Pour les ing\u00e9nieurs des syst\u00e8mes de communication num\u00e9rique, une compr\u00e9hension approfondie de la structure des trames du PCM30\/31 est fondamentale pour la conception, la maintenance et l'\u00e9valuation des performances des syst\u00e8mes. Ce syst\u00e8me de modulation par impulsions et codage (MIC) bas\u00e9 sur un d\u00e9bit de 2,048 Mbit\/s n'est pas seulement l'\u00e9pine dorsale des r\u00e9seaux traditionnels de multiplexage par r\u00e9partition dans le temps (MRT), mais ses principes de conception rigoureux pour les trames et les multiframes continuent de briller dans de nombreuses hi\u00e9rarchies num\u00e9riques synchrones et m\u00e9thodologies d'essai du taux d'erreur binaire. Cet article se penche sur le c\u0153ur de sa structure de trame du point de vue de la mise en \u0153uvre technique et de l'application technique, et d\u00e9taille son r\u00f4le critique dans les tests de performance des erreurs binaires.<\/p>\n\n\n
La norme PCM30\/31, largement utilis\u00e9e en Europe et en Chine, constitue la base de la liaison E1. Sa t\u00e2che principale consiste \u00e0 int\u00e9grer 30 canaux vocaux ind\u00e9pendants (timeslots 1 \u00e0 15, 17 \u00e0 31), ainsi qu'un timeslot d\u00e9di\u00e9 \u00e0 la signalisation et \u00e0 la synchronisation (timeslot 0 et timeslot 16 dans la multiframe), sur une seule liaison de transmission par le biais d'un multiplexage temporel pr\u00e9cis. Chaque canal vocal est \u00e9chantillonn\u00e9 \u00e0 une fr\u00e9quence de 8 kHz, chaque \u00e9chantillon \u00e9tant cod\u00e9 sur 8 bits apr\u00e8s compression A-law (norme europ\u00e9enne), ce qui donne un d\u00e9bit de 64 kbit\/s par canal. Les 30 canaux vocaux repr\u00e9sentent 1,920 Mbit\/s, avec 128 kbit\/s suppl\u00e9mentaires allou\u00e9s \u00e0 la synchronisation des trames, aux alarmes et \u00e0 la signalisation, ce qui donne un d\u00e9bit caract\u00e9ristique du syst\u00e8me de 2,048 Mbit\/s.<\/p>\n\n\n
Une connaissance approfondie de sa structure est une condition pr\u00e9alable \u00e0 tout test avanc\u00e9 et \u00e0 tout diagnostic d'erreur. La structure du PCM30\/31 est une architecture hi\u00e9rarchique et temporelle pr\u00e9cise.<\/p>\n\n\n
Une trame de base a une longueur de 256 bits (32 timeslots \u00d7 8 bits\/timeslot) et une dur\u00e9e de 125 microsecondes (correspondant \u00e0 la fr\u00e9quence de trame de 8 kHz).<\/p>\n\n\n\n
Timeslot 0 (TS0) : Le timeslot du signal d'alignement de trame. Dans les trames paires, il transmet un mod\u00e8le de synchronisation sp\u00e9cifique `0011011` pour que le r\u00e9cepteur le localise et le synchronise avec la structure de la trame. Dans les trames impaires, son deuxi\u00e8me bit est fix\u00e9 \u00e0 \u201c1\u201d pour le distinguer des trames paires, tandis que les bits restants peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour transmettre des indications d'alarme, etc.<\/p>\n\n\n\n
Cr\u00e9neaux horaires 1 \u00e0 15, 17 \u00e0 31 (TS1-TS15, TS17-TS31) : Ces 30 intervalles de temps acheminent les donn\u00e9es du trafic de l'utilisateur (g\u00e9n\u00e9ralement la voix).<\/p>\n\n\n\n
Timeslot 16 (TS16) : Au niveau de la trame de base, il pourrait initialement \u00eatre utilis\u00e9 comme canal de trafic. Toutefois, dans la structure multiframe plus complexe, il se voit attribuer une mission plus critique.<\/p>\n\n\n
