Несколько слов о цифровых системах передачи

Тестирование, в отличие от измерений, сводится к сравнению состояний или зависимостей с известной и расхождение оценивается вероятностью ошибок.

Лекция 17

12.ТЕСТИРОВАНИЕ

Эксплуатация особенно цифровых систем передачи привела к широкому использованию такого вида метрологического обеспечения как тестирование.

Вспомним, что измерение сводится к сравнению с мерой, а результат измерения выражается в узаконенных единицах измерения.

В самом общем случае тестирование можно пояснить такой схемой рисунка 12.1

Источник тестового сигнала (последова-тельности)

Исследуемое устройство

Сравнивающее и анализирующее устройство

Рис 12.1

Тестовый сигнал, вид и параметры которого определяются свойствами исследуемого устройства (ИУ) и целевой функцией исследования, подаётся на ИУ. Под действием характеристик ИУ тестовый сигнал подвергается изменению, т.е. он потенциально становится носителем информации о характеристиках ИУ. Одним из способов (не единственным) является сравнение сигналов с выхода ИУ с исходным сигналом. Если речь идет о цифровом устройстве, то результатом сравнения может быть вероятность ошибок, т.е. отношение искаженных символов к общему числу переданных символов (если число переданных символов достаточно большое или, строго, равное бесконечности).

В настоящее время существует большое количество различных тестеров для оценки работы цифровых систем передачи.

Исторически сложилось так, что многоканальные системы строятся по иерархическому принципу. В начале 80-х годов были разработаны три цифровых иерархии для разных регионов, в которых за исходный принимается поток со скоростью 64 кбит/сек, что соответствует каналу ТЧ. Потоки Е1, Е2 и Е3 соответствуют используемой в РФ европейской иерархии.

Полоса канала 4 кГц.

Частота дискретизации 8 кГц (период дискретизации 125 мкс).

Один отсчет 8 бит (градаций квантования).

Длительность цикла равна периоду дискретизации, то есть 125 мкс. За этот цикл передаётся 30 информационных каналов (слотов) и два служебных, то есть 32 слота. Длительность слота равна 125:32=3,9 мкс. Слоты обозначаются TS0 – TS31; TS0 - слот цикловой синхронизации, TS16 – сигнализации.

Длительность одного бита в слоте равна 3,9:8=0,488 мкс.=488 нс.

Скорость передачи данных в потоке Е1:

(Частота дискретизации в Гц) х (число разрядов в одном отсчете)х(число каналов)==кГц (кбит/с)»2Мбит/с.= 8000 х 8 х 32 = 2048 кГц (кбит/с) ≈ 2 Мбит/с

Формат 30-ти канального цикла:

TS0

TS1

TS2

TS3

TS16

TS29

TS30

TS31

3,9 мкс (8 бит по 0.488 мкс0

Тд = 125 мкс мкс

Рис. 12.2

Потоки Е2 и Е3 получаются из потока Е1умножением на 4 и 16, соответственно, то есть скорости 8448 кбит/с» 8 Мбит/с (Е2) и 34368 кбит/с» 34 Мбит/с (Е3)

В качестве примера рассмотрим тестер интерфейсных сигналов Е1, Е2, Е3 (ТИС-Е1,Е2,Е3).

Тестер предназначен для настройки, наладки и обслуживания цифровых систем передачи информации PDH и SDH (плезиахронной и синхронной цифровых иерархий), с потоками Е1, Е2 и Е3.

Тестер включает в себя генератор испытательных сигналов, анализатор характеристик ошибок в сигнале цифровых потоков Е1, Е2, Е3, генератор и измеритель фазовых дрожаний сигнала потока Е1 и обеспечивает проведение измерений с перерывом связи по шлейфу и направлению, а также без перерывов связи.

Установка функций и режимов работы прибора осуществляется с помощью 11-ти клавишной клавиатуры прибора или/и дистанционно по интерфейсу RS-232 от РС при использовании специального программного обеспечения.

Информация об установленных режимах работы, выборе измеряемых параметров и полученных результатах измерений отображается на экране 8-ми строчечного дисплея с 40 знаками в каждой строке. Можно выводить текущие и записанные в память результаты измерений на дисплей или РС для архивации и протоколирования.

Прибор рассчитан на круглосуточную работу

Формирование испытательных сигналов производится на основе следующих типов испытательных последовательностей:

- псевдослучайная последовательность (ПСП) для N=6, 7, 9, 10, 11, 15, 20, 23

-СЛОВО последовательность из всех «1»

- свободно-программируемая последовательность 16-ти битовых слов.

- возможность инверсии перечисленных испытательных последовательностей.

Тестер обеспечивает ввод в испытательный сигнал калиброванных ошибок следующих видов:

- битовые ошибки одиночные и с коэффициентом ошибок () в диапазоне;

- кодовые ошибки одиночные и с в диапазоне;

- ошибочные одиночные биты;

- возможность ввода фазовых дрожаний в сигнал потока Е1.

