Оптические сети : Synchronous Optical NETwork (SONET)

Краткое описание технологии SONET

20 октября 2016 - Машинный перевод
Другие версии: PDF-версия:pdf | Английский (22 августа 2015) | Отзыв


Содержание


Введение

Этот документ представляет собой общее описание технологии синхронной оптической сети (SONET) и принципа ее работы.

Предварительные условия

Требования

Для этого документа отсутствуют особые требования.

Используемые компоненты

Настоящий документ не имеет жесткой привязки к каким-либо конкретным версиям программного обеспечения и оборудования.

Условные обозначения

Дополнительные сведения об условных обозначениях см. в документе Технические рекомендации Cisco. Условные обозначения.

Основные понятия SONET

SONET определяет оптические сигналы и структуру синхронного кадра для уплотненного цифрового трафика. Это - ряд стандартов, которые определяют скорости и форматы для оптических сетей, заданных в T1.105 ANSI, T1.106 ANSI и T1.117 ANSI.

Подобный стандарт, Синхронная цифровая иерархия (SDH), используется в Европе Международным союзом телекоммуникаций сектор стандартизации телекоммуникаций (ITU-T). Оборудование SONET обычно используется в Северной Америке, и оборудование SDH еще является общепринятым везде в мире.

И SONET и SDH основываются на структуре, которая имеет основной формат фрейма и скорость. SONET использует формат синхронного транспортного сигнала (STS) с базовым уровнем STS-1 на скорости 51,84 Мбит/с. Кадр STS-1 можно нести в сигнале OC-1. Формат кадра, используемый SDH – это синхронный транспортный модуль (STM) с STM-1 в качестве сигнала базового уровня на скорости 155,52 Мбит/сек. Кадр STM-1 можно нести в сигнале OC-3.

И SONET и SDH имеют иерархию сигнальных скоростей. Множественные сигналы низшего уровня могут быть мультиплексированы для формирования высокоуровневых сигналов. Например, три сигнала STS-1 могут быть мультиплексированы вместе для формирования сигнала STS-3 и четырех сигналов STM-1, мультиплексированных вместе для формирования сигнала STM-4.

Технологии стандартов SONET и SDH аналогичны. Термин SONET часто используется по отношению к любому.

Транспортная иерархия SONET

Каждый уровень иерархии завершает свои соответствующие поля в полезных данных SONET, как таковых:

Раздел

Раздел является одиночным волокном, выполненным, который может быть завершен сетевым элементом (Линия или Путь) или оптический регенератор.

Основная функция уровня раздела должна должным образом отформатировать Кадры SONET, и преобразовать электрические сигналы в оптические сигналы. Конечное оборудование раздела (STE) может создать, вызвать, изменить или удалить служебные данные заголовка раздела. (Стандартный кадр STS-1 является девятью строками на 90 байтов. Первые три байта в каждом ряду содержат служебную информацию заголовка Section и Line.)

Линия

Терминирующее оборудование канала (LTE) инициирует или завершает один или несколько разделов линейного сигнала. LTE выполняет синхронизацию и мультиплексирование данных в кадрах SONET. Множественные Сигналы сети SONET низшего уровня могут быть смешаны вместе для формирования высокоуровневых Сигналов сети SONET. Мультиплексор ввода-вывода (ADM) является примером LTE.

Path

Path Terminating Equipment (PTE) взаимодействует НЕОБОРУДОВАНИЕ SONET к сети SONET. На этом уровне информационное наполнение сопоставлено и demapped в Кадр SONET. Например, STS PTE может собрать 25 сигналов DS1 на 1.544 Мбит/с и вставить служебные данные маршрута для формирования сигнала STS-1.

Этот уровень касается сквозного транспорта данных.

Пример конфигурации

Уровни оптических интерфейсов имеют иерархические отношения; каждый уровень основывается на сервисах, предоставленных следующим низшим уровнем. Каждый уровень связывается со встречным оборудованием в том же уровне и обрабатывает информацию и отказывается от него или вниз к следующему уровню. Как пример, рассмотрите два узла сети, которые должны обмениваться сигналами DS1, как показано на этом рисунке:

/image/gif/paws/13567/sonet_tech_tips_1.gif

В исходном узле уровень направления (PTE) сопоставляет 28 сигналов DS1 и служебные данные маршрута для формирования Синхронного конверта данных (SPE) STS-1 и вручает это линейному уровню.

