Metody wyznaczania parametrów sygnałów synchronizacji w czasie

Transkrypt

2012
> REPLACE THIS LINE WITH YOUR PAPER IDENTIFICATION NUMBER (DOUBLE-CLICK HERE TO EDIT)
<
1
Metody wyznaczania parametrów sygnaáów
synchronizacji w czasie rzeczywistym
dla pomiarów wielokanaáowych
Michaá Kasznia
Streszczenie—W pracy przedstawiono metody wyznaczania
w czasie rzeczywistym podstawowych parametrów sygnaáów
synchronizacji
–
dewiacji
Allana,
dewiacji
czasu
i maksymalnego báĊdu przedziaáu czasu – dla wielokanaáowych
pomiarów báĊdu czasu. Opisano koncepcjĊ obliczeĔ w czasie
rzeczywistym oraz struktury danych istotne w obliczeniach dla
pomiarów wielokanaáowych.
Sáowa kluczowe—sygnaá synchronizacji, dewiacja Allana,
dewiacja czasu, maksymalny báąd przedziaáu czasu
D
I. WPROWADZENIE
Allana (Allan deviation, ADEV), dewiacja
czasu (time deviation, TDEV) oraz maksymalny báąd
przedziaáu czasu (Maximum Time Interval Error, MTIE) są
podstawowymi parametrami opisującymi jakoĞü sygnaáów
synchronizacji sieci telekomunikacyjnej. Dewiacja Allana i
dewiacja czasu są miarami niestaáoĞci czĊstotliwoĞci
generowanej przez sygnaá taktowania [1]. Parametry te
opisują nierównomiernoĞü „chodu” badanego zegara.
Obydwa parametry pozwalają na zidentyfikowanie
dominującego typu szumu fazy sygnaáu taktowania oraz
wykrycie wahaĔ fazy sygnaáu o charakterze okresowym.
Maksymalny báąd przedziaáu czasu jest parametrem o
charakterze granicznym, opisującym maksymalne wartoĞci
wahaĔ fazy zegara w okreĞlonym przedziale obserwacji.
Parametr ten wykorzystywany jest do wymiarowania
pojemnoĞci buforów na granicy skal czasu. KaĪdy z tych
parametrów dostarcza innych informacji o zachowaniu
zegara, dlatego w celu uzyskania dokáadnej wiedzy o
jakoĞci badanego sygnaáu naleĪy wyznaczyü dewiacjĊ
Allana lub dewiacjĊ czasu i maksymalny báąd przedziaáu
czasu.
W praktyce pomiarowej sygnaáów synchronizacji czĊsto
spotyka siĊ koniecznoĞü wykonania oceny wiĊcej niĪ
jednego sygnaáu taktowania. Taka sytuacja ma miejsce, gdy
trzeba porównaü dwa zegary nie posiadając wiedzy, który z
nich jest lepszy (charakteryzuje siĊ wiĊkszą stabilnoĞcią).
Ze wzglĊdu na charakter estymatorów parametrów
uzyskanie wartoĞci estymaty parametru na podstawie
porównania dwóch zegarów nie wskazuje, który z nich jest
EWIACJA
Autor jest pracownikiem Katedry Systemów Telekomunikacyjnych
i Optoelektroniki Politechniki PoznaĔskiej, ul. Polanka 3, 60-965 PoznaĔ
([email protected]).
PracĊ wykonano w ramach projektu nr N N517 470540 finansowanego
przez Narodowe Centrum Nauki w latach 2011-2013.
lepszy (wartoĞci estymat są zawsze dodatnie), a uzyskany
parametr ma charakter wariancji „áącznej” dwóch zegarów.
