СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ КОЛЬЦЕВОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ, ПОСТРОЕННОЙ НА БАЗЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ СИНХРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИЕРАРХИИ Российский патент 2007 года по МПК H04J3/06 

Предлагаемый способ относится к технике связи, точнее к передаче цифровых сигналов и системам синхронизации, и может быть использован при построении систем синхронизации сетей связи.

Традиционным методом построения надежной системы синхронизации является обеспечение передачи сигналов синхронизации к каждому элементу сети по основному и резервному пути. Это обеспечивает непрерывность синхронизации при аварии.

При правильном построении сети синхронизации должны выполняться следующие основные требования:

- при распределении сигналов на сети при использовании основных и резервных путей передачи не должно возникать замкнутых петель по синхронизации;

- каждый элемент сети должен синхронизироваться от источника, обеспечивающего в данный момент наивысшее качество сигналов синхронизации;

- когда генератор (какого-то элемента сети) переходит в режим удержания, он не должен являться источником сигналов синхронизации для другого источника, обеспечивающего более высокое качество сигналов синхронизации;

- количество переключений должно быть по возможности минимальным (это подразумевает, что необходимо предотвратить "ненужное" количество переключений сигналов синхронизации и непостоянство в направлении передачи сигналов синхронизации).

Для выполнения перечисленных выше требований на практике используются следующие механизмы:

- присвоение приоритетов входам сигналов синхронизации;

- передача статусных сообщений о качестве используемых сигналов синхронизации в заголовках потоков STM-N или в сигналах Е1 (2048 кбит/с).

Один из способов синхронизации кольцевой транспортной сети, использующийся в настоящее время и приведенный в Европейском стандарте ETSI EG 201 793 V.I. 1.1 (2000-10), в руководящем документе отрасли РД 45.230-2001 и в книге "Тактовая сетевая синхронизация " (авторы Давыдкин П.Н., Колтунов М.Н., Рыжков А.В., ЭКО-ТРЕНДЗ, Москва, 2004 г., стр.35-38), выбран в качестве прототипа.

Вариант построения синхронизации кольцевой транспортной сети в соответствии с известным способом приведен на фиг.1. На фиг.1 приняты следующие обозначения:

ВЗГ 1 - ведомый задающий генератор, который является в рассматриваемой схеме основным источником сигналов синхронизации;

ВЗГ 2 - ведомый задающий генератор, который является в рассматриваемой схеме резервным источником сигналов синхронизации;

№1 - Ведущий основной сетевой элемент системы передачи СЦИ;

№2 - Ведущий резервный сетевой элемент системы передачи СЦИ;

n₁ - первый сетевой элемент из n элементов;

n_n - последний сетевой элемент из n элементов;

m₁ - первый сетевой элемент из m элементов;

m_m - последний сетевой элемент из m элементов;

- приоритеты входов сетевого элемента;

(4), (8), (15) - уровни качества передаваемых сигналов синхронизации;

Т3 - вход синхросигнала 2,048 МГц сетевого элемента СЦИ;

Т4 - выход сигнала внешней синхронизации сетевого элемента СЦИ;

Q4, Q8 - присвоение уровня качества сигналу синхронизации на входе Т3 сетевого элемента СЦИ;

Q≤4 - условие прохождения сигнала синхронизации на выход Т4 сетевого элемента СЦИ (если значение уровня качества сигнала синхронизации меньше или равно "4", то сигнал на выходе Т4 не отключается);

- основной путь передачи сигналов синхронизации;

→ - резервный путь передачи сигналов синхронизации.

Существенной особенностью этого способа является отсутствие резервных путей к основному и резервному источникам сигналов синхронизации что, как указывается в упомянутых документах, предотвращает появление замкнутых петель.

Известный способ синхронизации кольцевой транспортной сети, построенной на базе системы передачи синхронной цифровой иерархии (СЦИ) и состоящей из основного и резервного источников сигналов синхронизации, основного и резервного ведущих сетевых элементов, n сетевых элементов, m сетевых элементов, предназначенных для передачи сигналов синхронизации заключается в том, что

- от основного источника сигналов синхронизации (СС) сигнал синхронизации с первым приоритетом подают через основной ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку из n сетевых элементов и с выхода последнего n_n-го сетевого элемента этой цепочки передают на резервный ведущий сетевой элемент, от которого синхронизируют резервный источник сигналов синхронизации (СС), причем сигнал синхронизации от основного источника СС имеет более высокий уровень качества, чем сигнал синхронизации от резервного источника СС, сигнал синхронизации со вторым приоритетом от резервного источника СС передают через резервный ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку из n сетевых элементов, а с выхода первого сетевого элемента m подают на основной ведущий сетевой элемент;

- сигнал синхронизации с первым приоритетом от основного источника СС подают через основной ведущий сетевой элемент и через последовательную цепочку m_m сетевых элементов до последнего m_m сетевого элемента, сигнал синхронизации со вторым приоритетом от резервного источника СС передают через резервный ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку m сетевых элементов до первого m₁ сетевого элемента.

