Измерения на сети SDH

ИЗМЕРЕНИЯ НА СЕТИ SDH В ЦЕЛОМ

1. Функциональные тесты системы передачи - задача трассировки

маршрута и методы анализа трасс

Все функциональные тесты разделяются на следующие группы тестов: секционного уровня; маршрутов высокого и низкого уровней; уровня нагрузки; маршрута в целом; наконец, сети в целом как совокупности маршрутов.

В данном случае рассматриваются не измерения компонентов и устройств, входящие в состав SDH, а измерения параметров сети в целом.

Тот факт, что следует измерять параметры сети SDH в целом, находит отражение в том, что рассмотренные ранее функциональные тесты необходимо проводить параллельно. Отсюда следует концепция трассировки маршрута, т.е. параллельного анализа параметров различного уровня.

Трассой называется запись во времени сигнальных сообщений, проходящих через заданную точку включения анализатора.

Обычно понятия трассировка или трасса как результат измерений относятся к анализу протоколов вторичных сетей связи, однако эти же понятия могут быть применены к системе SDH, поскольку в последней имеются информационные поля, сообщения о неисправностях и другие сигналы, которые можно интерпретировать как сообщения.

Концепция трассировки маршрута представлена на рис. 1. Предположим, что по составному маршруту системы SDH передается тестовая или реальная известная нам нагрузка.

Тогда для проведения комплексных функциональных тестов оказывается существенным проводить мониторинг параметров и процессов, протекающих в системе передачи, на различных участках маршрута (тракта). Результаты такого мониторинга будут относиться к разным уровням. Так, измерения на входе и выходе МВВ дадут результаты функциональных тестов уровня нагрузки {5.4.1}; измерения от МВВ до ближайшего сетевого элемента - результаты функциональных измерений уровня маршрутов высокого и низкого уровней (действительно, в зависимости от схемы загрузки МВВ формирует контейнер определенного вида, где имеются заголовки НО-РОН и LO-POH) {5.2.1}, {5.3.1}; измерения между сетевыми узлами (например, между коммутатором и регенератором) - результаты функциональных тестов сетевого уровня {5.1.1}.

Параллельный анализ результатов всех перечисленных измерений даст результаты функциональных тестов маршрута в целом {5.5.1}, а сравнение и параллельный анализ результатов измерений, относящихся к различным маршрутам, - результаты функциональных тестов сети в целом {5.6.1}.

Таким образом, концепция параллельного анализа объединяет все перечисленные группы измерений.

В то же время нельзя говорить об их полной тождественности и объединении, поскольку ниже мы будем рассматривать различные взаимовлияния и процессы в сети SDH, которые с одной стороны, требуют параллельного анализа параметров разных уровней, с другой - для поиска причины неисправности обычно требуется параллельный анализ параметров не всех, а лишь одного-двух уровней.

Принципы организации трассировки маршрута представлены на рис. 2.

2. Анализ сообщений о неисправностях - принципы логического

тестирования и стрессовый анализ

Неисправность в системе SDH порождает каскад сообщений о неисправностях на разных уровнях тракта SDH. Анализируя сообщения, можно не только выделить причину возникновения неисправности, но и локализовать участок маршрута, где она возникла.

Фиксирование и анализ сообщений о неисправностях составляет предмет логического тестирования сети SDH, которое может производиться как встроенными средствами самодиагностики, так и измерительными приборами в режиме мониторинга.

В последнем случае логическое тестирование позволяет получить дополнительную информацию о процессах, протекающих в сети, и выполняется параллельно с другими измерениями.

Кроме логического тестирования, анализ сообщений о неисправностях может выполняться в режиме стрессового тестирования оборудования и участков тракта SDH.

Методика стрессовых измерений достаточно проста: анализатор, включенный в тракт SDH, генерирует сообщение неисправности (стрессовое воздействие), затем анализируются передаваемые по сети сообщения неисправности.

В результате стрессового анализа тестируется оборудование и участок тракта SDH, а также встроенные средства самодиагностики и система управления SDH.

В качестве примера стрессового анализа сообщений о неисправностях рассмотрим анализ работы кросс-коннектора (рис. 3). Под кросс-коннектором может пониматься любой компонент маршрута SDH, имеющий несколько портов ввода и вывода.

Рисунок 3. - Анализ работы кросс-коннектора

Анализатор подключается к работающему в сети кросс-коннектору и генерирует различные сообщения о неисправностях через порт А. Затем анализируются сообщения о неисправностях, передаваемые кросс-коннектором через порты В и С.

Аналогично рассмотренному примеру на любом участке маршрута может проводиться анализ сообщений о неисправностях и логический анализ.

3. Трассировка параметров заголовков различных уровней

В качестве примеров рассмотрим схему анализа заголовка высокого уровня {5.3.1} на уровне маршрута и одну из модификаций схемы рис. 2в (рис. 4).

