SDH
Gestione degli apparati SDH
FABRIZIO B ROCCOLINI G IOVANNI C IMINARI G IOVANNI P ICCIANO
Gli apparati SDH costituiscono forse uno dei primi esempi di nuove tecnologie per le telecomunicazioni che, grazie soprattutto all’elevato contenuto di software in esse presente, offrono agli operatori enormi potenzialità sia in termini di controllo delle funzionalità e delle prestazioni della rete sia in termini di nuovi servizi che possono essere offerti. Gli aspetti di gestione di queste nuove tecnologie sono quindi tra i fattori chiave per rendere massimi i vantaggi che possono derivare dalla loro introduzione in rete. Il presente articolo fornisce un quadro generale delle funzioni di gestione offerte dagli apparati SDH, con particolare riferimento a quanto è stato standardizzato a livello internazionale allo scopo di consentire una gestione integrata di reti SDH multivendor, costituite cioè con apparati di costruttori differenti. Questo articolo costituisce inoltre un’introduzione propedeutica al secondo articolo sulla gestione SDH presente in questo numero, che è invece dedicato all’illustrazione del sistema multivendor fatto sviluppare da Telecom Italia per la gestione della propria rete SDH.
1. Introduzione I vantaggi che caratterizzano a livello di gestione la nuova tecnologia di trasmissione sincrona, SDH (Synchronous Digital Hierarchy), rispetto alla precedente tecnologia plesiocrona, PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), possono essere sintetizzati in tre punti principali: in primo luogo tutti gli apparati SDH hanno integrate le funzioni che consentono la configurazione, la supervisione e la raccolta dei dati di qualità della rete da un punto di controllo centralizzato. In secondo luogo la remotizzazione del controllo della rete SDH non richiede necessariamente lo sviluppo di una rete dedicata per le comunicazioni tra gli apparati ed i sistemi di gestione, in quanto il trasporto dei comandi di gestione può avvenire sulla stessa rete SDH, negli appositi canali della trama, indicati come DCC (Data Communication Channel) della trama riservati a questo scopo. Infine, la standardizzazione delle funzioni degli apparati SDH rende possibile la gestione integrata di reti multivendor, realizzate cioè da apparati di diversi costruttori. Il presente articolo fornisce un quadro generale delle funzioni di gestione offerte dagli apparati SDH, con particolare riferimento a quanto standardizzato nelle più recenti normative internazionali. Esso contiene innanzitutto una introduzione all’architettura della rete di gestione SDH e ai principi
della TMN a cui questa architettura si ispira, con particolare riferimento al ruolo svolto all’interno di tale rete dai sistemi di controllo, dalla rete di comunicazione tra questi e gli apparati e dalle interfacce informatiche standard (interfacce di gestione Q3) definite per l’interazione tra i vari componenti della rete di gestione. Successivamente, mediante la descrizione del modello adottato per la rappresentazione di un apparato SDH a livello delle interfacce Q3, sono passate in rassegna le principali funzioni di gestione offerte dagli apparati SDH. In particolare sono indicate le funzioni per il controllo della configurazione hardware di ciascun apparato, delle sue principali funzioni di trasporto e di protezione, del suo stato di funzionamento (allarmistica) e delle prestazioni offerte dalla rete (misura della qualità trasmissiva). Infine viene fatto il punto sullo stato di recepimento a livello di prodotti commerciali di quanto è già stato standardizzato per la gestione SDH. 2. La rete di gestione SDH La rete di gestione SDH, SMN (SDH Management Network) [1] è la componente della rete TMN (Telecommunication Management Network) dedicata alla gestione degli apparati SDH. Come previsto dall’architettura TMN, le funzioni
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di gestione, OSF (Operation Systems Functions), possono essere suddivise in quattro livelli funzionali (figura 1). Il primo livello, EM (Element Management), comprende le funzioni per il controllo diretto dei singoli apparati; il secondo livello, NM (Network
Figura 1
Architettura della rete TMN (Telecommunication Management Network).
Management), fornisce le funzioni di controllo a livello di rete; il terzo, SM (Service Management), include le funzioni di supporto alla fornitura del servizio ai clienti della rete e il quarto livello, infine, BM (Business Management), offre le funzioni di supporto ai processi gestionali aziendali (quali, ad esempio, il controllo degli investimenti, la pianificazione dei servizi, la pianificazione della rete). Lo scambio di informazioni tra i livelli funzionali suddetti avviene attraverso punti di riferimento indicati convenzionalmente con la lettera q. A questi punti di riferimento logici corrispondono interfacce fisiche di gestione, indicate con la lettera Q, nel caso in cui le funzioni di gestione sono distribuite su elaboratori fisicamente distinti. Per realizzare queste funzioni, può infatti essere impiegata una rete di elaboratori che svolgono il ruolo di sistemi di controllo, OS (Operations System), e dialogano tra loro e con gli apparati da controllare, i NE (Network Element), mediante interfacce informatiche standard, denominate interfacce Q3. Per lo scambio dei messaggi di gestione tra gli OS ed i NE la TMN prevede l’utilizzo di una apposita
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rete dati, DCN (Data Communication Network). Una caratteristica di rilievo della rete di gestione SDH consiste nella possibilità di realizzare la rete DCN sfruttando in parte la stessa rete trasmissiva SDH (figura 2). La trama sincrona STM-N riserva infatti due appositi canali, DCC (Data Communication Channel), alle comunicazioni tra gli apparati ed i sistemi di gestione. Il primo canale DCC, al quale sono assegnati i byte D1-D3 dell’overhead della sezione di rigenerazione per una capacità di 192 kbit/s, è accessibile da tutti gli apparati SDH (anche dai semplici apparati rigeneratori) ed è riservato alla gestione SDH. Il secondo canale DCC, al quale sono dedicati i byte D4-D12 dell’overhead della sezione di multiplazione per una capacità di 576 kbit/s, è accessibile solo nei punti di terminazione di una sezione di multiplazione SDH e può essere impiegato come ausilio nella gestione anche per applicazioni non SDH. Il canale logico di gestione tra due apparati SDH, che utilizza un canale DCC come supporto fisico, è chiamato canale ECC (Embedded Control Channel). La rete di gestione SDH (SMN) può essere suddivisa in più sottoreti di gestione, SMS (SDH Management Sub-network), ciascuna costituita da un insieme di NE collegati tra loro mediante canali ECC (non si hanno limitazioni nella topologia dei collegamenti ECC tra gli NE di una SMS), e da almeno un NE, chiamato GNE (Gateway Network Element), connesso all’OS mediante
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Figura 2
Architettura della rete di gestione SDH.
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LA RETE DI GESTIONE SDH • La rete di gestione dei sistemi SDH, SMN (SDH Management Network) è la componente della rete TMN (Telecommunication Management Network) dedicata alla gestione degli apparati SDH. • Essa può essere costituita da più elaboratori, nel ruolo di sistemi di controllo (OS), che interoperano tra loro e con gli apparati da controllare (NE) attraverso interfacce di gestione standard Q3, mediante il supporto di un’apposita rete dati, chiamata DCN (Data Communication Channel). • Una caratteristica di rilievo della rete di gestione SDH è rappresentata dalla possibilità che la rete DCN possa essere realizzata in parte sfruttando la stessa rete trasmissiva SDH e in particolare i canali DCC presenti all’interno delle trame sincrone STM-N. • La rete SDH può essere a questo scopo suddivisa in più sottoreti (SMS), ciascuna delle quali ha uno o due apparati (apparati gateway) che sono direttamente connessi alla DCN esterna e fanno da tramite verso gli OS per tutti gli altri apparati della SMS raggiunti utilizzando i canali DCC all’interno degli stessi collegamenti trasmissivi SDH.
