книги / Техническая эксплуатация систем телекоммуникаций

19

дартизация сигналов о неисправностях заметно отстает от реальной практики их применения, поэтому большая часть сигналов табл. 6.4 не может быть строго описана со ссылкой на стандарты.

Таблица 6.4. Сообщения о неисправностях

Здесь также имеется некоторая проблема, связанная со стандартизацией сигналов о неисправностях. Нас эти сигналы интересуют как элемент сетевого уровня технологии Е1. В то же время в существующих стандартах сигналы о неисправностях описываются в двух приложениях, не связанных с нашей задачей: либо сигналы о неисправностях рассматриваются в контексте работы мультиплексорного оборудования, либо в контексте описания процедур управления. В первом случае довольно сложно выделить ту информацию, которая непосредственно связана с сигналами и процедурами их использования, во втором случае сложно разделить процедуры управления первичной сетью в контексте поддержки TMN от непосредственных процедур использования сигналов.

6.3. Эксплуатация и технология измерений систем Е1

Изложение технологии эксплуатационных измерений на системах передачи Е1 выполняется на основе концепции многоуровневой детализа-

20

ции, представленной на рис. 6.6. Для этого рассмотрим концепцию организации измерений на цифровых системах передачи, основные группы измерений, а затем приведем для каждой группы измерений свою методологию. Начнем с общей концепции эксплуатационных измерений на системах передачи Е1.

6.3.1. Общая концепция измерений цифровых систем передачи Е1

Общая концепция эксплуатационных измерений систем передачи Е1 представлена схематически на рис. 6.12. Все измерения потока Е1 делятся на два больших класса: измерения компонентов системы передачи и эксплуатационные измерения, относящиеся к сети в целом.

Рис. 6.12. Общая концепция организации измерений систем передачи Е1

Как было показано выше, система передачи Е1 состоит из нескольких сетевых элементов: мультиплексоров, регенераторов, коммутаторов. Для целей эксплуатации наибольшее значение из всех перечисленных сетевых элементов представляют мультиплексоры и регенераторы. Работа коммутаторов обычно при эксплуатации систем Е1 и вообще систем PDH не анализируется. Таким образом, измерения, связанные с анализом компонентов цифровой системы передачи, включают две группы: анализ работы мультиплексоров и анализ работы регенераторов. Обе группы представляют собой функциональные измерения, которые проводятся с отключением устройства от сети, поэтому условно их можно отнести к прединсталляционным измерениям.

Класс измерений, связанных с анализом параметров цифровой системы передачи в целом, более соответствует эксплуатационным измере-

22

Схема актуальна на этапе развертывания сети, на этапе эксплуатации в качестве схемы паспортизации каналов Е1 или поиска неисправностей.

Схема использования прибора в режиме высокоомного подключения представлена на рис. 6.13,б. В этом случае анализатор цифрового потока подключается высокоомно к цифровому каналу без нарушения обмена. Такая схема обеспечивает полный анализ обмена, однако не позволяет вносить изменения в исследуемый канал, что важно для проведения стрессового тестирования. Схема обычно используется на этапе эксплуатации сети. Особенностью схемы является повышенные требования к анализатору Е1. Для реализации в полной мере данной схемы необходимо два приемных входа потока Е1, что реализовано не всеми анализаторами. Простые анализаторы Е1 обеспечивают, как правило, один выход генерации Е1

иодин приемный вход. В этом случае схема может быть реализована только частично, по одному каналу Е1.

Схема подключения прибора в разрыв (режим THRU) представлена на рис. 6.13,в. В этом случае анализатор цифрового потока подключается к цифровому каналу так, что цифровой поток происходит через анализатор. При этом весь цифровой поток передается с порта приема анализатора на порт передачи. Для реализации такой схемы включения в полной мере необходимо две пары портов передачи/приема на анализаторе, что реализовано не во всех приборах этого класса. Иногда подобная схема реализуется частично – по одному потоку Е1, тогда может использоваться обычный анализатор Е1. Такая схема называется схемой работы «ВводаВывода» или «Drop&Insert». Схема обеспечивает полный анализ обмена

ипозволяет вносить изменения в исследуемый канал для проведения стрессового тестирования. Схема обычно используется на этапе развертывания эксплуатации сети и в случае проведения аварийных измерений.

