Большой выбор дизельных генераторов energoone.com.ua/category/dizelnyye-generatory по доступной цене

Системы тактовой сетевой синхронизации

ПОСТРОЕНИЕ И ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМ ТАКТОВОЙ СЕТЕВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

Л.С. ЛЕВИН, генеральный директор ООО «НОВЕЛ-ИЛ», доктор техн. наук

А.Б. ТИХОНОВИЧ, технический директор, канд. техн. наук

В.М. ЗУСМАНОВ, главный специалист

А.В. МОСКВИН, главный специалист

Для надежной и управляемой цифровой сети связи требуется, как известно, построение систем тактовой сетевой синхронизации и сетевого мониторинга и администрирования. На сети железнодорожной связи вслед за системой тактовой сетевой синхронизации (ТСС) первичной сети технологической связи магистрального уровня создается система ТСС регионального уровня (для ОТС, ОбТС и др.). При этом необходимо решить задачу наиболее экономичного варианта ее построения, а также обеспечения мониторинга и управления для множества устройств синхронизации, составляющих распределенную наложенную сеть. В процессе централизации систем управления на сетях связи железных дорог региональные (участковые) подсети оборудования SDH были подключены через IP-маршрутизаторы к серверам центров мониторинга и управления дорожного уровня (ИСМУС), которые в свою очередь связаны с главным центром управления ЕСМА. В настоящее время необходимо интегрировать в ЕСМА оборудование систем передачи PDH и тактовой сетевой синхронизации.

В статье рассматривается возможность реализации этой задачи для технологического сегмента сетей связи РЖД с использованием оборудования [1] фирмы «НОВЕЛ-ИЛ».

ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ ТСС

Схема тактовой сетевой синхронизации показана на рис. 1. Оборудование ТСС конструктивно представляет собой как автономные блоки БСР (19" хШ), так и платы автоматика, связь, информатика

ПРСС, встроенные в состав секции оборудования PDH (ОВТГ, ОВТК) или мультиплексоров каналов (МВТК). Это дает возможность его компактного и экономичного размещения при оснащении сетевых узлов. В комплексе оборудования ТСС гибко сочетаются преимущества автономных и встроенных систем синхронизации, имеются автоматические переключатели режимов синхронизации, действующие по системе приоритетов с учетом состояния основных и резервных источников синхронизации.

К достоинствам встроенной системы ТСС можно отнести: относительную дешевизну (из-за отсутствия отдельного корпуса); простоту инсталляции вследствие того, что плата ПРСС устанавливается на посадочное место любой платы канального интерфейса методом «горячего» вруба; после инсталляции плата ПРСС сразу включается в обслуживание каналом мониторинга и управления работающей ЦСП; резервирование питания, при котором платы ПРСС продолжают работать даже при выключении комплекта, в который они установлены; возможность синхронизации новых и ранее введенных в эксплуатацию линий связи.

При этом устройства ПРСС практически не уступают автономным блокам БСР ни в качестве распределяемых синхросигналов, ни в функциональных возможностях. Есть лишь некоторое ограничение в количестве выходных сигналов синхронизации: на платах ПРСС предусмотрено не более 12 выходов, а в БСР - до 50.

Платы ПРСС и блоки БСР обладают возможностью удержания частоты с суточной стабильностью 1-10-9. Использование режима удержания (Holdover) позволяет избежать переключения направления синхронизации в цепочке последовательно включенных мультиплексоров SDH в случае пропадания или ухудшения качества основного сигнала синхронизации. Как показал аудит сетей ТСС, проведенный специалистами фирмы SYRUS, этот режим является самым тяжелым и нежелательным с точки зрения достоверности передаваемой информации, так как представляет собой длительную процедуру распространения волны скачкообразных переключений всех последовательно включенных мультиплексоров на другое направление синхронизации.

Платы ПРСС, оснащенные местным задающим генератором (МЗГ), способны восстановить деградировавший в результате распространения по системе передачи сигнал синхронизации, очистив его от накопившихся фазовых флюктуаций (вандера и джиттера).

Средний фазовый скачок выходных сигналов при переключении устройств с основного источника синхронизации на резервный составляет 6-8 нс (при сетевой норме 120 нс). Мониторинг ПРСС обеспечивает непрерывный контроль за состоянием входных и выходных сигналов, а также за аварийно-статусным состоянием устройств.

Возможность включения ПРСС на оконечной станции, на промежуточной станции, имеющей два источника синхросигнала и плату ПРСС с удержанием частоты, а также на промежуточной станции с одним источником синхросигнала, получаемого из линейного группового тракта, показана на рис. 2.

Автономная система ТСС построена на основе блоков синхронизации и ретайминга (БСР) различных модификаций. Блоки

РИС. 1

РИС. 2 представляют собой гибкую платформу высотой 1U в евроконструкции 19", на которой по желанию заказчика устанавливаются различные модули: распределения (ПРС) - обеспечивает разветвление эталонного сигнала тактовой синхронизации

(SEC), поставляются предприятием

«НОВЕЛ-ИЛ»; ретайминга (ПР) - восстанавливает качество синхронизации восьми потоков Е1. Ретаймированные потоки Е1/Т используются для синхронизации сетевых элементов, не имеющих специальных входов так-

РИС. 3

РИС. 4

2048 кГц. Один модуль предназначен для организации 16 выходов тактовой синхронизации.

Ethernet 10/100 Base-T - обеспечивает дистанционное управление и мониторинг.

Пример применения ретайминга при синхронизации потока STM-1 от агрегатного потока 155 Мбит/с приведен на рис. 3, а применения устройства удержания синхронизации, ретайминга и распределения синхросигнала - на рис. 4. В блоках БСР, как и в платах ПРСС, осуществляется непрерывный контроль за состоянием выходных и качеством входных сигналов. Кроме того, предусмотрена возможность локального и дистанционного управления реверсом входных сигналов ТСС, полосой пропускания ФАПЧ, принудительной установкой захвата от любого входного сигнала, режимом усреднения частоты удержания и др. Состояния устройства отображаются на жидкокристаллическом индикаторе лицевой панели.

МОНИТОРИНГ И УПРАВЛЕНИЕ

Автономные блоки БСР имеют интерфейс Ethernet 10/100 Base T со стандартным стеком протоколов Ethernet/IP/UDP, что обеспечивает информационный обмен блока с сервером системы управления через канал передачи данных (DCC), встроенный в секционный заголовок синхронного транспортного модуля SтМ-1 системы передачи SDH. При этом каждый блок БСР снабжен соответствующим IP-адресом и обслуживается сервером системы управления как отдельный сетевой элемент (рис. 5).

Платы ПРСС, встроенные в секции оборудования PDH и мультиплексоров каналов, контролируются блоками контроля, сигнализации и управления, расположенными в этих секциях и являющимися сетевыми элементами для сервера системы управления. Оборудование PDH и канальные мультиплексоры имеют встроенный канал для передачи сигналов дистанционного мониторинга и управления с интерфейсом RS-232 и специальным протоколом, разработанным с учетом функциональных возможностей систем передачи PDH.

Ниже перечислены основные аварийно-статусные состояния сетевых элементов систем ТСС, передаваемые в канале мониторинга и управления: пропадание входных сигналов 2048 кГц, 2048 кбит/с или оптического сигнала 155 Мбит/с (контроль всех входов устройств); короткое замыкание на выходе (контроль всех выходов устройств); холостой ход (обрыв) выхода (контроль всех выходов устройств); отсутствие синхронности между входными потоками и опорным сигналом (контроль всех входов устройств ретайминга); предупреждение «Край полосы захвата» (для МЗГ); отсутствие захвата по частоте (низкая стабильность частоты входного сигнала), по фазе (высокие фазовые флуктуации входного сигнала); наличие нерегулярностей во входном сигнале (замирания или искажения формы входного сигнала);

РИС. 5 состояние захвата от определенного входа, потеря фазы, поиск сигнала, удержание частоты.

Таким образом, осуществляется всесторонний контроль и управление сетевым элементом системы ТСС.

Для интеграции оборудования

PDH и ТСС в централизованную систему управления дорожного уровня и в ЕСМА предприятием «НОВЕЛ-ИЛ» разработаны конверторы сетевых интерфейсов в виде плат КСИ (6U, 4U), которые устанавливаются в каркас секции мультиплексора PDH на станции с сетевым IP-маршрутизатором (Cisco). Платы КСИ обеспечивают инкапсуляцию кадров канала RS-232 в формат стека протоколов Ethernet/IP/ UDP с присвоением IP-адреса данной подсети, а также выполняют обратное преобразование форматов сообщений из Ethernet в RS-232. При этом на сервере центра управления устанавливается программное обеспечение, поддерживающее взаимодействие со всеми типами сетевых элементов SDH, PDH и ТСС с использованием соответствующих сетевых протоколов (SNMP,

HTTP и др.).

Представленное техническое решение обеспечивает интеграцию оборудования тактовой сетевой синхронизации производства «НО-ВЕЛ-ИЛ» в централизованную систему мониторинга и управления дорожного уровня и в ЕСМА [3]. Благодаря экономичности этого решения сетевой элемент синхронизации можно устанавливать практически в каждом, даже самом маленьком линейно-аппаратном зале и обеспечивать сигналами ТСС всю находящуюся в нем аппаратуру. Установка в мультиплексор платы ПРСС позволяет упростить процедуру его инсталляции, обеспечить его мониторинг и управление. При этом для всех видов оборудования SDH, PDH и ТСС будет формироваться единая база данных на серверах дорожного уровня, а также на сервере центра управления верхнего уровня

ЕСМА.

Все виды оборудования ТСС подключаются к общей системе сетевого мониторинга и управления (ИСМУС), что обеспечивает централизованный контроль состояния всех элементов системы ТСС, передачу телеметрических данных с сетевых узлов и возможность дистанционного управления функциями и режимами работы блоков (БСР) и плат (ПРСС) оборудования ТСС.

Оборудование ТСС предприятия «НОВЕЛ-ИЛ» широко используется на Юго-Восточной, Северо-Кавказской, Приволжской, Калининградской, Сахалинской дорогах, подготовлено к вводу в эксплуатацию на Октябрьской и ряде других дорог.

ЛИТЕРАТУРА

1. Л е в и н Л. С., З у с м а н о в В. М., М о с к в и н А. В. Построение систем ТСС и передача сигналов точного времени на базе оборудования ООО «НОВЕЛ-ИЛ» - «Электросвязь», № 10, 2007, с.38-40.

2. ОСТ 32.180-2001. Система ОТС ЖТ. Система тактовой сетевой синхронизации: структура сети, норма качества. М. МПС России, 2001.

3. Система мониторинга и администрирования первичной сети связи технологического сегмента дорожного уровня. Система управления сетью производителя. Технические требования. М. ВНИИАС МПС России, 2004.