Ber в цифровом телевидении что такое

Опубликовано: 18.05.2022

Международный Форум поддержки ТВ 4К

DVB-T2 Ber

Аватара пользователя

Ильич Профессионал
Профессионал
Сообщения: 2717 Зарегистрирован: 24 май 2018, 09:24 Репутация: 914 Откуда: Харьков Модель ресивера: HD BOX S 500

DVB-T2 Ber

Сообщение Ильич » 21 дек 2018, 23:19

Pult Наставник
Наставник
Сообщения: 139 Зарегистрирован: 12 окт 2018, 11:11 Репутация: 81 Модель ресивера: Z7+

DVB-T2 Ber

Сообщение Pult » 21 дек 2018, 23:50

Аватара пользователя

Сателлит Специалист
Специалист
Сообщения: 243 Зарегистрирован: 17 июн 2018, 15:15 Репутация: 94 Откуда: Симферополь Модель ресивера: Dreambox DM 920 UHD Контактная информация:

DVB-T2 Ber

Сообщение Сателлит » 14 янв 2019, 21:01

  • НОВИНКИ
  • ↳ HD BOX S1 Combo
  • ↳ HD BOX S2 | HD BOX S2 Combo
  • ANDROID-7 4K ULTRA HD
  • ↳ HD BOX Prime| HD BOX Prime CI
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ HD BOX Prime| HD BOX Prime CI
  • ↳ FORMULER: S MINI| S 2X | S TURBO | S TURBO PRO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ FORMULER: S MINI| S 2X | S TURBO | S TURBO PRO
  • ↳ OPENBOX: AS4K | AS4K+ | AS4K 2X | AS4K CI | AS4K CI PRO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ OPENBOX: AS4K | AS4K+ | AS4K CI | AS4K CI PRO
  • ↳ FORMULER: ZX | ZX 5G | Z7+ | Z7+ 5G
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ FORMULER ZX | ZX 5G | Z7+ | Z7+ 5G
  • ↳ FORMULER: Z8
  • ↳ OPENBOX: A6 | A6 PRO
  • ↳ Описание OPENBOX A6 | A6 PRO
  • ↳ OPENBOX: A7
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ OPENBOX A7
  • ↳ OPENBOX: A4 | A4 PRO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ: OPENBOX A4 | A4 LITE | A4 PRO
  • ↳ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ РЕСИВЕРОВ НА ANDROID
  • ANDROID-4 HDTV
  • ↳ FORMULER: Z+ | Z NANO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ FORMULER Z+
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ FORMULER Z NANO
  • ↳ SKYWAY VIRGO | ANDROMEDA | PLAY
  • ↳ HDBOX SUPREMO | SUPREMO2
  • ENIGMA2 4K ULTRA HD
  • ↳ AX OPTICUM 4K HD51
  • ↳ ИМИДЖЫ AX OPTICUM 4K HD51
  • ↳ VU+: ZERO 4K | UNO 4K | UNO 4K SE | ULTIMO 4K
  • ENIGMA2 HDTV
  • ↳ FORMULER F1 | F3 | F4 | F4 TURBO
  • LINUX HDTV
  • ↳ HDBOX S4K COMBO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ HD BOX S4K COMBO, S4K CI PRO
  • ↳ HDBOX S500 CI PRO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ HD BOX S500 CI PRO
  • ↳ HDBOX S500 | S200+ | S200 | S100 Pro | S100+ | S100
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ HD BOX S500 | S200+ | S200 | S100 Pro | S100+ | S100
  • ↳ HDBOX 4500 CI+ | 7500 CI +
  • ↳ STAR TRACK SRT 6500 GOLD | 6600 GOLD | 6700 GOLD
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ STAR TRACK SRT 6500 GOLD | 6600 GOLD | 6700 GOLD
  • ↳ STAR TRACK SRT 313 WARRIOR | 786 WARRIOR
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ STAR TRACK SRT 313 WARRIOR | 786 WARRIOR
  • ↳ STAR TRACK SRT 150 GOLD iMAX | 550 GOLD iMAX
  • ↳ STAR TRACK SRT HD265 PLUS
  • ↳ OPENBOX S3 MICRO | S3CI HD | S3 Mini II| S3CI II HD
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ OPENBOX S3 MICRO | S3CI HD
  • ↳ OPEN SX1 | SX2| SX2 Combo
  • ↳ UCLAN DENYS H.265 | H.265 PRO | H.265 PRO COMBO
  • ↳ ИНСТРУКЦИЯ UCLAN DENYS H.265 | H.265 PRO | H.265 PRO COMBO
  • ↳ SKYWAY LIGHT3 | NANO3 | CLASSIC4 | DROID2
  • ↳ SKYWAY LIGHT | NANO | NANO 2 | CLASSIC 2 | CLASSIC 3 | DROID
  • ЦИФРОВОЕ ЭФИРНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ (DVB-T2)
  • ↳ ЭФИРНЫЕ DVB-T2 ПРИСТАВКИ
  • ↳ HDBOX S300
  • ↳ OPENBOX T2-06 | T2-06 Mini | T2-07
  • ↳ STAR TRACK SRT-2000 T2
  • ↳ ЦИФРОВОЕ ЭФИРНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ (DVB-T2)
  • ОПЕРАТОРЫ: ТРИКОЛОР-ТВ | НТВ-ПЛЮС | МТС ТВ | ТЕЛЕКАРТА
  • СПУТНИКОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ
  • IPTV | OTT | WEB TV
  • БЕСЕДКА

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited

В цифровой передаче , количество битовых ошибок является количеством принятых бит одного потока данных над каналом связи , которые были изменены из - за шум , помехи , искажений или битой синхронизацию ошибок.

