Методика поверки «СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ EPG R1» (5295-021-29420846-2017МП)

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ООО «НТЦ СОТСБИ»

СО

В. Ю. Гойхман

2017 г.

Методика поверки

5295-021 -29420846-2017МП

По доверенности от Ericsson АВ Начальник^дела подтверждения

А. В. Шмигирилова

2017 г.

• 1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ...........

• 6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 7.1 Опробование

• 8 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИИ

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Характеристики прибора Сигма

Математический аппарат обработки результатов испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблицы результатов поверки

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Описание формата файла подробного учета тарифной информации

Настоящая методика поверки (МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок системы измерений передачи данных EPG R1, далее - СИПД.

СИПД является виртуальной (функциональной) системой комплекса оборудования с измерительными функциями, реализованного на шлюзовом узле поддержки пакетной передачи данных GGSN-EPG, версия ПО 1, производства Ericsson АВ, Швеция.

Оборудование осуществляет коммутацию пакетных данных в сетях GSM 900/1800, UMTS, LTE, включая маршрутизацию и управление пользовательскими сессиями, а также функции тарификации.

Методика разработана в соответствии с рекомендацией РМГ 51-2002 «ГСП Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения».

Объектом метрологического контроля при поверке является система измерений длительности соединений, входящая в состав выше названного оборудования.

Цель поверки - определение действительных значений метрологических характеристик (MX) СИПД и предоставление документа о возможности эксплуатации системы.

Поверку системы осуществляют один раз в два года метрологические службы, которые аккредитованы в системе Росаккредитации на данные виды работ.

Требования настоящей методики поверки обязательны для метрологических служб юридических лиц независимо от форм собственности.

При проведении поверки должны производиться операции, указанные в таблице 1. Таблица 1

• 2.1  При проведении поверки должны применяться средства измерений, указанные в таблице 2.

• 2.2  Средства измерений должны быть исправны, поверены и иметь свидетельство (отметку в паспорте) о поверке или клеймо.

Таблица 2

К проведению поверки допускаются лица:

• - аттестованные в качестве поверителей систем измерений передачи данных (СИПД);

• - изучившие эксплуатационную документацию СИПД и прибора Сигма;

• - имеющие навык работы в операционной среде Linux;

• - имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III.

• 4.1  Корпус прибора должен быть заземлен.

• 4.2  Рабочее место должно иметь соответствующее освещение.

• 4.3  При проведении поверки запрещается:

• - проводить работы по монтажу и демонтажу применяемого в поверке оборудования;

• - производить работы по подключению соединительных кабелей при включенном питании прибора Сигма.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающей среды                                (25 ± 10) °C;

• - относительная влажность воздуха                             от 45 % до 80 %;

• - атмосферное давление                 от 84,0 до 105,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.)

Перед проведением поверки необходимо провести следующие подготовительные работы:

• - проверить срок действия свидетельства о поверке прибора Сигма;

• - проверить версию ПО оборудования;

• - разместить на рабочем столе прибор;

• - откорректировать текущее время прибора Сигма по текущему времени поверяемого оборудования;

• - собрать схему измерений в соответствии с рисунком 1;

• - получить у оператора SIM карты (до 8 штук) и их телефонные номера для настройки поверки.

Комплекс оборудования

Рисунок 1 - Схема поверки СИПД

• 7.1.1 Опробование производят по схеме в соответствии с рисунком 1 в следующей последовательности:

- включить питание прибора Сигма, после автоматической инсталляции операционной системы Linux, на рабочем столе появляются пиктограммы: Sigma-IP, Sigma-Taxofon, Sigma-АТС (рис. 2), ассоциированные с программным обеспечением sigma.exe;

Рисунок 2

• - создать настройку испытаний:

• - щелкнуть по пиктограмме Sigma-IP, открывается основное окно подпрограммы программы СИГМА-ПД, рисунок 3;

  S3

  Птпа

  сигмл-пд

  

  Испытаний

  Статистика

  Исходны* данные

Имя испытания ОЙЙЫЙЙЙР                    I OJ |' ~ Сидаты |

[Сохранить j Всего этапов

Сессий                              РРР соединений

Всего Успешно - Неуспешно - Всего ■ Успешно - Неуспешно

- выбрать имя испытаний или создать новую настройку испытаний, щелкнув по кнопке создать, откроется окно, рисунок 4, в котором можно выбрать ранее созданную настройку или ввести имя в бокс File name, например, название СИПД - EPG R1 и сохранить, нажав на кнопку Save;

СИГМА-ПД

Всего - Успешно • Неуспешно - Всего • Успешно • Неуспешно •

Рисунок 4

- перейти во вкладку Исходные данные/Комплекты/Основные данные, рисунок 5, и в соответствующие боксы ввести исходные данные (Сотовые, LTE);

СИГМА-ПД

Фдрмироаа wOfijMMh. универсальный

Рисунок 5

- перейти во вкладку Основные данные/Пароли, рисунок 6 и ввести: Логин, Пароль, псевдоним, Адрес шлюза, полученные от оператора;

СИГМА-ЛД

Фпрмиройателывм^трпь универсальный.

