Расчет сети SDH

 

9 Формирование сети синхронизации

Проблема синхронизации  сетей SDH, с одной стороны, является частью общей проблемы синхронизации цифровых сетей (ИКМ и PDH). С другой стороны, SDH привносит свои дополнительные проблемы, вызванные использованием указателей и наличием плавающего режима размещения контейнеров в поле полезной нагрузки, что приводит фактически к определенной асинхронности его транспортировки. Последняя делает невозможным использование выделенного при демультиплексировании STM-N 2 Мбит/с потока для целей синхронизации. Однако технология SDH предлагает и свои специфические методы решения проблем синхронизации.

Если цифровая сеть локальна, то для нее проблемы синхронизации отсутствуют и в разумных пределах фактически не зависят от точности общего источника синхронизации. Проблема синхронизации возникает при объединении таких сетей в одну сложную сеть. Для ее синхронизации нужно предусмотреть, чтобы источники тактовой синхронизации отдельных сетей были одинаковыми и высокостабильными или была построена сеть синхронизации с единым высокостабильным источником тактовой синхронизации.

Синхронизация сетей PDH и SDH отличается своей спецификой. Целостность синхронизации сети PDH основана на использовании той же схемы иерархической принудительной синхронизации (по схеме «ведущий-ведомый»). В ней прохождение сигналов таймеров через узлы сети прозрачно, так как фазы сигналов Е1, используемых для синхронизации, жестко привязаны к фрейму PDH.

В сети SDH, восстанавливающей в каждом узле сигнал таймера из линейного сигнала STM-N, такая прозрачность теряется, а сигнал Е1, восстановленный из сигнала STM-N, для целей синхронизации не используется. В этой ситуации целостность синхронизации сети SDH лучше поддерживается при использовании распределенных первичных эталонных источников PRS, что позволяет устранить эффекты "каскадирования сигналов таймеров".

Внедрение сетей SDH, использующих наряду с привычной топологией точка-точка, кольцевую и ячеистую топологии, привнесло дополнительную сложность в решение проблем синхронизации, так как для двух последних топологий маршруты сигналов могут меняться в процессе функционирования сетей.

Сети SDH имеют несколько дублирующих источников синхронизации, которые можно разделить на два класса: внешние и внутренние.

Внешняя синхронизация:

-  сигнал внешнего сетевого таймера, или первичный эталонный таймер PRC, определяемый в рекомендации ITU-T G.811, т.е. сигнал с частотой 2048 кГц;

-  сигнал с трибного  интерфейса канала доступа, определяемый  в рекомендации ITU-T G.812, сигнал с частотой 2048 кГц, выделяемый из первичного потока 2048 кбит/с;

- линейный сигнал STM-N, или линейный таймер, сигнал 2048 кГц, выделяемый из линейного сигнала 155,52 Мбит/с или 4n x 155,52 Мбит/с.

Внутренняя синхронизация:

-  сигнал внутреннего таймера (рассматриваемый как таймер ведомого локального узла LNC), определяемый в рекомендации ITU-T G.813, сигнал 2048 кГц;

Что касается точности сигналов внешней синхронизации, то она соответствует  стандартам G.811, G.812. Точность сигналов внутренней синхронизации регламентируется производителями и для мультиплексоров SDH составляет обычно 4,6-10".

Учитывая, что трибы 2 Мбит/с, пришедшие из сетей SDH, отображаются в VC-12 и могут плавать в рамках структуры вложенных контейнеров, использующих указатели, их сигналы должны быть исключены из схемы синхронизации сети SDH. Реализуемая точность внутреннего таймера мала и, учитывая возможность накапливания ошибки в процессе так называемого "каскадирования сигналов таймеров", когда узел сети восстанавливает сигнал таймера по принятому сигналу и передает его следующему узлу, может быть использована только локально. В этом смысле наиболее надежными источниками синхронизации являются сигнал внешнего сетевого таймера и линейный сигнал STM-N.

