IEC TR 61282-1:2000

RAPPORT CEI
TECHNIQUE IEC
TR 61282-1
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
2000-02
Guides de conception des systèmes
de communications à fibres optiques –
Partie 1:
Systèmes numériques et analogiques
à fibres unimodales
Fibre optic communication system
design guides –
Part 1:
Single-mode digital and analogue systems
Numéro de référence
Reference number
IEC/TR 61282-1:2000
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• Bulletin de la CEI
• IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI*
Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé
as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques
Terminology, graphical and letter
et littéraux
symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur
For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro-
IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI).
(IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux
For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le
approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à
referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles
be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617:
compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas.
Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.
* See web site address on title page.

RAPPORT CEI
TECHNIQUE IEC
TR 61282-1
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
2000-02
Guides de conception des systèmes
de communications à fibres optiques –
Partie 1:
Systèmes numériques et analogiques
à fibres unimodales
Fibre optic communication system
design guides –
Part 1:
Single-mode digital and analogue systems
 IEC 2000 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les including photocopying and microfilm, without permission in
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
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V
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– 2 – TR 61282-1 © CEI:2000
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION .6
Articles
1 Généralités. 8
1.1 Domaine d'application. 8
1.2 Considérations relatives aux performances des systèmes à fibres optiques. 8
2 Documents de référence. 10
3 Système à fibres optiques de base (BFOS) . 12
4 Considérations générales relatives à la conception d'un BFOS . 18
4.1 Conditions d'environnement . 18
4.2 Valeurs dans le cas le plus défavorable . 18
4.3 Attributs généraux du système. 18
4.4 Description de l'émetteur . 20
4.4.1 Généralités . 20
4.4.2 Paramètres de l'émetteur . 22
4.5 Description du récepteur. 22
4.5.1 Généralités . 22
4.5.2 Paramètres du récepteur (à la fois pour les systèmes numériques et
analogiques) . 24
4.6 Dispositifs de branchement. 26
4.7 Affaiblisseurs. 26
4.8 Dispositifs WDM . 26
4.9 Amplificateurs optiques. 28
4.10 Connecteurs . 28
4.11 Câble de bureau (intérieur) . 28
4.12 Installation de câbles entre bâtiments et câbles extérieurs . 30
4.13 Marge de fonctionnement et marge de vieillissement. 32
5 Conception et analyse de transmission d'un système à fibres optiques . 32
5.1 Systèmes à fibres optiques limités par la perte. 34
5.2 Systèmes à fibres optiques limités par dispersion . 36
5.2.1 Systèmes numériques . 36
5.2.2 Systèmes analogiques. 36
5.3 Algorithmes de calcul de conception et d'analyse . 40
5.3.1 Systèmes numériques . 40
5.3.2 Systèmes analogiques. 40
5.3.3 Systèmes de transmission (SCM) par multiplexage de sous-porteur. 42
Annexe A Conception statistique du système (approche statistique des gains et pertes). 46
Annexe B Conception du système dans le cas le plus défavorable (détermination
du coefficient de dispersion dans le cas le plus défavorable). 58

TR 61282-1 © IEC:2000 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION .7
Clause
1 General . 9
1.1 Scope. 9
1.2 Fibre optic systems performance considerations . 9
2 Reference documents . 11
3 Basic fibre optic system (BFOS). 13
4 General considerations for BFOS design. 19
4.1 Environmental conditions . 19
4.2 Worst-case values . 19
4.3 General system attributes . 19
4.4 Transmitter description . 21
4.4.1 General . 21
4.4.2 Transmitter parameters . 23
4.5 Receiver description . 23
4.5.1 General . 23
4.5.2 Receiver parameters (for both digital and analogue systems) . 25
4.6 Branching devices . 27
4.7 Attenuators. 27
4.8 WDM devices . 27
4.9 Optical fibre amplifiers . 29
4.10 Connectors. 29
4.11 Office (indoor) cable . 29
4.12 Interbuilding and outside cable plant . 31
4.13 Working margin and ageing margin. 33
5 Fibre optic system transmission design analysis. 33
5.1 Loss limited fibre optic systems . 35
5.2 Dispersion-limited fibre optic systems . 37
5.2.1 Digital systems . 37
5.2.2 Analogue systems . 37
5.3 Design and analysis computational algorithms . 41
5.3.1 Digital systems . 41
5.3.2 Analogue systems . 41
5.3.3 Subcarrier multiplexing (SCM) transmission systems . 43
Annex A Statistical system design (statistical approach to gain and loss) . 47
Annex B Worst-case system design (determination of the worst-case dispersion
coefficient) . 59