Сотовые комплекты

Рисунок 6

- перейти во вкладку Исходные данные/План испытаний, и создать для опробования один этап, согласно таблице 2, см. рисунок 7;

Таблица 2

СИГМА-ПД

Фпрмироаатмыиамрритмь ущИЙрСаМиМ <S>

- перейти во вкладку Испытания и сохранить исходные данные, щелкнув по кнопке Сохранить, рисунок 8.

Настройка для опробования готова к запуску.

сигнл-лд

j Старт ]           Г Пауза )           [ Блокировать s

( Стоя ~~~~j          j Продолжить |           /Разблокировать;

Рисунок 8

Для старта испытаний необходимо нажать на кнопку Старт, прибор автоматически выполнит программу опробования.

После выполнения программы необходимо запросить у оператора учетный файл и скопировать его в прибор Сигма в папку Sigma-IP с именем испытания (EPG R1).

Перейти в меню Статистика/Выбор испытания/Расчет, рисунок 9, и выполнить расчет испытания.

СИГМА-НД

Данные + заголовок IP Размер заголовка IP - 20 байт Данные ♦ заголовок UOP Размер за головка UOP • 8 байт

Пользовательские данные Размер прикладного заголовка - В байт

Задать самостоятельно Размер заголовков, байт [Г

Принято служебных данных в сессии, байт [р ~

Передано служебных данных а сессии, байт | р____

а Автоматически вычитать сл ужебные данные

Перейти в меню Статистика/Конвертация и выбрать конвертор, рисунок 10, (или создать конвертор в соответствии с руководством по эксплуатации прибора СВТН.466961.001РЭ, раздел 2, Программное обеспечение СИГМА-ПД), для автоматического расчета результатов опробования.

СИГМА-ПД

Статистика

Испытания

Файл испытания (

------------------------Склеить файлы СИПД

) Файл результат [ .......Kg..

Входные файлы

Рисунок 10

Перейти в меню Статистика/Данные расчета/Итоговые, рисунок 11, затем последовательно в меню Статистика/Данные рас чета/П «грешность, рисунок 12, в меню Статистика/Данные расчета/Интервалы, рисунок 13.

СИГМА-ПД

Испытания

Статистика

Исходные данные

Файл испытания      ’    '         Файл результат _г--~д ——;

Меню

’ Выбор испытаний Расчет Конвертация

- Данные расчета ^‘✓Итоговые

Погрешность Интервалы Данные СИПД

► Протокол Версия ПО

Результат испытаний CZ2ZZ2ZZZZZZD

СИГМА-ПД

Формирователь-измеритель универсальный. (g>

Исходные данные       Испытания | Статистика |

Файл испытания ( „ . ■ НИ "" _¹¹      ф_вйл результат CZZZZSSlZZZZJ

• • Выбор испытаний

Расчет Конвертация

• • Данные расчета

Итоговые Погрешность

Данные СИПД

► Протокол Версия ПО

Исходные данные

Испытания

Статистика

Рисунок 13

Оценить результаты опробования (успешно, неуспешно):

а) при успешном результате опробования (погрешность СИПД для каждой сессии не превышает ±1 байт, конвертация учетного файла успешна) испытания продолжаются;

б) при неуспешном результате (погрешность СИПД хотя бы для одной сессии превышает ±1 байт, или конвертация учетного файла не успешна), испытания прекращается до устранения неисправности.

• 7.2 Определение метрологических характеристик

  • 7.2.1 Поверку СИПД проводят на репрезентативных выборках комплексным (сквозным) методом, суть которого заключается в многократной подаче на вход испытываемого оборудования сигнала эталонной длительности телефонного соединения, а по средствам отображения информации (дисплей или учетные файлы) определяют длительности каждого соединения, измеренные СИПД, с дальнейшей обработкой и оценкой метрологических характеристик (MX).

