光通信測(cè)量：電接口的指標(biāo)和測(cè)試

電接口的指標(biāo)和測(cè)試

基本指標(biāo)

比特率及容差、接口碼型

阻抗及反射衰減

過(guò)壓保護(hù)要求

比特率及容差、接口碼型比特率即數(shù)字信號(hào)的傳輸速率，定義為每秒時(shí)間傳送的比特?cái)?shù)

容差：實(shí)際傳送的數(shù)字信號(hào)的比特率與規(guī)定的標(biāo)稱比特率的差別電接口的標(biāo)稱比特率及容差（見(jiàn)下頁(yè)）1到3次群接口碼型為三階高密度雙極性碼（HDB3），4次群接口碼型為傳號(hào)反轉(zhuǎn)編碼（CMI）

接口名稱標(biāo)稱比特率(kbit/s)容差(或頻率容差Hz)接口碼型×10-6bit/s一次群（基群）2048±50±102.4HDB3二次群8448±30±253.4HDB3三次群34368±20±687.4HDB3四次群139264±15±2089CMI比特率及容差的測(cè)試分為檢驗(yàn)性測(cè)試和測(cè)量性測(cè)試

檢驗(yàn)性測(cè)試在測(cè)試其它參數(shù)量，將比特率的偏差作為一個(gè)參變時(shí)，所測(cè)參數(shù)不僅在標(biāo)稱比特率下能達(dá)到指標(biāo)，在容差范圍內(nèi)的任何實(shí)際比特率條件下，也要能達(dá)到指標(biāo)

測(cè)量性測(cè)試是要測(cè)出輸入口能承受的最大比特率偏差，即要測(cè)出正和負(fù)偏的極限

1按圖接好電路。2在比特率近似為標(biāo)稱值的條件下，證明被測(cè)系統(tǒng)已被連通，且正常工作。3減少測(cè)試信號(hào)的比特率，直到被測(cè)系統(tǒng)剛好不出現(xiàn)誤碼的臨界點(diǎn)，記下此時(shí)的比特率B1。4增加測(cè)試信號(hào)的比特率，直到被測(cè)系統(tǒng)剛好不出現(xiàn)誤碼的臨界點(diǎn)，記下此時(shí)的比特率B2。5B1、B2分別于標(biāo)稱比特率之差值就是正、負(fù)方向的容差。數(shù)字式頻率計(jì)時(shí)鐘源圖案發(fā)生器輸入口被測(cè)誤碼儀輸人口允許的比特率最大偏差測(cè)試圖阻抗及反射衰減

當(dāng)光端機(jī)輸入口或輸出口的實(shí)際阻抗EX與標(biāo)稱阻抗EN有差異時(shí)，則在接口引起反射，造成能量損失，使輸入或輸出波形產(chǎn)生失真，影響通信質(zhì)量

反射衰減bp的定義：輸入口或輸出口越接近匹配，反射衰減越大，反射信號(hào)的影響就越小

電接口阻抗和反射衰減指標(biāo)

接口比特率(kbit/s)測(cè)試頻率范圍(kHz)標(biāo)稱阻抗(Ω)反射衰減(dB)2048輸入口51.2~102.4102.4~20482048~307275或12075或12075或120≥12≥18≥148448輸入口221.1~422.4442.4~84488448~12672757575≥12≥18≥1434368輸入口859.2~1718.41718.4~3436834368~51552757575≥12≥18≥14139264輸入口和輸出口7000~21000075≥15阻抗及反射衰減的測(cè)試

待測(cè)口輸入(輸入口測(cè)試)待測(cè)阻抗接入點(diǎn)選頻電平表ZN=120Ω標(biāo)稱值平衡電阻120Ω阻抗反射測(cè)試電橋120Ω對(duì)稱射頻電纜振蕩器標(biāo)稱值平衡電阻接入點(diǎn)注：振蕩器輸出阻抗R0及輸出形式應(yīng)按阻抗反射測(cè)試電橋要求選定(a)平衡輸入口Ri1連接電路，振蕩器、電平表的阻抗按反射橋要求設(shè)置。振蕩器輸入0(dB)，頻率在上表的范圍內(nèi)。2先將待測(cè)阻抗EX和反射橋完全斷開，此時(shí)電平表的指示電平為L(zhǎng)1(dB)。3將待測(cè)阻抗EX接在反射橋上，電平表的指示電平為L(zhǎng)2(dB)。4反射衰減bp=L1-L2。5改變頻率重復(fù)(2)到(4)的步驟，可得整個(gè)測(cè)試頻率范圍內(nèi)的bp值。

注意：一是測(cè)試前要檢查反射橋自身的平衡度在整個(gè)測(cè)試頻率范圍應(yīng)大于40dB第二是在測(cè)試中，反射橋與被測(cè)阻抗EX的連接電纜盡量短

過(guò)壓保護(hù)要求

光端機(jī)輸入口和輸出口的連接電纜可能受到強(qiáng)電干擾，形成縱向電動(dòng)勢(shì)和電流流向輸入、輸出口，嚴(yán)重時(shí)損壞輸入、輸出口

國(guó)標(biāo)GB/T13997-92規(guī)定：1對(duì)于2048、8448、34368、139264kbit/s光端機(jī)的輸入、輸出口應(yīng)能抵抗10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的閃電脈沖（5個(gè)負(fù)脈沖和5個(gè)正脈沖）的沖擊，而不受損害。閃電脈沖的上升時(shí)間為1.2ms，寬度為50(1.2/50ms)。2當(dāng)輸入、輸出口與同軸電纜連接時(shí)，差模測(cè)試脈沖發(fā)生器的連接電路如圖所示，UDC=20V。