– 4 – TR 61282-1 © CEI:2000
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
GUIDES DE CONCEPTION DES SYSTÈMES DE COMMUNICATIONS
À FIBRES OPTIQUES –
Partie 1: Systèmes numériques et analogiques à fibres unimodales
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent rapport technique peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La tâche principale des comités d’études de la CEI est l’élaboration des Normes
internationales. Toutefois, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport
technique lorsqu’il a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement
publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par exemple, des
informations sur l’état de la technique.
Un rapport technique ne doit pas nécessairement être révisé avant que les données qu’il
contient ne soient plus jugées valables ou utiles par le groupe de maintenance.
La CEI 61282-1, qui est un rapport technique, a été établie par le sous-comité 86C: Systèmes
et dispositifs actifs à fibres optiques, du comité d’études 86 de la CEI: Fibres optiques.
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
86C/163/CDV 86C/212/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de ce rapport technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Ce document, purement informatif, ne doit pas être considéré comme une Norme
internationale.
TR 61282-1 © IEC:2000 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
FIBRE OPTIC COMMUNICATION SYSTEM
DESIGN GUIDES –
Part 1: Single-mode digital and analogue systems
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this technical report may be the subject of
patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. However, a
technical committee may propose the publication of a technical report when it has collected
data of a different kind from that which is normally published as an International Standard, for
example "state of the art".
Technical reports do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are
considered to be no longer valid or useful by the maintenance team.
IEC 61282-1, which is a technical report, has been prepared by subcommittee 86C: Fibre optic
systems and active devices, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
The text of this technical report is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
86C/163/CDV 86C/212/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report can be found in the report
on voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
This document which is purely informative is not to be regarded as an International Standard.

– 6 – TR 61282-1 © CEI:2000
INTRODUCTION
Ce rapport technique décrit les méthodes de conception d'un système de transmission à fibres
optiques unimodales. Ces méthodes décrivent les types d'émetteurs, de fibres et de récepteurs
utilisés dans un système, ainsi que les caractéristiques de performance de tout composant
passif. La conception d'un système peut être un processus itératif dans lequel différentes
associations entre les composants du système sont évaluées. Pour chaque conception de
système, plusieurs solutions peuvent être techniquement viables. Le concepteur doit décider
quelle solution est la mieux adaptée à l'application particulière.

