Измерительные технологии, их использование и развитие

Измерительные технологии, их использование и развитие

49

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ

Содержание

1. Закономерности развития измерительных технологий

1.1 Современная НТР в области телекоммуникаций. Понятие измерительной технологии

1.2 Динамика развития технологии на рынке

1.3 Социально-психологические процессы, связанные с развитием технологии на рынке

1.4 Повышение роли измерительной техники с развитием технологий телекоммуникаций

2. Системное и эксплуатационное измерительное оборудование

3. Методология измерений

4. Основная задача методологии измерений. Особенности методологии измерений сигналов систем связи

5. Основные параметры, измеряемые в бинарном цифровом канале

6. Тестовые последовательности

1. Закономерности развития измерительных технологий

1.1 Современная НТР в области телекоммуникаций. Понятие измерительной технологии

Современное развитие информационных и телекоммуникационных технологий можно охарактеризовать как научно-техническую революцию (НТР). НТР в области телекоммуникаций связана с широкомасштабным внедрением микропроцессорной техники и переходом к цифровым методам коммутации и передачи.

Необходимо учесть, что специфика современной НТР состоит в том, что это - технологическая революция. Понятие технологии выходит на первый план и требует нового подхода к анализу и описанию явлений, связанных с развитием современных средств связи. Применительно к описанию методов измерений в современных сетях связи этот подход означает введение нового ключевого определения - измерительной технологии - для описания и классификации методов измерений. Измерительная технология или технология измерений в дальнейшем будет означать совокупность методов, подходов к организации измерений и интерпретации результатов, конкретных методик, а также измерительных средств (приборов и средств контроля), необходимая для качественного обслуживания соответствующего направления развития технологии средств связи. Как видно из определения, измерительная технология тесно связана с соответствующей технологией телекоммуникаций.

Чем обусловлена необходимость введения понятия измерительной технологии как основного понятия для описания и классификации современных методов эксплуатационных измерений на сетях связи? Тому есть несколько причин.

Во-первых, технологический характер современной НТР, характерной чертой которой является настолько высокая скорость смены технологий, что она не позволяет большей части связного сообщества осознать все новые нюансы технологии в полной мере. Действительно, понимание специалистами в области связи современных технологий телекоммуникаций значительно отстает от развития самих технологий. Отставание проявляется в отсутствии учебно-справочных материалов, малом количестве профессионалов в технологии, пока невысоким уровнем статей в научно-технической прессе. Необходимо отметить, что такое отставание не является сугубо характерным для нашей страны, оно отмечается даже в самых развитых в области телекоммуникаций странах. Временные рамки существования и смены технологий на рынке уменьшаются, в результате становится невозможным рассматривать методологию измерений как стационарный процесс, необходимо включить в рассмотрение фактор времени. В результате появляется необходимость не просто рассматривать технологию измерений, но и рассматривать динамику ее развития на рынке.

Во-вторых, современное развитие измерительной техники идет по пути ее высокой специализации. Развитие современной измерительной техники для телекоммуникаций привело к появлению рынка специализированной техники, предназначенной для обслуживания и эксплуатации систем связи. В результате смены технологий рынок специальной измерительной техники меняется очень динамично, возникает задача ее классификации, решить которую без технологического подхода невозможно.

В-третьих, в последнее время растет технологичность современного оборудования, более половины средств мирового телекоммуникационного рынка отводятся на развитие программных средств. Программное обеспечение в современных устройствах телекоммуникаций обновляется в среднем раз в два года, радикально изменяя структуру и возможности современных телекоммуникационных систем. Технологичность в области измерительной техники связана с появлением и развитием целого класса измерительных приборов - анализаторов протоколов и логического взаимодействия интеллектуальных устройств. Этот класс измерительной техники не рассматривается современной метрологией, тем не менее он имеет высокую эксплуатационную значимость. Включить в общее рассмотрение этот класс техники возможно, только рассматривая вопросы по организации эксплуатационных измерений в комплексе. Переход к рассмотрению комплексных решений требует введения понятия измерительной технологии.

На основании всего перечисленного выше технологический подход к описанию эксплуатационных измерений на сетях связи является оправданным. Этот подход положен в основу настоящей книги, посвященной вопросам эксплуатационных измерений на сетях связи. В результате рассмотрена динамика развития измерительных технологий, построена классификация современных технологий измерений, для каждой технологии приводятся конкретные подходы к организации измерений и интерпретации результатов, даются описания измерительных средств, представленных на современном мировом рынке.

Предлагаемый подход является в отечественной практике новым, и автор надеется, что такой метод описания будет наиболее понятен для специалистов в области эксплуатации современных систем связи.

Предлагаемая глава посвящена технологическому подходу к описанию процессов, имеющих место в современных телекоммуникациях.

