誤碼測試分析

1、SDH誤碼測試一、誤碼特性    1、基本概念：    差錯(cuò)（Error誤碼）：在數(shù)字通信中，發(fā)送和接收序列的任何不一致都叫差錯(cuò)，在我國習(xí)慣上把差錯(cuò)稱為誤碼。     比特差錯(cuò)(Bit Error)：發(fā)送和接收序列中對(duì)應(yīng)的單個(gè)數(shù)字不一致就是比特差錯(cuò)，G.821建議中所用的術(shù)語“誤碼”就是指比特差錯(cuò)。     塊差錯(cuò)(Block Error)：將一組碼看成是一個(gè)整體，在其中有一個(gè)或多個(gè)比特差錯(cuò)，則稱塊差錯(cuò)。G.826建議中所用的術(shù)語“誤塊”就是指塊差錯(cuò)。   

2、;  誤碼秒(ES)：在一秒時(shí)間周期有一個(gè)或多個(gè)比特差錯(cuò)，稱為誤碼秒。     誤塊秒(ES)：在一秒時(shí)間周期有一個(gè)或多個(gè)誤塊，稱為誤塊秒。     差錯(cuò)秒(ES)：誤碼秒和誤塊秒的統(tǒng)稱。     嚴(yán)重誤碼秒、嚴(yán)重誤塊秒或嚴(yán)重差錯(cuò)秒(SES)：在誤碼秒、誤塊秒或差錯(cuò)秒中，有一部分差錯(cuò)量特別多，定義為SES。     2、誤碼機(jī)理：    （1）造成誤碼的主要內(nèi)部機(jī)理有：     *各種內(nèi)部噪聲源  

3、;   *色散引起的碼間干擾     *定位抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼     （2）外部機(jī)理：     主要是由一些具有突發(fā)性質(zhì)的外部脈沖干擾源所引起，諸如外部電磁干擾、靜電放電、設(shè)備故障、電源瞬態(tài)干擾和人為活動(dòng)等。這些脈沖干擾有可能超過系統(tǒng)固有的高信噪比門限造成突發(fā)誤碼。 二、誤碼性能指標(biāo)：     1、低于基群速率的數(shù)字連接的誤碼性能     ITU-T G.821建議規(guī)范了用于語音業(yè)務(wù)或用作數(shù)據(jù)型業(yè)務(wù)載體信道的N´64k

4、bit/s電路交換數(shù)字連接（1£N£24或32）的誤碼性能事件、參數(shù)和指標(biāo)。     G.821定義以下事件：     *誤碼秒（ES）：在一秒時(shí)間周期有1個(gè)或更多差錯(cuò)比特。     *嚴(yán)重誤碼秒（SES）：在一秒時(shí)間周期的差錯(cuò)比特比 ³ 10-3。     G.821定義的誤碼性能參數(shù)有：     *誤碼秒比（ESR）：在一個(gè)固定測試時(shí)間間隔上的可用時(shí)間內(nèi)，ES與總秒數(shù)之比。    

5、*嚴(yán)重誤碼秒比（SESR）：在一個(gè)固定測試時(shí)間間隔上的可用時(shí)間內(nèi)，SES與總秒數(shù)之比。     G.821對(duì)64kbit/s全程27500km假設(shè)參考通道（HRP）端到端連接的性能指標(biāo)見表1。 性能參數(shù) 指標(biāo) 誤碼秒比（ESR） < 0.08 嚴(yán)重誤碼秒比（SESR） < 0.002 表1：G.821 全程HRP端到端誤碼性能指標(biāo)       各類假設(shè)參考數(shù)字段（HRDS）的誤碼性能指標(biāo)見表2。 HRDS(km) 誤碼性能要求 誤碼秒比（ESR） 嚴(yán)重誤碼秒比（SESR） 420km 5.38´10-4

