Hva er BER - Bit Error Rate?

- Bit feilrate, BER brukes til å kvantifisere en kanal som bærer data ved å telle frekvensen av feil i en datastreng. Den brukes i telekommunikasjon, nettverk og radiosystemer.Bitfeilrate, er BER en nøkkelparameter som anvendes ved vurderingen av systemer som overfører digitale data fra et sted til et annet.

Systemer for hvilken bit feilrate, er BER aktuelt inkluderer radiodataforbindelser samt fiberoptiske datasystemer, Ethernet, eller noen som sender data over et nettverk av noen form der støy, interferens, og fase jitter kan føre til nedbrytning av den digitale signal.

Selv om det er noen forskjeller i hvordan disse systemene fungerer og på hvilken måte bit feilrate er berørt, det grunnleggende bit feilrate selv er fortsatt den samme.

Når data blir overført over en datalink, er det en mulighet for feil som blir innført i systemet. Dersom feil innføres i dataene, og integriteten til systemet kan være kompromittert. Som et resultat, er det nødvendig å vurdere ytelsen av systemet, og bit error rate, BER, gir en ideell måte på hvilken dette kan oppnås.

I motsetning til mange andre former for vurdering, bit feilrate, BER vurderer full ende til ende ytelsen til et system med sender, mottaker og mediet mellom de to. På denne måten bit error rate, muliggjør BER den faktiske ytelsen av et system i drift som skal testes, i stedet for å teste komponentdelene og håper at de vil fungere tilfredsstillende når det er på plass.

Bit feilrate BER definisjon og grunnleggende

Som navnet tilsier, en bit error rate definert som den hastighet ved hvilken det oppstår feil i et overføringssystem. Dette kan direkte oversettes til antallet av feil som oppstår i en streng av et fastsatt antall biter. Definisjonen av bit feilrate kan oversettes til en enkel formel:

 

Dersom mediet mellom senderen og mottakeren er god og signal-til-støy-forholdet er høyt, så bitfeilhyppigheten vil være svært liten - muligens ubetydelig og som ikke har noen merkbar virkning på den totale systemet Men hvis påvises støy, så er det sjanse for at bit feilrate må vurderes.

De viktigste årsakene til nedbrytning av en datakanal og den tilsvarende bit feilrate, er BER støy og endringer i forplantningsbanen (der radiosignalveier brukes). Begge effekter har en tilfeldig element til dem, støy etter en Gaussisk sannsynlighetsfunksjon mens forplantning modellen følger en Rayleigh modell. Dette betyr at analysen av kanalegenskapene blir normalt foretatt ved hjelp av statistiske analyseteknikker.

For fiberoptiske systemer, litt feil i hovedsak skyldes feil i komponentene som brukes for å gjøre koblingen. Disse inkluderer den optiske driveren, mottaker, kontakter og selve fiberen. Bitfeil kan også innføres som et resultat av optisk spredning og dempning som måtte være til stede. Også støy kan innføres i den optiske mottakeren selv. Typisk kan disse fotodioder og forsterkere som må svare på svært små endringer og som et resultat kan det være høye støynivåer som er tilstede.

En annen medvirkende faktor for bitfeil er enhver fasedirring som kan være tilstede i systemet, da dette kan endre prøvetaking av Thea data.

BER og Eb / No

Signal til støyforhold og Eb / No tallene er parametere som er mer knyttet til radiolinjer og radio kommunikasjonssystemer. I forhold til dette, bit feilrate, BER, kan også defineres i forhold til sannsynligheten for feil eller POE. Den bestemme dette, er tre andre variabler som brukes. De er feilfunksjonen, erf, energien i en bit, Eb, og støyen spektrale effekttetthet (som er støyeffekten i en 1 Hz båndbredde), No.

Det skal bemerkes at hver forskjellig type modulasjon har sin egen verdi for feilfunksjonen. Dette er fordi hver type modulasjon oppfører seg annerledes i nærvær av støy. Spesielt høyere orden modulasjonsløsninger (f.eks 64QAM, etc) som er i stand til å bære høyere datahastigheter er ikke like robust i nærvær av støy. Lavere ordre modulasjonsformater (f.eks BPSK, QPSK, etc.) tilbyr lavere datahastigheter, men er mer robust.

Den energien per bit, Eb, kan bestemmes ved å dividere bæreren strøm ved bithastigheten, og er et mål på energi med dimensjonene av Joules. Ingen er en kraft per Hertz og derfor dette har dimensjoner på strøm (joule per sekund) delt på sekunder). Ser vi på dimensjonene av forholdet Eb / No alle dimensjonene kansellere ut for å gi et dimensjonsforhold. Det er viktig å merke seg at POE er proporsjonal med Eb / No og er en form for signal til støyforhold.

Faktorer som påvirker bit feilrate, BER

Det kan sees fra å bruke Eb / No, som bitfeilhyppigheten, BER kan påvirkes av en rekke faktorer. Ved manipulering av variabler som kan kontrolleres er det mulig å optimalisere et system for å tilveiebringe de ytelsesnivåer som kreves. Dette er normalt gjennomført i designfasen av et dataoverføringssystem, slik at ytelse parametere kan justeres på den innledende designkonsept stadier.

• Innblanding: Interferensnivåer som er tilstede i et system som er generelt angitt ved ytre faktorer og kan ikke endres av systemutformingen. Men det er mulig å innstille båndbredden til systemet. Ved å redusere båndbredden interferensnivået kan reduseres. Men å redusere båndbredden begrenser datagjennomstrømning som kan oppnås.

• Øk senderkraften: Det er også mulig å øke effektnivået i systemet, slik at strømmen per bit økes. Dette må balanseres mot faktorer, inkludert interferensnivåer for andre brukere og virkningen av å øke avgitt effekt på størrelsen av effektforsterkeren og den totale strømforbruk og batterilevetid, etc.

• Nedre ordens modulering: Lavere orden modulasjonsskjemaer kan anvendes, men dette er på bekostning av datagjennomløp.

• Reduser båndbredde: En annen tilnærming som kan bli tatt i bruk for å redusere bit-feilraten er for å redusere båndbredden. Lavere nivåer av støy vil bli mottatt og derfor signal til støyforhold vil forbedres. Igjen resulterer dette i en reduksjon av den oppnåelige datagjennomløp.

Det er nødvendig å balansere alle tilgjengelige faktorer for å oppnå en tilfredsstillende bit error rate. Normalt er det ikke mulig å oppnå alle kravene og noen avveininger er påkrevd. Men selv med en bit feilrate under det som er ideelt nødvendig, ytterligere avveininger kan gjøres i form av nivåene av feilretting som er innført i dataene som overføres. Selv om mer overflødige data må sendes med høyere nivåer av feilretting, kan dette bidra til å maskere effekten av eventuelle bitfeil som oppstår, og dermed forbedre den generelle bit feilrate.

Bitfeilraten BER er en parameter som gir en god indikasjon på ytelsen til en dataforbindelse, slik som radio eller fiberoptisk system. Som en av de viktigste parametere av interesse i en datalink er antallet feil som oppstår, er bitfeilhyppigheten en nøkkelparameter. Kunnskap om BER gir også andre funksjoner på koblingen for eksempel strøm og båndbredde, etc å være skreddersydd for å muliggjøre den nødvendige ytelsen som skal oppnås.

Navn *

Epost *

Telefon

Adresse

Kode

Melding

 

Kommentarer Loading ...