Разработка схемы организации сети

50 мс.

В каждом мультиплексоре типа ввода/вывода (ADM) , включенном в “кольцо”, передача осуществляется в двух направлениях на восток и на запад. Прием же только с одного направления, где качество сигнала выше. При повреждении оптических волокон или оборудования на одном интервале между любыми мультиплексорами прием будет осуществляться с других направлений. Архитектура защиты 1+1 функции матрицы соединений представлена на рисунке 29.

 

Рисунок 29 – Функции матрицы соединений

 

В конфигурации 1+1 сигнал STM-N при передаче посылается и по тестируемому тракту, и по резервному тракту.

При приеме функция MSP выбирает наилучший сигнал на основе информации, исходящей от байтов К1 и К2 заголовка MSOH или по командам, полученным системой управления.

Информация, относящаяся к режимам и приоритетам переключений содержится в двух байтах К1 и К2, двоичное кодирование которых показано на рисунке 27.

Из-за постоянной передачи сигнала по резервному тракту, архитектура 1+1 не позволяет увеличивать трафик за счёт организации дополнительного канала.

В курсовом проекте вопрос защиты  решается путем направления выделенных первичных цифровых каналов по двум маршрутам с совпадающими конечными точками сети, например по маршрутам B→E и B→C→D→E. Приведенными в таблице 8 основными маршрутами в качестве резервных были выбраны следующие соответствующие маршруты первичных цифровых потоков:

1. основной B→E, резервный B→С→D→E;
2. основной B→С, резервный B→E→D→С;
3. основной E→D, резервный E→B→С→D;
4. основной C→D, резервный С→B→E→D;
5. основной С→G, резервный C→D→G→H;
6. основной D→H, резервный D→C→G→H;
7. основной G→H, резервный G→C→D→H.

Здесь необходимо отметить, что в представленной структуре сети резервные первичные цифровые потоки проходят по маршрутам в пределах одной ячейки.

Такая схема защиты «по разнесенным маршрутам» более предпочтительна, чем система защиты типа «1+1» в топологии «кольцо» сети SDH. Однако она требует более тщательного расчета числа цифровых потоков, проходящих по отдельным участкам сети. Этот расчет необходимо проводить для того, чтобы убедиться, что количество потоков не превышает возможности кросс-коннектора узлового мультиплексора.

6 Фазовые дрожания, вносимые синхронной аппаратурой

6.1 Фазовые дрожания компонентных сигналов в трактах SDH, 
вызываемые асинхронным отображением

В технологии SDH отсутствует фазирование между циклами виртуальных контейнеров низкого порядка по отношению к трактовым заголовкам контейнеров высокого порядка и между циклами виртуальных контейнеров высокого порядка и секционными заголовками синхронных транспортных модулей. Поэтому при записи сигналов виртуальных контейнеров в TU-n или AU-n используются указатели (Pointer – PTR). В синхронной аппаратуре предусмотрена возможность изменения значений указателей. Эта процедура осуществляется при использовании цифровой коррекции по прямой линии (aligning). При отрицательной цифровой коррекции величина значения указателя уменьшается, при положительной цифровой коррекции – увеличивается. В том случае, если величина значения указателя не изменяется, цифровая коррекция называется нулевой. Величина фазовых дрожаний из-за изменения значений указателей вместе с фазовыми дрожаниями, вызываемыми процедурой асинхронного отображения компонентных сигналов в виртуальные контейнеры, называется комбинированным джиттером, вносимым синхронной аппаратурой. В Рекомендации G.783 приведены допустимые значения комбинированного джиттера для различных компонентных потоков в трактах SDH.

Максимальная величина фазовых дрожаний при изменении значения PTR для разных трактов зависит от размерности его величины. Для сигнала E4 изменение PTR на единицу при записи сигнала VC-4 в сигнал AU-4 соответствует смещению на три байта, для всех других сигналов - на один байт.

7.  Контроль качества передачи в сетевых слоях синхронной цифровой иерархии

7.1  Процедуры внутреннего контроля

Процедуры внутреннего контроля осуществляются в каждом слое сети SDH. В трактах виртуальных контейнеров, мультиплексных и регенерационных секциях используется избыточный код битового чередуемого паритета BIP-n (Bit Interleaved Parity-n). Значения битов, составляющих кодовое слово n, рассчитываются для цикла или сверхцикла цифрового сигнала. Биты в кодовом слове процедуры внутреннего контроля BIP-n получаются в результате последовательного суммирования по модулю два всех битов цифрового сигнала с одинаковыми номерами. Расчет BIP-n выполняется по сигналу текущего цикла (сверхцикла), а результат расчета помещается в следующий цикл (сверхцикл).

В мультиплексных секциях сети SDH используется процедура внутреннего контроля BIP-24xN, в регенерационных секциях - BIP-8, в трактах виртуальных контейнеров VC-4-Xc/VC-4/VC-3 также BIP-8, в трактах виртуальных контейнеров VC-2/VC-1 - BIP-2. Для передачи битов BIP используются секционные или трактовые заголовки.

В системе SDH используется метод контроля параметров ошибки без отключения канала, который получил название метода контроля четности (Bit Interleaved Parity - В1Р). Этот метод, также как и CRC, является оценочным, но он дает хорошие результаты при анализе систем передачи SDH. Алгоритм контроля четности достаточно прост (рис.30). Контроль четности выполняется для конкретного блока данных цикла в пределах групп данных по 2, 8 и 24 бита (BIP-2, BIP-8 и В1Р-24 соответственно). Эти группы данных организуются в столбцы, затем для каждого столбца рассчитывается его четность, т.е. четное или нечетное количество единиц в столбце. Результат подсчета передается 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.

