Эксплуатационные измерения в системах передачи SDH

Системы передачи SDH в настоящее время нашли широкое распространение на сети связи России, однако, комплекс документов, определяющих правила их технического обслуживания до конца не отработан. Этому есть ряд объективных причин.

Системы передачи SDH являются более сложными, чем системы передачи PDH, и стандарты SDH до конца не устоялись, так как в настоящее время идет их доработка. Изучение техническим персоналом механизмов взаимодействия в технологии SDH невозможно без проведения тестирования оборудования.

При разработке принципов работы SDH предполагалось широкое использование оборудования различных фирм-производи-телей, однако, технология строилась не по принципу «plug and play» (включай и работай), поэтому на этапе эксплуатации возникает много проблем, которые нельзя решить без проведения измерений. Перечень сигналов о неисправностях в системах передачи SDH приведены в табл. 5.11.

Сигналы о неисправностях в SDH

Таблица 5.11

Наименование

Значение

Байт заголовка

1

2

3

Регенераторная секция

OOF

(Out of Frame) - потеря цикла

А1, А2

LOF

(Loss of Frame) - потеря цикловой синхронизации

А1, А2

В1

Ошибка В1

В1

RS-TIM

(Trace identifier Mismatch) - потеря идентификатора трассы

J0

Мультиппексорная секция

В2

Ошибка В2

В2

MS-REI

(Remote Error Indication) -ошибка на удаленном конце

Ml

MS-AIS

(Alarm Indication Signal) - сигнал аварии

К2

MS-RDI

(Remote Defect Indication) - дефект на удаленном конце

К2

Маршрут высокого ранга (НО-РАТН)

ВЗ

Ошибка ВЗ

ВЗ

HP-REI

(НО Path Remote Error Indication) - ошибка на удаленном конце

G1

HP-RDI

Дефект на удаленном конце НО

G1

1

2

3

HP-RDI-EP

(Enhanced Payload Defect) - дефект, связанный с нагрузкой

Gl

HP-RDI-ES

(Enhanced Server Defect) - дефект, связанный с сервером

Gl

HP-RDI-EC

(Enhanced Connectivity Defect) - дефект, связанный со связностью

Gl

HP-ТІМ

(Trace Identifier Mismatch) - несовпадение идентификатора трассы

Л

HP-PLM

(Payload Label Mismatch) - несовпадение идентификатора типа нагрузки

C2

HP-UNEQ

(Unequipped VC Indication) - нет индикации типа нагрузки

C2

Маршрут низкого ранга (LO-ГОН)

ВІР-2

Ошибка В2

V5

LP-REI

Ошибка на удаленном конце LO

G1/V5

LP-RDI

Дефект на удаленном конце LO

GI/V5

LP- RDI-EP

Дефект, связанный с нагрузкой

G1/V5/K4

LP- RDI-ES

Дефект, связанный с сервером

G1/V5/K4

LP- RDI-EC

Дефект, связанный со связностью

G1/V5/K4

LP-RH

(Remote Fault Indication) - идентификация неисправности на удаленном конце

V5

LP-TIM

Несовпадение идентификатора трассы

J2

LP-PLM

Несовпадение идентификатора типа нагрузки

C2/V5

LP-UNEQ

Нет индикации типа нагрузки

C2/V5

Административный блок (AU)

AU-LOP

(Loss Of Pointer) - потеря указателя

H1,H2

AU-AIS

Индикация аварии

H1,H2,H3

AU-PJE

(Pointer Justification event) - смещение указателя

H1,H2

Субблок (TU)

TU-LOP

Потеря указателя

VI,V2

TU-AIS

Индикация аварии

VI, V2

TU-LOM

(Loss of Multiframe) - потеря сверхцикла

H4

Классификация измерений в SDH. Технология SDH представляет собой многомерный объект, каждое измерение которого является одним из методов его классификации.