W celu wskazania lepszego zegara trzeba wykorzystaü
dodatkowy zegar i wykonaü trzy porównania (trzy serie
pomiarów báĊdu czasu i obliczeĔ parametrów) metodą
„kaĪdy z kaĪdym”, a nastĊpnie odpowiednio dodając i
odejmując otrzymane wariancje uzyskaü parametry
charakteryzujące poszczególne zegary [3]. Metoda taka,
zwana takĪe metodą „3-corner hat”, wymaga znacznego
zaangaĪowania czasowego (trzy nastĊpujące po sobie
dáugotrwaáe serie pomiarowe oraz seanse obliczeniowe
parametrów) lub sprzĊtowego (zastosowanie trzech
mierników báĊdu czasu) w przypadku stosowania
jednokanaáowych urządzeĔ pomiarowych. Zastosowanie
wielokanaáowego miernika báĊdu czasu oraz algorytmów
obliczeniowych umoĪliwiających wyznaczanie parametrów
w czasie rzeczywistym jednoczeĞnie dla wielu kanaáów
(strumieni próbek báĊdu czasu) skróci czas i uproĞci
procedurĊ analizy. Jednoczesne pomiary wielokanaáowe
przydatne są takĪe w pomiarach sygnaáów synchronizacji w
sieci
telekomunikacyjnej.
Procedura
pomiaru
wielokanaáowego wraz obliczeniami w czasie rzeczywistym
umoĪliwia
bieĪące
Ğledzenie
jakoĞci
sygnaáów
synchronizacji wydobywanych ze strumieni danych
dopáywających do wĊzáa sieci telekomunikacyjnej z róĪnych
kierunków i natychmiastową reakcjĊ sáuĪb utrzymania sieci
w przypadku pogorszenia jakoĞci sygnaáu.
W pracy przedstawiono metody wyznaczania w czasie
rzeczywistym parametrów sygnaáów synchronizacji dla
pomiarów wielokanaáowych báĊdu czasu. Opisano metody
wyznaczania dewiacji Allana i dewiacji czasu, a nastĊpnie
przedstawiono koncepcje wyznaczania maksymalnego
báĊdu przedziaáu czasu w tej konfiguracji pomiarowej.
Rozpatrzono róĪne konfiguracje struktur danych istotne w
pomiarach wielokanaáowych i obliczeniach w czasie
rzeczywistym.
II. WYZNACZANIE ADEV I TDEV
WartoĞü dewiacji Allana oraz dewiacji czasu estymuje siĊ
wykorzystując ciąg N próbek báĊdu czasu ze wzorów:
ADˆ EV W TDˆ EV nW0 1
2n 2 W02
N 2n
xi 2n 2 xi n xi N 2n ¦
i 1
N 3n 1 ª
1
1
1

«
¦
6 N 3n 1 j 1 «¬ n
(1)
2
º
¦ xi 2n 2 xi n xi »
»¼
i j
j n 1
2
(2)
gdzie: xi – wartoĞci báĊdu czasu wziĊte z odstĊpem W0; W=nW0
<
jest przedziaáem obserwacji, a N jest liczbą równomiernie
odlegáych wartoĞci báĊdu czasu xi [1].
Realizując obliczanie parametrów w czasie rzeczywistym,
podczas pomiaru próbek báĊdu czasu, naleĪy wziąü pod
uwagĊ, Īe dla bieĪącej chwili próbkowania i, nie są
dostĊpne próbki báĊdu czasu oznaczone indeksami i+n,
i+2n, oraz i+3n, gdyĪ te próbki nie zostaáy jeszcze
zmierzone. DostĊpna jest aktualnie zmierzona próbka
(oznaczona indeksem i) oraz próbki zmierzone wczeĞniej o
mniejszych indeksach. Dlatego teĪ konieczna jest zmiana
indeksowania oraz przeksztaácenie postaci wzorów (1-2).
