Эксплуатационные измерения канального уровня (стр. 2 из 3)
Рисунок 3 - Алгоритм измерения параметров по G.826
Алгоритм измерения параметров согласно методологии G.826 представлен на рис. 3. Согласно рекомендациям G.821 и G.826 определяется время проведения измерений - 30 дней. Этот период обеспечивает корректную объективацию результатов измерения, включая специфические особенности радиочастотных цифровых систем передачи. На практике, однако, измерения в течении такого длительного периода проводятся довольно редко. Обычно для эксплуатационных измерений считается достаточным для объективации проведение измерений в течении 24 часов, что определено в М.2100.
Как следует из методологии по G.826, в основе измерений лежит анализ BLER и параметров блоковых ошибок. В результате помимо описанных выше схем организации измерений получила распространение методика пассивного мониторинга цифровых каналов. В этом случае анализатор подключается к системе передачи по высокоомному соединению. На рис. 6 показан также пример отображения результатов измерений параметров ошибки по G.826/M.2100. Все параметры измеряются как на ближнем конце (Near end), так и на удаленном (Far end). В число параметров измерений включаются параметры ES, SES и US, единые для методологии G.826 и М.2100, а также параметры ВВЕ и ABE, относящиеся к методологии G.826 и не измеряемые в методологии М.2100.
3. Особенности методологии по М.2100
Методология М.2100/М.2101 была разработана с целью расширения методики G.821/G.826 для целей эксплуатации. Отличительной особенностью методик М.2100/М.2101 является ориентация на индикационные измерения, когда в качестве результатов измерения делается вывод о прохождении/не прохождении теста, а не получаются количественные величины параметров. В качестве основных параметров для измерений были выбраны параметры SES и ES.
Рекомендация М.2100 была впервые опубликована в 1993 г. и определила параметры пороговых значений для проведения измерений для цифровых систем передачи PDH. Развитие технологии цифровой первичной сети и внедрение технологии SDH привело к необходимости доработки методологии и появления рекомендации М.2101, где определены пороговые значения для проведения измеренийсистем передачи SDH.
Второй важной особенностью методологии М.2100/М.2101 является уменьшение времени проведения измерений до 15 минут с последующими измерениями в течении 24 часов, если результат кратковременного измерения окажется в "средней зоне" (рис. 4).
Рисунок 4 - Методика индикационных измерений
Третьей отличительной особенностью методологии М.2100/ М.2101 является использование не одного, как в G.821/G.826, а двух пороговых значений для выделения "средней зоны". Если результат измерения попадает в "среднюю зону", он нуждается в дополнительном уточнении методами долговременного анализа.
4. Измерение параметров кодовых ошибок. Связь кодовых и битовых ошибок
Кодовыми ошибками или ошибками кодирования называются любые нарушения правил линейного кодирования. Для систем передачи Е1 наибольшее распространение получили два типа линейного кодирования: AMI и HDB3. Из этих типов линейного кодирования последний представляет собой наиболее распространенный в современной практике тип линейного кода. Кодирование HDB3 предусматривает использование определенного алгоритма вставок импульсов для сохранения помехозащищенности кода на физическом уровне. В результате в системах Е1 могут возникать ошибки линейного кодирования, связанные с нарушением этого алгоритма.
Следует отметить, что кодовые ошибки представляют собой независимый по отношению к битовым ошибкам параметр. Действительно, кодовая ошибка в различных случаях может привести к одной или нескольким битовым ошибкам, а может и не привести к появлению битовой ошибки. Так, на рис. 8 показан пример возникновения нескольких битовых ошибок из-за одной кодовой. Как показано на рисунке, при распространении линейного сигнала с кодом HDB3 по каналу возникает кодовая ошибка, которая при декодировании приводит к двум битовым ошибкам.
В реальной практике кодовые ошибки измеряются наравне с битовыми. В ряде случаев сопоставление результатов измерений дает возможность определить причину возникновения битовых ошибок, разделив статистические битовые ошибки, появляющиеся в процессе распространения сигнала по каналу, и ошибки, связанные с нарушениями правил линейного кодирования. Такое разделение эффективно для поиска причины ухудшения качества в системах передачи.
Основным преимуществом анализа кодовых ошибок является то, что для таких измерений прибор не нужно настраивать на конкретный тип цикловой структуры и передаваемых данных. В результате приборы, обеспечивающие анализ кодовых ошибок, довольно просты. Вторым преимуществом является возможность проведения измерений кодовых ошибок без отключения канала, в режиме пассивного мониторинга.
