التوقيت البصري: الأسئلة المتكررة

المقدمة

يقدم هذا المستند الإجابات على بعض الأسئلة المتداولة حول التوقيت البصري.

س. إذا كانت حركة مرور الصوت لا تزال واضحة لمستمع الصوت في قناة اتصال ضعيفة نسبيا، لماذا ليس من السهل تمريرها عبر شبكة محسنة للبيانات؟

أ. يتطلب نقل البيانات نسبة خطأ البت (BER) منخفضة للغاية لمعدل إخراج البيانات المرتفع ولكنه لا يتطلب تأخيرا في النشر والمعالجة والتخزين مقيدا. ومن ناحية أخرى، لا تتأثر المكالمات الصوتية بالحساسية العالية نسبيا ل BER، ولكنها حساسة جدا للتأخير أكثر من عتبة بضع عشرات من المللي ثانية. إن عدم الحساسية للوحات الحادة هذا يرتبط بقدرة الدماغ البشري على إستيعاب محتوى الرسالة، في حين ينبع الحساسية للتأخر من الطبيعة التفاعلية (الإرسال ثنائي الإتجاه الكامل) للمكالمات الصوتية. تم تحسين شبكات البيانات من أجل تكامل البت، ولكن لا يتم التحكم بشكل مباشر في التأخير من نهاية إلى نهاية وتباينات التأخير. قد يختلف تباين التأخير بشكل كبير بالنسبة لاتصال معين، نظرا لأن مخططات توجيه المسار الديناميكي النموذجية لبعض شبكات البيانات قد تتضمن أعدادا مختلفة من العقد (على سبيل المثال، الموجهات). بالإضافة إلى ذلك، يتم تعطيل عمليات إلغاء الصدى التي يتم نشرها لمعالجة التأخير الزائد المعروف على مسار صوت طويل تلقائيا عند إستخدام المسار للبيانات. تميل هذه العوامل إلى عدم تأهيل شبكات البيانات لنقل الصوت إذا كانت جودة شبكة الهاتف العامة التقليدية المحولة (PSTN) مطلوبة.

س. كيف تختلف المزامنة عن التوقيت؟

ألف - تستخدم هذه المصطلحات عادة على نحو تبادلي للإشارة إلى عملية توفير ترددات ساعة دقيقة مناسبة لمكونات الشبكة المتزامنة. تستخدم المصطلحات بشكل مختلف في بعض الأحيان. وفي النظم اللاسلكية الخلوية، على سبيل المثال، غالبا ما يستخدم "التوقيت" لضمان محاذاة نبضات التحكم من أجهزة إرسال مختلفة (في الوقت الحقيقي) بشكل وثيق؛ ويشير مصطلح "التزامن" إلى التحكم في ترددات ساعة التوقيت.

س. إذا قمت باعتماد رسائل حالة المزامنة في خطة توزيع المزامنة، هل يجب أن أقلق بشأن حلقات التوقيت؟

ج. نعم. تعد (SSMs) البث المتعدد محدد المصدر بالتأكيد أداة مفيدة جدا للتقليل من حدوث حلقات التوقيت، ولكن في بعض connecti المعقدة لا يمكنها أن تمنع بشكل مطلق ظهور حالات تكرار التوقيت. في موقع به العديد من حلقات الشبكة الضوئية المتزامنة (SONET)، على سبيل المثال، لا توجد قدرات كافية لإبلاغ جميع معلومات SSM الضرورية بين عناصر شبكة SONET ومولد إشارة التوقيت (TSG) لتغطية مسارات التوقيت المحتملة في ظل جميع حالات الأعطال. وبالتالي، لا يزال من الضروري إجراء تحليل شامل للأخطاء عند نشر تدابير إصلاح القطاع الخاص لضمان عدم تطور حلقة التوقيت.

