^ Цель: изучение методов контроля и тестирования аппаратуры систем связи
Методы сопоставления – осуществляемые параллельно за один прием, теоретически мгновенно, при одновременном использовании всех применяемых элементарных средств измерения, за исключением воспроизведения величины заданного размера, которая выполняется заблаговременно созданной мерой, и поэтому процедура измерения состоит только из одной операции сравнения;
^ Методы уравновешивания – осуществляемые последовательно при нескольких приемах выполнения измерительных процедур, требующих определенных затрат времени
^ Дифференциальные методы – осуществляемые последовательно с использованием двух мер и устройств сравнения, определяющие вначале разность в первом приближении, а затем более точно суммирующие полученные результаты.
Методы сопоставления и уравновешивания можно реализовать различными способами:
С многоканальной нерегулируемой мерой и операцией сравнения, выполняемой несколькими устройствами сравнения
С одноканальной нерегулируемой мерой и масштабными многоканальными преобразователями
Разновременное уравновешивание (метод замещения) основано на выполнении измерения с использованием регулируемого масштабного преобразователя и устройства сравнения в два этапа. На первом значение выходной величины масштабного преобразователя запоминается, а на втором подается изменяющийся по значению выходной сигнал регулируемой меры до тех пор, пока он не сравняется с запомненным значением, т.е.
|
|
х1 – NmΔхк=0, где х1=Х – Δ – запомненное значение входной величины Х, а Δ – отклонение этого значения к моменту времени сравнения.
Метод анализа – прием или совокупность приемов установления зависимости значения физической величины, отношения порядка или соотношения между размерами однородных величин от временного или иного параметра в соответствии с реализованным принципом анализа физического явления или эффекта, который положен в основу анализа тем или иным средством анализа.
При спектральном анализе переход от временного представления сигнала к частотному представлению осуществляется с помощью прямого преобразования Фурье, а при восстановлении исходного представления сигнала – посредством обратного преобразования Фурье.
При анализе логически структурированных сигналов используются только логические операции, поэтому данные виды можно разделить по виду сравниваемых кодов, способам их выделения из битовых потоков и др.
Процедуру анализа кодированных сигналов (протоколов или цифрового потока)можно отразить, используя представления n-мерного анализируемого кода и его нормы в матричном виде.
|
|
Данные методы основаны на принципе избыточности, заключающемся в передаче количества информации, превышающего её содержательный объем, что нередко улучшает производительность системы связи за счет уменьшения числа повторных установлений связи.
Для реализации процедур обнаружения и исправления ошибок используются различные методы контроля кодов (посимвольный и поблочный контроль четности, контроль циклическим избыточным кодом и др.). а для их коррекции – специальное формы представления информации, заключающиеся в использовании специальных кодов с исправлением ошибок, таких, как код Хемминга, код Рида-Соломана, код Боуза-Чоудхури-Хоквингема и др.
^ Методы тестирования. Когда нормой является не область значений контролируемой величины, а ее определенные значения, то применяются методы тестирования. При тестировании используются перечисленные ранее методы измерения. Тестирование в общем случае можно определить как побайтное сравнение кодов. При последовательном побитном сравнении кодов используется понятие логической равнозначности кодов.
Условие равнозначности может быть установлено путем контроля четности-нечетности кодов при обнаружении их однократного несоответствия.
^ Средства контроля. Инструменты и системы контроля имеют одно общее свойства, заключающееся в соединении информации и физического мира, требующих для исследования огромного количества инструментов. Учитывая, что точность преобразования физических величин и их параметров в необходимую нам информацию определяет используемые инструменты, распределение и соединение последних позволяет создавать системы и средства контроля
^ Анализаторы протоколов. Протокол определяет правила последовательности процедур и описывает процесс взаимодействия устройств передачи данных, в то время как анализатор протоколов представляет собой прибор, позволяющий произвести тщательное исследование выполнения этих процедур с тем, чтобы установить насколько точно процессы взаимодействия следуют тем или иным протоколам, т.е. установить соответствие абстрактных и реальных процессов.
