6. Принципы контроля сетей ng sdh.
6.1. Особенности ngsdh с точки зрения практики контроля.
Рассмотрим сначала особенности систем SDH второго поколения с точки зрения новых и отличительных элементов, которые привносит технология NGSDH в процесс эксплуатации.
Во-первых, вместо каналов мы имеем виртуальные коридоры. Это должно изменить принципы контроля систем передачи.
Во-вторых, в самой системе NGSDH передается комбинированный трафик, включающий трафик TDM и пакетный трафик. Это также не может не сказаться на принципах измерений.
В-третьих, новые технологии VCAT, GFP, LCAS, RPR должны повлиять на методы контроля систем передачи. Эти технологии добавляют дополнительные технологические уровни над SDH. Следовательно, размерность самих эксплуатационных решений будет большей.
Вот, пожалуй, и все отличительные черты систем SDH второго поколения. Все перечисленные изменения, внесенные технологией NGSDH, совершенно не затрагивают архитектуры системы передачи. Более того, технология MSPP призвана выполнить адаптации существующих систем SDH к специфике передачи мультисервисного трафика. Следовательно, принципом анализа практической стороны NGSDH будет принцип дополнительности: Эксплуатационная
концепция NGSDH представляет собой только дополнение концепции SDH с учетом всех нововведений MSPP.
Эксплуатационные и практические методы для сетей MSPP должны опираться на весь массив знаний о классической SDH и лишь в своих нововведениях дополняться соответствующими технологиями контроля. С этим связан тот факт, что для систем NGSDH нет принципиально новых видов точек демаркации.
Все рассмотренные ранее внешние и внутренние точки демаркации оказываются в равной степени актуальными и для систем NGSDH. Единственным принципиальным изменением будет качественный состав параметров в этих точках, но сами точки оказываются теми же. В результате за счет расширения спецификации параметров происходит расслоение внешних точек демаркации на несколько разных типов, и общее количество видов точек демаркации увеличивается. Тем не менее, сам характер этих точек не меняется. Исключение составляет внедрение систем WDM в качестве ядра систем передачи. В этом случае привнесение новой системы внутрь NGSDH объективно увеличивает количество внутренних точек демаркации.
Таким образом, построение концепции эксплуатации современной системы NGSDH будет опираться на принцип дополнительности. Для таких сетей наиболее явно проявляется «эффект матрешки»: все наработанное практическое знание для систем SDH автоматически включается в эксплуатационную концепцию NGSDH и лишь дополняется в соответствии с тремя перечисленными выше концептуальными пунктами нововведений. Поэтому мы будем рассматривать здесь только дополнения «внешнего слоя» технологий и объединения их с базовыми знаниями в области эксплуатации классической SDH.
6.2. Многоуровневое решение по контролю ngsdh.
6.2.1. От каналов к виртуальным коридорам.
Технологию измерений NGSDH начнем с рассмотрения влияния виртуальных коридоров на принципы организации измерений. Для этого вернемся к рассмотренной ранее схеме с несколькими виртуальными коридорами в системе NGSDH сети MAN. Как уже отмечалось, любой канал в системе SDH имеет, как минимум, две точки демаркации по краям. Эти точки связаны с подключением оборудования пользователя, так что они могут считаться внешними точками демаркации. Точно также любой виртуальный коридор в системе NGSDH имеет две точки демаркации по краям (рис.6.1). Из рисунка сразу видно усложнение концепции измерений. В случае SDH мы имели бы только два типа точек демаркации: в точке подключения пользователя PDH и в точке сопряжения оборудования SDH с WDM. Теперь имеется 5 типов точек демаркации, из которых одна точка соответствует параметрам классической SDH. Перечислим эти точки:
Точка подключения пользователя по интерфейсу Ethernet (внешняя точка, соответствует NGSDH)
Точка подключения пользователя PDH к системе NGSDH (внешняя точка, соответствует классической SDH)
Точка сопряжения мультиплексора NGSDH с мультиплексором WDM (внутренняя точка, актуальная и для случая классической SDH)
Точка сопряжения коммутатора Gigabit Ethernet с WDM (внешняя точка, соответствует NGSDH)
Внутренняя точка демаркации в системе WDM (актуальная только в случае малой функциональности встроенной системы контроля WDM, соответствует NGSDH).
