Принципы построения системы тактовой сетевой синхронизации. Сеть ТСС является единой для всех цифровых сетей, входящих в Взаимоувязанную сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ)

Сеть ТСС является единой для всех цифровых сетей, входящих в Взаимоувязанную сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ).

Система синхронизации должна обеспечивать синхронную передачу по цифровой сети сигналов первичного цифрового потока Е1 и, следовательно, всех компонентных сигналов с более низкими скоростями передачи. Для этого на каждой станции или узле должны синхронизироваться цифровые устройства коммутации телефонных каналов, аппаратуры кроссовых соеди­нений, каналообразующая аппаратура PDH и мультиплексоры SDH.

В качестве переносчиков синхроинформации в аппаратуре SDH исполь­зуются линейные сигналы синхронных транспортных модулей соответст­вующего уровня, не подверженных согласованию указателей, а в системах PDH - сигналы первичного цифрового потока Е1.

Цифровая сеть ВСС РФ разбивается по синхронизации на регионы, в пределах которых синхронная работа организуется по принципу иерар­хической принудительной синхронизации. Регионы между собой должны работать в псевдосинхронном режиме, т. е. точность установки частоты ПЭГ должна быть выше 10"". В каждом регионе тактовая синхронизация должна происходить от ПЭГ или непосредственно, или с помощью ВЗГ, управляемых от ПЭГ.

Разбиение территории России на регионы по синхронизации осущест­вляется исходя из следующих положений:

- регион синхронизации по возможности должен совпадать с регио­
ном управления сети ВСС РФ;

- каждый регион в перспективе должен иметь разветвленную цифро­
вую сеть и взаимодействовать с другими регионами по нескольким маги­
стральным линиям передачи;

- регион должен иметь определенный центр, который поддерживает
прямые связи с основными узлами данного региона;

в качестве центра региона целесообразно выбирать или узел автома­
тической коммутации (УАК) или международный центр коммутации

- (МЦК). В условиях разделения цифровой сети на первичную и вторич­
ную, устанавливаемый в центре региона ПЭГ является принадлежностью
первичной сети:

- в пределах одного региона на магистральной и внутризоновой сетях
должно быть более 3...4 последовательно подключенных узлов пере­
приема сигналов синхронизации с помощью аппаратуры синхронизации
2-го уровня иерархии.

В настоящее время на цифровой сети России создано пять регионов синхронизации: Московский, С-Петербургский,

Рис. 5.9. Входы и выходы синхросигнала в сетевом элементе SDH

Ростовский, Новосибир­ский, Хабаровский. Возможно, в процессе развития цифровых сетей воз­никнет необходимость создания Самарского, Екатеринбургского и Иркут­ского регионов.

В каждом регионе устанавливается свой ПЭГ, от которого синхрони­зируются, непосредственно или через промежуточные пункты, все входя­щие в цифровую сеть узлы и станции, расположенные на территории дан­ного региона. При этом каждый регион может самостоятельно и полно­ценно работать в псевдосинхронном режиме с международной (глобаль­ной) цифровой сетью. Точно также обеспечивается псевдосинхронное взаимодействие регионов между собой.

Количество последовательно включаемых ВЗГ в цепочке от ПЭГ до последней станции местной сети ограничено и не может превышать 10. Синхронизация от ПЭГ и ВЗГ передается во все направления, в которые поступают первичные цифровые потоки Е1 по каналам и трактам PDH, и на все узлы и станции, связанные с данными ПЭГ или ВЗГ по систе­мам SDH.

В качестве ВЗГ узлов коммутации и коммутационных станций исполь­зуются блоки системы синхронизации (БСС) соответствующего уровня. Генераторы сетевых элементов (ГСЭ) SDH синхронизируются от ПЭГ, ВЗГ или от предыдущего ГСЭ, включенного в цепь синхронизации.

Для синхронизации всего оборудования, установленного на узле или станции, должен использоваться один источник синхросигнала (последовательный переприем синхросигналов недопустим). Схема соединений должна иметь вид звезды с расходящимися лучами.

Схема синхронизации в регионе должна иметь древовидную тополо­гию без замкнутых колец. Разветвление происходит в каждом узле, где установлен ВЗГ. К каждому ВЗГ синхросигналы должны поступать как минимум по двум пространственно разнесенным направлениям. Пере­ключение на резервное направление приема синхросигнала не должно создавать замкнутых петель.

В системе ТСС соблюдается определенная иерархия в распростране­нии синхросигнала: от ПЭГ синхронизируется в основном магистральная сеть, от магистральной сети синхронизируются внутризоновые, а от по­следних или магистральной - местные сети.

Для обеспечения живучести сети ТСС должны быть предусмотрены резервные пути передачи синхросигналов, в том числе и от ПЭГ соседних регионов.

Схема обеспечения сигналами синхронизации сетевого элемента (СЭ) аппаратуры SDH (синхронный мультиплексор, регенератор, аппаратура оперативного переключения и др.) приведена на рис. 5.9.

