4.2.2. Принципы мониторинга полей заголовков.

Для завершения вопросов о специфике измерений в системах SDH рассмотрим общие принципы мониторинга заголовков. Как уже отмечалось, по своей структуре поля заголовков могут быть трех видов: однобайтовые фиксированные поля, поля расширенного вида и поля-каналы данных.

Наиболее простым методом отображения и контроля полей является отображение текущего состояния данных каждого поля в 16-ричном исчислении. Такая простая визуализация полей реализована практически во всех анализаторах SDH (рис. 4.11) и очень популярна у инженеров.

SOH HP-POH TU LP-POH

J1

B3

C2

G1

F2

H4

F3

K3

N1

V1

V2

V3

V4

A1	A1	A1	A2	A2	A2	J0	X	X
B1			E1			F1	X	X
D1			D2			D3	X	X
H 1	Y1	Y2	H2	11	12	H31	H32	H33
B 2	B2	B2	K1			K2
D4			D5			D6
D7			D8			D9
D10			D11			D12
S1	Z1	Z1	Z2	Z2		E2	X	X

V5

J2

N2

K4

Рис. 4.11. Визуализация полей заголовков синхронных сигналов (анализатор SDH).

По виду такое представление данных часто называется матрицей заголовков. Как следует из рис. 4.11, матрица включает в себя все основные заголовки STM-1: SOH, HP-POH, TU, LP-POH. Каждое поле на матрице обозначено в соответствии со своим обозначением по стандартам SDH. Непосредственное значение поля в текущий момент отображается 16-ричными данными, так что оператор может просматривать любые поля в составе заголовков цикла STM-1. Если поле является однобайтовым фиксированным, как например, поля A1=FF, то его значение остается неизменным. Переменные поля постоянно меняют свое содержимое, причем скорость обновления информации на экране значительно уступает реальной скорости обновления данных.

Несмотря на наглядный вид представления заголовков в виде матрицы, детальный анализ этого представления показывает, что оно малоэффективно для непосредственной работы с оборудованием. Действительно, на матрице существуют пустые поля, которые не специфицированы в стандарте. Из остальных полей большая часть данных оказывается бесполезной, поскольку относится либо к полям расширенного вида, либо к полям-каналам, так что данные в ячейке матрицы несут лишь мгновенные значения поля, вырванные из общего контекста.

Если отфильтровать однобайтовые фиксированные поля, то из всей матрицы останется одна «планка (рис. 4.12). Такое представление, конечно, не имеет классического вида в соответствии со стандартом. Зато в него включены все поля, данные которых имеют действительную эксплуатационную ценность. К таким полям относятся поля SOH: C1, S1, поля POH: C2, G1, поле указателей H4 и поля К всех уровней: К1, К2, К3 и К4, поскольку вне зависимости от представления

данных (а допускается два представления SOH+HP-POH и SOH+LP-POH в зависимости от задачи анализа заголовков) байты резервного переключения должны рассматриваться на всех уровнях параллельно.

A1/A2

HO-POH

Received description

-- -- 2 -- -- -- -- -- -- --

1 . – Описание принятого байта

2. – Текущее положение курсора

C1 S1 C2 G1 H4 YS K1 K2 K3 K4

0 0 2 0 0 4 0 0 0 0

(анализируемый байт)

3. – Принятый байт

4. – Доступ для программирования

байтов А1/А2

5. - Выбор байтов трактового заголовка

S1 – unknown quality

тракта нижнего уровня (LO-POH)

тракта верхнего уровня (HO-POH)

HO-РOH

Transmitted description

Рис. 4.12. Усеченное представление основных полей вносит дополнительные подсказки, не уменьшая ценности наблюдаемых данных.

Компактное представление данных по однобайтным фиксированным полям имеет еще и то преимущество, что оно допускает размещение на одном экране не только данных о наблюдаемых величинах, но и данные, генерируемые прибором и дополнительные два поля подсказки о том, что означает то или иное значение поля. Например, на рис. 4.12 курсор подведен к байту S1=0, что соответствует неизвестному качеству источника синхронизации (Unknown Quality). Наличие подсказок позволяет не напрягать память в запоминании значений каждого поля. При матричном представлении данных реализовать на экране подсказку из-за его ограниченного размера было бы сложно.

