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    l C S3 3 .0 4 0 .3 0 M1 5 囝雪 中华人民共和国国家标准 G B /T15 8 3 8 - - 2 0 0 8 代替G B /T1 5 8 3 8 1 9 9 5 数字网中交换设备时钟性能 测试方法 2 0 0 8 1 0 - 0 7 发布 T e s tm e t h o d sf o rt h ep e r f o r m a n c e s o fs w i t c h i n ge q u i p m e n tc l o c k si nd i g i t a ln e t w o r k 2 0 0 9 0 4 - 0 1 实施 宰瞀髁鬻瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会Ⅸ1 9 目次 前言??????????????????·· 1 范围??????·??????????? 2 规范性引用文件????????????· 3 缩略语?????????????·??? 4 频率准确度?????????????? 5 牵引入/牵引出范围??????????? 6 漂移产生??????????????? 7 抖动产生???????????????· 8 抖动/漂移输入容限???????????· 9 抖动/漂移传递特性????????·??? 1 0 保持性能??????????????· 1 1 相位瞬变/相位不连续性?·???????· 1 2 监测、告警和控制功能检测???????一 附录A 规范性附录使用仪表的主要性能要求 附录B 资料性附录 测试参数定义????·· G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 Ⅱ1 1 1 l 2 哇5 6 8 O 2 3 6 8 刖昌 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 本标准参照I T uTG .8 1 0 同步网的定义和术语、G .8 1 2 适用于同步网节点从钟的定时要求和 G .8 2 3 { 以20 4 8k b i t /s 系列等级为基础的数字网内抖动和漂动的控制,对G B /T1 5 8 3 8 - - 1 9 9 5 进行 修订。 本标准代替G B /T1 5 8 3 81 9 9 5 { 数字同步网中交换设备时钟性能的测试方法。 本标准对G B /T1 5 8 3 8 1 9 9 5 的主要修订内容如下 a 标准名称修改为“数字网中交换设备时钟性能的测试方法”; b 参照1 T U T 建议G .8 1 2 和G .8 2 3 ,以及Y D /T 1 0 1 11 9 9 9 ,对所有测试项目提出了一套完整 的新的测试方法,并作为基准测试方法; c 原标准中的测试方法作为替代测试方法保留; d 原标准中第1 章“主要内容与适用范围”修改为第1 章“范围”; e 原标准中第2 章“引用标准”修改为第2 章“规范性引用文件”; f 增加了第3 章“缩略语”; g 根据Y D N0 6 51 9 9 7 ,增加了第4 章“频率准确度”; h 原标准中附录A “本标准中各测试配置使用仪表的主要性能要求 补充件 ”修改为附录A 规 范性附录 “使用仪表的主要性能要求”,并根据所提出的新的测试方法,对附录A 作了相应 补充; i 根据I T U T 建议G .8 1 0 ,增加了附录B 资料性附录 “测试参数定义”。 本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由中国通信标准化协会负责归口。 本标准主要起草单位信息产业部电信研究院。 本标准主要起草人汪建华、徐一军、胡昌军。 本标准于1 9 9 5 年首次发布,本次为第一次修订。 Ⅲ 数字网中交换设备时钟性能 测试方法 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 1 范围 本标准规定了数字程控交换设备时钟的频率准确度、牵引范围、抖动/漂移产生、抖动/漂移输入容 限、抖动/漂移传递特性、保持特性、相位瞬变/相位不连续性等性能的测试方法,以及监测、告警和控制 功能的检测方法。 本标准适用于数字程控交换设备时钟。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 G B /T7 6 1 12 0 0 1 数字网系列比特率电接口特性 3 缩略语 下列缩略语适用于本标准。 M T I EM a x i m u mT i m eI n t e r v a lE r r o r 最大时间问隔误差 S T M - N S y n c h r o n o u sT r a n s p o r tM o d u l e ,L e v e lNN 阶同步传送???T D E V T i m eD e v i a t i o n 时间偏差 U IU n i tI n t e r v a l 单位时间间隔 4 频率准确度 4 .1 指标要求 对于二级转接交换设备时钟,其频率准确度应优于±4 .0 E7 。 