. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Chybovostní model pro optické bezkabelové spoje
15. listopadu 2011 - 6:53 | Ing. Petr Ivaniga, CSc., Ing.Ľudovít Mikuš, PhD | Chybovostní model pro optické bezkabelové spoje | Komentářů: 3  

Chybovostní model pro optické bezkabelové spoje

V článku je vytvořen chybovostní model optického bezkabelového spoje. Jednotlivé parametry jsou vyjádřeny jako funkce časově závislé.

Velký pokrok ve vývoji technologie výroby optických prvků, nám umožnil vyrábět prvky pro konstrukci optických spojů, které mohou být provozovány jako optické spoje kabelové, nebo optické spoje bezkabelové. Optické spoje bezkabelové však přináší specifické problémy . Snahou projektantů těchto spojů je provézt analýzu rušivých vlivů a tak snížit jejich vliv a zvýšit spolehlivost optických bezdrátových spojů. Kvalitativní parametry optického bezdrátového spoje jsou důležité při návrhu i při vyhodnocení dostupnosti spoje.

Atmosférické prostředí je nestacionární a nehomogenní. Optický výkon je ovlivňován, existencí optické intenzity, fluktuací optické intenzity a rušivým vlivem přerušení svazku.

V reálných podmínkách chybovost optických bezkabelových spojů tedy závisí na podmínkách šíření a může být reprezentována stochastickým procesem.

Přesný vztah mezi časem a chybovostí můžeme dosáhnout pouze z měření na optických bezkabelových trasách. Druhým způsobem, jak odvodit rozdělení t(BER) z rozdělení t(V) regulačního rozsahu V který by mohl být známý, nebo navrhnutý pro optickou bezkabelovou cestu. Pro malý zlomek regulačního rozsahu V platí vztah

  (1)

t – relativní čas, kdy zavedený regulační rozsah V překročí danou hodnotu
kp – koeficient nastavený pro uvažovanou cestu
λ – koeficient který závisí na frekvenčním rozsahu v atmosférickém prostředí a způsobu příjmu

Z reálných měření můžeme uvažovat následující hodnoty λ

  • 5 pro více cestní únik a výběrový příjem
  • 10 pro více cestní únik a nezávislý příjem a rovněž pro únik způsobený na některých trasách ve frekvenčním rozsahu kolem 11 GHz
  • 20-25 pro únik způsobený deštěm ve frekvenčním rozsahu 18 GHz a výše

Podrobněji pravděpodobnosti základních parametrů jako funkce časově závisle jsou odvozeny v [3].

Když poznám vztah pro BER(t), pravděpodobnosti chybových událostí mohu vyjádřit jako funkci relativního času t. Za předpokladu Poissonova rozdělení chybových shluků, pravděpodobnost výskytu chybného bloku PEB mohu psát ve tvaru:

  (2)

BER – chybovost
NB – počet bitů v bloku
α – průměrný počet chyb v shluku (α > 1)

PES je pravděpodobnost výskytu chybné sekundy, kterou mohu vyjádřit vztahem:

  (3)

n – počet bloků za sekundu
PEB – pravděpodobnost výskytu chybového bloku

kde PSES je pravděpodobnost výskytu silně rušené sekundy, to znamená sekundy ve které je nejméně 30% bloků chybných

   

Pro přesně dané časové závislosti pro pravděpodobnost výskytu chybného bloku PEB(t), pravděpodobnost výskytu chybné sekundy PES(t) a pravděpodobnost silně rušené sekundy PSES(t) se dá použít integrace příslušných funkcí nad relativním časovým intervalem [t0, 1]. Pro parametr ESR, který je definovaný jako poměr rušených sekund k celkovému počtu sekund ve sledovaném měřícím intervalu a parametr SESR který je definovaný jako poměr silně rušených sekund k celkovému počtu sekund ve sledovaném měřícím intervalu mohu napsat následující vztahy

  (4)
  (5)

kde dolní limity integrálů t0 jsou podílem času, když chybovost přesahuje jeho nejvyšší hodnotu rovnou 10-3 a horní limita, která je rovná jedné, koresponduje s pozorovaným časem.