Коэффициент битовых ошибок ( BER ) - это количество битовых ошибок в единицу времени. Коэффициент битовых ошибок (также BER ) - это количество битовых ошибок, деленное на общее количество переданных битов за исследуемый интервал времени. Коэффициент битовых ошибок - это безразмерная мера производительности, часто выражаемая в процентах .

Бит вероятность ошибки р е это среднее значение коэффициента ошибок по битам. Коэффициент битовых ошибок можно рассматривать как приблизительную оценку вероятности битовых ошибок. Эта оценка точна для длительного интервала времени и большого количества битовых ошибок.

Содержание

  • 1 Пример
  • 2 Коэффициент ошибок пакета
  • 3 Фактора, влияющие на BER
  • 4 Анализ BER
  • 5 Математический проект
  • 6 Проверка коэффициента ошибок по битам
    • 6.1 Распространенные типы моделей стресса BERT
  • 7- битный тестер частоты ошибок
  • 8 См. Также
  • 9 ссылки
  • 10 Внешние ссылки

пример

В качестве примера предположим, что эта переданная битовая последовательность:

0 1 1 0 0 0 1 0 1 1

и следующая полученная битовая последовательность:

Количество битовых ошибок (подчеркнутые биты) в данном случае равно 3. BER - это 3 неверных бита, разделенных на 10 переданных битов, в результате чего BER составляет 0,3 или 30%.

Коэффициент ошибок пакета

Коэффициент ошибок пакетов (PER) - это количество неправильно принятых пакетов данных, деленное на общее количество принятых пакетов. Пакет объявляется некорректным, если хотя бы один бит ошибочен. Ожидаемое значение PER обозначается вероятностью p p ошибки пакета , которая для длины пакета данных N бит может быть выражена как

п п знак равно 1 - ( 1 - п е ) N знак равно 1 - е N журнал ⁡ ( 1 - п е ) <\ displaystyle p_

= 1- (1-p_ ) ^ = 1-e ^ )>> <\ displaystyle p_ <p>= 1- (1-p_ <e>) ^ <N>= 1-e ^ <N \ log (1-p_ <e>)>>
,

предполагая, что битовые ошибки не зависят друг от друга. Для небольших вероятностей битовых ошибок и больших пакетов данных это примерно

п п ≈ п е N . <\ displaystyle p_

\ приблизительно p_ N.> p_ <p>\ приблизительно p_ <e>N.

Подобные измерения могут быть выполнены для передачи кадров , блоков или символов .

Факторы, влияющие на BER

В системе связи на BER на стороне приемника могут влиять шум канала передачи , помехи , искажения , проблемы битовой синхронизации , затухание , замирания из-за многолучевого распространения беспроводной связи и т. Д.

BER может быть улучшен путем выбора сильного уровня сигнала (если это не вызывает перекрестных помех и большего количества битовых ошибок), путем выбора медленной и надежной схемы модуляции или схемы линейного кодирования , а также путем применения схем канального кодирования , таких как избыточные коды прямого исправления ошибок. .

КОБ передачи является количество обнаруженных битов , которые являются неправильными до коррекции ошибок, разделенных на общее количество переданных битов ( в том числе избыточных кодов ошибок). Информация КОБ , примерно равна вероятности ошибки декодирования , это число декодированных битов , которые остаются неправильно после коррекции ошибок, деленное на общее число декодированных битов (полезная информация). Обычно BER передачи больше, чем BER информации. На информационный BER влияет сила кода прямого исправления ошибок.

Анализ BER

BER можно оценить с помощью стохастического компьютерного моделирования ( Монте-Карло ). Если предполагается простая модель канала передачи и модель источника данных , BER также может быть вычислен аналитически. Примером такой модели источника данных является источник Бернулли .

Примеры простых моделей каналов, используемых в теории информации :

  • Двоичный симметричный канал (используется при анализе вероятности ошибки декодирования в случае непакетных битовых ошибок в канале передачи)
  • Канал аддитивного белого гауссова шума (AWGN) без замирания.

Наихудший сценарий - это полностью случайный канал, в котором шум полностью преобладает над полезным сигналом. Это приводит к BER передачи 50% (при условии, что предполагается источник двоичных данных Бернулли и двоичный симметричный канал, см. Ниже).



В канале с шумом BER часто выражается как функция нормированного показателя отношения несущей к шуму, обозначенного Eb / N0 (отношение энергии на бит к спектральной плотности мощности шума) или Es / N0 (энергия на символ модуляции для спектральная плотность шума).

