最小的单模光纤光缆特性

与同步数字体系有关的设备和系统的光接口

基于同步数字体系的光缆数字线路系统

光接口测试

平均发送光功率附自动关闭激光器后残余光功率

指标

平均发送光功率是发送机耦合到光纤的伪随机数据序列的平均功率在参考点上的测试值指标

见中表表和表

测试配置

测试配置见图

图案发生器是一个统称它接于被测设备的输入口实际使用的仪表类型与被测设备的输入接口有

关

国家技术监督局批准实施

线路群路光发送口测试应可能有几个输入口有时需要有一个输入口送信号如果输入口是

接口图案发生器是传输分析仪或误码分析仪的发送部分如果输入口是接口图案发

生器则是分析仪的发送部分如果输入口既有又有接口当需要送信号时一般在

一个输入口送信号

支路光发送口测试通常只有一个应的输入口有时需要在信号中与被测支路

关的内送测试信号则图案发生器是分析仪的发送部分

图平均发送光功率测试配置

操作步骤

按图接好电路

对于设备输入口一般不需要送信号如需要送信号按输入口的速率等级并依照表图

案发生器选择适当的伪随机二元序列向输入口送测试信号

如有需要测量并记录激光器的偏置电流或输入功率及温度

光功率计设置在被测光波长上待输出功率稳定从光功率计读出平均发送光功率

注意事项

该项测试一定要清洁光接头并保证连接良好

如有需要光连接器和测试光纤的衰减可为是已知定值对光功率计读出的平均发送光功率

进行修正

精细的测试可通过多次测试取平均值然后再用光连接器和测试光纤的衰减对平均值进行修

正

表比特率容差测试用

比特率测试用

容差详见

中

中

中

中

自动关闭激光器后残余光功率

出于安全考虑在光线路信号丢失的情况下可能需要提供自动关闭激光器的功能关闭激光器后

的残余光功率测试方法和平均发送光功率测试方法完全同

消光比

指标

消光比是最坏反射条件时全调制条件下传号发射光信号平均光功率与空号不发射光信号平

均光功率的比值指标见中表表和表

测试配置

测试配置见图

关于图案发生器的说明见

图中的示波器是一个统称实际使用的仪表可以是通信信号分析仪光电变换器是它的一个附件

图消光比测试配置

操作步骤

按图接好电路

对于设备输入口一般不需要送信号如需送信号按输入口的速率等级并依照表图案

发生器选择适当的向输入口送测试信号

调整光衰减器使光电变换器有合适的输入光功率

调整示波器获得稳定的波形

读出传号和空号的功率和

计算消光比

注意事项

测试中示波器需工作于直流耦合方式

光电变换器不应引入附加的直流

测试前进行无光零基线校准

使光功率尽量高示波器显示的波形足够大

发送信号波形眼图

指标

发送信号波形以发送眼图模框的形式规定了发送机的光脉冲形状特性它包括上升下降时间脉

冲过冲及振荡眼图模框见图参数见表

图光发送信号的眼图模框

表光发送信号眼图模框参数

注对于直角眼图模框的和对于和处的纵轴不一定等距离偏差范围有待进一步研

究考虑到系统的频率及应的滤波器实现的困难性用于的参数值需要根据经验稍做调整

测试配置

测试配置见图眼图模框可以由仪表内部提供也可以外加

关于图案发生器的说明见

光标准接收机也是一种仪器它的传递函数应满足附录

图光发送信号眼图测试配置

操作步骤

按图接好电路

按输入口的速率等级并依照表图案发生器选择适当的向输入口送测试信号

调整光衰减器使光电变换器有合适的输入光功率

调整示波器按表调用应的模框获得稳定的波形并由人工调整或由仪器自动对准使波

形与模框之间位置最佳

按模框参数记录应的数值

激光器工作波长

指标

激光器工作波长指它的主纵模中心波长该波长应在中表表和表

规定的工作波长范围内

测试配置

测试配置见图测量激光器工作波长时可以用光波长计代替图中的光谱分析仪

图激光器光谱特性测试配置

操作步骤

按图接好电路

调整光衰减器使输出光功率在光谱分析仪或光波长计要求的范围内