Dodatkowo, w celu uproszczenia obliczania podwójnych
sum przy wyznaczania TDEV moĪna zastosowaü procedurĊ
opisaną w [2, 3] i zastąpiü podwójne sumowanie
pojedynczym sumowaniem trzeciej róĪnicy procesu báĊdu
czasu.. Przeksztaácenia estymatorów do postaci dogodnej do
obliczeĔ w czasie rzeczywistym przedstawiono w pracach
[4, 5]. WartoĞü dewiacji Allana dla i-tej chwili próbkowania
moĪna estymowaü ze wzoru:
ADˆ EVi nW0 2n2W02
1
A n xi 2xi n xi 2n 2
i 2n i 1
(3)
gdzie Ai 1 n jest sumą kwadratów drugich róĪnic
obliczoną w chwili ií1:
Ai 1 n i 1
¦ x j 2 x jn x j 2n 2
(4)
j 2 n 1
Operacje obliczania dewiacji czasu dla bieĪącej chwili
próbkowania i przebiegają wedáug wzoru:
TDˆ EVi nW0 >
1
1
S ov, i 1 n Si 1 n ' i n 2

i 3n 1 6n 2
@
(5)
gdzie:
S ov, i n jest sumą caákowitą (zewnĊtrzną) daną wzorem:
S ov , i n S ov , i 1 n Si2 n (6)
Si n (7)
S i n jest sumą wewnĊtrzną obliczaną wedáug wzorów:
S3n n Si 1 n xi 3n 3 xi 2 n 3 xi n xi dla i ! 3n
¦ x j 2 x j n x j 2n 3n
(8)
j 2 n 1
a ' i n jest trzecią róĪnicą báĊdu czasu
' i n xi 3n 3 xi 2 n 3 xi n xi
(9)
WartoĞü parametrów dla bieĪącej chwili próbkowania i
zaleĪą od sum Ai 1 n , Sov,i-1(n) i Si-1(n) wyznaczonych dla
chwili i–1, próbki báĊdu czasu zmierzonej w bieĪącej chwili
próbkowania i oraz próbek zmierzonych n, 2n oraz 3n
odstĊpów próbkowania wczeĞniej.
Format wzorów (3-9) pozwala na realizowanie
wspólnego,
jednoczesnego
wyznaczanie
obydwu
parametrów w czasie rzeczywistym [5]. W obliczeniach
kaĪdego z parametrów do aktualizacji wartoĞci
odpowiednich sum, wykorzystywana jest próbka bieĪąca
oraz próbki zmierzone n, 2n lub 3n odstĊpów wczeĞniej..
Odczyt danych (odczyt próbek zmierzonych n, 2n lub 3n
odstĊpów wczeĞniej) odbywa siĊ w takiej sytuacji raz dla
liczonych wspólnie parametrów, co redukuje czas odczytu
danych wykonywanego osobno. Dodanie wyáącznie
dodatkowych operacji obliczeniowych (bez procedury
2
odczytu danych) nie wpáywa znacząco na czas obliczeĔ
prowadzonych w ramach jednego odstĊpu próbkowania [5].
III. WYZNACZANIE ADEV I TDEV DLA POMIARÓW
WIELOKANAàOWYCH
Wyniki testów przeprowadzonych takĪe przez autora
pracy pokazaáy duĪy „zapas” czasowy na przeprowadzanie
obliczeĔ w ramach pojedynczego odstĊpu próbkowania
[4, 5]. Pozwala to na rozwaĪenie dodatkowego „obciąĪenia”
– umieszczenie dodatkowych obliczeĔ wykonywanych w
odstĊpie
pomiĊdzy
kolejnymi
próbkami.
Takim
dodatkowym obciąĪeniem zaproponowanym przez autora w
pracy [6] byáo zwiĊkszenie liczby jednoczeĞnie
analizowanych sygnaáów – rozwaĪono realizacjĊ
wielokanaáowych obliczeĔ dewiacji Allana oraz dewiacji
czasu w czasie rzeczywistym podczas pomiaru próbek báĊdu
czasu. Do wyznaczania wartoĞci parametrów zastosowano
postaci estymatorów dane wzorami (3-9). PrzyjĊto, Īe
próbki báĊdu czasu pobierane są z równym odstĊpem
próbkowania w kaĪdym kanale pomiarowym. Rozpatrzone
zostaáy dwa sposoby organizacji danych bĊdących efektem
pomiaru wielokanaáowego. W pierwszym przypadku, dane
uzyskane z pomiaru báĊdu czasu w kaĪdym z mierników
(detektorów fazy) są przesyáane do komputera i zapisywane
jako osobne ciągi w osobnych strukturach danych (Rys. 1).