6.3.3. Анализ работы мультиплексоров Е1

Мультиплексор Е1 (ИКМ-30) обеспечивает мультиплексирование 30 каналов ТЧ или цифровых каналов передачи данных по 64 кбит/с в один цифровой канал 2048 кбит/с. В этом случае оборудование выступает как мультиплексор, а в случае мультиплексирования каналов ТЧ – и как анало- го-цифровой преобразователь. Это определяет некоторую специфику измерений мультиплексоров ИКМ-З0 по сравнению с мультиплексорами других уровней иерархии.

Измерения, связанные с анализом мультиплексоров Е1, разделяются условно на два класса – анализ процедур мультиплексирования и анализ процедур демультиплексирования. И в том, и в другом случае измерения представляют собой функциональные тесты, т. е. измерения, направленные на проверку корректности функционирования устройства.

23

Рассмотрим основные схемы организации таких измерений, а также набор параметров и варианты полученных результатов.

Анализ процедур мультиплексирования

Процедура мультиплексирования означает загрузку в поток Е1 каналов ТЧ или каналов передачи данных скорости 64 кбит/с или n × 64 кбит/с. Для анализа работы мультиплексоров используется схема, представленная на рис. 6.14.

Рис. 6.14. Проверка процедуры мультиплексирования

Тестирование мультиплексорного оборудования предъявляет дополнительные требования к анализаторам Е1. В этом случае анализатор должен выступать не только как простой генератор и анализатор Е1, но иметь возможность генерации аналоговых ТЧ-сигналов или выступать как генератор ПСП по каналам передачи данных со скоростью n × 64 кбит/с. В последнем случае анализатор должен также поддерживать различные интерфейсы передачи данных: V.35, RS-232, RS-485, X.21 или сонаправленный интерфейс G.703, который используется для передачи потоков n × 64 кбит/с.

Согласно схеме анализатор подключается к мультиплексору с двух сторон: с одной стороны анализатор генерирует аналоговый сигнал в полосе ТЧ или цифровой сигнал передачи данных (например псевдослучайную последовательность), с другой стороны анализатор является приемником формируемого потока Е1. Мультиплексор формирует поток Е1, включая ПСП в один из канальных интервалов. Сформированный поток подается на анализатор, который выделяет ПСП из заданного канального интервала, обеспечивает синхронизацию по ПСП и измерение параметра ошибки. Анализатор обеспечивает функции демультиплексора с установками цикловой структуры ИКМ-30 (G.704/CAS).

24

При организации измерений параметров мультиплексоров особенно важной является правильная конфигурация измерительного прибора. Необходимо правильно выбрать тип ПСП на входе и выходе, правильно задать тип интерфейса передачи данных, наконец, наиболее часто встречаемой ошибкой является неправильная синхронизация измерительного прибора. В схеме, представленной на рис. 6.14, прибор должен синхронизироваться по входящему потоку от мультиплексора. В противном случае (например в случае независимой синхронизации) возможно возникновение проскальзываний и, как следствие, результаты измерений будут ошибочными.

В качестве результатов измерений рассматриваются выходные параметры ошибок – количество битовых ошибок, блоковых ошибок и BER. Если процедура мультиплексирования не вносит ошибок и мультиплексор не генерирует в составе потока Е1 сообщений о неисправностях, то он работает корректно, в противном случае необходимо проводить дополнительные измерения для поиска причины его неисправности. Для анализа работы мультиплексора проводится мониторинг сигналов неисправности: подсчитывается количество сигналов неисправности цикловой структуры FAS, ошибок по CRC и сигналов блоковой ошибки на удаленном конце.

Помимо мониторинга работы мультиплексора, схема, представленная на рис. 6.14, дает возможность более глубоко проанализировать параметры его работы за счет стрессового тестирования. Для этого анализатор имитирует различные варианты внешних неисправностей, и делается анализ устойчивости работы мультиплексора в нестандартных ситуациях. Например, анализатор может имитировать рассинхронизацию по входному потоку, т. е. задавать отклонение частоты передачи сигнала или ее вариацию (например генерация джиттера или вандера). Увеличивая параметр рассинхронизации или уровень вносимого джиттера, можно найти пороговое значение устойчивости работы мультиплексора. Знание такого порогового значения может помочь в прогнозировании работы мультиплексора в штатном режиме на сети.

