傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)接故障分析

牟 濤

隨著中國(guó)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展，鐵路業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的音頻＋2Mb／s電路逐步向以太網(wǎng)＋2Mb／s電路過(guò)渡，尤其是在高鐵、客專(zhuān)鐵路通信網(wǎng)中，更是采用了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主、2Mb／s業(yè)務(wù)為輔的組成模式，各站點(diǎn)傳輸設(shè)備提供了大量的以太網(wǎng)接口，為CTC、SCADA、旅服、防災(zāi)等平臺(tái)提供網(wǎng)絡(luò)保證。

以太網(wǎng)對(duì)接是指不同設(shè)備之間的互聯(lián)。對(duì)接設(shè)備包括傳輸設(shè)備、以太網(wǎng)交換機(jī)、用戶(hù)終端等，對(duì)接的以太網(wǎng)信號(hào)速率包括10Mb／s，100Mb／s，1000Mb／s等。由于鐵路通信網(wǎng)中的傳輸設(shè)備廠家及型號(hào)眾多，不同廠家采用的處理技術(shù)不同，即使同一廠家不同版本的設(shè)備，有時(shí)采用的處理技術(shù)也不同，所以經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途傳輸和多次轉(zhuǎn)接的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷現(xiàn)象。以下結(jié)合工程實(shí)際，以常用的多業(yè)務(wù)傳輸設(shè)備為例，進(jìn)行分析說(shuō)明。

1 不同廠家局端和遠(yuǎn)端設(shè)備對(duì)接

案例：某電化SCADA長(zhǎng)途以太網(wǎng)電路，局端是華為OSN3500設(shè)備，遠(yuǎn)端是中興S330設(shè)備，遠(yuǎn)端多個(gè)站點(diǎn)電路匯聚到局端一條以太網(wǎng)電路上，局端和遠(yuǎn)端傳輸通過(guò)中間SDH設(shè)備互聯(lián)，調(diào)試時(shí)所有業(yè)務(wù)不通。

處理過(guò)程：由于兩端為不同廠家設(shè)備，且為匯聚型以太網(wǎng)電路，因?yàn)樘幚頇C(jī)制不同，故此種電路組網(wǎng)肯定不通。將局端匯聚業(yè)務(wù)落在另一個(gè)機(jī)房的中興S385設(shè)備上，然后通過(guò)FE光口與華為OSN3500設(shè)備對(duì)接，故障排除。

隨著傳輸設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，目前普遍采用將以太網(wǎng)業(yè)務(wù)以VC－Trunk的方式，直接映射進(jìn)SDH群路上的2Mb／s時(shí)隙中進(jìn)行透?jìng)?，而信令、模式及封裝的處理，則由接口板負(fù)責(zé)完成。早期的SDH標(biāo)準(zhǔn)并不支持以太網(wǎng)直接在SDH設(shè)備中傳輸，所以不同的廠家均采用不同的以太網(wǎng)處理技術(shù)，來(lái)達(dá)到直接傳輸以太網(wǎng)的目的。

以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)入處理板后，經(jīng)過(guò)以太幀的拆分、重組，對(duì)于匯聚電路還要打上不同的VLAN標(biāo)簽和封裝，然后分組到各個(gè)VC－12，再經(jīng)復(fù)用、映射到VC－4后，送入交叉連接單元，完成業(yè)務(wù)時(shí)隙的調(diào)配，最后通過(guò)交叉連接單元送往線(xiàn)路板，完成業(yè)務(wù)信號(hào)由支路到線(xiàn)路的功能。期間在以太網(wǎng)處理板上，由于不同廠家采用的匯聚VLAN處理技術(shù)不同，即使同一廠家不同版本的設(shè)備有時(shí)采用的處理技術(shù)也不同，造成封裝和解封裝的信號(hào)不一致，故業(yè)務(wù)不通。所以對(duì)于帶有VLAN標(biāo)簽的匯聚電路來(lái)說(shuō)，局端和遠(yuǎn)端的傳輸設(shè)備必須采用同一處理標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，而在中間通過(guò)SDH標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)的設(shè)備，則可采用不同的設(shè)備。

2 同一廠家不同版本設(shè)備對(duì)接

案例：某電化視頻長(zhǎng)途以太網(wǎng)電路，局端是華為OSN7500設(shè)備，遠(yuǎn)端是華為Metro1000設(shè)備，為點(diǎn)到點(diǎn)透?jìng)饕蕴W(wǎng)電路，局端和遠(yuǎn)端傳輸設(shè)備通過(guò)SDH光口互聯(lián)，調(diào)試時(shí)業(yè)務(wù)不通。

處理過(guò)程：首先在兩端直接用筆記本電腦互Ping，不通。檢查兩端網(wǎng)管配置，發(fā)現(xiàn)OSN7500設(shè)備上以太網(wǎng)處理板是EFSO＋ETF8板 （支持匯聚），而Metro1000設(shè)備以太網(wǎng)處理板是早期的EFT板 （不支持匯聚）。這2種接口板對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包標(biāo)簽頭的處理方式不一樣，不能直接互通，需要把EFT板的內(nèi)部端口配置數(shù)據(jù)由默認(rèn)的 “Tag”改為 “Access”。更改參數(shù)后業(yè)務(wù)正常。

華為早期的以太網(wǎng)板有支持交換功能和不支持交換功能2種，內(nèi)部有Tag端口和UnTag端口2種模式。Tag端口只能識(shí)別帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包，不帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包會(huì)被丟棄；UnTag的端口把數(shù)據(jù)包作為普通包處理，對(duì)于從該端口進(jìn)出的數(shù)據(jù)包，不論是否帶有802．1q標(biāo)簽頭都可以通過(guò)。

在從UnTag端口送出帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包時(shí)，UnTag端口會(huì)把802．1q標(biāo)簽頭去掉，將帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)化成普通數(shù)據(jù)包。

一般匯聚業(yè)務(wù)為T(mén)ag屬性，透?jìng)鳂I(yè)務(wù)為Un－Tag端口。而近期的以太網(wǎng)板均是支持匯聚功能的板子。所以這2種板子對(duì)接時(shí)，老版本的板子一定要設(shè)置為UnTag端口 （網(wǎng)管數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)為Access），否則業(yè)務(wù)將不通。

3 對(duì)接設(shè)備參數(shù)設(shè)置

案例：某動(dòng)環(huán)監(jiān)控以太網(wǎng)電路，局端是中興S385設(shè)備，遠(yuǎn)端是中興S325設(shè)備，為點(diǎn)到點(diǎn)透?jìng)饕蕴W(wǎng)電路，與監(jiān)控RTU互聯(lián)，調(diào)試時(shí)業(yè)務(wù)不通。

處理過(guò)程：首先在遠(yuǎn)端直接用筆記本電腦Ping局端，可以測(cè)通，說(shuō)明以太網(wǎng)通道正常；再用筆記本電腦Ping終端設(shè)備，也可以測(cè)通，說(shuō)明通道和設(shè)備都沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題肯定出在二者的對(duì)接參數(shù)上。檢查中興S325以太網(wǎng)接口設(shè)置，將接口“自協(xié)商”改為 “強(qiáng)制10Mb／s全雙工”，業(yè)務(wù)正常。

以太網(wǎng)的對(duì)接信號(hào)速率包括10Mb／s、100Mb／s、1000Mb／s等，模式有全雙工和半雙工之分。不同運(yùn)行速率和模式的以太網(wǎng)之間是不能互通的。因此在以太網(wǎng)設(shè)備對(duì)接時(shí)，首先需要將對(duì)接設(shè)備的以太網(wǎng)速率設(shè)置為相同值。隨著技術(shù)的進(jìn)步，為實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)之間的自動(dòng)互通，產(chǎn)生了以太網(wǎng)自協(xié)商機(jī)制。自協(xié)商的主要功能就是使物理鏈路兩端的設(shè)備通過(guò)交互信息，自動(dòng)選擇一種雙方都支持的最佳模式來(lái)運(yùn)行。自協(xié)商需要選擇的內(nèi)容主要包括雙工模式、運(yùn)行速率和流控等。一旦協(xié)商通過(guò)，鏈路兩端的設(shè)備就鎖定在這種運(yùn)行模式下。但是對(duì)于某些終端設(shè)備，特別是一些低速設(shè)備，為了節(jié)約成本，電路上采用了老式的芯片，沒(méi)有自動(dòng)調(diào)整功能，必須手動(dòng)指定速率和模式才能正常對(duì)接。本例即此原因。

4 網(wǎng)線(xiàn)傳輸距離

案例：某旅客服務(wù)以太網(wǎng)電路，局端及遠(yuǎn)端均是中興S385設(shè)備，為匯聚以太網(wǎng)電路，與交換機(jī)互聯(lián)，調(diào)試時(shí)業(yè)務(wù)延時(shí)大、掉包嚴(yán)重。

處理過(guò)程：首先在遠(yuǎn)端S385上直接用筆記本電腦Ping局端，可以測(cè)通而且指標(biāo)非常好，說(shuō)明以太網(wǎng)通道正常；再在交換機(jī)側(cè)Ping局端設(shè)備，也可以測(cè)通，但是業(yè)務(wù)延時(shí)大、掉包嚴(yán)重，說(shuō)明S385和交換機(jī)之間的網(wǎng)線(xiàn)衰耗大。經(jīng)詢(xún)問(wèn)施工人員，得知敷設(shè)的是一條超五類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)，而且長(zhǎng)度超過(guò)100m。將網(wǎng)線(xiàn)更換為光纜，更換2端電網(wǎng)口為光網(wǎng)口，業(yè)務(wù)正常。

一般超五類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)的傳輸距離在80m左右，對(duì)于旅客服務(wù)這樣的大數(shù)據(jù)量以太網(wǎng)電路，網(wǎng)線(xiàn)的傳輸距離最好控制在50m左右，否則業(yè)務(wù)延時(shí)大、掉包嚴(yán)重。超過(guò)這個(gè)距離就要用光網(wǎng)口＋光纜，或者電網(wǎng)口＋協(xié)轉(zhuǎn)＋光纜的形式組網(wǎng)，才能保證傳輸質(zhì)量。

5 PDH光端機(jī)與5T設(shè)備互聯(lián)

案例：某車(chē)輛5T電路，局端是中興S385設(shè)備，遠(yuǎn)端是中興S325設(shè)備，為A／B雙網(wǎng)透?jìng)饕蕴W(wǎng)電路，通過(guò)PDH光端機(jī)與5T設(shè)備互聯(lián)，調(diào)試時(shí)A／B雙網(wǎng)只能接入一路，如果A／B雙網(wǎng)同時(shí)接入，則業(yè)務(wù)延時(shí)大、掉包嚴(yán)重，無(wú)法互為備用。

處理過(guò)程：A／B雙網(wǎng)任意接入一路正常，說(shuō)明通道正?！，F(xiàn)場(chǎng)PDH光端機(jī)有4個(gè)網(wǎng)口，經(jīng)用筆記本電腦測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這4個(gè)網(wǎng)口是互通的，A／B雙網(wǎng)同時(shí)接入，相當(dāng)于將5T服務(wù)器環(huán)回短路了，因此造成業(yè)務(wù)中斷。經(jīng)詢(xún)問(wèn)PDH廠家，確實(shí)如此。通過(guò)PDH的Console接口，將4個(gè)網(wǎng)口設(shè)置為邏輯上相互隔離，再同時(shí)接入A／B雙網(wǎng)，業(yè)務(wù)恢復(fù)正常。

目前部分PDH光端機(jī)，不管有幾個(gè)網(wǎng)口，一般均共用一個(gè)以太網(wǎng)接口芯片，各接口之間默認(rèn)是互通的，相當(dāng)于交換機(jī)在使用。如果需要接入多路不同的業(yè)務(wù)，必須要將每路接口打上VLAN標(biāo)簽，使之在邏輯上相互隔離。不隔離的話(huà)只能接入一路業(yè)務(wù)，否則會(huì)將業(yè)務(wù)環(huán)回互通，造成業(yè)務(wù)癱瘓。

6 與電力交換機(jī)的對(duì)接

案例：某電力SCADA電路，局端是華為OSN7500設(shè)備，遠(yuǎn)端是華為OSN3500設(shè)備，為A／B雙網(wǎng)匯聚以太網(wǎng)電路，通過(guò)FE （O）接口與電力設(shè)備互聯(lián)。初期業(yè)務(wù)正常，一個(gè)月后業(yè)務(wù)延時(shí)大、掉包嚴(yán)重。

處理過(guò)程：據(jù)用戶(hù)反映，曾經(jīng)更換過(guò)傳輸FE（O）端口，均是初期正常，后期質(zhì)量劣化。檢查傳輸網(wǎng)管，發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的FE（O）端口有 “光功率異常告警”。到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試電力設(shè)備的光功率高達(dá)＋4dBm，顯然是電力光貓?jiān)O(shè)備的發(fā)光太高了，造成傳輸設(shè)備長(zhǎng)期過(guò)載，以致于光模塊提前劣化。更換傳輸設(shè)備的光模塊，并在收端加一個(gè)20dB的光衰耗器，業(yè)務(wù)恢復(fù)，經(jīng)2個(gè)月使用故障未再出現(xiàn)。

華為OSN3500的以太網(wǎng)光接口一般配置短距離光模塊，發(fā)光功率為－10dBm左右，收光功率不能大于－7dBm。本例電力交換機(jī)沒(méi)有采用光接口，而是采用光貓＋電接口的形式，一般光貓的發(fā)光功率都大于0dBm，如果直接與傳輸以太網(wǎng)光接口對(duì)接會(huì)造成光功率過(guò)載。因此建議電力交換機(jī)采用光接口模式，條件不具備的采用光貓＋電接口的模式，但是一定要加光衰耗器，否則可能造成傳輸設(shè)備過(guò)載，嚴(yán)重的使設(shè)備提前劣化失效。

7 小結(jié)

從以上實(shí)例可以看出，接口速率、模式、內(nèi)部封裝、信令處理、配線(xiàn)不規(guī)范、光功率超標(biāo)等都會(huì)造成以太網(wǎng)對(duì)接不成功，對(duì)接的難度比音頻、2Mb／s電路復(fù)雜得多。故障處理中，要冷靜分析，仔細(xì)檢查，再結(jié)合網(wǎng)管及電腦檢測(cè)，處理起來(lái)就不困難了。

［1］ 中華人民共和國(guó) ．GB／T 16435．1－1996．遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)接口（電氣特性）［M］．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997，4，1．

［2］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．TB10117－98．鐵路電力牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，1999，1．

［3］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．TB10006－2005．鐵路運(yùn)輸通信設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，2005，4．

［4］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．TB10205－99．鐵路通信施工規(guī)范［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，1999，6．

［5］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．TB10755－2010．高速鐵路通信工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（2014）［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，2014，8．

［6］ 趙東風(fēng)．SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程［M］．昆明：云南大學(xué)出版社，2011，11．

［7］ 孫學(xué)康、毛京麗．SDH技術(shù)［M］．北京：人民郵電出版社，2002，5．