光通信抖动和漂摆的工程计算与测量.docx

1、通 信 工 程 丛 书光 通 信 抖 动 和 漂 摆 的 工 程 计 算 与 测 量彭 承 柱 彭 明 宇 编 著中 国 通 信 学 会 主 编 人 民 邮 电 出 版 社内 容 提 要本 书 是 一 本 专 门 介 绍 光 通 信 系 统 抖 动 和 漂 摆 的 工 程 计 算 与 测 量 方 面 的 图书 。内 容 涉 及 抖 动 的 来 源 与 度 量 、 抖 动 的 损 害 与 指 标 、 长 途 光 缆 传 输 系 统 的 抖动 积 累和 指 标 计 算 、 SD H/ P DH 混 合 网 抖 动 的 测 量 、 漂 摆 的 来 源 与 度 量 、 漂 摆 的 损 害与 指 标 、

2、 SD H/ PD H 混 合 网 漂 摆 的 测 量 、 抖 动 和 漂 摆 的 国 际 标 准 化 、 各 级 时 钟 抖 动与 漂 摆 要 求 、 抖 动 与 漂 摆 的 测 试 仪 表 等 。 为 了 便 于 读 者 掌 握 有 关 知 识 , 书 中 还 以 我 国 最 长 , 同 时 也 是 世 界 最 长 的 京 广 架 空 光 缆 传 输 系 统 为 例 , 介 绍 了实 际 测 量 方 法 , 以 此 证 明 理 论 计 算 与 实 际 测 量 的 一 致 性 。本 书 内 容 新 颖 , 有 较 强 的 实 用 性 , 可 以 帮 助 电 信 工 程 技 术 人 员 了 解

3、 和 掌 握设 计 与 工 程 中 的 抖 动 与 漂 摆 有 关 的 计 算 和 工 程 测 量 技 术 。 本 书 也 可 作 为 通 信 院 校 相 关 专 业 的 参 考 书 , 还 可 以 作 为 相 关 培 训 班 的 教 材 。图 书 在 版 编 目 ( CIP ) 数 据光 通 信 抖 动 和 漂 摆 的 工 程 计 算 与 测 量 / 彭 承 柱 , 彭 明 宇 编 著 .北 京 : 人 民 邮 电 出 版 社 , 2003 .7 ( 通 信 工 程 丛 书 )ISBN 7-115-11244-4 .光 . . . . 彭 . . . 彭 . . . . 光 通 信 通 信

4、系 统 抖 动 ( 数 据 传 输 ) 工 程 计 算 光 通 信 通 信 系 统 抖 动 ( 数 据 传 输 ) 工 程 测 量 .T N929 .1中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 (2003) 第 030356 号通 信 工 程 丛 书光 通 信 抖 动 和 漂 摆 的 工 程 计 算 与 测 量编 著 彭 承 柱 彭 明 宇 责 任 编 辑 王 晓 明人 民 邮 电 出 版 社 出 版 发 行 北 京 市 崇 文 区 夕 照 寺 街 1 4 号 邮编 100061 电子 函 件 315 pt pres s .com .c n 网址 ht tp :/ / www .pt

5、 press .com .cn读 者 热 线 010 - 67180876北 京 汉 魂 图 文 设 计 有 限 公 司 制 作 北 京 印 刷 厂 印 刷 新 华 书 店 总 店 北 京 发 行 所 经 销开 本 : 8 50 11 6 8 1/ 3 2印 张 : 8 .7 5字 数 : 2 25 千 字 2 0 03 年 7 月 第 1 版印 数 : 1 - 4 00 0 册 2 0 03 年 7 月 北 京 第 1 次 印 刷ISBN 7-115-11244 - 4/定 价 : 21 .00 元本 书 如 有 印 装 质 量 问 题 , 请 与 本 社 联 系 电 话 : ( 010 )

6、67129223丛 书 前 言为 了 帮 助 我 国 通 信 工 程 技 术 人 员 有 系 统 地 掌 握 有 关 专 业 的 基 础 理 论 知 识 , 提 高 解 决 专 业 科 技 问 题 、 做 好 实 际 工 作 的 能 力 , 了 解 通 信 技 术 的 新 知 识 和 发 展 趋 势 , 以 便 为 加 快 我 国 通 信 建 设 、 实 现 通 信 现 代 化 作 出 应 有 的 贡 献 , 我 会 与 人 民 邮 电 出 版 社 协 作 , 组 织 编 写 这 套 “ 通信 工 程 丛 书” , 将 陆 续 出 版 。这 套 丛 书 的 主 要 读 者 对 象 是 工 作

