Актуальность построения тактовой сети синхронизации. Основы создания сети тактовой синхронизации в отрасли телекоммуникации республики
РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
ПО ПОСТРОЕНИЮ ТАКТОВОЙ СЕТЕВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ НА ЦИФРОВОЙ СЕТИ СВЯЗИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Принято Решением ГКЭС
России от 01.11.1995 г. N 133
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
|
Автоматическая междугородная
телефонная станция |
||||
|
Автоматическая телефонная
станция |
||||
|
Цифровая автоматическая
телефонная станция |
||||
|
Буферная память |
||||
|
Блок системы
синхронизации |
||||
|
Ведомый задающий
генератор |
||||
|
Волоконно-оптические линии
связи |
||||
|
Взаимоувязанная сеть
связи |
||||
|
Генератор сетевого
элемента |
||||
|
Городская телефонная
сеть |
||||
|
Задающий генератор |
||||
|
Импульсно-кодовая
модуляция |
||||
|
Концентратор |
||||
|
Кварцевый генератор,
управляемый напряжением |
||||
|
Максимальная ошибка
временного интервала |
||||
|
Максимальная относительная
ошибка временного интервала |
||||
|
Международный центр
коммутации |
||||
|
Опорная станция городской
телефонной сети |
||||
|
Опорная станция сельской
телефонной сети |
||||
|
Основной цифровой
канал |
||||
|
Подстанция |
||||
|
Плезиохронная цифровая иерархия
(PDH - plesiochronous digital hierarchy) |
||||
|
Первичный эталонный
генератор |
||||
|
Районная автоматическая
телефонная станция |
||||
|
Сельско-пригородный
узел |
||||
|
Сельская телефонная
сеть |
||||
|
Сеть управления
электросвязи |
||||
|
Синхронная цифровая иерархия
(SDH - sinchronous digital hierarchy) |
||||
|
Тактовая сетевая
синхронизация |
||||
|
Узел автоматической
коммутации |
||||
|
Узел входящего
сообщения |
||||
|
Междугородний узел входящего
сообщения |
||||
|
Узел исходящего и входящего
сообщения |
||||
|
Сельский узел связи |
||||
|
Центральная станция |
||||
|
Цифровая соединительная линия |
||||
|
Эталонный кварцевый генератор |
||||
ВВЕДЕНИЕ
Развитие цифровых сетей
связи в Российской Федерации тесно связано с необходимостью
создания и совершенствования системы тактовой сетевой синхронизации
(ТСС). Необходимость в ТСС возникает, когда цифровые системы
передачи интегрируются с электронными цифровыми системами
коммутации каналов в единую цифровую сеть, обеспечивающую передачу
и коммутацию сигналов в цифровой форме. С помощью ТСС цифровой сети
обеспечивается установка и поддержание определенной тактовой
частоты цифровых сигналов, которые предназначены для цифровой
коммутации, цифрового транзита и синхронного объединения, с тем,
чтобы временные соотношения между этими сигналами не выходили за
определенные пределы и, следовательно, частость проскальзываний на
сети не превышала установленные МСЭ-Т пределы.
В
последнее время на сети общего пользования и ведомственных сетях
ВСС России введены в эксплуатацию и строятся линии связи большой
протяженности, оборудованные мощными цифровыми системами передачи,
в большинстве своем относящиеся к синхронной цифровой иерархии
(СЦИ). Одновременно в ряде крупных городов введены в эксплуатацию
цифровые междугородные коммутационные станции. Для эффективной
работы создаваемой цифровой сети необходима организация единой
системы ТСС, которая должна обеспечивать передачу различной
цифровой информации с качеством, отвечающим требованиям МСЭ, и,
практически, не влиять на надежность и живучесть самой цифровой
сети.
Однако работа по
построению такой системы ТСС с учетом российских условий
сдерживались из-за отсутствия общей концепции, рекомендаций по
проектированию и требований к аппаратуре синхронизации, что вызвало
необходимость в разработке руководящего документа по построению ТСС
на цифровой сети Российской Федерации.
РТМ содержит 7 глав и 2
приложения. В первой главе рассмотрены основные принципы ТСС,
вторая и третья главы посвящены соответственно разделению системы
ТСС на регионы и синхронизации внутри регионов на магистральной и
внутризоновой сетях, а четвертая и пятые главы - синхронизации
местной сети и внутристанционной синхронизации. Аппаратура,
используемая при организации ТСС и вопросы ее эксплуатации и
обслуживания рассмотрены в шестой главе. В этой же главе
охарактеризовано метрологическое обеспечение аппаратуры ТСС.
Краткое изложение задач и функций системы управления ТСС
представлено в седьмой главе. В Приложения 1 и 2 вынесены
соответственно характеристики генераторного оборудования цифровых
коммутационных станций и перечень стандартных
контрольно-измерительных приборов. Таким образом в представленном
РТМ изложены основные принципы ТСС согласно Рекомендациям МСЭ-Т и
разработанная на их основе концепция построения ТСС для цифровой
сети ВСС, даются рекомендации по проектированию ТСС на
магистральной, внутризоновых и местных телефонных сетях и отдельно
в г.г.Москве и С.-Петербурге, приводятся требования к аппаратуре,
используемой для организации синхронизации, а также рекомендации по
техническому обслуживанию системы и оборудования ТСС. Данный РТМ
является технической и правовой базой для проектирования и
организации эксплуатации системы тактовой синхронизации на цифровых
сетях ВСС России, а также определения требований к аппаратуре
синхронизации, используемой на этих сетях.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
|
Синхронная сеть |
Сеть, в
которой значащие моменты сигналов подстраиваются таким образом,
чтобы установился синхронизм, при котором значащие моменты точно
повторяются с некоторой средней скоростью. |
|
Взаимно
синхронизированная сеть
|
Синхронизированная сеть, в которой каждый генератор влияет на управление всеми остальными генераторами. |
|
Принудительно синхронизированная сеть
|
Синхронизированная сеть, в которой единственный генератор управляет всеми остальными генераторами. |
|
Иерархическая синхронизированная сеть
|
Синхронизированная сеть, в которой каждому генератору придан определенный статус, определяющий степень управления им со стороны других генераторов. |
|
Одноконцевая синхронизация |
Метод
синхронизации, при котором информация для синхронизации данного
узла получается как разность фаз между сигналом местного генератора
и входящим сигналом от синхронизирующего узла. |
|
Двусторонняя синхронизация |
Метод
синхронизации, при котором информация для синхронизации данного
узла получается путем сравнения фаз между сигналом местного
генератора и входящим сигналом, полученным на синхронизирующем
узле, и передаваемой по линии связи синхронизируемому узлу с
разностью фаз местного генератора и входящего сигнала, полученной
на данном синхронизируемом узле. |
|
Плезиохронизм |
Существующая
характеристика шкал времени или сигналов, при которой их
соответствующие значащие моменты повторяются в каждом из сигналов с
одинаковой номинальной скоростью, но любые вариации скорости жестко
ограничены определенными пределами. Например, два сигнала с
одинаковой номинальной скоростью, но полученные не от одного и того
же генератора являются плезиохронными, если же разность частот
сигналов не превышает 2x10, то сигналы считаются
псевдосинхронными. |
|
Проскальзывание |
Исключение или
повторение и цифровом сигнале одного или нескольких бит,
происходящее вследствие различия в скоростях записи и считывания
буферных устройств. |
|
Управляемое проскальзывание |
Необратимая
потеря или повторение блока позиций цифрового сигнала, когда как
величина, так и момент потери или повторения блока управляются
таким образом, чтобы дать возможность данному сигналу согласовать
свою скорость с другой скоростью, отличающейся от его
собственной. |
|
Неуправляемое проскальзывание |
Потеря или
повторение позиции или блока позиций цифрового сигнала, которые
происходят за счет нарушения процессов хронирования, связанных с
передачей и коммутацией цифровых сигналов, когда как величина, так
и момент потери или повторения позиций в цифровом сигнале не
управляются. |
|
Первичный эталонный генератор (ПЭГ) |
Высокостабильный генератор, долговременное относительное отклонение
частоты которого от номинального значения поддерживается не
превышающим 1x10 при контроле по универсальному
координированному времени. Этот генератор обладает на сети
синхронизации наивысшим качеством и занимает высшую (первую)
ступень в иерархии. |
|
Ведомый задающий генератор (ВЗГ) |
Генератор,
фаза которого подстраивается по входному сигналу, полученному от
генератора более высокого или того же качества. Ведомый задающий
генератор наивысшего качества занимает вторую ступень в иерархии и
обычно устанавливается на транзитных узлах. В местных узлах
устанавливаются ведомые задающие генераторы, стоящие на третьей
иерархической ступени. |
|
Синхронизированный сетевой узел
|
Узел, в котором установлено цифровое оборудование, нуждающееся в синхронизации. |
|
Транзитный узел |
Синхронизированный сетевой узел, который соединен с другими узлами
и не имеет непосредственной связи с потребителями. |
|
Местный узел |
Синхронизированный сетевой узел, который непосредственно связан с
потребителями. |
|
Фазовые дрожания |
Кратковременные отклонения значащих моментов цифрового сигнала от их идеальных положений во времени. При этом считается, что эти отклонения происходят с частотой равной 10 Гц и более. Блуждания - долговременные отклонения значащих моментов цифрового сигнала от их идеальных положений во времени. Считается, что эти отклонения происходят с частотой менее 10 Гц. |
1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ТСС
1.1.1. Все операции по
обработке сигналов в цифровых системах передачи (будь то передающая
или приемная аппаратура) и системах коммутации должны выполняться в
строгой последовательности во времени и синхронно. Во всех системах
передачи с временным разделением каналов (и в том числе работающих
по принципу ИКМ) приемное оборудование всегда должно работать
синхронно с передающим. Только в этом случае переданные сигналы
попадут на приемной стороне на отведенные им временные позиции и в
свои каналы. На каждой цифровой коммутационной станции скорость
обработки сигналов задается одним станционным генератором. Все эти
функции выполняются с помощью устройств внутриаппаратной
синхронизации, входящих в состав устройств передачи и
коммутации.