Предусмотрено четыре режима работы хронирующих источников узлов  синхронизации: первый - PRC, используется в мастер-узлах, второй - SRC, используется в транзитных и/или местных узлах, третий и четвертый также используются в транзитных и/или местных узлах.

Учитывая наличие нескольких режимов, а также факт трансляции (распространения) сигнала синхронизации, системы управления должны иметь возможность с одной стороны переключать эти режимы, а с другой - иметь показатель, на основе которого можно было бы принять решение о необходимости такого переключения.

Организации ITU-T и ETSI предложили использовать в качестве такого показателя понятие уровень качества хронирующего источника. Этот уровень может быть передан в виде сообщения о статусе синхронизации SSM. Для систем PDH  это реализуется последовательностью резервных бит в мультифрейме Е1, для систем SDH это реализуется через заголовок фрейма STM-N, в котором резервируются под эти цели биты 5-8 байта синхронизации S1. В обоих случаях при сбое в сети, узел сети, ответственный за распространение SSM, имеет возможность послать сообщение системе управления о необходимости использования альтернативного сигнала синхронизации.

Основным требованием  при формировании сети синхронизации  является наличие основных и резервных путей распространения сигнала синхронизации. Однако и в том, и в другом случае должна строго выдерживаться топология иерархического дерева и отсутствовать замкнутые петли синхронизации.

Другим требованием  является наличие альтернативных хронирующих  источников. Идеальной является ситуация, когда альтернативные источники проранжированы в соответствии с их приоритетом и статусом.

При аккуратном формировании сетевой синхронизации можно  избежать возникновения замкнутых  петель синхронизации, как в кольцевых, так и в ячеистых сетях. Использование сообщений о статусе синхронизации позволяет в свою очередь повысить надежность функционирования сетей синхронизации.

Схема синхронизации  приведена на рисунке 5.2. Она содержит один первичный источник синхронизации PRC (узел А) и один вторичный источник в транзитном узле В (G.812). Система управления переключается между этими источниками синхронизации, основываясь на качестве хронирующего источника. Сообщения о статусе синхронизации SSM для систем SDH реализуется через заголовок фрейма STM-N, в котором резервируются под эти цели биты 5-8 байта синхронизации S1. При сбое в сети, узел сети, ответственный за распространение SSM, имеет возможность послать сообщение системе управления о необходимости использования альтернативного сигнала синхронизации.

Сплошными линиями показаны цепи первичной синхронизации, штриховыми – цепи вторичной синхронизации.

Списки источников синхронизации, выбираемых по номеру приоритета для  каждого узла, приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Приоритетные источники синхронизации

А	В		С		С1	D	D1
1. Вн. ист. синхр. и PRC	1. Слот 7  STM-4		1. Слот 7 STM-4		1. Слот 5 4STM-1	1. Слот 7    STM-4	1. Слот 5 от 4STM-1
2. Слот 7 STM-4	2. Внешний G.812		2. Слот 6 STM-4		2. Слот 6 STM-4	2. Слот  6  STM-4	2. Слот 6 STM-4
3. Внутренний	3. Внутренний		3. Внутренний		3. Внутренний	3. Внутренний	3. Внутренний
E		F
Слот 6 STM-4		1. Слот 6 от   STM-4
2. Слот 7  STM-4		2. Слот 7  STM-4
3. Внутренний		3. Внутренний

 

Рисунок 5.2 – Схема  первичной и вторичной синхронизации

 

10 Соединение и конфигурирование узлов

Окончательный этап формирования сети управления состоит в механической установке оборудования узлов, их соединении с помощью кабелей и интерфейсных разъемов и инициализации узла: установки программного обеспечения, тестирования правильности соединения, конфигурирования узлов и блоков и прокладки маршрутов потоков данных.