7、不 久 的 大 专 院 校 通 信 学 科 各 专 业 毕 业 生 、 各 通 信 部 门 的 助 理 工 程 师 、 工 程 师 和 其 他 通 信 工 程 技 术 人 员 。 希 望 能 够 有 助 于 他 们 较 快 地 实 际 达 到 通 信 各 专 业 工 程 师 所 应 用 的 理 论 水 平 和 技 术 水 平 。这 套 丛 书 的 特 点 是 力 求 具 有 理 论 性 、 实 用 性 、 系 统 性 和 方 向 性 。 丛 书 内 容 从 我 国 实 际 出 发 , 密 切 结 合 当 前 通 信 科 技 工 程 和 未 来 发 展的 需 要 , 阐 述 通 信 各 专 业

8、工 程 师 应 当 掌 握 的 专 业 知 识 , 包 括 有 关 的 系 统 、 体 制 、 技 术 标 准 、 规 格 、 指 标 、 要 求 , 以 及 技 术 更 新 等 方 面 。 力 求 做 到 资 料 比 较 丰 富 完 备 , 深 浅 适 宜 , 条 理 清 楚 , 对 专 业 技 术 发 展 有 一 定的 预 见 性 。 这 套 丛 书 不 同 于 高 深 专 著 或 一 般 教 材 , 不 仅 介 绍 有 关 的物 理 概 念 和 基 本 原 理 , 而 且 着 重 于 引 导 读 者 把 这 些 概 念 和 原 理 应 用于 实 际 ; 论 证 简 明 扼 要 , 避 免

9、 繁 琐 的 数 学 推 导 。对 于 支 持 编 辑 出 版 这 套 丛 书 的 各 个 通 信 部 门 和 专 家 们 , 我 们 表示 衷 心 感 谢 。 殷 切 希 望 广 大 读 者 和 各 有 关 方 面 提 出 宝 贵 的 意 见 和 建 议 , 使 这 套 丛 书 日 臻 完 善 。中 国 通 信 学 会 1 前 言世 人 业 已 共 识 , 21 世 纪 是 信 息 时 代 。 信 息 社 会 必 须 有 交 流 和 融通 信 息 的 先 进 通 信 网 。 无 疑 , 信 息 和 通 信 网 全 都 会 数 字 化 。 就 此 意义 上 讲“ , 数 字” 将 无 所 不

10、在 。 作 为 反 映 数 字 通 信 质 量 的 最 基 本 参 数 ,误 码 、 抖 动 和 漂 摆 一 直 受 到 业 内 的 普 遍 重 视 , 许 多 科 技 人 员 对 其 进 行 了 长 期 的 研 究 与 实 验 。 国 际 电 信 联 盟 ( I T U ) 、 国 际 电 工 委 员 会 ( IEC) 、 欧 洲 电 信 标 准 协 会 ( E T SI ) 、 美 国 国 家 标 准 协 会 ( A NSI ) 和 贝 尔 电 信 研 究 院 ( Bellcore ) 等 标 准 化 组 织 , 一 方 面 已 研 究 制 订 了 误 码 、 抖 动 和 漂 摆 的 一

11、些 标 准 , 另 一 方 面 还 在 深 入 研 究 与 实 验 , 不 断 补 充 完 善 这 些 标 准 。 目 前 我 国 国 内 还 没 有 出 版 有 关 抖 动 和 漂 摆 特 性 的 研 究 与 测 量 方 面 的 专 著 , 甚 至 国 际 上 此 类 书 也 鲜 见 。 为 此 , 作 者 将 个 人 多 年 从 事 有 关 抖 动 和 漂 摆 的 研 究 心 得 与 试 验 成 果 、 电 信 现 场 测 试 验 收 的 资 料 及 曾 发 表 的 有 关 文 章 加 以 收 集 整 理 , 并 根 据 最 新 的 国 际 标 准与 建 议 , 以 及 国 外 刊 物 和

12、 会 议 文 集 的 有 关 论 文 , 增 写 了 许 多 新 的 章 节 , 编 写 成 本 书 , 以 飨 读 者 。 若 能 为 数 字 通 信 的 发 展 尽 到 微 薄 之 力 , 起 抛 砖 引 玉 的 作 用 , 作 者 将 不 甚 心 慰 。本 书 内 容 共 11 章 。 第 1 章 叙 述 抖 动 的 产 生 机 理 、 抖 动 的 分 类 与 度 量 、 抖 动 幅 度 与 定 时 调 谐 电 路 的 关 系 。 第 2 章 说 明 抖 动 对 数 字 信号 的 损 害 是 引 起 误 码 , 并 确 定 数 字 网 络 接 口 允 许 的 各 种 抖 动 容 限 和抖