Таким образом, на схеме, приведенной на фиг.1, отсутствует передача сигнала синхронизации от первого сетевого элемента m₁ к ведущему основному элементу, а от m_m-го сетевого элемента к ведущему резервному элементу.

Использующийся в настоящее время на сетях способ синхронизации имеет недостаток, состоящий в том, что при появлении любой одиночной аварии в цепи передачи сигналов синхронизации от основного источника к резервному сеть по синхронизации распадается на две независимые части.

Например, при аварии на участке между основным ведущим сетевым элементом и первым сетевым элементом n₁ (фиг.2) сигнал синхронизации, поступающий от последнего сетевого элемента n_n на резервный ведущий сетевой элемент, имеет уровень качества ниже, чем установленный порог прохождения сигнала на выход Т4 резервного ведущего сетевого элемента. Вследствие этого сигнал на выходе резервного ведущего сетевого элемента отключается, резервный источник сигналов синхронизации переходит в режим удержания и правая часть сети до места аварии синхронизируется от резервного источника: ВЗГ2- резервный ведущий сетевой элемент - n_n элемент и далее до первого (n₁) элемента.

В левой части сети сохраняется синхронизация от основного источника по основному пути синхронизации: ВЗГ1 - основной ведущий сетевой элемент - первый сетевой элемент m₁ и далее до последнего m_m элемента.

Между частями сети появляется плезиохронное взаимодействие.

Плезиохронное взаимодействие приводит к снижению качества передачи информационных сигналов, к снижению качества услуг связи и уменьшению пропускной способности каналов связи.

Для повышения качества услуг связи в известном способе синхронизации кольцевой транспортной сети, построенной на базе системы передачи синхронной цифровой иерархии (СЦИ) и состоящей из основного и резервного источников сигналов синхронизации, основного и резервного ведущих сетевых элементов, n сетевых элементов и m сетевых элементов, предназначенных для передачи сигналов синхронизации, предлагается следующее:

- от основного источника сигналов синхронизации (СС) сигнал синхронизации с первым приоритетом подают через основной ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку из n сетевых элементов и с выхода последнего n_n-го сетевого элемента этой цепочки передают на резервный ведущий сетевой элемент, от которого синхронизируют резервный источник сигналов синхронизации (СС), причем сигнал синхронизации от основного источника СС имеет более высокий уровень качества, чем сигнал синхронизации от резервного источника СС, сигнал синхронизации со вторым приоритетом от резервного источника СС передают через резервный ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку из n сетевых элементов, а с выхода первого сетевого элемента n₁ подают на основной ведущий сетевой элемент;

- сигнал синхронизации с первым приоритетом от основного источника СС подают через основной ведущий сетевой элемент и через последовательную цепочку m_m сетевых элементов до последнего m_m сетевого элемента, сигнал синхронизации со вторым приоритетом от резервного источника СС передают через резервный ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку m сетевых элементов до первого m₁ сетевого элемента,

- дополнительно на резервный ведущий сетевой элемент подают сигналы синхронизации со вторым приоритетом с последнего m_m-го сетевого элемента,

- дополнительно в резервном ведущем сетевом элементе сигнал внешней синхронизации сетевого элемента СЦИ, сформированный в обход внутреннего генератора, подают на вход этого же резервного ведущего сетевого элемента, причем вносят изменение (понижение) значения уровня качества передаваемого сигнала синхронизации;

- дополнительно с выхода первого m₁-го сетевого элемента по резервному пути подают на вход ведущего основного элемента сигнал синхронизации с третьим приоритетом.

На фиг.1 изображена схема кольцевой транспортной сети, в которой используется известный способ синхронизации (прототип).

На фиг.2 приведен вариант построения синхронизации кольцевой транспортной сети по известному способу при аварии на участке между основным ведущим сетевым элементом и первым сетевым элементом n₁.

На фиг.3 приведена схема построения синхронизации кольцевой транспортной сети по предлагаемому в заявке способу.

На фиг.4 приведен вариант построения синхронизации кольцевой транспортной сети по предлагаемому способу при аварии.