Процедура инициализации  узла включает следующие этапы:

1. подключение интерфейса F очередного узла (например, А) к NM и запустить NM;
2. введение данных о типе узла, типе полки, имени узла и имени станции, места его расположения;
3. установку требуемого программного обеспечения блоков узла;
4. введение адреса NSAP;
5. перезагрузку системы и выход по введенному адресу NSAP;
6. редактирование приоритетов в списке источников синхронизации;
7. конфигурирование каналов управления DCC;
8. конфигурирование используемых блоков STM-N, обеспечение каждого проложенного маршрута данных контейнера VC-4 идентификатором трассировки маршрута данных TTI.

 

7.4 Маршрутизация потоков

Управление маршрутизацией потоков данных в сети позволяет:

• формировать в автоматическом режиме маршруты потоков данных (trail routes), используя схему топологии сети, типы мультиплексоров, адреса терминальных точек клиентов, требуемые емкости каналов данных и другую информацию;
• корректировать или заново формировать потоки данных (trails) вручную, используя сведения о ресурсах сети SDH и ограничениях, существующих на отдельных ее участках;
• осуществлять мониторинг потоков данных на основе задания точек мониторинга РОН VC нижнего уровня (точек LPOM);
• формировать следующие типы защиты потоков данных: без защиты, полная (двунаправленная), частичная (путем дублирования контейнеров), типа SNCP, дублирование на уровне ОВ, защита на уровне серверного потока данных (использующего блоки верхнего уровня, например, AU-4, для защиты инкапсулированных в нем потоков нижнего уровня);
• реконфигурацию трафика и восстановление потока данных;
• просмотр списка потоков данных по клиентам/пользователям;
• визуальное представление неиспользованных ресурсов по потокам данных на определенном сегменте сети на карте сети.

Для маршрутизации потоков  каждый проложенный маршрут данных контейнера VC-4 снабжают идентификатором трассировки маршрута данных TTI. Длина TTI не должна превышать 15 символов, если придерживаться при его формировании правил, предложенных ETSI и основанных на рекомендации ITU-T E.164. Он должен содержать как минимум имена исходного узла и узла назначения, символьный код виртуального контейнера, номер тайм-слота терминального кросс-коммутатора, осуществляющего вывод заданного виртуального контейнера. Идентификаторы TTI позволяют контролировать корректность установки таблицы кросс-коммутации у кросс-коммутаторов на всем пути следования виртуального контейнера.

В таблице 8 приведены идентификаторы TTI для каждого маршрута передачи данных от одной станции к другой.

Таблица 8. Идентификаторы TTI

№	Маршрут	Идентификатор TTI
Для узла А
1	AB	AB_VC4-1_0289
2	ABD	AD_VC4-2_0402
3	AC	AC_VC4-3_0995
4	ACE	AE_VC4-5_0501
5	ACEF	AF_VC4-6_1174
Для узла В
6	BA	BA_VC4-1_0289
7	BD	BD_VC4-2_0402
8	BDF	BF_VC4-3_0547
9	BDFE	BE_VC4-4_0564
10	BAC	BC_VC4-6_0438
Для узла С
11	CA	CA_VC4-1_0289
12	CAB	CB_VC4-2_0802
13	CABD	CD_VC4-3_1188
14	CE	CE_VC4-3_0835
15	CEF	CF_VC4-3_0515
Для узла D
16	DBA	DA_VC4-1_0289
17	DB	DB_VC4-2_1202
18	DABC	DC_VC4-3_1027
19	DFE	DE_VC4-3_0707
20	DF	DF_VC4-4_0756
Для узла Е
21	ECA	EA_VC4-1_0289
22	EFDB	EB_VC4-2_0962
23	EC	EC_VC4-3_1203
24	EFD	ED_VC4-3_0883
25	EF	EF_VC4-4_0932
Для узла F
26	FECA	FA_VC4-1_0289
27	FDB	FB_VC4-1_0609
28	FEC	FC_VC4-3_1203
29	FD	FD_VC4-4_0436
30	FE	FE_VC4-5_0325