调整光谱分析仪或光波长计找到并读出主模中心波长

最大均方根谱宽

指标

最大均方根谱宽是发光二极管和多纵模激光器的光谱特性参数表示规定光谱

积分区内的总功率积分区的边界功率对于主峰跌落指标见中

表表和表

测试配置

测试配置见图

操作步骤

按图接好电路

调整光衰减器使输出光功率在光谱分析仪要求的范围内

定义积分区边界和通常选取光功率下降到或或的点对应的波长

为和

读出最大均方根谱宽

最大谱宽

指标

最大谱宽是单纵模激光器的光谱特性参数它表示光谱积分区的宽度而积分区边

界功率相当于主峰跌落指标见中表表和表

测试配置

测试配置见图

操作步骤

按图接好电路

调整光衰减器使输出光功率在光谱分析仪要求的范围内

定义积分区边界和选取光功率下降到的点对应的波长为和

读出最大谱宽

最小边模抑制比

指标

最小边模抑制比是单纵模激光器在最坏反射条件下全调制时主纵模的平均光功率与最

显著边模的光功率之比的最小值指标见中表表和表

测试配置

测试配置见图

操作步骤

按图接好电路

调整光衰减器使输出光功率在光谱分析仪要求的范围内

测量主纵模的功率

测量最显著边模的功率

计算最小边模抑制比

接收机灵敏度

指标

接收机灵敏度是在参考点上达到规定的比特差错率所能接收到的最低平均光功率指

标见中表表和表

测试配置

测试配置见图

线路群路光接收口测试见图如果被测设备有几个支路输入口应在一个比特率较高的支

路口送测试信号并检测误码如果输入支路是接口则图案发生器和误码检测器应分别是传输分

析仪或误码分析仪的发送和接收部分如果输入支路是接口则图案发生器和误码检测器应

分别是分析仪的发送和接收部分

支路光接收口测试见图通常在线路口送测试信号和检测误码分析仪应在与被测支路

有关的通道发送和接收测试信号

线路光接收

图接收机灵敏度及过载功率测试配置

支路光接收

图完

操作步骤

按图接好电路

按监视误码的通道速率等级并依照表图案发生器或分析仪发送选择适当的

向支路输入口或线路输入口与被测支路关的送测试信号

调整光衰减器逐渐加大衰减值使误码检测器测到的误码尽量接近但不大于规定的通

常规定

断开点的活动连接器将光衰减器与光功率计相连读出点的接收光功率

对于精确的测量应考虑和各点光功率的差异用活动连接器的衰减值对读出的接收

光功率进行修正

注意事项

为了判断一次观察的时间按所测比特数计需要不少于比特

对于较低比特率的通道误码监视需要很长的时间才能确定实际的对于大量测试接收机

灵敏度的场合建议使用外推法见附录

对光口横向兼容性有特别严格要求的场合需要另考虑可能的最差发送眼图和消光比影响

接收机过载功率

指标

接收机过载功率是在参考点上达到规定的时所能接收到的最高平均光功率指标见

中表表和表

测试配置

测试配置见图和对该图的说明

操作步骤

按图接好电路

按监视误码的通道速率等级并依照表图案发生器或分析仪发送选择适当的

向支路输入口或线路输入口与被测支路关的送测试信号

调整光衰减器逐渐减小衰减值使误码检测器测到的误码尽量接近但不大于规定的通

常规定

断开点的活动连接器将光衰减器与光功率计相连读出点的接收光功率

对于精确的测量应考虑和各点光功率的差异用活动连接器的衰减值对读出的接收

光功率进行修正

光通道代价

指标

光通道代价规定了由于反射码间干涉模式分配噪声激光器啁啾声等引起的总色

散功率代价指标见中表表和表

测试配置

测试配置见图

线路群路光接收口测试见图并见有关说明

支路光接口测试见图并见有关说明

图中适当长的光纤指的是该光纤的衰减近似于中表表和表中

衰减范围最大值

线路光接收

支路光接收

图光通道代价测试配置

操作步骤

光通道代价测试分两大步进行

第一步只用光衰减器操作步骤与测试接收机灵敏度同见最后读出的点光功率

第二步根据被测光接口参数规范的衰减范围上限取一条衰减等于上限衰减值的光纤进行光纤串

