
- •Хамадулин э.Ф. Методы и средства измерений в ткс
- •Предисловие
- •2.Измерения в телекоммуникационных системах
- •2.1.Современное состояние измерений в телекоммуникационных системах связи
- •2.2.Классификация измерительной аппаратуры
- •2.3.Свойства классических средств измерений и предъявленные к ним требования
- •2.4.Свойства средств измерений современных телекоммуникаций
- •2.5.Метрологическое обеспечение современных телекоммуникаций
- •3.Основные типы, параметры и характеристики сигналов в ткс
- •3.1.Основные характеристики интерфейса е1
- •3.2.Нормы на стабильность частоты. Джиттер в системах уе1.
- •3.3.Идеализированные испытательные импульсные сигналы
- •3.4.Частотная, импульсная характеристика и спектральная плотность
- •3.5. Определение спектральной плотности при измерениях
- •3.6.Модельное представление параметров импульсных сигналов
- •3.7.Параметры динамических характеристик
- •4. Радиоизмерения
- •4.1.Классификация радиоизмерений
- •4.2.Измерение напряжения и силы тока
- •4.2.1Электроизмерительные приборы
- •4.3.Методы измерения
- •4.3.1Метод непосредственной оценки
- •4.3.2Метод сравнения
- •4.4.Средства измерения (Электромеханические амперметры и вольтметры)
- •4.4.1Магнитоэлектрические приборы
- •4.5.Электромагнитные приборы
- •4.6.Электродинамические приборы
- •4.7.Ферродинамические приборы
- •4.8.Электростатические приборы
- •4.9.Выпрямительные приборы
- •4.10. Аналоговые электронные вольтметры
- •4.11. Автокомпенсационные вольтметры
- •4.12. Измерение токов и напряжений на вч
- •4.13. Термопреобразователи на вч
- •4.14. Основные составляющие погрешности измерения тп
- •4.14.1Температурная погрешность
- •4.14.2Частотная погрешность
- •4.15. Многоэлементный тп фирмы Fluke
- •4.16. Фотоэлектрические измерительные преобразователи тока
- •4.17. Электродинамические приборы
- •4.18. Масштабный измерительный преобразователь на основе пояса Роговского.
- •4.19. Перспективные средства измерений силы переменного тока
- •4.20. Заключение
- •5. Исследование формы и параметров сигнала
- •5.1. Принцип действия электронно-лучевой трубки
- •5.2.Матричная индикаторная панель.
- •5.3. Типы осциллографов
- •5.3.1Универсальный осциллограф
- •5.3.2Цифровые осциллографы
- •5.3.3Запоминающие цифровые осциллографы.
- •5.3.4Двухканальные и двухлучевые осциллографы.
- •5.3.5Скоростные и стробоскопические осциллографы.
- •5.3.6 Стробоскопические осциллографы
- •5.4. Способы отсчета напряжения и временных интервалов в осциллографах
- •5.4.1Цифровое измерение мгновенных значений амплитуды и временных параметров сигнала на входе прибора
- •5.4.2Измерение с помощью калибрационного напряжения на экране элт
- •5.4.3Компенсационный метод измерения периодического импульсного напряжения
- •5.4.4Новые функциональные возможности осциллографов
- •5.4.5Осциллографы с цифровыми измерительными блоками
- •5.4.6Автоматизация осциллографических измерений
- •5.4.7Цифровая коррекция погрешности измерения параметров сигналов
- •5.4.8Технические характеристики семейства цифровых вычислительных осциллографов
- •5.5. Расчет суммарной погрешности измерения осциллографа
- •6. Измерение параметров спектра радиосигналов
- •6.1. Характеристики спектра радиосигналов
- •6.2. Методы измерения характеристик спектра сигналов
- •6.3. Средства измерений характеристик спектра. Классификация, основные характеристики
- •6.3.1Анализаторы спектра параллельного действия
- •6.3.2Гетеродинные анализаторы спектра последовательного типа
- •6.3.3Анализаторы спектра на цифровом фильтре
- •6.3.4Вычислительные анализаторы спектра
- •7. Измерение мощности
- •7.1.Характеристики мощности
- •7.2. Классификация методов измерения мощности
- •7.3. Методы измерения мощности
- •7.3.1 Методы измерения поглощаемой мощности
- •7.3.2 Измерение мощности с помощью терморезисторов
- •7.3.3Болометры и их характеристики.
- •7.3.4Термисторы и их характеристики.
- •7.3.5Терморезисторные мосты.
- •7.3.6Погрешности терморезисторного метода.
- •7.3.7 Термоэлектрический метод измерения мощности
- •7.3.8Калориметрические методы измерения мощности
- •8.Радиочастотные измерения
- •8.1. Средства измерений напряженности электромагнитного поля.
