Технологический подход и его использование в измерительной технике
Лекция 3
Тема. Технологический подход и его использование в измерительной технике
Цель. Дать понятие о возможных походах при проведении диагностики для электронных систем.
Учебная. Разъяснить понятия подходов в методах диагностики.
Развивающая. Развивать логическое мышление и естественное - научное мировоззрение.
Воспитательная. Воспитывать интерес к научным достижениям и открытиям в отрасли телекоммуникации.
Межпредметные связи:
Обеспечивающие: информатика, математика, вычислительная техника и МП, системы программирования.
Обеспечиваемые: Стажорская практика
Методическое обеспечение и оборудование:
Методическая разработка к занятию.
Учебный план.
Учебная программа
Рабочая программа.
Инструктаж по технике безопасности.
Технические средства обучения: персональный компьютер.
Обеспечение рабочих мест:
Рабочие тетради
Ход лекции.
- Организационный момент.
- Анализ и проверка домашней работы
- Ответьте на вопросы:
- Что такое ТЕХНОЛОГИЯ?
- Что означает измерительная технология или технология измерений?
- Чем обусловлена Необходимость введения понятия измерительной технологии?
- Поясните «Волновую теорию» эволюция технологий.
- Чем определяется возможность использования технологии в телеком муникациях?
- На какие жизненные циклы может быть разделен процесс развития техноло гии. Чем они характеризуются?
- Поясните особенности развитие измерительных технологий.
- Что такое метрология?
- В чем суть развития измерительных технологий в виде двух "волн"?
- Что такое измерительная технология?
- В чем различие между классической методологией и технологическим подходом?
План лекции
1 Основы технической диагностики
1.1 Основные направления технической диагностики
1.2 Постановка задач технической диагностики
2 ОСНОВЫ КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ
2.1. Основные понятия и определения
2.2. Задачи и классификация систем технической диагностики
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ
1.1. Современное технологическое развитие средств связи
Прежде чем говорить о технологическом подходе к изложению и анализу того или ино го явления в развитии современных средств связи, необходимо сказать несколько слов о том, что представляет собой технология. Политехнические словари дают различные определения самому понятию технологии. В целом технологией можно назвать совокупность техниче ских средств, методов (навыков) их использования, или, иными словами, технология - это набор технических решений. В зависимости от того, насколько одни технические решения будут лучше других можно говорить о сравнительной эффективности разных технологий, уровень знаний о технических решениях будет отражать уровень знаний о технологии и т д.
Современное развитие информационных и телекоммуникационных технологий связано с широкомасштабным внедрением микропроцессорной техники и переходом к цифровым методам коммутации и передачи.
На современном этапе, который можно назвать технологической революцией, понятие технологии выходит на первый план и требует нового подхода к анализу и описанию явле ний, связанных с развитием современных средств связи. Применительно к описанию и клас сификации методов измерений в современных сетях связи этот подход означает введение нового ключевого определения-измерительной технологии. Измерительная технология или технология измерений означает совокупность методов, подходов к организации из мерений и интерпретации результатов, конкретных методик, а также измерительных средств (приборов и средств контроля) для качественного обслуживания соответст вующего направления развития технологии средств связи.
Необходимость введения понятия измерительной технологии обусловлена рядом причин.
Во-первых, скорость смены технологий настолько высока, что не позволяет большей части связистского сообщества осознать все ее нюансы в полной мере Действительно, по нимание специалистами современных технологий телекоммуникаций значительно отстает от развития самих технологий. Отставание проявляется в отсутствии учебно-справочных мате риалов, малом количестве профессионалов в технологии, пока невысоким уровнем статей в научно-технической прессе. Это явление характерно не только для нашей страны, оно на блюдается даже в странах с высоко развитыми телекоммуникациями. Временные рамки су ществования и смены технологий на рынке все время уменьшаются, в результате нельзя рас сматривать методологию измерений как стационарный процесс, необходимо включать фактор времени В результате появляется необходимость рассматривать не только техноло гию измерений, но и учитывать динамику ее развития на рынке.
