Monitorar Desempenho de Sincronização e Solucionar Problemas de Alarmes de Temporização em ONS 15454

Introdução

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

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• Cisco ONS 15454

• Tremulação, Percurso 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 mínimos de temporização do SW 2.X, 3.X, 4.X - 5.X últimos avanços de temporização)

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a sua rede estiver ativa, certifique-se de que entende o impacto potencial de qualquer comando.

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 apoio relevantes sobre o tempo conforme visto no ONS 15454.

Arquitetura de cronometragem de nó

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

• Telecordia GR-253, sistemas de transporte SONET, critérios genéricos comuns

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

As plataformas ONS 15454 implementam funções de sincronização e temporização na Placa de Controle de Temporização TCC. Uma arquitetura redundante protege contra falhas ou remoção de uma placa de controle comum. Para confiabilidade de temporização, a placa TCC é capaz de sincronizar em uma destas três referências de temporização:

• Referência de cronometragem principal

• Referência de cronometragem secundária

• Terceira referência de sincronização

Você pode selecionar as três referências de temporização a partir dessas fontes:

• Duas entradas de relógios BITS (Building Integrated Timing Supply) (modo externo)

• Todas as interfaces ópticas síncronas (modo de linha)

• Um relógio Stratum 3 interno e de funcionamento livre

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

• Temporização externa (BITS)

• Cronometragem de linha (óptica)

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

• Interno/de 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, Faixa de Ajuste	Pull-In-Range	Estabilidade	Tempo até a Primeira Folha de Quadro *
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	O mesmo que 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	O mesmo que precisão	N/A

* Para calcular a taxa de deslizamento a partir do desvio, considere um deslocamento de frequência igual ao desvio em 24 horas, o que acumula lapsos de bit até que 193 bits (quadro) se acumulem. As taxas de deriva para vários osciladores atômicos e cristalinos são bem conhecidas. No entanto, as taxas de deriva não são geralmente nem lineares nem continuamente em aumento.

Tremulação, Percurso e Deslizamentos

Tremulação e Percurso

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

O Wander é um atraso de sincronismo muito lento (frequência inferior a 10 Hz). Quando você projeta o subsistema de distribuição de sincronização para uma rede, seus alvos para desempenho de sincronização devem ser zero slips e zero ponteiro ajustes durante condições normais. Você pode expressar o erro em termos de TIE (Time Interval Error). TIE representa a diferença de fase entre um sinal de clock em teste e uma fonte de referência.

Minimizar Jitter e Wander

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

Por projeto, o equipamento SONET funciona de maneira ideal em uma rede síncrona. Quando a rede não estiver síncrona, use mecanismos como o processamento de ponteiros e o enchimento de bits. Caso contrário, o jitter e o wander tendem a aumentar.

Folhas de cronometragem

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

Desempenho da Contagem de Justificativa do Ponteiro do Monitor

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

Os lapsos causam diferentes efeitos 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 as linhas digitalizadas ou perdem chamadas; a transmissão de vídeo digital mostra imagens distorcidas ou quadros congelados; o serviço de criptografia perde a chave de criptografia e causa a retransmissão dos dados.

Os ponteiros fornecem uma maneira de alinhar as variações de fase nas cargas úteis 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) STS chamado de byte J1. As diferenças de temporização que excederem o intervalo normal de 0 a 782 podem causar perda de dados.

Você deve entender os parâmetros PPJC (contagem de justificativa de ponteiro positivo) e NPJC (contagem de justificativa de ponteiro negativo). PPJC é uma contagem de justificativas de ponteiro positivo detectadas por caminho (PPJC-PDET-P) ou geradas por caminho (PPJC-PGEN-P). NPJC é uma contagem de ponteiros negativos detectados por caminho (NPJC-PDET-P) ou gerados por 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 PJC-PDET ou NPJC-PDET. PJCS-PGEN-P é uma contagem dos intervalos de um segundo que contêm um ou mais PJC-PGEN ou NPJC-PGEN.

Uma contagem consistente de justificativas de ponteiro indica problemas de sincronização de relógio entre nós. Uma diferença entre as contagens significa que o nó que transmite a justificativa do ponteiro original tem variações de temporização com o nó que detecta e transmite essa contagem. Os ajustes positivos do 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 Sinal de Transporte Síncrono nível 1 (STS-1) e no Tributário Virtual nível 1.5 (VT1.5). Você pode usar PJCs para detectar problemas de sincronização. Os PJCs também ajudam você a solucionar problemas de atraso de sincronismo de payload e degradação de desvio. Quando uma rede não está sincronizada, ocorrem tremulações e perdas 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 aos buffers internos. Os buffers internos absorvem um determinado número de ajustes de ponteiro. Os buffers atenuam o deslocamento na rede.

Aqui estão algumas diretrizes para interpretar esses números:

• Você pode inferir a ocorrência de atenuação de vaguear 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 este nó e o nó diretamente upstream se PJ-Gen for significativamente maior que PJ-Det.

São definidos vários limiares para os PJC. Quando os limites são ultrapassados, são gerados TCAs (Threshold Crossing Alarms). Esta tabela lista estes TCAs:

TCA	Descrição
T-PJ-DET	Justificativa de Ponteiro Detectada
T-PJ-DIFF	Diferença de Justificativa do Ponteiro
T-PJ-GEN	Justificativa de 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 você a monitorar e solucionar problemas de sincronização. Alguns alarmes são mais importantes que outros. A repetida ocorrência de alarmes ou condições justifica uma investigação mais aprofundada.