Например, в случае QPSK модуляции и канал АБГШ, КОБ в зависимости от Eb / N0 определяется по формуле: . BER знак равно 1 2 erfc ⁡ ( E б / N 0 ) <\ displaystyle \ operatorname = <\ frac <1><2>> \ operatorname ( <\ sqrt >>)> \ operatorname <BER>= <\ frac <1><2>> \ operatorname <erfc>( <\ sqrt <E_ / N_ <0>>>)

Люди обычно строят кривые BER для описания производительности цифровой системы связи. В оптической связи обычно используется зависимость BER (дБ) от принимаемой мощности (дБм); в то время как в беспроводной связи используется BER (дБ) по сравнению с SNR (дБ).

Измерение коэффициента ошибок по битам помогает людям выбрать подходящие коды прямого исправления ошибок. Поскольку большинство таких кодов исправляют только перевороты битов, но не вставки или удаления битов, метрика расстояния Хэмминга является подходящим способом измерения количества битовых ошибок. Многие кодеры FEC также непрерывно измеряют текущий BER.

Более общий способ измерения количества битовых ошибок - это расстояние Левенштейна . Измерение расстояния Левенштейна больше подходит для измерения характеристик сырого канала перед кадровой синхронизацией , а также при использовании кодов коррекции ошибок, предназначенных для исправления вставки и удаления битов, таких как коды маркеров и коды водяных знаков.

Математический проект

ш (т)

BER - это вероятность неправильной интерпретации из-за электрического шума . Рассматривая биполярную передачу NRZ, мы имеем ш ( т ) <\ Displaystyle ш (т)>

Икс 1 ( т ) знак равно А + ш ( т ) <\ Displaystyle х_ <1>(т) = А + ш (т)> х_ <1>(t) = A + w (t)
для «1» и для «0». Каждый из и имеет период . Икс 0 ( т ) знак равно - А + ш ( т ) <\ displaystyle x_ <0>(t) = - A + w (t)> х_ <0>(t) = - A + w (t)
Икс 1 ( т ) <\ Displaystyle x_ <1>(т)> x_ <1>(т)
Икс 0 ( т ) <\ Displaystyle x_ <0>(т)> x_0 (т)
Т <\ displaystyle T> Т

Зная, что шум имеет двустороннюю спектральную плотность , N 0 2 <\ displaystyle <\ frac > <2>>> <\ frac <N_ <0>> <2>>

Икс 1 ( т ) <\ Displaystyle x_ <1>(т)> x_ <1>(т)
является N ( А , N 0 2 Т ) <\ displaystyle <\ mathcal > \ left (A, <\ frac > <2T>> \ right)> > \ left (A, <\ frac > <2T>> \ right)" width="" height="" />

x_0 (т)

и есть . Икс 0 ( т ) <\ Displaystyle x_ <0>(т)> N ( - А , N 0 2 Т ) <\ displaystyle <\ mathcal > \ left (-A, <\ frac > <2T>> \ right)> > \ left (-A, <\ frac > <2T>> \ right)" width="" height="" />

Возвращаясь к BER, у нас есть вероятность неправильного толкования . п е знак равно п ( 0 | 1 ) п 1 + п ( 1 | 0 ) п 0 <\ displaystyle p_ = p (0 | 1) p_ <1>+ p (1 | 0) p_ <0>> p_ <e>= p (0 | 1) p_ <1>+ p (1 | 0) p_ <0>

п ( 1 | 0 ) знак равно 0,5 erfc ⁡ ( А + λ N о / Т ) <\ displaystyle p (1 | 0) = 0,5 \, \ operatorname \ left ( <\ frac <\ sqrt / T>>> \ right)> p (1 | 0) = 0,5 \, \ operatorname <erfc>\ left ( <\ frac <A + \ lambda> <<\ sqrt <N_ <o>/ T>>>> \ right)
и п ( 0 | 1 ) знак равно 0,5 erfc ⁡ ( А - λ N о / Т ) <\ displaystyle p (0 | 1) = 0,5 \, \ operatorname \ left ( <\ frac <\ sqrt / T>>> \ right)> \ left ( <\ frac <<\ sqrt / T>>>> \ right)" width="" height="" />

\ lambda

где - порог принятия решения, установленный на 0, когда . λ <\ displaystyle \ lambda> п 1 знак равно п 0 знак равно 0,5 <\ displaystyle p_ <1>= p_ <0>= 0,5> = p_ <0>= 0,5" width="" height="" />

Мы можем использовать среднюю энергию сигнала, чтобы найти окончательное выражение: E знак равно А 2 Т <\ displaystyle E = A ^ <2>T> E = A ^ <2>T

п е знак равно 0,5 erfc ⁡ ( E N о ) . <\ displaystyle p_ = 0,5 \, \ operatorname \ left ( <\ sqrt <\ frac >>> \ right).> p_ <e>= 0,5 \, \ operatorname <erfc>\ left ( <\ sqrt <<\ frac <E><N_ <o>>>>> \ right).
± §

Проверка коэффициента битовых ошибок

BERT или тест на частоту ошибок по битам - это метод тестирования схем цифровой связи, в котором используются заранее определенные шаблоны нагрузок, состоящие из последовательности логических единиц и нулей, генерируемых генератором тестовых шаблонов.