 
Рисунок 30 – Алгоритм контроля чётности

Метод контроля четности является оценочным, поскольку несколько ошибок могут компенсировать друг друга в смысле контроля четности, однако этот метод дает приемлемый уровень оценки качества цифровой системы передачи. Поскольку технология SDH предусматривает создание секционных заголовков и заголовков пути, метод контроля четности дает возможность тестирования параметров цифровой системы передачи от секции к секции и от начала до конца маршрута. Для этого используются специальные байты  в составе заголовков SОН и РОН. Например, количество ошибок, обнаруженное в канале В3 передается в байте G1 РОН VC-4 следующего цикла. На рисунке 31 представлена cxема посекционного мониторинга параметра ошибки BIP.

Рисунок 31 – Посекционный мониторинг параметров цифровой передачи.

Используемые для контроля четности байты связанные с ними участки цифровой системы передачи приведены в таблице 18.

Таблица 18 Байты, используемые для контроля чётности и участки SDH.

 

Байт	Заголовок	Длина	Секция мониторинга
B1	RSOH	BIP - 8	STM - 1
B2	MSOH	BIP - 24	STM - 1 без RSOH
B3	POH VC - 3/4	BIP - 8	VC - 3/4
V5	POH VC - 1/2	BIP - 2	VC - 1/2

Для оценки трактов виртуальных контейнеров транспортной сети SDH в терминах блоков с ошибками по данным расчетов BIP принимается следующее:

- размер блока равен размеру  цикла (свехцикла) (табл. 19);

- блок отмечается как блок  с ошибками, если отмечено хотя  бы одно нарушение при сравнении BIP источника и BIP стока в функции  завершения стока тракта.

Заметим, что проверка по BIP-2 не дает вероятности обнаружения ошибки большей, чем 90%.

Таблица 19 – Размеры блоков для контроля характеристик трактов SDH

Скорость в тракте SDH	Тип тракта	Размер блока в соответствии с Рек. G.826(08/96),  биты/блок	Размер блоков трактов SDH,  Рек.G.826  (08/96),  биты/блок	Код детект.  ошибок  EDC
1664 кбит/с	VC-11	800 - 5000	832	BIP-2
2240 кбит/с	VC-12	800 - 5000	1120	BIP-2
6848 кбит/с	VC-2	2000 - 8000	3424	BIP-2
48 960 кбит/с	VC-3	4000 - 20 000	6120	BIP-8
150 336 кбит/с	VC-4	6000 - 20 000	18 792	BIP-8
m  6 848 кбит/с	VC-2-mc		3424	m BIP-2
34 240 кбит/с	VC-2-5c	6000 - 20 000	17 120	BIP-2
601 344 000 кбит/с	VC-4-4c	15 000 - 30 000	75 168	BIP-8

7.2 Параметры характеристик ошибок

Для оценки качества передачи в отношении сбоев символов, частности длительностей отказов могут быть использованы следующие события и параметры характеристик ошибок.

Блок с ошибками (errored block EB) - блок, в котором отмечены один или несколько битов с ошибками.

Секунда с ошибками (errored second ES) - интервал времени, равный одной секунде, в течение которого отмечены один или несколько блоков с ошибками или один дефект.

Секунда со значительными ошибками (severely errored second SES) - интервал времени, равный одной секунде, в течение которого отмечено не меньше 30% блоков с ошибками или один дефект. SES является подмножеством ES.

Последовательности секунд со значительными ошибками (2 с < T < 10с) позволяют определить момент выхода тракта из состояния нормальной работы и вхождение тракта в период неготовности. Частость появления периодов неготовности ограничивается допустимыми значениями параметров секунд со значительными ошибками SES.

Фоновая блочная ошибка (background block error BBE) - блоки с ошибками, которые не принадлежат cекундам со значительными ошибками SES.

Относительная величина секунд с ошибками (errored second ratio ESR) - отношение секунд с ошибками ко всем секундам в течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта.

Относительная величина секунд со значительными ошибками (severely errored second ratio SESR) - отношение секунд со значительными ошибками ко всем секундам в течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта.

Относительная величина фоновых блочных ошибок (background block error ratio BBER) - отношение блоков с фоновыми ошибками ко всем блокам, за исключением блоков, входящих в секунды со значительными ошибками, в течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта.

7.3 Оценка состояния трактов

Для оценки состояний трактов введены понятия аномалий и дефектов. Условия аномалий в обслуживании используются, чтобы определить характеристики ошибок тракта SDH, когда тракт не находится в состоянии дефекта. Например, блок с ошибками EB, определенный с использованием кода детектирования ошибок EDC, - это аномалия. Условия дефекта в обслуживании используются для определения изменения характеристик тракта. Если обнаружен дефект, то отмечается секунда со значительными ошибками.

 

8 Выбор синхронного оборудования для разработанной сети

Конструктивно базовый синхронный мультиплексор типа выполнен в виде моноблока, габаритные размеры которого: высота - 525 мм, ширина - 450 мм , глубина - 250 мм  соответствуют проекту европейского стандарта ETSI-ETS 300-119.

Моноблок имеет:

• верхний отсек (секцию), в котором размещаются сменные (съемные) блоки (платы, ТЭЗ);
• нижний отсек, где находятся интерфейсные модули (карты) и соединительные кабели, обеспечивающие внешние электрические соединения моноблока;
• средний (центральный) отсек, который содержит панель местного доступа оператора LCAP (Local Craft Acceass Panel) и блок для подключения оптических кабелей с поддоном для их укладки.