АНАЛИЗ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ Е1
1. Анализ работы мультиплексоров Е1
Мультиплексор Е1 (ИКМ-30) обеспечивает мультиплексирование 30 каналов ТЧили цифровых каналов передачи данных по 64 кбит/с в один цифровой канал 2048кбит/с.
В этом случае оборудование выступает как мультиплексор, а в случаемультиплексирования каналов ТЧ и как аналого-цифровой преобразователь. Этоопределяет некоторую специфику измерений мультиплексоров ИКМ-30 по сравнению вмультиплексорами других уровней иерархии.
Измерения,связанные с анализом мультиплексоров Е1, разделяются условно на два класса —анализ процедур мультиплексирования и анализ процедур демультиплексирования.
И втом, и в другом случае измерения представляют собой функциональные тесты, т.е.измерения, направленные на проверку корректности функционирования устройства.
Рассмотримосновные схемы организации таких измерений, а также набор параметров и вариантыполученных результатов:1) Анализпроцедур мультиплексирования
Процедура мультиплексированияозначает загрузку в поток Е1 каналов ТЧ или каналов передачи данных скорости 64кбит/с или пх64 кбит/с. Для анализа работы мультиплексоров используется схема,представленная на рис. 1.
Тестированиемультиплексорного оборудования предъявляет дополнительные требования канализаторам Е1.
Вэтом случае анализатор должен выступать не только как простой генератор и анализаторЕ1, но иметь возможность генерации аналоговых ТЧ-сигналов или выступать какгенератор ПСП по каналам передачи данных со скоростью пх64 кбит/с.
Согласносхеме рис. 1, анализатор подключается к мультиплексору с двух сторон: с однойстороны анализатор генерирует аналоговый сигнал в полосе ТЧ или цифровой сигналпередачи данных (на рис. 1 — псевдослучайную последовательностьPRBS = 29-1), с другой стороны, анализатор является приемникомформируемого потока Е1.
Приорганизации измерений параметров мультиплексоров особенно важной являетсяправильная конфигурация измерительного прибора. Необходимо правильно выбратьтип PRBS на входе и выходе, правильно задать тип интерфейса передачи данных,наконец, наиболее часто встречаемой ошибкой является неправильная синхронизацияизмерительного прибора.
Всхеме рис. 1 прибор должен синхронизироваться по входящему потоку отмультиплексора. В противном случае (например, в случае независимойсинхронизации) возможно возникновение проскальзываний, как следствие,результаты измерений будут ошибочными.
Вкачестве результатов измерений рассматриваются выходные параметры ошибок —количество битовых ошибок (ЕВ1Т), блоковых ошибок (EBLOC) и BER.
Еслипроцедура мультиплексирования не вносит ошибок и мультиплексор не генерирует всоставе потока Е1 сообщений о неисправностях, то он работает корректно, впротивном случае необходимо проводить дополнительные измерения для поискапричины его неисправности.
Дляанализа работы мультиплексора проводится мониторинг сигналов неисправности: подсчитываетсяколичество сигналов неисправности цикловой структуры (EFAS), ошибок по CRC(ECRC) и сигналов блоковой ошибки на удаленном конце (REBE).
Помимомониторинга работы мультиплексора схема рис .1 дает возможность более глубокопроанализировать параметры его работы за счет стрессового тестирования.
Дляэтого анализатор имитирует различные варианты внешних неисправностей, иделается анализ устойчивости работы мультиплексора в нестандартных ситуациях.Например, анализатор может имитировать рассинхронизацию по входному потоку,т.е. задавать отклонение частоты передачи сигнала или ее вариацию (например,генерация джиттера или вандера).
Увеличиваяпараметр рассинхронизации или уровень вносимого джиттера, можно найти пороговоезначение устойчивости работы мультиплексора.
Знаниетакого порогового значения может помочь в прогнозировании работы мультиплексорав штатном режиме на сети.
Вообщенеобходимость стрессового тестирования мультиплексорного оборудованияобусловлена тем, что на практике цифровые каналы иногда не удовлетворяютдействующим нормам по ряду параметров, поэтому оператор должен знать о«скрытых возможностях» линейного оборудования, о том запасе похарактеристикам, который обычно закладывается фирмой-производителем.
