Курсы валют 19 Января
USD56.76
EUR69.26

Тактовая Сетевая Синхронизация

Роль синхронизации в обеспечении качества сервиса в мультисервисных сетях

Основным назначением тактовой сетевой синхронизации является обеспечение установки и поддержание определённой тактовой частоты цифровых сигналов, которые предназначены для цифровой коммутации, цифрового транзита и синхронного объединения, с тем, чтобы временные соотношения между этими сигналами не выходили за определённые пределы

 

Введение в синхронизацию - 1

 

Введение в синхронизацию - 2

  • Система синхронизации – функциональная подсистема цифровой сети связи

Виды синхронизации :

  • По частоте
  • По фазе
  • По времени
  • Устройства в современной цифровой сети должны быть засинхронизированы по частоте и ( в некоторых случаях) по фазе

 

Введение в синхронизацию - 3

Синхронизация по частоте

 

 

Введение в синхронизацию - 4

Синхронизация по фазе

 

Введение в синхронизацию - 5

  • Особая роль синхронизации по частоте
    • В дальнейшем, используя термин «синхронизация», подазумеваем именно синхронизацию по частоте
    • В идеале все источники синхросигналов в сети имеют одинаковую частоту
  • Область фазовой синхронизации :
    • Базовые станции мобильной связи (CDMA, TETRA)
  • Область синхронизации по времени :
    • Защита банковских транзакций
    • Биллинг
    • Распределенный менеджмент

 

Введение в синхронизацию - 6

  • Способы достижения синхронизации
    • Установить в сети эталонный источник и передать устройствам сети информацию о частоте эталонного сигнала
    • Установить эталонные источники в каждом узле сети
  • Носители информации о эталонной частоте – сигналы синхронизации (синхросигналы)
    • Синусоидальные или меандровые сигналы – 2,048МГц ...
    • Цифовые потоки Е1/ Т1 : с трафиком или специально вырабатываемые
  • Порождаются источниками разных типов :
    • Водородные мазеры
    • Цезиевые стандарты
    • Рубидиевые источники
    • Кварцевые резонаторы

 

Введение в синхронизацию - 7

  • Таким образом, качество синхронизации определяется :
    • Параметрами источников синхросигнала
    • Условиями распространения синхросигналов
  • Основные характеристики источников :
    • Точность частоты генерируемого сигнала – разность между генерируемой и номинальной частотой, выраженная в относительных единицах :

                                                         Y = f-f0 | f0

  • Стабильность источника – способность поддерживать генерируемую частоту в течении определенного промежутка времени, 
    выражается в относительных единицах с указанием временного интервала

 

Введение в синхронизацию - 8

Характеристики цезиевого стандарта в составе ПЭИ
                     OSA 5585PRS

 

 

Функции системы синхронизации

Система синхронизации должна обеспечивать :

  • Генерацию синхросигналов с параметрами, соответствующими требованиям стандартов
  • Распределение сигналов синхронизации
  • Преобразование сигналов синхронизации одного вида в другой
  • Регенерацию сигналов синхронизации
  • Поддержание синхронизации в сети при отказе отдельных устройств или каналов связи
  • Измерение параметров синхросигналов
  • Удаленное управление устройствами синхронизации

 

Архитектура сети синхронизации - 1

Логическая схема сети синхронизации

 

 

Архитектура сети синхронизации - 2

Топология : Полностью централизованная система синхронизации

 

 

Архитектура сети синхронизации - 3

Топология : Полностью децентрализованная система синхронизации

 

 

Архитектура сети синхронизации - 4

Топология : Частично децентрализованная система синхронизации

 

 

Иерархия источников синхронизации - 1

Система синхронизации представляет собой иерархическую систему генераторов сигналов синхронизации :

  • Верхний уровень – Первичные Эталонные Генераторы (ПЭГ). ПЭГ имеет в своем составе высокостабильный источник синхросигналов (обычно цезиевый),по отношению к ПЭГ остальные источникив сети выступают, как вторичные
  • Вторичные задающие генераторы (ВЗГ)
  • Местные задающие генераторы (МЗГ)
  • Внутренние источники синхросигналов телекоммуникационного оборудования

 

Иерархия источников синхронизации - 2

 

 

Режимы работы генераторов

  • Forced – режим синхронизации от внешнего источника равного или более высокого уровня иерархии
  • Hold-over – режим генерации собственным источником сигнала синхронизации с параметрами внешнего сигнала после его пропадания или ухудшения свыше установленных пределов
  • Free-run – режим синхронизации от собственного источника синхросигналов без учета состояния синхронизации в сети

 

Стандарты в области синхронизаии

ITU-T

  • G.803 – содержит описание архитектуры сетей SDH, раздел 8 содержит архитектуру сетей синхронизации, основанных на сетях SDH
  • G.810 – содержит определения и терминологию для сетей синхронизации
  • G.811 - содержит требования к ПЭГ
  • G.812 – содержит требования к ВЗГ, МЗГ
  • G.813 – содержит требования к источникам синхросигналов в составе оборудования SDH
  • G.823 – контроль джиттера и вандера в сетях PDH 2.048Мбит/с
  • G.825 – контроль джиттера и вандера в сетях SDH

 

Синхронизация в России

  • Общая тенденция – рост числа цифровых устройств, замена аналогового оборудования
  • Уровень цифровизации – примерно 40%
  • Базовая сеть ТСС – сеть Ростелекома – 6 PRC Oscilloquartz
  • Обязанность Ростелекома – предоставлять операторам сигналы синхронизации определенного качества
  • Министерство РФ по связи и информатизации разработало руководящие документы по присоединению и аудиту сетей ТСС операторов связи к базовой сети ТСС
  • Головные организации в области аудита : ЦНИИС и ЛОНИИС

 

Значение синхронизации в мультисервисной сети цифровых устройств

  • Современная мультисервисная сеть предполагает предоставление услуг связи с определением качества сервиса
  • Конкуренция на рынке услуг связи заставляет операторов искать все новые пути повышения качества сервиса

Синхронизация – один из механизмов повышения качества сервиса

  • Сеть цифровых устройств предполагает территориальную распределенность,следовательно присутствуют искажения при передаче синхросигналов
  • Сеть цифровых устройств предролагает наличие сложной топологии, необходимости поддерживать синхронизацию при отказе отдельных элементов

 

Факторы, ухудшающие качество синхронизации

  • Нестабильность частоты синхросигнала – определяется качеством источника
  • Неравномерное затухание – определяется качеством линии связи
  • Изменение длины линии в зависимости от температурных изменений – определяется условиями прокладки кабеля
  • Алгоритмические причины, например процедуры стаффинга в сетях PDH и смещения указателей в сетях SDH

Результатом является уход частоты и появление низкочастотного дрожания фазы синхросигнала – вандера.

Ухудшение качества синхронизации воздействует на качество сервиса через механизм проскальзываний

 

Проскальзывания - 1

 

 

Влияние проскальзываний

  • Телефонная связь - щелчки
  • Факсимильная связь – смазанные строки
  • Модемная связь – разрыв соединения
  • Видеоконференции – замирание кадра
  • Мобильная связь – потеря hand-over, перекрестные помехи
  • Криптографическая связь – потеря ключа
  • Передача данных – в плоть до отказа в обслуживании

 

Проблемы - 1

  • Ухудшение качества синхронизации ведет к отказу в предоставлении услуг связи
    • Неуправляемые проскальзывания – битовые ошибки
  • Ухудшение качества предоставляемых услуг связи (качества сервиса)
    Синхронизация есть средство экономии инвестиций
    Ответственность за качество связи лежит на операторах связи
    • Деградация внешнего синхросигнала
    • Проблема распределения внешнего синхросигнала и доведения его до узлов сети
  • Совместимость с сетями ТСС других операторов
  • Синхронизация оборудования без специальных входов синхронизации

 

Проблемы - 2

  • Управление сетью ТСС
    • Предотвращение петель
      • Планирование сети
      • SSM
    • Удаленное управление – система управления SyncView
  • Аудит сети, измерение параметров синхросигналов