5. Построение сети синхронизации

Проблема синхронизации сетей SDH является частью общей проблемы синхронизации цифровых сетей использующих ранее плезиохронную иерархию. Общие вопросы синхронизации актуальны как для плезиохронных, так и для синхронных сетей. Отсутствие хорошей синхронизации приводит, например к относительному проскальзыванию цифровых последовательностей, или “слипам” и ведет к увеличению уровня ошибок синхронных сетей.

Цель синхронизации- получить наилучший возможный хронирующий источник или генератор тактовых импульсов или таймер для всех узлов сети. Для этого нужно не только иметь высокоточный хронирующий источник, но и надежную систему передачи сигнала синхронизации на все узлы сети.

Система такого распределения базируется в настоящее время на иерархической схеме, заключающейся в создании ряда точек, где находится первичный эталонный генератор тактовых импульсов PRC , или первичный таймер, сигналы которого затем распределяются по сети, создавая вторичные источники- ведомые эталонные генераторы тактовых импульсов SRC, или вторичный таймер, реализуемый в виде таймера транзитного узла TNC, либо таймера локального узла LNC. Первичный таймер обычно представляет собой хронирующий атомный источник тактовых импульсов (цезиевые или рубидиевые часы) с точностью не хуже . Он обычно калибруется вручную или автоматически по сигналам мирового скоординированного времени. Эти сигналы распространяются по наземным линиям связи для реализации того или иного метода синхронизации.

Существуют два основных метода узловой синхронизации: иерархический метод принудительной синхронизации с парами ведущий- ведомый таймеры и неиерархический метод взаимной синхронизации. Оба метода могут использоваться отдельно и в комбинации, однако как показывает практика широко используется только первый метод.

Внедрение SDH сетей, использующих наряду с привычной топологией “точка-точка”, кольцевую и ячеистую топологии, принесло дополнительную сложность в решение проблем синхронизации, так как для двух последних топологий маршруты сигналов могут меняться в процессе функционирования сетей. Поэтому сети SDH имеют несколько дублирующих источников синхронизации:

• сигнал внешнего сетевого таймера, или первичный эталонный таймер PRC, определяемый в рекомендации ITU-T G.812, сигнал с частотой 2048 кГц, выделяемый из первичного потока 2048 кбит/с

• сигнал внутреннего таймера, или таймера локального узла LNC, определяемый в рекомендации ITU-T G.812, сигнал с частотой 2048 кГц.

• сигнал с трибного интерфейса канала доступа, аналог таймера транзитного узла TNC, определяемый в рекомендации ITU-T G.812, сигнал с частотой 2048 кГц.

• Линейный сигнал STM-N, или линейный таймер, сигнал 2048 кГц, выделяемый из линейного сигнала155.520 Мбит/с или 4*155.520 Мбит/с.

Учитывая, что трибы 2 Мбит/с отображаются в виртуальные контейнеры и могут плавать в рамках структуры вложенных контейнеров, использующих указатели, их сигналы должны быть исключены из схемы синхронизации SDH сети. Точность сигналов внутреннего таймера порядка мала, 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. В этом смысле наиболее надежным источником синхронизации являются сигнал внешнего сетевого таймера и линейный сигнал STM-N.

Целостность синхронизации сети PDH базировалась на использовании иерархической принудительной синхронизации. В ней прохождение сигналов таймеров через узлы сети было прозрачным. В сети SDH, восстанавливающей в каждом узле сигнал таймера из линейного сигнала STM-N, такая прозрачность теряется. В такой ситуации целостность синхронизации сети SDH лучше поддерживается при использовании распределенных первичных эталонных источников PRS, что позволяет устранить эффекты каскадирования сигналов таймеров.

Предусматриваются четыре стандартных режима работы хронирующих источников узлов синхронизации:

1. режим первичного эталонного таймера PRC или генератора ПЭГ (мастер узел)

2. режим принудительной ведомого задающего таймера SRC или генератора ВЗГ (транзитный и/или местный узлы)

3. режим удержания с точностью удержания для транзитного узла и для местного узла и суточным дрейфом и соответственно.

4. свободный режим (для транзитного и местного узлов)- точность поддержания зависит от класса источника и может составлять для транзитного и для местного узлов.

Основным требованием при формировании сети синхронизации является наличие основных и резервных путей распространения сигнала синхронизации. Однако в том и в другом случае должны строго выдерживаться топология иерархического дерева и отсутствовать замкнутые петли синхронизации. Другим требованием является наличие альтернативных хронирующих источников. Идеальная 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 повысить надежность функционирования сетей синхронизации.

На рисунке 3 приведена схема синхронизации кольцевой сети SDH.

Схема использует ставший классическим иерархический метод принудительной синхронизации. Один из узлов (узел А) назначается ведущим (или мастер- узлом) и на него подается сигнал синхронизации от внешнего PRC. От этого узла основная синхронизация (источник первого приоритета)распределяется в направлении по часовой стрелке, т.е. к узлам В и С. Синхронизация по резервной ветви (источник второго приоритета) распределяется против часовой стрелки, т.е. к узлам С,В,А. В случае разрыва кабеля , например на участке АВ, узел В переходит в режим удержания синхронизации и посылает узлу С сообщение о статусе SETS уровня качества синхронизации. Узел С получив сообщение об уровне качества синхронизации от А и С812, выбрав лучший (от С812), посылает узлу В сообщение “PRC” вместо ”Don’t use”. Узел В, получив это сообщение от узла С, изменяет источник синхронизации на С812.

Рис.5

Списки источников синхронизации, выбираемых по номеру приоритета для каждого узла, сведены в таблицу 3. Каждый узел имеет по два источника синхронизации с номерами, соответствующими порядку приоритета (т.е. 1, 2). Номера слотов, откуда поступают сигналы синхронизации, соответствуют схеме установки сменных блоков оборудования в слотах.

Таблица 3

	A	B	C
1	Внеш. S1, RQ1, G.811	Слот 9, SD4	Слот 9, SD4
2	Слот 9, SD4	Слот 6, SD4	Внеш. S1, PQ1,G.812T
3	Внутр.	Внутр.	Внутр.