Задание 4

1 Привести схему, поясняющую прохождение аварийных сигналов по сети SDH.

2 Заполнить таблицы 7, 8.

Методические указания по выполнению задания 4

Таблица 7 – Аварийные сигналы

Вид сигнализации	Виды аварийных сигналов
Главная авария
Повреждение приёмника на дальнем конце
Контроль характеристик

Таблица 8 – Характеристика аварийных сигналов

Вид аварийного сигнала	Пояснение	Состояние
		наступает	прекращается

Системы управления обработкой неисправностей и рабочими параметрами имеют доступ к любому элементу в сети передачи. В идеальной сети управление всеми сетевыми элементами объединяется в единую сеть управления телекоммуникациями (TMN). На рисунке 5 приведена упрощенная трёхэлементная сеть управляемых элементов.

Рисунок 5 – Упрощенная трёхэлементная сеть управляемых элементов

Транспортировка сигнала 2 Мбит/с по сети SDH осуществляется трактом низкого уровня (LО) внутри структурированного сигнала. Этот сигнал называется VC-12 (VC виртуальный контейнер). Сборка VC-12 происходит в линейном оконечном мультиплексоре (LTM), в точке ввода сигнала 2 Мбит/c в сеть SDH.

Разборка происходит только в точке выхода сигнала 2Мбит/c из сети (в удаленном LTM). Эти точки сборки и разборки называются окончаниями тракта низкого уровня. Они находятся в оконечном оборудовании тракта низкого уровня (LО PTE).

Только в этих трактовых окончаниях низкого уровня, где происходит разборка каждого VC-12, можно получить данные рабочих параметров передачи (ошибки четности и сигналы аварии) конкретного VC-12, и соответствующего конкретного потока 2Мбит/c обслуживания абонента.

Следовательно, сеть SDH может обеспечить данные, указывающие на состояние любого индивидуального тракта VC-12 низкого уровня при сквозной передаче.

При высокой плотности передачи по сети SDH несколько виртуальных контейнеров VC-12 мультиплексируются в две структуры сигналов более высокого уровня VC-4 и STM-N.

Данные о рабочих параметрах в этих окончаниях VC-4 и STM-N обеспечивают сквозные измерения этих параметров для каждого тракта высокого уровня и передающей секции (линии связи), используемой для транспортировки тракта низкого уровня VC-12.

Полный тракт передачи компонентной нагрузки SDH включает три логических сегмента: тракт, мультиплексорную секцию и регенераторную секцию (рисунок 6).

Рисунок 6 – Логические сегменты сети SDH

Тракт сети SDH - это логическое соединение между точкой формирования (сборки) компонентного сигнала в виртуальном контейнере и точкой его расформирования (разборки) из виртуального контейнера.

Участок мультиплексорной секции включает среду передачи вместе с подключенным оборудованием (включая регенераторы). Такая среда передачи обеспечивает транспортировку информации между двумя последовательными сетевыми узлами (например, мультиплексорами SDH, кросс коммутаторами SDH). Один сетевой узел является источником заголовка мультиплексорной секции (MSOH), а другой сетевой узел оканчивает этот заголовок.

В сетях SDH мультиплексорная секция имеет особое значение. Это уровень, на котором сеть SDH обеспечивает защиту при отказах оборудования или при ухудшении качества рабочих параметров. Защита обеспечивает сохранение функциональных возможностей SDH от точки ввода MSOH в цифровой поток до точки его окончания.

В случае обнаружения отказа (или ухудшения качества связи) сеть SDH переключит соответствующие VC на резервный канал передачи мультиплексорной секции. Эта операция называется защитой мультиплексорной секции (MSP). Этот резервный канал, который по другому называют также защитным каналом, содержит среду передачи, регенераторы (если это необходимо) и оконечное оборудование мультиплексорной секции.

Участок регенераторной секции включает среду передачи и соответствующее оборудование либо между сетевым элементом и регенератором, либо между двумя регенераторами. Оборудование регенераторной секции включает оптические интерфейсы и оборудование обработки сигналов SDH, которое либо является источником секционного заголовка, либо оканчивает заголовок регенераторной секции. Участки регенераторных секций не подлежат индивидуальной защите (резервированию).

Внутри кадра сигнала SDH каждый сегмент имеет свой собственный заголовок:

• заголовок тракта;

• заголовок мультиплексорной секции;

• заголовок регенераторной секции.

Заголовок уровня трактов обеспечивает:

• сообщение для проверки непрерывности тракта (индикатор трассировки маршрута);

• проверку четности (предшествующего VC-4);

• подробную информацию о структуре текущего VC-4;

• канал связи пользователя;

• индикацию мультикадра (сверхцикла) для блоков компонентной нагрузки (TU);

• информацию об аварийных состояниях и параметрах сети.

Заголовок мультиплексорной секции обеспечивает:

• проверку четности (предыдущего кадра STM-1);

• автоматическое защитное переключение;

• служебный канал передачи данных;

• статус синхронизации;

• индикацию ошибок в направлении основного потока;

• служебный канал (голосовой канал связи);

• информацию об аварийных состояниях и рабочих параметрах.

