現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試抖動(dòng)和漂移——是否必要？

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1、應(yīng)用說(shuō)明199現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試抖動(dòng)和漂移——是否必要？BrunoGiguere，傳輸和數(shù)據(jù)通訊業(yè)務(wù)部門技術(shù)組成員長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于抖動(dòng)和漂移都存在著爭(zhēng)議：這些參數(shù)真的需要測(cè)試嗎？在每條電路上測(cè)試？在試運(yùn)行、業(yè)務(wù)開(kāi)通和故障診斷時(shí)進(jìn)行測(cè)試？從研發(fā)、制造時(shí)、在運(yùn)營(yíng)商實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和/或現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每個(gè)網(wǎng)元進(jìn)行測(cè)試？本應(yīng)用說(shuō)明從多方面對(duì)抖動(dòng)和漂移進(jìn)行討論——原理、原因、對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響以及相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。定義[1]根據(jù)ITU-TG.810標(biāo)準(zhǔn)，抖動(dòng)被定義為“定時(shí)信號(hào)在有效瞬間內(nèi)相對(duì)于其理想時(shí)間位置的短期變化（其中‘短期’指這些變化

2、的頻率大于或等于10Hz）”。而漂移則被定義為“數(shù)字信號(hào)在有效瞬間內(nèi)相對(duì)于其理想時(shí)間位置的長(zhǎng)期變化（其中‘長(zhǎng)期’指這些變化的頻率小于10Hz）”。圖1顯示了完美的時(shí)鐘同有相位變化的時(shí)鐘之間的比較。這兩個(gè)時(shí)鐘之間的定時(shí)差異代表時(shí)間間隔誤差（TIE），該誤差是用來(lái)所有抖動(dòng)和漂移的基礎(chǔ)。圖1：兩個(gè)信號(hào)間時(shí)鐘的時(shí)間變化示例[2]www.EXFO.com電信測(cè)試與測(cè)量應(yīng)用說(shuō)明199圖2以圖形的方式說(shuō)明了抖動(dòng)和漂移之間區(qū)別。如果TIE的變化率大于10Hz，那么損傷被稱為抖動(dòng)；如果變化率低于10Hz，則損傷被

3、稱為漂移。除了損傷頻率外，頻率的幅度也可以用單位間隔（UI）來(lái)量化。因?yàn)榇藛挝慌c比特時(shí)間相關(guān)，所以可以比較多個(gè)頻率的抖動(dòng)。圖3顯示了抖動(dòng)信號(hào)的UI。圖2：抖動(dòng)與漂移之間的頻率差異圖示[3]圖3.抖動(dòng)的特點(diǎn)：幅度與頻率一般而言，抖動(dòng)的頻率高，幅度小，而漂移的頻率低，幅度大。該原則將在下一節(jié)中說(shuō)明最大抖動(dòng)容限的模板規(guī)范和抖動(dòng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量時(shí)予以證實(shí)。www.EXFO.com應(yīng)用說(shuō)明199抖動(dòng)：常見(jiàn)原因有多種常見(jiàn)原因會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)抖動(dòng)和漂移。模式依賴性某些比特模式更易受到由信號(hào)失真引起的碼間干擾的

4、影響，基本上會(huì)在相鄰脈沖間引起串?dāng)_干擾，這種現(xiàn)象被稱為模式依賴性抖動(dòng)。干擾導(dǎo)致相位變化的串?dāng)_和脈沖噪聲會(huì)引起干擾，從而導(dǎo)致抖動(dòng)。位填充在復(fù)用階段，必須通過(guò)插入填充位使異步信號(hào)適應(yīng)高速率系統(tǒng)的速度。填充位在解復(fù)用時(shí)會(huì)被去除。隨后產(chǎn)生的間隙在時(shí)鐘出口接口處被平均分配。這種補(bǔ)償始終都不會(huì)完美，因此任何剩余間隙都會(huì)導(dǎo)致我們所知的位填充抖動(dòng)。映射PDH和T-載波信號(hào)還會(huì)通過(guò)使用比特或字節(jié)填充技術(shù)映射到SONET/SDH同步容器中，然后在終端多路復(fù)用器處被解包。由于進(jìn)行了填充，所以恢復(fù)信號(hào)中存在間隙，該間隙

