现场测试抖动和漂移——是否必要？

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1、应用说明199现场测试抖动和漂移——是否必要？BrunoGiguere，传输和数据通讯业务部门技术组成员长期以来，对于抖动和漂移都存在着争议：这些参数真的需要测试吗？在每条电路上测试？在试运行、业务开通和故障诊断时进行测试？从研发、制造时、在运营商实验室内和/或现场对每个网元进行测试？本应用说明从多方面对抖动和漂移进行讨论——原理、原因、对网络的影响以及相关的现场测试。定义[1]根据ITU-TG.810标准，抖动被定义为“定时信号在有效瞬间内相对于其理想时间位置的短期变化（其中‘短期’指这些变化

2、的频率大于或等于10Hz）”。而漂移则被定义为“数字信号在有效瞬间内相对于其理想时间位置的长期变化（其中‘长期’指这些变化的频率小于10Hz）”。图1显示了完美的时钟同有相位变化的时钟之间的比较。这两个时钟之间的定时差异代表时间间隔误差（TIE），该误差是用来所有抖动和漂移的基础。图1：两个信号间时钟的时间变化示例[2]www.EXFO.com电信测试与测量应用说明199图2以图形的方式说明了抖动和漂移之间区别。如果TIE的变化率大于10Hz，那么损伤被称为抖动；如果变化率低于10Hz，则损伤被

3、称为漂移。除了损伤频率外，频率的幅度也可以用单位间隔（UI）来量化。因为此单位与比特时间相关，所以可以比较多个频率的抖动。图3显示了抖动信号的UI。图2：抖动与漂移之间的频率差异图示[3]图3.抖动的特点：幅度与频率一般而言，抖动的频率高，幅度小，而漂移的频率低，幅度大。该原则将在下一节中说明最大抖动容限的模板规范和抖动传递函数标准测量时予以证实。www.EXFO.com应用说明199抖动：常见原因有多种常见原因会导致网络中出现抖动和漂移。模式依赖性某些比特模式更易受到由信号失真引起的码间干扰的

4、影响，基本上会在相邻脉冲间引起串扰干扰，这种现象被称为模式依赖性抖动。干扰导致相位变化的串扰和脉冲噪声会引起干扰，从而导致抖动。位填充在复用阶段，必须通过插入填充位使异步信号适应高速率系统的速度。填充位在解复用时会被去除。随后产生的间隙在时钟出口接口处被平均分配。这种补偿始终都不会完美，因此任何剩余间隙都会导致我们所知的位填充抖动。映射PDH和T-载波信号还会通过使用比特或字节填充技术映射到SONET/SDH同步容器中，然后在终端多路复用器处被解包。由于进行了填充，所以恢复信号中存在间隙，该间隙

5、通过使用锁相环（PLL）电路加以补偿。因为这个过程并非始终完美，所以仍有一些剩余相位调制，这被称为映射抖动。指针移动SONET/SDH网元间的计时差通过移动指针来补偿。这些指针移动与引起相位突变的8比特或24比特的突然变化相对应。支路信号在端点被解映射后，这些相位突变仍然存在，但使用PLL电路使其变得平滑。同样，由于这个过程并非始终完美，因此仍有一些剩余相位调制，这被称为指针抖动。映射与指针移动组合因为加载到同步净荷的支路的速率与容器速率始终不一致，所以在出口支路处始终有映射抖动。由于SONET

6、/SDH定时会在整个网络上随时间而变化，因此会发生指针移动，并在支路处引起指针抖动。如果被解包的信号同时具有指针抖动和映射抖动，那么整个抖动被称为结合抖动。相位噪声在SDH/SONET系统中，线路信号发生器通常与参考时钟同步（使用PLL）；由于振荡器中存在热噪声或偏离，相位仍会出现波动。噪声引起的较快相位变化会导致抖动。漂移：常见原因相位噪声相位噪声也可引起漂移。当PLL因温度变化或老化而开始发生偏离时，就会在网络中引起漂移。延迟波动传输路径中的延迟变化会导致通常相对较慢的相位波动。例如，在长光

7、纤路径上，日常温度的波动会导致此类延迟变化，这通常会引起漂移。www.EXFO.com应用说明199抖动和漂移的测量对于网络和网元中抖动与漂移的测量，已经有预定义测试方案。抖动测量包括三个主要测试：输出抖动、最大抖动容限（MTJ）和抖动传递函数（JTF）。漂移测试的主要部分是测量相对于参考时钟的时钟（或接口）偏离。输出抖动虽然影响网络的抖动主要有两种（映射和指针抖动），但在测试实际网络时，只分析结合抖动。按照ITU-TO.171[4]标准，用于评估结合抖动的测量是输出抖动测量。虽然在线测试或中断

8、业务测试都可以测量输出抖动，但我们更趋向于使用在线测试方法，因为这种方法不会影响用户信息流。在线测试技术包括解调网络接口支路处实时信息流中的抖动，选择性地过滤抖动，以及以指定的测量时间间隔（最多15分钟）来测量抖动的均方根（RMS）或峰间幅度。最大抖动容限最大抖动容限是一种中断业务测量，用于量化网元在一定抖动负荷下的运行能力。向网元输入带有已知抖动频率和幅度的信号，然后对输出信号进行误码分析。如果没有误码，增加幅度直到检测到误码为止。按图4所示，绘制最后已知的无误码抖动频率和幅度，然后重复此方法