光传输设备对接中误码的测试和解决

侯金根，丁树义，吴晓奇

（中国石油天然气管道通信电力工程总公司，河北 廊坊 065000）

0 引言

随着中石油干线光传输网络的不断发展，各种传输业务也在不断拓展。目前的中石油干线通信传输网络已由原来单一的链路向环网发展。由于中石油光通信传输网络的独特性、设备多样性，在不同供应商传输通信设备对接信号时经常遇到误码问题，这和同一供应商的传输设备所产生的误码是有所区别的。笔者在中石油管道光传输设备对接中，通过对比不同供应商设备的告警性能，对出现的误码问题进行了处理，确保了传输通道的通畅。

1 误码的产生和检测

误码的产生和检测参考文献[1]，虽然是不同的供应商提供的光网络通信设备。对于光同步传输设备中按照分段分层的思想多误码进行全面系统的检测定位，在STM-N帧结构中，用于误码检测的字节是再生段误码监测字节（B1）、复用段误码监测字节（B2）、复用段远端误码块指示字节（M1）、通道 BIP-8字节（B3）、通道状态字节（G1）、V5。开销字节B1、B2、B3、V5分别用于监视再生段、复用段、高阶通道和低阶通道误码，如表1所示。由于不同供应商的光通信设备在技术方面本身存在差异性，在光通信设备对接时就会出现好多误码，以致影响到设备的通信。在设备对接的时不仅要注意V5低阶通道误码和常见误码的存在，特别要注意信号标识字节（C2）、高阶通道开销字节(J2)，需要对接设备两端字节输入一致。下面具体对SDH设备各功能块产生的主要告警维护信号以及有关的开销字节解析。

表1 开销字节的用途

1.1 误码名词解析

误码名词解析参考文献[1]。

（1）高阶通道开销（J1）

VC-4的首字节，即 AU-PTR所指的字节，相应通道（VC-4）发端与收端字节需保持一致；如果收端检测到 J1失配，相应通道（VC-4）产生HP-TIM高阶通道性能告警。

（2）高阶通道开销（C2）

指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质，要求收发相匹配，失配则本端相应VC-4高阶通道产生HP-SLM告警，设备出现高阶通道未装载告警HP-UNEQ。

（3）低阶通道开销（V5）

通道状态和信号标记字节：V5(类似G1和C2字节);复帧中的第一个字节，TU-PTR所指示的字节。主要对 b1～b8段误码监测、信号标记。

2 误码定位和处理思路

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仪表测试法；③更改配置法；④经验处理法；⑤环回法；⑥按照信号的类型，设备对接可以分为：SDH线路侧对接、支路侧对接和辅助接口（如串行接口）对接。

2.2 故障定位与排

故障定位与排参考文献[2]。

（1）检查业务配置

查询、分析对接设备的配置参数，包括：物理设备数据、逻辑设备数据、支路板数据、时钟数据、复用段保护倒换数据等。可采用配置数据分析法和更改配置法，保证对接设备配置参数的正确性。另外，如果支路端或线路端设置了环回，必然会造成业务不通。可在网管上检查并解除物理环回。

（2）检查物理连接

检查对接设备之间的电缆、光纤是否正确连接；防止2 M电缆的漏焊、虚焊、接触不良，特别是要防止 2 M 电缆的混线。

（3）检查光功率

对于光口的线路对接，要检查光功率是否在正常的范围内。使用仪表测试对接设备接口板光口的光功率，确认光功率是否在设备接口板接收（发送）正常范围。检查对接设备的接口板类型是否匹配，包括光模块类型、接收灵敏度、发光功率等。检查设备对接时的光纤类型是否匹配，单模光纤与多模光纤不可混用。

（4）检查电接口接地

对于电接口的对接，需要检查对接设备和线缆的接地和共地情况。使用仪表测试阳极保护地（BGND）、阴极保护地（PGND）的接地电阻值是否符合要求，数字配线架（DDF）是否按要求接地；检查对接设备75 Ω同轴电缆的接地是否良好。排除接地故障的最好方法是使用示波器检查对接信号的波形是否变形、失真。也可以使用万用表测试：将对接设备间的信号连接线全部断开，用万用表测光传输设备的收、发端同轴电缆屏蔽层间的电平，然后测量对接设备的收、发端同轴电缆屏蔽层间的电平。如果有较大的电位差（电位差≤20 mV），则应注意，判断是否因为接地而导致业务的对接失败。

（5）检查电缆距离和信号衰减

75 Ω的 2 M 线中继信号的最大传送距离约为 300米，75 Ω的34M/45M线中继信号最大传送距离约为140米（加均衡）。但中继电缆距离过长有时会导致业务对接失败，导致业务不通或者开通的业务经常出现中断。中继距离过长会因阻抗过大、受到干扰等原因而导致接口波形产生失真，特别是当干扰变大时容易出现业务中断。可以采用仪表检查对接信号的波形是否变形、失真。

（6）检查对接信号的结构

检查对接信号的结构参考文献[3]。

①时隙排列。光传输设备信号对接时，应检查VC-4映射物理结构中对应到支路板通道上的2 M时隙排列顺序；

②开销和指针。SDH设备信号对接时，检查对接设备的开销字节是否一致，包括：J0、J1、C2、V5、管理单元指针字节（H1）、管理单元指针字节（H2）。因信号结构不匹配引起的对接失败，通常伴随有相应的告警，如 HP_TIM、HP_SLM、AU_LOP、HP_RDI。开销字节的定义不一致，需要修改其中一方设备的开销字节参数。光传输设备的J0、J1、C2字节可以在网管中修改其字节参数；H1、H2字节不可修改；

③保护组网时的对接。不同供应商的传输设备对接时涉及到保护协议，复用段保护功能也是相互不兼容的。因此，通常情况，不同供应商的 SDH设备组成复用段保护环不能进行对接。由于子网连接保护功能不涉及保护协议，不同供应商的传输设备通常可以相互兼容。

检查网络的时钟同步。设备对接后，不仅要求 SDH传输网内的时钟保持同步，而且对接后形成的网络也应保证时钟同步。时钟不同步在 SDH线路对接和准同步数字传输系统设备（PDH）支路对接的故障现象是不同的。

（1）SDH线路对接时的时钟同步

SDH传输网内时钟是否同步，可以通过调整性能事件反映。如果出现误码告警，则很可能是光传输设备本身存在问题，排除该问题后再作其它处理。如果传输设备运行正常，应检查对接设备的时钟性能处理是否正常。

（2）PDH支路对接时的时钟同步

SDH设备支路单元与其它设备在PDH支路对接时，如果时钟不同步，在光传输设备上通常不会有告警和性能事件出现，在PDH设备上则会有业务瞬断的现象。

（3）时钟不同步的处理

全网时钟不同步，不一定是传输设备有问题，可能是全网的时钟规划不合理。比如交换设备跟踪一个时钟源，传输设备又跟踪另一个时钟源，造成两个网络的时钟源不同步。因此，首先确保光传输设备组成的传输网内时钟源同步。如果还有问题，可以适当地调整全网的时钟同步，使全网时钟同步，以提高系统的传输性能。一般情况下，在传输网络内，中心局网元采用内置时钟源，其他网元跟踪此时钟源，可满足传输网络时钟源的同步，使大部分交换、移动设备对接都正常。

根据需要，更换单板。在采用逐段环回等方法将故障点定位到某块单板后，可以采用更换单板的方法，确认故障点。

注释：TU-PTR-支路单元指针，AU-PTR-管理单元指针；HP-UNEQ：高阶通道未装载，C2=00H超过了5帧；LP-TIM：低阶通道踪迹字节失配，由J2检测；LP-SLM：低阶通道信号标记字节适配，由V5[5 —7]检测；HP-TIM：高阶通道踪迹字节失配，J1应收和实际所收的不一致；LP-REI：低阶性能误码

3 实际案例

图2是中石油某管线中兴SDH设备(10 G)和华为SDH设备(10 G)进行光口对接。

图2 中兴与华为光通信设备对接

3.1 故障现象

华为设备由4个OPTIX METRO5000和OSN7500设备混搭组成 STM-16的双向复用段保护环。华为设备 B1号站用2块2.5 G的光板通过BPA光放大板与中兴设备A1号站2.5 G的光板SDH设备对接，形成复用段保护环。光路正常后并测试光功率正常范围内，开始（同步）改变两端对接设备的J1字节、C2字节、V5字节的参数。在改变字节通过对网管的一些功能进行验证时，两个供应商的SDH设备监测网管同时上报告警为 LP-REI，LP-UNEQ，TU-AIS等。

3.2 故障分析

由于两个不同供应商的 SDH设备进行对接，可以简单考虑成是电路对接。对接前对设备SDH帧结构中开销字节的定义一致、对接设备的时钟同步、对接的光接口板型号匹配、对接业务配置时隙正确做了详细的核查。两端通信设备收发光功率正常。通过仪表测试线路2 M误码，仪表显示误码在正常范围内，排除线路衰减所产生的误码。从网管告警来看LP-REI、LP-UNEQ、TU-PTR而且还出现了TU-AIS的告警，业务也是中断的。从告警性能判断，网管上显示的告警都是来自低阶通道开销。现将做进一步的假设：由于高价通道误码很难定位，对网管上产生的误码定性为某个高阶通道导致低阶通道误码产生，首先先检查每个光板光口的发光情况。在设备对接中，由于考虑到线路衰减过大，光功率过小。在华为设备侧加了BPA光放大板向对端设备发光，在测试时，将脱离光放大板。用光功率计测试两侧2.5 G光板发光情况后，发现华为设备2.5 G光板发光衰减太大。更换新的2.5 G光板后。网管设备告警消失，光路恢复正常。

3.3 结论

对VC4级别业务，在SDH高阶开销无论处于穿通还是终结模式下，用仪表检测高阶误码结果都能显示正常的，原因是仪表检测不出来高阶开销失配。一般说来，有高阶误码则会有低阶误码，当低阶误码存在则不一定有高阶误码，如有了V5误码，不一定会有B1、B2、B3误码。由于高阶误码会导致低阶误码。在处理误码的问题时，应该按照先高阶后低阶原则，先支路后线路的的顺序来进行误码检测。

4 结语

根据参考文献[3-4]，在光传输通信系统中，不同供应商的 SDH设备进行对接，出现误码的因素很多，处理的方法也灵活多样。在实际处理过程中，关键是如何准确定位故障点。处理误码问题就是要找到误码的源头，利用先高阶、后低阶的原则，通过分析告警性能（利用一些误码告警性能的对应关系）或通过逐段环回，找到高阶误码的源头。如果存在线路误码，则先排除线路误码，这也是遵循先处理高阶、后处理低阶的原则。结合网管监测告警类型把误码区域逐步缩小到最小范围。在误码故障处理中灵活地使用这些方法，可以起到事半功倍的效果。

[1] 华为技术有限公司.SDH基本原理[S].中国：[s.n.],2008.

[2] 华为技术有限公司.OptiX OSN智能光传输系统维护手册[S].中国：[s.n.],2005.

[3] 邓忠礼,赵晖.光同步数字传输系统测试[M].北京：人民邮电出版社,1998.

[4] 韦乐平.光同步数字传输网[M].北京：人民邮电出版社,1999.