un’interfaccia di gestione Q esterna (figura 2). Le interfacce di gestione degli NE che utilizzano i canali ECC sono anche indicate come interfacce Qecc. Ciascun NE di una SMS svolge sia le funzioni di terminazione dei canali ECC - nella terminologia OSI (Open System Interconnection) denominate funzioni di ES (End System) - per i messaggi di gestione a esso destinati, sia le funzioni di instradamento (routing) nella terminologia OSI denominate funzioni di IS (Intermediate System) - dei messaggi di gestione indirizzati ad altri apparati della SMS. Il GNE di una SMS deve svolgere ad esempio funzioni di instradamento per tutti i messaggi tra il sistema di gestione e qualunque altro apparato della SMS di appartenenza. La rete di gestione SDH, come la stessa rete TMN, prevede l’utilizzo di interfacce di gestione standard denominate interfacce Q3 per l’interoperabilità degli OS con i NE e degli OS tra loro. La definizione di un’interfaccia di gestione richiede, in genere, di individuare a. un insieme di funzioni di comunicazione per lo scambio delle informazioni di gestione tra i due sistemi da interconnettere; b. una forma di rappresentazione comune ai sistemi che colloquiano attraverso l’interfaccia dell’informazione di gestione (modello informativo). In particolare, le interfacce Q3 si basano sugli standard di gestione dei sistemi OSI (si veda il riquadro di pagina 63) che per le funzioni di comunicazione prevedono l’adozione dei sette livelli della pila OSI e del relativo protocollo di gestione CMIP (Common Management Information Protocol) e per la definizione del modello informativo l’utilizzo dei concetti legati alla progettazione orientata ad oggetti (object-oriented design) e l’adozione del linguaggio di specifica GDMO (Generic Definition of Managed Objects) (si veda il riquadro di pagina 62). Le funzioni di comunicazione sono invarianti
rispetto al tipo di risorse gestite e costituiscono la base comune di tutte le reti di gestione TMN, mentre il modello informativo, che descrive le funzioni delle risorse gestite, è specializzato per ogni tecnologia (sono stati definiti, ad esempio, un modello informativo SDH, un modello informativo ATM, un modello informativo per le reti di accesso). 3. Modello informativo dei sistemi SDH Il modello informativo standard per la gestione degli apparati SDH è definito nella Raccomandazione ITU-T G.774 [2] e nel documento ETSI ETS 300304 [3]. Esso copre gli aspetti di gestione del generico apparato SDH e può essere applicato a una qualunque delle tipologie di apparati SDH definite nella Raccomandazione ITU-T G.782 [4], dai tradizionali multiplatori terminali, TM (Terminal Multiplexer), ai nuovi multiplatori inseritori/estrattori, ADM (Add/Drop Multiplexer), fino ai più complessi ripartitori numerici, DXC (Digital Cross-Connect). Il modello informativo SDH si basa sui requisiti e sui modelli funzionali definiti nelle raccomandazioni e negli standard relativi agli apparati e alla rete SDH (raccomandazioni ITU-T G.783 [5] e G.803 [6]) e si propone di rappresentare, in una modalità orientata agli oggetti, tutte le risorse e le funzioni di un apparato SDH rilevanti ai fini della gestione di essa. In questo modo, all’interfaccia di gestione, ogni apparato può essere schematizzato mediante un insieme strutturato di oggetti. In generale un oggetto può rappresentare una qualunque risorsa, fisica o logica, da gestire ed è individuato da un insieme di attributi, che illustrano le principali caratteristiche della risorsa rappresentata, da un comportamento (behaviour), che descrive la risposta
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alle operazioni di gestione che l’OS può richiedere sulla risorsa che l’oggetto rappresenta, da un insieme di operazioni specifiche (actions) che l’OS può richiedere sulla risorsa, dalle notifiche spontanee che l’oggetto può emettere, per comunicare ad esempio all’OS un cambiamento dello stato della risorsa che rappresenta, e infine dalle sue relazioni con gli altri oggetti. Tutte le informazioni di un apparato relative agli oggetti gestiti sono memorizzate in una Base Dati, MIB (Management Information Base), presente in ogni apparato ed eventualmente replicate anche a livello di OS. Un modello informativo può essere suddiviso in più parti, chiamate frammenti, ciascuna delle quali costituita da classi di oggetti che rappresentano risorse e funzionalità fra loro correlate. Nei paragrafi successivi sono presentati in dettaglio tutti i frammenti del modello informativo SDH e le rispettive classi di oggetti in essi definite. 3.1 Frammento di trasporto Il frammento di trasporto (transport fragment) normalizza le funzioni trasmissive di un apparato SDH: esso è basato sull’architettura funzionale di una rete di trasporto definita nella Raccomandazione ITU-T G.803. Questa Raccomandazione descrive la rete in termini delle funzioni di trasporto che permettono il trasferimento dell’informazione da un punto all’altro di una stessa rete introducendo i concetti di stratificazione e di partizione di rete. Il concetto di stratificazione consente di scomporre la rete in più strati di rete sovrapposti, ciascuno dei quali dotato di proprie funzioni di trasporto e di esercizio e manutenzione, OAM (Operations Administration and Maintenance). Gli strati di rete adiacenti sono in una relazione di tipo client-server (strato guida - asser-
vito): le funzioni di trasporto dello strato client, per trasferire l’informazione attraverso la rete, utilizzano le funzioni dello strato server, che trasporta l’informazione dello strato client in modo trasparente (a meno, naturalmente, di eventuali errori di trasmissione). Il concetto di partizione di rete consente di scomporre ogni strato di rete, sulla base di un particolare criterio ad esempio geografico o amministrativo - in più sottoreti tra loro interconnesse. Applicando in maniera iterativa il concetto di partizione di rete, ogni sottorete può essere, a sua volta, scomposta in sottoreti più piccole, fino al livello di dettaglio desiderato: il più basso livello possibile è quello in cui la sottorete coincide con la matrice di permutazione di un singolo apparato. L’entità che modella il trasporto trasparente dell’informazione, fra il punto in cui questa viene affidata ad un particolare strato di rete e quello in cui essa è restituita, è la cosiddetta connessione di rete (network connection). Queste connessioni sono costituite e abbattute come parte del processo di gestione dello strato di rete e forniscono così un grado di flessibilità nell’esercizio della rete. Ogni connessione di rete è costituita mediante la concatenazione di più connessioni di base che possono essere di due tipi: il primo è rappresentato dalla connessione di sottorete (subnetwork connection), ossia, da una connessione di tipo flessibile tra due punti di una stessa sottorete. Le connessioni di sottorete sono costituite o abbattute al momento della costituzione o della cancellazione di una connessione di rete. Nel caso in cui la sottorete è la matrice di un apparato, la connessione di sottorete coincide con una permuta sulla matrice (matrix connection). Un secondo tipo di connessione è rappresentato dalla link connection, ossia, da una connessione rigida tra due punti di due sottoreti differenti. Le link connection determinano la connettività fra le sottoreti
IL MODELLO INFORMATIVO SDH Il modello informativo SDH si basa sui requisiti e sui modelli funzionali definiti nelle raccomandazioni e negli standard relativi agli apparati e alla rete SDH (raccomandazioni ITU-T G.783 e G.803). Il modello informativo è suddiviso in più parti, dette frammenti, ciascuna delle quali costituita da classi di oggetti che rappresentano risorse e funzionalità fra loro correlate. I principali frammenti del modello informativo SDH sono: • Frammento di trasporto - transport fragment. • Frammento di riconfigurazione della capacità utile trasportata (payload) - payload reconfiguration fragment. • Frammento di apparato - equipment fragment. • Frammento di permutazione - cross-connection fragment. • Frammento di protezione - protection fragment. • Frammento di prestazione - performance fragment. • Frammento di supporto - support fragment. • Frammento di oggetti generici - generic objects fragment.