Принцип действия поясняет структурная схема, показанная на рис. 12.3

В передающей части тестера структуру сигнала формирует стандартная БИС испытательных последовательностей и формирования циклов в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т (G704, G742, G751). Задающие генераторы формируют тактовые частоты передачи 2048, 8448 и 34368 кГц. С выхода БИС импульсы обеих полярностей трехуровниего сигнала поступают на выходной каскад, где формируется выходной сигнал с параметрами, соответствующими требованиям Рекомендации G703 на нагрузке 75 Ом.

БИС (центральная)

Выходной каскад

Микропроцессор

Дисплей

Клавиатура

Стандартная БИС испытательных последовательностей и формирования цикла

Входной каскад

Выделитель тактовой частоты

Измеритель джиттера

Преобразователь

Генератор синусоиды

Генератор кодовой последовательности

Задающие генераторы

Энергонезависимая память

Управление от PС

Генератор фазовых дрожаний

Рис.12.3

Формирование линейных кодов AMI или HDB-3 обеспечивает центральная БИС. Синхросигнал, в зависимости от выбранного вида, с центральной БИС поступает на выходной каскад. Ввод ошибок любого типа обеспечивает центральная БИС. Ввод дефектов в передающем сигнале для проверки цепей сигнализации аппаратуры обеспечивает центральная БИС по сигналу от стандартной БИС. В тестовый сигнал может быть введено фазовое дрожание (джиттер).

В приёмной части тестера входной сигнал поступает на входной каскад, обеспечивающий требования к приёмной части в соответствии с рекомендацией G703 для потоков Е1, Е2, Е3. Восстановленный сигнал поступает на центральную БИС, а с неё на выделитель тактовой частоты, с которой сигнал поступает на измеритель фазовых дрожаний и на центральную БИС, где происходит обработка сигнала в зависимости от выбранного режима измерений. Анализ тестовых последовательностей в приёмной части обеспечивает стандартная БИС. Центральная БИС соединена с преобразователем аналогового сигнала, обеспечивающим формирование цифрового сигнала для ввода-вывода звукового сигнала в выбранный канальный интервал.

Необходимые данные для проведения расчетов параметров поступают с центральной БИС на микропроцессор.

Микропроцессор соединен с дисплеем и клавиатурой, обеспечивающими управление и индикацию выбранных режимов работы тестера и измеряемых параметров.

Величины измеряемых параметров постоянно записываются в энергонезависимую память для сохранения результатов измерений в случае пропадания питания тестера.

Результаты измерений за текущий сеанс выводятся на дисплей также в виде таблицы, где указано время измерения и результаты вычисления ошибки, коэффициента ошибок, джиттера (для Е1) за установленный интервал отсчета.

Тестер может управляться от внешнего персонального компьютера (РС) через стандартный интерфейс.

Варианты подключений тестера

А) По шлейфу, по направлению

ТИС вых вход

Аппаратура мультиплексирования и/или линейного тракта

вых ТИС вход

Б) В защищенной контрольной точке

ТИС вых вход

Аппаратура   Защищенная контрольная точка

В) Без перерыва связи с высокоомным адаптером (для симметричного Е1)

АППАРАТУРА вых вход

АППАРАТУРА вход вых

Высокоомный адаптер

вход ТИС  

Г) Высокоомным входом тестера через коаксиальный тройнк (для несимметричных Е2 и Е3)

АППАРАТУРА вых вход

АППАРАТУРА вход вых

Коаксиальный тройник

вход ТИС    

Аппаратура мультиплексирования

Аппаратура мультиплексирования

вых вход ТИС

Вых вход ТИС

Е2(Е1)

Е3(Е2)

Е2(Е1)

Д) Для проверки аппаратуры мультиплексирования

Рис.12.4

Литература

1. Г.А.Садовский Теоретические основы информационно-измерительной техники: Учебное пособие. –М.: Высшая школа, 2008, - 487 стр.
2. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учебное пособие для вузов /Б.П.Хромой, А.В.Кандинов, А.Л.Сенявский и др.; под редакцией Б.П.Хромого – М.: Радио и связь, 1986. – 424 стр.
3. Б.П.Хромой Метрология и измерения в телекоммуникационных системах (Том 1)

М.: ИРИАС, 2007.- 544 стр.

4. Е.С.Венцель Теория вероятностей. Издание второе, исправленное и дополненное.

М.:ГИФ-МЛ, 1962.-276 стр.

5. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах.

Учебное пособие /Под общей редакцией Б.Н.Тихонова – М.: Горячая линия –

Телеком, 2007. – 374, стр.:ил.

5. А.А.Харкевич. Спектры и анализ. Издание третье, ГИТТЛ, 1957 г.

Дата добавления: 2014-01-04