Admin

Система единого времени и тактовой сетевой синхронизации для телекоммуникационных систем Сербской железной дороги

Васильев О.К. Ефимов А.Н. Черников А.А.

Ключевые слова:
система единого времени и тактовой синхронизации, телекоммуникационные системы

АО «НИИАС» участвует в модернизации Сербской железной дороги на базе современных цифровых технологий. Важными элементами цифровых систем являются системы единого времени (СЕВ) и система тактовой сетевой синхронизации (ТСС).
Транспортная сеть связи Сербии должна быть модернизирована на основе использования волоконно-оптических кабелей связи (ВОК) и цифровых систем передач SDH, DWDM и сети передачи данных IP/MPLS. Вторичные сети строятся на основе интегрированной цифровой системы технологической связи (ИЦТС).
Перечисленные системы являются системами прямого предоставления услуг. Система тактовой сетевой синхронизации (ТСС) обеспечивают сетевую поддержку и является неотъемлемой частью цифровых сетей связи.
ТСС - это сложный, территориально распределенный комплекс технических средств, прежде всего, источников синхросигналов, генераторов систем передачи и коммутационного оборудования цифровой связи.

Построение сетей ТСС транспортной сети связи Сербии должно осуществляться на основе следующих принципов:
• принцип единства структуры построения синхронизации для цифровых систем определяется в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т G.810, G.811, G.812. Этот принцип предполагает взаимодействие систем ТСС цифровой сети публичного пользования и корпоративных систем ТСС;
• принцип деления цифровой сети на регионы синхронизации;
• принцип принудительной синхронизации (ведущий-ведомый) в сети распределения синхросигналов эталонной частоты от ПЭГ к генераторам сетевых элементов синхронной цифровой иерархии (СЦИ) для синхронизации генераторного оборудования междугородных, транзитных и местных узлов связи.
Для соблюдения вышеназванных принципов сеть синхронизации должна включать в себя генераторы и каналы доставки сигналов синхронизации. Рекомендациями EN 300 462-4-1 V1.1.1 (1998-05) установлена эталонная сеть синхронизации, которая в дальнейшем используется для построения любой сети ТСС.
В состав эталонной сети ТСС входят первичный эталонный генератор (ПЭГ), вторичные задающие генераторы (ВЗГ) и генераторы сетевых элементов (ГСЭ).
При построении системы синхронизации в соответствии с МСЭ-Т в цепи синхронизации не должно быть более 10 ВЗГ, между ВЗГ не должно быть более 20 ГСЭ, при общем числе генераторов - не более 60.
Доставка сигналов синхронизации осуществляется через СЦИ. Носителем сигналов синхронизации в системах СЦИ является линейный сигнал STM-N (N = 1, 4, 16 или 64 в зависимости от пропускной способности системы СЦИ).
Для выполнения перечисленных требований в состав специализированного оборудования ТСС должны входить:

• - первичные эталонные генераторы (ПЭГ);
• - ведомые задающие генераторы (ВЗГ);
• - разветвители синхросигнала;

