CTS Oscillator网络电信与同步的应用
来源：http://www.konuaer.net 作者：康华尔电子 2019年07月24
人类文明发展到21世纪,早已经是互联网甚至是物联网时代了,智能手机成为最常用的通讯工具,电脑是日常办公所用的工具,以及其他办公自动化设备,家里的电视,座机等都需要网络.在网络设备中石英晶体振荡器是重要的内部元件,其输出的稳定信号,有助于提高网络稳定性,以及接收的信号.
北美同步网络的时钟被分为四个基本”层”级(即,层1,2,3和4),其中层1时钟是最准确的,而层4时钟是最不准确的.除了这四个基本级别之外,还有两个增强的层次分类(即,层3E和4E),跨越节点时钟(TNC)的级别,介于2级和3级之间,以及SONET最小时钟的另一级别(SMC)介于3级和4级之间.所有这些级别(下面将进一步描述)都已标准化,其基本性能参数在ANSIT1.101中定义.通常,已经建立了各级的性能参数,以确保可以通过网络从最精确的时钟,通过中间时钟到最不精确的时钟传输同步.
Stratum2,3E和3个时钟构成了服务提供商同步网络的主要分布部分.这些时钟通常成对地部署在NE(网络元件)中(即,作为独立的冗余单元,每个单元由石英振荡器和用于控制该振荡器的功能组成).
通常,层3E级被定义为与先前存在的层3时钟兼容(即,它具有与层3相同的引入/保持要求).但是,对滤波和保持滤波的阶层3E要求比阶层3的要求要严格得多.GR-436-CORE建议使用3E层时钟作为建筑集成定时电源(BITS)应用的最小时钟.此外,建议不要在BITS以外的NE中使用3E级或更高质量的时钟(例如,建议传输NE使用3级或更低质量的时钟).
时间间隔误差(TIE)
TIE被定义为给定信号相对于特定时间段内的理想定时信号的时间延迟的变化.该时间段被称为观察时间,S.相对于引起滑动的那些小的相位时间误差通常表示为TIE并且可以以纳秒(ns),微秒(μs)为单位测量.)或UI.图3-1显示了TIE和MTIE的示例,两者都是观察时间S的函数.
自由运行的准确性
时钟的准确度是衡量其在没有任何参考的情况下产生尽可能接近有源晶振标称频率的频率的能力.频率精度用最大分数频率偏移量表示和定义,如3.2节所述.表4-1,4-4,4-7列出了各种时钟层级别的自由运行精度值(Stratum2,3E,3).自由运行精度表示最大长期(20年)偏差限制从标称频率开始,没有外部频率参考(自由运行模式).
频率准确度
本文档中使用精度来指示时钟频率可能偏离其理想值或期望值的程度.精度通常用于指定自由运行模式下时钟的频率偏差.定义精度,使得时钟的小数频率偏移的幅度不超过指定的数量,其中：
分数频率偏移=(f-fd)/fd
f=时钟的实际频率输出
fd=理想或期望的频率.
频率漂移
漂移衡量时钟的频率精度(或偏移)如何随时间变化.通常使用漂移(连同初始保持精度或偏移限制以及可能与温度相关的因素)来限制保持模式中时钟的频率偏移.
保持稳定性
保持稳定性表示丢失所有频率参考(保持模式)后时钟频率随时间的最大变化.在大多数情况下,此处列出的值是复合值,更详细的标准显示在引用的部分或文档中.保持频率稳定性是在保持操作模式(在下面的第3.5节中定义)中时钟性能的度量,并且以最大分数频率偏移和(在某些情况下)漂移的方式定量地表达和定义.表4-1,4-4,4-7列出了适用于各种时钟层级别的复合保持稳定性值.本节中包含的这些值和保持稳定性要求适用于第2层,3E或3层时钟1在保持模式下工作,但已经锁定为第1层质量信号一段足以确定时钟保持值的时间段.
保持模式
保持模式是时钟的操作条件,该时钟已丢失其参考并且正在使用先前获取的数据(当它在正常模式下操作时)来控制其输出信号.通常,保持模式下时钟使用的存储数据或“保持值”是在一段时间内获得的平均值(为了减少在参考频率期间可能发生的任何短期变化的影响)正常运作).
自由运行模式
自由运行模式-当输出信号完全由内部控制时,时钟的自由运行模式是其工作条件,不受当前或先前参考的影响.自由运行模式是第1层时钟的正常模式.在某些特殊情况下,网络同步协调器可以选择在自由运行模式下操作任何其他层级的时钟,而不通常与该模式相关联的警报.
