1.6 Разработка схемы организации связи

В городе Хуст размещен кросс-коннектор DxC, который дает возможность связать предназначенные для пользователя каналы путем организации постоянных и временных соединений. В других узлах устанавливаем мультиплексоры ввода/вывода SMA 16 уровня. SMA – аппаратура промежуточных пунктов систем передачи SDH, обеспечивающая в этих пунктах выделение и ввод цифровых потоков для местного использования, транзит цифровых потоков, а также возможность разветвления данного цифрового линейного тракта на линейные тракты меньшей пропускной способности.

На ответвлении , в г.Мукачево устанавливаем синхронный терминальный мультиплексор SMT, который предназначен для гибкого преобразования аналоговых и мультиплексирования цифровых передаваемых сигналов потребителей в циклы передачи первичных цифровых потоков

Так как расстояние между городами больше, чем расчетная длина регенерационного участка, то требуется установка 3 регенераторов SMR. SMR обеспечивает регенерацию битов входного потока и выделение цикла передачи, служебных байт регенерационной секции этого цикла для мониторинга и других служебных целей.

Для защиты сети используем двунаправленное кольцо с четырмя волокнами. При работе такой сети цифровые потоки перекаются в разных направлениях. Благодаря этому мы можем использовать метод защиты MS SPRing/РОВ/1:1/4OB.

Оптические интерфейсы обозначаются L(S)-n,m:

• L (long) – длиная секция та S (short) короткая;

• n – уровень STM (1,4,16,64);

• m– длина волны (1, если 2, если )

Приведем схему организации связи в кольце SDH на рисунке 1.6.1 , где покажем количество ПЦП, которые выдиляются в сетевых узлах выделения и расстояние между пунктами по кабелю.

Рисунок 1.6.1 - Схема организации связи в кольце SDH

1.7 Синхронизация сети

Проблема тактовой синхронизации сетей SDH является частью общей проблемы синхронизации цифровых сетей, использующих плезиохронные ЦСП и системы передачи SDH. Отсутствие хорошей тактовой синхронизации приводит, например, к относительному «проскальзыванию» цифровых последовательностей, или «слипам», что ведет к увеличению коэффициента ошибок при приеме сигналов в цифровых сетях.

Цель тактовой синхронизации - получить наилучший из возможных хронирующий источник для всех узлов сети, называемый также генератором тактовых импульсов, или таймером. Для этого нужно иметь не только высокоточный хронирующий источник, но и надежную систему передачи сигнала тактовой синхронизации на все узлы сети.

В настоящее время система такого распределения базируется на иерархической схеме, которая заключается в создании ряда точек, где находится первичный эталонный генератор тактовых импульсов, или первичный таймер. Сигналы этого первичного источника затем распределяются по сети, создавая вторичные источники - вторичный (ведомый) эталонный генератор тактовых импульсов, или вторичный таймер. Указанный вторичный источник реализуется либо в виде таймера транзитного узла TNC (Transit Node Clock), либо таймера локального (местного) узла LNC (Local Node Clock). Первичный таймер обычно представляет собой хронирующий атомный источник тактовых импульсов (рубидиевые или цезиевые часы) с точностью хода 10^-11 .Он периодически калибруется (автоматически или вручную) по сигналам универсального (мирового) скоординированного времени UTC (Universal Time Coordinated). Затем эти сигналы распространяются по каналам наземных линий связи для реализации того или иного метода тактовой синхронизации.

Методы тактовой синхронизации. Существует два основных метода тактовой синхронизации элементов сети NE:

1. иерархический метод принудительной тактовой синхронизации с парами ведущий-ведомый таймеры;

2. неиерархический метод взаимной тактовой синхронизации узлов сети.

Оба метода могут использоваться отдельно и в комбинации, однако, как показывает опыт, практически широко используется первый метод. Повсеместное внедрение сетей SDH, которые наряду с привычной топологией «точка - точка» широко используют кольцевую и ячеистую топологии сети, вызвало дополнительные сложности в решении задач тактовой синхронизации, так как для двух последних топологий маршруты сигналов в процессе функционирования сети могут меняться.

Известно, что элементы сети SDH имеют несколько дублирующих источников тактовой синхронизации:

1. сигнал внешнего сетевого таймера, поступающий на NE от центрального генератора синхроимпульсов, определяемый как первичный эталонный генератор PRC (Primary Reference Clock) - это колебание частотой 2048 кГц ;

2. сигнал, выделяемый из первичного цифрового потока, поступающего на интерфейс доступа данного NE со скоростью передачи 2048 кбит/с; аналог таймера транзитного узла TNC - это колебание частотой 2048 кГц

3. сигнал, выделяемый из линейного сигнала STM-N, поступающего на оптический интерфейс данного элемента сети; сигнал определяется как линейный таймер - колебание частотой 2048 кГц;

4. сигнал внутреннего таймера, вырабатываемый внутренним генератором синхроимпульсов данного NE и определяемый как таймер локального узла LNC - колебание частотой 2048 кГц

Учитывая, что передаваемые цифровые потоки со скоростью передачи 2048 кбит/с размещаются в виртуальных контейнерах и могут «плавать» в рамках структуры вложенных контейнеров, использующих указатели, сигналы VC-12 должны быть исключены из системы тактовой синхронизации сети SDH. Относительная нестабильность источника синхросигнала внутреннего таймера невысока, порядка (1...5) • 10^-6, поэтому использовать его для получения синхроимпульсов нужно только в крайнем случае. В этом смысле наиболее надежными источниками синхронизации являются сигнал внешнего сетевого таймера и линейный таймер.

