Supervisión del rendimiento de sincronización y resolución de problemas de alarmas de temporización en ONS 15454
Contenido
Introducción
Este documento explica cómo puede monitorear el rendimiento de la sincronización y resolver problemas de alarmas de temporización en Cisco ONS 15454.
Prerequisites
Requirements
Cisco recomienda que tenga conocimiento sobre estos temas:
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Cisco ONS 15454
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Fluctuación, Wander y deslizamientos
Para obtener más información, vea la sección Fluctuación, Desplazamiento y Diapositivas.
Componentes Utilizados
La información que contiene este documento se basa en las siguientes versiones de software y hardware.
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Cisco ONS 15454 NEBS/ANSI (avances de sincronización mínimos de SW 2.X, avances de sincronización de 3.X, 4.X y 5.X últimos avances de sincronización)
The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.
Convenciones
Antecedentes
En esta sección se proporciona la información básica pertinente sobre la temporización tal como se ve en el ONS 15454.
Arquitectura de temporización de nodos
El ONS 15454 admite sincronización y temporización conforme al estándar SONET. Entre los estándares que cumple el ONS 15454 se incluyen:
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Telecordia GR-253, SONET Transport Systems, Common Generic Criteria
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Telecordia GR-436, Plan de Sincronización de Red Digital
Las plataformas ONS 15454 implementan funciones de sincronización y temporización en la Tarjeta de Control de Timing TCC. Una arquitectura redundante protege contra fallos o la eliminación de una tarjeta de control común. Para la confiabilidad de temporización, la tarjeta TCC puede sincronizarse en una de estas tres referencias de temporización:
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Referencia de sincronización principal
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Referencia de temporización secundaria
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Tercera referencia de sincronización
Puede seleccionar las tres referencias de temporización de estos orígenes de temporización:
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Dos entradas de temporizadores de fuente de sincronización integrada de edificios (modo externo)
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Todas las interfaces ópticas sincrónicas (modo de línea)
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Un reloj mejorado Stratum 3 interno de funcionamiento libre
Un bucle de seguimiento de referencia lenta permite a las tarjetas de control comunes realizar un seguimiento de la referencia de temporización seleccionada y proporcionar un tiempo de "retención" (o memoria de referencia de temporización) cuando todas las referencias fallan. En un escenario de conmutación por error, la disponibilidad de la siguiente mejor referencia de temporización (o calidad del reloj) rige la selección de la siguiente referencia de temporización. La jerarquía de Estrato define la siguiente mejor referencia de temporización. En resumen, aquí hay una lista de los modos de temporización disponibles en el ONS 15454:
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Temporización externa (BITS)
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Temporización de línea (óptica)
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Interno / Retención (disponible automáticamente cuando todas las referencias fallan)
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Interno / De ejecución libre
Niveles de Estrato
El estándar del American National Standards Institute (ANSI) titulado "Synchronization Interface Standards for Digital Networks" (Estándares de interfaz de sincronización para redes digitales) publicado como ANSI/T1.101-1998 define los niveles de estrato y los criterios de rendimiento mínimos. Esta tabla proporciona un resumen:
| Estrato | Precisión, intervalo de ajuste | Intervalo de extracción | Estabilidad | Hora de la primera diapositiva de trama * |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 x 10-11 | N/A | N/A | 72 días |
| 2 | 1,6 x 10-8 | Debe poder sincronizarse con el reloj con una precisión de +/-1,6 x 10-8 | 1 x 10-10/día | 7 días |
| 3 E | 4,6 x 10-6 | Debe poder sincronizarse con el reloj con una precisión de +/-4,6 x 10-6 | 1 x 10-8/día | 17 horas |
| 3 | 4,6 x 10-6 | Debe poder sincronizarse con el reloj con una precisión de +/-4,6 x 10-6 | 3,7 x 10-7/día | 23 Minutos |
| Reloj mínimo SONET | 20 x 10-6 | Debe poder sincronizarse con el reloj con una precisión de +/-20 x 10-6 | Aún no especificado | Aún no especificado |
| 4 E | 32 x 10-6 | Debe poder sincronizarse con el reloj con una precisión de +/-32 x 10-6 | Igual que la precisión | Aún no especificado |
| 4 | 32 x 10-6 | Debe poder sincronizarse con el reloj con una precisión de +/-32 x 10-6 | Igual que la precisión | N/A |
* Para calcular la velocidad de deslizamiento de la deriva, asuma un desplazamiento de frecuencia igual a la deriva en 24 horas, que acumula deslizamientos de bits hasta que se acumulen 193 bits (trama). Son bien conocidas las velocidades de deriva de varios osciladores atómicos y de cristal. Sin embargo, las tasas de deriva no suelen ser lineales ni continuas en un aumento.
