П. 3.3 СИСТЕМЫ И СЕТИ ПДС КАК ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЙ

Основные виды измерений и контроля. В процессе ТО системы ПДС чаще всего осуществляется только контроль, реже — измерение ряда параметров аппаратуры и каналов на соответствие параметров заданным в [ПЗ 1] нормированным значениям Углубленные измерения параметров проводятся на этапе ремонта неисправных блоков после обнаружения отказа (средствами контроля) или при проведении профи тактических (регламентных) работ, при приемосдаточных испытаниях, настройке аппаратуры Сроки проведения таких работ (периодичность, продолжительность для различных видов аппаратуры и участков сети) определены Телеграфными правилами

Различают прямые и косвенные измерения и контроль Косвенные измерения основаны на известной зависимости между искомой и непосредственно измеряемой величинами В зависимости от баланса времени, отведенного на измерения, различают измерения большой продолжительности (от единиц до сотен часов), выполняемые при настройке, паспортизации, профилактике аппаратуры, и малой продолжительности (единицы—десятки минут), проводимые при нарушении действия связи для выявления причины и восстановления

В отличие от собственно измерений функциями контроля являются выявление и локализация предотказовых и отказовых состояний системы ПДС Поэтому при контроле, как правило, используется двоичный отсчет с оценками «норма» («годен») и «авария», реже — троичный отсчет с оценками «норма», «предупреждение» и «авария» Результаты контроля определяют необходимость и характер воздействия на контролируемый объект для поддержания его работоспособного состояния Таким образом, все виды контроля способствуют повышению надежности сетей и систем ПДС (см § П. 3.1)

По целевому назначению различают контроль предупредительный (прогнозирующий работоспособность), работоспособности и диагностический Предупредительный контроль (благодаря своевременной замене стареющего элемента, дополнитильно регулировке узла и т. п.) увеличивает наработку на отказ, контроль работоспособности (за счет своевременного установления факта отказа) и диагностический контроль (за счет быстрого нахождения поврежденного блока, локализации неисправности) сокращают среднее время восстановления

Контроль может быть непрерывным и периодическим Первый — характери зуется более высокой верностью, второй — экономичностью, так как позволяет благодаря периодичности одним устройством контролировать большое число однотипных параметров

Характеристикой верности контроля является вероятность безошибочной оценки состояния контролируемого объекта

Рис. П. 3.2 Мероприятия по измерению и контролю в типовом технологическом цикле технического обслуживания системы ПДС

Этот показатель обычно находится в пределах Качество системы контроля характеризуется также степенью его автоматизации, полнотой, быстродействием и т. п.

В зависимости от используемой методики различают три вида контроля функциональный, тестовый и косвенный Функциональный контроль осуществляется без нарушения связи, в процессе фракционирования системы ПДС второй тестовый — в паузах между передаваемыми сообщениями и применяется для проверки правильности функционирования участка или локализации не исправности Его основу составляет передача специальной испытательной комбинации — теста по «шлейфу» или на смежную станцию Косвенный контроль технического состояния системы ПДС осуществляется по обобщенным параметрам, характеризующим верность и скорость ПДС, качество работы системы в целом Кроме того, применяется статистический контроль качества работы систем ПДС с позиций потребителя, а также по таким интегральным характеристикам, как интенсивность отказов, нагрузка на сети, задержка в передаче сообщений и другим показателям нагрузки.

Рис. П. 3.3 Функциональные участи системы ПДС и их состав АО — автоответчик ВП — вызывной прибор ПП — приемопередатчик ОП, ПУ, ПК, АП — переходные устройства приборы коммутации и абонентская панель станции УС — устройства согласования

Рисунок П. 3.2 иллюстрирует роль контроля и измерений в типовом технологическом цикле ТО системы ПДС.

Функциональные участки системы ПДС и измеряемые параметры. При оценке работоспособности системы ПДС целесообразно отдельно проверять правильность функционирования дискретного канала, включая КОА; исправность элементов коммутации; исправность соединительных линий и оконечных пунктов. В каждом из указанных случаев приходится выполнять специфические операции по измерению и контролю. В соответствии с этим в системе ПДС выделяют три различных функциональных На рис. П. 3.3 показаны состав и структура контролируемых функциональных участков системы ПДС для автоматизированной телеграфной сети с КК.

