ВведениеРекомендация ITU-T G.826 [1] определяет сквозные параметры ошибок и нормы для международных цифровых трактов, а также для международных цифровых каналов. Нормы на параметры ошибок не зависят от физической сети, формирующей канал или сетевой тракт.Нормы качества распределяются по уровням параметров ошибок, наблюдаемым на национальных и международных частях эталонных каналов и трактов (рис. 1). В рекомендации ITU-T G.826 [1] граница между национальной и международной частями определяется как граница между международным шлюзом, который обычно соответствует кросс-коммутатору, мультиплексору более высокого уровня или коммутатору (N-ISDN (narrowband integrated services digital network – узкополосная цифровая сеть с интегрированным обслуживанием) или B-ISDN (broadband ISDN – широкополосная ISDN)). Международный шлюз всегда являются наземным оборудованием, физически находящимся в оконечной (или промежуточной) стране. Между международными шлюзами могут использоваться тракты более высокого порядка, соответствующие международной части соединения. Рис. 1. Эталонное соединение согласно рекомендации ITU-T G.826 [1]Fig. 1. Reference connection according to ITU-T G.826 recommendation [1]Нормирование параметров ошибок для эталонных каналов и трактов согласно ITU-T G.826В табл. 1 приведены нормы на параметры ошибок для эталонных каналов и трактов максимальной протяженностью 27 500 км согласно рекомендации ITU-T G.826 [1]. Каждое направление канала или тракта должно одновременно удовлетворять нормам [2]. Канал или тракт не соответствует нормам, если какой-нибудь параметр превышает требуемое значение за период измерений (рекомендуется использовать интервал в один месяц).Существует ряд регламентированных размеров блоков, приведенный в табл. 2. Сетевой тракт E1 – первичный тракт европейской иерархии, T1, T2, T3 – первичный, вторичный, третичный тракты североамериканской иерархии [3]. Виртуальные контейнеры VC-11, VC-12, VC-2 соответствуют трактам низких порядков; VC-3, VC-4 – высоких порядков. Виртуальные контейнеры VC-2-nc образуются посредством смежного объединения (конкатенации) n = 1, 2, …, 7 виртуальных контейнеров VC-2, а VC-4-nc – n – 1, 2,…, 64 виртуальных контейнеров VC-4 [4]. Таблица 1Долговременные нормы на показатели ошибок для международного соединения протяженностью 27 500 км согласно рекомендации ITU-T G.826 [1]Table 1Long-term standards for error rates for an international connection with a length of 27,500 km according to ITU-T G.826 recommendation [1]Скорость канала или тракта, Мбит/с    Размер блока, кбит    ESR, r_e^&#39;    SESR, r_s^&#39;    BBER, r_m^&#39;0,064 …1,5 (2)    –    0,040    0,002    –1,5…5    0,8…5    0,040    0,002    2·10-45…15    2…8    0,050    0,002    2·10-415…55    4…20    0,075    0,002    2·10-455…160    6…20    0,160    0,002    2·10-4260…3500    15…30    –    0,002    10-4Таблица 2Размер блоков трактов PDH и SDH согласно рекомендации ITU-T G.826 [1]Table 2Size of PDH and SDH path blocks according to ITU-T G.826 recommendation [1]Скорость, Мбит/с    Тип тракта    Интенсивность, блок/с    Размер блока, кбит    EDC1,544    T1    333    4,632    CRC-62,048    E1    1 000    2,048    CRC-46,312    T2    2 000    3,156    CRC-544,736    T3    9 398    4,760    контроль четности1,664    VC-11    2 000    0,832    BIP-22,240    VC-12    2 000    1,120    BIP-26,848    VC-2    2 000    3,424    BIP-248,96    VC-3    8 000    6,120    BIP-8150,336    VC-4    8 000    18,792    BIP-86,848n    n VC-2    2 000n    3,424    n BIP-234,240    VC-2-5c    2 000    17,120    BIP-2601,344    VC-4-4c    8 000    75,168    BIP-8Нормирование параметров ошибок для эталонных каналов и трактов согласно ITU-T G.828В рекомендации ITU-T G.828 [5, 6] даются более жесткие нормируемые значения для показателей ошибок (табл. 3), в том числе для тандемных соединений (TC – tandem connection). Отметим, что при прочих равных условиях предпочтительнее использовать данные более жесткие нормы [7].