Fluctuación, Wander y deslizamientos
Jitter and Wander
La fluctuación es la desviación instantánea de una señal digital (frecuencia) del valor nominal (es decir, el reloj de referencia). La fluctuación suele producirse cuando las señales digitales pasan a través de elementos de red que utilizan bits de relleno en el protocolo de transmisión. La remoción de estos bits de relleno puede causar fluctuación. Puede expresar fluctuación en términos de intervalo de unidad (UI). UI es el período nominal de un bit. Expresar la fluctuación como una fracción de una interfaz de usuario. Por ejemplo, a una velocidad de datos de 155,52 Mbits/s, una interfaz de usuario es equivalente a 6,4 ns.
La atenuación es muy lenta (frecuencia inferior a 10 Hz). Cuando diseña el subsistema de distribución de sincronización para una red, sus objetivos de rendimiento de sincronización deben ser cero deslizamientos y cero ajustes de puntero durante condiciones normales. Puede expresar la advertencia en términos de TIE (error de intervalo de tiempo). TIE representa la diferencia de fase entre una señal de reloj en prueba y una fuente de referencia.
Minimizar fluctuación y desplazamiento
Reduzca el número de nodos que utilizan la cadena de margarita y la temporización de línea para minimizar Wander en una red cronizada. Para distribuir la temporización a través de un anillo SONET de múltiples nodos, distribuya la temporización desde el nodo que utiliza la temporización BITS en las direcciones este y oeste en lugar de usar la cadena de margarita en una sola dirección. Cuando lo haga, puede minimizar la vagancia.
Por diseño, el equipo SONET funciona idealmente en una red sincrónica. Cuando la red no es sincrónica, utilice mecanismos como el procesamiento del puntero y el relleno de bits. De lo contrario, la fluctuación y la fluctuación tienden a aumentar.
Diapositivas de sincronización
Algunos orígenes DS-1 utilizan memorias intermedias de deslizamiento que le permiten realizar resbalones controlados de la señal DS-1. El ONS 15454 no soporta los deslizamientos controlados en las entradas de sincronización.
Rendimiento del recuento de justificación del puntero de supervisión
Utilice punteros para compensar las variaciones de frecuencia y fase. Los recuentos de justificación de punteros indican errores de sincronización en redes SONET. Cuando una red está fuera de sincronización, la fluctuación y el desvío se producen en la señal transportada. El vagabundo excesivo puede hacer que el equipo de terminación se deslice.
Los deslizamientos causan efectos diferentes en el servicio. Por ejemplo, los clics audibles intermitentes interrumpen el servicio de voz. Del mismo modo, la tecnología de voz comprimida se enfrenta a errores de transmisión cortos o llamadas perdidas; las máquinas de fax pierden líneas escaneadas o experimentan llamadas perdidas; la transmisión de vídeo digital muestra imágenes distorsionadas o tramas congeladas; el servicio de cifrado pierde la clave de cifrado y provoca la retransmisión de datos.
Los punteros proporcionan una manera de alinear las variaciones de fase en las cargas STS y VT. Puede encontrar el puntero de carga útil STS en los bytes H1 y H2 de la sobrecarga de línea. Puede medir las diferencias de temporización mediante el desplazamiento en bytes desde el puntero al primer byte del sobre de carga útil sincrónica (SPE) de STS denominado byte J1. Las diferencias de temporización que exceden el rango normal de 0 a 782 pueden causar pérdida de datos.
