Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Апреля 2013 в 09:07, реферат
Стремительное развитие цифровых систем коммутации и средств передачи информации, внедрение технологий SDH привело к значительному возрастанию роли систем синхронизации в сетях телекоммуникации. Новые сферы применения и виды предоставляемых услуг также вызывают повышенные требования к характеристикам и работе сетей синхронизации.
Введение............................................................................................................................
Необходимость синхронизации..............................................................................................
Основные положения...............................................................................................................
Влияние проскальзываний на предоставляемые услуги..............................................................
Необходимость синхронизации SDH................................................................................................
Пакеты (паучки) ошибок, вызванные синхронизацией.............................................................
Требования к рабочим характеристикам синхронизации - Сети общего пользования................
Требования к рабочим характеристикам синхронизации - Корпоративная (частная сеть)...........
Архитектура синхронизации......................................................................................................
Основы передачи сигналов в сетях SDH..........................................................................................
Мультиплексирование в сети SDH....................................................................................................
Основные методы синхронизации................................................................................................
Плезиохронная работа.......................................................................................................................
Иерархический передатчик - приемник............................................................................................
Взаимная синхронизация...............................................................................................................
Импульсное дополнение (стаффинг)..............................................................................................
Указатели и выравнивание указателей..............................................................................................
Размещение полезной нагрузки.......................................................................................................
Синхронизация телекоммуникаций...................................................................................................
Генераторы источника: Первичный эталонный генератор..........................................................
Генераторы приемника (ведомые задающие генераторы).........................................................
Стандарты генераторов...................................................................................................................
Характеристики синхронизации..................................................................................................
Влияние первичного эталонного генератора..................................................................................
Характеристики устройства..........................................................................................
Влияние генератора приемника..................................................................................
Идеальная работа...........................................................................................................
Работа в условиях стресса - сетевые генераторы.......................................................
Работа в условиях стресса - генераторы СРЕ.............................................................
Работа в режиме удержания...........................................................................................
Стандарты сопряжения...................................................................................................
Введение в планирование синхронизации....................................................................
Основные принципы........................................................................................................
Планирование синхронизации в сети SDH.....................................................................
Распределение опорного сигнала...................................................................................
Требования к источнику-размножителю синхросигналов (SSU)...................................
Требования к тактированию сетевого элемента SDH.....................................................
Заключение.........................................................................................................................
Литература..........................................................................................................................
Влияние проскальзываний на передачу данных при помощи модемов проявляется в виде длинных пакетов ошибок. Продолжительность такого пакета ошибок зависит от скорости передачи данных и типа модема находится в диапазоне от 10 миллисекунд до 1,5 секунд. В период появления этих ошибок оконечное приемное устройство, подключенное к модему, принимает искаженные данные. В результате пользователь должен осуществить повторную передачу данных.
При возникновении проскальзываний во время сеанса видеотелефонной связи происходит пропадание изображения. Абонентов просят повторно установить связь для восстановления изображения.
Влияние проскальзываний на передачу цифровых данных зависит от используемого протокола. В протоколах, не предусматривающих возможности повторной передачи, возможны пропуски, повторения или искажения данных.
Возможна потеря кадровой синхронизации, вызывающая искажения множества кадров при возобновлении поступления импульсов кадровой синхронизации. Протоколы с повторной передачей имеют возможность обнаружить проскальзывания и инициировать повторную передачу. Для инициализации и выполнения такой ретрансляции обычно требуется одна секунда. Поэтому проскальзывания будут влиять на пропускную способность, обычно приводя к потере секунды времени передачи.
При цифровой передаче изображений
(например, видеоконференция), как показывают
тесты, приведенные ниже, проскальзывание
обычно вызывает искажение части
изображения или его "замораживание"
на время до 6 секунд. Серьезность
и длительность искажений зависит
от применяемого оборудования кодирования
и компрессии. Наиболее значительные
искажения возникают при
Наибольшее влияние
Необходимость синхронизации SDH.
