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イーサネット同期メッセージチャネル(ESMC)

概要 イーサネット同期メッセージチャネル(ESMC)は、論理通信チャネルです。ESMCプロトコルデータユニット(PDU)を使用して、送信同期イーサネット機器クロック(EEC)の品質レベルである同期ステータスメッセージ(SSM)情報を送信します。

イーサネット同期メッセージ チャネルの概要

イーサネット同期メッセージチャネル(ESMC)は、論理通信チャネルです。ESMCプロトコルデータユニット(PDU)を使用して、送信同期イーサネット機器クロック(EEC)の品質レベルである同期ステータスメッセージ(SSM)情報を送信します。ESMCサポートは、ITU G.8264仕様に基づいています。

イーサネット同期メッセージチャネル(ESMC)を使用した同期イーサネットは、MX204およびMX10003ルーターでサポートされています。

同期イーサネットインターフェイスは、次のモードで動作するように設定されています。

  • 非同期モード—このモードでは、同期イーサネットインターフェイスはESMCメッセージを処理せず、品質レベル情報の抽出を行いません。

  • 同期モード—このモードでは、同期イーサネットインターフェイスがESMCメッセージを処理し、品質レベル情報を抽出します。同期モードでの動作中、ESMCメッセージは品質レベルを送信します。

同期イーサネットポートでESMCを有効にするには、ポートをESMCインターフェイスのリストに追加します。ESMCメッセージは、駆動可能なクロックの品質レベルを示すポートを介して送信され、送信クロックの品質レベルでESMCメッセージが受信されます(他のエンドポイントがESMCをサポートしている場合)。設定された同期イーサネットポートでESMCメッセージを受信するMPCは、品質レベルを抽出してルーティングエンジンに送信します。ルーティングエンジンのクロック選択アルゴリズムは、ESMC対応の各ポートからESMCデータを収集してクロックソースを選択します。

クロック選択プロセスでは、リバーティブ モードと非リバーティブ モードがサポートされています。クロック選択プロセスでプライマリとセカンダリの 2 つのクロック ソースが選択され、アクティブなプライマリ クロック ソースが一定期間にわたって劣化し、その後再び改善した場合、リバーティブ モードが有効になっている場合にのみ、このプライマリ クロック ソースが再びアクティブ クロック ソースになります。ノンリバーティブ モードが設定されていて、セカンダリ クロック ソースが現在アクティブになっている場合(プライマリ クロック ソースの以前の劣化により)、プライマリ クロック ソースの品質が向上しても、プライマリ クロック ソースは再アクティブ化されません。

クロックの選択は、次の 3 つの動作モードに基づきます。

  • 強制フリーラン—このモードでは、フリーランのローカル発振器または外部認定クロックからクロックソースを設定できます。MX80ルーターの場合、フリーランクロックはローカル発振器によって提供されます。MX240、MX480、およびMX960ルーターの場合、フリーランクロックはスイッチングコントロールボード(SCB)によって提供されます。

  • 強制ホールドオーバー—このモードは、システムがロックオンしているアップストリームクロックソースが使用できなくなったときに、同期イーサネット機器クロック(EEC)が入る内部状態です。このモードは内部状態であるため、設定できません。

  • 自動選択:このモードでは、システムは最大 2 つの最適なアップストリーム クロック ソースを選択します。次に、システムはソースの1つから回復したクロックを使用して19.44MHzの周波数を生成し、イーサネットインターフェイスの送信側にクロックを供給します。許容可能な良質のアップストリーム クロックが利用できない場合、またはシステムがフリーラン モードで設定されている場合、システムは内部クロックを使用します。自動クロック選択は、品質レベル、優先度、信号障害、および外部コマンドに基づきます。

クロック選択の詳細については、次を参照してください: MX シリーズ ルーターでクロック同期インターフェイスを構成する。

同期 EEC は、シャーシの電源がオンまたは再起動されると、フリーラン モードになります。同期 EEC がアップストリーム基準クロック ソースに少なくとも 1 回、60 秒間連続してロックオンすると、EEC は十分な同期イーサネット データを再生ホールドオーバー バッファーに格納します。基準クロック ソースに障害が発生した場合、システムはホールドオーバー モードに移行し、ホールドオーバー バッファ内の再生データを使用してダウンストリームの同期イーサネット クライアントにサービスを提供します。

EEC を備えたモジュラー ポート コンセントレータ(MPC)が再起動すると(システム クラッシュまたは手動再起動のため)、ホールドオーバー バッファ データは消去されます。そのため、ダウンストリームの同期イーサネット クライアントはサービスを提供できません。これは、EECを含む新しいMPCがシステムに挿入される場合にも適用されます。

