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Verfahren zur Kanalpegel-und OSNR-Messung in WDM Systemen mit Hilfe eines Pilottons

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017060D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 3 page(s) / 24K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Rainer Wiesmann: AUTHOR [+2]

Abstract

Um bei einer optischen Übertragung die große Bandbreite einer Glasfaser zu nutzen, kommt häufig die Technik des Wellenlängenmultiplex (WDM) zum Einsatz. Zur Überwachung der Qualität solcher Netze ist die Kenntnis des optischen Signal zu Rausch Verhältnis (OSNR) von Bedeutung, wofür die Signalleistung und die spektrale Rauschleistung gemessen werden muß. Zur Messung der OSNR werden Spektrumanalysatoren in verschiedenen Varianten eingesetzt, die die Leistung inner- und außerhalb der Kanäle messen. Da bei diesem Verfahren eine Messung des gesamten Spektrums mit hoher Qualität erfolgt, sind mit diesem Verfahren sehr hohe Kosten verbunden. Zusätzlich ist zu bemerken, daß aufgrund der Filtercharakteristik der Demultiplexer-Bausteine (DEMUX-Bausteine) mit Hilfe dieses Verfahrens keine sicheren OSNR-Aussagen nach dem Passieren der DEMUX-Bausteine getroffen werden können.

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Information / Kommunikation

Verfahren zur Kanalpegel- und OSNR-Messung in WDM Systemen mitHilfe eines Pilottons

Idee: Dr. Rainer Wiesmann, Geltendorf; Dr. Andreas Fricke, München

Um bei einer optischen Übertragung die große Bandbreite einer Glasfaser zu nutzen, kommthäufig die Technik des Wellenlängenmultiplex (WDM) zum Einsatz. Zur Überwachung derQualität solcher Netze ist die Kenntnis des optischen Signal zu Rausch Verhältnis (OSNR)von Bedeutung, wofür die Signalleistung und die spektrale Rauschleistung gemessenwerden muß.

Zur Messung der OSNR werden Spektrumanalysatoren in verschiedenen Varianteneingesetzt, die die Leistung inner- und außerhalb der Kanäle messen. Da bei diesemVerfahren eine Messung des gesamten Spektrums mit hoher Qualität erfolgt, sind mitdiesem Verfahren sehr hohe Kosten verbunden. Zusätzlich ist zu bemerken, daß aufgrundder Filtercharakteristik der Demultiplexer-Bausteine (DEMUX-Bausteine) mit Hilfe diesesVerfahrens keine sicheren OSNR-Aussagen nach dem Passieren der DEMUX-Bausteinegetroffen werden können.

Damit trotzdem eine OSNR-Bestimmung möglich ist, wird zweckmäßiger Weise an jedemZugang zum optischen Subsystem (vor MUX und vor Add-Drop-Filtern) ein variableroptischer Abschwächer (VOA) vorgesehen, um eine kanalindividuelle Leistungseinstellungzu ermöglichen. Zusätzlich wird ein niederfrequentes Signal (Pilotton) der Frequenz f i� mitder Modulationstiefe m aufmoduliert. Dabei ist es unerheblich, ob die für die einzelnenKanäle verwendeten Frequenzen f i� identisch oder voneinander verschieden sind. DasModulieren der Frequenzen f i� kann z.B. durch VOA’s oder durch eine niederfrequenteModulation der Sendediode geschehen. Sind alle Pilotfrequenzen f i� identisch, kann derPilotton durch einen VOA hinter dem Multiplexer für alle Kanäle gemeinsam auf dieTrägerfrequenzen aufmoduliert werden. Die verschiedenen optischen Signale werden durchden Multiplexer miteinander überlagert. Ist an einem bestimmten Punkt derÜbertragungsstrecke bzw. des optischen Subsystems eine OSNR-Messung erwünscht, wirdein Teil der optischen Leistung durch einen Tap-Koppler ausgekoppelt. Anschließendwerden die einzelnen WDM-Kanäle durch einen Demultiplexer räumlich getrennt und durchjeweils eine Photodiode detektiert (vgl. Figur). Deren Photostrom I PH� besteht aus einemzum Pilotton synchronen Signalanteil IPH,synch und einem nichtsynchronen Anteil IPH,nonsynch.Beide Anteile können durch einen phasensynchronen Detektor (Lock-In Verstärker)unabhängig voneinander bestimmt werden. Der synchrone Anteil ergibt sich zu:

(1) IPH,synch = m * R PH� * TDEMUX * Psignal,opt

mit der Transmission des Demultiplexers TDEMUX, der Responsivity der Photodiode R PH� undder optischen Signalleistung des WDM-Kanals PSignal,opt. Der nichtsynchrone Teil des

Siemens Technik Report

Jahrgang 2� Nr. 4� Juli 1999

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