5.5. Оборудование, используемое для синхронизации сети

Оборудование, используемое для синхронизации сети можно условно разделить на две большие категории:

• автономные хронирующие источники - сетевые таймеры, использующие различные эталоны времени и частоты,

• датчики точного времени - приемники сигналов точного времени, распространяемых (транс­ лируемых) мировыми или региональными системами точного времени.

Автономные хронирующие источники основаны на прецизионных атомных (рубидиевых или цезиевых) эталонах времени, или просто атомных часах. До последнего времени они были достаточно дорогими и мало доступными устройствами, хотя в связи с развитием синхронных систем связи они стали серийно производиться и оказались доступными для установки на сети.

Более простым решением, стало использование датчиков точного времени, работающих со спутниковыми системами точного времени. Среди них наиболее доступной (из универсальных и точных) является система мирового координированного времени UTC. Для его трансляции используются несколько систем, наиболее известные из них:

• международная спутниковая радионавигационная система LORAN-C,

• глобальная система позиционирования GPS, развернутая МО США,

• отечественная система позиционирования ГЛОНАСС, развернутая РКС РФ.

Использование традиционных систем приема UTC требует значительных финансовых затрат и ограничено, как правило, центрами спутниковой связи или мастер-узлами крупных опе­раторов связи, использующих, например, систему LORAN-C. Однако в связи с широким развитием синхронных систем связи в последнее время, все большее развитие получают системы, использующие датчики GPS.

На их основе была даже разработана альтернатива первичным эталонным источникам PRS

- технология локальных первичных эталонов LPR, в которой сигналы UTC используются для подстройки частоты управляемых сетевых таймеров. Многие телефонные компании стали исполь-

зовать эту технологию в местах развертывания GPS для создания альтернативы таймерам класса TNC (в качестве которых обычно устанавливаются улучшенные рубидиевые часы) на транзитных узлах. В комбинации с технологией LPR, использование синхронизации от UTC позволяет получать локальные первичные эталоны, перекрывающие требования по точности 10"", устанавливаемые стандартами ITU-T и ETSI для первичных эталонных таймеров.

Создание системы распределенных первичных эталонных таймеров не только позволяет увеличить надежность синхронизации цифровых сетей, но и устраняет (при использовании сообщений о статусе синхронизации) возможности нарушения синхронизации.

В нашей стране роль, аналогичную системе GPS, в настоящее время играет система ГЛОНАСС, хотя ей и предстоит еще проделать определенный путь внедрения, связанный с вы­пуском отечественных датчиков, способных принимать ее сигналы, или выпуском ведущими ми­ровыми производителями сетевых таймеров следующего поколения, способных принимать как сигналы системы GPS, так и ГЛОНАСС.

5.5.1. Автономные сетевые таймеры

При создании цифровой сети связи вопросам синхронизации уделяли до настоящего времени до­вольно мало внимания. Концентрировались в основном на выборе высокоточного сетевого тайме­ра, не уделяя должного внимания не только вопросам грамотного построения сети синхронизации, но и, как нам кажется, самому факту ее создания. Для сетей простой топологии часто казалось, что ее отсутствие существенно не влияет на качественные показатели цифровой сети. Увеличение сложности синхронных сетей, а также процесс их объединения, привели к тому, что проблема синхронизации стала одной из основных, грамотное решение которой определяет качественные показатели сети.

Независимо от предыстории, проектируя синхронную сеть, необходимо полностью или частично выполнить следующие шаги:

• провести обследование созданной (или спроектированной) сети и выяснить существующие (или предполагаемые) источники сигналов синхронизации, прохождение этих сигналов по сети и характер взаимодействия узлов по отношению к сигналу синхронизации (кто и от кого син­ хронизируется);

• по результатам анализа провести коррекцию планировки сети синхронизации или спроектиро­ вать ее заново;

• провести тестирование и установить таймеры на узлах в соответствии со схемой сети синхро­ низации и типом узлов: мастер узел, транзитный узел или местный узел;

• с помощью системы управления сетью синхронизации (или модуля синхронизации в общей системе управления) провести конфигурацию этой сети, указав список основных и резервных источников синхронизации и порядок приоритетов их использования;

• провести тестирование сети в различных "аварийных" режимах включения резервных источни­ ков синхронизации и провести реконфигурацию сети в случае сбоев или большего, чем требу­ ется, уровня слипов;

• после каждой реконфигурации и при повышении количества слипов проводить повторные тес­ тирования, добиваясь требуемого качества синхронизации сети.

Ясно, что проведение подобной работы требует профессиональных подходов и решений, а также профессионального оборудования. Существует ограниченный список компаний, предостав­ляющих такие услуги. Одна из них (выбранная в качестве примера) - компания Hewlett-Packard (Agilent Technologies) - предлагает комплексное решение этой задачи: таймеры для всех трех уровней узлов, систему управления сетью синхронизации, а также предоставляет услуги по обсле­дованию сети и построению сети синхронизации.

Набор таймеров компании включает:

• для мастер-узлов - внешний источник PRC, управляющий первичными эталонными источника­ ми PRS (цезиевый стандарт частоты HP 5701 А, обеспечивающий точность не хуже 1-210"¹² , (5-Ю'¹³ - типовое значение)); прибор расчитан на срок службы 10-15 лет, использует фреймо­ вую синхронизацию 8000 Гц для автоматической настройки, и имеет начальную готовность 20 минут;

• для узлов с распределенными PRC или точных распределительных транзитных узлов - источ­ ник PRS HP 55300A, обеспечивающий точность на большом интервале порядка 110*", допус­ кающий внешнюю синхронизацию либо от HP 5701 А, либо от датчика системы GPS (точность порядка 110"'² при наличии ключа для работы с малым дрожанием фазы), либо от сигналов спутниковой системы точного времени Loran; удобен для решения задач распределения сигна­ лов синхронизации в сетях SDH;

• для распределительных транзитных узлов - блок сетевой синхронизации (NSU/SSU) с источни­ ком класса ANSI Stratum 2, HP 55400A, обеспечивающий точность порядка 110"'° и суточную стабильность в режиме удержания не хуже ITU Type I, имеет интерфейсную панель с 9 входа­ ми и 400 выходами, может управляться от HP 55300A.

В качестве системы управления может использоваться операционная оболочка HP SmartView.