 |
Виды резервирования в сетях SDH.
|
|
|
|
Существуют различные методы обеспечения быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей, которые могут быть сведены к следующим схемам:
1 - резервирование участков сети по схемам 1+1 и 1:1 по разнесенным трассам;
2 - организация самовосстанавливающихся кольцевых и линейных сетей, резервированных по схемам 1+1, 1:1 и 1:N;
3 - резервирование терминального оборудования по схемам 1:1, или N:l, или N:m;
4 - восстановление работоспособности сети в целом путем обхода отказавшего узла;
5 - использование систем оперативного переключения на работоспособный участок.
Указанные методы могут использоваться как отдельно, так и в комбинации.
1)участки между двумя узлами сети соединяются по двум разнесенным трассам (стопроцентное резервирование), сигналы по которым могут распространяться одновременно.
В узле приема они могут обрабатываться по двум схемам:
- резервирование по схеме 1+1 - в узле приема сигналы анализируются и выбирается тот, который имеет наилучшие рабочие параметры, или тот, который фактически возможен;
- резервирование по схеме 1:1 - в узле приема альтернативным маршрутам назначаются приоритеты: низкий и высокий, ветвь с низким приоритетом находится в режиме горячего резерва, переключение на нее происходит по сигналу аварийного переключения от системы управления.
Эти общие методы восстановления работоспособности применимы для любых сетей.
2) наиболее распространен в сетях SDH, используется топология типа "кольцо", для организации которого может быть использовано как два волокна (сдвоенное кольцо), так и четыре волокна (счетверенное кольцо, или два сдвоенных кольца). Несмотря на более высокую стоимость четырехволоконного варианта, он стал использоваться в последнее время все чаще, так как обеспечивает более высокую надежность и позволяет реализовать более гибкие схемы резервирования.
|
|
|
Защита маршрута в сдвоенном кольце, которая соответствует типу 1+1, может быть организована двумя путями.
Первый путь - используется защита на уровне трибных блоков TU-n, передаваемых по разным кольцам. Весь основной трафик передается в одном из направлений (например, по часовой стрелке). Если в момент приема мультиплексором блока, посланного другими мультиплексорами, происходит сбой в одном из колец, система управления, осуществляющая постоянный мониторинг колец, автоматически выбирает такой же блок из другого кольца. Эта защита носит распределеный по кольцу характер, а сам метод носит название метода организации однонаправленного сдвоенного кольца.
Второй путь - защита маршрута может быть организована так, что сигнал передается в двух противоположных направлениях (восточном и западном), причем одно направление используются как основное, второе - как защитное. Такой метод в случае сбоя использует переключение с основного кольца на резервное и называется методом организации двунаправленного сдвоенного кольца. В этом случае блоки TU-n исходно имеют доступ только к основному кольцу. В случае сбоя происходит замыкание основного и защитного колец на границах дефектного участка (рис.2-33а), образующее новое кольцо. Это замыкание происходит обычно за счет включения петли обратной связи, замыкающей приемник и передатчик агрегатного блока на соответствующей стороне мультиплексора (восточной или западной). Современные схемы управления мультиплексорами могут поддерживать оба эти метода защиты. Треугольники обозначают мультиплексоры SDH.
3) восстановление работоспособности осуществляется за счет резервирования на уровне трибных интерфейсов. Схема резервирования, обозначаемая в общем случае как N:m, использует т резервных на N работающих интерфейсных карт, что допускает различную степень резервирования: от 1:1 (100%) до N:m (100-m/N%), где минимально m=1, когда на N основных трибных интерфейсных карт используется одна резервная, которая автоматически выбирается системой управления при отказе одной из основных. Этот метод широко (если не повсеместно) распространен в аппаратуре SDH для резервирования трибных карт 2 Мбит/с (21:1, 16:1), 34Мбит/с (3:1), 140 Мбит/с или STM-1 (1:1), а также для резервирования наиболее важных сменных блоков, например, блоков кросс-коммутации, систем управления и резервного питания (1:1). Время переключения основных карт (модулей) на резервные обычно не превышает 10 мс.
|
|
|
4) резервирование как таковое не используется, а работоспособность всей системы в целом восстанавливается за счет исключения отказавшего (поврежденного) узла из схемы функционирования. Так, системы управления SDH мультиплексоров обычно дают возможность организовывать обходной путь, позволяющий пропускать агрегатный поток мимо мультиплексора в случае его отказа, путем использования пассивных оптических трактов передачи
резервирование как таковое не используется, а работоспособность системы в целом (на уровне агрегатных блоков) восстанавливается за счет исключения поврежденного узла из схемы функционирования. Так, системы управления SDH мультиплексоров обычно дают возможность организовывать обходной путь, позволяющий пропускать поток агрегатных блоков мимо мультиплексора в случае его отказа.
5) характерном для сетей общего вида или ячеистых сетей, в узлах сети устанавливаются кросс-коммутаторы систем оперативного переключения, которые осуществляют, в случае сбоя, вызванного либо разрывом соединительного кабеля, либо отказом узла последовательной линейной цепи, реконфигурацию маршрутов на прилегающих (входящих или исходящих) участках сети и соответствующую кросс-коммутацию потоков. Процедура такой реконфигурации может быть централизованной или распределенной.
Использование систем оперативного переключения по принципу организации защиты напоминает схему резервирования 1:1 метода резервирования по разнесенным трассам. Разница, однако, состоит в том, что в последнем случае физический или виртуальный канал уже существует, тогда как в первом он формируется в момент оперативного переключения.
|
|
|
Виды резервирования.
Первичные сети строятся с использованием резервных трактов и коммутаторов, выполняющих оперативное переключение в случае неисправности на одном из каналов. В этом случае в состав системы передачи включаются цепи резервирования мультиплексорной секции (Multiplex Section Protection - MSP). В сети SDH осуществляется постоянный мониторинг параметров ошибки (процедура контроля четности BIP) и параметров связности. В случае значительного ухудшения качества передачи в мультиплексорной секции выполняется оперативное переключение (APS) на резервную мультиплексорную секцию. Это переключение выполняется коммутаторами. По типу резервирования различаются коммутаторы APS с архитектурой 1+1 и 1:n (рис.6.1).
Для управления резервным переключением используются байты К1 и К2 секционного заголовка. В байте К1 передается запрос на резервное переключение и статус удаленного конца тракта. В байте К2 передается информация о параметрах моста, используемого в APS с архитектурой 1:n, данные по архитектуре MSP и сообщения о неисправностях, связанные с APS. Различные варианты архитектуры MSP используются в различных схемах резервирования. Наибольшее распространение имеют две схемы, непосредственно связанные с кольцевой топологией сетей SDH -схема "горячего резервирования" (рис.6.2а) и схема распределенной нагрузки (рис.6.2b). В первом случае трафик передается как в прямом, так и в резервном направлении. В случае повреждения происходит реконфигурация и создается резервный канал. В схеме распределенной нагрузки половина графика передается в прямом, половина - в обратном направлении. В этом случае при возникновении неисправности происходит переключение на уровне ресурсов.
Согласно ITU-T G.841 время резервного переключения не должно превышать 50 мс.
Рис.6.1. Архитектура MSP.
Рис.6.2. Схемы резервирования в системах SDH.
Нумерация VC-12 в STM-1.
|
|
|