На уровне линии связи (LTE) выполняется мультиплексирование сигналов SPE STS-1 и добавление служебных данных линии. Комбинированный сигнал передается на уровень сегмента.

Уровень раздела (STE) выполняет кадрирование и кодирование и добавляет служебные данные раздела для формирования сигнала STS-N.

Наконец, электрический сигнал STS преобразован в оптический сигнал для оптического уровня и передан по волокну к удаленному узлу.

Через сеть SONET сигнал восстановлен в оптических регенераторах (устройства STE уровня), проходится ADM (устройство уровня LTE), и в конечном счете завершен в узле (на уровне PTE).

В удаленном узле процесс инвертирован от оптического уровня до уровня направления, где DS1 сигнализирует оконечный.

Формирование кадров SONET

Стандартный кадр STS-1 является девятью строками на 90 байтов. Первые три байта каждой строки представляют служебные данные секции и линии. В данных битах служебной информации содержатся биты кадрирования и указатели на отдельные фрагменты кадра SONET.

Существует один столбец в байтах в информационном наполнении, которое представляет издержки пути STS. Этот столбец часто "плавает" в рамке. Его местоположение в кадре определено указателем в Разделе и Служебных данных линии.

Комбинация служебных данных раздела и линии образует служебные данные передачи, остальное - SPE.

Для STS-1 одиночный Кадр SONET передан за 125 микросекунд или 8000 кадров в секунду. 8000 футов в секунду * 810 B/frame = 51.84 Мбита, из которых информационное наполнение составляет примерно 49.5 Мбит, достаточно для инкапсуляции 28 DS-1s, полного DS 3 или 21 CEPT-1s.

STS-3 подобен STS-3c. Кадр состоит из девяти рядов по 270 байт. Первые девять столбцов содержат раздел транспортных издержек, и остальное - SPE. И для STS-3 и для STS-3c, транспортные издержки (Линия и Раздел) являются тем же.

Для кадра STS-3 SPE содержит три отдельных информационных наполнения и три служебных поля отдельного пути. В сущности это - SPE трех отдельных STS-1, упакованных вместе, один за другим.

В STS-3c существует только одно поле служебных данных маршрута для всего SPE. SPE для STS-3c – это гораздо более широкая версия SPE, предназначенной для одного STS-1.

STM-1 является SDH (несевероамериканский) эквивалент SONET (североамериканец) кадр STS-3 (STS-3c, чтобы быть точным). Для STM-1 одиночный кадр SDH также передан за 125 микросекунд, но кадр 270 байтов длиной девятью широкими строками, или 155.52 Мбит с девятью байтовыми заголовками для каждой строки. Девять байтовых заголовков содержат Мультиплексор и Служебные данные регенератора. Это почти аналогично служебным данным линии и раздела STS-3c. Фактически, это - то, где отличаются SDH и Стандарты SONET.

SDH и SONET не непосредственно совместимы, но только отличаются по нескольким служебным байтам. Очень маловероятно, что Cisco будет когда-либо использовать станок для заделки крепи, который не поддерживает обоих.

SONET очень широко развернут в пространстве telco (телефонная компания) и часто используется в кольцевой конфигурации. Устройства, такие как ADM находятся на вызове и ведут себя как устройства уровня LTE; эти устройства снимают изоляцию с отдельных каналов и передают их уровню PTE.

Все текущие линейные карты Cisco и Адаптеры портов (PAs) действуют как устройства уровня PTE; эти устройства завершают полный сеанс SONET и инкапсуляцию L2. Они - карты Передачи пакета по сети SONET (POS), которые указывают на последовательную передачу данных по Кадрам SONET. Существует два RFC, которые описывают процесс POS: RFC 1619, PPP по SONET/SDH leavingcisco.comи RFC 1662, PPP в Кадрировании по типу HDLC leavingcisco.com.