  • 7.2.2 Для СИПД нормируются следующие MX:

• - пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения количества (объемов)

информации, принимаемой в IP соединении, в диапазоне от 10 байт до 100 Мбайт, байт           ±1;

• -  вероятность неправильного представления исходных данных для тарификации,

не более       0,0001.

• 7.2.3 В процессе поверки для СИПД определяются:

• - систематическая составляющая погрешности;

• - СКО (среднеквадратическое отклонение) для суммарной, систематической и случайной составляющих погрешности;

• - 95%-ный доверительный интервал систематической составляющей погрешности и СКО систематической составляющей погрешности.

• 7.2.4 Определение метрологических характеристик производят по схеме в соответствии с рисунком 1.

Для определения MX создается 4 этапа, рисунок 14, в соответствии с таблицей 2, аналогично пункту 7.1.

ЪИГМА-ЛД

Исходные данные      Испытания

Статистика

S2 £Ц£ОШ.

*sk т" ‘ 1 a i v?

Меню

----Протоколы соединений------

РРЯс€ L2TP IP mf a-ирге HSLZSl

--------------------------------Настрой ни испытания---------------------- Ограничение скорости                         Интервал между сессиями, с

О |з2^       Кбит/с Pay load s ze,bytes [1422~[j Задержке перед передачей файла,

□ Синхронный режим                          □ Отложенный старт, время

Рисунок 14

- Комплекты Основные данные Пароли

ИПмн испмпний Режим испытаний Выбор СИПД Критерии

Процедуру поверки прибор Сигма выполняет автоматически - формирует необходимое количество IP соединений различного эталонного объема информации по восьми LTE модемам.

• 8.1 Обработка результатов измерений и определение MX (раздел 7) производится полностью автоматически в PC по соответствующей программе.

• 8.2 Результаты поверки СИПД считаются положительными, если для всех соединений погрешность измерения длительности не превышает предельное значение и отсутствуют потери вызовов из-за неправильного определения номера автоабонента или автоответчика.

• 8.3 Результаты поверки СИПД считаются отрицательными, если хотя бы для одного соединения погрешность измерения длительности превышает предельное значение и имеется потеря вызовов из-за неправильного определения номера автоабонента или автоответчика.

• 8.4 При отрицательных результатах поверки СИПД после устранения причин проводится повторная поверка в объеме первичной поверки.

• 9.1 Если СИПД по результатам поверки признана пригодной к применению, то на нее выдается «Свидетельство о поверке», установленной формы.

• 9.2 Если СИПД по результатам поверки признана непригодной к применению, то «Свидетельство о поверке» аннулируется, выписывается «Извещение о непригодности к применению» установленной формы и ее эксплуатация запрещается.

• 9.3 Формы «Свидетельство о поверке» и «Извещение о непригодности к применению» оформляются в соответствии с документом «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденном приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815.

• 9.4 В обоих случаях составляется протокол поверки в произвольной форме и в качестве приложений прикладываются распечатки таблиц результатов поверки.

Формы таблиц приведены в приложении Б.

(справочное)

Характеристики прибора Сигма

Математический аппарат обработки результатов испытаний

Формирователь - измеритель соединений универсальный СИГМА предназначен для измерений на сетях связи длительности соединения (сеанса связи) и количества (объема) переданной и (или) принятой информации.

Формирователь - измеритель соединений универсальный СИГМА, далее прибор, представляет собой программно-аппаратную систему, состоящую из блока формирователя-измерителя со встроенным управляющим компьютером и пакета специального программного обеспечения СИГМА, версия 2.0, функционирующего в среде Linux.

Прибор может подключаться к поверяемым объектам по аналоговым абонентским линиям или с использованием технологий: Ethernet, GSM, UMTS, LTE.

В процессе работы прибор обеспечивает выполнение функций:

• ■ переноса единиц объемов цифровой информации от государственного первичного эталона;

• ■ формирования временных интервалов;

• ■ измерения временных интервалов;

• ■ измерения объемов информации;

• ■ статистическая обработка многократных измерений объемов информации и временных интервалов.

Конструктивно оборудование выполнено в виде приборного контейнера, содержащего рабочие ТЭЗы.