Для начала описания важными можно считать следующие несколько вопросов, ответы на которые сразу дают фундамент для понимания динамики развития новых технологий.

Как технологии сменяют друг друга?

Как развивается технология на рынке?

Какие социально-психологические процессы сопутствуют развитию технологии на рынке?

Рассмотрение данных аспектов в условиях отечественного рынка особенно важно для связного сообщества. Рыночные отношения уже основательно вторглись в область телекоммуникаций, однако до конца не нашли отражение в менталитете специалистов. До последнего времени даже в статьях экономической направленности командно-административное (директивное) видение развития рынка явно преобладает над видением развития как непрерывного диалога поставщиков и заказчиков оборудования и услуг.

Рассмотрение упомянутых выше вопросов важно тем более, что неправильные на них ответы приводят и будут приводить к существенным ошибкам стратегического планирования, в том числе и в области измерительной техники.

Ниже мы постараемся дать ответы на перечисленные вопросы и сделать по возможности выводы, касающиеся текущего положения дел в связи и будущих перспектив. Сразу необходимо оговориться, что предлагаемый материал является результатом аналитических выводов автора, которые могут быть оспорены.

1.2 Динамика развития технологии на рынке

Рассматривать процессы развития технологий в виде "волн" было бы слишком упрощенно. Чтобы иметь полное представление о том, что несет с собой новая технология, и для всестороннего анализа ее развития, необходимо также рассмотреть социально-экономические процессы, которые сопровождают прохождение "волны".

В качестве иллюстрации на рис.1.2 представлена динамика развития во времени технологии на рынке и соответствующее поведение ряда важных параметров, сопровождающих этот процесс. Эти параметры определяют возможность использования технологии в телекоммуникациях. К ним относятся параметр стоимости технических решений, средний уровень знаний связного сообщества о технологии, а также надежность технических решений.

Как видно из графиков, представленных на рис. 1.2, в начале развития технологии стоимость технических решений чрезвычайно высока. Здесь участвует не только стоимость нового высокотехнологичного оборудования, но и затраты, необходимые для проведения необходимых доработок (по закону Мерфи устройство скорее всего сразу не заработает), проведения "полевых" испытаний нового технического решения, дополнительных доработок устройств для сопряжения с существующей сетью. Поэтому на ранних стадиях стоимость внедрения технологии крайне высока. Затем, по мере накопления опыта внедрения технологии и решения вопросов внутренней и внешней интеграции устройств, стоимость начинает падать и доходит до оптимального стабилизированного уровня. После того, как технология становится устаревшей и постепенно начинает уходить с рынка, стоимость технических решений увеличивается. Само оборудование дорожает до уровня антиквариата. С рынка исчезают запасные части и компоненты устройств, что значительно увеличивает стоимость эксплуатации технологии.

Средний уровень знаний связного сообщества включает в себя знания как пользователей (заказчиков) оборудования, так и знания поставщиков. Поставщики получают новые знания о технологии первыми, но и это требует определенного времени. В начале развития технологии на рынке знаний о ней практически нет. Существенно, что начало графика стоимости опережает начало графика уровня знаний, сперва технология приходит на рынок, а уже потом появляются реальные практические знания о ней. По мере накопления опыта, появления литературы, написанной профессионалами, уровень знаний о технологии увеличивается, достигая необходимого максимума. Затем происходит снижение уровня знаний о технологии, когда она становится устаревшей. Это связано с тем, что часть специалистов по технологии переквалифицируются на новую технологию, а другие - уходят на пенсию. В конце концов технология становится достоянием политехнических музеев, где практические знания о ней хранят только историки.

Интересна закономерность развития надежности технических решений с использованием технологии. График надежности технических решений отстает от графиков стоимости и уровня знаний. Новая технология в руках неквалифицированных пользователей не может быть основой надежной работы системы связи. По мере развития самой технологии и стабилизации опыта ее использования надежность технических решений повышается, достигая стабилизации. Дальнейшее повышение надежности в период старения технологии связано с известным статистическим процессом "что сломалось, то уже сломалось, а что работает, то и будет продолжать работать" даже при отсутствии запасных частей.

Помимо объективных тенденций, связанных с развитием технологии на рынке, на него оказывают существенное влияние социально-психологические процессы, идущие в связном сообществе. Новая технология представляет собой сумму новых знаний, которые должны быть восприняты и внедрены связным сообществом, специалистами, операторами, поставщиками и заказчиками. Процесс принятия новых знаний является социально-психологическим процессом и требует отдельного рассмотрения, что мы и сделаем ниже. Для этого зная процессы, сопровождающие развитие технологии, можно условно разделить ее "жизненный цикл" на четыре периода и рассмотреть социально-психологические процессы в связном сообществе, характерные для каждого периода.