Этопозволяет прогнозировать работу оборудования в различных условиях.
Получитьинформацию о запасе по характеристикам от фирмы или сертификационного центрапрактически невозможно, поскольку к оборудованию предъявляются требованиясоответствия нормам, а информация о «скрытых возможностях»оборудования обычно конфиденциальная, так как может быть использована какантиреклама.
Такимобразом, стрессовое тестирование направлено на имитацию различных нестандартныхусловий работы сети и анализ работы линейного оборудования в этих условиях.
Этаинформация используется затем в прогнозировании различных ситуаций работы сети.
Помимоцифрового потока анализатор может подавать на вход мультиплексора аналоговыйсигнал в диапазоне канала ТЧ. Затем анализатор восстанавливает аналоговыйсигнал из потока Е1.
Врезультате измеряются параметры качества согласно спецификации на параметрыканала ТЧ, что дает возможность проанализировать не только процедурымультиплексирования, но и параметры работы АЦП в составе мультиплексора.2) Анализпроцедур демультиплексирования
Методыанализа процедур демультиплексирования во многом аналогичны описанным выше. Меняютсятолько направления передачи и приема информации (рис. 2).
Каки в случае функциональных измерений мультиплексора, к анализатору Е1выдвигаются дополнительные требования, теперь уже приема PRBS по каналампередачи данных и приема и анализа параметров канала ТЧ.
Основнымотличием схемы тестирования демультиплексора является устанавливаемый режимсинхронизации анализатора Е1.
Вслучае тестирования демультиплексора анализатор должен синхронизироваться отвнутреннего или стороннего внешнего источника синхронизации.
Тестируемыймультиплексор должен синхронизироваться от генерируемого анализатором потокаЕ1.
Также, как и в случае тестирования мультиплексора, если в процесседемультиплексирования не вносятся битовые или кодовые ошибки, а также если нетсигналов о неисправностях на стороне пользователя, демультиплексор работаетнормально.
Впротивном случае необходимо анализировать причину сбоя в цепи демультиплексора.
Посколькупри анализе работы демультиплексора анализатор генерирует поток Е1, схема рис.2 дает более широкие в сравнении с описанными выше возможности стрессовогоанализа.
Действительно,перечень возможных параметров воздействия на мультиплексор через поток Е1намного шире, чем по каналам ввода.
/>
Рис.2 Тестирование процедуры демультиплексирования
Анализаторможно использовать для следующих методов стрессового тестирования мультиплексора:
— вставка битовой, кодовой или блоковой ошибки — в этом случаеможно проанализировать формирование сигнала «Ошибка CRC-4» — Е-битов в принимаемом от мультиплексора сигналеЕ1, а также оценить работу световой индикации на мультиплексоре; в ряде случаевможет использоваться генерация сигнала неисправности REBE;
— вставка ошибки CRC-4 (ECRC) для анализа генерации Е-битов и сигналов онеисправностях;
— имитация большого затухания в передаваемом сигнале (имитация длинной линии) иизмерений параметра ошибки (ВЕR) в принимаемом сигнале, это измерение позволяетоценить функции мультиплексора как регенератора цифрового потока;
— имитация проскальзываний и рассинхронизации входящего цифрового потока, дляэтого анализатор должен быть засинхронизирован от мультиплексора, затемвносится частотный сдвиг в передаваемый сигнал и анализируется влияниепроскальзываний на параметры передачи цифрового потока Е1 (появление ошибок вформе последовательностей, срыв цикловой и сверхцикловой синхронизации и т.д.),а также на параметры аналогового сигнала (появление выбросов сигнала в видещелчков);
— имитация ошибки цикловой (EFAS) и сверхцикловой (MAIS) структуры входящегопотока и последующий анализ параметров восстановления цикловой синхронизациимультиплексором (время восстановления цикловой синхронизации, количество ошибокв процессе рассинхронизации, количество секунд неготовности канала вследствиесбоя цикловой синхронизации и т.д.);
— генерация различных сигналов о неисправностях, используемых вИКМ-мультиплексировании и демультиплексировании; так, на рис. 2 представленэкран стрессового тестирования с генерацией сигналов LOF, RAI, MAIS, MRAI, CAS,CRC.