Расширенные поля заголовков невозможно отобразить в матричном виде, поскольку данные в этих полях передаются не отдельными байтами, а по совокупности нескольких последовательных байтов. Поэтому для мониторинга таких полей необходимо объединить последовательные байты разных циклов, выделить из них циклически повторяющуюся информацию и уже после этого отобразить. Обычно для мониторинга таких полей используется специальный экран прибора. В качестве примера на рис. 4.13 представлен вариант отображения данных в полях идентификаторов J-x.

Received

MESSAGE 1

CRC

SOH J0

CRC

HO-POH J1

LO-POH J2

Transmitted

SOH J0

HO-POH J1

LO-POH J2

Рис. 4.13. Отображение расширенного поля идентификатора J0.

На рисунке показано, что расширенное поле идентификатора J0 отображается как одно слово MESSAGE 1. Это слово выделяется из нескольких последовательных заголовков SOH, принимаемых прибором. Емкость экрана позволяет в данном случае отобразить значение не только одного идентификатора, но и двух других, так что получается дополнительный специализированный экран контроля полей всех идентификаторов.

С развитием систем передачи SDH совершенствовались и методы анализа полей заголовков. Рассмотренные выше методы представляют собой только первый шаг развития методики анализа и отображения заголовков. Приведенные методы имеют ряд недостатков.

1. Такими методами невозможно отобразить данные полей-каналов.

2. В случае, если нас интересует не абсолютное значение поля, а его изменение в результате определенного процесса, эта методика будет бесполезна.

3. Применение рассмотренной методики затруднено для систем передачи на скорости выше STM-1. Например, в системе STM-16 нужно отобразить одновременно 16 полей идентификатора J0, а в системе STM-64 это будет 64 поля.

По этим причинам в настоящее время разработана методика контроля полей заголовков с использованием триггеров и различных методов сбора данных с определенных полей заголовков. Рассмотрим подробнее эту методику на примере экранных меню анализатора Victoria COMBO.

Ч

J1

B3

C2

G1

F2

H4

Z3

Z4

Z5

1

All

All

None

All

None

None

None

All

тобы обеспечить выбор полей заголовков, подлежащих контролю, в анализаторе используется уже знакомое нам матричное представление заголовков (рис. 4.14). Но здесь имеются две модификации этого представления. Во-первых, поля на матрице теперь оказываются интерактивными. Нажатие мышью на то или иное поле выделяет это поле для дальнейшей работы по его анализу. Выделенные поля отображаются тенью (на рис. выделено поле D4). Во-вторых, представление на рис. 4.14 в полной мере соответствует требованиям высокоскоростных систем SDH. Внизу матрицы добавлено поле OH Page Number , которое отображает номер матрицы заголовков. Например, для потока STM-1 существует только одна матрица, для потока STM-4 – четыре матрицы, а для потока STM-64 – 64 матрицы. Перелистывая страницы с матрицами, инженер может отметить на них все интересующие его поля.

Stm D4 1 Selection

Columns 1 65 129 193 257 321 385 449 513 POH

RS

Pointers

MS

OH Page No.

А1 А1 А1 A2 A2 A2 J0

B1 E1 F1

D1 D2 D3

H1 Y1 Y2 H2 11 12 H31 H32 Н33

B2 B2 B2 K1 K2

D4 D5 D6

D7 D8 D9

D10 D11 D12

S1 Z1 Z1 Z2 Z2 E2

RSOH Bytes Pointer Bytes

MSOH Bytes POH Bytes

ALL Bytes

None

All

Рис. 4.14. Развитие методики матричного отображения данных

полей заголовков.

После отметки всех интересующих полей инженер должен указать, каким образом нужно собирать данные с этих полей. Для этого следует обратиться к

меню сбора информации (рис. 4.15). Это меню устанавливает правила сбора данных с выделенных заголовков. При этом существует три метода сбора данных:

1. Непрерывный сбор данных, когда все данные в 16-ричном формате из выбранного поля загружаются в специальный файл.

2. Ручной режим сбора, когда начало и окончание сбора данных происходит по команде инженера.

3. Режим использования триггера, когда начало сбора данных происходит при возникновении определенных условий в системе передачи.

Stm64 -1 Capture Setup

Bytes to be Captured

Type of Capture Trigger Mode

Continucus Position

Manual Alarm

Trigger Byte

Selection

PRE

MS AIS

Set Byte

V

V

Рис. 4.15. Меню сбора информации из полей заголовков.