Целостность тактовой синхронизации сети PDH базировалась на использовании иерархической принудительной синхронизации (ведомый/ведущий таймеры). В ней прохождение сигналов таймеров через узлы сети было прозрачным. В сети SDH, где сигнал таймера восстанавливается в каждом узле из линейного сигнала STM-N, такая прозрачность теряется. В этой ситуации целостность тактовой синхронизации сети SDH лучше обеспечивается при использовании распределенных первичных эталонных источников PRS (Primary Reference Source). Это позволяет уменьшить накапливание ошибок в хронирующем сигнале за счет эффекта «каскадирования сигналов таймеров»: когда узел сети восстанавливает сигнал таймера по принятому сигналу и передает его следующему узлу.

Режимы работы источника тактовых синхросигналов. Предусмотрено четыре режима работы хронирующих источников узлов сети:

1. режим первичного эталонного таймера PRC (мастер-узел);

2. режим принудительной тактовой синхронизации, или режим ведомого задающего генератора (транзитный и (или) местный узлы);

3. режим удержания с точностью удержания 5 • 10^-10 для транзитного узла и 1 • 10^-8 для местного узла с суточным дрейфом 1 • 10^-9 и 2 • 10^-8 соответственно;

4. свободный режим (для транзитного и местного узлов), точность поддержания которого зависит от класса источника.

Рекомендациями международных организаций ITU-T и ETSI предложено использовать понятие уровень качества хронирующего источника. Этот уровень может быть передан в виде сообщения о статусе синхронизации SSM (Synchronization Status Message) через заголовок сигнала STM-N, для чего используются биты 5, 6, 7, 8 байта синхронизации, например S1, или последовательность резервных битов в сигнале цифрового потока E1. В этом случае при сбое в сети, вызвавшим защитное переключение, NE имеет возможность послать сообщение таймеру о необходимости использовать сигнал тактовой синхронизации, восстановленный из сигнала, принятого по альтернативному маршруту.

Современные системы управления сетью SDH могут иметь несколько уровней качества хронирующего источника

Таблица 1.7.1 - Уровни качества хронирующих источников

Символ	Уровень качества хронирующего источника
PRC	Первичный эталонный таймер PRC
Unknown	Уровень качества не известен
TNC	Таймер транзитного узла TNC
LNC	Таймер локального узла LNC
SETS	Таймер собственно узла SDH, инициированный линейным сигналом STM-N
Don't use	Не используется для целей синхронизации

Аттестация типа «уровень качества неизвестен» означает, что сигнал хронирующего источника получен от оборудования системы передачи SDH, на котором сервис сообщений о статусе синхронизации не реализован. Сообщение «не используется для целей синхронизации» может быть получено от линейного блока, чей интерфейс STM-N в данный момент используется для целей синхронизации.

Приведем структурные схемы распределения источников тактовой синхронизации на сети без аварии и с аварией рис. 1.7.1, 1.7.2. Предположим, что авария случилась на участке СУП - А – СУВ – Д. Распределение источников синхронизации и статусы узлов приведем в табл. 1.7.2, 1.7.3.

SMR 1/Б

СУВ – В

Яремча

Рисунок 1.7.1 – Структурная схема распределения источников тактовой синхронизации в нормальном режиме

Таблиця 1.7.2 – Распределение статусов в нормальном режиме

Сетевой узел	Статус	Источник синхронизации
		Первый приоритет	Второй приоритет
СУП-А	PRC	PRC	PRC
СУВ -Б	LNC	SETS от СУП -А	SETS от СУВ -В
СУВ -В	TNC	SETS от СУВ -Б	SETS от СУВ -Г
СУВ -Г	LNC	SETS от СУВ -В	SETS от СУП -А
СУВ -Д	LNC	SETS от СУВ -А	Don’t use

SMR 1/Б

СУВ – В

Яремча

Рисунок 1.7.2 – Структурная схема распределения источников тактовой синхронизации в аварийном режиме

Таблиця 1.7.3 – Распределение статусов в аварийном режиме

Сетевой узел	Статус	Источник синхронизации
		Первый приоритет	Второй приоритет
СУП-А	PRC	PRC	PRC
СУВ -Б	LNC	SETS от СУП -А	SETS от СУВ -В
СУВ -В	TNC	SETS от СУВ -Б	Don’t use
СУВ -Г	LNC	Don’t use	SETS от СУП -А
СУВ -Д	LNC	SETS от СУВ -А	Don’t use