接光衰减器的测试操作步骤与测试接收机灵敏度同见最后读出的点光功率

两次结果之差即为光通道代价

注意事项

基于同所述的原因光通道代价测试也可以使用外推法见附录

接收机反射系数

指标

接收机反射系数是在参考点的反射光功率与入射光功率之比指标见中

表表和表

测试配置

接收机反射系数的测试方法有两种

基准方法是光连续波反射仪测试法

替代方法是光时域反射仪测试法

以上两种方法的原理见附录

基准方法测试配置见图

图接收机反射系数测试配置

操作步骤

按图接好电路

调整光连续波反射仪

读出反射系数

接收机老化余度

接收机老化余度规定了寿命开始且处于规定温度范围下的接收机灵敏度与寿命终了

且处于最坏条件下的接收机灵敏度之差

通常在工程中测试的是接收机灵敏度又称工厂检验值并要求该值比进网要求所规定的

接收机灵敏度好见中

评价接收机灵敏度规范中老化余度影响的可行方法见附录

光通道衰减

光通道衰减是再生段点之间的衰减指标见中表表和表

光通道衰减测试方法有三种

基准方法是剪断法见

第一替代方法是后向散射法见

第二替代方法是介入损耗法见

光通道色散

光通道色散是再生段点之间的色散指标见中表表和表

光通道色散测试方法有三种

基准方法是相移法见

第一替代方法是干涉法见

第二替代方法是脉冲时延法见

光缆点回波损耗

指标

光缆点回波损耗是再生段的光缆线路包括任何光连接器点入射光功率和反射光功率之比

指标见中表表和表

测试配置

光缆点回波损耗测试方法是光连续波反射仪测试法原理见附录

测试配置见图光缆点可以接设备

图光缆点回波损耗测试配置

操作步骤

按图接好电路光缆点可以接设备对于长光纤也可以不接

调整光连续波反射仪

读出回波损耗

注意事项

回波损耗和反射系数符号反通常规定为正值为负值一般光连续波反射仪

只给出二者之一

点间离散反射系数

指标

点间离散反射系数规定再生段点间光纤包括任何光连接器不均匀性例如接头引起

的反射指标见中表表和表

测试配置

测试配置见图光时域反射仪的测试原理见附录

图点离散反射系数测试配置

操作步骤

按图接好电路

调整选择适当的入射光纤长度超过的死区长度获得满意的波形

从上读出反射最大点的幅度并按附件所给出的计算方法或按仪表说明书方法得

到反射系数

光输入口允许频偏

指标

再生器的内部振荡器在自由运行方式下的长期频率稳定度不得劣于所以下游设

备输入口接收到这样的信号应能正常工作

测试配置

测试配置见图

图光输入口允许频偏和光输出口速率测试配置

操作步骤

按图接好电路

按被测接口速率等级分析仪发送送适当的测试信号

在被测设备输出口用分析仪接收接收测试信号并检测误码

分析仪发送加入正或负的频偏范围整个过程中被测设备不应出现误码

光输出口速率

指标

设备输入口光信号丢失等故障情况下应从输出口向下游发其速率偏差对于再生器在

范围内对于复用器在保持工作方式下速率偏差在范围内在自由振荡工作方

式下速率偏差在范围内

测试配置

测试配置见图

操作步骤

按图接好电路

按被测接口速率等级分析仪发送送适当的测试信号

在被测设备输出口用分析仪接收接收测试信号

断开输入光信号分析仪接收应收到信号

从分析仪接收上读出的速率

电接口测试

若有需要测试输入口时可将以及结合在一起测试以检查输入口对最不利情

况的承受能力

输出口信号包括比特率

指标

输出口信号包括比特率规定了设备工作在内时钟状态下输出信号的比特率容差要求指标

见表

测试配置

测试配置见图是支路口测试是群路口电口测试

被测试设备有多个电口时应逐个测试如果被测是接口图案发生器和误码检测器分别是

传输分析或误码分析仪的发送和接收部分如果被测是接口图案发生器和误码检测器分别是

分析仪的发送和接收部分数字频率计的内部时间基准准确度优于显示分辨率

个数字如果分析仪具有测量比特率的功能且时钟准确度优于或采用优于的外

时钟同步可省去数字频率计

