JISC61280-2-1:2018 光ファイバ通信サブシステム試験方法－第２－１部：受信感度及びオーバロード測定

C 61280-2-1：2018 (IEC 61280-2-1：2010)

（1）

2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

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序文 ··································································································································· 1

1 適用範囲························································································································· 1

2 用語及び定義 ··················································································································· 2

3 試験装置························································································································· 3

3.1 通則 ···························································································································· 3

3.2 ビット誤り率試験装置 ···································································································· 3

3.3 光パワーメータ ············································································································· 3

3.4 可変光減衰器 ················································································································ 3

3.5 光カプラ ······················································································································ 3

3.6 光試験コード ················································································································ 4

3.7 光送信インタフェース ···································································································· 4

4 被試験装置 ······················································································································ 4

5 試験手順························································································································· 4

5.1 動作条件及び試験環境 ···································································································· 4

5.2 光コネクタ端面の清掃 ···································································································· 4

5.3 受信感度測定 ················································································································ 4

5.4 オーバロードレベルの測定 ······························································································ 6

6 測定の不確かさ ················································································································ 8

7 試験結果························································································································· 8

7.1 必要な情報 ··················································································································· 8

7.2 有益な情報 ··················································································································· 8

C 61280-2-1：2018 (IEC 61280-2-1：2010)

（2）

2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

まえがき

この規格は，工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき，一般財団法人光産

業技術振興協会（OITDA）及び一般財団法人日本規格協会（JSA）から，工業標準原案を具して日本工業

規格を改正すべきとの申出があり，日本工業標準調査会の審議を経て，経済産業大臣が改正した日本工業

規格である。

これによって，JIS C 61280-2-1:2010は改正され，この規格に置き換えられた。

この規格は，著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が，特許権，出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は，このような特許権，出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について，責任はもたない。

JIS C 61280の規格群には，次に示す部編成がある。

JIS C 61280-1-3 第1-3部：中心波長及びスペクトル幅測定

JIS C 61280-2-1 第2-1部：受信感度及びオーバロード測定

JIS C 61280-2-2 第2-2部：光アイパターン，光波形及び消光比測定

JIS C 61280-2-3 第2-3部：ジッタ及びワンダ測定

JIS C 61280-2-8 Q値測定を用いた低ビット誤り率の決定法

JIS C 61280-2-9 高密度波長分割多重システムの光信号対雑音比測定

JIS C 61280-2-10 第2-10部：レーザ送信器の時間分解チャープ及びアルファファクタ測定

JIS C 61280-2-11 光信号品質評価のための強度ヒストグラム評価を用いた平均化Q値測定

JIS C 61280-4-4 第4-4部：ケーブル設備及びリンク−既設リンクの偏波モード分散測定

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日本工業規格 JIS

C 61280-2-1：2018

(IEC 61280-2-1：2010)

光ファイバ通信サブシステム試験方法−

第2-1部：受信感度及びオーバロード測定

Fiber optic communication subsystem test procedures-

Part 2-1: Receiver sensitivity and overload measurement

序文

この規格は，2010年に第2版として発行されたIEC 61280-2-1を基に，技術的内容及び構成を変更する

ことなく作成した日本工業規格である。

適用範囲

この規格は，デジタル光ファイバ通信システムに使用する試験の方法について規定する。

この試験方法の第一の目的は，光システム受信器の光コネクタ入力ポートにおける，規定したビット誤

り率を満足する最小の光入力パワー及び許容できる最大の光入力パワーを，測定することである。第二の

目的は，端末装置製造業者が指定した最小及び最大光入力パワーにおいて，保証したビット誤り率特性で

あることを確認することである。

図1に，光ファイバシステムと関連する典型的な要素を示す。光増幅器又は光再生器を長距離通信シス

テムで使うことがあるが，イーサネットなどのデータ転送システムでは通常，用いない。双方向のシステ

ムでは，光送信器と，それに対応する光受信器とは，通常，点線で示すように，同じ場所にある。この規

格は，光受信器，光増幅器，又は光再生器の光入力インタフェースの特性に関連する。

図1−光ファイバシステム

光送信
インタ

フェース

光ファイバリンク

システム
出力信号

システム
入力信号

光ファイバリンク

受信装置

光受信
インタ

フェース

光増幅
器／光
再生器

光ファイバリンク

システム
入力信号

システム
出力信号

光ファイバリンク

送信装置

光送信
インタ

フェース

受信装置

光受信
インタ

フェース

光増幅
器／光
再生器

測定点

送信装置

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光ファイバ受信器の特性は，信号フォーマットによって異なることに注意することが望ましい。このた