Наиболее удобным местом размещения контрольно-измерительных приборов является ЦКК или ЦТК телеграфа, откуда можно получить доступ к любому из функциональных участков системы ПДС и где сосредоточен квалифицированный обслуживающий персонал Согласно [ПЗ. 1 ] измерениям подлежат следующие основные параметры - на всех участках сети — напряжения, токи, сопротивления, временные характеристики служебных сигналов;

на ОУ и МУ — краевые искажения телеграфных сигналов и ошибки в передаваемых сообщениях, исправляющая способность приемников ОУ и оборудования, осуществляющего регенерацию телеграфных сш налов, скорость телеграфирования, на СУ — нагрузка и процент отказов в установлении соединений.

Для телеграфных каналов аппаратуры вторичного уплотнения основными измеряемыми параметрамия являются мощность сигналов и шумов, изменения частоты и фазы, искажения дискретных сигналов, вероятность ошибки, число отказов канала, вызванных уменьшением уровня сигнала и увеличением уровня помех

В каналах ТЧ, используемых для организации факсимильных связей и вторичного уплотнения, подлежат измерению [ПЗ. 1]: мощность сигналов и шумов; остаточное затухание и его стабильность; амплитудно- и фазочастотные характеристики; изменения частоты и фазы; характеристики перерывов и импульсных помех; число отказов канала, вызванных уменьшением сигнала и увеличением уровня помех Кроме того, в каналах ПД для косвенной оценки их работоспособности измеряют коэффициент эффективности канала (техническую пропускную способность) и оценивают своевременность поступления данных из канала.

Основными контролируемыми параметрами на сети телеграфного типа являются [П. 3.1]

на ОУ — искажения и ошибки, вносимые элементами участка, исправляющая способность приемника ОП, сигналы взаимодействия между ОП и станцией коммутации, на МУ — искажения и ошибки, вносимые элементами участка, временные характеристики сигналов взаимодействия между станциями коммутации;

на СУ — число отказов в установлении соединений, средняя длительность занятия устройств, интенсивность поступающей и пропущенной нагрузок.

Методика и алгоритмы измерений.

Рис. П. 3.4 Схема измерений коэффициента ошибок

Большинство из перечисленных выше характеристик и параметров (таких как напряжения, токи, сопротивления, мощности, остаточное затухание, сдвиги частот, частотные характеристики, уровни сигналов и шумов и т. п.) измеряются с помощью приборов общего назначения. Методика таких стандартных измерении рассматривалась ранее в курсе «Метрология, стандартизация и измерения в технике связи». Ниже будут рассмотрены только специфические измерительные процедуры телеграфии и передачи данных.

Коэффициент (вероятность) ошибок может быть измерен прямым или косвенным методом Измерение прямым методом заключается в передаче по каналу известного дискретного сигнала (теста) и сравнении принятого из канала сигнала с хранимым в памяти или генерируемым на приемной стороне сигналом, который должен быть синхронизирован по элементам и по циклам с принимаемым (рис Число ошибок фиксирует счетчик В синхронном режиме измерений в соответствии с Рекомендацией МККТТ V 52 в качестве теста используется циклически повторяемый «псевдослучайный» двоичный -элементный сигнал, который содержит все возможные (кроме одной) комбинации, составленные из девяти элементов, и легко формируется -разрядным регистром сдвига с обратными связями. В стартстопном режиме измерений можно использовать любой стандартный испытательный сигнал, например тест который согласно Рекомендациям МККТТ R 79 включает следующую последовательность кодовых комбинаций 7-элементного кода перевод на буквенный регистр S, возврат каретки, перевод строки Q, перевод на цифровой регистр, пробел, 9 Для реализации процедуры измерения согласно рис. необходимы датчик теста ДТ и прибор для выявления ошибок ПВО, а также свободный от передачи сообщений канал

Коэффициент ошибок по элементам (знакам) равен отношению числа ошибочно принятых элементов (знаков) к общему числу элементов (знаков), принятых за сеанс измерений Так как появление ошибок носит случайный характер, то продолжительность сеанса определяется исходя из статистических характеристик помех и из требуемой точности измерении Рекомендуется проводить измерения в проводных каналах связи протяженностью 2500 км сеансами по 15 мин в течение

Косвенный метод измерения основан на анализе результатов измерения краевых искажений, дроблений, помех и т. п. и может осуществляться без нарушения связи Измерение краевых искажений в дискретном канале производится специальным измерителем ИКИ во время передачи по каналу сообщения или испытательного сигнала (рис В соответствии с определением (см гл. 2) величина краевых искажений пропорциональна длительности временного интервала между реальными ЗМ принятого сигнала и их идеальными положениями в неискаженном сигнале

Рис. П. 3.5 Принцип измерения краевых искажений: а — схема; б — временные диаграммы

Для получения указанных временных интервалов при синхронной передаче с помощью фазовой автоподстройки частоты (в приборе ИКИ-С) обеспечивается синхронизация сигналов а при стартстопной передаче — стартовым ЗМ в начале каждой кодовой комбинации (в приборе ИКИ-СТ). Измерение полученных временных интервалов (см диаграмму на рис. ) обычно выполняется подсчетом числа импульсов в сфазированном сигнале образцового генератора меток с высокое обильным и известным периодом следования счетных импульсов.