对于三级本地交换设备时钟,其频率准确度应优于土4 .6 E 一6 。 4 .2 测试原理图 频率准确度测试原理图如图1 所示。 图1频率准确度测试原理图 4 .3 测试方法及结果 1 按图2 连接,在被测交换设备重新上电且时钟处于自由运行状态后,开始测量。 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 图2 频率准确度测试 2 设置通用计数器以0 ,0 1H z 即i 0 0s /抽样值 的抽样率测量频率。 3 连续测量1 00 0 05 ,计算频率偏差的平均值。 4 测试结果应满足4 .1 规定的要求。 5 牵引入/牵引出范围 5 .1 指标要求 对于二级转接交换设备时钟,其最小牵引人/牵引出范围为1 4 .0 E - 7 。 对于三级本地交换设备时钟,其最小牵引人/牵引出范围为土4 .6 1 7 ;- 6 。 5 .2 测试原理图 牵引人/牵引出范围测试原理图如图3 所示。 图3 牵引入和牵引出范围测试原理图 5 .3 测试方法及结果 5 .3 .1 基准测试方法 1 按图4 连接,在被测交换设备处于锁定状态至少2h 之后,开始测量,步骤2 ~6 测量牵引出 范围,步骤7 ~1 1 测量牵引入范围。 2 图4 牵引入和牵引出范围测试 甲 2 设置通用计数器以1H z 即1s /抽样值 的抽样率测量输出信号的频率。 3 将频率综合仪的频偏根据被测时钟类型的不同,可以1 .0 E9 或1 .0 E 一8 或1 .0 E7 的步长,每 隔1 5m i n 调一次。 每改变一次频率综合仪的频偏,至少连续测量10 0 0S ,从通用计数器上可读出输出信号频偏 已经跟踪上输入信号频偏。 当正向调至被测交换设备不再跟踪输入频偏并进人保持工作状态时,记录进入保持工作状态 之前从通用计数器上读出的输出信号频偏即为所要求的正向牵引出范围。 重复步骤1 ~5 的方法,可以得到反向牵引出范围。 在正向使时钟牵出并进入保持工作状态或人工使时钟进入保持工作状态至少2h 之后,开始 测试。 设置通用计数器以1H z 即1s /抽样值 的抽样率测量输出信号的频率。连续测量l0 0 0S 。 一步反向设置频率综合仪输出信号的频偏为正向所牵出的频偏。 观察被测交换设备的工作状态和测试数据,在10 0 0s 内被测设备应跟踪输入信号并进入锁 定状态,此时得到反向牵引入范围,否则减小频率综合仪输出信号的频偏,重复8 ~1 0 。 重复步骤7 ~l o 的方法,可以得到正向牵引入范围。 测试结果应满足5 .1 规定的要求。 5 .3 .2 替代测试方法 1 按照图5 所示的测试配置组成测试电路。 图5 牵引入范围测试配置图 2 同步首先使被测交换设备时钟接受基准时钟源同步。 3 牵引通过改变频率综合仪的输出频率使输入到被测交换设备时钟的频率变化。 在相对输入频率标称值20 4 8k H z 的正频偏方向改变频率。对于二级转接交换设备时钟,频率变 化量为0 .8 1 92H z ;对于三级本地交换设备时钟,频率变化量为9 .4 2 08H z 。被测交换设备时钟仍应 处于同步状态。用计数器监测至少2h 。 按照上述过程,在相对输入频率标称值20 4 8k H z 的负频偏方向改变频率。 测得牵引入范围是否符合指标要求。 将测量过程记人表1 。 表1牵引入范围测试记录表 正偏差负偏差 时间 厶| { H Z 输出频率时间&f { H z输出频率 D ∞ D “ 曲”加 U 化 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 6 漂移产生 6 .1 指标要求 在跟踪理想输入频率基准的情况下,对任何大于1 0 0s 的周期内,转接交换设备时钟、本地交换设 备时钟输出端的最大时间间隔误差 M T I E 应不超过lp s ;对于时间偏差 T D E V 限值有待进一步研 究。M T I E 和T D E V 限值如表2 和表3 所示。 表2 转接交换和本地交换设备时钟漂移产生 M T I E M T I E 限值/n s观察时间r /s F F So .0 5 i 0 0 F F S F o rf u r t h e rs t u d y 需进一步研究。 表3 转接交换和本地交换设备时钟漂移产生 T D E V T D E V 限值/n s观察时问r /sI F F S o .1 r 1 0o o ol I F F S F 。rf u r t h e rs t u d y 需进一步研究。 l 图6 漂移产生测试原理圉 6 .3 测试方法及结果 6 .3 .1 基准测试方法 1 按图7 连接,在被测设备处于锁定状态2 4h 之后,开始测量。 2 3 4 午.E 2 0 4 8 k b i t /s .竺鲨。甲 图7 漂移产生测试 设置漂移分析仪以3 0H z 即0 、0 3 3s /抽样值 的抽样率测量相位。 连续测量4 0 0s 。 得到0 .0 3 3s ~4 0 0sM T I E 曲线和0 .0 3 3s ~1 3 3sT D E V 曲线,取0 .1s ~1 0 0sM T I E 曲线 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 和0 .1s ~3 0ST D E V 曲线。 