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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Der Technische Bericht IEC/TR 60728-6-1 wurde ursprünglich von der CLC/TC 209/WG 5 erstellt und in den CENELEC-Mitgliedsländern bereits im August 2005 als CLC/TR 50460 mit gleichem Wortlaut veröffentlicht. Diese Vorgehensweise entspricht der bereits seit einiger Zeit verfolgten Strategie, nach und nach fast alle vom CLC/TC 209 erstellten Dokumente an die IEC zu übergeben und sie damit auf eine breitere Basis zu stellen. In diesem Fall ergibt sich zusätzlich der positive Begleiteffekt, dass der Technische Bericht nun auch über seine Nummer als zur Normenreihe IEC 60728 "Kabelnetze für Fernsehsignale, Tonsignale und interaktive Dienste" gehörig identifiziert werden kann. Dieser Vorteil blieb der europäischen Variante aufgrund der bei CENELEC grundsätzlich getrennten Nummerierung von Normen und Berichten verwehrt. Da CLC/TR 50460 mit der Annahme von IEC/TR 60728-6-1 überflüssig geworden ist, ist vorgesehen, diesen Bericht zurückzuziehen. Wie auch schon beim CLC/TR 50460 wurde wegen des begrenzten Interessentenkreises darauf verzichtet, den Bericht in die deutsche Sprache zu übersetzen.
Bereits aus der Nummerierung wird deutlich, dass der Technische Bericht in enger Beziehung zu der Norm IEC 60728-6 "Kabelnetze für Fernsehsignale, Tonsignale und interaktive Dienste - Optische Geräte" steht. Bei der Entwicklung dieser Norm stand die zuständige Arbeitsgruppe vor der besonderen Herausforderung, die Komponenten optischer Übertragungssysteme für Kabelnetze auftragsgemäß separat spezifizieren zu müssen. Die Schwierigkeit dieses Vorhabens resultiert daraus, dass die optischen Sender und Empfänger als wichtigste Hauptkomponenten jeweils eine elektrische und eine optische Schnittstelle aufweisen. Andere Geräte, wie z. B. optische Verstärker, verfügen sogar nur über optische Signalschnittstellen. Die meisten der in der Technik der Kabelnetze verwendeten Signalparameter sind jedoch nur für elektrische Schnittstellen definiert, und in der Praxis werden die optischen Komponenten auch nur gemeinsam als System mit elektrischen Ein- und Ausgängen eingesetzt. Zur Lösung dieses Problems wurden spezielle Verfahren entwickelt, mit denen die Einflüsse der Einzelkomponenten auf die Eigenschaften des Übertragungssystems bestimmt und entsprechende Mindestanforderungen definiert werden konnten. Für Anwender, die oft nur die elektrischen Übertragungseigenschaften des Gesamtsystems interessieren, stellt die zugrunde gelegte Betrachtungsweise jedoch eine zusätzliche Hürde bei der Auswahl und Dimensionierung von optischen Übertragungssystemen dar. Es wurde deshalb beschlossen, diesen Technischen Bericht zu erstellen, der die Zusammenhänge zwischen Geräteeigenschaften und Systemparametern beschreibt.
In dem Technischen Bericht wird konsequent von einer Betrachtung des Gesamtsystems aus Anwendersicht ausgegangen. Es wird deshalb zunächst ein kurzer Überblick über die verschiedenen Topologien gegeben, die für optische Übertragungssysteme in Kabelnetzen praktische Bedeutung haben. Die Struktur des restlichen Berichts wurde so angelegt, dass ein Systemplaner es in Art eines "Kochbuchs" benutzen kann, um aus den in IEC 60728-6 definierten Geräteparametern die gewünschten Systemparameter zu bestimmen. Dazu enthält der Abschnitt 5 eine Tabelle mit den interessierenden Systemparametern als Spalten sowie den Eigenschaften der Geräte und der Faser als Zeilen. Die Zellen der Tabelle verweisen jeweils direkt auf die folgenden Unterabschnitte, in denen die entsprechenden Zusammenhänge beschrieben und Hinweise zur Berechnung gegeben werden. Ist beispielsweise der erreichbare Träger-Rauschabstand eines optischen Übertragungssystems von Interesse, müssen lediglich alle Verweise in der entsprechenden Spalte auf ihre Relevanz geprüft und gegebenenfalls abgearbeitet werden. Die Tabelle kann also als zentraler Einstiegspunkt und als Checkliste für Systemplaner dienen. Obwohl diese Art der Anwendung bei der Erstellung des Berichts im Vordergrund stand, gelang es, die folgenden Abschnitte so zu gestalten, dass sie jeweils als in sich schlüssige Behandlung der einzelnen Systemparameter (optischer Modulationsindex, Träger-Rauschabstand, Linearität, Amplitudenfrequenzgang und Ausgangspegel) gelesen und verstanden werden können.
Um eine schnelle und einfache Anwendbarkeit zu ermöglichen, wurde im Hauptteil des Technischen Berichts auf die Herleitung der verwendeten mathematischen Beziehungen weitgehend verzichtet. Für Anwender, die an Hintergrundwissen und den theoretischen Grundlagen interessiert sind, enthalten die Anhänge ausführlichere Beschreibungen des SBS-Effekts (Stimulated Brillouin Scattering), zur Berechnung des Träger-Rauschabstandes und über die Ursachen nichtlinearer Verzerrungen. Ein Literaturverzeichnis rundet diesen Teil des Berichts ab.