BERT обычно состоит из генератора тестовых шаблонов и приемника, который может быть настроен на один и тот же шаблон. Их можно использовать парами, по одному на любом конце канала передачи, или по отдельности на одном конце с кольцевой проверкой на удаленном конце. BERT обычно представляют собой автономные специализированные инструменты, но могут быть основаны на персональном компьютере . При использовании количество ошибок, если таковые имеются, подсчитывается и представляется в виде отношения, например 1 на 1 000 000 или 1 на 1e06.

Распространенные типы стресс-паттернов BERT

  • PRBS ( псевдослучайная двоичная последовательность ) - псевдослучайный двоичный секвенсор из N бит. Эти последовательности шаблонов используются для измерения джиттера и глаз-маски TX-данных в электрических и оптических каналах передачи данных.
  • QRSS (квазислучайный источник сигнала) - псевдослучайный двоичный секвенсор, который генерирует каждую комбинацию 20-битного слова, повторяет каждые 1048 575 слов и подавляет последовательные нули не более чем до 14. Он содержит последовательности с высокой плотностью, последовательности с низкой плотностью, и последовательности, которые меняются от низкого к высокому и наоборот. Этот шаблон также является стандартным шаблоном, используемым для измерения джиттера.
  • 3 из 24 - шаблон содержит самую длинную строку последовательных нулей (15) с самой низкой плотностью (12,5%). Этот паттерн одновременно подчеркивает минимальную плотность единиц и максимальное количество последовательных нулей. Формат кадра D4 3 из 24 может вызвать желтый аварийный сигнал D4 для цепей кадра в зависимости от выравнивания одного бита с кадром.
  • 1: 7 - Также упоминается как 1 из 8 . Он имеет только один в восьмибитовой повторяющейся последовательности. Этот шаблон подчеркивает минимальную плотность 12,5% и должен использоваться при тестировании средств, установленных для кодирования B8ZS, поскольку шаблон 3 из 24 увеличивается до 29,5% при преобразовании в B8ZS.
  • Мин. / Макс. - последовательность быстрого перехода узора с низкой плотности на высокую. Наиболее полезно при усилении функции ALBO ретранслятора .
  • Все единицы (или отметка) - шаблон, состоящий только из единиц. Этот шаблон заставляет повторитель потреблять максимальное количество энергии. Если постоянный ток к ретранслятору отрегулирован должным образом, ретранслятор не будет иметь проблем с передачей длинной последовательности. Этот образец следует использовать при измерении регулирования мощности диапазона. Шаблон «все единицы без рамки» используется для обозначения AIS (также известного как синий сигнал тревоги ).
  • Все нули - шаблон, состоящий только из нулей. Это эффективно при поиске оборудования, неправильно настроенного для AMI , такого как низкоскоростные входы мультиплексного волокна / радио.
  • Чередование нулей и единиц - шаблон, состоящий из чередующихся единиц и нулей.
  • 2 из 8 - шаблон содержит максимум четыре последовательных нуля. Он не вызовет последовательность B8ZS, потому что для подстановки B8ZS требуется восемь последовательных нулей. Эта схема эффективна при поиске оборудования, не использованного для B8ZS.
  • Bridgetap - разветвлениямоста в пределах пролета можно обнаружить с помощью ряда тестовых шаблонов с различной плотностью единиц и нулей. Этот тест генерирует 21 тестовую таблицу и длится 15 минут. Если возникает ошибка сигнала, на участке может быть один или несколько ответвлений моста. Этот шаблон эффективен только для участков T1, которые передают необработанный сигнал. Модуляция, используемая в пролетах HDSL, сводит на нет способность шаблонов моста обнаруживать ответвления моста.
  • Multipat - этот тест генерирует пять часто используемых тестовых шаблонов, позволяющих проводить тестирование диапазона DS1 без необходимости выбирать каждый тестовый шаблон отдельно. Шаблоны: все единицы, 1: 7, 2 из 8, 3 из 24 и QRSS.
  • T1-DALY и 55 OCTET - Каждый из этих шаблонов содержит пятьдесят пять (55) восьмибитовых октетов данных в последовательности, которая быстро изменяется между низкой и высокой плотностью. Эти паттерны используются в первую очередь для усиления схемы ALBO и эквалайзера, но они также будут усиливать восстановление синхронизации. 55 OCTET имеет пятнадцать (15) последовательных нулей и может использоваться только без рамки без нарушения требований к плотности. Для сигналов с фреймами следует использовать шаблон T1-DALY. Оба шаблона вызовут код B8ZS в схемах с опцией для B8ZS.

Тестер коэффициента битовых ошибок

Тестер коэффициента ошибок по битам (BERT), также известный как «тестер коэффициента ошибок по битам» или решение для тестирования коэффициента ошибок по битам (BERT), представляет собой электронное испытательное оборудование, используемое для проверки качества передачи сигнала отдельных компонентов или целых систем.