5 设置漂移分析仪以0 .1H z 即1 0s /抽样值 的抽样率且通过一个等效1 0H z 单极点低通滤波 器测量相位。 6 连续测量1 2 00 0 0S 。 7 得到l os ~1 2 00 0 0S M T I E 曲线和1 0s ~4 00 0 0S T D E V 瞌线,取2 0 0s ~3 00 0 0s M T I E 曲 线和6 0s ~1 00 0 0sT D E v 曲线。 8 由4 、7 可得到0 .1s ~3 00 0 0s 的M T I E 及0 .1s ~1 00 0 0S 的T D E V 曲线。 9 测试结果应满足6 .1 规定的要求。 6 .3 .2 替代测试方法 此方法应在被测交换设备的监测点进行M T I E 测量。 1 按照图8 所示测试配置组成测试电路。 2 选用调制域分析仪的时间域测量功能进行测量。 3 使被测交换设备时钟接受基准时钟源同步。 4 在选择的测量周期内,用调制域分析仪测量在观察时问内的最大时间间隔误差。 图8 漂移产生测试配置图 7 抖动产生 7 .1 指标要求 在锁定理想输入参考信号的情况下,当通过一个折角频率分别为2 0H z 和1 0 0k H z 的单极点带通 滤波器进行测量时,以6 0S 为测量间隔,在20 4 8k H z 和20 4 8k b i t /s 同步输出接口产生的固有抖动峰 峰值应不超过0 .0 5U I 。 7 .2 测试原理图 抖动产生测试原理图如图9 所示。 一如果抖动测量仪表能接收外部同步基准信号,就连接此线 图9 抖动产生测试原理图 7 .3 测试方法及结果 1 按图1 0 连接,在被测设备处于锁定状态2h 之后,开始测量。 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 20 4 8k b i t /sI 20 4 8k b W s I ?一 如果抖动测试仪能接收外部同步基准信号,就连接此线· 图1 0 抖动产生测试 2 设置抖动测试仪测量带宽为2 0k H z ~1 0 0k H z ,测量时长为6 0s ,对交换设备的20 4 8k b i t /s 输出信号进行测量。 3 记录下峰一峰抖动值。 4 重复步骤2 、3 ,选择不同的输出接口至少测试3 次。 5 取3 次测试中最大值。 8 抖动/漂移输入容限 8 .1 指标要求 在20 4 8k b i t /s 接口的输人口,输人数字信号抖动和漂移的最低容限值应符合表4 和图1 1 中的 规定。 当输人数字信号中加入该抖动/漂移最低容限限值时,数字交换设备时钟不应引起 任何告警; 参考倒换; 一 进入到保持工作状态。 表4 转接交换和本地交换设备时钟抖动/漂移最低输入容限 限值\参数 输人数字信号抖动和调制数字信号使之产生抖动和漂移的正弦信号频率值 测试用 、\\ 漂移幅度峰一峰值/u i 数字信号抖动和漂移频率 伪随机 比特率、、心 序列 A oA l A 2 ,。/H zf 。/H z,2 /k H z /k H z } t /k H z 20 4 8k b i t /s 3 6 .9 2 1 5 1 1 .50 .21 .2 1 0 5 2 02 .41 81 0 0 1 8p s A o 3 69 1 0 1 A l 1 .5 1 』2 O2 1 0 31 0 41 0 s | zk|x 2 .4 l d t z1 8k H z1 0 0k H z 抖动/漂移额事, 对教坐标 /t t z 图1 1最大允许输入抖动和漂移的最低容限 一j\馨剥鞯韶v越罂饕麟\稃霭彗.学 O Z ㈣2 O 5 , 旷厶n2 8 .2 测试原理图 输入抖动/漂移容限测试原理图如图1 2 所示。 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 E ~一一[ r 日■; 图1 3 输入抖动/漂移容限测试 2 按标准要求设置抖动/漂移发生器产生的正弦抖动/漂移的频率及幅度。 3 观察被测交换设备工作状态,在1 0r a i n 内,被测交换设备输人口应不产生任何告警或状态变 化并处于正常跟踪状态。 4 在表4 中给出的频率范围内,重复步骤2 、3 1 2p .H z 3 6 .9U 1 、2 0H z 1 .5U I 、2 .4k H z 1 5 个频率点进行观察。 逐点对所要求的频率点进行观察。至少选择 5U I 、1 8k H z 0 .2 0U I 、1 0 0k H z 0 .2 0U I 5 测试结果应满足8 .1 规定的要求。 8 .3 .2 替代测试方法 1 按照图1 4 所示的测试配置组成测试电路。 2 使被测交换设备时钟接受基准时钟源同步。在多通道示波器上显示的输入20 4 8k H z 与输出 20 4 8k H z 波形之间的相对位置不再变化时,表示时钟已同步于基准时钟源。 3 使数字信号发生器发送一个伪随机序列 2 “一1 ,并将此序列送入一个6 4k b i t /s 通路。 4 在交换设备中建立一条半永久连接通路。 5 在选定通路的输出端测量比特误码,检验已建立的连接是否有误码出现??疾饬渴?,观测 1 5m i n ,误码秒应该为0 。 