س. إذا كان ATM غير متزامن بحكم التعريف، فلماذا تذكر المزامنة حتى في الجملة نفسها؟

أ. ينطبق مصطلح وضع النقل غير المتزامن على الطبقة 2 من نموذج الطبقة 7 من OSI (طبقة إرتباط البيانات)، حيث ينطبق مصطلح الشبكة المتزامنة على الطبقة 1 (الطبقة المادية). الطبقات 2 و 3 وما إلى ذلك، تتطلب دائما طبقة مادية والتي، بالنسبة ل ATM، هي عادة SONET أو Synchronous Digital Hierarchy (SDH)؛ وبالتالي فإن نظام ATM "غير المتزامن" غالبا ما يرتبط بالطبقة 1 "المتزامنة". بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت شبكة ATM توفر خدمة محاكاة الدائرة (CES)، والتي يشار إليها أيضا باسم معدل البت الثابت (CBR)، فيلزم إجراء عملية متزامنة (أي إمكانية التتبع إلى مصدر مرجع أساسي) لدعم آلية نقل التوقيت المفضلة، وهو "الطابع الزمني المتزامن المتبقي (SRTS)".

س. تحتوي معظم عناصر الشبكة على طبقة داخلية من 3 ساعات مع دقة تبلغ 4. 6 صفحة في الدقيقة، فلماذا تحتاج الساعة الأساسية للشبكة إلى أن تكون دقيقة كجزء واحد في 10^11؟

أ. على الرغم من أن متطلبات وضع الساعة في الطبقة الثالثة تحدد دقة التشغيل الحر (نطاق السحب أيضا) بمقدار 4.6 صفحة في الدقيقة، فإن عنصر الشبكة (NE) الذي يعمل في بيئة متزامنة لا يكون أبدا في وضع التشغيل الحر. في الظروف العادية، تتتبع الساعة الداخلية الشمالية (ويشار إليها على أنها يمكن تتبعها إلى) مصدر مرجعي أساسي يفي بالدقة طويلة المدى للطبقة 1 لجزء واحد في 10^11.

وقد أختيرت هذه الدقة في الأصل لأنها كانت متاحة كمصدر مرجعي رئيسي وطني من هزاز شعاع السيزيوم، وكفلت معدل زلق منخفض على نحو كاف في البوابات الدولية.

ملاحظة: إذا فقد المصدر المرجعي الرئيسي (PRS) إمكانية التتبع بواسطة NE، فإنه يدخل وضع عدم التشغيل. في هذا الوضع، لا ترجع حلقة تأمين مرحلة تعقب الساعة NE (PLL) إلى حالة التشغيل الحر الخاصة بها، بل تقوم بتجميد نقطة التحكم الخاصة بها عند آخر قيمة تعقب صالحة. ثم تنجرف دقة الساعة على نحو رائع بعيدا عن القيمة المطلوبة القابلة للتعقب، إلى أن يتم إصلاح الخطأ واستعادة إمكانية التتبع.

س. ما هي الحدود المقبولة لمعدلات تعديل الانزلاق و/أو المؤشر عند تصميم شبكة مزامنة؟

أ. عند تصميم النظام الفرعي لتوزيع مزامنة الشبكة، تكون أهداف أداء المزامنة هي عمليات انزلاق صفرية وتعديلات المؤشر صفرية أثناء الظروف العادية. وفي أي شبكة عالمية حقيقية، هناك ما يكفي من المتغيرات غير الخاضعة للرقابة لكي لا تتحقق هذه الأهداف في أي وقت معقول، ولكن ليس من المقبول ممارسة تصميم مستوى معين من التدهور (باستثناء عمليات الجزر المتعددة التوقيت، عندما يعتبر معدل انزلاق أسوأ الحالات لا يتجاوز زلقة واحدة في 72 يوما بين الجزر ضئيلا). يتم دعم التصميم الذي لا يتحمل أي شيء عند مواجهة الظروف العادية عن طريق إختيار بنى التوزيع ومكونات الساعات التي تحد من معدلات الانزلاق ومعدلات تعديل المؤشر إلى مستويات مقبولة من التدهور أثناء حالات التعطل (عادة ما تكون حالات التعطل المزدوجة).

