光傳輸設(shè)備對(duì)接中誤碼的測(cè)試和解決

侯金根，丁樹義，吳曉奇

（中國(guó)石油天然氣管道通信電力工程總公司，河北 廊坊 065000）

0 引言

隨著中石油干線光傳輸網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，各種傳輸業(yè)務(wù)也在不斷拓展。目前的中石油干線通信傳輸網(wǎng)絡(luò)已由原來(lái)單一的鏈路向環(huán)網(wǎng)發(fā)展。由于中石油光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特性、設(shè)備多樣性，在不同供應(yīng)商傳輸通信設(shè)備對(duì)接信號(hào)時(shí)經(jīng)常遇到誤碼問(wèn)題，這和同一供應(yīng)商的傳輸設(shè)備所產(chǎn)生的誤碼是有所區(qū)別的。筆者在中石油管道光傳輸設(shè)備對(duì)接中，通過(guò)對(duì)比不同供應(yīng)商設(shè)備的告警性能，對(duì)出現(xiàn)的誤碼問(wèn)題進(jìn)行了處理，確保了傳輸通道的通暢。

1 誤碼的產(chǎn)生和檢測(cè)

誤碼的產(chǎn)生和檢測(cè)參考文獻(xiàn)[1]，雖然是不同的供應(yīng)商提供的光網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。對(duì)于光同步傳輸設(shè)備中按照分段分層的思想多誤碼進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢測(cè)定位，在STM-N幀結(jié)構(gòu)中，用于誤碼檢測(cè)的字節(jié)是再生段誤碼監(jiān)測(cè)字節(jié)（B1）、復(fù)用段誤碼監(jiān)測(cè)字節(jié)（B2）、復(fù)用段遠(yuǎn)端誤碼塊指示字節(jié)（M1）、通道 BIP-8字節(jié)（B3）、通道狀態(tài)字節(jié)（G1）、V5。開銷字節(jié)B1、B2、B3、V5分別用于監(jiān)視再生段、復(fù)用段、高階通道和低階通道誤碼，如表1所示。由于不同供應(yīng)商的光通信設(shè)備在技術(shù)方面本身存在差異性，在光通信設(shè)備對(duì)接時(shí)就會(huì)出現(xiàn)好多誤碼，以致影響到設(shè)備的通信。在設(shè)備對(duì)接的時(shí)不僅要注意V5低階通道誤碼和常見(jiàn)誤碼的存在，特別要注意信號(hào)標(biāo)識(shí)字節(jié)（C2）、高階通道開銷字節(jié)(J2)，需要對(duì)接設(shè)備兩端字節(jié)輸入一致。下面具體對(duì)SDH設(shè)備各功能塊產(chǎn)生的主要告警維護(hù)信號(hào)以及有關(guān)的開銷字節(jié)解析。

表1 開銷字節(jié)的用途

1.1 誤碼名詞解析

誤碼名詞解析參考文獻(xiàn)[1]。

（1）高階通道開銷（J1）

VC-4的首字節(jié)，即 AU-PTR所指的字節(jié)，相應(yīng)通道（VC-4）發(fā)端與收端字節(jié)需保持一致；如果收端檢測(cè)到 J1失配，相應(yīng)通道（VC-4）產(chǎn)生HP-TIM高階通道性能告警。

（2）高階通道開銷（C2）

指示VC幀的復(fù)接結(jié)構(gòu)和信息凈負(fù)荷的性質(zhì)，要求收發(fā)相匹配，失配則本端相應(yīng)VC-4高階通道產(chǎn)生HP-SLM告警，設(shè)備出現(xiàn)高階通道未裝載告警HP-UNEQ。

（3）低階通道開銷（V5）

通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)：V5(類似G1和C2字節(jié));復(fù)幀中的第一個(gè)字節(jié)，TU-PTR所指示的字節(jié)。主要對(duì) b1～b8段誤碼監(jiān)測(cè)、信號(hào)標(biāo)記。

2 誤碼定位和處理思路

2.1 故障定位方法

常用定位方法包括：①告警、性能分析法；②儀表測(cè)試法；③更改配置法；④經(jīng)驗(yàn)處理法；⑤環(huán)回法；⑥按照信號(hào)的類型，設(shè)備對(duì)接可以分為：SDH線路側(cè)對(duì)接、支路側(cè)對(duì)接和輔助接口（如串行接口）對(duì)接。

