Contents
xxi
13.8.4 Protection Switching for PON Configurations . . . . . . . 563
13.8.5 WDM PON Architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
13.9 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
14 Basic Measurement and Monitoring Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
14.1 Overview of Measurement Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
14.2 Survey of Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
14.2.1 Lasers Used for Test Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
14.2.2 Optical Spectrum Analyzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
14.2.3 Multipurpose Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
14.2.4 Optical Attenuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584
14.2.5 OTN Tester for Performance Verification . . . . . . . . . . . 584
14.2.6 Visual Fault Indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
14.3 Optical Power Measurement Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
14.3.1 Physical Basis of Optical Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
14.3.2 Optical Power Meters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
14.4 Characterization of Optical Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
14.4.1 Refracted Near-Field Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
14.4.2 Transmitted Near-Field Technique . . . . . . . . . . . . . . . . 588
14.4.3 Optical Fiber Attenuation Measurements . . . . . . . . . . . 588
14.5 Concept of Eye Diagram Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592
14.5.1 Standard Mask Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
14.5.2 Stressed Eye Opening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595
14.5.3 BER Contours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
14.6 Optical Time-Domain Reflectometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
14.6.1 OTDR Trace Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597
14.6.2 Attenuation Measurements with an OTDR . . . . . . . . . 599
14.6.3 OTDR Dead Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600
14.6.4 Locating Fiber Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601
14.6.5 Measuring Optical Return Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602
14.7 Optical Performance Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
14.7.1 Network Management Systems and Functions . . . . . . 604
14.7.2 Optical Layer Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606
14.7.3 Fundamental OPM Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
14.7.4 OPM Architecture for Network Maintenance . . . . . . . 609
14.7.5 Detecting Network Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
14.8 Optical Fiber Network Performance Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
14.8.1 BER Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612
14.8.2 OSNR Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
14.8.3 Q Factor Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615
14.8.4 OMA Measurement Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616
14.8.5 Measurement of Timing Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
14.9 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622
xxi
13.8.4 Protection Switching for PON Configurations . . . . . . . 563
13.8.5 WDM PON Architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
13.9 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
14 Basic Measurement and Monitoring Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
14.1 Overview of Measurement Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
14.2 Survey of Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
14.2.1 Lasers Used for Test Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
14.2.2 Optical Spectrum Analyzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
14.2.3 Multipurpose Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
14.2.4 Optical Attenuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584
14.2.5 OTN Tester for Performance Verification . . . . . . . . . . . 584
14.2.6 Visual Fault Indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
14.3 Optical Power Measurement Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
14.3.1 Physical Basis of Optical Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
14.3.2 Optical Power Meters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
14.4 Characterization of Optical Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
14.4.1 Refracted Near-Field Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
14.4.2 Transmitted Near-Field Technique . . . . . . . . . . . . . . . . 588
14.4.3 Optical Fiber Attenuation Measurements . . . . . . . . . . . 588
14.5 Concept of Eye Diagram Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592
14.5.1 Standard Mask Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
14.5.2 Stressed Eye Opening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595
14.5.3 BER Contours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
14.6 Optical Time-Domain Reflectometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
14.6.1 OTDR Trace Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597
14.6.2 Attenuation Measurements with an OTDR . . . . . . . . . 599
14.6.3 OTDR Dead Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600
14.6.4 Locating Fiber Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601
14.6.5 Measuring Optical Return Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602
14.7 Optical Performance Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
14.7.1 Network Management Systems and Functions . . . . . . 604
14.7.2 Optical Layer Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606
14.7.3 Fundamental OPM Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
14.7.4 OPM Architecture for Network Maintenance . . . . . . . 609
14.7.5 Detecting Network Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
14.8 Optical Fiber Network Performance Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
14.8.1 BER Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612
14.8.2 OSNR Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
14.8.3 Q Factor Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615
14.8.4 OMA Measurement Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616
14.8.5 Measurement of Timing Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
14.9 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622