double arrow

Проблема выбора времени проведения измерения

Помимо алгоритма подсчета параметров ошибок в цифровом канале на результаты измере­ний может оказывать существенное влияние время проведения измерений, причем как длитель­ность этого времени, так и выбор времени проведения тестов по отношению к загруженности тра­фиком сети.

Проблемы, связанные с выбором параметров длительности проведения тестов, связаны с необходимостью объективации результатов измерений.

^ Влияние времени проведения измерения

При проведении измерений полученные результаты могут существенно варьироваться по времени суток, что связано с влиянием трафика в системе передачи. Результаты, измеренные в часы неиспользуемой сети, сильно отличаются от результатов, измеренных в периоды пиковой на­грузки. Для объективности используются методы долго­временного анализа в течение суток. Это единственный корректный способ объективности резуль­татов, поэтому он является основой для разработки методологии измерений цифровых каналов. В результате основные рекомендации, связанные с методологией измерения параметров цифрового канала, включают обязательные требования долговременных измерений

В реальной практике долговременные измерения выполняются только для проведения приемо-сдаточных испытаний систем передачи. Для устранения проблем и эксплуатационного тестиро­вания обычно выполняются кратковременные измерения, в этом случае объективация результатов выполняется методом оценки с использованием коэффициента достоверности (см. выше). При этом точное значение параметра BER остается неизвестным, а имеются лишь оценочные значения.

Сформулируем основные положения, используемые современной методологией нормирова­ния цифровых каналов.


  • В основе нормирования лежит использование гипотетических моделей эталонных соеди­нений в современных сетях.

  • Для каждой такой модели формулируются основные параметры в соответствии с катего­риями качества канала, параметрами готовности и типами трафика, передаваемыми в канале.

  • Параметры реального цифрового канала рассчитываются на основании параметров эта­лонного соединения методом линейной аппроксимации.

^ Лекция 9. Методология измерения джиттера в ЦСП


Цель: изучение причин возникновения фазовых дрожаний и методов их измерений


Джитером или фазовым дрожанием называется явление фазовой модуляции принимаемого сигнала (аналогового и цифрового).

Джиттер - вариации частоты принимаемого сигнала.

Основные параметры джиттера – частота и амплитуда

^ Различают два типа изменений частоты

быстрые колебания частоты, характеризующиеся - джиттер (фазовое дрожание); медленные колебания частоты - вандер.

Разделение девиации частоты на джиттер и вандер связаны с тем, что эти два параметра возникают вследствие разных причин и по-разному влияют на параметры качества цифровой передачи

Единицы измерения джиттера – единицы времени - микросекунды

Приведенные единичные интервалы - Unit Interval – UI

Единичный интервал – время, необходимое для передачи одного бита информации при заданной скорости передачи

^ Влияние джиттера на параметры качества сигналов ТКС

При передаче оцифрованного аналогового сигнала наличие джиттера приводит к тому, что восстановленный сигнал становится неравномерно дискретизированным, а это может привести к значительным нарушениям в структуре аналогового сигнала, особенно на системы с ЧР и аналоговые каналы сетей IDN.Джиттер вызывается амплитудным и фазовым шумом, как внутреннего, так и внешнего происхождения. Джиттер сигнала имеет разные характеристики в зависимости от его причин и источников. Джиттер разделяют на две основные категории: случайный (random jitter – RJ) и регулярный (deterministic jitter – DJ).

^ Регулярный джиттер

Системный (регулярный) джиттер обусловлен процессами в системном оборудовании при мультиплексировании и регенерации.

Его влияние предсказуемо, носит аддитивный характер и компенсируется регенераторами и мультиплексорами. Зависит от характеристик цифровой системы.Возникает при неправильной работе эквалайзера или нарушениях в настройке цепей восстановления данных.

Источники системного джиттера:


  • перекрестные помехи от излучаемых или передаваемых сигналов;

  • влияние дисперсии при распространении сигнала;

  • рассогласование сопротивлений


Случайный джиттер. Обусловлен шумовыми процессами, происходящими во всех полупроводниках и компонентах

Характеризуется статистическими величинами: средним значением и среднеквадратическим отклонением

^ Источниками случайного джиттера являются:

- тепловой шум (thermal noise) - связан с потоком электронов в проводниках и растет с увеличением полосы пропускания, температуры и теплового сопротивления;
- дробовый шум (shot noise) - шум электронов и дырок в полупроводниках, который увеличивается в зависимости от тока смещения и измеряемой полосы частот;
- шум мерцания (flicker noise) – шум, спектр которого обратно пропорционален частоте, т.н. розовый шум;

- электромагнитные воздействия и интерференция с внешними источниками сигнала (шум, отражения, перекрестные помехи, интерференция с цепями питания и др.)

^ Общий джиттер. Общий джиттер сигнала состоит из детерминированной и случайной компонент. Детерминированная компонента подсчитывается путем сложения максимальных величин задержек и опережений, вносимых всеми источниками детерминированного (регулярного) джиттера. Случайная компонента вычисляется определением функции Гаусса, характеризующей случайный джиттер, и оценкой ее среднего значения и среднеквадратического отклонения.

^ Джиттер стаффинга. В технологии PDH принята методика выравнивания входящих в мультиплексор потоков за счет вставки битов (методика битового стаффинга), которая производится в определенные промежутки времени считывания информации из эластичного буфера.

Для того, чтобы процесс битового стаффинга мог работать, информация, поступающая в приемный эластичный буфер, принимается со скоростью, меньше скорости передачи

^ Основные принципы битового стаффинга:


  • скорость считывания из приемного эластичного буфера должна быть больше скорости записи в буфер;

  • вставка битов (вставка битов) должна производиться в заранее установленные интервалы времени для обеспечения эффективного удаления стаффинговых битов.


^ Методы измерения джиттера

Джиттер можно измерить разными способами. Самый простой и интуитивно понятный — оценка по глаз-диаграмме. Глаз-диаграмма цифрового сигнала с малым джиттером имеет близкую к симметричной форму с плавными переходами и характеризуется практически полностью открытым «глазом», позволяющим точно идентифицировать биты данных. Если точка стробирования сигнала совпадает с центром «глаза», где сигнал достигает своего максимума или минимума, то вероятность возникновения битовой ошибки близка к нулю. В то же время присутствие на глаз-диаграмме множества отдельных фронтов и спадов говорит о наличии существенного джиттера, зависящего от данных, а ее размытость и малая открытость являются признаком значительного случайного джиттера

Способ оценки результирующего джиттера (Total Jitter, TJ) — его нормализованная гистограмма, которая представляет собой зависимость коэффициента битовых ошибок BER от положения точки стробирования на единичном временном интервале UI. Точке стробирования, находящейся в середине единичного интервала, где UI=0.5 соответствует практически безошибочная передача (рис. 15). По мере смещения этой точки, что указывает на увеличение джиттера, величина BER возрастает. Кривую зависимости BER от амплитуды джиттера называют U-образной кривой (bathtub curve). В соответствии с общепринятым соглашением джиттер не должен приводить к битовым ошибкам с коэффициентом больше 10-12. На U-образной кривой этой величине BER отвечает диапазон джиттера + 0,2 UI.

Рисунок 15. Нормализованная гистограмма джиттера


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: