郭亚民

DWDM系统误码及分析

郭亚民

摘 要：DWDM误码问题涉及因素多，定位复杂，是运维工作的难点。以某传输干线DWDM网络运行与误码维护实例为背景，论述波道误码问题的产生原因及基本排查思路，重点分析端面反射对DWDM系统的影响和解决方法。

关键词：密集波分复用;误码;反射

DWDM系统作为骨干传送网，是数据网、核心网、无线G网等所有业务网的安全运行基础，保障其稳定运行是运维管理工作的重点。DWDM系统误码产生原因复杂，定位排查相对困难，因此有必要总结误码处理过程，这对DWDM系统的日常维护具有借鉴意义。

故障类别序号故障原因 监控/定位手段线路问题1 2 3 4 5 6 7 8光缆环境问题，高温、高寒地区设备环境问题(设备温度过高)光放大板失效或性能劣化线路光功率异常(过高、过低)信噪比劣化、波道均衡性差光纤非线性效应色散容限问题光纤接头、尾纤端面污渍导致的回损过大线路光功率设备温度光放性能与告警光放功率在线光谱监测线路光功率DCM补偿OTDR、光纤显微镜单波问题1 2 3 OTU单板到合分波间尾纤异常、连接不稳定OTU单板失效或性能劣化OTU接收功率(过高、过低)现场检查OTU性能与告警OTU 功率

1 误码原因

误码是指在传输过程中码元发生了错误。DWDM系统产生误码的因素有很多种，维护中常见的误码原因包括线路光功率异常、色散容限不够、波道间功率不平坦、信噪比过低、光纤非线性以及传输设备的光器件性能劣化等。DWDM系统出现误码后，应首先确定是单波道误码还是多波道误码。若是单波道误码，需要对该误码波道的OTU收发光功率、光器件、与合分波单元的尾纤进行排查定位;若多波道同时出现误码，通常是光线路出现问题，需要对光缆、线路功率、色散、非线性、光放大板卡等进行检查。DWDM系统常见误码原因见表1。

2 问题分析

某DWDM网络A和B站为OTM站，距离362 km，中间设C站 (OADM站)和D、E、F站(OLA站)，使用32×2.5Gb/s系统组网。系统在A、B间开通20个波道，线路功率与波道信噪比符合指标，但B站收A站方向6个波道OTU上报大量RSBBE(再生段误码)，个别波道甚至由于误码过大无法正常承载业务，必须进行波长倒代转移。

因20个波道中6个波道出现了误码，且误码量随时间的变化步调一致，所以基本可以判断非单个波道故障，需要对线路展开分析定位。根据上表中线路问题的常见故障原因，结合相关原理知识，排查过程如下。

1．确认光缆环境和全线机房环境温度正常。

2．检查放大板功率、增益等指标，确认非传输设备板卡故障。

3．检查线路光功率，发现A-B间线路功率与标称值基本一致，均小于1 dBm，说明当前线路功率正常。

4．用光谱在线分析仪对B站接收A方向线路进行光谱监测，所有波道信噪比均大于25 dB，波道间的均衡平坦性良好，说明均衡、信噪比均正常。

5．光纤非线性效应主要由功率过高导致，光功率越高单位光纤横截面的能量密度越大，当此密度过大时，会导致传输信号的非线性效应，影响系统性能。G.652光纤只要入纤功率符合设备光放标称值，通常不会产生非线性效应。

6．色散容限是DWDM系统中重要维护指标，与光功率指标同样重要，通常在系统设计与工程开局时已按距离使用相应型号DCU(色散补偿单元)进行合理补偿，但2.5Gb/s的DWDM系统通常受色散影响很小，工程设计中无须进行补偿。本例中DWDM系统是2.5Gb/s×32系统，所以可以排除色散问题导致误码的可能。

7．光纤接头、尾纤端面污渍会产生回损，造成线路中的多径反射现象，而不同波长的谐振长度不一样，当反射长度与波长可比拟时，就会产生相干调制等现象，对信号造成损伤，导致系统性能劣化，因此在反射过大的情况下，可能会出现相同路由部分波道性能正常，而另一部分波道产生误码的现象。但回损通常无法通过传输设备与网管系统进行量化监测，给问题定位带来一定的困难。

3 解决方法

根据上述分析，重点怀疑光纤接头或端面污染引起反射，导致系统产生了误码。从接收端B站开始，沿F、E、D站对区间光缆、站内尾纤接头一一检查，具体定位手段是用OTDR工具对光缆进行损耗和回损测试，用光纤端面显微镜对站内的尾纤接头进行400倍放大观察，以查找反射点。

3.1 OTDR检测站间光缆反射

用OTDR对B-A各区段光缆检查，损耗与反射测试结果均正常，发现外部光缆不存在明显的反射点，排除了外部线路反射的可能。

3.2 光纤显微镜查看光纤端面

清洁的尾纤接头端面放大观察应该是一个灰色洁净的圆面，因单模光纤的纤芯直径为8～10 μm，放大100倍数时约为0.8～1 mm，这时可以看到圆心中间的纤芯，为一个颜色稍浅的小圆点，在纤芯及其边沿都不应该有灰尘、污渍或划痕，如图1

所示。

图1 尾纤端面放大效果图

用光纤显微镜对B至A站室内ODF架接口、设备接口、对接法兰、尾纤端面逐一进行测试，发现光接口、尾纤接头污染严重，全线有60%以上的光纤接头污染严重，清洁前用光纤显微镜对部分接头做了截图，如图2所示。

图2 显微镜观察尾纤清洁前端面

3.3 清洁污渍尾纤端面

对B-A段各机房室内ODF架、设备接口、法兰盘、尾纤所有光接口使用专用擦纤工具进行清洁。光纤端面污染较重的使用普通的擦纤盒无法清洁干净，首先使用酒精多次清洁，再使用擦纤盒清洁才能清洁干净;污染、划痕更严重的端面只能通过更换尾纤解决。

4 结束语

通过对沿线各个站点的光纤端面进行排查和清洁，线路性能得到明显提升，光谱扫描中各个单波的均衡性得到改善，6个故障波道的OTU误码全部消失。本次误码主要原因是DWDM系统设备运行年久，机房环境较差，室内部分光纤端面长时间积累污染、划痕等造成反射，导致系统产生误码。

［1］金明晔，张智江，陆斌.DWDM技术原理与应用［M］.北京：电子工业出版社，2004－1－1.

［2］曾甫泉.光同步传输网技术［M］.北京：北京邮电大学出版社1999，9.

Abstract:DWDM error code involves in various factors and high complexity of pinpointing and is a difficult point in operation and maintenance．In a certain maintenance case of transport trunk DWDM network error，this article discusses the causes and basic troubleshooting process of channel code error and focuses on the analysis of the impact of end reflection on DWDM systems and solutions．

Key words:DWDM;BER;Reflection

郭亚民：北京铁路通信技术中心 工程师 北京

2012-06-05

(责任编辑：诸 红)