5、通過(guò)使用鎖相環(huán)（PLL）電路加以補(bǔ)償。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程并非始終完美，所以仍有一些剩余相位調(diào)制，這被稱為映射抖動(dòng)。指針移動(dòng)SONET/SDH網(wǎng)元間的計(jì)時(shí)差通過(guò)移動(dòng)指針來(lái)補(bǔ)償。這些指針移動(dòng)與引起相位突變的8比特或24比特的突然變化相對(duì)應(yīng)。支路信號(hào)在端點(diǎn)被解映射后，這些相位突變?nèi)匀淮嬖冢褂肞LL電路使其變得平滑。同樣，由于這個(gè)過(guò)程并非始終完美，因此仍有一些剩余相位調(diào)制，這被稱為指針抖動(dòng)。映射與指針移動(dòng)組合因?yàn)榧虞d到同步凈荷的支路的速率與容器速率始終不一致，所以在出口支路處始終有映射抖動(dòng)。由于SONET

6、/SDH定時(shí)會(huì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上隨時(shí)間而變化，因此會(huì)發(fā)生指針移動(dòng)，并在支路處引起指針抖動(dòng)。如果被解包的信號(hào)同時(shí)具有指針抖動(dòng)和映射抖動(dòng)，那么整個(gè)抖動(dòng)被稱為結(jié)合抖動(dòng)。相位噪聲在SDH/SONET系統(tǒng)中，線路信號(hào)發(fā)生器通常與參考時(shí)鐘同步（使用PLL）；由于振蕩器中存在熱噪聲或偏離，相位仍會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。噪聲引起的較快相位變化會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)。漂移：常見(jiàn)原因相位噪聲相位噪聲也可引起漂移。當(dāng)PLL因溫度變化或老化而開(kāi)始發(fā)生偏離時(shí)，就會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中引起漂移。延遲波動(dòng)傳輸路徑中的延遲變化會(huì)導(dǎo)致通常相對(duì)較慢的相位波動(dòng)。例如，在長(zhǎng)光

7、纖路徑上，日常溫度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致此類延遲變化，這通常會(huì)引起漂移。www.EXFO.com應(yīng)用說(shuō)明199抖動(dòng)和漂移的測(cè)量對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)元中抖動(dòng)與漂移的測(cè)量，已經(jīng)有預(yù)定義測(cè)試方案。抖動(dòng)測(cè)量包括三個(gè)主要測(cè)試：輸出抖動(dòng)、最大抖動(dòng)容限（MTJ）和抖動(dòng)傳遞函數(shù)（JTF）。漂移測(cè)試的主要部分是測(cè)量相對(duì)于參考時(shí)鐘的時(shí)鐘（或接口）偏離。輸出抖動(dòng)雖然影響網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)主要有兩種（映射和指針抖動(dòng)），但在測(cè)試實(shí)際網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只分析結(jié)合抖動(dòng)。按照ITU-TO.171[4]標(biāo)準(zhǔn)，用于評(píng)估結(jié)合抖動(dòng)的測(cè)量是輸出抖動(dòng)測(cè)量。雖然在線測(cè)試或中斷

8、業(yè)務(wù)測(cè)試都可以測(cè)量輸出抖動(dòng)，但我們更趨向于使用在線測(cè)試方法，因?yàn)檫@種方法不會(huì)影響用戶信息流。在線測(cè)試技術(shù)包括解調(diào)網(wǎng)絡(luò)接口支路處實(shí)時(shí)信息流中的抖動(dòng)，選擇性地過(guò)濾抖動(dòng)，以及以指定的測(cè)量時(shí)間間隔（最多15分鐘）來(lái)測(cè)量抖動(dòng)的均方根（RMS）或峰間幅度。最大抖動(dòng)容限最大抖動(dòng)容限是一種中斷業(yè)務(wù)測(cè)量，用于量化網(wǎng)元在一定抖動(dòng)負(fù)荷下的運(yùn)行能力。向網(wǎng)元輸入帶有已知抖動(dòng)頻率和幅度的信號(hào)，然后對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行誤碼分析。如果沒(méi)有誤碼，增加幅度直到檢測(cè)到誤碼為止。按圖4所示，繪制最后已知的無(wú)誤碼抖動(dòng)頻率和幅度，然后重復(fù)此方法