На скоростях до 200 Бод рекомендуемая МККТТ продолжительность сеанса (Рекомендация V.52) составляет с, на более высоких скоростях — 20 с Если в процессе измерения действие шумов и помех вызывает дробление единичных элементов, что, как следствие, приводит к появлению больших выбросов в показаниях ИКИ, то результаты таких измерений должны быть аннулированы, а измерения продолжены до получения устойчивых результатов в нескольких сеансах.

Исправляющая способность приемника ОП измеряется подключением на его вход непосредственно или через СЛ электронного датчика испытательного текста (ЭДИТ), который вводит в текст искажения или дробления нормированной величины в диапазоне от 0 до (с погрешностью менее ). Тот уровень искажений, при котором в известном тексте (например, «В чащах юга жил бы цитрус...») появляются редкие ошибки с вероятностью приблизительно и определяет исправляющую способность приемника.

Измерения краевых искажений, исправляющей способности приемника, отклонений информационных параметров сигналов от их номинальных значений позволяют судить о запасе устойчивости связи, прогнозировать ее качество и можно рассматриваться как средства предупредительного контроля.

Методика измерения коэффициента эффективности канала ПД зависит от алгоритма работы системы ПД В частности, на рис ПЗ 6 приведена структурная схема измерений для системы с РОС и с блокировкой приемника - вход канала ПД подключен к источнику данных или к датчику теста, вырабатывающему, например, -элементную рекуррентную последовательность При наличии ошибок в кодовой комбинации (блоке) УЗО вырабатывает сигналы переспроса, число которых 5 подсчитывается счетчиком в течение сеанса измерений Т. При нарушении фазирования по циклам УЗО «вырабатывает» сигналы начала и конца фазирования, управляющие работой измерителя интервалов времени ИИВ, на выходе которого в конце сеанса будет получена величина времени пребывания УЗО в режиме фазирования

Рис. П. 3.6 Схема измерения коэффициента эффективности канала ПД

Коэффициент эффективности для рассматриваемого случая вычисляют по формуле

которая учитывает потерн в скорости передачи, вызванные наличием служебных и проверочных элементов из-за переспросов и из-за нарушения фазирования по циклам (Здесь — число информационных и общее число элементов в блоке соответственно, N — число циклов, на которое блокируется выход приемника или емкость накопителя УЗО

Определение своевременности поступления данных из канала ПД сводится к измерению по схеме рис. и вычислению времени задержки при передаче заданного объема данных

по сравнению с максимально допустимым временем В формуле (ПЗЗ) q — число информационных единичных элементов в заданном объеме данных; — время распространения сигнала по каналу ПД (зависит от длины трассы, скорости распространения сигнала и числа переприемов); — время на передачу данных заданного объема в отсутствии помех и сбоев и время задержки в канале ПД из-за переспросов, при условии, что длительность сеанса

Для измерения коэффициента необнаруженных ошибок (по блокам, по элементам) можно к каналу ПД по схеме рис. подключить ДТ и ПВО. Последний с помощью счетчиков фиксирует число ошибочно принятых блоков (или элементов), а также число блоков пвыд, выданных потребителю Коэффициент необнаруженных ошибок по блокам

Время измерения параметров канала ПД достаточно велико (несколько суток и более), поэтому подобные измерения проводятся только на этапах настройки, паспортизации и регламентных работ.

Наиболее специфическими измерениями в канале ТЧ, предназначенном для ПДС, являются измерения активности импульсных помех и кратковременных перерывов, для чего к каналу ТЧ подключается серийно выпускаемый промышленностью прибор ИАПП, принцип работы которого заключается в измерении относительного времени пребывания входного сигнала выше (ниже) заданного оператором уровня.

Методика измерения нагрузки и показателей качества ее обслуживания на сетях телеграфного типа мало отличается от аналогичных измерений на телефонных сетях. Измерения сводятся к подсчету числа занятых коммутационных приборов (методом сканирования) либо числа поступивших на станцию коммутации вызовов и процента отказов в установлении соединения.