розділ 2.1).
1.2 Засоби оцінки власних фазових спотворень
На практиці виділяють три основні категорії вимірювань фазових спотворень [35]: власні фазові спотворення на виході обладнання; допустимі фазові спотворення на вході обладнання і функція передачі. Відповідні норми для обладнання ЦСП можна знайти в нормативних документах [37-40, 46].
З точки зору оцінювання інформаційного змісту особливий інтерес представляють власні фазові спотворення. Розглянемо основні принципи їх оцінки в частотній і часовій областях.
1.2.1 Оцінка власного джитеру в частотній області
Норма на джитер задається як максимально допустима величина розмаху джитера від піку до піку, виміряна у певному діапазоні частот. Визначення максимального джитеру добре підходить для оцінки помилок в обладнані на мережі. Іноді замість розмаху оцінюють середньоквадратичне значення (СКЗ) джитеру. Як показано в [33], СКЗ корисне для опису і моделювання процесів накопичення джитеру, наприклад, в лініях великої довжини з регенераторами СЦІ.
Величина джитеру звичайно вимірюється в одиничних інтервалах ОІ (англійський термін UI - Unit Interval), що дорівнюють тактовому інтервалу досліджуваного цифрового сигналу. Наприклад, для сигналу Е1 (2048 кбіт/с) одиничний інтервал становить 488 нс, а для сигналу STM-1 (155 520 кбіт/с) - 6,4 нс. Більш детальну інформацію щодо одиниць вимірювання фазових спотворень можна знайти в Додатку В.
Загальний принцип вимірювання власного джитеру на вихідних інтерфейсах обладнання ЦСП наведено на рис. 1.4. В Додатку Д наведено допустимі мережеві норми для інтерфейсів ПЦІ/СЦІ у відповідності з нормативними документами (37-40, 46(. Ці вимоги повинні виконуватись при будь-яких умовах роботи мережі і незалежно від кількості обладнання, встановленого на мережі.
Рис. 1.4 Загальний принцип вимірювання власного джитеру
При оцінці власного джитеру на вихідних інтерфейсах ПЦІ, що входять до складу обладнання СЦІ, необхідно враховувати вплив джитеру загрузки і джитеру зміщення вказівників. Параметри такого джитеру нормуються в (41(. Для оцінки джитеру загрузки вимірювання проводяться на вихідному порту ПЦІ для номінального, максимального і мінімального значень відповідної тактової частоти за умови відсутності зміщення вказівників.
Для аналізу стійкості роботи ЦСП СЦІ до зміщень вказівників в (41( пропонуються спеціальні тестові послідовності. Вони представляють різні варіанти зміщення вказівників, які можуть виникнути в реальній мережі СЦІ, наприклад:
періодичне зміщення поодиноких вказівників різної полярності;
періодичне зміщення з одним подвійним вказівником;
періодичне зміщення з одним пропущеним вказівником;
періодичне зміщення подвійних вказівників різної полярності.
Кожний тип тестової послідовності відображає ті чи інші порушення в роботі обладнання СЦІ. Так, втрата завнішнього синхросигналу викликає неперервну послідовність зміщень вказівників, що відбуваються через рівні проміжки часу. Однак під впливом різних факторів часто виникають порушення періодичності такої послідовності - спостерігається додаткове ("зайве") зміщення вказівника або, навпаки, пропуск такого зміщення [42].
Інтервал вимірювання залежить від тривалості конкретної тестової послідовності.
Загальний ефект двох різновидів алгоритмічного джитеру в системах СЦІ часто розглядають як "об'єднаний" джитер (combined jitter). [41] визначає максимальний об'єднаний джитер, що виникає на вихідному інтерфейсі ПЦІ в результаті загрузки плезіохронного сигналу в систему СЦІ та використання механізму зміщення вказівників, як розмах від піку до піку в двох різних смугах частот.
1.2.2 Оцінка власного вандеру в часовій області
Норми на вандер (фазові блукання) прийнято задавати не в частотній, а в часовій області. Це пов'язано з технологічними труднощами реалізації фільтрів з частотами зріза нижче 10 Гц. Тому для фазових блукань розроблена окрема методика вимірювань.
Відмінність між методами оцінки власного джитеру і вандеру полягає в тому, що при вимірюванні джитеру здійснюється інтегральна оцінка величини, що багатократно повторюється протягом періоду вимірювання, а при вимірюванні вандеру - оцінка однієї тривалої реалізації вимірюваної величини. Отже, не враховуючи технічні деталі обробки масивів результатів вимірювань, принциповою відмінністю в оцінках джитеру і вандеру можна вважати час спостереження, який дозволяє ідентифікувати і прогнозувати стан системи [51].
Вандер пов'язаний з низькими частотами і тривалими періодами, тому інформація про нього може збиратись годинами. Оскільки поведінка фази містить важливу інформацію, під час вимірювань необхідно забезпечити високу дозволяючу спроможність в часі. На практиці для забезпечення швидкої оцінки якості синхронізації використовують три основні параметри вандеру: ТІЕ, МТІЕ та TDEV.
В основі цих параметрів лежить функція часової помилки тактового генератора x(t), яка визначається як різниця між вихідним сигналом цього генератора T(t) та вихідним сигналом деякого опорного генератора Tоп(t) [14]:
x(t) = T(t) - Tоп(t) (1.7)
В літературі функцію x(t) часто позначають символом TE(t) (Time Error function).
При розрахунку параметрів вандеру замість функції (1.7), яку не можна визначити на практиці, використовується послідовність її відліків xi, взятих через рівні проміжкі часу ?0, які за своїм фізичним смислом еквівалентні періоду дискретизації:
xi = x(t0 + i ?0), (1.8)
де t0 - початок відліку.
Різницю між значущими моментами опорного та досліджуваного сигналів, що виникла за інтервал часу ? від початку вимірювань t0, називають помилкою часового інтервалу і позначають як TIE(?) (Time Interval Error):
TIE(?) =x(t0 + ?) - x(t0) (1.9)
Максимальна величина (розмах від піку до піку) помилки часового інтервалу (1.9), отримана на всіх можливих інтервалах спостереження ? протя