س. لماذا من الضروري إنفاق الوقت والجهد على التزامن في شبكات الاتصالات عندما يكون المطلب الأساسي بسيطا، وعندما لا تكون شبكات الكمبيوتر قد أقحمت نفسها قط؟

ألف - إن شرط تتبع PRS لجميع الإشارات في الشبكة المتزامنة في جميع الأوقات بسيط بالتأكيد، ولكنه بسيط مخادع. تشكل تفاصيل كيفية توفير إمكانية التتبع في مصفوفة موزعة جغرافيا لأنواع مختلفة من المعدات على مستويات إشارات مختلفة، في ظل ظروف عادية وحالات فشل متعددة، وفي شبكة تتطور بشكل ديناميكي، مصدر قلق لكل منسق مزامنة. ونظرا لعدد التباديل والتوليفات بين كل هذه العوامل، فإن سلوك إشارات التوقيت في بيئة حقيقية لابد أن يوصف ويحلل إحصائيا. لذلك، يستند تصميم شبكة توزيع المزامنة إلى تقليل احتمال فقدان إمكانية التتبع مع قبول حقيقة أن هذا الاحتمال لا يمكن أن يكون صفرا أبدا.

س. كم عدد السلاسل النصية من الطبقة 2 و/أو الطبقة 3E TSG التي يمكن ربطها بشكل متوازي أو تسلسلي من PRS؟

ألف - لا توجد أرقام محددة في معايير الصناعة. يجب على مصمم الشبكة المتزامنة إختيار بنية توزيع المزامنة وعدد بروتوكولات تكرار الخطوة الأولى (PRS) ثم عدد بروتوكولات TSG وجودتها استنادا إلى مقايضات أداء التكلفة للشبكة المعينة وخدماتها.

س. هل المزامنة مطلوبة للخدمات غير التقليدية مثل نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت؟

ألف - يتوقف الرد على هذا السؤال المتعلق بالمواضيع على الأداء المطلوب (أو الموعود به) للخدمة. عادة، يتم قبول نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (IP) بجودة منخفضة تعكس تكلفته المنخفضة (كلا بالنسبة للخدمة الصوتية التقليدية عبر بروتوكول PSTN). إذا كان من الممكن قبول معدل انزلاق مرتفع والانقطاعات، فحينئذ يمكن ان تكون ساعات المحطة الطرفية الصوتية تعمل بحرية. ومع ذلك، إذا كانت جودة الصوت العالية هي الهدف (وخاصة إذا كان سيتم إستيعاب أجهزة مودم النطاق الصوتي بما في ذلك الفاكس) فيجب عليك التحكم في تكرار الانزلاق إلى احتمال منخفض من خلال المزامنة مع معايير الصناعة. يجب تحليل أي خدمة جديدة أو طريقة تسليم جديدة للحصول على أداء مقبول بالنسبة لتوقعات المستخدم النهائي قبل أن تتمكن من تحديد الحاجة إلى المزامنة.

س. لماذا حلقة التوقيت سيئة جدا، ولماذا من الصعب جدا إصلاحها؟

ألف - إن حلقات التوقيت غير مقبولة بطبيعتها لأنها تحول دون تزامن حلقات التوقيت المتأثرة مع ورقات إستراتيجية الحد من الفقر. يمكن تتبع ترددات الساعة إلى كمية غير معروفة لا يمكن التنبؤ بها، أي حد تردد الإيقاف لأحد ساعات الشرق الأوسط المتأثرة. ومن حيث التصميم، فمن المحتم أن يكون ذلك خارج نطاق الدقة المتوقعة للساعة بعد عدة أيام في الذوبان، ومن ثم، فمن المضمون أن يكون الأداء قد تدهور بشدة.

تتمثل الصعوبة في عزل المحرض على حالة حدوث تكرار زمني في عاملين: الأول، أن السبب غير مقصود (نقص الانتباه في تحليل جميع حالات الأعطال، أو خطأ في الإمداد، على سبيل المثال) حتى لا توجد أدلة واضحة في وثائق الشبكة. ثانيا، لا توجد إنذارات خاصة بالمزامنة، حيث أن كل دولة متضررة تقبل الحالة كحالة عادية. ونتيجة لذلك، يجب عليك تنفيذ عملية عزل المشكلات دون إستخدام أدوات الصيانة المعتادة، وذلك بالاعتماد على المعرفة المتوفرة حول مخطط توزيع المزامنة وعلى تحليل البيانات حول عدد الإيصالات وعدد المؤشرات التي لا تكون عادة مرتبطة تلقائيا.

