DE60021797T2

DE60021797T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Parametern eines elektrischen Systems

Info

Publication number: DE60021797T2
Application number: DE60021797T
Authority: DE
Inventors: Alex Ballantyne; David Taylor
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: GB9911750D0; DE60021797D1; EP1054522A3; EP1054522A2; EP1054522B1; JP2001007866A; US6741641B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Parametern eines elektronischen Systems durch Bezugnahme auf eine Eingabereihe von Datenabtastwerten, die bei einer ersten Datenrate empfangen und verarbeitet werden, um in Echtzeit zumindest eine erste und eine zweite zeitvariable Reihe von Messungen für einen bestimmten Parameter zu erzeugen. Die Erfindung kann angewendet werden bei der Messung von Zeitfehlern in digitalen Übertragungssystemen, beispielsweise standardisierter Messung, die als Zeitabweichung (TDEV) in Synchrone-Digitale-Hierarchie-(SDH-)Digitalübertragungssystemen gemäß Spezifikationen bekannt ist, wie sie durch die ITU-T („ITU" steht für International Telecommunications Union = internationale Fernmeldeunion) festgelegt ist.
Moderne Telekommunikationsnetzwerke verlangen einen hohen Grad an Synchronisation zwischen Netzwerkübertragungselementen. Für alle Netzwerkübertragungselemente in SDH-Architekturen ist die Zeitgebung kritisch. Wie es nachfolgend erklärt wird, können jedoch Phasenschwankungen in den Referenztaktfrequenzen, die synchrone Netzwerkelemente regeln, an verschiedenen Stufen in dem Netzwerk Fehler einführen.
Eine Messung von Zeitfehlern in synchronen digitalen Übertragungssystemen ist als die Zeitabweichung bekannt und wird von einer Ansammlung von Zeitfehlerabtastwerten abgeleitet. Dies ist eine Messung der Zeitschwankung eines Signals und kann auch Informationen über das Rauschsignal liefern. In SDH-Systemen werden die Zeitfehlerabtastwerte als „Zeitintervallfehler" oder TIE-Abtastwerte bezeichnet, und eine standardisierte Zeitabweichungsmessung, die als TDEV bezeichnet wird, ist definiert. TDEV-Werte werden zusammen mit anderen Parametern verwendet, um die Leistungsfähigkeit von Ausrüstung und Systemen zu bewerten, häufig um einen Fehler zu diagnostizieren, der sich entwickelt hat, und der den Kundenservice behindert.
Leider ermöglicht das direkte Implementieren der Definition von TDEV (oder ähnlichen Parametern), die durch die Standardgremien geliefert wird, keine Echtzeitanzeige der Ergebnisse. Insbesondere ist es allgemein erforderlich dass TDEV an einem Satz unterschiedlicher Zeitpunkte (Beobachtungsintervalle) gemessen wird, um Informationen über das zeitvariable Verhalten des Signals zu zeigen und die Diagnose der Fehler zu unterstützen. Die Beobachtungsintervalle reichen typischerweise von einer Sekunde bis zu einem Tag oder mehr. Das Erhalten der Ergebnisse für solche Intervalle erfordert herkömmlicherweise, dass eine große Datenmenge gesammelt wird, und im Prinzip kann selbst für das kürzeste Beobachtungsintervall TDEV nicht berechnet werden, bis der gesamte Datensatz gesammelt wurde. Dies ist offensichtlich unpraktisch, aber wenn TDEV für die Beobachtungsintervalle unter Verwendung eines Teildatensatzes berechnet wird, um ein schnelleres Ergebnis zu erhalten, müssen die durchgeführten Berechnungen erneut durchgeführt werden, wenn mehr Daten verfügbar werden. Ein Vorschlag, der Zwischenergebnisse zu einem früheren Zeitpunkt vorschlägt, ist die JP-A-10178420 (Anritsu) (vgl. Derwent-Zusammenfassung Zugriffsnummer 98-424471/199836).
Ein alternativer Ausdruck von TDEV kann in dem Frequenzbereich formuliert werden. Davon wird es möglich, die Berechnungen von TDEV für die unterschiedlichen Beobachtungsintervalle als eine Filterbank zu implementieren, jede mit ihren eigenen Bandpasscharakteristika. Dies bietet eine Echtzeitimplementierung, bei der Schätzungen der Messung für den kürzeren Beobachtungsintervalle schneller verfügbar werden. Es können sich kurzfristige Probleme ergeben, wenn die frühen Ergebnisse mit neuen Daten ersetzt werden. Ergebnisse für längere Beobachtungsintervalle werden im Verlauf der Zeit verfügbar. Ein System, das Echtzeit-TDEV-Messung auf dieser Basis anbieten möchte, ist Flexacom Plus, das durch ICT Electronics im World Wide Web angeboten wird.
Ein Problem, das mit der Filterimplementierung verbleibt, ist die große Menge an Datenspeicherung und Berechnung, die benötigt wird, um die gemessenen Werte von TDEV oder dergleichen zu erhalten, insbesondere für die längeren Beobachtungsintervalle. Die ITU-T spezifiziert eine minimale Abtastrate von 30 Hz, wobei Abtastwerte, die zumindest drei Mal das Beobachtungsintervall abdecken, allgemein erforderlich sind, um eine Messung zu erhalten.
Das U.S.-Patent 5,757,437 (Blazo) beschreibt eine Phasenmessvorrichtung und ein Verfahren zum Messen von Signaljitter und -abweichung, das in Echtzeit arbeitet und digital Bandbreiten steuert, über die die Messungen durchgeführt werden. Die Vorrichtung umfasst eine digitale Phasenregelschleife (PLL), einen Analog/Digital-Wandler und einen Digitalsignalprozessor, der digitale Daten empfängt und eine Schleifenfilterfunktion für Phasenverriegelung der PLL an das ankommende Signal durchführt. Der Prozessor implementiert auch eine Integrationsfunktion, Tief- und Hochpassfilterfunktionen und einen Akkumulator zum Summieren gefilterter Frequenzkomponenten, um Abweichungsdaten zu erzeugen. Ein Messprozessor erzeugt RMS-Werte eines Phasendifferenzsignals über ein ausgewähltes Zeitintervall und erzeugt ein Ausgangssignal in Einheitsintervallen für Jitter und Zeit für Abweichung. Das U.S.-Patent 5,757,652 (Blazo u. a.) beschreibt ein weiteres Jitter- und Abweichungsmesssystem, das in Echtzeit arbeitet und Bandbreiten, über die die Messungen durchgeführt werden, digital steuert. Abweichungs- und Jitterdaten in einem Phasendetektorsignal werden gefiltert und digitalisiert. Ein DSP empfängt die Daten und führt eine proportionale integrale Steuerfunktion durch, um eine PLL zu verriegeln, durch digitales Steuern einer Direktdigitalsynthesizer- (DDS-) Frequenz. Ein Nachlaufoszillator verriegelt mit Vielfachen der DDS-Frequenzen, um die Auflösung der Phasenmessung zu erhöhen.