Debe comprender los parámetros de recuento de justificación del puntero positivo (PPJC) y el recuento de justificación del puntero negativo (NPJC). PPJC es un conteo de justificaciones positivas del puntero detectadas por trayecto (PPJC-PDET-P) o generadas por trayectoria (PPJC-PGEN-P). NPJC es un conteo de justificaciones de puntero negativas detectadas por trayectoria (NPJC-PDET-P) o generadas por trayectoria (NPJC-PGEN-P) basadas en el nombre PM específico. PJCDIFF es el valor absoluto de la diferencia entre el número total de recuentos de justificación de puntero detectados y el número total de recuentos de justificación de puntero generados. PJCS-PDET-P es un recuento de los intervalos de un segundo que contienen uno o más PPJC-PDET o NPJC-PDET. PJCS-PGEN-P es un recuento de los intervalos de un segundo que contienen uno o más PPJC-PGEN o NPJC-PGEN.
Un conteo de justificación de puntero consistente indica problemas de sincronización del reloj entre nodos. Una diferencia entre los conteos significa que el nodo que transmite la justificación del puntero original tiene variaciones de temporización con el nodo que detecta y transmite este conteo. Los ajustes positivos del puntero ocurren cuando la velocidad de trama del SPE es demasiado lenta en relación con la velocidad del STS-1.
Supervisión del rendimiento de sincronización
Los recuentos de justificación de puntero (PJC) registran la actividad del puntero en el nivel 1 de señal de transporte sincrónica (STS-1) y en el nivel 1.5 de tributario virtual (VT1.5). Puede utilizar PJC para detectar problemas de sincronización. Los PJC también le ayudan a solucionar problemas de fluctuación de carga útil y degradación de los vagabundos. Cuando una red no está sincronizada, se produce fluctuación y fluctuación en la señal transportada.
ONS 15454 define estos dos PJC:
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PJC-Det: el número de ajustes de puntero entrantes.
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PJC-Gen: el número de ajustes del puntero saliente.
Se utilizan dos números debido a una posible discordancia debido a búfers internos. Las memorias intermedias internas absorben una cierta cantidad de ajustes del puntero. Los búferes disminuyen la velocidad en la red.
Estas son algunas pautas para interpretar estos números:
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Puede inferir la ocurrencia de atenuación de wander si PJ-Det no es cero y PJ-Gen es 0 o menor que PJ-Det.
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Puede identificar la presencia de un problema de sincronización ascendente en la red si PJ-Det no es cero y PJ-Gen no es cero y es aproximadamente igual a PJ-Det. Este problema no es local.
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Puede identificar la ocurrencia de un problema de sincronización entre este nodo y el nodo directamente ascendente si PJ-Gen es significativamente mayor que PJ-Det.
Se definen varios umbrales para los PJC. Cuando se cruzan los umbrales, se generan alarmas de cruce de umbral (TCA). Esta tabla enumera estas TCA:
| TCA | Descripción |
|---|---|
| T-PJ-DET | Justificación del puntero detectada |
| T-PJ-DIFF | Diferencia de justificación del puntero |
| T-PJ-GEN | Justificación del puntero generada |
| T-PJNEG | Justificación del puntero negativo |
| T-PJNEG-GEN | Justificación del puntero negativo generada |
| T-PJPOS | Justificación del puntero positivo |
| T-PJPOS-GEN | Justificación del puntero positivo generada |
Resolución de problemas de alarmas de temporización
La tabla de esta sección define eventos, alarmas o condiciones relacionados con la sincronización que le ayudarán a monitorear y solucionar problemas de sincronización. Algunas alarmas son más importantes que otras. La repetición de alarmas o condiciones justifica una investigación más a fondo.
