Test de taux d’erreur de bits (BERT)

Testeurs de taux d’erreur de bits dernier cri de VIAVI

Bit Error Rate Test

Test de taux d’erreur de bits

Le taux d’erreur de bits (BER) est une mesure de l’intégrité des signaux de télécommunication basée sur la quantité ou sur le pourcentage de bits transmis et incorrectement reçus. Globalement, plus le nombre de bits incorrects est élevé, plus l’impact sur la qualité du signal est important. Le taux d’erreur de bits constitue un indicateur efficace de la performance de bout en bout, car il inclut le récepteur et l’émetteur, ainsi que le support situé entre les deux.

Qu’est-ce que les tests de taux d’erreur de bits (BERT) ?

Les tests de taux d’erreur de bits (BERT) peuvent être utilisés pour quantifier le BER pour les réseaux en fibre optique, pour l’Ethernet ou pour tout autre système utilisé pour transmettre des données. Pour effectuer un test de taux d’erreur de bits, un flux de données prédéfini est envoyé via une entrée de liaison réseau. Le flux de sortie de cette liaison est ensuite analysé au niveau de l’extrémité réceptrice afin d’évaluer le nombre d’erreurs détectées par rapport au nombre de bits transmis sur une période donnée.

Une séquence binaire pseudo-aléatoire (PRBS) peut être utilisée pour créer un schéma de transmission des données susceptible de provoquer des erreurs en produisant un large éventail de schémas de bits. Cette accélération d’erreurs provoquées est utile pour réduire le temps de test de BER, mais elle ne peut être utilisée que sur des lignes hors service. Que vous vérifiiez la performance de votre propre réseau ou que vous preniez en charge une activation de service pour un client, les tests BERT sont un moyen efficace de garantir l’intégrité globale du réseau.

Mesures de performance du taux d’erreur de bits

Le taux d’erreur de bits est calculé en divisant la quantité de bits avec erreur reçus par le nombre total de bits transmis au cours d’une même période. Un résultat de 10-9 est généralement considéré comme un taux d’erreur de bits acceptable pour les télécommunications, alors que 10-13 correspond à un BER minimum plus approprié pour la transmission de données. Si le taux est suffisamment fiable, il peut également être exprimé en tant que probabilité (Pe) du nombre d’erreurs futures. Un testeur de taux d’erreur de bits efficace peut réaliser des tests d’activation de service pour plusieurs KPI (Key Performance Indicator).

Le taux d’erreur de paquets (PER) est étroitement lié au taux d’erreur de bits (BER). Étant donné que chaque paquet est essentiellement un ensemble de bits, le PER peut être comparé au rapport de bus qui n’atteindraient pas leur destination si le BER déterminait le même rapport pour tous les passagers. Il est essentiel de mesurer les pertes de paquets, car des pertes trop importantes peuvent engendrer un ralentissement du service ou une interruption de réseau. La congestion du réseau, des appareils surexploités et des problèmes d’équipements réseau, tels que les pare-feu obsolètes, sont quelques-unes des causes possibles des pertes de paquets. Dans certains cas, les pertes de paquets peuvent aussi signaler des problèmes de sécurité, notamment des attaques par déni de service (DOS).

En matière de performances du réseau, la latence est une mesure du retard, lequel peut être quantifié en fonction du temps que mettent des données pour se déplacer d’un endroit à un autre. La latence est une mesure de QoS importante. Une latence élevée peut en effet créer des goulots d’étranglement, ce qui se traduit par une dégradation de la qualité de la VoIP et, en général, par un ralentissement des communications. En outre, une latence excessive peut directement affecter le débit, car la fenêtre TCP se remplit alors trop lentement. Les câbles optiques très longs, les retards de stockage et les erreurs de routeurs/de commutation comptent parmi les facteurs qui contribuent le plus souvent à la latence d’un réseau.

Étant donné que la latence n’est pas régulière, le temps que met chaque paquet à se déplacer d’un point de départ à un point d’arrivée varie légèrement. La gigue est définie comme étant la variante du retard des paquets de données reçus sur le réseau. De trop grandes variations entre les paquets peuvent être problématiques, en particulier pour les transmissions vocales et vidéo pour lesquelles le serveur doit compenser la gigue pour rendre le message perceptible.

Une gigue excessive peut entraîner une congestion ou des pertes de paquets allant au-delà des capacités de résolution du processeur de signal numérique (DSP). Il peut en résulter des pertes de signal audio ou une pixellisation des transmissions vidéo.

Importance des tests de taux d’erreur de bits

Alors que la demande de bande passante et de performance est chaque jour plus importante sur les réseaux Ethernet, les BERT sont devenus des tests essentiels pour quantifier le taux d’erreur de bits sur les canaux de communication optiques et pour garantir l’activation fiable des services à haut débit. Les BERT sont tout aussi importants pour les clients internes qu’externes.