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sistema può assumere di volta in volta il ruolo di LA GESTIONE DEI manager (gestore) o quello di agent SISTEMI OSI (attuatore). In un’interazione il ruolo di manager è Il modello di gestione OSI assume assunto dal sistema che ciascun sistema della rete di che svolge le fungestione (sia esso OS o NE) sia zioni di controllo composto dagli elementi software mentre quello di agent è svolto da riportati nella figura a: • un processo applicativo, costituito quello gestito: nelda un software locale che esegue l ’ a r c h i t e t t u r a le funzioni di gestione all’interno TMN, ad esempio, dello stesso sistema, MAP (Mana- l’OS svolge il ruolo di manager mentre gement Application Process); • le funzioni di comunicazione, il NE, oggetto della MCF (Message Communications gestione, assume il Function) che sono responsabili ruolo di agent. Figura a Componenti dell’OSI systems managedello scambio di informazioni Il manager chiede ment. di gestione con gli altri sistemi al sistema gestito informazioni o della rete; • l’archivio delle informazioni rela- invia comandi da eseguire. L’agent sulla definizione di: tive alle risorse da gestire, MIB esegue questi comandi e notifica al • un insieme normalizzato di funzioni di comunicazione per lo manager tutti i cambiamenti anche (Management Information Base). scambio di informazioni di spontanei relativi gestione all’interfaccia (MCF) alle risorse da gestire ad esse • una forma di rappresentazione comune ai sistemi che colloassociate. quiano attraverso l’interfaccia Le modalità con le dell’informazione di gestione quali un agent rap(MIB): il cosiddetto modello presenta e memoinformativo. rizza i dati relativi alle risorse gestite Per quanto riguarda le funzioni di è una questione comunicazione, nell’ambito della locale e non è gestione dei sistemi OSI è adottato oggetto di standar- il modello di riferimento a sette dizzazione. Per livelli, e per le interazioni di interagire, è neces- gestione, a livello applicativo (livello sario, tuttavia, 7) è stato definito uno specifico adottare all’inter- elemento a supporto dei servizi di faccia di comunica- gestione denominato CMISE zione tra manager (Common Management Information e agent una forma Service Element) con il relativo protodi rappresentazio- collo CMIP (Common Management ne comune ai due Information Protocol). I processi di sistemi dell’infor- gestione (MAP) di un sistema mazione relativa impiegano direttamente i servizi alle risorse gestite. offerti da CMISE per la comunicaLa rappresentazio- zione verso altri sistemi. ne locale dell’infor- Per la definizione del modello informazione di gestio- mativo nella gestione OSI si utilizne deve essere per- zano i concetti della progettazione Figura b Relazioni Manager-Agent. ciò riportata in un orientata ad oggetti (object-oriented formato standar d design): ogni risorsa controllata all’inLe interazioni che nascono tra due appositamente definito per la comuni- terfaccia è rappresentata mediante un oggetto gestito (managed object). sistemi, legate alle attività di gestione, cazione tra manager e agent. La standardizzazione di una inter- La MIB è un insieme strutturato di sono rappresentate in figura b. Il processo MAP all’interno di un faccia di gestione Q3 si basa dunque questi oggetti.
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Figura 3
Relazione client-server tra due strati di rete.
di uno strato di rete e di solito sono realizzate prima di costituire le connessioni di rete. Il passaggio dell’informazione da uno strato client a quello server è realizzato mediante la funzione di adattamento (client to server adaptation): questa funzione consente di adattare l’informazione caratteristica fra i due strati e può comprendere, ad esempio, azioni di mapping (che consentono l’inserimento dell’informazione dello strato client nelle strutture dello strato server) e di multiplazione. L’insieme delle funzioni di trasporto dello strato server utilizzate per realizzare una connessione dello strato client è detto trail (connessione con tracciamenti). Un trail è costituito da una connessione di rete e da due funzioni (funzioni di terminazione di trail) che inseriscono ed estraggono l’overhead necessario per consentire di svolgere le funzioni di OAM (Operation Administration and Maintenance) proprie dello strato server quali, ad esempio, la valutazione delle prestazioni trasmissive, l’individuazione dei guasti. La figura 3 presenta un esempio di relazione clientserver tra le funzioni di trasporto di due strati di rete adiacenti. Il confine tra le entità e le funzioni di trasporto degli strati di rete è individuato mediante i seguenti punti di riferimento : 1) Punto di Connessione, CP (Connection Point): è il punto di confine tra l’uscita di una connessione e l’ingresso di un’altra connessione. 2) Punto di Terminazione di Connessione, TCP (Terminating Connection Point): è il punto di confine tra la funzione di terminazione di un trail e l’ingresso o l’uscita di una connessione di rete. 3) Punto di Accesso, AP (Access Point): è il punto di
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confine tra la funzione di adattamento e la funzione di terminazione di un trail. Applicando il concetto di stratificazione alla rete di trasporto SDH si possono individuare i seguenti tre strati principali (figura 4): lo strato di circuito, lo strato di
Figura 4
Stratificazione della rete SDH.
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MODELLO A STRATI DI UN COLLEGAMENTO A 2 MBIT/S • Nella figura sotto è riportato un esempio di modellizzazione a strati di un collegamento SDH per il trasporto di un flusso PDH a 2 Mbit/s secondo i principi della Raccomandazione ITU-T G.803. Le principali azioni svolte dalle funzioni di adattamento e di terminazione di trail svolte in ciascuno strato di rete sono: • LOPA (Lower Order Path Adaptation: Adattamento di Path di Ordine Inferiore): svolge le funzioni di adattamento del segnale PDH alla rete sincrona. In pratica inserisce il segnale tributario PDH a 2 Mbit/s nel contenitore sincrono C12 e attua le opportune giustificazioni.
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LOPT (Lower Order Path Termination: Terminazione di Path di Ordine Inferiore): svolge le funzioni di terminazione di trail di LOP. In pratica inserisce ed estrae i byte di overhead (POH) che, associati al contenitore sincrono C12, costituiscono il VC12. LOPSN (Lower Order Path SubNetwork: Sotto-rete di Path di Ordine Inferiore): rappresenta la matrice di permutazione che permette l’assegnazione flessibile dei path LOP (VC12 nell’esempio presentato) all’interno di un VC4. HOPA (Higher Order Path Adaptation: Adattamento di Path di Ordine Superiore): svolge le funzioni di adattamento dei path LOP all’interno di un path HOP. In pratica associa al VC12 un puntatore creando il TU12 e provvede così alla multiplazione dei TU12, dei TUG2 e dei TUG3. HOPT (Higher Order Path Termination: Terminazione di Path di Ordine Superiore): svolge le
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funzione di terminazioni di trail di HOP. In pratica inserisce ed estrae i byte di overhead (POH) che, associati ai TUG3, costituiscono il VC4. HOPSN (Higher Order Path SubNetwork: Sotto-rete di Path di Ordine Superiore): rappresenta la matrice di permutazione che permette l’assegnazione flessibile dei VC4 all’interno di un segnale STM-N. SA (Section Adaptation: Adattamento di Sezione): svolge le funzioni di adattamento dei path HOP all’interno di un segnale STM-N. In pratica associa al VC4 il puntatore creando l’AU4, assembla l’AUG e quindi provvede alla multiplazione degli AUG. ST (Section Termination: Terminazione di Sezione): svolge le funzioni di terminazione di tra relativi alle di sezione di multiplazione. In pratica genera e termina i byte di overhead della sezione di multiplazione (SOH).
Schema di un collegamento a 2 Mbit/s trasportato su rete SDH.
