Surveiller les performances de synchronisation et dépanner les alarmes de temporisation sur ONS 15454

Introduction

Ce document explique comment surveiller les performances de synchronisation et dépanner les alarmes de synchronisation sur Cisco ONS 15454.

Conditions préalables

Exigences

Cisco vous recommande de prendre connaissance des rubriques suivantes :

• Cisco ONS 15454

• Gigue, errance et glissements

  Pour plus d'informations, reportez-vous à la section Gigue, errance et glissements.

Composants utilisés

Les informations contenues dans ce document sont basées sur les versions de matériel et de logiciel suivantes :

• Cisco ONS 15454 NEBS/ANSI (logiciel 2.X, avances de synchronisation minimales, 3.X, 4.X - 5.X, dernières avancées de synchronisation)

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.

Informations générales

Cette section fournit les informations de base pertinentes sur la synchronisation, telles qu'elles apparaissent sur l'ONS 15454.

Architecture de synchronisation des noeuds

L'ONS 15454 prend en charge la synchronisation et la synchronisation conformes à la norme SONET. Les normes auxquelles l'ONS 15454 est conforme sont les suivantes :

• Telecordia GR-253, Systèmes de transport SONET, Common Generic Criteria

• Telecordia GR-436, Plan de synchronisation du réseau numérique

Les plates-formes ONS 15454 implémentent des fonctions de synchronisation et de synchronisation dans la carte de contrôle de synchronisation TCC. Une architecture redondante protège contre les défaillances ou le retrait d'une carte de contrôle commune. Pour la fiabilité de la synchronisation, la carte TCC peut se synchroniser sur l'une de ces trois références de synchronisation :

• Référence de synchronisation principale

• Référence de synchronisation secondaire

• Troisième référence de synchronisation

Vous pouvez sélectionner les trois références de synchronisation à partir des sources de synchronisation suivantes :

• Deux entrées d'horloge BITS (Building Integrated Timing Supply) (mode externe)

• Toutes les interfaces optiques synchrones (mode ligne)

• Une horloge Stratum 3 interne et autonome améliorée

Une boucle de suivi de référence lente permet aux cartes de contrôle communes de suivre la référence de synchronisation sélectionnée et de fournir une synchronisation de maintien (ou mémoire de référence de synchronisation) lorsque toutes les références échouent. Dans un scénario de basculement, la disponibilité de la meilleure référence de synchronisation suivante (ou qualité d'horloge) régit la sélection de la référence de synchronisation suivante. La hiérarchie Stratum définit la prochaine meilleure référence de synchronisation. En résumé, voici une liste des modes de synchronisation disponibles dans l'ONS 15454 :

• Synchronisation externe (BITS)

• Synchronisation de ligne (optique)

• Interne / Blocage (disponible automatiquement lorsque toutes les références échouent)

• Interne / En fonctionnement libre

Niveaux de strate

La norme ANSI (American National Standards Institute) intitulée « Synchronization Interface Standards for Digital Networks » publiée sous la référence ANSI/T1.101-1998 définit les niveaux de strate et les critères de performance minimum. Ce tableau fournit un résumé :

Strate	Précision, plage de réglage	Plage De Rappel	Stabilité	Délai avant première transmission de trame *
1	1 x 10-11	S/O	S/O	72 jours
2	1,6 x 10-8	Doit être capable de se synchroniser avec l'horloge avec une précision de +/-1,6 x 10-8	1 x 10-10/jour	7 jours
3E	4,6 x 10-6	Doit être capable de se synchroniser avec l'horloge avec une précision de +/-4,6 x 10-6	1 x 10-8/jour	17 heures
3	4,6 x 10-6	Doit être capable de se synchroniser avec l'horloge avec une précision de +/-4,6 x 10-6	3,7 x 10-7/jour	23 Minutes
Horloge minimale SONET	20 x 10-6	Doit être capable de se synchroniser avec l'horloge avec une précision de +/-20 x 10-6	Pas encore spécifié	Pas encore spécifié
4E	32 x 10-6	Doit être capable de se synchroniser avec l'horloge avec une précision de +/-32 x 10-6	Identique à la précision	Pas encore spécifié
4	32 x 10-6	Doit être capable de se synchroniser avec l'horloge avec une précision de +/-32 x 10-6	Identique à la précision	S/O

* Afin de calculer le taux de glissement à partir de la dérive, supposons un décalage de fréquence égal à la dérive en 24 heures, qui accumule les glissements de bits jusqu'à ce que 193 bits (trame) s'accumulent. Les vitesses de dérive de divers oscillateurs atomiques et cristallins sont bien connues. Cependant, les taux de dérive ne sont généralement ni linéaires ni en augmentation continue.