- •8.2. Измерители напряженности поля
- •8.3. Измерители напряженности слабых полей
- •8.4. Инп сильных электромагнитных полей
- •8.5. Измерительные приемники
- •8.6.Измерительные антенны
- •8.6.1Штыревая антенна
- •8.6.2Дипольные антенны
- •8.6.3Логопериодические антенны
- •8.6.4Рамочные антенны
- •8.6.5Рупорные антенны
- •8.6.6 Биконическая антенна
- •9. Измерение частоты
- •9.1.Основные определения
- •9.2. Резонансные частотомеры
- •9.3.Электронно-счетные частотомеры
- •10. Измерительные генераторы. Классификация и метрологические характеристики измерительных генераторов свч.
- •10.1. Принципы генерирования сигналов свч
- •10.2. Типовые схемы генераторов сигналов свч
- •10.3. Структурные схемы генераторов свч
- •10.4.Цифровые измерительные генераторы низких частот
- •10.4.1Принципы аппроксимации.
- •10.5. Генераторы шумовых сигналов
- •10.6. Импульсные генераторы
- •11. Измерение шумов и помех
- •11.1. Измерение коэффициента шума
- •11.1.1Определение коэффициента шума
- •11.2.Методы измерения шумовых параметров радиоэлектронных устройств
- •11.3. Измерители коэффициента шума
- •11.4.Помехи и шумы в каналах передачи информации
- •11.5.Измерение радиопомех
- •11.6.Измерение напряжения радиопомех
- •11.7.Измерения напряженности поля радиопомех
- •11.8.Методика измерения напряжения радиопомех
- •11.9.Методика измерения напряженности поля радиопомех
- •12.Измерения в цифровых системах передачи
- •12.1.Работа мультиплексоров в цифровом потоке е1
- •12.2. Анализ процедур демультиплексирования
- •12.3.Измерения параметров физического уровня е1
- •11. 4. Приборы для измерения в цифровых каналах связи
- •11.5. Анализ ошибок в цифровых системах передачи
- •12.4.Методы и принципы измерений в широкополосных сетях связи атм
- •12.5.Измерения, проводимые с остановкой связи
- •12.6.Измерение коэффициента ошибок сигнала atm и проверка функционирования системы передачи
- •12.7.Универсальный сетевой анализатор
- •12.8. Измерения atm, проводимые с остановкой связи
- •12.9.Тестирование соединений atm и мониторинг заголовков
- •12.10.Измерение времени задержки ячеек
- •12.11.Ввод сигналов атм
- •12.12.Тестирование систем передачи атм без остановки связи
- •12.13.Анализ загрузки и каналов пользователей
- •12.14.Интернет: критический режим работы шлюзов
- •12.15.Требования, предъявляемые к тестовому оборудованию atm
- •13.Измерения на волоконно-оптических линиях связи
- •13.1.Измерение потерь на волоконно-оптической линии связи
- •13.2.Измерение коэффициента затухания оптической линии.
- •13.3.Методы определения неоднородностей оптической линии
- •13.4.Характеристики оптических рефлектометров
- •Р ис. 12.6 Прием мертвой зоны otdr
- •Р ис. 12.7 Определение величины мертвой зоны по затуханию
- •Разрешающая способность otdr
- •Точность измерений оптического рефлектомера
- •13.5.Функциональные параметры otdr
- •Длительность импульса
- •Длина волны otdr
- •Диапазон
- •Интервал усреднения результатов
- •Параметры волокна
- •13.6.Процедуры измерений
- •Р ис. 12.9 Пример изображения результатов измерения параметров волокон otdr
- •Выполнение измерений возвратных потерь
- •Р ис. 12.11 Пример измерения orl на рефлектограмме анализатора
- •13.7.Измерение хроматической дисперсии волокна
- •Р ис. 12.12 Хроматическая дисперсия
- •13.8.Измерение поляризационной модовой дисперсии (пмд)
- •Интерферометрический метод
- •Р ис. 12.14 Тестирование пмд методом фиксированного анализатора
- •13.9.Измерительная техника, используемая при эксплуатации восп Оптические измерители мощности
- •Р ис. 12.16 Характеристики зависимости выходного сигнала фотодиода от длины волны принимаемого сигнала
- •Стабилизированные источники оптического сигнала
- •Р ис. 12.18 Спектральная характеристика лазерного и светодиодного источника Светодиодные оптические источники
- •13.10.Визуальные дефектоскопы
- •13.11.Анализаторы затухания в оптическом кабеле
- •13.12.Перестраиваемые оптические аттенюаторы
- •13.13.Оптические рефлектометры
- •Р ис. 12.21 Принципиальная схема рефлектометра
- •Литература
12.11.Ввод сигналов атм
В настоящее время для ввода сигналов ATM в сети связи используются сетевые окончания ATM и терминальные адаптеры. Основными требованиями, предъявляемыми к сетевым окончаниям, является надёжность, быстродействие и точное воспроизведение принимаемых сообщений. Для обеспечения этих требований каждый элемент сети проектируется в расчёте на максимальную нагрузку, а испытания сети в целом ведутся в условиях моделирования наиболее неблагоприятных условий работы. Кроме того, необходимо обеспечить элементарный анализ протоколов передачи и измерение джиттера.
Рис 11.13 Результаты измерения времени задержки
Реально большинство комплектов тестового оборудования генерирует и анализирует сигналы контракта трафика. Типовые сообщения в сети ATM, обеспечивающие стандартные скорости передачи сигналов пользователя, часто называются эмуляцией (работой по внешней программе, имитацией) соединения. Они позволяют организовать на базе ATM соединение «точка-точка», в котором последовательность ячеек преобразуется в цифровой поток с постоянной скоростью передачи. Эмуляция соединения является одним из самых распространённых вариантов использования технологии ATM. На рис.11.14 показана схема подготовки терминального адаптера к работе в режиме эмуляции. Тестовое оборудование формирует плезиохронный сигнал 2 Мбит/с, демультиплексирует выходной сигнал STM-1, проводит анализ ошибок цифрового сигнала и определяет уровень качества обслуживания.
Рис. 11.14 Подготовка терминального адаптера к режиму эмуляции
Сеть ATM базируется на соединениях, гарантирующих передачу сообщений в соответствии с контрактом трафика. Подготовительное тестирование требуется для того, чтобы убедиться в соответствии выбранного канала типовым требованиям качества передачи при заданной нагрузке. Необходимо установить длину соединения, нагрузку и размер пакетов для того, чтобы правильно сформировать испытательный сигнал. В состав тестового оборудования должен также обязательно войти узел измерения коэффициента битовых ошибок. Передаваемое сообщение имитируется при помощи псевдослучайного сигнала, который затем упаковывается в ячейки сигнала ATM. Результаты измерения коэффициента битовых ошибок позволяют судить об уровне качества передачи и должны транслироваться на более высокие уровни сети для обеспечения работы системы технического обслуживания.
12.12.Тестирование систем передачи атм без остановки связи
Контроль ошибок заголовков позволяет корректировать отдельные битовые ошибки и фиксировать появление серий ошибок вне заголовка ячейки. Так как заголовок ячейки реконструируется в каждом узле сети, мониторинг заголовков ячеек даёт информацию только о последнем отрезке тракта, лежащем между двумя узлами. При этом контролируется только 5 битов заголовка из 53-х битов ячейки.
Коррекция ошибки в последовательности бит ячейки 3-го и 4-го уровней адаптации ATM производится посредством контроля суммы символов по принципу CRC. Этот же принцип может использоваться для обнаружения ошибок в информационной последовательности ячейки. Контрольно избыточности группы ячеек для 5-го уровня адаптации с использованием того же принципа CRC позволяет обнаруживать единичные битовые ошибки, но не может отличить их от ячеек с ошибками.
В процессе проведения испытаний сети очень важно различать отказы отдельных узлов или элементов сети от общего ухудшения качества или даже отказа сети в целом. Если ячейки передаются по правильному маршруту, то тестовое оборудование может быть использовано для мониторинга ячеек управления и администрирования.
На рис. 11.15 показана схема организации мониторинга ячеек управления и администрирования. Анализатор В работает, если сеть ATM обеспечивает правильную передачу ячеек управления и администрирования уровня F4, формируемых тестером А. Для того, чтобы убедиться в правильности распознавания сигналов аварии, аварийная ситуация моделируется при помощи передающего полукомплекта тестера В. Анализатор А отображает на дисплее передачу потока ячеек уровня F4, определяет ширину полосы пропускания или скорость передачи ячеек управления и администрирования. Ячейки управления и администрирования сигнала с постоянной скоростью передачи показаны на рис. 11.15.
Рис. 11.15 Фиксация сигналов аварии ATM путём мониторинга ячеек управления и администрирования
Декодированные сигналы аварии виртуальных каналов, виртуальных трактов и удалённого конца линии, передаваемые в составе этих ячеек, распознаются и отображаются дисплеем вместе с соответствующими метками времени.
В процессе работы сети ATM возможно возникновение ситуации, когда абонент жалуется на периодически возникающие перерывы установленных соединений. В этой ситуации необходимо, в первую очередь, локализовать область повреждения: абонентская линия или сеть. В первом случае необходимо предупредить пользователя о неисправности, возникшей в его зоне ответственности, во втором - принять меры к точной локализации и устранению повреждения. Поэтому тестовое оборудование должно контролировать всё установленное соединение, обеспечивая получение целого массива информации, к которому относятся:
специфические сигналы аварии и информация о сбоях АТМ;
определение уровня адаптации АТМ;
перечень задействованных виртуальных каналов и трактов;
определение характера тракта, в том числе измерение скорости передачи ячеек, пикового значения скорости передачи ячеек, параметры пакетов информации и флюктуации времени задержки ячеек;
оценка качества обслуживания;
определение загрузки сети;
ошибки и сигналы аварии в заголовках сигналов транспортной сети.
Рис. 11.16 Гистограмма сигналов аварии АТМ
На рис. 11.16 показан пример результатов обнаружения ошибок и сигналов аварии и их отображение на дисплее. Тестированию подверглись все активные соединения и уровни адаптации ATM.