6 以正弦信号做抖动/漂移调制信号,按照表4 所列数值调整输入抖动/漂移的频率和幅度,用数 字信号接收器观测误码是否出现。 7 丁 ] G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 9 抖动/漂移传递特性 图1 4 输入抖动/漂移容限测试配置图 9 .1 指标要求 传递特性规定了交换设备输出端的抖动/漂移与输入端的抖动/漂移之问的关系,其模板如图1 5 所 示。它类似一个低通滤波器的限值范围,其最大增益为0 .2d B ,在0 .1H z 处有一转折点,斜率为6d g /o c t 。 对其模板的高频 抖动 部分不作规定,但是,在1 0 0H z 以上,应当提供足够的衰减。 兽 利 骜 02//////////, №, ”V / 频靴1 2 钐 ◇6 。向“ 图1 5 抖动/漂移传递特性模板 9 .2 测试原理图 抖动/漂移传递特性测试原理图如图1 6 所示。 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 图1 6 抖动/漂移传递特性测试原理图 9 .3 测试方法及结果 9 .3 .1 基准测试方法 1 按图1 7 连接,在被测交换设备处于锁定状态2h 之后,开始测量。 图1 7 抖动/漂移传递特性测试 2 按标准要求设置抖动/漂移发生器产生的正弦抖动/漂移的频率及幅度。 3 观察被测交换设备工作状态,在1 0r a i n 内,被测交换设备输入口应不产生任何告警或状态变 化并处于正常跟踪状态。 4 在表4 中给出的频率范围内,重复步骤2 、3 ,逐点对所要求的频率点进行观察。至少选择 1 2 ”H z 3 6 .9U I 、1 01 3 2 H z 8 .6U I 、1 0 0n l H z 5 .oU I 、2 0 0m H z 4 .2U I 、4 0 0I n H z 3 .8U D 、1H z 2 .9U I 、2H z 2 .5U I 、2 0H z 1 .5U I 、1 0 0H z 1 .5U I 9 个频率点进行 观察。 5 测试结果应满足8 .1 规定的要求。 9 .3 .2 替代测试方法 1 按照图1 4 所示的测试配置组成测试电路。 2 选定测试用伪随机序列 2 “一1 ,并使测试序列数字信号工作于待测输人口标称速率 20 4 8k b i t /s ,抖动调制器对其相位调制量为零。 3 使被测交换设备接受基准时钟源同步。在多通道示波器上显示的输入20 4 8k b i t /s 与输出 20 4 8k b i t /s 波形之间的相对位置不再变化时,表示时钟已同步于基准时钟源。 4 以正弦信号做抖动调制信号,使测试数字信号产生相位抖动。 在输入抖动大于 等于 1H z 时,可以直接使用抖动发生器和抖动测试仪进行测量。 在输人抖动和漂移小于1H z 时,由频率综合仪产生的小于1H z 的正弦信号送往抖动发生器的外 调制Q ,调整频率综合仪的电平,使加到20 4 8k b i t /s 信号的抖动和漂移达到表1 所列数值。在多通道 示波器上读取输入20 4 8k b i t /s 波形与输出20 4 8k b i t /s 波形相对于基准信号的最大摆动幅度 u I 。 将测量值和计算结果记人表5 中。 9 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 表5 转接交换和本地交换设备时钟抖动/漂移传递特性测试结果 输入抖动/漂移 输人抖动/漂移幅度最大输出抖动/漂移幅度 增益/a B 频率/H z U IU 1 0 .0 18 .641 9 7 0 .1524 4 0 0 .24 .2 20 5 0 0 .43 .617 5 7 l2 .914 1 5 Z2 .512 2 0 1 0 保持性能 1 0 .1 指标要求 在保持工作状态,时钟的输出在任何s 秒周期内的M T I E 不应超过下列限值 对于S ≥1 0 0 M T I E s 一■s 1 /2 b S 2 c ] n s 参数n 、b 、c 的取值如表6 所示。 表6 参数a 、b 、c 取值表 ~~~\ 时钟等级 参数\\\ 二级转接交换设备时钟三级本地交换设备时钟 o .5 0 ‘l O .o o o 1 .16 E5 6 62 .3 0 E4 。 5 .8 0 E - 6 。 10 0 010 0 0 a 相当于初始频率偏差5 .0 El O 。 b 相当于频率偏移为1 .0 E - 9 /无。 c 相当于频率偏移为5 .0 E 一1 0 /天。 d 相当于初始频率偏差1 .0 E8 。 e 相当于频率偏移为2 .0 E - 8 /天。 1 0 .2 测试原理图 保持性能测试原理图如图1 8 所示。 l O 图1 8 保持性能测试原理图 G B /T15 8 3 8 - - 2 0 0 8 1 0 .3 测试方法及结果 1 0 .3 .1 基准测试方法 1 按图1 9 连接,在被测交换设备处于锁定状态2 4h 之后,开始测量。 E ] _ { i 。 .【] . IJ 图1 9 保持性能测试 2 设置通用计数器以0 .0 1H z 即1 0 0s /抽样值 的抽样率测量频率。 3 在T - - Os 时,断掉被测交换设备的定时输入信号,使其时钟进入保持状态。 