Первичный эталонный генератор(ПЭГ) - высокостабильный генератор, долговременное относительное отклонение частоты которого от номинального значения поддерживается не превышающим 1х10-11.
Ведомый или вторичный задающий генератор (ВЗГ) - генератор, фаза которого подстраивается по входному сигналу, полученному от генератора более высокого или того же качества. ВЗГ обеспечивает, как правило, высокую кратковременную относительную стабильность частоты (около 10-9.10-11) и существенно более низкую относительно ПЭГ долговременную относительную стабильность (около 10-8).
Генератор сетевого элемента (ГСЭ) - синхронизируемый внешним синхросигналом генератор (обычный кварцевый), их собственная относительная долговременная стабильность не превышает 10-6.
Сети синхронизации наиболее значимых операторов в России, в том числе и ОАО «РЖД», построены в соответствии с Рекомендациями EN 300 462-4-1 V1.1.1 (1998-05), т. е. ОАО «РЖД» имеет свою собственную сеть ТСС. Имеются также операторы в России, которые используют ТСС из сетей ВСС (Взаимоувязанной сети связи, общей для всей страны).
В настоящее время на телекоммуникационных сетях связи железных дорог СЕРБИИ нет своей сети ТСС и для имеющейся цифровой сети используется сеть публичной связи. Это происходит из-за того, что на этапах создания цифровых сетей (примерно 90 годы) стоимость оборудования ТСС была высокой и многим операторам связи была недоступна.
В последнее время за рубежом и в России производятся ВЗГ которые могут работать с характеристиками ПЭГ, используя сигналы спутниковых навигационных систем GPS/ГЛОНАСС. К ним относится, например, первичный эталонный источник частоты и времени ССВ-1Г, который является аппаратурой тактовой сетевой синхронизации (ТСС) и системы единого точного времени (СЕВ), обеспечивающей формирование эталонных сигналов частоты и времени.
Предлагается на основе использования ССВ-1Г создать сеть ТСС и сеть СЕВ на телекоммуникационных сетях связи железных дорог Сербии (рис.1).
В качестве ПЭГ используется ТСС-ПЭИ (первичный эталонный источник) от системы GPS и ГЛОНАСС.
Функционально образующими блоками для решаемой задачи являются Модуль «SYNC» и Модуль «NTP-сервер».
Модуль «SYNC» предназначен для приема и формирования сигналов 2.048 МГц (G.703/10) или 2.048 Мбит/с (G.703/6) и имеет два идентичных канала, каждый из которых может функционировать в режиме приема или передачи сигнала. Основные данные модуля «SYNC» приведены в таблице 1.
Принцип построения сети ТСС с использованием ССВ-1Г в режиме синхронизации представлен на рисунке 2.
Сеть тактовой сетевой синхронизации включает в себя тракты и оборудование цифровой сети связи и специализированное оборудование тактовой сетевой синхронизации - ССВ-1Г, работающего в режиме ВЗГ. В качестве ПЭГ используется ТСС-ПЭИ (первичный эталонный источник) от системы GPS и ГЛОНАСС. Для повышения надежности можно использовать ТСС публичной сети.


Перенос сигналов синхронизации происходит в первичной сети связи, в трактах, которых (в данном случае в трактах STM-N) синхросигналы транспортируется через сетевые элементы (СЭ) к местам потребления и в тоже время используются для синхронизации собственного генераторного оборудования этих изделий. В сети ТСС синхросигналы формируются от нескольких источников, на схеме 2 от двух и каждому из них присваивается приоритет 1 и 2, при пропадании 1 схема работает от 2 источника.



В ССВ-1Г предусмотрен режим «Распределение сигналов синхронизации» (режим РСС), который предназначен для коммутации сигнала синхронизации от источника синхронизации на каналы, используемые в качестве выходов для потребителей сигналов синхронизации (ПСС). В данном режиме работы устройства предусмотрен один вход и до пятнадцати выходов сигналов 2048 МГц (2048 Мбит/с).
Модуль «NTP-сервер» является сервером времени первого уровня (NTP Stratum 1).
Модуль предназначен для приема запросов от клиентов и формирования пакета с точным текущим временем согласно протоколу, NTP и позволяет производить рассылку NTP-пакетов на указанный IP-адрес, с указанной периодичностью. Модуль имеет два независимых канала с идентичной функциональностью и одинаковым набором конфигурационных параметров. Конфигурация каналам задается индивидуально. Нагрузочная способность каждого из каналов составляет около 12000 пакетов в секунду.


При получении от пользователя пакета с запросом времени, модуль возвращает пользователю пакет, добавляя в него точное текущее время (берется из аппаратных часов устройства) и служебную информацию согласно протоколу NTP. Программное обеспечение пользователя обрабатывает данные пакета и корректирует локальное время аппаратуры пользователя. При использовании режима рассылки, модуль формирует пакет с точным текущим временем согласно протоколу, NTP и отправляет его по указанному адресу.
Целью создания СЕВ (рис. 3) является повышение эффективности деятельности подразделений железной дороги СЕРБИИ и устойчивости функционирования автоматизированных систем и технологических сетей связи, обеспечиваемых за счет:

• • привязки и синхронизации событий к шкале единого времени UTC(SU);
• • синхронизации во времени технологических процессов, реализуемых технологическими системами;
• • привязки к шкале единого времени информации, циркулирующей в информационных, информационно- управляющих системах в виде пакетов, сообщений, документов и сигналов;
• • привязки к шкале единого времени и синхронизации работы территориально разнесенных технических, программных, программно-технических комплексов и автоматизированных систем.

При модернизации телекоммуникационной инфраструктуры Сербской железной дороги предлагается построить сеть ТСС, отвечающей требованиям Рекомендации EN 300 462-4-1 V1.1.1 (1998-05) и сеть СЕВ на основе первичного эталонного источника частоты и времени ССВ-1Г, который является аппаратурой тактовой сетевой синхронизации (ТСС) и системы единого точного времени (СЕВ), обеспечивающей формирование эталонных сигналов частоты и времени.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com