2. Измерительные технологии (ВОЛС)
презентация к уроку на тему

Слайд 1

Волоконно-оптических линий связи ТЕМА УРОКА: ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Слайд 2

обеспечить в ходе урока усвоение, общих понятий, методология измерения параметров бинарных цифровых каналов; содействовать формированию самостоятельной познавательной деятельности ; содействовать развитию интереса к изучению предмета. Цели урока:

Слайд 3

делать выводы на основе анализа документов, материалов учебных пособий; осуществлять контроль знаний, умений, навыков; дать представление ВОСП, расширить и углубить знания; охарактеризовать особенности технологии измерения; сформировать и систематизировать, закрепить знания по предмету. Задача урока:

Слайд 4

Общие понятия. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов. Содержание

Слайд 5

Современный этап развития информационной и телекоммуникационной технологий характеризуется широким внедрением микропроцессорной техники, использованием волоконно-оптических линий связи и переходом на цифровые методы коммутации и передачи. Современный рынок телекоммуникационной технологии более половины средств вкладывает в создание и развитие новых программных продуктов, которые обновляются каждые два года и меняют структуру телекоммуникационных систем. Общие понятия

Слайд 6

Технологии значительно отличаются друг от друга, поэтому нет возможности использовать измерительную технику, применявшуюся ранее. С появлением технологий PDH , SDH , ATM , FR , IP по явились и специализированные измерительные приборы, называемые анализаторами потоков и протоколов, которые применяются только в отрасли связи. Общие понятия

Слайд 7

Основным компонентом анализаторов является программное обеспечение, которое не имеет методики по верки, поэтому существующие средства поверки приборов не позволяют проводить их полный метрологический контроль, а ограничиваются только проверкой электрических характеристик интерфейсов. Общие понятия

Слайд 8

Все вышесказанное позволяет объяснить необходимость введения наряду с понятием информационной технологии понятия из мерительной технологии. Под измерительной технологией понимается совокупность средств измерений, методов проведения измерений и обработки результатов, используемых в целях качественного обслуживания средств связи. Общие понятия

Слайд 9

Технологический подход к проведению измерений предусматривает разделение функций руководящих органов и операторов сетей связи. Руководящие органы отвечают за вопросы нормирования параметров качества. Они осуществляют выбор параметров качества, определяют методы их измерений и методы предоставления результатов. Функцией операторов сети является проведение эксплуатационных измерений для достижения требуемых норм качества. Для того чтобы оператор мог выделить для себя наиболее важные группы измерений, технологический подход предлагает определенный алгоритм. Общие понятия

Слайд 10

На первом этапе выбираются измерения применительно к конкретной информационной технологии, так как современные технологии отличаются высокой специализированностью (например, измерения систем передачи технологии SDH отличаются от измерений технологии PDH ). Общие понятия

Слайд 11

На втором этапе , основываясь на особенностях конкретной технологии, определяется классификация измерений , т.е. формирование групп измерений, которые отражают специфику технологии: количество уровней иерархии, присущих технологии; архитектуру протокола; структуру цифровой системы передачи. Общие понятия

Слайд 12

Классификация может быть простой (для PDH ) или сложной (для SDH или ATM ). Этот этап представляет собой создание методологии, которая не «привязана» к конкретному оборудованию и измерительному прибору. Рассматривая каждую группу измерений отдельно, можно определить для каждой группы: набор измеряемых параметров, схемы проведения измерений, методы проверки и оценки результатов измерений. Общие понятия

Слайд 13

На третьем этапе создается методика измерений, которая учитывала бы возможности конкретного используемого измерительного прибора и конкретного измеряемого оборудования. Общие понятия

Слайд 14

Современные телекоммуникационные системы для передачи информации используют различные виды модуляции и способы многоуровневого кодирования. Однако оконечное оборудование систем передачи в той или иной степени использует бинарный цифровой канал, по которому информация передается в простом двоичном коде (без рассмотрения этапов линейного кодирования и декодирования). Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 15

Измерение параметров бинарных цифровых каналов произво­дится двумя способами: с отключением канала и без отключения канала. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 16

При измерениях «с отключением канала» в качестве источника и приемника сигнала служат специализированные приборы — анализаторы цифрового сигнала, в которых предусмотрено получение стандартизованного для конкретного типа канала или тракта измерительного сигнала (Рекомендация МСЭ-Т 0.150). Измерительный сигнал представляет собой тестовую последовательность бит, которая анализируется на приеме. С отключением канала

Слайд 17

Измерения «без отключения канала» используются в аппаратуре, имеющей встроенные средства контроля без прекращения связи. Эти средства контроля осуществляют оценку показателей ошибок по блокам реального сигнала и выдают сведения об обнаруженных аномалиях и дефектах в систему технической эксплуатации (ТЭ). Измерения такого вида называются мониторингом. Система ТЭ осуществляет их фиксацию и последующий анализ с использованием специальных алгоритмов. Без отключения канала