Таблица 3Долговременные нормы на показатели ошибок для международного синхронного цифрового соединения протяженностью 27 500 км согласно рекомендации ITU-T G.828 [6]Table 3Long-term standards for error rates for an international synchronous digital connection with a length of 27,500 km according to ITU-T G.828 recommendation [6]Скорость, Мбит/с    Тип тракта    Интенсивность, блок/с    Размер блока, кбит    ESR, r_e^&#39;    SESR, r_s^&#39;    BBER, r_m^&#39;    EDC1,664    VC-11, TC-11    2 000    0,832    0,01    0,002    5·10-5    BIP-22,240    VC-12, TC-12    2 000    1,120    0,01    0,002    5·10-5    BIP-26,848    VC-2, TC-2    2 000    3,424    0,01    0,002    5·10-5    BIP-248,960    VC-3, TC-3    8 000    6,120    0,02    0,002    5·10-5    BIP-8150,336    VC-4, TC-4    8 000    18,792    0,04    0,002    10-4    BIP-8601,344    VC-4-4c, TC-4-4c    8 000    75,168    –    0,002    10-4    BIP-82 405,376    VC-4-16c, TC-4-16c    8 000    300,672    –    0,002    10-4    BIP-89 621,504    VC-4-64c, TC-4-64c    8 000    1 202,688    –    0,002    10-4    BIP-8При определении нормируемых значений одну неопределенность создает недостаточно точная информация о величине оцениваемых блоков [7]. Этот недостаток скорректирован в ITU-T G.828 [6], где была определена точная длина блока на всех скоростях передачи (табл. 3): число блоков, контролируемых в секунду, для скоростей передачи от VC-3 до VC-4-64с остается постоянным и равным 8000. Это означает, что размер блока увеличивается с увеличением скорости передачи. В то же время для определения ошибок остается BIP-8. Этот увеличивающийся размер блока приводит к постоянному уменьшению эффективности контроля ошибок, так как скорость увеличивается [8]. Таким способом не могут быть точно определены более высокие значения коэффициента ошибок. В результате более глубокого теоретического рассмотрения было предложено, что число подлежащих контролю блоков в секунду следует увеличивать со скоростью передачи, чтобы обеспечивался постоянный размер блока.Нормирование параметров ошибок для эталонных каналов и трактов согласно ITU-T G.829Нормы на коэффициент секунд с ошибками ESR имеют тенденцию терять значимость при увеличении скорости передачи и поэтому не устанавливаются для трактов, работающих на скоростях выше 160 Мбит/с [6, 7]. Тем не менее обнаружено, что показатели ошибок синхронных цифровых трактов остаются нулевыми в течение длительных периодов времени даже для скоростей передачи в Гбит/с и, что значительный коэффициент секунд с ошибками ESR соответствует трактам плохого качества. Поэтому для целей технического обслуживания контроль секунд с ошибками ES должен выполняться.Норма на коэффициент блоков с фоновыми ошибками ВВЕR соответствует эквивалентному коэффициенту ошибочных битов, равному 8,3⋅10-10 или откорректированному коэффициенту, равному 5,3⋅10-9 для скоростей передачи VC-4. Эквивалентный коэффициентом ошибочных битов полезен в качестве независимого от скорости передачи параметра ошибок, так как нормы на коэффициент блоков с фоновыми ошибками ВВЕR не могут оставаться постоянными при увеличении размеров блоков.