TR 61282-1 © IEC:2000 – 7 –
INTRODUCTION
This technical report describes a methodology for engineering a single-mode fibre optic
transmission system. The methods address the types of transmitters, fibres and receivers used
in a system, as well as the performance characteristics of any passive components. The
system design may be an iterative process in which various trade-offs among system
components are evaluated. For each system design, several solutions may be technically
viable. The designer must choose which of the viable solutions is best suited to the particular
application.
– 8 – TR 61282-1 © CEI:2000
GUIDES DE CONCEPTION DES SYSTÈMES DE COMMUNICATIONS
À FIBRES OPTIQUES –
Partie 1: Systèmes numériques et analogiques à fibres unimodales
1 Généralités
1.1 Domaine d'application
Ce rapport technique fournit un guide méthodologique de conception de système aux
utilisateurs et aux fournisseurs de systèmes de transmission à fibres optiques destinés aux
télécommunications et aux applications de distribution vidéo large bande. La fonction des
systèmes à fibres optiques considérés dans le présent rapport technique consiste à
interconnecter des signaux entre des interfaces numériques et analogiques définies, par
l'intermédiaire d'une liaison par fibres optiques. En général, les systèmes à fibres optiques sont
construits à partir de systèmes à fibres optiques de base (BFOS). Par conséquent, il est
nécessaire de considérer seulement le BFOS, qui transmet un signal électrique unique entre
deux points sans régénération intermédiaire. Ces lignes directrices sont donc applicables dans
la plupart des cas de conception.
Initialement, seuls les systèmes laser appliquant des techniques de détection directe dans les
zones 1 310 et/ou 1 550 nm sur les types B1 et B2 de fibres unimodales à dispersion non
décalée et décalée sont considérés. Pour les systèmes utilisant des lasers multimodes
longitudinaux au-dessus de 0,5 Gb/s environ, les longueurs limitées de dispersion calculée
peuvent être relativement faibles. Les systèmes bidirectionnels, dans lesquels une fibre
commune est utilisée dans les deux sens de transmission, ainsi que les systèmes
unidirectionnels sont couverts par le présent rapport technique.
Dans les articles suivants, les paramètres de conception de transmission sont spécifiés selon
leurs valeurs dans le cas le plus défavorable. C'est à l'utilisateur d'exiger, de la part des
fournisseurs, une garantie concernant les valeurs dans le cas le plus défavorable sur la durée
de vie des composants de leur système respectif. Certains utilisateurs ou concepteurs de
système peuvent souhaiter réaliser une analyse et des calculs de conception par le biais d'une
approche statistique et exiger des valeurs statistiques pour les paramètres. L'approche
statistique est traitée dans l'annexe A. La détermination du coefficient de dispersion dans le
cas le plus défavorable est traitée dans l'annexe B.
Certains exemples sont présentés pour clarifier les concepts et pour illustrer l'ordre de
grandeur. Les chiffres figurant dans ces exemples sont fournis uniquement à titre indicatif et il
convient de ne pas les considérer comme des prescriptions relatives à la conception ou aux
performances du système.
1.2 Considérations relatives aux performances des systèmes à fibres optiques
Pour permettre le respect de l'ensemble des critères de performances de bout en bout, des
altérations (divergences par rapport à une transmission parfaite) sont apportées au niveau du
système à fibres optiques. On réalise cette opération en tenant compte de la gamme
d'applications du système, des objectifs de performances et des spécifications s'appliquant
avant l'introduction des systèmes de télécommunications à fibres optiques. Ces critères sont
susceptibles d'évoluer en raison des avancées technologiques, des changements de conditions
économiques et de la nécessité de fournir de nouveaux services.

TR 61282-1 © IEC:2000 – 9 –
FIBRE OPTIC COMMUNICATION SYSTEM
DESIGN GUIDES –
Part 1: Single-mode digital and analogue systems
1 General
1.1 Scope
This technical report provides system design methodology guidance to users and suppliers of
fibre optic transmission systems for telecommunications and broadband video distribution
applications. The function of the fibre optic systems considered in this technical report is to
interconnect signals between defined digital and analogue interfaces via a fibre optic link. In
general, fibre optic systems are built-up from basic fibre optic systems (BFOS). As a result, it is
necessary to consider only the BFOS, which transmits a single electrical signal between two
points without intermediate regeneration. Thus, these guidelines are applicable to almost all
design cases.
As an initial step, only laser systems using direct detecting technologies in the 1 310 and/or
1 550 nm regions over B1 and B2 types of unshifted and dispersion shifted single-mode fibres
are considered. For systems using longitudinal multi-mode lasers above approximately
0,5 Gb/s, the calculated dispersion limited lengths may be conservatively low. Bidirectional
systems, in which both directions of transmission use a common fibre, and unidirectional
systems are covered in this technical report.
In the clauses which follow, the transmission design parameters are specified by their worst-
case values. It is the option of the user to require that suppliers guarantee the worst-case
values over the lifetime of their respective system components. Some users or system
designers may desire to perform analysis and design calculations via a statistical approach and
to request statistical values of the parameters. The statistical approach is covered in annex A.
The determination of the worst-case dispersion coefficient is covered in annex B.
Some examples are presented to clarify concepts and to illustrate order of magnitude. The
numbers presented in these examples are illustrative only and should not be considered as
requirements for system design or performance.
1.2 Fibre optic systems performance considerations
In order to ensure meeting overall end-to-end performance criteria, impairments (deviations
from perfect transmission) are allocated to the fibre optic system. This allocation is done
considering the range of system applications, performance objectives and specifications in
effect prior to the advent of fibre optic communications systems. The criteria are subject to
future change for reasons such as advances in technology, changing economic conditions and
the need to provide new services.