6、 6.72´10-6 280km 3.6´10-4 4.5´10-6 50km 6.4´10-5 8´10-7 表2：G.821 HDRS誤碼性能指標(biāo)2、基群及更高速率的數(shù)字通道的誤碼性能：     ITU-T G.826建議規(guī)范了運(yùn)行在基群及基群以上速率的數(shù)字通道的誤碼性能事件、參數(shù)和指標(biāo)。     G.826定義以下事件：     *誤塊（EB）：在1塊中有1個(gè)或多個(gè)差錯(cuò)比特。     *誤塊秒（ES）：在1秒中有1個(gè)或多

7、個(gè)誤塊。     *嚴(yán)重誤塊秒（SES）：在1秒中含³30%的誤塊，或者至少有一個(gè)缺陷。     *背景誤塊（BBE）：發(fā)生在SES以外的誤塊。       G.826定義的誤碼性能參數(shù)有：     *誤塊秒比（ESR）：在一個(gè)確定的測試期間，在可用時(shí)間內(nèi)的ES和總秒數(shù)之比。     *嚴(yán)重誤塊秒比（SESR）：在一個(gè)確定的測試期間，在可用時(shí)間內(nèi)的SES和總秒數(shù)之比。     *背景誤塊比（BBE

8、R）：在一個(gè)確定的測試期間，在可用時(shí)間內(nèi)的背景誤塊與總塊數(shù)扣除SES中的所有塊后剩余塊數(shù)之比。     G.826對(duì)全程27500 km假設(shè)參考通道（HRP）端到端連接的性能指標(biāo)見表3。 速率Mbit/s 1.5到5 >5到15 >15到55 >55到160 >160到3500 bits/塊 800-5000 2000-8000 4000-20000 6000-20000 15000-30000 ESR 0.04 0.05 0.075 0.16 待定 SESR 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 BBER 2

9、0;10-4 2´10-4 2´10-4 2´10-4 10-4 表3：基群和更高速率27500 km 國際數(shù)字連接HRP端到端誤碼性能指標(biāo)（RPO）      各類假設(shè)參考數(shù)字段（HRDS）的誤碼性能指標(biāo)見表3-表5。 HRDS(km) 誤碼性能指標(biāo) ESR SESR BBER 420km 3.696´10-4 4.62´10-5 4.62´10-6 280km 2.464´10-3 3.08´10-5 3.08´10-6 50km 4.4´10-4 5

10、.5´10-6 5.5´10-7 用戶網(wǎng) 9.6´10-3 1.2´10-4 1.2´10-5 表3：STM-1 HRDS誤碼性能指標(biāo) HRDS(km) 誤碼性能指標(biāo) ESR SESR BBER 420km * 4.62´10-5 2.31´10-6 280km * 3.08´10-5 1.54´10-6 50km * 5.5´10-6 2.75´10-7 用戶網(wǎng) * 1.2´10-4 6´10-6 表4：STM-4 HRDS誤碼性能指標(biāo) HRDS(km) 誤碼性能

11、指標(biāo) ESR SESR BBER 420km * 4.62´10-5 2.31´10-6 280km * 3.08´10-5 1.54´10-6 50km * 5.5´10-6 2.75´10-7 用戶網(wǎng) * 1.2´10-4 6´10-6 表5：STM-16 HRDS誤碼性能指標(biāo) *：表示待定     3、G.821參數(shù)與G.826參數(shù)的比較：     G.821規(guī)范是建立在比特基礎(chǔ)上的以秒為基本度量間隔的指標(biāo)體系，基于服務(wù)用戶，適用于64kbit/s數(shù)

12、字連接。而G.826是建立在塊基礎(chǔ)上的并以塊為基本度量間隔的指標(biāo)體系，基于網(wǎng)絡(luò)提供者，適用于一次群和一次群以上速率的數(shù)字通道。隨機(jī)性誤碼分布比較容易產(chǎn)生G.826參數(shù)SES，而突發(fā)性誤碼分布容易產(chǎn)生G.821參數(shù)SES。采用G.826建議后，表面上全程誤碼指標(biāo)變化不大，但等效的BER指標(biāo)比原來的G.821嚴(yán)格多了。三、誤碼的測試：     1、SDH設(shè)備的誤碼測試：    關(guān)于傳輸設(shè)備是否分配誤碼指標(biāo)，ITU-T目前尚沒有相關(guān)建議。我國標(biāo)準(zhǔn)中一般采用連續(xù)測試24小時(shí)誤碼為零的要求，但是由于設(shè)備的內(nèi)部噪聲總是存在的，實(shí)際設(shè)備出現(xiàn)誤碼的概