UDC1mF76Ω0.03mF25Ω13Ω1.2/50ms差模電壓脈沖發(fā)生器地UDC1mF76Ω0.03mF25Ω13Ω對(duì)稱接口1.2/50ms共模電壓脈沖發(fā)生器25Ωab地過(guò)壓保護(hù)的測(cè)試

1按圖連接好電路。2啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)閃電脈沖發(fā)生器，用正脈沖沖擊被測(cè)光端機(jī)輸入口5次。3改為負(fù)脈沖，在沖擊同一被測(cè)輸入口5次。4重新測(cè)量其它各項(xiàng)指標(biāo)，將結(jié)果與沖擊前測(cè)試記錄進(jìn)行比較，正常情況下應(yīng)無(wú)明顯下降

標(biāo)準(zhǔn)閃電脈沖發(fā)生器輸入口光端機(jī)過(guò)壓保護(hù)測(cè)試圖輸出口

輸出口脈沖波形

無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)

輸出口脈沖波形為了不同廠家不同型號(hào)的設(shè)備能夠相互連接，ITU-T對(duì)各種速率的接口波形提出了明確的建議

TU-T對(duì)輸出口脈沖波形有嚴(yán)格要求，每種速率信號(hào)的脈沖寬度、脈沖幅度、上升下降時(shí)間、過(guò)沖程度等都有明確規(guī)定

2048kb/s脈沖樣板圖標(biāo)稱脈沖V對(duì)應(yīng)于表稱峰值8448kb/s脈沖樣板圖標(biāo)稱脈沖輸出口脈沖波形的測(cè)試

誤碼儀光端機(jī)SR發(fā)送計(jì)數(shù)誤碼檢測(cè)發(fā)送接收可變光衰減器光功率計(jì)阻抗變換衰減器50Ω射頻電纜CH50Ω輸入端50Ω?jìng)?cè)75Ω?jìng)?cè)待測(cè)輸出口(輸出口測(cè)試點(diǎn))示波器通過(guò)阻抗變換衰減器測(cè)試不平衡輸出口波形輸出口與示波器連接方式圖1

按圖接好電路，碼型發(fā)送器發(fā)送規(guī)定比特率、碼型和長(zhǎng)度的偽隨機(jī)測(cè)試信號(hào)。2將測(cè)試負(fù)載阻抗(75Ω或120Ω)或75Ω/50Ω阻抗變換衰減器的75Ω?jìng)?cè)接到被測(cè)光端機(jī)的輸出口上。3校準(zhǔn)零基線，方法將示波器輸入端短路（即不給示波器送信號(hào)），將水平掃描線調(diào)到屏幕的適當(dāng)位置（樣板的標(biāo)稱0伏線）處。4

再將被測(cè)信號(hào)送入示波器，從屏幕上讀出表4.3

數(shù)字接口的輸出口指標(biāo)中的各參數(shù)，經(jīng)簡(jiǎn)單處理，應(yīng)能滿足表內(nèi)的相應(yīng)指標(biāo)要求。

無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)

抖動(dòng)是數(shù)字信號(hào)各有效瞬間相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間位置的偏移

詳見(jiàn)第六章系統(tǒng)性能測(cè)試

分為最大允許輸入抖動(dòng)的下限和無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)

輸出口

允許衰減和抗干擾能力

最大允許輸入抖動(dòng)的下限

允許衰減和抗干擾能力各次群光端機(jī)，連接上游設(shè)備和輸入口的電纜和數(shù)字配線架會(huì)引入衰減，從而減弱了傳輸信號(hào)功率，此時(shí)輸入口應(yīng)能正確接收，輸入口的這種特性用允許衰減范圍表示由于數(shù)字配線架和上游設(shè)備輸出阻抗的不均勻性，會(huì)產(chǎn)生信號(hào)反射，形成對(duì)有用信號(hào)的干擾，為了保證光端機(jī)的正常工作，避免因干擾信號(hào)進(jìn)入輸入口而引起的誤碼，要求輸入口具有足夠的抗干擾能力

輸入允許衰減和抗干擾能力指標(biāo)

比特率允許衰減抗干擾能力表稱值(kbit/s)容差(kbit/s)測(cè)試頻率(kHz)衰減范圍(dB)信號(hào)/干擾(dB)干擾源(PRBS)2048±102.410240~618215-18448±253.442240~620215-134368±687.4171480~1220215-1139264±2089700000~12

允許衰減和抗干擾能力的測(cè)試外時(shí)鐘源圖案發(fā)生器輸入口被測(cè)誤碼儀

輸人口允許衰減和抗干擾能力測(cè)試圖圖案發(fā)生器混合網(wǎng)絡(luò)衰減器連接電纜線傳輸衰減0dB干擾1外時(shí)鐘源和圖案發(fā)生器發(fā)送標(biāo)稱比特率、碼型和長(zhǎng)度的偽隨機(jī)信號(hào)。2調(diào)整干擾支路衰減器，是信號(hào)/干擾比等于表4.6中要求值，連接電纜的衰減接近0dB時(shí)，誤碼檢測(cè)器應(yīng)檢測(cè)不到任何誤碼。3在外時(shí)鐘源速率有偏差(在表4.6的容差范圍內(nèi))，連接電纜衰減增大(在表4.6的允許衰減范圍內(nèi))的不利條件下，誤碼檢測(cè)器仍然應(yīng)檢測(cè)不到任何誤碼。

最大允許輸入抖動(dòng)的下限

光端機(jī)輸入口

不同速率的數(shù)字復(fù)用設(shè)備輸入口

測(cè)試方法與第六章抖動(dòng)容限的測(cè)試相同

第5章SDH的測(cè)試

內(nèi)容SDH的定義光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展SDH的工作方式SDH的特點(diǎn)目標(biāo)掌握SDH體制的整體概念SDH：SynchronousDigitalHierarchy是一整套可進(jìn)行同步數(shù)字傳輸、復(fù)用和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的等級(jí)結(jié)構(gòu)。通信網(wǎng)傳輸、交換、處理大量信息，向數(shù)字化、綜合化、智能化、個(gè)人化發(fā)展。作為通信網(wǎng)的承載體傳輸網(wǎng)要求：寬帶化——信息高速公路規(guī)范化——世界性統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口DWDM

