關(guān)于SDH系統(tǒng)誤碼門限設(shè)置探討

劉紅陽

*北京鐵路通信技術(shù)中心 工程師，100038 北京

某SDH環(huán)網(wǎng)上各站點設(shè)備均產(chǎn)生UAS告警，同時有用戶申告業(yè)務(wù)電路中斷不可用;通過網(wǎng)管系統(tǒng)查看網(wǎng)絡(luò)狀況，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上存在大量再生段和復用段異常性能項 (誤塊秒 ES、背景誤塊 BBE、UAS等，如圖1所示)，但該SDH復用段保護環(huán)并沒有發(fā)生倒換。為此，立即采取應急措施，通過網(wǎng)管對某站點的光板進行強制倒換，在復用段環(huán)倒換成功后業(yè)務(wù)電路恢復。雖然最后找到故障的原因是波分側(cè)的波長轉(zhuǎn)換板 (OTU)元器件損壞導致SDH側(cè)收方向有誤碼，但是在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生UAS告警并已造成業(yè)務(wù)電路中斷的情況下，SDH系統(tǒng)卻不發(fā)生復用段倒換，這是需要分析研究的問題。

圖1 網(wǎng)管采集的告警信息

1 SDH系統(tǒng)性能指標之間的關(guān)系

1．誤塊 (EB)是指在傳輸過程中出現(xiàn)了1個或多個比特差錯的數(shù)據(jù)塊。

2．誤塊秒 (ES)是指含有1個以上誤塊的秒，或含有至少1個缺陷的1 s周期。所謂缺陷是指在傳輸過程中出現(xiàn)的如指針丟失、蹤跡識別符失配等現(xiàn)象。

3．嚴重誤塊秒 (SES)是指含有30%誤塊的秒，或含有至少1個缺陷的1 s周期。嚴重誤塊秒是誤塊秒的子集。

4．背景誤塊 (BBE)是指在嚴重誤塊秒之外發(fā)生的誤塊。

5．不可用時間 (UAS)是指當接收端檢測到10個連續(xù)的嚴重誤塊秒后開始計算的時間 (10 s包括在內(nèi))?？捎脮r間是當接收端檢測到10個連續(xù)的非嚴重誤塊秒后開始計算的時間 (10 s包括在內(nèi))。

以上各項性能指標的關(guān)系見圖2，產(chǎn)生先后順序見圖3。

2 復用段倒換條件

ITU-T標準G.841對復用段保護環(huán)的保護倒換字節(jié)K1、K2做了詳細的定義，K1字節(jié)1～4 bit是橋接請求編碼，即保護倒換或恢復命令，總計有16種方式，除了常見信號失效和信號劣化外，還有很多其他命令，如強制倒換、手動倒換、等待恢復等。這16種方式按從上到下依次排列優(yōu)先級別，先執(zhí)行優(yōu)先級別高的請求。

圖2 各項性能指標之間的包含關(guān)系

圖3 各項性能產(chǎn)生流程示意圖

復用段倒換條件如下。

1．自動倒換條件:信號丟失 (LOS)、幀丟失(LOF)、復用段告警指示信號 (MS-AIS)、復用段誤碼率越限 (MS-EXC)、復用段信號降級 (MSSD)。其中，LOS、LOF、MS-AIS均作為信號失效(SF)的倒換條件，MS-EXC、MS-SD作為信號降級 (SD)的倒換條件 (默認門限設(shè)置為10－3)。

2．外部命令倒換條件:強制倒換 (FS)、人工倒換 (MS)、練習倒換 (EXER)。

3．設(shè)備故障:同步物理接口 (SPI)、再生段終端 (RST)、復用段終端 (MST)等功能塊對應芯片器件故障。

然而，上述文獻雖然給出了FDA最優(yōu)頻率增量的選取方法，但均沒有深入分析干擾背景下的FDA最優(yōu)頻率增量選取的必要性?；诖耍疚纳钊胩骄苛烁蓴_和目標導向矢量的相關(guān)程度與輸出SINR的關(guān)系，進而得出干擾和目標位置對輸出SINR的影響。在存在主瓣干擾的情況下，輸出SINR會隨著頻率增量的變化出現(xiàn)很深的凹陷，且這種凹陷呈現(xiàn)周期性變化，選取不當?shù)念l率增量就會使得FDA雷達的目標檢測性能急劇下降。因此，對FDA最優(yōu)頻率增量的選取進行研究具有重要意義。

正常情況下，復用段保護環(huán)在上述自動倒換任一觸發(fā)條件下就會發(fā)生倒換，但UAS并不是倒換的觸發(fā)條件。根據(jù)圖3所示，有誤碼產(chǎn)生不一定會有UAS、EXC、SD等告警發(fā)生，但發(fā)生 UAS、EXC、SD告警都是由誤碼原因?qū)е碌?，其中EXC、SD告警是否上報與設(shè)備系統(tǒng)性能門限的設(shè)置有關(guān)。通過查詢網(wǎng)管，發(fā)現(xiàn)復用段的誤碼倒換門限設(shè)置為10－3，當誤碼量達不到時是不會觸發(fā)復用段保護倒換的，由此說明此次故障產(chǎn)生的誤碼并沒有觸發(fā)復用段保護倒換。

