Фокин В.Г. Управление телекоммуникационными сетями. Часть 4

Подождите немного. Документ загружается.

4 УПРАВЛЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ (ТРАНСПОРТНОЙ) СЕТЬЮ

Первичные (транспортные) сети строятся на основе волоконно-

оптических и радиорелейных линий с аппаратурой синхронных (SDH,

Synchronous Digital Hierarchy), плезиохронных (PDH, Plesiochronous Digital

Hierarchy) и асинхронных (ATM. Asynchronous Transfer Mode) систем

передачи. В перспективе эти сети должны быть в основном волоконно-

оптическими с применением технологий многоволновой передачи

(WDM/DWDM - Wavelength Division Multiplexing / Dense WDM). Важнейшая

роль управления подчеркивается ITU-T в рекомендациях G.803, 805, 841,

773. 774, 783, 784, 1.610 для первичных сетей, а в рекомендации М.3200

отдельный раздел посвящен управлению транспортной сетью. При этом в

транспортной сети физическими объектами управления выступают: каналы

(телефонные, арендованные, специальные и другие), тракты передачи

(верхнего и нижнего порядков, отличающиеся скоростными режимами), линии

передачи (с секциями регенерации и мультиплексирования). Учитывая

динамичное развитие сетей связи и появление в ближайшем будущем

полностью оптических сетей, имеет смысл обратить внимание на эволюцию

основной модели транспортной сети [75].

4.1 Модели транспортных сетей в развитии

Современное представление моделей транспортных сетей приведено на

рисунке 4.1.

Эволюция транспортных сетей обусловлена новейшими

технологическими решениями в области волоконной оптики и

широкополосных сетей с интеграцией служб (услуг) B-ISDN. Многоуровневое

представление транспортной сети позволяет сформулировать и задачи систем

управления для этих сетей. Очевидно, что развитие сетей связи должно

сопровождаться и развитием систем управления, т.е. переход от SDH сетей к

ATM сетям и оптическим сетям должен быть предусмотрен концептуально в

руководящих документах (рекомендациях ITU-T) и реализован на практике.

Примерами этому могут служить рекомендации G 872 (1998 года) и

реализации систем управления, например, INC-100 компании NEC, ITM-SC

компании Lucent Technologies, OPEN NSU компании BOSHC TELECOM.

Наиболее общие аспекты систем управления транспортными сетями для

наглядности отображены на рисунке 4.2.

Рисунок 4.1  Модели транспортных сетей

Функции управления

(OAMP, Operation, Administration,-

Maintenance, Provisioning -

эксплуатация,

администрирование,

обслуживание, обеспечение)

Функции управления сетью:

 управление конфигурацией

(подсетями,в частности,

кольцевыми);

 управление безопасностью;

 управление отказами:

 управление

производительностью

системы управления;

 управление переключениями

в сети

 (защита трактов);

 управление потоками доступа.

Функции управления

элементами:

- управление авариями;

- управление конфигурацией;

- управление безопасностью;

- управление переключением

(защита секций,

оборудования).

Рисунок 4 2  Общие функции управления транспортной сетью

4.2 Управление сетью с системами передачи

синхронной цифровой иерархии SDH

Управление транспортной сетью, оборудованной системами передачи

синхронной цифровой иерархии SDH, является предметом изучения

исследовательских комиссий ITU-T, результаты работы которых известны как

ряд рекомендаций серий М ххх и G.xxx, Q.xxx. и этом основными

рекомендациями являются М.3010, М.3100, G.773, G.774, G.783, G 784.

G.803, G 831, G.841, Q.811, Q.812, Q.821, Q822.

Часть этих рекомендаций уже была упомянута в предыдущих

разделах. Остановимся на некоторых наиболее важных замечаниях по

управлению транспортной сетью с системами SDH.

4.2.1 Управление сетевыми элементами

Управление сетевыми элементами осуществляется через встроенные в

аппаратуру SDH контроллеры которые снабжены прикладными

программами агентов и менеджеров функциями передачи сообщений и

каналами передачи данных, встроенными в циклические структуры

синхронных транспортных модулей (STM-1, 4, 16) Благодаря каналу

передачи данных различные виды аппаратуры SDH (мультиплексоры

терминальные, ввода-вывода. кроссовые коммутаторы регенераторы)

связаны в единую сеть управления. Подключение к этой сети управляющей

сети производится через интерфейс Q

). Кроме того, к любому из

устройств SDH могут подключаться для контроля и управления местные

терминалы управления (мониторинга) через интерфейс F. На рисунке 4 3

представлена упрощенная структурная схема управляемого элемента сети

SDH (мультиплексора).

