通信网络测量

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1、朱畅华综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安电子科技大学chhzhu@xidian.edu.cn2011.2第三章通信系统误码率测量1误码率的定义误码率是指在测量期间传输出错的码元数与传输的总码元数之比。通常所说的误码率多指误比特率。若传输码以码组形式出现时，其误码率可用误码组率（BlockErrorRatio）表示当传输码以字符形式出现时，其误码率可用误字符率（CharacterErrorRatio）表示其中，分子为传输出错的比特数，分母为传输的总比特数，t为测量时间，v为吞吐率。误码组率误码率是衡量数字通信系统传输质量优劣的一个重要指标。一般说来，误码对电话的

2、影响是产生噪声，对图像的影响是造成图像失真，对数据的影响则表现为信息的丢失和错乱。为了找出误码出现的规律，常常要计算误码组率例如，“突发”产生的误码会导致高误码率，但由于无效数据包是以误码组形式出现的，因而需要重传的数据包数量就相对较低，即误码组率较低；与此相反，数量虽然很少，但分布却很广泛的误码产生的误码组率就较高。根据不同的吞吐量（参见ITUV.52），误码组率可以用不同长度（511-2047比特）的测试块进行计算。2各种电信业务对误码性能要求业务种类数字连接正常工作要求的误比特率公用交换电话1×10-5公用信令通路优于1×10-5数据传输1×10-4~1×10-

3、10字母电报1.3×10-6低速文件传真1×10-3~1×10-6高速文件传真优于1×10-5模拟群信号编码1×10-5单声道广播节目1×10-5~1×10-9黑白可视电话2×10-6~2×10-7广播彩色电视优于1×10-5误码率与观测时间通常不但需要测出误码率的绝对值，而且还要找出误码率随时间的分布规律，如误码是零星出现还是周期性出现的，也可能成块出现。短期（1分钟到1小时）误码测量与长期（几小时到几天之间）误码测量不同短期误码测量：看出差错结构长期误码测量：能找出误码与网络处理过程或环境等因素之间的关系误码率对话音的影响对于话音信号而言，BER是在一个较长时间内

4、的传输码流中出现误码的概率，它对话音影响的程度取决于编码方法。对于PCM而言，误码率对话音的影响程度如右表所示误码率受话者的感受10-6感觉不到干扰10-5在低话音电平范围内刚察觉到有干扰10-4在低话音电平范围内有个别“喀喀”干扰10-3在各种话音电平范围内都察觉到有干扰10-2强烈干扰，听懂程度明显下降5×10-2几乎听不懂3误码发生的原因在电缆数字网中，发生误码的原因包括：热噪声、雷电、交换局脉冲干扰、电源干扰、串话、与电力牵引线和电力线平行产生的感应，以及人为干扰等因素。交换局脉冲干扰随着离开交换局的距离增大而迅速减小，一般最大干扰影响常发生在交换局附近约3公

5、里范围内。数字传输系统的规划设计应保证使这些干扰影响减至最小，例如使交换局附近的再生中继段缩短，以提高抗干扰度。电缆中的串话干扰可包含到系统设计分配的串话指标中，而不必着重考虑其对误码的影响。电话和电力牵引、电力线平行的干扰可通过路由规划避开。但像雷电这样的干扰，常无法避免。4误码特性的评定方法与误码性能参数有误码秒（ES，ErroredSecond）：出现了1个或更多个误码的秒。有误码秒的概率（某秒是有误码秒的概率）可用下式计算：无误码秒（EFS,ErrorFreeSecond）：没有出现误码的秒。因此，1s间隔内无误码秒的概率：是每秒中传输的比特数。误码性能参数（

6、续）严重错误秒（SES，SevereErroredSecond）：误码率超过了的秒。无误码时间间隔（EFI，Error-freeInterval）：在两个时刻之间无误码的时长。在数据速率为64kb/s时，建议测量时间间隔为1s，在数据速率更高时，建议测量间隔可以是0.1s或0.01s。可用时间和不可用时间：连续出现10个SES后就是不可用时间的开始，当线路连续10s的误码率都低于时，表示该线路变成又可用了。误码特性评定和度量方法考虑到各类业务中误码影响的差异和误码发生形式的不同，有下面几种主要的误码特性评定和度量方法：（1）对于随机误码偶然发生、不成群出现的长途有线数

7、字传输系统，其误码特性可用长期平均误比特率表征。（2）对于一些易受外界环境影响的数字网络（如无线数字系统）可以采用误码的时间百分数来评定。误码特性评定和度量方法（续）例如：在G.821中，电话的误码性能指标采用在各时间内误比特率超过门限值的百分数表示，而此百分数应在比长得多的时间（暂定为1个月）内确定。对于数据业务而言，往往比较关心在传输成组的数据字符时间里有没有误码，通常是每1秒时间里有没有误码。可以用测量时间内无误码秒所占的时间百分数或有误码秒所占的时间百分数。（电话）（数据）1min的BER占可用分钟的百分数1s的BER占可用秒的百分数>0<8