1.3.Контроль показателей качества функционирования ОТЭ

К перспективным ОТЭ относятся средства и сети связи на основе ЦСП, одним из преимуществ которых является возможность контроля качества функционирования без прекращения связи по обобщенному показателю.

До недавнего времени этим показателем был коэффициент ошибок (Кош).

Критерием отказа в ЦСП ПЦИ первых поколений является промежуток времени, когда Кош в каждую секунду в течение 10 последовательных секунд более, чем 10^-3. Эти 10 секунд относятся к периоду неготовности. Период неготовности заканчивается, когда Кош в каждую секунду в течение 10 последовательных секунд менее, чем 10^-3 (эти 10 секунд относятся к периоду готовности).

Значение Кош определяется как:

где: Nош - число ошибок, зафиксированное за время измерения Тизм;

Fт - тактовая частота цифровой последовательности сигнала передачи.

Значение Nош, а следовательно и Кош - случайные величины. Поэтому в приборах - измерителях коэффициента ошибок

(ИКО) измеряется среднее значение Кош за более длительный интервал времени n Тизм:

где: n- число сеансов измерения (степень усреднения);

Nошi - число ошибок, зафиксированных в i-том сеансе измерения.

Максимальная продолжительность измерения коэффициента ошибок (Кош) в зависимости от скорости передачи (F) в режиме счета ошибок до появления одной ошибки приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1

При проведении измерений Кош с усреднением результатов эти значения умножаются на степень усреднения, которая может составлять величину от 10 до 100 в зависимости от требуемой точности измерений и возможностей измерителя коэффициента ошибок.

По мере того, как прояснялись причины возникновения ошибок в цифровой сети, стало понятно, что Кош как критерий оценки не всегда оптимален. Этот критерий пригоден для оценки систем, где имеют место случайные ошибки, но в системах передачи с большой скоростью возникают пачки ошибок, которые при этом нельзя точно оценить, т.к. свойства ошибки изменяются во времени. Сегодня в качестве оптимального критерия оценки качества передачи ОЦК на сети предложена процентная доля временных интервалов, где ошибки превышают порог, нормирующая качество многочисленных служб связи одинаково. Этот критерий состоит из двух параметров: процент секунд передачи с ошибкой и процент секунд, пораженных ошибками, причем, при пакетированных ошибках новый критерий и средний Кош за длительное время будут одинаково оценивать качество функционирования для цифровых линий высокой и низкой скоростей передачи. Определяются эти показатели ошибок для ОЦК следующим образом:

1. ESк (Errored Second), секунда с ошибками - период времени в одну секунду, в течение которого наблюдалась хотя бы одна ошибка;
2. SESк (Severely Errored Second), секунда, пораженная ошибками -период времени в одну секунду, в течение которого Koш был более 10-3;
3. ESR (Errored Second Ratio), коэффициент ошибок по секундам с ошибками - отношение числа ESк к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений;
4. SESR (Severely Errored Second Ratio), коэффициент ошибок по секундам, пораженных ошибками - отношение числа SESк к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений.

Эти показатели ошибок не могут быть применены для оценки качества передачи в высокоскоростных цифровых трактах передачи, т.к. определения ESк, SESк основываются на регистрации ошибочных битов и, исходя из этого, на измерении Кош по битам. В устройствах встроенного контроля ЦСП ПЦИпроизводится оценка Кош по битам без прекращения связи за счет избыточности линейного цифрового сигнала (например, по нарушению свойств кода передачи). Однако, эта оценка приблизительна и не всегда адекватно отражает статистику ошибок в цифровом тракте передачи. Ошибочные биты могут быть однозначно опознаны, когда известна контролируемая последовательность, то есть при измерении с прекращением связи. А в ЦСП СЦИ вообще отсутствует возможность использования избыточности кода передачи.

Поэтому необходим был новый подход, который удовлетворял бы следующим требованиям:

1. пригодность для нормирования при более высокой скорости передачи;
2. возможность использования встроенных устройств контроля ошибок в оборудовании ЦСП для обеспечения оценки качества передачи без прекращения связи.

Это потребовало отхода от измерения ошибок по битам и перехода к измерению блочных ошибок. Блок определяется как группа другом битов, которые могут быть закреплены за исследуемым соединением. Каждый относится точно к одному блоку.

В каждой информационной структуре ПЦИ (Е1, Е2, ЕЗ, Е4) и СЦИ (BK-n, CTM-1) определены соответствующие: длительность блока, число бит в блоке и число блоков в секунду, как показано в таблице 1.2.

