Опыт эксплуатации оборудования сети ТСС оператора связи

Опыт эксплуатации оборудования сети ТСС оператора связи

Ключевые слова: сеть тактовой сетевой синхронизации, операторы связи транспортная сеть, измерение параметров сигнала.

Сеть тактовой сетевой синхронизации (ТСС) оператора связи входит в состав единой магистральной цифровой сети связи и служит основой работоспособности сетей SDH, WDM и TDM, и представляет собой разветвленную однородную сеть формирования, доставки и распределения синхросигналов, наложенную на транспортную сеть на волоконно-оптических линиях передачи [1 ]. Представляет интерес проведение расширенного анализа надежности функционирования оборудования ТСС. Большую пользу в поддержании требуемых характеристик на сети ТСС оказывает выполнение контрольных измерений параметров сигналов синхронизации (относительной погрешности по частоте, МОВИ, ДВИ, амплитуды, формы и величины фазового дрожания сигналов) на выходе аппаратуры НР 55400 в рамках годового технического обслуживания оборудования ТСС, а также участие в подготовке и проведении аудита системы ТСС согласно требованиям РД45.230-2о0і.

Илясов Б.Н.,

старший научный сотрудник ОАО "ВНИИ "ЭТАЛОН", к.т.н.

В составе сети функционируют:

• четыре первичных эталонных генератора (ПЭГ) VCH-001, образующие 4 зоны синхронизации с центрами в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске и Хабаровске;

• две самостоятельные зоны синхронизации, расположенные в Калининградской и Сахалинской областях и имеющие свои вторичные задающие генераторы (ВЗГ) VCH-002, которые дополнительно оснащены водородным генератором VCH-1006, рубидиевым генератором VCH-209 и приемником-синхронизатором VCH-311;

• 46 ВЗГ VCH-002 и более 1500 мультиплексоров систем передачи SDH, WDM и TDM;

• сертифицированная система управления сетью ТСС (Time Pictra v 3.9).

Распределение отказов оборудования ТСС по годам (в период работы автора с 2006 по 2012 гг. включительно) приведено на рис. 1. Анализ диаграммы показал, что после 2009 г. количество отказов возросло на 10-24% относительно среднегодового значения данного показателя за 2006-2009 гг.

Под отказом оборудования ТСС понимается событие, заключающееся в нарушении его работоспособного состояния [2]. При этом восстановление работоспособного состояния отказавшего оборудования ТСС проводилось путем замены на исправное оборудование из состава ЗИП обслуживающим персоналом, либо представителем организации, осуществляющей техническую поддержку согласно договору

С учетом вышеизложенного, представляет интерес проведение расширенного анализа надежности функционирования оборудования ТСС за 2009 -2012 годы. На рис. 2 и 3 изображены распределения отказов по типу оборудования и приведенного количества отказов по типу оборудования.

Из рис. 2 видно, что имеется как рост, так и

снижение количества отказов оборудования ТСС различного типа по годам, диапазоны которого составляют:

— для VCH-1006 от 2 до 6 отказов;

— для VCH-209 от 11 до 15 отказов;

— для VCH-1006 от 1 до 7 отказов;

— для аппаратуры сетевой синхронизации НР 55400 от 2 до 5 отказов.

На рис. 3 указаны приведенные на предыдущем рисунке данные в относительных единицах, показывающие количество отказов в долях (при необходимости в процентах) к общему объему функционирующего типа оборудования на сети ТСС. В результате анализа следует отметить, что "узкими" местами оборудования ТСС являются снятые с производства опорный рубидиевый генератор VCH-209, аппаратура сетевой синхронизации НР 55400А и приемник-синхронизатор VCH-311. По полученным данным от производителя (ЗАО "Время-Ч") техническая поддержка через 1-2 года из-за отсутствия комплектующих для опорных рубидиевых генераторов VCH-209 станет невозможной, также фирмой "Симметриком" (США) не выполняется ремонт аппаратуры НР 55400А. Наличие 4-х модификаций VCH-209 и 2-х модификаций VCH-311, одна из которых (33% приемников-синхронизаторов) с антенной Palisade-2 (Acutime-2000) фирмы "TRIMBL" (США) работает только в системе GPS, создает определенные трудности при выполнении работ по технической поддержке сети ТСС. Характерными причинами отказов приемника-синхронизатора VCH-311 являются кратковременные сбои программного обеспечения, выход из строя антенны фирмы 'TRIMBLE", неисправность платы сопряжения, а также обрыв антенного кабеля при сильных ветровых нагрузках или проведении работ на крыше здания. Таким образом, еще в 2009 г. был сделан

Распределение отказов оборудования ТСС по годам

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Рис. 1

Распределение приведенного количества отказов по типу оборудования ТСС

Приведенное количество отказов за 2009 год

Приведенное количество отказов за 2010 год

Приведенное количество отказов за 2011 год

Приведенное количество отказов аа 2012 год

VCH-1006

0.09 0.13 1 п ПС 0,1 0,08п ПС. .

