Поиск повреждений в магистральных кабелях связи

Содержание

Слайд 2

Неисправности

Неисправности

Слайд 3

Простые неисправности

Простые неисправности – простые методы поиска

Обрыв
Измерение емкости
Рефлектометр
Трассоискатель
Короткое замыкание
Мостовой метод
Рефлектометр
Трассоискатель

Простые неисправности Простые неисправности – простые методы поиска Обрыв Измерение емкости Рефлектометр

Слайд 4

Сложные неисправности

Какие параметры канала связи влияют на его качество ?

Теорема Шеннона

Скорость V

Сложные неисправности Какие параметры канала связи влияют на его качество ? Теорема
[бит/с] не может превышать значения:

Здесь
W - ширина используемой полосы частот [Гц],
S – уровень сигнала учитывающий затухание в линии[мВт],
N - уровень шума [мВт].

Слайд 5

Сложные неисправности

Теорема Шеннона дает предел возможной скорости передачи

Различных технологии передачи информации
Обеспечивают различную

Сложные неисправности Теорема Шеннона дает предел возможной скорости передачи Различных технологии передачи
скорость
Требуют различной полосы частот
По разному реагируют на шум

Основная причина сложных неисправностей:
Слишком малое отношение сигнал/шум в рабочей полосе частот

Слайд 6

Избыточность исправление ошибок

Различные технологии требуют различного отношения сигнал/шум.
Для приближения скорости передачи информации

Избыточность исправление ошибок Различные технологии требуют различного отношения сигнал/шум. Для приближения скорости
к пределу Шеннона
используются:
избыточные коды
исправление ошибок
Перемешивание (interleaving)

Слайд 7

Избыточность исправление ошибок

На что это похоже?
Типичная система передачи с избыточностью и мягким

Избыточность исправление ошибок На что это похоже? Типичная система передачи с избыточностью
принятием решения

Привет. Как дела?

Нормально

(4822) 41-29-91

Не расслышал, помедленнее!!

Пример без избыточности с необходимостью жесткого принятия решения

Сигнал и шумы одинаковые, а качество «связи» принципиально разное

2

1

Слайд 8

Избыточность исправление ошибок

В чем разница?
Обмен текстовой информацией на родном языке
Передача числовой информации.
Почему

Избыточность исправление ошибок В чем разница? Обмен текстовой информацией на родном языке
качество «связи» разное при одном и том же канале?
Обмен с большой избыточностью и исправлением ошибок. Избыточность – в словаре, грамматике и пр. правилах. Не все сочетания букв образуют слово. Слова расставляют не как попало, а по правилам. Есть устоявшиеся штампы.
Обмен с малой избыточностью. Цифры могут быть какие угодно. В шумах разобрать очень трудно.

Слайд 9

От аналоговой к цифровой

От аналоговой к цифровой

Слайд 10

SHDSL

Технология SHDSL

SHDSL Технология SHDSL

Слайд 11

SHDSL

Передатчик – выдает кодированный в TC-PAM сигнал с управляемым уровнем (обычно 13,5

SHDSL Передатчик – выдает кодированный в TC-PAM сигнал с управляемым уровнем (обычно
дБм)
Приемник – осуществляет усиление, фильтрацию, подавление межсимвольной интерференции (эквалайзер), декодирование
Гибридная схема – преобразует четырехпроводную схему в двухпроводную и обеспечивает согласование с линией связи
Стандарты:
ITU-T Recommendation G.991.2.
ETSI TS 101 524

Слайд 12

TC-PAM

Линейное кодирование TC-PAM =
решеточное избыточное кодирование (Trellis Coded) +
амплитудно-импульсная модуляция (PAM)

TC-PAM Линейное кодирование TC-PAM = решеточное избыточное кодирование (Trellis Coded) + амплитудно-импульсная модуляция (PAM)

Слайд 13

TC-PAM

Принцип кодирования

Избыточность:
Из каждых трех бит делается четыре

TC-PAM Принцип кодирования Избыточность: Из каждых трех бит делается четыре

Слайд 14

TC-PAM

Свертка - крутой замес:

Выходное слово определенным зависит от текущего бита и 20-ти

TC-PAM Свертка - крутой замес: Выходное слово определенным зависит от текущего бита
предыдущих!!

a0 – a20, b0-b20 волшебные 0 и1 для лучшего перемешивания

Слайд 15

TC-PAM

Формирование импульсов

TC-PAM Формирование импульсов

Слайд 16

TC-PAM

Зачем избыточность и перемешивание?
Избыточность приводит к тому что не все переходы имеют

TC-PAM Зачем избыточность и перемешивание? Избыточность приводит к тому что не все
право на жизнь.
Перемешивание направлено на максимальное разделение правильных переходов

Кружочки – состояния или уровни напряжения
Красная линия – зарегистрированная приемником последовательность уровней
Один из переходов содержит ошибку. Такой переход невозможен.
Возможны два других (показаны синим) варианта
Какой бы из вариантов выбрали Вы?
Декодер Витерби поступит также и исправит ошибку по критерию максимального правдоподобия

Слайд 17

TC-PAM

Итак
Приемник анализирует не конкретное напряжение на линию, а последовательность из 23 тактовых

TC-PAM Итак Приемник анализирует не конкретное напряжение на линию, а последовательность из
интервалов.
Строит таблицу переходов.
Восстанавливает данные принимая мягкое решение на основе критерия максимального правдоподобия.

Слайд 18

TC-PAM

Что в итоге дает использование TC-PAM?
Возможность работы с предельными значениями отношения сигнал/шум

TC-PAM Что в итоге дает использование TC-PAM? Возможность работы с предельными значениями
(типично 18 дБ).
Работа на длинных линиях.

Слайд 19

Линии связи и отношение сигнал/шум

Линии связи и отношение сигнал/шум

Слайд 20

Что происходит с сигналом при передаче по линии связи?

Что происходит с сигналом при передаче по линии связи?

Слайд 21

Витая пара

Удельные (в расчете на 1 метр)
Сопротивление
Индуктивность
Емкость
проводимость изоляции

Стандартная модель линии

Телеграфное уравнение для

Витая пара Удельные (в расчете на 1 метр) Сопротивление Индуктивность Емкость проводимость
напряжения V(x, t)
и тока I(x, t)

Слайд 22

Витая пара

Решение уравнения обычно ищется в виде двух волн
– прямой (+)

Витая пара Решение уравнения обычно ищется в виде двух волн – прямой
и возвратной (-)

отражение

Процессы в однородном кабеле полностью описываются постоянной распространения и коэффициентами отражения

Слайд 23

Витая пара

Постоянная распространения зависит от первичных параметров кабеля:

Коэффициент затухания в Неп/м, (1

Витая пара Постоянная распространения зависит от первичных параметров кабеля: Коэффициент затухания в
Неп= 8,69 дБ)

Коэффициент фазы в рад/м

Слайд 24

Витая пара

Затухание.

Витая пара Затухание.

Слайд 25

Витая пара

Отражение

На краях линии и на неоднородностях возникают отражения волны.
Коэффициент отражения связан

Витая пара Отражение На краях линии и на неоднородностях возникают отражения волны.
с импедансом нагрузки и «волновым сопротивлением» кабеля:

Волновое сопротивление:

Слайд 26

Витая пара

Волновое сопротивление:

Витая пара Волновое сопротивление:

Слайд 27

Витая пара

Волновое сопротивление

Витая пара Волновое сопротивление

Слайд 28

Витая пара

Отражение

отражение

Отражение отсутствует только при согласованной нагрузке

Обычно выбирают в качестве нагрузки просто

Витая пара Отражение отражение Отражение отсутствует только при согласованной нагрузке Обычно выбирают
резистор. Для разного диапазона он разный.
ТЧ 600 Ом
SHDSL 135 Ом
ИКМ60 120 Ом
Еще выше 100 Ом

Более правильное согласование

Слайд 29

Витая пара

Отражения возникают не только от концов кабеля, но и от различного

Витая пара Отражения возникают не только от концов кабеля, но и от
рода неоднородностей.
Контроль отражений чрезвычайно важен.

