Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Технологии измерений первичной сети Часть 1. Системы E1 PDH SDH.pdf
Скачиваний:
81
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
8.84 Mб
Скачать

Указатель

Н1 бинар.

Н2 бинар.

Н1

Н2

Дес

Hex

NNNN

SSID

ID ID

ID ID

Hex

Hex

522

20А

ОНО

1010

0000

1010

Положительное

о н о

ю | о

Ц

| 1

68

АО

смещение

523

20В

ОНО

1010

0000

1011

ОВ

Рис. 5.25. Положительное смещение указателей в трассе активности

Как видно из описанной выше процедуры, в настоящее время имеет место практика смеще­ ния всего указателя НЗ, т.е. 3 байта. В результате при выгрузке плезиохронного трафика смеще­ ние указателя будет эквивалентно всплеску джиттера на 24 UI. Этот импульсный джиттер должен быть компенсирован частично мультиплексором ввода/вывода (ММВ), однако полностью компен­ сировать джиттер практически невозможно, и он сохраняется в выгружаемом из сети SDH трафике.

Обычно относительный уровень рассинхронизации невелик, поэтому смещение указателей не происходит постоянно. Имеет место эффект накопления рассинхронизации, а затем ее компен­ сации. Требования стабильности работы системы передачи определяют возможность одного сме­ щения указателя на четыре цикла. Максимальное количество смещений определяется как 2000 смещений в секунду, однако на практике частота смещений указателей значительно ниже.

Функция указателей, связанная с компенсацией рассинхронизации, особенно важна для тех­ нологии измерений на сетях SDH, поскольку анализ процессов смещения указателей дает возмож­ ность косвенного анализа работы системы синхронизации сети, и является одним из наиболее важных направлений тестирования SDH.

5.8. Методы контроля четности и определения ошибок в системе SDH

Как известно, развитие встроенных систем самодиагностики в составе современных систем передачи привело к появлению и развитию концепции контроля параметров качества цифровой пе­ редачи с использованием CRC. Методика измерения параметров ошибок на основе CRC преду­ сматривает оценку параметра ошибки в реально работающем канале. Следует отметить, что мето­ дология измерений ошибок по CRC связана с использованием контрольных сумм и идентифицирует наличие ошибки в конкретном блоке данных. Поэтому параметр ошибки, измеренной методом CRC, является параметром ошибки в блоке (BLER), который лишь относительно связан с параметром би­ товой ошибки (BER). Тем не менее возможность проведения измерений без отключения канала яв­ ляется очень эффективной и получила широкое распространение в диагностике систем PDH.

В системе SDH также используется метод контроля параметров ошибки без отключения канала, который получил название метода контроля четности (Bit Interleaved Parity - BIP). Этот метод, также как и CRC, является оценочным, но он дает хорошие результаты при анализе систем передачи SDH.

Алгоритм контроля четности достаточно прост (рис. 5.26). Контроль четности выполняется для конкретного блока данных цикла в пределах групп данных по 2, 8 и 24 бита (BIP-2, BIP-8 и BIP-24 соответственно). Эти группы данных организуются в столбцы, затем для каждого столбца рассчиты­ вается его четность, т.е. четное или нечетное количество единиц в столбце. Результат подсчета пе­ редается в виде кодового слова на приемную сторону. На приемной стороне делается аналогичный расчет, сравнивается с результатом и делается вывод о количестве ошибок четности. Результат сравнения передается в направлении, обратном передаче потока.

1

0

0

1

1

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

1

1

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

0

1

0

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1

1

1

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0 0 1 1

i l o 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0

Рис. 5.26. Иллюстрация работы алгоритма контроля четности

Метод контроля четности является оценочным, поскольку несколько ошибок могут компенси­ ровать друг друга в смысле контроля четности, однако этот метод дает приемлемый уровень оцен­

ки качества цифровой системы передачи.

