JPH08102763A

JPH08102763A - ジッタ測定装置

Info

Publication number: JPH08102763A
Application number: JP6261098A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ishibe; 和彦石部; Hiroshi Masuda; 宏増田
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はＳＤＨデジタル伝送装置の評価に
用いるジッタ測定装置に関し、スクランブル周期性に起
因する信号周波数成分を抑圧回路５で少なくし、該抑圧
する回路５の出力におけるビット繰り返し周波数成分を
多くすることにより、キャリア信号のスペクトラムレベ
ルと誤差信号レベルのレベル差を大きくしたジッタ測定
器を提供することにある。【構成】スクランブルドＮＲＺ信号のジッタ測定器に
おいて、前記ＮＲＺ信号からクロック成分を含むＲＺ信
号に変換する微分回路と、前記微分回路４の出力をクロ
ック周期分（Ｔ）の整数だけ遅延させた信号と論理和を
とる抑圧回路５と、前記抑圧回路５の出力からビット繰
り返し周波数成分を抽出するフィルタ回路１と、前記フ
ィルタ回路１の出力からジッタ測定するジッタ測定回路
２とを備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

【０００１】本発明はＳＤＨデジタル伝送装置の評価に
用いるジッタ測定装置に関するものである。近年、デジ
タル回線による通信が、電話を中心としたサービスから
データや画像までを含む多彩なサービスに移行していく
なか、その多重化方式としてＳＤＨ（Synchronous Dig
ital Hierarchy）が国際的に標準化された。その伝送
媒体は光ファイバーケーブルであり、情報化伝送速度の
向上と伝送距離の増大に利点がある。このＳＤＨ方式で
は、伝送符号としてスクランブルドＮＲＺ(Non Return
tozero）符号を用いて、データの生起確率を同じくす
ることにより、安定な光伝送を行えるようにしている。
本発明は、ＳＤＨ方式の伝送信号における、スクランブ
ルがジッタ測定帯域内に及ぼす影響を防止して、ジッタ
の測定ができるようにしたものである。なお、ジッタと
は、デジタル回線上で、クロストーク及び反射等が原因
で、信号波形が理想的な時間位置より前後にずれる瞬時
的なゆらぎとして定義される。

【従来の技術】

【０００２】デジタル回線による通信において従来のネ
ットワークでは、スタッフ多重化と呼ばれる非同期デジ
タルハイアラーキ（PDH;PLesiochronous Digital Hie
rarchy ）を用いている。その伝送媒体は主に同軸ケー
ブルであり、それらの伝送装置を評価する１つの手段と
してジッタ測定装置が広く用いられいた。従来のデジタ
ル伝送装置の出力ジッタを測定する場合には、図17に示
すブロックでジッタ測定装置を構成していた。ＰＤＨの
入力信号ａをフィルタ回路１を含む信号処理部２５ｃで
処理した後、ジッタ測定回路２でジッタの測定をするよ
うにしていた。図14に入力データ符号の定義を載せてい
るが、ＰＤＨの場合、ＣＭＩやＢｎＺｓ等の伝送信号に
１ビットの繰り返し周波数成分（以下、ビット繰り返し
周波数成分という）を含んでおり、なおかつ、同符号連
続ビットが生じないような変換則になっている伝送符号
が用いられている。その様なＰＤＨ信号のジッタ（PM成
分）を測定する場合、入力されたデータをフィルタ回路
１に入力して、このフィルタ回路１で抽出したビット繰
り返し周波数信号を使ってジッタ測定回路２で測定して
いる。このときジッタの測定可能周波数帯域は、フィル
タ回路１の周波数の帯域幅によって決まるため、フィル
タ回路１の帯域幅は所定のジッタ測定帯域幅にする必要
がある。

【０００３】また、図８にジッタ測定回路の一実施例を
示す。入力されたデータから抽出したビット繰り返し周
期信号ｊをこのジッタ測定回路に入力する。ジッタ測定
回路内では、入力信号と同じ周波数で、高安定の電圧制
御型水晶発振器(VCXO)６とビット繰り返し周期信号を位
相比較器７で位相比較することにより、位相比較器７の
出力にあらわれる誤差信号から、位相比較器７の入力周
波数成分のみを減衰させるフィルタ回路８を通しそのジ
ッタ検出信号ｄを受けたジッタ測定部９でジッタ量を測
定する。