На длинных кабелях возможны стоячие волны и прочие чудеса.

Современная аппаратура имеет встроенные механизмы эхо-подавления, но это борьба со следствием а не с причиной.

Слайд 30

Витая пара

Отражения и стоячие волны

Длина волны

Витая пара Отражения и стоячие волны Длина волны

Слайд 31

Витая пара

Волновая скорость распространения и дисперсия.
Сигналы с разной частотой распространяются с разной

Витая пара Волновая скорость распространения и дисперсия. Сигналы с разной частотой распространяются
скоростью!!!
Результат – межсимвольная интерференция.

Слайд 32

Витая пара

Вот такая витая пара.
Основные свойства влияющие на качество связи.
Затухание сигнала, зависящее

Витая пара Вот такая витая пара. Основные свойства влияющие на качество связи.
от частоты, диаметра жилы и расстояния.
Возможность множественных отражений, увеличивающая затухание и приводящая к выбиванию некоторых частот из спектра передаваемого сигнала.
Дисперсия приводящая к межсимвольной интерференции.

Слайд 33

Передача сигнала

Потеря
на отражение

Потеря
на отражение

Затухание

Дополнительное ослабление сигнала за счет излучения

Обобщенный параметр – рабочее

Передача сигнала Потеря на отражение Потеря на отражение Затухание Дополнительное ослабление сигнала
затухание IL (Insertion Loss)

Мощность передаваемого сигнала

Мощность принятого сигнала

Слайд 34

Шум

Шум от других пар в том же кабеле.
Шум, возникающий от своего

Шум Шум от других пар в том же кабеле. Шум, возникающий от
родного сигнала за счет отражений от неоднородностей линии.
Шум в кабеле от внешних источников.
Собственный тепловой шум в шлейфе (обычно пренебрежимо мал).

Слайд 35

Отношение сигнал/шум

Отношение сигнал/шум

Слайд 36

Измерения

Что делать если связь отсутствует или она неустойчива, а простых неисправностей нет?

Главная

Измерения Что делать если связь отсутствует или она неустойчива, а простых неисправностей
причина – низкое отношение сигнал/шум SNR

Слайд 37

Измерения

Как оценить отношение сигнал/шум?

Воспользоваться специализированным комплектом оборудования

Измерения Как оценить отношение сигнал/шум? Воспользоваться специализированным комплектом оборудования

Слайд 38

Рекламная пауза

Все рассмотренные измерения можно провести прибором ДЕЛЬТА-ПРО DSL в комплекте с

Рекламная пауза Все рассмотренные измерения можно провести прибором ДЕЛЬТА-ПРО DSL в комплекте
Генератором ДЕЛЬТА

ДЕЛЬТА-ПРО DSL

Генератор ДЕЛЬТА

Слайд 39

Измерения

Как найти причину низкого отношения сигнал/шум?

Слишком высокое затухание линии (низкий уровень сигнала)
Слишком

Измерения Как найти причину низкого отношения сигнал/шум? Слишком высокое затухание линии (низкий
высокий уровень шумов

Слайд 40

Измерения

Повышенное затухание в линии

Измерения Повышенное затухание в линии

Слайд 41

Измерения

Повышенный уровень шумов

Измерения Повышенный уровень шумов

Слайд 42

Рекламная пауза

Принципиально новый прибор ИРК-ПРО ГАММА с возможностью наращивания измерительных функций.
Ударопрочный

Рекламная пауза Принципиально новый прибор ИРК-ПРО ГАММА с возможностью наращивания измерительных функций.
корпус
Полноцветный TFT дисплей с высоким разрешением 640х480
USB и IrDA порты для связи с компьютером
Возможность наращивания функций, путем обновления программного обеспечения самим пользователем