Для мультиплексных и регенераторных секций SDH в рекомендации ITU-T G.829 [9] определены только события ошибок, но не нормы [7]. Данная рекомендация тоже основана на принципе контроля ошибок по блокам, причем допускается, чтобы измерения были сделаны без прекращения связи. Поэтому в рекомендации определяется величина блока, число блоков в цикле SDH, число передаваемых в секунду блоков и код обнаружения ошибок (EDC), подлежащий использованию на различных скоростях передачи SDH вплоть до STM-64 (STM – synchronous transport module – синхронный транспортный модуль) (табл. 4).Таблица 4Размер блоков мультиплексных и регенераторных секций SDH согласно рекомендации ITU-T G.829 [9]Table 4The size of the blocks of multiplex and regenerator sections SDH according to the recommendation ITU-T G.829 [9]Модуль STM    Размер блока, бит    Число блоков в кадре    Интенсивность, блок/с    EDCМультиплексная секцияsSTM-1k    36k    8    64 000    8 BIP-1sSTM-2n    108n    8    64 000    8 BIP-1STM-0    801    8    64 000    8 BIP-1STM-1    801    24    192 000    24 BIP-1STM-4    801    96    768 000    96 BIP-1STM-16    801    384    3 072 000    384 BIP-1STM-64    801    1536    12 288 000    1536 BIP-1Регенераторная секцияsSTM-1k    288k    1    8 000    –sSTM-2n    864n    1    8 000    –STM-0    6 480    1    8 000    BIP-8STM-1    19 440    1    8 000    BIP-8STM-4    19 440    4    32 000    4 BIP-8STM-16    19 440    16    128 000    16 BIP-8Интерфейсы передачи sSTM-2n транспортируют один или несколько трибутарных блоков (TU – tributary unit) TU-2 с заголовком секции (9 байт на кадр) [10]. Число n групп трибутарных блоков (TUG – tributary unit group) TUG-2 в интерфейсах sSTM-2n может быть n=1,2,4.Интерфейсы передачи sSTM-1k транспортируют один или несколько трибутарных блоков TU-12 с заголовком секции (9 байт на кадр) [10]. Число n трибутарных блоков TU-12 в интерфейсах sSTM-1k может быть k=1,2,4,8,16.Рекомендация ITU-T G.829 [9] также определяет пороги для регистрации секунд с существенными ошибками SES для мультиплексных и регенераторных секций SDH (табл. 5) [7]. Данный порог в обеих рекомендациях ITU-T G.826 [1] и G.828 [6] соответствует 30 % блоков с ошибками, что не совсем подходит для мультиплексных и регенераторных секций. Вследствие отличия механизмов обнаружения ошибок в тракте и секции эквивалентные пороги приводят у несогласованности между этими двумя уровнями – на уровне секции секунда с существенными ошибками SES фиксируется при определенном числе блоков с ошибками, а на уровне тракта нет, а иногда наоборот.Таблица 5Величина порогов регистрации секунд с существенными ошибками SES для мультиплексных и регенераторных секций SDH согласно рекомендации ITU-T G.829 [9]Table 5The value of the thresholds for recording seconds with significant SES errors for multiplex and regenerator SDH sections according to ITU-T G.829 recommendation [9]Модуль STM    Порог регистрации SES для мультиплексной секции, %    Порог регистрации SES для регенераторной секции, %sSTM-11    10    10sSTM-21    10    10sSTM-12    15    25sSTM-22    15    25sSTM-14    25    45sSTM-24    25    45sSTM-18    35    60sSTM-116    40    60STM-0    15    10STM-1    15    30STM-4    25    30STM-16    30    30STM-64    30    –Учет протяженности цифровых соединенийКатегории длины L задаются интервалами, кратными 500 км, максимальной протяженностью 2500 км для национальной части и 25 000 км для международной. Коэффициент длиныk=⌈L/0,5⌉,где L – длина части, тыс. км.