1.1.2. Проблема тактовой
сетевой синхронизации (ТСС) возникает, когда цифровые системы
передачи интегрируются с электронными цифровыми системами
коммутации в единую цифровую сеть, обеспечивающую передачу и
коммутацию сигналов в цифровой форме.
1.1.3. Для выравнивания
скоростей передачи на стыках включаются устройства буферной памяти
БП так, что запись входной информации в БП происходит на скорости
приходящего сигнала, а списывание - на скорости местного
генератора. На цифровых электронных АТС в качестве устройств
буферной памяти применяются цикловые выравниватели, которые
включаются в приемные тракты первичных групп 2048 кбит/с. При
цифровом транзите основного цифрового канала (ОЦК) также
используются выравниватели временных интервалов. В этом случае
устройства БП работают на скорости 64 кбит/с и осуществляют
исключение или повторение информации объемом в один октет.
1.1.4. Требования к
частости проскальзываний при соединении от абонента до абонента по
каналу 64 кбит/с нормируются согласно рекомендации МСЭ-Т G.822
(далее Рек....) с помощью стандартного цифрового условного
эталонного соединения длиной 27500 км, которое представляет собой
соединение двух национальных сетей через несколько международных
транзитов и насчитывает в общей сложности 13 узлов и станций. По
Рек. G.822 в этом соединении должно происходить:
а) не более 5
проскальзываний за 24 ч в течение 98,9% времени работы;
b) более 5
проскальзываний за 24 ч, но менее 30 за 1 ч в течение 1% времени
работы;
с) более 30
проскальзываний за 1 ч в течение 0,1% времени работы.
При этом считается, что
общее время работы должно составлять не менее 1 года, а категория
качества ) соответствует случаю нормальной работы
эталонной цепи. Рек. G.822 устанавливает также распределение
продолжительности работы с пониженным и неудовлетворительным
качеством (категории ) и )) между международным и национальными
участками соединения от абонента до абонента. На международный
участок отводится 8% от продолжительности работы в указанных
условиях, а на каждую из двух национальных сетей - по 46%, из
которых 40% - на местную сеть.
1.1.5. В идеально
работающей синхронной цифровой сети возможность возникновения
проскальзываний исключена. Нормирование проскальзываний в Рек.
G.822 означает, что МСЭ-Т в принципе допускает в известных пределах
нарушения в работе синхронизации и использование на синхронных
цифровых сетях несинхронных режимов работы.
1.2. Режимы работы сети ТСС
1) синхронный
2) псевдосинхронный
3) плезиохронный
4) асинхронный
Рис.1. Режимы синхронизации
Рис.1. Режимы синхронизации
1.2.1. Синхронный
режим является нормальным режимом работы цифровой сети, при котором
проскальзывания носят только случайный характер. Этот режим обычно
используется в пределах регионов синхронизации, границы которых
обычно совпадают с границами национальных цифровых сетей государств
средних размеров.
1.2.2.
Псевдосинхронный
режим имеет место, когда на цифровой сети
независимо друг от друга работают два (или несколько) генераторов,
точность установки частоты которых не хуже 1х10 в соответствии с Рек. G.811. Такой режим
работы возникает, например, при соединении двух независимых
синхронных национальных сетей или регионов синхронизации одной
национальной сети.
1.2.3. Согласно Рек.
G.802, когда национальные сети с независимой синхронизацией
соединяются через международный тракт, который не синхронизирован
ни с одной из двух национальных сетей (например, проходит через
третью цифровую национальную есть), то этот тракт должен быть
синхронизирован от источника, удовлетворяющего Рек. G.811, а в
случае, когда национальные сети с независимой синхронизацией
соединяются через международный цифровой тракт, который
синхронизирован со страной передачи, то стык псевдосинхронных сетей
должен осуществляться в стране приема.
1.2.4. На
псевдосинхронной сети ухудшение качества для всех видов связи за
счет расхождения частот будет практически неощутимо малым (одно
проскальзывание за 70 суток) по сравнению со всеми другими
нарушениями в передаче сигналов, которые могут произойти в течение
промежутка времени между проскальзываниями вследствие других, часто
трудно предсказуемых, причин.
1.2.5.
Плезиохронный
режим работы возникает на цифровой сети, когда
генератор ведомого узла полностью теряет возможность внешней
принудительной синхронизации вследствие отказов как основного, так
и всех резервных путей синхронизации. В этом случае генератор
переходит в так называемый режим удержания (holdover mode), при
котором запоминается частота сети принудительной синхронизации.
Далее по мере ухода с течением времени частоты вследствие дрейфа от
величины, зафиксированной в начальный момент в памяти, генератор
переходит в так называемый свободный режим (free-run mode). Поэтому
для соблюдения Рек. G.822 по частости проскальзываний длительность
работы в режиме удержания, в отличие от псевдосинхронного режима,
должна быть жестко ограничена во времени. По точности запоминания и
допустимому дрейфу частоты генераторы транзитных и местных станций,
относящиеся соответственно ко второму и третьему иерархическим
уровням, должны удовлетворять согласно Рек. G.812 следующим
требованиям:
|
Тип
станции |
Точность запоминания |
Суточный дрейф |
|
Транзитная |
||
|
Местная |
1.2.6. Асинхронный
режим характеризуется значительно большим расхождением частот
генераторов и на ВСС России неприменим.
1.3. Синхросигналы, используемые для организации межстанционной ТСС при применении систем передачи ПЦИ и СЦИ
1.3.1. Для принудительной
синхронизации ведомых генераторов на сети ПЦИ используется в
качестве синхросигнала тактовый сигнал 2048 кГц, выделенный из
первичной группы 2048 кбит/с, несущей коммерческую информацию.
1.3.2. Вследствие целого
ряда причин фронты информационных цифровых сигналов при их передаче
по линии подвержены фазовым дрожаниям, которые переходят в фазовые
дрожания выделенных синхросигналов 2048 кГц.
Фазовые дрожания
возникают и в аппаратуре группообразования за счет введения
стаффинг-команд, причем согласование скоростей с двухсторонним
стаффингом создает низкочастотные фазовые помехи. Возможность
применения оборудования, имеющего согласование скоростей с
двусторонним стаффингом, для передачи сигналов синхронизации
требует дополнительного изучения (двусторонний стаффинг в
аппаратуре группообразования плезиохронной иерархии используется
только в отечественной аппаратуре).
1.3.3. По сравнению с
фазовыми дрожаниями, вносимыми согласованием скоростей в ПЦИ и на
стыках ПЦИ-СЦИ, когда шаг подстройки равен одному биту, в системах
СЦИ за счет обработки указателей возникают фазовые дрожания
значительно большей величины, поскольку шаг подстройки составляет
здесь три байта или один байт (24 или 8 бит). Кроме того,
вследствие использования в системах СЦИ двустороннего стаффинга, в
спектре фазовых дрожаний содержатся интенсивные НЧ составляющие,
трудно поддающиеся фильтрации. Согласно Рек. G.803 первичные группы
2048 кбит/с не должны использоваться для переноса синхроинформации
для ПЦИ через СЦИ: для переноса синхроинформации через СЦИ должны
использоваться сигналы (1, 4, 16, 64), которые не подвержены влиянию
фазовых дрожаний от обработки указателей. С помощью сигналов
на стыках формируются сигналы синхронизации
2048 кГц, которые таким образом становятся основными
синхросигналами в системе.
1.3.4. Для передачи
сигналов синхронизации от систем СЦИ к линиям ПЦИ требуется
сформировать специальные первичные группы 2048 кбит/с, на которые
не влияют процессы преобразований, происходящие в системах СЦИ. Для
этой цели можно использовать мультиплексоры первичной группы,
которые синхронизируются от синхросигнала 2048 кГц, полученного от
системы СЦИ, или применить аппаратуру преобразования первичный
группы, в которой происходит с помощью буферной памяти перенос
передаваемой информации на частоту синхросигнала, полученного с СЦИ
- 2048 кГц.