Первый способ классификации состоит в разделении на группы компонентов сети. В сетях SDH можно выделить мультиплексоры ввода-вывода (ADM), мультиплексоры, коммутаторы (SDXC) и регенераторы. Следовательно, одна из «осей» классификации измерений состоит в разделении на следующие группы: измерение параметров мультиплексоров, измерение параметров коммутаторов, измерение параметров регенераторов, анализ сети в целом.

Второй способ классификации учитывает структуру тракта SDH (см. рис. 5.1). В тракте SDH можно выделить следующие уровни анализа: уровень нагрузки, маршрут низкого уровня, маршрут высокого уровня, секционный уровень, как показано на рисунке 3.8. Основные параметры измерений, относящиеся к конкретному уровню архитектуры, приведены в табл. 5.12.

Таблица 5.12

Основные параметры измерений по уровням

Уровни архитектуры

Параметры

Уровень нагрузки

Параметры электрических интерфейсов, параметры потоков РБН, джиттер нагрузки, процесс загрузки/выгрузки

Маршрут низкого уровня

Параметры ошибок, анализ сообщений о неисправностях. Анализ заголовков

Маршрут высокого уровня

Параметры ошибок, анализ сообщений о неисправностях. Анализ заголовков

Секционный уровень

Параметры электрических/оптических интерфейсов. Параметры ошибок, анализ сообщений о неисправностях. Контроль автоматического переключения. Анализ джиттера и вандера линейного сигнала

Маршрут в целом

Анализ виртуального контейнера. Анализ логического взаимодействия устройств в составе маршрута. Проверка процессов генерации, передачи и анализа сообщений о неисправностях

Сеть SDH

Анализ системы синхронизации и работы указателей. Анализ параметров качества системы передачи (производительность, надежность и т.д.). Работа системы управления

Третий способ классификации рассматривает методы проведения измерений, отражающие функциональное, стрессовое и логическое тестирование.

Функциональное тестирование выполняется путем пассивного мониторинга и предусматривает выполнение измерений, связанных с проверкой функционирования отдельных элементов тракта и сети в целом.

Стрессовое тестирование позволяет имитировать различного вида ситуации в сети и проверять реакцию на них элементов сети. Такого вида тестирование проводится с отключением трактов.

Логическое тестирование предусматривает анализ обмена управляющей информацией в сети SDH как между элементами сети, так и между системой передачи и системой управления.

Используя ранее рассмотренные «оси координат», можно построить классификацию измерений в системе SDH. Используя трехмерную модель, группы измерений можно указать, используя три координаты: X, Y, Z, где X - номер в классификации по компонентам сети; Y - номер в классификации по уровням измерений; Z - номер по типу метода измерений.

Номера классификационных групп приведены в табл. 5.13.

Таблица 5.13

Классификационные группы

Номер классификационной группы ( X, Y,Z)

Классификация по компонентам (X) сети

Классификации по уровням ( У)

Классификации по типу метода измерений (7)

1

Анализ МВБ

Секционный

Функциональный тест

2

Анализ мультиплексоров

Маршрут низкого ранга

Стрессовое тестирование

3

Анализ регенераторов

Маршрут высокого ранга

Логическое тестирование

4

Анализ коммутаторов

Нагрузки

-

5

Анализ сети

Маршрута

-

6

-

Сети

-

Таким образом, каждая группа измерений имеет свой номер {X, Y, Z}. Используются не все возможные координаты групп, например, для регенераторов и мультиплексоров (MX) не имеют смысла измерения уровня нагрузки или маршрута высокого уровня, а логическое тестирование не применяется для анализа работы компонентов сети, поэтому общее количество групп измерений составляет 39.

В табл. 5.14, 5.15 и 5.16 указаны группы измерений для каждой «плоскости» в системе координат. Количество измерений, выполняемых в каждой группе, различно. Оно может составлять от нескольких единиц до нескольких десятков измерений. Таким образом, общее количество измерений в системах SDH определяется несколькими сотнями.

