OTN光傳輸系統(tǒng)中的誤碼分析

文/張寶霞，國家能源集團寧煤信息技術中心

1 引言

隨著光傳輸網(wǎng)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，對維護人員維護能力的要求越來越高，如何及時準確地判斷和處理誤碼，作為一個維護人員，一個是必須牢固掌握理論知識，對于最常見的障礙，快速果斷處理;二需要我們在實際中干線設備充分利用所學理論與實踐相結合，精心觀察，潛心研究，摸索經驗，提高應變能力，對于突發(fā)的疑難障礙，能在最快的時間內排除。

2 誤碼校驗和糾錯

1）誤碼校驗和糾錯種類。誤碼檢驗和糾錯是提高數(shù)字信號傳輸質量的一種重要手段，在數(shù)字通信里誤碼檢測和糾錯的方法多種多樣，從比特間插奇偶校驗、循環(huán)冗余CRC校驗到前向FEC糾錯等等。在傳輸設備維護中，只有收端誤碼，沒有發(fā)端誤碼的概念，就是因為在數(shù)字信號的傳輸過程中，誤碼的發(fā)生不在發(fā)送方，而是在傳輸過程中產生的，所以誤碼只在接收方有反應。所以只能對接收端口進行性能檢測，而不能對發(fā)送端口進行性能檢測。2）OTN的糾錯技術。波分系統(tǒng)在傳輸10Gbit/s或更大速率信號時，在波長轉換單元板OTU上采用了帶外和帶內前向糾錯FEC技術，以提高系統(tǒng)的誤碼特性。3）什么是FEC。FEC是指發(fā)端發(fā)送用來糾錯的監(jiān)督碼元，收端收到監(jiān)督碼元后進行解碼，并糾正傳輸中的錯誤碼元。根據(jù)監(jiān)督碼元所處的位置，前向糾錯FEC可以分為帶內和帶外前向糾錯。根據(jù)ITU-T G.975建議，采用RS里德-索羅門碼（239,255）進行編碼，這里面有239個信息碼元和16個糾錯碼元。4）FEC的技術優(yōu)勢。對波分系統(tǒng)中的隨機單個突發(fā)性誤碼我們選擇FEC糾錯技術。有通用型FEC和增強型EFEC、超強型HD FEC、軟判決SD FE C等，它們的主要區(qū)別，體現(xiàn)在對信噪比容限的提高上，從FEC只能提高5db左右到SD FEC能提高12db左右。

3 誤碼相關的性能和告警事件

光傳輸系統(tǒng)本端檢測到誤碼時，除本端上報誤碼性能或告警事件外，本端還將誤碼檢測情況通過開銷字節(jié)通知對端。根據(jù)本端和對端上報的這些性能和告警事件，可以方便地定位是哪一段通道或哪一個方向出現(xiàn)誤碼。表1給出了與誤碼相關的性能和告警事件列表。（表1）

表1 誤碼越限告警及性能事件檢測位置與作用

4 OTN的糾錯技術

波分系統(tǒng)在傳輸10Gbit/s或更大速率信號時，在波長轉換單元板O TU上采用了帶外和帶內前向糾錯FEC技術，以提高系統(tǒng)的誤碼特性。

5 誤碼定位和處理方法

5.1 故障定位方法

常用定位方法包括：①告警、性能分析法；②儀表測試法；③更改配置法；④經驗處理法；⑤環(huán)回法；⑥按照信號的類型，設備對接可以分為：線路側對接、支路側對接和輔助接口（如串行接口）對接。

5.2 倒換觸發(fā)條件

在OTN系統(tǒng)中當業(yè)務主路由有大誤碼，備路由同樣存在少量誤碼時，由于業(yè)務倒換觸發(fā)設置不正確，經常會造成業(yè)務中斷的問題。ITU-TG.798定義了SF/SD兩種倒換條件，SF倒換由告警觸發(fā)（如LO S、LOF、LCK、OCI、AIS），而SD倒換只是由一個可以設定的“誤碼量”觸發(fā)。

5.3 替換法

對于設備器件性能不良或性能劣化的情況，替換法通常都是故障定位的好方法。通過單板對調、光纖對調、交叉板主備倒換或網(wǎng)絡保護倒換，查看誤碼是否發(fā)生變化，進而定位和排除故障。替換的對象可以是一段光纖、一個設備、一塊單板、一個業(yè)務通道或一個光器件等。替換法適用于排除傳輸外部設備的問題，如光纖、中繼電纜、交換機、供電設備等；或故障定位到單站后，用于排除單站內單板、通道、模塊或纖芯的問題。

5.4 時鐘不同步的處理

全網(wǎng)時鐘不同步，不一定是傳輸設備有問題，可能是全網(wǎng)的時鐘規(guī)劃不合理。比如交換設備跟蹤一個時鐘源，傳輸設備又跟蹤另一個時鐘源，造成兩個網(wǎng)絡的時鐘源不同步。因此，首先確保光傳輸設備組成的傳輸網(wǎng)內時鐘源同步。如果還有問題，可以適當?shù)卣{整全網(wǎng)的時鐘同步，使全網(wǎng)時鐘同步，以提高系統(tǒng)的傳輸性能。一般情況下，在傳輸網(wǎng)絡內，中心局網(wǎng)元采用內置時鐘源，其他網(wǎng)元跟蹤此時鐘源，可滿足傳輸網(wǎng)絡時鐘源的同步，使大部分交換、移動設備對接都正常。根據(jù)需要，更換單板。

5.5 經驗處理法

在一些特殊的情況下，通過復位單板、掉電重啟等手段可有效排除故障、恢復業(yè)務。但因為該方法不利于故障原因的徹底查清，所以除非情況緊急，一般盡量少用。

5.6 信號流分析法

分析法是根據(jù)業(yè)務信號的傳送方向，從接收端開始向上游方向逐段測試，根據(jù)測試結果判斷故障點。根據(jù)多年維護經驗，發(fā)現(xiàn)逐段測試非常浪費時間，尤其是干線網(wǎng)絡上，大多數(shù)干線業(yè)務信號流都較長，有的業(yè)務需要測試點可能多達幾十個，如果每一個點都進行15分鐘性能監(jiān)測，業(yè)務檢查一遍就需要花半天時間，對需要緊急處理的問題沒有任何幫助。所以具體辦法是先選擇業(yè)務的A端或者Z端測試，快速排查業(yè)務A端和Z端的問題，如果沒有找到故障點，再選擇中間一個OTN站進行測試，就是說需要跳站測試，這樣可以迅速縮小測試范圍，大大提高故障的處理效率。

6 結語

處理誤碼問題就是要找到誤碼的源頭，利用先高階、后低階的原則，通過分析告警性能（利用一些誤碼告警性能的對應關系）或通過逐段環(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。結合網(wǎng)管監(jiān)測告警類型把誤碼區(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。