Заголовок регенераторной секции обеспечивает:

• последовательность кадровой синхронизации;

• сообщение (идентификатор трассировки маршрута) для проверок непрерывности тракта;

• проверку четности (предыдущего кадра STM-N);

• голосовой канал связи пользователя;

• служебный канал передачи данных (DCC).

Широкий набор сигналов аварийного состояния и проверок на четность (рисунок 7), встроенных в байты заголовков сигналов SDH, поддерживает эффективное тестирование в рабочем режиме (без перерыва связи).

Рисунок 7 – Аварийные сигналы и отклики сети SDH

Главные аварийные состояния, такие как потеря сигнала (LOS), потеря кадра (LOF) и потеря указателя (LOP), вызывают сигналы индикации аварийного cостояния (AIS), передаваемые в прямом направлении. В зависимости от уровня иерархии применяемого оборудования и обслуживания вырабатываются различные аварийные сигналы.

В ответ на различные сигналы AIS и при обнаружении основных состояний аварии приемника, сетевое оборудование посылает в обратном направлении другие аварийные сигналы, чтобы предупредить о неисправностях в потоке прямого направления. В окончании мультиплексорной секции оборудование, обнаруживающее аварийные состояния AIS, LOS или LOF мультиплексорной секции, посылает в заголовке этой секции сигнал индикации удаленных дефектов (RDI) в обратном направлении.

Оконечное оборудование трактов высокого уровня (НО), обнаруживающее AIS или LOP, посылает сигнал индикации аварии удаленного терминала (RAI) для трактов высокого уровня обратного направления.

Оконечное оборудование трактов низкого уровня (LO) посылает аварийный сигнал удаленного терминала (RAI) для трактов низкого уровня обратного направления после обнаружения AIS или LOP тракта низкого уровня.

Мониторинг (текущий контроль) рабочих параметров на каждом уровне иерархии обслуживания основан на проверках четности чередующихся битов (BIP), вычисляемых кадр за кадром. Эти проверки четности BIP помещаются в заголовок соответствующей регенераторной секции, мультиплексорной секции и участка обслуживаемого тракта.

Оконечное оборудование участков трактов высокого и низкого уровня вырабатывают сигналы индикации ошибки удаленного терминала (REI) (ранее названные сигналами блоковых ошибок на удаленном конце (FEBE)). Эти сигналы основаны на ошибках, обнаруженных при проверке четности чередующихся битов (BIPs) трактов высокого и низкого уровня соответственно. Сигналы REI посылаются в обратном направлении к источнику тракта.

Виды аварийных сигналов и событий трактов приведены в таблице 9, секций в таблице 10.

Определение аварийных сигналов SDH.

Состояние LOS наступает тогда, когда уровень принимаемого сигнала падает ниже величины, при которой коэффициент ошибок находится в пределах от 1 до 10^-3. Состояние LOS прекращается, когда две цифровые последовательности в цикле приняты правильно, и в течение этого времени новые условия LOS не обнаружены.

Состояние OOF наступает тогда, когда 4 или, в некоторых случаях, 5 последовательных циклов SDH принимается с неправильной (с ошибками) последовательностью циклов. Таким образом, максимально время обнаружения OOF составляет 625 мкс. Состояние OOF прекращается тогда, когда 2 последовательных цикла SDH принимается без неправильных цикловых последовательностей.

Состояние LOF наступает тогда, когда состояние OOF существует в течение 0 - 3 мс. Если состояния OOF перемежаются, таймер не должен сбрасываться на ноль до тех пор, пока состояние безошибочного приема цикла не удерживается непрерывно в течении 0 - 3 мс. Состояние LOF прекращается тогда, когда состояние безошибочного приема цикла существует непрерывно в течении 0 - 3 мс.

Состояние LOP наступает тогда, когда принимается N последовательных ошибочных указателей, либо принимается N последовательных NDF (отличающихся от индикатора сцепки), где N=8, 9 или 10. Состояние LOP прекращается тогда, когда принимаются 3 одинаковых правильных указателя или 3 последовательных сигнала индикации AIS.

Таблица 9 – Аварийные сигналы и события трактов

Аббревиатура аварийного сигнала	Расшифровка аббревиатуры
Тракты низкого уровня (LO – Low-order Path)
TU-LOP	Потеря указателя блока компонентной нагрузки (TU)
TU-NDF	Флаг новых данных указателя TU
TU-AIS	Сигнал индикации аварийного состояния TU
TU-LOM	Потеря мультикадра TU
BIP-2/B3	Ошибки BIP тракта низкого уровня
LP-UNEQ	LP не оборудован
LP-RDI	Индикация дефекта на удаленном терминале LP
LP-REI	Индикация ошибки на удаленном терминале LP
LP-RFI	Индикация отказа на удаленном терминале LP
LP-TIM	Несовпадение идентификатора трассировки LP
LP-PLM	Несовпадение метки полезной нагрузки LP
LO Path RAI	Индикация аварии на дальнем конце тракта низшего порядка
Тракты высокого уровня (НР – High-order Path)
AU-LOP	Потеря указателя административного блока (AU)
AU-NDF	Указатель флага новых данных AU
AU-AIS	Событие выравнивания указателя AU
B3	Ошибки BIP тракта высокого уровня
HP-UNEQ	НP не оборудован
HP-RDI	Индикация дефекта на удаленном терминале НР
HP-REI	Индикация ошибки на удаленном терминале НР
HP-TIM	Несовпадение идентификатора трассы НР
HP-PLM	Несовпадение метки полезной нагрузки НР
HO Path RAI	Индикация аварии на дальнем конце тракта высшего порядка