Эта схема предусматривает шлейфовые измерения с отключением МВВ и может быть использована на этапе приемо-сдаточных испытаний или на этапе эксплуатации для поиска неисправностей.

Схема позволяет вносить элементы стрессового тестирования {5.3.2}.

Схема параллельного анализа результатов функциональных тестов.

Как видно из рис. 5, исходными данными измерений являются структура модуля STM-N, тип нагрузки, схема мультиплексирования и параметры загружаемых (выгружаемых) потоков PDH. Измерения эффективно выполнять параллельно, одновременно анализируя состав заголовка НО-РОН и проводя логическое тестирование маршрута высокого уровня. В результате получаются промежуточные результаты в виде данных о структуре НО-РОН, индикации сигналов о неисправностях маршрута высокого уровня, а также хронограммы этих сигналов и таблицы длительности сигналов.

Эти данные подвергаются параллельному анализу, в результате чего анализируются основные типы неисправностей, обнаруженных в ходе измерений, и причины их возникновения.

Все преимущества параллельного анализа раскрываются в первую очередь при поиске причины возникновения какой-либо неисправности. В этом случае данные о структуре НО-РОН должны дополнять данные хронограммы и таблицы. На рис. 5 также отображены схематично возможности проведения стрессового тестирования. Стрессовое воздействие может оказываться как на физические параметры передаваемой нагрузки (на схеме эта группа воздействий представлена стрелкой к исходным данным), так и на параметры логической структуры маршрута через генерацию сигналов о неисправностях.

В итоге получается своего рода объединение групп {5.3.1}, {5.3.2} и {5.3.3} на уровне комплексного анализа результатов функциональных тестов маршрута верхнего уровня.

Следует отметить, что схемы организации функциональных тестов маршрута низкого уровня и секционного уровня аналогичны. Точно также эти измерения при использовании методов параллельного анализа порождают тройки групп {5.1.1}-{5.1.2}-{5.1.3} и {5.2.1}-{5.2.2}-{5.2.3}.

4. Анализ идентификаторов маршрутов (сообщения Jx)

Структура информационного поля идентификатора маршрута высокого уровня J1 состоит из непосредственно самого идентификатора и контрольной суммы CRC-7, которая позволяет контролировать ошибки при передаче идентификатора.

Идентификаторы Jx, к которым относятся идентификатор маршрута высокого уровня J1, идентификатор маршрута низкого уровня J2 и идентификатор регенераторной секции J0 (C1), имеют важное значение в технологии SDH, поскольку определяют уникальный номер маршрута соответствующего уровня.

Ошибка в номере маршрута или нарушения в его сквозной передаче могут привести к тому, что маршрут будет потерян, т.е. приемник не воспримет тракт соответствующего уровня как предназначенный для него. Поскольку речь идет о контроле информационных полей заголовков НО-РОН, LO-POH и SОН, такие функциональные тесты могут быть отнесены к группам {5.3.1}, {5.2.1} и {5.1.1}, однако уместно их скорее отнести к группе {5.5.1}, поскольку они имеют важное значение для всего измеряемого тракта. Для организации анализа можно использовать схему (рис. 6).

5. Анализ рассинхронизации в тракте передачи {5.5.1}

В качестве примера комплексных измерений на трактах передачи в сети SDH рассмотрим анализ процессов, порождаемых рассинхронизацией на маршруте передачи (рис. 7).

Любая рассинхронизация в системе передачи приводит к смещению указателей. Это смещение указателей передается по сети и компенсируется выходными цепями МВВ.

Вследствие неполной компенсации смещения указателей возникает импульсный джиттер на выходе системы SDH. Зададимся вопросом, насколько данный тракт устойчиво работает в случае нарушений в системе синхронизации.

Для проведения исследования в линию из нескольких мультиплексоров вносится нестабильность по частоте передаваемого сигнала (имитация рассинхронизации по входящему потоку), вызывающая смещение указателей для компенсации в канале МВВ1-МВВ2, на выходе измеряется полученный джиттер, который должен соответствовать действующим нормам для сети PDH.

Как видно из схемы, анализ процессов компенсации рассинхронизации выполняется на сети в целом, поскольку измерения одного из компонентов тракта (в примере одного МВВ) не дает необходимой информации о всем процессе.

Помимо анализа механизмов компенсации рассинхронизации функциональные тесты сети SDH {5.5.1} включают в себя также анализ параметров ошибки, сквозной анализ процессов загрузки и выгрузки потоков, анализ мультиплексирования и анализ процедур резервного переключения.

Для каждой группы измерений можно ввести элементы стрессового тестирования {5.5.2} и следует учесть, что измерения обычно сопровождаются логическим тестированием сети в целом {5.5.3}.