Структуры интерфейсов Q и F обсуждались в приведенных выше

разделах. MCF реализует стык агентов и менеджеров с каналами передачи

данных ЕСС, скоростные режимы которых могут быть от 192 кбит/с до 576

кбит/с, в зависимости от использования канальных интервалов D1  D12

заголовка STM-N [76]. Физический уровень интерфейса F чаще всего

реализуется интерфейсом RS232 и ему подобными [33].

Объекты управления (МО) в мультиплексоре SDH (сетевом элементе)

фиксируют состояния всех входящих в них модулей и блоков и их Функции.

Внимание! Не путать физические объекты управления, т.е. каналы,

тракты, секции и т.д., с их абстрактными моделями, фиксируемыми в

информационной базе управления

Примерами модулей могут служить:

 транспортный терминал и входящие в него блоки (физический стык

с линией, регенерационной секции, секции мультиплексирования,

защиты секции,. адаптации секции),

 кроссовые коммутационные устройства,

 оборудование трактов высшего и низшего порядков (виртуальных

контейнеров VC12. VC3, VC4) и другое [76].

На рисунке 4.4 представлена упрощенная структурная схема

функциональных модулей аппаратуры SDH с точками реализации функций

контроля и управления.

MCF, Message communication function  функции передачи сообщений;

MAF, Management application function  прикладные функции

управления;

NEF, Network element function  функции сетевого элемента;

ECC, Embedded control channel - встроенный канал связи;

MO, Managed object  объект управления;

A, Agent  агент;

М, Manager - менеджер;

SEMF, Synchronous equipment management function – функции

управления синхронной аппаратурой.

Рисунок 4.3  Структурная схема управляемого элемента сети

Через точки S1  S 1 5 производится контроль и управление

функциями аппаратуры SDH посредством посылки команд "прочитать" и

“установить”. Подробное описание прохождения этих команд приведено в

рекомендации G.783. Остановимся более детально только на функции

управления синхронной аппаратуры

Рисунок 4.4 Структурная схема функциональных модулей аппаратуры SDH

Агент и менеджер являются внутренними встроенными функциями

управления синхронной аппаратуры (ФУСА, SEMF). ФУСА взаимодействует с

другими функциональными блоками путем обмена информацией через точки

Sn. В ФУСА входит ряд информационных фильтров, которые обеспечивают

уменьшение объема данных, принятых через Sn. Выходы фильтров доступны

агенту через управляемые объекты, которые предоставляют эту информацию.

Управляемые объекты также предоставляют агенту другую информацию

управления и получают ее от него. Управляемые объекты обеспечивают

обработку события и хранение, а также единообразное представление этой

информации. Агент преобразует указанную информацию в сообщение CMISE

и реагирует на сообщение CMISE, приходящее от менеджера.

На рисунке 4.5 изображена упрощенная структурная схема ФУСА.

EC, Errored Second (G.826)  пораженные ошибками секунды (од-

носекундный интервал, содержащий одну или несколько ошибок);

SES, Severely Errored Second  сильно пораженные ошибками

секунды.

Рисунок 4.5  Структурная схема функций управления синхронной

аппаратуры SEMF

Функции фильтрации заключаются в уменьшении объема данных об

аномалиях и дефектах, представленных в точках Sn. Фильтры подразделяются

на три типа односекундные, дефектов и ошибок ES и SES.

Односекундные фильтры производят простое интегрирование аномалий

путем их подсчета за 1с. В конце каждого односекундного интервала

соответствующие управляемые объекты могут получить содержимое этих

счетчиков. Обеспечиваются следующие выходные данные счетчиков:

 ошибки регенерационной секции;

 события потери цикла регенерационной секции:

 ошибки в секции мультиплексирования;

 ошибки в тракте высшего порядка;

 ошибки е блоках на дальнем конце тракта высшего порядка;

 ошибки в блоках на дальнем конце тракта низшего порядка;

 событие цифрового выравнивания административного блока,

 событие выравнивания транспортного блока.

Фильтр дефектов обеспечивает постоянный контроль дефектов о которых

сообщаемся через точки Sn. Поскольку все дефекты проявляются на входе

этого фильтра, он может обеспечить корреляцию дня уменьшения объема

информации, предоставляемой агенту в качестве индикации повреждений.

Виды повреждений: потеря сигнала, потеря цикла потеря указателей

административных или транспортных блоков авария секции

мультиплексирования авария трактов верхнего или нижнего порядков, отказ

пр приеме на дальнем конце и другое [4].

Фильтр ошибок ES и SES обрабатывает информацию, доступную из

односекундного и фильтра дефектов, для получения информации о секундах

с ошибками (ES) и секундах, пораженных ошибками (SES), которая

сообщается агенту.

При управлении оборудованием SDH реализуются функции

безопасности, связанные с определенным порядком доступа (система паролей

и разрешений от вышестоящей инстанции управления) В оборудовании SDH

возможно изменение внутренней конфигурации и переключение, например,

для резервирования неисправных блоков.

4.2.2 Управление сетью SDH

Управление сетью SDH затрагивает, как правило, ряд аспектов

управление сетью SOH в целом: управление подсетями SOH, управление

трактами, каналами и системами передачи; управление сетью управления

TMN и т. д. [72]. Для наглядности структуры управления сетью на рисунке 4.6

представлена схема, отображающая взаимосвязи транспортной сети с

управлением.

Сокращения, приведенные на рисунке 4.6, частично рассмотрены в

разделах 2.2, 2.3,2.4 и ниже:

 GNE, Gateway Network Element  шлюзовой элемент сети,

используемый для подключения системы управления:

 NNE, Non SDH NE  элемент сети, не относящийся к аппаратуре

SDH, например, аппаратура PDH, ATM, электропитание и другое;

 LCT, Local Craft Terminal  окончание локального управления

(наблюдения) подсетью SDH;

Рисунок 4 6  Пример модели взаимосвязей управления в сети SDH

Рисунок 4.7  Структурная схема взаимосвязи элементов сети управления SDH

 LCN, Local Communications Network  локальная сеть

взаимодействия, например, Ethernet;

 SMS, SDH Management Subnetwork  управляемая подсеть SDH.

Для организации управления сетью SDH задействуются как встроенные

каналы передачи данных (ЕСС), так и каналы, не принадлежащие сети SDH

(LCN). Особенностью организации каналов является их резервирование,

которое может выполняться по схемам 1+1 и 1+n [72]. В качестве медиаторов

могут быть использованы мосты/маршрутизаторы и оборудование MCF

сетевых элементов (рисунок 4.7).

Основные функции управления сетью, отображенные на рисунке 4.2,

могут быть раскрыты более детально.

Управление конфигурацией сети начинается с создания базы данных, в

которой четко прописывается участок управления, элементы сети, подсети,

секции, тракты, каналы. Для осуществления конфигурации в сети

производится установка связи с сетевыми элементами и проверка наличия

оборудования (комплектность). Конфигурирование происходит путем

задания трактов между двумя точками в виде логического сообщения.

Задание режима резервирования также является необходимым элементом

процедур конфигурирования и многое другое, что обеспечивает при

эксплуатации максимальную эффективность обслуживания.

Управление системой безопасности сети управления предполагает

создание нескольких уровней пользователей TMN: администратора,

системного оператора, оператора техобслуживания, рядового оператора. Вся

управляемая сеть может быть разделена на отдельные административные

участки с различными возможностями доступа на каждом из них.

Управление отказами (авариями, повреждениями) сети ведется

непрерывно системой TMN. В случае получения сообщений о событиях отказа

оператору сети сообщается визуально через экран монитора и звуковым

сигналом. Состояния отказа могут автоматически сортироваться и

фильтроваться системой управления сети. События хранятся в памяти системы

определенное время (сутки, неделю, месяц, год).

События отказов могут служить причиной автоматической активизации

управления переключением трактов, секций, оборудования. Подробную

информацию о типах и характеристиках архитектур защиты SDH сетей можно

получить из рекомендации G.841 [77].

4.3 Управление сетью с системами

передачи PDH

Общие принципы построения системы управления транспортной сетью

на основе систем передачи плезиохронной цифровой иерархии (PDH)

аналогичны сетям с SDH системами. Сети PDH имеют более простую

архитектуру (рисунок 4.8).

Концепция управления транспортной сетью на основе PDH охватывает

все функции, которые необходимы для ввода в эксплуатацию и технического

обслуживания транспортных участков, включая контроль рабочих

характеристик.

Управление формируется путем объединения функций окончания