Специалисты по сетям связи используют широкий спектр контрольно-измерительных приборов, предназначенных для выполнения определенных измерительных задач. Все эти приборы можно разделить на две большие категории по уровням модели OSI, на которых они работают. Это приборы для проведения измерений на физическом уровне (например, измерители мощности и частотомеры) или на протокольных уровнях (например, приборы для функционального и нагрузочного тестирования сетей).

К приборам, работающим на физическом уровне, относятся радиоизмерительные приборы и приборы, предназначенные для оптических измерений, а также средства тестирования физического уровня Ethernet и функциональности Power over Ethernet (PoE).

По конструктивной реализации приборы разных типов могут быть стационарными или переносными, а также моноблочными или модульными. Модульная конструкция дает возможность заказчику реализовывать нужный функционал в шасси прибора. Выпускаются модульные тестеры, которые в зависимости от типа установленных модулей могут работать на физическом и протокольном уровнях (например, при установке модулей оптического рефлектометра и анализатора Ethernet).

Измерения на сетях связи осуществляются в ходе их строительства, ввода в эксплуатацию и последующего технического обслуживания.

К основным типам приборов, широко используемых радиоинженерами, относятся:

• Осциллографы. Предназначены в основном для измерения амплитуд сигналов и анализа их форм во временной области.
• Измерители уровня электромагнитного поля. Эти приборы похожи на селективные измерители уровня, но, в отличие от последних, обладают расширенными возможностями в плане расчета и отображения плотности потока мощности электромагнитного сигнала, поступающего на калиброванную антенну. Информация об уровне электромагнитного поля выводится в дБмкВ/м.
• Анализаторы модуляции. Предназначены для измерения характеристик модуляции электромагнитных волн. Демодулируют сигналы с амплитудной, фазовой и частотной модуляцией. Более новые модели демодулируют сигналы с цифровой модуляцией, используемые в большинстве современных коммуникационных систем. Результаты измерений обычно выводятся в виде чисел.
• Частотомеры. Это цифровые приборы, измеряющие и отображающие частоту подаваемых на них сигналов.
• Генераторы сигналов. Являются крайне важными компонентами оборудования любой лаборатории, занимающейся тестированием радиотехнических устройств и систем. Стоимость генератора сигналов в значительной мере зависит от имеющихся у него дополнительных функциональных возможностей, а также от типа и качества внутреннего источника сигнала эталонной частоты.
• Анализаторы спектра. Предназначены для измерения частоты и амплитуды сигналов в частотной области. Большинство современных анализаторов спектра могут демодулировать сигналы с амплитудной или фазовой модуляцией. Некоторые высокоуровневые модели анализаторов способны демодулировать сигналы с цифровой модуляцией.
• Векторные анализаторы цепей. Предназначены для измерения S-параметров тестируемого устройства в заданной полосе частот. S-параметры представляют собой характеристики прохождения сигнала через тестируемое устройство и характеристики отражения сигнала от его портов.
• Анализаторы антенно-фидерных трактов. Представляют собой портативные приборы, измеряющие возвратные потери, КСВН, потери в фидере, расстояние до повреждения в нем, фазу сигнала.
• Анализаторы базовых станций. Это многофункциональные портативные приборы с функциями анализатора антенно-фидерных трактов, анализатора спектра, измерителя мощности и др.

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) – основной тип магистральных линий связи. Кроме того, волоконно-оптические системы распространены в корпоративных сетях и сетях доступа. Основные виды оборудования для измерения параметров физического уровня ВОЛС:

• Оптические тестеры. Предназначены для измерения затухания сигнала в волоконно-оптических трактах и являются самыми широко используемыми средствами проверки ВОЛС. Такого рода тестер состоит из измерителя оптической мощности и стабилизированного источника оптического излучения, которые могут быть отдельными устройствами или интегрированными в одном корпусе. Использование интегрированного оптического тестера упрощает и ускоряет проведение двухсторонних измерений затухания.
• Оптические рефлектометры (OTDR). Прибор этого типа наглядно отображает на рефлектограмме неоднородности и повреждения в оптоволокне и очень удобен тем, что обеспечивает полноценную диагностику оптоволокна при подключении только с одного его конца. Существует множество разновидностей OTDR – от простых обнаружителей повреждений до высокоуровневых приборов, предназначенных для сертификации ВОЛС.
• Системы удаленного тестирования оптических волокон. Осуществляют непрерывный мониторинг волокон с помощью оптических рефлектометров и в случае возникновения неполадок выдают аварийные сообщения оператору, управляющему работой ВОЛС.
• Оптические анализаторы спектра. Отображают распределение мощности оптического излучения в заданном диапазоне длин волн.