Таким образом, отличие предлагаемого способа от применяемого в настоящее время состоит в том, что в сети организуются некоторые дополнительные связи (резервные пути к сетевым элементам) и предусматривается передача сигнала синхронизации в резервном ведущем сетевом элементе с выхода Т4 на вход Т3 (фиг.3).

Выходные сигналы Т4 резервного ведущего сетевого элемента формируются в обход внутреннего генератора из сигналов, поступающих с двух направлений: от n_n элемента с первым приоритетом и от m_m элемента со вторым приоритетом.

Сигнал синхронизации от основного источника сигналов синхронизации передается последовательно по сети через резервный ведущий сетевой элемент в обход внутреннего генератора, причем в заголовке потока STM-N в статусное сообщение вносится изменение (понижение) уровня качества используемых сигналов синхронизации.

Вследствие этого использование резервного пути к основному ведущему элементу через m элементов не приводит к появлению замкнутой петли по синхронизации.

При появлении любой одиночной аварии сеть всегда будет синхронизироваться от одного источника сигналов синхронизации (фиг.4), что позволит обеспечить высокое качество услуг связи.

Получить такое же качество при плезиохронном взаимодействии можно только при увеличении точности частоты основного и резервного источников сигналов синхронизации.

Например, качества синхронной работы можно достигнуть в режиме плезиохронной работы, если использовать атомные генераторы (например, цезиевые или высококачественные рубидиевые). Это неизбежно приводит к большим затратам на оборудование.

Изобретение относится к технике связи, точнее к передаче цифровых сигналов и системам синхронизации, и может быть использован при построении систем синхронизации сетей связи. Отличие данного способа синхронизации состоит в том, что в сети организуются дополнительные связи и предусматривается передача сигнала синхронизации в резервном ведущем сетевом элементе, причем выходные сигналы резервного ведущего сетевого элемента формируются в обход внутреннего генератора из сигналов синхронизации, поступающих с двух направлений: от последнего n_n-го элемента - с первым приоритетом и от последнего m_m-го элемента - со вторым приоритетом. Сигнал синхронизации от основного источника сигналов синхронизации передается последовательно по сети через резервный ведущий сетевой элемент в обход внутреннего генератора, причем в заголовке потока STM-N в статусное сообщение вносится изменение (понижение) уровня качества используемых сигналов синхронизации. Вследствие этого использование резервного пути к основному ведущему элементу через m элементов не приводит к появлению замкнутой петли по синхронизации. Технический результат состоит в том, что при появлении любой одиночной аварии сеть всегда будет синхронизироваться от одного источника сигналов синхронизации, что позволит обеспечить высокое качество услуг связи. 4 ил.

Способ синхронизации кольцевой транспортной сети, построенной на базе системы передачи синхронной цифровой иерархии (СЦИ) и состоящей из основного и резервного источников сигналов синхронизации, основного и резервного ведущих сетевых элементов, n сетевых элементов, m сетевых элементов, предназначенных для передачи сигналов синхронизации, заключающийся в том, что от основного источника сигналов синхронизации (СС) сигнал синхронизации с первым приоритетом подают через основной ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку из n сетевых элементов, и с выхода последнего n_n-го сетевого элемента этой цепочке передают на резервный ведущий сетевой элемент, от которого синхронизируют резервный источник сигналов синхронизации (СС), причем сигнал синхронизации от основного источника СС имеет более высокий уровень качества, чем сигнал синхронизации от резервного источника СС, сигнал синхронизации со вторым приоритетом от резервного источника СС передают через резервный ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку из n сетевых элементов, а с выхода первого сетевого элемента n₁ подают на основной ведущий сетевой элемент; сигнал синхронизации с первым приоритетом от основного источника СС подают через основной ведущий сетевой элемент и через последовательную цепочку m_m сетевых элементов до последнего m_m сетевого элемента, сигнал синхронизации со вторым приоритетом от резервного источника СС передают ведущий сетевой элемент и последовательную цепочку m сетевых элементов до первого m₁ сетевого элемента, отличающийся тем, что на резервный ведущий сетевой элемент подают сигналы синхронизации со вторым приоритетом с последнего m_m-го сетевого элемента, в резервном ведущем сетевом элементе сигнал внешней синхронизации сетевого элемента СЦИ, сформированный в обход внутреннего генератора, подают на вход этого же резервного ведущего сетевого элемента, причем вносят изменение (понижение) значения уровня качества передаваемого сигнала синхронизации, с выхода первого m₁-го сетевого элемента по резервному пути подают на вход ведущего основного элемента сигнал синхронизации с третьим приоритетом.