Вообще, необходимость стрессового тестирования мультиплексорного оборудования обусловлена тем, что на практике цифровые каналы иногда не удовлетворяют действующим нормам по ряду параметров, поэтому оператор должен знать о «скрытых возможностях» линейного оборудования, о том запасе по характеристикам, который обычно закладывается фирмой-производителем. Это позволяет прогнозировать работу оборудования в различных условиях. Получить информацию о запасе по характеристикам от фирмы или сертификационного центра практически невозможно, поскольку к оборудованию предъявляются требования соответствия нормам, а информация о «скрытых возможностях» оборудования обычно конфиденциальная, так как может быть использована как антиреклама.

25

Таким образом, стрессовое тестирование направлено на имитацию различных нестандартных условий работы сети и анализ работы линейного оборудования в этих условиях. Эта информация используется затем в прогнозировании различных ситуаций работы сети.

Помимо цифрового потока, анализатор может подавать на вход мультиплексора аналоговый сигнал в диапазоне канала ТЧ. Затем анализатор восстанавливает аналоговый сигнал из потока Е1. В результате измеряются параметры качества согласно спецификации на параметры канала ТЧ, что дает возможность проанализировать не только процедуры мультиплексирования, но и параметры работы АЦП в составе мультиплексора.

Анализ процедур демультиплексирования

Методы анализа процедур демультиплексирования во многом аналогичны описанным выше. Меняются только направления передачи и приема информации (рис. 6.15).

Рис. 6.15. Проверка процедуры демультиплексирования

Как и в случае функциональных измерений мультиплексора, к анализатору Е1 выдвигаются дополнительные требования, теперь уже приема ПСП по каналам передачи данных и приема и анализа параметров канала ТЧ.

Основным отличием схемы тестирования демультиплексора является устанавливаемый режим синхронизации анализатора Е1. В случае тестирования демультиплексора анализатор должен синхронизироваться от внутреннего или стороннего внешнего источника синхронизации, тестируемый мультиплексор должен синхронизироваться от генерируемого анализатором потока Е1.

Так же как и в случае тестирования мультиплексора, если в процессе демультиплексирования не вносятся битовые или кодовые ошибки, а также если нет сигналов о неисправностях на стороне пользователя, демульти-

26

плексор работает нормально. В противном случае необходимо анализировать причину сбоя в цепи демультиплексора.

Поскольку при анализе работы демультиплексора анализатор генерирует поток Е1, схема, приведенная на рис. 6.15, дает более широкие

всравнении с описанными выше возможности стрессового анализа. Действительно, перечень возможных параметров воздействия на мультиплексор через поток Е1 намного шире, чем по каналам ввода.

Анализатор можно использовать для следующих методов стрессового тестирования мультиплексора:

–вставка битовой, кодовой или блоковой ошибки, в этом случае можно проанализировать формирование сигнала «Ошибка CRC-4» Е-битов

впринимаемом от мультиплексора сигнале Е1, а также оценить работу световой индикации на мультиплексоре в ряде случаев может использоваться генерация сигнала неисправности аварии на удаленном конце;

–вставка ошибки CRC-4 для анализа генерации Е-битов и сигналов о неисправностях;

–имитация большого затухания в передаваемом сигнале (имитация длинной линии) и измерений параметра ошибки (BER) в принимаемом сигнале, это измерение позволяет оценить функции мультиплексора как регенератора цифрового потока;

–имитация проскальзываний и рассинхронизации входящего цифрового потока, для этого анализатор должен быть засинхронизирован от мультиплексора, затем вносится частотный сдвиг в передаваемый сигнал и анализируется влияние проскальзываний на параметры передачи цифрового потока Е1 (появление ошибок в форме последовательностей, срыв цикловой и сверхцикловой синхронизации и т. д.), а также на параметры аналогового сигнала (появление выбросов сигнала в виде щелчков);

–имитация ошибки цикловой (FAS) и сверхцикловой (MFAS) структуры входящего потока и последующий анализ параметров восстановления цикловой синхронизации мультиплексором (время восстановления цикловой синхронизации, количество ошибок в процессе ресинхронизации, количество секунд неготовности канала вследствие сбоя цикловой синхронизации и т. д.);

–генерация различных сигналов о неисправностях, используемых

вмультиплексировании и демультиплексировании (LOF, RAI, RDI, AIS, CRC и т. д.).