Плоскость X-Y

Таблица 5.14

Классификация по компонентам

(1)

Секцион ный уровень

(2)

Марш рут низкого ранга

(3)

Маршрут низкого ранга

(4)

Уровень нагрузки

(5)

Уровень маршрута

(6)

Уровень сети

(1)МВВ

1.1. Z

1.2 Z

1.3. 2

1.4. Z

1.5. Z

-

(2) МХ

2.1. Z

-

-

-

-

-

(3) Регенераторы

3.1.Z

-

-

-

(4) БОХС

4.1.Z

4.2. Z

4.3. Z

-

4.5. Z

-

(5) Сеть в целом

5.1. Z

5.2. Z

5.3. Z

5.4. Z

5.5. Z

5.6. Z

Анализ работы мультиплексоров ввода-вывода ADM. Мультиплексоры ввода-вывода являются самыми важными компонентами сетей SDH, так как именно они осуществляют ввод и вывод потоков PDH, формирование модуля STM. Поэтому группа измерений мультиплексоров ADM является одной из самых важных и состоит из 10 подгрупп измерений, которые описываются координатами {1. Y.Z}. Группа измерений мультиплексоров ADM предполагает наличие функционального и стрессового тестирования: секционного уровня - {1.1.1}, {1.1.2}; маршрутов низкого ран-

Плоскость 7-У

Классификация по методам

а)

Секцион ный уровень

(2)

Маршрут низкого ранга

(3)

Маршрут низкого ранга

(4)

Уровень нагрузки

(5)

Уровень маршрута

(6)

Уровень сети

(1 функциональные тесты

*.1.1

*.2.1

*.3.1

*4.1

*5.1

*6.1

(2)Стрессовое тестирование

*.1.2

*.2.2

*.3.2

*4.2

*5.2

*6.2

(З)Логическое тестирование

*.1.3

*.2.3

*3.3

*4.3

*5.3

*6.3

Плоскость Х-7

Таблица 5.16

Классификация по методам

(п

МВБ

(2)

мх

(3)

Регенераторы

(4)

БОХС

(5)

Сеть в целом

(I) Функциональные тесты

1.7.1

2.У1

З.У.1

4.У.1

5.У.1

(2) Стрессовое тестирование

1.У2

2. У. 2

З.У.2

4. У. 2

5. У 2

(3) Логическое тестирование

-

-

5. УЗ

га-{1.2.1}, {1.2.2}; маршрутов высокого ранга-{1.3.1}, {1.3.2}; уровня нагрузки {1.4.1}, {1.4.2};-уровня маршрута {1.5.1}, {1.5.2}.

Функциональные тесты маршрутов низкого и высокого ранга заключаются в анализе структуры маршрутных заголовков ЬО РОН и НО РОН. В заголовке маршрута низкого ранга подвергаются анализу байты: У5 и Л (см. п. 5.1 данной главы).

В заголовке маршрута высокого ранга проверяются байты: 11 - поле идентификатора маршрута; С2 - тип полезной нагрузки; Р2 и РЗ - канал управления; Н4 - индикатор сверхцикла.

Для проведения такого рода измерений может использоваться одна из следующих схем:

Схемы функционального теста маршрутов нижнего и верхнего рангов первая схема (рис

Рис. 5.20. Схемы функционального теста маршрутов нижнего и верхнего рангов первая схема (рис. 5.20, а) - анализатор подключается к выходному потоку АРМ (электрическому или оптическому интерфейсу) высокоомно. Сведения о типе загрузки при такой схеме измерений берутся из системы управления. При этом необходимо знать тип загружаемого потока Е1 или Б4 (возможна комбинированная загрузка), также уточнить способ загрузки: бит-синхронная, асинхронная и т.д. На экране анализатора будут отображаться в шестнадцатеричной системе счисления значения полей заголовков (рис. 5.21).

вторая схема (рис. 5.20, б) - анализатор является не только анализатором, но и генератором загружаемого в мультиплексор потока РИН. Данная схема позволяет создать поток нужной структуры, она удобна не только для функционального, но и для стрессового тестирования.

