CEoP/SAToP sur les plates-formes de routage Cisco

Introduction

Ce document fournit une vue d'ensemble de l'émulation de circuits sur paquets/structure-agnostique TDM sur paquets (CEoP/SAToP) sur les plates-formes Cisco et les méthodes courantes de distribution d'horloge de multiplexage temporel (TDM). Le contexte des exemples d'utilisation présentés sera le protocole CEoP dans les déploiements de liaison sans fil mobile, mais ce document ne constitue pas une présentation exhaustive des périphériques sans fil mobiles et de leurs rôles. En outre, la technologie SAToP peut certainement être utilisée en dehors de la liaison sans fil mobile. Elle peut être utilisée pour transporter tout circuit TDM sur un coeur IP/MPLS (Internet Protocol/Multiprotocol Label Switching). Enfin, ce document suppose une compréhension de base du protocole LDP (Label Distribution Protocol) et du transfert MPLS. Reportez-vous à la fin de ce document pour obtenir des liens vers des ressources supplémentaires.

Conditions préalables

Conditions requises

Aucune spécification déterminée n'est requise pour ce document.

Components Used

Ce document n'est pas limité à des versions de matériel et de logiciel spécifiques.

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.

Conventions

Pour plus d'informations sur les conventions utilisées dans ce document, reportez-vous à Conventions relatives aux conseils techniques Cisco.

Description

CEoP ou SAToP définit un moyen de transport TDM sur un réseau à commutation de paquets ou d'étiquettes. SAToP est le nom normalisé pour le transport non structuré, tandis que CEoP est souvent utilisé pour faire référence aux périphériques Cisco capables de la charge utile structurée SAToP et/ou CES. Au lieu de louer ou de gérer de nombreux circuits physiques entre des sites géographiquement différents pour fournir le transport TDM, CEoP permet aux terminaux TDM de se connecter à travers un coeur IP/MPLS. Le transport TDM traditionnel signifie que des circuits dédiés seraient physiquement transportés entre des points d'extrémité via des dispositifs de commutation de circuits en cuivre et/ou optiques. Ce schéma présente une topologie type :

Dans cet exemple de liaison sans fil mobile, des circuits physiques sont nécessaires à partir de la télécommande distante distante jusqu'au central téléphonique (CO) ou au centre de commutation mobile (MSC) qui héberge le périphérique d'agrégation. En particulier, si le fournisseur de services sans fil ne dispose pas de ses propres installations entre le bureau distant et le bureau central, les circuits loués peuvent être coûteux et même les circuits appartenant au transporteur peuvent être coûteux à entretenir.

SAToP offre une alternative à la maintenance des circuits physiques entre les terminaux TDM, tant qu'il existe une connectivité IP/MPLS disponible aux emplacements des terminaux TDM.

Notez que les points d'extrémité se connectent toujours sur des circuits TDM, mais que les circuits se terminent physiquement sur chaque routeur local qui est capable de SAToP. Le routeur transporte ensuite ces trames TDM sur le coeur de MPLS via des pseudocâbles CEM (Circuit Emulation) vers le point de terminaison SAToP distant, afin que les points de terminaison TDM puissent communiquer comme s'ils étaient directement connectés par des circuits physiques. La migration vers ce type de solution par rapport au transport TDM classique peut avoir un sens lorsqu'un coeur IP/MPLS est facilement disponible, et en préparation pour que les terminaux TDM migrent finalement vers des connexions Ethernet natives.

Comment ça fonctionne

La méthode par laquelle les terminaux TDM communiquent sur un circuit CEM est résumée en cinq étapes. Ces cinq étapes sont décrites dans le texte et dans le schéma :

1. Les trames TDM brutes sont générées par le point de terminaison TDM et transmises vers le contrôleur sur le routeur CEM.

2. Le routeur CEM reçoit la trame TDM brute, ajoute à l’encapsulation SAToP, ajoute à l’en-tête de chaîne MPLS, puis transmet la trame vers le coeur MPLS.

3. L'étiquette principale MPLS commute la trame en fonction du LSP configuré dans l'établissement PW entre les deux points d'extrémité CEM.

4. Le point de terminaison CEM récepteur reçoit la trame et l'associe au groupe de mémoire approprié en fonction de l'étiquette reçue. La trame arrive au niveau de la mémoire tampon de dégivrage du groupe de mémoire et attend de s'exécuter au contrôleur TDM à la fréquence d'horloge.