Abweichungsdaten sind von dem DSP verfügbar als ein Integral der DDS-Betriebsfrequenz. Der DSP führt auch eine Schleifenfilterfunktion durch und hochpassfiltert die Abweichungsdaten, um Teilbandjitterdaten zu liefern.
Die Erfindung ermöglicht eine Echtzeitberechnung eines Satzes von Messungen, wie z. B. TDEV, für einen Bereich von Beobachtungsintervallen, während dieselbe die damit verbundene Rechenlast reduziert.
Die Erfindung schafft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Messen von Parametern eines elektronischen Systems durch Bezugnahme auf eine Eingabereihe von Datenabtastwerten (TIE), die bei einer ersten Datenrate empfangen und verarbeitet werden, um in Echtzeit zumindest eine erste und eine zweite zeitvariable Reihe von Messungen für einen bestimmten Parameter (TDEV) zu erzeugen, wobei sich jede Reihe von Messungen aus der Leistung eines jeweiligen ersten und zweiten Prozesses durch digitale Datenverarbeitung ergibt, wobei die erste und die zweite Reihe von Messungen den Parameter des Systems nominal darstellen bezüglich eines jeweiligen ersten und zweiten Beobachtungsintervalls, wobei das zweite Beobachtungsintervall länger ist als das erste, wobei:

– der erste Prozess in Echtzeit implementiert wird durch Durchführen eines ersten Tiefpassfilterprozesses an der Eingabereihe von Datenabtastwerten, um eine erste tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten zu erzeugen, und Durchführen eines ersten weiteren Prozesses an der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten, um die erste Reihe von Messungen zu erhalten;
– eine erste Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate, von der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Datenabtastwerten extrahiert wird; und
– der zweite Prozess unter Verwendung der ersten Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate in Echtzeit durchgeführt wird.

In dem Fall einer TDEV-Berechnung umfasst sowohl der erste Prozess als auch der zweite Prozess eine geeignete Bandpassfilterfunktion, gefolgt von einer RMS-Leistungsschätzfunktion. Durch getrenntes Durchführen des Tiefpasselements derselben ist ein gefilterter Abtastwertsatz verfügbar, der verwendet werden kann, um eine geringere Datenrateneingabe für das zweite Bandpassfilter zu liefern. Die Reduktion bei der Gesamtberechnungsmenge, wenn mehrere TDEV-Intervalle auf einmal berechnet werden, bedeutet, dass die Echtzeitberechnung ökonomisch ausgeführt werden kann [kostengünstige Digitalsignalprozessor-(DSP-)Lösung, die in ein tragbares Testinstrument eingebaut ist].
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Reihe von Bandpassfilterstufen parallel implementiert, eine für jedes Beobachtungsintervall. Jede Stufe (wobei die letzte Stufe ignoriert wird) ist in Tiefpass- und Hochpassfilter unterteilt, und die tiefpassgefilterten Abtastwerte werden als die Eingabe zu der nachfolgenden Stufe verwendet. Da die Eingabeabtastwerte für jede Stufe auf diese Weise vorgefiltert werden, kann der Datensatz, der benötigt wird, um TDEV bei unterschiedlichen Zeitintervallen zu schätzen, ohne Informationsverlust reduziert werden.
Verschiedene Anordnungen sind möglich, die gemäß den genauen erforderlichen Beobachtungsintervallen und der Wirtschaftlichkeit einer gewählten Implementierung gewählt werden können. Die Tiefpass- und Hochpassfunktionen getrennt zu implementieren, ist beispielsweise höchstwahrscheinlich aufwändiger als eine direkte Implementierung einer Bandpassfunktion. Folglich werden die Abtastwerte bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht getrennt tiefpassgefiltert und bei jeder Stufe reduziert, sondern nur bei bestimmten Schlüsselstufen.
Die Erfindung liefert ferner eine Vorrichtung zum Messen von Parametern eines elektronischen Systems durch Bezugnahme auf eine Eingabereihe von Datenabtastwerten, die bei einer ersten Datenrate empfangen und verarbeitet werden, um in Echtzeit zumindest eine erste und eine zweite zeitvariable Reihe von Messungen für einen gegebenen Parameter zu erzeugen, wobei sich jede Reihe von Messungen von der Leistung eines jeweiligen ersten und zweiten Prozesses durch digitale Datenverarbeitung ergibt, wobei die erste und die zweite Reihe von Messungen den Parameter des Systems nominal bezüglich eines jeweiligen ersten und zweiten Beobachtungsintervalls darstellen, wobei das zweite Beobachtungsintervall länger ist als das erste, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale umfasst:

– eine Einrichtung zum Durchführen des ersten Prozesses in Echtzeit durch Durchführen eines ersten Tiefpassfilterprozesses an den Eingabereihendatenabtastwerten, um eine erste tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten zu erzeugen, und Durchführen eines ersten weiteren Prozesses an der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten, um die erste Reihe von Messungen zu erhalten;
– eine Einrichtung zum Extrahieren einer ersten Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate von der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Datenabtastwerten; und
– eine Einrichtung zum Durchführen des zweiten Prozesses in Echtzeit unter Verwendung der ersten Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate.

Der erste und der zweite Prozess können praktischerweise in einem einzigen Digitalsignalprozessorchip implementiert sein, wobei statt dessen selbstverständlich auch festverdrahtete Filteranordnungen verwendet werden könnten.
Weitere optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Diese und andere Merkmale werden zusammen mit ihren Vorteilen für den Fachmann auf diesem Gebiet von der folgenden Beschreibung der spezifischen Ausführungsbeispiele offensichtlich werden.
Es ist klar, dass „Echtzeit" in diesem Kontext nicht impliziert, dass Ergebnisse ohne Verzögerung verfügbar sind oder strikt mit dem Fluss von Eingabeabtastwerten synchronisiert sein müssen. „Echtzeit" in diesem Kontext zeigt lediglich, dass Eingabeabtastwerte im Durchschnitt im Wesentlichen bei der Rate, mit der die Eingabeabtastwerte erzeugt werden, verarbeitet werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
1 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines Synchronisationsnetzwerks.
2 ist ein Blockdiagramm hoher Ebene einer Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 stellt die Prinzipien eines TDEV-Messprozesses dar, der Bandpassfilter verwendet.
4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, die in der Vorrichtung von 2 implementiert ist, um TDEV bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu messen.