Gigue, errance et glissements

Gigue et errance

La gigue est l'écart instantané d'un signal numérique (fréquence) par rapport à la valeur nominale (c'est-à-dire l'horloge de référence). La gigue se produit généralement lorsque des signaux numériques traversent des éléments de réseau qui utilisent des bits de remplissage dans le protocole de transmission. La suppression de ces bits de bourrage peut provoquer une gigue. Vous pouvez exprimer la gigue en termes d'intervalle d'unité (UI). UI est la période nominale d'un bit. Instabilité expresse en tant que fraction d'une interface utilisateur. Par exemple, à un débit de 155,52 Mbits/s, une interface utilisateur équivaut à 6,4 ns.

La gigue est très lente (fréquence inférieure à 10 Hz). Lorsque vous concevez le sous-système de distribution de synchronisation pour un réseau, vos cibles pour les performances de synchronisation doivent être des glissements de zéro et des ajustements de pointeur de zéro dans des conditions normales. Vous pouvez exprimer l'errance en termes de TIE (Time Interval Error). TIE représente la différence de phase entre un signal d'horloge testé et une source de référence.

Minimiser la gigue et la dérive

Réduisez le nombre de noeuds qui utilisent la connexion en série et la synchronisation de ligne afin de minimiser les déambulations dans un réseau à synchronisation de ligne. Afin de distribuer la synchronisation via un anneau SONET à plusieurs noeuds, distribuez la synchronisation à partir du noeud qui utilise la synchronisation BITS à la fois dans les directions est et ouest plutôt que d'utiliser une chaîne en guirlande dans une seule direction. Lorsque vous le faites, vous pouvez minimiser l'errance.

Par sa conception, l’équipement SONET fonctionne idéalement dans un réseau synchrone. Lorsque le réseau n’est pas synchrone, utilisez des mécanismes tels que le traitement de pointeurs et le remplissage de bits. Sinon, la gigue et l'errance ont tendance à augmenter.

Glissements de minutage

Certaines sources DS-1 utilisent des tampons antidérapants qui vous permettent d'effectuer des glissements contrôlés du signal DS-1. ONS 15454 ne prend pas en charge les glissements contrôlés sur les entrées de synchronisation.

Performances du décompte de justification du pointeur de surveillance

Utilisez des pointeurs pour compenser les variations de fréquence et de phase. Le nombre de justifications de pointeur indique des erreurs de synchronisation sur les réseaux SONET. Lorsqu’un réseau n’est pas synchronisé, une gigue et une dérive se produisent sur le signal transporté. Une dérive excessive peut entraîner le glissement de l'équipement de terminaison.

Les glissements entraînent des effets différents en service. Par exemple, des clics sonores intermittents interrompent le service vocal. De même, la technologie vocale compressée est confrontée à de courtes erreurs de transmission ou à des appels abandonnés ; les télécopieurs perdent les lignes numérisées ou subissent des appels abandonnés ; la transmission vidéo numérique montre des images déformées ou des images figées ; Le service de chiffrement perd la clé de chiffrement et entraîne la retransmission des données.

Les pointeurs permettent d'aligner les variations de phase dans les charges utiles STS et VT. Vous pouvez trouver le pointeur de charge utile STS dans les octets H1 et H2 de la surcharge de ligne. Vous pouvez mesurer les différences de synchronisation par le décalage en octets du pointeur vers le premier octet de l'enveloppe de charge utile synchrone STS (SPE), appelé octet J1. Les différences de synchronisation qui dépassent la plage normale de 0 à 782 peuvent entraîner une perte de données.

Vous devez comprendre les paramètres PPJC (positive pointer justification count) et NPJC (négatif pointer justification count). PPJC est le nombre de justifications de pointeur positif détectées par le chemin (PPJC-PDET-P) ou générées par le chemin (PPJC-PGEN-P). NPJC est le nombre de justifications de pointeur négatif détectées par le chemin (NPJC-PDET-P) ou générées par le chemin (NPJC-PGEN-P) en fonction du nom PM spécifique. PJCDIFF est la valeur absolue de la différence entre le nombre total de comptes de justification de pointeur détectés et le nombre total de comptes de justification de pointeur générés. PJCS-PDET-P est le nombre d'intervalles d'une seconde qui contiennent un ou plusieurs PPJC-PDET ou NPJC-PDET. PJCS-PGEN-P est le nombre d'intervalles d'une seconde qui contiennent un ou plusieurs PJC-PGEN ou NPJC-PGEN.

Un nombre cohérent de justifications de pointeurs indique des problèmes de synchronisation d'horloge entre les noeuds. Une différence entre les comptages signifie que le noeud qui transmet la justification de pointeur d'origine a des variations de synchronisation avec le noeud qui détecte et transmet ce comptage. Des ajustements de pointeur positifs se produisent lorsque la fréquence d'images de l'équipement SPE est trop lente par rapport à la fréquence de l'équipement STS-1.

Surveiller les performances de synchronisation

Les PJC (Pointer Justification Counts) enregistrent l'activité du pointeur au niveau 1 du signal de transport synchrone (STS-1) et au niveau 1.5 du tributaire virtuel (VT1.5). Vous pouvez utiliser des PJC pour détecter les problèmes de synchronisation. Les PJC vous aident également à dépanner la gigue de charge utile et la dégradation de la dérive. Lorsqu’un réseau n’est pas synchronisé, le signal transmis présente une gigue et une dérive.

L'ONS 15454 définit ces deux PJC :

• PJC-Det : nombre d'ajustements de pointeur entrants.

• PJC-Gen : nombre d'ajustements de pointeurs sortants.

Deux nombres sont utilisés en raison d'une éventuelle non-correspondance due à des mémoires tampons internes. Les tampons internes absorbent un certain nombre de réglages de pointeur. Les tampons atténuent la dérive dans le réseau.

Voici quelques indications pour interpréter ces chiffres :

• Vous pouvez déduire l'occurrence de l'atténuation d'errance si PJ-Det est non nul et PJ-Gen est 0 ou inférieur à PJ-Det.

• Vous pouvez identifier la présence d'un problème de synchronisation en amont dans le réseau si PJ-Det est non nul et PJ-Gen est non nul et à peu près égal à PJ-Det. Ce problème n'est pas local.

• Vous pouvez identifier l'occurrence d'un problème de synchronisation entre ce noeud et le noeud directement en amont si PJ-Gen est nettement supérieur à PJ-Det.

Plusieurs seuils sont définis pour les PJC. Lorsque les seuils sont dépassés, des alarmes de dépassement de seuil (TCA) sont générées. Ce tableau répertorie les TCA suivants :

TCA	Description
T-PJ-DET	Justification du pointeur détectée
DIFFÉRENCE-T-PJ	Différence De Justification Du Pointeur
GÉNÉRATION T-PJ	Justification du pointeur générée
T-PJNEG	Justification du pointeur négatif
GÉNÉRATION T-PJNEG	Justification du pointeur négatif générée
T-PJPOS	Justification du pointeur positif
T-PJPOS-GEN	Justification de pointeur positive générée

Dépannage des alarmes de temporisation

Le tableau de cette section définit les événements, alarmes ou conditions liés à la synchronisation qui vous aident à surveiller et à résoudre les problèmes de synchronisation. Certaines alarmes sont plus importantes que d'autres. La répétition d'alarmes ou de conditions justifie un examen plus approfondi.

