Управление в системе SDH.

Эволюция принципов организации цифровых систем передачи от PDH к SDH привела к значительному увеличению количества сообщений о неисправности, используемых при эксплуатации системы передачи. Если в системах ИКМ и PDH используется несколько сообщений о неисправности, то в системах SDH и SONET их количество достигает 50. Сообщения о неисправности в системе SDH можно условно разбить не три категории:

- Сообщения о наиболее существенных неисправностях, воздействующих на весь маршрут и приводящих обычно к потере канала передачи.

- Сервисные сигналы, связанные с передачей контейнера высокого уровня (VC-4, VC-3).

- Сигналы и сообщения об ошибках и неисправностях при передаче контейнера низкого уровня, т. е. VC-12.

Более детальная классификация сигналов неисправности включает в себя пять уровней, непосредственно связанных с самой технологией SDH: физический

уровень, уровень регенерационной секции, мультиплексной секции, маршрута верхнего уровня и маршрута нижнего уровня. Разделение сигналов неисправностей с примерами сообщений представлено на рис. 2.37 в виде пирамиды.

Физ. LOS

уровень

Регенерационная LOF Примеры сообщений

секция

MS-AIS

Мультиплексная секция MS-RDI

HP-RDI

Маршрут высокого уровня HP-TM

Маршрут низкого уровня TU-LOP

LP-RDI

Рис. 2.37. Классификация сигналов и сообщений о неисправностях в системе SDH.

Любой процесс неисправности в системе передачи подчиняется указанной иерархии и напоминает катание с горки. Если неисправность возникает на верхнем уровне, она передается на нижние уровни. Например, если неисправность возникает на уровне мультиплексной секции, то система теряет маршрут верхнего уровня и маршрут нижнего уровня. Неисправность на уровне регенарационной секции приводит последовательно к неисправностям на уровне мультиплексной секции, маршрута верхнего уровня и маршрута нижнего уровня.

Такое поведение системы понятно и сточки зрения «аллегории поезда». Если в результате сбоя мы потеряем состав, то окажутся потерянными все вагоны, тем более – ящики в них. Если будет потерян вагон, но не состав, ящики все равно будут потеряны.

Таким образом, между сигналами неисправности имеются логические взаимосвязи, определяемые процессами, проистекающими в системе передачи. Схематически логические связи между сообщениями представлены на рис. 2.38 в виде своеобразного паука. Белыми квадратами на рисунке обозначена генерация сообщения, темными квадратами – прием сообщения.

сообщения, темными квадратами – прием сообщения.

Байт передачи Регенер.секция Мультиплексная секция Маршрут верхнего уровня Маршрут нижнего уровня

LOS/LOF AIS

(J0) RS-TIM

(B1) BIP Err

(K2) MS-AIS AIS

(B2) MS-BIP Err

(M1)

MS-REI

(K2)

MS-RDI

AU-AIS AIS

AU-LOP

AIS

(C2) HP-UNEC

(J1) HP-TIM

(B3) HP-BIP Err

(G1) HP-REI

(G1) HP-RDI AIS

TU-AIS

TU-LOP

(H4) LOM

(C2) HP-PLM

AIS

(V5) LP-UNEC

(J2) LP-TIM

(V5) LP-BIP Err

(V5) LP-REI

(V5) LP-RDI

(V5) LP-PLM

Рис. 2.38. Логические взаимосвязи между сообщениями о неисправностях в SDH.

Эта схема на первый взгляд сложна и требует пояснений. Возьмем, например, сигнал о неисправности HP-UNEC (контейнер верхнего уровня не загружен из-за неисправности в поле С). Кстати, этот факт можно проверить по схеме, стрелка с этим сигналом действительно идет от байта С, а сам сигнал находится на уровне маршрута верхнего уровня )НР). При получении сигнала HP-UNEC сетевой элемент формирует сигнал неисправности AIS, который каскадно передается вниз по иерархии. В результате на уровне маршрута верхнего уровня система формирует сигнал о неисправности на верхнем уровне HP-RDI, который передается в обратном направлении в поле G1 (см. соответствующую стрелку). Сигнал AIS передается на уровень маршрута нижнего уровня, где формируется сигнал LP-RDI, передаваемый в поле V5 в обратном направлении. Этот сигнал означает радикальную неисправность на уровне маршрута нижнего уровня. В результате мы получаем следующую схему генерации неисправностей в системе SDH:

HP – UNEQ(C2) HP – RDI(G1), LP – RDI(V5),

что означает, что у нас полностью нарушены маршруты верхнего и нижнего уровней. Этот результат получен с помощью логического путешествия по схеме рис. 2.38.

Как видно из рисунка, для каждого элемента маршрута или секции имеется свой набор сигналов неисправности, представленных в табл. 2. 6. Различные устройства в системе SDH реагируют на сигналы неисправности по разному, в соответствии с секциями маршрута. Так. Регенераторы, которые управляются только заголовками регенерационной секции, реагируют на сигналы неисправности RSOH. Цифровые коммутаторы SDXC будут давать отклик на сигналы неисправностей в RSOH и MSOH. МВВ и терминалы системы SDH связаны с маршрутами в целом и будут реагировать на все виды сигналов неисправностей.