5 stellt die Kombination von Tief- und Hochpassfilterfunktionen dar, um eine Bandpassfunktion zu ergeben.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, die in der Vorrichtung von 2 implementiert ist, um TDEV bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu messen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Synchronisationsnetzwerks, das Teil eines Telekommunikationssystems bildet. Ein Primärreferenztakt (PRC) 100 liefert das Referenzfrequenzsignal, das das Synchronisationsnetzwerk unter Verwendung eines Master-Slave-Verfahrens steuert. Der PRC ist typischerweise eine Quelle, wie z. B. ein Caesium-Oszillator, der in der Lage ist, ein qualitativ hochwertiges Frequenzsignal gemäß ITU-T-Spezifikationen beizubehalten. Das Taktsignal wird über ein SDH-Medium 110 an Synchronisationszuführeinheiten (SSUs) 120 verteilt, die die Verarbeitung, Erzeugung und weitere Verteilung durch das Netzwerk von Zeitinformationen handhaben. Die SSUs tragen dazu bei, die Verschlechterung des Synchronisationssignals zu minimieren, während derselbe über das Netzwerk von Knoten zu Knoten befördert wird. die verschiedenen SDH-Netzwerkvorrichtungen und Schaltknoten sind mit den SSU-Knotenausgängen verbunden. Der Taktgenerator in einem SDH-Netzwerk ist als ein SDH-Ausrüstungstakt (SEC) 130 bekannt.
Die Verschlechterung der Synchronisation in einem SDH-Netzwerk kann an mehreren Faktoren liegen. Allgemeine Gründe umfassen Schwankungen bei den Ausbreitungszeiten bei Verkabelung- und Frequenzdrift aufgrund von Temperaturänderungen bei den verwendeten PLLs. Fehler in der Synchronisation können auch auftreten, falls eine SSU oder ein SEC außerhalb des idealen verriegelten Modus und in einem Halte- oder freilaufenden Modus arbeitet. Jedes allgemeine Neukonfigurationsereignis in der Synchronisationskette kann Einschwingereignisse bewirken, sowie auch eine Änderung des PRC in internationalen Verbindungen.
Schwankungen in dem Zeitsignal können grob in zwei Kategorien unterteilt werden. In den ITU-Spezifikationen werden kurzfristige Schwankungen von einer Frequenz von mehr oder gleich 10 Hz als „Jitter" bezeichnet. Längere Schwankungen von einer Frequenz von weniger als 10 Hz werden als „Abweichung" bezeichnet.
Da es strikte Regeln gibt, die die Zeitgebung regeln, ist es notwendig, eine Einrichtung zum Messen und Identifizieren von Störungen und Fehlern zu haben. Drei wichtige Messungen der Netzwerkzeitfehler in den ITU-Empfehlungen sind der Zeitintervallfehler (TIE), maximaler TIE (MTIE), und Zeitabweichung (TDEV). Von besonderem Interesse für die vorliegende Erfindung ist TDEV, das eine Messung der Zeitschwankung eines Signals über eine spezifische Integrationszeit (Beobachtungsintervall) ist. TDEV wird in Zeiteinheiten gemessen und wird von einer Sequenz von Zeitfehler-(TIE-)Abtastwerten abgeleitet.
Ein Hauptvorteil des Untersuchens von TDEV-Verhalten liegt in der Bewertung von Rauschverhalten. TDEV (τ) konvergiert für alle Hauptrauschtypen, die tatsächliche Zeitsignale beeinträchtigen. Ein Satz von TDEV-Messungen für unterschiedliche Beobachtungsintervalle τ kann sehr sinnvolle Informationen über die Rauschquellen in einem Signal liefern. Die charakteristischen Neigungen von TDEV (τ) zeigen unterschiedliche Rauschtypen an, die die Unterscheidung zwischen beispielsweise Weißphasenmodulation-(WPM-) und Frequenzphasenmodulation-(FPM-)Rauschtypen ermöglichen. Das Verhalten von TDEV (τ) hängt wesentlich von der Beobachtungsperiode τ für Beobachtungsintervalle ab, wo das WPM-Rauschen dominiert, was wesentlich ist bei TDEV-Messsystemen. TDEV ist auch empfindlich gegenüber anderen Einflüssen. Systematische Effekte, wie z. B. tägliche Abweichung, können verschiedene Rauschkomponenten verde cken. Folglich können TDEV-Messungen für Beobachtungsintervalle, die den Bereich von einer Sekunde bis 10.000 Sekunden oder sogar 100.000 Sekunden abdecken, von Interesse sein. Durch die ITU-T-Empfehlung G.810 Anhang II.3 ist spezifiziert, dass TDEV (nτ₀) geschätzt werden sollte durch:
wobei x die Reihe von Zeitfehlerabtastwerten (TIE) darstellt; nτ₀ das Beobachtungsintervall ist, mit τ₀ als Abtastperiode und n = 1, 2, ... Ganzzahlteil N/3; und N die Anzahl von TIE-Abtastwerten ist, die erforderlich ist, um TDEV für ein gegebenes Beobachtungsintervall zu berechnen.
Durch direktes Implementieren dieser Definition kann TDEV berechnet werden durch Sammeln von Zeitfehlerabtastwerten von der Ausrüstung oder dem Netzwerk über eine lange Zeitperiode (abhängig von dem längsten Beobachtungsintervall von Interesse). Dieser Datensatz würde dann offline verarbeitet, um die beste Schätzung für TDEV für jedes Beobachtungsintervall zu erhalten. Es ist anzumerken, dass die Schätzung selbst für das kürzeste Beobachtungsintervall unter Verwendung des gesamten Abtastwertsatzes zu berechnen ist.
Die Datenmenge, die gesammelt werden muss, ist sehr groß und es können lange Zeitperioden zum Sammeln benötigt werden, die sich häufig über Tage erstrecken, wobei die Analyse der Daten eine rechentechnisch intensive Aufgabe ist, die offline durchgeführt wird. Bei einer Abtastrate von 50 Hz, beispielsweise, benötigen die TIE-Abtastwerte etwa 100 Kilobyte Speicherplatz pro Minute und daher belegen selbst vergleichsweise kurze Beobachtungsperioden große Speichermengen und eine entsprechende Zeitdauer und Verarbeitungsleistung ist benötigt, um sinnvolle Ergebnisse abzuleiten. Die Folge dieses Lösungsansatzes ist es, dass sowohl Personal- als auch Ausrüstungsressourcen belegt sind und Ergebnisse normalerweise während der Testperiode nicht verfügbar sind, was es schwierig macht, Ursache und Wirkung in dem untersuchten System zu identifizieren. Ferner kann es Tage dauern, Daten zu sammeln, die, wenn sie verarbeitet werden, ein Problem anzeigen, das nach nur ein paar Minuten beobachtbar gewesen wäre. Obwohl ein kleinerer Datensatz verwendet werden könnte, um einen vorläufigen Wert von TDEV für ein kurzes Beobachtungsintervall zu erhalten, können die Ergebnisse dann nicht praktischerweise aktualisiert werden, wenn neue Daten ankommen, ohne Neuverarbeiten des gesamten Satzes oder Speichern einer großen Anzahl von Zwischenergebnissen.