4 在T0s 至1 0 0s 间,输出口的相位变化应满足1 1 .i 规定的相位瞬变/相位不连续性要求,并 参考1 1 .3 的测试方法对输出口相位瞬变/相位不连续性进行测试。 5 在T - - 1 0 0s 后开始保持特性的测试,连续测试3 天,得到频率变化曲线。 6 测试结果应满足1 0 .1 规定的要求。 1 0 .3 .2 替代测试方法 1 0 .3 .2 .1 参数Ⅱ的测量 用初始频率偏差来度量参数n 。 1 按照图2 0 所示测试配置组成测试电路。 2 使被测交换设备接受基准时钟源同步。 3 使其时钟工作于保持工作状态。在保持工作状态工作Z 0r a i n 后,在被测交换设备的时钟监测 点用计数器测量被测时钟频率,o ,计数器的取样时间置于1 0 0s 。 4 计算初始频率偏差 初始频率偏差一 f of /f ,为时钟监测点频率标称值。 1 0 .3 .2 .2 参数b 的测量 用频率偏移率来度量参数b 。 1 按照图2 0 所示测试配置组成测试电路。 图2 0 保持性能测试配置图 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 2 在1 0 .3 .2 .1 测试的基础上,测量频率值,每次测量的间隔为1 2h 。每次测量时,计数器的取样 时间为1 0 0S ,依次测得1 5 个频率值。用最小二乘法计算频率偏移率。 3 在设备正常工作的环境温度下测试,并记录测试温度。 1 0 .3 .2 .3 参数c 的测量 参数c 的测量与6 .3 .2 相同。 根据参数n 、6 、c 的测试结果,使用1 0 .1 中的M T I E 公式计算保持性能的M T I E ,其结果应满足 1 0 .1 规定的要求。 1 1 相位瞬变/相位不连续性 1 1 .1 指标要求 对时钟进行的不经常的内部操作 例如,主备时钟板卡倒换 或者重新安排 例如,同步链路倒换 , 应满足 1 在2 “U I 内的任何时间,相位变化应不超过1 /8U I 。 2 在大于或等于2 “U I 时间,每个2 ”U I 间隔内的相位变化应不超过1 /8U I ,并且漂移总量不 超过1p s 。 1 1 .2 测试原理图 相位瞬变/相位不连续性测试原理图如图2 l 所示。 圈2 1相位瞬变/相位不连续性测试原理图 1 1 .3 测试方法及结果 1 1 .3 .1 基准测试方法 1 按图2 2 连接,在被测交换设备处于锁定状态2h 之后,开始测量。 1 Z 图2 2 相位瞬变/相位不连续性测试 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 2 设置漂移分析仪以1H z 即1s /抽样值 的抽样率测量相位。设置时问间隔分析仪以 20 0 0H z 即0 .5m s /抽样值 的抽样率且通过一个等效1 0H z 单极点低通滤波器测量相位。 3 在T 0s 时,漂移分析仪开始测量,连续测量31 0 0s ,得到1s ~30 0 0sM T I E 曲线,取1 0s ~ 10 0 0sM T I E 曲线。 4 在T 0s 时,时间间隔分析仪开始测量,连续测量1 0 0s ,得到0 .0 0 05s ~1 0 0sM T I E 曲线, 取0 .0 0 1s ~5sM T I E 曲线。 5 在T - - 1 0s 时,进行输入信号倒换的操作 例如,人工切断直接来自测试基准的输入信号,使被 测交换设备跟踪于频率综合仪产生的定时信号,或者人工切换主备时钟板卡 。 6 在完成一次测量后,被测交换设备至少应处于锁定状态2h ,重复步骤2 ~5 ,再进行一次相 位瞬变/相位不连续性测试。 7 测试结果应满足1 1 .1 规定的要求。 1 1 .3 .2 替代测试方法 此项测量应在被测交换设备的监测点进行。 1 按照图2 3 所示测试配置组成测试电路。 2 利用调制域分析仪的时间域测量功能进行测量。 3 使被测交换设备接受基准时钟源同步。 4 通过软 硬 件操作,完成与交换设备相连的主、备用输入参考倒换,在倒换的同时开始计算时 问。在调制域分析仪观测相位瞬变/相位不连续性,并打印输出。 5 在主、备用时钟倒换的情况下,重复1 ~4 项。 图2 3 相位瞬变/相位不连续性测试配置圈 1 2 监测、告警和控制功能检测 1 2 .1 滑码告警 1 2 .1 .1 指标要求 对于任何输入20 4 8k b i t /s 数字信号,每2 4h 发生4 次滑码时产生非紧急告警;每2 4h 发生2 5 5 次 滑码时产生紧急告警。 1 2 .1 .2 检测方法 1 按照图2 4 所示测试配置组成测试电路。 13 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 2 使数字交换设备的时钟工作在自由运行状态,用电子计数器测量该时钟的频率。据此,分别计 算使交换设备2 4h 发生4 次滑码和2 4h 发生滑码≥2 5 5 次时,应当加到交换设备信息输入口 的输入信息的频率准确度。按照计算结果,调节频率综合仪使之达到所要求的频率准确度。 在交换设备的工作报告中观察2 4h 发生4 次滑码时是否产生非紧急告警,2 4h 发生滑码 ≥2 5 5 次时是否产生紧急告警。 