開始建設(shè)SDH逐步成為傳輸主力設(shè)備

容量增加/業(yè)務(wù)多樣化WDM規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn)

SDH標(biāo)準(zhǔn)完善，PDH仍為主力PDH產(chǎn)品開始規(guī)模使用實(shí)用化產(chǎn)品出現(xiàn)高錕提出光傳輸理論196680年代94年99年90年代初98年1976Metro城域網(wǎng)興起、OADM、OXC、ION將會(huì)逐漸使用2002年以后PDH：準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；SDH：同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；WDM：波分復(fù)用系統(tǒng)；OADM：光分插復(fù)用系統(tǒng)；OXC：光交叉連接系統(tǒng)；ION：智能光網(wǎng)絡(luò)光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展SDH的工作方式信息包STM-NSTM-N信息包PDH/FDDI/ATM/IP信號(hào)PDH/FDDI/ATM/IP信號(hào)打包拆包SDH網(wǎng)絡(luò)復(fù)用解復(fù)用傳輸傳輸接口方面SDH的特點(diǎn)光接口STM-1是SDH的第一個(gè)等級(jí)，又叫基本同步傳送模塊，比特率為155.520Mb/s。STM-N是SDH第N個(gè)等級(jí)的同步傳送模塊，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。電接口僅對(duì)電信號(hào)擾碼。光口信號(hào)碼型是加擾的NRZ碼，采用世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)擾碼。例如：STM-1→STM-4。采用字節(jié)間插復(fù)用方式，4xSTM-1→STM-4。SDH的特點(diǎn)B1B2B3C1C2C3A1A2A3C2A2D2B1C1D1B2A3A1D1D2D3D3B3C3復(fù)用方式——同步復(fù)用和靈活的映射結(jié)構(gòu)低階SDH→高階SDH。SDH的特點(diǎn)PDH→SDH——通過(guò)指針定位預(yù)見(jiàn)低速信號(hào)在幀中位置，使收端可直接下低速信號(hào)。SDH的特點(diǎn)OAM功能用于OAM的開銷多OAM功能強(qiáng)——這也是線路編碼不用加冗余碼的原因兼容性——決定成本老體制設(shè)備是否還可發(fā)揮作用對(duì)新體制能否接入幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟內(nèi)容：STM-N的幀結(jié)構(gòu)和幀各部分的作用PDH信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的方式140M復(fù)用進(jìn)STM-N幀34M復(fù)用進(jìn)STM-N幀2M復(fù)用進(jìn)STM-N幀幀結(jié)構(gòu)信息凈負(fù)荷(9行×261列)STM-N幀中放置各種業(yè)務(wù)信息的地方。2M/34M/140M等PDH信號(hào)、ATM信號(hào)、IP信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信號(hào)承載，在SDH網(wǎng)上傳輸。若將STM-N信號(hào)幀比做一輛貨車，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨車的車廂。在將低速信號(hào)打包裝箱時(shí)，在每一個(gè)信息包中加入通道開銷POH，以完成對(duì)每一個(gè)“貨物包”在“運(yùn)輸”中的監(jiān)視。幀結(jié)構(gòu)段開銷段開銷——完成對(duì)STM-N整體信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控。即對(duì)STM-N“車廂”中所有“貨物包”進(jìn)行整體上的性能監(jiān)控。再生段開銷(RSOH)—完成對(duì)STM-N整體信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控復(fù)用段開銷(MSOH)—完成對(duì)STM-N中的復(fù)用段層信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控RSOH、MSOH、和POH組成SDH層層細(xì)化的監(jiān)控體制二者區(qū)別：宏觀（RSOH）微觀（MSOH）管理單元指針——AU-PTR定位低速信號(hào)在STM-N幀中(凈負(fù)荷)的位置，使低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置可預(yù)知。發(fā)端在將信號(hào)包裝入STM-N凈負(fù)荷時(shí)，加入AU-PTR，指示信號(hào)包在凈負(fù)荷中的位置，即將裝入“車廂”的“貨物包”，賦予一個(gè)位置坐標(biāo)值。收端根據(jù)AU指針值，從STM-N幀凈負(fù)荷中直接拆分出所需的低速支路信號(hào)；即依據(jù)“貨物包”位置坐標(biāo)，從“車廂”中直接所需要的那一個(gè)“貨包”。由于“車廂”中的“貨物包”是以一定的規(guī)律擺放的——字節(jié)間插復(fù)用方式；所以對(duì)貨物包的定位僅需定位“車廂”中第一個(gè)“貨物包”即可。幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)若復(fù)用的低速信號(hào)速率較低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需進(jìn)行二級(jí)指針定位。先將小信息包打包成中信息包，通過(guò)支路單元指針TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后將若干中信息包打包成大信息包，通過(guò)AU-PTR指示相應(yīng)中信息包的位置.幀結(jié)構(gòu)復(fù)用步驟(復(fù)用方式、復(fù)用結(jié)構(gòu))低階SDH→高階SDH：同步字節(jié)間插復(fù)用方式PDH信號(hào)→STM-N：同步復(fù)用和靈活的映射140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N復(fù)用是依復(fù)用路線圖進(jìn)行的，ITU-T規(guī)定的路線圖有多種，但通常一個(gè)國(guó)家或地區(qū)僅使用一種。STM-256STM-64AUG-256AUG-64STM-16AUG-16STM-4AUG-4STM-1AUG-1STM-0AU-3AU-4AU-4-4cAU-4-16cAU-4-64cAU-4-256cVC-4-256cVC-4-64cVC-4-16cVC-4-4cVC-4VC-3TUG-3TUG-2TU-2VC-2C-2TU-12VC-12C-12TU-11VC-11C-11TU-3VC-3C-3C-4C-4-4cC-4-16cC-4-64cC-4-256cx1x1x4x4x1x3x7x7x3x4T1540590-00(108449)PointerprocessingMultiplexingAligningMappingx4x4x1x1x1x1x1x1x1x1x1x1x3G.707新的SDH復(fù)用路徑圖中國(guó)的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s2048kbit/s指針處理映射定位復(fù)用AUG-N×1×3×7×3×1140M復(fù)用步驟C-4——容器4；與140M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成速率適配功能。VC-4—虛容器4；與C-4相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)裝載的140M信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的性能監(jiān)控。140M復(fù)用步驟AU-4——管理單元4，與VC-4相對(duì)應(yīng)的信息結(jié)構(gòu)復(fù)用路線140M—C-4—VC-4—AU-4—STM-1，所以STM-1僅能復(fù)用進(jìn)一路140M信號(hào)34M復(fù)用步驟C-3——容器3；與34M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成速率適配功能。VC-3——虛容器3；與C-3相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)裝載的34M信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的性能監(jiān)控。34M復(fù)用步驟TU-3——支路單元3；與VC-3相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成一級(jí)指針定位。TUG-3——支路單元組3；與TU-3相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)。復(fù)用路線34M—C-3—VC-3—TU-3—TUG-3；3TUG-3—VC-4—STM-1；所以STM-1僅能復(fù)用進(jìn)3路34M。2M復(fù)用步驟C-12——容器12；與2M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成2M信號(hào)速率適配，4個(gè)基幀組成一復(fù)幀。VC-12——虛容器12；與2M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)某路2M信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控。TU-12——支路單元12；與VC-12相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)VC-12的一級(jí)指針定位。2M復(fù)用步驟TUG-2——支路單元組2；TUG-3——支路單元組3。2M—C-12—VC-12—TU-12；3TU-12—TUG-2；7TUG-2—TUG-3；3TUG-3—VC-4—STM-1。STM-1可裝入3×7×3=63個(gè)2M信號(hào)。2M復(fù)用結(jié)構(gòu)是3-7-3結(jié)構(gòu)。SDH測(cè)試的概述