Die ITU-T-Empfehlung G.810 erwähnt auch, dass sich TDEV auf die Leistungsspektraldichte S_φ(f) seiner Zufallsphasenabweichung φ(t) bezieht, durch die folgende integrale Beziehung:
wobei v_nom die Nominalfrequenz des Zeitsignals ist; und f_h die Messsystembandbreite ist. Die obige Beziehung ist äquivalent zu der herkömmlichen Definition unter der Annahme, dass keine deterministischen Komponenten die Zeitfehlerdaten beeinträchtigen, die verwendet werden, um TDEV (nτ₀) zu berechnen, aber in der Praxis können die Daten deterministische Effekte umfassen.
Diese alternative Ausdrucksform erlaubt eine Echtzeitimplementierung der TDEV-Berechnung, bei der eine TDEV für jedes Beobachtungsintervall erhalten werden kann, durch Anlegen einer Bandpassfilterfunktion an die Sequenz von TIE-Abtastwerten. Das Durchlassband des Filters wird geeignet für jedes Beobachtungsintervall ausgewählt. Ein Verfahren zum Ausführen einer Berechnung in Echtzeit ist vorgesehen, das eine Schätzung für jeden TDEV-Wert liefert, sobald ausreichend Daten verfügbar sind. Wenn der Test länger durchgeführt wird, ermöglicht dies, dass TDEV-Werte für längere Beobachtungsintervalle erhalten werden, falls gewünscht, und Werte für kürzere Intervalle aktualisiert werden. Kurzfristige Probleme können schneller diagnostiziert werden und der Test beendet werden, sobald ein Problem beobachtet ist. Für längere Intervalle ist jedoch die Datenmenge, die in dem Filter zu bearbeiten ist (die Anzahl von Abtastwerten und Koeffizienten) nach wie vor sehr groß.
2 ist ein Blockdiagramm der neuartigen Testmessvorrichtung, sofern dieselbe für TDEV-Messungen relevant ist. In der Praxis ist das gleiche Instrument in der Lage, verschiedene Messungen von dem System abzuleiten, nicht nur TDEV. Bei dieser Konfiguration wird ein SDH-Signal 210 in einen Schnittstellenblock der Testausrüstung zugeführt, die aus einem Faseroptikempfänger 220 und einem Takt/Datenwiedergewinnungsmodul 230 besteht, das das Datenzeitsignal für weitere Verarbeitung durch den Abweichungsdemodulator 240 wiedergewinnt. Die Daten können für andere Verwendungen zu einem weiteren Demodulator 250 weitergeleitet werden. Ein Referenztaktsignal 100 wird von einer geeigneten Quelle erhalten, um das notwendige Referenzzeitsignal zu liefern.
Der Abweichungsdemodulator 240 hat die funktionale Fähigkeit, TIE-Abtastwerte (Abweichungsabtastwerte 245) zu erhalten und auszugeben, durch Vergleichen des wiedergewonnenen Datentaktsignals mit dem Referenzsignal. Um TDEV-Werte auszuwerten, werden die Abweichungsabtastwerte 245 zu einem Digitalsignalprozessor (DSP) 250 geleitet. Die Ergebnisse der Verarbeitung werden dann aufgezeichnet und/oder bei 255 zu einer Anzeige 260 weitergeleitet.
Verschiedene Überlegungen für die Definition und Implementierung der Testausrüstung zum Messen von Jitter, Abwei chung, TDEV, MTIE und dergleichen in SDH sind in der ITU-T-Empfehlung 0.172 aufgeführt. Die vorliegende Vorrichtung ist in der Lage, ein Taktsignal bei mehreren STM-N-Bitraten bei der Verwendung durch unterschiedliche Systeme zu messen. Es sollte angemerkt werden, dass die Erfindung auf keinen Fall auf oder durch diese Taktfrequenzen begrenzt ist. Das tatsächliche Taktsignal kann durch mehrere Verfahren von der verwendeten Referenztaktquelle abgeleitet werden. Die erforderliche Taktsignalfrequenz kann beispielsweise synthetisiert werden durch Techniken unter Verwendung von PLLs, Taktmultiplizierern und -dividierern. Direktdigitalsynthese kann verwendet werden, falls das Verhältnis des erforderlichen Taktsignals und des Quellenreferenztakts nicht für diese Verfahren geeignet ist. Diese Einzelheiten der Implementierung liegen innerhalb der Fähigkeiten des auf diesem Fachgebiet belesenen Lesers und werden hierin nicht näher erörtert.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist TIE die Grundfunktion, von der die Zeitabweichung TDEV und auch andere Parameter berechnet werden können. Der Abweichungsdemodulator 240 enthält die notwendige Funktionalität, die benötigt wird, um TIE-Abtastwerte zu erhalten. In dem Demodulator 240 wird das Testsignal zuerst in einen Phasendetektor eingegeben, der auch ein Referenzzeitsignal als eine Eingabe nimmt, das wie oben angemerkt, von einem Signal eines externen Referenztakts 100 abgeleitet ist. Die Ausgabe dieses Phasenkomparators wird durch ein äquivalentes 10-Hz-Tiefpassfilter erster Ordnung gefiltert, um die Abweichung von dem Jitter zu trennen, wie es definiert ist.
Die resultierenden TIE-Abtastwerte werden bei 245 bei einer Frequenz von 50 Hz ausgegeben, was wesentlich besser ist als das Minimum von 30 Hz, das durch die ITU-T in der Empfehlung G.812/813 empfohlen wird. Die Messung bei dieser höheren Frequenz schützt gegen Aliasing, wenn Informationen verloren gehen aufgrund der niedrigen Abtastraten, erhöht aber die Datenmenge, die zu verarbeiten ist. Die Genauig keit der Abweichungsmessfunktion hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich dem TIE-Abtastintervall, wobei schwerwiegende Fehler auftreten, wenn sich das Abtastintervall verlängert. Die hierin beschriebene Erfindung ist nicht auf diese oder eine andere einzelne Frequenz beschränkt.
Bei der vorliegenden Vorrichtung wird die Berechnung von TDEV effektiv ausgeführt als ein Frequenzbereichprozess unter Verwendung einer Filterbank, wie es oben beschrieben ist. Die Erfindung implementiert jedoch dieses Grundprinzip auf eine andere Weise, insbesondere in Bezug auf Filtern. Als Vergleich ist die herkömmliche Technik, wie sie unter Verwendung eines Abweichungsmodulators und eines DSP implementiert werden würde, schematisch in 3 dargestellt, wobei der TDEV-Wert für einen spezifischen Wert von τ gezeigt ist. Die TIE-Abtastwerte werden für die TDEV-Berechnung zu dem DSP weitergeleitet. TDEV, wie es vorher erklärt wurde, ist eine Messung von Abweichung, die eine Funktion des Parameters τ ist, des Beobachtungsintervalls. TDEV (τ) kann als quadratischer Mittelwert (RMS) von bandpassgefilterten TIE-Abtastwerten angesehen werden, wobei das Durchlassband des Filters dem gewünschten Beobachtungsintervall entspricht. In dem DSP werden die TIE-Abtastwerte 300, die von dem Abweichungsdemodulator abgeleitet werden, effektiv zu einem Bandpassfilter 310 weitergeleitet, wobei die Bandpassfilterfunktion 340 bei einer Frequenz von 0,42/τ zentriert ist. Der Wert der RMS-Messung 320 für das gefilterte Ergebnis ergibt den Wert für TDEV (τ) 330. Bandpassfilter mit anderen Werten für τ ergeben sich in anderen TDEV-Werten für andere Beobachtungsintervalle.
