SDH網(wǎng)絡的保護方法及設備故障定位

楊海斌 上海鐵路局上海通信段

在信息技術迅速發(fā)展的今天,通信已變得與人們的生活密不可分。鐵路內(nèi)部通信關系到生產(chǎn)調(diào)度、安全監(jiān)控、視頻會議以及電子辦公，所以保證通信暢通尤為重要。SDH（Synchronous Digita1 Hierachy）全稱叫做同步數(shù)字傳輸體制，是一種傳輸?shù)捏w制（協(xié)議）。這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號的幀結構、復用方式、傳輸速率等級、接口碼型等特性。SDH傳輸網(wǎng)絡作為通信網(wǎng)絡的基礎網(wǎng)和支撐網(wǎng),如同高樓大廈的地基一樣,在通信網(wǎng)絡中地位越來越重要。傳輸網(wǎng)絡的穩(wěn)定性及有效性將會直接影響到通信的暢通,SDH的自愈保護機制及傳輸設備維護工作舉足輕重。

1 SDH網(wǎng)絡的保護方法

SDH網(wǎng)絡保護的方式可以分為兩大類，即：路徑保護和子網(wǎng)連接保護。所謂網(wǎng)絡保護一般是利用節(jié)點間預先分配的容量實施網(wǎng)絡保護,既當一個工作通路發(fā)生失效事件時,利用備用設備的倒換動作,使信號通過保護通路仍保持有效。SDH網(wǎng)絡保護通常是指一個較快的轉(zhuǎn)換過程,其轉(zhuǎn)換的執(zhí)行是由倒換開關的部件自動確定的。保護作用后，占用了在各網(wǎng)絡節(jié)點之間預先指定的某些容量,因此轉(zhuǎn)換后的通道也具有預先確定的路由。

1.1 路徑保護

路徑保護是當工作路徑失效或者性能劣于某一必要的水平時,工作路徑將由保護路徑所取代,路徑終端可以提供路徑狀態(tài)的信息,而保護路徑終端則提供保護路徑狀態(tài)的信息。這兩種信息提供了保護啟動的依據(jù)。SDH線路保護的工作原理是當工作系統(tǒng)傳輸中斷或性能劣化到一定程度后,系統(tǒng)倒換設備自動將主信號轉(zhuǎn)至備用光纖系統(tǒng)傳輸。它主要用來保護傳輸媒介和設備的線路終端接口,而不保護終端TM或ADM節(jié)點的故障。

路徑保護可以分為以下五種：

（1）1+1線路保護：每一個工作系統(tǒng)都有一個專用的保護系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)互為主備用。工作、保護兩個系統(tǒng)發(fā)端永久橋接,收端根據(jù)接收信號的質(zhì)量優(yōu)劣決定從工作或保護系統(tǒng)接收信號,所以該保護結構不允許提供無保護的額外業(yè)務通路。

（2）1:N線路保護：N個工作系統(tǒng)共享一個保護系統(tǒng)工作系統(tǒng)傳送正常的業(yè)務信號,保護系統(tǒng)可以傳送正常的業(yè)務信號,也可以傳送額外業(yè)務信號或者是無效信號。但系統(tǒng)一旦發(fā)生倒換,保護系統(tǒng)上傳送的信號將會丟失。

（3）二纖單向復用段保護環(huán)：這種環(huán)形結構中節(jié)點在支路信號分插功能前的線路上都有一保護倒換開關。

（4）二纖雙向復用段共享保護環(huán)：二纖雙向復用段保護環(huán)工作通道和保護通道。

（5）四纖雙向復用段共享保護環(huán)：四纖復用段共享保護環(huán)在每個區(qū)段 (節(jié)點間)需4根光纖。

1.2 子網(wǎng)連接保護

子網(wǎng)連接保護(SNCP)是當工作子網(wǎng)連接失效或性能劣于某一水平時,工作子網(wǎng)連接將由保護子網(wǎng)所代替。子網(wǎng)連接保護可以看作是一種缺陷條件的檢出是發(fā)生在服務層網(wǎng)絡、子層或其他傳送層網(wǎng)絡,而保護倒換的激活卻發(fā)生在客戶層網(wǎng)絡的保護方法。子網(wǎng)連接保護可以應用于層網(wǎng)絡內(nèi)的任何層,被保護的子網(wǎng)連接可以進一步由較低等級的子網(wǎng)連接和鏈路連接的方法來表示。