«Г

VCH-209

VCH-311

НР55400

Рис. 2

РИс. 3

вывод, что существующее оборудование ТСС морально и физически устарело, производство его прекращено с 2004 г. — требуется поэтапная замена данного оборудования практически на всей сети.

При проведении указанной модернизации в стойку ПЭГ или ВЗГ следует взамен снятого с производства оборудования ТСС установить следующую серийно выпускаемую аппаратуру вместо опорного рубидиевого генератора УСН-209 и приемника-синхронизатора УСН-311 установить приемник-синхронизатор УСН-311С и вместо аппаратуры сетевой синхронизации НР 55400А — аналогичную аппаратуру Б5и-2000Е.

С учетом приведенных выше предложений в 2010 г. выполнена модернизация ПЭГ в Москве (замена опорного рубидиевого генератора УСН-209 и приемника-синхронизатора УСН-311 на приемник-синхронизатор УСН-311С и аппаратуры НР 55400А на аппаратуру Б5и-2000Е), а также в стойку ПЭГ установлено оборудование системы единого времени (аппаратуры ретрансляции сигналов времени АРСВ и сервера сигналов времени ССВ-1 Г). В 2013 году проведена аналогичная модернизация ПЭГ в Санкт-Петербурге без установки оборудования системы единого времени, а оставшиеся ПЭГ должны быть модернизированы в 2014 г.

Отдельно хотелось бы остановиться на вопросе эксплуатации на сети ТСС водородных генераторов УСН-1004, разработанных в 1993 г. и снятых с производства в 2003 г. По имеющимся сведениям в период с 2001 по 2005 гг. было зафиксировано 37 отказов водородных генераторов УСН-1004. При этом количество отказов в год менялось от 4 до 11. С 2006 по 2008 гг. была проведена замена 10-ти водородных генераторов УСН-1004 на четырех ПЭГ и двух ВЗГ (Калининград и Юж-

Сахалинск) на перспективные водородные генераторы УСН-1006, разработка которых была завершена в 2003 году. Следует отметить их более высокую надежность и ремонтопригодность, меньший вес и габариты, сниженное энергопотребление, что позволило сократить время решения проблем на сети ТСС, снизить стоимость технической эксплуатации и затраты на техническую поддержку. Однако практика показала, что средняя наработка на отказ водородных генераторов УСН-1006 составляет 1-2 года, что создает определенные трудности при эксплуатации ПЭГ, так как имеют место случаи одновременного отказа 2-х УСН-1006 в составе одного ПЭГ (например, в Хабаровске и Новосибирске). В этом случае для повышения надежности ПЭГ приходится разворачивать и временно включать в их состав дополнительное оборудование ТСС из мобильного комплекта ВЗГ в виде приемника-синхронизатора УСН-311С, который является первичным эталонным источником. По нашему мнению, разработчику (ЗАО "Время-Ч") необходимо принять действенные меры по повышению надежности работы УСН-1006, а также обеспечению возможности удаленного доступа по каналу связи к данному генератору для дистанционного снятия текущих параметров и управления его функционированием.

Проработка достаточности ЗИП оборудования сети ТСС показала, что для повышения надежности сети ТСС представляется обоснованным использование данного ЗИП, к основным принципам формирования которого относится его формирование по зонам синхронизации, по комплектности и замена неисправного оборудования ВЗГ на исправное из состава мобильного комплекта. В настоящее время ЗИП ТСС имеется в количестве 5-ти мобильньх комплектов, находящихся в офисе оператора связи и 4-х зонах синхронизации. В комплекта-

цию ЗИП ТСС входит аппаратура сетевой синхронизации НР 55400А и приемник-синхронизатор VCH-311C.

Анализ занятости вьходов синхросигналов 2,048 МГц ПЭГ и ВЗГ в начале 2008 г. показал, что на 4-х ПЭГ и 17-ти ВЗГ количество свобод-ньх вьходов составляет менее 50%. В течение этого года были закуплены 20 разветвителей синхросигналов пассивного типа в режиме 1+1 (РС ТСС-М/16), которые были отправлены для доумощнения 10-ти ВЗГ. Вопрос с увеличением выходов на ПЭГ и оставшихся ВЗГ предполагается решить после проведения запланированной модернизации путем замены аппаратуры сетевой синхронизации НР 55400А на аппаратуру Б5и-2000Е и использования освободившихся плат выходных сигналов по назначению.