【０００４】このジッタ量を測定する装置の実際の回路
として、図９に示す回路がある。この図９の場合には、
位相比較器７、フィルタ回路８、ループフィルタ回路８
a 及びＶＣＸＯ（電圧可変水晶発振器）６でＰＬＬ回路
を構成し、入力信号にＶＣＸＯ６をロックさせ、ＰＬＬ
帯域外の信号（ループフィルタ回路８a の帯域外であっ
て、フィルタ回路８の帯域内の成分）を検出するような
方法を行っている。そして、フィルタ回路８の出力から
ジッタ検出信号ｄをうけてジッタ量を測定する。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】上記説明の従来技術でＳＤＨの伝送信号の
ジッタ測定する場合、スクランブルに起因した次の様な
問題がある。このＳＤＨ方式では、伝送符号としてスク
ランブルドＮＲＺ(Non Return tozero）符号を用いて
おり、スクランブラはフレーム同期型スクランブラであ
り、図15に示すような、シーケンス長 127(PRBS ２の７
乗−１＝ 127)のデータをスクランブルパターン発生器
２７で発生させている。そして、その出力信号（イ）と
データとの排他的論理和をスクランブラ２４に入力する
ことにより、スクランブルされた信号（ハ）を得るよう
にしている。そうすることによりデータの"1","0"の生
起確率を同じにして、安定な光伝送を行えるようにして
いる。その様子を図16に示す。

【０００６】また、ＮＲＺ信号は、図10に示すように、
伝送信号にビット繰り返し周波数成分を含まないため、
前記微分回路４でＮＲＺ信号をＲＺ変換して図11のよう
なビット繰り返し周波数成分を抽出する方法がよくおこ
なわれている。図10においては、縦軸はスペクトラムレ
ベルを表し、横軸は周波数を表す。図中ｆｃはキャリヤ
信号成分（ビット繰り返し周波数成分）を表し、ｂ１は
ビットレート１２７周期による周波数帯域幅を表す。こ
こで、図10の場合は、キャリヤ信号成分ｆｃがレベル的
に少ないが、図11の場合はキャリヤ信号成分ｆｃが増加
している様子がよく判る。

【０００７】しかしながら、この図11の場合でも、ＳＤ
ＨのスクランブルドＮＲＺ信号の場合は、図12に示すよ
うに、信号のスペクトラム成分にｆｃのほかに、ビット
レート（Bit Rate） /127の周波数成分ｆ1 （ビットレ
ートの０.78 ％）を含んでいる。ジッタ測定する場合
は、ＩＴＵ−Ｔの規格で、ジッタの測定帯域幅がｆ2
（ビットレート≧０.8％）に決まっており、このような
信号からジッタ測定のためのビット繰り返し周波数信号
を抽出しても、ビットレートの０.78 ％の周波数成分が
残ってしまう。これがジッタ測定する場合の測定誤差つ
まり、残留ジッタになり、測定誤差が増えてしまうとい
う問題がある。

【０００８】本発明は、ＳＤＨ方式における光伝送回線
で、上記の問題となるスクランブル周期性に起因する周
波数信号を抑圧し、ビット繰り返し周波数信号成分を多
くすることにより、図13で示す様に、キャリア信号のス
ペクトラムレベルと誤差信号レベルのレベル差を大きく
した上で、この誤差信号をフィルタ手段で取り除くよう
にした。本発明はこのように残留誤差を少なくし、なお
かつビットレート≧０.8％までの帯域のジッタ測定を可
能にしたジッタ測定器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【０００９】本発明は、前記の問題を解決するために、
スクランブルドＮＲＺ信号のジッタ測定器において、前
記ＮＲＺ信号からビット繰り返し周波数成分を含むＲＺ
信号に変換する微分回路と、前記微分回路の出力を二つ
に分岐し、一方を前記ＲＺ信号の１ビットの繰り返し周
期の整数倍だけ遅延させるとともに、この遅延した信号
と分岐した他方の信号との論理和をとる抑圧回路と、前
記抑圧回路の出力からビット繰り返し周波数信号を抽出
するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力からジッ
タ測定するジッタ測定回路とを備えたことを特徴として
いる。

【００１０】具体的な構成は、一定の周波数成分でスク
ランブルされたＮＲＺ信号により変調された光信号を受
けて電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器３と、前記電気信
号を微分してＲＺ信号を形成する微分回路４と、前記Ｒ
Ｚ信号を二つに分岐し、一方を前記ＲＺ信号のビット繰
り返し周期の整数倍だけ遅延させるとともに、この遅延
した信号と分岐した他方の信号との論理和をとることに
よって、前記ビット繰り返し周波数成分に対してスクラ
ンブルによる一定の周波数成分を相対的に抑圧するため
のスクランブルの抑圧回路５と、前記抑圧回路の出力か
ら前記一定の周波数を含む帯域幅より広い帯域幅で前記
ビット繰り返し周波数成分を取り出すフィルタ回路１
と、前記フィルタ回路の出力を受けてジッタ測定する測
定回路２とを備え、ＳＤＨ方式における光伝送回線にお
けるスクランブルされた伝送信号のジッタ測定をすよう
にしたものである。