Эти продукты Cisco не могут находиться непосредственно на Кольце SONET или кольце SDH. Один из них должен "зависнуть" прочь некоторого устройства уровня LTE, такого как ADM. Оборудование, такое как Integrated SONET Router (ISR) имеет и PTE и функциональность LTE, таким образом, это может завершиться и пройти через данные.

Проблемы конфигурации

Данные параметры влияют на конфигурацию устройств SONET:

  • При синхронизации — значение по умолчанию синхронизации является линией и используется каждый раз, когда синхронизация получена из сети. Внутренняя команда clock source обычно используется, если два Интернет-маршрутизатора Cisco серии 12000 подключены встречно-параллельно или по темному оптоволокну без возможности синхронизации. В любом случае каждому устройству нужно было установить его источник синхронизации во внутренний. Для большего количества подробного объяснения обратитесь к Параметрам времени Настройки на Интерфейсах маршрутизатора POS.

  • Loopback — Loopback является линией и внутренний (DTE) значение. Это раздел обратной связи SONET, если выполняется на контроллере. Если сделано на отдельном интерфейсе, это обратные петли индивидуального пути.

  • При формировании кадров — Большинство станков для заделки крепи Cisco поддерживает и SONET и SDH.

  • Кодирование содержимого — Это значение обычно устанавливается в На.

  • Флаг S1S0 — Это значение должно быть между 0 и 3; значение по умолчанию равно 0. С SONET s1so должен быть установлен в 0, и с SDH это должно быть набор к 2. Значение 3 соответствует получившему сигнал индикации аварийного состояния (AIS).

  • Флаг J0 - 0-255 — Эта установка является идентификатором трассировки раздела. Это только требуется для отслеживания раздела.

  • Флаг C2 - 0-255 — Эта установка задает метку сигнала пути STS (5 - 7, настроены с командой pos flag).

  • Создание отчетов сигнала тревоги — Сигнальное создание отчетов позволяет вам задавать, о каких сигналах тревоги сообщают. Разрешенные значения являются b1-tca, b2-tca, sf ber, sd-ber, Лос, lof, ais-l, и Rdi-l. (Это значение настроено с командой pos report).

  • Пороги аварийной сигнализации — Сигнал тревоги threshholds установка задает пороги Уровня ошибок в канале связи (BER), которые сигнализируют сигнал тревоги. (Это значение устанавливается командой pos threshold).

Отладка

Если в этом разделе снимок экрана от команды show controllers pos x/y, которая отображает статус контроллера SONET.

Если ссылка вниз/вниз, проверьте для активных сигналов тревоги и дефектов. В этом случае устранение неисправностей также важно, как и последовательное устранение неисправностей. При рассмотрении контроллера SONET (обратитесь к данному примеру), он может предоставить много L1 и Сведений о SONET. Когда вы устраняете неполадки и диагностируете T1/E1 и T3/E3 (LOS, LOF, AIS (Аварийный сигнал голубого цвета), и так далее) проблемы, дефекты и сигналы тревоги в SONET подобны тем же сигналам тревоги.

Активные дефекты и поля активных сигналов тревоги показывают текущий статус Контроллера POS и точку к проблеме.

Номера для ошибок под Разделом, Линией и Путем являются аккумуляторами и говорят вам число раз, условие произошло; эти номера не указывают, происходит ли в настоящее время ошибка.

Ошибки Проверки четности при чередовании битов (BIP) являются ошибками контроля четности, которые соответствуют определенному Уровню SONET: BIP (B1) соответствует Линии, BIP (B2) к Разделу и BIP (B3) к ошибкам контроля четности Уровня направления.

Когда вы посмотрели на выходные данные команды show controllers pos x/y, обращаете внимание, до которого Уровни SONET накапливают ошибки: Линия SONET, Раздел или Путь. При устранении неполадок SONET в первую очередь необходимо изолировать плохой участок.

/image/gif/paws/13567/sonet_tech_tips_2.gif


Дополнительные сведения


Document ID: 13567