Da bei diesem Prozess eine große Menge an Rohdaten erzeugt wird, um die Echtzeit-TDEV-Berechnung ökonomischer zu machen, ist der Berechnungsaufwand, der von den Filter- und RMS-Stufen benötigt wird, bei der neuartigen Anordnung reduziert. Dies wird erreicht durch Implementieren der Bandpassfilter oder zumindest bestimmte derselben als eine Kaskade von Hoch- und Tiefpassfiltern. An dem Ausgang von jedem Tiefpassfilter kann eine Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate für die Verwendung als Eingabe in die Messung von TDEV für längere Beobachtungsintervalle genommen werden. Als Folge können die Speicher- und Rechenanforderungen für die langfristige Messung stark reduziert werden, mit nur gemäßigtem Anstieg der Rechenlast für die kurzfristige Messung.
4 stellt diesen TDEV-Berechnungsprozess, der durch den DSP 250 implementiert ist, für ein erstes Ausführungsbeispiel im Blockdiagramm dar, das den Datenfluss durch die Filter- und RMS-Stufen und den Prozess der Dezimierung zeigt. Die TIE-Daten 400, die in dem ersten Fall bei 50 Hz 405 abgetastet werden, verlaufen zuerst durch ein Tiefpassfilter 410, und eliminieren somit Hochfrequenzsignalkomponenten über dem gewünschten Durchlassband. Die tiefpassgefilterten Daten werden dann durch ein Hochpassfilter 420 verarbeitet, so dass nun die TIE-Abtastwerte vollständig bandpassgefiltert sind. Ein RMS-Rechner 430 schätzt den RMS-Wert der gefilterten TIE-Daten, und gibt somit den TDEV-Wert 440 für diesen Wert von τ aus, wobei τ = 1 Sekunde ist. Die Filterantworten, die verwendet werden, um die Bandpassfunktionen aufzubauen, sind schematisch in 5 gezeigt, die zeigt, wie sich Tiefpass- 500 und Hochpass- 510 Filterfunktionen verbinden, um eine Bandpassfilterfunktion 520 zu ergeben.
Für die Berechnung von TDEV-Werten für längere Beobachtungsintervalle (τ = 2 Sekunden usw.) werden die ursprünglichen Daten bei 405 nicht verwendet. Statt dessen werden die tiefpassgefilterten Daten bei 450 abgegriffen und einem Reduktions-(Dezimierungs-)Prozess 460 zugeführt, bei der Hälfte der vorhergehenden Frequenz (25 Hz) abgetastet und weitergeleitet 470 zu dem zweiten Tiefpassfilter 480 in der Filterkaskade. Das zweite Tiefpassfilter 480 eliminiert Hochfrequenzkomponenten, die für die Berechnung von TDEV für τ = 2 Sekunden geeignet sind. Da die Daten bei 450 bereits mit einer Grenzfrequenz gut unter 12 Hz gefiltert wurden, bestätigt das Nyquist-Abtastkriterium, dass keine Informationen verloren gehen, während die Datenmenge halbiert wird.
Wie vorher schließt ein Hochpassfilter 481 den Filterprozess ab und ein RMS-Rechner 482 gibt den TDEV-Wert für τ = 2 s aus. Durch Verwenden der Daten mit reduzierter Rate ist klar, dass die Datenmenge, die zu verarbeiten ist, die Filtergröße und sogar die Koeffizienten selbst für das längere Intervall τ = 2 s nicht anders sind als für das kürzere Intervall τ = 1 s.
Dieser Prozess der Datenreduktion setzt sich die Stufen hinab fort, wobei TDEV für längere und immer längere Beobachtungsintervalle gemessen wird. Als Folge müssen nachfolgende Filter weniger Berechnung durchführen als herkömmlicherweise, und ermöglichen es dadurch, dass eine schnelle Berechnung ausgeführt wird. Jede Stufe der in diesem Fall gezeigten Kaskade tastet bei der Hälfte der Frequenz der vorhergehenden Stufe ab. Herkömmlicherweise, obwohl dies nicht notwendigerweise der Fall ist, gibt jede Stufe einen TDEV-Wert aus, der einem Zeitintervall entspricht, das zwei Mal das der vorhergehenden Stufe ist (anders ausgedrückt, sich in Oktaven erhöht). Es ist klar, dass nur einige darstellende Stufen gezeigt sind und in der Praxis mehr vorgesehen sind. Beispielsweise werden vierzehn Oktavstufen benötigt, um ein Beobachtungsintervall von 16.384 Sekunden zu erreichen. Für die Endstufe der Kaskade gibt es keinen Bedarf an einem getrennten Niedrig- und Hochpassfilter, daher kann statt dessen ein Bandpassfilter 490 eingesetzt werden, wobei die abgetasteten Daten wie vorher verarbeitet werden, um einen End-TDEV-Wert 495 zu ergeben.
Der Vorteil, der durch Verwenden dieses Verfahrens gewonnen wird, ermöglicht die Echtzeitanzeige von TDEV-Charakteristika mit einem hohen Grad an Geschwindigkeit und Genauigkeit, der mit zeitbereichbasierten Verfahren nicht erreicht werden kann. Jedes der Filterelemente, einschließlich des Dezimationsprozesses und der RMS-Berechnung, kann unter Verwendung von Standard-DSP-Techniken abgeleitet werden und umfasst keine komplexen Berechnungen. Die RMS- und Hochpass-/Bandpassfilterstufen können in einem einzigen zusammengesetzten Filterprozess implementiert werden, mit geeigneten Polen und Nullen. Andere Frequenzverhältnisse können nach Wunsch verwendet werden, obwohl einfache Oktaven besonders leicht zu implementieren sind.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dem Dezimierungsprozess, der in 5 gezeigt ist, Zwischenstufen 610, 620 hinzufügt. Die Daten, die bei 50 Hz abgetastet werden 405, werden auf die gleiche Weise verarbeitet wie diejenige, die vorher detailliert beschrieben wurde und schematisch in 4 gezeigt ist. Die Anzahl von Tiefpassfilter- und Datenreduzierungsstufen muss jedoch nicht mit der Anzahl von erforderlichen TDEV-Beobachtungsintervallen übereinstimmen. Aufeinanderfolgende Stufen in der Hauptkaskade können somit die Abtastfrequenzen haben, die bei entsprechend größeren Verhältnissen eingestellt sind als die vorher beschriebenen, was den Datenreduktionsprozess verbessert. Bei dem Beispiel von 6 ist die Reduktion bei 625 um einen Faktor 10 bei jeder Hauptstufe, so dass die zweite Stufe der Hauptkaskade die TIE-Daten bei 5 Hz abtastet. Die Zwischenstufen können beispielsweise Beobachtungsintervallen τ = 2, 3, 4, ... 9 Sekunden entsprechen. Das gleiche Muster von Zwischenstufen kann bei jeder Dekade wiederholt werden, bis zu dem maximalen Beobachtungsintervall von Interesse.