1傳送能力的測(cè)試，包括BER測(cè)試、映射去映射測(cè)試等，用以顯示SDH傳送凈負(fù)荷的能力。2指針測(cè)試，包括定時(shí)偏移、凈負(fù)荷輸出抖動(dòng)等，用以顯示SDH容許異步工作的能力。3嵌入開銷測(cè)試，包括告警和性能監(jiān)視功能測(cè)試、協(xié)議分析等，用以確認(rèn)開銷功能。4線路接口測(cè)試，包括一系列電接口和光接口參數(shù)的測(cè)試，用以保證光路上的橫向兼容性。

傳送能力測(cè)試

虛容器BER測(cè)試

虛容器(VC)-重要的信息單元，可在通道中作為獨(dú)立實(shí)體任意傳輸、復(fù)用、交叉連接，完整性是否受損會(huì)直接影響SDH的傳送性能

在發(fā)送側(cè)，偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)作為凈負(fù)荷裝進(jìn)所要測(cè)試的特定VC的包封內(nèi)，再加上開銷并形成標(biāo)準(zhǔn)STM-N幀結(jié)構(gòu)，經(jīng)電/光轉(zhuǎn)換成光線路信號(hào)加到帶測(cè)實(shí)體。在接收側(cè)，在經(jīng)相反的過(guò)程將待測(cè)VC解復(fù)用，并對(duì)恢復(fù)的PRBS進(jìn)行BER測(cè)量，從而可以確認(rèn)待測(cè)VC是否保持了其完整性。

虛容器BER測(cè)試圖STM-NOHVCPRBS帶測(cè)實(shí)體STM-NOHVCPRBSSTM-NSTM-NSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）SDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）映射測(cè)試

在測(cè)試支路信號(hào)映射進(jìn)待測(cè)實(shí)體的SDH幀結(jié)構(gòu)后，SDH測(cè)試儀接收端在經(jīng)去映射處理恢復(fù)測(cè)試支路信號(hào)，進(jìn)行分析。通過(guò)BER測(cè)試來(lái)檢查強(qiáng)制調(diào)偏條件下所恢復(fù)的支路信號(hào)的完整性的方法可對(duì)映射過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)。虛容器BER測(cè)試圖帶測(cè)實(shí)體STM-NOHVCPRBS支路測(cè)試儀支路測(cè)試儀STM-NSDH測(cè)試儀（接收側(cè)）去映射測(cè)試

在映射過(guò)程中，比特塞入同步將使被映射的支路信號(hào)產(chǎn)生帶有單比特定時(shí)不連續(xù)的速率變化

去映射后，利用解同步器中窄帶鎖相環(huán)的相位平滑作用可去掉這些定時(shí)不連續(xù)測(cè)試的目的就是檢驗(yàn)帶測(cè)實(shí)體中支路去映射過(guò)程的性能

首先，SDH測(cè)試儀(發(fā)送測(cè))將支路測(cè)試儀送來(lái)的G.703支路信號(hào)(或自己產(chǎn)生的支路信號(hào))映射進(jìn)合適的VC，然后將支路測(cè)試信號(hào)的比特率有意調(diào)偏，以便考察待測(cè)實(shí)體去映射過(guò)程的解同步鎖相環(huán)的工作效果。待測(cè)實(shí)體對(duì)支路信號(hào)進(jìn)行去映射處理并將去映射后的支路信號(hào)送給支路測(cè)試儀。于是支路測(cè)試儀可以對(duì)支路信號(hào)上的抖動(dòng)幅度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)也能進(jìn)行BER測(cè)量，檢驗(yàn)支路信號(hào)的完整性。