– 10 – TR 61282-1 © CEI:2000
2 Documents de référence
CEI 60050(731):1991, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 731:
Télécommunications par fibres optiques
CEI 60793-1 (toutes les sections), Fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 60793-2:1998, Fibres optiques – Partie 2: Spécifications de produits
CEI 60794-1-1:1999, Câbles à fibres optiques – Partie 1-1: Spécification générique –
Généralités
CEI 60794-1-2:1999, Câbles à fibres optiques – Partie 1-2: Spécification générique –
Procédures de base applicables aux essais des câbles optiques
CEI 60794-2:1989, Câbles à fibres optiques – Partie 2: Spécifications de produits
CEI 60825-1:1993, Sécurité des appareils à laser – Partie 1: Classification des matériels,
prescriptions et guide de l'utilisateur
CEI 60825-2:1993, Sécurité des appareils à laser – Partie 2: Sécurité des systèmes de
télécommunication par fibres optiques
CEI 60869-1:1999, Atténuateurs à fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 60874-1:1999, Connecteurs pour fibres et câbles optiques – Partie 1: Spécification
générique
CEI 60875-1:1996, Dispositifs de couplage pour fibres optiques – Partie 1: Spécification
générique
CEI 60876-1:1994, Commutateurs à fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 61073-1:1999, Epissures pour câbles et fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 61280 (toutes les parties), Procédures d'essai applicables aux sous-systèmes de
communication à fibres optiques
CEI 61280-4-2:1999, Procédures d'essai de base des sous-systèmes de télécommunication à
fibres optiques – Partie 4-2: Installation de câbles à fibres optiques – Affaiblissement des
installations de câbles à fibres unimodales
CEI 61281-1:1999, Sous-systèmes de télécommunications par fibres optiques – Partie 1:
Spécification générique
CEI 61291-1:1998, Amplificateurs à fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 61931:1998, Fibres optiques – Terminologie
UIT-T G.911:1997, Parameters and calculation methodologies for reliability and availability of
fibre optic systems
1)
UIT-T G.912: , Methodologies for deriving fibre optic reliability objectives
UIT-T G.957:1999, Optical interfaces for equipment and systems relating to the synchronous
digital hierarchy
UIT-T G.958:1994, Digital line systems based on the synchronous digital hierarchy for use on
optical fibre cables
1)
NCITS: , Fibre Channel; Physical level (FC-O), REV 0.6
EIA/TIA-559:1989, Single-Mode Fibre Optic System Transmission Design
___________
1)
A publier.
TR 61282-1 © IEC:2000 – 11 –
2 Reference documents
IEC 60050(731):1991, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 731: Optical
fibre communication
IEC 60793-1 (all sections), Optical fibres – Part 1: Generic specification
IEC 60793-2:1998, Optical fibres – Part 2: Product specifications
IEC 60794-1-1:1999, Optical fibre cables – Part 1-1: Generic specification – General
IEC 60794-1-2:1999, Optical fibre cables – Part 1-2: Generic specification – Basic optical cable
test procedures
IEC 60794-2:1989, Optical fibre cables – Part 2: Product specifications
