Основні стандарти норм на параметри помилок у цифрових системах передачі

Параметр помилки, звичайно називаний ВЕЯ (Віt Еrrоr Rate), являє собою основний параметр виміру цифрових систем передачі і комутації. Складно вказати область сучасних експлуатаційних вимірів, де в тім або іншому ступені не враховувався і не вимірявся цей параметр. Саме тому необхідно приділити окрему увагу нормам і методам вимірів цього параметра, що нашли поширення в сучасній практиці експлуатації.

Оперативні норми більш орієнтовані на рішення задач експлуатації систем передачі і передбачають короткочасні виміри. Довгострокові норми G.821 і G.826 розділяються по швидкостях передачі: 6.821 визначає норми на параметри каналів ОЦК -64 кбит/с, норми на параметри якості цифрових систем передачі зі швидкостями вище 64 кбит/з визначені в 6.826. Для реальної практики необхідно представляти параметри всіх чотирьох стандартів, оскільки в залежності від ситуації може застосовуватися той з них, що дає найбільш ефективний результат.

При розгляді вимірів параметрів помилок у цифрових системах передачі виникає кілька важливих питань, зв'язаних з тим, що вважати помилкою в цифровому каналі, як реєструвати помилки і, нарешті, як нормувати параметри якості цифрових систем передачі. Ряд проблем методології, що виникають при рішенні цих проблем, описані в [3]. Тут же зупинимося на деяких висновках, приведених там же.

По-перше, слід зазначити, що існують два методи вимірів параметрів помилки: вимір параметрів бітової помилки (ВЕЯ) і вимір параметрів блокових помилок (ВLЕ). Вимір параметрів бітових помилок вимагають завантаження в канал тестової послідовності (фіксованої тестової послідовності або псевдослучайної - ПСП, РЯВ5) і порівняння послідовності на вході з послідовністю на виході цифрового каналу (синхронізація по тестовій послідовності). У результаті вимірів виходить значення ВІР. Таким чином, вимір ВЕЯ завжди робиться з відключенням цифрового каналу від системи передачі. Методи виміру блокових помилок зв'язані з використанням блоків даних. Одиничною помилкою тут є одна або кілька помилок у складі блоку, таким чином, значення ВЕЯ і ВLЕ можуть не збігатися. Виміру блокових помилок можливі в режимі без відключення каналу у випадку використання різних механізмів застосування циклового надлишкового коду (СRС) і т.п.

По-друге, при вимірах параметрів помилки розділяються два типи параметрів: основні параметри помилок і похідні параметри. Основні параметри безпосередньо зв'язані з фіксуванням помилок і кількістю переданої інформації (кількість переданих битів або блоків, кількість помилкових битів або блоків, ВЕ, ВLЕ). Інші параметри помилок є похідними, тобто вони виводяться з основних по визначених алгоритмах. До них відносяться параметри: секунд із помилками, секунд, уражених помилками, хвилин деградації якості, секунд неготовності каналу і т.д. Похідні параметри не виміряються безпосередньо, а обчислюються в процесі вимірів по основних параметрах.

По-третє, норми параметрів якості цифрових систем передачі, визначені перерахованими вище стандартами, містять у собі в першу чергу перелік і значення похідних параметрів. Основні параметри не нормуються звичайно як параметри якості. Проте саме вони є найбільш важливими при організації вимірів. Унаслідок цієї ситуації з'явилося два підходи до вимірів параметрів помилки в цифрових системах передачі й описання технології вимірів. Один складається в аналізі результатів вимірів на предмет відповідності або невідповідності нормам, визначеним стандартами. Цей підхід є стандартним для вимірів, зв'язаних зі здачею в експлуатацію каналів цифрових систем передачі, висновку їх з експлуатації, приймально-здавальних іспитів після ремонту і т.д. Для його реалізації фахівцеві необхідно взяти стандарт, зробити розрахунок параметрів якості конкретної системи передачі або тракту, зробити виміру і відобразити результати в спеціальному документі. Більш широким є підхід, зв'язаний з аналізом не тільки параметрів стандартів, але й інших параметрів, у першу чергу, основних параметрів помилок і їхніх розподілів. На підставі результатів таких вимірів робляться важливі висновки про причини виникнення помилок і методах їхнього усунення. Такий підхід дозволяє не тільки одержати результат, необхідний для експлуатації, але і більш глибоко проаналізувати процеси, що відбуваються в цифрових системах передачі. Сучасні прилади підтримують як перший, так і другий підхід.

У цьому випадку опис вимірювальної технології не буде включати дублювання норм відповідних стандартів, читач може них знайти у відповідних посиланнях. При описі стандартів нас буде цікавити тільки набір параметрів і їхній прикладний зміст, а також їхнє використання для пошуку несправностей. Іншими словами, метою дійсної роботи є не копіювання стандарту, а опис, що означає технологія "виміру параметра помилки по G.821" і т.п., які параметри в цьому випадку виміряються, і як вони можуть використовуватися для практики експлуатаційних вимірів.

Рис. 7.Схема вимірів параметрів каналів цифрової системи передачі типу "точка-крапка"

Найбільш простим способом вимірів є вимір за схемою "точка-крапка" (рис.7.). Для виміру необхідні два аналізатори потоку Е1, включені за схемою з відключенням каналу, один як генератор тестової послідовності, іншої - аналізатора параметрів цифрового каналу. Генератор тестової послідовності посилає в мережу по заданому каналі потік Е1, цей потік проходить через первинну мережу і приходить на аналізатор-приймач. Синхронізація тестової послідовності забезпечує проведення вимірів фізичного і канального рівнів. Для тестування може використовуватися весь потік Е1. На рис.7 представлені результати вимірів параметрів помилки по G.821 аналізатором VICTOR (екран ліворуч). У приведеному прикладі виміряються параметри ЕS, SES, DМ, US, АS, АТ, ЕТ. Крім вимірів параметрів помилки, у процесі тестування цифрових каналів актуальне проведення стресового тестування, параметри якого представлені на екрані праворуч. При проведенні вимірів канального рівня істотні наступні варіанти стресового впливу:

• внесення бітової (ЕВІТ) або кодової (ЕСО) помилок;

• імітація прослизань у цифровій системі передачі (більш докладніше ми будемо рас­
сматривать ці питання в главі про системи синхронізації): +SLP і -SLP;

• імітація сигналів про несправності (LSS);

• імітація несправностей у лінійному сигналі - генерація довгих послідовностей нулів (АLL0) або одиниць (АLL1).

У процесі стресового тестування аналізується реакція системи передачі на вплив, що робиться:

• стабільність і швидкість відновлення цикловий і сверхциклової синхронізації;

• виникнення в цифровій системі передачі помилок СRС і генерація сигналів про неисправ ности;

• реакція убудованих засобів самодіагностики (сенсорів) на имитируемые ситуації в системі передачі, фіксування несправностей системою керування первинної мережі.

Істотним недоліком описаної схеми є необхідність використання у вимірі двох аналізаторів.

Цей недолік усувається при проведенні шлейфових вимірів за схемою, представленої на рис.8. Для вимірів установлюється шлейф через цифрову первинну мережу. Аналізатор при цьому є одночасно генератором потоку Е1. Недоліком схеми є необхідність використання двох цифрових каналів зв'язку для проведення вимірів замість одного. Крім того, результати вимірів