Pruebas de la tasa de errores de bits (BERT)

Comprobadores de la tasa de errores de bits avanzados de VIAVI

Bit Error Rate Test

Pruebas de la tasa de errores de bits

La tasa de errores de bits (BER) constituye una forma de medir la integridad de las señales de telecomunicaciones que se basa en la cantidad o el porcentaje de los bits transmitidos que se reciben incorrectamente. Básicamente, cuantos más bits incorrectos haya, más se verá afectada la calidad de la señal. La tasa de errores de bits es un indicador eficaz del rendimiento completo de extremo a extremo, ya que engloba el receptor y el transmisor, así como los medios entre ambos.

¿Qué son las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT)?

Las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT) se pueden utilizar para medir dicha tasa en redes de fibra óptica, servicios Ethernet o cualquier otro sistema que se emplee para transmitir datos. Para realizar una prueba de la tasa de errores de bits, se envía un flujo de datos previamente definido a través de una entrada de enlace de red. A continuación, se analiza la salida del enlace en el extremo receptor para evaluar el número de errores detectados frente al número de bits transmitidos a lo largo de un determinado período de tiempo.

Se puede emplear una secuencia binaria pseudoaleatoria (PRBS) para crear un patrón de transmisión de datos que pueda generar errores al producir una amplia variedad de patrones de bits. Esta aceleración de errores inducidos resulta útil a la hora de reducir los tiempos de las pruebas de la BER, pero solo se puede aplicar en líneas que se encuentran fuera de servicio. Tanto si va a verificar el rendimiento de su propia red como llevar a cabo la activación del servicio para un cliente, las BERT constituyen una forma eficaz de garantizar la integridad global de la red.

Métricas de rendimiento de la tasa de errores de bits

La tasa de errores de bits se calcula dividiendo la cantidad de bits recibidos con errores entre el número total de bits transmitidos dentro del mismo período de tiempo. Un resultado de 10-9 se considera generalmente una tasa de errores de bits aceptable en el ámbito de las telecomunicaciones, mientras que un valor de 10-13 es una BER mínima apropiada para la transmisión de datos. Si esta tasa es suficientemente confiable, se puede expresar también como una probabilidad (Pe) de errores que se pueden producir en el futuro. Un comprobador de la tasa de errores de bits eficaz puede realizar pruebas de activación de servicios en torno a diversos indicadores clave de rendimiento (KPI).

La tasa de errores de paquetes (PER) está estrechamente relacionada con la tasa de errores de bits. Dado que cada paquete es, en esencia, una recopilación de bits, la PER vendría a ser la relación de autobuses que no llegan a su destino, si la BER determinase esa misma relación para todos los pasajeros. Medir la pérdida de paquetes es primordial, ya que una pérdida significativa de paquetes puede derivar en un servicio lento o en interrupciones en la red. La congestión de la red, la sobreutilización de los dispositivos y los problemas de hardware de la red, como unos cortafuegos desactualizados, son algunas de las causas de la pérdida de paquetes. En algunos casos, la pérdida de paquetes también puede ser un indicador clave de problemas de seguridad, incluidos los ataques de denegación de servicio (DOS).

La latencia del rendimiento de la red es una medida de retraso, que se cuantifica basándose en el tiempo que tardan los datos en transmitirse de una ubicación a otra. La latencia es una importante medida de la calidad del servicio (QoS), ya que una latencia alta puede provocar cuellos de botella que pueden derivar en una calidad deficiente de la tecnología VoIP y en una comunicación lenta en general. Una latencia excesiva puede afectar directamente también a la capacidad, dado que puede hacer que la ventana de TCP se complete con demasiada lentitud. Entre los factores comunes que contribuyen a la latencia de la red, se incluyen la longitud de los tendidos de fibra, los retrasos en el almacenamiento, y los errores de conmutación y de los enrutadores.

Dado que la latencia no es uniforme, cada paquete necesitará un plazo de tiempo ligeramente distinto para desplazarse desde el inicio hasta el final. Una fluctuación se define como la variación en el retraso de la recepción de los paquetes de datos en la red. Una variación demasiado acusada entre los paquetes puede ser perjudicial, especialmente para las transmisiones de voz y vídeo, en las que el servidor tiene que compensar esta fluctuación para que el elemento multimedia se pueda distinguir.

Una fluctuación excesiva puede contribuir a la congestión o derivar en una pérdida de paquetes más allá de lo que el procesador de señales digitales (DSP) sea capaz de abordar. Esto podría tener como resultado pérdidas de la señal acústica o trasmisiones de vídeo pixeladas.

La importancia de las pruebas de la tasa de errores de bits

En un escenario donde la demanda de ancho de banda y rendimiento de las redes Ethernet crece día a día, las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT) han cobrado una importancia vital a la hora de medir la tasa de errores de bits (BER) en los canales de comunicación de fibra óptica y sembrar la confianza en la activación de servicios de alta velocidad. La importancia de las BERT afecta tanto a los clientes internos como a los externos.

