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

Слайд 1

Волоконно-оптических линий связи ТЕМА УРОКА: ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Слайд 2

Цели урока:

Слайд 3

Задача урока:

Слайд 4

Основные параметры бинарного цифрового канала. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах. Содержание

Слайд 5

Перечень основных параметров бинарного цифрового канала определяется нормативными документами МСЭ-Т (Рекомендациями G .821. G .826, М2100). Основные параметры бинарного цифрового канала

Слайд 6

AS ( Availability Second ) - время готовности канала, с, определяемое как разность между общей длительностью теста и временемнего готовности канала. AS (%) ( Availability Seconds ) - относительное время готовности канала. BIT ( Bit Errors ) - число ошибочных бит. BER ( Bit Error Ratio ) - коэффициент ошибок по битам, который за время нахождения канала в периоде готовности ( AS ) равен отношению числа ошибочных бит к общему числу переданных. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 7

ES ( Errored Seconds ) - секунда с ошибками, являющаяся периодом длительностью в 1 с, в течение которого наблюдалась хотя бы одна ошибка. ES (%) - процент времени с ошибками. ESR ( Errored Second Ratio ) - коэффициент ошибок по секундам с ошибками в течение фиксированного интервала измерений, определяемый как отношение ES к общему числу секунд за период готовности канала. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 8

EFS ( Error Free Seconds ) - секунда, свободная от ошибок, определяемая как время, в течение которого отсутствовали ошибки. EFS (%) - процент времени, свободного от ошибок. Данный параметр связан с предыдущими следующим соотношением: Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 9

SES (Severely Errored Second) - секунды , пораженные ошибками . Этот параметр определяет количество периодов длительностью в 1 с, в течение которых BER > 10 -3 . Подсчет параметра SES производится только во время готовности канала AS , следователь но, SES является частью параметра ES . SES (%) - относительная продолжительность времени, многократно пораженного ошибками. SESR ( Severely Errored Second Ratio ) - коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 10

UAS ( Unavailability Seconds ) - секунды неготовности канала, которые начинают отсчитываться с начала регистрации 10 последовательных секунд SES . Эти 10 секунд считаются частью периода неготовности, который заканчивается до начала 10 последовательных секунд без SES (эти 10 секунд считаются частью периода готовности AS ). ЕВ ( Errored Block ) - число блоков с ошибкой, в которых один или несколько бит являются ошибочными. Блок представляет собой последовательность бит, ограниченную по числу бит, относящихся к данному тракту. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 11

ВВЕ ( Background Block Error ) - блок с фоновой ошибкой, представляющий собой блок с ошибками, не являющийся частью SES . BBER ( Background Block Error Ratio ) - коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками - это отношение числа блоков с фоновыми ошибками ко всему количеству блоков в течение времени готовности за фиксированный интервал измерений за исключением всех блоков в течение SES . BLER ( Block Error Rate ) - коэффициент ошибок по блокам, определяемый как отношение числа ошибочных блоков данных к общему числу переданных блоков. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 12

SLIP ( Clock Slips ) - число тактовых проскальзываний, представляющее собой число синхронных управляемых проскальзываний, которые появились с момента начала теста. CRC ERR ( CRC Errors ) - число ошибок, CRC - параметр ошибки, определенный с использованием циклического кода с избыточностью ( CRC - Cyclic Redundancy Check ). Данный параметр оценивается при измерениях по схеме «без отключения канала» с применением встроенных средств самодиагностики. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 13

Параметр CRC ERR не дает такой точной оценки качества канала или тракта как параметры BER , BLER , так как несколько ошибок BER могут проявиться как одна ошибка CRC ERR . Поэтому параметр CRC ERR используется не для определения истинного числа ошибок, а для оценки качества канала (тракта) и является удобным методом наблюдения. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 14

CRCRATE - CRC Errors Rate - частота ошибок параметра CRC . DGRM , DM ( Degraded Minutes ) - число минут деградации качества, которое представляет собой количество интервалов длительностью 60 с, в течение которых канал находится в состоянии готовности. В течение этих минут параметр BER хуже, чем 10 -6 . DGRM (%) - процент минут деградации качества. LOSS ( Loss of Signal Seconds ) - число секунд потери сигнала. Основными параметрами цифрового канала являются:

