Средства контроля и диагностики цифровых устройств

Сигналы, передаваемые в среде распространения, претерпевают в ней ослабление  и искажения. Поэтому сигналы , приходящие в пункт приема могут существенно отличаться от передаваемых передатчиком. 

  

  

  
 

                             

                                                                                               

                                                     

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Рис 3.1.  Структурная схема цифровой системы 

          

      Влияние среды на распространяемые  в ней сигналы можно также  описать операторным соотношением [51] 

                              (3.2) 

где    - оператор среды распространения. 

В канале связи на передаваемый сигнал накладываются  помехи, так что при передаче сигнала   на входе приёмника  действует  искаженный сигнал: 

,                      (3.3) 

где     - случайный процесс, соответствующий  одной  из помех;             

           - число независимых источников  помех.  

      Задача приемника состоит в  том, чтобы по принятому искаженному  сигналу   определить какое  сообщение передавалось. Совокупность  операций приемника можно описать  операторным соотношением [51]: 

   (3.4) 

где –  оператор способа приема; 

       - оператор демодуляции; 

       - оператор декодирования; 

       - случайный процесс возникновения  отказов и сбоев в приемнике. 

      Полнота соответствия   переданной  последовательности  зависит не  только от корректирующих возможностей  кодированной последовательности , уровня сигнала и помех и их  статистики, свойств декодирующих устройств, но и от способности цифровой системы корректировать ошибки, вызванные аппаратурными сбоями и отказами передатчика и приемника    и [52]. Рассмотренный подход позволяет описать процесс передачи информации математической моделью, что дает возможность выявить влияние различных факторов на эффективность    цифровых систем и наметить пути повышения их надежности.  

Известно, что все цифровые системы бывают невосстанавливаемые и восстанавливаемые. Основным критерием надежности невосстанавливаемой  цифровой системы является вероятность  безотказной работы [1,9,21]: 

                                                                          (3.5) 

это вероятность  того, что за заданный отрезок времени  t не произойдет отказа; 

         где    -             

λ –  интенсивность отказа;  

         - число элементов в цифровой  системе; 

          - интенсивность отказа одного  элемента цифровой системы. 

Основным  критерием надежности восстанавливаемой  цифровых систем является  коэффициент  готовности [1,9,21] 

,                                                (3.6) 

который характеризует вероятность того,  что система будет находиться в исправном состоянии в произвольно  выбранный момент времени; 

      где    - средняя наработка  на отказ; 

  Это  среднее значение длительности  непрерывной работы системы между  двумя отказами. 

,                                         (3.7) 

где N- общее  число отказов; 

    -время работы между () и  отказом. 

. 

- время  восстановления. Среднее время простоя  системы, вызванное отысканием  и устранением отказа. 

,                             (3.8) 

где - длительность  отказа. 
 
 

где  - интенсивность восстановления, характеризует  число восстановлений в единицу  времени. 

  

3.2. Пути  повышения   надежности цифровых  систем 

  

Современные цифровые системы, представляют собой  сложные территориально распределённые технические комплексы, выполняющие  важные задачи по своевременной и  качественной передаче информации [1,3,21,52].  

Техническое обслуживание и обеспечение необходимых  ремонтно-восстановительных работ  для сложных цифровых систем является важной проблемой. 

При выборе цифровых систем необходимо убедится, что их производители готовы осуществить  техническую поддержку в течении не только гарантийного, но и всего срока службы, т.е. до наступления предельного состояния. Таким образом, при принятии решения о приобретении цифровых систем операторам необходимо учитывать долговременные затраты на ее техническое обслуживание и ремонт. 

Необходимо  отметить, что качество предлагаемых услуг, а также размеры затрат, которые несёт операторская компания в своей деятельности, в значительной степени зависит от подготовки и  организации процесса технического обслуживания и ремонта цифровых систем. Поэтому задача совершенствования  методов технического обслуживания и ремонта, территориально распределённых цифровых систем приобретает всё  большую актуальность. 

