Министерство РФ по связи и информатизации

Уральский Государственный Технический Университет - УПИ

Кафедра "ТиСС"

Отчет

по производственной практике

на ОАО «ЕГУЭС Уралтелеком»

Руководитель практики от предприятия: Клубакова В.Г.

Руководитель практики от УГТУ-УПИ:

Время прохождения: с 2 августа по 30 сентября 2002 г.

Студент: Ковязин Д. А.

Группа: Р-407

Екатеринбург

2002

Содержание

Содержание 2

Список сокращений 3

Введение 4

1. Необходимость синхронизации 5

Основные положения 5

Влияние проскальзываний на предоставляемые услуги. 6

Необходимость синхронизации SDH. 6

Пакеты (паучки) ошибок, вызванные синхронизацией. 7

Требования к рабочим характеристикам синхронизации - Сети общего пользования. 8

Требования к рабочим характеристикам синхронизации - Корпоративная (частная сеть) 8

2. Архитектура синхронизации. 9

Основы передачи сигналов в сетях SDH 9

Мультиплексирование в сети SDH 9

Основные методы синхронизации. 10

Плезиохронная работа. 10

Иерархический передатчик - приемник. 10

Взаимная синхронизация. 11

Импульсное дополнение (стаффинг) 11

Указатели и выравнивание указателей 11

Размещение полезной нагрузки 11

Синхронизация телекоммуникаций. 13

Генераторы источника: Первичный эталонный генератор. 14

Генераторы приемника (ведомые задающие генераторы). 14

Стандарты генераторов. 15

3. Характеристики синхронизации. 16

Влияние первичного эталонного генератора. 16

Характеристики устройства. 16

Влияние генератора приемника. 16

Идеальная работа. 17

Работа в условиях стресса - сетевые генераторы. 17

Работа в условиях стресса - генераторы СРЕ. 18

Работа в режиме удержания 18

Стандарты сопряжения 19

4. Введение в планирование синхронизации. 19

Основные принципы. 19

5. Планирование синхронизации в сети SDH 21

Распределение опорного сигнала 21

Требования к источнику-размножителю синхросигналов (SSU) 21

Требования к тактированию сетевого элемента SDH 22

Заключение. 23

Литература 23

Список сокращений

Иностранные сокращения.

ADM   Ada-Drop Multiplexor    Мультиплексор ввода/вывода - МВВ
ANSI   American National Standard Institute    Американский национальный институт стандартов
APS   Automatic Protection Switching    Автоматическое переключение
ATM   Asynchronous Transfer Mode   Режим асинхронной передачи
AD    Administrative Unit    Административный блок
AUG   Administrative Unit Group    Группа административных блоков
AU-PJE   AU Pointer Justification Event    Смещение указателя AU
BBE   Background block error     Блок с фоновой ошибкой
BBERBackground block error rate    Коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками
BER   Bit Error Rate     Параметр ошибки по битам, равен отношению количества ошибочных битов к общему количеству переданных
BIN   Binary     Двоичное представление данных
BIP    Bit Interleaved Parity     Метод контроля четности
B-ISDN    Broadband Integrated Service Digital    Широкополосная цифровая сеть с интеграцией Networks служб (Ш-ЦСИС)
CRC    Cyclic Redundancy Check     Циклическая проверка по избыточности
CRC ERR    CRC errors     Число ошибок CRC
DEMUX    Demultiplexer     Демультиплексор
ETS    European Telecommunication Standard     Европейский телекоммуникационный стандарт
ETSI    European Telecommunication Standard Institute     Европейский институт стандартизации в теле-kоммуникациях, протокол ISDN, стандартизированный ETSI
FEBE    Far End Block Error     Наличие блоковой ошибки на удаленном конце
FERF    Far End Receive Failure    Наличие неисправности на удаленном конце
HEX    Hexagonal     16-ричное представление информации
НО-РОН    High-order POH    Заголовок маршрута высокого уровня
ISDN     Integrated Service Digital Networks    Цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС)
ITU    International Telecommunication Union    Международный Союз Электросвязи
ITU-T    International Telecommunication Union-Telephony group    Международный Союз Электросвязи подразделение телефонии
LO-POH    Low-order POH     Заголовок маршрута низкого уровня
M1, М2    Management Interface 1, 2     Интерфейсы управления
MSOH    Multiplexer Section Overhead     Заголовок мультиплексорной секции
MSP    Multiplex Section Protection    Цепь резервирования мультиплексорной секции
MUX    Multiplexer    Мультиплексор
OSI    Open System Interconnection    Эталонная модель взаимодействия открытых систем   
РОН    Path Overhead    Заголовок маршрута
PTR    Pointer     Указатель в системе SDH
RGEN, REG    Regenerator    Регенератор
RSOH    Regenerative Section Overhead     Заголовок регенераторной секции
SDH    Synchronous Digital Hierarchy     Синхронная цифровая иерархия
SDXC    Synchronous Digital Cross Connect    Синхронный цифровой коммутатор
SOH    Section Overhead     Секционный заголовок
STM    Synchronous Transport Module    Синхронный транспортный модуль - стандартный цифровой канал в системе SDH
ТСМ    Tandem Connection Monitoring     Мониторинг взаимного соединения
ТМ    Traffic Management     Управление графиком
TMN    Telecommunications Management    Автоматизированная система управления связью
TU    Tributary Unit    Блок нагрузки
TUG    Tributary Unit Group    Группа блоков нагрузки
VC    Virtual Container     Виртуальный контейнер