Die Zwischenstufen 610, 620 bei diesem Beispiel tasten alle die gleiche Frequenz ab wie die vorhergehende Hauptstufe. Wo es keinen Bedarf für eine weitere Datendezimierung bei den Zwischenstufen gibt, werden diese Stufen als Einzelstufenbandpassfilter 605 anstatt Tiefpass-/Hochpassfilterpaaren implementiert. Jedes Filter 605, usw. hat Koeffizienten, die eingestellt sind, um einen Wert für TDEV zu geben, der für das gewünschte Beobachtungsintervall geeignet ist. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es, dass eine enge Beabstandung von Beobachtungsintervallen erhalten wird, ohne den Mehraufwand einer getrennten Tiefpassfilterstufe bei jedem Intervall. Im Prinzip könnte „Verschachteln" von Datenreduktionsstufen implementiert werden, falls es in einem bestimmten Fall gerechtfertigt ist. Beispielsweise könnte eine Reduktion um Oktaven (2, 4, 8; 20, 40, 80, usw.) in einer Reduktion um Dekaden (1, 10, 100 usw.) verschachtelt sein.
Die Verwendung von DSP-Techniken, um die Filterkaskaden zu implementieren, hat zahlreiche Vorteile, einschließlich der Integration der verschiedenen Funktionselemente in den unterschiedlichen Stufen, die benötigt werden, um die Rohdaten zu verarbeiten, um die TDEV-Ergebnisse zu erzeugen. Spezialisierte Hardware wird in der vorliegenden Vorrichtung für verschiedene Blöcke, vor der DSP-Vorrichtung verwendet, beispielsweise den Takt- und Datenwiedergewinnungsblock 230 und den Abweichungsdemodulator 240. Bei anderen Implementierungen könnte der DSP einige dieser Funktionen ebenfalls ausführen. Genauer gesagt, die Abweichungsdemodulation könnte in das DSP-System integriert sein, da es den Bedarf eliminieren würde, Abtastwerte für die MTIE/TDEV-Berechnungen zu übertragen. Die Erzeugung eines Referenzzeitsignals würde eine externe Funktion bleiben, wobei der Phasendetektor und die Messfilter in dem DSP implementiert sind. Bei einer solchen Implementierung könnte die gleiche Vorrichtung daher für MTIE-, TDEV- und Abweichungsdemodulationsfunktionen verwendet werden, die lediglich durch Programmierungsänderungen den Vorteil einer Mehrfachfunktionalität ergeben.
Ein vorteilhaftes Merkmal von Echtzeit-TDEV-Messung, das mit vorhergehenden statischen, Offline-Verarbeitungslösungen nicht möglich ist, ist, dass Einschwingphänomene näher untersucht werden können. Aufgrund der zufälligen Art der Berechnung von TDEV in gespeicherten Datenverarbei tungssystemen können Einschwingphänomene nicht näher beobachtet werden. Solche Phänomene können jedes nicht-stochastische Ereignis umfassen, das von der Art her entweder vollständig zufällig oder deterministisch und periodisch ist. Dies würde die Beobachtung von systematischen Fehlern und Phaseneinschwingvorgängen auf den zu testenden Netzwerken oder der zu testenden Ausrüstung ermöglichen, beispielsweise aufgrund von Referenzschalten.
Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass die Erfindung nicht auf die oben detailliert beschriebenen spezifischen Implementierungen und Anwendungen beschränkt ist. Dieselbe kann bei der Messung von anderen standardisierten und nicht-standardisierten Parametern als TDEV angewendet werden, und bei anderen elektronischen Systemen als SDH-Telekommunikationsnetzwerken. Dieselbe kann in verschiedenen Kombinationen von Hardware und Software und mit oder ohne festverdrahtete oder programmierbare Schaltungen implementiert werden. Insbesondere könnten die zweckgebundene DSP-Einheit 250 und Anzeige 260 von 2 durch einen einzelnen Universalcomputer ersetzt werden, beispielsweise einen Notebook-PC, der mit der Instrumenthardware verbunden ist. Der gesamte Prozess von 4 oder 6 kann dann durch Softwaresignalverarbeitung implementiert werden.

Claims

Ein Verfahren zum Messen von Parametern eines elektronischen Systems durch Bezugnahme auf eine Eingabereihe von Datenabtastwerten (405), die bei einer ersten Datenrate empfangen und bearbeitet werden, um in Echtzeit zumindest eine erste und eine zweite zeitvariable Reihe von Messungen (440, 484, 495) für einen bestimmten Parameter zu erzeugen, wobei sich jede Reihe von Messungen aus der Leistung eines jeweiligen ersten und zweiten Prozesses durch digitale Datenverarbeitung (250) ergibt, wobei die erste und die zweite Reihe von Messungen den Parameter des Systems nominal darstellen bezüglich eines jeweiligen ersten und zweiten Beobachtungsintervalls (τ), wobei das zweite Beobachtungsintervall länger ist als das erste, wobei: – der erste Prozess in Echtzeit implementiert wird durch i) Durchführen eines ersten Tiefpassfilterprozesses (410) an der Eingabereihe von Datenabtastwerten (405), um eine erste tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten (450) zu erzeugen, und ii) Durchführen eines ersten weiteren Prozesses (420, 430) an der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten (450), um die erste Reihe von Messungen (440) zu erhalten; – eine erste Reihe von Abtastwerten (470, 630) mit reduzierter Rate von der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Datenabtastwerten (450) extrahiert (460, 625) wird; und – der zweite Prozess (481, 482) unter Verwendung der ersten Reihe von Abtastwerten (470, 630) mit reduzierter Rate in Echtzeit durchgeführt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem durch einen ersten Zwischenprozess (605) zumindest eine erste Zwischenmessungsreihe (610) erzeugt wird, wobei die erste Zwischenmessungsreihe den Parameter nominal bezüglich eines ersten Zwischenbeobachtungsintervalls zwischen dem ersten und dem zweiten Beobachtungsintervall darstellt, wobei der erste Zwischenprozess (605) an die Eingabereihe von Abtastwerten (405) angelegt wird, um die erste Zwischenmessungsreihe zu erhalten.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl von Zwischenmessungsreihen (610, 620) durch jeweilige Zwischenprozesse (605) durchgeführt werden, wobei die erste Mehrzahl von Zwischenmessungsreihen (610) den Parameter bezüglich nominal zu jeweiligen Zwischenbeobachtungsintervallen zwischen dem ersten und dem zweiten Beobachtungsintervall darstellt, wobei jeder der Zwischenprozesse (605) an die Eingabereihe von Abtastwerten (405) angelegt wird, um die jeweiligen Zwischenmessungsreihen zu erhalten.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die zweite Datenrate entweder um einen Faktor von zwei, vier oder acht auf die erste Datenrate bezogen ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die zweite Datenrate um einen Faktor zehn auf die erste Datenrate bezogen ist.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Tiefpassfilterprozess (410) eine Tiefpassfilterfunktion mit einer nominalen Grenzfrequenz implementiert, die geringer ist als ein Zwan zigstel der Abtastfrequenz der Eingangsreihe von Datenabtastwerten (405).
