光传输设备误码问题分析

2013-11-13王青松刘建璞

合作经济与科技 2013年3期

□文/王青松刘建璞

（中国联合网络有限公司邢台市分公司河北·邢台）

一、误码机理

（一）误码检测。SDH光传输系统对误码的检测，是以“块”为单位的，所谓“块”，是指一系列与通道有关的连续比特。当同一块内的任意比特发生差错时，就称该块为误码块。

SDH光传输设备中按分段分层的思想对误码进行全面系统的检测。具体有再生段误码B1、复用段误码B2、高阶通道误码B3、低阶通道误码V5。它们之间的关系可以用图1表示。（图 1）图 1中，RST、MST、HPT、LPT 分别表示再生段终端、复用段终端、高阶通道终端和低阶通道终端；B1、B2、B3以及V5误码分别在这些终端间进行监测。由图1可以看出，如果只是低阶通道有误码，则高阶通道、复用段和再生段将监测不到该误码；如果再生段有误码，则将导致复用段、高阶通道、低阶通道出现误码。所以，一般来说，有高阶误码则会有低阶误码。例如，如果有B1误码，一般就会有B2、B3和V5误码；反之，有低阶误码则不一定有高阶误码。如有V5误码，则不一定会有B3、B2和B1误码。

由于高阶误码会导致低阶误码，因此在处理误码问题时，我们应按照先处理高阶误码后处理低阶误码的顺序来进行处理。

（二）误码相关的性能和告警事件。光传输系统本端检测到误码时，除本端上报误码性能或告警事件外，本端还将误码检测情况通过开销字节通知对端。根据本端和对端上报的这些性能和告警事件，可以方便地定位是哪一段通道或哪一个方向出现误码。表1给出了与误码相关的性能和告警事件列表。（表1）

二、误码问题常见原因

误码产生的原因很多，但归结起来有两大类，外部原因和设备原因。

（一）外部原因。（1）光纤性能劣化、损耗过高。接收光功率低于接收灵敏度；（2）传输距离过短、未加衰减器，导致接受光功率过载；（3）光纤接头不清洁或连接不正确；（4）设备附近有强烈干扰源；（5）设备接地不好；（6）设备散热不良、工作温度过高。

（二）设备原因。（1）线路板接收侧信号衰减过大、对端发送电路故障、本端接收电路故障；（2）时钟同步性能不好；（3）交叉板与线路板、支路板配合不好；（4）支路板故障；（5）风扇故障，导致设备散热不良。

三、误码问题处理方法

（一）常用方法。对于误码问题的处理，常用的方法是先分析、二环回、三替换等，重点是告警性能分析法。

1、告警性能分析法。处理误码问题时，通过对表1列出的误码性能、告警事件仔细分析，定位出故障点，再通过环回或替换法进行验证和排除故障。分析内容包括:性能/告警事件的名称:通过网管查询BBE、FEBBE、指针调整性能事件，REI、B1OVER、B2OVER、B3OVER、BIP-EXC、SD、SF 等告警事件，告警/性能信息之间是否存在对告关系。产生性能/告警时间的网元/单板/通道:检查告警/性能事件发生在哪些网元、哪些单板、哪些通道上，最好能给出受误码影响的业务通道路径图，尤其是那些运行质量极不稳定（出现过业务中断现象）的业务通道业务路径图。性能/告警事件发生的时间:对网管上报的性能/告警事件，要查询是何时上报的，尤其是对由于瞬间误码过大而引起的业务瞬断，要查询告警/性能事件的产生时间，由于北方凌晨、午夜、中午、傍晚这4个时间点是气温变化比较大的时间点，对于架空或裸露的光纤影响比较大，如果光纤质量不好或敷设不好，在光纤的接头处，受气温变化影响比较大，会发生短暂的突发性大误码，导致有规律性的业务瞬断。性能/告警事件发生的频度:通过查询15分钟和24小时的寄存器，可以看出性能/告警事件发生的频度，是否有大致规律，这样也有利于下一步的故障处理操作。如果是大误码频繁出现，导致业务不可用，将不得不采取紧急措施进行环回、倒换、换板处理。如果是偶发性大误码，则需要摸清规律，在大误码出现时才能进行相关故障的定位处理。

表1 误码越限告警及性能事件检测位置与作用

图1 误码检测关系及检测位置

2、逐段环回法。由于环回法尤其是对VC4和STM-N接口进行环回，会造成VC4和STM-N通道内其他业务的中断，一般比较少用。但若条件允许，可使用环回法快速定位出故障站点。但环回的时间不能太长，以免造成通道内其他正常业务长时间中断。在出现误码过量导致业务中断情况时，可以对出现误码过量的单板通道进行环回，如果本端做外环回后误码数量有明显变化，则可以认为本站或后续站点的单板存在问题。如果故障已经定位到单站后，可以进一步进行光板、支路板或交叉板环回，定位出故障单板。由于环回法对正常业务有影响，因此此种方法慎用。

3、替换法。对于设备器件性能不良或性能劣化的情况，替换法通常都是故障定位的好方法。通过单板对调、光纤对调、交叉板主备倒换或网络保护倒换，查看误码是否发生变化，进而定位和排除故障。替换的对象可以是一段光纤、一个设备、一块单板、一个业务通道或一个光器件等。替换法适用于排除传输外部设备的问题，如光纤、中继电缆、交换机、供电设备等；或故障定位到单站后，用于排除单站内单板、通道、模块或纤芯的问题。

4、经验处理法。在一些特殊的情况下，通过复位单板、掉电重启等手段可有效排除故障、恢复业务。但因为该方法不利于故障原因的彻底查清，所以除非情况紧急，一般尽量少用。

（二）处理步骤

第一步:首先排除外部的故障因素，如接地不好、工作温度过高、线路板接收光功率过低或过高等问题。

第二步:分析线路板误码性能事件，排除线路误码。

观察线路板误码情况，若某站所有线路板都有误码，则可能是该站时钟板问题，更换时钟板；若只是某块线路板报误码，则可能是本站线路板问题，也可能是对端站或光纤的问题。若定位出是单板的故障，可通过更换相应单板解决；若定位出是光纤的故障，可通过更换相应单板光纤解决。

如果允许的话，可以使用环回法定位故障，包括VC4通道的环回、电口环回和通过尾纤光口环回。

第三步:分析支路误码性能事件，排除支路误码。若只有支路误码，则可能是本站交叉板或支路板有问题，更换相应支路板或交叉板即可。

四、典型案例

下面举几个典型的案例说明误码问题分析与处理的方法。

（一）线路故障导致的误码。组网图如图2所示，为一条无保护链。#1站为网管中心站，业务方式为集中型业务，即每个站均与#1站有2M业务。（图2）

故障现象:#1站2M支路板有LPBBE误码，#3站的东向光板有 RS-BBE、MS-BBE、HP-BBE性能数据，#4站西向光板有MSFEBBE、HPFEBBE性能数据，2M支路板有LPFEBBE性能数据。

处理步骤:

第一步:通过对上报的性能事件分析，可以判断出问题可能出在#3站东向光板的接收端、光路（包括光纤和光接头）、#4站西向光板的发送端。

第二步:在#3站通过尾纤自环东向光板，#3站东向光板误码和#1站2M支路板误码消失。说明是#4站西向光板问题或光路问题。

第三步:使用替换法，将#3站和#4站之间的两根光纤对调，观察误码情况，若误码情况发生变化，#3站和#4站上报的数据与调换前的数据相反，则说明是光纤有问题，检查光路情况。若调换后故障现象不变，说明故障点在4号站。

第四步:更换#4站西向光板后，误码消失。说明4站西向光板有故障。

（二）时钟板故障导致的误码问题。组网如图3所示:四个OptiX622站组成的一个单向通道环，#1站为中心站，业务为集中型业务，即每个站均与#1站有2M业务，全网时钟跟踪方向为 4→3→2→1。（图 3）

故障现象:#1站、#3站、#4站相应的2M业务通道报误码性能LP-BBE、LPFEBBE；#2站2M业务通道上报LPFEBBE；#2站东向光板、#3站东西向光板、#4站西向光板报大量误码性能 RS-BBE、MS-BBE、HP-BBE 以及 MSFEBBE、HPFEBBE，其中 #1站、#3站、#4站还存在大量TU指针调整。

处理步骤:

第一步:从误码性能事件分析，可能是#2站的东向光板故障，或是#3站的时钟板或交叉板故障。具体分析思路如下:通常情况下，误码不会引起指针调整，而大量的指针调整却会导致误码。因此，当故障中误码和指针调整同时出现时，我们应先从分析指针调整的原因着手。该故障现象中从#3站开始出现了支路指针调整，则说明#3站时钟源的锁定存在问题。由于其提取的时钟源是线路时钟源，则可能是上游站或本站的线路板提供参考时钟源有问题，也可能是本站的时钟板锁定参考时钟源有问题。

第二步:更改#3站、#4站的时钟跟踪方向，发现故障现象依旧。说明#3站时钟板可能有问题。因为如果是#2站东向线路或#3站西向线路提供的参考时钟不好的话，更改时钟跟踪方向后，误码应该消失。

第三步:更换#3站的时钟板后，误码消失，故障排除。

（三）接地不好导致误码。组网配置如下:整个网络由5个622M网元组成，构成一条无保护链，网络结构如图4所示。＃1站为网关网元连接网管终端，其他各站均只与#1站有2M业务，＃1站时钟设为自由振荡，其他各站均跟踪西向线路时钟。（图4）

故障现象:

某一天，从网管系统查询告警和性能情况时发现#1站、#2站、#3站的低阶通道出现大量误码，同时有低阶通道性能参数越限告警，#4站、#5站低阶通道有少量误码。

故障分析定位:各站都出现了低阶通道误码，由于其他站点只与#1站有业务，所以#1站有问题很可能是故障产生的原因。如果#1站有问题，4块支路板PL1出故障的可能性比较小，有可能是线路板SL4本身故障，或者是风扇防尘网罩被灰尘阻塞，系统散热不好，引起线路板SL4产生高阶通道误码，进而产生低阶通道误码。#1站中继电缆或电源接地不好导致误码。