概念
誤碼的產生是由於在
信號傳輸中,衰變改變了
信號的
電壓,致使信號在傳輸中遭到破壞,產生誤碼。噪音、交流電或閃電造成的脈衝、傳輸設備故障及其他因素都會導致誤碼(比如傳送的
信號是1,而接收到的是0;反之亦然)。各種不同規格的設備,均有嚴格的誤碼率定義,如通常視/音頻雙向
光端機的誤碼率應該在:(BER)≤10E-9。
由於種種原因,
數位訊號在傳輸過程中不可避免地會產生
差錯。例如在傳輸過程中受到外界的干擾,或在通信系統內部由於各個組成部分的質量不夠理想而使傳送的
信號發生畸變等。當受到的干擾或
信號畸變達到一定程度時,就會產生
差錯。
什麼是
差錯?在
數據通信中,如果傳送的
信號是“1”,而接收到的信號卻是“0”,這就是“誤碼”,也就是發生了一個差錯。在一定時間內收到的
數位訊號中發生差錯的
比特數與同一時間所收到的數位訊號的總比特數之比,就叫做“誤碼率”,也可以叫做“誤
比特率”。誤碼率(BER:bit error rate)是衡量數據在規定時間內數據傳輸精確性的指標。
誤碼率是最常用的
數據通信傳輸質量指標。它表示
數字系統傳輸質量的式是“在多少位數據中出現一位
差錯”。舉例來說,如果在一萬位數據中出現一位
差錯,即誤碼率為萬分之一,即10E-4。
統計學方法
有些測量技術以預測誤碼率數量的統計分析為基礎,這種使用普通統計分配法的統計分析可以達到一定的準確性。例如:
P(e)/Log2M<Pb(e)<P(e)
其中,Pb(e)表示發生誤碼的可能性,等同於誤碼率;
P(e)表示波形發生錯誤並被用戶發現的可能性;
M是間斷
信號的數量(例如3表示PAM-3,5表示PAM-5)。
實際測量法
儘管KRONE同時使用統計學和實際測量兩種方法,但KRONE更重視實際誤碼,因為這更接近於揭示誤碼的本質。任何現代區域網路硬體和網路分析軟體都能進行這種實際物理測量。實際測量技術使用循環冗餘檢查方式(CRC)來確定一段時間內發生的誤碼情況。
例如,在一個使用PAM-5編碼標準的系統運行100小時後,可能會出現兩個CRC錯誤。CRC採用
幀校驗序列,由傳送端開始,接收端查驗結果是否正確。如果不正確,即至少一個
比特發生了錯誤,則接收端就會拒絕整個數據包,而這個數據包可能包含高達8個1500位元組的
比特,即1.2萬比特的
乙太網幀。也就是說,一個
比特的誤碼可能引起1.2萬比特的數據重發。
零誤碼率
IEEE802.3規定最壞情況的誤碼率是10E-10。在這種條件下,出現的誤碼不會降低網路的性能,因為所有的網路軟硬體都按這個要求建立。因此,這個條件下出現的噪音將不足以改變接收端的
比特值,不會造成誤碼。
KRONE選擇的誤碼率標準比IEEE標準高出100倍,並把10E-12誤碼率稱為零誤碼率。
零誤碼率意味著每十萬億個
比特中產生的誤碼小於1個。
實驗室測試
KRONE認為實地
網路測試是使理論與實際相聯繫的最準確的方法。因此,KRONE在實驗室人造強噪音干擾環境中(模擬現實生活中最糟糕的情況)測量產品性能,又在用戶現場測試已安裝的布線系統,以此檢測網路在使用前與使用中的性能差異。KRONE在測試中使用目前最先進的測試技術和最精密的數字測量儀,如NetcomSystemSmartbitsSMB-2000、Vigilant-BigTangerine和FlukeDSP4000。它們被眾多國際測量實驗室,如TollyGroup、BiCSi、BellLaboratories等公認為最好的測量儀。
在實驗中,KRONE使用SmartbitsSMB-2000
信號發生器從兩個方向製造高達19千兆
比特連續不斷的數據傳輸。同時使用一台奔騰200MHz手提電腦監控現場受到附近外界噪音影響時數據的傳輸情況。實驗持續了4天,數據傳輸的誤碼率為零。
KRONE又使用先進的NetcomSmartFlowv.1.14網路分析軟體產生的許多不同的數據流來分析網路的等待時間。試驗結果顯示,KRONE的TrueNet布線系統沒有發生幀丟失的情況。
現場測試
在商業和工業場所的現場測試中,KRONE使用先進的24口網路檢測器評估用戶的布線系統是否健康和完整,並在這個實驗中衡量阻抗與距離及阻抗與頻率的關係。在測試中,KRONE發現,網路
信道的阻抗失配是引起網路傳輸速度減慢的主要原因。
TIA/EIA-568A標準規定,阻抗的變化範圍為標準參數的±15
歐姆;而KRONE公司的TrueNet布線系統將其限制在標準值的±3歐姆內。
在實驗中,測量儀俘獲網路中的噪音、干擾和串擾,並分析它們對性能的影響。從這些數據中可以看出,正確安裝的TrueNet布線系統
信道的阻抗在3
歐姆內。
大多數阻抗失配問題發生在機櫃裡的
跳線、分線點及通信插座的連線器中。圖中最初的幾米是臨時使用的連結,即測量儀和線纜之間的連線,其餘部分顯示線纜的運行情況。從圖中我們可以看出,所有的元件阻抗均在±3
歐姆內,阻抗失配完全可以忽略,不會引起數據誤碼以及由此導致的數據重發。
實驗室內部測試和現場測試均驗證KRONE零誤碼率的數據傳輸是完全可行的。更重要的是,KRONE的用戶可以確認他們安裝的布線系統確實達到了零誤碼率傳輸,並且KRONE公司為安裝TrueNet布線系統的用戶提供5年“零誤碼率”數據流量保證。
對不同的系統有不同的誤碼要求例如,對碼速為64
千比特/秒的系統,國際電報電話諮詢委員會把誤碼率10E-3的稱為嚴重誤碼。而對於碼速在2
比特/秒以上的系統,則有更高的其性能要求。例如,我國長途光纜通信系統的進網要求之一是,誤碼性能要優10E-9。