13、率不可能為零，因此在國標(biāo)同步數(shù)字體系（SDH）光纜線路系統(tǒng)測試方法中這樣規(guī)定：如果第一個(gè)24小時(shí)的測試出現(xiàn)誤碼，應(yīng)查找原因，允許再進(jìn)行24小時(shí)測試，SDH設(shè)備的測試采用停業(yè)務(wù)測試方法。    SDH復(fù)用設(shè)備誤碼特性測試基本配置見圖1至圖3：     圖注1：圖中測試設(shè)備可以是TM或ADM，測試在設(shè)備的支路口進(jìn)行，將盡可能多的支路串接起來（測試設(shè)備從網(wǎng)元的第1條支路輸入口輸入測試信號(hào)，第1條支路輸出后輸入第2條支路，以此類推，直到從最后一條支路輸出到測試設(shè)備進(jìn)行誤碼測試及分析）。     圖注2：對(duì)于PDH

14、或SDH支路口對(duì)應(yīng)選擇其相應(yīng)的測試序列。如果支路口有不同類型或兩種以上速率，則測試選擇高速率接口進(jìn)行。 圖2：SDH交叉連接設(shè)備誤碼測試配置     圖注：對(duì)于DXC 4/4設(shè)備，測試在140Mbit/s接口進(jìn)行，在DXC設(shè)備的控制系統(tǒng)上設(shè)置140Mbit/s端口與STM-1端口的雙向交接，并按圖中辦法將盡可能多的140Mbit/s支路串接起來。     對(duì)于DXC 4/1設(shè)備，測試在2Mbit/s接口進(jìn)行，在DXC設(shè)備的控制系統(tǒng)上設(shè)置2Mbit/s端口與140Mbit/s端口或STM-1端口雙向交接，并按圖中辦法將盡可能多的2Mbi

15、t/s支路串接起來。     各類SDH設(shè)備誤碼測試的操作步驟：     A、按照?qǐng)D1至圖3進(jìn)行配置連接，使系統(tǒng)正常工作，調(diào)節(jié)光衰減器的衰減量使接收側(cè)收到合適的光功率；     B、按測試口類型和速率等級(jí)，測試設(shè)備選擇合適的測試信號(hào)；     C、用下面的方法判斷設(shè)備工作是否正常，第一個(gè)測試周期15分鐘，在此周期內(nèi)如無誤碼和不可用等其它事件，則確認(rèn)設(shè)備已工作正常，在此周期內(nèi)，若觀測到任何誤碼或其它事件，應(yīng)重復(fù)測試一個(gè)周期（15分鐘），至多兩次。如果第三次測試周期內(nèi)，仍然觀測到

16、誤碼或其它事件，則認(rèn)為設(shè)備工作異常，需要查明原因；     D、在設(shè)備正常工作的條件下，進(jìn)行長期的觀測，24小時(shí)觀測結(jié)果應(yīng)無誤碼（即誤碼為零）。如果第一個(gè)24小時(shí)的測試出現(xiàn)誤碼，應(yīng)查找原因，允許再進(jìn)行24小時(shí)測試。2、系統(tǒng)誤碼性能測試：    實(shí)際系統(tǒng)投入運(yùn)行前、維修后甚至于日常的運(yùn)行維護(hù)過程中往往都需要在現(xiàn)場運(yùn)行條件下對(duì)誤碼性能進(jìn)行測試，因此系統(tǒng)誤碼性能測試是最常用也是最重要的誤碼測試手段，具有非常實(shí)際的意義。系統(tǒng)誤碼測試配置應(yīng)與實(shí)際運(yùn)行條件一致，目的是考察系統(tǒng)是否滿足G.821或G.826所規(guī)定的誤碼性能要求。  