13、 动 指 标 。 第 3 章 介 绍 抖 动 沿 长 途 光 缆 传 输 系 统 的 累 积 过 程 和 影 响 抖 动 积 累 的 因 素 , 并 给 出 计 算 抖 动 积 累 的 近 似 公 式 和 抖 动 指 标 计 算的 例 子 。 第 4 章 叙 述 抖 动 测 量 的 原 理 、 SDH/ PDH 混 合 网 中 各 种 抖 动 测 试 的 要 求 、 测 试 配 置 框 图 与 所 用 仪 表 、 测 试 条 件 与 注 意 事 项 以 及 测 量 ST M-1 以 上 抖 动 的 实 用 方 法 。 第 5 章 首 先 介 绍 与 漂 摆 有 关 的滑 动 的 来 源 、 分

14、 类 及 其 影 响 , 滑 动 的 指 标 与 分 配 , 然 后 介 绍 漂 摆 的 来源 与 分 类 、 度 量 漂 摆 的 参 数 , 以 及 造 成 光 缆 传 输 系 统 漂 摆 的 主 要 原 因 2 和 基 本 计 算 公 式 。 第 6 章 阐 述 漂 摆 对 数 字 信 号 的 损 害 影 响 , 并 根 据第 5 章 的 滑 动 性 能 指 标 确 定 数 字 网 络 接 口 允 许 的 各 种 漂 摆 容 限 和 漂 摆 指 标 , 以 及 漂 摆 指 标 分 配 的 考 虑 。 第 7 章 重 点 介 绍 漂 摆 影 响 最 大的 架 空 光 缆 传 输 系 统 的

15、漂 摆 累 积 过 程 和 计 算 公 式 , 通 过 对 架 空 光 缆系 统 漂 摆 指 标 的 分 配 计 算 与 实 际 测 量 ( 见 第 8 章 ) , 说 明 漂 摆 损 害 不是 发 展 我 国 架 空 光 缆 通 信 系 统 的 限 制 因 素 , 并 提 出 一 些 减 小 漂 摆 影响 的 措 施 。 第 8 章 说 明 漂 摆 与 抖 动 在 测 量 原 理 上 的 重 要 差 异 , SD H/ PD H 混 合 网 各 种 漂 摆 的 测 试 要 求 、 测 试 配 置 框 图 与 所 用 仪 表 以 及 测 试 方 法 ; 尤 其 是 新 的 “ 噪 声” 调 制

16、 测 试 方 法 , 是 代 替 正 弦 波 调 制 测 试 漂 摆 的 有 效 手 段 , 可 在 短 时 间 内 迅 速 完 成 测 试 并 作 出 正 确 判 断 , 现 正 由 I T U 和 E TSI 规 范 作 为 时 钟 性 能 测 试 的 新 方 法 。 本 章 最 后 还 给 出 我 国 最 长 , 也 是 世 界 上 最 长 的 京 广 架 空 光 缆 传 输 系 统 漂 摆 特性 的 实 际 测 量 方 法 与 测 试 结 果 , 并 证 明 理 论 计 算 与 实 际 测 量 相 符 合 。 第 9 章 总 结 了 国 际 标 准 化 组 织 对 抖 动 和 漂 摆

17、所 做 的 国 际 标 准 化 工作 , 重 点 给 出 I T U- T 的 有 关 建 议 和 E T SI 的 相 关 标 准 与 规 范 , 及 其 相 互 间 的 联 系 , 并 列 表 给 出 网 络 接 口 和 设 备 的 抖 动 与 漂 摆 的 性 能 标准 及 测 试 应 用 。 第 10 章 从 SD H/ PD H 宽 带 网 络 模 型 和 同 步 分 配 网络 考 虑 , 给 出 第 一 级 基 准 主 时 钟 、 第 二 级 第 三 级 从 时 钟 和 第 四 级 网 元 从 时 钟 的 抖 动 与 漂 摆 要 求 , 以 及 标 准 网 络 接 口 和 同 步 网

18、 络 接 口 的 抖动 与 漂 摆 要 求 。 第 11 章 介 绍 两 种 典 型 的 抖 动 与 漂 摆 的 测 量 仪 器 。本 书 编 写 力 求 深 入 浅 出 、 简 明 实 用 , 注 重 理 论 与 实 践 的 结 合 , 使内 容 更 为 充 实 并 能 紧 密 跟 踪 国 际 标 准 。作 者 十 分 荣 幸 地 请 到 中 国 科 学 院 资 深 院 士 、 博 士 生 导 师 、 著 名 的 光 通 信 学 者 和 专 家 、 我 国 电 信 界 的 前 辈 、 北 京 邮 电 大 学 名 誉 校 长 叶 培 大 教 授 为 本 书 作 序 , 现 借 出 版 之 机