め，実際の動作条件に相当する信号フォーマットを使う必要がある。

注記この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を，次に示す。

IEC 61280-2-1:2010，Fibre optic communication subsystem test procedures−Part 2-1: Digital systems

−Receiver sensitivity and overload measurement（IDT）

なお，対応の程度を表す記号“IDT”は，ISO/IEC Guide 21-1に基づき，“一致している”こ

とを示す。

用語及び定義

この規格で用いる主な用語及び定義は，次による。

2.1

ビット誤り率，BER（bit error ratio）

ある規定された時間周期での，誤りビット数を全ビット数で除した値。

（IEC/TR 61931の2.9.33）

2.2

ビット列（bit sequence）

デジタル信号の1及び0で定義されたデータ列。

2.3

ビットパターン（bit pattern）

等間隔で繰り返されるデジタル信号における1及び0の規定のデータ列。

2.4

ブロック誤り率，EBR（errored block ratio）

規定された時間周期内に，誤りが発生したブロック（規定の桁数をもつ）数を受信したブロック総数で

除した値。誤りブロックは，複数の誤りを含むことがある。

2.5

オーバロードレベル（overload level）

規定された性能品質を満たせなくなる最大光入力パワー。

2.6

擬似ランダムビット列（pseudo random bit sequence）

1及び0のランダムなパターンを模擬した繰返しのビット列。nビット配列のr番目の桁に加えて，n個

の0（又はn個の1）の配列を発生させないことで，生成する。パターンは，2n−1ビットごとに繰り返す。

2.7

受信感度（receiver sensitivity）

規定された性能品質を満たすために必要とされる最小光パワー。

（IEC/TR 61931の2.7.58を修正）

2.8

システム入力信号（system input signal）

この規格の目的のために用いる，外部の装置とのインタフェースとなるシステムへの入力信号。この信

号は，その用途に合わせた特定のフォーマットであり，電気又は光である。この信号は，その装置に特有

の物理的なインタフェースを通じてアクセスする。

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2.9

システム出力信号（system output signal）

この規格の目的のために用いる，外部の装置とのインタフェースとなるシステムへの出力信号。この信

号は，その用途に合わせた特定のフォーマットであり，電気又は光である。この信号は，その装置に特有

の物理的なインタフェースを通じてアクセスする。

試験装置

3.1

通則

試験環境を図2に示す。光試験コード3と光試験コード4とは，類似するものを用い，同じ長さにする

ことが重要である。

3.2

ビット誤り率試験装置

ビット誤り率試験装置は，次の構成要素で実現する。

3.2.1

データ発生器

ビット誤り率試験装置のデータ発生器は，被試験装置のシステム入力インタフェースの要求に合う信号

フォーマット（パルス形状，振幅など）をもつ，擬似ランダムビット列又は特定のビットパターンの，シ

ステムに入力するデータを供給する機能をもたなければならない。

最低限，データ発生器は，次の出力データフォーマットを供給できなければならない。システムからの

要求に応じて，ほかのデータフォーマットを使うことがある。

− 223−1擬似ランダムビット列

− 全て1のデータ列

− 1個の“1”及び15個の“0”のデータ列

試験信号のフォーマット（パルス形状，振幅など）は，光送信入力インタフェースで規定するフォーマ

ットに適合しなければならない。また，デジタル誤りを測定するため，試験測定器の受信部は，システム

出力と接続できなければならない。

3.2.2

誤りカウンタ

ビット誤り率試験装置の誤りカウンタは，被試験装置の出力と接続する。被試験装置のシステム出力イ

ンタフェースのデータ速度で，単発誤り又は誤ったブロックを数えられなければならない。誤りカウンタ

は，ビット誤り率又はブロック誤り率を計算する機能をもつ場合，10−12の低いレベルまで計算できなけれ

ばならない。

3.3

光パワーメータ

使用する光パワーメータは，少なくとも0.1 dBの分解能をもち，データフォーマット及びビットレート

に依存せず，被試験装置を試験する波長及びパワー範囲で校正されていなければならない。全ての測定結

果は，dBで記録する。

3.4

可変光減衰器

可変光減衰器は，0.25 dB以下のステップで減衰できなければならない。試験時に光受信器の規定入力範

囲より少なくとも5 dB以上大きい減衰量をもつことが望ましい。光送信器への後方反射を回避するように

注意することが望ましい。

3.5

光カプラ

光カプラは，1入力，2出力で，適切な光コネクタが付いていなければならない。出力ポートの分岐比は，

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特に指定がない限り，50 %とし，その許容差は±0.1 dBであることが望ましい。

3.6

光試験コード

別段の合意がない限り，シングルモード光ファイバ又はマルチモード光ファイバの基準となる光試験コ

ードは，用途で必要な要求を満たす適切な光コネクタを付けて，使われなければならない。光コネクタを

含む光試験コードの光損失は1.0 dB以下とする。

3.7

光送信インタフェース

光送信インタフェースは，次の二つの特性のいずれも満たさなければならない。

a) 光出力パワーが光受信器の最大規定入力光パワーより2 dB以上である。

b) 規定された光ファイバ受信器で使う光送信インタフェースに類似した電気的特性及び光学的特性をも

つ。

被試験装置

被試験装置は，光ファイバ受信器，光増幅器，又は光再生器であり，通常の運用状態のシステムで使わ

れる全ての関連する信号調節装置，処理装置及び多重化装置を含む。システムの入出力の終端は，システ

ムユーザが一般的に使用するものでなければならない。

試験手順

試験は，次の手順で行う。

5.1

動作条件及び試験環境

特に指定がない限り，標準の動作条件を用いる。雰囲気又は基準となる温度及び湿度を規定しなければ

ならない。

被試験装置及び全ての試験装置を起動し，装置が安定した温度及び測定性能となるように，特に指定が

ない場合は，30分間待つ。必要であれば，被試験装置を特定な運用条件とする。

5.2

光コネクタ端面の清掃

光接続を変更した場合には，必ず光コネクタの端面を清掃する。清掃器材（器具，材料及び物質を含む。）

及び清掃方法は，光コネクタを清掃するために適切なものを選ぶ。特定の機器及び清掃方法の適性に関し，

疑義が生じた場合には，光コネクタの供給業者の説明書を参考にする。

5.3

受信感度測定

光増幅器又は光再生器を含まない光ファイバ受信器だけを試験するときには，図2のように機器を接続

する。光増幅器又は光再生器を試験する場合は，図3のように機器を接続し，特に指定がない場合は，223

−1のワード長の擬似ランダムビット列で試験するために，データ発生器及び誤りカウンタを接続する。

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図2−光ファイバ受信器の受信感度測定構成

図3−光増幅器及び光再生器の受信感度測定構成

5.3.1

光入力パワー校正

校正は，次の手順で行う。

a) 光試験コード4の出力から光パワーメータを外し，被試験装置から光試験コード3の出力を外す。

b) 光試験コード3の出力に光パワーメータを接続する。

c) 可変光減衰器を0 dBに設定し，光パワーを測定する。

d) 光試験コード4の出力に光パワーメータを接続し，被試験装置に光試験コード3の出力を再接続する。

e) 光パワーを測定する。二つの測定値の違いを記録する。

5.3.2

ビット誤り率又はブロック誤り率の判定

次の手順で行う。

ビット誤り率試験装置

光送信
インタ

フェース

被試験装置
光増幅器／

光再生器

可変光
減衰器

光

カプラ

光試験
コード

光パワー

メータ

光試験
コード

光ファイバ

受信器

誤り

カウンタ

データ
発生器

ビット誤り率試験装置

光送信
インタ

フェース

被試験装置
光ファイバ

受信器

可変光
減衰器

光

カプラ

光試験
コード

光パワー

メータ

光試験
コード

誤り

カウンタ

データ
発生器

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a) 規定の最小光入力パワーよりも3 dB高い光パワーレベルになるように，可変光減衰器を調整する。