Функциональные тесты секционного уровня. Они включают в себя анализ корректности структуры заголовков мультиплексор-ных секций М80Н и анализ оптического интерфейса. Анализ структуры заголовка не предполагает исследование отдельных байтов.

Измерение характеристик параметров оптического интерфейса производится по схеме параллельного подключения, которая предполагает анализ следующих параметров:

но-рон ти ЬО-РОН

./1

VI

У5

0

68

84

ЙЗ

VI

J2

28

0

0

Рис. 5.21. Значения полей заголовков

Функциональный тест уровня нагрузки

Рис. 5.22. Функциональный тест уровня нагрузки

- тип линейного кодирования;

- частота линейного оптического сигнала и ее девиация;

- мощность оптического сигнала на входе и выходе мультиплексора.

Функциональные тесты уровня нагрузки предполагают проверку электрического интерфейса мультиплексора и анализ параметров загружаемых и выгружаемых потоков. Так как нагрузкой для мультиплексора являются потоки PDH, то к ним применимы нормы, приведенные в Рекомендациях G.821, G.826, М.2100 и Приказе № 92 MC РФ. Электрический интерфейс соответствует Рекомендации G.703.

На практике применяют две схемы измерений: первая схема (рис. 5.22, а) позволяет проводить анализ ошибок трактов PDH и SDH одновременно. Анализатор генерирует тестовый сигнал для потока El. Вход анализатора подключается через оптический разветвитель к выходному потоку, это дает возможность выделить тестовый сигнал ПСП из потока STM-N.

Вторая схема (рис. 5.22, б) предполагает проведение измерений только на уровне нагрузки. В этом случае по выбранному каналу на мультиплексоре организуется «шлейф», анализатор используется как генератор и приемник сигналов. По тестируемому каналу от анализатора передается псевдослучайная последовательность.

Функциональные тесты уровня маршрута. В состав маршрута входят мультиплексоры ввода/вывода, создающие мультиплексор-ные секции и коммутаторы, и регенераторы, создающие регенераторные секции. Таким образом, помимо функций, выполняемых одним мультиплексором ввода/вывода MBB, подлежит проверке процедура демультиплексирования на удаленном конце и правильность информационных полей созданного синхронного транспортного модуля.

Функциональный тест уровня маршрута

Рис. 5.23. Функциональный тест уровня маршрута

Для выполнения указанных измерений используются два анализатора, подключенных с помощью оптических разветвителей к мультиплексорам по концам маршрута (рис. 5.23, а). Анализаторы получают данные о составе заголовков MSOH и RSOH, после чего производится их сравнение для выявления изменений, которые вносит маршрут.

Маршрут можно тестировать не только по оптическим окончаниям, но и по окончаниям PDH-трактов (рис. 5.23, б). В этом случае один из анализаторов генерирует ПСП, которая загружается в один из потоков PDH, а второй производит измерение параметров ошибок. Такие измерения позволяют получить данные не только об ошибках, которые вносятся мультиплексорами, но и об ошибках, вносимых самим маршрутом.

Стрессовое тестирование мультиплексора ввода/вывода МВВ (ADM). Стрессовое тестирование, как было сказано выше, проводится по схеме «воздействие-отклик». Создавая «воздействие» с определенным параметром, данный вид тестирования позволяет оценить параметры «отклика», полученного от компонента сети или участка сети связи.

Схема стрессового тестирования

Рис. 5.24. Схема стрессового тестирования: а - мультиплексора; б - демультиплексора

Стрессовое тестирование процесса мультиплексирования предполагает, что воздействие осуществляется через загружаемый поток PDH, а откликом являются параметры потока на выходе MBB (рис. 5.24, а).

Для определения степени стрессового воздействия на процедуру демультиплексирования используется внесение неисправностей в поток STM и производится анализ параметров выгружаемых потоков PDH (рис. 5.24, 6).

Данная схема предусматривает отключение MBB от сети связи, следовательно, ее нельзя использовать в эксплуатационных измерениях, а только на этапе пуско-наладочных или аварийных работ на сети.