Слайд 15

Параметр BER является основным при тестировании цифровых каналов. Он определяется на основании подсчета числа ошибочных бит в принимаемой тестовой последовательности: где BIT err . - число бит с ошибками; BIT - общее число принятых бит. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 16

Существуют два основных метода определения параметров BIT и BER . В основе каждого метода лежит предположение о нормаль ном законе распределения ошибок в цифровой последовательности. Таким образом, параметр BER представляет собой математическое ожидание функции вероятности p ( t ,) появления ошибок. В этом случае относительная погрешность измерений определяется выражением: где N - число зарегистрированных ошибок. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 17

Для целей эксплуатации погрешность измерений в 10% является допустимой, что позволяет в качестве границы интервала объема выборки принять число битовых ошибок N = 100. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 18

Первый метод определения параметра BER заключается в подсчете числа битовых ошибок и сбора статистики после фиксации 100 первых ошибок (рисунок 1.3). Первый метод

Слайд 19

Недостатком данного метода является необходимость проведения измерений в течение длительного периода времени, т.е. до того момента, пока анализатор не зафиксирует 100 ошибок. Рисунок 1.3 - Методы вычисления параметров BER

Слайд 20

Второй метод (см. рисунок 1.3) позволяет производить расчет параметра BER сразу после начала измерений. Этот метод для обеспечения требуемой точности предусматривает необходимость передачи определенного количества бит. На рисунке это число равно 10 5 . Точность измерений предполагается на порядок выше обратного значения количества принятых бит: если передано 10 5 бит, то точность составит 10 -4 . Второй метод

Слайд 21

Параметр ES обозначает количество периодов, длительностью в 1с, в течение которых наблюдалась хотя бы одна ошибка. Этот параметр определяется во время готовности канала AS . Существуют два метода для определения этого параметра - Европейский и Американский. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 22

Европейский метод реализует асинхронный подсчет ES , не «привязанный» к моменту обнаружения ошибки в канале (тракте). Время измерения разбивается на односекундные интервалы, начинающиеся с момента начала сеанса измерения (рисунок 1.4). Интервал, в течение которого наблюдалась одна или больше ошибок, считается как секунда с ошибкой ES . Достоинством данного метода является простота его реализации и определения параметра EFS : Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 23

Рисунок 1.4 - Методы подсчета параметров ES

Слайд 24

В соответствии с Американским методом секундой с ошибкой ES считается секунда, следующая за моментом регистрации ошибки. Данный метод «привязан» к моменту появления ошибки, т.е. является синхронным, что делает его более точным, чем Европейский, так как измерения, проведенные на одном канале одновременно несколькими приборами, точно совпадут. Недостаток синхронного метода по сравнению с асинхронным заключается в том, что непосредственный подсчет в процессе измерений параметра EFS невозможен. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 25

В том случае, если измеряемый тракт образован аппаратурой, имеющей встроенные средства контроля, которые производят оценку показателей ошибок по блокам реального сигнала, оценка тракта может производиться без отключения канала связи на основании этой информации. Встроенный контроль предусматривает применение циклического кода с избыточностью. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 26

В зависимости от типа информационной технологии используются различные циклические коды. Например, для потока, работающего со скоростью 2048 Кбит/с, со сверхцикловой структурой используется циклическая проверка по избыточности с полиномом вида х 4 + х + 1. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 27

Указанная методика позволяет анализировать блок «в целом», без уточнения количества битовых ошибок в нем. Одна или несколько битовых ошибок в блоке дадут только одну ошибку параметра CRC ERR , поэтому параметры BER и CRC ERR могут не совпадать. Методика измерений «без отключения канала» является удобной для мониторинга, но дает менее точные результаты по сравнению с измерением ошибок по битам. Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Слайд 28

ВОСП - Волоконно-оптическая система передачи. МСЭ-Т - Международным союзом электросвязи по группе телекоммуникаций. Список сокращений

Слайд 29

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