س. ما الفرق بين SONET و SDH؟

أ. لا يوجد STS-1. المستوى الأول في هيكل SDH هو STM-1 (وضع النقل المتزامن 1) بمعدل خط يبلغ 155.52 ميجابت/ثانية. وهذا يعادل SONET STS-3c. ثم يأتي STM-4 بسرعة 622. 08 ميجابايت في الثانية و STM-16 بسرعة 2488. 32 ميجابايت في الثانية. والاختلاف الآخر هو في وحدات بايت المصروفات العامة التي تم تعريفها بشكل مختلف قليلا ل SDH. من المفاهيم الخاطئة الشائعة تكوين STM-Ns عن طريق تجميع STM-1s. يتم تقسيم أنظمة STM-1s و STM-4s و STM-16s التي يتم إنهاؤها على عقدة شبكة لاسترداد الدوائر الظاهرية (VCs) التي تحتوي عليها. ثم تتم إعادة إنشاء نظام STM-Ns الصادر باستخدام المصروفات الإضافية الجديدة.

س. ما هي دباغة الشعر، ولماذا أريد إستخدامها؟

ج. دباغة الشعر هي جلب حركة المرور على روافد وبدلا من وضعها على خط ال OC-N عالية السرعة تقوم بتوجيهه إلى ميناء آخر منخفض السرعة للروافد. قد ترغب في تنفيذ هذا الإجراء إذا كان لديك واجهات لحاملين للتغير المتكامل (IXCs) على عقد مختلفة. إذا واحد من معداتك انخفض، يمكنك أن تسد الآخر لانتقاء حركة المرور، بافتراض القدرة الاحتياطية موجودة على التاجر. تسمح توصيلات التوصيل العكسي الخاصة بمؤشر الشعر بإسقاط الإشارات محليا، والملحقات الدائرية التي تدعمها عقدة مضيف حلقية، وتسمح لحركة مرور البيانات بين واجهات حلقية على عقدة مضيف واحدة. في هذه الحالة، لا تتضمن الأمر قناة عالية السرعة وتكون الاتصالات التبادلية بالكامل داخل الواجهات.

س. ألا تهدر حلقة محولة ثنائية الإتجاه من الألياف (BDLSR) نصف النطاق الترددي لمعدل الخط؟

أ. لا. يمكن إظهار أنه في جميع الحالات يكون النطاق الترددي الإجمالي على محولين ليفيين BDLSR أقل من النطاق الترددي الإجمالي على حلقة محول المسار. في بعض الحالات التي تمثل حلقة نقل بين المكاتب، يمكن أن يظهر في الواقع أن النطاق الترددي الإجمالي لملقمين ليفيين BDLSR يمكن أن يكون أكبر من النطاق الترددي لحلقة مسار محولة.

س. ما هو الفرق بين TSA و TSI؟

أ. يسمح تعيين الفتحة الزمنية (TSA) بإجراء تعيين مرن لإشارات مضافة-drop ولكن ليس من أجل إشارات المسار. بمجرد مضاعفة الإشارة على فتحة زمنية فإنها تبقى في تلك الفتحة الزمنية حتى يتم إسقاطها. يتميز تبادل فتحة الوقت (TSI) بمرونة أكبر من حيث أنه يسمح بوضع الإشارة التي تمر عبر عقدة في فتحة زمنية أخرى إذا كان ذلك مطلوبا. يقال إن المعدات التي لا توفر وحدة الدعم التقني أو وحدة التحكم في الإرسال (TSA) متصلة بأسلاك صلبة. وتتيح عملية إعداد البيانات المارة هذه، التي لا تدعمها الأنظمة التي تقتصر على إدارة سلامة النقل (TSA)، إمكانية إعادة ترتيب عرض النطاق الترددي أثناء النقل لتحقيق الحد الأقصى من الاستفادة من المرافق. ويكون هذا الترتيب مفيدا للغاية للشبكات ذات التوجيه بين المواقع (على سبيل المثال، الشبكات بين المكاتب أو الشبكات الخاصة) والشبكات ذات الكثافة المهمة (إزالة الخدمة بالإضافة إلى تركيب خدمة جديدة).