Основные MX:

• ■ пределы допускаемой абсолютной погрешности формирования длительности IP соединений в диапазоне от 1 до 3600 с, с                ±0,25;

• ■ пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности IP соединений

в диапазоне от 1 до 3600 с, с                       ±0,25;

• ■ погрешность переноса эталонных единиц количества (объемов) информации в диапазоне

от 1 байта до 1 Гбайт, байт                          0;

• ■ погрешность измерения количества (объемов) информации, принимаемой в IP соединении, в диапазоне от 1 байта до 1 Гбайт, байт        ±1;

• ■ пределы допускаемой абсолютной погрешности формирования длительности IP соединений в диапазоне от 1 до 3600 с, с                 ±0,25;

• ■ пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности IP соединений

в диапазоне от 1 до 3600 с, с                        ±0,25;

• ■ погрешность переноса эталонных единиц количества (объемов) информации в диапазоне

от 1 байта до 1 Гбайт, байт                          0;

• ■ погрешность измерения количества (объемов) информации, принимаемой в IP соединении, в диапазоне от 1 байта до 1 Гбайт, байт        ±1.

А.2 Математический аппарат обработки результатов испытаний

А.2.1 Модель испытаний

Объектом испытаний являются СИ, которые измеряют объем проходящей через них информации, либо длительность осуществляемых соединений или сеансов связи соответственно.

Схема испытания состоит из последовательно осуществляемых опытов, в каждом из которых испытуемое устройство проводит измерение заведомо известного (эталонного) значения длительности или объема информации.

Результатом каждого опыта, то есть наблюдаемым событием, будет погрешность измерения, то есть разность между измеренным и подаваемым на вход эталонным значениями.

Результат считается успешным, если погрешность измерения меньше или равна заданному предельно допустимому значению и неуспешным - в противном случае.

Неуспешным, также, считается измерение, незафиксированное испытуемым устройством.

Обозначим вероятность успешного результата каждого измерения - р, тогда вероятность неуспешного результата q = 1 - р, где р - вероятность появления успешного события, a q - вероятность появления неуспешного события (отказа).

Так как все измерения проводятся в одинаковых условиях - то эти вероятности (р и q) независимы и одинаковы для каждого опыта. Тогда, число успешных результатов S из п проводимых опытов - является случайной величиной, распределенной по биномиальному закону.

pcs < s)=V                       (1)

*к=0

где P(S < s) - вероятность того, что число успешных результатов не превысит величины s, к - текущее значение величины S.

В ходе проведения испытаний требуется проверить, что оцениваемое значение q < Ро при выбранном значении доверительной вероятности Р_дов. Ро - это предельно допустимая вероятность измерений с погрешностью больше заданной.

Вероятность P(S<s) можно рассматривать, как вероятность попадания оцениваемой величины ~q в заданный интервал [0, q], то есть должно выполняться соотношение P(S<s) = Р_дов, или исходя из (1):

С)(1-₽о)‘                    (2)

k=O

Из соотношения (2) находим s. Фактически это означает, что при вероятности отказа (ошибки измерения), равной Ро, с вероятностью Р_дов будут успешными не более s измерений.

Иначе говоря, если в серии из п испытаний число отказов составит не более, чем у = (n - s), то можно утверждать, вероятность неправильной работы контролируемой системы измерений - меньше предельно - допустимой. Обозначим это значение у_н.

Аналогично, из соотношения (3), можно определить значение s и, соответственно, у = (n - s), при котором вероятность неправильной работы контролируемой системы измерений окажется больше предельно - допустимой. Обозначим его у_в.

С) Р?(1-₽•)-■* 2: Рдов.           (3)

fc=O

Таким образом, в процессе проведения испытаний, в соответствующие моменты времени, проводится анализ зафиксированного количества ошибок (отказов) у на соответствие границам у_н и у_в, определенным, в соответствие с (2) и (3) Примеры расчета при разных значениях допустимой вероятности отказа (ошибки измерения) приведены в таблицах А1 и А2.

Если у < у_н, то испытания закончены, результат УСПЕШНО;

Если у > у_в, то испытания закончены, результат НЕУСПЕШНО;

Если у_н < у < у_в, то испытания следует продолжать, ДАННЫХ НЕДОСТАТОЧНО.

Пусть А - измеряемая величина, тогда оцениваемую нами погрешность обозначим Xj.

Погрешность измерений - случайная величина, значения этой величины можно вычислить для каждого измерения, как разность между значением, измеренным контролируемым оборудованием и эталонным значением формируемым прибором Xi = Аизм, - Аэть

Таким образом, имеем набор значений погрешности измерений от xi до х_п.