【００１１】

【作用】前記抑圧回路５により、前記ビット繰り返し周
期の異なる整数倍（０，１，２，─）だけ各々遅延させ
るとともに、これら遅延した信号の論理和をとり出力す
ることによって、前記ビット繰り返し周波数成分を増加
させ、前記ビット繰り返し周波数成分に対してスクラン
ブルによる周波数成分を相対的に抑圧するようにした。

【実施例】図１〜図９及び図13を参照して本発明の実施
例の動作を説明する。まず、図１において、ＳＤＨ方式
における光伝送回線からのＮＲＺ信号で変調された光信
号を受けて、Ｏ／Ｅ変換回路３で電気信号のＮＲＺ信号
に変換して、その出力信号ｇを信号処理部２５で受けて
信号処理する。信号処理部２５では、その信号を微分回
路４（図２に示す回路構成参照）で微分処理し、その結
果、図３の（ヘ）に示すような波形信号にして出力す
る。

【００１２】この図２に示す微分回路４は、Ｏ／Ｅ変換
回路３から受けたＮＲＺ信号（図３の（ニ））を２分岐
し、一方の信号をビット繰り返し周期の半分の周期（Ｔ
×１／２）だけ遅らせた信号（図３の（ホ））にし、他
方の信号と排他的論理和回路11で排他的論理和をとるこ
とにより、ビット繰り返し周波数成分を増大させビット
繰り返し周波数成分を得やすくした回路である。本発明
ではさらにこの波形信号を受けて、ビット繰り返し周波
数成分ｆｃを増加させるための抑圧回路５を備えてい
る。そしてまた、前記抑圧回路５の出力信号からビット
繰り返し周波数成分を抽出するフィルタ回路１と、前記
フィルタ回路１の出力からジッタ測定するジッタ測定回
路２とを備えたことを特徴とする。

【００１３】次に、抑圧回路５の動作を図４、５に示す
回路を用いて説明する。上記抑圧回路５の動作は前記微
分回路４の出力をビット繰り返し周期（Ｔ）だけ遅延回
路で遅延させた信号と、論理和回路12で論理和をとるこ
とにより、ビット繰り返し周波数成分多く含んだ信号に
してフィルタ１ｂに出力しいる。

【００１４】すなわち、前記微分回路４が受けたＮＲＺ
信号ｈをＲＺ信号に変換した後に、上記のような抑圧回
路５ｂによる論理和をとる信号処理をすることにより、
さらにビット繰り返し周波数成分多く含んだ信号を得る
ようにしている。その様子を図５に示す。この図５に示
す信号波形のように遅延回路12の出力信号（チ）と前記
微分回路４の出力信号（ト）を論理和回路13で論理和を
とることにより、図中の信号（リ）に示すような加算さ
れた信号を得る。その後この信号を受けて、ジッタ量を
測定する装置の実際の回路として、図８又は図９に示す
ジッタ測定回路があり、その回路を用いてジッタ量を測
定する。なを、このジッタ測定回路は既知の技術であ
る。

【００１５】抑圧回路の別の実施例としては、その具体
的な技術例として、図６に示す構成の技術がある。それ
は複数の遅延回路を用いて抑圧回路を構成した実施例で
あり、以下にその技術を簡単に述べる。図６において、
第１の遅延回路10ａ、第２の遅延回路10ｂ、第３の遅延
回路10ｃ乃至第ｎの遅延回路10ｎの出力信号と、遅延さ
せない信号とで並列的同時に論理和をとることにより、
さらにビット繰り返し周波数成分を増大させている抑圧
回路の例である。そのタイミングチャートを図７に示
す。ここで、前記微分回路４の出力信号トと第１から第
３の遅延回路（12,13,14）の出力信号のそれぞれ
（チ），（ヌ），（オ）との論理和をとることにより、
図中の信号カに示すような加算された信号を得る。

【００１６】このような構成により、抑圧回路５がない
時は、図12で示す様に、ビット繰り返し周波数信号とビ
ット繰り返し周波数信号／スクランブル周期（１２７）
の誤差成分の差が約２０dBしかとれないのに対して、図
４又は図６に示す構成の抑圧回路（５ｂ，５ｃ）を備え
ることにより、ビット繰り返し周波数信号と誤差信号の
レベル差を大きくして、残留誤差成分の影響を改善して
いる。