Ethernet
1
Ethernet
Мультиплексор Сегмент сети:
Сегмент сети: NGSDH HPNA, VDSL,
HPNA,
VDSL, STM-N
5
ADSL2/2+, IP
ADSL2/2+, IP
4 STM-N PDH
2 PDH Мультиплексор
NGSDH
TDM TDM
Мультиплексор Мультиплексор GE
3 WDM WDM
GE
Сегмент сети:
Сегмент сети: HPNA, VDSL,
HPNA, VDSL, ADSL2/2+, IP
ADSL2/2+, IP
Точки демаркации
- «классической» SDH
- NGSDH
Рис. 6.1. Точки демаркации в NGSDH для сети MAN.
Здесь только точка 2 соответствует «классической» SDH и в полной мере отвечает этой технологии. Все остальные точки демаркации связаны уже с NGSDH. Итак, даже поверхностное рассмотрение позволяет сделать два вывода:
В системах NGSDH при использовании систем WDM внутренних точек демаркации становится больше, чем в системах SDH
Параметры внешних точек демаркации изменяются, т. е. технология NGSDH вносит в точки демаркации новые параметры. В ряде случаев это приводит к появлению новых точек демаркации.
Теперь рассмотрим более подробно, каким образом меняются принципы измерений во внутренних точках демаркации NGSDH, и в чем состоит добавление новых параметров и появление новых точек. Дело в том, что концепция виртуальных коридоров изменяет саму структуру нагрузки систем передачи. В системах SDH нагрузка была структурирована. Теоретически можно было соединить в одной системе передачи контейнеры разного размера, например, VC-12 и VC-4, но практически это встречалось крайне редко. Соответственно, измерения в SDH носили структурированный характер. Большая часть анализаторов SDH первого поколения даже не имеют возможность генерировать и анализировать разнородные потоки, например, одновременно VC-12 и VC-4, и даже выполнять одновременный анализ нескольких VC-12. Сам принцип установки параметров подключения ориентирован на однородно структурированную нагрузку. Например, если в системе SDH реализуется схема C-12 (TU-12) (TUG-2) (TUG-3) (VC-4) (AU-4) (AUG-1) (STM-1), то именно такие установки должны быть выполнены на анализаторе SDH. Но это означает, что ПСП будет загружаться только в один канал С-12, все же остальные поля, контейнеры и пр. не будут содержать текстовой нагрузки, и мы не сможем анализировать параметры качества других потоков.
. . . . . . . . .
. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . .
. . . . .
E1
E1
E1
E1
E1
E1
E1
E1
STM-N
E1
E1
E1
E1
E1
Анализатор
ИКМ-30
Анализ. ПСП
Коридор 1
Коридор 2
Коридор 3
Коридор 4
SDH
STM-N
VC-12
C-12
STM-N
Группа
VC-G:
VC-3
VC-4-4v
Рис. 6.2. Различия в принципах диагностики систем SDH и NGSDH.
В качестве примера на рис. 6.2 представлено соответствующее меню установок анализатора Victoria, из которого видно, что мониторинг потоков осуществляется только для одного контейнера VC-12 с определенным номером в транспортном модуле. Таким образом, даже при однородной нагрузке (например, 63 потока Е1 в одном STM-1) анализируется только один контейнер нижнего уровня.
В случае NGSDH ситуация меняется, теперь в транспортном модуле STM-N присутствует два типа трафика: один TDM, разделенный на контейнеры VC-12/VC-4, другой виртуально конкатенированный трафик с динамическим изменением VCAT/LCAS. Для анализа такой системы требуется контролировать параллельно несколько VC. Контроль нескольких VC вытекает из самой задачи контроля конкатенированных потоков VC-N-Kv. Например, для того, чтобы контролировать VC-4-7v, нужно провести одновременный контроль 7 контейнеров VC-4, которые рассматриваются системой NGSDH как единый поток. Учитывая, что VCAT-потоки могут объединять несколько разных контейнеров, да еще и динамично изменять VCG при использовании протокола LCAS, легко понять, что методически реализовать мониторинг VCAT возможно только, обеспечивая мониторинг многих или даже всех VC одновременно.
Следовательно, в условиях NGSDH возникает методика, которая потенциально должна позволять контролировать все виртуальные коридоры, будь это SDH или VCAT (рис. 6.2 снизу). Это существенно меняет сам подход к организации измерений в системе передачи. Во-первых, должна объективно измениться функциональность приборов, они должны обеспечивать несколько параллельных процессов измерения на разных VC. Во-вторых, сам процесс одновременного контроля нескольких VC со всеми информационными полями, заголовками и пр. требует широкого применения средств статистической обработки информации, поскольку прибор станет совершенно бесполезным ввиду огромного объема необработанной информации. В-третьих, в условиях применения этих средств должны измениться принципы отображения информации. Есть все основания предполагать, что новый этап разработок в области графического представления информации даст еще один или несколько дополнительных к ГХА методов экспертного анализа.
