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 тран¬зитных и/или местных узлах, третий и четвертый также используются в транзитных и/или мест¬ных узлах.
Учитывая наличие нескольких режимов, а также факт трансляции (распространения) сиг¬нала синхронизации, системы управления должны иметь возможность с одной стороны переклю¬чать эти режимы, а с другой - иметь показатель, на основе которого можно было бы принять ре¬шение 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 резер¬вируются 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 [2]. 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. Внешний источник синхронизации 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 1. 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 5.3 Соединение и конфигурирование узлов Окончательный этап формирования сети управления состоит в механической установке оборудо¬вания 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 дан¬ных контейнера VC-4 идентификатором трассировки маршрута данных TTI. 5.4 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, требуе¬мые 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 уров¬ня, 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 дан¬ных контейнера VC-4 снабжают идентификатором трассировки маршрута данных TTI. Длина TTI не должна превышать 15 символов, если придерживаться при его формирова¬нии 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 терминально¬го кросс-коммутатора, осуществляющего вывод заданного виртуального контейнера.
Идентификаторы TTI по¬зволяют контролировать корректность установки таблицы кросс-коммутации у кросс- коммутаторов на всем пути следования виртуального контейнера [2]. В таблице 5.3 приведены идентификаторы TTI для каждого маршрута передачи данных от одной станции к другой [4]. Таблица 5.3 - Идентификаторы TTI № Маршрут Идентификатор TTI станция А 1 AB A-B_VC4-1_0289 2 AC A-C_VC4-3_0995 3 AE A-E_VC4-5_0501 4 AF A-F_VC4-6_1174 станция В 5 BA B-A_VC4-1_0289 6 BD B-D_VC4-2_0402 7 BF B-F_VC4-3_0547 8 BE B-E_VC4-4_0564 9 BC B-C_VC4-6_0438 станция С 10 CA C-A_VC4-1_0289 11 CB C-B_VC4-2_0802 12 CD C-D_VC4-3_1188 13 CE C-E_VC4-3_0835 станция D 14 DB D-B_VC4-2_1202 15 DC D-C_VC4-3_1027 16 DE D-E_VC4-3_0707 17 DF D-F_VC4-4_0756 станция Е 18 EA E-A_VC4-1_0289 19 EB E-B_VC4-2_0962 20 EC E-C_VC4-3_1203 21 ED E-D_VC4-3_0883 22 EF E-F_VC4-4_0932 станция F 23 FA F-A_VC4-1_0289 24 FB F-B_VC4-1_0609 25 FD F-D_VC4-4_0436 26 FE F-E_VC4-5_0325