拉入范围
引入范围是对标称时钟速率的最大输入频率偏差的度量,可以通过时钟将其自身与参考信号同步来克服.此要求CTS石英晶振适用于其精度限制极值的时钟自由运行频率.
北美同步网络的时钟被分为四个基本”层”级(即,层1,2,3和4),其中层1时钟是最准确的,而层4时钟是最不准确的.除了这四个基本级别之外,还有两个增强的层次分类(即,层3E和4E),跨越节点时钟(TNC)的级别,介于2级和3级之间,以及SONET最小时钟的另一级别(SMC)介于3级和4级之间.所有这些级别(下面将进一步描述)都已标准化,其基本性能参数在ANSIT1.101中定义.通常,已经建立了各级的性能参数,以确保可以通过网络从最精确的时钟,通过中间时钟到最不精确的时钟传输同步.
Stratum2,3E和3个时钟构成了服务提供商同步网络的主要分布部分.这些时钟通常成对地部署在NE(网络元件)中(即,作为独立的冗余单元,每个单元由石英振荡器和用于控制该振荡器的功能组成).
通常,层3E级被定义为与先前存在的层3时钟兼容(即,它具有与层3相同的引入/保持要求).但是,对滤波和保持滤波的阶层3E要求比阶层3的要求要严格得多.GR-436-CORE建议使用3E层时钟作为建筑集成定时电源(BITS)应用的最小时钟.此外,建议不要在BITS以外的NE中使用3E级或更高质量的时钟(例如,建议传输NE使用3级或更低质量的时钟).
时间间隔误差(TIE)
TIE被定义为给定信号相对于特定时间段内的理想定时信号的时间延迟的变化.该时间段被称为观察时间,S.相对于引起滑动的那些小的相位时间误差通常表示为TIE并且可以以纳秒(ns),微秒(μs)为单位测量.)或UI.图3-1显示了TIE和MTIE的示例,两者都是观察时间S的函数.
最大时间间隔误差(MTIE)
MTIE在给定的时间窗口(观察时间)内找到信号时间延迟的峰峰值变化,如图3-1所示.因此,它对于指定瞬态,限制最大漂移和控制频率偏移特别有用.自由运行的准确性
时钟的准确度是衡量其在没有任何参考的情况下产生尽可能接近有源晶振标称频率的频率的能力.频率精度用最大分数频率偏移量表示和定义,如3.2节所述.表4-1,4-4,4-7列出了各种时钟层级别的自由运行精度值(Stratum2,3E,3).自由运行精度表示最大长期(20年)偏差限制从标称频率开始,没有外部频率参考(自由运行模式).
频率准确度
本文档中使用精度来指示时钟频率可能偏离其理想值或期望值的程度.精度通常用于指定自由运行模式下时钟的频率偏差.定义精度,使得时钟的小数频率偏移的幅度不超过指定的数量,其中：
分数频率偏移=(f-fd)/fd
f=时钟的实际频率输出
fd=理想或期望的频率.
频率漂移
漂移衡量时钟的频率精度(或偏移)如何随时间变化.通常使用漂移(连同初始保持精度或偏移限制以及可能与温度相关的因素)来限制保持模式中时钟的频率偏移.
保持稳定性
保持稳定性表示丢失所有频率参考(保持模式)后时钟频率随时间的最大变化.在大多数情况下,此处列出的值是复合值,更详细的标准显示在引用的部分或文档中.保持频率稳定性是在保持操作模式(在下面的第3.5节中定义)中时钟性能的度量,并且以最大分数频率偏移和(在某些情况下)漂移的方式定量地表达和定义.表4-1,4-4,4-7列出了适用于各种时钟层级别的复合保持稳定性值.本节中包含的这些值和保持稳定性要求适用于第2层,3E或3层时钟1在保持模式下工作,但已经锁定为第1层质量信号一段足以确定时钟保持值的时间段.
保持模式
保持模式是时钟的操作条件,该时钟已丢失其参考并且正在使用先前获取的数据(当它在正常模式下操作时)来控制其输出信号.通常,保持模式下时钟使用的存储数据或“保持值”是在一段时间内获得的平均值(为了减少在参考频率期间可能发生的任何短期变化的影响)正常运作).
自由运行模式
自由运行模式-当输出信号完全由内部控制时,时钟的自由运行模式是其工作条件,不受当前或先前参考的影响.自由运行模式是第1层时钟的正常模式.在某些特殊情况下,网络同步协调器可以选择在自由运行模式下操作任何其他层级的时钟,而不通常与该模式相关联的警报.
拉入范围
引入范围是对标称时钟速率的最大输入频率偏差的度量,可以通过时钟将其自身与参考信号同步来克服.此要求CTS石英晶振适用于其精度限制极值的时钟自由运行频率.
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