Monitore o desempenho de sincronização e solucione problemas de alarmes de temporização no ONS 15454

Introduction

Este documento explica como você pode monitorar o desempenho da sincronização e solucionar problemas de alarmes de temporização no Cisco ONS 15454.

Prerequisites

Requirements

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• Cisco ONS 15454

• Tremulação, perambulismo e deslizamentos

  Para obter mais informações, consulte a seção Jitter, Wander e Slips.

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:

• Cisco ONS 15454 NEBS/ANSI (avanços de temporização mínimos do SW 2.X, 3.X, 4.X - 5.X com os últimos avanços de temporização)

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

Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.

Informações de Apoio

Esta seção fornece as informações de base relevantes sobre a temporização, conforme visto no ONS 15454.

Arquitetura de cronometragem de nó

O ONS 15454 suporta sincronização e temporização compatíveis com o padrão SONET. As normas que o ONS 15454 cumpre incluem:

• Telecordia GR-253, SONET Transport Systems, Common Generic Criteria

• Telecordia GR-436, Plano de sincronização de rede digital

As plataformas ONS 15454 implementam funções de sincronização e temporização na TCC Timing Control Card. Uma arquitetura redundante protege contra falha ou remoção de uma placa de controle comum. Para a confiabilidade da temporização, a placa TCC pode sincronizar em uma destas três referências de temporização:

• Referência de cronometragem principal

• Referência de temporização secundária

• Terceira referência de sincronização

Você pode selecionar as três referências de temporização destas fontes de temporização:

• Duas entradas de relógio BITS (Building Integrated Timing Supply, Fonte de tempo integrada do edifício) (modo externo)

• Todas as interfaces ópticas síncronas (modo de linha)

• Um relógio Stratum 3 avançado interno e de execução livre

Um loop de rastreamento de referência lenta permite que as placas de controle comuns rastreiem a referência de temporização selecionada e forneçam temporização "holdover" (ou memória de referência de temporização) quando todas as referências falharem. Em um cenário de failover, a disponibilidade da próxima melhor referência de temporização (ou qualidade do relógio) rege a seleção da próxima referência de temporização. A hierarquia Stratum define a próxima melhor referência de temporização. Em resumo, aqui está uma lista dos modos de temporização disponíveis no ONS 15454:

• Temporização externa (BITS)

• Temporização da linha (óptica)

• Interno / Holdover (disponível automaticamente quando todas as referências falham)

• Interno / Execução livre

Níveis de stratum

O padrão do American National Standards Institute (ANSI) intitulado "Synchronization Interface Standards for Digital Networks", lançado como ANSI/T1.101-1998, define os níveis de estrato e os critérios mínimos de desempenho. Esta tabela fornece um resumo:

Stratum	Precisão, intervalo de ajuste	Pull-In-Range	Estabilidade	Time To First Frame Slip *
1	1 x 10-11	N/A	N/A	72 dias
2	1,6 x 10-8	Deve ser capaz de sincronizar com o relógio com uma precisão de +/-1,6 x 10-8	1 x 10-10/dia	7 dias
3E	4,6 x 10-6	Deve ser capaz de sincronizar com o relógio com uma precisão de +/-4,6 x 10-6	1 x 10-8/dia	17 horas
3	4,6 x 10-6	Deve ser capaz de sincronizar com o relógio com uma precisão de +/-4,6 x 10-6	3,7 x 10-7/dia	23 Minutos
Relógio Mínimo SONET	20 x 10-6	Deve ser capaz de sincronizar com o relógio com uma precisão de +/-20 x 10-6	Ainda não especificado	Ainda não especificado
4E	32 x 10-6	Deve ser capaz de sincronizar com o relógio com uma precisão de +/-32 x 10-6	Igual à precisão	Ainda não especificado
4	32 x 10-6	Deve ser capaz de sincronizar com o relógio com uma precisão de +/-32 x 10-6	Igual à precisão	N/A

* Para calcular a taxa de deslizamento da derivação, suponha um desvio de frequência igual à deriva em 24 horas, que acumula lapsos de bits até que 193 bits (quadro) se acumulem. As taxas de derivação para vários osciladores atômicos e de cristal são bem conhecidas. No entanto, as taxas de deriva não são geralmente nem lineares nem continuamente aumentadas.