В 2008 г. было осуществлено техническое перевооружение системы управления (СУ) ТСС, в ходе которого произведена замена сервера с программным обеспечением и 8-ми рабочих станций. При этом вместо СУ Time Pictra v. 3.2 была установлена аналогичная СУ с новой версией ПО (v. 3.9), которая эксплуатируется в полном объеме и позволяет контролировать и управлять не только аппаратурой НР 55400, но и аппаратурой Б5и-2000Е. Оборудование старой СУ Time Pictra v. 3.2 после демонтажа переведено в холодный резерв. В 2009 г. выполнена полная замена модемов FCD-IP/D фирмы RAD на маршрутизаторы MM-201RC-UNI-DC фирмы Zelax в сети СУ ТСС. Количество отказов модемов на сети резко сократилось, надежность управления с помощью CУ Time Pictra существенно возросла. По настоящее время количество отказов вновь установленных маршрутизаторов крайне мало.

На рис. 4 и рис. 5 показано распределение проблем на сети ТСС по причинам возникновения в 2011 и 2012 гг. соответственно, что пред-

Распределение проблем на сети ТСС по причинам возникновения

Количество проблем за 2011 год

Рис. 4

1. Отказ оборудования ТСС

2. Ухудшение сигнала из линии

3. Радиопомеха 04. Прочие

Таблица 1

Количество Проценты

Причина 2011 2012 2011 2012

1. Отказ оборудования ТСС 25 23 24% 18%

2. Ухудшение сигнала из линии 44 66 43% 50%

3. Радиопомеха 2 6 2% 5%

4. Прочие 32 36 31% 27%

Всего 103 133 100% 100%

ставляет собой реальный объем отказов (не-восстанавливаемых и восстанавливаемых эксплуатирующим персоналом), а также прочих отказов. В таблице 1 приведены численные зна-

чения (разы, проценты) количества отказов по указанным причинам. Общее количество проблем в 2011 году составило 103, а в 2012 году — 133. То есть имеет место увеличение проблем по сравнению с предыдущим годом в 1,3 раза.

Ухудшение сигнала из линии в 2012 году по сравнению с 2011 годом увеличилось в 1,5 раза (с 44 до 66) из-за большого объема проводимых работ на магистральной сети, а появление радиопомехи увеличилось в 3 раза (с 2 до 6). Последнее объясняется ухудшением электромагнитной обстановки в местах развертывания антенн приемников-синхронизаторов

VCH-311 и VCH-311C.

Количество прочих причин увеличилось по сравнению с 2011 годом с 32 до 36 случаев. К ним относятся: некачественный контакт в разъеме, сбои блоков питания приемника-синхронизатора VCH-311 и рубидиевого генератора VCH-209, сбои плат аппаратуры сетевой синхронизации НР 55400 (выход кварцевого генератора платы ITH за пределы регулировки, разногласие плат ITH в оценке качества синхросигнала), сбои при выходе аппаратуры в рабочий режим и т.п.

Большую пользу в поддержании требуемых характеристик на сети ТСС оказывает выполнение контрольных измерений параметров сигналов синхронизации (относительной погрешности по частоте, МОВИ, ДВИ, амплитуды, формы и величины фазового дрожания сигналов) на выходе аппаратуры НР 55400 с помощью приборов ИВО-1М (ИВО-2) в рамках годового технического обслуживания оборудования ТСС (1 раз в год для ПЭГ и 1 раз в 3 года для ВЗГ), а также участие в подготовке и проведении аудита системы ТСС согласно требованиям РД45.230-2001.

Литература

1. Давыдкин П.Н., Колтунов М.Н., Рыжков А.В. Тактовая сетевая синхронизация. — М.: Эко-Трендз, 2004 — 205с.

2. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. — М.: Издательство стандартов, 1990.

Experience in operating network equipment TCC operator Ilyasov B.N., Senior Researcher of "Institute"Etalon", Ph.D.

Abstract

Network clock network synchronization ( TSS ) operator is part of a unified digital backbone network and is the basis of efficiency networks SDH, WDM and TDM, and is a branched homogeneous network formation , delivery and distribution of clock superimposed on the transport network based on fiber-optic transmission [1]. Of interest is an expanded analysis of the reliability of equipment operation TCC. Great benefit in maintaining the required characteristics for network performance monitoring has TSS measurements of synchronization signals ( relative error in frequency MTIE , DWI, amplitude , shape and size of the jitter signals) output hardware HP 55400 in the annual maintenance of equipment TCC and involved in preparing and auditing system according to the requirements RD45.230 TCC-2001.

Keywords: network clock synchronization network, carriers transport network, the measurement signal parameters.

References

1. Davidkin RN., Koltunov M.N., Ryzhkov AV. Clock network synchronization. Moscow, 2004, 205 p.

2. GOST27.002-89. Reliability engineering. Basic concepts. Terms and definitions. Moscow: Publishing House of Standards, 1990.

T-Comm #2-2014

31