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一句话目标:定义光包全链路(物理/成帧/调制/标签/补偿/FSO/到达时/交换排队/计量/多径/安全/运行)的统一指标族与漂移度量,给出口径、量纲、窗口化与阈值,并与清单/契约闭环。
I. 范围与对象
- 对象:manifest.packet.* 各域关键指标:delta_form_*, OSNR/Q/EVM/BER, CD_res/PMD_res/NL_res, A_atm/L_point/σ_I^2/Avail, T_arr*, lat_*, P_block/P_cont, MER/MP_res, E_balance/D_spec/Pol_anom/Timing_anom, 运行态 hit/stale/ρ/latency。
- 输入:窗口化数据(时/频/集合域)、参考基线 ref@ts0 或黄金路径、RefCond、掩膜 B 与带宽 RBW。
- 输出:metrics.packet.* 度量对象、drift.* 分解与聚合、契约判定 C60-* 标注与 evidence_uri。
- 约束:所有指标声明 unit(field) 与 dim(field) 并通过 check_dim( y - f(x) );两口径指标必须可回放重算。
II. 名词与变量
- 时间与窗口:W=[ts-Δt, ts],单调时标 tau_mono,重叠率 O=1-H/W。
- 统计与分位:p{q} 表示分位(如 p95),EWMA_α(z) 表示指数滑动。
- 参考基线:x_ref、S_ref(f)、T_arr_ref、OSNR_ref/EVM_ref、lat_ref 等。
- 量纲示例:unit(latency)="s", unit(OSNR_dB)="dB", unit(EVM)=1, unit(T_arr)="s"。
III. 公设 P60D-*
- P60D-1(两口径并存):每类核心指标至少包含配置/解析口径与测量/实现口径并记录 delta_form_*。
- P60D-2(测度显式):频域 ( ∫_{f∈B} · df )、时域 ( ∫_{t∈W} · dt )、集合 ( ∑_{pkt∈S} · ) 明示域与测度。
- P60D-3(量纲与换算):“对数↔线性”写入 scale.note;所有字段必须 check_dim 通过。
- P60D-4(漂移可归因):总体漂移需可分解到物理/成帧/调制/标签/补偿/FSO/到达时/交换排队/计量/多径/安全/运行子项。
IV. 最小方程 S60D-*
- 两口径一致性
- S60D-01:delta_form_phys = |T_arr^{form1} - T_arr^{form2}|;delta_form_mod = |EVM_pred - EVM_meas| 或 |BER_pred - BER_meas|;
- S60D-02:delta_form_swrt = w_b|P_block^{cfg}-P_block^{meas}| + w_c|P_cont^{cfg}-P_cont^{meas}| + w_l|lat^{cfg}-lat^{meas}|;
- S60D-03:delta_form_queue = |lat_total^{cfg} - lat_total^{meas}|;
- S60D-04:delta_form_rt = |metric^{cfg}(W) - metric^{meas}(W)|(运行时)。
- 物理与补偿
- S60D-11:OSNR_drift = OSNR_dB(W) - OSNR_dB(ref);
- S60D-12:CD_res = |D_est - D_target|;PMD_res = τ̂_DGD;NL_res = EVM_after - EVM_linear;
- S60D-13:倾斜误差 ε_tilt = max_f | |H_link(f)| - \bar H | / \bar H |。
- 成帧与时基
- S60D-21:delta_form_frame = |t̂_cnt - t̂_cont|;
- S60D-22:抖动 σ_J = std(J(W));skew_ppm = 10^6·skew;
- S60D-23:对齐误差 e_align = τ* mod T_f。
- 调制与频谱
- S60D-31:EVM_rms = sqrt( ∑|e_k|^2 / ∑|s*_k|^2 );
- S60D-32:ACLR = 10log10( P_adj / P_main ),OBB = ∫_{f∉B}|X|^2 df / ∫_{f∈B}|X|^2 df;
- S60D-33:PAPR = max(|x_n|^2)/E(|x_n|^2)。
- WDM/SDM/子载
- S60D-41:Iso_link = min_m Iso_m - Σ_margin(dB);XT_pwr(空间串扰,dB);
- S60D-42:谱效率 SE = R_net / B_eff;
- S60D-43:delta_form_label = w_1|ACLR_cfg-ACLR_meas| + w_2|OBB_cfg-OBB_meas| + w_3|XT_cfg-XT_meas|。
- FSO
- S60D-51:P_rx_drift = P_rx(W) - P_rx(ref);Avail = 1 - P_outage;
- S60D-52:δ天气 = |γ_atm(W) - γ_atm(ref)|,σ_{I,eff}^2 变化 = σ_{I,eff}^2(W) - σ_{I,eff}^2(ref);
- S60D-53:delta_form_fso = |P_rx^{cfg} - P_rx^{meas}| + w_σ|σ_{I,eff,cfg}^2 - σ_{I,eff,meas}^2|。
- 到达时与一致化
- S60D-61:|T_arr* - t̂_cont| 及 |T_arr* - T_arr_ref|;
- S60D-62:u_c(T_arr*)(GUM/MC)与覆盖 U = k·u_c(见附录E)。
- 交换/排队与吞吐
- S60D-71:ρ = λ_pkt·E[L]/C;lat_total = lat_prop + E[L]/C + lat_sw + lat_q + lat_proc;
- S60D-72:P_block(Erlang-B/Erlang-C)与 P_cont(冲突概率)分位;
- S60D-73:T_guard_violation_rate = rate(T_guard < T_guard_min)。
- 计量与多径/安全