Погрешность измерений является случайной величиной. На практике, полагают, что эта случайная величина имеет нормальное распределение. Это обусловлено тем, что погрешности измерений складываются из большого числа небольших возмущений, ни одно из которых не является преобладающим. Согласно же центральной предельной теореме сумма бесконечно большого числа взаимно независимых бесконечно малых случайных величин с любыми распределениями имеет нормальное распределение.

Реально, даже воздействие ограниченного числа возмущений, приводит к нормальному распределению результатов измерений и их погрешностей.

При многократных измерениях эффективной оценкой математического ожидания для группы из п наблюдений является среднее арифметическое х:

х                                           (4)

71

Формула (4) - определяет систематическую составляющую погрешности.

Оценка дисперсии будет выражаться:

Тогда среднеквадратическое отклонение от этого среднего а определяется, как квадратный корень из выражения (5):

^(б>

95% - ный доверительный интервал для оцениваемой погрешности задается как:

Величина D - представляет сумму случайных величин и в нашем случае можно утверждать, что величина S распределена по нормальному закону.

Тогда:

D[D1 = — D², ^{L J} n-1

а среднеквадратическое отклонение <т$ будет равно:

<7д-

(9)

95% - ный доверительный интервал для дисперсии D будет определяться:

D = D + l,96a_ff;                           (10)

Таким образом, 95% - ный доверительный интервал для СКО систематической погрешности будет ограничен интервалом G/5 — 1,96 o_s; ^/d + 1,96 а^).

Доверительный интервал, в котором находится значение суммарной погрешности задается формулой:

(П)

или

Min и max - это минимальное и максимальное значения погрешности измерения длительности сессии или объема переданного файла, в зависимости от вида испытаний.

Оценка вероятности неправильной работы контролируемого оборудования производится исходя из зафиксированных на конец испытаний значений п (общее число проводимых опытов) и у (количество отказов) по формулам (2) и (3).

Вероятность отказа Р_отк будет принадлежать диапазону:

Рн<Ротк<Рв,                          (13)

где Р_н и Р_в соответственно нижняя и верхняя границы вероятности отказа.

Эти границы, в свою очередь, могут быть найдены из уравнений (14) и (15) при внесении в них соответствующих значений п и у и Рдов = 0,95.

У’ С) (1-F,)* ?."-*= Рдов;

*k=0

У^У (*)Р,¹'(1-Р,)"-^к = Рдов.

*—Цс=0

В таблицах А1 и А2 представлены число необходимых испытаний для вероятности ошибок Ро = 0,01 и Р_о= 0,0001.

Таблица А1 - Вероятность ошибки Ро = 0,01

Таблица А2 - Вероятность ошибки Ро = 0,0001

Приложение Б (справочное)

Таблица Б1- Итоговые результаты

Таблица Б2 - Погрешность измерения

(справочное)

Наименование конвертора - EPG R1

Для того, чтобы файл подробного учета, полученный от СИПД, был корректно импортирован программным обеспечением прибора СИГМА необходимо определить и описать его структуру.

Файл подробного учета, полученный от системы измерений передачи данных EPG R1, представляет собой текстовый файл, формата csv.

Каждая строка содержит данные об одном сеансе связи.

Каждая строка заканчивается символом "перевод строки".

Информационные поля в каждой строке отделены друг от друга символом "точка с запятой" и могут быть пронумерованы от 0 до 15

Программное обеспечение прибора СИГМА импортирует пять полей из каждой строки файла учета:

• •      Поле № 0 - Абонентский номер абонента;

• •       Поле № 1 - Дата и время начала сеанса связи;

• •       Поле № 13 - Продолжительность сеанса связи;

• •      Поле № 14 - Количество (объем) принятой информации

• •      Поле № 15 - Количество (объем) переданной информации

Фрагмент файла подробного учета представлен в приложении.

Информационные поля в приведенных строках означают следующее:

Строка 1: Абонент с номером 9500000541 осуществил сеанс передачи данных, дата начала которого зафиксирована в файле, как 23.08.2017 13:48:20, продолжительность сеанса - 151 секунда, передал объем информации 1075720 байт, принял объем информации 0 байт.

Строка 2: Абонент с номером 9500000728 осуществил сеанс передачи данных, дата начала которого зафиксирована в файле, как 23.08.2017 14:06:57, продолжительность сеанса - И секунд, передал объем информации 105028 байт, принял объем информации 0 байт.

Строка 3: Абонент с номером 9500055998 осуществил сеанс передачи данных, дата начала которого зафиксирована в файле, как 23.08.2017 14:07:55, продолжительность сеанса - 2 секунд, передал объем информации 46 байт, принял объем информации 0 байт.