س. ما هي بعض قواعد التوقيت من الابهام؟

ألف - وفيما يلي بعض النقاط الأساسية:

• لا يمكن للعقدة أن تتلقى إلا إشارة مرجع المزامنة من عقدة أخرى تحتوي على ساعة ذات جودة مكافئة أو فائقة (مستوى الطبقة العليا).

• وينبغي إختيار المرافق التي تتوفر فيها أكبر قدر من التوافر (عدم وجود حالات انقطاع) لمرافق التزامن.

• وحيثما أمكن، ينبغي أن تكون جميع مرافق التزامن الأساسية والثانوية متنوعة، وأن تكون مرافق التزامن ضمن نفس الكابل في أدنى حد ممكن.

• يجب تقليل العدد الإجمالي للعقد في السلاسل من مصدر Stratum 1 إلى الحد الأدنى. على سبيل المثال، ستبدو شبكة المزامنة الأساسية بشكل مثالي كتكوين نجمي مع مصدر Stratum 1 في المركز. سوف تتفرع العقد المتصلة بالنجم إلى الخارج في تقليل مستوى الطبقة العليا من المركز.

• لا يمكن تكوين حلقات توقيت في أي مجموعة من الحلقات الأساسية.

ما هي بعض مزايا التوقيت من خط OC-N؟

ألف - ينطوي توزيع توقيت OC-N على عدة مزايا محتملة. كما يحافظ على النطاق الترددي للنقل لخدمات العملاء ويضمن إشارة توقيت عالية الجودة. كما أنه مع تطور بنية الشبكة لاستبدال منافذ ربط الإشارات الرقمية (DSX) بمنافذ ربط SONET وواجهات OC-N المباشرة، يصبح توزيع OC-N أكثر فعالية من تجميع إشارات DS1 في مرفق الوصول. كانت إحدى السلبيات السابقة لاستخدام توزيع توقيت OC-N هي عدم إمكانية توصيل حالات فشل توقيت الشبكة إلى ساعات تدفق البيانات من الخادم عبر إشارة تنبيه DS1 (AIS)، نظرا لأن إشارة DS1 لا تمر عبر واجهة OC-N. تم وضع مخطط مراسلة مزامنة SONET القياسي لنقل حالات فشل المزامنة. باستخدام هذا الخيار، يمكن تمرير مستويات إستراتيجية الساعة من NE إلى NE، مما يتيح لساعات تدفق البيانات من الخادم تبديل مراجع التوقيت بدون إنشاء حلقات توقيت، في حالة حدوث فشل في مزامنة الشبكة. إذا لم يعد مرجع توقيت الجودة متوفرا، يرسل NE AIS عبر واجهة DS1. في حالة فشل خطوط OC-N المحلية، ينتج NE AIS لمخرج DS1 أو يدخل NE المنبع إلى حيز التشغيل. على الرغم من أنه مصدر مثالي للتوقيت، إلا أنه لا يمكن إستخدام توزيع توقيت OC-N من خلال خرج توقيت DS1 لتوفير التوقيت في جميع التطبيقات. في الحالات التي لا تقدم فيها المعدات المحلية مدخلات مرجعية خارجية للتوقيت، أو في بعض الشبكات الخاصة حيث يتم توزيع التوقيت من موقع آخر للشبكة الخاصة، يمكن توزيع التوقيت عبر DS1S الحامل لحركة المرور. في هذه التطبيقات، يمكن تحقيق مصدر توقيت DS1 مستقر من خلال ضمان أن جميع العناصر في شبكة SONET يمكن تتبعها مباشرة إلى ساعة أساسية واحدة عبر توقيت الخط.

