Acterna - Ideal Industries Inc.

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

Eine Schwalbe macht noch keinen Sommer. Und ein entdeckter Bitfehler reicht nicht aus, um eine BitfehlerhaÈufigkeit anzugeben. Doch wenn man bei einer Bitrate von 10 Gbit/s und einer BitfehlerhaÈufigkeit von 10 ±14 nur zehn Bitfehler beobachten moÈchte, muss man schon 28 Stunden warten. Unangenehm lang, wenn es um Abnahmemessungen geht. Entschieden zu lang, um daraus 'online' RuÈckschluÈsse fuÈr das Netz-Management ziehen zu koÈnnen. Acternas Optisches Q-Faktor-MessgeraÈt verfolgt einen neuen Ansatz: Anhand der physikalischen Signaleigenschaften liefert es eine QualitaÈtsabschaÈtzung fuÈr FehlerhaÈufigkeiten von 10 ±4 bis 10 ±40 ± innerhalb einer Minute! Optisches Q-Faktor-MessgeraÈ t OQM-200 Bisher gab es zwei MoÈ glichkeiten, die Performance optischer Netze zu bestimmen. Die eine beschraÈnkte sich auf die optische Ebene: Hier konnten die WellenlaÈngen und die Leistungen der einzelnen DWDM- KanaÈle sowie der optische Signal-Rausch-Abstand (optical signal to noise ratio, OSNR) gemessen werden. Die andere bezog sich auf die elektrische Ebene: Dort lieû sich direkt die BitfehlerhaÈufigkeit ± das eigentliche QualitaÈtskriterium ± bestimmen. Da dies lediglich kanalweise geschah, war es sehr zeitaufwendig und lieû sich zudem nur auûer Betrieb durchfuÈ hren. Mit dem Optischen Q-Faktor-MessgeraÈt OQM-200 bietet Acterna jetzt das erste Messinstrument, das die SignalqualitaÈt optischer Verbindungen waÈhrend des Betriebs feststellen kann. Der OQM beobachtet die Amplituden- und Phasenverteilung des optischen Signals und gewinnt daraus eine AbschaÈtzung der BitfehlerhaÈufigkeiten nach statistischen Methoden. So liegen die Ergebnisse uÈ ber BitfehlerhaÈufigkeiten von 10 ±4 bis 10 ±40 innerhalb einer Minute vor. Das Verfahren hat ungewohnte Vorteile: . Es funktioniert unabhaÈngig von der UÈ bertragungs- Bitrate, dem Datenformat und der Art der uÈ bertragenen Dienste. . Die Messzeit ist unabhaÈngig von der BitfehlerhaÈufigkeit. . Das Ergebnis spiegelt die tatsaÈchliche SignalqualitaÈt auf der Strecke wider. Das OQM-200 ist ein Messeinschub fuÈ r die neue MessgeraÈte-Plattform ONT-30/50 und belegt einen Steckplatz. Es laÈsst sich kombinieren mit allen SDH/SONET-MesseinschuÈ ben fuÈ r Bitraten bis zu 10 Gbit/s sowie mit dem optischen Spektrumanalysator OSA-200 (Seite 16). Optische Q-Faktor-Messung ± was steckt dahinter? Bild 1: Entsprechung von Q-Faktor und BitfehlerhaÈ ufigkeit bei Signalen mit weiûem Amplituden- und Phasenrauschen 12 Der optische Q-Faktor ist ein Zahlenwert, der direkt die QualitaÈt eines optischen UÈ bertragungssignals widerspiegelt. Q steht dabei nicht fuÈ r ¹QualitaÈtª, sondern ist das uÈ bliche mathematische Formelzeichen fuÈ r das Gauûsche Fehlerintegral. Gewonnen wird Q aus der Beobachtung des (analogen) Signals auf der elektrischen Ebene mit seinem Amplituden- und log (BER) 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Q Phasenverlauf. Das Verfahren beruht auf gezielter Fehlabtastung, um einen schlechten Signal-Rausch- Abstand und eine erhoÈ hte BitfehlerhaÈufigkeit zu simulieren. Mit statistischen Methoden laÈsst sich dann der Q-Faktor ermitteln, der den VerhaÈltnissen bei optimaler Abtastung entspricht. Der Q-Faktor ist also eine Eigenschaft des Signals, nicht des UÈ bertragungssystems. Damit unterscheidet sich das Verfahren generell von einer herkoÈ mmlichen Bitfehlermessung. Trotzdem gibt es Entsprechungen zwischen Q-Faktor und BitfehlerhaÈufigkeit (BER, bit error ratio) ± vorausgesetzt, die StoÈ rungen des Signals sind stochastisch verteilt, also als weiûes Amplituden- und Phasenrauschen vorhanden. Bei diskreten StoÈ rern gilt diese ¹Umrechnungª nicht. In jedem Fall aber ist der Q-Faktor ein Maû fuÈ r die tatsaÈchliche SignalqualitaÈt. So kommt der Wert des Q-Faktors zustande Bild 2 zeigt ein typisches Augenmuster. Es entsteht, wenn mehrere KurvenzuÈ ge des UÈ bertragungssignals phasenrichtig uÈ bereinander geschrieben werden. Je groÈ ûer die AugenoÈ ffnung, umso sicherer ist die Erkennung des Eins- oder Null-Zustands und umso geringer ist die BitfehlerhaÈufigkeit. Acterna bits 89
Das Q-Faktor-MessgeraÈt errechnet aus mehreren Abtast-Proben den Mittelwert U 1 und die Standardabweichung s 1 fuÈ r den Eins-Zustand, ebenso U 0 und s 0 fuÈ r den Null-Zustand (Bild 2). Der Einfachheit halber geschieht das hier in Augenmitte (j = p). Aus den Abtastwerten konstruiert das GeraÈt zwei Gauûsche Verteilungsfunktionen. Der Q-Faktor ergibt sich nach der einfachen Formel s 1 s 0 U 1 U 0 Q= U 1 ± U 0 s 1 + s 0 | j = p 2p Die Wahrscheinlichkeit von Bitfehlern entspricht dann der FlaÈche, auf der sich die beiden Verteilungen uÈ berlappen ± eben unter der Voraussetzung, dass die StoÈ rungen stochastisch sind (weiûes Rauschen) und damit die Annahme einer Gauû-Verteilung gerechtfertigt ist: Bild 2: Amplitudenverteilungsdichte und BitfehlerhaÈ ufigkeit (BER) fuÈ r Signale mit uÈ berlagertem weiûem Rauschen BER = 1 4 erfc ( U ± U 0 Ö Ø 2 s 0 ) + 1 4 erfc ( U 1 ± U Ö Ø 2 s 0 ) Die minimale BitfehlerhaÈufigkeit erhaÈlt man, wenn die Entscheidungsschwelle fuÈ r die Eins oder die Null so gelegt wird, dass sie die ¹FehlerflaÈcheª halbiert: Q=f(j) Q = f (ϕ) Q(p) Q ( π) OPTISCHE NETZE U center = s 0 U 1 + s 1 U 0 s 1 + s 0 Die Phase nicht vergessen! Bisher wurde angenommen, dass die Abtastung immer in Augenmitte stattfindet. In Netzen mit geringen UÈ bertragungsraten und damit ¹sauberenª Signalflanken mag der so ermittelte Q-Faktor zur QualitaÈtsabschaÈtzung genuÈ gen. Denn hier wird das Signal vor allem durch Amplitudenrauschen gestoÈ rt. In Hochgeschwindigkeitsnetzen mit 10 Gbit/s und mehr zeigt dieser Wert nur die halbe Wahrheit. Hier spielen Phasenrauschen, Dispersionserscheinungen und StoÈ rungen, die z.B. durch Umwandlung von Phasenin Amplitudenmodulation entstehen, eine groÈ ûere Rolle und tragen zu weiteren Bitfehlern bei. Bild 3 zeigt den Zusammenhang zwischen Q-Faktor und Abtastphase. So wird der gesamte Zusammenhang zwischen BitfehlerhaÈufigkeit, Amplitude und Phase dreidimensional. Bild 4 zeigt die BitfehlerhaÈufigkeit ± log(BER) ± in AbhaÈngigkeit von Amplitudenschwelle und Abtastphase. Sie ist fuÈ r etwas mehr als eineinhalb PulslaÈngen des Signals aufgetragen. Der Querschnitt bei 3p macht die zweidimensionale AbhaÈngigkeit zwischen BitfehlerhaÈufigkeit und Amplitudenschwelle sichtbar. Die Projektion der Bitfehlerwahrscheinlichkeit auf die Amplituden-Phasen-Ebene ergibt die Linien konstanter BitfehlerhaÈufigkeiten. Die OberflaÈche des log(BER)-Gebildes naÈhert sich asymptotisch der Ebene BER = 0,5. Bild 4 macht auch deutlich, dass man nicht einfach die gewonnenen BER-Werte uÈ ber der Amplitude extrapolieren kann, ohne die Phase zu beruÈ cksichtigen. 0 0 pπ 2πp j ϕ Bild 3: Der Q-Faktor, meist definiert fuÈ r die Pulsmitte, ist auch eine Funktion der Abtast- Phasenlage. Die entstehende Kurve muss nicht unbedingt symmetrisch sein: Unterschiedliche Flanken im Augenmuster fuÈ hren zu unsymmetrischen Ergebnissen. Bild 4: Die BitfehlerhaÈ ufigkeit in AbhaÈ ngigkeit von Amplitude und Phase Acterna bits 89 13
Seite 1 und 2: Kundeninformation Acterna - die neu
Seite 3 und 4: Acterna-Tester 2310 vom Verizon- Te
Seite 5 und 6: Der Touchscreen des ONT mit der Mai
Seite 7 und 8: Alles inklusive: Konfigurieren Sie
Seite 9 und 10: Mit dem FehlerortungsgeraÈt FOG-2M
Seite 11: TRANSPORT- NETZE Multiplexern durch
Seite 15 und 16: zen als Bitfehler gezaÈhlt. Dazu s
Seite 17 und 18: Eingang 1 Eingang 2 Referenz Empfa
Seite 19 und 20: Gemeinsames Engagement Entstehungsg
Seite 21 und 22: Kundenzufriedenheit Qualitativ hoch
Seite 23 und 24: DTS-411-Applikationen . UÈ berwach
Seite 25 und 26: auch die PID- und Tabellenraten sow
Seite 27 und 28: Umfassende Untersuchungen an der Fu
Seite 29 und 30: Die Datenbank dient als Grundlage f
Seite 31 und 32: Die Test-Pad-Plattform 2000 von Act
Seite 33 und 34: ichtig einzuordnen. Ein Protokollan
Seite 35: Das Star-Doppel: IBT-300 und ISDNpa

Acterna - Ideal Industries Inc.

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?