3 SDH系統(tǒng)誤碼性能檢測方法

SDH系統(tǒng)的誤碼性能事件和參數(shù)是基于“塊”進行定義的，所謂“塊”是通道中傳送連續(xù)比特的集合。SDH系統(tǒng)的誤碼檢測有如下特點。

1．通過奇偶校驗的方式來判斷塊中是否發(fā)生誤碼。

2．SDH只能提供誤碼檢出功能，但不能進行糾錯。

3．對于比較少的、離散分布的誤碼具有比較高的檢測率，檢測準確度高;對于大量誤碼或在一個塊中出現(xiàn)多個誤碼的情況，則不能正確檢測。

在SDH系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中，開銷字節(jié)B2用于監(jiān)視復用段的誤碼。誤碼監(jiān)視采用比特間插奇偶校驗方式 (BIP)的偶校驗，即通過校驗碼保證發(fā)送內(nèi)容中“1”的個數(shù)為偶數(shù)。發(fā)送端通過對前一幀的監(jiān)視內(nèi)容進行偶校驗，并將計算結(jié)果填入幀中發(fā)送，接收端通過比較自身對前一幀的計算結(jié)果和接收的B2字節(jié)，判斷是否發(fā)生誤碼。

對于155 Mb/s速率，能檢測到的最大誤碼率為:1.92×105/(155×106) =1.23×10－3。

對于622 Mb/s速率，能檢測到的最大誤碼率為:1.92×4×105/(622×106) =1.23×10－3。

同理，對于STM-16的信號，系統(tǒng)能夠檢測到的最大誤碼率仍然為1.23×10－3。

說明不同速率的信號能夠檢測出的復用段誤碼率是相同的。對于誤碼的檢測，一般是誤碼比較小且分布比較離散 (分布在不同的塊中)的情況，檢測的相對準確，對于誤碼比較大的情況，多是根據(jù)經(jīng)驗值擬合出來的，誤差比較大。

4 相關(guān)ITU-T標準定義

ITU-T標準G.806對EXC、SD的門限范圍作了相關(guān)定義:EXC的可選門限范圍為10－3/10－4/10－5;SD 的可選門限范圍為 10－5/10－6/10－7/10－8/10－9。

SDH系統(tǒng)網(wǎng)管設(shè)置的門限范圍:EXC是10－3/10－4/10－5/10－6; SD 是 10－3/10－4/10－5/10－6/10－7/10－8/10－9。網(wǎng)管設(shè)定的門限范圍比 ITU-T標準定義的要大，其任何一個設(shè)置值都是可以生效的，也就是說網(wǎng)管和設(shè)備所支持的內(nèi)容包含了或者兼容ITU-T標準。網(wǎng)管默認值是10－3，這與B2字節(jié)能檢測出的復用段最大誤碼率為1.23×10－3是一致的，即ITU-T規(guī)定的最大值。

考慮到各地光纜質(zhì)量不一樣，產(chǎn)生誤碼數(shù)量不確定，且不同業(yè)務(wù)能容忍的誤碼量也不一樣，如對電視業(yè)務(wù)造成馬賽克的誤碼，可能對電話業(yè)務(wù)無法察覺。因此最理想的情況是結(jié)合各地光纜質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型再設(shè)置恰當?shù)臋z測值。正常情況下，若光纖無24 h誤碼，可設(shè)為10－5。根據(jù)經(jīng)驗，誤碼對固話業(yè)務(wù)的影響，10－6時幾乎不影響，10－5時在安靜背景下可聽到輕微的沙沙聲，10－4時可聽到明顯的嗒嗒聲，10－3時業(yè)務(wù)中斷，這些數(shù)據(jù)僅供參考。

5 結(jié)論

網(wǎng)管上默認的EXC和SD的門限值都為10－3，在本次故障中，由于沒有產(chǎn)生MS-SD和MS-EXC告警，所以不會發(fā)生復用段倒換。建議將EXC門限設(shè)置成10－5，SD門限設(shè)置成10－6。這樣設(shè)置后如出現(xiàn)上述故障，MS-SD和MS-EXC就會產(chǎn)生告警，也才會引發(fā)復用段環(huán)倒換。為消除網(wǎng)絡(luò)潛在隱患，網(wǎng)管上應統(tǒng)一將復用段環(huán)的EXC與SD性能門限值改成建議值，并對SDH環(huán)徹底做一次巡檢及倒換測試。

［1］ ITU-T G.841．同步數(shù)字系列(SDH)網(wǎng)保護結(jié)構(gòu)的類型與特性［S］．

［2］ ITU-T G.806．傳輸設(shè)備的特性——描述方法和一般功能［S］．

［3］ 曾甫泉．光同步傳輸網(wǎng)技術(shù)［M］．北京:北京郵電大學出版社．1999.