1.4. Интерфейсы ТСС сети ВСС общего пользования с ведомственными и частными сетями и со спутниковыми линиями связи
1.4.1. Сети ограниченного
пользования (сети спецпотребителей, частные и ведомственные) могут
взаимодействовать с цифровой синхронной сетью общего пользования
ВСС России в синхронном или асинхронном режимах.
При этом необходимые для
синхронизации сигналы должны извлекаться на стороне потребителя из
цифровых сигналов 64 кбит/с (1, 2...32), поступающих от цифровой сети
общего пользования. Непосредственно на узлах и станциях цифровой
сети общего пользования для целей синхронизации другим сетям могут
быть предоставлены сигналы 2048 кГц или 2048 кбит/с.
1.4.2. При асинхронном
сопряжении частость возникновения проскальзываний зависит от
точности установки номинальной тактовой частоты в соответствующих
сетях, взаимодействующих с цифровой сетью общего пользования.
Качественное взаимодействие требует обеспечения на стыке
псевдосинхронного режима работы, т.е. точность установки номинала
тактовой частоты у потребителей должна быть не хуже 1х10.
1.4.3. Цифровые сигналы,
предназначенные для передачи через спутниковые линии, вне
зависимости от вида сигналов (вторичная, третичная или четверичная
цифровая группа), должны синхронизироваться от системы ТСС для
обеспечения точности установки их частоты не хуже, чем
1x10. Сигналами синхронизации в этом случае
могут служить первичная цифровая группа 2048 кбит/с или тактовый
сигнал 2048 кГц, переданный по стыку Рек. МСЭ-Т G.703/10.
1.4.4. В процессе
внедрения системы СЦИ на первом этапе до полного внедрения системы
ТСС на первичной сети общего пользования, если какая-либо
ведомственная сеть или сеть иных физических и юридических лиц
приступила к созданию сети СЦИ, то взаимодействие отдельных
фрагментов сети СЦИ должно осуществляться в псевдосинхронном
режиме, для чего каждая из взаимодействующих сетей устанавливает
свой первичный эталонный генератор.
1.5. Общая концепция построения ТСС на ВСС России
1.5.1. ТСС должна
соответствовать Рек. МСЭ-Т и быть единой для всех сетей,
нуждающихся в ней и входящих в ВСС. Администрации магистральной и
внутризоновых сетей наряду со схемой организации связи должны иметь
схему ТСС своего участка сети и план их совместного развития.
1.5.2. Система
синхронизации должна обеспечивать синхронную передачу по цифровой
сети сигналов первичных групп 2048 кбит/с и, следовательно, всех
компонентных сигналов с более низкими скоростями передачи.
Для этого на каждой
станции или узле должны синхронизироваться цифровые устройства
коммутации телефонных каналов, аппаратура кроссовых соединений
(cross connections), каналообразующая аппаратура и мультиплексоры
СЦИ.
1.5.3. В качестве
переносчиков синхроинформации в системах СЦИ должны использоваться
линейные сигналы (155520x кбит, 1, 4, 16, 64), неподверженные согласованию
указателей (pointer justification), а в системах ПЦИ - сигналы
первичных групп 2048 кбит/с.
1.5.4. Мультиплексоры ПЦИ
всех ступеней, кроме первой, должны использоваться в режиме
согласования скоростей передачи. При этом все генераторы, входящие
в состав передающих комплексов этих мультиплексоров ПЦИ, могут
работать автономно.
Во всех мультиплексорах
ПЦИ с целью их использования для передачи синхроинформации, должна
быть предусмотрена возможность синхронизации, например, при
сопряжении со спутниковой системой связи, т.е. эти мультиплексоры
должны иметь вход для приема сигналов синхронизации 2048 кГц по
стыку G.703 п.10.
Примечание. В настоящее
время в большинстве отечественных мультиплексоров ПЦИ всех
ступеней, кроме первой, не обеспечивается возможность синхронизации
от сигнала 2048 кГц по стыку G.703 п.10.
1.5.5. В оборудовании,
расположенном на узлах и станциях ВСС России, непосредственно для
синхронизации должна предусматриваться возможность использования
сигналов 2048 кГц и сигналов 2048 кбит/с.
1.5.6. Цифровая сеть ВСС
России разбивается по синхронизации на регионы. В каждом регионе
синхронизация тактовых частот должна происходить от первичного
эталонного генератора (ПЭГ) или непосредственно, или с помощью
ведомых задающих генераторов (ВЗГ), управляемых от ПЭГ. Порядок
разбиения территории Российской Федерации на регионы приведен в
разделе 2.
1.5.7. В каждом регионе
синхронизации организуется синхронная работа по принципу
иерархической принудительной синхронизации (Master-Slave).
Регионы между собой
должны работать в псевдосинхронном режиме, т.к. у каждого ПЭГ
точность установки и поддержания частоты лучше чем 1х10.
1.5.8. 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 группы 2048 кбит/с по каналам ПЦИ и на все узлы и станции,
связанные с данным ПЭГ или ВЗГ по системам СЦИ. Количество
направлений передачи сигналов синхронизации ограничивается только
системой организации связи.
1.5.9. В качестве ВЗГ на
узлах и станциях цифровой сети России могут использоваться блоки
системы синхронизации цифровых телефонных станций лишь в том
случае, когда на этих узлах все установленное оборудование может
синхронизироваться непосредственно от этих станций с помощью
выходных сигналов первичной цифровой группы 2048 кбит/с. В
противном случае должна использоваться выделенная аппаратура
синхронизации типа "Стук-2", NFR-2000 (2001) и т.п.
1.5.10. Для синхронизации
всего оборудования, установленного на узле или станции, должен
использоваться один источник сигналов синхронизации
(последовательный переприем сигналов синхронизации недопустим).
Схема соединений должна иметь вид "звезды" с расходящимися
лучами.
1.5.11. Схема
синхронизации в регионе должна иметь древовидную форму без
замкнутых колец. Разветвление происходит в каждом узле, где
установлен ВЗГ. К каждому ВЗГ синхронизирующие сигналы должны
поступать минимум по двум пространственно разнесенным направлениям.
Кроме возможности приема резервного синхросигнала каждый ВЗГ должен
иметь возможности переходить в режим удержания частоты.
Переключение на резервное направление приема синхросигнала не
должно создавать на сети синхронизации замкнутых петель.
1.5.12. При
последовательном включении в цепь синхронизации нескольких ВЗГ
каждый последующий ВЗГ в цепочке должен иметь полосу захвата не
меньшую, чем возможные пределы ухода частоты предыдущего ВЗГ в
автономном режиме. По своим характеристикам ВЗГ делятся на
транзитные и местные. У транзитных ВЗГ стабильность собственной
частоты выше, а полоса захвата меньше.
1.5.13. В восстановлении
сигналов синхронизации, проходящих по сети СЦИ, кроме ВЗГ принимают
участие генераторы сетевых элементов (ГСЭ) СЦИ. ГСЭ должен
синхронизироваться от ПЭГ, ВЗГ или от предыдущего ГСЭ, включенного
в цепочку.
1.5.14. В системе
синхронизации должна соблюдаться определенная иерархия в
распространении сигналов синхронизации: от ПЭГ синхронизируется в
основном магистральная сеть, от магистральной сети синхронизируются
внутризоновые, а от внутризоновых или магистральной - местные
сети.
1.5.15. Для обеспечения
живучести сети синхронизации должны быть предусмотрены резервные
пути передачи сигналов синхронизации, в том числе и от ПЭГ соседних
регионов.
2. РЕГИОНЫ СИНХРОНИЗАЦИИ
2.1. Принципы (признаки) разделения цифровой сети на регионы ТСС
2.1.1. Разбиение
территории России на регионы по синхронизации должно происходить,
исходя из следующих основных положений:
регион синхронизации по возможности должен
совпадать с регионом управления сети ВСС России;
каждый регион должен в перспективе иметь
разветвленную сеть цифровой связи и взаимодействовать с другими
регионами по нескольким магистральным линиям связи;
регион должен иметь определенный центр,
который поддерживает прямые связи с основными узлами данного
региона;
в качестве центра региона целесообразно
выбирать или узел автоматической коммутации (УАК) или международный
центр коммутации (МЦК). В условиях разделения цифровой сети на
первичную и вторичную сеть, 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 переприема сигналов синхронизации с помощью
аппаратуры синхронизации 2-го уровня иерархии.
Увеличение количества
регионов на цифровой сети ограничивается высокой стоимостью ПЭГ и
относительной сложностью его обслуживания.
Примечание: В настоящее
время на цифровой сети России целесообразно создать 4 региона по
синхронизации. Это Московский, С.-Петербургский, Новосибирский и
Хабаровский. Возможно, в дальнейшем в процессе развития сети
возникнет необходимость в создании Ростовского, Екатеринбургского,
Самарского и Иркутского регионов (рис.2).