Pour traiter la transmission de signaux pour les 30 canaux, le concept de multiframe a \u00e9t\u00e9 introduit. Une multiframe se compose de 16 trames de base cons\u00e9cutives (F0 \u00e0 F15) d'une dur\u00e9e de 2 millisecondes.<\/p>\n\n\n
Ce m\u00e9canisme de synchronisation hi\u00e9rarchique dans la bande, tout en augmentant la complexit\u00e9 du syst\u00e8me, garantit une fiabilit\u00e9 de synchronisation et une pr\u00e9cision de corr\u00e9lation de signalisation extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9es. Le r\u00e9cepteur doit d'abord parvenir \u00e0 une synchronisation de trame avant de pouvoir identifier correctement la trame multiple et ensuite analyser les donn\u00e9es de signalisation et de trafic correctes - un processus tr\u00e8s sensible \u00e0 la performance du taux d'erreur binaire du syst\u00e8me.<\/p>\n\n\n
Lors de l'installation, de l'acceptation et de l'entretien courant des syst\u00e8mes de communication, le taux d'erreur sur les bits est l'indicateur de performance le plus critique. La structure normalis\u00e9e du PCM30\/31 offre des conditions id\u00e9ales pour les tests.<\/p>\n\n\n
Le taux d'erreur sur les bits (TEB) est d\u00e9fini comme le rapport entre les bits re\u00e7us de mani\u00e8re erron\u00e9e et le nombre total de bits transmis. Il s'agit d'une mesure statistique, les exigences typiques pour les syst\u00e8mes PCM \u00e9tant souvent de 10-6<\/sup> ou mieux. Dans les essais en laboratoire et sur le terrain, les ing\u00e9nieurs utilisent g\u00e9n\u00e9ralement la formule classique suivante pour l'\u00e9valuation :<\/p>\n\n\n\n BER = Ne \/ N<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n o\u00f9 Ne<\/strong> est le nombre de bits erron\u00e9s compt\u00e9s pendant la p\u00e9riode d'observation, et N<\/strong> est le nombre total de bits transmis au cours de la m\u00eame p\u00e9riode. Toutefois, le simple comptage des erreurs sur les bits est insuffisant pour les syst\u00e8mes complexes structur\u00e9s en trames.<\/p>\n\n\n En nous appuyant sur la structure connue du cadre, nous pouvons concevoir des sc\u00e9narios de test qui simulent plus fid\u00e8lement les d\u00e9ficiences r\u00e9elles :<\/p>\n\n\n\n 1. Test d'erreur de synchronisation de trame : Un signal d'essai PCM30\/31 standard est envoy\u00e9 au syst\u00e8me test\u00e9 et le mod\u00e8le de synchronisation dans le timeslot 0 est contr\u00f4l\u00e9 au niveau du r\u00e9cepteur. La perte cons\u00e9cutive du sch\u00e9ma de synchronisation au-del\u00e0 d'un seuil est d\u00e9clar\u00e9e comme une perte de synchronisation de trame. La stabilit\u00e9 de la synchronisation de trame refl\u00e8te directement la robustesse du syst\u00e8me dans de mauvaises conditions de canal. La recherche montre une relation quantitative entre la conception des d\u00e9tecteurs de synchronisation de trame et le taux d'erreur binaire du canal, o\u00f9 les probabilit\u00e9s de fausse synchronisation et de synchronisation manqu\u00e9e sont essentielles pour \u00e9valuer la performance de la synchronisation[1].<\/p>\n\n\n\n 2. Contr\u00f4le des erreurs CRC-4 (contr\u00f4le de redondance cyclique) : Il s'agit d'une technique cruciale pour la surveillance des erreurs en service dans les PCM30\/31. Dans la structure multiframe, des positions de bits sp\u00e9cifiques sont utilis\u00e9es pour calculer une somme de contr\u00f4le CRC-4. L'\u00e9metteur calcule le CRC sur la base de bits sp\u00e9cifiques dans une multiframe et l'ins\u00e8re dans des positions r\u00e9serv\u00e9es dans la multiframe suivante ; le r\u00e9cepteur effectue le m\u00eame calcul et la m\u00eame comparaison. Cette m\u00e9thode permet de surveiller en permanence les performances du syst\u00e8me `BER` de l'ordre de 10-6<\/sup> sans interrompre le service, en se basant sur la puissante capacit\u00e9 de v\u00e9rification des erreurs de la division polynomiale[2].