Qual è BER - Bit Error Rate?

- Tasso di errore di bit, BER viene utilizzato per quantificare un canale che trasporta i dati contando il tasso di errori in una stringa di dati. E 'usato nelle telecomunicazioni, reti e sistemi radio.bit error rate, BER è un parametro chiave che viene utilizzata nei sistemi che trasmettono dati digitali da una posizione a un'altra valutare.

Sistemi per i quali Bit Error Rate, BER è applicabile comprendono collegamenti radio di dati così come i sistemi di dati in fibra ottica, Ethernet, o qualsiasi sistema che trasmette i dati attraverso una rete di una qualche forma in cui il rumore, le interferenze, e la fase di jitter può causare degradazione del digitale segnale.

Anche se ci sono alcune differenze nel modo in cui questi sistemi funzionano e il modo in cui è affetto bit error rate, le basi di bit error rate si sono sempre gli stessi.

Quando i dati vengono trasmessi su un collegamento dati, vi è la possibilità di errori in fase di introduzione nel sistema. Se gli errori vengono introdotti i dati, allora l'integrità del sistema può essere compromessa. Come risultato, è necessario valutare le prestazioni del sistema, e il tasso di errore di bit, BER, fornisce un modo ideale in cui questo può essere realizzato.

A differenza di molte altre forme di valutazione, bit error rate, BER valuta la fine completa per terminare prestazioni di un sistema compreso il trasmettitore, ricevitore e il mezzo tra i due. In questo modo, bit error rate, BER consente l'esecuzione effettiva di un sistema operativo da testare, piuttosto che testare i componenti e sperando che funzionano in modo soddisfacente quando in posizione.

Bit Error Rate definizione BER e basi

Come suggerisce il nome, un tasso di errore di bit è definito come il tasso al quale si verificano errori in un sistema di trasmissione. Questo si traduce direttamente il numero di errori che si verificano in una stringa di un determinato numero di bit. La definizione di bit error rate può essere tradotto in una semplice formula:

 

Se il mezzo tra il trasmettitore e il ricevitore è buono e il rapporto segnale-rumore è alto, allora il tasso di errore di bit sarà molto piccola - probabilmente insignificante e senza alcun effetto evidente sul sistema complessivo Tuttavia, se il rumore può essere rilevata, allora c'è possibilità che il tasso di errore deve essere considerato.

Le ragioni principali per la degradazione di un canale dati e il tasso di errore bit corrispondente, BER è il rumore e le modifiche al percorso di propagazione (in cui vengono utilizzati i percorsi del segnale radio). Entrambi gli effetti hanno un elemento casuale a loro, il rumore dopo una funzione di probabilità Gaussiana mentre il modello di propagazione segue un modello Rayleigh. Ciò significa che l'analisi delle caratteristiche del canale sono normalmente effettuata utilizzando tecniche di analisi statistica.

Per i sistemi in fibra ottica, errori di bit derivano principalmente dalle imperfezioni dei componenti utilizzati per creare il collegamento. Questi includono il driver ottico, ricevitore, connettori e fibra stessa. errori di bit possono essere introdotti a seguito della dispersione ottica e di attenuazione che può essere presente. Inoltre rumore può essere introdotto nel ricevitore ottico stesso. Tipicamente questi possono essere fotodiodi e amplificatori che devono rispondere a variazioni molto piccole e di conseguenza ci possono essere livelli elevati di rumore presenti.

Un altro fattore che contribuisce per errori di bit presenti jitter di fase che può essere presente nel sistema come questo può alterare il campionamento dei dati Thea.

BER e Eb / No

Rapporto segnale rumore e Eb / No cifre sono parametri che sono più associati con ponti radio e sistemi di comunicazione radio. In termini di questo, il bit error rate, BER, può anche essere definito in termini di probabilità di errore o di POE. La determinare questo, vengono utilizzati altri tre variabili. Sono la funzione di errore, erf, l'energia in un bit, Eb, e la densità di potenza di rumore spettrale (che è la potenza di rumore in una banda 1 Hz), No.

Va notato che ogni tipo diverso di modulazione ha il suo valore per la funzione di errore. Questo perché ogni tipo di modulazione esegue diversamente in presenza di rumore. In particolare, i sistemi di modulazione di ordine superiore (es 64QAM, ecc) che sono in grado di portare i tassi di dati più elevate non sono così robusti in presenza di rumore. Lower formati ordine di modulazione (ad esempio BPSK, QPSK, ecc) offrono bassi tassi di dati, ma sono più robusti.

L'energia per bit, Eb, può essere determinato dividendo la potenza della portante dal bit rate ed è una misura di energia con le dimensioni di Joule. N è una potenza per Hertz e quindi questo ha le dimensioni di alimentazione (joule per secondo) diviso per secondi). Guardando le dimensioni del rapporto di Eb / No tutte le dimensioni annullano da dare un rapporto adimensionale. È importante notare che POE è proporzionale a Eb / No e è una forma di rapporto segnale rumore.

Fattori che influenzano bit error rate, BER

Si può vedere dal usando Eb / No, che il tasso di errore di bit, BER può essere influenzata da diversi fattori. Manipolando le variabili che possono essere controllate è possibile ottimizzare un sistema per fornire le prestazioni necessarie. Questo è normalmente effettuato nelle fasi di progettazione di un sistema di trasmissione dati in modo che i parametri delle prestazioni possono essere regolati nelle fasi iniziali concetto di design.

• Interferenza: I livelli di interferenza presenti in un sistema sono generalmente impostati da fattori esterni e non possono essere modificati dal progetto di sistema. Tuttavia è possibile impostare la larghezza di banda del sistema. Riducendo la larghezza di banda del livello di interferenza può essere ridotta. Tuttavia riducendo la larghezza di banda limita la velocità di trasmissione che può essere raggiunto.

• Aumentare la potenza del trasmettitore: È anche possibile aumentare il livello di potenza del sistema in modo che si aumenta la potenza per bit. Questo deve essere bilanciato contro fattori tra i livelli di interferenza con altri utenti e l'impatto di aumentare la potenza delle dimensioni dell'amplificatore di potenza e la durata complessiva consumo di potenza e la batteria, etc.

• Modulazione di ordine inferiore: schemi di ordine inferiore di modulazione possono essere utilizzati, ma questo è a scapito della velocità di trasmissione dati.

• Riduci la larghezza di banda: Un altro approccio che può essere adottato per ridurre il tasso di errore di bit è di ridurre la larghezza di banda. Bassi livelli di rumore saranno ricevuti e quindi il rapporto segnale-rumore miglioreranno. Anche questo si traduce in una riduzione del throughput raggiungibile.

È necessario bilanciare tutti i fattori disponibili per ottenere un tasso di errore di bit soddisfacente. Normalmente non è possibile ottenere tutti i requisiti e sono necessari alcuni compromessi. Tuttavia, anche con un bit error rate di sotto di quanto è idealmente richiesto, ulteriori compromessi possono essere fatte in termini di livelli di correzione di errore che vengono introdotti i dati trasmessi. Anche se più dati ridondanti deve essere inviato con alti livelli di correzione degli errori, questo può aiutare mascherare gli effetti di eventuali errori di bit che si verificano, migliorando così il tasso di errore di bit globale.

tasso di errore di bit BER è un parametro che dà un'indicazione eccellente delle prestazioni di un collegamento dati, come sistema radio o fibra ottica. Come uno dei principali parametri di interesse in qualsiasi data link è il numero di errori che si verificano, il tasso di errore di bit è un parametro fondamentale. La conoscenza della BER consente anche altre caratteristiche del collegamento, quali la potenza e la larghezza di banda, ecc essere adattata per consentire prestazioni richieste da ottenere.

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