ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 243
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Эта роль измерительной техники является новой в практике отечественной связи. До сих пор измерительная техника служила для контроля работы сети и соответствия ее узлов отечественным стандартам. В этом случае имелись четкие рекомендации по методологии измерений на сетях связи, т.е. указания на прибор, методику измерений и параметры измерений. В современной ситуации процесс стандартизации технологии значительно отстает от развития самих технологий. Четких рекомендаций по использованию измерительной техники и эксплуатационной методологии нет и в ближайшем будущем не предвидится. Измерительная техника, применяемая современными операторами, используется не только для проверки на соответствие стандартам (в первую очередь международным), но и для изучения процессов, протекающих в сети. Это позволяет операторам быстро осваивать новые технологии на международном уровне, что является необходимым условием дальнейшей успешной работы.
Еще одна важная особенность современной измерительной техники для телекоммуникаций состоит в том, что с развитием цифровизации сетей связи происходит упомянутая выше специализация измерительной техники. Еще 15 – 20 лет назад для обслуживания аналоговых сетей связи применялась общеизмерительная техника (генераторы, осциллографы, частотомеры и т.д.) или ее модификации с учетом параметров систем связи. Развитие цифровых систем передачи и коммутации привело к тому, что измерительная техника для телекоммуникаций стала высоко специализированной. Это означает, что ее в большинстве случаев невозможно использовать в других областяхчеловеческой деятельности. Современные измерительные приборы для телекоммуникаций, такие как анализаторы протоколов сигнализации, анализаторы цифровых систем передачи, измерительные приборы ВОЛС и др., составляют рынок специализированной техники, который до последнего времени не рассматривался ни в технической, ни в экономической литературе.
Теперь следует уяснить, в чем конкретно отличаются друг от друга классический “метрологический” и “технологический” подходы к технике измерений в цифровых сетях связи. Из самих определений ясно, что метрология – это наука об измерениях физических величин, а измерительная технология – это комплекс знаний прикладного значения, в этом смысле эти два понятия мало пересекаются. Противоречия между классической метрологической и технологической точкой зрения возникают при рассмотрении вопросов классификации измерительного оборудования и спецификации измеряемых параметров. Эти противоречия приведены в таблице 1.1. Как видно из таблицы, при описании измерений в современных телекоммуникациях имеют место разные взгляды на одни и те же проблемы.
ТАБЛИЦА 1.1.
Сравнение метрологического и технологического подходов
| Проблема | Метрологический подход | Технологический подход |
| Методологический подход к описанию измерений | Фундаментально- научный, математическое моделирование, анализ погрешностей измерений | Прикладной анализ, учет экономических факторов и динамики развития рынка телекоммуникаций. Использование принципа "разумной достаточности" при проведении эксплуатационных измерений |
| Что является предметом измерений? | Физические величины (параметры сигналов, используемых в телекоммуникациях) | Физические величины (параметры сигналов) и алгоритмы взаимодействия логических устройств, используемых в системах связи |
| Развитие методов измерений во времени | Стабильные методики, практически не изменяются во времени. Можно говорить о стационарной методологии измерений | Развитие методов подчиняется динамике развития измерительной технологии на рынке. Динамичное развитие. |
| Проработанность методов измерений | Высокая, вплоть до детальных методик | Средняя, до общих подходов к организации измерений и интерпретации результатов. Высокая, если использует достижения метрологии (обычно в случае измерения параметров сигналов) |
| Принцип классификации измерений | По способу получения результатов (прямые, косвенные, совместные и совокупные измерения). По точности измерений: измерения максимально возможной точности, лабораторные (поверочные) измерения, технические измерения | По эксплуатационной направленности и использованию в различных частях системы электросвязи (измерения PDH, SDH, телефонных сетей и т.д.). По задачам измерений (эксплуатационные и системные измерения) |
| Принципы классификации измерительных средств (приборов) | Подгруппы средств измерений. Классификация по типам измеряемых физических величин (например, вольтметры, измерители мощности, осциллографы, анализаторы ГВЗ и т.д.). Тенденция к универсализации приборов приводит к тому, что некоторые приборы могут относиться к нескольким группам | По использованию средств измерений в соответствующей технологии связи (например, измерительная техника для обслуживания систем SDH, PDH, АТМ, ISDN и т.д.) Поскольку спецификации измеряемых параметров технологий могут пересекаться, некоторые приборы могут относиться к нескольким группам |
| Принцип разработки методов измерений | "Внутренняя" методология, требует рассмотрения внутреннего алгоритма работы прибора. Измерительные комплексы рассматриваются обычно в контексте лабораторных измерений | "Внешняя" методология, прибор рассматривается как элемент единого эксплуатационного измерительного комплекса. Измерительные комплексы рассматриваются в контексте эксплуатационных измерений |
Метрология представляет собой фундаментальную науку, использующую современную теорию эксперимента и математический аппарат для оценки погрешностей, охватывающую не только научные, но и административно-хозяйственные и отчасти юридические области знаний. С точки зрения классической метрологии почти все специфические для цифровых сетей связи измерения относятся по классу точности к техническим измерениям, тогда как метрология описывает (и отдает им приоритет) и два другие класса измерений.