Alarme	Description	Severity (gravité)	Informations sur les alarmes
EQPT FAIL	Panne D'Équipement	CR, SA	Cette alarme indique une défaillance de l'équipement pour le logement indiqué. Consultez la section EQPT FAIL Alarm pour plus d'informations.
FRNGSYNC	Mode de synchronisation autonome	NA, NSA	La référence de cette alarme est l'horloge Stratum 3 interne. Pour plus d'informations, reportez-vous à la section Synchronisation interne (en libre exécution).
FSTSYNC	Mode de synchronisation Fast-Start	NA, NSA	La STC choisit une nouvelle référence de synchronisation pour remplacer la précédente référence défaillante. L'alarme FSTSYNC disparaît généralement après environ 30 secondes. Consultez la section Alarme Fast-Start Sync (FSTSYNC) pour plus d'informations.
HLDOVRSYNC	Mode de synchronisation avec maintien	MJ, SA pour version 4.5 NA, NSA pour version 4.1	Cette alarme indique une perte de la référence de synchronisation principale ou secondaire. La STC utilise la référence précédemment acquise. Consultez la section Alarme de maintien (HLDOVRSYNC) pour plus d'informations.
LOF (BITS)	Perte de trame (BITS)	MJ, SA	Cette alarme indique que le TCC perd la délimitation de la trame dans les données entrantes du BITS.
LOS (BITS)	Perte de signal (BITS)	MJ, SA	Cette alarme se produit lorsque l'horloge BITS ou la connexion à l'horloge BITS échoue.
MANSWTOINT	Commutation Manuelle Vers L'Horloge Interne	NA, NSA	Cette condition se produit si vous commutez manuellement la source de synchronisation NE vers la source de synchronisation interne.
MANSWTOPRI	Basculement Manuel Vers La Référence Principale	NA, NSA	Cette condition se produit si vous commutez manuellement la source de synchronisation NE vers la source de synchronisation principale.
MANSWTOSEC	Basculement Manuel Vers La Deuxième Référence	NA, NSA	La condition se produit si vous commutez manuellement la source de synchronisation NE vers la source de synchronisation secondaire.
MANSWTOTHIRD	Basculement Manuel Vers La Troisième Référence	NA, NSA	La condition se produit si vous commutez manuellement la source de synchronisation NE vers la troisième source de synchronisation
SWTOPRI	Commutateur de synchronisation vers la référence principale	NA, NSA	La condition se produit lorsque le TCC bascule vers la source de synchronisation principale.
SWTOSEC	Commutateur de synchronisation vers la référence secondaire	NA, NSA	La condition se produit lorsque le TCC passe à la source de synchronisation secondaire.
BÉBÉ TROISIÈME	Commutateur de synchronisation vers la troisième référence	NA, NSA	La condition se produit lorsque le TCC passe à la troisième source de synchronisation.
SYNC-FREQ	Fréquence De Référence De Synchronisation Hors Limites	NA, NSA	La condition est signalée par rapport à toute référence qui est hors des limites des références valides.
SYNCPRI	Perte de synchronisation sur la référence principale	MN, NSA	Cette alarme se produit lorsque la source de synchronisation principale tombe en panne et que la synchronisation passe à la source de synchronisation secondaire. Le commutateur vers la source de synchronisation secondaire déclenche également l'alarme SWTOSEC
SYNCSEC	Perte de synchronisation sur la référence secondaire	MN, NSA	Cette alarme se produit lorsque la source de synchronisation secondaire tombe en panne et que la synchronisation passe à la troisième source de synchronisation. Le commutateur vers la troisième source de synchronisation déclenche également l'alarme SWTOTHIRD
SYNCHRONITIÈME	Perte de synchronisation sur la troisième référence	MN, NSA	Cette alarme se produit lorsque la troisième source de synchronisation tombe en panne. Si SYNCTHIRD se produit lorsque la référence interne est la source, vérifiez si la carte TCC a échoué. Par la suite, FRNGSYNC ou HLDOVRSYNC est signalé.

Remarque : CR - Critique, MJ - Majeur, MN - Mineur, SA - Service affecté, NA - Pas alarmé, NSA - Pas de service affecté

La section suivante décrit plus en détail deux des alarmes mentionnées dans le tableau 2.

EQPT FAIL Alarm

Les versions 3.2 et ultérieures du logiciel contiennent une nouvelle fonctionnalité permettant de surveiller la TCC de secours. Cette fonctionnalité vous aide à identifier la présence d'un problème matériel. Le TCC actif collecte les données de fréquence du TCC en veille et évalue les résultats toutes les 40 secondes. Si un TCC signale un signal synchronisé et que l'autre TCC signale un signal OOS, le TCC actif l'interprète comme une défaillance matérielle du TCC. Dans une telle situation, la STC active émet une alarme EQPT FAIL. Si la carte TCC active détecte un signal OOS, elle est automatiquement réinitialisée.