19、表 示 由 衷 的 感 激 与 深 深 的 谢 意 。由 于 作 者 水 平 有 限 , 书 中 内 容 偏 颇 谬 误 之 处 在 所 难 免 , 热 忱 欢 迎读 者 批 评 指 正 。作 者2003 年 2 月 于 北 京 1 序SD H 与 PDH 混 合 网 中 的 许 多 电 信 业 务 , 例 如 ISDN 或 GSM 网 中 的 多 媒 体 业 务 , 都 是 以 同 步 交 换 和 传 输 为 基 础 的 , 对 于 传 输 设 备 、 传 输 媒 质 ( 例 如 光 缆 、 微 波 ) 、 本 地 和 中 间 交 换 节 点 产 生 的 抖 动 ( Jit-ter ) 和

20、漂 摆 ( Wa nder , 曾 有 人 译 为 漂 移 , 但 漂 移 原 对 应 的 英 文 是 Drift ) , 以 及 由 其 引 起 的 传 输 信 号 超 前 与 滞 后 的 相 位 或 时 延 变 化 很 敏 感 。 为 了 实 现 无 误 码 的 通 信 , 一 方 面 需 要 主 从 同 步 网 和 网 同 步 设备 , 通 过 基 准 定 时 传 输 链 路 控 制 定 时 信 号 的 频 率 精 度 与 稳 定 度 , 另 一 方 面 , 为 保 证 不 同 网 元 之 间 的 互 连 而 不 影 响 网 络 的 传 输 质 量 , 在 网 络 的 PDH/ SD H

21、 接 口 、 同 步 定 时 接 口 , 必 须 满 足 规 定 的 接 口 和 设 备 的 抖 动 与 漂 摆 要 求 。 尤 其 在 SD H 网 中 , 漂 摆 将 引 起 指 针 调 整 , 产 生 净负 荷 信 号 抖 动 。 特 别 是 A U - 4 指 针 调 整 会 引 入 24 U I 的 相 位 跃 变 , 由 此 产 生 的 抖 动 和 漂 摆 最 难 滤 除 。 所 以 , 在 现 代 通 信 中 对 抖 动 和 漂摆 特 性 的 研 究 与 测 量 是 非 常 重 要 的 。国 际 上 主 要 的 电 信 标 准 化 组 织 , 如 国 际 电 信 联 盟 ( I

22、T U ) 、 欧 洲 电 信 标 准 协 会 ( E T SI ) 对 有 关 抖 动 、 漂 摆 和 各 级 时 钟 所 制 定 的 标 准 有 G .707 、 G .708、 G .783 、 G .810 G .813、 G .823 G .825、 G .958 等 建议 和 E TS 300 417 - n( n = 1 , 2 , , 6 ) 、 E TS 300 462 - n( n = 1 6 ) 等技 术 规 范 。 此 外 , 在 最 新 版 本 SD H 网 络 功 能 的 I T U - T 建 议 中 , 增 加 了 同 步 定 时 和 业 务 保 护 的 要 求

23、 。抖 动 和 漂 摆 是 对 数 字 信 号 与 数 字 网 的 基 本 损 害 , 同 误 码 一 样 , 是 反 映 数 字 通 信 质 量 最 重 要 、 最 基 本 的 参 数 , 应 引 起 广 泛 关 注 与 重 视 , 值 得 进 行 深 入 的 研 究 与 测 试 实 验 。彭 承 柱 研 究 员 对 抖 动 和 漂 摆 特 性 深 有 研 究 , 同 时 长 期 从 事 光 纤通 信 的 研 究 与 实 验 , 完 成 了 很 多 光 缆 通 信 工 程 试 验 段 与 电 信 现 场 的 2 测 试 验 收 工 作 , 有 丰 富 的 实 践 经 验 。 现 仍 在 努

24、力 钻 研 光 纤 通 信 前 沿基 础 问 题 , 相 信 他 还 将 会 不 断 作 出 更 多 贡 献 。本 书 内 容 结 合 实 际 、 重 点 突 出 、 分 析 深 入 、 行 文 流 畅 , 是 一 本 光 纤 通 信 方 面 的 优 秀 参 考 书 , 有 关 的 科 技 工 作 者 、 相 关 院 校 的 教 师 和 学 生 值 得 一 读 , 并 将 得 益 匪 浅 , 特 此 作 序 推 荐 。中 科 院 院 士 , 北 京 邮 电 大 学 名 誉 校 长 , 教 授 。 国 家 经 济 信 息 化 联 席 会 议 专 家 组 组 长 。2003 年 2 月 25 日