去映射測(cè)試圖帶測(cè)實(shí)體支路測(cè)試儀支路測(cè)試儀STM-NSTM-NOHVCPRBSSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）5.3指針測(cè)試

定時(shí)偏移測(cè)試測(cè)試的目的是檢驗(yàn)待測(cè)實(shí)體內(nèi)指針處理的能力

輸入SDH線路信號(hào)源于待測(cè)實(shí)體的定時(shí)基準(zhǔn)是不同步的，存在定時(shí)偏移

SDH測(cè)試儀發(fā)送側(cè)與接收側(cè)是獨(dú)立的，是異步工作的，而且可以工作在不同SDH線路速率

先讓SDH測(cè)試儀的發(fā)送側(cè)產(chǎn)生一個(gè)裝有PRBS的測(cè)試VC，然后將VC嵌入到SDH線路信號(hào)中。該SDH線路信號(hào)與待測(cè)實(shí)體的定時(shí)基準(zhǔn)是不同步的，由定時(shí)偏移，因而測(cè)試VC的指針值必須進(jìn)行調(diào)整，以便使測(cè)試VC與待測(cè)實(shí)體同步。結(jié)果，在待測(cè)實(shí)體的輸出，測(cè)試VC相對(duì)SDH信號(hào)幀將呈現(xiàn)移動(dòng)。

定時(shí)偏移測(cè)試圖STM-NOHVCPRBS帶測(cè)實(shí)體STM-NSTM-NSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）SDH測(cè)試儀（接收側(cè)）STM-NOHVCPRBSPTR異步同步支路輸出抖動(dòng)測(cè)試

測(cè)試的目的就是檢驗(yàn)由于VC指針調(diào)整所引起的支路輸出抖動(dòng)是否仍符合要求

支路輸出抖動(dòng)測(cè)試圖帶測(cè)實(shí)體支路測(cè)試儀支路測(cè)試儀STM-NSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）STM-NOHPRBSPTRVC先將支路測(cè)試儀產(chǎn)生的測(cè)試支路信號(hào)映射進(jìn)SDH測(cè)試儀內(nèi)的合適VC嵌入SDH信號(hào)幀。

SDH測(cè)試儀將指針調(diào)整加到測(cè)試VC上，可使VC以可控方式相對(duì)SDH信號(hào)幀移動(dòng)。

具有抖動(dòng)檢測(cè)能力的支路測(cè)試儀可對(duì)輸出支路抖動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還能通過(guò)BER測(cè)量來(lái)檢驗(yàn)其完整性。

嵌入開銷測(cè)試

告警測(cè)試

性能監(jiān)視測(cè)試

協(xié)議測(cè)試

測(cè)試的目的是檢驗(yàn)帶測(cè)實(shí)體的告警監(jiān)視能力

告警測(cè)試圖上行方向STM-NOHVC帶測(cè)實(shí)體STM-NSTM-NSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）SDH測(cè)試儀（接收側(cè)）STM-NOHVCSTM-NOHVCSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）STM-N下行方向從SDH測(cè)試儀送一告警測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，它可以嵌入在SOH中。當(dāng)待測(cè)實(shí)體接收到這些告警測(cè)試激勵(lì)信號(hào)后，可能在上行和下行信號(hào)方向產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)。

性能監(jiān)視測(cè)試

目的是檢驗(yàn)待測(cè)實(shí)體的性能監(jiān)視能力

性能監(jiān)視測(cè)試圖STM-NOHVC帶測(cè)實(shí)體STM-NSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）STM-NOHVCSDH測(cè)試儀（接收側(cè)）STM-NSDH測(cè)試儀可將誤比特分別插入到B1、B2或B3字節(jié)中，然后考察待測(cè)實(shí)體的響應(yīng)。在高階或低階通道BIP碼字出錯(cuò)時(shí)，待測(cè)實(shí)體將產(chǎn)生遠(yuǎn)端塊誤碼(FEBE)指示，連接在上行方向的SDH測(cè)試儀可用來(lái)檢驗(yàn)給定的誤碼率是否產(chǎn)生了正確的FEBE計(jì)數(shù)。協(xié)議測(cè)試

協(xié)議測(cè)試實(shí)際上是告警和性能監(jiān)視測(cè)試的擴(kuò)展，焦點(diǎn)是檢驗(yàn)各種開銷信息條件產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理信息。

協(xié)議測(cè)試圖STM-NOHVC帶測(cè)實(shí)體STM-NSDH測(cè)試儀（發(fā)送側(cè)）STM-NOHVCSDH測(cè)試儀（接收側(cè)）STM-N協(xié)議分析儀先是SDH測(cè)試儀發(fā)送側(cè)送出一測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，例如告警條件或BIP差錯(cuò)（嵌入在SDH信號(hào)的開銷中），于是待測(cè)實(shí)體將在再生段DCCS或復(fù)用段DCCS上產(chǎn)生一響應(yīng)消息。SDH測(cè)試儀（接收側(cè)）則使外部協(xié)議分析儀可以接入再生段DCC或復(fù)用段DCC，使測(cè)試響應(yīng)消息分離出來(lái)并進(jìn)行協(xié)議分析，判斷是否符合規(guī)定。

第6章系統(tǒng)傳輸性能

6.1誤碼

當(dāng)承載信息的光脈沖信號(hào)被光接收機(jī)接收后，由于信號(hào)本身的畸變或接收機(jī)的噪聲影響會(huì)使判決再生后的數(shù)字流的某些比特發(fā)生差錯(cuò)，這就是誤碼。

原因：由于系統(tǒng)的噪聲和脈沖抖動(dòng)