К этому типу приборов относятся следующие продукты:

• Анализаторы физического уровня Ethernet. Предназначены для тестирования интерфейсов Ethernet на физическом уровне при наличии управляемых факторов, ухудшающих передачу сигналов. Тестирование интерфейсов Ethernet на физическом уровне выявляет дефекты, которые могут ухудшать работу каналов сети.
• Решения для тестирования оборудования PSE. Предназначены для тестирования оконечного и промежуточного питающего оборудования (Power Sourcing Equipment, PSE), которое реализует технологию PoE. Возможно выполнение многочисленных испытаний, включая тестирование портов оборудования PSE на соответствие стандартам IEEE 802.3at (PoE+) и IEEE 802.3bt (PoE++), а также проверку работы многопортовой системы PSE в целом.
• Анализаторы питаемых устройств PoE. В автоматическом режиме проводят тестирование питаемых устройств PoE на соответствие требованиям стандарта IEEE 802.3at.

Многообразие протоколов и технологий проводных сетей обуславливает широкую номенклатуру средств их тестирования. К основным видам контрольно-измерительного оборудования, применяемого на проводных сетях связи, относятся:

• Анализаторы Ethernet/IP. Эти портативные и стационарные приборы генерируют тестовый трафик и определяют параметры его передачи по тестируемой сети Ethernet/IP. Данные приборы реализуют испытания по методикам BERT, RFC 2544, Y.1564. Наиболее многофункциональные модели этих приборов, способные реалистично имитировать трафик многочисленных протоколов, приложений, сервисов и атак, обеспечивают функциональное и нагрузочное тестирование сетей и сетевого оборудования на уровнях 2–7 модели OSI.
• Анализаторы транспортных сетей. Поставляется широкая номенклатура специализированных приборов, обеспечивающих анализ и имитацию трафика сетей PDH, SDH, ТфОП и тестирование элементов этих сетей. Также доступны многофункциональные модульные решения для тестирования сетей Carrier Ethernet, OTN, Fibre Channel, PDH, SDH.
• Анализаторы GPON. Обеспечивают проверку средств GPON на соответствие стандартам. Анализатор GPON контролирует нисходящий и восходящий потоки данных, отслеживает и отображает события на уровнях MAC, OMCI и более высоких.
• Эмуляторы сетей. Эмулируют WAN-каналы с заданными характеристиками пропускной способности, задержки передачи пакетов, их потерь и др. для оценки функционирования сетевых устройств, приложений и сервисов в не идеальных условиях работы в сети.
• Программные анализаторы VoIP. Захватывают реальный VoIP-трафик, декодируют протоколы сигнализации VoIP, включая SIP, MGCP, H.323, и выдают основанные на E-модели оценки качества связи – R-фактор и MOS. Для диагностики и тестирования производительности систем VoIP могут быть задействованы имитаторы протоколов сигнализации VoIP.
• Анализаторы IPTV. Выдают широкий набор параметров каналов IPTV, включая показатели воспринимаемого качества видео и звука (оценки MOS), а также статистическую информацию по транспортным потокам.

Основные виды такого рода анализаторов:

• Беспроводные анализаторы протоколов сотовых сетей. Представляют собой аппаратные анализаторы, которые захватывают в эфире трафик между пользовательскими устройствами и базовой станцией и декодируют его. Отображают временную корреляцию между радиосигналами (физический уровень) и декодированными сообщениями протоколов более высоких уровней, что помогает быстро определять причины сложных сетевых проблем.
• Программные анализаторы протоколов. Декодируют протоколы беспроводной связи, использующие транспорт IP или E1. В частности, возможно декодирование протоколов сигнализации GSM (A и Abis поверх IP), GPRS (Gb и Gn поверх IP), UMTS (IuCS и IuPS поверх IP), LTE и др. Есть анализаторы, обеспечивающие мониторинг показателей QoS для передаваемого видео и голосовых звонков.
• Анализаторы Wi-Fi. Выпускаются в виде аппаратных тестеров или ПО для установки на мобильные устройства (ноутбуки, планшеты, смартфоны). Все анализаторы этого типа информируют об использовании частотных каналов, уровнях сигнала, MAC-адресах, идентификаторах и функциях безопасности обнаруженных точек доступа. Кроме этого анализаторы высокого класса выдают статистику по трафику для всех устройств и частотных каналов, диагностируют проблемы в работе сети, выявляют вторжения в нее, проверяют доступность ключевых сервисов с помощью ping, помогают находить неавторизованные устройства Wi-Fi.