Implementing low speed serial connections in packet networks

Teleoperaattorit ovat halukkaita korvaamaan nykyiset eri palveluita tuottavat rinnakkaiset verkkonsa yhdellä pakettiverkkoarkkitehtuurilla. Tavoitteena on säästää pääoma- ja operatiivisissa kuluissa ja yksinkertaistaa ylläpitoa. Piirikytkentäiset palvelut eivät kuitenkaan toimi sellaisenaan pakettiverkoissa johtuen puuttuvasta synkronoinnista. Työssä käsiteltävät pseudojohdot ovat emuloituja piirejä, jotka kuljettavat asiakkaan piirikytkentäisen datan tunneloimalla operaattorin pakettiverkon yli huolehtien synkronoinnin säilymisestä. Asiakkaalle verkko näyttää samalta kuin ennenkin. Työssä tutustutaan eri tekniikoihin, joilla voidaan siirtää piirikytkentäistä hidasta sarjaliikennettä pakettiverkon yli. Työssä käydään läpi lisäksi tärkeimmät sarjaliikennetyypit RS-232 ja E1, televerkkojen synkronointihierarkia, sekä tekniikoita joilla synkronointi voidaan toteuttaa pakettiverkossa. Testiverkossa pyritään tutkimaan mittaamalla, millaisia häiriöitä pseudojohtoemulaatiotekniikka sietää alustana olevalta MPLS-pakettiverkolta säilyttäen synkronoinnin ja tiedonsiirron eheyden. Verkkoon tuotetaan keinotekoista viivettä ja häiriöitä tarkoitusta varten rakennetulla PC-kokoonpanolla. Pseudojohtoemulaatioratkaisuun käytetään Alcatel-Lucentin SAR-tuoteperheen reitittimiä hyödyntäen CESoPSN ja SAToP-kehystystekniikoita. Testiverkon rajoitteista johtuen tulosten suora vertaaminen kansainvälisiin laatuvaatimuksiin ei ole mahdollista, mutta saatujen tulosten perusteella voidaan olettaa emulaatioratkaisulla saavutettavan synkronoinnin laadun riittävän normaalisti toimivissa verkoissa.Telecom operators are willing to replace current parallel networks for different services with one packet based network architecture. Their purpose is to save on capital and operational expenditures and simplify network management. However, circuit based services may not work as such in packet based networks due to missing synchronization. Pseudowires are emulated circuits that transport circuit switched customer data over operator's packet network using tunneling methods. This technology can maintain synchronization. Customer does not see any difference in the received service. This thesis introduces technologies that can transfer low speed serial data over packet networks. Thesis also deals with the most common serial connection types RS-232 and E1, telecom network synchronization hierarchy and synchronization over packet network technologies. Measurements are made in a test network to find out which sort of defects and impairments the pseudowire technologies can handle in MPLS-based packet network, still maintaining proper synchronization and data integrity. Artificial delay, jitter and disturbances are emulated in the network using common PC hardware. Devices under test belong to Alcatel-Lucent SAR product family of routers and they support CESoPSN and SAToP pseudowire technologies. Due to certain limitations in the test network, direct comparison of results against international quality standards is not possible. However, test results indicate that pseudowire emulation solutions can produce synchronization quality that meets set requirements in well-managed packet networks