誤碼的性能參數(shù)平均誤碼率嚴(yán)重誤碼秒、劣化分、誤碼秒

平均誤碼率(BERav)平均誤碼率是指在某段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)誤碼的碼元數(shù)與傳輸碼流的總碼元數(shù)之比

BERav=誤碼的碼元數(shù)/傳輸碼元總數(shù)

傳輸碼速和測(cè)試時(shí)間

具體的測(cè)試時(shí)間

數(shù)字段內(nèi)的中繼段數(shù)

表6.1平均誤碼率對(duì)話音的影響平均誤碼率受話者的感覺(jué)10-610-510-410-310-25×10-2覺(jué)察不到干擾出現(xiàn)個(gè)別“喀喀”聲，在低話音電平時(shí)，剛可覺(jué)察到干擾出現(xiàn)個(gè)別“喀喀”聲，在低話音電平時(shí)，覺(jué)察到干擾在各種話音電平時(shí)都感到有干擾受到強(qiáng)烈干擾，顯著降低可懂度干擾幾乎聽不到話音的程度平均誤碼率不能真實(shí)反映突發(fā)性大誤碼、成群的誤碼國(guó)際建議提出了64kbit/s接口處的三項(xiàng)誤碼性能參數(shù)64kbit/s接口處的誤碼性能參數(shù)

劣化分(DM)平均誤碼率低于10-6的分鐘稱為劣化分

取總觀測(cè)時(shí)間TL為一個(gè)月，一個(gè)取樣觀測(cè)時(shí)間T0為一分鐘。從總觀測(cè)時(shí)間TL中扣除不可用時(shí)間和嚴(yán)重誤碼秒后所得的分鐘數(shù)稱為可用分，在TL內(nèi)累計(jì)的劣化分?jǐn)?shù)目/可用分?jǐn)?shù)目≤10%若連續(xù)10秒平均誤碼率低于10-3，則成為不可用時(shí)間

嚴(yán)重誤碼秒(SES)誤碼率劣于10-3的秒稱為嚴(yán)重誤碼秒

仍然取總觀測(cè)時(shí)間TL為一個(gè)月、取樣觀測(cè)時(shí)間T0為1秒。從TL中扣除不可用時(shí)間累積的嚴(yán)重誤碼秒數(shù)目/TL中的可用時(shí)間秒數(shù)目≤0.2%，即為嚴(yán)重誤碼秒的指標(biāo)要求。

誤碼秒(ES)凡有誤碼發(fā)生的秒稱為誤碼秒

取總觀測(cè)時(shí)間TL為一個(gè)月、取樣觀測(cè)時(shí)間T0為1秒。從TL中扣除不可用時(shí)間后累積的誤碼秒數(shù)目/TL中的可用時(shí)間秒數(shù)目≤8%，即為誤碼秒的指標(biāo)要求

誤碼性能參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系1高速率口與64kbit/s接口轉(zhuǎn)換關(guān)系

(1)對(duì)于劣化分(DM)的轉(zhuǎn)換即在高速率口測(cè)出的劣化分若為X%，則轉(zhuǎn)換到64kbit/s接口的劣化分仍為X%。(2)對(duì)于嚴(yán)重誤碼秒的轉(zhuǎn)換如果在高速率口實(shí)測(cè)的嚴(yán)重誤碼秒為Y%，則換算到64kbit/s接口的嚴(yán)重誤碼秒為Y%+Z%，其中Z%為所測(cè)比特率上造成改比特一次或多次幀失步的非嚴(yán)重誤碼秒百分比。在實(shí)際工程中的Z%往往視作零。(3)對(duì)于誤碼秒(ES)的轉(zhuǎn)換

采用成比例估算法，根據(jù)下式求64kbit/s接口的誤碼n是所測(cè)比特率第I秒的誤碼數(shù)；N是高比特率除以64kbit/s的商；J使整個(gè)測(cè)量期以秒為單位的總時(shí)間（不含不可用時(shí)間）；(n/N)i為第i秒的(n/N)值

誤碼性能參數(shù)間的轉(zhuǎn)換方法

對(duì)應(yīng)于劣化分的平均誤碼率門限值為10-6，容許誤碼個(gè)數(shù)為3.84個(gè)比特

(1)平均誤碼率(BERav)與劣化分(DM)的轉(zhuǎn)換關(guān)系平均誤碼率(BERav)與嚴(yán)重誤碼秒(SES)的換算關(guān)系

對(duì)64kbit/s傳輸系統(tǒng)，要求誤碼個(gè)數(shù)必須等于或少于64比特

m為根據(jù)誤碼率門限值(10-3)和傳輸速率確定的誤碼比特?cái)?shù)，在這里m=64B為傳輸速率(64kbit/s)；P為平均誤碼率平均誤碼率(BERav)與誤碼秒(ES)的換算關(guān)系誤碼秒的取樣觀測(cè)時(shí)間T0為1秒鐘

EFS=e-BP×100%ES=1-EFS

EFS為誤碼秒百分?jǐn)?shù)誤碼性能參數(shù)的指標(biāo)要求

ITU-T對(duì)27500km假設(shè)參考數(shù)字連接電路的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行了劃分，是由高級(jí)電路、中繼電路和本地級(jí)電路所組成

27500km1250km25000km1250km本地級(jí)中級(jí)高級(jí)本地級(jí)中級(jí)國(guó)際電路等級(jí)制分表6.2誤碼指標(biāo)的分配總指標(biāo)參加分配的總指標(biāo)高級(jí)電路（占40%）中級(jí)電路（每端占15%）本地級(jí)電路（每端占15%）劣化分（DM）10%10%4%1.5%1.5%誤碼秒（ES）8%8%3.2%1.2%1.2%嚴(yán)重誤碼秒（SES）0.2%0.1%0.04%0.015%0.015%表6.3HRDL和HRDS的誤碼性能指標(biāo)的分配