图2 4 滑码告警测试配置图 1 2 .2 输入参考信号丢失或错帧告警 1 2 .2 .1 指标要求 二级转接交换设备时钟或三级本地交换设备时钟丢失输人参考信号1 0m i n 或连续产生错帧 1 0r a i n 产生非紧急告警;丢失输入参考信号2 4h 或连续产生错帧2 4h 产生紧急告警。 1 2 .2 .2 检测方法 1 按照图2 5 所示测试配置组成测试电路。 2 断开输入参考信号1 0m i n 之后,交换设备应产生非紧急告警,2 4h 之后应产生紧急告警。 3 仍按图2 5 组成测试电路,通过操作使数字信号发生器产生错帧,i 0m i n 之后,交换设备应产 生非紧急告警,2 4h 之后,应产生紧急告警。 图2 5 输入参考信号丢失或错帧测试配置图 1 2 .3 输入频率基准故障或降质告警 1 2 .3 .1 指标要求 在三级本地交换节点,若输入频率基准之一发生故障或降质 △,/,≥2 .0 E - 8 应该产生非紧急告 警。若全部输入频率基准发生故障或降质 △,/,≥2 .0 E8 应该产生紧急告警。 1 2 .3 .2 检测方法 1 按照图2 6 所示测试配置组成测试电路。 2 使被测交换设备时钟接受基准时钟源同步。 3 调节频率综合仪,使交换设备的输入频率基准之一发生降质 A f /f ≥2 .o E8 ,交换设备应产 生非紧急告警。 1 } 一~踟P 被铡交换 测试基准 设备 { } ?~靴卜 图2 6 输入频率基准故障或降质测试配置图 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 4 使交换设备的所有输入频率基准发生降质 △,/,≥2 .0 E8 ,交换设备应产生紧急告警。 1 2 .4 锁相环调节范围临界告警 1 2 .4 .1 指标要求 由于老化而导致固有的时钟频率偏离锁相环的控制范围 控制信号超出时钟调节范围的四分之三 时产生告警。 1 2 .4 .2 检测方法 1 按照图2 5 所示测试配置组成测试电路。 2 查明锁相环的调节范围。 3 使被测交换设备时钟接受基准时钟源同步。 4 调节频率综合仪,使其输出频率的偏离程度达到并超过调节范围的四分之三时,交换设备应产 生告警。 1 2 .5 工作状态监视 1 2 .5 .1 指标要求 交换设备应具有以下监视功能 1 时钟工作状态,即快捕、跟踪、保持和自由运行。 2 在用输入参考信号。 3 在用时钟 板卡 。 4 上一次输入参考信号的倒换时间。 5 输人参考信号的错帧率 错帧次数/h 或m i n 。 6 人为强制状态显示。 7 相位变化达到或超过规定限值的次数。 1 2 .5 .2 检测方法 在网管中心或本地维护终端上检查交换设备是否能提供1 2 .5 .1 规定的项目进行监测,或者在交换 设备上给出可见的显示信号。 1 是否可查询其时钟工作状态,即快捕、跟踪、保持和自由运行。 2 是否显示在用输入参考信号。 3 是否显示在用时钟 板卡 。 4 是否显示上一次输入参考信号的倒换时间。 5 是否显示输人参考信号的错帧率 错帧次数/h 或m i n 。 6 是否显示人为强制状态。 7 是否显示相位变化达到或超过规定限值次数。 1 2 .6 控制功能 1 2 .6 .1 指标要求 在本地维护终端上或网管中心应可实施下列人工控制功能。 1 选择时钟工作状态 快捕、跟踪和保持 。 2 倒换时钟。 3 倒换输入参考。 4 启动/关闭自动倒换。 1 2 .6 .2 检测方法 在网管中心或本地维护终端上检查交换设备是否能接受1 2 .6 .1 规定项目的控制。除此之外,还应 检查 1 交换设备时钟单元的自检、诊断和适用于维护的功能。 2 交换设备时钟单元用于诊断、维护的软件是否能根据实际需要进行修改。 15 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 附录A 规范性附录 使用仪表的主要性能要求 A .1 测试基准时钟源 1 频率准确度±2 .0 E - 1 2 。 2 频率重现性±5 .0 E1 3 。 3 频率稳定度2 .0 E 一1 3 /天 包括环境影响 。 4 温度特性±1 .0 E1 3 0 ℃~5 5 ℃ 。 5 输出频率1 0 0k H z ,1M H z ,5M H z ,1 0M H z ,以及20 4 8k H z 和20 4 8k b i t /s 。 A .2 频率综合仪 1 频率范围正弦波信号输出0 .0 0 00 0 1H z ~2 09 9 99 9 9 .9 9 9H z 。 2 频率分辨力在频率 1 0 0k H z 时,1p H z ;在频率≥1 0 0k H z 时,1m H z 。 3 输出幅度在5 0o 阻抗下,0 .0 0 1V ~1 0V 峰峰值 。 4 支持输出信号频率/波形可调和1 0M H z 外定时接口的功能。 A .3 通用计数器 1 分辨率≤2 0 0p s 。 2 抽样率≥3 0H z 。 3 数据存储容量≥2 5 6K 。 4 支持频率及时间间隔测量,以及1 0M H z 外定时接口的功能。 A .4 时间间隔分析仪 1 分辨率≤2 0 0p s 。 2 抽样率≥20 0 0H z 。 3 数据存储容量≥2 5 6K 。 4 支持漂移噪声模板产生和1 0M H z 外定时口的功能。 