Основные строительные блоки BERT:

  • Генератор шаблонов , который передает определенный тестовый шаблон в ИУ или тестовую систему
  • Детектор ошибок, подключенный к DUT или тестовой системе, для подсчета ошибок, генерируемых DUT или тестовой системой
  • Генератор тактовых сигналов для синхронизации генератора шаблонов и детектора ошибок
  • Анализатор цифровой связи не является обязательным для отображения переданного или принятого сигнала
  • Электрооптический преобразователь и оптико-электрический преобразователь для проверки сигналов оптической связи.

Смотрите также

  • Ошибка пакета
  • Код исправления ошибок
  • Секунда с ошибками
  • Частота ошибок Витерби

использованная литература

Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» . (в поддержку MIL-STD-188 )

«Коэффициент ошибок по битам, BER используется для количественной оценки канала, несущего данные, путем подсчета частоты ошибок в строке данных. Он используется в телекоммуникациях, сетях и радиосистемах. Коэффициент битовых ошибок, BER - ключевой параметр, который используется при оценке систем, передающих цифровые данные из одного места в другое ". --- Fmuser


Системы, для которых коэффициент битовых ошибок, BER применима включают ссылки радио данных, а также информационных систем волоконно-оптические, Ethernet, или любую систему, которая передает данные по сети той или иной форме, где шум, помехи, и дрожание фазы может вызвать ухудшение цифрового сигнал. Хотя есть некоторые различия в том, как эти системы работают и каким образом влияет скорость передачи в битах ошибки, основы скорости битовых ошибок сама по-прежнему то же самое.

Когда данные передаются по каналу передачи данных, существует вероятность ошибок, вводимых в систему. Если ошибки вводятся в данных, то целостность системы может быть поставлена ​​под угрозу. В результате, необходимо оценить производительность системы, и коэффициент ошибок в битах, BER, обеспечивает идеальный способ, в котором это может быть достигнуто.

В отличие от многих других форм оценки, частота ошибок по битам, КОБ оценивает полный впритык производительность системы, включающей передатчик, приемник и среды между ними. Таким образом, частота появления ошибочных битов, КОБ позволяет реальная производительность системы в эксплуатацию, подлежащих испытанию, а не проверки составных частей и в надежде, что они будут работать удовлетворительно, когда на месте.

Бит ошибки скорости определения BER и основы

Как следует из названия, частота ошибочных битов определяется как скорость, при которой возникают ошибки в системе передачи. Это может быть непосредственно переведены в число ошибок, возникающих в строке заявленным количеством битов. Определение частоты появления ошибочных битов может быть переведена в простую формулу:

Если среда между передатчиком и приемником хорошо и соотношение сигнал-шум является высоким, то скорость битовых ошибок будет очень мала - возможно, незначительны и не имеющие какого-либо заметного влияния на общую систему Однако, если шум может быть обнаружен, то есть вероятность того, что частота появления ошибочных битов нужно будет рассмотреть.

Основными причинами деградации канала передачи данных и соответствующей частоты ошибок передачи в битах, BER шум и изменения в пути распространения (где используются сигнальные пути радио). Оба эффекта имеют случайный элемент к ним, шум следующий гауссовой функции вероятности в то время как модель распространения следует модели Рэлея. Это означает, что анализ характеристик канала, как правило, проводится с использованием методов статистического анализа.

Для волоконно-оптических систем, битовых ошибок в основном являются результатом несовершенства используемых компонентов, чтобы сделать ссылку. Они включают в себя оптический драйвер, приемник, разъемы и самого волокна. Ошибки в битах также могут быть введены в результате оптической дисперсии и затухания, которые могут присутствовать. Также шум может быть введен в самом оптическом приемнике. Как правило, они могут быть фотодиоды и усилители, которые должны реагировать на очень маленьких изменений, и в результате может быть высокий уровень шума, который присутствует.

Другим фактором, способствующим для битовых ошибок является любой Дрожание фазы, которые могут присутствовать в системе, так как это может изменить выборку данных Теа.

BER и Eb / No

Отношение сигнал-шум и Eb / No цифры не являются параметрами, которые в большей степени связаны с радиолиний и систем радиосвязи. С точки зрения этого, частота появления ошибочных битов, BER, также может быть определена в терминах вероятности ошибки или POE. Определения этого используются три других переменных. Они являются функция ошибки, ERF, энергия в один бит, ЭБ, и спектральная плотность мощности шума (что мощность шума в полосе частот Гц 1), №

Следует отметить, что каждый тип модуляции имеет свое собственное значение функции ошибки. Это происходит потому, что каждый тип модуляции выполняет по-разному в присутствии шума. В частности, схемы более высокого порядка модуляции (к примеру 64QAM и т.д.), которые способны переносить более высокие скорости передачи данных, не столь надежными в присутствии шума. Меньшие форматы модуляции порядка (например, BPSK, QPSK и т.д.) предлагают более низкие скорости передачи данных, но являются более надежными.