17、60;  （1）在線測試：     在日常的維護(hù)過程中，要進(jìn)行中斷業(yè)務(wù)的長時(shí)間誤碼率測試是不可能的，常常采用在線監(jiān)測的方式進(jìn)行，這時(shí)候?qū)τ赟TM-N光通道需要用光耦合器（如果SDH網(wǎng)元沒有光監(jiān)測接口），而對(duì)于電通道則需采用高阻跨接方式（如果設(shè)備上沒有高阻監(jiān)測接口）進(jìn)行監(jiān)測。測試儀表應(yīng)用高阻隔離器連接后才能接到設(shè)備上進(jìn)行監(jiān)測，否則將會(huì)影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，甚至造成傳輸中斷；此外，設(shè)備與高阻隔離器間電纜長度不應(yīng)超過1m。     SDH系統(tǒng)誤碼在線測試是基于比特間插奇偶校驗(yàn)碼（BIP-N）的原理。BIP-N的每一個(gè)比特實(shí)際就是單比特

18、奇偶校驗(yàn)，由于其無法檢出碼組中有偶數(shù)個(gè)差錯(cuò)的情況，因此準(zhǔn)確性較差。但是G.826中定義的只要BIP-N的N個(gè)比特有1個(gè)差錯(cuò)就判定誤塊的準(zhǔn)則，使BIP-N碼的誤塊檢測概率大大提高。     SDH系統(tǒng)誤碼在線測試配置見圖4。  圖4：SDH系統(tǒng)誤碼在線測試配置     圖注：在線測試時(shí)，SDH測試設(shè)備應(yīng)設(shè)置為監(jiān)視（Monitor）模式，因?yàn)楣怦詈掀髦荒軐⒑苄∧芰康墓庑盘?hào)耦合到測試設(shè)備，設(shè)備監(jiān)測接口的信號(hào)也很弱，測試設(shè)備設(shè)置在監(jiān)視模式使得測試設(shè)備內(nèi)部信號(hào)通路中接入了放大器，信號(hào)放大后便可正確判決。   

19、60; 對(duì)于SDH承載的PDH支路口的在線誤碼測試，其基本原理與SDH系統(tǒng)相同，只需在被測支路口進(jìn)行跨接監(jiān)測即可，此處不再繁述。測試步驟：     A、選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測口接入SDH測試設(shè)備（接收）；     B、調(diào)整SDH測試設(shè)備，連續(xù)監(jiān)視相應(yīng)的參數(shù)：B1、B2、B3或V5-b1、b2；     C、設(shè)置測試時(shí)間，同時(shí)在網(wǎng)管上進(jìn)行相同的監(jiān)測，記錄測試結(jié)果。     （2）停業(yè)務(wù)測試：     在SDH系統(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行前或維修后，一般都要進(jìn)行停業(yè)務(wù)測

20、試，此時(shí)若在STM-N線路上進(jìn)行誤碼測試，則需在所有網(wǎng)元用網(wǎng)元控制計(jì)算機(jī)設(shè)置為內(nèi)部環(huán)回所有支路信號(hào)（如不能進(jìn)行設(shè)置則需人工在所有支路上進(jìn)行環(huán)回）。     另外一種方式是在SDH網(wǎng)絡(luò)單元的PDH支路口進(jìn)行誤碼測試（在所有網(wǎng)元環(huán)回該支路），這樣不僅不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行（只影響此被測支路），而且可以長時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測。缺點(diǎn)是只能得到一條支路在系統(tǒng)中的誤碼性能，其它支路還要再進(jìn)行測試，而且無法得到整個(gè)STM-N線路的誤碼性能特性。     SDH系統(tǒng)誤碼停業(yè)務(wù)測試配置見圖5。     圖注：如果測試以環(huán)回方式進(jìn)行，指標(biāo)應(yīng)仍用單項(xiàng)指標(biāo)。如果測試失?。y試結(jié)果不滿足單項(xiàng)指標(biāo)），則須按兩個(gè)單項(xiàng)的方式重新測試。     對(duì)于PDH支路口誤碼測試配置圖原理同上，這里不再繪出。