Длина L национальной и международной частей каналов и трактов соответствует минимальному значению двух величин: действительной протяженности части и расчетного значения [1, 11], аналогично определяемой длине при расчете интервалов готовности. Действительная протяженность L_f части соответствует полной длине кабеля между рассматриваемыми пунктами (для национальной части между оконечным пунктов тракта и шлюзом, а для международной между шлюзами). Зачастую, подобный параметр L_f оценить не представляется возможным. С другой стороны, на основе координат объектов довольно просто определяется длина L_a воздушной трассы (расстояние по прямой), которая позволяет вычислить расчетную длину L_c части, тыс. кмL_c={■(1,5L_a,L_a<1,@1,5,1≤L_a<1,2,@1,25L_a,L_a≥1,2,)┤где L_a – длина воздушной трассы, тыс. км.Таким образом, длина L национальной или международной частиL=min⁡(L_f,L_c ).Каждой национальной части (см. рис. 1) выделяется фиксированная доля нормы в размере 17,5 % от предельных значений. Кроме того, к допуску добавляется доля, определяемая протяженностью маршрута L. Если национальная часть использует спутниковые системы передачи, то на обе национальные части выделяется доля в 42 % от нормы (см. табл. 1) – в этом случае доля в размере 42 % полностью заменяет как фиксированную долю в 17 %, так и долю, определяемую протяженностью [12, 13]. Таким образом, без использования спутниковых систем передачи коэффициент длины двух национальных частей:k_n=0,35+0,01(k_1+k_2 ),где k_i – коэффициент длины i-й национальной части.А с использованием спутниковых систем передачи:k_n=0,42.На международную часть выделяется доля нормы в размере 2 % на промежуточную страну и 1 % на каждую оконечную страну [14, 15]. Кроме того, к допуску добавляется доля, определяемая протяженностью маршрута L, вычисляемой аналогично длине национальной части. Длина маршрута L не должна превышать 26 500 км. В случае, если доля нормы на международную часть составляет менее 6 %, то в качестве доли используется значение 6 %. Если международная часть использует спутниковые системы передачи, то на нее выделяется доля в 35 % от нормы (см. табл. 1) – в этом случае доля в размере 35 % полностью заменяет доли на страны и долю, определяемую протяженностью [16]. Таким образом, без использования спутниковых систем передачи коэффициент международной части:k_u=max⁡[0,06;0,02(1+n)+0,01k],где n – число промежуточных стран; k – коэффициент длины международной части.А с использованием спутниковых систем передачи:k_u=0,35.В результате долговременные нормы на коэффициент r_e секунд с ошибками ESR, коэффициент r_s секунд с существенными ошибками SESR и коэффициент r_m блоков с фоновыми ошибками BBER определяются исходя из соотношений:r_e=(k_n+k_u ) r_e^&#39;,r_s=(k_n+k_u ) r_s^&#39;,r_m=(k_n+k_u ) r_m^&#39;,где r_e^&#39; – предельное значение коэффициента секунд с ошибками ESR для международного соединения протяженностью 27 500 км (см. табл. 1); r_s^&#39; – предельное значение коэффициента секунд с существенными ошибками SESR для международного соединения протяженностью 27 500 км (см. табл. 1); r_m^&#39; – предельное значение коэффициента блоков с фоновыми ошибками BBER для международного соединения протяженностью 27500 км (см. табл. 1).Анализ долговременных норм на характеристики ошибок цифрового трактаТракт виртуального контейнера второго порядка VC-2 образован двумя национальными участками протяженностью 150 км и 530 км и одним международным участком протяженностью 18 500 км с двумя промежуточными странами. Измерения проводились в течении 1 суток. Секунды, в которых зарегистрирована потеря сигнала: 14…16, 1945…2003, 2007, 3976…3978. Номера ошибочных блоков: 18…26, 365…396.Определить соответствие результатов измерений долговременным нормам на характеристики ошибок этого тракта при измерении асинхронным методом.Дано: L1 = 150 км, L2 = 530 км, L3 = 18 500 км, T = 1 сут., Sm = 14…16, 1945…2003, 2007, 3976…3978, Nm = 18…26, 365…396. Найти: r_e, r_s.Коэффициенты длины:k_i=⌈L_i/0,5⌉;k_1=⌈0,15/0,5⌉=1; k_2=⌈0,53/0,5⌉=2; k_3=⌈18,5/0,5⌉=37.Коэффициент длины двух национальных частей:k_n=0,35+0,01(k_1+k_2 )=0,35+0,01·(1+2)=0,38.Коэффициент длины международной части:k_u=max⁡[0,06;0,02(1+n)+0,01k_3 ]=max⁡[0,06;0,02(1+2)+0,01·37]=0,43.Долговременные нормы на коэффициент r_e секунд с ошибками ESR (см. табл. 3):r_e=(k_n+k_u ) r_e^&#39;=(0,38+0,43)·0,05=8,1·10^(-3).Долговременные нормы на коэффициент r_s секунд с существенными ошибками SESR (см. табл. 3):r_s=(k_n+k_u ) r_s^&#39;=(0,38+0,43)·0,002=1,62·10^(-3).Долговременные нормы на коэффициент r_m блоков с фоновыми ошибками BBER (см. табл. 3):r_m=(k_n+k_u ) r_m^&#39;=(0,38+0,43)·5·10^(-5)=4,05·10^(-5).Скорость цифрового тракта равна 6,848 Мбит/с. Размер блока (см. табл. 3) – 3,424 кбит. Интенсивность передачи блоков (см. табл. 3) – v=6848/3,424=2000 блоков в секунду.При асинхронном методе за первую секунду зарегистрировано (от 1 до 2000 блока) b_(m,1)=26-18+1+396-365+1=41 ошибочный блок. Коэффициент ошибочных блоков:r_(b,1)=b_(m,1)/v=41/(2 000)=0,021.Значит, эта секунда относится к секундам с ошибками ES.В секунды с 14 по 16 зафиксирована потеря сигнала. Значит, эти секунды относятся и к секундам с ошибками ES и к секундам с существенными ошибками SES.В 17-ую секунду ошибочных блоков и дефектов не зафиксировано. Таким образом, зарегистрировано только 3 идущих подряд секунд с существенными ошибками, а следовательно, тракт продолжает находится в состоянии готовности.Секунды с 1945 по 2007 (63 секунды) относятся к состоянию неготовности канала.В секунды с 3976 по 3978 (4 секунды) зафиксирована потеря сигнала. Значит, эти секунды относятся и к секундам с ошибками ES и к секундам с существенными ошибками SES.Таким образом, за интервал измерения зафиксировано 63 секунды состояния неготовности канала, восемь секунд с ошибками s_e=1+3+4=8, семь секунд с существенными ошибками s_s=3+4=7. Блоки с фоновыми ошибками зафиксированы на первой секунде: b_b=41. Интервал измерения T=1 сут., что соответствует передаче 24·60·60·1=86 400 секунд. Из них только s=86 400-63=86 337 секунд относятся к интервалу готовности тракта.Коэффициент r_e секунд с ошибками ESR:r_e=s_e/s=8/(86 337)=9,266·10^(-5).Коэффициент r_s секунд с существенными ошибками SESR:r_s=s_s/s=7/(86 337)=8,108·10^(-5).Всего переданных блоков за интервал измерения 2000·24·60·60·1=172 800 000, за интервалы неготовности тракта 63·2000=126 000, а количество блоков за периоды готовности – b=172 800 000-126 000=172 774 000. Коэффициент r_m блоков с фоновыми ошибками BBER:r_m=b_b/b=41/(172 774 000)=2,373·10^(-7).Таким образом, виртуальный контейнер удовлетворяет нормам (табл. 6).Таблица 6Соответствие нормам параметров ошибок виртуального контейнераTable 6Compliance with the norms of virtual container error parametersПоказатель    ESR r_e    SESR r_s    BBER r_mНорма    8,100·10-3    1,620·10-3    4,052·10-5Измеренные значения    9,266·10-5    8,108·10-5    2,373·10-7ЗаключениеВ работе обобщены основные особенности нормирования параметров ошибок цифровых каналов и трактов. На примере рассмотрен порядок расчета и анализа на соответствие нормам этих параметров.Следует заметить, что анализ рассмотренных долговременных норм требует значительных временных затрат и его проведение в ситуациях экстренного характера весьма проблематично. В результате используются также и оперативные нормы, рассмотрение которых выходит за рамки настоящей работы, которые отличаются менее значительными временными рамками, но в то же время ограничены с точки зрения точности измерений, особенно при наличии ошибок, параметры которых близки к порогам принятия решения о готовности цифровых каналов и трактов.