Поскольку технология SDH предусматривает создание секционных заголовков и заголовков пути, метод контроля четности дает возможность тестирования параметров цифровой системы пе­ редачи от секции к секции и от начала до конца маршрута. Для этого используются специальные байты (см. выше) в составе заголовков SOH и РОН. Например, количество ошибок, обнаруженное в канале ВЗ передается в байте G1 РОН VC-4 следующего цикла. На рис. 5.27 представлена схема посекционного мониторинга параметра ошибки BIP. Используемые для контроля четности байты и связанные с ними участки цифровой системы передачи приведены в табл. 5.4.

Рис. 5.27. Посекционный мониторинг параметров цифровой передачи

Таблица 5.4. Байты, используемые для контроля четности и участки SDH

Байт

Заголовок

Длина

Секция мониторинга

В1

RSOH

BIP-8

STM-1

В2

MSOH

BIP-24

STM-1 без RSOH

ВЗ

РОН VC-3/4

BIP-8

VC-3/4

V5

РОН VC-1/2

BIP-2

VC-1/2

5.9. Оперативное переключение в системе SDH. Резервирование

К современной цифровой первичной сети предъявляются повышенные требования в части параметров ее надежности. В связи с этим современные первичные сети строятся с использова­ нием резервных трактов и коммутаторов, выполняющих оперативное переключение в случае неис­ правности на одном из каналов. В этом случае в состав системы передачи включаются цепи ре­ зервирования мультиплексорной секции (Multiplex Section Protection - MSP). Как было показано выше, в сети SDH осуществляется постоянный мониторинг параметров ошибки (процедура контро­ ля четности BIP) и параметров связности. В случае значительного ухудшения качества передачи в мультиплексорной секции выполняется оперативное переключение (APS) на резервную мультиплексорную секцию. Это переключение выполняется коммутаторами. По типу резервирования раз­ личаются коммутаторы APS с архитектурой 1+1 и 1:п (рис. 5.28).

Для управления резервным переключением используются байты К1 и К2 секционного заго­ ловка. В байте К1 передается запрос на резервное переключение и статус удаленного конца трак­ та. В байте К2 передается информация о параметрах моста, используемого в APS с архитектурой 1:п, данные по архитектуре MSP и сообщения о неисправностях, связанные с APS. Различные ва­ рианты архитектуры MSP используются в различных схемах резервирования.. Наибольшее распро­ странение имеют две схемы, непосредственно связанные с кольцевой топологией сетей SDH - схема "горячего резервирования" (рис. 5.29а) и схема распределенной нагрузки (рис. 5.296). В первом случае трафик передается как в прямом, так и в резервном направлении. В случае повреж­ дения происходит реконфигурация и создается резервный канал. В схеме распределенной нагруз­

ки половина трафика передается в прямом, половина - в обратном направлении. В этом случае при возникновении неисправности происходит переключение на уровне ресурсов.

Коммутатор MSP типа

1+1

 

 

 

Рабочий тракт 1

 

 

 

Рабочий тракт 1

Коммутатор MSP типа 1:п

 

 

Секция резервирования

Null channel

|

|

 

^

I

I

 

 

Рабочий тракт 1

1—К Ч

 

Рабочий тракт 1

|

|

 

 

I

I

 

 

 

г—к Ч

 

Рабочий тракт 2

Рабочий тракт 2

|

|

 

 

I

I

 

 

 

i ^

l

 

 

Дополнительный

|

| _______________________

-

Секция резервирования

трафиковыи канал

>— «

•—

Мост-

Рис. 5.28. Архитектура MSP

Трафик от А к Е

Передача трафика от А к D

Трафик от Е к А

■>

Передача трафика от А к D

 

------ резервный путь

----------------------

------- рабочий путь

Трафик от Е к А

а)

б)

Рис. 5.29. Схемы резервирования в системах SDH

Согласно ITU-T G.841 время резервного переключения не должно превышать 50 мс. Конфигурация байтов К1 и К2 приводится ниже в табл. 5.5 и 5.6 соответственно.