支路口

图输出口信号比特率测试配置

群路口电口

图完

操作步骤

按图接好电路

将被测设备设置在内时钟自由振荡工作方式

按被测接口的速率等级并依照表图案发生器选择适当伪随机二元序列向与被测输

出口对应的输入口送测试信号群路口测试时与输出口对应的输入口一般不需要送测试信号

用误码检测器在输出口接收测试信号并检查误码检测器的输出时钟已跟踪了测试信号比特

率

用数字频率计或用误码检测器自身测量频率所得数值即是输出口信号比特率

断开图案发生器时数字频率计测量到的频率数值即是输出口的比特率

输出口信号波形和参数

指标

输出口信号波形规定了输出口终接测试负载阻抗条件下的输出波形指标见具体条目见

表

表输出口信号波形和参数

接口等级指标

接口见中表图

接口见中表图

接口见中表附录

接口见中表图和图

测试配置

测试配置见图

平衡输出口波形测试用图

不平衡输出口波形测试用图和同等有效

被测设备有多个电口时应逐个测试如果被测是接口图案发生器是传输分析或误码分析

仪的发送部分如果被测是接口图案发生器是分析仪的发送部分

当采用图和测试时射频电缆在频率点上的衰减不得大于

注为负载电阻误差小于

示波器工作于两通道加方式并使第二通道处于反方式

通过低电容高阻抗探头测试平衡输出口波形

注为负载电阻误差小于

通过低电容高阻抗探头测试不平衡输出口波形

图输出口信号波形和参数测试配置

通过阻抗变换衰减器测试不平衡输出口波形

群路口电口

图完

操作步骤

按图接好电路

图案发生器送人工码并选择易于观测的序列通常选择向与被测输出口对应的输

入口送测试信号群路口测试时与输出口对应的输入口一般不需要送测试信号

调整示波器按表调用应的模框或者在屏幕上加人工制作的模框并由人工调整或由仪

器自动对准使波形与模框之间位置最佳

从示波器上的数字读出波形各参数

输出口信号眼图和功率

指标

输出口信号眼图和功率是对信号在交叉连接点上的要求指标见

中图

测试配置

测试配置见图是支路口测试是群路口电口测试图中测试点规定在数字交

叉连接设备的输入点连接电缆就是实际布线

宽带电平表工作频率范围至少为

示波器是一个统称实际使用的仪表可以是通信信号分析仪低通滤波器是它的一个附件

支路口

群路口电口

图输出口信号眼图和功率测试配置

操作步骤

按图接好电路

分析仪发送向与被测输出口对应的输入口送信号

调整示波器调用应的模框或在屏幕上加人工制作的模框并由人工调整或由仪器自动对

准使波形与模框之间位置最佳

从示波器上判断眼图是否满足要求并读出波形参数特别注意被测信号中应无直流

断开示波器将信号接至宽带电平表测出信号功率

输入口允许频偏

指标

输入口允许频偏规定输入口接收到具有规定频偏信号时输入口应正常工作通常用设备不出现误

码来判断指标见表详见

测试配置

测试配置见图并见说明

支路口

群路口电口

图输入口允许频偏测试配置

操作步骤

按图接好电路

图案发生器工作于外时钟方式如果图案发生器自身具有加频偏功能则用内时钟方式按接

口速率等级并依照表选择适当的向支路输入口送测试信号

外时钟输出或图案发生器时钟输出用数字频率计监视首先将频率调整到接近标称值的任一

频率上用误码检测器监测与被测输入应的输出判断系统已正常工作无误码

逐渐调偏频率直至指标要求的正负范围整个过程中设备应正常工作无误码

当需要测出实际可忍受的频偏极限时可继续加大正负频偏直至刚不出现误码为止记录

应频偏值

注意事项

一般情况下设备满足项指标且富余度较大测试仪表时钟准确度不高一般为影响不

大在设备达到指标困难的情况下应保证外时钟或仪表的内时钟准确度优于作精确测量以严

格检验设备是否符合指标要求

输入口允许衰减

指标

输入口允许衰减规定输入口收到受规定衰减的信号时输入口应正常工作通常用设备不出现误码

来判断指标见表详见

表输入口允许衰减

接口速率等级衰减