Стрессовое тестирование маршрутов низкого и высокого рангов. Основными параметрами уровня маршрутов низкого и высокого ранга являются маршрутные заголовки НО-РОН и LO-POH.

Уровень маршрутов низкого ранга является смежным для уровня нагрузки, поэтому степень воздействия параметров этих уровней друг на друга рассматривается при стрессовом тестировании. Стрессовое тестирование может применяться в двух случаях: для определения влияния параметров маршрутов низкого и высокого рангов на параметры уровня нагрузки или параметров уровня нагрузки на содержание заголовков НО-РОН и LO-POH.

Для схемы на рис. 5.24, а возможны следующие параметры воздействия и отклика (табл. 5.17).

Для схемы на рис. 5.24, б возможны следующие параметры воздействия и отклика (табл. 5.18).

Параметры отклика и воздействия при стрессовом тестировании

Параметры воздействия

Параметры отклика

Пропадание сигнала РОН

BER

Внесение джиттера в сигнал РОН

BER, смещение указателей, параметры AS,UAS

Внесение ошибки цикловой синхронизации

BER, сигналы о неисправностях

Рассинхронизация потока РОН

BER, смещение указателей

Таблица 5.18

Параметры отклика и воздействия при стрессовом тестировании

Параметры воздействия

Параметры отклика

Пропадание сигнала SDH

BER, параметры AS, UAS,

Рассинхронизация линейного сигнала

BER, параметры AS, UAS, проскальзывания, рассинхронизация и джиттер на выходе

Внесение сигналов неисправности REI, RDI, RFI

BER, параметры AS, UAS

Искажение заголовка маршрута

Неисправность маршрута

Искажение поля С

Реагирует система управления

Внесение ошибки четности

BER

Смещение указателей

BER, проскальзывание, джиттер

Стрессовое тестирование на уровне секции аналогично стрессовому тестированию уровня маршрутов. Оно предусматривает:

- имитацию неисправности информационных полей заголовков М80Н и анализ отклика на это воздействие (см. рис. 5.24, а);

- изменение параметров нагрузки и анализ состояния информационных полей заголовков (см. рис. 5.24, 6).

В табл. 5.19 представлены параметры отклика и воздействия при стрессовом тестировании на секционном уровне.

Стрессовое тестирование уровня нагрузки и уровня маршрута предусматривает проведение измерений по следующей методике: внесение изменений в параметры нагрузки, т.е. во вводимый поток

Параметры отклика и воздействия при стрессовом тестировании секционного уровня

Параметры воздействия

Параметры отклика

Изменение заголовка MSOH

Индицируются неисправности сетевого уровня

Ошибка четности

BER

Ввод сигналов RDI, RFI, REI

BER, AS, U AS

Рассинхронизация линейного сигнала

BER, AS, UAS, рассинхронизация и джиттер на выходе, проскальзывание

Смещение указателей AUG

BER, джиттер на выходе, проскальзывание

Джиттер в сигнале PDH

BER, AS, UAS, смещение указателей

PDH, и анализ откликов в двух точках - в выводимом потоке PDH и в потоке STM (рис. 5.25).

Тестирование маршрута представляет собой оценку влияния параметров вводимого потока PDH на параметры выводимого потока PDH. Параметрами воздействия в данном случае будут: снижение уровня сигнала PDH, введение битовых ошибок, введение ошибок цикловой структуры, сдвиг частоты, введение джиттера, генерация сигналов о неисправностях.

Параметрами отклика будут являться: амплитуда сигнала PDH, измеряемые параметры ошибки BER, SES, величина измеряемого джиттера, работа световой индикации, сигналы о неисправностях.

Схема стрессового тестирования уровня нагрузки

Рис. 5.25. Схема стрессового тестирования уровня нагрузки

Тестирование мультиплексоров. Мультиплексоры служат для сборки (мультиплексирования) высокоскоростного потока STM-и из низкоскоростных потоков PDH или STM. Эти устройства осуществляют переход между уровнями иерархии сети SDH. Работа мультиплексоров практически не влияет на параметры маршрута, поэтому тестирование параметров мультиплексоров аналогично тестированию MBB на секционном уровне.