Le fait d’effectuer des tests BERT sur des réseaux internes peut permettre de garantir un fonctionnement net et efficace, en particulier lorsque de grands circuits, supportant des niveaux de trafic élevés, sont déployés. De plus, les clients achetant des réseaux à haut débit comptent sur une performance optimale dès le premier jour. Les tests de taux d’erreur de bits peuvent être utilisés pour certifier le bon fonctionnement de nouveaux réseaux, ce qui permet d’améliorer les niveaux de satisfaction des clients.

Les erreurs de bits dans les réseaux optiques peuvent être dues à des atténuations, à des dispersions et à de nombreuses autres causes profondes. Mais des routines de contrôle et de correction des erreurs Ethernet peuvent potentiellement masquer les problèmes physiques propres au réseau, ce qui poussera certaines personnes à en conclure que les BERT ne sont pas nécessaires pour les liaisons optiques basées sur Ethernet. Bien au contraire, les paquets retransmis suite à des erreurs de bits peuvent en réalité réduire la performance du débit et contribuer involontairement à des problèmes de congestion. Même si le réseau semble fonctionner de manière optimale, omettre les tests de taux d’erreur de bits peut entraîner un manque de visibilité détaillée sur les performances du réseau et faire manquer des occasions d’effectuer des corrections avant l’activation.

Types de tests de taux d’erreur de bits

Plusieurs tests BERT pour Ethernet et diverses méthodes d’activation de services ont été développés qui présentent chacun des avantages et des limites qui leur sont propres. Si certaines procédures de test conviennent à des applications spécifiques, d’autres permettent une évaluation plus générale de la QoS de la liaison réseau.

Le test RFC 2544 a été développé par l’IETF en 1999 afin de fournir une analyse comparative des éléments du réseau dans une configuration de laboratoire. Cette méthodologie de test a été adaptée pour un usage sur le terrain, car les fournisseurs ne disposaient d’aucun autre test standardisé d’activation de service basée sur Ethernet. Le titre « Méthodologie d’analyse comparative pour appareils de réseau interconnectés » fournit une description appropriée de ce test et de son utilisation pour l’évaluation de la couche 2 du modèle OSI.

Ce test a évolué pour devenir le test d’activation de service standard du marché pour Ethernet et IP à service unique, et il inclut des KPI (Key Performance Indicator) relatifs au débit, à l’expansion de la bande passante, à la perte de trames et à la latence. La version améliorée du protocole de test RFC 2544 proposée par VIAVI réduit la durée des tests de 66 % en effectuant les tests de manière simultanée.

La norme Y.1564, développée pour une utilisation sur le terrain, permet la validation complète des accords de niveau de service Ethernet en un seul test. Y.1564 est le test d’activation de service standard du marché pour Ethernet et IP multiservices, alias le « Triple Play » (Internet, téléphonie, télévision). Ce test est réalisé sur la deuxième couche de données du modèle OSI. Contrairement au RFC 2544, le test Y.1564 compare les KPI (Key Performance indicator) aux niveaux estimés (plutôt que de simplement quantifier des capacités maximales) et peut tester de multiples flux logiques de façon indépendante, sur un même circuit. Des flux de test, alignés sur les définitions 10.2 du Metro Ethernet Forum (MEF), sont utilisés pour simuler des scénarios de trafic réseau réalistes durant les tests.

Bien que les tests RFC 2544 et Y.1564 aient prouvé leur efficacité, ils n’incluent pas de test de performance sur le protocole de contrôle des transmissions (TCP) ou sur les couches applicatives. Étant donné que la plupart des applications basées sur le cloud ou sur le Web s’exécutent avec le protocole TCP, le test IETF RFC 6349 constitue une option de niveau supérieur. Les mesures prises par le RFC 6349 comprennent le temps de transfert TCP, l’efficacité TCP, basée sur les retransmissions en tant que pourcentage de charge utile TCP générale en octets, et le pourcentage de délai de mise en mémoire tampon (BDP), qui compare le temps de propagation en boucle (RTT) durant le transfert TCP à un référentiel établi sans congestion de réseau.

Équipements pour tests de taux d’erreur de bits

Le développement d’outils et d’équipements de test BERT a reflété la progression du processus de test depuis l’environnement de laboratoire jusqu’à la production et au travail sur le terrain. La diversité des équipements de test de taux d’erreur de bits proposés par VIAVI prend en charge cette chaîne ininterrompue grâce à des équipements de test de pointe pour laboratoire, portables et montés sur rack.

En laboratoire, les ingénieurs et les scientifiques exigent des solutions de test offrant la polyvalence, l’évolutivité et la modularité nécessaires pour développer et tester des équipements et composants réseau de pointe. La gamme de produits ONT comprend un large éventail de modules applicatifs qui fonctionnent tous via une interface utilisateur unique (GUI) à écran tactile hautement fonctionnelle. Les développeurs des principales technologies de transport optique peuvent tirer parti de cette flexibilité pour simuler un trafic anormal et des conditions d’erreurs et, ce faisant, pour évaluer entièrement les nouveaux composants de réseau adaptés aux débits 400 G et plus.