Во-вторых, развитие измерительной техники идет по пути высокой специализации по следней, поэтому на рынке начала появляться специализированная техника для обслужива ния и эксплуатации только систем связи. Рынок специальной измерительной техники меня ется очень динамично, т.е. возникает задача ее классификации, решить которую без техноло гического подхода невозможно.
В-третьих, в последнее время более половины средств мирового телекоммуникационно го рынка отводится на развитие программных средств Программное обеспечение в совре менных устройствах телекоммуникаций обновляется в среднем раз в 2 года, радикально из меняя структуру и возможности телекоммуникационных систем
Технологичность в области измерительной техники связана с появлением и развитием целого класса измерительных приборов-анализаторов протоколов и логического взаимодей ствия интеллектуальных устройств. Этот класс измерительной техники не рассматривается современной метрологией. Тем не менее он имеет высокую эксплуатационную значимость Включить этот класс техники в общее рассмотрение можно, только рассматривая вопросы по организации эксплуатационных измерений в комплексе Переход к рассмотрению комплекс ных решений требует введения понятия измерительной технологии
На основании всего перечисленного выше, технологический подход к описанию эксплуа тационных измерений на сетях связи является оправданным. Этот подход положен в основу настоящей книги, посвященной вопросам эксплуатационных измерений на сетях связи
Для начала важными можно считать несколько вопросов, ответы на которые сразу за кладывают фундамент понимания динамики развития новых технологий. Вот эти вопросы:
Как технологии сменяют друг друга?
Как развивается рынок технологий?
Какие социально-психологические процессы сопутствуют развитию рынка технологии ?
Рыночные отношения уже основательно вторглись в область телекоммуникаций, однако
до сих пор преобладает командно-административный (директивный) подход, а рынок, как непрерывный диалог поставщиков и заказчиков оборудования и услуг, в нашей стране еще только начинает развиваться
Рассмотрение упомянутых выше вопросов важно тем более, что неправильные на них ответы приводят и будут приводить к существенным ошибкам стратегического планирова ния, в том числе и в области измерительной техники.
Ниже постараемся дать ответы на перечисленные вопросы и сделать по возможности выво ды, касающиеся текущего положения дел в области связи и ее будущих перспектив. Сразу необ ходимо оговориться, что предлагаемый материал является результатом аналитических выводов автора, которые могут быть оспорены
1.2. "Волновая" теория эволюции технологии
Эволюция технологий, в том числе и технологии телекоммуникаций, может быть пред ставлена в виде волн. "Волновая" теория наиболее полно отображает процессы смены техноло гий и подтверждена на практике развитием технологий последних десятилетий Суть концеп ции "волновой" теории проста: любая технология постепенно приходит на рынок, достигает своего максимального распространения и также постепенно уходит с рынка Применительно к эволюции технологий телекоммуникаций ряд зарубежных источников предлагает различные прогнозы развития на ближайшее будущее В качестве примера на рис. 1.1 показана эволюция концепций построения сетей передачи данных применительно к рынку США. При желании аналогичные "срезы" эволюции технологий могут быть сформулированы для концепций соз дания первичной сети, построения телефонной сети, систем сигнализации и т.д.
Как видно из рисунка, современный этап развития технологии передачи данных харак теризуется снижением интереса к использованию выделенных цифровых каналов для пре доставления услуг цифровой связи. Пик развития переживают технологии ISDN и Frame Relay. Им на смену идет технология ATM. Постепенно начнет приходить технология WDM, в настоящее время разработанная только в самых общих чертах. Сле дует отметить, что предлагаемая картина сформулирована для рынка США с учетом его специфических особенностей (например, слабого развития ISDN, довольно широкого внедрения Frame Relay). Картина для России может отличаться как по амплитуде "волн", определяю щих пиковую популярность технологии, так и по времени пиков.
Рис. 1.1. "Волны" развития технологии передачи данных
Согласно "волновой" теории различные технологии могут успешно сосуществовать в течении достаточно большого интервала времени. Скорость появления и внедрения новой технологии определяется актуальностью задач, решаемых операторами. Например, основны ми движущими силами внедрения технологии пакетной коммутации являются развитие пер сональных компьютеров и необходимость создания сетей передачи данных. Развитие технологии ATM стимулируется постепенным переходом от узкополосной ISDN к широкополос ной и необходимостью решения задач интеграции услуг (например, интерактивного телевидения).
Причиной смены технологий обычно является экономическая конкурентоспособность новых технических решений. А в условиях рыночных отношений экономический фактор, в конечном итоге, является решающим.
Казалось бы, "волновая" теория развития технологий дает простое решение всех про блем. Если на смену существующим решениям с необратимостью приходят новые техноло гии, оператор, желающий быть конкурентоспособным, должен изначально ориентироваться на эту технологию Такое упрощенное понимание не учитывает процессов, сопровождающих развитие технологии, и приводит к очень опасной позиции "новизны ради новизны". К сожалению, эта позиция в настоящее время очень распространена среди отечественных специали стов в области современных телекоммуникаций.
1.3. Динамика развития технологии
Для полного представления о новой технологии и всестороннего анализа ее развития необходимо рассмотреть социально-экономические процессы, которые сопровождают про хождение "волны"
Динамика развития технологии и поведение ряда важных параметров, сопровождающих этот процесс, представлены на рис. 1.2. Возможность использования технологии в телеком муникациях определяется параметром стоимости технических решений, средним уровнем з сообщества о технологии, а также надежностью технических решений.
Рис. 1.2. Динамика развития технологии
В начале развития технологии стоимость технических решений чрезвычайно высока (рис. 1.2), так как в нее входят не только стоимость нового высокотехнологичного оборудо вания, но и затраты на проведение необходимых доработок (по закону Мерфи, устройство скорее всего сразу не заработает) и "полевых" испытаний нового технического решения, до полнительных доработок устройств для сопряжения с существующей сетью. Поэтому на ранних стадиях стоимость внедрения технологии крайне высока. По мере накопления опыта внедрения и решения вопросов внутренней и внешней интеграции устройств стоимость пада ет и доходит до оптимального стабилизированного уровня. После того, как технология уста ревает и постепенно уходит с рынка, стоимость технических решений увеличивается. Само оборудование дорожает до уровня антиквариата. С рынка исчезают запасные части и компо ненты устройств, что значительно увеличивает стоимость эксплуатации.
Средний уровень знаний связистского сообщества включает знания как пользователей (заказчиков) оборудования, так и поставщиков. Поставщики получают новые знания о техно логии первыми, но и это требует определенного времени. 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 увели чивается, достигая необходимого максимума. Когда технология устаревает, происходит сни жение этого уровня, так как часть специалистов переквалифицируется на новую технологию, а часть - уходит на пенсию. В конце концов технология становится достоянием политехни ческих музеев, где практические знания о ней хранят только историки.
Интересна закономерность развития надежности технических решений. График надеж ности технических решений отстает от графиков стоимости и уровня знаний. Новая техноло гия 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 локального максимума. Дальнейшее повышение надежности в период старения технологии связано с известным статистическим процессом "что сломалось, то уже сломалось, а что работает, то и будет продолжать рабо тать" даже при отсутствии запасных частей
Помимо объективных тенденций на развитие технологии оказывают существенное влияние социально-психологические процессы. Новая технология представляет собой сумму новых знаний, которые должны быть восприняты и внедрены операторами, поставщиками и заказчиками. Процесс принятия новых знаний является социально-психологическим процес сом и требует отдельного рассмотрения. Зная процессы, сопровождающие развитие техноло гии, можно условно разделить ее "жизненный цикл" на четыре периода (рис. 1.2) и рассмот реть социально-психологические процессы, характерные для каждого периода.