Энергии на бит, ЭБ, может быть определена путем деления мощности несущей на скорости передачи данных и является мерой энергии с размерами джоулей. Нет это мощность на герц, и поэтому это имеет размерность мощности (джоулей в секунду), разделенное на секунды). Не Глядя на размеры отношение Eb / No все размеры компенсируют дать безразмерное отношение. Важно отметить, что РОЕ пропорционально Eb / No и является формой сигнала к шуму.

Факторы, влияющие на частоту появления ошибочных битов BER,

Это можно видеть из использования Eb / No, что частоты появления ошибочных битов, КОБ может зависеть от ряда факторов. Изменяя переменные, которыми можно управлять, можно оптимизировать систему, чтобы обеспечить уровень производительности, которые необходимы. Это, как правило, проводится в стадии проектирования системы передачи данных таким образом, что рабочие параметры могут быть скорректированы на начальных этапах проектирования концепции.

• Помехи: Уровни помех, присутствующих в системе, как правило, установлены под воздействием внешних факторов и не может быть изменен с помощью конструкции системы. Тем не менее, можно установить ширину полосы пропускания системы. За счет снижения пропускной способности уровень помех может быть уменьшено. Однако уменьшение полосы пропускания ограничивает пропускную способность данных, что может быть достигнуто.

• Увеличьте мощность передатчика: Кроме того, можно повысить уровень мощности системы таким образом, чтобы мощность на бит увеличивается. Это должно быть сбалансировано против факторов, включая уровни помех другим пользователям и влияние увеличения выходной мощности от размера усилителя мощности и общее энергопотребление и время автономной работы и т.д.

• Модуляция низшего порядка: схемы модуляции Низшие порядка могут быть использованы, но это за счет скорости передачи данных.

• Уменьшите пропускную способность: Другой подход, который может быть принят, чтобы уменьшить частоту появления ошибочных битов, чтобы уменьшить ширину полосы частот. Более низкие уровни шума будут получены, и, следовательно, соотношение сигнал-шум улучшится. Опять же это приводит к уменьшению пропускной способности данных достижимым.

Необходимо сбалансировать все имеющиеся факторы для достижения удовлетворительной скорости появления ошибочных битов. Обычно это не представляется возможным достичь всех требований и некоторые компромиссы необходимы. Тем не менее, даже с битовой частотой ошибок ниже того, что в идеале требуется, дополнительные компромиссы могут быть сделаны с точки зрения уровней коррекции ошибок, которые вводятся в передаваемые данные. Хотя более избыточные данные должны быть отправлены с более высокими уровнями коррекции ошибок, это может помочь замаскировать последствия любых битовых ошибок, которые возникают, тем самым улучшая общую частоту появления ошибок в битах.

Частота появления ошибочных битов BER является параметром, который дает прекрасную индикацию производительности линии передачи данных, таких как радио или волоконно-оптической системы. В качестве одного из основных параметров, представляющих интерес в любой линии передачи данных является количество ошибок, которые возникают, то коэффициент ошибок в битах является ключевым параметром. Знание BER также позволяет использовать другие особенности ссылки, такие как мощность и пропускную способность, и т.д., чтобы быть адаптированы для того, чтобы требуемые эксплуатационные характеристики, которые будут получены.

Важный вопрос, относящийся к общим методам измерений в цифровых сетях связи, связан с принципами измерения ошибок в цифровых сетях. Измерения параметра ошибок – это самая важная часть практики эксплуатации цифровой системы связи. Коль скоро информация передается в системе связи в цифровом виде, то единственной мерой качества работы системы связи является параметр ошибки. Эта мера является универсальной в том смысле, что она едина для любых цифровых систем передачи и коммутации. Действительно, вне зависимости от того, какие типы линейного кода используются в системе передачи, на каких принципах построена система коммутации и какие протоколы используются, единой мерой качества цифровой сети является уровень ошибок, который она привносит в передаваемый цифровой поток. По этой причине методы измерения параметра ошибок в цифровых системах связи являются очень важным базовым знанием, без которого понять любые эксплуатационные процессы невозможно. Все технические решения в области эксплуатации направлены на уменьшение параметра ошибок, все измерения соотносятся с параметром ошибок (например, исследуются вопросы о влиянии джиттера на параметр ошибок, кодовых ошибок на параметр ошибок и пр.). Таким образом, измерение параметра ошибок представляет собой ключ к эксплуатационным измерениям, и уже одного этого достаточно, чтобы посвятить раздел методам измерения ошибок.

Общая картина возникновения ошибок выглядит так, как показано на рисунке 3.1.

Рисунок 6.1 – Модель возникновения ошибок в системе передачи

В самом общем виде модель возникновения ошибок выглядит следующим образом. Устройство А передает по рабочему каналу устройству В цифровой поток в виде единиц и нуле. Внешние воздействия на канал (шумы, интерференция, сбои в системе связи и т.д.) приводят к нарушению в интерпретации принимаемых символов на стороне В. В результате в некоторых случаях вместо 1 устройство В принимает 0 и наоборот.