По своему типу различают три варианта триггеров:

1. Предварительный триггер (Pre-Trigger – показан на рис. 4.12) осуществляет загрузку N полей заголовков перед возникновением условия срабатывания. Он удобен для поиска причины возникновения неисправности в системе передачи.

2. Последующий триггер (Post-Trigger) загружает N полей заголовков после возникновения условий срабатывания. Он используется для анализа последствий каких-либо неисправностей в системе передачи.

3. Комбинированный триггер (Mid-Trigger) осуществляет загрузку N/2 полей до возникновения условия и N/2 полей после возникновения условия. Он может использоваться в различных комбинированных задачах.

Для понимания условий работы триггера важно понимать метод задания условий срабатывания. Как показано на рис. 4.15 условием может быть определенный сигнал о неисправности, например MS-AIS или HP-RDI. Кроме того, в качестве условия может быть определенное значение определенного поля. В качестве примера установки такого триггера на рис. 4.16 показано меню установок

поля запуска триггера. Для того, чтобы задать условие срабатывания триггера в этом случае инженер выбирает поле запуска (на рис. 4.16 это поле К1) и задает определенную логику реакции триггера на поле запуска, например, равенство или неравенство значения поля заданной величине. На рис. 4.16 показано, что выбрано условие равенства поля К1 секционного заголовка SOH первого транспортного модуля величине К1=А (в 16-ричном формате) или К1=00001010 (в двоичном формате). В этом случае триггер срабатывает, когда К1=А. Кроме равенства или неравенства полей возможно задание условия срабатывания триггера по маске бинарных символов, также представленной на рис. 4.16. Маска представляет собой установку на срабатывание триггера при появлении определенных символов в заданном поле. Например, если в поле К1 четвертый с

Condition

Columns 1 65 129 193 257 385 449 POH

RS

Pointers

MS

OH Page No

Trigger Byte Value

Value Hexa Bin

Mask

Bin

Stm64-1 Capture Trigger

A1

A1

A1

A2

A2

A2

J0

J1

B2

H1

D1

B1

S1

D10

D7

D4

F1

E1

D3

D2

12

11

H2

Y2

Y1

H33

H32

H311

K1

B2

B2

K2

D5

D6

D8

D9

D11

D12

Z2

Z2

Z1

Z1

E2

H4

F2

G11

C2

B3

Z5

Z4

Z3

1

A

00001010

Equal

V

V

V

V

V

V

V

V

V

имвол будет равен 1, то триггер сработает.

Рис. 3.16. Меню задания условия срабатывания триггера.

Рис.4.16. Меню задания условия срабатывания триггера.

В качестве итога рассмотрения работы триггеров еще раз представим себе запрограммированную последовательность записи заголовков на рис. 3.14-3.16.

При появлении в заголовке SOH транспортного модуля №1 потока STM-64 значения К1=А срабатывает триггер, который записывает N полей перед (значение PRE) возникновения К1=А из поля D4 транспортного модуля №1 (рис. 4.14). Данные загружаются в текстовый файл в 16-ричном или бинарном формате. Казалось бы, что данная методика является очень громоздкой и сложной в настройке. Но она позволяет решить любые задачи мониторинга полей заголовков. Например, задача контроля данных в потоках DCC ( байты D SOH) может быть решена очень просто. Прибор обеспечивает запись данных в указанных полях, и остается только написать соответствующий декодер на основе данных о формате сообщений DCC, используемых производителем.

При переходе от анализа полей к анализу процессов рассмотренная методика тем более имеет высокую ценность. Использование триггера и настройка условий его срабатывания является очень полезным инструментом в исследовании любых процессов в системе передачи. Наличие триггера позволяет решать очень сложные задачи поиска корреляций между полями различных уровней и даже различных транспортных модулей. Любой процесс в системе – это взаимосвязь различных сигналов (в данном случае полей). Таким образом, поиск корреляций и есть ключ к исследованию процессов.

Можно сказать, что методика, использующая всего три типовых экрана, позволяет решить любые задачи, связанные с мониторингом заголовков в системе SDH любого уровня: от простого отображения значений поля до поиска сложнейшей корреляции. С учетом всей сложности задачи три типовых экрана (рис. 4.14-4.16) – это сравнительно компактное представление данных. В настоящее время это самая современная методика анализа заголовков.