誤碼性能數(shù)字鏈路長(zhǎng)度(km)數(shù)字段長(zhǎng)度（km）25005000280420劣化分（DM）0.4%0.8%0.045%0.067%嚴(yán)重誤碼秒（SES）0.004%0.008%0.00045%0.00067%誤碼秒（ES）0.32%0.64%0.036%0.054%誤碼性能參數(shù)的測(cè)試方法

測(cè)試方法：常采用對(duì)端環(huán)回、本端測(cè)量的方法

誤碼儀發(fā)送檢測(cè)計(jì)數(shù)光發(fā)送機(jī)光發(fā)送機(jī)光接收機(jī)光接收機(jī)中繼器中繼器環(huán)回

誤碼性能參數(shù)測(cè)試圖誤碼儀發(fā)送部分送規(guī)定傳輸比特率、碼型和長(zhǎng)度為2N-1的偽隨機(jī)碼（N的取值與測(cè)試平均發(fā)送光功率時(shí)相同），且接收部分自動(dòng)打印記錄測(cè)試時(shí)間和測(cè)試時(shí)間內(nèi)的誤碼個(gè)數(shù)，在計(jì)算出劣化分、嚴(yán)重誤碼秒、誤碼秒和平均誤碼率。

實(shí)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析

例題：某三次群光纜通信系統(tǒng)全長(zhǎng)280km，當(dāng)采用在三次群接口環(huán)回、本端測(cè)量的方法觀測(cè)全程誤碼率時(shí)，誤碼儀每秒記錄一次誤碼，其結(jié)果如表6.4所示，試求：1系統(tǒng)的平均誤碼率2系統(tǒng)三次群接口的劣劃分、嚴(yán)重誤碼秒和誤碼秒3將三次群接口的劣劃分、嚴(yán)重誤碼秒和誤碼秒轉(zhuǎn)換到64kbit/s接口4實(shí)測(cè)結(jié)果是否滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)誤碼性能測(cè)試記錄

時(shí)間誤碼個(gè)數(shù)時(shí)間誤碼個(gè)數(shù)00:00:00┇08:00:0108:00:0208:00:0308:00:0408:00:050┇30045070060045008:00:06┇14:00:0114:00:0214:00:03┇23:59:590┇01000┇01求平均誤碼率BERav總觀測(cè)時(shí)間24小時(shí)，折合60×60×24=86400秒34.368×106×86400=2.94×1012比特BERav=2600/2.97×1012=8.75×10-102求三次群接口的劣化分、嚴(yán)重誤碼秒和誤碼秒

(1)求劣化分DM

在一分鐘內(nèi)誤碼個(gè)數(shù)劣于34.368×106×60×10-6=2063比特時(shí)算作一個(gè)劣化分

根據(jù)表6.4記錄在24小時(shí)測(cè)試時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)劣化分，則占的時(shí)間百分?jǐn)?shù)：DM=(1/(60×24))×100%≈0.069%(2)求嚴(yán)重誤碼秒

在一秒鐘內(nèi)出現(xiàn)的誤碼個(gè)數(shù)大于34.368×106×10-3=34368比特時(shí)算作一個(gè)嚴(yán)重誤碼秒，根據(jù)測(cè)試記錄未出現(xiàn)(3)求誤碼秒由表6.4可知24小時(shí)出現(xiàn)了6個(gè)誤碼秒，則時(shí)間百分?jǐn)?shù)：ES=（6/86400）×100%≈6.9×10-3%

3將三次群的DM、SES、ES轉(zhuǎn)換到64kbit/s接口(1)DM的轉(zhuǎn)換

三次群接口的與64kbit/s接口相同，則64kbit/s接口的DM也為0.069%(2)SES的轉(zhuǎn)換由于三次群口的SES等于零，根據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系又加上工程中常將Z%視作零，則64kbit/s接口的SES亦為零

(3)ES的轉(zhuǎn)換式中n為實(shí)測(cè)速率上第I秒的誤碼數(shù)，N為實(shí)測(cè)速率等效的64kbit/s信道數(shù)，j為測(cè)量時(shí)間內(nèi)的可用秒數(shù)N=34.3678×103/64=537ES=(1/(86400537))×(300+450+700+600+450+100)100%=5.6×10-3%

表6.5實(shí)測(cè)結(jié)果指標(biāo)對(duì)照表

誤碼性能參數(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測(cè)結(jié)果DMSESESBERav4.5×10-2%×24.5×10-4%×23.6×10-2%×21×10-9%×26.9×10-2%05.6×10-3%8.75×10-106.2抖動(dòng)

抖動(dòng)的定義

抖動(dòng)是數(shù)字信號(hào)傳輸中的一種瞬時(shí)不穩(wěn)定現(xiàn)象。即數(shù)字信號(hào)的各有效瞬間對(duì)其理想時(shí)間位置的短時(shí)間偏離，稱為抖動(dòng)。

短時(shí)間偏離是指變化頻率高于10Hz的相位變化

發(fā)送信號(hào)定時(shí)抖動(dòng)的圖解定義接收信號(hào)相位抖動(dòng)和定時(shí)抖動(dòng)相位抖動(dòng)是指?jìng)鬏斶^(guò)程中所形成的周期性的相位變化。定時(shí)抖動(dòng)是指脈碼傳輸系統(tǒng)中的同步誤差。

用數(shù)字周期來(lái)表示，即“單位間隔”，用符號(hào)UI（UnitInterval），也就是1比特信息所占有的時(shí)間間隔。

抖動(dòng)嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)誤碼和信號(hào)失真，影響通信質(zhì)量，而且傳輸碼速率越高，抖動(dòng)的影響越大

抖動(dòng)產(chǎn)生的原因

1PDH與SDH共有的抖動(dòng)源

(1)隨機(jī)性抖動(dòng)源(a)各類噪聲源(b)定時(shí)濾波器失諧

(c)完全不相關(guān)的圖案抖動(dòng)