Llevar a cabo estas pruebas en las redes internas puede garantizar que las operaciones sean eficaces y fluidas, especialmente cuando se implementan circuitos de gran tamaño con altos niveles de tráfico. Además, los clientes que adquieren redes de alta velocidad esperan un rendimiento impecable desde el primer día. Las BERT se pueden emplear para certificar el funcionamiento de las redes nuevas, con lo que se mejora el grado de satisfacción de los clientes.

Los errores de bits en las redes de fibra óptica pueden deberse a la atenuación, la dispersión y otras muchas causas, pero las rutinas de comprobación y corrección de errores de servicios Ethernet pueden enmascarar problemas físicos inherentes a la red, con lo que se podría concluir que las BERT no son necesarias para los enlaces de fibra óptica basados en Ethernet. Justo al contrario, los paquetes retransmitidos a partir de errores de bits pueden mermar el rendimiento del procesamiento y contribuir inadvertidamente a los problemas de congestión. Aunque pueda parecer que la red funciona de manera óptima, entre las posibles consecuencias de omitir las BERT, se incluye la falta de visibilidad en profundidad del rendimiento del sistema y que se desaprovechen oportunidades de realizar correcciones antes de la activación.

Tipos de pruebas de la tasa de errores de bits

Se han implementado diversos métodos de activación de servicios y pruebas de la tasa de errores de bits para redes Ethernet, cada uno de ellos con ventajas y limitaciones intrínsecas. Mientras algunos procesos de pruebas son adecuados para determinadas aplicaciones, otros proporcionan una evaluación más general de la calidad del servicio (QoS) del enlace de red.

El Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) desarrolló en 1999 las pruebas del estándar RFC 2544 para realizar una evaluación comparativa de los elementos de red en el laboratorio. Esta metodología de pruebas se adaptó al trabajo de campo, ya que no había ninguna otra prueba de activación de servicios basados en Ethernet a disposición de los proveedores. Su título, “Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices” (Metodología de evaluación comparativa para dispositivos de interconexión de redes), ofrece una fiel descripción de las pruebas y su finalidad para evaluar la capa 2 del modelo OSI.

Estas pruebas evolucionaron hasta convertirse en las pruebas de activación de servicios estándar del sector para IP y Ethernet de servicio único, y engloban indicadores clave de rendimiento (KPI) como la capacidad, la posibilidad de explosión del ancho de banda, la pérdida de tramas y la latencia. La versión optimizada de VIAVI del protocolo de pruebas del estándar RFC 2544 reduce el tiempo de las pruebas en un 66 % al llevarlas a cabo de manera simultánea.

El estándar Y.1564 se desarrolló para su aplicación en campo y proporciona una validación completa de los acuerdos de nivel de servicio (SLA) de los servicios Ethernet en una sola prueba. El estándar Y.1564 es la prueba de activación de servicios estándar del sector para redes Ethernet multiservicio e IP, lo que se conoce como servicios “Triple Play”. La prueba se lleva a cabo en la capa 2 del enlace de datos con el modelo OSI. A diferencia del estándar RFC 2544, con el estándar Y.1564 se comparan los KPI con los niveles previstos, en lugar de simplemente medir los valores máximos de capacidad, y se pueden comprobar varios flujos lógicos de un circuito de manera independiente. Se emplean flujos de pruebas de conformidad con las definiciones de Metro Ethernet Forum (MEF) 10.2 para promover situaciones de tráfico de red del mundo real durante la realización de las pruebas.

Aunque los estándares RFC 2544 e Y.1564 han resultado efectivos, no incluyen pruebas de rendimiento en las capas de aplicaciones o el protocolo de control de transmisión (TCP). Dado que la mayoría de las aplicaciones basadas en la nube o en la web se ejecutan a través de TCP, el estándar RFC 6349 del IETF ofrece una alternativa de pruebas de mayor nivel. Entre las métricas de las pruebas del estándar RFC 6349, se incluyen el tiempo de transferencia de TCP, la eficiencia de TCP (basada en las retransmisiones en forma de porcentaje de la cantidad general de bytes de carga útil de TCP) y el porcentaje de retardo de búfer (BDP), que compara el tiempo de ida y vuelta (RTT) durante la transferencia de TCP hasta un punto de partida establecido sin congestión en la red.

Equipos de pruebas de la tasa de errores de bits

El desarrollo de herramientas y equipos para las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT) refleja la progresión del proceso de pruebas desde el laboratorio hasta el campo pasando por su fabricación. La variada oferta de equipos de pruebas de la tasa de errores de bits de VIAVI soporta con esta cadena continua con equipos de pruebas portátiles y montados en rack líderes en el sector.

En el laboratorio, ingenieros y científicos requieren soluciones de pruebas que ofrezcan la versatilidad, la escalabilidad y la modularidad necesarias para desarrollar y someter a pruebas componentes y equipos de red de vanguardia. La gama de productos ONT incorpora una amplia diversidad de módulos de aplicación, todos ellos operados mediante una interfaz gráfica de usuario táctil muy funcional. Los desarrolladores de todas las tecnologías de transporte óptico más destacadas pueden aprovechar esta flexibilidad para estimular condiciones anómalas de errores y tráfico, y evaluar exhaustivamente componentes de red recién diseñados en entornos basados en la tecnología 400G y posteriores.