Alarme de maintien (HLDOVRSYNC)

Le temps mort se produit lorsqu'une horloge perd des références externes, mais continue à utiliser les informations de référence acquises pendant le fonctionnement normal. Le basculement fait référence à un état de basculement après qu'une horloge système se verrouille et se synchronise en continu sur une référence plus précise pendant plus de 140 secondes. En d'autres termes, l'horloge « conserve » les paramètres de fonctionnement d'origine pendant une période prédéfinie. La fréquence de maintien commence à dériver dans le temps, en particulier lorsque la « période de maintien » expire. Le maintien se produit lorsque :

• La référence de synchronisation BITS externe échoue.

• La référence de synchronisation de la ligne optique échoue.

La fréquence de maintien fait référence à une mesure des performances d'une horloge en mode de maintien. Le décalage de fréquence de maintien pour Stratum 3 est de 50 x 10^-9 initialement (la première minute), et de 40 x 10^-9 supplémentaires pour les 24 heures suivantes.

Le mode de maintien se poursuit indéfiniment jusqu'à ce qu'une meilleure référence soit à nouveau disponible. Si le système effectue le suivi de la référence active pendant moins de 140 secondes avant de perdre la référence, le système passe en mode d'exécution libre. Typiquement, le TCC avec un circuit de boucle à verrouillage de phase amélioré de strate 3 maintient la référence d'horloge pendant plus de 17 heures avant que le premier glissement se produise. Si la valeur de fréquence de maintien est endommagée, l'ONS 15454/327 passe en mode d'exécution libre.

Synchronisation interne (libre)

L'ONS 15454 possède une horloge interne dans le TCC qui suit une référence de qualité supérieure, ou dans le cas d'une isolation de noeud, fournit une synchronisation de maintien ou une source d'horloge en fonctionnement libre. L'horloge interne est une horloge Stratum 3 certifiée avec des fonctionnalités améliorées qui correspondent aux spécifications Stratum 3E pour :

• Précision de libre parcours

• Dérive de fréquence de maintien

• Tolérance aux dérapages

• génération Wander

• Rappel et mise en attente

• Temps de référence de verrouillage/stabilisation

• Phase transitoire (tolérance et génération)

Alarme Fast-Start Sync (FSTSYNC)

Cette alarme se produit lorsque le TCC passe en mode de synchronisation Fast-Start et tente de se verrouiller avec la nouvelle référence. Ce problème se produit souvent en raison de l'échec d'une référence de synchronisation précédente. L'alarme FSTSYNC disparaît après environ 30 secondes. L'horloge système se verrouille sur la nouvelle référence. Si l'alarme ne s'efface pas ou si l'alarme se répète continuellement, vous devez vérifier si le signal de la référence entrante est endommagé.

Au cours du processus de fabrication, le TCC est étalonné sur une source d'horloge Stratum 1. Les informations d'étalonnage sont stockées sur la mémoire flash TCC. Lors de la première mise sous tension, le TCC charge la base de données d'étalonnage. Le TCC collecte ensuite 30 secondes de données de référence entrantes et les compare à la base de données TCC locale. Si la différence dépasse 4 ppm, le TCC passe automatiquement en mode de synchronisation à démarrage rapide. Dans le mode de synchronisation Fast-Start, TCC tente de synchroniser rapidement l'horloge système avec l'horloge entrante.

Lorsque TCC effectue la synchronisation, TCC collecte 30 secondes de données post-qualification. La synchronisation peut prendre quelques minutes, en fonction de l'étendue de la variation de l'horloge. Le TCC utilise les données de post-qualification pour vérifier la réussite de la synchronisation. Par la suite, le TCC fonctionne normalement. Lorsqu'un signal d'entrée déformé est reçu, le TCC signale des discordances continues dans les données d'horloge. Ces rapports entraînent un cycle infini dans le mode de synchronisation Fast-Start.

Informations connexes

• Instruction pour approvisionner la temporisation sur ONS 15454
• Temporisation et synchronisation sur Cisco ONS 15454
• Assistance et documentation techniques - Cisco Systems