IEC 60825-1:1993, Safety of laser products – Part 1: Equipment classification, requirements
and user's guide
IEC 60825-2:1993, Safety of laser products – Part 2: Safety of optical fibre communication
systems
IEC 60869-1:1999, Fibre optic attenuators – Part 1: Generic specification
IEC 60874-1:1999, Connectors for optical fibres and cables – Part 1: Generic specification
IEC 60875-1:1996, Fibre optic branching devices – Part 1: Generic specification
IEC 60876-1:1994, Fibre optic switches – Part 1: Generic specification
IEC 61073-1:1999, Splices for optical fibres and cables – Part 1: Generic specification –
Hardware and accessories
IEC 61280 (all parts), Fibre optic communication subsystem basic test procedures
IEC 61280-4-2:1999, Fibre optic communication system basic test procedures – Part 4-2: Fibre
optic cable plant – Single-mode fibre optic cable plant attenuation measurement
IEC 61281-1:1999, Fibre optic communication subsystems – Part 1: Generic specification
IEC 61291-1:1998, Optical fibre amplifiers – Part 1: Generic specification
IEC 61931:1998, Fibre optic – Terminology
ITU-T G.911:1997, Parameters and calculation methodologies for reliability and availability of
fibre optic systems
1)
ITU-T G.912: , Methodologies for deriving fibre optic reliability objectives
ITU-T G.957:1999, Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous
digital hierarchy
ITU-T G.958:1994, Digital line systems based on the synchronous digital hierarchy for use on
optical fibre cables
1)
NCITS: , Fibre channel; Physical level (FC-O), REV 0.6
EIA/TIA-559:1989, Single-Mode Fibre Optic System Transmission Design
___________
1)
To be published.
– 12 – TR 61282-1 © CEI:2000
3 Système à fibres optiques de base (BFOS)
Quelle que soit la complexité du réseau optique, il est possible de définir un ensemble de
BFOS (selon la définition de la CEI 61281-1), dans lequel chaque BFOS établit uniquement
une liaison d'un point à un autre point sans régénération intermédiaire. Des exemples sont
fournis dans les figures 1, 2, 3, 4 et 5. Ils ont tous des composants communs qui dépendent de
la topologie du réseau.
Par conséquent, il faudra d’abord définir cet ensemble de BFOS. De plus, chaque BFOS sera
caractérisé au minimum par:
– le signal électrique en direction de l'émetteur (forme, taux binaire, fréquence, etc.);
– le signal électrique provenant du récepteur (taux d'erreurs sur les binaires, rapport
porteur/bruit, etc.);
– la distance;
– l'environnement.
Chaque BFOS est composé d'éléments fonctionnels à interfaces d'entrée et de sortie
accessibles (voir les figures 1, 2, 3, 4 et 5), définis dans des conditions spécifiées (voir la
CEI 61281-1).
Interface Interface
Interface Interface
optique optique électrique
électrique (Connexion temporaire ou cordon de
connexion)
Câble d’intérieur
Installation
de câbles
Source d'émission
Détecteur du
récepteur
(fibre amorce) (fibre amorce)
l
t
P
T P
Puissance de sortie R Sensibilité du récepteur
ou puissance d'entrée
effective de l'émetteur
du récepteur
l
t
Longueur totale de la gaine extérieure (km) de l'installation de câbles
IEC  1772/99
Figure 1 – Exemple de système à fibres optiques de base (BFOS)