25、1 目 录第 1 章 抖 动 的 来 源 与 度 量1. 1 抖 动 与 度 量 单 位 11. 2 抖 动 函 数 31. 3 抖 动 的 产 生 机 理 41. 3. 1 系 统 性 抖 动 41. 3. 2 非 系 统 性 抖 动 71. 3. 3 塞 入 抖 动 和 候 时 抖 动 71. 3. 4 由 映 射 和 指 针 调 整 引 入 的 抖 动 81. 4 SDH 光 缆 系 统 的 抖 动 源 91. 5 抖 动 幅 度 与 定 时 调 谐 电 路 的 关 系 10第 2 章 抖 动 损 害 与 指 标2. 1 抖 动 对 信 号 的 损 害 影 响 162. 2 抖 动 引

26、起 数 字 信 号 误 码 182. 3 抖 动 容 限 202. 3. 1 确 定 抖 动 容 限 的 原 则 202. 3. 2 确 定 抖 动 容 限 的 方 法 212. 4 抖 动 抑 制 252. 5 抖 动 指 标 272. 5. 1 PD H 与 SDH 混 合 网 抖 动 指 标 272. 5. 2 PD H 网 接 口 抖 动 指 标 302. 5. 3 SDH 网 接 口 抖 动 指 标 33第 3 章 长 途 光 缆 传 输 系 统 的 抖 动 积 累 和 指 标 计 算3. 1 抖 动 积 累 模 型 403. 2 相 对 抖 动 43 2 3. 3 影 响 光 缆

27、传 输 系 统 抖 动 积 累 的 因 素 443. 4 计 算 抖 动 积 累 的 近 似 公 式 463. 5 抖 动 指 标 的 计 算 48第 4 章 SDH/ PDH 混 合 网 抖 动 的 测 量4. 1 抖 动 测 量 524. 2 输 入 抖 动 容 限 544. 3 输 出 抖 动 或 固 有 抖 动 574. 4 抖 动 转 移 特 性 594. 5 组 合 抖 动 624. 6 抖 动 测 量 的 原 理 644. 7 测 试 条 件 与 注 意 事 项 674. 8 如 何 测 量 S T M-1 以 上 的 抖 动 70第 5 章 漂 摆 的 来 源 与 度 量5.

28、1 滑 动 的 来 源 、 分 类 及 其 影 响 735. 2 漂 摆 的 来 源 775. 3 滑 动 指 标 与 分 配 795. 4 度 量 漂 摆 的 参 数 82第 6 章 漂 摆 损 害 与 指 标6. 1 漂 摆 对 信 号 的 损 害 影 响 876. 2 漂 摆 指 标 896. 3 网 络 接 口 的 漂 摆 指 标 976. 4 漂 摆 指 标 的 分 配 99第 7 章 架 空 光 缆 传 输 系 统 漂 摆 指 标 的 分 配 计 算7. 1 漂 摆 累 积 1047. 2 计 算 漂 摆 累 积 的 公 式 1057. 3 架 空 光 缆 传 输 系 统 漂 摆

29、指 标 的 分 配 计 算 1077. 4 减 小 漂 摆 影 响 的 措 施 110第 8 章 SDH/ PDH 混 合 网 漂 摆 的 测 量8. 1 漂 摆 测 量 113 1 8. 2 漂 摆 测 量 原 理 1148. 3 漂 摆 的 产 生 与 调 制 1178. 4 输 出 漂 摆 1198. 5 输 入 漂 摆 容 限 1228. 6 漂 摆 噪 声 转 移 特 性 1258. 7 相 位 跃 变 响 应 1268. 8 保 持 性 能 1288. 9 漂 摆 的 实 际 测 量 1308. 9. 1 时 钟 或 定 时 设 备 漂 摆 的 测 量 1308. 9. 2 架 空

30、 光 缆 传 输 系 统 漂 摆 的 测 量 131第 9 章 抖 动 和 漂 摆 的 国 际 标 准9. 1 国 际 标 准 组 织 1429. 2 I T U - T 建 议 1439. 2. 1 G. 70“79. 2. 2 G. 70“89. 2. 3 G. 78“39. 2. 4 G. 80“39. 2. 5 G. 81“09. 2. 6 G. 81“19. 2. 7 G. 81“2SD H 网 络 节 点 接 口 ” 143SD H 网 络 和 设 备 的 术 语 词 汇 表 ” 143SD H 设 备 功 能 块 的 特 性 ” 143基 于 SD H 的 传 送 网 络 结 构

31、 ” 144同 步 网 络 的 定 义 和 术 语 ” 144一 级 基 准 时 钟 的 定 时 特 性 ” 144适 用 于 国 际 数 字 链 路 准 同 步 工 作 的 从 时 钟输 出 的 定 时 要 求 ” 1459. 2. 8 G. 81“39. 2. 9 G. 82“2SD H 设 备 从 时 钟 ( SEC) 的 定 时 特 性 ” 145国 际 数 字 连 接 的 受 控 滑 动 率 指 标 ” 1459. 2. 10 G. 823“在 以 2048kbit/ s 为 基 础 的 数 字 网 中 抖 动 和漂 摆 的 控 制 ” 1459. 2. 11 G. 824“在 以

32、1544kbit/ s 为 基 础 的 数 字 网 中 抖 动 和漂 摆 的 控 制 ” 1469. 2. 12 G. 825“在 以 SD H 为 基 础 的 数 字 网 中 抖 动 和漂 摆 的 控 制 ” 146 4 9. 2. 13 G. 958“以 SD H 为 基 础 的 光 缆 数 字 线 路 系 统 ” 1469. 2. 14 I. 432“ B-ISDN 用 户 网 络 接 口 ( U NI ) 物 理 层 ( A T M )”1469. 2. 15 I T U- T 测 试 设 备 规 范 1469. 3 E T SI 标 准 1479. 3. 1 E T S 300 41

33、7-n“SD H 传 输 设 备 的 一 般 功 能 要 求”1479. 3. 2 E T S 300 462-n“同 步 网 络 的 一 般 要 求” 1489. 3. 3 第 一 部 分 E T S 300 462-1“同 步 网 的 定 义 和 术 语”1489. 3. 4 第 二 部 分 E T S 300 462-2“同 步 网 络 结 构” 1489. 3. 5 第 三 部 分 E T S 300 462-3“同 步 网 中 抖 动 和 漂 摆 控 制”1489. 3. 6 第 四 部 分 E T S 300 462-4“适 用 于 供 给 SD H 和 PD H 设备 同 步 的

34、 从 时 钟 的 定 时 特 性 ” 1489. 3. 7 第 五 部 分 E T S 300 462-5“适 用 于 SD H 设 备 运 行 的从 时 钟 的 定 时 特 性 ” 1499. 3. 8 第 六 部 分 E T S 300 462-6“一 级 基 准 时 钟 的 定 时 特 性”1499. 4 网 络 接 口 和 设 备 的 抖 动 与 漂 摆 性 能 标 准 1499. 4. 1 网 络 接 口 1509. 4. 2 网 络 设 备 154第 10 章 各 级 时 钟 的 抖 动 与 漂 摆 要 求10. 1 SD H/ PD H 宽 带 网 络 模 型 15610. 2

35、同 步 分 配 网 络 15710. 3 第 一 级 基 准 主 时 钟 16010. 3. 1 抖 动 发 生 16010. 3. 2 漂 摆 发 生 16110. 4 第 二 第 三 级 从 时 钟 162 5 10. 4. 1 SSU 的 固 有 抖 动 16210. 4. 2 SSU 的 固 有 漂 摆 16210. 4. 3 SSU 的 输 入 漂 摆 容 限 16310. 4. 4 SSU 的 漂 摆 噪 声 转 移 特 性 16510. 4. 5 SSU 的 相 位 跃 变 响 应 16510. 4. 6 保 持 性 能 16510. 5 第 四 级 网 元 从 时 钟 1661

36、0. 5. 1 SEC 的 固 有 抖 动 16610. 5. 2 SEC 的 固 有 漂 摆 16710. 5. 3 SEC 的 输 入 漂 摆 容 限 16810. 5. 4 SEC 的 漂 摆 噪 声 转 移 特 性 16910. 5. 5 SEC 的 相 位 跃 变 响 应 17010. 5. 6 SEC 的 保 持 性 能 17110. 6 SSU 和 SEC 的 定 时 功 能 17110. 6. 1 SSU 的 定 时 功 能 17110. 6. 2 SEC 的 定 时 功 能 17210. 7 网 络 接 口 的 抖 动 与 漂 摆 要 求 17310. 7. 1 标 准 网

37、络 接 口 17310. 7. 2 同 步 网 络 接 口 174第 11 章 抖 动 与 漂 摆 的 测 试 仪 表11. 1 CTS 850 SDH/ PDH 抖 动 / 漂 摆 测 试 仪 17911. 1. 1 CTS 850 仪 表 综 述 17911. 1. 2 测 试 内 容 18111. 1. 3 CTS 850 SDH 测 试 仪 特 性 与 技 术 规 范 18211. 2 先 进 的 网 络 测 试 仪 A N T-20 22511. 2. 1 A N T -20 测 试 仪 综 述 22511. 2. 2 先 进 的 网 络 测 试 仪 SD H 型 22711. 2.

38、 3 先 进 的 网 络 测 试 仪 “扩 展 型” A N T -20 E 22811. 2. 4 先 进 的 网 络 测 试 仪 A N T-20 : DominoC OM 231 6 11. 2. 5 传 输 线 路 的 专 家 诊 断 系 统 A N T-20 : N EX T 23111. 2. 6 NT-20 : WG CATS 和遥控操 作 用于自动测 试 和遥控操作 的 ANT-20、 ANT-20E 和 DominoComANT-20 选件 23411. 2. 7 N T -20 : CA TS DWD M用 于 AN T-20与 WG OSA-155 的 DW DM 测 试

39、 方 案 24311. 2. 8 N T -20 : 光 接 口 用 于 S T M-0/ -1/ - 4/ - 4c/ -16/-16c 及 OC-1/ -3/ -12/ -12c/ - 48/ - 48c 的 光接 口 24611. 2. 9 N T -20 : OC-12c/ S T M-4c 与 OC-48c/ S T M-16cBER T , A T M 测 试 , 相 邻 与 虚 拟 级 联 24711. 2. 10 N T-20 : 抖 动 / 漂 摆 高 至 2. 5 Gbit/ s 的 抖 动 /漂 摆 发 生 器 与 分 析 仪 253附 录 缩 写 词 及 其 英 中 文

40、 对 照 255参 考 文 献 262 1 第 1 章 抖 动 的 来 源 与 度 量1. 1 抖 动 与 度 量 单 位抖 动 是 数 字 脉 冲 信 号 在 传 输 过 程 中 产 生 的 一 种 寄 生 的 相 位 调制 , 使 脉 冲 相 位 在 有 意 义 的 瞬 间 相 对 理 想 的 时 间 位 置 发 生 了 短 时 间变 化 。 如 果 将 其 与 一 个 完 全 均 匀 的 绝 对 的 时 间 坐 标 ( 基 准 时 钟 ) 相 比 较 , 反 映 为 数 字 脉 冲 信 号 发 生 了 或 早 或 迟 的 过 渡 , 即 出 现 了 相 位 超 前 或 滞 后 的 现 象

41、 , 如 图 1. 1 所 示 。图 1. 1 有 抖 动 的 数 字 信 号 与 基 准 时 钟抖 动 的 大 小 或 幅 度 一 般 可 用 时 间 、 相 位 或 数 字 信 号 周 期 表 示 。 现 在 多 采 用 数 字 周 期 即 单 位 间 隔 UI 来 度 量 。 一 个 U I 就 是 1 比 特 信 息 所 占 有 的 时 间 , 即 时 钟 的 一 个 周 期 , 它 在 数 值 上 是 传 输 速 率 或 时 2 钟 频 率 的 倒 数 。 由 于 UI 与 二 进 制 信 号 波 形 ( N RN 和 RZ 信 号 ) 无关 , 时 钟 周 期 是 一 样 的 ,

42、故 抖 动 幅 度 以 时 钟 周 期 作 参 照 很 方 便 ( 见 图 1. 2) 。 采 用 U I 度 量 的 另 一 个 优 点 是 与 信 号 速 率 无 关 , 通 常 因 信 号 速 率 或 传 输 比 特 率 就 是 时 钟 频 率 , 故 U I 是 个 标 称 的 参 数 , 这 样 就 有可 能 对 不 同 数 字 等 级 的 信 号 进 行 抖 动 幅 度 的 比 较 。图 1 . 2 单 位 间 隔 U I图 1. 2 所 示 的 是 相 位 超 前 及 滞 后 0. 25 UIP , 峰 峰 抖 动 幅 度 U Ipp达 0. 5 U Ipp 的 抖 动 图 形

43、。 峰 峰 抖 动 相 位 为 : P P = ( Tj/ To ) 100 % ( 1. 1)显 然 , 100 % 的 P P 就 是 1 U I。例 如 对 1k H z 定 时 信 号 , 其 U I 是 1m s。 0. 01ms 的 瞬 时 相 位 抖 动 的 幅 度 就 等 于 0. 01 U I , 或 等 于 3. 6(1 UI = 360) 。 另 外 , 与 标 称 比 特 率 2048、 8448、 34368、 139264 kbit/ s 对 应 的 U I 值 分 别 是 488、 118、 29. 1 、 7. 18ns 。 3 1. 2 抖 动 函 数表 征

44、数 字 信 号 抖 动 除 去 幅 度 这 个 参 数 外 , 还 有 抖 动 变 化 的 快 慢 , 即 抖 动 频 率 这 个 参 数 。 因 为 不 仅 抖 动 的 大 小 是 时 间 的 函 数 , 而 且 完成 一 次 抖 动 变 化 的 周 期 也 是 时 间 的 函 数 。 图 1. 3 所 示 为 当 用 一 个 理 想 的 脉 冲 序 列 ( 基 准 时 钟 ) 与 一 有 抖 动 的 信 号 对 照 时 , 在 一 个 时 间 周期 内 , 有 抖 动 的 信 号 的 前 沿 相 对 于 基 准 脉 冲 瞬 间 T n 的 关 系 在 不 断 地 发 生 变 化 , 若 将

