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Prueba de tasa de error de bit: prueba BER

Prueba de tasa de error de bit: prueba BER

Como la tasa de errores de bits es un parámetro realmente clave en cualquier enlace de comunicaciones de datos, ya sea por cable o inalámbrica, es importante poder determinar de manera fácil y precisa la tasa de errores de bits de cualquier sistema.

La tasa de error de bits está asociada con muchos sistemas inalámbricos y de radio, pero también se usa igualmente dentro de la industria de las telecomunicaciones, donde se usa para determinar el rendimiento de enlaces de datos, incluidos los sistemas de fibra óptica, así como también otros enlaces cableados.

Dada su importancia, las pruebas son clave. Los probadores de tasa de error de bits se utilizan para permitir que se realice esta prueba.

Descripción general de las pruebas de tasa de error de bits

A diferencia de muchas otras formas de prueba, la tasa de error de bits, BER mide el rendimiento completo de un sistema que incluye el transmisor, el receptor y el medio entre los dos.

De esta manera, la tasa de error de bit, BER permite probar el rendimiento real de un sistema en funcionamiento, en lugar de probar los componentes y esperar que funcionen satisfactoriamente cuando estén instalados.

Para que la tasa de errores de bits se pueda medir fácil y rápidamente, hay una variedad de probadores de tasas de errores de bits disponibles de una variedad de fabricantes. Cada probador tiene sus propias ventajas y desventajas.

Prueba de tasa de error de bit

El concepto básico detrás de las pruebas de tasa de errores de bits es bastante sencillo. Se envía un flujo de datos a través del canal de comunicaciones, ya sea un enlace de radio, un enlace de fibra óptica o lo que sea, y el flujo de datos resultante se compara con el original. Cualquier cambio se anota como errores de datos y se registra. Con esta información se puede determinar una tasa de errores de bits.

BER=ErroresNúmero total de bits

El concepto básico de una prueba de tasa de errores de bits es sencillo, pero la implementación real requiere un poco más de reflexión y no es tan simple. Hay una serie de cuestiones que deben abordarse.

Dado que los errores de datos se producen de forma aleatoria, puede pasar algún tiempo antes de que se pueda obtener una lectura precisa utilizando datos normales. Para acortar el tiempo requerido para las mediciones, se puede utilizar una secuencia de datos pseudoaleatoria.

Para ampliar la razón para utilizar una secuencia pseudoaleatoria, tome el ejemplo de un enlace de datos típico. Para realizar una medición sencilla del número de errores que se producen es posible utilizar un detector de errores que compara los datos transmitidos y recibidos y luego cuenta el número de errores. Si se detecta un error al enviar 1012 bits, entonces una primera aproximación puede ser que la tasa de error es 1 en 1012, pero este no es el caso en vista de la naturaleza aleatoria de cualquier error que pueda ocurrir. En teoría, debería enviarse un número infinito de bits para probar la tasa de error real, pero obviamente esto no es factible.

A medida que disminuyen las tasas de error, se necesita más tiempo para realizar las mediciones si se desea lograr algún grado de precisión. Para Gigabit Ethernet que especifica una tasa de error de menos de 1 en 10 ^ 12, el tiempo necesario para transmitir los 10 ^ 12 bits de datos es 13,33 minutos. Para obtener un nivel razonable de confianza en la tasa de errores de bits, sería conveniente enviar alrededor de 100 veces esta cantidad de datos. Esto tomaría 1333 minutos o aproximadamente 22,2 horas.

Claramente, no es conveniente que las mediciones tomen tanto tiempo. En consecuencia, para ayudar a realizar mediciones más rápidamente, se aplican técnicas matemáticas y los datos que se transmiten en la prueba se hacen lo más aleatorios posible; se usa un código pseudoaleatorio que se genera dentro del probador de tasa de error de bits. Esto ayuda a reducir el tiempo necesario y al mismo tiempo permite realizar mediciones razonablemente precisas.

Simulación de sistema para pruebas BER

Además de utilizar una fuente de datos pseudoaleatoria, a menudo es necesario simular la ruta de transmisión. De esta manera, la prueba de BER se puede realizar en el laboratorio con el transmisor y el receptor cerca uno del otro. Para simular la ruta de transmisión, es necesario configurar un "medio" que sea representativo de la ruta de transmisión de datos real que se utilizará. En términos de transmisión de radio, esto incluye ruido y desvanecimiento por propagación.

  • Ruido: El ruido en la ruta de radio proviene de varias fuentes. Puede generarse externamente al sistema electrónico en sí y viene como ruido recibido, o puede generarse internamente, principalmente como ruido en el extremo frontal del receptor. El ruido del receptor estará presente independientemente de si el sistema se encuentra en un entorno simulado o real.

    El ruido restante se puede simular e introducir en el receptor mediante un generador de diodos de ruido.

  • Características de desvanecimiento para sistemas de comunicaciones por radio: Las características de desvanecimiento de un canal en realidad solo son aplicables a sistemas basados ​​en radio. Es muy importante simular las características de la vida real de la ruta de transmisión de la manera más realista posible. Con señales que varían constantemente como resultado de muchos factores, es necesario simular esto. Para lograr esto para un enlace de radio, es necesario utilizar un simulador de desvanecimiento que agrega características de desvanecimiento de Rayleigh a la señal. Un simulador de desvanecimiento sofisticado también puede utilizar múltiples canales con retardos de tiempo variables para simular condiciones de trayectoria cambiantes. Aunque los simuladores de desvanecimiento son elementos complicados del equipo de prueba, pueden proporcionar un medio realista para probar la tasa de error de bits, BER, dentro del laboratorio.

Una de las principales precauciones al probar BER en sistemas de radio en el laboratorio es asegurarse de que ninguna de las señales transmitidas se filtre directamente al receptor y evite pasar a través del simulador de desvanecimiento. Si la potencia del transmisor es relativamente alta, entonces es difícil dar niveles adecuados de detección y algunas de las pruebas pueden no ser válidas. Se debe tener mucho cuidado para asegurar que toda la señal viaje a través del simulador de atenuación. Es posible que se requieran niveles considerables de detección. En algunas ocasiones se han utilizado salas con mosquiteros.

La prueba de la tasa de error de bits es una forma importante de prueba para cualquier enlace de datos de comunicaciones o telecomunicaciones. Determina uno de los factores más importantes en cuanto a su desempeño. A menudo, los probadores de tasa de error de bits se demandan con otros elementos del equipo de prueba cuando se necesitan simulaciones de enlaces deficientes. Para los sistemas de radio, los probadores de tasa de error de bits se pueden utilizar con simuladores de desvanecimiento de canal, etc.

Ver el vídeo: BER PER Introduccion al Bit Error Rate y Probability Error Rate (Octubre 2020).