TR 61282-1 © IEC:2000 – 13 –
3 Basic fibre optic system (BFOS)
Whatever the complexity of the optical network, it is possible to define a set of BFOSs (as
defined in IEC 61281-1), each of them linking only a point to another point without intermediate
regeneration. Examples are given in figures 1, 2, 3, 4 and 5. All these have common
components which depend on the topology of the network.
Therefore, the first item will be to define this set of BFOSs. In addition, every BFOS will be
characterized at minimum by:
– the electrical signal to the transmitter (form, bit-rate, frequency, etc.);
– the electrical signal from the receiver (bit error rate, carrier to noise ratio, etc.);
– the distance;
– the environment.
Every BFOS is composed of functional elements with accessible input and output interfaces
(see figures 1, 2, 3, 4 and 5), defined in specified conditions (see IEC 61281-1).
Electrical
Optical Optical
Electrical
interface interface interface
interface
(Jumper cable or patch cord)
Indoor cable
Cable plant
Receiver
Transmitter source
detector
(pigtail) (pigtail)
l
t
P
T P
effective transmitter R receiver sensitivity
or receiver input power
output power
l
t
Total sheath length (km) of cable plant
IEC  1772/99
Figure 1 – Example of basic fibre optic system (BFOS)

– 14 – TR 61282-1 © CEI:2000
Interface
Interface Interface
Interface
électrique
électrique optique optique
Installation de
câbles
Source Détecteur du
récepteur
d'émission
W
W
D
D
Source
Détecteur du
d'émission
récepteur
M
M
Terminaison de ligne à
Terminaison de ligne à
fibres optiques
fibres optiques
l
t
PR
Sensibilité du récepteur
ou puissance d'entrée
PT du récepteur
Puissance de sortie
effective l'émetteur
l
Longueur totale de la gaine extérieure (km) de l'installation de câbles
t
IEC  1773/99
Figure 2 – Exemple de système WDM de base à fibres optiques
Installation Installation de
Installation de
de câbles bureau ou locaux
bureau
du client
Sections
d'installation de
(Point de
câbles
chute)
Interconnexion
Interconnexion
de câble
de câble
Câble de Câble
Epissures
Détecteur du
bureau intérieur
récepteur
Source
Fibre Fibre
Connecteurs amorce
amorce
Connecteurs
I I I I I
sm1 sm2 t sm3 sm4
Interface
Interface
Interface Interface
optique
électrique
électrique optique
I = I + I + I + I Longueur totale (km) d'un câble unimodal de bureau
sm sm1 sm2 sm3 sm4
I
Longueur totale de la gaine (km) d'une installation de câbles à fibre épissurée
t
IEC  1774/99
Figure 3 – Exemple de système de communication à fibres optiques

TR 61282-1 © IEC:2000 – 15 –
Optical
Electrical Electrical
Optical
interface
interface interface interface
Cable plant
Transmitter Receiver
detector
source
W
W
D
D Transmitter
Receiver
source
detector
M
M
Fibre optic line termination
Fibre optic line termination
l
t
P
R receiver sensitivity or
receiver input power
PT effective transmitter
output power
l
Total sheath length (km) of cable plant
t
IEC  1773/99
Figure 2 – Example of basic fibre optic WDM system
Office facility
Cable plant
Office facility
or customer
premises
Cable plant
selections
(dropping
point)
Cable
Cable
interconnect
interconnect
Office Indoor
Splices
Receiver
cable cable
detector
Source
Pigtail
Pigtail
Connectors
Connectors
I I I I I
sm1 sm2 t sm3 sm4
Electrical
Optical
Electrical Optical
interface
interface
interface
interface
= + + +
I I I I I Total length (km) of single-mode office cable
sm sm1 sm2 sm3 sm4
I
Total length (km) of spliced fibre cable plant
t
IEC  1774/99
Figure 3 – Example of fibre optic communication system

– 16 – TR 61282-1 © CEI:2000
Installation de Installation Installation de bureau ou
bureau de câbles locaux du client
Sections
d'installation de
câbles
Interconnexion
Interconnexion
de câble
de câble
Câble
Epissures
Source
de bureau Détecteur du
Câble intérieur
d'émission
récepteur
Perte due
Perte dans Fibre
Fibre Perte dans
au raccord
amorce le câble
le câble amorce
Perte dans le
câble à fibre
I
t
P Sensibilité
R
du récepteur
P
Puissance de sortie effective de l'émetteur
T
P Retenue de
D
puissance par
dispersion
IEC  1775/99
Figure 4 – Exemple de sources de perte d'installation de bureau/de câbles
Installation de
Installation de
Locaux du client
bureau câbles
Sections
d'installation de
câbles
Interconnexion
Interconnexion
de câble
Câble de de câble
Epissures
Détecteur du
Source
bureau
Câble intérieur
récepteur
d'émission
(fibre amorce)
(fibre amorce)
Connecteurs
Connecteurs Connecteurs
l l l l l
sm1 sm2 t sm3 sm4
Dispositif de
Epissures
branchement
BD
Vers la connexion temporaire
l l
t1 t2
Terminal distant
Circuit
(intérieur ou extérieur) Distribution
d'interconnexion
I = I + I + I + I Longueur totale (km) d'un câble unimodal de bureau/intérieur
sm sm1 sm2 sm3 sm4
l = l + l
Longueur totale de la gaine extérieure (km) d'une installation de câble à fibre épissurée
t t1 t2
IEC  1776/99
Figure 5 – Exemple de réseau d’accès d’abonné à fibres optiques