5. Le routeur CEM sérialise la trame de la mémoire tampon de dégivrage vers le point de terminaison TDM.

Le même processus est suivi bidirectionnellement. Le tampon de dégivrage mentionné à l'étape 4 est important. Les trames CEM doivent être transmises/reçues sur les contrôleurs TDM à la fréquence d'horloge, sans exception, afin d'émuler un circuit TDM physique de bout en bout. Comme un circuit est émulé par le biais de CEoP/SAToP, les trames CEM sont de toute évidence susceptibles d’être retardées sur le coeur IP/MPLS. Le tampon de dégivrage est le moyen de CeoP d'éviter les conséquences d'un retard variable. Les trames sont conservées dans la mémoire tampon, qui est dimensionnée en unités de millisecondes, pour s'assurer que les trames sont disponibles pour la transmission au contrôleur TDM.

Si la mémoire tampon de dégivrage est définie sur 5 ms, la valeur de 5 ms des trames CEM est conservée dans la mémoire tampon et transmet le contrôleur TDM à la fréquence d'horloge. Notez que les paquets étant conservés dans la mémoire tampon pendant la durée configurée, ils subissent un délai de transmission égal à la taille de la mémoire tampon de dégivrage de manière unidirectionnelle. (Les paquets arrivent à la mémoire tampon de dégivrage sur chaque routeur CEM récepteur.) Cela signifie que le délai unidirectionnel total pour une trame CEM est égal à (taille de tampon de dégivrage + délai réseau agrégé).

Si la mémoire tampon de dégivrage est vide et n'a pas de trame CEM à transmettre au contrôleur TDM, une erreur de mémoire tampon de dégivrage est accumulée (entrez la commande show cem circuit detail pour vérifier). Le point de terminaison TDM recevra probablement des erreurs et/ou une alarme, selon la durée pendant laquelle le tampon de dégivrage est vide. Lorsqu'il y a du trafic concurrent le long du chemin critique des trames CEM, une QoS stricte pour le trafic CEoP est requise pour empêcher un retard variable de affamer la mémoire tampon de dégivrage. Alors que la mémoire tampon de dégivrage est vide, le modèle CEM idle-pattern est diffusé sur le contrôleur TDM, et cette valeur par défaut est 0xFF/AIS. La taille de la mémoire tampon de dégivrage est une valeur configurable et peut être augmentée pour tenir compte du retard potentiel du réseau.

Distribution d'horloge TDM

Comme pour les circuits TDM physiques traditionnels, la synchronisation d'horloge TDM est tout aussi importante dans les déploiements d'émulation de circuit. Les terminaux TDM et les contrôleurs TDM du routeur doivent toujours être synchronisés avec les sources d'horloge courantes. Bien qu'il existe de nombreuses combinaisons différentes pour distribuer une horloge entre les points d'extrémité CEM, voici quelques exemples courants :

PW intrabande/synchronisation adaptative

Le PW intrabande, ou synchronisation adaptative, est utilisé par les routeurs CEM distants pour effectuer une synchronisation avec une seule source d'horloge au niveau du centre de commutation mobile (MSC) ou du central téléphonique (CO). Dans cet exemple, le contrôleur de station de base (BSC) agit en tant que source d'horloge principale, et le routeur CEM d'agrégation (7600 ou ASR1k) fait référence à cette source d'horloge avec la ligne de source d'horloge network-clock-select et/ou clock. Le routeur CEM distant — dans ce cas, un MWR2941 — configure l'adaptateur d'horloge récupérée (cem-group) et network-clock-select 1 PACKET-TIMING. Cela permet au MWR2941 de dériver l'horloge du flux CEM de transit configuré, puis il fournit cette horloge sur le contrôleur TDM qui fait face à la station d'émetteur-récepteur de base (BTS) avec une source d'horloge interne. Ce diagramme représente le scénario :

Horloge BITS

Au lieu d’un point d’extrémité comme un BSC comme source d’horloge distribuée sur le chemin CEM, les routeurs CEM peuvent se connecter à une référence de synchronisation BITS commune pour la synchronisation. Dans le schéma, les deux routeurs CEM sont connectés à une source d'horloge BITS en amont commune (comme une horloge GPS en amont commune), puis ils dirigent les horloges de leurs contrôleurs TDM en fonction de cela. Chaque routeur a besoin d'un BITS T1/E1 connecté des contrôleurs BITS dédiés des routeurs à la source de l'horloge. Les deux routeurs sont configurés avec network-clock-select 1 BITS et clock source internal pour distribuer cette source d'horloge aux terminaux TDM connectés :

Horloge Ethernet synchrone

Synchronous Ethernet (SyncE), défini par ITU-T G.8262/Y.1362, permet à un périphérique réseau capable de dériver une source de synchronisation d'horloge à partir d'un port Ethernet. Les messages d'état de synchronisation sont envoyés des sources d'horloge aux récepteurs. Dans le contexte des déploiements CEM, les routeurs CEM peuvent dériver la synchronisation de l'horloge TDM via SyncE à partir de périphériques Metro Ethernet connectés, peut-être même les mêmes périphériques qui assurent le transport du coeur IP/MPLS entre l'agrégation et les points d'extrémité CEM distants. Comme avec BITS, SyncE est sélectionné avec network-clock-select 1 SYNCE # et peut agir en tant qu'horloge maître aux terminaux TDM avec la source d'horloge interne configurée sous le contrôleur T1/E1 pour le groupe CEM correspondant :