Еще одним важным следствием из рис. 2.38 и рассмотренного примера является то, что сигналы и сообщения о неисправностях в системе SDH возникают каскадно в случае возникновения неисправности на любом уровне иерархии. Так, неисправность в регенерационной секции вызывает генерацию сообщений в мультиплексной секции, в секции маршрута верхнего уровня и в секции маршрута нижнего уровня. Неисправность в маршруте верхнего уровня вызывает генерацию сообщений в секции маршрута нижнего уровня и т. д. Неисправность физического уровня (например, LOS) вызывает генерацию сообщений о неисправностях на всех уровнях.

Следует отметить, что описываемые сигналы о неисправностях представляют собой не специализированные сигналы, передаваемые в каком либо канале, В таблице 2.6. указаны поля, в которых передаются соответствующие сигналы о неисправностях, а также критерии их обнаружения на приемной стороне. Как видно из таблицы, эти сигналы передаются в системе SDH через определенные поля в составе заголовков и представлены довольно разнородно.

Таблица 2.6. Сигналы о неисправностях в системе SDH (стандарт ETSI)

Сигналы о неисправностях несут разный уровень проблемности и имеют различное назначение. В качестве примера рассмотрим четыре наиболее часто встречающихся сигнала о неисправностях: AIS, REI, RFI и RDI. Сигналы REI, RFI и RDI можно интерпретировать как три уровня проблемы на дальнем конце:

- REI (Remote Error Indication) – обнаружена ошибка четности на удаленном конце, что само по себе не предполагает ничего криминального;

- RFI (Remote Fault Indication) – обнаружен сбой на удаленном конце, это уже серьезнее, сеть работает, но может наступить и повреждение;

- RDI (Remote Defect Indication) – обнаружен сбой на удаленном конце, т. е. все развалилось.

Все три сообщения передаются стороне – источнику неисправности как подтверждение обнаруженных сбоев в работе (рис. 2.39). Ситуация очень похожа на светофор, REI напоминает мигающий зеленый, RFI – желтый, RDI – красный свет.

Неисправность

RDI

Сигнал REI, RFI, RDI

RFI

МВВ1 МВВ2

REI

Рис. 2.39. Сигналы о неисправностях очень напоминают светофор.

Сигналы также разделены топологически. Неисправность, передаваемая в прямом направлении, отображается AIS, а в обратном – REI, RFI, RDI. В результате различные устройства принимают и генерируют различные сигналы о неисправностях.

В качестве примера рассмотрим передачу сигналов о неисправности в случае возникновения сигнала LOS (например, обрыв кабеля) в системе из трех сетевых элементов (рис. 2.40).

Предположим, что при передаче сигнала (обозначенного как нормальный сигнал - Ок!) между узлами NE1 и NE2 происходит обрыв кабеля. Это идентифицируется узлом NE2 как прием сигнала о неисправности LOS. Не имея никакой полезной нагрузки, узел NE2 посылает дальше по линии сигнал AIS,

который обычно представляет собой сигнал обычной цикловой структуры, но без нагрузки (в наиболее простых вариантах AIS, например, все единицы). Одновременно с этим в сторону узла NE1 узел NE2 генерирует сигнал RDI. Узел NE2 принимает AIS и генерирует в обратном направлении сигнал RDI. Приняв в обратном направлении сигнал RDI, узел NE1 передает его дальше по линии, подтверждая, что соединение разорвано. Все три узла в составе системы SDH включены в единую систему управления. В составе всех узлов имеются встроенные устройства диагностики, которые называются иногда сенсорами. Сенсоры фиксируют сигналы о неисправностях, генерируют соответствующие сигналы и передают всю историю процесса в центральный компьютер системы управления SDH. Передача может осуществляться с использованием служебного канала, образованного полями семейства D в составе SOH. Итак, все три сенсора NE1, NE2 и NE3 передают информацию системе управления в виде следующих сообщений (Табл. 2.7).

Ok!

LOS AIS AIS

RDI RDI RDI

NE1 NE2 NE3

Рис. 2.40. Механизм генерации сигналов о неисправности в простой сети из трех узлов.

Таблица 2. 7. Сообщения о состоянии, передаваемые в ситуации рис. 1.32.

На основании полученных данных система управления принимает правильное решение, о том, что неисправность возникла в тракте передачи между NE1 и NE2 и не затрагивает сами устройства. Так работает система диагностики в SDH.

Таким образом, система управления TMN сетей SDH представляет собой специализированное программное обеспечение, которое обрабатывает сообщения о неисправностях, передаваемые по сети. А набор реализованных в системе SDH сигналов о неисправностях определяет потенциальную мощность системы управления и самодиагностики. Корректность генерации сообщений о неисправностях логическими устройствами сети (сенсорами) определяет корректность работы ПО системы управления, а каскадная генерация сообщений о неисправностях позволяет системе управления не только диагностировать причину неисправности, но и локализовать секцию, в которой неисправность возникла.