5 支持频率及时间间隔测量的功能。 A .5 抖动/漂移测试 分析 仪 A .5 .1 对于20 4 8k b i t /s 或20 4 8k H z 输人口 a 测量幅度0u I ~6U I 和0u I ~1 0 0U I 两档; b 分辨率0 .0 0 2U I 和0 .0 1U I 两档; c 测量频率范围1 .2 E5H z ~1 .0 E 5H z 。 A .5 .2 对于S T M 一1 输人口 a 测量幅度0u I ~6U I 和0u I ~30 0 0U I 两档; b 分辨率0 .0 0 2U I 和0 .1U I 两档; c 测量频率范围1 .2 E - 5H z ~1 .3 E 6H z 。 A .5 .3 支持20 4 8k b i t /s 或20 4 8k H z 输入接口和S T M N 输入接口 可选 的功能。 A .5 .4 支持抖动/漂移峰一峰值和时间间隔误差/M T I E /T D E V 测量的功能。 16 A .6 抖动/漂移发生器 A .6 .1 对于20 4 8k b i t /s 输出口 a 正弦调制幅度0u I ~6U I 和0U I ~1 0 0U I 两档; b 分辨率0 .0 0 2U I 和0 .0 iU I 两档; c 调制频率范围1 .2 E5H z ~1 .0 E 5H z 。 A .6 .2 对于S T M 一1 输出口 a 正弦调制幅度0u I ~6U I 和0u I ~30 0 0U I 两档; b 分辨率0 .0 0 2u I 和0 .1U I 两档; c 调制频率范围1 .2 E - 5H z ~1 .3 E 6H z 。 A .6 .3 支持正弦抖动/漂移模板产生和外调制接口 可选 的功能。 A .6 .4 支持20 4 8k b i t /s 输出接口和S T MN 输出接口 可选 的功能。 A .6 .5 抖动/漂移发生器的性能同时应满足本标准8 .1 表4 中的测试要求。 A .7 多通道示波器 a 频率范围D C 到2 5 0M H z 。 b 扫描速度范围每刻度1n s ~1 .5s 。 c 低电容探头 1 频率范围D C 到2 5 0M H z 。 2 输入阻抗 输入电阻及并联电容 输入电阻≥1 0M n ; 并联电容二≤2 0p F 。 A .8 电子计数器 1 频率范围1 0 0M H z 。 2 频率分辨力可显示1 1 位数字。 3 输入阻抗≥1M D , 。 A .9 数字信号发生器 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 它是提供数字网络系列信号的信号源,该信号应具有G B /T7 6 1 1 2 0 0 1 中规定的输出阻抗、脉冲 形状、线路编码和帧格式。它应该有时钟和数据输出,并且可以接受外时钟输入。支持20 4 8k H z 输入 接口和20 4 8k b i t /s 输出接口的功能。 A .1 0 数字信号接收器 它是可以终接数字网各系列信号并监测比特差错、差错秒或比特差错率 B E R 的仪器。 A .1 1 调制域分析仪 1 频率范围≥2 0 0M H z 。 2 时间间隔分辨力≤2 0 0p s 。 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 附录B 资料性附录 测试参数定义 B .1 单位时间间隔 u I 它是每个脉冲单元 比特 所占用的时间,其值为接口比特率的倒数。对于20 4 8k b i t /s 数字信号 而言,1U I - - 4 8 8n s 。 B .2 老化率 A g e i n g 振荡器随时问变化而产生的系统的频率变化。 B .3 相对频率偏差 F r a c t i o n a lF r e q u e n c yD e v i a t i o n 一个实际信号频率和一个标称频率之差,除以标称频率,即A f /f 。 B .4 漂移 W a n d e r 数字信号的各个有效瞬时相对其理想时间位置的长期变化 变化的频率小于1 0H z 。 B .5 抖动 J i t t e r 数字信号的各个有效瞬时相对其理想时间位置的短期变化 变化的频率大于1 0H z 。 B .6 滑码 S l i p 由于数字设备输入/输出信号的频率和/或相位变化而导致在缓冲存储器产生数字信息的重读或漏 读。根据滑码控制机制,滑码分为受控滑码和非受控滑码。 B .7 频率准确度 F r e q u e n c yA c c u r a c y 在规定的时间周期内时钟频率偏离的最大幅度。 B .8 频率稳定度 F r e q u e n c yS t a b i l i t y 在给定的时间间隔内由于时钟的内在因素或环境影响而导致的频率变化。 B .9 频率漂移 F r e q u e n c yD r i f t 由于时钟的老化率或外部影响 辐射、压力、温度、湿度、电源、负载等 而导致相对于标称值的频率 偏差的变化率。 B .1 0 时间间隔误差 T i m eI n t e r v a lE r r o r 在特定的时间周期内,一个给定信号相对于理想信号的时延变化。 