W drugim przypadku, próbki báĊdu czasu zmierzone w tej
samej chwili próbkowania (lub w nastĊpujących po sobie
chwilach wyznaczonych przez zegar wielofazowy, a
związanych z jednym odstĊpem próbkowania) áączone są w
interfejsie w wektory i zapisywane w postaci ciągu
wektorów w jednej strukturze danych (Rys. 2). KaĪdy ze
sposobów organizacji danych wymaga innej procedury
obliczeniowej przeprowadzanej w ramach jednego odstĊpu
próbkowania. W przypadku osobnych (rozdzielonych)
struktur danych, procedura odczytu danych dla danego
przedziaáu obserwacji (dla danego n) musi byü wykonana
osobno dla kaĪdego kanaáu pomiarowego (dla kaĪdej
struktury). W przypadku wspólnej struktury danych
obiektem dziaáaĔ obliczeniowych są M-wymiarowe
wektory. Odczyt danych wykonywany jest áącznie dla
próbek związanych z daną chwilą próbkowania we
wszystkich kanaáach. Procedura obliczeĔ dla rozdzielnych
struktur danych jest nastĊpująca:
wielokanaáowy system pomiarowy
sM(t)
miernik M
sM ref(t)
interfejs
...
sm(t)
...
...
strumienie danych
miernik m
sm ref(t)
interfejs
...
s1(t)
...
...
miernik 1
interfejs
s1 ref(t)
rozdzielone struktury danych
...
Mxi-3n
...
Mxi-2n
...
Mxi-n
...
Mxi
...
...
mxi-3n
...
mxi-2n
...
mxi-n
...
mxi
...
...
1xi-3n
...
1xi-2n
...
1xi-n
...
1xi
operatory TDEV i ADEV
Rys. 1. Wielokanaáowy pomiar báĊdu czasu z rozdzielonymi strukturami
danych
<
wielokanaáowy system pomiarowy
sM(t)
miernik M
sM ref(t)
...
sm(t)
...
strumieĔ danych
miernik m
sm ref(t)
...
s1(t)
interfejs
...
miernik 1
s1 ref(t)
wspólna struktura danych
...
...
...
Mxi-3n
...
mxi-3n
...
1xi-3n
...
...
...
Mxi-2n
...
mxi-2n
...
1xi-2n
...
...
...
Mxi-n
...
mxi-n
...
1xi-n
...
Mxi
...
mxi
...
1x i
...
...
operator TDEV i ADEV
Rys. 2. Wielokanaáowy pomiar báĊdu czasu ze wspólną strukturą danych
1. Pomiar próbek báĊdu czasu i zapis do osobnych
plików.
2. Odczyt próbek báĊdu czasu zmierzonych n, 2n i/lub 3n
odstĊpów próbkowania wczeĞniej w kanale nr 1.
3. Aktualizacja bieĪących sum dla kanaáu nr 1.
4. Wyznaczenie odpowiednich wartoĞci Ğrednich i ich
pierwiastków (bieĪących wartoĞci parametrów) dla
kanaáu nr 1.
5. Wykonanie kroków 2-4 dla kolejnych wiĊkszych
przedziaáów obserwacji (dla wiĊkszych n).
6. Wykonanie kroków 2-5 dla kolejnych kanaáów
pomiarowych.
Zastosowanie wspólnej struktury danych wymaga
pojedynczego odczytu danych dla danej wartoĞci n.
Procedura obliczeĔ dla tej struktury danych jest nastĊpująca:
1. Pomiar próbek báĊdu czasu i zapis w postaci wektora
do wspólnego pliku.
2. Odczyt próbek báĊdu czasu zmierzonych n, 2n i/lub 3n
odstĊpów próbkowania wczeĞniej dla wszystkich
kanaáów.
3. Aktualizacja bieĪących sum kolejno dla kaĪdego
kanaáu.
4. Wyznaczenie odpowiednich wartoĞci Ğrednich i ich
pierwiastków (bieĪących wartoĞci parametrów)
kolejno dla kaĪdego kanaáu.
5. Wykonanie kroków 2-4 dla kolejnych wiĊkszych
przedziaáów obserwacji (dla wiĊkszych n).
Zastosowanie pojedynczej wspólnej struktury danych dla
pomiaru wielokanaáowego skutkuje prostszą procedurą
obliczania wartoĞci parametrów. Testy obliczeniowe
obydwóch sposobów organizacji danych wykazaáy lepsze
„zachowanie”
takiej
procedury
w
obliczeniach
prowadzonych w czasie rzeczywistym [6].