Меняется и сама процедура описания и нормирования параметров системы передачи. Вообще, любое описание канала в системе передачи можно свести к трем группам параметров: входным, выходным и дополнительным (рис. 6.3). Входные параметры канала – это установки и конфигурация того или иного потока. Выходные параметры – это параметры качества (QoS) канала системы передачи, связанные уже с работой системы и внешними воздействиями на нее. Обычно эта категория параметров используется для нормирования канала. Дополнительные параметры представляют собой параметры канала, полезные
для систем эксплуатации, но не нормированные стандартами по качеству. Например, информация о неисправности полезна для служб эксплуатации, но не связана с нормированием каналов.
Входные F1
Выходные F2
Дополнительные F3
Начальная конфигурация канала Параметры QoS Эксплуатация
Рис. 6.3. Параметры описания каналов систем передачи.
Сам процесс нормирования по параметрам можно представить формулой F2 = g(F1), т.е. это установление соответствия между параметрами качества (выходными) и параметрами канала (входными). Рассмотренные ранее необходимые измерения как раз связаны с установлением такого соответствия. Эксплуатационный анализ системы передачи можно охарактеризовать более широким соответствием {F3, F2} = g(F1).
Для каналов системы
SDH
можно было применять стандартный набор
параметров по методикам G.821/G.826/M.2100,
лишь незначительно дополняя его сигналами
неисправности SDH.
Методика, опирающаяся на структурированную
нагрузку, делает область входных
параметров F1
при SDH
тривиальным: достаточно задать уровень
измеряемого потока и схему
мультиплексирования, например,
рассмотренная нами схема C12
(TU-12)
(TUG-2)
(TUG-3)
(VC-4)
(AU-4)
(AUG-1)
(STM-1)
в полной мере формирует все входные
параметры. Выходные параметры F2
в случае системы SDH
также определены и рассмотрены нами
ранее. Это параметры BER,
ES,
SES
и пр. При дополнении их параметрами
хронограммы сигналов о неисправности
получим полный перечень {F2,
F3}
и алгоритм ГХА как практическое воплощение
соотношения {F3,
F2}=g(F1).
В случае виртуальных коридоров перечень входных параметров F1 необходимо существенно расширить и добавить параметры виртуального коридора: пропускную способность, схему конкатенации и пр. Так можно учесть гибкость процедуры VCAT. Выходные параметры F2 также неизбежно расширяются, поскольку теперь они привязаны к типу трафика, передаваемому по виртуальному коридору. Это могут быть параметры обычной SDH, если по коридору передается трафик TDM. При передаче по коридору пакетного трафика в перечень входных параметров должны быть добавлены специфические параметры F2, связанные с паспортизацией транспортных сетей:
Пропускная способность (Throughput)
Задержка (Latency), девиация задержки (LD) и изменение задержки во времени (LoT)
Количество потерянных пакетов (Frame Loss)
Количество пакетов с ошибками (Frame Error)
Параметры неравномерности трафика (Back-to-Back)
Кроме того, сама статистика по VCG может выступать в качестве выходного параметра.
Дополнительные параметры F3 в случае виртуального коридора тоже расширяются, т. к. должны дополняться параметрами активности VCG (статистика и трассировка LCAS (рис. 5.4).
Входные
параметры VC-12 VC-3/4 VC-4-Nc
Выходные
параметры BER,
ES,
SES,
BBER и
пр.
Дополнительные
параметры
Трасса,
сигналы LOS,
AIS,
LP-RDI,
HP-REI
и пр
NGSDH
Входные
параметры Размер
коридора Схема
VCAT Пределы
LCAS Типы
CoS
Выходные
параметры G.821
(BER,
ES,
SES…) Lat,
LD,
LoT Статистика
по VCG
Дополнительные
параметры
Трасса,
сигналы LOS,
AIS,
LP-RDI,
HP-REI
и пр
Статистика
по LCAS
Рис. 6.4. Различие в параметрах описания потока SDH
и виртуального коридора NGSDH.
Таким образом, особенностью виртуальных коридоров является существенное расширение параметров описания, нормирования и измерения. Это касается входных, выходных и дополнительных параметров.