Как следует из рис. 5.9, каждый СЭ имеет несколько источников син­хросигнала: Т1 - синхросигнал от STM-N; T2 -синхросигнал от компонентного потока Е1, представляющий периодическую последовательность импульсов, следующих со скоростью 2048 кбит/с; ТЗ - синхросигнал от входа внешней синхронизации 2048 кбит/с или 2048 кГц (или только 2048 кГц для СЭ новых версий). Выбор того или иного синхросигнала осуществляется путем управления блоком «Выбор источника синхрониза­ции». Кроме входов сигналов синхронизации Tl, T2, ТЗ, СЭ имеет и вы­ходы внешней синхронизации ТО и Т4 для другого оборудования. На эти выходы подаются сигналы 2048 кбит/с или 2048 кГц

Принципы выбора источника синхронизации для самого СЭ и источ­ника внешней синхронизации изложены ниже.

Каждому из указанных сигналов в СЭ назначается соответствующий уровень качества и приоритет, что служит основой для организации вы­бора текущего синхросигнала, а также для переключения на следующий по порядку источник синхросигнала при неисправности текущего. При таком переключении выбирается сигнал более высокого качества, и лишь при одинаковом качестве учитывается приоритет. Уровни качества строго регламентированы соответствующими рекомендациями МСЭ-Т и это от­ражается в заголовке мультиплексной секции (MSOH) STM байтами Sl(2). Таким образом, сообщение о статусе синхронизации позволяет за­дать качество сигнала STM-N независимо от уровня качества входных синхросигналов СЭ, что важно при возникновении неисправностей и ре­конфигурации путей доставки сигналов синхронизации. Введение этого сообщения позволяет организовать выбор текущих синхросигналов в СЭ таким образом, чтобы избежать образования так называемых петель так­товой синхронизации (рис. 5.10), которые характеризуются тем, что СЭ синхронизируется от сигнала, полученного с выхода этого же СЭ.

Сообщение о статусе синхронизации (Synchronization Status Message -SSM) вводится и в сигнал 2048 кбит/с, причем это сообщение может фор­мироваться и обрабатываться в последних версиях ВЗГ или выделенного оборудования синхронизации (Stand Alone Synchronization Equipment -SASE).

Обобщенная схема передачи синхросигнала ТСС приведена на рис. 5.10. Здесь показан основной путь сигнала ТСС, доставленного к СЭ SDH кольцевой и цепочечной структур от ПЭГ, состоящего из основного и резервного стандартов частоты и блока формирования синхросигналов (Synchronization Supply Unit - SSU) или оборудования SASE.

Качественное функционирование сети ТСС требует соответствующей системы управления (СУ ТСС). Основными функциями СУ ТСС являются:

1. Управление качеством формирования и передачи сигналов ТСС пред­полагает сбор и обработку результатов контроля и измерений максималь

Рис. 5.10. Передача сигнала синхронизации от ПЭГ к СЭ SDH

ной относительной ошибки временного интервала (МОВИ), под которым понимается максимальный размах изменения времени запаздывания син­хросигнала, определяемый между двумя пиковыми отклонениями идеаль­ного синхросигнала в течение определенного времени 5, т. е.

для всех t в пределах наблюдения S, девиации временного интервала и девиации частоты для сигналов ТСС и сравнения этих результатов с нор­мами. Результаты измерений передаются дистанционно на персональный компьютер (рабочую станцию - PC) для анализа, показа на экране дис­плея и хранения в хронологическом порядке. Получение данных о функ­ционировании ТСС на рабочей станции может быть как периодическим, так и разовым по запросу оператора.

3. Управление обработкой неисправностей в ТСС, под которой пони­мается сбор и обработка данных о состоянии ПЭГ/ВЗГ/SASE, генерация сигналов аварийных сообщений и сообщений о событиях. При этом по­пытка устранения неисправности делается на возможно более низком уровне. Например, переключение на резервный стандарт ПЭГ делается на микропроцессоре самого ПЭГ, и лишь информация об этом.

передается на центральную PC СУ ТСС. Вся подобная информация обрабатывается че­рез систему приоритетов (выделение первичных неисправностей из их общего числа и т. п.) с целью представления оператору для принятия ре­шения.

Управление конфигурацией ТСС заключается в дистанционном и
местном управлении конфигурационными параметрами (топологией

3. сети)
каждого ПЭГ/ВЗГ/SASE. При этом СУ ТСС обнаруживает несоответствие
между конфигурационными параметрами, хранящимися в базе данных
PC, и реальными параметрами ПЭГ/ВЗГ/SASE. Также предусмотрена
возможность дистанционной загрузки с центральной PC внутреннего про­
граммного обеспечения ПЭГ/ВЗГ/SASE.