Таблица 10 – Аварийные сигналы и события секций

Аббревиатура аварийного сигнала	Расшифровка аббревиатуры
Мультиплексорная секция
B2	Ошибка BIP мультиплексорной секции
MS-AIS	AIS мультиплексорной секции
MS-RDI	Индикация дефекта на удаленном терминале мультиплексорной секции
MS-REI	Индикация ошибки на удаленном терминале мультиплексорной секции
Регенераторная секция
LOS	Потеря сигнала
OOF	Выход за пределы кадра
LOF	Потеря кадра
B1	Ошибки BIP регенераторной секции
RS-TIM	Несовпадение идентификатора трассировки регенераторной секции

Сигнал индикации AIS представляет собой передачу в байтах указателя последовательности, состоящей из одних «1». Индикатор сцепки представляет собой байты указателя устанавливаемые в пределах «1001хх1111111111».

Сигнал MS AIS посылается оконечным оборудованием секции регенерации (RSTE) как сигнал тревоги в цифровой поток в прямом направлении к MSTE при обнаружении состояния LOS или LOF. Индицируется сигналом STM-N, содержащим безошибочный RSOH и скремблированную последовательность все «1» в байтах цикла. Сигнал генерируется, если в интервале ххххх мкс обнаружены аварийные условия. RSTE будет деактивировать MS AIS, если аварийное состояние будет устранено в течение ххххх мкс. Обнаруживается MSTE при приеме в байтах К2 в битах 6-8 значения «111» для трех последовательных циклов. Удаляется MSTE при обнаружении в трех последовательных циклах в битах 6-8 байта К2 значения, отличные от «111».

Сигнал FERF (MS-FERF) посылается оконечным оборудованием секции мультиплексирования (MSTE) при обнаружении состояния LOS, LOF или MS AIS в принимаемом сигнале в течение 250 мкс. Дополнительно передается при определении превышения коэффициентом ошибок по битам заданного предела (аналогично коэффициенту ошибок, измеряемому по В2 BIP и превышающему порог 10^-3). Обнаруживается MSTE при приеме в байте К2 в битах 6-8 значения «110» для трех последовательных циклов. Удаляется MSTE при обнаружении в трех последовательных циклах в битах 6-8 байта К2 значения, отличного от «110». Передача MS AIS блокирует сигнал MS-FERF.

Сигнал AIS AU посылается MSTE как сигнал тревоги в прямом направлении к оконечному оборудованию тракта высшего порядка (HO PTE) при обнаружении состояние LOP или приеме трактового AIS AU. Обнаруживается HO PTE, когда в байтах H1 и H2 в трех последовательных циклах принимаются одни «1». Сигнал снимается, когда приняты три корректных указателя AU с правильным NDF (0110) или принят корректный одиночный указатель AU с разрешением NDF (1001).

Сигнал HO Path RAI генерируется оконечным оборудованием тракта высшего порядка (HO PTE) в ответ на принятый сигнал трактового AIS AU. Посылается в противоположном направлении для уведомления HO PTE. Обнаруживается контролем HO PTE, когда в течение десяти последовательных циклов бит 5 байта G1 установлен в «1». Сигнал снимается, когда устройство контроля HO PTE в течение десяти последовательных циклов бит 5 байта G1 установлен в «0».

Сигнал AIS TU посылается как сигнал тревоги в прямом направлении к оконечному оборудованию тракта низшего порядка (LO PTE) при обнаружении состояния TU LOP или приеме трактового AIS TU. Обнаруживается LO PTE, когда в байтах V1 и V2 в трех последовательных сверхциклах принимаются одни «1». Сигнал снимается, когда приняты последовательно три корректных указателя TU с правильным NDF (0110) или принят корректный одиночный указатель TU с разрешением NDF (1001).

Сигнал индикации TU Path AIS разрешен только тогда, когда выдается/принимается «плавающий режим» полезной нагрузки в структуре компонентного блока.

Сигнал LO Path RAI генерируется оконечным оборудованием тракта низшего порядка (LO PTE) в ответ на принятый сигнал трактового AIS TU. Посылается в противоположном направлении для уведомления LO PTE. Обнаруживается контролем LO PTE, когда в течение десяти последовательных сверхциклов бит 8 байта V5 установлен в «1». Сигнал снимается, когда устройство контроля LO PTE в течение десяти последовательных сверхциклов бит 8 байта V5 установлен в «0».

Сигнал индикации LO Path RAI разрешен только тогда, когда выдается/принимается «плавающий режим» полезной нагрузки в структуре компонентного блока.