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通过对通信干线工程中SDH传输设备指针调整的测试

时间:2016-04-06


一、前言 在笔者参与的工程建设中,设备验收测试系统误码率过程时,发 现了 2.5Gbit/s 系统设备指针调整次数普遍过多或出现异常的现象, 经维护部门、工程管理部门和设计单位共同分析判断,确认是设备时 钟盘存在故障,设备厂家根据我方要求进行了研究,对全线时钟盘的 软件升级改造,处理了该故障。 二、指针调整的概念、作用及指标要求 SDH 中的指针类似软件中的指针,其作用可归结为以下 3 条: (1)当网络处于同步工作状态时,指针用来进行同步信号的相位 校准。 (2)当网络推动同步时,指针用作频率和相位校准;当网络处于 异常工作时,指针用作频率跟踪校准。 (3)指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。 SDH 中的指针有两种:AU 指针和 TU 指针。设置 AU 指针可以为 VC 在 AU 帧内的定位提供一种灵活和动态的方法。设置 TU 指针可以 为 VC 在 TU 帧内的灵活和动态的定位提供一种手段。 在 SDH 网中,支路信号的同步机理是采用指针调整,即利用指针 值的增减调整来补偿低速支路信号的相位变化和频率变化, 指针调整 在信号同步复用和容许信号延时及滑动上起着关键性的作用。 但在定 时不理想的情况下,时钟的频率偏移是指针调整的主要原因,由于指 针调整是按字节为单位进行的, 因此一次字节调整将产生 8UI 的相位

跃变,在按 3 个字节进行时,相位跃变为 24UI,这也是抖动的主要 原因。抖动的存在对于图象信号的传输有很大的影响,如果抖动造成 接收机有效判决点眼图中心,还会引起误码的产生。 在以往 SDH 设备工程验收测试指标要求中, 虽然没有对指针调整 测试有所要求,但根据原中国电信总局颁布的《长途光缆传输设备维 护规程》 (1998 年 7 月)的有关规定:在日常维护中,要求通过测试 指针调整来判断设备的同步情况, 具体指标为 AU-4 指针调整 1h 不得 超过 225 次,24h 不得超过 5400 次。 三、指针调整的测试现象、故障分析及判断 1.测试现象 在笔者参与的工程 SDH 设备验收测试过程中,通过网管监测和 2.5Gbit/s 设备 155Mbit/s 支路口挂表结果,发现本工程普遍存在两 种异常的指针调整现象: (1)在网管上对 2.5Gbit/s 光口进行性能监测,发现各节点普 遍存在较大的单向指针调整(实测 1h 均大于 8000 次) ,这表明上下 游节点间存在固定频偏,也就是下游节点未能从上游节点获取定时。 因漂移在正常情况下是同频的低幅度的相位偏差振荡, 而固定频偏表 明在相位差上是单调上升或下降,故该现象满足不了 ITU-T G.813 关 于节点钟(SEC)在锁定状态下的漂移的建议。 (2)在 2.5Gbit/s 设备的 155Mbit/s 支路口环回挂表测试中, 仪表时钟源采用收端线路时钟,即仪表同步于近端 2.5Gbit/s 设备, 仪表测试的 3 个系统均发现有指针调整。根据 ITU-T G.783 建议,由

于是环路测试,仪表和近端设备同步,保证了设备收到上游第 N 次指 针调整后到第 N+1 次指针调整前,设备缓冲器中字节数量波动(增多 或减少)只有 3 个字节,此后跟随收到的第 N+1 次的指针调整的结果 刚好与这次波动相抵消,而根据 ITU-T G.783 建议,这次缓冲器的告 警门限要大于或等于 12 字节,从而保证了设备支路输出(即仪表收) 不会产生指针调整。 2.故障分析及判断 为了对上述指针调整异常原因进行分析和判断, 我们作了如下实 验: (1)实验配置 为了简化问题,选择工程中的一个 2.5Gbit/s 系统(该系统采用 了背靠背外定时方法)环回(STM-1)测试。 (2)测试结果 1)网管观测以上所有节点均同步,无时钟不同步告警及时钟盘 告警。 2)用网管观测 A-D 点指针调整值,情况如下: A 点为站 I 支路盘接收:无指针调整; B 点为站 II 光盘接收:15min 单向负指针调整 2000 次; C 点为站 III 光盘接收:每 15min 单向负指针调整 2000 次; D 点为站 IV 光盘接收:每 15min 单向负指针调整 2000 次; 说明: 以上接收端指针调整的次数均指该盘接收后转发时所产生 的指针调整,而不是指收到上游设备产生的指针调整。

(3)测试结果分析和判断 1)从以上指针调整的次数可判断:仪表与站 I 同步,而站 II 与 站 I 不同步,而站 II 与站 III 及站 IV 均同步。 2)测试的 2.5Gbit/s 设备由时钟盘从线路信号中提取定时,每 个子框有一主一备两块时钟盘,根据初步判断,站 II 的时钟盘可能 出现故障, 导致不能从 STM-16 信号中提取时钟, 故首先用软件 RESET 方法将站 II 的两块时钟盘软件重新启动,之后再插拔时钟盘谋略硬 件重启动,但两种方法均无效,可判断时钟盘可能存在硬件或不可恢 复的软件故障。 3)从指针调整的结果分析,站 II 与站 III 同步,因而站 III 可 以从 STM-16 信号中提取时, 站 III 的时钟盘应无故障, 因此从站 III 将其正在工作的时钟盘换至站 II,并设为 SERVICE,B 点指针调整消 失;为了证实判断,将站 II 的另一块初步判断有故障的时钟盘设为 SERVICE,则指针调整立即大量出现。 通过上述过程,确认该工程 2.5Gbit/s 测试系统站 I 至站 II 段 的单向指针调整的异常形象原因是站 II 的时钟故障引起的。 设备厂家的技术人员在接到对其设备部分时钟盘存在故障的分 析报告后,对其时钟盘软件进行了重新研究,最后承认时钟盘软件存 在问题并在 2000 年 7 月对全线时钟盘软件进行了升级改造,升级改 造后,经过对指针调整指标的再次测试,该故障得到了解决。

四、结束语 通过对工程中的 2.5Gbit/s SDH 传输设备指针调整故障分析,发 现并解决了设备存在的问题。 鉴于指针调整次数过多影响传输系统的 同步, 认为在以后的 SDH 设备工程测试和验收中应注意对指针调整的 测试,并在日常维护中由此检查设备的同步性,从而更好地保证设备 的传输质量。


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