Таблица 5.5. Значения байта К1

 

 

 

 

Биты

Условия, состояние

Приоритет

Биты

Номер

Запрашиваемая

1234

5678

канала

операция коммутатора

 

 

 

1111

Блокировка резервирования

Высокий

1111

15

Дополнительный трафи-

1110

Управляемый коммутатор

 

1110

 

ковый канал

1101

Потеря сигнала, высокий

 

14

Рабочий канал

 

приоритет

 

 

1101

13

Рабочий канал

1100

Потеря сигнала, высокий

 

1100

12

Рабочий канал

 

приоритет

 

 

1011

11

Рабочий канал

1011

Деградация сигнала, высокий

 

1010

10

Рабочий канал

 

приоритет

 

 

1001

9

Рабочий канал

1010

Деградация сигнала, высокий

 

1000

8

Рабочий канал

 

приоритет

 

 

0111

7

Рабочий канал

1001

Не используется

 

0110

6

Рабочий канал

1000

Ручное переключение

 

0101

5

Рабочий канал

0111

Не используется

 

0100

4

Рабочий канал

0110

Ожидание восстановления

 

0011

3

Рабочий канал

0101

Не используется

 

0010

2

Рабочий канал

0100

Тестирование

 

0001

1

Рабочий канал

0011

Не используется

 

0000

0

Нуль-канал

0010

Обратный запрос

 

 

 

 

0001

Не возвращать

 

 

 

 

0000

Нет запроса

 

Низкий

 

 

 

Таблица 5.6. Значения байта К2

 

 

 

 

Биты

Номер

Статус моста

Бит 5

Архитектура коммутатора

1234

канала

 

MSP

 

 

 

 

1111

15

Доп. трафиковый канал

1

архитектура 1:п

1110

14

Рабочий канал

 

0

архитектура 1+1

1101

13

Рабочий канал

 

 

 

 

1100

12

Рабочий канал

 

 

 

 

1011

11

Рабочий канал

 

 

 

 

1010

10

Рабочий канал

 

 

 

 

1001

9

Рабочий канал

 

Биты 678

 

Статус

1000

8

Рабочий канал

 

 

 

 

 

 

0111

7

Рабочий канал

 

ш

MS AIS

 

0110

6

Рабочий канал

 

110

MS FERF

0101

5

Рабочий канал

 

101

Для будущего использования

0100

4

Рабочий канал

 

100

Для будущего использования

0011

3

Рабочий канал

 

011

Для будущего использования

0010

2

Рабочий канал

 

010

Для будущего использования

0001

1

Рабочий канал

 

001

Для будущего использования

0000

0

Нуль-канал

 

000

Для будущего использования

5.10. Структура сообщений о неисправности системы SDH

Эволюция принципов организации цифровых систем передачи от PDH к SDH привела к зна­ чительному увеличению количества сообщений о неисправностях, используемых при эксплуатации системы передачи. Если в системах ИКМ и PDH используется несколько сообщений о неисправно­ сти, то в системах SDH и SONET их количество достигает 50. Сообщения о неисправности в сис­ теме SDH можно условно разбить на три категории:

сообщения о наиболее существенных неисправностях, воздействующих на весь маршрут и приводящих обычно к потере канала передачи;

сервисные сигналы, связанные с передачей контейнера высокого уровня (VC-4, VC-3);

сигналы и сообщения об ошибках и неисправностях при передаче контейнера низкого уровня, т.е. VC-12.

Более детальная классификация сигналов неисправности включает в себя пять уровней, по­ скольку первая группа неисправностей, куда относятся сообщения о значительных нарушениях в

той устройства. Так, регенераторы, которые управляются только заголовками регенераторной сек­ ции, реагируют на сигналы неисправности заголовка RSOH. Цифровые коммутаторы SDXC будут давать отклик на сигналы неисправностей в RSOH и MSOH. МВБ и терминалы системы SDH связа­ ны с маршрутом в целом и будут реагировать на все виды сигналов неисправности.