TR 61282-1 © IEC:2000 – 17 –
Cable Office facility
Office facility
facility or customer premises
Cable plant
sections
Cable Cable
interconnect interconnect
Office
Splices
Transmitter
cable Receiver
Indoor cable
source detector
Splice loss
Cable loss Cable loss Pigtail
Pigtail
Fibre cable loss
I
t
P receiver
R
sensitivity
P effective transmitter
T
P dispersion
D
output power
power penalty
IEC  1775/99
Figure 4 – Example of office/cable plant sources of loss
Cable plant Customer premises
Office facility
Cable plant
sections
Cable Cable
interconnect interconnect
Office
Splices Receiver
Transmitter
cable
Indoor cable
detector
source
(pigtail)
(pigtail)
Connectors
Connectors Connectors
l l l l l
sm1 sm2 t sm3 sm4
Branching
Splices
device
BD
To jumper cord
l l
t1 t2
Remote terminal
Trunk
(indoor or outside) Distribution
= + + +
I I I I I Total length (km) of single-mode office/indoor cable
sm sm1 sm2 sm3 sm4
= +
l l l
Total sheath length (km) of spliced fibre cable plant
t t1 t2
IEC  1776/99
Figure 5 – Example of fibre optic subscriber access network

– 18 – TR 61282-1 © CEI:2000
4 Considérations générales relatives à la conception d'un BFOS
Cet article présente les informations nécessaires pour la conception du BFOS. Les spéci-
fications particulières cadres (BDS) résument ces informations. Ces BDS comprennent les
paramètres de dispositifs dans des conditions de fonctionnement normalisées et étendues,
normalement fournis par le concepteur du système.
4.1 Conditions d'environnement
Les conditions d'environnement sont spécifiées pour les éléments individuels du BFOS. Les
conditions d'environnement peuvent inclure des gammes et des durées de températures,
d'humidité, de vibrations et d'autres paramètres. Elles peuvent s'appliquer à des environ-
nements d'essai ou à des environnements de fonctionnement. Des éléments individuels de
BFOS sont susceptibles de subir différentes conditions d'environnement en raison des
différences d'emplacement physique à l'intérieur du BFOS.
4.2 Valeurs dans le cas le plus défavorable
La valeur d'un paramètre est susceptible de varier en fonction d'un ou plusieurs des facteurs
suivants: conditions d'environnement, variations de longueur d'onde, vieillissement et
variations de fabrication. La valeur d'un paramètre, dans le cas le plus défavorable, est
déterminée par les variations combinées de tous les éléments ci-dessus pendant la durée de
vie. Pour des gammes de températures, d'humidité et de longueurs d'ondes, la valeur dans le
cas le plus défavorable n'apparaît pas nécessairement au niveau des limites extrêmes de la
gamme ou à la fin de la durée de vie.
4.3 Attributs généraux du système
La description générale de l'ensemble du système comprend les éléments suivants:
identification du dispositif d’extrémité
Il convient que l'identification caractérise uniquement le type de produit et fournisse un
indicateur identifiable permettant de déterminer les spécifications de produit, les carac-
téristiques, l'édition ou la révision, ainsi que le fabricant.
a) Pour les systèmes de transmission numériques:
taux binaire de ligne
taux non codé (bit/s) à l’interface entre l'installation de câbles à fibres optiques et le dispositif
d’extrémité
taux binaire de transport
taux binaire interne (bit/s) traité par l'algorithme de codage de ligne pour produire le taux
binaire de ligne
code de ligne
suite de symboles représentant la conversion de données binaires pour les besoins de la
transmission. Parmi les exemples figurent le code Manchester, le retour-à-zéro, les codes à
blocs, l’embrouillage numérique, etc. Les codes de ligne sont utilisés pour faire une extraction
de la synchronisation, et dans certains cas, ils peuvent être utilisés pour détecter des erreurs
de ligne et pour transmettre des informations supplémentaires

TR 61282-1 © IEC:2000 – 19 –
4 General considerations for BFOS design
This clause presents the information needed for the design of the BFOS. Blank detail
specifications (BDSs) summarize this information. These BDSs consist of device parameters
under standard and extended operating conditions, which the system designer should provide.
4.1 Environmental conditions
Environmental conditions are specified for the individual elements of the BFOS. Environmental
conditions may include ranges and durations of temperature, humidity, vibration and other
parameters. They may apply to testing environments or operating environments. Individual
BFOS elements may see different environmental conditions due to differences in their physical
location in the BFOS.
4.2 Worst-case values
The value of a parameter may vary with one or more o
...