Модель рисунка 6.1 при всей ее простоте дает логическое основание для ответа на вопрос, каким образом можно измерить параметр ошибок. В самом простом виде нужно сравнить передаваемые данные с принимаемыми. Но для того, чтобы правильно сравнить данные, нужно знать, какая последовательность единиц и нулей ожидается на приемнике В. А это в свою очередь означает, что передаваемая последовательность должна быть известна на стороне В, т.е. быть тестовой последовательностью (рис.6.2). В этом случае по каналу не может передаваться информация. Это ограничение определяется самим понятием «информация» как дополнительные знания. В соответствии с теорией информации, если нам заранее известно, какая последовательность будет на приемнике, то никакого дополнительного знания (т.е. информации) по каналу к нам не поступит. Следовательно, та информация, которая передается в канале, будет служебной или тестовой.

Рисунок 6.2 – Измерение параметра ошибок с использованием тестовой последовательностью

В методе использования тестовой последовательности очень важным является вопрос о том, каким образом передать на сторону В знание о структуре последовательности. Здесь существует два способа. Первый заключает в том, чтобы передавать одну и ту же последовательность циклично, например, одна единица, затем три нуля, тогда в канале будет передаваться информация

Если на стороне В приемник понимает правило формирования этой тестовой последовательности, то он легко найдет все отклонения, например:

1000100010001010100000001000. - итого, 2 битовых ошибки

Предложенный пример представляет собой довольно простую последовательность, которая относится к категории фиксированных. В практике измерений чаще используются псевдослучайные последовательности (ПСП), которые исключают возможность нарушения синхронизации тестовой последовательности. Обычно ПСП формируются в виде последовательности полиномных коэффициентов, например, 2 6 -1, 2 15 -1 и т.д.

Но и в случае использования фиксированных последовательностей, и в случае использования ПСП передатчик и приемник должны работать по единым правилам. В этом заключается единственно возможный способ сравнения двух последовательностей. В случае присутствия внешних воздействий передать на дальний конец полные данные о последовательности (дублирование данных) оказывается дорогим и неэффективным методом, т.к. передаваемые данные также будут переданы с ошибками. Передать же правила формирования тестовой последовательности гораздо проще.

Неоспоримое преимущество использования тестовой последовательности – это высокая точность измерения параметра ошибки. Фактически при использовании тестовой последовательности инженер может контролировать параметр ошибки с точностью до бита информации. Такой параметр называется Bit Error Rate (BER) или параметр ошибок по битам. Этот параметр представляет собой самый точный метод контроля качества цифровой системы передачи.

Основным недостатком использования тестовой последовательности является то, что с необходимостью канал отключается от системы передачи для проведения измерений. Часто метод измерения BER называют по этой причине методом измерения с отключением канала. В случае передачи реального трафика на стороне В не может быть точного знания об ожидаемой последовательности, так что методика рис. 6.2 не подходит. В качестве возможного решения был предложен метод, представленный на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 – Метод измерения параметра ошибки без отключения канала

Суть метода состоит в том, что передаваемые данные реального трафика разделяются на блоки данных. Затем перед началом передачи данных в системе передачи над блоком совершается специальные вычисления, результат которых добавляется к блоку и передается на сторону В. На стороне приемника В над блоком производятся аналогичные вычисления, результат которых сравнивается с пересланным служебным полем от стороны А. Если результаты вычислений не совпадают, делается вывод о присутствии ошибки в блоке данных. Таким образом, можно проводить измерения на реальном трафике, без отключения канала. Единство методики определяется тем, что контроллеры, производящие вычисления, действуют по единым правилам расчета.

Служебные данные, в которых отражается результат вычислений, обычно передаются в служебных полях цикловой структуры, так что метод измерения ошибки (рис. 6.3) актуален только в случае, если поток структурирован (имеет цикловую, кадровую или пакетную структуру). Это - основное требование методики. Если передаваемый поток в системе передачи неструктурирован, измерения блоковых ошибок невозможно.

Обычно структура потока определяет указанное в методике деление потока на блоки. Например, для системы ИКМ-30/31 блоком является половина сверхцикла ИКМ, а для кадра Frame Relay или HDLC - полезная нагрузка. Поскольку измерения ошибок делаются в блоках данных, параметр ошибок в этом случае обозначается как BLER (Block Error Rate).

Размер блока определяет точность определения параметра ошибок. Если в методике контроля BER с отключением канала мы можем контролировать BER с точностью до бита, то в методике контроля параметра ошибок без отключения канала мы можем контролировать параметр ошибок с точностью до блока. Можно показать, что точность измерения BLER и BER различается на размер блока. Например, если размер блока составляет 100 бит, то точность измерения BLER будет меньше точности измерения BER на два порядка.

Измерения BLER оказались столь эффективными, что были использованы в качестве основного метода встроенных систем диагностики ошибок. В качестве примера можно привести методики контроля ошибок по CRC (системы PDH) и по BIP (системы SDH).


Все мы прекрасно знаем, что мир техники вокруг — цифровой, либо стремится к этому. Цифровое телевещание — далеко не новость, однако если вы не интересовались этим специально, для вас могут быть неожиданными присущие ему технологии.