Этап I. Этап характеризуется становлением технологии на рынке. Законы рынка требу ют от фирм-поставщиков направлять все 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 - внедрение технологии, т е. на данном этапе превалирует слепой оптимизм. Отсутствие реальных практических знаний о технологии, проблемах, с ней свя занных, и путях их решения приводит к идеализации технологии. Рождается миф о ее вели ком потенциале и решении всех проблем. Поддавшиеся на искушение финансируют развитие новых технологий
В качестве примера можно рассмотреть современное состояние с технологией асин хронной передачи ATM на отечественном и мировом рынках Анализ статей, посвященных этой технологии, показывает, что в основном это реклама новых приложений ATM В на стоящее время это самая цитируемая технология Однако, в современной практике системно го проектирования приложений, 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 коммерческо го использования) безусловно прогрессивное. В то же время ориентация на технологию ATM, как основу построения сетей некоторых ведомственных операторов, - решение ошибочное.
Этап II. Характеризуется стабилизацией технологии на рынке. В начале этого этапа "прозревают заблуждающиеся", развивается полемика в технической прессе об эффективно сти новой технологии и необходимости ее внедрения. Это закономерный процесс перехода от первичной эйфории к конструктивному обсуждению на основе первого опыта. Обсужде ние очень важно, поскольку раскрывает все основные и дополнительные нюансы технологии. Она становится знакомой, известной, в широком смысле отработанной. На этом этапе можно рекомендовать ее использование большинству операторов. В результате новая технология становится модной (в хорошем смысле этого слова), она становится парадигмой и использу ется большинством операторов. Конец этого периода характеризуется появлением здорового энтузиазма к внедрению новой, уже хорошо знакомой технологии Решения становятся на дежными, знания о технологии постепенно наполняют учебные пособия и становятся клас сическими. Полемика в прессе умолкает-технология заняла свое достойное место.
В качестве примера на российском рынке можно указать технологию ISDN. Освоение этой технологии миновало этап полемики о ее необходимости, но еще не достигло этапа здо рового энтузиазма. Существенно, что последние статьи по этой технологии носят явно прак тический характер. Вторым примером можно назвать технологию Frame Relay. Ее развитие в полной мере должно начаться с широким внедрением ISDN, используемой Frame Relay в ка честве транспортной среды.
Очень показательным примером является технология SDH, которая стала современной па радигмой построения цифровой первичной сети. На пороге этого этапа стоит технология ATM.
Этапы III-IV. Это этапы зрелости и старости технологии. Как правило, оба этапа характе ризуются полным умолчанием 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 кото рых рассказывается об упущенных в ходе обсуждения на этапе II нюансах и скрытых резервах технологии, но в целом обсуждение технологии исчезает до исчезновения самой технологии
В качестве примеров могут быть указаны модемная передача данных (за исключением новых типов протоколов), PDH, квазиэлектронные АТС. В качестве примеров этапа IV - ана логовые системы передачи, координатные и декадно-шаговые АТС
1.4. Повышение роли измерительной техники с развитием технологий телекоммуникаций
От рассмотрения технологии телекоммуникаций перейдем к рассмотрению движущих сил и динамики технологий измерений
Совершенствование измерительных технологий тесно связано с общей тенденцией ус ложнения высоких технологий, наблюдающейся во второй половине XX века. Основными тенденциями развития являются: миниатюризация, экономичность и, как следствие, услож нение. Это наглядно видно на примере развития современных технологий цифровой связи. Сложность систем связи объективно повышается с переходом к цифровым системам переда чи с высокой пропускной способностью (SDH), новым принципам мультиплексирования (ATM), новым концепциям систем сигнализации (ОКС 7 и протоколы ведомственных сетей ISDN), новым сетевым концепциям предоставления услуг пользователям (интеллектуальные сети). С развитием технологий увеличивается пропускная способность систем передач, сни жается стоимость интеллектуальных устройств, в современные телекоммуникационные сис темы внедряются принципы распределенной обработки информации. В связи с этим процесс контроля и настройки работы интеллектуальных систем, каковыми в настоящее время явля ются сети связи, идет двумя путями- развитие систем внутренней диагностики интеллекту альных узлов сетей; применение современной измерительной техники.
Разработка систем самодиагностики и их отработка несколько отстают от развития самих средств связи. Поэтому использование независимых систем контроля в ряде случаев является единственно корректным решением Роль измерительной техники на сети связи повышается с развитием новых технологий.