Tremulação, perambulismo e deslizamentos

Instabilidade e Wander

O jitter é o desvio instantâneo de um sinal digital (frequência) em relação ao valor nominal (isto é, o relógio de referência). O jitter geralmente ocorre quando sinais digitais passam por elementos de rede que usam bits de enchimento no protocolo de transmissão. A remoção desses bits de enchimento pode causar instabilidade. Você pode expressar instabilidade em termos de Intervalo de Unidade (IU). IU é o período nominal de um bit. O jitter expresso como uma fração de uma IU. Por exemplo, em uma taxa de dados de 155,52 Mbits/s, uma IU é equivalente a 6,4 ns.

O Wander é uma tremulação muito lenta (frequência inferior a 10 Hz). Quando você projeta o subsistema de distribuição de sincronização para uma rede, seus destinos para desempenho de sincronização devem ser zero slips e zero pontos de ajuste durante as condições normais. Você pode se expressar em termos de TIE (erro de intervalo de tempo). TIE representa a diferença de fase entre um sinal de clock em teste e uma fonte de referência.

Minimize o atraso e o atraso

Reduza o número de nós que usam a cadeia de margarida e a temporização de linha para minimizar o Wander em uma rede com tempo de linha. Para distribuir a temporização por meio de um anel SONET de vários nós, distribua a temporização do nó que usa a temporização de BITS nas direções leste e oeste em vez de usar a cadeia de margaridas em uma única direção. Ao fazer isso, você pode minimizar o desperdício.

Por design, o equipamento SONET funciona de forma ideal em uma rede síncrona. Quando a rede não for síncrona, use mecanismos como o processamento do ponteiro e o empilhamento de bits. Caso contrário, o jitter e o wander tendem a aumentar.

Diapositivos de temporização

Algumas fontes DS-1 usam buffers slip que permitem executar lapsos controlados do sinal DS-1. O ONS 15454 não suporta lapsos controlados em entradas de sincronização.

Monitorar o desempenho da contagem de justificativas do ponteiro

Use Ponteiros para compensar variações de frequência e de fase. As contagens de justificativa do ponteiro indicam erros de temporização em redes SONET. Quando uma rede está fora de sincronização, o jitter e o wander ocorrem no sinal transportado. O excesso de vagas pode fazer com que o equipamento de terminação escorregue.

Os lábios causam efeitos diferentes em serviço. Por exemplo, cliques audíveis intermitentes interrompem o serviço de voz. Da mesma forma, a tecnologia de voz compactada enfrenta erros de transmissão curtos ou chamadas perdidas; os aparelhos de fax perdem linhas digitalizadas ou perdem chamadas perdidas; A transmissão de vídeo digital mostra imagens distorcidas ou quadros congelados; o serviço de criptografia perde a chave de criptografia e causa retransmissão de dados.

Os ponteiros fornecem uma maneira de alinhar as variações de fase em cargas de STS e VT. Você pode encontrar o ponteiro de payload STS nos bytes H1 e H2 da sobrecarga de linha. Você pode medir as diferenças de temporização pelo deslocamento em bytes do ponteiro para o primeiro byte do envelope de payload síncrono (SPE) do STS chamado byte J1. As diferenças de temporização que excedem o intervalo normal de 0 a 782 podem causar perda de dados.