Использование шлейфов, параллельный анализ процедур мультиплексирования/демультиплексирования

Помимо описанных выше методов отдельного анализа процедур мультиплексирования и демультиплексирования, существуют методы параллельного анализа параметров обеих процедур.

27

Эти методы основаны на возможности проведения измерений по шлейфу. В качестве первого примера таких измерений рассмотрим схему, представленную на рис. 6.16.

Схема на рис. 6.16 предлагает следующую процедуру анализа мультиплексора ИКМ-30. Анализатор Е1 подключается к мультиплексору ИКМ-30 по схеме с отключением канала. При этом по одному или нескольким аналоговым каналам мультиплексора организуется шлейф. Затем производится полный анализ потока Е1, формируемого ИКМ-З0.

Рис. 6.16. Схема измерений мультиплексора с использованием шлейфа по аналоговому каналу

В режиме приема проводятся все измерения физического и канального уровней. Это обеспечивает анализ корректности формирования потока Е1 мультиплексором ИКМ-З0. Наличие аналогового шлейфа позволяет провести измерения эффективности работы АЦП в составе ИКМ-З0. Для этого используется режим измерения n × 64 кбит/с, реализованный практически во всех современных тестерах Е1. Анализатор посылает синтезированный аналоговый одночастотный сигнал по одному или нескольким выбранным канальным интервалам, которые через шлейф принимаются анализатором. При этом анализируются уровень сигнала, частота, отношение сигнал/шум, уровень псофометрических шумов и нестабильность АЧХ канала в полосе канала ТЧ, т.е. анализируется качество АЦП мультиплексора.

Отличием схемы тестирования на рис. 6.16 от схемы на рис. 6.14 является меньшие требования к параметрам анализатора. Если на рис. 6.14 используется анализатор Е1 с расширенными возможностями, обеспечивающий генерацию не только потока Е1, но и генерацию аналоговых сигналов и сигналов передачи данных, то в схеме на рис. 6.14 может использоваться обычный анализатор Е1, обеспечивающий генерацию и прием потока Е1. Обычно такие анализаторы имеют функции проведения тонального тестирования каналов внутри потока Е1, поэтому все описанные выше возможности измерений ими поддерживаются. Основным недостатком схемы на рис. 6.16 является неразличимость влияния на измеряемые параметры процедур мультиплексирования и демультиплексирования. Эта

28

схема обеспечивает их одновременный анализ, что не всегда хорошо, например в случае поиска неисправностей в цепях мультиплексора. Однако для эксплуатационных измерений, где заранее предполагается, что оборудование работает нормально, одновременный анализ процессов мультиплексирования и демультиплексирования вполне оправдан.

Второй схемой анализа мультиплексоров, использующей возможности шлейфа, является схема на рис. 6.17, где измерения проводятся по шлейфу на стороне линейного оборудования. В этом случае используются два комплексных анализатора ИКМ/каналов ТЧ, позволяющих генерировать и принимать аналоговые сигналы. В наиболее простой и наиболее часто применяемой схеме измерений анализируется параметр затухания, вноси-

мый процедурами мультиплексирования и демультиплексирования. В этом случае один из анализаторов генерирует одночастотный сигнал в полосе канала ТЧ, этот сигнал мультиплексируется, передается по шлейфу, демультиплексируется, и уровень сигнала измеряется вторым анализатором. В результате оператор получает данные об уровне затухания аналогового сигнала, вносимом мультиплексором, что является важным параметром функционирования устройства и одним из параметров, влияющих на качество связи в первичной сети.

6.3.4. Анализ работы регенераторов

Регенераторы используются в системах передачи Е1 для восстановления и усиления цифрового сигнала при передаче по длинным линиям или каналам с повышенным затуханием. Анализ работы регенераторов связан с общим анализом потока Е1 и измерением затухания линейного сигнала в нем. Для анализа эффективности и корректности работы регенератора делаются пошаговые измерения параметра затухания линейного сигнала до регенератора и после него (рис. 6.18).

На рис. 6.18 представлен регенератор, обеспечивающий усиление линейного сигнала на 47 дБ. Анализ корректности его работы включает не только измерение затухания до и после регенератора, но и анализ корректности восстановления сигнала, поэтому для подобных измерений используются анализаторы Е1, а не другие приборы (например измеритель мощности). Анализатор Е1 на выходе регенератора не только обеспечивает из-