La serie ONT puede ofrecer pruebas de verificación del sistema (SVT) de gran sofisticación para productos de red nuevos que pasan de la fase de I+D a la de producción. Por medio del uso eficaz de la automatización y la potencia, la gama ONT puede ser igualmente apta para pruebas de producción, ya se trate de un volumen reducido o de todo el ciclo de vida de los productos.

Para completar la progresión desde la conceptualización en el laboratorio hasta la implementación total de la red en campo, los comprobadores de red portátiles, compactos y potentes con resultados de tipo pasa/falla garantizan una activación y un mantenimiento correctos de los equipos y las redes.

El sistema MTS-5800-100G es el comprobador de la tasa de errores de bits integral 100G portátil más pequeño del mundo, que además ofrece las pruebas de activación de servicios RFC 2544 e Y.1564 más rápidas del sector cuando se combina con la solución de pruebas SAMComplete. Este instrumento para pruebas es compatible con las pruebas del estándar RFC 6349 con TrueSpeed y otras muchas aplicaciones de pruebas, incluidas las pruebas de caracterización y sincronización de enlaces de fibra óptica.

El sistema MTS-5800 es un comprobador de redes 10G portátil que se puede emplear también para la activación automatizada de servicios Ethernet. La serie MTS se ha optimizado completamente para ser eficaz en campo gracias a pantallas multitáctiles y flujos de trabajo preprogramados. La interfaz ofrece una gran capacidad de ampliación, ya que admite módulos OTDR, de medición de la potencia óptica y de inspección de terminaciones de fibra óptica.

Las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT) de extremo a extremo exigen normalmente la presencia de técnicos con instrumentos portátiles ubicados en ambos extremos del circuito. En muchos casos, los centros de datos disponen de recursos limitados para realizar estas pruebas. En estas circunstancias, los equipos de pruebas de la tasa de errores de bits solo permiten realizar las pruebas en un único extremo del circuito. El comprobador MAP-2100 se ha optimizado para llevar a cabo pruebas remotas y automatizadas con velocidades de transmisión comprendidas entre 1G y 100G. Las BERT también se pueden llevar a cabo de forma completamente remota si es necesario. Para ello, se emplea un sistema MAP-2100 en cada ubicación de modo que las pruebas se realizan por medio de canales de comunicación seguros.

Tutoriales de pruebas de la tasa de errores de bits

Las ventajas que ofrecen las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT) son numerosas, aunque la realización de las pruebas puede parecer en ocasiones una ardua tarea y un proceso tremendamente exigente. VIAVI ha conseguido que llevar a cabo las BERT sea más sencillo, más rápido y más intuitivo mediante la creación de rutinas y configuraciones de pruebas predefinidas. Los tutoriales y la documentación que se proporcionan a continuación sobre las BERT pueden servirle de ayuda para que su experiencia al realizar las pruebas sea aún más satisfactoria.

Se proporcionan resúmenes de soluciones para cada prueba estándar a fin de destacar las innovadoras mejoras y ventajas que VIAVI ha introducido en primicia. De cara a la activación de servicios Ethernet de conformidad con el estándar RFC 2544, los componentes de pruebas incluyen procesos de pruebas simultáneos, pruebas de observación a largo plazo y una prueba previa J-QuickCheck integrada para evaluar la conectividad y la capacidad básicas.

El resumen de la solución sobre las pruebas del estándar Y.1564 subraya las pruebas de la configuración del 100 % del ancho de banda para reducir los tiempos de prueba, una emulación realista de los servicios Triple Play para una simulación del tráfico basada en el mundo real y una amplia diversidad de bucles disponibles para una mayor flexibilidad. El conjunto de pruebas de SAMComplete también proporciona la única solución disponible para las pruebas simultáneas de los estándares Y.1564 y RFC 6349 a fin de respaldar pruebas de capacidad de TCP automatizadas y eficaces. 

VIAVI ofrece una serie de seminarios web gratuitos donde encontrará comentarios y asesoramiento especializados sobre las prácticas recomendadas para las pruebas de la tasa de errores de bits. En estos seminarios web, se proporcionan descripciones completamente detalladas de diversas tecnologías y el asesoramiento esclarecedor y actualizado que solo pueden recabar auténticos expertos en la materia.

¿Necesita realizar pruebas de la tasa de errores de bits?

Los valiosísimos resultados empíricos obtenidos a partir de las pruebas de rendimiento de la red de extremo a extremo antes requerían una cantidad igualmente enorme de tiempo, equipos y mano de obra. Sin embargo, esto ha dejado de ser así. Mediante innovadores protocolos de pruebas, equipos compactos e intuitivos, y rutinas de pruebas automatizadas para maximizar la eficiencia, se han derribado los obstáculos que en otros tiempos obligaban a que las pruebas de la tasa de errores de bits (BERT) fuesen una tarea optativa. Las redes de alto rendimiento y clientes altamente satisfechos son las ventajas indiscutibles de las pruebas de la tasa de errores de bits que pueden extenderse en los próximos años.

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