НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Разработка измерительных устройств

лекция 4: измеряем характеристики Е1

1

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

План1. Ошибки сигнала, кода

2. Частота, джиттер, вандер

3. Усточивость к джиттеру

4. Битовые ошибки, проскальзывания

5. Кадровые ошибки, CRC

6. ITU-T G.821/G.826

2

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Форма импульса (ITU-T G.703)

3

Проверяется попадание в шаблонную маску.

Измеряется на нагрузке:● 120 Ом (витая пара) ● 75 Ом (коаксиал)

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Форма импульса: как измерить?● Спектр прямоугольного импульса

бесконечен

● Как выбрать частоту

дискретизации?

4

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Форма импульса: варианты

5

● АЦП с огромной частотой

● Стробоскоп

● Забыть про спектр и поставить АЦП на 20 МГц :)

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Форма импульса: стробоскоп● T (E1) = 1 / 2.048 МГц = 488.28 нс

● T (2 МГц) = 500 нс

● ∆ = 11.719 нс

● 128 * ∆ = 3 * T (2 МГц)

● разрешение = 488/128 нс = 3.8125 нс (f = 262 MHz)

6

Задачка: как нестабильность частоты влияет на результат?

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Кодирование

● ИКМ AMI/HDB3

7

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Кодовые ошибки

8

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Частота● 2.048 МГц +/- 50 ppm

● 2.048 МГц +/- 102.4 Гц

9

CDR Е1Cчётчик

1 Hz

Clear

Register

Цифровой частотомер

Задачка: что влияет на точность измерения?

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Джиттер/Вандер

10

● Фазовое дрожание● Медленное: вандер (f < 20 Гц)● Быстрое: джиттер (f > 20 Гц)

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Джиттер: как измерить?

● Нужна высокая тактовая частота

● DDR с помощью PLL FPGA

● Применить цифровую фильтрацию:

○ f = 20 Hz .. 18 KHz

○ f = 20 Hz .. 100 KHz

11

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Вандер: как измерить?

● Как джиттер

● Длительность может быть неделя и больше!

● Высокая стабильность опорного генератора!

● Применить цифровую фильтрацию:

○ f = 0..20 Hz

12

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Устойчивость к джиттеру

13

Network

ГПСП

BERT

Генератор джиттера

Устанавливаем частоту и уровень джиттера

Измеряем битовые ошибки

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Битовые ошибки

14

● в выбранных таймслотах

● в неструктурированном потоке

● используется BERT

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

BERT: BER test● в основе генератор ПСП

● генератор и приёмник - разные устройства

● можно использовать где угодно (E1, Ethernet,

Wireless, Optics, etc…)

● относительная величина

15

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

BERT: как это работает?

16

Генератор ПСП

канал Приёмник ПСП

...01101010100... ...01101110100...

+

+

=

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Проскальзывания● Пропадание бита

● Появление бита

● Определяется при помощи задержек на приёме ПСП

17

Задачка: как определить проскальзывание?

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Ошибки структуры потокаПросто следуем G.704

18

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Как контролировать такое количество параметров?

19

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Способы представления● Накопительные счётчики

● Хронограммы

● Гистограммы

● Графики

● Оперативная индикация

20

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

G.821/G.826● Оперирует секундами

● In-Service/Out-Of-Service

● Разделяет NearEnd/FarEnd

21

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Заключение● Большое количество параметров

● Способы измерения

● Способы представления

22

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Рекомендации

● ITU-T G.704 -- структура кадра

● ITU-T G.703 -- сигнал, форма

23

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Литература, код● Wavetek Wandel Goltermann,

E1 Pocket Guide

● http://metrotek.spb.ru/b45e1.html

24