Ověřování odolnosti proti impulsnímu rušení

Příspěvek seznamuje s principem měření odolnosti proti impulsnímu rušení systémů xDSL. Metodika měření vychází z injektování definovaných impulsů do vedení a zjišťování chybovosti digitálního signálu, která se v důsledku rušení projevuje. Lze použít různé typy zkušebních impulsů, které odpovídají různému charakteru rušení. Odlišný přístup k problematice impulsního rušení vychází z norem pro EMC.

Impulsní rušení

Impulsní rušení je jednou z klíčových složek rušení ovlivňující moderní přenosové systémy s přístupovými metalickými přípojkami. Je způsobováno různými zdroji, které generují krátké elektrické přechodové jevy (např. v elektrických rozvodech pro osvětlení, domácích spotřebičích apod.), i vlastními telefonními přístroji (přerušování smyčky a vyzvánění). Tyto rušivé jevy mohou být přenášeny elektromagnetickou vazbou do přístupových sítí a mohou způsobovat shluky chyb při datovém přenosu.

Pro zavedení impulsního rušení do řetězce se systémy xDSL se ve shodě s obr. 1 použije schéma, kterým doporučení G996.1 definuje vazební obvody pro injekci rušení.

Na obr. 2 je sestava měřicího řetězce pro měření vlastností hlavního kanálu konkrétního systému ADSL (downstream); zpětný kanál (upstream) se měří shodně, rozdílný je pouze směr toku dat a místo injekce rušení.

Při vlastním testování chybovosti mají být jednotky DSL vystaveny předepsanému přeslechovému rušení. Vlastní zkušební proces spočívá v injekci impulsů zvoleného tvaru s různými amplitudami a náhodnou fází a definovanou četností.

Při praktickém provozu se nastavují různé režimy xDSL měničů, zejména parametry korekčních protichybových mechanismů (FEC) a prokládání dat (Interleaving) tak, aby byly projevy impulsního rušení minimalizovány.

Rušení dle norem pro EMC

Z pohledu elektromagnetické kompatibility lze vyšetřovat vliv impulsního rušení pomocí odolnostní normy EN 61000-4-4. Tato norma definuje rušivý signál a jeho základní parametry. Velikost zkušebního napětí je 2 kV, jeho časový průběh odpovídá signálu „burst 15 ms“ generovanému každých 300 ms po celou dobu zkoušky, a to v obou polaritách. Doba trvání zkoušky činí 3 minuty.

Z hlediska funkce systému je požadováno splnění tzv. funkčního kritéria B, které stanoví, že během zkoušky je dovoleno zhoršení činnosti s následným znovuobnovením bez zásahu operátora, ale není dovolena změna současného provozního stavu a dat uložených v paměti. Po ukončení zkoušky pracuje zařízení podle svého určení bez zhoršení činnosti nebo ztráty funkce pod úroveň činnosti stanovené výrobcem.

Je-li přidružené zařízení zkoušeno ve spojení s vysílačem nebo přijímačem, platí pro ně rovněž požadavek na splnění výše uvedeného funkčního kritéria, v opačném případě jsou směrodatná kritéria stanovená jeho výrobcem.

Standardní rušící impulsy

Doporučení ITU-T G.996.1 definuje základní procedury, elektrické vazební obvody a jejich parametry pro zjišťování vlivu impulsního rušení na funkci systémů ADSL, resp. na jejich chybovost. Jsou definovány dva zkušební impulsy (impuls 1 a impuls 2) s rozdílným charakterem

Pro měření systémů HDSL definuje doporučení ITU-T G991.1 jiný typ impulsu. Jedná se o tzv. Cookův impuls. Při měření se Cookův impuls aplikuje periodicky s opakovacím kmitočtem 10 Hz. Vazební obvod pro injekci impulsů odpovídá vazebnímu obvodu pro injekci rušicích impulsů do ADSL. Stejná metodika se doporučuje i pro testování SHDSL.

Z analýzy vyplývá, že pro systémy HDSL je nejnebezpečnější rušicí signál typu Cookova impulsu a impulsu číslo 2; naopak signál typu impulsu číslo 1 neovlivní činnost systémů. Pro systémy ADSL je rovněž nejnebezpečnější rušicí signál typu Cookova impulsu a impulsu číslo 2; rušení charakteru impulsu číslo 1 se uplatní pouze u některých aplikací (ADSL provozované zároveň s telefonním okruhem v základním pásmu).

Impulsní rušení indukované do symetrického páru při testování odolnosti EMC má charakter velmi rychlých impulsů (řádově rychlejších než u standardních impulsů číslo 1 a 2 popř. Cookova impulsu) a amplitudy impulsů při rozvážení páru silně rostou.

Literatura

[1] Zeman T. Impulsní rušení v systémech xDSL. Disertační práce. ČVUT Praha, 2001.
[2] ITU-T G.991.1 High-bit-rate Digital Subscriber Line (HDSL) transcievers. 10/1998.
[3] ITU-T G.992.1 Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL) transmissions. 06/1999.
[4] ITU-T G.992.2 Splitterless Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL) transmissions. 06/1999.
[5] ITU-T G.996.1 Test procedures for Digital Subscriber Line (DSL). 06/1999.
[6] ITU-T G.991.2 Single-Pair High-Speed Digital Subscriber Line (SHDSL) transceivers. 01/2001.