Обеспечение отказоустойчивости в технологии SDH

Недостатки PDH.

Общая схема канала передачи с использованием технологии PDH даже для простой топологии сети “точка – точка", но при скорости 140 Мбит/с должна включать три уровня мультиплексирования на передающей стороне (для ЕС, например, 2—>8, 8—>34 и 34—>140) и три уровня демультиплексирования на приемной стороне, что приводит к достаточно сложной аппаратурной реализации таких систем.

Однако передача данных на скорости 64 кбит/с на основе протокола пакетной коммутации Х.25 выявила ряда недостатков PDH технологии. Их суть в том, что добавление выравнивающих бит делает невозможным идентификацию и вывод (или ввод), например, потока 64 кбит/с, или даже 2 Мбит/с, “зашитого" в поток 140 Мбит/с, без полного демультиплексирования этого потока и удаления выравнивающих бит. Осуществляя, и достаточно часто, такой ввод/вывод, приходится проводить относительно сложную операцию трехуровневого демультиплексирования (“расшивания") PDH сигнала с удалением/добавлением выравнивающих (на всех трех уровнях) бит и его последующего трехуровневого мультиплексирования (“сшивания") с добавлением новых выравнивающих бит.

Другое узкое место технологии PDH – слабые возможности в организации служебных каналов для целей контроля и управления потоком в сети и практически полное отсутствие средств маршрутизации мультиплексированных потоков нижних уровней, что крайне важно для использования систем PDH в сетях передачи данных.

К современной цифровой первичной сети предъявляются повышенные требования в части параметров ее надежности. В связи с этим современные первичные сети строятся с использованием резервных трактов и коммутаторов, выполняющих оперативное переключение в случае неисправности на одном из каналов. 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 на резервную мультиплексорную секцию. Это переключение выполняется коммутаторами.

Первичные сети SDH привлекают разнообразным набором средств обеспечения отказоустойчивости, благодаря которым сеть способна быстро (за десятки миллисекунд) восстановить свою работоспособность при выходе из строя какого-либо элемента — канала связи, порта, карты мультиплексора или мультиплексора в целом.

В качестве общего названия механизмов отказоустойчивости в SDH используется термин «автоматическое защитное переключение» (Automatic Protection Switching, APS). Он отражает факт перехода (переключения) на резервный путь или резервный элемент мультиплексора при отказе основного.

В оборудовании и сетях SDH применяются следующие основные виды автоматической защиты в зависимости от типа защищаемого (с помощью резервирования) элемента сети:

• защита блоков и элементов оборудования SDH (Equipment Protection Switching, EPS);
• защита агрегатных и трибутарных карт мультиплексора (Card Protection, CP);
• защита мультиплексной секции, т. е. участка сети между двумя смежными мультиплексорами SDH (Multiplex Section Protection, MSP);
• защита пути (соединения) через сеть для определенного виртуального контейнера (Sub-Network Connection Protection, SNC-P);
• разделяемая между пользовательскими соединениями защита путей в кольцевой топологии (Multiplex Section Shared Protection Ring, MS-SPRing).

В SDH предусмотрены схемы защиты «1+1», «1:1» и «1:N». Защита «1+1» означает, что резервный элемент выполняет ту же работу, что и основной. Например, при защите трибутарной карты по схеме «1+1» трафик проходит как через рабочую карту (резервируемую), так и через защитную (резервную). Схема «1:1» подразумевает, что защитный элемент в нормальном режиме не выполняет функции защищаемого, а переключается на них только в случае отказа. «1:N» предусматривает выделение одного защитного элемента на N защищаемых; при отказе одного из них его функции начинает выполнять защитный, при этом остальные элементы остаются без прикрытия — до тех пор пока отказавший элемент не будет заменен.

Защита EPS применяется для таких жизненно важных элементов мультиплексора, как процессорный блок, блок коммутации (кросс-коннект), блок питания, блок ввода сигналов синхронизации и т. п. EPS обычно работает по схемам «1+1» или «1:1».

Дата добавления: 2015-01-03