4. Управление безопасностью сети ТСС подразумевает защиту от не­
санкционированного доступа с помощью паролей, а также ограничение
выполняемых определенным оператором функций в зависимости от при­
своенного ему уровня. Операторы нижних уровней должны иметь доступ
только к функциям контроля информации, а операторы более высоких
уровней помимо указанных функций должны иметь доступ и к функции
изменения конфигурации сети ТСС. Оператор высшего уровня должен
иметь доступ ко всем функциям СУ ТСС.

5.4. Общие принципы построения цикловой синхронизации

5.4.1. Отличительные признаки циклового синхросигнала

Система цикловой синхронизации (СЦС) предназначена для восста­новления и удержания состояния циклового синхронизма между пере­дающей и приемной станциями ЦСП, что обеспечивает правильное рас­пределение групповых АИМ сигналов по отдельным каналам, а также синхронную работу передающего и приемного оборудования временного группообразования. Выше было отмечено, что цикловая синхронизация осуществляется с помощью циклового синхросигнала (ЦСС), вводимого в соответствующие цифровые потоки: Е1...Е4 или STM-N.

В самом общем виде канал цикловой синхронизации представляет со­вокупность следующих основных блоков (рис. 5.11): формирователь син­хросигнала (ФСС), формирующий определенную структуру синхросигна­ла; передатчик синхросигнала (Пер СС), обеспечивающий ввод синхро­сигнала в структуру соответствующего цифрового потока; приемник син­хросигнала (Прм СС), выделяющий синхросигнал из цифрового сигнала соответствующего потока; блок управления цикловой синхронизацией (БУЦС), обеспечивающий управление процессами цикловой синхрониза

Рис. 5.11. Канал цикловой синхронизации

ции, а именно поиск и поддержание синхронизма, защиту от ложного синхронизма.

Выбор способа синхронизации - достаточно сложная техническая за­дача, от решения которой зависит выполнение требований по быстродей­ствию, надежности и экономичности СЦС. Это обстоятельство привело к разработке большого числа способов синхронизации, отличающихся друг от друга как принципами действия, так и объемом оборудования.

Прежде чем перейти к классификации и анализу конкретных способов цикловой синхронизации приемных станций ЦСП с ИКМ-ВРК, рассмот­рим основные отличительные признаки синхросигнала и способов его ввода в групповой ИКМ сигнал. Синхросигнал, определяющий начало каждого цикла, формируется на передающей станции и вместе с инфор­мационными сигналами передается по соответствующим трактам ЦСП (рис. 5.11). Для выделения синхросигнала на приемной станции его необ­ходимо отличить от информационного сигнала.

Первым отличительным признаком синхросигнала является его перио­дичность и постоянное место в временном спектре соответствующего цифрового потока. Эти свойства синхросигнала используются при по­строении приемника синхросигнала Прм СС (рис. 5.11). Очевидно, что групповой ИКМ поток в силу случайного характера первичных сигналов свойством периодичности не обладает.

Синхросигнал различают по числу символов или разрядов (многоразряд­ные и одноразрядные), по структуре (характеру чередования импульсов и пробелов) и по распределению символов в цикле передачи (сосредоточен­ные и рассредоточенные). В частном случае в качестве синхросигнала мо­жет быть использована периодическая последовательность, состоящая из одиночных или чередующихся импульсов (единиц) и пробелов (нулей). Классификация типов синхросигнала представлена на рис. 5.12.

Рис. 5.13. Способы передачи циклового синхросигнала

Выбор числа разрядов в синхрогруппе (синхросигнале) в основном оп­ределяется компромиссом между требуемым временем восстановления синхронизма и эффективной емкостью ЦСП, а выбор ее структуры - требо­ванием обеспечения малой вероятности формирования информационных кодовых групп, аналогичных по характеру и периодичности передаваемому синхросигналу (защита от ложного синхронизма). Способы передачи цик­лового синхросигнала различной

На рисунке показаны: цикл, содержащий одноразрядный синхросигнал (рис. 5.13,а); цикл, содержащий многоразрядный сосредоточенный син­хросигнал (рис. 5.13,6), и цикл, содержащий многоразрядный рассредото­ченный синхросигнал (рис. 5.13,6). Наибольшее применение в ЦСП ИКМ-ВРК получил способ передачи многоразрядного сосредоточенного син­хросигнала.

На передающей станции имеется формирователь синхросигнала -ФСС (рис. 5.11), структурная схема одного из вариантов которого (фор­мирование синхрогруппы потока Е1) представлена на рис. 5.14.

От генераторного оборудования (ГО) периодическая последователь­ность импульсов, следующая с тактовой частотой соответствующего циф­рового потока, поступает на Регистр сдвига, часть отводов с ячеек кото­рого через инверторы DD, преобразующие символ 1 в символ 0, а часть непосредственно объединяются элементом ИЛИ. При показанном на ри­сунке порядке подключения инверторов формируется синхрогруппа вида 0011011. Изменяя число ячеек-отводов регистра сдвига, число инверторов и порядок их включения, можно получить любую структуру кодовой группы соответствующего синхросигнала.