Методы вычисления параметров ошибок в цифровых каналах

Параметр BER является основным при тестировании цифровых каналов. Он определяется на основании подсчета числа ошибочных бит в принимаемой тестовой последовательности:

где ВПегг - число бит с ошибками; BIT - общее число принятых бит.

Существуют два основных метода определения параметров BIT и BER. В основе каждого метода лежит предположение о нормальном законе распределения ошибок в цифровой последовательности.

Таким образом, параметр BER представляет собой математическое ожидание функции вероятностиp(t) появления ошибок. В этом случае относительная погрешность измерений определяется выражением:

где N - число зарегистрированных ошибок.

Для целей эксплуатации погрешность измерений в 10% является допустимой, что позволяет в качестве границы интервала объема выборки принять число битовых ошибок N = 100.

Первый метод определения параметра BER заключается в подсчете числа битовых ошибок и сбора статистики после фиксации 100 первых ошибок (рис. 1.3).

Недостатком данного метода является необходимость проведения измерений в течение длительного периода времени, т.е. до того момента, пока анализатор не зафиксирует 100 ошибок.

Второй метод (см. рис. 1.3) позволяет производить расчет параметра BER сразу после начала измерений. Этот метод для обеспечения требуемой точности предусматривает необходимость передачи определенного количества бит. На рисунке это число равно 105. Точность измерений предполагается на порядок выше обрат-

Методы вычисления параметров ВЕЯ

Рис. 1.3. Методы вычисления параметров ВЕЯ

ного значения количества принятых бит: если передано 105 бит, то точность составит 10-4.

Параметр Ев обозначает количество периодов, длительностью в 1 с, в течение которых наблюдалась хотя бы одна ошибка. Этот параметр определяется во время готовности канала АБ. Существуют два метода для определения этого параметра - Европейский и Американский.

Европейский метод реализует асинхронный подсчет Е8, не «привязанный» к моменту обнаружения ошибки в канале (тракте). Время измерения разбивается на односекундные интервалы, начинающиеся с момента начала сеанса измерения (рис. 1.4). Интервал, в течение которого наблюдалась одна или больше ошибок, считается как секунда с ошибкой Е8. Достоинством данного метода является простота его реализации и определения параметра ЕЕБ:

В соответствии с Американским методом секундой с ошибкой ES считается секунда, следующая за моментом регистрации ошибки. Данный метод «привязан» к моменту появления ошибки, т.е. является синхронным, что делает его более точным, чем Европейский, так как измерения, проведенные на одном канале одновременно несколькими приборами, точно совпадут.

Недостаток синхронного метода по сравнению с асинхронным заключается в том, что непосредственный подсчет в процессе измерений параметра EFS невозможен.

В том случае, если измеряемый тракт образован аппаратурой, имеющей встроенные средства контроля, которые производят оценку показателей ошибок по блокам реального сигнала, оценка тракта может производиться без отключения канала связи на основании этой информации. Встроенный контроль предусматривает применение циклического кода с избыточностью.

В зависимости от типа информационной технологии используются различные циклические коды. Например, для потока, работающего со скоростью 2048 Кбит/с, со сверхцикловой структурой используется циклическая проверка по избыточности с полиномом вида х4 + х + 1.

Указанная методика позволяет анализировать блок «в целом», без уточнения количества битовых ошибок в нем. Одна или несколько битовых ошибок в блоке дадут только одну ошибку параметра CRC ERR, поэтому параметры BER и CRC ERR могут не совпадать. Методика измерений «без отключения канала» является удобной для мониторинга, но дает менее точные результаты по сравнению с измерением ошибок по битам.

Основные параметры бинарного цифрового канала | Измерения в цифровых системах передачи | Нормирование параметров основного цифрового канала