2.2 故障定位與排

故障定位與排參考文獻(xiàn)[2]。

（1）檢查業(yè)務(wù)配置

查詢、分析對(duì)接設(shè)備的配置參數(shù)，包括：物理設(shè)備數(shù)據(jù)、邏輯設(shè)備數(shù)據(jù)、支路板數(shù)據(jù)、時(shí)鐘數(shù)據(jù)、復(fù)用段保護(hù)倒換數(shù)據(jù)等?？刹捎门渲脭?shù)據(jù)分析法和更改配置法，保證對(duì)接設(shè)備配置參數(shù)的正確性。另外，如果支路端或線路端設(shè)置了環(huán)回，必然會(huì)造成業(yè)務(wù)不通?？稍诰W(wǎng)管上檢查并解除物理環(huán)回。

（2）檢查物理連接

檢查對(duì)接設(shè)備之間的電纜、光纖是否正確連接；防止2 M電纜的漏焊、虛焊、接觸不良，特別是要防止 2 M 電纜的混線。

（3）檢查光功率

對(duì)于光口的線路對(duì)接，要檢查光功率是否在正常的范圍內(nèi)。使用儀表測(cè)試對(duì)接設(shè)備接口板光口的光功率，確認(rèn)光功率是否在設(shè)備接口板接收（發(fā)送）正常范圍。檢查對(duì)接設(shè)備的接口板類型是否匹配，包括光模塊類型、接收靈敏度、發(fā)光功率等。檢查設(shè)備對(duì)接時(shí)的光纖類型是否匹配，單模光纖與多模光纖不可混用。

（4）檢查電接口接地

對(duì)于電接口的對(duì)接，需要檢查對(duì)接設(shè)備和線纜的接地和共地情況。使用儀表測(cè)試陽(yáng)極保護(hù)地（BGND）、陰極保護(hù)地（PGND）的接地電阻值是否符合要求，數(shù)字配線架（DDF）是否按要求接地；檢查對(duì)接設(shè)備75 Ω同軸電纜的接地是否良好。排除接地故障的最好方法是使用示波器檢查對(duì)接信號(hào)的波形是否變形、失真。也可以使用萬(wàn)用表測(cè)試：將對(duì)接設(shè)備間的信號(hào)連接線全部斷開，用萬(wàn)用表測(cè)光傳輸設(shè)備的收、發(fā)端同軸電纜屏蔽層間的電平，然后測(cè)量對(duì)接設(shè)備的收、發(fā)端同軸電纜屏蔽層間的電平。如果有較大的電位差（電位差≤20 mV），則應(yīng)注意，判斷是否因?yàn)榻拥囟鴮?dǎo)致業(yè)務(wù)的對(duì)接失敗。

（5）檢查電纜距離和信號(hào)衰減

75 Ω的 2 M 線中繼信號(hào)的最大傳送距離約為 300米，75 Ω的34M/45M線中繼信號(hào)最大傳送距離約為140米（加均衡）。但中繼電纜距離過(guò)長(zhǎng)有時(shí)會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)對(duì)接失敗，導(dǎo)致業(yè)務(wù)不通或者開通的業(yè)務(wù)經(jīng)常出現(xiàn)中斷。中繼距離過(guò)長(zhǎng)會(huì)因阻抗過(guò)大、受到干擾等原因而導(dǎo)致接口波形產(chǎn)生失真，特別是當(dāng)干擾變大時(shí)容易出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷?？梢圆捎脙x表檢查對(duì)接信號(hào)的波形是否變形、失真。

（6）檢查對(duì)接信號(hào)的結(jié)構(gòu)

檢查對(duì)接信號(hào)的結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)[3]。

①時(shí)隙排列。光傳輸設(shè)備信號(hào)對(duì)接時(shí)，應(yīng)檢查VC-4映射物理結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)到支路板通道上的2 M時(shí)隙排列順序；

②開銷和指針。SDH設(shè)備信號(hào)對(duì)接時(shí)，檢查對(duì)接設(shè)備的開銷字節(jié)是否一致，包括：J0、J1、C2、V5、管理單元指針字節(jié)（H1）、管理單元指針字節(jié)（H2）。因信號(hào)結(jié)構(gòu)不匹配引起的對(duì)接失敗，通常伴隨有相應(yīng)的告警，如 HP_TIM、HP_SLM、AU_LOP、HP_RDI。開銷字節(jié)的定義不一致，需要修改其中一方設(shè)備的開銷字節(jié)參數(shù)。光傳輸設(shè)備的J0、J1、C2字節(jié)可以在網(wǎng)管中修改其字節(jié)參數(shù)；H1、H2字節(jié)不可修改；

③保護(hù)組網(wǎng)時(shí)的對(duì)接。不同供應(yīng)商的傳輸設(shè)備對(duì)接時(shí)涉及到保護(hù)協(xié)議，復(fù)用段保護(hù)功能也是相互不兼容的。因此，通常情況，不同供應(yīng)商的 SDH設(shè)備組成復(fù)用段保護(hù)環(huán)不能進(jìn)行對(duì)接。由于子網(wǎng)連接保護(hù)功能不涉及保護(hù)協(xié)議，不同供應(yīng)商的傳輸設(shè)備通常可以相互兼容。

檢查網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步。設(shè)備對(duì)接后，不僅要求 SDH傳輸網(wǎng)內(nèi)的時(shí)鐘保持同步，而且對(duì)接后形成的網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)保證時(shí)鐘同步。時(shí)鐘不同步在 SDH線路對(duì)接和準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)設(shè)備（PDH）支路對(duì)接的故障現(xiàn)象是不同的。

（1）SDH線路對(duì)接時(shí)的時(shí)鐘同步

SDH傳輸網(wǎng)內(nèi)時(shí)鐘是否同步，可以通過(guò)調(diào)整性能事件反映。如果出現(xiàn)誤碼告警，則很可能是光傳輸設(shè)備本身存在問(wèn)題，排除該問(wèn)題后再作其它處理。如果傳輸設(shè)備運(yùn)行正常，應(yīng)檢查對(duì)接設(shè)備的時(shí)鐘性能處理是否正常。

（2）PDH支路對(duì)接時(shí)的時(shí)鐘同步

SDH設(shè)備支路單元與其它設(shè)備在PDH支路對(duì)接時(shí)，如果時(shí)鐘不同步，在光傳輸設(shè)備上通常不會(huì)有告警和性能事件出現(xiàn)，在PDH設(shè)備上則會(huì)有業(yè)務(wù)瞬斷的現(xiàn)象。

（3）時(shí)鐘不同步的處理

全網(wǎng)時(shí)鐘不同步，不一定是傳輸設(shè)備有問(wèn)題，可能是全網(wǎng)的時(shí)鐘規(guī)劃不合理。比如交換設(shè)備跟蹤一個(gè)時(shí)鐘源，傳輸設(shè)備又跟蹤另一個(gè)時(shí)鐘源，造成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘源不同步。因此，首先確保光傳輸設(shè)備組成的傳輸網(wǎng)內(nèi)時(shí)鐘源同步。如果還有問(wèn)題，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整全網(wǎng)的時(shí)鐘同步，使全網(wǎng)時(shí)鐘同步，以提高系統(tǒng)的傳輸性能。一般情況下，在傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，中心局網(wǎng)元采用內(nèi)置時(shí)鐘源，其他網(wǎng)元跟蹤此時(shí)鐘源，可滿足傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘源的同步，使大部分交換、移動(dòng)設(shè)備對(duì)接都正常。

根據(jù)需要，更換單板。在采用逐段環(huán)回等方法將故障點(diǎn)定位到某塊單板后，可以采用更換單板的方法，確認(rèn)故障點(diǎn)。

注釋：TU-PTR-支路單元指針，AU-PTR-管理單元指針；HP-UNEQ：高階通道未裝載，C2=00H超過(guò)了5幀；LP-TIM：低階通道蹤跡字節(jié)失配，由J2檢測(cè)；LP-SLM：低階通道信號(hào)標(biāo)記字節(jié)適配，由V5[5 —7]檢測(cè)；HP-TIM：高階通道蹤跡字節(jié)失配，J1應(yīng)收和實(shí)際所收的不一致；LP-REI：低階性能誤碼

3 實(shí)際案例

圖2是中石油某管線中興SDH設(shè)備(10 G)和華為SDH設(shè)備(10 G)進(jìn)行光口對(duì)接。

圖2 中興與華為光通信設(shè)備對(duì)接

3.1 故障現(xiàn)象

華為設(shè)備由4個(gè)OPTIX METRO5000和OSN7500設(shè)備混搭組成 STM-16的雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)。華為設(shè)備 B1號(hào)站用2塊2.5 G的光板通過(guò)BPA光放大板與中興設(shè)備A1號(hào)站2.5 G的光板SDH設(shè)備對(duì)接，形成復(fù)用段保護(hù)環(huán)。光路正常后并測(cè)試光功率正常范圍內(nèi)，開始（同步）改變兩端對(duì)接設(shè)備的J1字節(jié)、C2字節(jié)、V5字節(jié)的參數(shù)。在改變字節(jié)通過(guò)對(duì)網(wǎng)管的一些功能進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，兩個(gè)供應(yīng)商的SDH設(shè)備監(jiān)測(cè)網(wǎng)管同時(shí)上報(bào)告警為 LP-REI，LP-UNEQ，TU-AIS等。

3.2 故障分析

由于兩個(gè)不同供應(yīng)商的 SDH設(shè)備進(jìn)行對(duì)接，可以簡(jiǎn)單考慮成是電路對(duì)接。對(duì)接前對(duì)設(shè)備SDH幀結(jié)構(gòu)中開銷字節(jié)的定義一致、對(duì)接設(shè)備的時(shí)鐘同步、對(duì)接的光接口板型號(hào)匹配、對(duì)接業(yè)務(wù)配置時(shí)隙正確做了詳細(xì)的核查。兩端通信設(shè)備收發(fā)光功率正常。通過(guò)儀表測(cè)試線路2 M誤碼，儀表顯示誤碼在正常范圍內(nèi)，排除線路衰減所產(chǎn)生的誤碼。從網(wǎng)管告警來(lái)看LP-REI、LP-UNEQ、TU-PTR而且還出現(xiàn)了TU-AIS的告警，業(yè)務(wù)也是中斷的。從告警性能判斷，網(wǎng)管上顯示的告警都是來(lái)自低階通道開銷?，F(xiàn)將做進(jìn)一步的假設(shè)：由于高價(jià)通道誤碼很難定位，對(duì)網(wǎng)管上產(chǎn)生的誤碼定性為某個(gè)高階通道導(dǎo)致低階通道誤碼產(chǎn)生，首先先檢查每個(gè)光板光口的發(fā)光情況。在設(shè)備對(duì)接中，由于考慮到線路衰減過(guò)大，光功率過(guò)小。在華為設(shè)備側(cè)加了BPA光放大板向?qū)Χ嗽O(shè)備發(fā)光，在測(cè)試時(shí)，將脫離光放大板。用光功率計(jì)測(cè)試兩側(cè)2.5 G光板發(fā)光情況后，發(fā)現(xiàn)華為設(shè)備2.5 G光板發(fā)光衰減太大。更換新的2.5 G光板后。網(wǎng)管設(shè)備告警消失，光路恢復(fù)正常。

3.3 結(jié)論

對(duì)VC4級(jí)別業(yè)務(wù)，在SDH高階開銷無(wú)論處于穿通還是終結(jié)模式下，用儀表檢測(cè)高階誤碼結(jié)果都能顯示正常的，原因是儀表檢測(cè)不出來(lái)高階開銷失配。一般說(shuō)來(lái)，有高階誤碼則會(huì)有低階誤碼，當(dāng)?shù)碗A誤碼存在則不一定有高階誤碼，如有了V5誤碼，不一定會(huì)有B1、B2、B3誤碼。由于高階誤碼會(huì)導(dǎo)致低階誤碼。在處理誤碼的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該按照先高階后低階原則，先支路后線路的的順序來(lái)進(jìn)行誤碼檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)參考文獻(xiàn)[3-4]，在光傳輸通信系統(tǒng)中，不同供應(yīng)商的 SDH設(shè)備進(jìn)行對(duì)接，出現(xiàn)誤碼的因素很多，處理的方法也靈活多樣。在實(shí)際處理過(guò)程中，關(guān)鍵是如何準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。處理誤碼問(wèn)題就是要找到誤碼的源頭，利用先高階、后低階的原則，通過(guò)分析告警性能（利用一些誤碼告警性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系）或通過(guò)逐段環(huán)回，找到高階誤碼的源頭。如果存在線路誤碼，則先排除線路誤碼，這也是遵循先處理高階、后處理低階的原則。結(jié)合網(wǎng)管監(jiān)測(cè)告警類型把誤碼區(qū)域逐步縮小到最小范圍。在誤碼故障處理中靈活地使用這些方法，可以起到事半功倍的效果。

[1] 華為技術(shù)有限公司.SDH基本原理[S].中國(guó)：[s.n.],2008.

[2] 華為技術(shù)有限公司.OptiX OSN智能光傳輸系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)[S].中國(guó)：[s.n.],2005.

[3] 鄧忠禮,趙暉.光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)測(cè)試[M].北京：人民郵電出版社,1998.

[4] 韋樂(lè)平.光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社,1999.