Técnicas de medición en sistemas de transmisión digital PDH
EQUIPOS DE MEDIDA DE SISTEMAS DIGITALES PLESIOSÍNCRONOS (PDH)
Cuando se instala un sistema de transmisión digital, una de las maneras de comprobar la calidad del mismo, una vez se ha realizado la instalación y comprobación por parte de los técnicos de la empresa instaladora, consiste en la medida de la tasa de error binaria (BER) durante unas horas o incluso durante varios días, como solía realizar la mayor operadora de telefonía de España.
Para realizar esta medida de tasa de error, vamos a utilizar como equipo de referencia el ME520 de Anritsu, que aunque está superado por otros equipos más modernos, a nivel didáctico sirve perfectamente su conocimiento para aplicarlo a equipos más compactos y sencillos.
En primer lugar, el aspecto que presenta este equipo de medida es bastante grande, equivale a lo que serían dos ordenadores de sobremesa grandes, como se aprecia en la imagen:
Estos equipos de medida se situaban al lado del sistema de transmisión digital y se procedía a su configuración, según las especificaciones/características del equipo a probar. El módulo superior es el módulo de transmisión y el inferior, el módulo receptor, que incorpora además una impresora térmica para imprimir los resultados y guardarlos como prueba de los resultados obtenidos.
CONFIGURACIÓN PARA MEDIR SEÑALES DIGITALES PDH DE 2/8/34/140 Mbit/s
Así, si se trataba de un equipo de transmisión digital de 2 Mbit/s (conocido como E1 en telecomunicaciones), se configuraba el equipo de transmisión a 2 Mbit/s, con código de línea HDB3 y con una palabra pseudoaleatoria de 215 -1, como se muestra en la imagen:
Configuración a 2 Mbit/s PDH (CC BY-NC-SA)
Una vez configurada la velocidad de transmisión del equipo, configuraremos la velocidad de recepción en el receptor, que normalmente se situará en la estación remota de donde se encuentre el equipo terminal digital de 2 Mbit/s o, si se ha realizado un bucle entre transmisión y recepción en el extremo remoto, se podrían dejar un equipo sobre el otro como en la imagen inicial.
Si seleccionáramos la velocidad de 8 Mbit/s, con código de línea HDB3, la pantalla de configuración sería:
Otra opción, habitualmente una de las más frecuentes junto a 2 Mbit/s en el caso de radioenlaces de pequeña capacidad, es la configuración a 34 Mbit/s, como en la imagen:
La velocidad más alta en sistema PDH o de transmisión digital plesiosíncrona solía ser de 139.264 Kbit/s, y se muestra a continuación, como quedaría la configuración si esta se realizara a 139264 Kbit/s, en el transmisor y en el receptor:
El configurar a 139.264 Kbit/s o 140 Mbit/s como habitualmente se denomina entre los técnicos de telecomunicación, hace que el formato o código de línea, en lugar de ser HDB3 pase a ser CMI, más adecuado a estas tasas de transmisión. Los conectores de señal de salida se eligen los correspondientes a la señal CMI.
Cuando ya hemos configurado el transmisor y el receptor con los mismos valores de velocidad de transmisión, código de línea y código PRBS, utilizaremos los conectores de salida de señal correspondiente. Si la señal tiene código de línea HDB3 o AMI, usaremos unos conectores BNC y si utilizamos código de línea CMI, otros:
En el caso de querer realizar transmisiones a 2/8/34 Mbit/s utilizaríamos una de las 4 salidas AMI HDB3 situadas a la derecha y si quisiéramos transmitir 140 Mbit/s (139,264 Mbit/s en realidad), utilizaríamos los 4 conectores situados a la izquierda.
En el módulo receptor, deberíamos elegir los conectores BNC, de acuerdo a la señal recibida:
Se puede observar que hay un conector para señal CMI (transmisión PDH a 139,264 Kbit/s), otro para AMI y HDB3 (transmisión digital PDH a 2/8/34 Mbit/s). Los otros conectores, en el caso de los sistemas telefónicos normales no se utilizan.
Se puede observar un led encendido sobre CMI, AMI y HDB3 etiquetado como TERM y otro situado debado como MON. Cuando el equipo de medida se conecta directamente a la recepción del equipo digital, se debe de configurar como TERMINACIÓN, mientras que si se utiliza una clavija de corte y prueba (típica en las centrales telefónicas), para no cortar el servicio se mide en paso, se miden con la configuración MONITOR.
Si la velocidad que vamos a comprobar, corresponde a un equipo PDH de 139,264 Kbit/s o 140 Mbit/s como normalmente se conoce a esta velocidad, conectaríamos en los BNC de CMI del transmisor un cable hacia el equipo de transmisión digital y en el lado del receptor, la señal recibida del receptor digital a medir, como se aprecia en la imagen, donde los equipos se han sustituido por un bucle del emisor y del receptor.
MEDIDAS TÍPICAS EN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DIGITAL PDH
Una vez realizada la conexión del generador PDH hacia el transmisor digital y el receptor PDH en la salida del receptor digital, deberemos ver los parámetros a medir. Habitualmente se mide la tasa de error binaria o BER, pero a veces se tiene en cuenta los intervalos libres de errores.
Las medidas de tasa de error, nos van a informar del estado del medio de transmisión digital PDH sobre el que estamos realizando las comprobaciones. Es típico que, cualquier fallo en el conexionado, cableado, pérdidas de sincronismo, etc., se detecten con este equipo de medida. Basta tener el transmisor y el receptor conectados uno en un extremo del enlace digital y otro en el otro y contabilizar los errores.
Típicamente, en los equipos de fibra óptica no se admiten errores, mientras que en los radioenlaces de alta capacidad, que son con los que yo trabajé durante unos años, se admiten errores cuando se ha producido fadding selectivo, cortes de señal en los medios de transmisión ajenos al sistema, cortes por mucha atenuación por lluvia, etc.
Estos parámetros se pueden configurar desde el teclado y observar en el display. En este caso, estamos observando los errores producidos, tras pulsar el botón de generación de errores en el módulo transmisor:
En la imagen, se puede apreciar el número de errores que se han producido en el período de conteo, aunque también se puede medir la tasa de error binaria como se ve en esta otra imagen, simplemente seleccionando Error Rate:
Las tasas de error que normalmente tienen en cuenta las empresas de telecomunicaciones son básicamente dos. La primera, es cuando se produce una tasa de error de 10-6, que indica que nuestro equipo está teniendo errores en la señal digital transmitida/recibida; en el caso de fonía supondría un pequeño ruido en la transmisión, mientras que en datos supondría repetir la señal transmitida.
Una pantalla típica de errores podría ser la de la imagen, en la que después de generar un pequeño número de errores, se han dejado transcurrir muchos segundos, al aumentar el número de datos transmitidos sin añadir errores, la tasa de error baja:
El segundo valor que se tiene en cuenta, al menos en los sistemas PDH de hace unos años, es la tasa de 10-3, que supondría que el sistema es muy ruidoso, el audio es ininteligible y se cortaría de manera automática la transmisión, hasta que mejorara la calidad de la señal; si la señal en cuestión fuera una trama de datos, estos se perderían prácticamente en su totalidad.
A continuación figura un pequeño vídeo explicativo de como se realizan las medidas en los sistemas PDH, teniendo en cuenta que los cables no están en bucle como en el vídeo, sino conectados en los equipos de transmisión/recepción digital.