Você deve entender os parâmetros de contagem de justificativa de ponteiro positivo (PPJC) e os parâmetros de contagem de justificativa de ponteiro negativo (NPJC). PPJC é uma contagem de justificativas positivas de ponteiro detectado pelo caminho (PPJC-PDET-P) ou gerado pelo caminho (PPJC-PGEN-P). NPJC é uma contagem de justificativas negativas de ponteiro detectado pelo caminho (NPJC-PDET-P) ou gerado pelo caminho (NPJC-PGEN-P) com base no nome de PM específico. PJCDIFF é o valor absoluto da diferença entre o número total de contagens de justificativa de ponteiro detectadas e o número total de contagens de justificativa de ponteiro geradas. PJCS-PDET-P é uma contagem dos intervalos de um segundo que contêm um ou mais PPJC-PDET ou NPJC-PDET. PJCS-PGEN-P é uma contagem dos intervalos de um segundo que contêm uma ou mais PPJC-PGEN ou NPJC-PGEN.

Uma contagem consistente de justificativas de ponteiro indica problemas de sincronização de relógio entre os nós. Uma diferença entre as contagens significa que o nó que transmite a justificativa original do ponteiro tem variações de temporização com o nó que detecta e transmite essa contagem. Ajustes positivos de ponteiro ocorrem quando a taxa de quadros do SPE é muito lenta em relação à taxa do STS-1.

Monitorar desempenho de sincronização

As contagens de justificativa do ponteiro (PJCs) registram a atividade do ponteiro no nível 1 do sinal de transporte síncrono (STS-1) e no nível de tributo virtual 1.5 (VT1.5). Você pode usar PJCs para detectar problemas de sincronização. Os PJCs também ajudam a solucionar problemas de instabilidade de payload e degradação de wander. Quando uma rede não está sincronizada, o jitter e o wander ocorrem no sinal transportado.

O ONS 15454 define estes dois PJCs:

• PJC-Det — O número de ajustes de ponteiro de entrada.

• PJC-Gen — O número de ajustes de ponteiro de saída.

Dois números são usados devido a uma possível incompatibilidade devido a buffers internos. Os buffers internos absorvem um certo número de ajustes de ponteiro. Os buffers atenuam-se na rede.

Aqui estão algumas diretrizes para interpretar estes números:

• Você pode inferir a ocorrência de atenuação de wander se PJ-Det for diferente de zero e PJ-Gen for 0 ou inferior a PJ-Det.

• Você pode identificar a presença de um problema de sincronização upstream na rede se PJ-Det for diferente de zero e PJ-Gen for diferente de zero e aproximadamente igual a PJ-Det. Este problema não é local.

• Você pode identificar a ocorrência de um problema de sincronização entre esse nó e o nó diretamente upstream se PJ-Gen for significativamente maior que PJ-Det.

Vários limiares são definidos para PJCs. Quando os limiares são ultrapassados, os TCAs (Threshold Crossing Alarms, Alarmes de Cruzamento de Limites) são gerados. Esta tabela lista estes TCAs:

TCA	Descrição
T-PJ-DET	Justificação do ponteiro detectada
T-PJ-DIFF	Diferença de justificativa do ponteiro
T-PJ-GEN	Justificação do ponteiro gerada
T-PJNEG	Justificativa de ponteiro negativo
T-PJNEG-GEN	Justificativa de ponteiro negativo gerada
T-PJPOS	Justificativa de ponteiro positivo
T-PJPOS-GEN	Justificativa de ponteiro positivo gerada

Solucionar problemas de alarmes de temporização

A tabela nesta seção define eventos, alarmes ou condições relacionados à sincronização que ajudam a monitorar e solucionar problemas de sincronização. Alguns alarmes são mais importantes que outros. A ocorrência repetida de alarmes ou condições justifica uma investigação mais aprofundada.