Alarme	Descrição	Severity	Informações de alarme
FALHA DE EQPT	Falha de equipamento	CR, SA	Este alarme indica uma falha do equipamento para o slot indicado. Consulte a seção Alarme EQPT FAIL para obter mais informações.
FRNGSYNC	Modo de Sincronização de Execução Livre	NA, NSA	A referência neste alarme é o relógio interno 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 anterior com falha. O alarme FSTSYNC geralmente é cancelado após aproximadamente 30 segundos. Consulte a seção Alarme de sincronização de início rápido (FSTSYNC) para obter mais informações.
HLDOVRSYNC	Modo de Sincronização de Holdover	MJ, SA para Versão 4.5 NA, NSA para Versão 4.1	Este alarme indica uma perda da referência de tempo principal ou secundária. O TCC usa a referência adquirida anteriormente. Consulte a seção Alarme de 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 com o relógio do BITS falha.
MANSWTOINT	Troca Manual Para Relógio Interno	NA, NSA	Essa condição ocorrerá se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a origem de temporização interna.
MANSWTOPRI	Alternância Manual Para Referência Primária	NA, NSA	Essa condição ocorrerá se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a origem de temporização primária.
MANSWTOSEC	Mudar Manualmente Para A Segunda Referência	NA, NSA	A condição ocorrerá se você alternar manualmente a origem de temporização NE para a origem de temporização secundária.
MANSWTOTHIRD	Alternância Manual Para Terceira Referência	NA, NSA	A condição ocorrerá se você alternar manualmente a origem de tempo NE para a terceira origem de tempo
SWTOPRI	Alternar Sincronização para Referência Primária	NA, NSA	A condição ocorre quando o TCC alterna para a fonte de temporização primária.
SWTOSEC	Alternar Sincronização para Referência Secundária	NA, NSA	A condição ocorre quando o TCC alterna para a fonte de temporização secundária.
SWTOTHIRD	Alternar Sincronização para Terceira Referência	NA, NSA	A condição ocorre quando o TCC alterna para a terceira fonte 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, ANS	Esse alarme ocorre quando a fonte de tempo principal falha e o tempo muda para a fonte de tempo secundária. O switch para a fonte de temporização secundária também aciona o alarme SWTOSEC
SYNCSEC	Perda de tempo na referência secundária	MN, ANS	Esse alarme ocorre quando a fonte de temporização secundária falha e a temporização muda para a terceira fonte de temporização. O switch para a terceira fonte de temporização também aciona o alarme SWTOTHIRD
SYNCTHIRD	Perda de tempo na terceira referência	MN, ANS	Esse alarme ocorre quando a terceira fonte de tempo falha. Se SYNCTHIRD ocorrer quando a referência interna for a origem, verifique se a placa TCC falhou. Posteriormente, é relatado FRNGSYNC ou HLDOVRSYNC.

Observação: CR - Crítico, MJ - Principal, MN - Secundário, SA - Afetação do Serviço, NA - Não Alarmado, NSA - Não Afeta o Serviço

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

Alarme EQPT FAIL

As versões de software 3.2 e posteriores contêm um novo recurso para monitorar o TCC de standby. Esse 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 relatar um sinal sincronizado e o outro TCC relatar um sinal OOS, o TCC ativo interpretará isso como uma falha de hardware do TCC. Em tal situação, o TCC ativo emite um alarme EQPT FAIL. Se o TCC ativo detectar um sinal OOS, o TCC será reiniciado automaticamente.

Alarme de Holdover (HLDOVRSYNC)

A espera ocorre quando um relógio perde referências externas, mas continua a usar as informações de referência adquiridas durante a operação normal. A espera refere-se a um estado de failover após um relógio do sistema bloquear continuamente e sincronizar para uma referência mais precisa por mais de 140 segundos. Em outras palavras, o relógio "mantém" os parâmetros operacionais originais por um período predefinido. A frequência remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período remanescente do período. A espera ocorre quando:

• A referência externa de temporização do BITS falha.

• A referência de cronometragem de linha óptica falha.

A frequência de espera refere-se a uma medida do desempenho de um relógio no modo de espera. O deslocamento de frequência remanescente do Stratum 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 de espera continua indefinidamente até que uma referência melhor esteja disponível novamente. Se o sistema rastrear a referência ativa por menos de 140 segundos antes que o sistema perca a referência, o sistema entra no modo Free-Running (Execução livre). Normalmente, o TCC com um circuito de loop de bloqueio de fase aprimorado de estrato 3 mantém a referência do relógio por mais de 17 horas antes de ocorrer o primeiro deslizamento. Se o valor de frequência remanescente estiver corrompido, o ONS 15454/327 alterna para o modo Free-Running.

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 de execução 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 de espera

• Tolerância Wander

• Geração Wander

• Receber e manter

• Bloqueio de referência/tempo de liquidação

• Fase transitória (tolerância e geração)

Alarme de sincronização de início rápido (FSTSYNC)

Este alarme ocorre quando o TCC entra no modo de sincronização de início rápido e tenta travar com a nova referência. Esse problema ocorre frequentemente devido à falha de uma referência de tempo anterior. O alarme FSTSYNC desaparece após aproximadamente 30 segundos. O relógio do sistema é travado na nova referência. Se o alarme não for cancelado ou se o alarme se repetir continuamente, você deverá verificar se o sinal da referência recebida está corrompido.

Durante o processo de fabricação, o TCC é calibrado 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 no "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 alcança a sincronização, ele coleta 30 segundos de dados de pós-qualificação. A sincronização pode levar alguns minutos, com base na extensão da variação do relógio. O TCC usa os dados de pós-qualificação para verificar a sincronização bem-sucedida. Posteriormente, o TCC prossegue com o funcionamento 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 dentro do Modo de Sincronização de Início Rápido.

Informações Relacionadas

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