Поиск повреждений в магистральных кабелях связи
DESCRIPTION
Поиск повреждений в магистральных кабелях связи. Неисправности. Простые неисправности. Простые неисправности – простые методы поиска. Обрыв Измерение емкости Рефлектометр Трассоискатель Короткое замыкание Мостовой метод Рефлектометр Трассоискатель. Сложные неисправности. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Поиск повреждений в магистральных кабелях
связи
![Page 2: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Неисправности
![Page 3: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Простые неисправности
CxLx c
RxLx r
Простые неисправности – простые методы поиска
Обрыв
Измерение емкости
Рефлектометр
Трассоискатель
Короткое замыкание
Мостовой метод
Рефлектометр
Трассоискатель
![Page 4: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Сложные неисправности
2log 1SV WN
Какие параметры канала связи влияют на его качество ?
Теорема ШеннонаСкорость V [бит/с] не может превышать значения:
ЗдесьW - ширина используемой полосы частот [Гц], S – уровень сигнала учитывающий затухание в линии[мВт],N - уровень шума [мВт].
![Page 5: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Сложные неисправности
Теорема Шеннона дает предел возможной скорости передачи
Различных технологии передачи информации
Обеспечивают различную скорость
Требуют различной полосы частот
По разному реагируют на шум
Основная причина сложных неисправностей:Слишком малое отношение сигнал/шум в рабочей полосе частот
![Page 6: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Избыточность исправление ошибок
Различные технологии требуют различного отношения сигнал/шум.
Для приближения скорости передачи информации к пределу Шеннонаиспользуются:
избыточные коды
исправление ошибок
Перемешивание (interleaving)
![Page 7: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Избыточность исправление ошибокНа что это похоже?
Типичная система передачи с избыточностью и мягким 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
![Page 8: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Избыточность исправление ошибок
В чем разница?
1. Обмен текстовой информацией на родном языке2. Передача числовой информации.
Почему качество «связи» разное при одном и том же канале?
1. 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.
2. Обмен с малой избыточностью. Цифры могут быть какие угодно. В шумах разобрать очень трудно.
![Page 9: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/9.jpg)
9
От аналоговой к цифровой
К-60Паналоговая
ИКМ HDSL SHDSL
Длина регенерационного участка
(кабель 1,2 мм) [км].
20 7 7,5 20
Диапазон частот [кГц] 252 1024 512 400
Кодирование ЧРК AMI или HDB3
2B1Qили CAP
TC-PAM16
Скорость [кб/сек] - 2048 2048 192-2320Избыточность в линейном
коде- нет нет есть
![Page 10: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/10.jpg)
10
SHDSL
Технология SHDSL
![Page 11: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/11.jpg)
11
SHDSL
Передатчик – выдает кодированный в TC-PAM сигнал с управляемым уровнем (обычно 13,5 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
![Page 12: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/12.jpg)
12
TC-PAM
Линейное кодирование TC-PAM =
решеточное избыточное кодирование (Trellis Coded) +
амплитудно-импульсная модуляция (PAM)
![Page 13: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/13.jpg)
13
TC-PAM
Принцип кодирования
Избыточность:Из каждых трех бит делается четыре
![Page 14: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/14.jpg)
14
TC-PAMСвертка - крутой замес:
Выходное слово определенным зависит от текущего бита и 20-ти предыдущих!!
a0 – a20, b0-b20 волшебные 0 и1 для лучшего перемешивания
![Page 15: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/15.jpg)
15
TC-PAMФормирование импульсов
![Page 16: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/16.jpg)
16
TC-PAMЗачем избыточность и
перемешивание?Избыточность приводит к
тому что не все переходы имеют право на жизнь.
Перемешивание направлено на максимальное разделение правильных переходов
Кружочки – состояния или уровни напряженияКрасная линия – зарегистрированная приемником последовательность уровнейОдин из переходов содержит ошибку. Такой переход невозможен.Возможны два других (показаны синим) вариантаКакой бы из вариантов выбрали Вы?Декодер Витерби поступит также и исправит ошибку по критерию максимального правдоподобия
![Page 17: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/17.jpg)
17
TC-PAM
Итак
Приемник анализирует не конкретное напряжение на линию, а последовательность из 23 тактовых интервалов.
Строит таблицу переходов.
Восстанавливает данные принимая мягкое решение на основе критерия максимального правдоподобия.
![Page 18: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/18.jpg)
18
TC-PAM
Что в итоге дает использование TC-PAM?
•Возможность работы с предельными значениями отношения сигнал/шум (типично 18 дБ).
•Работа на длинных линиях.
![Page 19: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Линии связи и отношениесигнал/шум
![Page 20: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Что происходит с сигналом при передаче по линии связи?