(2)系統(tǒng)性抖動(dòng)源

(a)碼間干擾

(b)有限脈寬作用

(c)限幅器的門限漂移

(d)激光器的圖案效應(yīng)

2SDH設(shè)備特有的抖動(dòng)機(jī)理

抖動(dòng)的性能指標(biāo)

1輸入抖動(dòng)容限：輸入抖動(dòng)容限是指數(shù)字段能夠容許的輸入信號(hào)的最低抖動(dòng)限值，即加大輸入信號(hào)的抖動(dòng)值，直到設(shè)備由不誤碼到開始誤碼的這個(gè)分界點(diǎn)，此時(shí)輸入信號(hào)上的誤碼即為最大允許輸入抖動(dòng)下限。

f1f2f3f4A1A2UIf20dB/10倍頻程最大允許輸入抖動(dòng)下限表6.6輸入口對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)抖動(dòng)的最低容限

速率（kbit/s）UIp-p抖動(dòng)頻率偽隨機(jī)測(cè)試序列A1A2f1（Hz）f2（Hz）f3（Hz）f4（Hz）20481.50.2202.4k18k100k215-184481.50.2200.4k3k400k215-1343681.50.151001.0k10k800k223-11392641.50.0752000.5k10k3500k223-12輸出抖動(dòng)容限在數(shù)字段輸入信號(hào)無(wú)抖動(dòng)時(shí)，由于數(shù)字段內(nèi)的中繼器產(chǎn)生抖動(dòng)，并按一定規(guī)律進(jìn)行累積，于是在數(shù)字段輸出端產(chǎn)生抖動(dòng)。3抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性表示數(shù)字段抖動(dòng)傳遞關(guān)系TIU-T建議數(shù)字段輸出口抖動(dòng)幅度與輸入口抖動(dòng)幅度的比值的對(duì)數(shù)即為抖動(dòng)增益，該增益與抖動(dòng)頻率（即調(diào)制測(cè)試信號(hào)的正弦信號(hào)頻率）的關(guān)系稱為抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性。不大于1dB

表6.7輸出抖動(dòng)容限

碼速（kbit/s）HRDS長(zhǎng)度（km）數(shù)字段最大抖動(dòng)測(cè)試濾波器帶寬A1（f1~f4）（UI）A2（f3~f4）（UI）低截止頻率高截止頻率f1（Hz）f2（KHz）f4（KHz）2048500.750.220181008448500.750.220340034368500.750.1510010800343682800.750.15100108001392642800.750.075200103500抖動(dòng)性能的測(cè)試方法

（一）輸入抖動(dòng)容限的測(cè)試

光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)光中繼器輸入抖動(dòng)容限測(cè)試圖抖動(dòng)檢測(cè)儀正弦信號(hào)發(fā)生器誤碼檢測(cè)計(jì)數(shù)器發(fā)送誤碼儀123K1K2光接收機(jī)光發(fā)射機(jī)布線電纜測(cè)試方法(1)開關(guān)K1置1、K2至2，由誤碼儀送出規(guī)定傳輸比特率、碼型和長(zhǎng)度為2N-1的偽隨機(jī)碼測(cè)試信號(hào)（N的取值與測(cè)試平均發(fā)送光功率時(shí)相同），誤碼儀接受部分監(jiān)視平均誤碼率。(2)正弦信號(hào)發(fā)生器輸出的低頻信號(hào)加于誤碼儀發(fā)送端，調(diào)制偽隨機(jī)碼測(cè)試信號(hào)，造成數(shù)字段輸入信號(hào)（即為布線電纜）產(chǎn)生抖動(dòng)，固定低頻信號(hào)頻率后，逐漸加大低頻信號(hào)的幅度直至出現(xiàn)零星誤碼，在稍微減小低頻信號(hào)的幅度使零星誤碼消失，等待60秒仍不出現(xiàn)誤碼。(3)將開關(guān)K1置3，用抖動(dòng)測(cè)試儀測(cè)出此時(shí)的抖動(dòng)數(shù)值，即為此頻率下的輸入抖動(dòng)容限值（峰-峰值）。(4)改變低頻信號(hào)頻率（即抖動(dòng)頻率），變化范圍按表6.6要求，重復(fù)(2)、(3)步驟，逐頻率測(cè)量，最后得出輸入抖動(dòng)與抖動(dòng)頻率關(guān)系，與表6.6和圖6.4進(jìn)行比較，在曲線之上認(rèn)為合格。(5)在規(guī)定的允許比特率容差內(nèi)，選擇最大正偏差和最大負(fù)偏差時(shí)的速率，分別重復(fù)。（二）輸出抖動(dòng)容限的測(cè)試

測(cè)試原理圖與上圖相同，只是不接正弦信號(hào)發(fā)生器。誤碼儀發(fā)送部分送出無(wú)抖動(dòng)的偽隨機(jī)碼測(cè)試信號(hào)，將開關(guān)K2的2端與開關(guān)K1的3端相接，由抖動(dòng)測(cè)試儀就可讀出輸出抖動(dòng)峰-峰值，由于是環(huán)回測(cè)試，數(shù)字段的輸出抖動(dòng)為該讀數(shù)的一半，其值應(yīng)小于表6.7中的容限才算合格。

（三）抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性的測(cè)試

測(cè)試方法：(1)開關(guān)K1與3端相連，送相應(yīng)序列的偽隨機(jī)碼測(cè)試信號(hào)，將正弦信號(hào)發(fā)生器的頻率置于10Hz，并加大其輸出幅度，使此時(shí)的抖動(dòng)值Jinp-p(抖動(dòng)測(cè)試儀的讀數(shù)，即數(shù)字段的輸入抖動(dòng)值)為1UI左右。(2)將開關(guān)K