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine dritte Reihe von Messungen (495) durch einen dritten Prozess (490) erzeugt wird, wobei die dritte Reihe von Messungen den Parameter bezüglich nominal zu einem dritten Beobachtungsintervall darstellt, das länger ist als das erste und das zweite Beobachtungsintervall, wobei: – der zweite Prozess implementiert wird durch i) Durchführen eines zweiten Tiefpassfilterprozesses (480) an der ersten Reihe von Abtastwerten (470, 630) mit reduzierter Rate, um eine zweite tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten (485) zu erzeugen und ii) Durchführen eines zweiten weiteren Prozesses (481, 482) an der zweiten tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten (485), um die zweite Reihe von Messungen (484) zu erhalten; – eine zweite Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate von der zweiten tiefpassgefilterten Reihe von Datenabtastwerten (485) extrahiert wird; und – der dritte Prozess (490) in Echtzeit durchgeführt wird, unter Verwendung der zweiten Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate, um die dritte Reihe von Messungen (495) zu erzeugen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem zumindest eine zweite Zwischenmessungsreihe durch einen zweiten Zwischenprozess erzeugt wird, wobei die zweite Zwischenmessungsreihe den Parameter bezüglich nominal zu einem zweiten Zwischenbeobachtungsintervall zwischen dem zweiten und dritten Beobachtungsintervall darstellt, wobei der zweite Zwischenprozess an die zweite tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten (485) angelegt wird, um die zweite Zwischenmessungsreihe zu erhalten.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Eingabereihe von Datenabtastwerten (405) erhalten wird durch i) Durchführen eines herkömmlichen Tiefpassfilterprozesses in Echtzeit, um eine herkömmliche tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten bei einer höheren Rate als der ersten Datenrate zu erzeugen, und ii) Extrahieren der Eingabereihe von der herkömmlichen tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten, wobei der herkömmliche Tiefpassfilterprozess als Teil eines herkömmlichen Prozesses in Echtzeit durchgeführt wird, um eine herkömmliche Reihe von Messungen zu erhalten, wobei die herkömmliche Reihe von Messungen den Parameter bezüglich nominal zu einem herkömmlichen Beobachtungsintervall darstellt, das kürzer ist als das erste Beobachtungsintervall.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der Prozesse zum Erhalten jeweiliger Reihen von Messungen eine Bandpassfilterfunktion (520) implementiert.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem jeder der Prozesse ferner eine Leistungsschätzfunktion (430, 482) implementiert.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem die Leistungsschätzfunktion eine Quadratischer-Mittelwert-Schätzfunktion ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem bei der Implementierung von zumindest einem der Prozesse ein Wellenparameterfilterprozess verwendet wird, dessen Übertragungsfunktion das Produkt von zumindest ei nem Teil der Bandpassfilterfunktion (520) und der Leistungsschätzfunktion ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem bei der Implementierung des ersten weiteren Prozesses ein Wellenparameterfilterprozess verwendet wird, dessen Übertragungsfunktion das Produkt einer ersten Hochpassfilterfunktion (420) und der Leistungsschätzfunktion (430) ist, sodass die Bandpassfilterfunktion und die Leistungsschätzfunktion durch die Kombination des ersten Tiefpassfilterprozesses (410) gefolgt von dem ersten weiteren Prozess implementiert wird.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elektronische System einen Teil eines synchronen Telekommunikationsnetzwerks umfasst, und bei dem die Eingangsabtastwerte aufeinanderfolgende gemessene Zeitfehler zwischen einem Signal in dem System und einer Zeitreferenz darstellen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die Zeitreferenz von einem Signal an einem anderen Teil des Netzwerks abgeleitet wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem die Eingabereihe von Abtastwerten (405) eine Abweichung in den Zeitfehlern darstellt, und in Echtzeit erzeugt wird durch Anlegen eines Tiefpassfilterprozesses mit einer vorbestimmten Grenzfrequenz an die Zeitfehler.
Eine Vorrichtung zum Messen von Parametern eines elektronischen Systems durch Bezugnahme auf eine Eingabereihe von Datenabtastwerten (405), die bei einer ersten Datenrate empfangen und verarbeitet werden, um in Echtzeit zumindest eine erste und eine zweite zeitvariable Reihe von Messungen (440, 484, 495) für einen bestimmten Parameter zu erzeugen, wobei sich jede Reihe von Messungen von der Leistung eines jeweiligen ersten und zweiten Prozesses durch Digitaldatenverarbeitung (250) ergibt, wobei die erste und die zweite Reihe von Messungen den Parameter des Systems nominal bezüglich eines jeweiligen ersten und zweiten Beobachtungsintervalls (τ) darstellen, wobei das zweite Beobachtungsintervall länger ist als das erste, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale umfasst: – eine Einrichtung zum Durchführen des ersten Prozesses in Echtzeit durch i) Durchführen eines ersten Tiefpassfilterprozesses (410) an den Eingabereihedatenabtastwerten (405), um eine erste tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten (450) zu erzeugen und ii) Durchführen eines ersten weiteren Prozesses (420, 430) an der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten (450), um die erste Reihe von Messungen (440) zu erhalten; – eine Einrichtung zum Extrahieren (460, 625) einer ersten Reihe von Abtastwerten (470, 630) mit reduzierter Rate von der ersten tiefpassgefilterten Reihe von Datenabtastwerten (450); und – eine Einrichtung zum Durchführen des zweiten Prozesses (481, 482) in Echtzeit unter Verwendung der ersten Reihe von Abtastwerten (470, 630) mit reduzierter Rate.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 18, die ferner eine Einrichtung zum Erzeugen von zumindest einer ersten Zwischenmessungsreihe (610) durch Durchführen eines ersten Zwischenprozesses (605) umfasst, wobei die erste Zwischenmessungsreihe den Parameter bezüglich nominal zu einem Zwischenbeobachtungsintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Beobachtungsintervall darstellt, wobei der erste Zwischenprozess (605) an die Eingabereihe von Abtastwerten (405) angelegt wird, um die erste Zwischenmessungsreihe zu erhalten.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 18, die ferner eine Einrichtung zum Erzeugen einer Mehrzahl von Zwischenreihenvermessungen (610, 620) durch Durchführen jeweiliger Zwischenprozesse (605) umfasst, wobei die erste Mehrzahl von Zwischenmessungsreihen (610) den Parameter bezüglich nominal zu jeweiligen Zwischenbeobachtungsintervallen zwischen dem ersten und dem zweiten Beobachtungsintervall darstellt, wobei jeder der Zwischenprozesse (605) an die Eingabereihe von Abtastwerten (405) angelegt wird, um die jeweilige Zwischenmessungsreihe zu erhalten.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 18, 19 oder 20, bei der die zweite Datenrate entweder um einen Faktor von zwei, vier oder acht auf die erste Datenrate bezogen ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 18, 19 oder 20, bei der die zweite Datenrate um einen Faktor zehn auf die erste Datenrate bezogen ist.
Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 22, bei der die Einrichtung zum Durchführen des ersten Tiefpassfilterprozesses (410) angeordnet ist, um dies durch Implementieren einer Tiefpassfilterfunktion mit einer nominalen Grenzfrequenz durchzuführen, die geringer ist als ein Zwanzigstel der Abtastfrequenz der Eingabereihe von Datenabtastwerten (405).
Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, die ferner eine Einrichtung zum Erzeugen einer dritten Reihe von Messungen (495) durch Durchführen eines dritten Prozesses (490) umfasst, wobei die dritte Reihe von Messungen den Parameter bezüglich nominal zu einem dritten Beobachtungsintervall darstellt, das länger ist als das erste und das zweite Beobachtungsintervall, wobei die Einrichtung zum Durchführen des zweiten und des dritten Prozesses angeordnet ist, sodass beim Betrieb: – der zweite Prozess implementiert wird durch i) Durchführen eines zweiten Tiefpassfilterprozesses (480) an der ersten Reihe von Abtastwerten (470, 630) mit reduzierter Rate um eine zweite tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten (485) zu erzeugen, und ii) Durchführen eines zweiten weiteren Prozesses (481, 482) an der zweiten tiefpassgefilterten Reihe von Abtastwerten (485), um die zweite Reihe von Messungen (484) zu erhalten; und – eine zweite Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate von der zweiten tiefpassgefilterten Reihe von Datenabtastwerten (485) extrahiert wird; und – der dritte Prozess (490) in Echtzeit durchgeführt wird, unter Verwendung der zweiten Reihe von Abtastwerten mit reduzierter Rate, um die dritte Reihe von Messungen (495) zu erzeugen.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 24, die ferner eine Einrichtung zum Erzeugen von zumindest einer zweiten Zwischenmessungsreihe durch Durchführen eines zweiten Zwischenprozesses umfasst, wobei die zweite Zwischenmessungsreihe den Parameter bezüglich nominal zu einem zweiten Zwischenbeobachtungsintervall zwischen dem zweiten und dem dritten Beobachtungsintervall darstellt, wobei der zweite Zwischenprozess an die zweite tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten (485) angelegt wird, um die zweite Zwischenmessungsreihe zu erhalten.
Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 25, die ferner eine Einrichtung zum Erhalten der Eingabereihe von Datenabtastwerten (405) umfasst, durch i) Durchführen eines herkömmlichen Tiefpassfilterprozesses in Echtzeit an Abtastwerten, die bei einer höheren Rate als der ersten Datenrate empfangen werden, um eine herkömmliche tiefpassgefilterte Reihe von Datenabtastwerten bei der höheren Rate zu erzeugen, und ii) Extrahieren der Eingabereihe von den herkömmlichen tiefpassgefilterten Reihen von Abtastwerten, wobei der herkömmliche Tiefpassfilterprozess in Echtzeit als Teil eines herkömmlichen Prozesses durchgeführt wird, um eine herkömmliche Reihe von Messungen zu erhalten, wobei die herkömmliche Reihe von Messungen den Parameter bezüglich nominal zu einem herkömmlichen Beobachtungsintervall darstellt, das kürzer ist als das erste Beobachtungsintervall.
Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 26, bei der die Einrichtung zum Durchführen des ersten, zweiten und, wo vorgesehenen, dritten Prozesses zum Erhalten jeweiliger Reihen von Messungen angeordnet ist, um dies durch Implementieren einer Bandpassfilterfunktion (520) zu erreichen.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 27, bei der die Einrichtung zum Durchführen des ersten, zweiten, und, wo vorgesehen, dritten Prozesses zum Erhalten jeweiliger Reihen oder Messungen angeordnet ist, um dies durch weiteres Implementieren einer Leistungsschätzfunktion (430, 482) zu erreichen.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28, bei der die Leistungsschätzfunktion eine Quadratischer-Mittelwert-Schätzfunktion ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 28 oder 29, bei der die Einrichtung zum Durchführen von zumindest entweder dem ersten, zweiten oder dritten Prozess angeordnet ist, um dies unter Verwendung eines Wellenparameterfilterprozesses durchzuführen, dessen Übertragungsfunktion das Produkt von zumindest einem Teil der Bandpassfilterfunktion (520) und der Leistungsschätzfunktion ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 30, bei der die Einrichtung zum Durchführen des ersten weiteren Prozesses angeordnet ist, um dies unter Verwendung eines Wellenparameterfilterprozesses zu erreichen, dessen Übertragungsfunktion das Produkt einer ersten Hochpassfilterfunktion (420) und der Leistungsschätzfunktion (430) ist, sodass die Bandpassfilterfunktion und die Leistungsschätzfunktion durch die Kombination des ersten Tiefpassfilterprozesses (410) gefolgt von dem ersten weiteren Prozess implementiert werden.
Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 31, die ferner eine Einrichtung (230, 240) umfasst, zum Erhalten der Eingabereihe von Datenabtastwerten durch aufeinanderfolgendes Messen von Zeitfehlern zwischen einem Signal in einem Teil eines synchronen Telekommunikationsnetzwerks und einer Zeitreferenz.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 32, bei der die Eingabereihe von Datenabtastwerten (405) eine Abweichung in den Zeitfehlern darstellt und in Echtzeit erzeugt wird durch Anlegen eines Tiefpassfilterprozesses mit einer vorbestimmten Grenzfrequenz an die Zeitfehler.
Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 33, bei der die Einrichtung zum Durchführen des ersten, zweiten und dritten Prozesses einen programmierten Digitalsignalprozessor (250) umfasst.