Анализаторы протоколов (Protocolanalyzers). Представляют собой программные или аппаратно-программные системы, которые ограничиваются в отличие от систем управления лишь функциями мониторинга и анализа трафика в сетях. Хороший анализатор протоколов может захватывать и декодировать пакеты большого количества протоколов, применяемых в сетях - обычно несколько десятков. Анализаторы протоколов позволяют установить некоторые логические условия для захвата отдельных пакетов и выполняют полное декодирование захваченных пакетов, то есть показывают в удобной для специалиста форме вложенность пакетов протоколов разных уровней друг в друга с расшифровкой содержания отдельных полей каждого пакета.
Наиболее совершенным средством исследования сети является анализатор протоколов. Процесс анализа протоколов включает захват циркулирующих в сети пакетов, реализующих тот или иной сетевой протокол, и изучение содержимого этих пакетов. Основываясь на результатах анализа, можно осуществлять обоснованное и взвешенное изменение каких-либо компонент сети, оптимизацию ее производительности, поиск и устранение неполадок. Очевидно, что для того, чтобы можно было сделать какие-либо выводы о влиянии некоторого изменения на сеть, необходимо выполнить анализ протоколов и до, и после внесения изменения.
^ Основные виды и характеристики контроля. Весь спектр контроля в электросвязи делится на измерения, анализ и тестирование, также различается прямой контроль, выполняемый в единицах контролируемой физической величины, и косвенный контроль, осуществляемый исходя из прямого контроля других величин, которые связаны с искомой величиной известной функциональной зависимостью.
|
|
Существуют следующие виды контроля:
Настроечный контроль при первоначальной настройке каналов и трактов с целью выявления соответствия настроечным нормам и характеризуется строгой последовательностью в зависимости от применяемого оборудования.
Приемо-сдаточный контроль, назначение которого заключается в проведении полного объема процедур измерений. Анализа и тестирования на соответствие установленным нормам с отражением результатов в техническом паспорте;
Профилактический контроль, выполняемый в процессе эксплуатации системы передачи на соответствие эксплуатационным нормам;
Внеплановый контроль, являющийся составной частью ремонтно-восстановительных работ, в которые на заключительном этапе могут входить как настроечные, так и приемо-сдаточные измерения и тестирование.
Учитывая, что в процессе эксплуатации системы из-за влияния ряда дестабилизирующих факторов качество ее функционирования снижается, эксплуатационные нормы устанавливаются менее жесткими по сравнению с установочными нормами и соответствуют удовлетворительному качеству связи.
По режиму выполнения следует различать ручной, автоматический и автоматизированный режимы, осуществляемые только тех. персоналом.
В зависимости от режима работы оборудования контроль может осуществляться с включенным оборудованием, с выключенным оборудованием, с частично выключенным оборудованием. Контроль также бывает непосредственным, дистанционным, распределенным, централизованным (мониторинг).Рассмотренные виды контроля могут осуществляться для аналоговых, дискретных и логически структурированных величин.
Учитывая особенности контроля сетей телекоммуникаций, его можно разделить на:
Контроль транспортного уровня сети, включая параметры среды распространения;
Контроль абонентского уровня
Трафиковый контроль
Контроль протоколов передачи, которые могут осуществляться программными, программно-аппартными и аппаратными (техническими) средствами
^ Модель контроля соответствия взаимодействия открытых систем
|
|
Соответствие - согласованность параметров объектов, величин или процессов с установленными рекомендациями и стандартами (рис.6).
^ Процедуры Информационный процесс Функция
Прогнозирование ↑
Диагностика ↑
Информационно- Сетенезависимые
Контроль ↑
логические функции
Мониторинг ↑
Общие и межсетевые
↓ Тестирование ↑
Анализ ↑
функции
Измерение ↑
Контрольно- Сетезависимые
измерительные измерительные функции Физическая величина, объект или процесс
Рисунок 6 - Процедуры и функции МКС ВОС
^ Точность и достоверность
Важной характеристикой контроля является точность измерения, выраженная через погрешность измерения, которая включает в себя систематические, случайные, погрешности, методические, аддитивные, мультипликативные, погрешность нелинейности и др., которые могут быть выражены как абсолютная, относительная или приведенная к определенному уровню погрешность.
Лекция 5