b) 最初にエラーが観測されるまで，減衰量を増やして可変光減衰器を調整する。誤りカウンタがビット

誤り率又はブロック誤り率を計算する機能をもつ場合，その結果及びパワーレベルを記録する。

c) そのような機能がない場合，表1の最短監視時間以上の監視時間内に発生したエラー数を数えて，次

の式で誤り率を計算する。

BER=

又は

EBR=

ここに，

N：監視時間内に観測されたビットエラー数

D：データ速度

T：監視時間

B：ブロック内のデータのビット数

表1−最短監視時間

データ速度

最短監視時間

s/bit

1 Mb/s＜データ速度＜30 Mb/s

（1/データ速度）×108

データ速度＞30 Mb/s

（1/データ速度）×1010

注記ブロック誤り率を測定する場合，最短監視時間は，ブロック内のデータビット

数を乗ずることが望ましい。

d) 光パワーとともに算出したビット誤り率を記録する。

e) 装置が，規定された最大ビット誤り率に達するまで，1 dBステップで減衰量を増やし，光パワーレベ

ル及び測定又は計算されたビット誤り率を各ステップで記録する。規定された最大誤り率に近づくよ

うに，より小さいステップで減衰させる。

観測した光入力パワーレベルは，その機器で規定されたビット誤り性能を満たす機器の受信感度又は

最低必要な光入力パワーレベルを表す。実際の光パワーと校正手順に従って得られた光パワーとの差

を考慮しなければならない。

g) 装置によっては，内部にビット誤り監視機能があり，指定されたビット誤り率に達したときに，入力

の喪失を示すために，システム出力に特殊信号を出力する点に注意することが望ましい。このような

場合は，入力感度は，特殊信号が発生した入力レベルとする。

5.4

オーバロードレベルの測定

5.4.1

通則

図4又は図5に示すように機器を接続し，特に指定がない場合は，223−1のワード長の擬似ランダムビ

ット列で動作するようにデータ発生器及び誤りカウンタを設定する。この試験では，光送信器は被試験装

置の受信インタフェースにおいて規定の最大光入力パワーよりも0.5 dB以上高い光信号パワーを供給可能

でなければならない。

5.4.2

パワーレベルの校正

次の手順で行う。

a) 被試験装置から光試験コード2の出力を外し，それを光パワーメータに接続する。

b) 装置の製造業者又は供給者が規定した最大光入力パワーよりも3 dB低い光出力パワーレベルになる

ように可変光減衰器を調整する。特に指定がない場合は，光入力パワーレベルを受信感度パワーレベ

ルに設定する。実際の光パワーと校正手順に従って得られた光パワーとの差を考慮しなければならな

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い。

c) 光出力レベル及び可変光減衰器の設定値を記録する。

d) 光パワーメータから光試験コード2の出力を外し，被試験装置に再接続する。

図4−受信端末装置のオーバロードレベル測定構成

図5−光増幅器及び光再生器のオーバロードレベル測定構成

5.4.3

オーバロードレベルの決定

a) 可変光減衰器を調整し，最初の数個のエラーが観測されるまで減衰量を減らす。誤りカウンタが誤り

率を直接計算する機能をもつ場合，その結果及び可変光減衰器の設定値を記録する。

b) 誤りカウンタの機能がない場合は，5.3.2に記載する手順によって誤り率を計算する。

c) 可変光減衰器の設定値を細かいステップで更に減らし，被試験装置で規定された最大誤り率に達する

まで誤り率を測定又は計算する。オーバロードレベルを示す可変光減衰器の設定値を記録する。

d) エラーがない状態又は非常に低い誤り率から非常に高い誤り率への遷移は，可変光減衰器の最小設定

精度よりも小さい光入力パワーの変化で起こる場合がある。

ビット誤り率試験装置

光送信
インタ

フェース

被試験装置
光増幅器／

光再生器

可変光
減衰器

光試験
コード

光パワー

メータ

誤り

カウンタ

データ
発生器

光ファイバ

受信器

ビット誤り率試験装置

光送信
インタ

フェース

被試験装置
光ファイバ

受信器

可変光
減衰器

光試験
コード

光パワー

メータ

誤り

カウンタ

データ
発生器

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e) 装置によっては内部に誤り監視機能をもっており，規定の誤り率に達すると特殊信号を出力する場合

がある。このような場合は，オーバロードレベルは，特殊信号の発生を観測した光入力レベルとする。

5.4.4

オーバロードレベルの算出

オーバロードレベルは，校正時の減衰量設定値からオーバロードレベル決定後の減衰量設定値を減じて，

光パワー測定値に加えることで，算出される。

max

−

（dB表記）

ここに，

Pmax：オーバロードレベル（dB表記）

A0：校正時の減衰量設定値（dB表記）

A1：オーバロードレベル決定後の減衰量設定値（dB表記）

P0：校正時のパワーレベル（dB表記）

測定の不確かさ

受信感度及びオーバロードレベルの測定における次の不確かさ（作業者の誤りを除く。）を考慮する。

a) 可変光減衰器の校正（オーバロード測定だけ）。

b) 光パワーメータの校正。

c) 被試験装置と光パワーメータとの光コネクタ接続損失の差。この不確かさは基準品質の光コネクタを

装着した光試験コードを用いることで，最小化できる。

試験結果

試験結果は，必要な情報及び有益な情報を含む。

7.1

必要な情報

必要な情報を次に示す。

a) 被試験装置の特定

b) 試験の日付及び表題

c) 動作条件

d) 試験方法

e) 環境条件

用いた手順

g) 試験結果

7.2

有益な情報

有益な情報を次に示す。

a) 使用した試験装置

b) 光試験コード及び光コネクタパラメータ

c) 光パワー測定の不確かさ

d) 試験者の名前

e) 供給電圧及び電流

データ速度及び入力信号特性

g) 光入力及び光出力測定条件：波長，受信感度，最大受光レベル

h) 推奨ウォーミングアップ時間（温度が安定するのに必要な時間）

光パワーメータ及び可変光減衰器の校正の詳細情報