IV. WYZNACZANIE MTIE
Maksymalny báąd przedziaáu
estymowany wedáug wzoru:
czasu
MTIE(W)
jest
3
W celu znalezienia wartoĞci MTIE w przedziale
obserwacji W zgodnie ze wzorem (10), naleĪy dokonaü
przejrzenia wszystkich przedziaáów (okien) o szerokoĞci
W=nW0 wystĊpujących w ciągu N próbek báĊdu czasu. W tym
celu „okno” obejmujące n+1 kolejnych próbek przesuwane
jest o odstĊp W0, a wiĊc o jedną próbkĊ od początku do
koĔca ciągu {xi}. Dla kaĪdego usytuowania okna
znajdowana jest wartoĞü miĊdzyszczytowa báĊdu czasu xpp.
WartoĞü
MTIE(W)
jest
maksymalną
wartoĞcią
miĊdzyszczytową báĊdu czasu xpp znalezioną dla wszystkich
moĪliwych usytuowaĔ okna o szerokoĞci W.
EstymatĊ MTIE z reguáy wyznacza siĊ po zakoĔczeniu
pomiaru báĊdu czasu. Szereg efektywnych czasowo metod
wyznaczania MTIE zaadoptowany zostaá jednak do obliczeĔ
parametru prowadzonych w czasie rzeczywistym, podczas
pomiaru próbek báĊdu czasu [7-9]. Najlepsze efekty
uzyskano wykorzystując metodĊ z zastosowaniem
dekompozycji binarnej [2, 7] oraz metodĊ skoku do
ekstremum EF [8, 9]. W pierwszej metodzie wykorzystuje
siĊ mechanizm dekompozycji binarnej ciągu próbek do
redukcji liczby danych wykorzystywanych do szukania
wartoĞci MTIE dla kolejnych przedziaáów obserwacji. W
drugiej metodzie opuszczane są takie usytuowania okna,
których przeszukanie nie przyniesie znalezienia wartoĞci
„bardziej ekstremalnych” od znalezionych do tej pory. Okno
przesuwane jest nie o jedną próbkĊ, lecz do najbliĪszego
ekstremum.
Realizując wyznaczanie MTIE w czasie pomiaru báĊdu
czasu, nowo zmierzoną próbkĊ porównuje siĊ z aktualnymi
wartoĞciami ekstremalnymi dla danego przedziaáu
obserwacji (w przypadku metody EF) lub z poprzednią
próbką (w przypadku dekompozycji binarnej). Wyznaczone
wartoĞci ekstremów znalezione dla aktualnie analizowanego
usytuowania okien pozwalają wyznaczyü nastĊpne
usytuowania okien. W przypadku metody z dekompozycją
binarną efekt porównania – w postaci pary ekstremów
(maksimum i minimum) – jest zapisywany do dalszych
obliczeĔ. RóĪnica uzyskanych wartoĞci jest porównywana z
bieĪącą
maksymalną
wartoĞcią
miĊdzyszczytową.
NastĊpnie, jeĞli wystarczająca liczba próbek zostanie
zmierzona, dokonywana jest analiza dla okna 4próbkowego, 8-próbkowego itd. Wszystkie niezbĊdne
operacje wykonywane są w odstĊpie pomiĊdzy kolejnymi
próbkami báĊdu czasu. Przykáady wyznaczania MTIE w
czasie rzeczywistym za pomocą tych metod przedstawione
są na Rys. 3 i Rys. 4 [7, 8].
próbki báĊdu czasu
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 …
4 7 6 2 4 7 4 7 5 8 2 5 5 1 4 3 …
okno
2-próbkowe
max 7 7 6 4 7 7 7 7 8 8 5 5 5 4 4
min 4 6 2 2 4 4 4 5 5 2 2 5 1 1 3
xpp maxpp
1
6
max §¨ max xi min xi ·¸
(10)
okno
max 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 5 5 5
k di d k n
¹
4
6
4-próbkowe min 2 2 2 2 4 4 4 2 2 2 1 1 1
gdzie W=nW0 jest przedziaáem obserwacji, ciąg {xi} jest
ciągiem N próbek báĊdu czasu miĊdzy sygnaáem badanym a Rys. 3. Wyznaczanie MTIE w czasie rzeczywistym metodą z dekompozycją
sygnaáem odniesienia wziĊtych z odstĊpem W0, natomiast binarną
wartoĞü n moĪe zmieniaü siĊ od 1 do Ní1.