| Alarma | Descripción | Gravedad | Información de alarma |
|---|---|---|---|
| ERROR DE EQPT | Falla del equipo | CR, SA | Esta alarma indica una falla del equipo para la ranura indicada. Consulte la sección EQPT FAIL Alarm para obtener más información. |
| FRNGSYNC | Modo de sincronización de ejecución libre | NA, NSA | La referencia en esta alarma es el reloj Stratum 3 interno. Consulte la sección Sincronización interna (en ejecución libre) para obtener más información. |
| FSTSYNC | Modo de sincronización de inicio rápido | NA, NSA | TCC elige una nueva referencia de temporización para reemplazar la referencia fallida anterior. La alarma FSTSYNC se borra generalmente después de aproximadamente 30 segundos. Consulte la sección Alarma de sincronización de inicio rápido (FSTSYNC) para obtener más información. |
| HLDOVRSYNC | Modo de Sincronización de Retención | MJ, SA para la versión 4.5 NA, NSA para la versión 4.1 | Esta alarma indica una pérdida de la referencia de temporización primaria o secundaria. El TCC utiliza la referencia adquirida anteriormente. Consulte la sección Alarma de Holdover (HLDOVRSYNC) para obtener más información. |
| LOF (BITS) | Pérdida de trama (BITS) | MJ, SA | Esta alarma indica que el TCC pierde la delineación de tramas en los datos entrantes de BITS. |
| LOS (BITS) | Pérdida de señal (BITS) | MJ, SA | Esta alarma se produce cuando falla el reloj BITS o la conexión al reloj BITS. |
| MANSWTOINT | Cambio manual al reloj interno | NA, NSA | Esta condición se produce si cambia manualmente el origen de temporización NE al origen de temporización interno. |
| MANSWTOPRI | Cambio manual a referencia principal | NA, NSA | Esta condición se produce si cambia manualmente el origen de temporización NE al origen de temporización principal. |
| MANSWTOSEC | Cambio Manual A Segunda Referencia | NA, NSA | La condición se produce si cambia manualmente el origen de temporización NE al origen de temporización secundario. |
| MANSWTOTHIRD | Cambio manual a tercera referencia | NA, NSA | La condición se produce si cambia manualmente el origen de temporización NE a la tercera fuente de temporización |
| SWTOPRI | Cambio de sincronización a referencia principal | NA, NSA | La condición ocurre cuando el TCC cambia al origen de temporización principal. |
| SWTOSEC | Cambio de sincronización a referencia secundaria | NA, NSA | La condición ocurre cuando el TCC cambia al origen de temporización secundario. |
| SWTOTHIRD | Cambio de sincronización a tercera referencia | NA, NSA | La condición ocurre cuando el TCC cambia al tercer origen de temporización. |
| SYNC-FREQ | Frecuencia De Referencia De Sincronización Fuera De Límites | NA, NSA | La condición se comunica con cualquier referencia que se encuentre fuera de los límites para las referencias válidas. |
| SYNCPRI | Pérdida de tiempo en referencia principal | MN, NSA | Esta alarma se produce cuando falla la fuente de sincronización primaria y la sincronización cambia a la fuente de temporización secundaria. El switch a la fuente de temporización secundaria también activa la alarma SWTOSEC |
| SYNCSEC | Pérdida de temporización en referencia secundaria | MN, NSA | Esta alarma se produce cuando falla la fuente de sincronización secundaria y la temporización cambia a la tercera fuente de temporización. El switch a la tercera fuente de sincronización también activa la alarma SWTOTHIRD |
| SYNCTHIRD | Pérdida de temporización en tercera referencia | MN, NSA | Esta alarma se produce cuando falla la tercera fuente de sincronización. Si SYNCTHIRD se produce cuando la referencia interna es la fuente, verifique si la tarjeta TCC ha fallado. A continuación, se informa de FRNGSYNC o HLDOVRSYNC. |
Nota: CR - Critical, MJ - Major, MN - Minor, SA - Service Affecting, NA - Not Alarmed, NSA - Not Service Affecting (CR - Crítico, MJ - Mayor, MN - Menor, SA - Afectación del servicio, NA - No Alarmado, NSA - No afecta al servicio)
En la siguiente sección se describen con más detalle dos de las alarmas mencionadas en la tabla 2.
Alarma de FALLO EQPT
Las versiones de software 3.2 y posteriores contienen una nueva función para monitorear el TCC en espera. Esta función le ayuda a identificar la presencia de un problema de hardware. El TCC activo recopila datos de frecuencia del TCC en espera y evalúa los resultados cada 40 segundos. Si un TCC informa una señal sincronizada y el otro TCC informa una señal OOS, el TCC activo interpreta esto como una falla de hardware TCC. En tal situación, el TCC activo emite una alarma EQPT FAIL. Si el TCC activo detecta una señal OOS, el TCC se restablece automáticamente.
