4 Định thời và Đồng bộ (Timing and Synchronization)
4.3.4 Định nghĩa một số thuật ngữ được sử dụng
Rung pha (Jitter) : Là sự biến đổi ngắn hạn của thời điểm cú ý nghĩa của tớn hiệu số so với vị trớ lý tưởng theo thời gian.
Trụi pha (wander) : Là sự biến đổi dài hạn của thời điểm cú ý nghĩa của tớn hiệu số với vị trớ lý tưởng theo thời gian.
Trượt (slip) : Là sự lặp lại hay mất đi cỏc cụm bit trong luồng bit số do sự khụng đồng nhất giữa tốc độ đọc và tốc độ ghi dữ liệu tại bộ nhớ đệm.
Phase hits : là sự thay đổi đột ngột, khụng kiểm soỏt được về pha của tớn hiệu số được phỏt đi. Nú xuất hiện một cỏch ngẫu nhiờn và kộo dài trong khoảng thời gian rất ngắn (vài phần giõy)
Một cỏch hiểu khỏc về Jitter và wander là tưởng tượng một tớn hiệu số biến đổi liờn tục vị vị trớ của nú theo thời gian bằng việc di chuyển tiến lờn phớa trước và lựi lại phớa sau so với nguồn đồng hồ lý tưởng (xem Hỡnh 4.7). Trong thực tế, trụi pha và rung pha của một tớn hiệu số tương đồng với hoạt động điều chế pha của tớn hiệu đồng hồ dựng để tạo dữ liệu (Hỡnh 4.7). Trong tỡnh huống thực tế, đương nhiờn là rung pha gồm một dải rộng cỏc tần số với cỏc biờn độ khỏc nhau.
Cả rung pha và trụi pha đều cú cựng một biờn độ: Tớn hiệu bị di pha là bao nhiờu - và một tần số: tớn hiệu di pha nhanh chậm như thế nào? Rung pha được định nghĩa trong tiờu chuẩn ITU-T G.810 là sự biến đổi pha cú thành phần tần số lớn hơn hay bằng 10 Hz trong khi trụi pha được định nghĩa là sự biến đổi pha với tốc độ nhỏ hơn 10 Hz (Hỡnh 4.8).
Hỡnh 4.7: Sự biến đổi pha giữa hai tớn hiệu
Hỡnh 4.8: Phạm vi tần số của rung pha và trụi pha theo G.810
Đơn vị đo rung pha
Rung pha thường được chỉ định và đo mức biờn độ pha lớn nhất trong một hay nhiều băng tần đo. Một giao tiếp cú thể được chỉ định sử dụng nhiều băng tần đo khỏc nhau do ảnh hưởng của rung pha phụ thuộc vào tần số cũng như độ lớn của nú.
Độ lớn của rung pha được chỉ định theo đơn vị UI (khoảng đơn vị), theo đú 1 đơn vị UI của rung pha tương đương với độ rộng của một bit dữ liệu bất chấp tốc độ dữ liệu là bao nhiờu. Vớ dụ, một tớn hiệu ITU-T E-1 tốc độ 2,048 Mbit/s cú UI=488 ns trong khi đú với một tớn hiệu SDH tốc độ 155,52 Mbit/s cú UI=6,4 ns.
Độ lớn của rung pha thường được lấy giỏ trị đỉnh - đỉnh chứ khụng lấy giỏ trị trung bỡnh bỡnh phương. Vỡ vậy, đối với một thiết bị mạng, giỏ trị đỉnh của rung pha gõy ra lỗi bit.
Tuy nhiờn, giỏ trị trung bỡnh bỡnh phương RMS thường hữu ớch trong việc thiết lập mụ hỡnh đặc tớnh tớch lũy rung pha trong cỏc hệ thống đường truyền dài cú sử dụng cỏc thiết bị như cỏc bộ lặp SDH.
Đơn vị đo trụi pha
Đo trụi pha đũi hỏi nguồn tham khảo "trụi tự do", khi so sỏnh tương đối với nú, trụi pha của một tớn hiệu được xỏc định. Bất kỳ một nguồn tham khảo sơ cấp PRC nào cũng cú thể được sử dụng làm tham khảo cho phộp đo này vỡ nú cú độ ổn định dài hạn tốt hơn hoặc bằng 10−11 và độ ổn
4.3. ĐỒNG BỘ MẠNG 113
định ngắn hạn tốt. Một PRC thường là một đồng hồ cesium hoặc cú thể là một nguồn từ GPS. Do nú liờn quan tới cỏc tần số thấp trong thời gian dài, cỏc dữ liệu bị trụi cú thể chứa đựng hàng giờ thụng tin về pha. Tuy nhiờn những biến đổi quỏ độ về pha rất quan trọng nờn phõn tớch thời gian là cần thiết. Vỡ vậy để đưa ra thước đo chất lượng đồng bộ thi ba tham số đó được định nghĩa và được sử dụng để chỉ ra cỏc mức giới hạn về chất lượng hoạt động.
• Sai số khoảng thời gian TIE (trụi pha tớnh theo ns)
• Sai số khoảng thời gian tối đa MTIE (quan hệ tới giỏ trị trụi đỉnh - đỉnh)
• Độ lệch thời gian TDEV (trụi tớnh theo giỏ trị trung bỡnh bỡnh phương RMS)
TIE được định nghĩa là sự biến đổi đỉnh-đỉnh pha của tớn hiệu số được đo so với một tớn hiệu tham khảo trong khoảng thời gian quan sỏt. TIE theo qui ước được đặt về 0 khi bắt đầu chu kỳ đo T. Vỡ vậy TIE cho sự thay đổi về pha kể từ khi phộp đo bắt đầu . Một vớ dụ về đo TIE được cho trờn Hỡnh 4.9. Xu hướng tăng là do độ lệch tần số vào khoảng 1ns/10s hay10−10trong trường hợp này.
Hỡnh 4.9:Vớ dụ về đo trụi pha
MTIE là thước đo trụi pha đặc trưng cho độ lệch tần số và thời gian quỏ độ pha. Nú là một hàm của khoảng thời gian quan sỏt
MTIE: là sự biến đổi đỉnh đỉnh lớn nhất của TIE trong bất cứ khoảng thời gian quan sỏt nào.
t. Định nghĩa chức năng được cho trờn Hỡnh 4.10
Hỡnh 4.10:Định nghĩa chức năng của MTIE
Để tớnh toỏn MTIE trong khoảng thời gian quan sỏt t nào đú từ phộp đo TIE thỡ một cửa sổ với độ rộng thời gian t được di chuyển dọc theo toàn bộ khoảng thời gian của dữ liệu TIE, ghi
lại cỏc giỏ trị đỉnh. Giỏ trị đỉnh là MTIE(t) tại giỏ trị t đú. Quỏ trỡnh này được lặp lại cho mỗi khoảng t mong muốn.
Vớ dụ chỉ ra trờn Hỡnh 4.9 chỉ ra độ dài cửa sổ lả 20 giõy được đặt tại một vị trớ nào đú. Giỏ trị TIE đỉnh-đỉnh cho cửa sổ đú là 4ns. Tuy nhiờn khi cửa sổ 20 giõy đú được di chuyển dọc theo toàn bộ chu kỳ đo thỡ giỏ trị lớn nhất của TIEpp (đỉnh-đỉnh) lại là 11 ns (khoảng 30 s kể từ khi bắt đầu phộp đo).
Vỡ vậy MTIE(20)=11 ns.