Измерительная техника на сетях современных телекоммуникаций - это настройка и оп тимизация сетей связи, поиск неисправностей и причин конфликтов, разрешение конфликт ных ситуаций Таким образом, основной движущей силой развития измерительных тех нологий является усложнение современных систем связи
Распространенное мнение о том, что цифровые системы связи лучше, надежнее и поэтому требуют меньшего обслуживания на этапе эксплуатации, неверно Действительно, цифровые технологии обеспечивают лучшее качество связи, имеют меньшие эксплуатационные затраты, лучший контроль за ресурсом сети. Верно и то, что хорошо отлаженная, "ухоженная" цифровая сеть не требует больших усилий на обслуживание. Однако, "неухоженная" цифровая сеть де градирует гораздо быстрее аналоговой и на восстановление ее затрачиваются большие средст ва. Это - объективная плата за сложность технологии цифровой передачи. Цифровые телеком муникации имеют так называемый "пороговый эффект деградации", когда при достижении определенного порога параметры качества меняются скачкообразно В этом случае довольно сложно сразу выделить причину нарушения связи, поскольку причиной являются накопленные в течении длительного времени отклонения от нормы нескольких параметров.
Часто встречающееся мнение о том, что иностранные фирмы, обеспечивающие пуск уча стков цифровых сетей, должным образом настроят сеть и в дальнейшем ее работа не потребу ет квалифицированной эксплуатации, негативно. Такой подход ведет к зависимости операто ров сети от поставщиков. С уверенностью можно сказать, что использование современной измерительной техники дает операторам ключ к пониманию процессов, происходящих в сети. Поиск конфликтных ситуаций и противоречий, "тонкая настройка" сети помогают добиться максимальной эффективности ее работы, а также понять принципы новой технологии.
До сих пор измерительная техника служила для контроля работы сети и соответствия ее узлов отечественным стандартам Имелись четкие рекомендации по методологии измерений на сетях связи В современной ситуации процесс стандартизации технологии значительно от стает от развития самих технологий. Четких рекомендаций по использованию измерительной техники и эксплуатационной методологии нет и в ближайшем будущем не предвидится. Из мерительная 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 техноло гии на международном уровне, что является необходимым условием успешной работы.
С развитием цифровизации сетей связи происходит специализация современной изме рительной техники Еще 15-20 лет назад для обслуживания аналоговых сетей связи приме нялась общеизмерительная техника (генераторы, осциллографы, частотомеры и т д.) или ее модификации Развитие цифровых систем передачи и коммутации привело к тому, что изме рительную технику для телекоммуникаций в большинстве случаев уже невозможно исполь зовать в других областях человеческой деятельности Современные измерительные приборы для телекоммуникаций, такие как анализаторы протоколов сигнализации, анализаторы циф ровых систем передачи, измерительные приборы ВОЛС и т.д., составляют рынок специали зированной техники, который до последнего времени не рассматривался ни в технической, ни в экономической литературе.
Необходимо сразу оговорить, что предметом книги является рассмотрение современной цифровой сети связи. В отечественной практике пока существует большой процент аналого вых сетей, технология измерений которых хорошо известна, закреплена стандартами и прак тическим опытом обслуживающего персонала Уровень знаний о технологии измерений на цифровой сети пока невелик и не всегда подкреплен практикой и теорией. Автор считает из лишним рассматривать отдельно технологию измерений на аналоговых системах передачи и коммутации, поскольку основной интерес у современных специалистов вызывает технология измерений именно в цифровых системах, где не до конца разработаны методики и нет четко го понимания задач и методов измерений
1.5. Особенности динамики развития измерительной технологии
В целом, развитие измерительной технологии на рынке полностью соответствует опи санным выше закономерностям и тесно связано с рассмотренными социально-психологическими процессами в связистском сообществе. И в то же время развитие измерительных технологий имеет свои особенности (рис. 1.3). Технология измерений тесно связана с соот ветствующей технологией телекоммуникаций и "сопровождает" ее в своем развитии. Однако имеется важная особенность этого процесса -развитие измерительной технологии проис ходит в виде двух "волн". Это связано с тем, что измерительная технология разрабатывается в виде системного оборудования и эксплуатационного. На этапе разработки и лабораторного тестирования новых телекоммуникационных устройств уже необходима измерительная техника, учитывающая особенности новой технологии телекоммуникаций. Оборудование для лабораторного, опытного и производственного тестирования относится к системному измерительному оборудованию. Развитие измерительной технологии в плане системного оборудования опережает развитие самой новой технологии телекоммуникаций. В то же время, эксплуатационное оборудование, связанное с настройкой и обслуживанием сетей, должно учитывать опыт эксплуатации новой телекоммуникационной технологии, поэтому развитие измерительной технологии в плане эксплуатационного измерительного обору дования несколько отстает от развития новой технологии телекоммуникаций. Обычно это отставание незначительно и связано с необходимостью анализа проблем эксплуатации с целью выбора "разумно-достаточной" спецификации измерений. Наличие двух "волн" — это результат использования системного оборудования для эксплуатации опытных зон внедре ния новых технологий.
Время Рис. 1.3. Особенности развития измерительной технологии
Действительно, в течении определенного времени для эксплуатации новой технологии связи операторы вынуждены использовать системное или близкое к нему оборудование. В качестве примера можно указать ситуацию с измерительным оборудованием для анализа параметров SDH [4]. Тенденция отставания развития эксплуатационного измерительного оборудования указала на закономерность появления эксплуатаци онного тестового оборудования для систем SDH.
В настоящее время разработка недорогого, портативного, эксплуатационного оборудо вания проявляется в попытках создания портативных анализаторов ATM [5] и портативных анализаторов оптического спектра для систем WDM и DWDM.
1.6. Измерительные технологии и метрология - разные методы описания. Методология
Следует отличать материал настоящей книги от классического подхода к решению за дач метрологии. Как известно, метрология - это наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. Как описывалось выше, измерительная технология - это совокупность методов, подходов к организации измерений и интерпретации результатов, конкретных методик, а также измерительных средств (приборов и средств контроля), необ ходимая для качественного обслуживания соответствующих средств связи
Из самих определений ясно, что метрология - это наука об измерениях физических ве личин, а измерительная технология - это комплекс знаний прикладного значения, т.е эти два понятия мало пересекаются. Противоречия между классической метрологической и техноло гической точками зрения возникают при рассмотрении вопросов классификации измеритель ного оборудования и спецификации измеряемых параметров (см. табл. 1.1)
Как видно из таблицы, при описании измерений имеют место разные взгляды на одни и те же проблемы. 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 юриди ческие области знаний С точки зрения классической метрологии все измерения, рассматри ваемые в этой книге, относятся по классу точности к техническим измерениям, тогда как метрология описывает и другие два класса измерений.
Вместе с тем технологический подход дает возможность комплексного анализа измере ний, необходимых для эксплуатации современных систем связи. Современная классическая метрология такой возможности не дает по следующим причинам:
основным предметом метрологии является измерение физических величин. Все классифи кации методов измерений и измерительных средств построены на разделении по измеряе мым 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, можно 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 про граммного обеспечения. Именно это направление развивается революционно Встает за дача 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 перей ти 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 моде ли взаимодействия открытых систем Классическая метрология, как наука об измерени ях физических параметров, ориентирована на задачи первого уровня модели, однако в реальной практике остальные уровни не менее важны,
классическая метрология является фундаментальной дисциплиной, не позволяющей достаточно быстро реагировать на запросы специалистов в области связи в условиях со временной НТР. Технологический подход дает возможность учесть динамику развития методов измерений, связанную с решением прикладных задач телекоммуникаций
Табл.1
Несомненное преимущество классической метрологии - использование математическо го аппарата для анализа погрешностей и обоснования метода измерений - присутствует в технологическом подходе при измерениях физических параметров.
Резюмируя все вышеперечисленное, сформулируем несколько тезисов по поводу взаи мосвязи двух точек зрения на проблемы измерений в современных телекоммуникациях.
метрологический подход к измерениям является сугубо научным. Технологический подход, сформулированный в этой книге, является сугубо прикладным и ориентирован на эксплуатационные измерения в современных системах связи,
технологический подход использует достижения современной метрологии при измерении параметров сигналов современных телекоммуникационных систем. В то же время само понятие измерений при технологическом подходе является более широким и включает также анализ протоколов взаимодействия логических устройств в сети;
технологический подход не является новой парадигмой метрологии С точки зрения метрологии технологический подход является решением прикладной задачи описания технических измерений;
в области современных телекоммуникаций только технологический подход дает воз можность анализа и описания методов организации эксплуатационных измерений и по строения комплексных измерительных решений в современных сетях связи. Метроло гический подход такой возможности не дает.
Метрологический подход к измерениям в области современных систем связи имел боль шое развитие в отечественной науке. В силу ограниченности самого подхода исследования велись обычно в направлении измерений параметров сигналов (например, в области радиоиз мерений, измерений параметров оптических и электрических кабелей) Возможно, ограниче ния метрологического подхода обусловили тот факт, что до последнего времени обсуждение темы алгоритмических измерений в отечественной прессе не носит системного характера По мнению автора технологический подход, сформулированный в этой книге, поможет построить ту систему классификации, которая ляжет в основу новых описаний и анализа.
Для исключения путаницы между технологическим и метрологическим подходами в книге используется понятие методологии измерений, как совокупности подходов, типовых схем организации измерений, более и менее важных параметров измерений и методов интер претации результатов. Такая методология [2] представляет своего рода универсальное описа ние эксплуатационных измерений, не привязанное к телекоммуникационному оборудованию и измерительным приборам.
Классическая метрология оперирует понятием методика, которая представляет собой определенную схему организации измерений, совокупность приборов и их характеристик, а также набор измеряемых параметров. Методика важна для каждого конкретного измерения, однако в условиях постоянно обновляемого рынка измерительных приборов нельзя ожидать, что для всех современных технологий и всех измерительных приборов могут быть построены эффективные методики организации измерений. В то же время методология для большей части технологий может быть эффективно построена Методика может создаваться на основе соединения методологии и реальных функций приборов.
Домашнее задание: § конспект.
Закрепление материала:
Ответьте на вопросы:
- Что такое ТЕХНОЛОГИЯ?
- Что означает измерительная технология или технология измерений?
- Чем обусловлена Необходимость введения понятия измерительной технологии?
- Поясните «Волновую теорию» эволюция технологий.
- Чем определяется возможность использования технологии в телеком муникациях?
- На какие жизненные циклы может быть разделен процесс развития техноло гии. Чем они характеризуются?
- Поясните особенности развитие измерительных технологий.
- В чем суть развития измерительных технологий в виде двух "волн"?
- Что такое метрология?
- Что такое измерительная технология?
- В чем различие между классической методологией и технологическим подходом?
Литература:
Амренов С. А. «Методы контроля и диагностики систем и сетей связи» КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ -:Астана, Казахский государственный агротехнический университет, 2005 г.
И.Г. Бакланов Тестирование и диагностика систем связи. - М.: Эко-Трендз, 2001.
Биргер И. А. Техническая диагностика.— М.: «Машиностроение», 1978.—240,с, ил.
АРИПОВ М.Н , ДЖУРАЕВ Р.Х., ДЖАББАРОВ Ш.Ю. «ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ» -Ташкент, ТЭИС, 2005
Платонов Ю. М., Уткин Ю. Г. Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров. -М.: Горячая линия - Телеком, 2003.-312 с: ил.
М.Е.Бушуева, В.В.Беляков Диагностика сложных технических систем Труды 1-го совещания по проекту НАТО SfP-973799 Semiconductors. Нижний Новгород, 2001
Малышенко Ю.В. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА часть I конспект лекций
Платонов Ю. М., Уткин Ю. Г.Диагностика зависания и неисправностей компьютера/Серия «Техномир». Ростов-на-Дону: «Феникс», 2001. — 320 с.
PAGE \* MERGEFORMAT 8
Технологический подход и его использование в измерительной технике