Doporučení ITU-T G.826 definuje BBER jako poměr chybných bloků k celkovému počtu bloků v měřícím intervale s vyloučením všech bloků které jsou součástí silně rušené sekundy. BBER může být vyhodnocen jako integrál

  (6)

kde dolní integrace limity je braná jako časově procentuální hodnota která koresponduje se silně rušenou sekundou kde PEB = 0,3. Pro t > tSES tu není silně rušená sekunda. Rovnice 6 je užitečná se dvou důvodů. Prvý je ten, že přináší implicitní, lehce interpretovaný vztah mezi BBER a pravděpodobností chybných bloků PEB, druhý důvod je takový, že zásadně zjednodušuje početní integraci.

Geometricky, integrály 4, 5 a 6 korespondují s křivkami na obr. 1 a obr. 2.

Simulace chybových parametrů

Simulaci 1 jsme vykonali s nasledujúcimi parametrami:

Nb = 18792;
B0 = 0.001;
α = 1;
t0 = 0.0001;
m = 10;
n = 8514;

OUT_INTERVAL = 0.000001;
OUT_MIN = 0;
OUT_MAX = 0.001;


Obr. 1: Simulace chybových parametrů

Simulaci 2 jsme vykonali s následujícími parametry:

Nb = 18792;
B0 = 0.001;
α = 1;
t0 = 0.0001;
m = 10;
n = 17028;

OUT_INTERVAL = 0.000001;
OUT_MIN = 0;
OUT_MAX = 0.001;


Obr. 2: Simulace chybových parametrů

Pro vyhodnocení podle doporuční G.826 je určující fakt, že není významný aktuální počet chybných bitů v chybném bloku pokud nenastupuje silně rušený časový úsek. Doporučení G.826 je tolerantní vůči chybným bitům, které se vyskytují ve shlucích, protože v tomto případě velký počet chybných bitů v průběhu jedné sekundy má za následek menší počet chybných bloků. Z grafů na obr. 1 a obr. 2 je možné vidět, že parametr PSES je skoková funkce a v malém intervalu změní svou hodnotu z 1 na 0.

Autoři: Ing. Petr Ivaniga, CSc., Ing.Ľudovít Mikuš, PhD.

Literatura:

[1] IVANIGA, P.: Hodnocení chybovosti ve vysokorychlostních digitálních sítích. Vydala Žilinská univerzita v Žiline EDIS- vydavateľstvo ŽU 87s, AH 4,85 ISBN 978-80-8070-771-2, 2007.
[2] MIKUŠ,Ľ.: Hodnocení chybovosti v páteřních sítích. Elektrorevue 24/2010 ISSN 1213- 1539, s.1 – 5.
[3] IVANIGA, P., MIKUŠ, Ľ: Measuring of block error rates in high – speed digital networks. ADVANCES in Electrical and Electronic Engineering No. 1-2, Vol. 5/2006. ISSN 1336 – 1376, s.35-36.
[4] ČERŇANSKÁ, M.: Acquiring of pitch contours for slovak language, Zborník konference: Higher Technical Education: Problems and Ways of Development, V International Scientific and Methodical Conference, 24 – 25.11, 2010, Minsk, SBN 978-985-488-637-4.
[5] ČERŇANSKÁ, M., ŠKVAREK, O.: Sentence melody analysis for speech production in the TTS system, Zborník konference TRANSCOM 2009, Žilina, str. 25-30, ISBN 978-80-554-0039-6.






GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (3):

Zobrazit starší 30 dnů (3)...

host
3. Dne 15. 11. 2011 v 09:34 zaslal host
Bez titulku
Z tohoto seriálu je možné napsat monografii, články mají vysokou úroveň


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PUSBIO1R - Multifunkční relé s USB rozhraním
Multifunkční relé s USB rozhraním - PUSBIO1R patří do skupiny nové řady USB – relé a USB – I/O převodníků. Moduly jsou vybaveny výkonovými relé a izolovanými vstupy. Pro ovládání slouží aplikace PUSBIO – Control Software.
Skladem od 345 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007