В качестве примера на рис. 5 показан экран результатов измерений кодовых ошибок анализатора VICTOR. На экране показано количество кодовых ошибок ECOD = 0 и общее количество переданных битов BITS=2,878x107. Параметры EPAR (ошибка четности при передаче данных) и EFRA (ошибка асинхронной передачи данных) в данном случае являются неактивными.
Рисунок 5 - Измерение параметров кодовых ошибок
5. Анализ цикловой и сверхцикловой структуры
Еще одной важной группой измерений канального уровня являются измерения, связанные с анализом цикловой и сверхцикловой структур, куда входит анализ структур FAS и MFAS, а также анализ ошибок по CRC, относимый к измерениям параметра ошибки. Значение цикловой и сверхцикловой структур в технологии PDH/E1 очень велико. Любые нарушения этих структур могут привести к сбою цикловой и сверхцикловой синхронизации. В результате такого сбоя не возникают битовые ошибки, однако приемник, потеряв цикловую структуру, теряет информацию трафика. Так, потеря цикловой синхронизации приводит в современных системах к потере до трех циклов информации трафика. Потеря сверхцикловой синхронизации может привести к потере нескольких сверхциклов информации трафика, что представляет собой довольно большой объем. В качестве примера можно сказать, что при потере сверхцикловой структуры в потоке ИКМ-30, используемом для межстанционного обмена в телефонной сети, все соединения (а их одновременно может быть до 30) обычно разрушаются.
Таким образом, любые нарушения цикловой и сверхцикловой структуры существенно сказываются на параметрах качества цифровой системы передачи. Вместе с тем необходимо отметить, что анализ цикловой и сверхцикловой структур имеет смысл только как дополнение к измерениям параметров ошибки. Действительно, сбои в цикловой и сверхцикловой структурах могут возникать по трем причинам:
- битовая ошибка (например, статистическая) попадает на TSO или TS16, в результате идет сбой цикловой (сверхцикловой) синхронизации;
- неисправность в работе каналообразующего оборудования;
- некорректная реализация алгоритмов формирования FAS и MFAS.
Из перечисленных причин возникновения сбоя только последняя требует эксплуатационного анализа FAS и MFAS. Однако, учитывая уровень развития технологии PDH, следует отметить, что эта причина является маловероятной.
Две первые причины возникновения сбоя в FAS и MFAS не требуют детального анализа цикловой и сверхцикловой структуры. В случае возникновения единичной битовой ошибки в TSO или TS16, алгоритмы поддержания цикловой и сверхцикловой синхронизации, реализованные в оборудовании, позволят сохранить синхронизацию и не приведут к появлению секунд неготовности канала. Появление битовой ошибки в TSO или TS16 в течении нескольких последовательных циклов (сверхциклов) маловероятно за исключением случаев, когда общий параметр ошибок приближается к порогу BER=10-3, что уже означает неготовность канала.
В случае появления неисправности в работе каналообразующего оборудования эту неисправность легко обнаружить без детального анализа цикловой структуры. Такой сбой должен привести к увеличению параметра UAS в процессе теста по параметрам ошибки, а также регулярному появлению сигналов о неисправности типа LOS, LOF и AIS.
Таким образом, анализ цикловой и сверхцикловой структур представляет собой группу дополнительных к измерению параметра ошибки измерений канального уровня. Дополнительный характер этих измерений отразился в том, что в большинстве приборов анализ FAS и MFAS делается только на уровне индикации появления ошибки цикловой и сверхцикловой структур. В этом случае при появлении такой ошибки анализатор генерирует на экране соответствующий сигнал о неисправности. Характер нарушения цикловой и сверхцикловой структур оказывается недоступным для изучения. К сигналам о неисправности FAS и MFAS относятся несколько сигналов: LOF, CAS-LOM, CRC-LOM, MAIS и MRAI. Все перечисленные сигналы могут нести полезную информацию о нарушениях в цикловой и сверхцикловой структурах сигналов. Перечисленные сигналы о неисправностях могут использоваться как в системе самодиагностики и управления в системе передачи, так и генерироваться анализаторами Е1 в случае возникновения ошибки.
Следует отметить, что ряд анализаторов Е1 обеспечивает непосредственное отображение битов цикловой и сверхцикловой структур.
6. Измерения параметров качества аналоговых сигналов, передаваемых в системе Е1