Слайд 18

Наиболее точными являются измерения, выполненные по схеме с отключением канала. При измерении параметров цифрового ка­нала по этой схеме в качестве средств измерений СИ применяются генератор и анализатор тестовой последовательности, которые подключаются к разным концам бинарного цифрового канала (рис. 1.1, а), или «по шлейфу» (рис. 1.1, б). Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 19

В схеме измерений «по шлейфу» в качестве СИ используется один анализатор, который выполняет функцию генератора и анализатора одновременно. Тестовые последовательности бывают фиксированными и псевдослучайными (ПСП). Фиксированные последовательности представляют собой чередующиеся комбинации бит. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 20

1111111 —все единицы; 0000000—все нули. Указанные последовательности используются для так называемого «стрессового тестирования» и тестирования по расширенному списку параметров. Например:

Слайд 21

Под «стрессовым тестированием» понимается измерение по схеме «воздействие-отклик». По этой схеме на вход исследуемого объекта подаются сигналы с параметрами, не соответствующими норме, и отслеживается реакция системы на это воздействие (срабатывание световой индикации, регистрация ошибок и т.д.). C трессовым тестированием

Слайд 22

Рисунок 1.1 - Схема измерения параметров цифрового канала а - с отключением канала; б - «по шлейфу»

Слайд 23

Фиксированная комбинация 1010101... называется альтернативной и используется для проверки гарантированной работы аппаратуры. Эта последовательность может передаваться без указания или с указанием начала цикл f 1010101. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 24

Если такая последовательность используется для анализа неструктурированного цифрового потока (т.е. потока, не разбитого на канальные интервалы КИ, то метка f (начало цикла) не используется, а процедура синхронизации заключается в том, что при приеме 1 анализатор отстраивается на прием следующего бита, равного 0 и если регистрируется 1, то выносится решение об ошибке. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 25

Если же проводится анализ структурированного цифрового потока, то начало цикла задается специальным битом/или последовательностью бит: 1-3 ( f 010) одна единица на три бита; 1 -4 ( f 0100) одна единица на четыре бита; 1-8 ( f 0100 0000) одна единица на восемь бит; 3-24 ( f 0100 0100 0000 0000 0000 0100) три единицы на двадцать четыре бита. Указанные последовательности используются для стрессового и расширенного тестирования. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 26

Для того, чтобы быть уверенными в том, что каждая ошибка зафиксирована, нужно передать заранее известную тестовую последовательность. Но желательно, чтобы такая последовательность имитировала реальный случайный сигнал. Этим требованиям удовлетворяют так называемые псевдослучайные последовательности. Псевдослучайные последовательности создаются генераторами ПСП. Работа генератора основывается на сверточном кодировании с использованием нескольких регистров сдвига. Структура последовательности является детерминированной на цикле и определяется числом регистров сдвига, а длина последовательности составляет: где N - число регистров сдвига. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 27

На рисунке 1.2 показана блок-схема генератора псевдослучайной последовательности с тремя регистрами сдвига. Схема сложения по модулю 2 дает на выходе логический 0, если сумма по модулю 2 всех ее входных сигналов равна 0. В таблице на рисунке проиллюстрирована работа этой схемы. Предполагается следующее исходное состояние сигналов на выходах регистров: Q 1 = 0, Q 2 = 1, Q 3 = 0. С выходов Q 1 и Q 3 имеется обратная связь на схему суммирования по модулю 2, и поскольку на обоих их входах будут нули, на выходе D 1 также будет ноль. Следовательно, после первого тактового импульса сигнал на выходе Q 1 переходит в состояние 0 и все смещается вправо. Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 28

В конце первого тактового импульса один из входов схемы суммирования по модулю 2 находится в состоянии логической 1, так что сигнал на входе D 1 также равен 1. Следовательно, при втором тактовом импульсе этот сигнал I поступает на выход Q 1 . Рисунок 1.2 - Блок-схема генератора ПСП

Слайд 29

Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 30

Чем больше число регистров сдвига в генераторе ПСП, тем больше будет длина тестовой последовательности и тем меньше ее повторяемость. В соответствии с Рекомендацией МСЭ-ТО.151 длина тестовой последовательности определяется скоростью передачи по бинарному цифровому каналу или тракту (таблица 1.1). Методология измерения параметров бинарных цифровых каналов

Слайд 31

Таблица 1.1 - Длина тестовой последовательности

Слайд 32

ВОСП - Волоконно-оптическая система передачи. МСЭ-Т - Международным союзом электросвязи по группе телекоммуникаций. PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy - Плезиохронная цифровая иерархия. SDH - Synchronous Digital Hierarchy - Синхронная цифровая иерархия. ATM - Asynchronous Transfer Mode - Режим асинхронной передачи. FR - протокол канального уровня сетевой модели OSI. IP - Internet Protocol - досл. «Межсетевой протокол» . Список сокращений

Слайд 33

http://nsportal.ru/manar . Список литературы