45、 一 个 周 期 中 变 化 的 各 个 瞬 间 t1 t7 就 得 到 抖 动 函数 J ( t) 。 我 们 可 用 这 个 函 数 来 表 征 寄 生 相 位 调 制 信 号 的 幅 度 和 频 率 。 实 际 上 抖 动 函 数 J ( t ) 很 少 是 纯 粹 的 正 弦 信 号 , 它 们 更 像 是 各 种频 率 的 组 合 信 号 , 但 是 为 了 对 抖 动 的 分 析 测 量 方 便 起 见 , 考 虑 为 各 种 频 率 的 正 弦 信 号 及 其 组 合 。图 1 . 3 数 字 信 号 的 抖 动 函 数 J ( t) 4 1. 3 抖 动 的 产 生 机 理研

46、究 抖 动 的 产 生 机 理 就 是 研 究 抖 动 的 产 生 根 源 , 即 抖 动 源 。 在数 字 传 输 系 统 中 有 很 多 因 素 会 引 起 抖 动 , 抖 动 源 有 以 下 4 类 。1. 3. 1 系 统 性 抖 动系 统 性 抖 动 大 部 分 由 与 码 型 有 关 的 因 素 引 起 。1. 码 间 干 扰由 于 数 字 信 号 的 衰 减 和 相 位 频 率 失 真 均 衡 的 不 理 想 , 在 脉 冲 之间 产 生 了 串 话 干 扰 , 这 就 是 所 谓 的 “ 码 间 干 扰” 。 图 1. 4 表 示 由 前 一 个 脉 冲 的 过 冲 引 起 后

47、 随 脉 冲 波 形 失 真 所 产 生 的 抖 动 。 显 然 这 种 抖 动 与 前 后 脉 冲 的 相 关 性 有 关 , 即 与 码 型 有 关 。 实 际 上 每 个 脉 冲 能 量 的一 部 分 作 为 脉 冲 的 拖 尾 , 叠 加 到 后 随 的 脉 冲 上 都 会 造 成 后 随 脉 冲 的相 位 失 真 而 引 入 抖 动 。图 1 . 4 由 于 过 冲 干 扰 引 起 的 抖 动 5 2. 谐 振 回 路 激 励 的 变 化数 字 传 输 设 备 经 常 采 用 由 数 字 信 号 中 提 取 时 钟 的 同 步 方 式 , 这 就 需 要 有 一 个 时 钟 恢 复

48、电 路 , 主 要 是 谐 振 回 路 ( 通 常 是 并 联 谐 振 电路 ) , 如 图 1. 5 所 示 。 一 个 谐 振 回 路 可 看 成 是 一 种 电 子 飞 轮 , 如 能 适当 保 持 激 励 就 能 输 出 时 钟 信 息 。 每 一 次 “0“ 1”过 渡 都 产 生 一 次 相 位 突 变 , 形 成 一 个 激 励 脉 冲 。 当 码 型 过 渡 密 度 很 高 时 会 产 生 很 多 的 激励 脉 冲 , 谐 振 回 路 不 断 地 获 得 能 量 , 输 出 时 钟 信 号 既 强 又 稳 定 , 相 反 地 , 一 长 串 “ 0”或 一 长 串 “1”将 使

49、 谐 振 回 路 激 励 不 足 , 从 而 偏 向 谐 振 电 路 的 自 然 谐 振 频 率 。 在 偏 移 和 重 新 激 励 的 不 断 过 渡 中 间 导 致 了 时 钟 输 出 的 相 位 波 动 , 这 就 是 所 谓 的 “与 码 型 相 关 的 抖 动 ”。 因 为 这 种 相 位 波 动 是 码 型 脉 冲 密 度 的 函 数 , 与 变 化 着 的 传 输 码 型 或 脉 冲 序 列 有关 , 故 其 抖 动 的 幅 度 决 定 于 下 面 两 个 因 素 :图 1. 5 用 谐 振 电 路 恢 复 时 钟数 字 信 号 的 脉 冲 幅 度 及 其 形 成 的 激 励 脉 冲 ; 6 谐 振 电 路 相 对 于 时 钟 频 率 的 失 谐 程 度 。在 PDH 传 输 系 统 中 , 中 继 机 时 钟 恢 复 电 路 的 失 谐 是 产 生 码 型 相 关 抖 动 的 主 要 原 因 。3. 调 幅 / 调 相 ( A M/ PM ) 转 换 引 起 的 抖 动 跟 在 谐 振 电 路 后 面 的 限 幅 放 大 器 由 于 温 度 和 老 化 的 影 响 , 放 大器 的