С появлением SDH к сетям
синхронизации предъявляются
Однако, выравнивание указателя
может привести к возникновению
джиттера и вандера в передаваемом
сигнале. Джиттер это быстрое (>10
Гц) изменение фазы сигнала («дрожание
фазы»). Вандер - это медленное (<10 Гц)
изменение фазы сигнала («дрейф фазы»).
Избыточный джиттер SDH может привести
к потере кадровой синхронизации. Избыточный
вандер может вызвать проскальзывание
на оконечном оборудовании. Поэтому
целью синхронизации сетей SDH является,
ограничение числа выравниваний
указателя, осуществляемых сетевыми элементами
SDH. Это достигается ограничением
кратковременных шумов (<100 секунд)
в сети синхронизации путем
Пакеты (паучки) ошибок, вызванные синхронизацией.
В частных сетях синхронизация может вызвать дополнительные сбои (ухудшения) в форме пакетов ошибок. Рассмотрим частную сеть, в которой тактовые генераторы оборудования, размещенного на территории пользователя (СРЕ), соединены в цепь. Кратковременному ухудшение опорной частоты первого СРЕ повлияет на работу всего оборудования в цепи (см. Рис.3). В ответ на кратковременную ошибку большинство генераторов CPE выработает пакеты ошибок на всех выходных линиях. Второй генератор в цепи определит наличие ухудшения, вызванного первым генератором, и будет реагировать подобным образом, вырабатывая ухудшения (сбои) на всех своих выходах. Таким образом, пучок ошибок распространяется (и произвольно увеличивается) по всей сети СРЕ.
Пучки ошибок, вызванные синхронизацией, по своей природе являются кратковременными переходными процессами и обычно мало отличаются от избыточно ошибочных линий передачи. Поэтому проблемы синхронизации могут быть ошибочно приняты за высокий коэффициент ошибок линий передачи. Таких трудностей можно избежать при использовании правильно
разработанных генераторов СРЕ и при тщательном планировании распределения синхронизации в частной сети. Необходимо отметить, что такие проблемы пучков ошибок обычно не возникают в сетях общего пользования.
Требования к рабочим характеристикам синхронизации - Сети общего пользования.
Для управления частотой проскальзываний,
событиями выравнивания указателей
и пучками ошибок, вызванных синхронизацией,
ITU и ANSI установили несколько требований
к рабочим характеристикам
Для международных соединений
порог скорости проскальзываний
для "приемлемого" соединения установлен
ITU на уровне одного проскальзывания
за каждые пять часов. Для достижения
удовлетворительной скорости проскальзываний
при сквозной передаче долговременная
максимальная нестабильность частоты
на выходе цифровой системы синхронизации
составляет 1х10-11. Это требование
было установлено как ANSI, так и ITU.
Требования к кратковременной
В настоящее время принимаются
новые кратковременные
Требования к рабочим характеристикам синхронизации - Корпоративная (частная сеть)
В настоящее время в
стадии разработки находятся спецификации
ETSI выдвигающие требования к джиттеру
и вандеру в сетях
Для частных сетей существует
несколько требований к рабочим
характеристикам синхронизации. Рабочие
характеристики синхронизации для
частной цифровой сети могут быть
в 1000 раз хуже, чем для сети общего
пользования. В соответствии с требованиями
ANSI первый СРЕ в цепи синхронизации
частной сети должен обеспечивать 4,8
миллисекунд времени с ошибками
в день. Это соответствует
Основной причиной плохих
рабочих характеристик частных
сетей является использование в
СРЕ генераторов низкого
Архитектура синхронизации. Основы передачи сигналов в сетях SDH
В этом разделе рассмотрены
основные принципы передачи сигналов
в сетях SDH необходимые для понимания
вопросов синхронизации. В обеих
сетях осуществляется синхронное мультиплексирование
сигналов. Это дает два основных
преимущества: одноступенчатое
В существующих асинхронных системах для достижения более высокой скорости передачи сигналов необходимо мультиплексировать сигнал на каждом уровне иерархии передачи. Например, сигналы DS1 мультиплексируются в DS2, затем в DS2 в DS3, затем в высокоскоростные сигналы оптической линии. В SDH мультиплексирование выполняется за один шаг, так как сигнал синхронный.