ملاحظة: تؤدي العملية المتزامنة عبر توقيت الخط إلى إزالة إنشاء تعديلات مؤشر المحطة الطرفية الظاهرية (VT)، وبالتالي الحفاظ على إستقرار المرحلة اللازمة لمرجع توقيت DS1 عالي الجودة. كما يؤدي التوصيل المتبادل على مستوى STS-1 إلى إزالة معايرات مؤشر VT. يوصى، حيثما أمكن، بتتبع مصادر DS1 (المحول أو تبادل الفروع الخاصة [PBX] أو المعدات الأخرى) إلى نفس مصدر التوقيت المستخدم لتوقيت SONET NE. كذلك، فإن نقل مرجع DS1 المتعدد متوافق مع أساليب التخطيط والإدارة الحالية (ولكن من الأفضل أن تعرف تماما ما يحدث ل DS1 المضروب).

س. ما هي ميزة إستخدام مخرجات توقيت DS1 بدلا من DS1 المتعدد كمرجع للتوقيت؟

ألف - يستمد إخراج توقيت DS1 من معدل الخط البصري وهو أعلى منه لأن نظام DS1 خال من الشوكات تقريبا. تضمن رسائل المزامنة إمكانية تتبع التوقيت. تم إزالة إدارة حركة المرور DS1s للتوقيت

س. هل يمكن إستخدام DS1 المحولة عبر SONET كمرجع للتوقيت؟

ج. نعم. في العديد من التطبيقات، لا يوجد خيار آخر. معظم المحولات البعيدة، على سبيل المثال، تحصل على توقيتها من إشارة DS1 معينة تم إنشاؤها بواسطة المحول المضيف الخاص بها، لذلك يجب أن تكون هذه المسارات وقت الخط أو الحلقة من إشارة DS1. بالإضافة إلى ذلك، من غير المحتمل أن يكون لدى أجهزة حامل الحلقة الرقمية (DLC) وبنوك القناة وفئات PBX مراجع خارجية وقد يسمح لها بوقت الخط أو الحلقة من DS1 المرحلة عبر SONET. ولكن قبل خمس سنوات اجابت كل المطبوعات عن هذا السؤال لا. راجع السؤال التالي للحصول على مزيد من المعلومات.

س. هل هناك أية مخاوف محددة عند إستخدام DS1 عبر SONET إلى معدات الوقت مثل محول بعيد أو DLC؟

ج. نعم. إن ما يدعو للقلق بشكل رئيسي هو التأكد من أن جميع الأجهزة متزامنة مع بعضها البعض لمنع عمليات ضبط المؤشر. على سبيل المثال، إذا كان لديك منفذ OC-N يمر عبر عدة عمليات نقل، وزبون محاكاة شبكة LAN (LEC) وناقل تغيير مجمع (IXC) على سبيل المثال، وكان أحد النافذين هو طبقة 1 بينما يتم توقيت الآخر من مصدر متفرغ في طبقة 3، فسوف تحصل على تعديلات المؤشر التي ستترجم إلى رجفان توقيت DS1.

س. كم عدد الشبكات المحلية اللاسلكية (SONET) التي يمكن ربطها معا في تكوين إضافة أو إسقاط قبل أن يصبح التوقيت منحطا؟

أ. إمكانية تتبع مستوى الطبقة العليا للعقدة nth في سلسلة إضافة أو إسقاط هي نفسها الموجودة في العقدة الأولى. أيضا، بينما يزداد رجفان التوقيت نظريا كلما زاد عدد العقد، يجب أن يسمح إسترداد التوقيت وتصفيته ذي الجودة العالية بتوسيع سلاسل الإضافة أو الإسقاط إلى أي حد شبكة عملي دون حدوث زيادات يمكن اكتشافها في مستويات الرجفان. من الناحية العملية، فإن التأثيرات الوحيدة على التوقيت عند عقدة الشبكة تحدث عند حدوث محولات حماية عالية السرعة في أي من عقد n-1 السابقة.

س - لماذا توجد مسائل تتعلق بالتوقيت مع معدات SONET أكثر من المسائل المتعلقة بالمعدات غير المتزامنة؟

ألف - صممت معدات شبكة SONET لكي تعمل على نحو مثالي في شبكة متزامنة. عندما تكون الشبكة غير متزامنة، يجب إستخدام آليات مثل معالجة المؤشر وحشو البت وزيادة التشويش أو التجول.

معلومات ذات صلة

• الدعم الفني - Cisco Systems