Еще одним важным следствием из рис. 5.31 является то, что сигналы и сообщения о неис­ правностях в системе SDH возникают каскадно в случае возникновения неисправности в одной из секций маршрута. Так, неисправность в регенераторной секции вызывает генерацию сообщений в мультиплексорной секции, в секции маршрута высокого уровня и в секции маршрута низкого уров­ ня. Неисправность в маршруте высокого уровня вызывает генерацию сообщений в секции маршру­ та низкого уровня и т.д. Неисправность физического уровня (например, LOS) вызывает генерацию

сообщений о неисправностях на всех уровнях.

Следует отметить, что описываемые сигналы о неисправностях представляют собой не спе­ циализированные сигналы, передаваемые в каком-либо канале. В табл. 5.7 указаны байты, в кото­ рых передаются соответствующие сигналы о неисправностях, а также критерии обнаружения их на стороне приемника. Как видно из таблицы, сигналы передаются в системе SDH через определен­

ные байты в составе заголовков.

Тем не менее, для описания процедур самодиагностики и управления описываемые сигналы рассматриваются именно как отдельные логические сообщения. Система управления (TMN) сетей SDH представляет собой специализированное программное обеспечение, которое обрабатывает сообщения о неисправностях, передаваемые по сети. В этом случае набор реализованных в сис­ теме передачи сигналов о неисправностях определяет потенциальную мощность системы управле­ ния и самодиагностики, корректность генерации сообщений о неисправностях логическими уст­ ройствами сети (сенсорами) определяет корректность работы ПО системы управления, а каскад­ ная генерация сообщений о неисправностях позволяет системе управления не только диагности­ ровать причину неисправности, но и локализовать секцию (т.е. область), в которой данная неис­ правность появляется. В связи с этой важной ролью сигналов о неисправностях в работе систем SDH их эксплуатационный анализ, как показано ниже имеет большое значение.

Таблица 5.7. Сигналы о неисправностях в системе SDH (стандарт ETSI)

Название

Значение

LOS (NO-SIG)

Потеря сигнала (Loss Of Signal)

TSE (BIT ERR)

Ошибка в ПСП (Test Sequence Error - Bit Error)

LSS (NO-PATT)

Потеря синхронизации ПСП

 

(Loss Of Sequence Synchronization)

Регенераторная секция

OOF

Потеря цикла (Out Of Frame)

LOF

Потеря цикловой синхронизации (Loss Of Frame)

В1 (8 бит)

Ошибка B1

RS-TIM

Потеря идентификатора трассы

 

(Trace Identifier Mismatch)

Мультиплексорная секция

Байт

Критерий

заголовка

обнаружения

A1, A2 Ошибки в А1 и А2 более 625 мкс

А1, A2 Если OOF более 3 мс

В1 Контроль четности

JO

Идентификация из тракта

В2 (24 бита) MS-REI

MS-AIS

MS-RDI

Ошибка B2

Ошибка на удаленном конце мультиплексорной секции (Mux Section Remote Error Indication)

AIS мультиплексорной секции (Mux Section AIS)

Индикация дефекта мультиплексорной секции на удаленном конце (Mux Section RDI)

Административный модуль (AU)

AU-LOP

Потеря указателя AU (Loss Of AU pointer)

AU-AIS

AIS административного модуля

AU-PJE

Смещение указателя AU (Pointer Justification

 

Event)

В2

Контроль четности

М1

Биты с 1 по 8 содержат

 

данные с ошибкой по

 

четности В2

К2

ТХ: все биты, кроме

 

RSOH, равны 1

 

RX: биты К2 6-8 = 111

К2

Биты 6,7,8 =110

Н1, Н2

8-10 некорректных указа­

 

телей

AU вкп. Н1,

ТХ: все биты AU3/4 =1

Н2, ИЗ

RX: Н1, Н2=1

И1, Н2

Положительное или отри­

 

цательное смещение ука­

 

зателей

Таблица 5.7 (окончание). Сигналы о неисправностях в системе SDH (стандарт ETSI)

Название

Значение

Маршрут высокого уровня (НО-РАТН)

ВЗ (8 бит)

Ошибка ВЗ

HP-REI (HP-FEBE)

Ошибка на удаленном конце НО

 

(НО Path Remote Error Indication)

Байт

Критерий

заголовка

обнаружения

ВЗ

Контроль четности

G1

Биты с 1 по 4 содержат

 

данные с ошибкой по

 

четности ВЗ

HP-RDI (HP-FERF)

Индикация дефекта НО на удаленном конце

G1

Биты 5-7 = 100

HP-RDI-EP

Индикация дефекта, связанного с нагрузкой

G1

Биты 5-7 = 010

 

(НО Path Enchanced RDI Payload Defect)

 

 

HP-RDI-ES

Индикация дефекта, связанного с сервером

G1

Биты 5-7 =101

 

(НО Path Enchanced RDI Server Defect)

 

 

HP-RDI-EC

Индикация дефекта, связанного со связностью

G1

Биты 5-7 =110

 

(НО Path Enchanced RDI Connectivity Defect)

 

 

HP-TIM

Потеря идентификатора трассы

J1

Идентификация из тракта

 

(Trace Identifier Mismatch)

 

 

HP-PLM

Потеря идентификатора типа нагрузки

C2

Ошибка данных в С1

 

(НО Path Payload Label Mismatch)

 

 

HP-UNEQ

Нет индикации типа нагрузки

C2

С2=00

 

(НО Path Unequipped VC Indication (VC3/4))

 

 

Трибутарный модуль (TU)

 

 

TU-LOP

Потеря указателя TU (Loss Of TU pointer)

V1, V2

8-10 некорректных указа­

 

 

 

телей

TU-AIS

AIS административного модуля

TU

ТХ: все биты TU =1

 

 

вкл. V1-V2

RX: V1, V2 = 1

TU-LOM

Потеря сверхцикла TU (Loss Of TU Multiframe)

H4

Биты 7, 8 не в последова­

 

 

 

тельности 00, 01, 10, 11

Маршрут низкого уровня (LO-PATH)

 

 

BIP-2

Ошибка BIP-2

V5

Контроль четности

LP-REI (LP-FEBE)

Ошибка на удаленном конце LO

G1/V5

VC3: биты G1 1-4 приняты

 

(LO Path Remote Error Indication)

 

с ошибкой по четности ВЗ

 

 

 

VC 11, 12, 2: 3 бит V5 = 1

 

 

 

при ошибке BIP-2 в цикле

LP-RDI (LP-FERF)

Индикация дефекта LO на удаленном конце

G1/V5

VC3: биты G1 5-7 = 100

 

 

 

VC 11, 12, 2: 8 бит V5 = 1

LP-RDI-EP

Индикация дефекта, связанного с нагрузкой

G1/V5/K4

VC3: биты G1 5-7 = 010

 

(LO Path Enchanced RDI Payload Defect)

 

VC 11, 12, 2: 8 бит V5 = 0

 

 

 

биты К4 5-7 = 010

LP-RDI-ES

Индикация дефекта, связанного с сервером

G1/V5/K4

VC3: биты G1 5-7 = 101

 

(LO Path Enchanced RDI Server Defect)

 

VC 11, 12, 2: 8 бит V5 = 0

 

 

 

биты К4 5-7 = 101

LP-RDI-EC

Индикация дефекта, связанного со связностью

G1/V5/K4

VC3: биты G1 5-7 = 110

 

(LO Path Enchanced RDI Connectivity Defect)

 

VC 11, 12, 2: 8 бит V5 = 0

 

 

 

биты К4 5-7 = 110

LP-RFI

Индикация неисправности LO на удаленном конце

V5

Бит 4 = 1

 

(LO Path Remote Fault Indication)

 

 

LP-TIM

Потеря идентификатора трассы

J2

Идентификация из тракта

 

(Trace Identifier Mismatch)

 

 

LP-PLM

Потеря идентификатора типа нагрузки

C2/V5

Ошибка данных в С1

 

(LO Path Payload Label Mismatch)

 

 

LP-UNEQ

Нет индикации типа нагрузки

C2/V5

VC3: С2=00

 

(LO Path Unequipped VC Indication)

 

VC 11, 12, 2:

 

 

 

биты V5 5-7 = 0