Введение

Стремительное развитие цифровых систем коммутации и средств передачи информации, внедрение технологий SDH привело к значительному возрастанию роли систем синхронизации в сетях телекоммуникации. Новые сферы применения и виды предоставляемых услуг также вызывают повышенные требования к характеристикам и работе сетей синхронизации.

Точная работа и тщательное планирование систем синхронизации требуется не только для того, чтобы избежать неприемлемых рабочих характеристик, но чтобы ослабить скрытые, дорогостоящие и трудноопределимые проблемы и уменьшить малозаметные взаимные влияния сетей различного подчинения.

Данный документ содержит основные сведения о тактовой сетевой синхронизации. В Разделе I рассмотрены основы синхронизации и доказывается необходимость синхронизации сетей. В качестве примеров приведены некоторые виды сбое, вызванные плохим качеством синхронизации, такие как проскальзывание, пропуски кадров и пучки ошибок. Обсуждается влияние этих сбое на качество предоставляемых услуг и различных применений.

В разделе II описываются различные архитектуры построения сетей синхронизации, используемые для поддержания приемлемого качества синхронизации. В этом разделе рассмотрены первичные эталонные источники (генераторы) и приемники сетевой синхронизации. Наряду с описанием функционального назначения этих источников синхронизации приводится относительная важность каждой функции для работы и планирования сетевой синхронизации. Раздел II завершает обслуживание требований к синхронизации ETSI, ANSI и ITU.

В разделе III рассмотрены рабочие характеристики тактовой сетевой синхронизации. Показано влияние первичных эталонных генераторов, средств передачи синхронизации и приемников тактовой синхронизации на рабочие характеристики. В этом разделе показано, что частота тактовой синхронизации приемников обычно отличается от частоты первичного эталонного генератора, к которому они подсоединены. Такой сдвиг по частоте оказывает огромное влияние на рабочие характеристики сетей синхронизации.

Раздел IV раскрывает основные принципы планирования сетевой синхронизации. Также обсуждаются наиболее общие проблемы планирования сети.

1. Необходимость синхронизации

Основные положения

Синхронизация – это средство поддержания работы всего цифрового оборудования в сети связи на одной средней скорости. Для цифровой передачи информация преобразуется в дискретные импульсы. При передаче этих импульсов через линии и узлы связи цифровой сети все ее компоненты должны синхронизироваться. Синхронизация должна существовать на трех уровнях: битовая синхронизация, синхронизация на уровне канальных интервалов (time slot) и кадровая синхронизация.

