SONET原理讲座《抖动和相位变化》

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5 SONET网元特性

5.5 抖动
本节主要是描述SONET传输设备的抖动标准。在SONET建议中，抖动被定义为数字信号在一定时间内相对它们理想位置的“短期变化”。而相应的长期变化则定义为漂移（GR253）。 “短期变化”意味频率的相位摆动超过或等于一定频率界限。现在，10Hz则是DS1到DS3北美系列信号的抖动和漂移的界限。
【比较】SDH中抖动和漂移的概念与SONET一致。
5.5.1 网元抖动标准
SONET网元抖动标准可分为：
抖动传递（Jitter transfer）
抖动容限（Jitter tolerance）
抖动产生（Jitter generation）
这些部分的内容将SONET网元设备接口分为以下两类：
类别1  SONET网元的异步DSn接口被认为是类别1接口。
类别2  SONET网元的OC-N,STS-N电口信号和同步DS1接口被看作类别2接口。
类别1接口的抖动产生和传输协议是控制DSn信号通过SONET“孤岛”时抖动积累的标准。当DSn信号进入或传出SONET孤岛时，抖动将会通过异步映射时使用的填充机制而被映射进下游的设备中去。这将会导致抖动的增强。当信号从一个异步网络传输进SONET网络时，孤岛将是一个很大的问题。而对于一个全SONET网络来说，这些问题则很少。另外，同步网络的性能（SONET网元内部时钟的性能也一样）将影响指针调整的产生速率以及通过SONET孤岛时抖动的积累。
什么是“孤岛”？
SONET孤岛是指一系列为数字信号提供连续通道的SONET网元，数字信号在入口异步的增大，在出口异步的减小。
1 抖动传输
抖动传输定义为从实际的输入抖动到输出抖动之间的频率函数关系（GR499，section7）。 特别重要的是当进行抖动的测量时对网元抖动产生的特征和抖动测量系统的背景噪声的确定必须受到重视。大多数情况下，输入抖动的振幅通常需要足够大以致输出抖动的振幅大于测量的系统背景噪声并且不会被产生的相同频率的抖动明显的影响。如果不能达到该频率要求，很多由这些频率得到的结论将是错误的和应该被抛弃的。
2 抖动容限
对于OC-N接口，抖动容限被定义为输入OC-N信号引起1-dB能量损失时正弦曲线抖动的振幅峰峰值。但对于STS-N电接口，上面的定义并不适用，其抖动容限的定义在Section 7 of GR-499-CORE中详细描述。
如果SONET网元使用了降低的OC-48抖动容限，那么必须列出详细文档。
【比较】SDH中线路口（STM-N）输入抖动容限定义为能使光设备产生1dB光功率代价的正弦峰—峰抖动值。
3 抖动产生
抖动产生定义为在没有抖动输入时，在一个单独的数字设备或一对复用/解复用器的数出口出现抖动（GR253）。类1和类2接口都存在抖动产生。 类1接口抖动产生标准分别对应两种情况：映射抖动产生，指针调整抖动产生。
所有抖动产生的测试在没有抖动或漂移的输入中进行。另外，频带滤波器通常用于将抖动产生的量级限制在抖动频率的引起范围内。
类1接口的映射抖动： 映射抖动是固有载荷映射抖动和所有同步DSn映射使用的bit填充机制产生的抖动的总和。 但由于通过SONET孤岛产生的抖动积累，对于DS1和DS3接口的需求将更严格。另外，对于多供应商网络的互通，当接收一个符合填充抖动标准的同步映射DSn信号时，相位调整器必须符合映射抖动产生需求。
类1接口的指针调整抖动：包括（1）由于指针调整产生的类1接口的抖动；（2）由于单纯的指针调整产生的类1接口抖动；（3）由于突发指针调整产生的类1接口抖动；（4）由于周期指针调整产生的类1接口抖动；
类2接口的抖动产生：类2接口产生的抖动必须小于0.01UIrms以及0.10UIpp（GR253，R5-248）。
【比较】SDH中的抖动分为映射抖动和结合抖动。分别对应于上面的类1接口两类抖动。
4 抖动增益
抖动增益是指抖动在经过一系列复用/解复用器后的积累效应，来源于线性和非线性的抖动转移过程。（GR-253-ILR, Issue ID 253-66）
【比较】对应于SDH中的抖动转移函数——抖动转移特性。

5.6 净负荷信号上的相位变化
由于正常的时钟噪声，任何时钟偏差，同步DSn信号到VT或者STS SPE映射中使用的bit填充机制等都会引起SONET网元携载的DSn信号产生相位变化。总的说来，这些相位变化在现存设备的互通过程中都必须被限制。先前可能标记了“净负荷信号的漂移”。术语“漂移”特别定义为低于10Hz的频率相位变化，本节中的以下内容并不被这些频率限制。
5.6.1 映射相位变化
Bit填充机制导致的SONET网元的DS1和DS3信号产生相位变化，而这些相位变化在与其他网络设备进行互通时必须进行限制。
测试映射相位变化重要的是在测试过程中没有STS或VT指针调整发生。在单站测试中，这点可以通过对OC-N或STS-N电口信号进行环回来完成。另外使用符合GR-499-CORE第九章中定义的接口标准的不同DS1和DS3bit速率来进行映射相位变化的测量也是必须的。
5.6.2 指针调整相位变化
时钟噪声超过网元的缓存能力时将产生指针调整，而指针调整会引起DSn净负荷有效的相位调整。因为VT指针调整的量级远大于STS的指针调整，所以VT指针调整即使很小但是产生的的相位变化却很大。这些不同之处都已经在T1X1.3中被分析查证并通过了模拟。
测试中必须使用正向和负向的指针调整。与抖动测试不同的是，映射和指针调整的相位变化的组成希望是可分离的，因此，指针调整的测试需要只使用DS1或DS3的bit速率来进行。 映射相位变化的测试结果能够从指针调整相位变化测试的积累结果中减去以确定由指针调整引起的MTIE部分的值。
这里的指针调整又可再分为：1、单一指针调整；2、突发指针调整；3、周期指针调整。em61]