MTˆIE nW0 1d k d N n© k d i d k n
<
próbki báĊdu czasu
xpp maxpp
4
5
próbki báĊdu czasu, M-ty kanaá
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 . . .
2 4 6 3 4 8 5 6 4 7 2 5 5 2 4 3 ...
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 … pozycja
4 7 6 2 4 7 4 7 5 8
… wartoĞü
.
.
(8, 4)
. . . current sampling interval
5
5
6
4
próbki báĊdu czasu, m-ty kanaá
(7, 2)
6
.
.
...
próbki báĊdu czasu, 1. kanaá
Rys. 4. Wyznaczanie MTIE w czasie rzeczywistym metodą EF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 . . .
6 7 3 3 5 4 5 7 2 7 3 8 2 5 5 1 ...
.
.
V. WYZNACZANIE MTIE DLA POMIARÓW
WIELOKANAàOWYCH
Opisane w poprzednim rozdziale metody wyznaczania
MTIE w czasie rzeczywistym, ze wzglĊdu na swoje
wáaĞciwoĞci, mogą byü wykorzystane do obliczeĔ parametru
dla pomiarów wielokanaáowych [13]. Zasada wyznaczania
parametru jest taka sama, jak w przypadku pomiarów
jednokanaáowych. Obydwie konfiguracje struktur danych,
opisane w rozdziale III, mogą byü wykorzystane do
obliczeĔ MTIE w zaleĪnoĞci od zastosowanej metody.
W przypadku zastosowania metody EF, obliczenia dla
kaĪdego przedziaáu obserwacji w kaĪdym kanale
realizowane są niezaleĪnie od siebie. Dla bieĪącej chwili
próbkowania przedziaáy obserwacji analizowane są w
kolejnoĞci od najkrótszego do najdáuĪszego, przy czym
najpierw wykonywane są operacje dla wszystkich
przedziaáów o tej samej szerokoĞci we wszystkich kanaáach.
Ze wzglĊdu na niezaleĪnoĞü wykonywanych operacji,
mierzone próbki mogą byü zapisywane w rozáącznych
strukturach danych. W celu przyspieszenia obliczeĔ,
ostatnie zmierzone nmax+1 próbek (Wmax=nmaxW0 jest
najdáuĪszym rozwaĪanym przedziaáem obserwacji) w
kaĪdym kanale moĪe byü buforowane w postaci tablicy w
pamiĊci operacyjnej komputera. Przyspieszy to dostĊp do
danych podczas operacji przeszukiwania usytuowaĔ
analizowanych okien. Idea wyznaczania MTIE w tej
konfiguracji przedstawiona jest na Rys. 5.
W przypadku zastosowania metody z dekompozycją
binarną, obliczenia realizowane są niezaleĪnie w kaĪdym
kanale. Ze wzglĊdu jednak na regularnoĞü procesu redukcji
danych, do porównaĔ wykorzystuje siĊ próbki o tych
samych indeksach. W celu uáatwienia dostĊpu do danych,
dla tej metody efektywne bĊdzie zastosowanie wspólnej
struktury danych ulokowanej na dysku twardym komputera
oraz, w miarĊ moĪliwoĞci, w postaci bufora w pamiĊci
operacyjnej. Idea wyznaczania MTIE z zastosowaniem
dekompozycji binarnej przedstawiona jest na Rys. 6.
bieĪąca chwila próbkowania
próbki báĊdu czasu, M-ty kanaá
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 . . .
2 4 6 3 4 8 5 6 4 7 2 5 5 2 4 3 1 7 4 7
(7, 1)
...
(7, 1)
próbki báĊdu czasu, m-ty kanaá
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 . . .
4 7 6 3 4 7 4 6 5 3 2 5 5 1 4 6 1 3 4 6
(6, 1)
(6, 1)
próbki báĊdu czasu, 1. kanaá
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 . . .
6 7 3 3 5 4 5 7 2 7 3 8 2 5 5 1 4 3 1 6
(5, 1)
.
.
7 7 5 5 5 4 4
4 2 2 5 2 2 3
.
.
.
.
.
.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 . . .
4 7 6 3 4 7 4 6 5 3 2 5 5 1 4 6 ...