  • Часть 1: Общая архитектура сети КТВ
  • Часть 2: Состав и форма сигнала
  • Часть 3: Аналоговая составляющая сигнала
  • Часть 4: Цифровая составляющая сигнала
  • Часть 5: Коаксиальная распределительная сеть
  • Часть 6: Усилители RF-сигнала
  • Часть 7: Оптические приёмники
  • Часть 8: Оптическая магистральная сеть
  • Часть 9: Головная станция
  • Часть 10: Поиск и устранение неисправностей на сети КТВ

Цифровой телевизионный сигнал представляет из себя транспортный поток разных версий MPEG (иногда и других кодеков), передаваемый радиосигналом с применением квадратурно-амплитудной модуляции QAM разной степени. Любому связисту эти слова должны быть ясны как день, поэтому приведу лишь гифку из википедии, которая, надеюсь, даст понимание что это такое для тех, кто просто ещё не интересовался:

UPD: В комментариях эта картинка признана некорректной, но, тем не менее, она весьма наглядна. Поэтому оставлю для тех, кто ничего не знает о модуляции и не очень хочет углубляться, но хочет понять что за точки мы тут обсуждаем.

Такая модуляция в том или ином виде используется не только для «телеанахронизма», но и всех, находящихся на пике технологий систем передачи данных. Скорость цифрового потока в «антенном» кабеле составляет сотни мегабит!

Воспользовавшись прибором Deviser DS2400T в режиме отображения параметров цифрового сигнала, мы сможем увидеть как это бывает на самом деле:


В нашей сети пристутсвуют сигналы сразу трёх стандартов: это DVB-T, DVB-T2 и DVB-C. Рассмотрим их по очереди.

Этот стандарт не стал основным в нашей стране, уступив место второй версии, однако он вполне пригоден для использования оператором по той причине, что приёмники DVB-T2 обратно совместимы со стандартом первого поколения, а значит абонент может принять такой сигнал на практически любой цифровой телевизор без дополнительных приставок. Кроме того, предназначенный для передачи по воздуху стандарт (буква T — означает Terrestrial, эфир), обладает столь хорошей помехозащищённостью и избыточностью, что порой работает там, где по каким-то причинам не пролезает аналоговый сигнал.


На экране прибора мы можем наблюдать как строится созвездие 64QAM (стандарт поддерживает QPSK, 16QAM, 64QAM). Видно, что в реальных условиях точки отнюдь не складываются в одну, а приходят с некоторым разлётом. Это нормально до тех пор, пока декодер может определить к какому именно квадрату относится прилетевшая точка, но даже на приведённом изображении видны участки, где они расположены на границе или близко к ней. По этой картине можно быстро «на глаз» определить качество сигнала: при плохой работе усилителя, например, точки располагаются хаотично, а телевизор не может собрать картинку из полученных данных: «пикселит», а то и совсем замирает. Бывают случаи, когда процессор усилителя «забывает» добавить в сигнал одну из составляющих (амплитуду или фазу). В таких случаях на экране прибора можно увидеть круг или кольцо размером во всё поле. Две точки за пределами основного поля являются опорными для приёмника и не несут информации.

В левой части экрана под номером канала мы видим количественные параметры:

Уровень сигнала (P) в тех же дБмкВ, что и для аналога, однако для цифрового сигнала ГОСТ регламентирует уже лишь 50дБмкВ на входе в приёмник. То есть на участках с бо́льшим затуханием «цифра» будет работать лучше аналога.

DVB-T2

Принятый в России стандарт цифрового эфирного вещания так же может быть передан по кабелю. Форма созвездия при первом взгляде может несколько удивить:


Такой поворот дополнительно повышает помехозащищённость, так как приёмник знает, что созвездие должно быть повёрнуто на заданный угол, значит можно фильтровать то, что приходит без заложенного сдвига. Тут видно, что для этого стандарта нормы битовых ошибок на порядок выше и ошибки в сигнале до обработки уже не выходят за предел измерений, а составляют вполне реальные 8,6 на миллион. Для их исправления используется декодер LDPC , поэтому параметр называется LBER.
Благодаря повышенной помехозащищённости, этот стандарт поддерживает уровень модуляции 256QAM, но в данный момент в эфирном вещании используется только 64QAM.

Этот стандарт изначально создан для передачи по кабелю (C — Cable) — среде намного стабильнее воздуха, поэтому позволяет использовать более высокую степень модуляции чем DVB-T, а значит и передавать больший объём информации, не используя при этом сложное кодирование.


Тут мы видим созвездие 256QAM. Квадратов стало больше, размер их стал меньше. Вероятность ошибки увеличилась, а значит для передачи такого сигнала нужна более надёжная среда (или более сложное кодирование, как в DVB-T2). Такой сигнал может «рассыпаться» там, где работают аналог и DVB-T/T2, однако он так же имеет запас помехозащищённости и алгоритмы исправления ошибок.

В силу большей вероятности ошибки, параметр MER для 256-QAM нормирован уже в 32дБ.

Счётчик ошибочных бит поднялся ещё на порядок и вычисляет уже один ошибочный бит на миллиард, но даже если их будет сотни миллионов (PRE-BER

E-07-8), то используемый в этом стандарте декодер Рида-Соломона устранит все ошибки.

Читайте также: