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SDH抖动测试.docx

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SDH抖动测试

图1：

PDH支路口输入抖动和漂移容限指标

速率Kbit/s

参数值

2048

8448

34368

139264

UIPP

36.9

152.0

618.6

2506.6

1.5

0.2

0.15

0.075

频率

1.2⨯10-5Hz

f10

4.88⨯10-3Hz

0.01Hz

1.667Hz

20Hz

100Hz

200Hz

2.4kHz

400Hz

1kHz

500Hz

18kHz

3kHz

10kHz

100kHz

400kHz

800kHz

3500kHz

PRBS

215-1

223-1

（2）、基本测试配置：

基本测试配置见图2。

图2：

SDH设备PDH支路口输入口抖动容限测试配置

（3）、测试步骤：

A、按图2接好电路，配置网元和SDH测试仪，使系统正常工作，确认SDH测试设备无抖动产生，并且没有检出告警或差错；

B、激活测试设备上的抖动产生，按图1和表1抖动模板规定的范围设置抖动调制频率并记录下此时的频率值，设置抖动幅度为0UIPP；

C、逐渐增大抖动幅度，直至设备在测试通道中刚好不出现误码的时刻，连续观察60秒，如仍无误码产生则记录下此时的抖动振幅值（出误码准则）；

D、改变抖动容限模板范围内的抖动频率，重复以上步骤根据得到的抖动频率值和振幅值，画出抖动容限曲线，画出的抖动容限曲线必须在图1所示的容限模之上。

注：

对于具有自动容限测试功能的SDH测试设备，按第1步设置好后，可进入测试仪的自动容限测试菜单，仪表即可自动完成测试并绘出输入抖动容限曲线，并与标准模板进行比较。

对于功率代价准则，其基本原理与SDH线路口相同，将在SDH抖动容限测试部分进行介绍，此处不再繁述。

2、SDH线路口的输入抖动容限

（1）、指标要求：

SDH线路口的输入抖动容限规范方法与支路口相同，ITU-TG.825规定了其相应的容限模板。

具体要求见图3及表2。

图3：

SDH抖动容限模板（ITU-TG.825）

速率参数值

STM-1

STM-4

STM-16

UIPP

2800

11200

44790

311

1244

4977

156

622

1.50

0.15

频率

12uHz

f12

178uHz

f11

1.6mHz

f10

15.6mHz

125mHz

19.3Hz

9.65Hz

12.1Hz

500Hz

1kHz

5kHz

6.5kHz

25kHz

100kHz*

65kHz

250kHz

1MHz*

1.3MHz

5MHz

20MHz

表2：

SDH抖动容限模板参数

注：

模板所示为A型网元（宽带）在接口测试的时钟恢复，对B型网元（窄带）的模板可参见ITU-TG.958。

作为安装或维护测试，只需按ITU-TG.958模板进行测试即可，而对于设计检验测试，则依据ITU-TG.825全频段模板更为合适。

（2）、测试基本配置：

测试基本配置见图4。

图4：

SDH输入口抖动容限测试配置

（3）、测试步骤：

A、配置网元，选择VC-n测试通道（选择NE支持的最大通道（带宽）作为测试通道，以便节省测试时间）；

B、配置SDH测试设备：

设置映射类型、VC-n测试通路、净负荷中PRBS测试图案，确认仪表无抖动产生（发送STM-N中无抖动），并且没有检测到无告警或差错；

C、利用光衰减器减小NE的输入光功率，直至测试设备在测试通道中检测到BER=10-10为止；

注：

光接收机的灵敏度定义为误码率=10–10时的最小输入光功率。

D、利用光衰减器将网元输入光功率增加1dB（功率代价准则），这将使误码率变为<10–10（更好）；

E、激活测试设备上的抖动产生：

在ITU-TG.958抖动模板规定的范围内设置抖动调制频率并记录下此时的频率值，设置抖动幅度为0UIPP，逐渐增大抖动振幅，直至测试设备在测试通道中检测到BER=10-10为止，记录下此时的抖动振幅值；

F、改变抖动容限模板范围内的抖动频率，重复以上步骤，根据得到的抖动频率值和振幅值，画出抖动容限曲线。

注1：

采用BER=10–10将导致相当长的测试时间，而适当降低BER级别可有效减小测试时间。

一般来说，BER为10–7、10–8、10–9数量级时，即可获得有效的抖动容限。

注2：

对于具有自动容限测试功能的SDH测试设备，仪表可自动完成测试并绘出输入抖动容限曲线，并与标准模板进行比较。

注3：

对于出误码准则测试方法，其基本原理与PDH支路口相同，可参照PDH抖动容限测试部分，此处不再繁述。

三、输出固有抖动

1、网络接口的最大允许抖动

（1）、指标要求：

注：

此项测试要求一般针对系统（即整个网络）性能测试进行，对单个设备不作要求。

PDH网络接口及设备输出口输出抖动的指标要求及所用测试滤波器的截止频率见表3，SDH网络接口及设备输出口输出抖动的指标要求及所用测试滤波器的截止频率见表4，滤波器的频率响应按20dB/10倍频程滚降。

参数值速率kbit/s

网络接口限值

测试滤波器参数

B1（UIPP）

B2（UIPP）

f1（Hz）

f3（kHz）

f4（kHz）

2048

1.5（0.75）

0.2

100

8448

1.5（0.75）

0.2

400

34368

1.5（0.75）

0.15

100

800

139264

1.5（0.75）

0.075

200

3500

注：

f1和f3为带通滤波器的低频截止频率，f4为高频截止频率。

表3：

PDH网络接口的最大允许抖动

参数值速率kbit/s

网络接口限值

测试滤波器参数

B1（UIPP）

B2（UIPP）

f1（Hz）

f3（kHz）

f4（MHz）

155520

1.5

0.15

500

1.3

622080

1.5

0.15

1000

250

2488320

1.5

0.15

5000

待定

注：

f1和f3为带通滤波器的低频截止频率，f4为高频截止频率。

表4：

SDH网络接口的最大允许抖动

（2）、基本测试配置：

（3）、网络最大允许抖动的测试配置如图5和图6所示，其测试步骤非常简单，只需按图接好系统后在测试仪上采用不同带宽的测试滤波器进行60秒抖动峰—峰值测试即可测出结果。

测试中需注意SDH测试设备无论在STM-N线路还是在PDH支路上均不能有抖动产生。

2、SDH设备抖动产生（设备输出固有抖动）

（1）、指标要求：

ITU-T建议G.958规定的网元的SDH光接口输出抖动的最大可接受值为0.01UIrms（在无输入抖动情况下测量，ITU-TG.958称此输出抖动为抖动产生。

（2）、基本测试配置：

基本测试配置见图7。

（3）、测试步骤：

A、配置网元：

使激光器自动切断无效（如果网元支持此功能），或者将NE本端的光发射机与光接收机环回（注意光功率）。

B、配置SDH测试设备：

设置STM-N线路速率、映射类型，确保无抖动产生（发送STM-N信号中无抖动），设置接收机测量UIrms抖动（最高灵敏档），选择12kHz高通测量滤波器。

C、测量并记录来自网元的输出抖动幅度，与ITU-TG.958规范的0.01UIrms上限值进行比较。

3、PDH支路抖动

从SDH网络来的PDH输出信号产生抖动的两个基本原因如下：

*指针调整-补偿SDH网络中不同节点间的异步运行（网络同步）

*比特塞入调整处理-在将异步信号映射到同步传送信号时完成。

指针调整所产生的抖动更为严重。

ITU-TG.783规定了由以上每一种原因所引起抖动的最大可接受限值。

要确认SDH网元符合标准，需要进行以下两个单独测试：

*指针调整抖动测试（也称为结合抖动测试）

*去映射抖动测试

A、指针调整抖动

由指针调整产生的抖动与以前PDH网络中的抖动特性完全不同：

--这是一个瞬态的特性；

--振幅相对而言较高；

--大部分能量集中在低频部分。

（1）、指标要求：

ITU-TG.783建议规定的指针调整抖动指标见表5。

净负荷

指针

序列

测量带宽

最大抖动

2Mb/s

TU-12

A,B,C

0.02~100kHz*

18~100kHz**

0.4UIPP

0.075UIPP

34Mb/s

TU-3

A,B,CD

A,B,C,D

0.1~800kHz*

10~800kHz**

0.4UIPP

0.75UIPP

0.075UIPP

140Mb/s

AU-4

A,B,CD

A,B,C,D

0.2~3500kHz*

10~3500kHz**

0.4UIPP

0.75UIPP

0.075UIPP

*相当于测试滤波器LP1+HP1

**相当于测试滤波器LP1+HP2

注：

对于ITU-TG.783引入的指针调整序列E、F、G、H，仅与SONET网有关，这里不再讨论。

表5：

指针调整抖动指标及相应测试滤波器

（2）、基本测试配置；

图8给出了测试SDH网元的指针调整抖动的测试配置。

图8：

指针调整抖动测试配置

注1：

SDH测试设备和网络单元必须用同一个时钟来同步，以免出现不希望的指针调整。

注2：

SDH测试设备应具有针对含有映射PDH测试信号的VC-n产生符合G.783的指针调整序列的功能。

注3：

在指针调整抖动测试中，允许存在一定范围内的速率偏移，SDH测试设备应能支持这一特性。

指针调整抖动测试SDH测试设备的设置见表6。

净负荷

SDH发送设置

PDH接收设置

最大抖动

UIPP

指针序列

PDH频率偏移

测量滤波器

测量周期

2Mbit/s

±50ppm

规定范围内

任意值

LP+HP1

LP+HP2

20s

30s

20s

30s

0.4（A）

0.4

0.075

34Mbit/s

±20ppm

规定范围内

任意值

LP+HP1

LP+HP2

20s

30s

20s

30s

0.4（A）

0.75（D）

0.075

140Mbit/s

±15ppm

规定范围内

任意值

LP+HP1

LP+HP2

20s

30s

20s

30s

0.4（A）

0.75（D）

0.075

表6：

指针抖动测量-SDH测试设备的设置

（3）、测试步骤：

a、将SDH测试设备SDH、PDH部分分别与网元相连（见图8），注意需将SDH测试设备与网元同步；

b、配置SDH测试设备SDH发送部分：

设置STM-N线路速率、映射类型、VC-n测试通路和净负荷中PRBS测试图案，设置PDH净负荷的频率偏移为测试范围内的任意值，建立并运行G.783AU/TU指针序列A；

c、配置SDH测试设备PDH接收部分：

设置PDH速率、PRBS测试图案与SDH发送部分的净负荷相同，设置测试时间为20s、测试方式为测试峰-峰抖动UIPP、测量滤波器为LP+HP1（见表6）；

d、确认SDH测试设备未检测到任何告警或差错；

e、在连续10个测量周期中，测量并记录抖动峰-峰值，与G.783建议的容限进行比较；

f、将滤波器设置为LP+HP2，重复第5步；

g、用指针序列B、C、D重复以上过程，但对序列B、C测试时间为30s。

B、去映射抖动

去映射抖动比指针调整抖动的影响要小一些，其原因在于：

当将PDH净负荷异步映射进虚容器时，采用了比特塞入调整，而指针调整抖动的指针调整是按8比特或24比特来进行调整的。

去映射抖动的振幅较小，而频率相对较高，测试去映射抖动的目的是为了得到当PDH净负荷映射进VC-n虚容器并产生速率变化时所引起的最大峰-峰抖动；

去映射抖动的峰值发生在0ppm附近（PDH支路相对于VC-n），为确保能够得出最大的抖动峰-峰值，必须进行大量接近0ppm处的抖动测量（包括正向和反向）。

1、指标要求：

ITU-T建议G.783去映射抖动的指标要求见表7。

净负荷

偏移范围

测量带宽

最大抖动

2Mbit/s

±50ppm

18~100kHz*

0.075UIPP

34Mbit/s

±20ppm

10~800kHz*

0.075UIPP

140Mbit/s

±15ppm

10~3500kHz*

0.075UIPP

*相当于测试滤波器LP1+HP2

表7：

去映射抖动指标要求及测试滤波器带宽

2、测试基本配置：

用来评价网元去映射抖动性能的基本配置与确认指针调整抖动（结合抖动）性能的配置相同（见图8）。

注1：

SDH测试设备和网元必须由同一时钟源定时，以确保在测试过程中不会有不希望的指针调整出现，并且只测量去映射抖动。

注2：

为支持去映射抖动测试，SDH测试设备必须提供准确的（PDH测试信号和VC-n的）频率偏移控制（净荷的速率相对于VC-n变化，而相关的VC-n速率保持不变）。

对每一个偏移值，都需要用PDH测试部分来测量去映射抖动的数值。

注3：

ITU-T建议G.783规范了最大可接受去映射抖动应小于0.075UIPP，为获得可靠的测量结果，用来测量的SDH测试设备（或另外的PDH测试设备）其PDH部分的精度和内部固有抖动应明显优于上述值（最好是三倍优于指标值）。

3、测试步骤：

a、按图8将SDH测试设备与网元相连，注意需将SDH测试设备与网元同步；

b、配置SDH测试设备SDH部分：

设置STM-N线路速率、映射类型、VC-n测试通道和净负荷中的PRBS测试图案；设置PDH净负荷的频率偏移为0ppm；确保指针调整产生无效（无指针调整输出）；

c、配置SDH测试设备PDH部分：

设置接收的PDH速率；设置接收的PRBS测试图案与SDH发送部分在净负荷中传送的图案相同；设置测试时间为5s、测量模式为峰-峰抖动测量UIPP；设置抖动测量滤波器为LP+HP2；

d、确认PDH测试部分未检测出告警或差错；

e、测量并记录与PDH频率偏移有关的抖动峰-峰值，并与G.783规范值进行比较；

f、在指定的偏移范围内（J+ve和J-veppm偏移）重复第5步。

注1：

在测量去映射抖动时，当频率接近0ppm时，所用步长应为0.1ppm（或更小）。

注2：

140Mbit/s净负荷的去映射抖动规范正在研究之中（建议值为0.075UIPP）。

注3：

用LP+HP1滤波器覆盖去映射测量的规范正在研究之中。

四、抖动传递函数

ITU-T目前只对SDH再生器（REG）的抖动传递特性作了明确规定。

抖动传递函数定义为输出STM-N信号的抖动与所加输入STM-N信号的抖动的比值随频率变化的关系。

1、指标要求：

ITU-TG.958建议规定，当输入正弦抖动幅度高达图9所示模板曲线时，再生器的抖动传递函数应该在图10所示模板曲线的下方，相应参数如表8及表9所示。

图9：

SDH再生器和终端抖动容限模板

STM等级

f1（kHz）

f0（kHz）

A1（UIPP）

A2（UIPP）

STM-1（A）

STM-1（B）

6.5

1.2

0.15

1.5

STM-4（A）

STM-4（B）

250

1.2

0.15

1.5

STM-16（A）

STM-16（B）

1000

100

1.2

0.15

1.5

表8：

SDH再生器抖动容限参数

图10：

SDH再生器的抖动传递特性

STM等级

fc（kHz）

P（dB）

STM-1（A）

STM-1（B）

130

0.1

STM-4（A）

STM-4（B）

500

0.1

STM-16（A）

STM-16（B）

2000

0.1

表9：

抖动传递特性参数

注：

A型再生器其定时滤波器常为声表面滤波器或陶瓷谐振器等无源器件，B型再生器其定时滤波器常为锁相环。

A型再生器具有更广泛的应用价值。

在同一系统中混用A型再生器和B型再生器对抖动积累很不利，实际应用应尽量避免，否则可能需要附加抖动减小措施来保证后续定时恢复电路不超出允许的工作范围。

2、基本测试配置：

再生器的抖动传递函数基本测试配置见图11。

抖动转移特性需要选频测量，对于不能提供这种能力的SDH测试设备，仪表应具有抖动解调输出，这时可将抖动解调输出的信号接到频谱分析仪或选频电平表测量。

图11：

再生器的抖动转移特性测试配置

3、测试步骤：

（1）、按图11接好电路，首先断开被测再生器，用短路光纤对SDH测试设备作自环，调整光衰减器使SDH测试设备接收到合适的光功率，例如Pin=-15dBm；

（2）、调整SDH测试设备抖动发生频率及幅度（具体数值见图9及表8），对逐个频率进行仪表实际的输出抖动测量，记下此时的读数A（UIPP）；

（3）、断开短路光纤，接入被测再生器，调整光衰减器，使再生器和SDH测试设备仍然接收到一个合适的光功率，例如Pin=-15dBm，对应于第2步中逐个频率进行仪输出抖动测量，记下此时的读数B（UIPP）；

（4）、两次测试所得的结果经下式可计算出各频率点上的抖动转移函值，进而得到抖动转移特性曲线：

K（dB）=20lgB/A。

注：

如果SDH测试设备具有自动测试功能，则选择G.958模板可直观看到被测再生器的抖动转移特性测试结果是否符合模板要求。

进行抖动转移特性自动测试必须先将仪表自环进行校准过程，因为校准需要逐点进行，故校准过程一般需要几十分钟。

五、抖动测试中需注意的几个问题：

1、在输出抖动测试时应注意SDH测试设备的抖动测量范围，通常仪表有两种范围可选，如20UI和2UI或10UI和1UI。

在测量时只要估计被测信号抖动不会超出范围，选用小范围测试能得到较准确的测量结果。

2、在输入抖动容限测量时，有些仪表加抖能力有限（如最大5UI），这时可能无法测到设备的实际抖动容限水平。

3、在测量SDH设备的映射抖动和结合抖动时，需要对发送STM-N信号的PDH支路PRBS净负荷加偏，这时要注意搞清仪表加频偏功能是对PDH支路信号加偏还是对发出的STM-N线路信号加偏。

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