1.3 Социально-психологические процессы, связанные с развитием технологии на рынке

Этап 1 - процесс становления технологии на рынке. Новые технические решения только появились на рынке. Они очень дороги. Ни потенциальные заказчики, ни поставщики оборудования в полной мере не представляют всех нюансов и обучаются в процессе работы. Первые решения работают нестабильно и требуют доработки в "полевых" условиях. Единственный актив состоит в том, что они обещают в будущем существенные преимущества. Основывать свои технические решения на новой технологии этого этапа развития - значить ставить на заведомо неконкурентоспособное решение, дорогое, непонятное и ненадежное. Позволить такое себе могут только крупные операторы в опытных зонах внедрения. Другие операторы, поставив на новую технологию, рискуют банкротством. Внедрение технологии на этом этапе ее развития представляет собой благотворительный взнос ради будущего технологии связи. Есть существенный риск, что закупленное оборудование, будучи новым и опытным, не даст возможности в будущем пользоваться всеми преимуществами новой технологии.

Рассмотрим теперь социально-психологические факторы понимания технологии связным сообществом. Этап характеризуется становлением технологии на рынке. Законы рынка требуют от фирм-поставщиков направить все свои усилия на рекламу новой технологии. О ней говорят как о новом прорыве, всячески описывая ее преимущества и замалчивая целесообразность текущего внедрения. Ей посвящены новые обзоры, проблемные статьи, рапорты о новых внедрениях и их результатах (обычно в мажорных тонах). В результате возникает иллюзия единственно верного пути - внедрить технологию у себя, т.е. основания для слепого оптимизма. "Отсутствие реальных практических знаний о технологии, проблемах, с ней связанных и путях их решения, приводит к идеализации технологии. Рождается миф о ее великом потенциале и решении всех проблем. Поддавшиеся на искушение финансируют развитие новых технологий.

В качестве примера можно рассмотреть современное состояние с технологией ATM на отечественном и мировом рынке. Критический анализ тех статей, которые посвящены этой технологии, покажет, что статей практической направленности почти нет, в основном это реклама новых приложений ATM. В то же время ATM в настоящее время является самой цитируемой технологией. Однако в современной практике системного проектирования приложения, в которых ATM оказалась бы единственным возможным вариантом решения, встречаются редко.

Нисколько не умаляя необходимости внедрения ATM на рынке России, хотелось бы еще раз указать, что такое внедрение является опытным. В этой связи включение концепции ATM в федеральную программу развития связи является правильным решением, решение о создании нескольких опытных зон внедрения ATM (еще лучше, если это будут затем зоны коммерческого использования) - решение безусловно прогрессивное. В то же время ориентация на технологию ATM как основу построения сетей некоторых ведомственных операторов - решение спорное.

Этап II - стабилизация технологии на рынке. В начале этого этапа появляется "прозрение заблуждающихся", характеризующееся полемикой в технической прессе, настолько ли эффективна новая технология, и действительно ли она необходима на рынке. Такого рода вопросы - закономерный процесс перехода от первичной эйфории к конструктивному обсуждению на основе первого опыта. Обсуждение очень важно, поскольку раскрывает все основные и дополнительные нюансы технологии, она становится знакомой, известной, в широком смысле отработанной на рынке. На этом этапе можно порекомендовать ее использование большинством операторов, что в конце концов и происходит. В результате новая технология становится модной в хорошем смысле этого слова, она становится парадигмой и используется большинством операторов. Конец этого периода характеризуется отношением здорового энтузиазма к внедрению новой хорошо знакомой технологии. Решения становятся надежными, знания о технологии постепенно наполняют учебные пособия и становятся классическими. Полемика в прессе умолкает - технология заняла свое достойное место.

В качестве примеров на российском рынке можно указать технологию ISDN, которая только что миновала этап полемики о ее необходимости, но еще не достигла этапа здорового энтузиазма. Существенно, что последние статьи по этой технологии носят явно практический характер. Вторым примером можно назвать технологию Frame Relay. Ее развитие в полной мере должно начаться с широким внедрением ISDN, используемой Frame Relay в качестве транспортной среды.

Очень показательным примером является технология SDH, которая стала современной парадигмой построения цифровой первичной сети. На пороге этого этапа стоит технология ATM.

Этапы III-IV - зрелость и старость технологии. Как правило, оба этапа характеризуются полным молчанием относительно технологии в технической прессе. В этом нет необходимости. Технология известна, она вошла в учебники и пособия. Появились хорошие инструкции по эксплуатации, имеется широкий штат специалистов с большим опытом обслуживания технических средств. Сами технические средства включены в программы ВУЗов. Изредка появляются статьи, в которых рассказывается об упущенных в ходе обсуждения на этапе II нюансах и скрытых резервах технологии, но в целом обсуждение технологии исчезает до исчезновения самой технологии.

Страницы: 1, 2, 3