Рис.2. Регионы по синхронизации на цифровой сети России
Рис.2 Регионы по синхронизации на цифровой сети России
2.1.2. В каждом регионе
устанавливается свой первичный эталонный генератор (ПЭГ). От этого
генератора должны синхронизироваться, непосредственно или через
промежуточные пункты, все входящие в цифровую сеть узлы и станции,
которые расположены на территории данного региона.
Каждый ПЭГ должен
удовлетворять Рек. G.811. При этом каждый регион может
самостоятельно и полноценно работать в псевдосинхронном режиме с
международной цифровой сетью. Точно также обеспечивается
псевдосинхронное взаимодействие регионов между собой.
2.2. Обеспечение высокой точности установки номинала тактовой частоты в условиях длительной эксплуатации
2.2.1. Для обеспечения
псевдосинхронной работы между регионами каждый регион должен быть
оснащен первичным эталонным генератором (ПЭГ).
В
качестве ПЭГ может использоваться оборудование синхронизации,
оснащенное цезиевыми стандартами частоты или управляемое сигналами
от источника Всемирного координированного времени. При этом
обеспечивается точность установки и поддержания частоты не хуже чем
1x10.
2.2.2. Высокая точность
установки и поддержания номинала тактовой частоты обеспечивается
использованием в ПЭГ не менее 3-х эталонных источников этой частоты
и проведением их непрерывного сличения между собой. В качестве
источников эталонной частоты в ПЭГ могут использоваться цезиевые
стандарты частоты или приемники эталонного сигнала из эфира или
линий связи.
2.2.3. Сличение частот
сигналов, формируемых источниками эталонной частоты между собой,
должно обеспечиваться средствами аппаратуры ПЭГ с помощью
измерительных устройств или программного обеспечения. Проверка
цезиевых стандартов по Всемирному координированному времени должна
быть возложена на Институт мер времени и пространства (ВНИИФТРИ),
который отвечает за точность установки частоты всех вторичных и
рабочих стандартов частоты на территории Российской Федерации.
2.2.4. Если частота
одного из эталонных источников существенно отличается от
номинального значения, то это должно быть быстро обнаружено и
обеспечено переключение на исправный источник эталонной частоты.
Кроме этого должна проводиться периодическая поверка цезиевых
стандартов частоты по Всемирному координированному времени. При
соблюдении этих условий может гарантироваться (в части
синхронизации) надежная и качественная связь между регионами.
3. СИНХРОНИЗАЦИЯ ВНУТРИ РЕГИОНОВ НА МАГИСТРАЛЬНОЙ И ВНУТРИЗОНОВОЙ СЕТЯХ
3.1. Иерархическое построение сети по древовидной схеме
3.1.1. Внутри каждого
региона сеть принудительной синхронизации должна строиться по
иерархическому принципу по древовидной (радиально-узловой) схеме,
исключающей возможность образования замкнутых петель в любой
ситуации. Система синхронизации не накладывает никаких ограничений
на количество ветвей, исходящих из каждого узла. В основании такого
дерева должен стоять ПЭГ, а в узлах разветвления - аппаратура
синхронизации 2-го уровня иерархии.
3.1.2. В качестве ведомых
генераторов на АМТС и МЦК могут использоваться, как правило,
устройства (блоки), встроенные в аппаратуру коммутации и
удовлетворяющие Рек. G.812.
3.1.3. На узлах и
станциях, на которых кроме АМТС и МЦК установлено другое
оборудование, нуждающееся в синхронизации (аппаратура сети делового
обслуживания СДО, аппаратура оперативного переключения, кроссировки
и цифрового транзита ОЦК и др.), в качестве ведомых генераторов,
которые синхронизируют все оборудование на данном узле, должны
использоваться выделенные ведомые задающие генераторы ВЗГ,
удовлетворяющие Рек. G.812.
3.1.4. На сетях СЦИ
согласно Рек. G.803 для фильтрации фазовых дрожаний через (20) промежуточных генераторов сетевых
элементов ГСЭ должны устанавливаться ведомые задающие генераторы
ВЗГ, удовлетворяющие Рек. G.812.
При наличии в цепочке
передачи сигналов синхронизации кроме ГСЭ нескольких ВЗГ,
допустимое количество ГСЭ, включаемое на каждом участке этой цепи,
в среднем не должны превышать 6, когда количество ВЗГ достигает
10.
3.1.5. На первых этапах
развития цифровой сети, пока ее разветвленность еще недостаточна и
когда сравнительно просто избежать образования замкнутых петель при
переключениях в сети синхронизации, переключение на резервные пути
синхронизации должно производиться по заранее составленной для
каждого узла и станции программе. В дальнейшем установка
приоритетов приема синхросигнала будет постепенно переходить в
ведение системы управления ТСС.
3.1.6. Основной тракт
синхронизации (для используемого для синхронизации сигнала 2048
кбит/с) от данного узла или станции до ведущего узла своего региона
должен проходить по кратчайшему пути через минимальное число
промежуточных пунктов с возможно более высоким иерархическим
уровнем систем передачи, отдавая предпочтение линиям связи,
использующим оптические и коаксиальные кабели перед радиорелейными
линиями и симметричными кабелями.
3.1.7. Маршруты
прохождения первичных групп, которые наряду с передачей информации
используются для передачи резервных синхросигналов, должны
проходить, по возможности, по разным трассам и в том числе к ПЭГ
соседних регионов.
3.1.8. В случае отказа
всех входных синхросигналов ведомый генератор данного узла или
станции должен переходить в режим удержания частоты. При этом
переходе у транзитных узлов относительная неточность
первоначального запоминания частоты сети не должна превышать
5х10, а суточный дрейф частоты соответственно
1x10. Должны приниматься срочные меры для
восстановления принудительной синхронизации с тем, чтобы
длительность работы в режиме удержания не превышала одних суток в
течение года.
3.2. Требования к восстановлению сигналов синхронизации на ВСС России
3.2.1. Восстановление
сигналов тактовой сетевой синхронизации на линии связи производится
в основном с помощью ведомых задающих генераторов.
3.2.2. Основной задачей
оборудования ТСС является подавление (фильтрация) быстрых и
медленных флуктуаций. Для этой цели оборудование синхронизации
оснащено специальной аппаратурой цифровой фазовой автоподстройки
частоты, которая позволяет подавлять флуктуации на частотах выше
чем 10 Гц. Более низкие частоты фазовых флуктуаций
проходят через эту аппаратуру практически без изменений. Полное
восстановление сигналов синхронизации возможно только с помощью
первичного эталонного генератора.
3.2.3. Для надежного
восстановления сигналов синхронизации ведомый задающий генератор
должен иметь высокую стабильность и возможность запоминания частот
принимаемого синхросигнала.
Выходной сигнал
аппаратуры синхронизации должен иметь очень незначительный
собственный джиттер (доли наносекунд) и непрерывность выходной
фазы.
3.2.4. При подключении к
линии СЦИ соединительных линий ПЦИ необходимо восстановить сигнал
синхронизации, передаваемый в первичной цифровой группе 2048
кбит/с. В линии СЦИ этот сигнал подвержен значительным
низкочастотным флуктуациям, которые не подавляются ведомым задающим
генератором. В этом случае восстановление сигналов синхронизации
проводится путем переноса рабочей информации на полученный от СЦИ
тактовый сигнал с помощью специального оборудования.
3.2.5. Для более
качественного восстановления сигналов синхронизации в сетях ПЦИ
передача их должна проходить по возможности с использованием
оборудования группообразования, построенного по методу
одностороннего стаффинга.
3.3. Резервирование направлений передачи синхросигналов по приоритетному принципу
3.3.1. В аппаратуре
синхронизации можно выбирать входной синхросигнал из группы
сигналов, поступающих к ней на вход. Выбор сигнала синхронизации
производится в зависимости от установленного приоритета.
3.3.2. Первым приоритетом
для аппаратуры синхронизации узла или станции обычно
устанавливается сигнал синхронизации, поступающий от первичного
эталонного генератора (ПЭГ) по самому короткому и качественному
маршруту, где по пути следования синхросигнала установлено как
можно меньше промежуточных ВЗГ. Для коммутационных станций и
аппаратуры кроссовой коммутации первым приоритетом служит сигнал
синхронизации, поступающий от оборудования синхронизации,
установленного на данном узле или станции. Для генераторов сетевых
элементов СЦИ (SDH) первым приоритетом является сигнал, поступающий
со стороны ПЭГ.
3.3.3. Вторым приоритетом
для основного оборудования узла или станции может служить сигнал
синхронизации, поступающий от ПЭГ по другому маршруту, чем сигнал
первого приоритета. Для цифровой коммутационной станции - это один
из информационных сигналов, несущих синхроинформацию ПЭГ. Для
генераторов сетевых элементов СЦИ - это другое направление передачи
(рис.3). ВЗГ и цифровые коммутационные станции могут принимать
синхросигнал 3-го, 4-го и т.д. приоритетов. Последним приоритетом в
любом оборудовании синхронизации является собственный задающий
генератор, работающий в режиме запоминания частоты синхросигнала.