Второе основное преимущество
заключается в возможности
Мультиплексирование в сети SDH
Синхронный транспортный модуль уровня 1 (STM-1), имеющий скорость передачи 155,520 Мбит/с, обеспечивает базовую скорость потока для SDH. Все менее скоростные полезные нагрузки, такие как DS1, E1 или DSЗ упаковываются в STM-1. Более скоростные сигналы формируются путем мультиплексирования N транспортных модулей SТМ-1 в STM-N. Никаких дополнительных заголовков или дополнительной обработки при этом не требуется. Сигнал STM-1 состоит либо из сигналов трех административных блоков уровня З (AU-З), либо из сигнала одного блока AU-4.
Полезные нагрузки могут быть упакованы в SDH несколькими способами, как показано на рисунке 4. Сигналы DS1 или E1 сначала упаковываются в виртуальный контейнер (VC-11, VC-12, соответственно). Этот виртуальный контейнер УС содержит полезную нагрузку и информацию заголовка. VC-11 или VC-12 затем упаковываются в более скоростной виртуальный контейнер VC, такой как VC-З, который может быть также использован для переноса сигналов DSЗ. Сигнал VC-З имеет дополнительную информацию заголовка. Более скоростной сигнал УС затем упаковывается в сигнал AU-З или AU-4, которые входят в состав STM-1.
Основные методы синхронизации.
Для синхронизации цифровых сетей используется несколько основных методов: плезиохронная работа, иерархическая работа приемника - передатчика, взаимная синхронизация, импульсное дополнение (стаффинг) и указатели. Все они подробно рассматриваются ниже.
Плезиохронная работа.
Каждый узел получает эталонный сигнал от своего независимого источника синхронизации (рис.5). Допустимая частота проскальзываний сохраняется благодаря жесткой точности синхронизации на обеих сторонах соединения. Стандарты определяют границу стабильности генераторов, используемых для синхронизации плезиохронных соединений. В сетях, использующих плезиохронные ситуации, управляющие генераторы должны поддерживать долговременную нестабильность частоты в пределах 1х10-11. Это типовой режим работы для соединения через административные границы.
Иерархический передатчик - приемник.
Источник первичного эталонного сигнала в управляющем узле генерирует размноженный и распределенный эталонный сигнал синхронизации (рис.6). Управляющий узел посылает свой эталонный сигнал на принимающие узлы. Эталонный синхросигнал иерархически распределяется по сети. Двумя главными компонентами этой сети являются генераторы приемника, используемые для регенерации эталонного сигнала синхронизации, и цифровые тракты, используемые для передачи синхросигналов по сети.
Взаимная синхронизация.
При взаимной синхронизации
информация о синхронизации совместно
используется всеми узлами сети (рис.7).
Каждый генератор посылает и принимает
сигналы эталонной
Импульсное дополнение (стаффинг)
Этот метод используется
для передачи асинхронных потоков
выше уровня DSI / EI. Цифровые потоки, подлежащие
мультиплексированию, уплотняются
дополнительными ложными
Указатели и выравнивание указателей
SDH для переноса сигнала
используют указатели полезной
нагрузки. Указатель содержит
Разность фаз и частот между двумя сетевыми элементами (NE) в SDH может быть компенсирована с помощью указателей полезной нагрузки. Если передающий NE SDH работает быстрее приемного, последний будет создавать отрицательное выравнивание указателя и сдвигать полезную нагрузку вперед на один байт или восемь бит, как показано на рисунке 8(a). Таким образом приемный NE будет подстраиваться под передающий без потери информации.
Аналогично, если передающий
NE более медленный, чем приемный,
возникнет положительное