実際の導入シナリオでは、ホールドオーバーモードのステータス表示は、シャーシがオンまたは再起動された場合にのみ無効になります。

EEC を含む MPC が再起動された場合、または EEC を含む新しい MPC が (既に) ホールドオーバー モードになっているシステムに挿入された場合、この MPC の EEC は、ホールドオーバー データ バッファーに同期イーサネット再生情報がないため、ホールドオーバー モードであると見なすことはできません。したがって、この MPC でダウンストリームの同期イーサネット クライアントにサービスを提供する前に、まずシステム保留の問題を修正する必要があります。これを実現するには、適切なアップストリーム基準クロック ソースを見つけて、同期 EEC をこのアップストリーム基準クロック ソースにロックオンしてから、この MPC でダウンストリーム同期イーサネット クライアントにサービスを提供する必要があります。

イーサネット同期メッセージ チャネル品質レベル マッピング

イーサネット同期メッセージチャネル(ESMC)は、論理通信チャネルです。ESMCプロトコルデータユニット(PDU)を使用して、送信同期イーサネット機器クロック(EEC)の品質レベルである同期ステータスメッセージ(SSM)情報を送信します。ESMCサポートは、ITU G.8264仕様に基づいています。インターフェイスがESMCメッセージを送受信するには、そのインターフェイスに少なくとも1つの論理インターフェイスを構成する必要があります。インターフェイスに現在論理インターフェイスが設定されていない場合は、[edit]階層レベルで [set interfaces interface-name unit 0] ステートメントを使用して論理インターフェイスを設定する必要があります。

次の要因は、 [edit chassis synchronization esmc-transmit interfaces] 階層レベルで設定されたインターフェイスで送信されるESMC品質レベル値に影響します。

  • 品質モード

  • 選択モード

  • PTPクロッククラスフラグの変換

前述の要因以外に、ソフトウェアフェーズロックループ(spll)状態またはハイブリッド状態は、ルーターがPTPモードまたはハイブリッドモードの場合、それぞれ送信されたESMC品質レベルに影響します。

次のセクションでは、さまざまな状況でESMC品質レベルがどのように処理されるかについて説明します。

同期イーサネットモード

同期イーサネットモードでは、ESMC品質レベルは次の方法で処理されます。

  • 品質モードの場合:

    • [show chassis synchronization]階層レベルで quality-mode-enable オプションが設定されていない場合、クロック ソースに設定された品質とプライオリティがクロック選択に使用されます。ESMC品質レベルは、アクティブなクロックソースに対応する設定された品質レベルに基づいています。

    • [show chassis synchronization]階層レベルでquality-mode-enableオプションが設定されている場合、ESMC品質レベルが設定された品質以上のクロックソースのみが選択の対象と見なされます。送信されるESMC品質レベル値は、次に説明するように選択モードオプションによっても異なります。

  • 選択モードの場合:

    • [show chassis synchronization]階層レベルのselection-modeオプションがconfigured-qualityに設定されている場合、選択したアクティブなソースに設定された品質が、送信されるシステムESMC品質レベル値として使用されます。

    • [show chassis synchronization]階層レベルのselection-modeオプションがreceived-qualityに設定されている場合、選択したクロックソースから受信したESMC品質レベル値が送信されます。

  • クロックソースがロックされていない場合:

    1. 使用しない(DNU)/同期に使用しない(DUS)品質レベルが送信されます。

    2. 選択されたアクティブなクロックソースインターフェイスで送信されるESMC品質レベル値は、常にDNU/DUSです。

高精度時刻同期プロトコルモード

精密タイムプロトコル(PTP)モードでは、次のパラメーターが設定されたESMC品質レベル値を送信できます。

  • network-option オプションは、[edit chassis synchronization] 階層レベルで設定する必要があります。

  • 同期イーサネット ソースは、 [edit chassis synchronization] 階層レベルで設定しないでください。

  • 選択したプライマリから受信したPTPクロッククラスが適切なESMC品質レベルに変換されるように、[edit protocols ptp slave]階層レベルでconvert-clock-class-to-quality-levelオプションを有効にする必要があります。

クロッククラスは80〜109の範囲の値で、クロッククラスを設定されたESMC品質レベルにマッピングするために使用されます。ESMC品質レベル値は、次のいずれかの方法でクロッククラス値にマップされます。

  • PTPクロッククラスのESMC品質レベルへのマッピング—デフォルトでは、ITU-T G.781仕様で提案されている標準マッピングが表1に示すように使用され、ハイブリッドモードまたは純粋なPTPモードで設定されているクロックに関係なく、発信品質レベルは常にPTPクロッククラスマッピングに基づきます。PTPクロッククラスをESMC品質レベルにマッピングするには、[edit protocols ptp slave]階層レベルでconvert-clock-class-to-quality-levelオプションを設定する必要があります。デフォルトのマッピング値については、表 1 を参照してください。

    表 1: デフォルトの品質レベルから PTP クロッククラスへのマッピング

    SSM QL(バイナリ)

    ITU-T G.781仕様に記載されている標準マッピング

    PTPクロッククラス
     

    Option I

    Option II

    		  

    0001

    -

    QL-PRS

    80

    0000

    -

    QL-STU

    82

    0010

    QL-PRC

    -

    84

    0111

    -

    QL-ST2

    86

    0011

    -

    -

    88

    0100

    QL-SSU-A

    QL-TNC

    90

    0101

    -

    -

    92

    0110

    -

    -

    94

    1000

    QL-SSU-B

    -

    96

    1001

    -

    -

    98

    1101

    -

    QL-ST3E

    100

    1010

    -

    QL-ST3/QL-EEC2

    102

    1011

    QL-SEC/QL-EEC1

    104

    1100

    -

    QL-SMC

    106

    1110

    -

    QL-PROV

    108

    1111

    QL-DNU

    QL-DUS

    110

  • PTPクロッククラスのESMC品質レベルへのユーザー定義マッピング—[edit protocols ptp slave clock-class-to-quality-level-mapping quality level ql-value]階層レベルでclock-classオプションを設定することで、ESMCへのクロッククラスマッピングを手動で上書きできます。

同期イーサネットとは異なり、DNU/DUS品質レベル値は、PTPプライマリが設定されているインターフェイスでは送信されません。PTPモードでは、インターフェイスは[edit chassis esmc-transmit interfaces]階層レベルの一部として設定され、適切なESMC品質レベル値がそれを介して送信されます。プライマリから受信したPTPクロッククラス値が変更されると、送信されるESMC品質レベルも適切に変化することに注意してください。入力として有効なクロック クラス値がない場合、DNU/DUS 値は、[edit chassis synchronization]階層レベルで esmc-transmit オプションで設定されたインターフェイスに送信されます。

クロッククラスとESMC品質レベル間の現在のマッピングを表示するには、show ptp quality-level-mapping操作モードコマンドを実行します。

インターフェイスによって現在送信されているESMC品質レベルを表示するには、PTPまたはハイブリッドモードで show ptp global-information 操作モードコマンドを実行します。 convert-clock-class-to-quality-level オプションが無効になっている場合、または入力として有効なクロッククラスがない場合、 show ptp global information コマンドはESMC品質レベル値を表示しないことに注意してください。

すべてのモードで送信されたESMC品質レベルを表示するには、 show synchronous-ethernet esmc transmit detail 操作モードコマンドを実行します。

ハイブリッドモード

ハイブリッドモードは、PTPと同期イーサネットモードの組み合わせです。

ハイブリッドモードでESMC品質レベルを送信するために必要な設定は、次の点でPTPモードの設定とは異なります。

  • ハイブリッド モードでは、同期イーサネット ソース インターフェイスを [edit chassis synchronization] 階層レベルで設定する必要があります。

  • ハイブリッド モードでは、 convert-clock-class-to-quality-level オプションの構成は省略可能です。このオプションが構成されている場合、送信ESMC品質レベルの動作はPTPモードの場合と同じです。 convert-clock-class-to-quality-level オプションが構成されていない場合、送信ESMC品質レベルの動作は同期イーサネットモードの場合と同じです。

機能モードの変更

ルータ設定がある機能モードから別の機能モード、つまり同期イーサネット、PTP、またはハイブリッド モードに変更されると、次の処理が行われます。

  1. ESMC品質レベルがDNUにリセットされます。

  2. 新しい機能モードに基づいて、ESMC品質レベルが決定されます。

    • 基準クロックが同期イーサネット モードに適格である場合。

    • PTP が PTP モードで位相調整状態またはホールドオーバー状態になったとき。

    • ハイブリッド状態がハイブリッドモードで 周波数および位相整列 状態に達したとき。

同期イーサネットとESMCを駆動するためにPTPが必要になる場合があります。このシナリオは、次の場合に発生します。

  • 特定のPTPホップの後、ネットワークは分岐し、ネットワークの一方のブランチには周波数同期のみが必要で、もう一方のブランチには位相同期と周波数同期の両方が必要です。

  • パケットベースの配信ネットワークは、時分割多重(TDM)、SONET、同期イーサネット ネットワークの間に配置されます。

このような状況では、PTPによって回復されたクロックは、同期イーサネットのイーサネット物理トランシーバーを介して送信され、PTPクロッククラスとのESMC品質レベル値のマッピングがインターフェイスを介して送信されます。