Alarma de retención (HLDOVRSYNC)
La retención se produce cuando un reloj pierde referencias externas, pero continúa utilizando la información de referencia adquirida durante el funcionamiento normal. La retención hace referencia a un estado de conmutación por fallas después de que un reloj del sistema se bloquea y sincroniza continuamente con una referencia más precisa durante más de 140 segundos. En otras palabras, el reloj "mantiene" los parámetros operativos originales durante un período predefinido. La frecuencia de mantenimiento comienza a variarse con el tiempo, en particular cuando expira el "período de retención". La retención se produce cuando:
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La referencia de temporización BITS externa falla.
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La referencia de temporización de línea óptica falla.
La frecuencia de retención se refiere a una medida del rendimiento de un reloj mientras se encuentra en modo de retención. El desplazamiento de la frecuencia de retención para Stratum 3 es de 50 x 10-9 inicialmente (el primer minuto), y 40 x 10-9 adicionales para las próximas 24 horas.
El modo de retención continúa indefinidamente hasta que se disponga de nuevo de una mejor referencia. Si el sistema realiza un seguimiento de la referencia activa durante menos de 140 segundos antes de que el sistema pierda la referencia, el sistema pasa al modo de ejecución libre. Normalmente, el TCC con un circuito de loop de bloqueo de fase mejorado del estrato 3 mantiene la referencia del reloj durante más de 17 horas antes de que se produzca el primer deslizamiento. Si el valor de frecuencia de retención está dañado, el ONS 15454/327 cambia al modo de ejecución libre.
Sincronización interna (en ejecución libre)
El ONS 15454 tiene un reloj interno en el TCC que realiza un seguimiento de una referencia de mayor calidad, o en caso de aislamiento de nodo, proporciona una temporización de retención o una fuente de reloj en ejecución libre. El reloj interno es un reloj Stratum 3 certificado con capacidades mejoradas que coinciden con las especificaciones de Stratum 3E para:
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Precisión de ejecución libre
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Desviación de la frecuencia del Holdover
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Tolerancia al despertar
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Generación de Wander
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Entrada y espera
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Tiempo de bloqueo/configuración de referencia
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Fase transitoria (tolerancia y generación)
Alarma de sincronización de inicio rápido (FSTSYNC)
Esta alarma ocurre cuando el TCC ingresa en el modo de sincronización de inicio rápido e intenta conectarse con la nueva referencia. Este problema se produce a menudo debido al fallo de una referencia de temporización anterior. La alarma FSTSYNC desaparece después de aproximadamente 30 segundos. El reloj del sistema se bloquea en la nueva referencia. Si la alarma no se borra o la alarma se repite continuamente, debe verificar si la señal se ha dañado de la referencia entrante.
Durante el proceso de fabricación, el TCC se calibra a una fuente de reloj de nivel 1. La información de calibración se almacena en la memoria flash TCC. Cuando se enciende por primera vez, el TCC carga la base de datos de calibración. A continuación, el TCC recopila 30 segundos de datos de referencia entrantes y compara los datos con la base de datos TCC local. Si la diferencia supera 4 ppm, el TCC ingresa automáticamente un "Modo de sincronización de inicio rápido". En el modo de sincronización de inicio rápido, TCC intenta sincronizar rápidamente el reloj del sistema con el reloj entrante.
Cuando el TCC logra la sincronización, el TCC recopila 30 segundos de datos posteriores a la calificación. La sincronización puede tardar unos minutos, en función del alcance de la variación del reloj. El TCC utiliza los datos posteriores a la calificación para verificar la sincronización correcta. A partir de entonces, el TCC funciona con normalidad. Cuando se recibe una señal de entrada distorsionada, el TCC informa de continuas discordancias en los datos del reloj. Estos informes resultan en un ciclo infinito dentro del modo de sincronización de inicio rápido.
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