Функциональное тестирование (рис. 5.26) аналогично тестированию MBB, т.е. в поток STM-1 вводится тестовый сигнал (например, ПСП), а отклик проверяется в потоке STM-1, выделяемом из STM-и. Основным параметром является проверка правильности мультиплексирования. Кроме данного измерения проводится анализ структур заголовков, указателей и определение параметров ошибок. Анализ процедуры демультиплексирования производится в следующем порядке: анализатор генерирует поток STM-и, а мультиплексор выделяет из него поток STM-1, который проверяется анализатором.

Стрессовое тестирование подразумевает проверку корректности сопряжения разных уровней иерархии. Применяется схема измерений, приведенная на рис. 5.26: загружаемый поток вводится стрессовое воздействие. Перечень возможных воздействий приведен в табл. 5.20.

Тестирование регенераторов. Регенератор является вырожденным случаем мультиплексора, он имеет один входной канал (оптический триб STM-и) и один или два (1 + 1) агрегатных выхода. Основной функцией регенератора является восстановление (регенерация) формы, амплитуды и временного положения значащих моментов сигналов STM-и, передаваемых по линии передачи SDH. Регенератор предназначен для увеличения дальности передачи.

Длина участка регенерации для одномодовых волоконно-оптических кабелей составляет 15-40 км при длине волны 1300 нм или 40-80 км при длине волны 1,55 нм. При использовании оптических усилителей эта длина может составлять 100-150 км.

Схема функционального тестирования мультиплексора

Рис. 5.26. Схема функционального тестирования мультиплексора

Параметры воздействия и отклика стрессового тестирования мульти плексоров

Параметры воздействия

Параметры отклика

Пропадание сигнала STM-1

Состав заголовков STM-1, сигналы о неисправностях в прямом и обратном направлениях

Ввод ошибки четности

BER

Ввод сигналов RDI, REI, RFI

BER, AS, UAS

Изменения структуры заголовков

Параметры полей заголовков

Рассинхронизация линейного сигнала

Анализ всех параметров выходного потока

Смещение указателей

Структура указателей в более высоких уровнях иерархии

Снижение уровня линейного сигнала

Анализ параметров выходного потока: синхронизация, ошибки передачи и цикловой структуры

Кроме функции восстановления регенератор берет на себя также задачу восстановления цикловой структуры.

Перечень функций, которые выполняют линейные регенераторы, шире, чем перечень функций, выполняемых регенераторами линейных трактов систем передачи PDH. Увеличение числа функций связано с переходом от процесса передачи цифровых потоков к процессу их транспортировки по линейным трактам систем передачи SDH.

Для выполнения этой задачи в слое регенераторных участков в начале каждого линейного тракта создаются и вводятся в структуру STM заголовки регенераторных секций. Регенераторные секции входят в состав маршрута и их работа отражается в заголовке регенераторной секции RSOH (см. рис. 5.15). Таким образом, группа измерений регенератора {3, Y, Z} предусматривает измерение только секционного уровня.

Функция усиления рабочего сигнала {3,1, 1} проверяется оценкой уровня оптической мощности сигнала на входе и выходе регенератора, величина усиления оценивается в дБ. Эти измерения мо гут проводиться как в режиме мониторинга, так и по схеме с отключением тракта либо анализатором ЗОН трактов, либо оптическим измерителем мощности.

Анализ заголовка ЯЗОН сводится к проверке содержания байта ДО, определяющего трассу регенераторной секции и байта В1, используемого для контроля четности.

Структура байта ДО проверяется на входе и выходе регенератора для определения изменений, вносимых регенератором в структуру заголовка ЯЗОН. Если изменений нет, то можно сделать вывод о связности маршрута при его передаче через регенераторную секцию.