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path, suddiviso in path di ordine inferiore, LOP (Lower Order Path), e path di ordine superiore, HOP (Higher Order Path), e lo strato di trasmissione, suddiviso in strato di sezione di multiplazione, MS (Multiplex Section), strato di sezione di rigenerazione, RS (Regenerator Section), e strato fisico. Nel riquadro di pagina 65 è riportato un esempio di rappresentazione a strati di un collegamento a 2 Mbit/s. La rappresentazione ai fini della gestione delle funzioni di trasporto è basata sulle classi di oggetti Punto di Terminazione di Trail, TTP (Trail Termination Point), e Punto di Terminazione di Connessione, CTP (Connection Termination Point), definite nella Raccomandazione ITU-T M.3100 [7]. La classe di oggetti CTP rappresenta i punti di connessione e di terminazione di connessione relativamente all’architettura indicata nella Raccomandazione ITU-T G.803 e parte delle funzioni di adattamento; la classe TTP rappresenta invece i punti di accesso e la funzione associata di terminazione di trail (figura 5). Il numero e la natura delle relazioni tra gli oggetti delle classi CTP e TTP sono strettamente legati all’architettura della rete di trasporto da
Le relazioni client-server esistenti tra i CTP ed i TTP di due strati di rete adiacenti sono rappresentate mediante relazioni del tipo padre-figlio (relazioni di contenimento) fra le varie istanze di CTP e TTP (figura 6). Per le relazioni più complesse, come ad esempio quelle di multiplazione fra gli strati LOP e HOP, sono state introdotte la classe generica Adattatore Indiretto, IA (Indirect Adaptor) e le sottoclassi specifiche AUG (Admnistrative Unit Group) e TUG-n (Tributary Unit Group-n con n= 2, 3) che permettono di modellare il raggruppamento dei CTP secondo la struttura di multiplazione SDH. Di seguito si riporta una breve descrizione delle classi di oggetti di trasporto utilizzate nel modello informativo SDH per rappresentare le funzionalità di ciascuno strato della rete SDH. 3.1.1 Strato fisico
Allo strato fisico sono associate due classi principali di oggetti di trasporto: Optical Synchronous Physical Interface (Interfacce Fisiche Sincrone di tipo Ottico) e Electrical Synchronous Physical Interface (Interfacce Fisiche Sincrone di tipo Elettrico). In particolare, la classe Optical Synchronous Physical Inter face (opticalSPITTP) rappresenta le interfacce sincrone ottiche dell’apparato SDH, nelle quali è effettuata la conversione fra il segnale ottico della linea ed i segnali elettrici interni dell’apparato. L’attributo stmLevel fornisce il livello gerarchico dell’interfaccia (STM-1, STM-4, STM-16), l’attributo opticalReach dà la lunghezza della tratta di rigenerazione e l’attributo opticalWavelength indica la lunghezza d’onda utilizzata. In caso di assenza del segnale ottico all’ingresso dell’interfaccia, l’oggetto optical SPITTP che la rappresenta invia all’OS l’allarme di Figura 5 Oggetti del frammento di trasporto e funzioni dell’architettura indicata mancanza di segnale, LOS nella Raccomandazione ITU-T G803. (Loss Of Signal), mentre nel caso di rottura del laser rappresentare. Una suddivisione importante è quella emette l’allarme TF (Transmit Fail). tra le relazioni tra oggetti che si trovano all’interno La classe, Electrical Synchronous Physical Interface di uno stesso apparato e quelle tra oggetti che appar(electricalSPITTP) rappresenta, invece, le interfacce tengono ad apparati differenti. Questa suddivisione sincrone elettriche dell’apparato SDH, nelle quali è segna infatti il confine tra la gestione di apparato e effettuata la conversione fra il segnale sincrono di quella di rete. linea e quelli interni all’apparato. L’attributo Il modello di trasporto per l’SDH è stato ottenuto stmLevel fornisce il livello gerarchico dell’interfaccia generando, a partire dalle classi generiche di CTP e (STM-1, STM-4, STM-16). In caso di mancanza del TTP della Raccomandazione ITU-T M.3100, le sottosegnale di linea sull’ingresso dell’interfaccia l’oggetto classi di CTP e TTP specializzate per ogni strato di electricalSPITTP che la rappresenta emette l’allarme rete SDH. di mancanza di segnale, LOS.
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Figura 6
Oggetti del frammento di trasporto SDH.
3.1.2 Strato di Sezione di Rigenerazione Lo strato di sezione di rigenerazione (RS) prevede le classi di oggetti di trasporto che rappresentano le funzioni disponibili negli apparati SDH nelle sezioni di rigenerazione. La classe Regenerator Section CTP (rsCTP) rappresenta il punto di terminazione di una connessione a livello di sezione di rigenerazione Gli oggetti della classe Regenerator Section TTP (rsTTP) rappresentano il punto di terminazione di un trail a livello di sezione di rigenerazione e include le funzioni di trattamento (inserimento ed estrazione) dei byte dell’overhead per la sezione di rigenerazione RSOH (Regeneration Section HoverHead) e la funzione di riconoscimento della condizione di mancanza dell’allineamento di trama: in questo caso è emesso l’allarme per la perdita della trama, LOF (Loss Of Frame). Le funzioni di generazione e di estrazione dei byte D1-D3 dell’OverHead di Sezione (SOH) per il trasporto dei messaggi di gestione sulla sezione di rigenerazione sono rappresentati dalla classe Regenerator Section DCC CTP (rsDatacomCTP). Infine, le funzioni di generazione e di estrazione del byte E1 (canale fonico per comunicazioni di servizio nella RS) del SOH e le funzioni di generazione e di estrazione del byte F1 (servizi di utente nella RS) del SOH sono rappresentate rispettivamente dalle classi di oggetti Regenerator Section Orderwire CTP (rsOrderwireCTP) e Regenerator Section User Channel CTP (rsUserChannelCTP).
In particolare, la classe Multiplex Section CTP (msCTP) rappresenta il punto di terminazione di una connessione a livello di sezione di multiplazione, mentre la classe di oggetti Multiplex Section TTP (msTTP) rappresenta il punto di terminazione di un trail a livello di sezione di multiplazione e include le funzioni di trattamento, e cioè di inserimento e di estrazione dei byte dell’overhead della sezione di multiplazione, MSOH (Multiplex Section HoverHead) nonché le funzioni di riconoscimento e segnalazione di alcune condizioni di allarme: excessive BER (Bit Error Rate), quando il tasso d’errore rilevato sulla MS mediante il codice BIP-24 (byte B2) supera il valore di 10-3 , Signal Degrade, quando il BER supera una soglia configurabile da OS, FERF (Far End Reiceve Failure), nei casi in cui il terminale remoto rileva e segnala un problema in ricezione, e MS AIS, in seguito a problemi trasmissivi a livello fisico o di Sezione di Rigenerazione. Per quanto riguarda poi le funzioni di terminazione di alcuni canali presenti nell’overhead di Sezione di Multiplazione (MSOH) della trama STMN si distinguono la classe Multiplex Section DCC CTP (msDatacomCTP) che rappresenta le funzioni di inserimento e di estrazione dei byte D4-D12 per il trasporto dei messaggi di gestione sulla sezione di multiplazione e la classe di oggetti Multiplex Section Orderwire CTP (msOrderwireCTP) che rappresenta le funzioni di inserimento ed estrazione del byte E2 (canale fonico per le comunicazioni di servizio della sezione di multiplazione).
3.1.3 Strato di Sezione di Multiplazione
3.1.4 Strato di path
Le classi di oggetti associati allo strato di Sezione di Multiplazione, MS (Multiplex Section) sono analoghe a quelle descritte per lo strato di Sezione di Rigenerazione.
Le classi di oggetti descritte di seguito, rappresentano le funzioni di trasporto associate agli strati di path di ordine superiore, HOP (Higher Order Path), e di ordine inferiore LOP (Lower Order Path).
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La classe Administrative Unit-4 CTP (au4CTP) rappresenta il punto di terminazione di una connessione AU-4. L’oggetto au4CTP rileva eventuali condizioni di mancanza delle informazioni relative al puntatore e le segnala mediante l’allarme LOP (Loss Of Pointer); esso emette anche l’allarme AU-AIS, nel caso in cui la corrispondente terminazione di trail dello strato MS su cui si poggia la connessione AU-4, restituisca il segnale AIS. La classe Administrative Unit Group (AUG) è derivata dalla classe adattatore indiretto e rappresenta l’unità di multiplazione della trama STM-N; il
payload STM-N è ottenuto multiplando N AUG. Un AUG può contenere un AU-4 o tre AU-3 (previsti solo nella struttura di multiplazione americana). Gli oggetti appartenenti alla classe Virtual Container-n TTP (vcnTTP con n= 11, 12, 2, 3, 4) rappresentano i punti di terminazione dei VC nei quali è elaborato l’overhead di path, POH (Path OverHead): gli oggetti vc4TTP e vc3TTP rilevano e segnalano, in particolare, le seguenti condizioni di allarme: path trace mismatch, quando il valore del byte J1 ricevuto differisce da quello atteso (contenuto nell’attributo J1 path trace expected); signal label
DEFINIZIONI DEL MODELLO INFORMATIVO • Il modello informativo di una interfaccia di gestione OSI è specificato utilizzando il linguaggio standard ASN.1 (Abstract Sintax Notation nr.1) e il paradigma object-oriented GDMO (Generic Definition of Managed Objects) definito nella Raccomandazione ITU-T X.722 [13]. • Il GDMO fornisce le maschere di specifica formale degli oggetti del modello, usate per definire le proprietà che caratterizzano gli oggetti e le relazioni che esistono tra essi. • Ogni oggetto è caratterizzato da un insieme di attributi, dalle operazioni che possono essere eseguite su di esso (actions), dal comportamento (behaviour) dell’oggetto come risposta ad operazioni di gestione, dalle notifiche che emette e infine dalle relazioni con gli altri oggetti. • Per la definizione degli oggetti gestiti è utilizzato il concetto di classe di oggetti. • Una classe di oggetti è costituita dal modello relativo a tutti gli oggetti gestiti che hanno le stesse caratteristiche (attributi, actions, behaviour, notifiche). Ogni oggetto gestito è un’istanza di una determinata classe di oggetti. • Il concetto di classe - basato sul principio della generalizzazione - consente di pervenire alla definizione di un tipo generale di oggetto che è riutilizzata per tutte le istanze di oggetti dello stesso tipo. • Un altro modo di riutilizzare la definizione delle classi, offerto dalla progettazione a oggetti, è basato sul principio della specializzazione e sulla proprietà di ereditarietà: una nuova classe di oggetti può essere definita specializzando una classe esistente più generale. La nuova classe è detta sottoclasse e la classe da cui essa è stata ricavata è detta superclasse. La sottoclasse eredita - da questo termine nasce la locuzione ereditarietà - tutte le proprietà della superclasse cui essa appartiene e la specializzazione si ottiene definendo solo le nuove proprietà che la caratterizzano rispetto alla superclasse. • Lo schema della gerarchia di ereditarietà esistente tra le classi di un modello informativo è detto albero di ereditarietà. • La MIB è un insieme strutturato di istanze di classi di oggetti del modello informativo. La struttura della MIB nel modello informativo è definita mediante le relazioni di contenimento (o Name Binding) che esistono tra le istanze delle classi di oggetti. • Ogni oggetto può essere contenuto in un solo oggetto padre e può contenere più di un oggetto figlio. Lo schema di contenimento che così risulta è anche chiamato albero di naming (naming tree) in quanto il nome di ogni istanza di oggetto è ottenuto concatenando i nomi degli oggetti che lo contengono.
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mismatch, quando il valore del byte C2 ricevuto differisce da quello atteso (contenuto nell’attributo C2 signal label expected); LOM (Loss Of Multiframe), quando il payload del VC richiede un’indicazione di multi-trama ma l’informazione del byte H4 non risulta corretta; FERF, quando nel byte G1 del segnale ricevuto viene rilevata una condizione di terminale remoto in allarme. Gli oggetti vcnTTP (con n=11, 12 , 2) relativi a path LOP rilevano e segnalano le seguenti condizioni di allarme: path trace mismatch, quando il valore del byte J2 ricevuto differisce da quello atteso (contenuto nell’attributo J2 path trace expected); signal label mismatch, quando il valore della signal label contenuta nel byte V5 ricevuto differisce da quello atteso (contenuto nell’attributo V5 signal label expected); FERF, quando nel byte V5 del segnale ricevuto viene rilevata una condizione di terminale remoto allarmato. La classe Virtual Container-n User Channel CTP (vcnUserChannelCTP con n= 3, 4) rappresenta le funzioni di inserimento e di estrazione del byte F2 (servizi di utente) del POH del VC3 o del VC4 Gli oggetti della classe Path Adaptation CTP (pnCTP con n= 11, 12, 2, 3, 4) rappresentano le funzioni di adattamento di un flusso PDH (ad esempio un flusso in accordo con la Raccomandazione ITU-T G.702 [8] a 2 Mbit/s) per il trasporto mediante un VC SDH. Infine, allo strato di path sono associate la classe Tributary Unit-n CTP (tunCTP con n= 11, 12, 2, 3), che rappresenta il punto di terminazione di una connessione dello strato di path di ordine inferiore (LOP), e la classe Tributary Unit Group-n (TUG-n con n= 2, 3), che deriva dalla classe adattatore indiretto e rappresenta i gruppi omogenei di unità tributarie, TU (Tributary Unit), previsti per la multiplazione dei path LOP in un path HOP (VC4). In particolare, un TUG-3 può contenere o un TU3 (tu3CTP) o sette TUG-2; un TUG-2 a sua volta può contenere o un TU2 (tu2CTP) o tre TU12 (tu12CTP) o quattro TU11 (tu11CTP). 3.2 Il frammento di riconfigurazione della capacità utile trasportata (payload) Questo frammento è costituito da classi di oggetti, derivate dalle corrispondenti classi del frammento di trasporto, che prevedono alcuni appositi comandi (azioni) per permettere all’OS di modificare il payload SDH. Le nuove classi di oggetti definite da questo frammento e le azioni di modifica del payload associate sono: • modifiableAug: defineAugStructure (definisce la struttura dell’AUG) • modifiableTugn (n=2,3): defineTugnStructure (definisce la struttura del TUG-n) • modifiableVCn (n=3,4): defineVCnStructure (definisce la struttura dei VC-4 e VC-3) • modifiableVCn (n=11, 12, 2): defineClientType (definisce la struttura dei VC-11, VC-12 e VC-2) Mediante il comando defineTug3Structure l’OS può richiedere, ad esempio, di riconfigurare la struttura di un modifiableTug3 dal trasporto di un singolo TU3 al
trasporto di sette TUG2, e successivamente mediante il comando defineTug2 è possibile strutturare ciascuno dei sette modifiableTug2, così realizzati, per il trasporto di tre TU12. 3.3 Frammento di apparato Il frammento di apparato rappresenta l’apparato SDH in termini di unità hardware (subtelai, schede estraibili singolarmente) e di moduli software che lo costituiscono. Le classi di oggetti su cui si basa il frammento di apparato sono: la classe SDH NE, la classe SDH Equipment e quella Software.
Figura 7
Oggetti del frammento di Equipment.
Come mostrato in figura 7, un oggetto della classe SDH NE, che di fatto è costituito dall’intero apparato, può contenere più oggetti della classe SDH Equipment, che rappresentano le unità hardware che costituiscono l’apparato. Ciascuna unità hardware (ad esempio un subtelaio) può essere a sua volta composta da più subunità (ad esempio schede estraibili singolarmente). Inoltre ogni oggetto della classe SDH Equipment (unità hardware) può contenere uno o più oggetti della classe software che rappresentano i moduli software che controllano le funzionalità realizzate su un’unità hardware. La classe SDH Equipment prevede tra l’altro l’attributo affectedByObjectList che consente di associare ad ogni unità hardware dell’apparato (ad esempio ad un’unità singolarmente estraibile) la lista delle risorse logiche ad essa associate (ad esempio il Termination Point), il cui funzionamento è compromesso in caso di guasto dell’unità. 3.4 Frammento di permutazione Questo frammento include le classi di oggetti per la gestione delle funzioni di permutazione (crossconnection) presenti all’interno di un apparato.
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Le principali classi del frammento di permutazione sono rappresentate dalle classi Fabric, CrossConnection e MultipointcrossConnection. La classe Fabric, in particolare, rappresenta la funzione di gestione delle permutazioni della matrice di un apparato; essa svolge particolari azioni che consentono all’OS di comandare l’instaurazione o il rilascio di permutazioni tra i punti di terminazione dell’apparato. Le classi CrossConnection e MultipointcrossConnection invece rappresentano, rispettivamente, permutazioni punto-punto e permutazioni punto-multipunto descrivendo l’associazione tra i punti di terminazione oggetto delle stesse permutazioni. 3.5 Frammento di protezione Le classi di oggetti contenute in questo frammento consentono di descrivere e gestire tutte le opportunità di protezione offerte da un apparato SDH, ossia la protezione delle singole unità hardware che lo compongono (Equipment Protection) e la protezione dei flussi trasmissivi SDH, sia a livello di sezione, MSP (Multiplex Section Protection), sia a livello di path, SNCP (Subnetwork Connection Protection). Il modello di protezione è stato definito a partire da uno schema di protezione generico dal quale sono state poi derivate le classi di oggetti specializzate per le varie esigenze di protezione. Un generico schema di protezione è rappresentato mediante le due classi di oggetti Gruppo di protezione e Unità di protezione. La classe Gruppo di protezione (ProtectionGroup) rappresenta la funzione di protezione che mette in relazione le unità da proteggere (protected units) e le unità con funzioni di protezione (protecting units). Le caratteristiche del tipo di protezione sono definite mediante i tre attributi fondamentali: protectionGroupType, revertive e waitToRestoreTime. In particolare, l’attributo protectionGroupType può assumere il valore 1+1 (il gruppo di protezione in questo caso è costituito da un’unità da proteggere e da un’altra con funzioni di protezione) o m:n (nel caso in cui il gruppo di protezione è costituito da n unità da proteggere e m unità con funzioni di protezione). L’attributo revertive è invece un boolean che indica se lo scambio è o no reversibile (cioè se è stato o no predisposto il ritorno automatico sull’unità da proteggere dopo la riparazione del guasto che ha causato lo scambio sull’unità con funzione di protezione). L’attributo waitToRestoreTime consente, infine, per gli scambi reversibili, di programmare, il tempo atteso, dal rientro del guasto, al momento del ripristino dello stato di protezione iniziale. La classe Gruppo di Protezione invia spontaneamente all’OS le notifiche degli scambi avvenuti e può anche ricevere comandi di controllo degli scambi dall’OS (comandi di scambio manuale, scambio forzato e blocco dello scambio). Gli oggetti appartenenti alla seconda classe, Unità di Protezione (ProtectionUnit), sono contenuti in un gruppo di protezione e rappresentano sia le unità da proteggere sia quelle con funzione di
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protezione. Questo modello può essere direttamente impiegato per rappresentare gli schemi di protezione delle singole unità di apparato e quelli delle sorgenti di sincronismo per il generatore di temporizzazione interno all’apparato SDH. Per le protezioni dei flussi trasmissivi SDH sono state invece definite classi specializzate. 3.5.1 Protezione di Sezione di Multiplazione (Multiplex Section Protection) Per le sezioni di multiplazione SDH sono previsti, come si è già detto, due differenti schemi di protezione denominati rispettivamente protezione del tipo 1+1 e protezione del tipo 1:n. La prima protezione è realizzata in modo che il segnale sia trasportato contemporaneamente sia sul canale principale che sul canale di protezione, mentre, la protezione di tipo 1:n implica che n segnali condividano un unico canale di protezione. Le due classi del modello delle protezioni MSP SDH (Multiplex Section Protection SDH) sono state ottenute specializzando le classi corrispondenti del modello di protezione generico. La classe Gruppo di Protezione di Sezione di Multiplazione SDH (sdhMSProtectionGroup), rispetto alla generica classe Gruppo di Protezione (protectionGroup) da cui deriva, è caratterizzata da alcuni attributi specifici SDH quali ad esempio l’attributo protectionSwitchMode che specifica se la protezione è del tipo uni o bidirezionale e l’attributo protectionMismatchStatus che, nel caso di utilizzo del protocollo per la protezione automatica APS (Automatic Protection System), segnala eventuali incongruenze sul tipo di protezione presenti ai due estremi della sezione. La classe di oggetti Unità di Protezione di Sezione di Multiplazione SDH (sdhMSProtectionUnit), rispetto alla corrispondente classe generica Unità di Protezione (protectionUnit), è, infine, caratterizzata da alcuni attributi specifici: channelNumber (numero di identificazione del canale all’interno di un gruppo di protezione 1:n e può assumere valori interi tra 0 e 15), sdhPriority (indica la priorità di protezione del canale in caso di protezione 1:n), extraTrafficControl (è utilizzato per abilitare il canale di protezione al trasporto di extra traffico). 3.5.2 Protezione di connessione di sottorete (Subnetwork Connection Protection) Questo frammento consente di descrivere subnetwork connection (connessioni di sottorete) oppure permutazioni protette del livello di path. Le principali classi di questo frammento, come quelle della MSP, sono derivate per specializzazione da quelle del modello di protezione generico: ConnectionProtectionGroup da ProtectionGroup e ConnectionProtection da ProtectionUnit. Per le connessioni punto-multipunto protette è stata anche aggiunta la classe mpConnectionProtection. Dalla classe Fabric del frammento di permutazione è stata infine derivata la classe Sncpfabric che fornisce le funzioni per costituire o disconnettere permutazioni protette.
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MISURE DI QUALITÀ In ogni punto di misura i dati prestazionali sono ricavati dal segnale in ricezione. Le informazioni cosiddette di near-end sono ricavate misurando le violazioni dei bit di parità del segnale ricevuto, mentre le informazioni di far-end sono ricavate dalla lettura dell'apposito byte che riporta i risultati delle misue effettuate nell'altra direzione del collegamento dall'apparato posto all'altro estremo. Per un trail bidirezionale da A a Z: a) nel nodo A le informazioni di near-end rappresentano le prestazioni del trail unidirezionale da Z ad A, mentre le informazioni di far-end rappresentano le prestazioni del trail unidirezionale da A a Z; b) nel nodo Z le informazioni di near-end rappresentano le prestazioni del trail unidirezionali da A a Z, mentre le informazioni di far-end rappresentano le prestazioni del trail unidirezionale da Z ad A; c) su uno dei nodi intermedi (I) • nella direzione da A a I le informazioni di near-end rappresentano le prestazioni del segmento di trail unidirezionale da A a I, mentre le informazioni di far-end rappresentano le prestazioni del trail unidirezionale da Z ad A; • nella direzione da Z a I le informazioni di near-end rappresentano le prestazioni del segmento di trail unidirezionale da Z a I, mentre le informazioni di farend rappresentano le prestazioni del trail unidirezionale da A a Z. Su entrambi i nodi terminali (A o Z) quindi le prestazioni relative alle due direzioni del trail sono fornite dalle informazioni di near end e di far end, mentre su uno qualunque dei nodi intermedi (I) attraversati dal trail le prestazioni Punti di raccolta delle misure di near-end e far-end. relative alle due direzioni sono fornite dalle informazioni di far end relative al segnale A-Z e dalle informazioni di far end relative al segnale Z-A.
3.6 Il frammento di prestazione Una caratteristica peculiare dei sistemi SDH è rappresentata dalla possibilità di monitorare le prestazioni della rete mediante la raccolta e il successivo inoltro verso il sistema di gestione di dati di qualità trasmissiva o di allarmi sulla qualità del servizio. Il controllo delle prestazioni può essere effettuato in modo indipendente su ciascuno degli strati di rete SDH.
I punti di monitoraggio delle prestazioni di un trail di uno strato di rete SDH coincidono con i suoi punti di terminazione. In ciascun punto possono essere raccolte informazioni sulle prestazione relative alle due direzioni di trasporto mediante i concetti di informazioni di near-end (informazioni vicine) e informazioni di farend (informazioni a distanza). La definizione dettagliata di questi concetti è precisata nel riquadro riportato in questa pagina.
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La raccolta dei dati di prestazione consiste nel contare i cosiddetti eventi di prestazione definiti nella Raccomandazione ITU-T G.826 [9], secondi errorati ES (Errored Seconds), secondi severamente errorati SES (Severely Errored Seconds), blocchi errorati BBE (Background Block Errors) e i secondi di indisponibilità, UAS (UnAvailable Seconds). Sono previste due modalità di raccolta dei dati di prestazione: la prima, unidirezionale, basata sulla Raccomandazione ITU-T M.2120 [10] è stata definita per la manutenzione della rete. Questa modalità di raccolta si basa su informazioni completamente indipendenti per ciascuna direzione del trasporto dell’informazione: un eventuale periodo di indisponibilità su una direzione blocca infatti il conteggio dei parametri di prestazione relativi alla sola direzione indisponibile. La seconda modalità, bidirezionale, è basata sulla Raccomandazione ITU-T G.826 ed è stata definita per la documentazione e il controllo delle prestazioni di qualità offerte dalla rete: questa modalità di raccolta considera un trail bidirezionale indisponibile se almeno una delle direzioni è indisponibile e in questi casi blocca il conteggio dei parametri di prestazione su entrambe le direzioni di trasmissione. Il conteggio dei dati di prestazione è effettuato nei punti di monitoraggio del Network Element mediante contatori, detti registri correnti: esso può essere impostato su intervalli di tempo fissi di 15 minuti o di 24 ore. Al termine di ogni intervallo di tempo, i contenuti dei registri correnti sono memorizzati temporaneamente su appositi registri all’interno del Network Element detti registri recenti (sedici registri per le misure di 15 minuti e uno per le misure di 24 ore) e possono essere inviati al sistema di gestione o su esplicita richiesta di esso ovvero in via opzionale con cadenza periodica. Sono anche previsti dei meccanismi a soglia che determinano l’invio spontaneo di un allarme nel caso in cui le prestazioni di un trail degradino oltre un livello prefissato. Per la gestione delle misure di prestazioni il frammento di performance si basa essenzialmente su due classi di oggetti, derivate dal modello generico della Raccomandazione ITU-T Q.822 [11]: SdhCurrentData e HystoryData. La classe SdhCurrentData rappresenta una generica misura di prestazione su un punto di controllo SDH e contiene i valori correnti dei parametri di prestazione (ES, SES, BBE ...), che sono modellati come attributi di questa classe. Da essa traggono origine tutte le sottoclassi specializzate per le misure di prestazioni sui trail dei vari strati della rete SDH: ciascun oggetto delle sottoclassi di SdhCurrentData è costituito all’attivazione della misura di prestazione associata ed è contenuto nell’oggetto che rappresenta il punto di monitoraggio (ad esempio il Trail Termination Point). L’attributo granularityPeriod consente di definire la risoluzione della misura (15 minuti o 24 ore). Nel caso in cui venga superata una delle soglie predisposte sui parametri di prestazione controllati è attivato un allarme di qualità del servizio.
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HystoryData è la classe generica dalla quale derivano tutte le sottoclassi specializzate per ogni strato SDH. Gli oggetti HystoryData rappresentano i registri recenti utilizzati per memorizzare i valori dei parametri di prestazione al termine di un intervallo di misura. Gli attributi che rappresentano i parametri di prestazione sono una copia esatta degli attributi del corrispondente oggetto sdhCurrentData. L’attributo periodEndTime è utilizzato per indicare l’istante di tempo a cui si riferiscono i valori dei parametri di prestazione. 3.7 I frammenti di supporto e degli oggetti generici Il frammento di supporto include quattro principali classi di oggetti che rappresentano, tra l’altro, le funzioni di alimentazione, sincronizzazione e configurazione tramite accessi locali di un apparato SDH. In particolare, le classi PowerSupply e TimingGenerator rappresentano rispettivamente le funzioni di alimentazione e quelle di selezione delle sorgenti di sincronizzazione dell’apparato. Per rappresentare le possibili opzioni previste per la configurazione delle sorgenti di sincronismo si utilizza il meccanismo di protezione 1:n già descritto nel frammento di protezione. La classe ExternalPoint è invece utilizzata per il controllo di dispositivi che forniscono informazioni relative all’ambiente esterno quali ad esempio sensori antincendio. La classe LocalAccessControl è invece utilizzata per consentire all’OS di controllare gli accessi all’archivio delle informazioni delle risorse gestiste, MIB (Management Information Base), del Network Element tramite un terminale locale (craft terminal). Il frammento degli oggetti generici raccoglie infine le classi di oggetti non specifiche per la gestione SDH ma necessarie per la gestione di una qualunque rete di telecomunicazione. Le classi di questo frammento rappresentano principalmente le attività di logging (memorizzazione) e di reporting (inoltro verso il sistema di gestione) delle notifiche e quindi degli allarmi o di altre segnalazioni spontanee generate dagli oggetti gestiti. 4. Conclusioni SDH e ATM sono le prime tecnologie di telecomunicazione per le quali si è pervenuti alla definizione quasi completa di uno standard di gestione conforme ai principi della TMN (Telecommunication Management Network). Questo sforzo di normalizzazione non si è tuttavia subito tradotto nella disponibilità sul mercato di prodotti commerciali rispondenti a questi standard, che consentano una gestione integrata di reti multivendor, costituite, cioè, con apparati forniti da costruttori differenti. I motivi del ritardo finora registrato sono molteplici e in parte possono essere spiegati anzitutto con la lentezza nella definizione degli standard di gestione, che è sempre a valle della normalizzazione delle funzioni oggetto della gestione. Le società
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manifatturiere preferiscono quindi rendere disponibile in anticipo nuove funzioni ricorrendo per la gestione - in assenza di uno standard completamente definito - a prime realizzazioni di tipo proprietario. In secondo luogo, i protocolli OSI, adottati nell’ambito della TMN, risultano piuttosto complessi e onerosi e richiedono capacità elaborative che non sempre sono facilmente disponibili sulle singole unità di controllo di tutte le tipologie di apparati. Gli standard OSI sono stati poi impiegati quasi esclusivamente dal mondo delle telecomunicazioni; mentre nel più ampio e diffuso mercato delle reti di calcolatori di fatto si sono affermati gli standard Internet (pila TCP/IP e protocollo SNMP per la gestione). La condivisione di una piattaforma di gestione comune tra questi due mondi avrebbe sicuramente portato a vantaggi sensibili grazie alla possibilità di realizzare maggiori economie di scala. La maggior parte dei prodotti commerciali oggi disponibili per la gestione SDH sono infine dei “puri” gestori di apparato (OS con funzioni di EM) o solo dei sistemi di gestione di sottorete (ad esempio di anelli), mentre mancano degli effettivi sistemi di gestione di rete. Del resto anche a livello normativo la maggior parte dell’attività di standardizzazione svolta inizialmente è stata dedicata alla gestione di apparato (interfaccia EM-NE), mentre la normalizzazione della gestione di rete è stata avviata solo successivamente. Tuttavia, man mano che l’introduzione in rete di apparati SDH si diffonde, cresce sempre più, soprattutto presso i gestori delle reti pubbliche di telecomunicazione, l’interesse per soluzioni di gestione in grado di integrare il controllo di reti costituite da apparati di più fornitori di sistemi. A tale scopo sono in corso diversi tentativi per realizzare architetture di gestione che - pur partendo da apparati non conformi agli standard e che richiedono perciò un primo livello di OS con funzioni di gestione di apparato (EM) di marca - punti ad un’unificazione delle funzioni di gestione di rete (NM), spostando il livello di integrazione dall’interfaccia EM-NE (Q3en) all’interfaccia NM-EM (Q3ne) o all’interfaccia tra due livelli di NM (Q3nn), e quindi ad esempio tra un primo livello di gestione di rete regionale ed un secondo di rete nazionale. Telecom Italia, ha fin dall’inizio optato per una rete SDH multivendor: allo scopo di ottenere una gestione integrata, ha scelto, come chiarito più in particolare in [12], di sviluppare un proprio sistema di gestione di rete unificato (SGSDH-NM) basato su un’interfaccia NM-EM (Q3ne) normalizzata dalla stessa Telecom Italia e di prescrivere quindi come requisito essenziale per l’accettazione di un nuovo fornitore la possibilità di integrare l’OS di marca (con funzioni di EM) con l’OS di rete unificato (SGSDH-NM) attraverso l’interfaccia Q3ne normalizzata. Il modello informativo adottato da Telecom Italia per tale interfaccia è stato definito, a partire dal modello standard ([2] e [3]) descritto in questo articolo, apportando solo alcune modifiche, per tenere
conto delle semplificazioni possibili nella rappresentazione dell’apparato SDH al livello NM rispetto al livello EM.
ASN.1 ADM AP AIS AU AUG BBE BER BM CMIP
Abstract Sintax Notation nr.1 Add and Drop Multiplexer Access Point Alarm Indication Signal Administrative Unit Administrative Unit Group Background Block Error Bit Error Rate Business Management Common Management Information Protocol CMISE Common Management Information Service Element CP Connection Point CTP Connection Termination Point DCC Data Communication Channel DCN Data Communication Network DS Defect Second DXC Digital Cross Connect EBC Errored Block Count ECC Embedded Control Channel EM Element Management ES Errored Second ES End System FERF Far End Receive Failure GDMO Generic Definition of Managed Objects HOP High Order Path IA Indirect Adapter IS Intermediate System ITU-T International Telecommunication Union Transmission LOF Loss Of Frame LOM Los Of Multiframe LOP Loss Of Pointer LOP Lower Order Path LOS Loss Of Signal MCF Message Communications Function MAP Management Application Process MIB Management Information Base MS Mutiplex Section MSOH Multipex Section Overhead MSP Multiplex Section Protection NE Network Element NM Network Management OAM Operations, Administration and Maintenance OS Operations System OSF Operations System Function OSI Open System Interconnection PDH Plesiochronous Digital Hierarchy POH Path OverHead
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RS RSOH SDH SES SM SMN SMS SOH SNCP SPITTP TCP TF TM TMN TP TTP TUG UAS VC
Regenerator Section Regenerator Section OverHead Synchronous Digital Hierarchy Severely Errored Seconds Service Management SDH Management Network SDH Management Sub-network Section OverHead Sub-Network Connection Point Synchronous Physical Interface Trail Termination Point Terminating Connection Point Transmit Fail Terminal Multiplexer Telecommunication Management Network Termination point Trail Termination Point Tributary Unit Group UnAvailable Seconds Virtual Container
[1] SDH Management. ITU-T, Rec. G.784. [2] SDH Management Information Model for the Network Element view. 8-ITU-T, Rec. G.774. [3] Transmission and Multiplexing SDH Information Model for the Network Element view. 9-ETSI, ETS 300 304. [4] Types and General Characteristics of Synchronous Digital Hierarchy (Sdh) Equipment. ITU-T, Rec. G.782. [5] Characteristics of SDH multiplexing equipment functional blocks. ITU-T, Rec. G.783. [6] Architectures of transport networks based on the SDH. ITU-T, Rec. G.803. [7] Generic Network Information Model. ITU-T, Rec. M.3100. [8] Digital Hierarchy Bit Rates. ITU-T, Rec. G.702. [9] Error Performance Parameters and Objectives for International costant bit rate digital paths at or above primary rate. ITU-T, Rec. G.826. [10] PDH Path, Section and Transmission System and SDH Path and Multiplex Section Fault Detection and Localization Procedures. ITU-T, Rec. M.2120. [11] Description For The Q3 Interface – Performance Management. ITU-T, Rec. Q.822. [12] Broccolini, F.; Ciminari, G.; Picciano, G.: Il sistema di gestione della rete SDH di Telecom Italia. Su questo stesso numero del «Notiziario Tecnico Telecom Italia». [13] Information Technology – Open Systems Interconnection – Structure of Management Information: Guidelines for the Definition of Managed Objects. ITU-T, Rec. X.722.
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[14] Mariconda, A.; Misul, R.; Parente, F.; Pietroiusti, R.: La nuova gerarchia di multiplazione sincrona (SDH). «Notiziario Tecnico SIP» Anno 1, n. 1, luglio 1992, pp. 38-55. [15] Mariconda, A.; Misul, R.; Parente, F.; Pietroiusti, R.: Apparati per la rete SDH. «Notiziario Tecnico SIP» Anno 2, n. 1, aprile 1993, pp. 49-63.
Fabrizio Broccolini si è laureato nel 1990, presso l’Università degli Studi de L’Aquila, con una Tesi di Laurea basata sul progetto di un sistema di linea in fibra ottica a 155,520 Mbit/s e realizzata presso i laboratori Italtel de L’Aquila. Nel 1991 ha conseguito il Master in Ingegneria delle Telecomunicazioni presso la Polytechnic University di New York (USA). È stato assunto in Telecom Italia (allora SIP) nel 1991 e fino al 1994 ha operato presso l’ingegnerizzazione del Centro Gestione Rete, il Sistema di Supervisione e Controllo della Rete Flessibile per Trasmissione Dati di Telecom Italia. Dal 1994 fino a marzo del 1998 ha coordinato in Telecom Italia il progetto per lo sviluppo di SGSDH, il Sistema di Supervisione e Controllo della nuova Rete Trasmissiva SDH. Da aprile del 1998 è passato in Telecom Italia Mobile dove è responsabile della pianificazione della rete di trasporto SDH.
Giovanni Ciminari nel 1994 si è laureato in Ingegneria Elettronica, con indirizzo in telecomunicazioni, presso l’università degli Studi di Ancona. Ha lavorato presso il centro elaborazioni dati di un’azienda manifatturiera occupandosi dei problemi di Office Automation e dello sviluppo di soluzioni per tematiche gestionali. È entrato in Telecom Italia nel 1996. Presso la Direzione Generale si occupa dei Sistemi di Supervisione e Controllo per la rete trasmissiva in termini di definizione delle specifiche, dello sviluppo e dei collaudi dei sistemi di gestione per la rete SDH di trasporto. Si interessa anche alle soluzioni gestionali sui sistemi ottici WDM per applicazioni sottomarine e terrestri.
Giovanni Picciano si è laureato in Ingegneria Elettronica, con indirizzo Telecomunicazioni, presso l’Università La Sapienza di Roma ed ha lavorato dapprima presso il Dipartimento di Informazione e Comunicazione della stessa Università partecipando a progetti di ricerca in ambito ACTS riguardanti la definizione di aspetti sistemistici per reti radiomobili cellulari di terza generazione in collaborazione con diverse Università ed Aziende di telecomunicazioni europee. Dal 1996 lavora presso la Direzione Generale di Telecom Italia nel settore dei Sistemi di Supervisione e Controllo per la rete trasmissiva. In particolare si occupa della definizione delle specifiche, dello sviluppo e dei collaudi dei sistemi di gestione per la rete SDH di trasporto (sistema unificato SGSDHNM e Element Manager proprietari) e della rete SDH di distribuzione (sistema unificato SGSDH-ESM). È autore di diverse pubblicazioni tecniche in ambito internazionale.