Horloge PW hors bande (Virtual-Cem)

Une autre méthode pour distribuer une source d'horloge centralisée aux routeurs CEM distants consiste à utiliser une interface Virtual-CEM en mode PW hors bande. Contrairement à la synchronisation PW/adaptative intrabande, la synchronisation PW hors bande établit un PW distinct dédié uniquement pour la distribution d'horloge entre le routeur d'horloge maître et le routeur d'horloge esclave. Pour ce faire, l'horloge restaurée est configurée en mode maître, généralement sur le routeur d'agrégation qui distribue sa source d'horloge. L'esclave d'horloge restaurée est configuré sur le routeur CEM distant qui recevra l'horloge. Si ces commandes sont configurées dans les deux routeurs, elles génèrent une interface Virtual-CEM dans la configuration — cette interface est spécifiquement destinée à configurer les paquets de synchronisation hors bande entre les routeurs maître et esclave. Dans le schéma, le routeur 7600 d'agrégation utilise SyncE comme source d'horloge principale (avec network-clock-select SYNCE), qui distribue cette horloge au BSC local avec source d'horloge interne, et distribue également l'horloge au routeur CEM distant via le PW Virtual-CEM hors bande.

Horloge PTP (temporisation sur paquet)

IEEE 1588v2 / PTP est un moyen de distribuer les informations d'horloge sur un réseau IP. Il n'y a pas de PW entre les routeurs CEM maître et esclave lorsque PTP est utilisé — seule une connectivité IP fiable est requise entre les périphériques pour distribuer les informations d'horloge dans la charge utile des paquets IP. Bien que le protocole PTP puisse également être utilisé pour distribuer des informations sur l'heure de la journée comme le protocole NTP, le protocole PTP CEoP est utilisé dans le contexte de la synchronisation de fréquence. Dans le schéma, l'agrégation 7600 est configurée avec network-clock-select T1 #/#/# pour extraire la synchronisation d'un circuit connecté sur le BSC, puis elle est configurée comme maître PTP. L’adresse IP du routeur CEM distant est alors configurée en tant que source PTP sur l’interface Ethernet de réception. Il agit donc comme esclave pour dériver la synchronisation lorsqu’il utilise network-clock-select 1 PACKET-TIMING. Essentiellement, le 7600 tire une référence d’horloge du circuit BSC, puis distribue cette horloge sur PTP au routeur CEM distant.

Récapitulatif de la synchronisation

Les méthodes de répartition de l'horloge du multiplexage temporel décrites ci-dessus sont des exemples simples pour démontrer les différentes options disponibles pour les déploiements CEoP. Notez que les combinaisons peuvent être combinées et que tant que les terminaux TDM sont synchronisés avec une seule source d'horloge commune, il ne doit pas y avoir de problème quelle que soit la façon dont cette horloge est distribuée. Pour obtenir une documentation complète sur la configuration de ces fonctionnalités, reportez-vous à la section ressources à la fin de ce document.

Commandes

Ces commandes permettent de collecter des données :

• show network-clocks — affiche l'état de la plate-forme network-clock

• show controller [T1|E1] — affiche l'état du contrôleur TDM faisant face aux terminaux

• show xconnect all — affiche un résumé de tous les états pseudowire

• show cem circuit — affiche un résumé de tous les états CEM

• show cem circuit detail — affiche des informations/statistiques détaillées pour tous les groupes CEM

• show cem circuit interface CEM#/# — affiche des informations détaillées pour CEM#/#

• show mpls l2transport vc [vcid] detail — affiche des informations détaillées sur l'état du PW

• show platform hardware rtm stat — sur MWR2941 avec module ToP, affiche les statistiques du module de synchronisation

Informations connexes

• Guide de configuration du logiciel du routeur de la gamme Cisco 7600 Cisco IOS version 15.0S
• Guide de configuration du logiciel du routeur de périphérie sans fil mobile Cisco MWR 2941-DC
• Guide de configuration logicielle SIP, SSC et SPA des routeurs de la gamme Cisco 7600
• Guide de configuration du logiciel SIP et SPA des routeurs à services d'agrégation de la gamme Cisco ASR 1000
• Guide de configuration du logiciel du routeur à services d'agrégation de la gamme Cisco ASR 901
• Guide de configuration du logiciel du châssis du routeur Cisco ASR 903, IOS XE version 3.7
• Support et documentation techniques - Cisco Systems