Байт В1 используется для мониторинга ошибок в пределах регенераторной секции.

Стрессовое тестирование регенератора включает следующие две группы измерений:

- имитация определенной величины затухания в ВОСП и проведения анализа работы регенератора для компенсации этого затухания (рис. 5.27);

- имитация некорректности заголовка ЯЗОН (ДО) и проверка реакции регенератора и всего маршрута.

Введение дополнительного затухания в тракт производится с помощью оптического аттенюатора. Первый анализатор, включенный на входе регенератора, контролирует уровень сигнала, второй анализатор на выходе регенератора проверяет уровень сигнала и проводит мониторинг заголовка ЯЗОН.

Нестабильность работы регенератора проявляется в нарушении цикловой структуры ЗТМ (байты А1 и ДО) и в появлении ошибок, которые отражаются байтом В1.

Изменяя величину затухания, вносимого аттенюатором, можно определить максимально допустимое затухание для данного тракта или конкретного регенератора. Это значение определится по появлению ошибок (байт В1), нестабильной работы регенератора, которые проявляются в байтах А1 и ДО, и появлению сигналов о неисправностях: ЯБв-ЯБІ, ЯБС-ЯБ!.

Схема стрессового тестирования регенератора

Рис. 5.27. Схема стрессового тестирования регенератора

Некорректная структура RSOH (байты JO, Al, В1) позволяет выявить влияние нарушений в работе регенератора на работу маршрута в целом. Анализатор в данном случае производит анализ сигналов о неисправности, порядок их появления, проверяются заголовки STM для определения влияния реакции системы передачи SDH на возможный сбой в работе регенератора.

Тестирование коммутаторов. Коммутаторы (SDXC-Synchronous Digital Cross-Connect) обеспечивают переключение (кроссовую коммутацию) двух и более сигналов виртуальных контейнеров.

Существуют коммутаторы разных типов, в зависимости от того, какие виртуальные контейнеры они могут коммутировать. По своим возможностям коммутаторы SDXC можно разделить на два типа. Коммутаторы первого типа обеспечивают переключение и маршрутизацию контейнеров VC одного ранга без изменения коммутируемого сигнала. Например, SDXC 4/4 - коммутатор, позволяющий принимать и обрабатывать контейнер VC-4, или потоки 140 или 155 Мбит/с. Коммутаторы SDXC второго типа функционально являются более сложными устройствами, так как они выполняют еще и функции мультиплексирования. Сочетание двух функций: кросс-коммутации и мультиплексирования расширяет возможности SDXC, позволяя выполнять переключение контейнеров VC-л, имеющих различные ранги. Например, SDXC 4/3/1 - коммутатор, позволяющий принимать сигналы контейнера VC-4, или потоки 140 или 155 Мбит/с и обрабатывать сигналы контейнеров VC-3 и VC-1 или потоки 34 или 45 Мбит/с, 1,5 и 2 Мбит/с.

Коммутаторы SDXC второго типа могут работать в следующих основных режимах:

- распределение и перераспределение контейнеров VC-л, позволяющее укрупнять транзиты, рационально использовать пропускную способность контейнеров высшего ранга, обеспечивать резервирование и восстановление в слое трактов SDH;

- объединение контейнеров VC нижнего ранга в контейнеры VC верхнего ранга;

- ввод/вывод VC, который используется для доступа к ним для целей выделения и тестирования.

Таким образом, коммутаторы выполняют операции по созданию и обработке информационных полей всех уровней - RSOH,

MSOH, LO-POH, HO-POH. Однако основным объектом процедур обработки является маршрут.

Для теста коммутатора на уровне маршрута необходимо идентифицировать маршрут, т.е. установить соответствие между номерами коммутируемых потоков. Каждый поток может быть описан с помощью определенного номера (abc) в структуре модуля STM. Поясним образование номера на примере потока Е1, используя схему мультиплексирования, приведенную на рис. 5.2. Поток Е1 размещается в субблоке TU-12, три субблока TU-12 объединяются в группу трибных блоков TUG-2, семь TUG-2 создают административный блок AU-3, три AU-3 образуют модуль STM-1. Рассматривая процесс мультиплексирования в обратном порядке, можно получить номер потока Е1, который определяется тремя цифрами:

а - номер AU-3 (1-3), Ь - номер TUG-2 (1-7), с - номер TU-12 (1-3).