【００１７】その結果として、スクランブル周期の誤差
成分が混入した伝送系における正確なジッタ測定が可能
になった。特に、図６の実施例の場合にはその差が４０
dB以上とれ、残留誤差成分を２０dB以上改善している。
このように本発明を実際のジッタ測定装置に適用するこ
とにより、スクランブル周波数成分が混入した伝送系に
おけるジッタ測定がさらに確実に行えるようになった。
なお、抑圧回路５の他の実施例としては図４に示す抑圧
回路を複数個直列に接続して行う方式のものでも、同様
の効果が得られる。

【発明の効果】

【００１８】以上詳述したように、本発明は、ＳＤＨ方
式のスクランブルＮＲＺ信号を受けて、測定対象である
ビット繰り返し周波数成分を増大させ、かつ、相対的に
スクランブル周期の誤差成分少なくするための抑圧回路
を備えたので、測定規約（ＩＴＵ−Ｔの規格）上で測定
に必要な周波数範囲に存在するジッタ成分（スクランブ
ルによる残留ジッタ）を減少させるとともに、広い周波
数帯域で、かつ測定誤差を抑圧したジッタ測定を可能に
した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示すブロック図。

【図２】微分回路の一実施例構成を示す図。

【図３】同上のタイミングチャート（信号波形）を示す
ブロック図。

【図４】本発明の抑圧回路の実施例を示すブロック図。

【図５】同上のタイミングチャート（信号波形）を示す
図。

【図６】本発明の信号処理部の他の実施例を示す図。

【図７】他の実施例におけるタイミングチャート（信号
波形）を示す図。

【図８】ジッタ測定回路の実施例を示すブロック図。

【図９】ジッタ測定回路の他の実施例を示すブロック
図。

【図１０】信号のスペクトラムと周波数との関係を示す
図。

【図１１】本発明における信号のスペクトラムと周波数
との関係を示す図。

【図１２】信号の処理前におけるスペクトラム図を示す
図。

【図１３】本発明の信号の処理後におけるスペクトラム
図を示す図。

【図１４】ＮＲＺ等の信号波形を示すブロック図。

【図１５】排他的論理和回路をもちいたスクランブラの
実施例を示す図。

【図１６】スクランブルされたデータ信号等を示す図。

【図１７】従来例を示すブロック図。

【符号の説明】

１，１ｂ，１ｃ，８・・・フィルタ回路２・・・ジッタ測定回路、３・・・Ｏ／Ｅ変換回路、４・・・微分回路、５，５ｂ，５ｃ・・・抑圧回路、７・・・位相比較器、９・・・ジッタ測定部、１０・・・Ｔ／２遅延回路、１１・・・ＥＸＯＲゲート、１２・・遅延回路、１３，１３ａ・・・論理和回路、２４・・・スクランブラ、２５，２５ｂ，２５ｃ・・・信号処理部、２７・・・スクランブルパターン発生器、ト・・・微分回路４の出力、カ・・・論理和回路１３ａの出力、ａ・・・ＰＨＤ信号、ｂ1 ・・・１２７ビットレートにより生じる周波数帯
域、ｂ2 ・・・ジッタ測定帯域、ｃ・・・ビット繰り返し周波数信号、ｆc ・・・キャリア信号、ｇ・・・ＳＤＨスクランブルドＮＲＺ信号、ｈ・・・ＮＲＺ信号、ｊ・・・ビット繰り返し周期信号、ｋ・・・ＲＺ信号、Ｔ・・・データの１周期。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定の周波数成分でスクランブルされたＮ
ＲＺ信号により変調された光信号を受けて電気信号に変
換するＯ／Ｅ変換器（３）と、前記電気信号を微分してＲＺ信号を形成する微分回路
（４）と、前記ＲＺ信号を二つに分岐し、一方を前記ＲＺ信号の１
ビットの繰り返し周期の整数倍だけ遅延させるととも
に、この遅延した信号と分岐した他方の信号との論理和
をとることによって、前記１ビットの繰り返し周波数成
分に対してスクランブルによる一定の周波数成分を相対
的に抑圧するためのスクランブル抑圧回路（５）と、前記スクランブル抑圧回路の出力から前記一定の周波数
を含む帯域幅より広い帯域幅で前記１ビットの繰り返し
周波数成分を取り出すフィルタ回路（１）と、前記フィルタ回路の出力を受けてジッタ測定する測定回
路（２）とを含むジッタ測定装置。