B .1 1 最大时间间隔误差 M a x i m u mT i m eI n t e r v a lE r r o r 在一个测量周期内,一个给定的窗口内的最大相位变化。 M T I E 和T I E 定义如图B .1 所示。 18 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 图B .1M T I E 和T I E 的定义 M T I E S 一m a x m a x X 。m i n X 】 ,一1 、t 一,2 一, 其中 x ;时延的抽样数据; N 一抽样数据的总数; S 观察时间; n 观察时间内的抽样数。 B .1 2 时间偏差T D E V T i m eD e v i a t i o n T D E V r f.№3 ¨1P 1 √磊可可兰i 再可蚤 蚤‘z m 一一2 z ”一t z m 2 其中 x ;一一时延的抽样数据; N ~抽样数据的总数; r 0 相邻样值间的时间间隔; r _ 一~积分时间,r 一”%; n 积分时间内的抽样数。 B .1 3 保持入范围 H o l d i nr a n g e 是指从钟参考频率和规定的标称频率问的最大频率偏差范围,在这个范围之内,无论参考频率如何 缓慢变化,从钟都工作在锁定状态。 B .1 4 牵引入范围 P u l l - i nr a n g e 是指从钟参考频率和规定的标称频率间的最大频率偏差范围,在这个范围之内,从钟将达到锁定 状态。 B .1 5 牵引出范围 P u l l - o u tr a n g e 是指从钟参考频率和规定的标称频率间的频率偏差范围,在这个范围之内从钟工作在锁定状态,在 这个范围之外从钟不能工作在锁定状态,而无论参考频率如何变化。 B .1 6 保持频率稳定度 H o l d o v e rF r e q u e n c yS t a b i l i t y 在失去全部频率基准的情况下 工作在保持方式 ,时钟频率相对于时间的最大变化率。 19 G B /T1 5 8 3 8 - - 2 0 0 8 B .1 7 相位瞬变 P h a s eT r a n s i e n t s 由于在定时基准之间或者设备主/备用硬件之间的倒换 系统重新安排 而引起在输出口信号相位 的瞬时变化。 B .1 8 从保持到跟踪性能 T r a n s i t i o nF r o mH o l d o v e rt oN o r m a lM o d e 此性能是指在给一个已经工作在保持方式的时钟提供定时基准信号时,该时钟需要确认此信号和 信号频率,因此需要一定的时间。在确认期间,时钟可以继续以其保持频率工作。在对定时基准已经确 认有效之后 例如无L O S 、O O F 或A I S ,时钟改变其频率以锁定到输入定时基准。 B .1 9 漂移/抖动产生 W a n d e r /J i t t e rG e n e r a t i o n 在时钟输入口没有外加输人漂移/抖动 输入理想基准信号 的情况下,在时钟输出口漂移/抖动出 现的过程。 B .2 0 漂移/抖动输入容限 W a n d e r /J i t t e rI n p u tT o l e r a n c e 输人口应具有接受一定幅度的漂移/抖动的能力,在此幅度内,输入口应不产生任何告警和进行输 入信号倒换。 B .2 1 漂移/抖动传递特性 W a n d e r /J i t t e rT r a n s f e r 对于时钟应要求它能产生一个具有低漂移/抖动的输出,甚至于当输入信号具有较高的漂移/抖动 时也能如此。这就是对时钟过滤漂移/抖动的要求。 B .2 2 自由运行状态 F r e eR u n n i n gM o d e 时钟的一个工作状态,即时钟的输出信号不受锁相电路的控制,只受振荡器单元的影响。在这个工 作状态下时钟从未有过网络参考输入或者,时钟失去外参考输入且未从先前连接的外参考中得到存储 的数据。当时钟输出不再反映一个连接的外参考的影响或转变过程时开始自由运行,当时钟输出达到 锁定至一个外参考时结束自由运行。 B .2 3 快捕状态 F a s tT r a c k i n g /S t a r tM o d e 这个工作状态用于时钟的快速牵引,然后在时钟获得同步后自动转入满跟踪的正常工作状态。 B .2 4 锁定状态 L o c k e dM o d e 从钟的一个工作状态,即从钟的输出信号受控于外参考输入,输出信号具有与输人参考信号相同的 长期平均频率,并且输出和输人参考问的时问间隔函数在要求之内。锁定状态是从钟运行的预期状态。 B .2 5 保持状态 H o l d o v e rM o d e 从钟的一个工作状态,即从钟失去了受控的参考输人,并且使用在锁定状态在获得的存储数据控制 输出。存储的数据用于控制相位和频率变化,在标准要求之内允许再出现锁定状态。当时钟输出不再 反映一个连接的外参考的影响或转变过程时开始保持,当时钟的输出回到锁定状态时结束保持。
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    15838-2008 数字网中交换设备时钟性能测试方法
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