Alarme	Descrição	Severity	Informações do alarme
FALHA DE EQPT	Falha do equipamento	CR, SA	Esse alarme indica falha de equipamento no slot indicado. Consulte a seção Alarme de FALHA de EQPT para obter mais informações.
FRNGSYNC	Modo de sincronização de execução livre	NA, NSA	A referência neste alarme é o relógio interno do Stratum 3. Consulte a seção Sincronização interna (execução livre) para obter mais informações.
FSTSYNC	modo de sincronização de início rápido	NA, NSA	O TCC escolhe uma nova referência de temporização para substituir a referência de falha anterior. O alarme FSTSYNC geralmente apaga após aproximadamente 30 segundos. Consulte a seção Alarme de Sincronização de Início Rápido (FSTSYNC) para obter mais informações.
HLDOVRSYNC	Modo de Sincronização de Retorno	MJ, SA para Release 4.5 NA, NSA para Release 4.1	Esse alarme indica uma perda da referência de temporização primária ou secundária. A TCC usa a referência anteriormente adquirida. Consulte a seção Alarme Holdover (HLDOVRSYNC) para obter mais informações.
LOF (BITS)	Perda de quadro (BITS)	MJ, SA	Esse alarme indica que o TCC perde a delineação do quadro nos dados de entrada do BITS.
LOS (BITS)	Perda de sinal (BITS)	MJ, SA	Esse alarme ocorre quando o relógio do BITS ou a conexão ao relógio do BITS falham.
MANSWTOINT	Switch Manual Para Relógio Interno	NA, NSA	Essa condição ocorre se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a origem de temporização interna.
MANSWTOPRI	Switch Manual Para Referência Principal	NA, NSA	Essa condição ocorre se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a origem de temporização primária.
MANSWTOSEC	Switch Manual Para Segunda Referência	NA, NSA	A condição ocorre se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a origem de temporização secundária.
MANSWTOTERCEIRO	Mudança Manual Para Terceira Referência	NA, NSA	A condição ocorre se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a terceira origem de temporização
SWTOPRI	Switch de sincronização para referência principal	NA, NSA	A condição ocorre quando o TCC muda para a origem de temporização primária.
SWTOSEC	Switch de sincronização para referência secundária	NA, NSA	A condição ocorre quando o TCC muda para a origem de temporização secundária.
SWTOTHIRD	Switch de sincronização para terceira referência	NA, NSA	A condição ocorre quando o TCC muda para a terceira origem de temporização.
SYNC-FREQ	Frequência de referência de sincronização fora dos limites	NA, NSA	A condição é relatada em relação a qualquer referência que esteja fora dos limites para referências válidas.
SYNCPRI	Perda de tempo na referência principal	MN, NSA	Esse alarme ocorre quando a origem de temporização principal falha e a temporização muda para a origem de temporização secundária. O switch para a fonte de temporização secundária também dispara o alarme SWTOSEC
SYNCSEC	Perda de tempo na referência secundária	MN, NSA	Esse alarme ocorre quando a origem de temporização secundária falha e a temporização muda para a terceira origem de temporização. O switch para a terceira fonte de temporização também dispara o alarme SWTOTERCEIRO
SYNCTHIRD	Perda de tempo na terceira referência	MN, NSA	Esse alarme ocorre quando a terceira fonte de temporização falha. Se SYNCTERCEIRO ocorrer quando a referência interna for a origem, verifique se a placa TCC falhou. Após essa data, são notificados FRNGSYNC ou HLDOVRSYNC.

Nota: CR - Crítico, MJ - Principal, MN - Secundário, SA - Serviço Afetado, NA - Não Alarmado, NSA - Não Afeta Serviço

A próxima seção descreve dois dos alarmes mencionados na Tabela 2 em mais detalhes.

Alarme de FALHA de EQPT

As versões de software 3.2 e posteriores contêm um novo recurso para monitorar o TCC em standby. Este recurso ajuda a identificar a presença de um problema de hardware. O TCC ativo coleta dados de frequência do TCC de standby e avalia os resultados a cada 40 segundos. Se um TCC relata um sinal sincronizado e o outro TCC relata um sinal OOS, o TCC ativo interpreta isso como uma falha de hardware TCC. Em tal situação, o TCC ativo emite um alarme EQPT FAIL. Se o TCC ativo detectar um sinal OOS, o TCC será automaticamente redefinido.