Вместе с тем технологический подход дает возможность комплексного анализа измерений, необходимых для эксплуатации современных систем связи. Современная классическая метрология такой возможности не дает по следующим причинам.
Основным предметом метрологии является измерение физических величин. Все
классификации методов измерений и измерительных средств построены на разделении
по измеряемым величинам или параметрам. Комплексное решение по программе
измерений в современных системах связи может включать сотни таких параметров и
анализ процессов взаимосвязи между ними. В результате, поставив в основу
классификации измеряемые параметры, мы можем получить комплексные решения
только в самых простых случаях.
Современные системы связи состоят из множества логических устройств,
использующих для взаимодействия различные сигнальные и информационные
протоколы. В последнее время половина всех оборотных средств телекоммуникаций
идет на модернизацию программного обеспечения. Именно это направление
развивается революционно. Встает задача описания технологии измерений, связанных
с логическим анализом алгоритмов взаимодействия этих устройств. В современных
телекоммуникациях такие измерения составляют большую часть. В то же время
рассмотрение этих измерений требует перейти от измерения параметров сигналов к
анализу алгоритмов, а процесс преобразования сигнала заменить алгоритмическим
процессом конвертации протокола. Классическая метрология этого не делает и не
может сделать в силу постулатов, лежащих в ее основе.
Современные телекоммуникационные системы строятся на основе семиуровневой
модели взаимодействия открытых систем. Классическая метрология как наука об
измерениях физических параметров ориентирована на задачи первого уровня модели,
однако в реальной практике остальные уровни не менее важны.
Классическая метрология является фундаментальной дисциплиной, не
обеспечивающей достаточно быстрое реагирование на запросы специалистов в области
связи в условиях современной НТР. Технологический подход дает возможность учесть
временное развитие методов измерений, связанное с решением прикладных задач
телекоммуникаций. В то же время несомненное преимущество классической метрологии – использование математического аппарата для анализа погрешностей и обоснования метода измерений, присутствует в технологическом подходе при измерениях физических параметров.
Резюмируя все вышеперечисленное, сформулируем несколько тезисов по поводу взаимосвязи двух точек зрения на проблемы измерений в современных телекоммуникациях.
1. Метрология – наука, метрологический подход к измерениям – сугубо фундаментальный. Технологический подход является сугубо прикладным и ориентирован на эксплуатационные измерения в современных системах связи.
2. Технологический подход использует достижения современной метрологии в вопросах измерений параметров сигналов современных телекоммуникаций. В то же время само понятие измерений в технологическом подходе является более широким и включает также анализ протоколов взаимодействия логических устройств в сети.
3. Технологический подход не является новой парадигмой метрологии. С точки зрения метрологии технологический подход – решение прикладной задачи описания технических измерений.
4. В области современных телекоммуникаций только технологический подход дает в полной мере возможность анализа и описания методов организации эксплуатационных измерений и построения комплексных измерительных решений в современных сетях связи. Метрологический подход такой возможности не дает.
5. С другой стороны, возникший в силу объективных причин разрыв между технологическим подходом и традиционной метрологией имеет ряд негативных последствий. В первую очередь это проявляется в неприменимости методов оценки погрешностей и достоверности полученных результатов измерений методами метрологии. В общем, метрологические методы интерпретации результатов зачастую не годятся для анализа специфических измерений в цифровых сетях связи. Во-вторых, отсутствие единой внутренне логически связанной с метрологией системы таких измерений приводит к необходимости решать многие новые измерительные задачи "с нуля", не опираясь на фундамент уже известных метрологических решений. В-третьих, отсутствие такой системы значительно затрудняет унификацию измерительных процедур, сопоставление количественных результатов, полученных для различных систем связи и, тем самым, сравнение этих систем. В четвертых, подготовка специалистов сводится к изучению имеющихся "комплексных измерительных решений" для конкретных систем связи, что неизбежно приводит к значительным затратам времени и отставанию уровня подготовки обслуживающего персонала от современного уровня развития технологии. И, наконец, "комплексные измерительные решения", реализованные фирмами – разработчиками, зачастую не соответствуют действующим стандартам (фактически, противоречат закону), что вызывает значительные административные и юридические проблемы, которые решаются в каждом конкретном случае отдельно.
Метрологический подход к измерениям в области современных систем связи был широко развит отечественной наукой. В силу ограниченности самого подхода исследования велись обычно в направлении измерений параметров сигналов (например, в области технологии радиоизмерений, измерений параметров оптических и электрических кабелей). Возможно, ограничения метрологического подхода обусловили то, что до последнего времени тема алгоритмических измерений практически не обсуждалась в отечественной литературе, да и в настоящее время это обсуждение не носит системного характера.
Следует отметить, что для исключения путаницы между технологическим и метрологическим подходом вслед за И.Г. Баклановым мы будем использовать понятие методологии измерений как совокупности методов организации измерений физических величин. Методология является частью метрологии, но не единственной частью. При использовании технологического подхода рассмотрение методологии важно для понимания факторов, влияющих на точность измерений и правильность интерпретации результатов. Знание методологии помогает выделить "разумно-достаточную" спецификацию параметров при эксплуатационных измерениях.