Таблица 1.2

При контроле блока используются методы проверки избыточности цикла или контроль по четности.

Показатели ошибок для высокоскоростных цифровых трактов передачи определяются следующим образом:

1. EBт (Errorcd Block), блок с ошибками - блок, в котором имеется одна или несколько ошибок по битам;
2. ESт, секунда с ошибками - период времени а одну секунду, в котором имеется один (ESA) или несколько (HSB) блоков с ошибками;
3. SESт, секунда, пораженная ошибками - период времени в одну секунду, который содержит более 30% блоков с ошибками или, по крайней мере, один период с серьезными нарушениями (Severely Disturbed Period, SDP);
4. BBE (Background Block Error), фоновая блочная ошибка - блок с ошибками, не относящийся к секунде, пораженной ошибками;
5. ESR, коэффициент ошибок по секундам с ошибками - отношение числа EST к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений;
6. SESR, коэффициент ошибок по секундам, пораженных ошибками -отношение числа SESт к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений;
7. BBER (Background Block Error Ratio), коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками - отношение числа ВВЕ ко всему количеству блоков в течение готовности за фиксированный интервал измерений за исключением всех блоков во время SESт

Период неготовности для одного направления тракта - это период, начинающийся с 10 последовательных SES (эти 10 секунд считаются частью периода неготовности) и заканчивающийся до 10 последовательных секунд без SES (эти 10 секунд считаются частью периода готовности). Для современных ЦСП промежуток времени в 10 последовательных SES является критерием отказа.

Показатели ошибок цифровых каналов и трактов являются статистическими параметрами и нормы на них определены с соответствующей вероятностью их выполнения.

Для показателей ошибок действуют следующие виды эксплуатационных норм: долговременные и оперативные.

Проверка долговременных норм требует в эксплуатационных условиях длительных периодов измерения - не менее 1 мес. Эти нормы используются при проверке качественных показателей цифровых каналов и трактов новых систем передачи (или нового оборудования отдельных видов, оказывающего влияние на эти показатели), которые ранее на сетях связи ОП не применялись.

Оперативные нормы относятся к экспресс-нормам и требуют для своей оценки относительно коротких периодов измерения Т=15 мин., 1 час, 1 сутки, 7 суток.

Среди них различают нормы:

1. ввода трактов в эксплуатацию (1);
2. технического обслуживания при эксплуатации (2);
3. восстановления систем (3).

(1)- измеряется, когда каналы и тракты, образованные аналогичным оборудованием ЦСП, уже имеются па сети и прошли испытания на соответствие долговременным нормам;

(2)- измеряется при контроле в процессе эксплуатации каналов и трактов и для определения необходимости вывода их из эксплуатации при выходе контролируемых параметров за допустимые пределы;

(3)- измеряется при сдаче тракта в эксплуатацию после ремонта оборудования.

Для анализа результатов контроля определяются пороговые значения S1 и S2 числа ЕS и SES за период Т при Т<1 сутки и одно пороговое значение BISO при Т=7 суток. Расчет пороговых значений проводится следующим образом:

а) определяется среднее допустимое число ES или SES за период наблюдения RPO (reference perfomance objective):
RPO = D Т В,

где: В- общая норма на данный показатель ошибок для международного соединения, протяженностью 27500 км;

Т - период наблюдения (измерения) в сек.;

D - суммарное значение доли общей нормы В( при L<27500 км);

б) определяется пороговое значение BISO (bringing-into-sеrvice objective) за период наблюдения Т:

BISO = k RPO,

где: k - коэффициент, определяемый назначением эксплуатационного контроля для (1), (2), (3); в соответствии с таблицей 1.3;

в) определяются пороговые значения S1 и S2:

S1 = BISO - 2,             S2 = BISO + .

Таблица 1.3

Если за период наблюдения Т в процессе ТЭ (технического обслуживания) по результатам эксплуатационного контроля получено значение числа ЕS, SES, равное S, то это означает при (см. раздел 1.2.3):

S ≤ S2 - неприемлемое качество (АВАРИЯ);

S1<S<S2 - ухудшенное качество (ПОВРЕЖДЕНИЕ);

S ≤ S1 - приемлемое качество (НOPMA).

Если за период наблюдения Т при вводе в эксплуатацию (в том числе и после восстановления) по результатам эксплуатационного контроля получено значение ES, SES, равное S, то это означает при:

S ≥ S2 - не принимается в эксплуатацию;

S1< S< S2 - тракт принимается условно с проведением дальнейших испытаний за более длительные сроки;

S1 ≤ S2 - тракт принимается в эксплуатацию.