(8, 2)
...
.
.
kolejnoĞü wykonywania dziaáaĔ
dla przedziaáu obserwacji Wi=niW0
(8, 1)
Rys. 5. Wyznaczanie MTIE w czasie rzeczywistym metodą EF dla
pomiarów wielokanaáowych
.
.
.
.
7 7 8 8 5 5 5
2 3 3 2 2 5 1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5 3 5 5 5 4 6
3 2 2 5 1 1 4
.
.
.
.
.
.
7 7 7 5 5 5
2 2 2 2 2 2
.
.
.
.
.
.
5 5
2 2
6 5 5 5 5 6
2 2 2 1 1 1
.
.
.
.
.
.
6 6
1 1
wspólna struktura danych dla wszystkich kanaáów
7 8 8 8 8 5
2 2 2 2 2 1
.
.
.
.
.
.
8 8
2 1
Rys. 6. Wyznaczanie MTIE w czasie rzeczywistym metodą z dekompozycją
binarną dla pomiarów wielokanaáowych
VI. PODSUMOWANIE
Opisane w pracy metody wyznaczania podstawowych
parametrów
sygnaáów
synchronizacji
w
czasie
rzeczywistym dla pomiarów wielokanaáowych wpáywają w
istotny sposób na uáatwienie przyspieszenie procesu oceny
jakoĞci badanych sygnaáów. Zastosowanie przetestowanej w
[10] metody buforowania wektorów danych przyspiesza
znacząco obliczenia przeprowadzane w czasie pomiĊdzy
kolejnymi chwilami próbkowania. Metoda ta pozwoli
uniknąü przekroczenia przez wykonywane operacje czasu
równego dáugoĞci odstĊpu próbkowania. W celu
wykorzystania moĪliwoĞci komputerów stosowanych do
obliczeĔ,
wskazane
jest
zastosowanie
obliczeĔ
wielowątkowych, szczególnie w przypadku zastosowania
metody EF dla rozáącznych struktur danych.
LITERATURA
[1]
[2]
Zalecenia ETSI EN 300 462, ITU-T Rec. G.810, ANSI T1.101-1999.
M. Kasznia, “Some Approach to Computation of ADEV, TDEV and
MTIE”, Proc. 11th European Frequency and Time Forum, pp. 544548, Neuchatel 4-6 March 1997.
[3] S. Bregni, “Synchronization of Digital Telecommunications
Networks”, J. Wiley & Sons, 2002.
[4] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “Real-time assessment of Allan
deviation and time deviation,” Proc. 2007 IEEE Int. Freq. Contr.
Symp. and 21st EFTF, pp. 887-882, Geneva, 29 May – 01 June 2007.
[5] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “Joint Real-time Assessment of Allan
Deviation and Time Deviation”, Proc. of 22nd European Frequency
and Time Forum, 22-25 April 2008, Toulouse, France.
[6] M. Kasznia, “Multi-channel Real-time Computation of ADEV and
TDEV”, Proc. 24th European Frequency and Time Forum, 13-16
April 2010, Noordwijk, Netherlands.
[7] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “On-line computation of MTIE using
binary decomposition and direct search with sequential data
reducing,” Proc. 2007 IEEE Int. Freq. Contr. Symp. and 21st EFTF,
pp. 877-882, Geneva, 29 May – 01 June 2007.
[8] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “Real-time MTIE assessment with
flexible control of computation process,” Proc. EFTF’09 IEEEFCS’09 Joint Conf., pp. 1102-1107, Besancon, France, 20-24 April
2009.
[9] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “Implementation of real-time MTIE
assessment method”, Proc. 2011 Joint Conf. IEEE FCS and EFTF,
pp. 304-309, San Francisco, California, USA, May 2-5, 2011.
[10] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “Real-time assessment of dynamic
Allan deviation and dynamic time deviation,” Proc. 26th European
Frequency and Time Forum, Goeteborg, Sweden, 24-26 April 2012.
[11] A. Dobrogowski, M. Kasznia, “Some Concepts of the Real-Time
MTIE Assessment for Multi-Channel Time Error Measurement,”
Proc. 2012 IEEE Freq. Contr. Symp., pp. 493-498, Baltimore, USA,
May 22-24, 2012.