QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA

QCVN 7:2010/BTTTT

VỀ GIAO DIỆN QUANG CHO THIẾT BỊ KẾT NỐI MẠNG SDH

National technical regulation

on optical interfaces for network interconnection equipments

relating to the Synchronous Digital Hierarchy

Lời nói đầu

QCVN 7:2010/BTTTT được xây dựng trên cơ sở soát xét, chuyển đổi Tiêu chuẩn ngành 68-173: 1998 "Giao diện quang cho các thiết bị và hệ thống truyền dẫn SDH - Yêu cầu kỹ thuật" ban hành theo Quyết định số 759/1998/QĐ-TCBĐ ngày 09  tháng 12 năm 1998 của Tổng cục trưởng Tổng cục Bưu điện (nay là Bộ Thông tin và Truyền thông).

Các quy định kỹ thuật và phương pháp xác định của QCVN 7:2010/BTTTT phù hợp với Khuyến nghị G.957, G.958, G.691, G.959.1, G.693 của Liên minh Viễn thông Thế giới (ITU-T).

QCVN 7:2010/BTTTT do Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện biên soạn, Vụ Khoa học và Công nghệ trình duyệt và được ban hành kèm theo Thông tư số 18/2010/TT-BTTTT ngày 30 tháng 07 năm 2010 của Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông.

QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ GIAO DIỆN QUANG CHO THIẾT BỊ KẾT NỐI MẠNG SDH

National technical regulation on optical interfaces for network interconnetion equipments relating to the Synchronous Digital Hierarchy

1. QUY ĐỊNH CHUNG

1.1. Phạm vi áp dụng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với giao diện quang của các thiết bị thông tin cáp sợi quang SDH sử dụng để kết nối mạng giữa các doanh nghiệp viễn thông tại Việt Nam.

Quy chuẩn này chỉ áp dụng cho các loại hệ thống đơn kênh quang, trong đó mỗi hướng truyền dẫn sử dụng một sợi quang.

Đối với các hệ thống có khuếch đại quang, Quy chuẩn này chỉ áp dụng cho các hệ thống sử dụng thiết bị khuếch đại công suất và/hoặc thiết bị tiền khuếch đại. Quy chuẩn này không áp dụng cho hệ thống có khuếch đại trạm lặp.

1.2. Đối tượng điều chỉnh

Quy chuẩn này được áp dụng cho các doanh nghiệp viễn thông thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ tại Việt Nam trong quá trình thoả thuận, kết nối mạng với các doanh nghiệp khác qua các thiết bị kết nối mạng quang SDH.

1.3. Tài liệu viện dẫn

1. ITU-T Recommendation G.957 (2006) Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy.
2. ITU-T Recommendation G.691 (2006) Optical interfaces for single channel SDH systems with optical amplifiers, and STM-64 systems.
3. ITU-T Recommendation G.959.1 (2003), Optical transport network physical layer interfaces.
4. ITU-T Recommendation G.693 (2005), Optical interfaces for intra-office systems.
5. ITU-T Recommendation G.651 (02/98) Characteristics of a 50/125 µm multimode graded index optical fibre cable.
6. ITU-T Recommendation G.652 (06/05) Characteristics of a single-mode optical fibre and cable.
7. ITU-T Recommendation G.653 (12/03) Characteristics of a dispersion-shifted single-mode optical fibre and cable.
8. ITU-T Recommendation G.654 (06/04) Characteristics of a cut-off shifted single-mode optical fibre and cable.
9. ITU-T Recommendation G.655 (03/06) Characteristics of a non-zero dispersion-shifted single-mode optical fibre and cable.
10.  ITU-T Recommendation G.656 (06/04) Characteristics of a fibre and cable with non-zero dispersion for wideband optical transport.

1.4. Giải thích từ ngữ

1.4.1. Cấu hình chuẩn của giao diện quang

- Đối với hệ thống không sử dụng khuếch đại quang:

Hình 1 - Cấu hình chuẩn của giao diện quang đối với hệ thống không sử dụng khuếch đại quang

Các chỉ tiêu giao diện quang tại phía phát được xác định ở điểm S (là điểm chuẩn nằm trên sợi quang, ngay sau bộ nối quang phía phát), ở phía thu được xác định tại điểm R (là điểm chuẩn nằm trên sợi quang, ngay trước bộ nối quang phía thu) và phần đường truyền nằm giữa điểm S và điểm R.

- Đối với hệ thống có sử dụng khuếch đại quang:

Hình 2 - Cấu hình chuẩn của giao diện quang đối với hệ thống có sử dụng khuếch đại quang

Các chỉ tiêu giao diên quang tại phía phát được xác định ở điểm MPI-S, ở phía thu được xác định tại điểm MPI-R và phần đường truyền nằm giữa điểm MPI-S và MPI-R.

1.4.2. Độ rộng phổ (spectral width)

- Độ rộng RMS: Đối với LED và MLM, độ rộng phổ được tính bằng giá trị hiệu dụng cực đại (hay còn gọi là giá trị RMS) trong điều kiện làm việc chuẩn. Để đo độ rộng RMS phải tính đến tất cả các mốt không nhỏ hơn 20 dB so với mốt đỉnh.

- Độ rộng phổ -20 dB: đối với SLM, độ rộng phổ được tính bằng bề rộng cực đại của phổ bức xạ tại bước sóng trung tâm đo tại điểm có mức thấp hơn 20 dB so với biên độ cực đại của bước sóng trung tâm trong điều kiện làm việc chuẩn.

1.4.3. Hệ số nén mốt bên (side mode suppression ratio)

Hệ số nén mốt bên là tỷ số giữa công suất của đỉnh lớn nhất và đỉnh lớn thứ hai trong phổ nguồn phát.

1.4.4. Công suất phát trung bình (mean lauched power)

Công suất phát trung bình tại điểm S (hoặc điểm MPI-S) là công suất trung bình của chuỗi giả ngẫu nhiên do thiết bị phát đưa vào sợi. Giá trị này được dùng để tính toán độ nhạy thu và điểm quá tải của bộ thu tại điểm R (hoặc điểm MPI-R) (xem Phụ lục B).

1.4.5. Hệ số phân biệt (extinction ratio)

Hệ số phân biệt (EX) được tính theo công thức:

EX = 10 lg (A/B)

Trong đó:          - A là công suất quang trung bình đối với mức logic “1”;

                        - B là công suất quang trung bình đối với mức logic “0”.

1.4.6. Dải suy hao (attenuation range)

Dải suy hao quy định trong Quy chuẩn này là giá trị được tính cho trường hợp xấu nhất, bao gồm cả suy hao do mối hàn, suy hao do các bộ nối, do bộ suy hao quang (nếu sử dụng), hoặc do các thành phần quang thụ động khác và bất kỳ công suất dự trữ nào dành cho:

- Những thay đổi trong tương lai đối với cấu hình cáp (như thêm mối hàn, tăng chiều dài cáp ...);

- Thay đổi chất lượng sợi do tác độ của môi trường;

- Suy giảm chất lượng của các bộ nối, các bộ suy hao quang hay bất kỳ thành phần quang thụ động nào nằm giữa hai điểm S và R (hoặc giữa hai điểm MPI-S và MPI-R).

1.4.7. Tán sắc cực đại (maximum chromatic dispersion)

Tham số này định nghĩa giá trị tán sắc cực đại của đường quang mà hệ thống có thể chấp nhận được khi chưa sử dụng thêm bất kỳ phương pháp bù tán sắc nào.

1.4.8. Tán sắc mốt phân cực (polarization mode dispersion)

Tán sắc mốt phân cực là độ lệch thời gian trễ nhóm τ_p (tính theo ps) giữa hai mốt phân cực trực giao.

1.4.9. Trễ nhóm vi sai (differential group delay)

Trễ nhóm vi sai là sự khác nhau về thời gian giữa các phần xung truyền theo hai mốt phân cực chính của một tín hiệu quang.

Trễ nhóm vi sai cực đại được định nghĩa là giá trị trễ nhóm vi sai mà hệ thống cần phải chịu được với cường độ suy giảm tín hiệu là 1 dB.

1.4.10. Suy hao phản xạ của cáp tại điểm S/MPI-S (optical return loss of cable plant at S/MPI-S)

Suy hao phản xạ của cáp tại điểm S/MPI-S (ORL) được tính theo công thức:

ORL = -10 lg (P’_s/P_s)

Trong đó:  - P’_s là công suất phản hồi lại phía nguồn phát đo tại điểm S/MPI-S;

                    - P_s là công suất đưa vào sợi quang đô tại điểm S/MPI-S.

1.4.11. Độ nhạy thu (receiver sensitivity)

Độ nhạy thu là giá trị công suất thu trung bình nhỏ nhất ở điểm R (hoặc điểm MPI-R) để đạt được:

- BER = 10^-10 đối với hệ thống STM-1, STM-4, STM-16 không sử dụng khuếch đại quang.

- BER = 10^-12 đối với hệ thống STM-64 và các hệ thống khác có sử dụng khuếch đại quang.

1.4.12. Mức thu quá tải (receiver overload)

Mức thu quá tải là giá trị công suất trung bình lớn nhất có thể chấp nhận được tại điểm R (hoặc điểm MPI-R) để đạt được:

- BER = 10^-10 đối với hệ thống STM-1, STM-4, STM-16 không sử dụng khuếch đại quang.

- BER = 10^-12 đối với hệ thống STM-64 và các hệ thống khác có sử dụng khuếch đại quang.

1.4.13. Độ thiệt thòi luồng quang (optical path power penalty)

Độ thiệt thòi luồng quang là giá trị suy giảm độ nhạy thu do méo dạng tín hiệu khi truyền trên sợi quang. Trong đó nguyên nhân gây ra méo tín hiệu ở đây là do phát xạ, do sự giao thoa giữa các ký hiệu, do hiện tượng cạnh tranh mốt và do hiện tượng dịch tần của laser.

1.4.14. Phản xạ đầu thu (receiver reflectance)

Phản xạ đầu thu là phản xạ ngược lại từ phía đầu thu trở lại sợi quang được tính theo công thức:

R = 10 lg (P’_R/P_R)

Trong đó:

- P’_R là công suất phản hồi lại sợi quang đo tại điểm R/MPI-R;     

- P_R là công suất đưa tới bộ thu đo tại điểm R/MPI-R.

1.5. Các chữ viết tắt

APD                          Avalanche PhotoDiode                             Đi-ốt quang kiểu thác

BER                          Bit Error Ratio                                          Tỷ số lỗi bit

DA                            Dispersion Accommodation                      Bù tán sắc

DST                           Dispersion Supported                              Truyền dẫn hỗ trợ tán sắc

                                 Transmission

EX                             Extinction Ratio                                        Hệ số phân biệt

LED                           Light-Emitting Diode                                 Điốt phát xạ quang

MLM                          Multi-Longitudinal Mode                            Đa mốt dọc

MPI                           Main Path Interface                                   Giao diện luồng chính

NA                             Not Applicable                                         Tham số không áp dụng

NC                             Not Conformable                                      Tham số chưa có giá trị

NRZ                           None-Return to Zero                                 Mã không trở về 0

OA                            Optical Amplifier                                      Khuếch đại quang

ORL                           Optical Return Loss                                  Suy hao phản xạ quang

PCH                          Prechirp                                                   Dịch tần trước

PDC                          Passive Dispersion Compensator             Bù tán sắc thụ động

PIN Positive Intrinsic Negative                                                    Cấu trúc tiếp giáp P-N

PMD                          Polarization Mode Dispersion                   Tán sắc mốt phân cực

RMS                          Root Mean Square                                   Giá trị hiệu dụng

Rx                             Receiver                                                  Bộ thu

SLM                          Single-Longitudinal Mode                         Đơn mốt dọc

SMSR                        Side Mode Suppression Ratio                  Hệ số nén mốt bên

SPM                          Self Phase Modulation                             Tự điều chế pha

Tx                              Transmitter                                               Bộ phát

UI                              Unit Interval                                              Khoảng đơn vị

2. QUY ĐỊNH KỸ THUẬT

2.1. Quy định chung

2.1.1. Tham số kỹ thuật

Tất cả các tham số đưa ra trong Quy chuẩn này đều được tính toán trong trường hợp xấu nhất với giả thiết thoả mãn đầy đủ các điều kiện hoạt động chuẩn hoá của thiết bị (ví dụ như các điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm...), có tính đến ảnh hưởng của các hiệu ứng hoá già để đạt được:

- BER = 10^-10 đối với hệ thống STM-1, STM-4, STM-16 không sử dụng khuếch đại quang;

- BER = 10^-12 đối với hệ thống STM-64 và các hệ thống khác có sử dụng khuếch đại quang.

2.1.2. Phân loại giao diện quang

Phân loại giao diện quang được quy định trong Bảng 1. Giá trị khoảng cách được chọn cho các mã hệ thống khi phân loại dựa trên các giá trị tham số có thể đạt được với công nghệ hiện nay và các vấn đề này được cho là phù hợp với yêu cầu về mạng.

Bảng 1 – Phân loại giao diện quang theo lĩnh vực ứng dụng

CHÚ THÍCH: Giá trị khoảng cách trong Bảng 1 sử dụng để phân loại chứ không phải là chỉ tiêu để thiết kế hệ thống.