DE2735203B1 - Verfahren und Anordnung zur Bitfehlerquotenmessung in einem Zeitmultiplexsystem - Google Patents

Description

bleibt die Anzahl der für einen Meßwert herangezogenen Fehlerereignisse über einen beliebig großen Bereich innerhalb festgelegter Grenzen, so daß dadurch die Streuung des Meßergebnisses wesentlich eingeengt wird und eine sehr zuverlässige Aussage über die Güte des untersuchten Zeitmultiplexsystems möglich ist.

Zur leichteren Berechnung der Bitfehlerquote nach einer Meßbereichsumschaltung ist eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig, bei der die Verkürzung bzw. Verlängerung des Zeitintervalls schrittweise um eine Zehnerpotenz erfolgt.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung der Bitfehlerquotenmessung ist dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig ein erster taktgesteuerter Quasi-Zuf alls-Generator zur Erzeugung eines Sendesignals vorgesehen ist, daß empfangsseitig ein zweiter, dem ersten entsprechender taktgesteuerter Quasi-Zufalls-Generator vorgesehen ist, der nach dem Empfang einer charakteristischen Bitfolge im Eingangsteil durch eine an dieses angeschlossene Synchronisierschaltung gestartet wird, daß eine Vergleichsschaltung vorgesehen ist, die mit dem Eingang des Eingangsteiles und mit dem Ausgang des zweiten Zufallsfolgen-Generators verbunden ist und einen Fehlervergleich durchführt, daß ein Fehlerzähler * orgesehen ist, der mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung verbunden ist und die auftretenden Vergleichsdifferenzen zählt, daß eine Zeitbasisanordnung vorgesehen ist, die eingangsseitig mit dem Taktgenerator des Eingangsteils und außerdem über eine Anordnung zur Meßbereichsumschaltung mit dem Ausgang des Fehlerzählers verbunden ist und die Steuersignale so an den Fehlerzähler, an einen mit diesem und mit der Zeitbasisschaltung verbundenen Fehlerspeicher und an einen an den Fehlerspeicher angeschlossenen Wandler abgibt, daß ein Anschluß für eine erste Synchronisationsanzeige vorgesehen ist, der mit dem Ausgang des Fehlerzählers und mit dem Eingang der Synchronisierschaltung verbunden ist und daß ein zweiter Anschluß für eine weitere Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, der mit dem Ausgang des Wandlers verbunden ist. Bei dieser Anordnung ist wegen der automatischen Nachführung der Meßzeit nur ein Fehlerzähler mit einem relativ kleinen Zählbereich notwendig, so daß sich insgesamt kein wesentlich höherer Aufwand als beim Stande der Technik ergibt.

Zweckmäßigerweise wird die erfindungsgemäße Anordnung zur Bitfehlerquotenmessung so aufgebaut, daß die Anordnung zur Meßbereichsumschaltung eine Teilerkette und eine Logikschaltung enthält und daß jeweils einer der Stufenausgänge der Teilerkette durch die Logikschaltung gesteuert mit dem Ausgang der Anordnung zur Meßbereichsumschaltung verbunden ist.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

In der Figur ist das Blockschaltbild des Empfangsteils des erfindungsgemäßen Bitfehlerquotenmeßplatzes dargestellt. Der Empfangsteil besitzt die beiden Eingänge D und T, die mit dem Daten- bzw. Taktausgang des zu prüfenden Zeitmultiplexsystems verbunden sind. An den Eingang des Zeitmultiplexsystems ist der in der Figur nicht dargestellte Sendeteil des Bitfehlerquotenmeßplatzes angeschlossen, der einen integrierten Quarzgenerator mit einer Ausgangsfrequenz von 18432 kHz enthält, wobei die Ausgangsfrequenz so gewählt ist, daß es sich um das kleinste gemeinsame Vielfache der Bitraten, die zu prüfen sind, handelt. An den Quarzgenerator ist ein hinsichtlich des Teilerverhältnisses umschaltbarer Frequenzteiler angeschlossen, der den Sendetaktpuls für die jeweils gewünschte Bitrate erzeugt. Weiterhin ist im Sendeteil ein lSstufiges rückgekoppeltes Schieberegister enthalten, das eine binäre Pseudozufallsfolge, das Testsignal, erzeugt. Die Ausgänge des Taktgenerators und des Pseudozufallsgenerators sind über eine Schnittstellenanpaßschaltung an den Daten- bzw. Taktausgang des Sendeteils angekoppelt, an die während der Prüfung die Eingänge des zu prüfenden Zeitmultiplexsystems angeschlossen sind.
Der Empfangsteil enthält einen Eingangsteil Et, in dem sich Anpaßschaltungen für die über den Eingang D zugeführten Datensignale und die über den Eingang Γ zugeführten Taktsignale sowie ein Taktgenerator Tr befinden. Mit dem Datenausgang des Empfangsteils Et sind die Eingänge einer Synchronisierschaltung SYNC und eines Vergleichers VGL verbunden. Die Synchronisierschaltung überprüft die empfangenen Datensignale und gibt nach Erkennen der übertragenen Pseudozufallsfolge an einem Anfang dieser Pseudozufallsfolge ein Startsignal an einen angeschlossenen Quasizufallsfolgengenerator QZG ab, der eine gleiche Quasizufallsfolge erzeugt und diese an einen zweiten Eingang des Vergleichers VGL abgibt, der durch Vergleich zwischen der erzeugten und der empfangenen Quasizufallsfolge die Bitfehler ermittelt und den Bitfehlern entsprechende Ausgangssignale an einen Anschluß ZE für einen externen Fehlerzähler und an einen Eingang des im Empfangsteil angeordneten Fehlerzählers FZ abgibt. Ein weiterer Eingang des Fehlerzählers FZ ist mit dem Taktausgang des Eingangsteils Et verbunden. Stellt der interne Fehlerzähler FZ eine Fehlerquote von > 25 % fest, dann gilt dies als NichtSynchronismus zwischen

- den empfangenen und den örtlich erzeugten Quasi-Zufalls-Signalen, worauf der Fehlerzähler FZ an einem ersten Ausgang ein Steuersignal abgibt, das einem Eingang der Synchronisierschaltung SYNC und einem externen Synchronisieranschluß AS zugeführt wird. An den externen Ausgang AS kann eine Leuchtdiodenanzeige angeschlossen sein, die den Zustand des fehlenden Synchronismus anzeigt. Zur Neusynchronisation wird eine Rückkopplungsschleife des im Quasizufallsgenerator enthaltenen 15stufigen Schieberegisters aufgetrennt, und nachdem 15 Bit der

so Empfangsraten durchgelaufen sind, wieder geschlossen. Nach erneuter Überprüfung wird entweder Synchronismus festgestellt oder der Synchronisiervorgang wiederholt.

Der Eingangsteil enthält weiterhin taktgesteuerte Anordnungen zur Meßbereichsumschaltung Ml und zur Erzeugung der Meß-Zeitbasis ZB sowie einen mit dem Ausgang der Zeitbasis ZB verbundenen Fehlerspeicher FS und einen mit einem weiteren Ausgang der Zeitbasis ZB verbundenen Wandler W sowie externe Anschlüsse FSA für den Ausgang des Fehlerspeichers und AF für den Ausgang des Wandlers W. Für die Feststellung der Fehlerquote ist ein weiterer Eingang des Fehlerzählers FZ mit einem Ausgang der Zeitbasis ZB und weitere Ausgänge des Fehlerzählers FZ mit Eingängen der Meßbereichsumschaltung MU und des Fehlerspeichers FS verbunden, der über einen weiteren Ausgang an den Wandler W angeschlossen ist.

Der Meßbereich des Bitfehlerquotenmeßplatzes umfaßt in fünf Dekaden den Bereich von 1 -10~⁶ bis 1 · MT¹. Eine Fehlerquote von 1 · 10~⁶ bedeutet dabei, daß bei 10⁶ Bit im Mittel nur ein Fehler auftritt. Da aber die auf dem Übertragungsweg auftretenden Bitfehler statistischen Schwankungen unterworfen sind, streuen die Bitfehlerzahlen in zeitlich aufeinanderfolgenden Meßintervallen um einen Mittelwert. Diese Streuungist um so kleiner, je größer die Anzahl der betrachteten Bits und je großer die Anzahl der in einem Meßintervall festgestellten Fehler ist. Zur Sicherung des Meßwertes muß aus diesem Grunde eine entsprechend Tange Meßzeit vorgesehen werden. Im vorliegenden Falle wurde die Meßzeit so gewählt, daß mindestens sechs Fehlerereignisse zur Bildung eines Meßwertes herangezogen werden. Bei der niedrigsten noch meßbaren Fehlerquote von 1 -10~⁶ muß demnach eine Anzahl von 6 - M)⁶ Bit geprüft werden; dies ergibt bei einer Bitrate von 2048 kbit/s eine Meßzeit von etwa 3 see und bei 16 kbit/s eine Meßzeit von etwa 6 min. Damit nicht grundsätzlich mit dieser noch sehr langen Meßzeit von 6 Minuten gearbeitet werden muß, wird die festgestellte Fehlerquote zur Steuerung der Meßzeit herangezogen.