Известно, что требования международных стандартов в области качества обязывают  оператора связи как поставщика услуг включать в область системы  качества – техническое обслуживание и ремонт  цифровых систем. 

Как показывает международный опыт развитых стран, в которых уже пройдён период массовой цифровизации сети телекоммуникаций и внедрения принципиально новых услуг, эффективно эта задача решается созданием развитой инфраструктуры организационно-технической поддержки, включающей в себя также систему сервис центров и центры ремонта [1,5,21,52]. 

Поэтому поставщики цифровых систем должны организовать центры сервисного обслуживания для  осуществления гарантийного и послегарантийного  обслуживания своего оборудования, текущей  её эксплуатации и ремонта. 

Обычно  структура системы сервис центров  включает в себя: 

-         главный сервис центр, координирующий  работу всех остальных сервис  центров и имеющий возможность  выполнять наиболее сложные виды  работ; 

-         региональные сервис центры; 

-         службы технического сервиса  оператора связи. 

Однако, как показывает практика, наряду с  высоким качеством поставляемого  оборудования и его  широкими функциональными  возможностями возникает и ряд  проблем: 

-         недостаточное развитие (а в ряде  случаев отсутствие) сети сервисного  обслуживания поставляемых цифровых  систем; 

-         поставщиков цифровых систем  больше, чем сервис центров; 

-         высокая стоимость ремонта цифровых  систем . 

В этой связи к поставщикам необходимо предъявлять соответствующие требования по организации технического обслуживания поставляемого оборудования и срокам замены неисправных узлов цифровых систем. 

         Так как уровень удобства функций  технического обслуживания цифровых  систем варьируется от системы  к системе, то и работа с  различными системами требует  разной степени подготовки обслуживающего  персонала. Как показывает практика, по-разному строят фирмы поставщики  телекоммуникационного оборудования  и свою стратегию организации  сервисной поддержки: 

-         создание главного сервис центра  технической поддержки; 

-         создание развитой сети региональных  центров поддержки; 

-         поддержка через сеть дистрибьюторов  и своё представительство; 

-         поддержка силами дилерской сети.

В настоящее  время существует большое разнообразие форм, методов и видов технического обслуживания. Услуги заказчикам предоставляются  в четырёх различных формах: 

-         самообслуживание силами самих  заказчиков; 

-         обслуживание на месте эксплуатации  оборудования; 

-         обслуживание в центрах, производящих  не ремонт, а замену; 

-         обслуживание в центрах ремонта. 

Необходимо  особо отметить, что в настоящее  время не существует единой концепции  сервисного обслуживания.  

1. Одни  операторские компании придерживаются  мнения, что главной задачей является  ускорение ремонта, что достигается  заменой плат и даже блоков, которые затем проходят полный  цикл контроля и восстановления  их работоспособности в центрах  ремонта, оснащённых комплектом  современного диагностического  оборудования. 

2. Другие  операторские компании предпочитают  переходить к ремонту на уровне  элементов, для локализации неисправностей  которых они используют новейшие  диагностические средства высокой  функциональной сложности. 

Поэтому неотъемлемой составной частью систем технического обслуживания и ремонта  как системы управления состоянием цифровых систем является система технического диагностирования. В настоящее время  общепризнанно, что одним из важных путей повышения эксплуатационной надёжности и в конечном счёте качества функционирования цифровых систем является создание эффективной системы технического диагностирования. 

Поэтому решение задач технического обслуживания и ремонта предполагает использование  соответствующей системы технической  диагностики цифровых систем на этапе  их эксплуатации, которая должна обеспечивать двухступенчатую стратегию поиска неисправностей в цифровых системах с глубиной поиска соответственно до типового элемента замены (ТЭЗа), платы и микросхемы. С учётом расширения номенклатуры цифровых систем возникает необходимость в снижении требований к квалификации обслуживающего персонала систем технического диагностирования, особенно для центров сервисного обслуживания и ремонта. Диагностическая аппаратура, предназначенная для этих центров должна иметь по возможности минимальные массогабаритные показатели и обеспечивать учёт специфики каждого объекта диагностирования.