La gamme ONT peut faciliter les tests de vérification des systèmes (SVT) les plus sophistiqués lors de la transition des produits réseau du service de recherche et développement vers le service de production. La consommation d’énergie raisonnée et le support automatique propres à la gamme ONT font qu’elle convient parfaitement aux tests de production, qu’il s’agisse de petits volumes ou du cycle de vie complet du produit.

Pour passer de la phase de conceptualisation en laboratoire à un déploiement complet sur le terrain, des testeurs de réseau compacts, puissants, portables et fournissant des résultats de réussite/échec clairs permettent de garantir une activation et une maintenance réussies du réseau et des équipements.

Le MTS-5800-100G est le testeur de taux d’erreurs de bits « tout-en-un » 100 G portable le plus petit au monde. Associé à une solution de test SAMComplete, il produit également les tests d’activation de service RFC 2544 et Y.1564 les plus rapides du marché. Cet instrument de test prend en charge les tests RFC 6349 TrueSpeed et de nombreuses autres applications de test, y compris les tests de caractérisation et de synchronisation du lien fibre optique.

Le MTS-5800 est un testeur de réseau 10 G portable qui peut aussi être utilisé pour l’activation de service Ethernet automatisée. La gamme MTS a été entièrement optimisée pour offrir une efficacité maximale sur le terrain, notamment grâce à des écrans multipoints et des scripts de processus. L’interface est facilement compatible avec les réflectomètres optiques, les photomètres optiques et les modules d’inspection de connecteurs optiques disponibles en option.

Un test BERT de bout en bout requiert généralement la présence de techniciens munis d’instruments portables à chaque extrémité du circuit. Très souvent, les datacenters disposent de ressources limitées pour effectuer ces tests. Dans de tels cas, un équipement de test de taux d’erreur de bits monté sur rack peut permettre de réaliser les tests depuis une seule extrémité du circuit. Le testeur MAP-2100 a été optimisé pour les tests Ethernet autonomes et à distance, pour des débits allant de 1 G à 100 G. Lorsque cela est nécessaire, les tests BERT peuvent aussi être réalisés entièrement à distance à l’aide de MAP-2100 placés à chaque extrémité, les tests étant réalisés par le biais de canaux de communication sécurisés.

Tutoriels sur les tests de taux d’erreur de bits

Les avantages offerts par les tests de taux d’erreur de bits sont nombreux, même si ces tests sont parfois perçus comme des processus ardus et très prenants. En créant des routines et des configurations de test prédéfinies, VIAVI rend l’exécution des tests BER plus facile, plus rapide et plus intuitive. Les tutoriels et documents relatifs aux tests BER que vous trouverez ci-dessous peuvent vous aider à simplifier votre procédure de test.

Des résumés de solutions sont disponibles pour chaque test standard afin de mettre en relief les améliorations de pointe et les avantages apportés par VIAVI. Pour le test RFC 2544 d’activation de service Ethernet, les composants de test incluent des processus de tests simultanés, des tests « d’imprégnation » à long terme et un test préalable J-QuickCheck intégré permettant d’évaluer le débit et la connectivité de base.

Le résumé de solution relatif au test Y.1564 se concentre sur les tests d’une configuration avec bande passante de 100 % afin de réduire le temps de test, sur une émulation « Triple Play » réaliste permettant de simuler un trafic réel et sur une grande variété de boucles disponibles pour encore plus de flexibilité. La suite de tests SAMComplete fournit également la seule solution disponible pour l’exécution simultanée des tests Y.1564 et RFC 6349, permettant ainsi la prise en charge automatique et

Des commentaires et des conseils d’experts concernant les meilleures pratiques de test de taux d’erreur de bits et d’activation de service Ethernet sont disponibles dans une série de webinaires gratuits offerts par VIAVI. Ces webinaires fournissent des descriptions technologiques détaillées complètes ainsi que des conseils actualisés très instructifs, lesquels ne peuvent être obtenus qu’auprès d’éminents experts sur le sujet.

Vous avez besoin de tests de taux d’erreur de bits ?

Les précieux résultats empiriques obtenus grâce à des tests de performance réseau de bout en bout exigeaient auparavant beaucoup de temps, d’équipement et de main d’œuvre. Mais cette époque est aujourd’hui révolue. Les routines de test automatisées, les équipements intuitifs et compacts, et les protocoles de tests innovants permettant d’optimiser l’efficacité ont supprimé les obstacles qui rendaient auparavant les tests BERT facultatifs. Des réseaux hautement performants et des clients très satisfaits sont les résultats incontestables des tests de taux d’erreur de bits. Et ces points positifs vont très probablement se développer dans les années à venir.

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