6.2. Фазовые дрожания компонентных потоков в трактах sdh, вызываемые процедурой обработки указателей
В технологии SDH отсутствует фазирование между циклами виртуальных контейнеров низкого порядка по отношению к трактовым заголовкам контейнеров высокого порядка и между циклами виртуальных контейнеров высокого порядка и циклами синхронных транспортных модулей. В связи с этим при записи сигналов виртуальных контейнеров в TU-n или AU-n используются указатели (Pointer PTR).
В синхронной аппаратуре предусмотрена возможность изменения значений указателей. Эта процедура осуществляется при использовании цифровой коррекции по прямой линии (aligning). При отрицательной цифровой коррекции величина значения указателя уменьшается, при положительной цифровой коррекции она увеличивается. В случае если величина значения указателя не изменяется, цифровая коррекция называется нулевой. Величина фазовых дрожаний из-за изменения значений указателей вместе с фазовыми дрожаниями, вызываемыми процедурой асинхронного отображения компонентных сигналов в виртуальные контейнеры, называется комбинированным джиттером, вносимым синхронной аппаратурой.
Рассмотрим процедуру обработки указателей при записи сигналов VC-n в TU-n (n = 11, 12, 2, 3), а также VC-n в AU-n (n = 3, 4).
Запись в эластичную память кодера выполняется с тактовой частотой сигналов виртуальных контейнеров с допустимой величиной погрешности. Считывание из эластичной памяти ведется с тактовой частотой сигналов TU-n или AU-n. Погрешность частоты считывания будем считать равной нулю. Пороговые значения временного детектора выбраны равными
0;
где ES – размер эластичной памяти в байтах.
Введем следующие обозначения:
jitter – расхождение фаз последовательности считывания из эластичной памяти и последовательности записи в эластичную память за один цикл;
–количество
битов в циклах TU и AU;
–тактовые
частоты считывания TU и AU;
Х – число циклов между моментами коррекции.
Тогда
(6.9)
Если погрешность частоты входного сигнала положительная, то цифровая коррекция по прямой линии выполняется через количество циклов, которое может быть рассчитано из формулы
(6.10)
Расхождение фаз после изменения значения указателя на единицу равно
где M = 8 при формировании TU и M = 24 при формировании AU.
Если погрешность частоты входного сигнала отрицательная, то для расчетов значений количества циклов между моментами цифровой коррекции может быть использована формула
(6.11)
Расхождение фаз последовательностей считывания и записи после цифровой коррекции, т. е. после изменения указателя на единицу, равно
Обозначим первоначальное значение указателя или пойнтера PTR, тогда после коррекции величина пойнтера (PTR1) определяется выражением
после момента второй коррекции –
(6.12)
и т. д. Количество циклов до момента второй коррекции можно рассчитать по формуле
(6.13)
или по формуле
(6.14)
Для компонентного сигнала в тракте виртуального контейнера временная зависимость фазовых дрожаний может быть построена следующим образом. Допустим, что тактовая частота или скорость сигнала виртуального контейнера постоянна и может быть рассчитана с учетом заданной погрешности или нестабильности. Тактовые частоты сигналов TU и AU равны номинальным. Допустим, что отсутствуют фазовые дрожания из-за асинхронного отображения, а также из-за большого числа причин, которые всегда существуют и учитываются в реальных трактах.
Максимальная величина фазовых дрожаний при изменении значения пойнтера для разных трактов зависит от размерности его величины. Изменение пойнтера на единицу при записи сигнала VC-4 в сигнал AU-4 соответствует смещению на три байта, для всех других сигналов – на один байт. Поэтому по оси ординат следует отложить максимальную величину фазовых дрожаний (в единицах времени), равную:
для VC-4 – 3×8×Т;
для других сигналов – 1×8×Т,
где Т – длительность номинального такта компонентного сигнала.
По оси абсцисс в масштабе времени или количествах циклов следует отложить величины, рассчитанные по (6.10), (6.11), (6.13), (6.14). Формулы для расчета количества циклов до моментов третьей, четвертой и пятой цифровых коррекций следует вывести самостоятельно. График должен содержать не менее пяти интервалов между моментами цифровой коррекции. Для каждого интервала по (6.12) необходимо рассчитывать и указывать рядом с соответствующими интервалами значения указателя.