Der Fehlerzähler FZ ist zu diesem Zweck mit der Anordnung MU zur automatischen Meßbereichsumschaltung verbunden und gibt an diese das innerhalb des Zählbereichs von 2 Dekaden liegende Zählergebnis ab. Das Zählergebnis kann innerhalb von vier möglichen Zuständen liegen. Im ersten Fall ist die Fehleranzahl im Meßintervall gleich Null. In diesem Fall wird durch die Anordnung MU zur Meßbereichsumschaltung ein entsprechender Impuls an die Zeitbasis ZB abgegeben und von dieser das Meßzeitintervall um den Faktor 10 vergrößert. Im zweiten Fall enthält der Fehlerzähler ein Zählergebnis von 1 bis 9 und im dritten Fall eines von 10 bis 99. Da diese beiden letzteren Fälle innerhalb des Zählbereichs liegen, bleibt die Meßzeit unverändert, von der Anordnung MI/zur Meßbereichsumschaltung wird also kern Impuls weitergegeben.

Im vierten Fall ist die vom Fehlerzähler FZ festgestellte Fehleranzahl größer als 99, in diesem FaH wird die Meßzeit um den Faktor 10 verkleinert. Auf diese Weise erfolgt eine Variation der Meßzeit, durch die

to die Zahl der zur Messung herangezogenen Bit zwischen 6 · ΙΟ³ und 6 - 1(P entsprechend der gewählten Bitrate und der auftretenden Fehlerquote schwankt.

Die Anordnung MU zur Meßbereichsumschaltung

ist zusätzlich so eingerichtet, daß nach erfolgter Synchronisation die erste Messung grundsätzlich mit der kürzesten Meßzeit durchgeführt wird. Andererseil» wird bei einem Überlauf des Fehlerzählers das laufende Meßintervall sofort beendet, eine um den Fak- tor 10 längere Meßzeit gewählt und der Fehlerzähler erneut gestartet. Das jeweils festgestellte Zählergebnis wird im Fehlerspeicher FS während der nächsten Meßzeit gespeichert und steht während dieser Zeit an dem Anschluß FSA tot Verfugung.

Zur Anzeige des Meßergebnisses ist eine mit atm Ar schluß AF verbundene Leuchtdiodenzeile vorgesehen, für die im Wandler W das im Fehlen

FS vorliegende Meßergebnis in eine dem Logarithmus des Meßergebnisses proportionale Gleichspannung

jo umgeformt wird. Zu diesem Zweck enthält der Wandler W einen Umformer, der einen dauermoduüerten Puls mit einem Tastverhältnis entsprechend dem Logarithmus des Meßwertes erzeugt. Zusätzlich könnea aber auch Anzeigeeinrichtungen für den BCD-Code angeschlossen werden, durch die eine Anzeige in digitaler Form erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bitfehlerquotenmessung in einem Zeitmultiplex-System mittels Vergleich eines übertragenen ersten Testsignals, insbesondere eines Quasi-Zufalls-Signals, mit einem örtlich erzeugten zweiten Testsignal und Zählung der den Bitfehlern entsprechenden auftretenden Vergleichsdifferenzen innerhalb eines, einer bestimmten Anzahl übertragener Bit entsprechenden Zeitintervalls, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des folgenden Zeitintervalls in Abhängigkeit von der Anzahl der im vorhergehenden Zeitintervall festgestellten Bitfehler eingestellt wird, und zwar so, daß das folgende Zeitintervall bei Überschreiten einer festgelegten Anzahl von Bitfehlern um einen bestimmten Wert verkürzt und bei Unterschreiten um einen bestimmten Wert verlängert wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkürzung bzw. Verlängerung des Zeitintervalls schrittweise um eine Zehnerpotenz erfolgt.

3. Anordnung zur Durchführung der Verfahren nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig ein erster taktgesteuerter Quasi-Zufalls-Generator zur Erzeugung eines Sendesignals vorgesehen ist, daß empfangsseitig ein zweiter, dem ersten entsprechender taktgesteuerter Quasi-Zufalls-Generator (QZG) vorgesehen ist, der nach dem Empfang einer charakteristischen Bitfolge im Eingangsteil (Et) durch eine an dieses angeschlossene Synchronisierschaltung (SYNC) gestartet wird, daß eine Vergleichsschaltung ( VGL) vorgesehen ist, die mit dem Eingang des Eingangsteils (Ei) und mit dem Ausgang des zweiten Zufallsfolgen-Generators (QZG) verbunden ist und einen Fehlervergleich durchführt, daß ein Fehlerzähler (FZ) vorgesehen ist, der mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung (VGL) verbunden ist und die auftretenden Vergleichsdifferenzen zählt, daß eine Zeitbasisanordnung (Zu) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit dem Takteingang des Eingangsteils ( Et) und außerdem über eine Anordnung (MU) zur Meßbereichsumschaltung mit dem Ausgang des Fehlerzählers (FZ) verbunden ist und die Steuersignale so an den Fehlerzähler (FZ), an einen mit diesem und mit der Zeitbasisschaltung (ZB) verbundenen Fehlerspeicher (FS) und an einen an den Fehlerspeicher (FS) angeschlossenen Wandler (HO abgibt, daß ein Anschluß (AS) für eine erste Synchronisationsanzeige vorgesehen ist, der mit dem Ausgang des Fehlerzählers (FZ) und mit dem Eingang der Synchronisierschaltung (SYNC) verbunden ist und daß ein zweiter Anschluß für eine weitere Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, der mit dem Ausgang des Wandlers verbunden ist.

4. Anordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (MU) zur Meßbereichsumschaltung eine Teilerkette und eine Logikschaltung enthält und daß jeweils einer der Stufenausgänge der Teilerkette durch die Logikschaltung gesteuert mit dem Ausgang der Anordnung (MU) der Meßbereichsumschaltung verbunden ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bitfehlerquotenmessung in einem -Zeitmultiplex-System mittels Vergleich eines übertragenen ersten Testsignals, insbesondere eines Quasi-Zufalls-Signals, mit einem örtlich erzeugten zweiten Testsignal und Zählung der den Bitfehlern entsprechenden auftretenden Vergleichsdifferenzen innerhalb eines, einer bestimmten Anzahl übertragener Bit entsprechenden Zeitintervalls sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses

Verfahrens.

Das wesentliche Maß für die Güte von digitalen Nachrichtenverbindungen ist die Bitfehlerquote. Die auch als Bitfehlerrate bezeichnete Bitfehlerquote ist das Verhältnis der Anzahl verfälschter Bits zur Anzahl

is der gesendeten Bits. Bei einer Übertragung von Fernsprechsignalen mittels PCM wirkt beispielsweise eine Bitfehlerquote von 10~⁴ schon leicht störend, so daß die Fernmeldeverwaltungen in der Regel vorschreiben, daß die Bitfehlerquote einer Gesamtverbindung

einen Wert von 10~⁵ nicht überschreiten soll. Bei der Übertragung mittels anderer Zeitmultiplexverfahren kann die zulässige Bitfehlerquote unter Umständen wesentlich höher liegen, so ist eine Fernsprechübertragung mittels adaptiver Deltamodulation bei einer

Bitfehlerquote von 10~² noch möglich.

Die Bitfehlerquotenmessung in einem Zeitmultiplexsystem erfolgt in der Regel so, daß ein Testsignal, insbesondere ein Quasi-Zufalls-Signal, das in bekannter Weise mittels eines rückgekoppelten Schie- berregisters gewonnen werden kann, an den Eingang eines Zeitmultiplexübertragungssystems abgegeben wird. Nach Übertragung über das Zeitmultiplexsystem wird das Testsignal dem Empfangsteil des Bitfehlerquotenmeßgerätes zugeführt und in diesem Bit für Bit mit einem lokal erzeugten zweiten Testsignal, dem Sollsignal, verglichen. Die auftretenden Vergleichsdifferenzen sind, sofern Sende- und Empfangsseite des Bitfehlerquotenmeßgeräts sich in Synchronistation befinden, gleich der Anzahl der aufgetretenen Bitfehler. Die gesamte Anzahl der übertragenen Bits liegt dabei durch die Dauer des Meß-Zeitintervalls fest, so daß die Bitfehlerquote leicht ermittelt werden kann.

Insbesondere bei Zeitmultiplexsystemen mit nied-

riger Bitrate und bei solchen mit sehr niedriger Bitfehlerquote ist zur Erhaltung eines gesicherten Meßergebnisses eine relativ lange Meßzeit notwendig. Beim Übergang zu einer höheren Bitrate oder beim plötzlichen Auftreten einer hohen Bitfehlerquote ist dann eine entsprechende Umschaltung des Meßbereichs notwendig, die ein derartiges Bitfehlerquotenmeßgerät bedienungsintensiv macht und außerdem zu Meßfehlern führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, Ver-

fahren zur Bitfehlerquotenmessung zu ermitteln, die weitgehend von einer Bedienungsperson unabhängig funktionieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dauer des folgenden Zeitintervalls in Abhän gigkeit von der Anzahl der im vorhergehenden Zeitin tervall festgestellten Bitfehler eingestellt wird, und zwar so, daß das folgende Zeitintervall bei Überschreiten einer festgelegten Anzahl von Bitfehlern um einen bestimmten Wert verkürzt und bei Unterschrei ten um einen bestimmten Wert verlängert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt eine sehr vorteilhafte Meßzeitverkürzung bei größeren Bitfehlerquoten und bei höheren Bitfehlerraten, außerdem