<\/p>\n\n\n\n 3. Test d'erreur du canal de signalisation : \u00c9tant donn\u00e9 que le timeslot 16 achemine des signaux critiques, les erreurs qui s'y produisent peuvent entra\u00eener des d\u00e9faillances graves, telles que l'\u00e9chec de l'\u00e9tablissement d'un appel. Lors des essais, des s\u00e9quences de test de signalisation sp\u00e9cifiques peuvent \u00eatre inject\u00e9es dans le timeslot de signalisation et v\u00e9rifi\u00e9es au niveau du r\u00e9cepteur afin d'\u00e9valuer le taux d'erreur binaire du canal de signalisation.<\/p>\n\n\n Pour mesurer avec pr\u00e9cision des taux d'erreurs binaires tr\u00e8s faibles, on utilise des s\u00e9quences binaires pseudo-randomiques (PRBS) \u00e0 longue p\u00e9riode (telles que les s\u00e9quences 215<\/sup>-1 ou 220<\/sup>-1 recommand\u00e9es par l'UIT-T O.151) sont utilis\u00e9es comme charges d'essai, inject\u00e9es dans les intervalles de temps du trafic. Ces s\u00e9quences se rapprochent des caract\u00e9ristiques du bruit blanc, simulant de mani\u00e8re ad\u00e9quate le caract\u00e8re al\u00e9atoire des donn\u00e9es r\u00e9elles et soumettant le syst\u00e8me \u00e0 des tests de stress pour mettre en \u00e9vidence les erreurs intermittentes caus\u00e9es par la gigue de synchronisation, la d\u00e9rive de phase, etc.<\/p>\n\n\n Une compr\u00e9hension approfondie de la structure de la trame PCM30\/31 va bien au-del\u00e0 de la ma\u00eetrise d'une norme d\u00e9pass\u00e9e. Elle repr\u00e9sente le paradigme de conception classique de la \u201csynchronisation structur\u00e9e\u201d et de la \u201csignalisation dans la bande\u201d dans les communications num\u00e9riques. Pour les ing\u00e9nieurs d'aujourd'hui, cette compr\u00e9hension aide \u00e0.. :<\/p>\n\n\n Bien que les r\u00e9seaux IP soient devenus monnaie courante, le PCM30\/31, la philosophie de conception de la structure de trame et les m\u00e9thodologies de test du taux d'erreur binaire qu'il incarne restent un \u00e9l\u00e9ment indispensable de la base de connaissances d'un ing\u00e9nieur en communication, continuant \u00e0 jouer un r\u00f4le cl\u00e9 dans les communications de r\u00e9seaux priv\u00e9s, la maintenance des \u00e9quipements existants et les tests d'interop\u00e9rabilit\u00e9 des nouveaux syst\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n TFN est un fabricant et fournisseur d'instruments de test de communication. Des testeurs d'erreurs de bits, des testeurs Ethernet et des analyseurs de transmission num\u00e9rique sont disponibles. Si vous souhaitez en savoir plus sur la solution de test d'erreur de bit, n'h\u00e9sitez pas \u00e0 contacter l'\u00e9quipe de support TFN :<\/p>\n\n\n\n Courriel : info@tfngj.com<\/u><\/a><\/p>\n\n\n\n WhatsApp : +86-18765219251<\/p>\n\n\n\n3.2 Test d'erreur sp\u00e9cialis\u00e9 bas\u00e9 sur la structure du cadre<\/h3>\n\n\n\n
3.3 Mod\u00e8les de test et tests de stress<\/h3>\n\n\n\n
\n4. R\u00e9sum\u00e9 technique et valeur technique<\/strong><\/strong>\n<\/h2>\n\n\n\n
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