Alarme Holdover (HLDOVRSYNC)

O holdover ocorre quando um relógio perde referências externas, mas continua a usar informações de referência adquiridas durante a operação normal. Retenção refere-se a um estado de failover depois que um relógio do sistema bloqueia continuamente e sincroniza com uma referência mais precisa por mais de 140 segundos. Em outras palavras, o relógio "mantém" os parâmetros operacionais originais para um período predefinido. A frequência de holdover começa a derivar ao longo do tempo, particularmente quando o "período de holdover" expira. A retenção ocorre quando:

• A referência de temporização de BITS externa falha.

• A referência de temporização da linha óptica falha.

A frequência de holdover se refere a uma medida do desempenho de um relógio no modo holdover. O desvio de frequência remanescente para o Estrato 3 é de 50 x 10^-9 inicialmente (o primeiro minuto) e um adicional de 40 x 10^-9 para as próximas 24 horas.

O modo holdover continua indefinidamente até que uma referência melhor esteja disponível novamente. Se o sistema rastrear a referência ativa por menos de 140 segundos antes de o sistema perder a referência, o sistema entrará no modo de execução livre. Geralmente, o TCC com um circuito de loop de bloqueio de fase aprimorado do estrato 3 mantém a referência do relógio por mais de 17 horas antes do primeiro deslizamento ocorrer. Se o valor de frequência de holdover estiver corrompido, o ONS 15454/327 muda para o modo de execução livre.

Sincronização interna (execução livre)

O ONS 15454 tem um relógio interno no TCC que rastreia uma referência de qualidade mais alta, ou, no caso de isolamento de nó, fornece temporização remanescente ou uma fonte de tempo livre. O relógio interno é um relógio Stratum 3 certificado com recursos avançados que correspondem às especificações Stratum 3E para:

• Precisão de execução livre

• Desvio de frequência remanescente

• Tolerância a vagar

• Geração de desperdício

• Entrada e retenção

• Tempo de bloqueio/liquidação de referência

• Fase transitória (tolerância e geração)

Alarme de sincronização de início rápido (FSTSYNC)

Esse alarme ocorre quando o TCC entra no modo de sincronização de início rápido e tenta travar com a nova referência. Esse problema ocorre com frequência devido à falha de uma referência de cronometragem anterior. O alarme FSTSYNC desaparece após aproximadamente 30 segundos. O relógio do sistema trava na nova referência. Se o alarme não apagar ou o alarme se repetir continuamente, você deve verificar se há sinais corrompidos na referência recebida.

Durante o processo de fabricação, a TCC é calibrada para uma fonte de relógio Stratum 1. As informações de calibração são armazenadas na memória flash TCC. Quando você liga pela primeira vez, o TCC carrega o banco de dados de calibração. O TCC coleta 30 segundos de dados de referência recebidos e compara os dados com o banco de dados TCC local. Se a diferença exceder 4 ppm, o TCC entra automaticamente num "Modo de Sincronização de Início Rápido". No modo de sincronização de início rápido, o TCC tenta sincronizar rapidamente o relógio do sistema com o relógio de entrada.

Quando o TCC consegue a sincronização, o TCC coleta 30 segundos de dados pós-qualificação. A sincronização pode levar alguns minutos, com base na extensão da variação do relógio. O TCC usa os dados pós-qualificação para verificar a sincronização bem-sucedida. A partir daí, o TCC continua em operação normal. Quando um sinal de entrada distorcido é recebido, o TCC relata incompatibilidades contínuas nos dados do relógio. Esses relatórios resultam em um ciclo infinito no modo de sincronização de início rápido.

Informações Relacionadas

• Uma diretriz para provisionar o ONS 15454
• Cronometragem e sincronização no Cisco ONS 15454
• Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems