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1、 ISO/IEC TR 14165-117 Edition 1.0 2007-09 TECHNICAL REPORT Information technology Fibre channel Part 117: Methodologies for jitter and signal quality (MJSQ) ISO/IEC TR 14165-117:2007(E) THIS PUBLICATION IS COPYRIGHT PROTECTED Copyright 2007 ISO/IEC, Geneva, Switzerland All rights reserved. Unless ot
2、herwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or IECs member National Committee in the country of the requester. If you have any q
3、uestions about ISO/IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information. IEC Central Office 3, rue de Varemb CH-1211 Geneva 20 Switzerland Email: inmailiec.ch Web:
4、www.iec.ch About the IEC The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes International Standards for all electrical, electronic and related technologies. About IEC publications The technical content of IEC publications is kept under
5、constant review by the IEC. Please make sure that you have the latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published. ? Catalogue of IEC publications: www.iec.ch/searchpub The IEC on-line Catalogue enables you to search by a variety of criteria (reference number, text, technical com
6、mittee,). It also gives information on projects, withdrawn and replaced publications. ? IEC Just Published: www.iec.ch/online_news/justpub Stay up to date on all new IEC publications. Just Published details twice a month all new publications released. Available on-line and also by email. ? Electrope
7、dia: www.electropedia.org The worlds leading online dictionary of electronic and electrical terms containing more than 20 000 terms and definitions in English and French, with equivalent terms in additional languages. Also known as the International Electrotechnical Vocabulary online. ? Customer Ser
8、vice Centre: www.iec.ch/webstore/custserv If you wish to give us your feedback on this publication or need further assistance, please visit the Customer Service Centre FAQ or contact us: Email: csciec.ch Tel.: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 ISO/IEC TR 14165-117 Edition 1.0 2007-09 TECHNICAL
9、REPORT Information technology Fibre channel Part 117: Methodologies for jitter and signal quality (MJSQ) INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION XE ICS 35.000 PRICE CODE ISBN 2-8318-9290-2 4 TR 14165-117 ISO/IEC:2007(E) Contents Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1 Approved references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2 Other references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3 Definitions and conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.2 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.3 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.4 Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.5 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4 Background for MJSQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.2 Relationship to SONET and receiver tolerance requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.3 Relationship to earlier FC standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.4
17、Traditional measurement methodology risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5 Jitter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.1 Serial transmissio
18、ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.2 Jitter output context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.3 Jitter tolerance context .
19、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.4 Jitter assumptions summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.5 FC-0 and MJS(-1) interface overview . . . . .
20、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.6 Fibre channel physical architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6 Jitter fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.1 Purpose of addressing all important signal levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2 Essential properties of signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.2 Signal amplitude versus signal level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23、 . . . 37 6.2.3 Time, timing reference and jitter timing reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.4 Considerations when using hardware based jitter timing references . . . . . . . . . . . . . . . . 38 6.2.5 Jitter and noise relationship . . . . . . . . . . . . .
24、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 6.2.6 Rising edges and falling edges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 6.3 Number of events per bit-period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 6.4 Statistical distribution at a specific signal level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6.5 Basic relationships within statistical jitter distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26、. . 41 6.5.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6.5.2 Description of mathematical model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 6.5.3 Relationship betwe
27、en jitter and BER for random jitter distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6.5.4 Effects of changing the standard deviation for Gaussian PDFs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6.5.5 Common mistakes relating to statistical properties of measurements. . . . . . . . . . . . . . .
28、 . 46 6.5.6 Addition of deterministic jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6.6 Jitter eye mask methodology for signal quality specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 6.7 Signal measurements versus jit
29、ter eye mask signal quality specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6.8 Jitter timing reference at different signal levels during data acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 6.9 Example of a 2-dimensional jitter measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30、. . . . . . . . . . . . 52 6.10 Jitter timing reference frequency response requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 6.10.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 6.10.2 Per
31、formance specification for a hardware implementation of a Golden PLL . . . . . . . . . . 59 6.11 Jitter frequency concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 6.12 Jitter output measurement methodologies . . . . . . . . . . . .
32、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 6.12.1 Time domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 6.12.2 Frequency domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33、. . . . . . . . . . . . . . . 63 6.13 Effects of varying jitter distributions on BER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 -,-,- TR 14165-117 ISO/IEC:2007(E) 5 6.14 Methodology for jitter and signal quality specification for “processed” signals . . . . . .
34、. . . . . . . 64 6.14.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 6.14.2 Link components that contain compensation properties (equalization) . . . . . . . . . . . . . . 64 6.14.2.1 Compensation. . . . . . . . .
35、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 6.14.2.2 Transmitter compensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6.14.2.3 Interconnect compensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36、. . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.14.2.4 Receiver compensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.15 Determination of compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
37、7 6.16 Extremely stressful data patterns and scrambling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7 Jitter causes and jitter distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.1 Jitter contribution elemen
38、ts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.2 Jitter distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.2.1 Basic types - Bounded and unbound
39、ed, correlated and uncorrelated . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.2.2 Unbounded (definition, concept, quantitative description) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.2.3 Bounded (definition, concept, quantitative description) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40、70 7.2.3.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.2.3.2 Duty cycle distortion (correlated). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.2.3.3 Data dependent (correlated).
41、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.2.3.3 1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.2.3.3 2 Dispersion induced jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42、 . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.3 3 Reflection induced jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.3 4 Baseline wander induced jitter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.3 5 High probabili
43、ty DDJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.3 6 Low probability DDJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.4 Uncorrelated DJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.4 1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.2.3.4 2 Power supply noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
45、 7.2.3.4 3 Crosstalk / external noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 7.2.3.4 4 Applied sinusoidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 7.2.4 Residual jitter and variance record . . . . . . .
46、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 7.2.5 Summary of jitter taxonomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 8 Calculation of jitter compliance values (level 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 8.1 Overview - Separation of jitter components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 8.2 Examples comparing level 1 DJ with peak-to-peak DJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 8.3 Metho
48、dology details for calculating level 1 DJ and level 1 TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 9 Basic data forms, analysis and separation of jitter components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9.1.2 Basic data forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9.1.3 Data analysis methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9.1.4 Summary of overview