![Page 21: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Витая пара
rlcg
Удельные (в расчете на 1 метр)
Сопротивление
Индуктивность
Емкость
проводимость изоляции
Стандартная модель линии
V Il r Ix tI Vc g Vx t
Телеграфное уравнение для напряжения V(x, t)и тока I(x, t)
![Page 22: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Витая пара
( exp( ) exp( )) exp( )V V x V x j t
( exp( ) exp( )) exp( )I I x I x j t Для тока
Для напряжения
Решение уравнения обычно ищется в виде двух волн – прямой (+) и возвратной (-)
отражение
Процессы в однородном кабеле полностью описываются постоянной распространения и коэффициентами отражения
![Page 23: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Витая параПостоянная распространения зависит от первичных параметров кабеля:
( ) ( )r j l g j c j
Коэффициент затухания в Неп/м, (1 Неп= 8,69 дБ)
Коэффициент фазы в рад/м
2 2 2 2 2 2 21 ( )( )2rg lc r l g c
2 2 2 2 2 2 21 ( )( )2
rg lc r l g c
![Page 24: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Витая параЗатухание.
![Page 25: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Витая параОтражение
На краях линии и на неоднородностях возникают отражения волны.
Коэффициент отражения связан с импедансом нагрузки и «волновым сопротивлением» кабеля:
0
0
нагр
нагр
Z ZZ Z
Волновое сопротивление:
0r j lZg j c
![Page 26: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Витая пара
2 2 24 2 2 20( )
( )r lZ g c
Волновое сопротивление:
0r j lZg j c
01_2
l cУгол Z arctg arctgr g
![Page 27: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Витая пара
Волновое сопротивление
![Page 28: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Витая параОтражение
0
0
нагр
нагр
Z ZZ Z
отражение
Отражение отсутствует только при согласованной нагрузке0наг рZ Z
Обычно выбирают в качестве нагрузки просто резистор. Для разного диапазона он разный.ТЧ 600 ОмSHDSL 135 ОмИКМ60 120 ОмЕще выше 100 Ом
Более правильное согласование
![Page 29: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Витая параОтражения возникают не только от концов кабеля, но и от
различного 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.
![Page 30: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Витая параОтражения и стоячие волны
Длина волны
![Page 31: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Витая параВолновая скорость распространения и дисперсия.
Сигналы с разной частотой распространяются с разной скоростью!!!Результат – межсимвольная интерференция.
![Page 32: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Витая пара
Вот такая витая пара.Основные свойства влияющие на качество связи.
Затухание сигнала, зависящее 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.
![Page 33: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Передача сигнала
Потеряна отражение
Потеряна отражение
Затухание
Дополнительное ослабление сигнала за счет излученияОбобщенный параметр – рабочее затухание IL (Insertion Loss)
_
_
10 log RX SIGNAL
TX SIGNAL
PIL
P
_TX SIGNALP_RX SIGNALPМощность
передаваемого сигналаМощность принятого сигнала
![Page 34: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Шум
Шум от других пар в том же кабеле.
Шум, возникающий от своего родного сигнала за счет отражений от неоднородностей линии.
Шум в кабеле от внешних источников.
Собственный тепловой шум в шлейфе (обычно пренебрежимо мал).
![Page 35: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Отношение сигнал/шум
![Page 36: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Измерения
Что делать если связь отсутствует или она неустойчива, а простых
неисправностей нет?
Главная причина – низкое отношение сигнал/шум SNR
![Page 37: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/37.jpg)
37
Измерения
Как оценить отношение сигнал/шум?
Воспользоваться специализированным комплектом оборудования
![Page 38: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Рекламная пауза
Все рассмотренные измерения можно провести прибором ДЕЛЬТА-ПРО DSL в комплекте с Генератором ДЕЛЬТА
ДЕЛЬТА-ПРО DSL Генератор ДЕЛЬТА
![Page 39: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/39.jpg)
39
Измерения
Как найти причину низкого отношения сигнал/шум?
Слишком высокое затухание линии (низкий уровень сигнала)
Слишком высокий уровень шумов
![Page 40: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/40.jpg)
40
ИзмеренияПовышенное затухание в линии
Причина Метод поиска места ПриборПлохой контакт в муфте
Мост, рефлектометр ИРК-ПРО Гамма, ИРК-ПРО Альфа, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
Утечка Мост, рефлектометр Все модели ИРК, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
Неоднородность кабеля, отводы
Рефлектометр,измерения емкости
ИРК-ПРО Гамма, ИРК-ПРО Альфа, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
Разбитость пар Рефлектометр,измерения емкости
ИРК-ПРО Гамма, ИРК-ПРО Альфа, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
Несогласованность Измерение затухания асимметрии, возвратных потерь
ДЕЛЬТА-ПРО DSL
![Page 41: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/41.jpg)
41
ИзмеренияПовышенный уровень шумов
Причина Метод поиска места
Прибор
Плохой контакт в муфте
Мост, рефлектометр
ИРК-ПРО Гамма, ИРК-ПРО Альфа, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
Утечка Мост, рефлектометр
Все модели ИРК, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
Разбитость пар Рефлектометр,измерения емкости
ИРК-ПРО Гамма, ИРК-ПРО Альфа, ДЕЛЬТА-ПРО DSL
![Page 42: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Рекламная пауза
Принципиально новый прибор ИРК-ПРО ГАММА с возможностью наращивания измерительных функций.
Ударопрочный 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
![Page 43: Поиск повреждений в магистральных кабелях связи](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051004/5681382a550346895d9fd723/html5/thumbnails/43.jpg)
43
Рекламная пауза
Главное меню прибора
ИРК-ПРО ГАММА