Режим последнего приоритета может функционировать в переходных
режимах от одного синхросигнала к другому, поступающему по
следующему приоритету.
Рис.3. Пример изменения направления синхронизации
Рис.3. Пример изменения направления синхронизации
4. СИНХРОНИЗАЦИЯ МЕСТНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ
4.1. Основные принципы построения ТСС на местной телефонной сети
4.1.1. Каждая
администрация ГТС и СТС должна иметь, наряду со схемой телефонной
сети, схему сети синхронизации и планы их развития.
4.1.2. Местная цифровая
телефонная сеть должна быть построена по принципу принудительной
иерархической синхронизации.
4.1.3. Количество
последовательно включенных ведомых генераторов на местной сети не
должно превышать четырех при нормальной работе и шести при
авариях.
4.1.4. Для обеспечения
живучести сети синхронизации должны быть предусмотрены резервные
ведущие генераторы и резервные пути передачи сигналов
синхронизации.
4.1.5. При связи между
станциями и узлами с помощью аппаратуры передачи ПЦИ в качестве
сигналов синхронизации в основном должны использоваться первичные
цифровые тракты, но допустима также организация специальных линий
для синхронизации.
4.1.6. Для передачи
сигналов синхронизации должны быть использованы в порядке
уменьшения приоритета коаксиальные, оптические, симметричные и
цифровые радиорелейные линии.
4.1.7. Максимальная длина
участка синхронизации (максимальное расстояние между ведущей и
ведомой АТС) зависит от типа линейного оборудования цифровых систем
передачи, от типа кабеля и его прокладки и не должна превышать 70%
от максимально допустимого при передачи информации.
4.1.8. Для передачи
синхроинформации могут быть использованы линии, по которым
передаются сигналы с аппаратуры временного группообразования
плезиохронных цифровых иерархий (ПЦИ). Для синхронизации при этом
должны использоваться сигналы 2048 кбит/с. Генераторы аппаратуры
временного группообразования не требуют синхронизации и могут
работать автономно.
Все модификации
отечественной аппаратуры ПЦИ с двусторонним согласованием скоростей
(стаффингом) не рекомендуется в настоящее время применять при
передаче сигналов синхронизации на цифровых АТС. Возможность их
использования для этой цели требует дополнительного изучения.
4.1.9. Для передачи
синхросигналов могут быть использованы системы синхронных цифровых
иерархий (СЦИ), в которых эти функции выполняют линейные сигналы
. В аппаратуре СЦИ для приема сигналов
синхронизации и их передачи на цифровые АТС имеется выход 2048 кГц.
Сигнал на информационном выходе 2048 кбит/с подвергается обработке
указателя и для целей синхронизации использоваться не должен.
4.1.10. На каждой ведомой
АТС количество линий, используемых для целей синхронизации, должно
быть не менее двух. Переключение линий синхронизации при авариях
должно проводиться в соответствии с заранее определенными
приоритетами линий.
4.1.11. Если аналоговые
АТС подключаются к цифровой сети через оборудование систем передачи
с ИКМ-30, то передающее оборудование ИКМ-30 на стороне аналоговой
АТС должно синхронизироваться от своего приемного оборудования, на
которое синхронизация поступает от цифровой АТС.
4.1.12. На телефонных
станциях местной цифровой сети используемые блоки системы
синхронизации (БСС) могут быть трех типов. Основные технические
характеристики БСС приведены в разделе 6.1.3.
4.1.13. На каждой станции
в зависимости от ее места на сети (АМТС, УВС, УИС, РАТС и т.д.) и в
зависимости от уровня ее включения по синхронизации должен
устанавливаться БСС соответствующего типа, чтобы в случаях аварий,
когда сеть распадается на плезиохронные участки, не допустить
превышения величины проскальзываний и соответствующего ухудшения
качества, указанных в Рек. МСЭ-Т G.822.
4.1.14. Если в цепи
синхронизации последовательно включены однотипные БСС, то полосы
захвата и удержания каждого ведомого БСС должны быть не менее, чем
у соответствующего ведущего.
4.2. Принципы построения системы тактовой синхронизации на городской телефонной сети
4.2.1. Городская
телефонная сеть (ГТС) должна синхронизироваться от задающего
генератора цифровой АМТС, а в случае аналогового окружения - от
генератора одной из узловых или районных АТС (при отсутствии
узловых АТС).
4.2.2. На ГТС без
узлообразования все АТС должны соединяться по принципу каждая с
каждой и синхронизироваться от АМТС по трактам первого выбора. В
качестве резервной ведущей станции выбирается одна из АТС, на
которой устанавливается БСС1. На всех остальных АТС устанавливают
БСС2, а трактами второго выбора являются тракты от резервной
ведущей станции. Пример данного построения сети синхронизации
приведен на рис.4.
Примечание: На рис.4 и
последующих рис.5-8 стрелками обозначено направление синхронизации,
а цифрами - приоритет выбора линий синхронизации.
Рис.4. Пример построения сети синхронизации
Рис.4
4.2.3. На районированной
ГТС с узлами входящего сообщения (УВС) и междугородними узлами
входящего сообщения (УВСМ) и заказно-соединительными линиями (ЗСЛ)
для связи с АМТС синхронизация всех станций узлового района
осуществляется от АМТС по трактам первого выбора. Резервными
ведущими станциями каждого узлового района является узел и одна из
РАТС. На этих станциях устанавливают БСС1. На всех остальных РАТС
блоками синхронизации являются БСС2. Пример построения данной сети
синхронизации приведен на рис.5.
Рис.5. Пример построения сети синхронизации
Рис.5
4.3. Особенности построения системы синхронизации в Москве и С.-Петербурге
4.3.1. Сеть синхронизации
таких больших городов как Москва и С.-Петербург, в которых
используются объединенные узлы УИВС, УВСМ, УЗСЛ, может быть
построена так, чтобы основной и резервной ведущими станциями
являлись АМТС и один из объединенных узлов соответственно. Все узлы
по трактам первого выбора синхронизируются от АМТС. Резервный
ведущий узел имеет в своем оборудовании блок синхронизации БСС1 и
тракты синхронизации только с АМТС. Все остальные узлы сети
укомплектованы блоком БСС2 и синхронизируются по трактам первого
выбора от АМТС, а по трактам второго выбора от резервного ведущего
узла.
4.3.2. Все РАТС каждого
района используют блоки БСС2. Если РАТС одного района имеют связи
каждая с каждой, то одна из РАТС района выбирается резервной
ведущей. Резервная ведущая РАТС синхронизируется только от узла.
Все остальные РАТС районов по трактам первого выбора
синхронизируются от того же узла, а по трактам второго выбора - от
резервной РАТС. Вариант такой сети синхронизации приведен на рис.6.
В случае, когда РАТС связаны между собой только через узел, то и
синхронизация осуществляется от узла.
Рис.6. Вариант сети синхронизации
4.3.3. Наиболее
перспективное построение сети связи больших городов основано на
использовании аппаратуры СЦИ, при этом территория города
охватывается кольцом (кольцами). По кольцу располагается аппаратура
синхронных цифровых мультиплексоров, к которым могут быть
подключены районные узлы, а к ним - кольца, охватывающие станции
районов. При передаче сигналов синхронизации эти кольца должны быть
разомкнуты.
4.3.4. Требования к
генераторному оборудованию аппаратуры СЦИ приведены в проекте Рек.
G.812. На местной сети может быть установлено последовательно от 4
до 6 генераторов, выполненных в соответствии с Рек. G.812 и на
каждом участке не более 5-6 генератором ГСЭ. Общее количество
генераторов ГСЭ на местной сети не должно быть более 30.
4.3.5. В качестве примера на рис.7 изображен упрощенный вариант городской сети с использованием кольцеобразной структуры, где двойными линиями изображены связи по синхронизации, а одиночными - информационные связи. Первое кольцо охватывает АМТС, АТС городской сети и ЦС сельской сети. АТС городской сети является резервной ведущей станцией. Второе кольцо охватывает два концентратора и две подстанции района. В аварийных ситуациях синхронизация осуществляется от резервной ведущей АТС. Концентраторы и подстанции нижнего кольца могут поддерживать связь и синхронизацию со станциями верхнего кольца через мультиплексоры без участия районной АТС. Информация сообщений и синхронизации поступает от АМТС и по кольцам распространяется против часовой стрелки. По синхронизации кольца разорваны. В цепи синхронизации ПС2 городской сети последовательно включены один генератор G.812 и семь генераторов ГСЭ.
Рис.7. Упрощенный вариант городской сети с использованием кольцеобразной структуры
4.3.6. На сети с
использованием СЦИ для синхронизации станций должна использоваться
синхроинформация, содержащаяся в линейном сигнале СЦИ, и не должны
использоваться сигналы 2048 кбит/с после демультиплексирования.
4.4. Синхронизация сельской сети связи
Сельская телефонная сеть
(СТС) должна синхронизироваться от задающего генератора АМТС через
сельско-пригородный узел (СПУ) или через центральную станцию (ЦС).
В случае отсутствия цифровой АМТС станции СТС должны
синхронизироваться от генератора СПУ или от ЦС при отсутствии
СПУ.
При наличии поперечных
связей между отдельными цифровыми ОС по этим связям должно
осуществляться резервирование по синхронизации. Пример сети
синхронизации СТС приведен на рис.8.
Рис.8. Пример сети синхронизации СТС
4.5. Методика внедрения ТСС в процессе развития местной цифровой связи
4.5.1. Проектирование
цифровой телефонной сети должно начинаться с разработки схем
телефонной сети, сети синхронизации и планов их развития.
4.5.2. При разработке
плана синхронизации необходимо:
иметь данные о технических характеристиках
БСС цифровых АТС, используемых на сети Российской Федерации;
классифицировать БСС используемых АТС с
типами БСС табл.6.1;
определить, исходя из классификации БСС,
ведущую и резервную ведущую АТС (узел), учитывая их географическое
положение;
определить пути и количество уровней
синхронизации при нормальной работе и в аварийных ситуациях,
руководствуясь рекомендациями пп.4.1.3, 4.1.7.
Примечание: В процессе
развития сети в качестве ведущей АТС возможно выбрать АТС с БСС1
или АТС с БСС2 и ЭКГ. При изменении географического положения
ведущей АТС в первом случае на прежней ведущей станции потребуется
замена БСС1 на БСС2, а во втором - только отказ от применения ЗКГ
или перемещение его на ведущую АТС.
Произошла ошибка
Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.
В мировой практике имеется несколько важных технологических подходов к построению системы синхронизации. Первый из них заключается в разделении всей системы синхронизации на межузловую и внутриузловую системы. В результате возникла концепция интегрированных систем синхронизации BITS. Концепция BITS, представленная на рис. 3.6, охватывает три основных подсистемы: систему межузловой синхронизации (Interoffice Timing), систему внутриузловой синхронизации (Intraoffice Timing) и подсистему контроля и управления качеством синхронизации (QoS).
|
Интеграция на уровне
Использование единого единой системы
Оборудования
Интеграция в TMN
Рис. 3.6. Концепция построения интегрированных систем синхронизации BITS.
Система межузловой синхронизации предусматривает размещение в ключевых узлах сети генераторов синхронизации и построение ситемы распределения синхрочастот по сети с использованием трафиковых или выделенных каналов связи. Эта система является основой любой системы синхронизации, поэтому она наиболее важна при проектировании. Система межузловой синхронизации имеет собственную топологию, часто отличную от топологии сети, и тесно связана со структурой, как первичной, так и вторичной
телекоммуникационной сети. При расширении и реконфигурации сети связи система межузловой синхронизации также должна изменяться и модернизироваться.
Система внутриузловой синхронизации имеет более локальное значение, поскольку она определяет порядок синхронизации различных цифровых устройств в пределах одного узла сети. В систему внутриузловой синхронизации могут входить специальные генераторы, однако в большей степени эта система строится на основе объединения генераторов, входящих в состав цифровых устройств связи, размещенных на узле. В отличие от системы межузловой синхронизации, которая должна проектироваться, строиться и обслуживаться системно, с учетом топологии и процессов, проходящих во всей сети, система внутриузловой синхронизации создается локально, привязываясь к конкретному узлу связи. Модернизация сети связи может требовать модификации системы только в случае, если первая модернизирует конкретный узел либо приводит к изменению параметров синхросигнала, от которого синхронизируется данный узел.
Учитывая, что в настоящее время значительно повысились требования к надежности и качеству систем синхронизации, в состав современной системы включается дополнительно подсистема, которая непосредственно связана с обслуживанием системы синхронизации – подсистема контроля и управления качеством системы синхронизации (QoS). Основным назначением этой системы являются управление, диагностика и тестирование системы синхронизации.
Обеспечение высоких параметров качества и надежности системы связи требуют от оператора постоянного контроля за состоянием системы синхронизации. Для осуществления управления системой синхронизации создается система управления, интегрированная в общую платформу TMN, так что оператор имеет возможность контролировать состояние системы синхронизации и осуществлять ее реконфигурацию из единого центра в режиме реального времени. Особенно важные функции выполняет система управления в процессах реконфигурации системы синхронизации. Для этого используются сигналы о параметрах качества системы синхронизации (SSM).
Разделение в концепции BITS всех генераторов сети на межузловую и внутриузловую систему синхронизации значительно уменьшает рассматриваемое количество устройств. Есть узлы сети, которые рассматриваются как отдельные генераторы, и так строится система межузловой синхронизации. На узлах сети имеется большое количество разных цифровых устройств (иногда сотни или тысячи). Синхронизация этих устройств в пределах узла – задача отдельная. Таким образом, в системе межузловой синхронизации мы видим только узлы, а цифровые устройства мы видим в системе внутриузловой синхронизации.
Основная проблема – система межузловой синхронизации, именно она является территориально-распределенной. Для синхронизации отдельных устройств внутри узла модно в конце концов проложить специальный кабель. Но этого нельзя сделать в системе межузловой синхронизации, где используются только существующие каналы связи.
Синхронизация в сетях SDH. Международные органы стандартизации и, в частности, МСЭ работают над определением характеристик генераторного оборудования СЦИ – SEC (SDH Equipment Clock). Характеристики SEC содержаться в нескольких Рекомендациях ETSI и МСЭ-Т, предоставляющих полную спецификацию параметров точности и стабильности, а также подробное функциональное описание. Здесь SEC представлен функциональным блоком источника синхросигнала синхронного оборудования SETS (Synchronous Equipment Timing Sourse).
Источник синхронизации может выбираться блоком SETS среди трех опорных точек:
Т1 – опорный сигнал, выделенный из входного сигнала STM-N;
Т2 – опорный сигнал, выделенный из входнго сигнала ПЦИ;
Т3 – опорный сигнал, полученный из внешнего устройства синхронизации через физический интерфейс синхронизации.
Кроме того, SETS может синхронизироваться от входящего в его состав внутреннего генератора. В сторону передачи SETS обеспечивает синхронизацию:
Всех функциональных блоков в составе оборудования СЦИ через опорную точку Т0;
Внешний порт синхронизации через опорную точку Т4.
Блок тактового генератора синхронного оборудования может работать в следующих режимах:
Режим захвата синхронизации от входного опорного сигнала(точки Т1, Т2 или Т3), выбранного переключателем;
Режим удержания;
Режим свободных колебаний с точностью частоты .
В зависимости от структуры распределения сигналов сетевой синхронизации существует несколько вариантов или режимов синхронизации блока SETS и распределения его синхросигнала:
Синхронизация от линейного сигнала. Опорный синхросигнал выделяется из линейного сигнала направления «Восток» или «Запад» (Т1). Это обычный режим синхронизации в сетях типа цепочки или кольца.
Синхронизация от компонентного сигнала. Опорный синхросигнал выделяется из компонентного сигнала, который может быть либо сигналом STM-N (Т1), либо сигналом ПЦИ (Т2).
Внешняя синхронизация. Сетевой элемент синхронизируется от выделенного внешнего опорного синхросигнала (Т3). Этот режим синхронизации применяется, например, когда сетевой элемент получает синхросигнал от генераторного оборудования сети синхронизации.
Внутренняя синхронизация. Генераторное оборудование сетевого элемента не получает никакого опорного синхросигнала (режим свободных колебаний или режим удержания.
Общеизвестно, что технология SDH/SONET может реализовать все свои преимущества, лишь опираясь на распределение по сети надежного синхросигнала надлежащего качества. В противном случае операции с указателями могут привести к избыточному значению джиттера и, следовательно, к снижению достоверности передачи информации в транспортируемых компонентных сигналах, особенно при большом числе переприемов.
В настоящее время средства сетевой синхронизации повсеместно признаны прибыльным сетевым ресурсом, позволяющим помимо удовлетворения потребностей СЦИ/СОНЕТ осуществить цифровую коммутацию без проскальзываний, улучшить рабочие характеристики транспортных услуг на основе АТМ и повысить качество множества различных услуг (например, цифровых сетей связи с интеграцией услуг, мобильной сотовой связи и т. д.).
По этой причине большинство ведущих операторов связи организовали национальные сети синхронизации, чтобы доставить общий эталонный (опорный) сигнал синхронизации к каждому узлу сети электросвязи. МСЭ-Т и ETSI выпустили новые стандарты по синхронизации, пригодные для работы современных (включая те, которые базируются на СЦИ/СОНЕТ) цифровых сетей электросвязи. Эти стандарты содержат более строгие и более определенные требования к джиттеру и вандеру на интерфейсах синхронизации, требования к точности и стабильности устройств синхронизации, а также к архитектуре сетей синхронизации.
Синхронизация и цифровая передача в сетях SDH/SONET. В сетях СЦИ используются преимущества сетевой синхронизации для снижения джиттера и вандера в выходных компонентных потоках. Дело в том, что в сложных сетях с несколькими переприемами (загрузкой/выгрузкой) ПЦИ-СЦИ и СЦИ-ПЦИ и при использовании оборудования различных поставщиков, удовлетворить требованиям к фазовым дрожаниям на границах ПЦИ/СЦИ можно только при точной синхронизации всех сетевых элементов СЭ (NE), избегая каких-либо операций с указателями. Поэтому в сетях SDH необходимо синхронизировать не только первичные мультиплексоры и цифровое коммутационное оборудование, но и узлы транспортных сетей.
В сетях СЦИ не рекомендуется передавать синхронизацию в сигналах, размещенных в циклах STM-N (например, 2,048 Мбит/с), так как компонентные сигналы полезной нагрузки синхронного транспортного модуля не могут эффективно передавать тактовые сигналы из-за избыточного джиттера, наблюдаемого при коррекции указателей. Наилучшим и прямым способом передачи синхросигнала в сети СЦИ служит его передача непосредственно в групповых сигналах STM-N. Тактовый сигнал, выделенный из сигналов STM-N, имеет лучшее качество, которое можно достичь в настоящее время. На него воздействует только джиттер, вносимый линией (например, джиттер, обусловленный тепловым шумом и условиями окружающей среды в оптической линии), а не выравнивание по битам или какие-либо другие преобразования.
Схема синхронизации двух цифровых коммутационных станций в сетях СЦИ показана на рис. 3.7. Внешнее генераторное оборудование SASE (Stand Alone Synchronization Equipment) первой станции (узла) синхронизирует не только генераторное оборудование цифровой коммутационной станции, но и задающий генератор оборудования СЦИ SEC. Таким образом, здесь выходной групповой сигнал является синхронным с ведущим генератором сети. На приемном конце SEC не синхронизируется непосредственно от входящего сигнала STM-N. Специальная функция тактового генератора оборудования СЦИ (переключатель) позволяет выделить тактовый сигнал из входного сигнала STM-N и непосредственно направить его через интерфейс синхронизации 2,048 МГц к генераторному оборудованию SASE на этой станции. Это оборудование SASE распределяет свои сигналы синхронизации по всему оборудованию узла, включая цифровую коммутационную станцию и демультиплексор СЦИ.
2,048 Мбит/с 2,048 Мбмт/с
Сеть СЦИ
2,048 МГц 2,048 МГц
Задающий
генератор
Рис. 3.7. Схема синхронизации двух станций.
Казалось бы, этот способ синхронизации генераторного оборудодования второй станции слишком сложен, но он дает наилучшее решение. Действительно, генераторное оборудование SASE имеет более высокую стабильность и лучшие возможности фильтрации синхросигнала, чем простые генераторы SEC. При использовании этой схемы генераторное оборудование цифровой коммутационной станции и демультиплексора СЦИ во второй станции синхронизируется по более стабильному сигналу синхронизации. Более того, если сигнал STM-N пропадет, SASE обеспечивает достаточно долго выходную частоту в режиме свбодных колебаний генератора с намного большей точностью, чем точность соответствующей частоты генератора SEC.
Согласно схеме цифровое оборудование в сети синхронизируется независимо и взаимодействует друг с другом только через каналы передачи данных (каналы трафика). Различие тактовых частот, неизбежное для такой схемы, будет приводить к появлению в ней проскальзываний. Исключить проскальзывание в такой схеме нельзя, но их частота будет связана с относительной нестабильностью двух генераторов ПЭГ. Например, если взаимная нестабильность генераторов будет находиться в пределе , то проскальзывания будут происходить не чаще одного раза в полгода. Этого никто не заметит, так что такая схема в данном случае может вполне использоваться.
Другим вариантом построения системы межузловой синхронизации является использование принципа принудительной синхронизации, когда один узел сети синхронизируется от другого. Такая схема принята в международной практике как схема построения систем межузловой синхронизации выделенных сетей или их участков, поскольку обеспечивает наибольшую стабильность работы системы. Принцип принудительной синхронизации предусматривает построение иерархической структуры синхронизации с одним или несколькими первичными генераторами синхросигнала (рис. 3.9). Наличие нескольких графов синхронизации дает возможность резервирования цепей синхронизации. Так, например, на рис. 3.9 показаны как основные пути синхронизации (P – primary), так и резервные (S – secondary). Каждое устройство в сети может переходить от основного источника синхронизации к резервному в случае потери канала взаимодействия с основным источником. Такая система обладает повышенной надежностью и реализована на всех современных сетях связи. Кроме того, иерархическая топология системы синхронизации соответствует топологии самой системы связи, чем легко достигается взаимодействие обеих сетей.
65 нанометров - следующая цель зеленоградского завода «Ангстрем-Т», которая будет стоить 300-350 миллионов евро. Заявку на получение льготного кредита под модернизацию технологий производства предприятие уже подало во Внешэкономбанк (ВЭБ), сообщили на этой неделе «Ведомости» со ссылкой на председателя совета директоров завода Леонида Реймана. Сейчас «Ангстрем-Т» готовится запустить линию производства микросхем с топологией 90нм. Выплаты по прошлому кредиту ВЭБа, на который она приобреталась, начнутся в середине 2017 года.
Пекин обвалил Уолл-стрит
Ключевые американские индексы отметили первые дни Нового года рекордным падением, миллиардер Джордж Сорос уже предупредил о том, что мир ждет повторение кризиса 2008 года.
Первый российский потребительский процесор Baikal-T1 ценой $60 запускают в массовое производство
Компания «Байкал Электроникс» в начале 2016 года обещает запустить в промышленное производство российский процессор Baikal-T1 стоимостью около $60. Устройства будут пользоваться спросом, если этот спрос создаст государство, говорят участники рынка.
МТС и Ericsson будут вместе разрабатывать и внедрять 5G в России
ПАО "Мобильные ТелеСистемы" и компания Ericsson заключили соглашения о сотрудничестве в области разработки и внедрения технологии 5G в России. В пилотных проектах, в том числе во время ЧМ-2018, МТС намерен протестировать разработки шведского вендора. В начале следующего года оператор начнет диалог с Минкомсвязи по вопросам сформирования технических требований к пятому поколению мобильной связи.
Сергей Чемезов: Ростех уже входит в десятку крупнейших машиностроительных корпораций мира
Глава Ростеха Сергей Чемезов в интервью РБК ответил на острые вопросы: о системе «Платон», проблемах и перспективах АВТОВАЗа, интересах Госкорпорации в фармбизнесе, рассказал о международном сотрудничестве в условиях санкционного давления, импортозамещении, реорганизации, стратегии развития и новых возможностях в сложное время.
Ростех "огражданивается" и покушается на лавры Samsung и General Electric
Набсовет Ростеха утвердил "Стратегию развития до 2025 года". Основные задачи – увеличить долю высокотехнологичной гражданской продукции и догнать General Electric и Samsung по ключевым финансовым показателям.
Совершенное время – для Symmetricom это больше чем слоган.
Во всем мире Symmetricom продукты обеспечивают точность, необходимую для установки часов по международной шкале времени. Это означает, что миллионы людей зависят от цезиевых, рубидиевых и кварцевых генераторов Symmetricom , которые обеспечивают точность атомных часов.
Продукция Symmetricom обеспечивает целостность ИТ-систем крупных транснациональных компаний на всех континентах, используется в спутниках, самолетах, электростанциях, ракетах одновременно обеспечивая выполнение критически важных приложений в правительствах, метрологии и аэрокосмической промышленности.
Синхронизация сетей связи
Точный счет времени - залог безопасности и надежности работы как небольших локальных, так и крупнейших межнациональных цифровых сетей. В основе лежит тактовая синхронизация - выделение сигнала синхронизации из структуры информационного сигнала. Это обеспечивается за счет использования специального оборудования: стандартов частоты, первичных и вторичных генераторов, интеллектуальных систем синхронизации генераторов и других приборов. Оборудование объединяется в систему тактовой сетевой синхронизации (ТСС). Системы ТСС представляют собой сложные многоуровневые структуры, залогом бесперебойной работы которых является использование надежного и качественного оборудования.
Первичный эталонный генератор ПЭГ формирует эталонные тактовые последовательности, в сооответствие с которыми синхронизируется все оборудование узла связи. Первичный генератор может работать как в синхронизации с высшими по иерархии источниками, так и полностью автономно. Как правило, генератор принимает сигналы от радио или спутниковых источников и выполняет их фильтрацию.
Тактовая синхронизация
В состав первичного генератора входят источник-размножитель сигналов и ПЭИ - первичный эталонный источник. В качестве первичного эталонного источника могут выступать цезиевый или водородный стандарт частоты или спутниковые системы (GPS или ГЛОНАСС).
Чаще всего синхронизация первичных генераторов осуществляется по спутникам GPS или ГЛОНАСС. До недавнего времени использовалась синхронизация по GPS как более точная. С усовершенствованием российской навигационной системы все актуальнее становилась синхронизация ГЛОНАСС как более надежная в северных широтах. Сегодня синхронизация по российским спутникам используется в некоторых странах Скандинавии.
Вторичный задающий генератор ВЗГ - следующее после первичного генератора звено в обеспечении синхронизации. Вторичный генератор отслеживает и принимает синхросигналы, оценивает их качество, выбирает один входной сигнал, фильтрует тактовый сигнал источника и направляет конечные тактовые последовательности с заданной частотой на входы оборудования и распределяет между другими элементами узла. Синхронизация крупных сетей может требовать работы множества вторичных генераторов, объединенных в многоуровневую иерархическую структуру с одним первичным эталонным генератором.
Основные понятия принципа синхронизации. Методы синхронизации
Синхронизация – это процесс установления и поддержания определенных временных соотношений между двумя и более процессами.
Типы синхронизации: поэлементная, групповая, цикловая.
Поэлементная синхронизация – обеспечивает на приеме разделение одного единичного элемента от другого и тем самым создает наилучшие условия для его регистрации.
Групповая синхронизация - обеспечивает разделение принятой последовательности на кодовые комбинации.
Цикловая синхронизация – разделение циклов временного объединения элементов на приеме.
Процесс синхронизации может обеспечиваться за счет как автономного источника (эталона времени) , так и принудительной синхронизации. В качестве автономного источника обычно используется местный (локальный) генератор с высокой стабильностью. Принудительная синхронизация может основываться на использовании отдельного канала, по которому передаются импульсы, необходимые для подстройки местного генератора, или на информационной (рабочей) последовательности передаваемых сигналов.
Рис. 8.1 Временные диаграммы тактовых импульсов
а) передатчика б) приемника
для синхронизации в сети необходим наилучший источник синхронизации – тактовый генератор или таймер для всех узлов сети. Система или сеть синхронизации имеет определенную иерархию. В узлах сети размещают первичный таймер, сигналы которого затем распределяются по сети, создавая вторичные источники – вторичный или ведомый эталонный генератор (ВЭГ) тактовых импульсов SRC (Secondary Reference Clock) , или вторичный таймер, реализуемый в виде в виде таймера или транзитного узла TNC (Transit Node Clock), или локального (местного) узла LNC (Local Node Clock). Первичный таймер обычно представляет собой хронирующий атомный источник тактовых импульсов (цезиевые или рубидиевые часы) с точностью не ниже 10 -11 …. 10 -14 . его калибруют вручную или автоматически по сигналам мирового скоординированного времени UTC (Universal Time Coordinated). Эти сигналы затем распространяются по наземным линиям связи для реализации того или иного метода синхронизации.
Принцип объединения и разделения цифровых потоков европейской ПЦИ показан на рис. 8.1. Очевидно, что оконечные станции должны иметь только половину показанного оборудования. При выделении низкоскоростного потока (например, со скоростью 2 Мбит/с, как показано на рис. 8.1) на промежуточной станции, последняя должна иметь все оборудование, показанное на рис. 8.1.
Рис. 8.1. Схема объединения цифровых потоков европейской ПЦИ
На сети связи эксплуатируются ЦСП ПЦИ отечественного и зарубежного производства. Отечественные системы носят название ЦСП с ИКМ (цифровые системы передачи с импульсно-кодовой модуляцией). Вместо уровня иерархии в обозначении системы указывается число информационных ОЦК данной системы. Так, ЦСП первого уровня иерархии обозначается ИКМ-30, второго - ИКМ-120 и т.д. В настоящее время разработан и представлен на сети полный спектр аппаратуры, реализующей европейскую ПЦИ.
Принципы синхронизации ЦСП. В плезиохронных ЦСП используется принцип ВРК, поэтому правильное восстановление исходных сигналов на приеме возможно только при синхронной и синфазной работе генераторного оборудования (ГО) на передающей и приемной станциях. Для нормальной работы плезиохронных ЦСП должны быть обеспечены следующие виды синхронизации:
· тактовая синхронизация обеспечивает равенство скоростей обработки цифровых сигналов в линейных и станционных регенераторах, кодеках и других устройствах ЦСП, осуществляющих обработку сигнала с тактовой частотой F Т;
- цикловая синхронизация обеспечивает правильное разделение и декодирование кодовых групп цифрового сигнала и распределение декодированных отсчетов по соответствующим каналам в приемной части аппаратуры;
- сверхцикловая синхронизация обеспечивает на приеме правильное распределение сигналов управления и взаимодействия (СУВ) по соответствующим телефонным каналам. СУВ представляют собой набор сигналов, управляющих работой АТС (набор номера, ответ, отбой, разъединение и пр.)
Нарушение хотя бы одного из видов синхронизации приводит к потере связи по всем каналам ЦСП.
Система тактовой синхронизации включает в себя (Рис.8.2) задающий генератор (ЗГ), входящий в состав ГО передающего оборудования оконечной станции (Пер) и вырабатывающий импульсную последовательность тактовой частоты F Т, и устройства выделения тактовой частоты (ВТЧ), устанавливаемые в том оборудовании, где осуществляется обработка сигнала с частотой F Т: в линейных регенераторах (ЛР) и приемном оборудовании (Пр) оконечной станции.
Рис. 8.2. Структурная схема тактовой синхронизации
Наиболее распространенным методом выделения тактовой частоты является метод пассивной фильтрации , который состоит в том, что из спектра группового цифрового сигнала с помощью ВТЧ, содержащего высокодобротные резонансные контуры, фильтры-выделители или избирательные усилители, выделяется тактовая частота. Этот способ характеризуется простотой реализации ВТЧ, но имеет существенный недостаток: стабильность выделения тактовой частоты зависит от стабильности параметров фильтра-выделителя и структуры цифрового сигнала (при появлении длинных серий нулей или кратковременных перерывов связи затрудняется процесс выделения тактовой частоты).
Перспективным для высокоскоростных ЦСП, но более сложным, является способ тактовой синхронизации с применением устройств автоподстройки частоты генератора тактовой частоты приемного оборудования (способ активной фильтрации ).
Цикловая синхронизация осуществляется следующим образом. На передающей станции в состав группового цифрового сигнала в начале цикла вводится цифровой синхросигнал (СС). На приемной станции устанавливается приемник синхросигнала (ПСС), который выделяет цикловой синхросигнал из группового цифрового сигнала и тем самым определяет начало цикла передачи. Цикловой синхросигнал должен обладать определенными отличительными признаками, в качестве которых используется заранее определенная и неизменная структура синхросигнала (например, 0011011 в ЦСП ИКМ-30). Групповой цифровой сигнал в силу случайного характера информационных сигналов такими свойствами не обладает.
К системе цикловой синхронизации предъявляются следующие требования:
- время вхождения в синхронизм при первоначальном включении аппаратуры и время восстановления синхронизма при его нарушении должно быть минимально возможным;
- приемник синхросигнала должен обладать высокой помехоустойчивостью, т.е. иметь защиту от установления ложного синхронизма и от ложного выхода из синхронизма;
- число символов синхросигнала и частота повторения должны быть минимально возможными.
Эти требования носят противоречивый характер, поэтому приходится принимать компромиссные решения.
Схемы ПСС (Рис. 8.3) обычно включают в себя блоки обнаружения СС на основе схем совпадения, счетчики обнаружения СС в данной временной позиции, счетчики-накопители по входу в синхронизм и выходу из синхронизма.
Рис. 8.3. Структурная схема приемника синхросигнала
Работа системы сверхцикловой синхронизации, как и работа системы цикловой синхронизации, основана на передаче сверхциклового синхросигнала (СЦС) в одном из циклов сверхцикла. Принцип работы приемника СЦС аналогичен работе ПСС.
Генераторное оборудование ЦСП. Все процессы обработки сигналов в ЦСП строго регламентированы по времени. Последовательность обработки сигнала в оборудовании ЦСП задается генераторным оборудованием.
ГО обеспечивает формирование и распределение всех импульсных последовательностей, управляющих процессами преобразования сигналов в ЦСП. В ГО передающей станции импульсные последовательности получают путем деления тактовой частоты высокостабильного задающего генератора ЗГ.
Обычно предусматриваются следующие режимы работы ГО: внутренней синхронизации, при котором осуществляется работа от высокостабильного автономного ЗГ (с относительной нестабильностью 10 -5 ..10 -6); внешнего запуска, при котором осуществляется работа внешнего ЗГ; внешней синхронизации, при котором осуществляется подстройка частоты ЗГ с помощью ФАПЧ, управляемой внешним сигналом.
Структура ГО приемной станции отличается тем, что тактовая частота подается не от ЗГ, а от ВТЧ, а установка ГО приема по циклу и сверхциклу осуществляется с помощью сигналов, поступающих от приемников синхросигналов.