- S60D-81:ΔQ = |EVM_pred - EVM_meas| 或 |BER_pred - BER_meas|;
- S60D-82:MER = (∑_{i>0}|a_i|^2)/|a_0|^2,MP_res(频域残差比);
- S60D-83:E_balance = |E_rx - (E_tx - E_loss + E_gain)|/E_tx;D_spec、Pol_anom、Timing_anom(见第13章)。
- 运行时
- S60D-91:delta_form_rt(两口径在线差)、latency_p{q}、drop_rate、hit/stale_ratio、ρ_p95;
- S60D-92:panel_freshness = 1_{update_interval ≤ Δt_panel_max}。
V. 计量流程 M60-D*(就绪→计算→聚合→判定→落盘)
- 就绪:锁定 RefCond、B/RBW、frame_spec、路径/设备清单;选定窗口 Δt 与分位集合 {p50,p95,p99}。
- 计算:按 S60D-* 逐域生成指标;两口径同步计算 delta_form_*;将对数↔线性换算写入 scale.note。
- 聚合:EWMA_α 与分位汇总;漂移分解 drift_* = metric(W) - metric(ref);综合 drift_score = Σ w_i·norm(drift_i)(权重写清单)。
- 判定:应用 C60-* 阈值;对失败项生成 evidence_uri 与策略卡。
- 落盘:manifest.packet.metrics.* = {metrics, drift_*, drift_score, windows, method, evidence_uri, contracts.*, signature}。
VI. 契约与阈值建议 C60D-*
- C60D-01 TwoForm:所有域 delta_form_*_p95 ≤ tol_*(各章默认)。
- C60D-11 Phys/Comp:OSNR_dB_p95 ≥ OSNR_min,CD_res ≤ D_max_res,PMD_res ≤ PMD_max_res,NL_res ≤ NL_max_res。
- C60D-21 Framing:delta_form_frame_p95 ≤ 0.02 T_sym,σ_J_p95 ≤ J_max。
- C60D-31 Mod/Spectrum:EVM_p95 ≤ EVM_max,ACLR ≥ ACLR_min,PAPR_p99 ≤ PAPR_max。
- C60D-41 Label/Isolation:Iso_link ≥ Iso_min_dB,XT_pwr ≤ XT_max_dB,SE ≥ SE_min。
- C60D-51 FSO:Avail ≥ Avail_min,delta_form_fso_p95 ≤ 1 dB。
- C60D-61 Tarr:|T_arr* - t̂_cont|_p95 ≤ tol_align。
- C60D-71 Swrt/Queue:lat_total_p95 ≤ SLA,ρ_p95 < 1,T_guard_violation_rate ≤ rate_max。
- C60D-81 Meas/MPath/Sec:|ΔQ|_p95 ≤ τ_Q,MER_p95 ≤ MER_max,E_balance_p95 ≤ τ_E,D_spec_p95 ≤ τ_spec。
- C60D-91 Runtime:hit ≥ 0.8,stale_ratio ≤ 0.02,delta_form_rt_p95 ≤ tol_rt。
VII. 实现绑定 I60-*(指标 API)
- compute_packet_metrics(manifests, refs, windows) -> metrics, drift_*
- estimate_spectral_response(path, devices) -> {H_link, ε_tilt}
- measure_fr_core(rx_stream, frame_spec) -> {delta_form_frame, σ_J, e_align}
- derive_osnr_evm(iq, osa, B, RBW) -> {OSNR_dB, EVM}
- label_isolation(trace, B_eff) -> {Iso_link, XT_pwr}
- fso_drift(weather_seq, meas_seq) -> {δ天气, P_rx_drift, Avail}
- latency_breakdown(ts_stream) -> {lat_*}
- security_metrics(x,y,plan,B) -> {E_balance, D_spec, Pol_anom, Timing_anom}
- aggregate_runtime_sli(stream) -> {delta_form_rt, latency_p{q}, hit, stale_ratio, ρ}
- 不变量:所有返回值附 unit/dim;两口径字段齐备;RefCond 与证据 hash 可追溯。
VIII. 交叉引用
- 第2–14章指标来源;附录A(接口)、附录B(契约)、附录C(清单)、附录E(不确定度与 guardband)。
- 配套卷:PathCorrection/TimeBase/Instrument/Sync(两口径、时基、校准与回放)。
IX. 质量与风控
- 面板主键:OSNR_dB_p95, EVM_p95, lat_total_p95, Avail, Iso_link_min, ρ_p95, hit/stale_ratio, delta_form_*_p95, drift_score。
- 处置梯度:adjust power/tilt → re-compensate → reshape/limit → re-route → expand guard → bypass/rollback。
- 审计:指标/漂移曲线、阈值表与版本、证据 URI 与签名链、回放脚本。
小结
- 本附录将光包各域的度量与漂移统一为可计算、可比较、可回放的指标体系;
- 以两口径+量纲合规+清单化为核心,与契约和不确定度联动,实现发现→处置→验证→回滚的工程闭环。
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首次发布: 2025-11-11|当前版本:v5.1
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