Tester chybovosti 4xSTM-1 Technická dokumentace Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 2008
Základní parametry Tester slouží k monitorování bitové chybovosti čtyř linek STM-1 (155,52 Mb/s) v jednom směru. Sestava testeru je znázorněna na obr. 1. Skládá se z vysílače generujícího pseudonáhodnou posloupnost a přijímače, který provádí kontrolu datového toku a snímá signál RSSI. Informace o chybovosti a úrovni RSSI je přenášena do počítače pomocí linky RS-232, kde je pomocí speciálního software prováděna archivace dat. Informace jsou do PC zasílány každou sekundu. vysílač STM1 testovaný spoj č. 1 STM1 RSSI tester RS232 vysílač testovaný spoj č. 4 PC Základní technické parametry: Obr. 1 Sestava testeru Vysílač datová rychlost: 155,52 Mb/s datový tok: pseudonáhodná posloupnost 2 23-1 výstup: optický, pásmo 1300nm, multimódové vlákno konektor: SC Přijímač datová rychlost: 155,52 Mb/s datový tok: pseudonáhodná posloupnost 2 23-1 vstup: optický, pásmo 1300nm, multimódové vlákno konektor: SC vstupní napětí RSSI: 0 5V (R in = 168 kω, konektor TNC) linka RS-232: rychlost: 9600 b/s parita: N stop bit: 1 řízení toku: žádné konektor: DB9 (F) indikční LED: žlutá nesvítí: bez signálu svítí: detekován signál zelená bliká: bitové chyby svítí: přijímaný signál bez chyb 2
Vysílač Vysílač je jednoúčelové zařízení generující nerámcovanou pseudonáhodnou posloupnost 2 23-1. Napájení je z elektrické sítě pomocí připojeného transformátoru. Výstup vysílače je optický v pásmu 1300nm, multimódové vlákno, konektor SC. Činnost zařízení je indikována zelenou LED. Tester Přijímač je jednoúčelové zařízení vyhodnocující nerámcovanou pseudonáhodnou posloupnost 2 23-1 ze čtyř kanálů. Napájení je z elektrické sítě pomocí připojeného transformátoru. Vstup přijímače je optický v pásmu 1300nm, multimódové vlákno, konektor SC. Obr. 2 Čelní panel přístroje Na čelním panelu jsou konektory TNC pro připojení signálu RSSI. Stav každého kanálu je indikován žlutou a zelenou LED: žlutá nesvítí: bez signálu svítí: detekován signál zelená bliká: bitové chyby svítí: přijímaný signál bez chyb Kontrola chybovosti přijímaného signálu je prováděna po blocích 155 520 bitů, což odpovídá 1000 bloků za sekundu. Signál RSSI je vzorkován s frekvencí 100Hz. Na výstup RS-232 je v textovém režimu každou sekundu předávána informace o chybovosti datového toku ve tvaru: <seq> <kanál><bl err ><bl sync ><n err > <v><sigma><cr><lf> seq pořadové číslo měření. kanál číslo kanálu (od nuly, tj.0 až 3) bl err počet bloků s alespoň jednou chybou během jedné sekundy (blok představuje úsek 1ms, tj. 155 520 bitů) 3
bl sync n err v sigma počet milisekundových úseků, kdy přijímač není v synchronizaci (výpadek signálu) celkový počet chybných bitů během jedné sekundy průměrná hodnota napětí RSSI ze 100 vzorků směrodatná odchylka, tj. amplituda efektivní hodnoty střídavé složky vypočítaná ze 100 vzorků. Bitová chybovost se měří pouze v případě, kdy je přijímač v synchronizaci. Součet bl err + bl sync může být maximálně 1000. Počet chybných bloků i bitů se vztahuje k úseku (1000-bl sync ) milisekund. Obr. 3 Konstrukce modulu testeru 4
Software pro vyhodnocení a ukládání dat Program (4xSTM1.exe) slouží k ukládání dat z testeru 4xSTM1. Obr. 4 Okno programu Okno programu obsahuje indikační část pro 4 kanály. V konfiguračním souboru je každému aktivnímu kanálu přiřazen krátký popis testované linky pro snazší orientaci. U každého kanálu se zobrazuje údaj RSSI. Význam barev: šedá kanál není aktivován černá tester 4xSTM1 nekomunikuje s PC červená bez signálu žlutá bitové chyby zelená bezchybný příjem Ve spodní části je textové okno, ve kterém se objevují všechna informační, varovná a chybová hlášení programu. Obsah okna se ukládá do textového souboru (viz dále). Po dosažení 1000 řádků se obsah okna vymaže. Nastavení programu je uloženo v inicializačním souboru, který má stejné jméno jako hlavní aplikace, ale příponu.ini (tj. 4xSTM1.ini). 5
Formát inicializačního souboru: [common] root=d:\tester\root port=\\.\com1 adresář, kam se ukládají záznamy komunikační port konvence: COM1, COM2,..., COM9 ale \\.\COM11, \\.\COM12,... [channel_1] kanál testeru (čísla 1 až 4) name=spoj_1 krátký popis testovaného spoje directory=1 název adresáře náležejícího kanálu (libovolný řetězec) [channel_2] name=spoj_2 directory=kanal2... Kanály neuvedené v inicializačním souboru jsou neaktivní (data se neukládají). Adresářová struktura generovaná programem začíná v adresáři uvedeném v konfiguračním souboru. <root>\<rok>\<měsíc>\<měsíc>\<kanál>\<den> d:\tester\root- -2005- -01 (měsíc) -02-03- -4xSTM1.log -1 (kanál) -2-3- -01 (den)... -30 Obsah informačního okna se ukládá do souboru 4xSTM1.log pro každý měsíc zvlášť. U každého řádku je uvedeno datum a čas události. Soubory se záznamem chybovosti a RSSI se ukládají pro každý den zvlášť. Pokud v daný den nenastala žádná chyba, má soubor nulovou délku. Čas je určen hodinami PC. příklad záznamu: <rok> <měsíc> <den> <hodina> <minuta> <sekunda> <bl err > <bl sync > <n err > <v> <sigma> 2008 09 26 19 18 41 0 0 0 2.328 0.123 2008 09 26 19 19 41 0 0 0 2.356 0.105 2008 09 26 19 20 41 0 0 0 2.342 0.130 6
Obr. 5 Výsledná podoba testeru 7