Использованиешлейфов, параллельный анализ процедур мультиплексирования/демультиплексирования
Помиморассмотренных выше методов отдельного анализа процедур мультиплексирования идемультиплексирования, существуют методы параллельного анализа параметров обеихпроцедур.
/>
Рисунок 3 — Схемаизмерений мультиплексоров с использованием шлейфа по аналоговому каналу
Этиметоды основаны на возможности проведения измерений по шлейфу. В качествепервого примера таких измерений рассмотрим схему рис. 3.
Схемана рис. 3 предлагает следующую процедуру анализа мультиплексора ИКМ-30.
АнализаторЕ1 подключается к мультиплексору ИКМ-30 по схеме с отключением канала.
Приэтом по одному или нескольким аналоговым каналам мультиплексора организуетсяшлейф. Затем производится полный анализ потока Е1, формируемого ИКМ-30.
В режимеприема проводятся все измерения физического и канального уровней. Этообеспечивает анализ корректности формирования потока Е1 мультиплексором ИКМ-30.
Наличиеаналогового шлейфа позволяет провести измерения эффективности работы АЦП всоставе ИКМ-30.
Дляэтого используется режим измерения nx64 кбит/с, реализованный практически вовсех современных тестерах Е1.
Анализаторпосылает синтезированный аналоговый одночастотный сигнал по одному илинескольким выбранным канальным интервалам, которые через шлейф принимаютсяанализатором.
Приэтом анализируются уровень сигнала, частота, отношение сигнал/шум, уровеньшумов и нестабильность канала в полосе канала ТЧ, т.е. анализируется качествоАЦП мультиплексора.
/>
Рисунок 4 — Схемаизмерений затухания в аналоговом канале при мультиплексировании
Второйсхемой анализа мультиплексоров, использующей возможности шлейфа, является схемарис. 4, где измерения проводятся по шлейфу на сторонелинейного оборудования.
Вэтом случае используются два комплексных анализатора ИКМ/каналовТЧ, позволяющих генерировать и принимать аналоговые сигналы.
Внаиболее простой и наиболее часто применяемой схеме измерений анализируетсяпараметр затухания, вносимый процедурами мультиплексирования идемультиплексирования.
Вэтом случае один из анализаторов генерирует одночастотный сигнал в полосеканала ТЧ, этот сигнал мультиплексируется, передается по шлейфу,демультиплексируется, и уровень сигнала измеряется вторым анализатором.
Врезультате оператор получает данные об уровне затухания аналогового сигнала,вносимом мультиплексором, что является важным параметром функционированияустройства и одним из параметров, влияющих на качество связи в первичной сети.
2.Анализ работы регенераторов
Регенераторыиспользуются в системах передачи Е1 для восстановления и усиления цифровогосигнала при передаче по длинным линиям или каналам с повышенным затуханием.Анализ работы регенераторов связан с общим анализом потока Е1 и измерениемзатухания линейного сигнала в нем.
Дляанализа эффективности и корректности работы регенератора делаются пошаговыеизмерения параметра затухания линейного сигнала до регенератора и после него(рис. 5).
Нарис. 5 представлен регенератор, обеспечивающий усиление линейного сигнала на 47дБ.
Анализкорректности его работы включает не только измерение затухания до и послерегенератора, но и анализ корректности восстановления сигнала, поэтому дляподобных измерений используются анализаторы Е1, а не другие приборы (например,измеритель мощности).
АнализаторЕ1 на выходе регенератора не только обеспечивает измерение параметра затуханиялинейного сигнала и тем самым контролирует усиление, но и анализирует другиепараметры потока Е1, в частности количество кодовых ошибок и ошибок CRC,корректность цикловой и сверхцикловой структуры.
Вслучае некорректного использования регенератора или его неправильной работы, впотоке Е1 на выходе должны возникать кодовые, битовые (CRC) ошибки, или ошибкив цикловой и сверхцикловой структурах.
/>
Рисунок 5 —Анализ работы регенераторов