Тест коммутатора на уровне потока предусматривает установление правильности переключения потока с номером a^jCj на поток с номером а2Ь2с2 ¦

Существует два способа проверки. Первый способ состоит в «трассировке» каждого маршрута, проходящего через конкретный коммутатор. Данный способ требует больших затрат времени, так как трассировке должен подвергнуться каждый маршрут «из конца - в конец». Второй способ предусматривает сканирование нагрузки модуля STM-1. Сканирование включает в себя два этапа: анализ структуры загружаемого потока модуля STM-1 и правильности выполняемого коммутатором переключения.

Для анализа структуры загружаемого потока STM-1 (рис. 5.28) анализатор генерирует сигнал STM-1, который содержит 63 виртуальных контейнера. Внутри кросс-коннектора создается шлейф на каждом из потоков Е1. На приеме анализатор производит проверку правильности распределения виртуальных контейнеров в соответствии с их номером в потоке модуля STM.

После проверки распределения каналов нагрузки по номерам выполняется анализ правильности выполняемого коммутатором переключения. Для этого анализатор, имеющий функцию мультиплексора ввода/вывода, загружает в один из потоков Е1 (например, в

Схема тестирования коммутатора 17-й) тестовый сигнал, содержащий псевдослучайную последовательность

Рис. 5.28. Схема тестирования коммутатора 17-й) тестовый сигнал, содержащий псевдослучайную последовательность. Кросс-коннектор осуществляет коммутацию между входящим и исходящим потоками модуля STM-1, которые подключаются к анализатору (рис. 5.29). Анализатор производит сканирование нагрузки и указывает наличие ПСП в канале 17, являющимся каналом загрузки, и в каналах 22 и 60, являющимися каналами коммутации.

Проверка возможности проведения автоматического переключения коммутатора (APS - Automatic Protection Switching) на резерв описана в Рекомендациях МСЭ-Т: G.783 и G.841. Необходимость переключения на резерв возникает в том случае, если в тракте возникает неисправность того или иного вида. Например, количество ошибок превышает пороговое значение, то регистрируются сигналы LOS или LOF и т.д.

Первый мультиплексор тракта, который обнаружил неисправность, использует байты К1 и К2 в заголовке MSOH для передачи сигнала о необходимости перехода на резерв. Этот сигнал передается в том направлении, которое используется для организации резервного пути. Процедура APS выполняется в течение нескольких миллисекунд.

При процедуре APS проверяются следующие параметры:

- идентичность протоколов APS на всех элементах тракта;

- корректность сигналов APS;

- время переключения.

Для проведения таких измерений можно использовать схему, приведенную на рис. 5.29. Анализатор подключается к линейному тракту сетевого элемента и генерирует различные сигналы о неисправности (байт К). Приемное устройство анализатора подвергает рассмотрению сигналы, получаемые от сетевого элемента и подсчитывает время, которое было затрачено от момента генерации байтов К до момента переключения на резерв.

В том случае, если время перехода не превысило предельное значение, исследование содержимого байтов К не имеет смысла. Если же оно больше предельно допустимой величины, то необходимо проанализировать их содержимое.

Стрессовое тестирование коммутатора включает в себя процедуру проверки APS. Кроме стандартных команд в байтах К можно создавать произвольного вида комбинации, не описанные в Рекомендациях МСЭ-Т.

Стрессовое тестирование коммутатора на уровне маршрута позволяет имитировать пропадание тестового сигнала и анализировать появляющиеся сообщения о неисправности.

Сообщения о неисправностях в системах передачи SDH | Измерения в цифровых системах передачи | Тестирование сети SDH