Битовая синхронизация заключается в том, что передающий и принимающий концы линии передачи работают на одной тактовой частоте, поэтому биты считываются правильно. Для достижения битовой синхронизации приемник может получать свои тактовые импульсы с входящей линии. Битовая синхронизация включает такие проблемы как джиттер линии передачи и плотность единиц. Эти проблемы поднимаются при предъявлении требований к синхронизации и системам передачи.

Синхронизация канального интервала (time slot) соединяет приемник и передатчик таким образом, чтобы канальные интервалы могли быть идентифицированы для извлечения данных. Это достигается путем использования фиксированного формата кадра для разделения байтов. Основными проблемами синхронизации на уровне канального интервала являются время изменения кадра и обнаружение потери кадра.

Кадровая синхронизация вызвана необходимостью согласования по фазе передатчика и приемника таким образом, чтобы можно было идентифицировать начало кадра. Кадром в сигнале DS1 или Е1 является группа битов, состоящая из 24 или 30 байтов (канальных интервалов) соответственно, и одного импульса кадровой синхронизации. Время кадра равно 125 микросекундам. Канальные интервалы соответствуют пользователям конкретных (телефонов) каналов связи.

Тактовый генератор сети, расположенный в узле источника, управляет частотой передачи через этот узел битов, кадров и канальных интервалов. Вторичный генератор сети расположенный в принимающем узле, предназначен для управления скоростью считывания информации. Целью тактовой сетевой синхронизации является согласованная работа первичного генератора и приемника с тем, чтобы принимающий узел мог правильно интерпретировать цифровой сигнал. Различие в синхронизации узлов, находящихся в одной сети, может привести к пропуску или к повторному считыванию принимающим узлом посланной на него информации. Это явление называется проскальзыванием.

Например, если оборудование, передающее информацию, работает на частоте, большей, чем частота принимающего оборудования, то приемник не может отслеживать поток информации. В этом случае приемник будет периодически пропускать часть передаваемой ему информации. Потеря информации называется проскальзыванием удаления.

В случае, если приемник работает на частоте превышающей частоту передатчика, приемник будет дублировать информацию, продолжая работать на своей частоте и все еще осуществляя связь с передатчиком. Это дублирование информации называется проскальзыванием повторения.

Для управления проскальзываниями в потоках DS1 и E1 используются специальные буферы (См. рис.1). Данные записываются в буфер принимающего оборудования с частотой первичного генератора, а считываются из буфера тактовой частотой принимающего оборудования. На практике могут применяться различные размеры буферов. Обычно буфер содержит более одного кадра. В этом случае принимающее оборудование при проскальзывании будет пропускать или повторять целый кадр. Это называется управляемым проскальзыванием.

Рис. 1 – Буфер проскальзывания.

Основной целью сетевой синхронизации является ограничение возникновения управляемых проскальзыва- ний. Существуют две основных причины возникновения проскальзываний. Первая причина-отсутствие частоты синхронизации из-за потери связи между генераторами, приводящее к различию тактовых частот. Вторая причина- разовые сдвиги либо в линиях связи (такие, как джиттер и вандер), либо между первичным и ведомым генераторами. Последнее, т.е. фазовые сдвиги между частотами первичного генератора и приемника, как будет показано выше, являются основной причиной возникновения проскальзываний в сетях связи.

Проскальзывания, однако, не являются единственными сбоями, вызванными отсутствием синхронизации. Плохая синхронизация в сетях SDH может привести к избыточному джиттеру и потере кадров при передаче цифровых сигналов, как изложено в разделе "Необходимость синхронизации SDH ". В корпоративных (частных) сетях плохая синхронизация оборудования пользователя (СРЕ) может привести к возникновению пакетов (пучков) ошибок в цифровой сети. (См. "Пакеты ошибок, вызванные синхронизацией" на стр. 8). Поэтому, несмотря на то, что минимизация проскальзываний остается основной целью синхронизации, при проектировании сетей синхронизации необходимо рассматривать и другие сбои, связанные с синхронизацией.

Влияние проскальзываний на предоставляемые услуги.

Влияние одного или более проскальзываний на качество предоставляемых услуг в цифровых сетях связи зависит от типа этих услуг. Ниже описано влияние одиночных проскальзываний на различные виды услуг.