子網(wǎng)連接保護可以分為以下兩種：

（1）二纖單向通道保護環(huán)：由兩根光纖組成兩個環(huán),通道保護環(huán)的保護功能是通過網(wǎng)元支路板的并發(fā)選收功能來實現(xiàn)的,也就是支路板將支路上環(huán)業(yè)務并發(fā)到主環(huán)、備環(huán)上，兩環(huán)上業(yè)務完全一樣且流向相反,平時網(wǎng)元支路板選收主環(huán)下支路的業(yè)務。

（2）二纖雙向通道保護環(huán)：二纖雙向通道保護環(huán)網(wǎng)上的業(yè)務為雙向,它們是一致路由,保護機理也是支路“并發(fā)選收”，業(yè)務保護是1+1的。

2 SDH設備故障定位

為了準確、快速的處理SDH光傳輸設備各類故障，維護技術人員要做到以下幾點：要有強烈的責任感、要加強SDH基本原理,尤其是告警信號流的學習、要熟練掌握所維護傳輸設備的基本操作、要加強設備的日常維護、要加強維護人員心理素質(zhì)，心中要有故障定位的基本思路。

2.1 故障定位的關鍵

故障定位中,最關鍵的一步就是將故障點準確地定位到單站,這是每個維護人員一現(xiàn)場維護工作中必須牢固樹立的信念。由于傳輸設備自身的應用特點--站與站之間的距離較遠,因此在進行故障定位時,首先將故障點準確地定位到單站,是極其重要和關鍵的。在將故障點準確地定位到單站之前,而懷疑這個站或那個站,這塊板或那塊板的問題,常常是徒勞的,往往只會延誤問題的解決。一旦將故障定位到單站后,我們就可以集中精力,通過數(shù)據(jù)分析、硬件檢查、更換單板等手段來排除該站的故障。

2.2 故障定位的原則

故障定位的一般原則可總結為四句話:“先外部,后傳輸；先單站,后單板；先線路,后支路；先高級,后低級”。

（1）“先外部,后傳輸”,就是說在定位故障時,應先排除外部的可能因素,如光纖斷,交換故障或電源問題等。

（2）“先單站,后單板”,就是說在定位故障時,首先,要盡可能準確地定位出是哪個站的問題。

（3）從告警信號流中可以看出,線路板的故障常常會引起支路板的異常告警,因此在故障定位時,應按“先線路,后支路”的順序,排除故障。

（4）從故障等級中可以看出,高等級的故障常常會大面積低等級的異常告警,因此在故障定位時,應按“先高級,后低級”的順序,排除故障。

2.3 故障定位的常用方法

2.3.1 告警性能分析法

通過網(wǎng)管獲取告警和性能信息,進行故障定位?？梢匀娴亍⒃攲嵉亓私馊W(wǎng)設備的當前或歷史告警信息；也可通過機柜頂部指示燈和單板告警指示燈來獲取告警信息,進行故障定位。一般告警燈常有紅、黃、綠三種顏色,紅色表示緊急告警及重要告警,黃色表示次要告警及一般告警,綠色表示系統(tǒng)正常運行。

2.3.2 環(huán)回法

環(huán)回法,是SDH傳輸設備定位故障最常用、最行之有效的一種方法。環(huán)回有多種方式,如內(nèi)環(huán)回與外環(huán)回,遠端環(huán)回與本地環(huán)回,線路環(huán)回與支路環(huán)回等。進行環(huán)回操作時,首先應進行環(huán)回業(yè)務通道采樣,即從多個有故障的站點中選擇其中的一個站點,從所選站點的多個有問題的業(yè)務通道中選擇其中的一個業(yè)務通道；然后畫出所采樣業(yè)務的一個方向的路徑圖,圖中要標出該業(yè)務的源和宿及所經(jīng)過的站點、所占用的VC4通道和時隙等,最后逐段環(huán)回,定位故障站點及單板。當然這種方法也有它自身不能克服的缺陷,就是可能會影響正常的業(yè)務,應盡量在業(yè)務量小的時候使用。

2.3.3 替換法

替換法就是使用一個工作正常的物體去替換一個工作不正常的物體,從而達到定位故障、排除故障的目的。這里的物件可以是一段線纜、一段光跳纖、一個設備、一塊單板等。替換法適用于排除傳輸外部設備的問題,如光纖、中繼電纜、交換機、供電設備等；或故障定位到單站后,用于排除單站內(nèi)單板或模塊的問題。

2.3.4 配置數(shù)據(jù)分析法

查詢、分析設備當前的配置數(shù)據(jù),例如:時隙配置、復用段的節(jié)點參數(shù)、線路板和支路板通道的環(huán)回設置、支路通道保護屬性等,分析以上的配置數(shù)據(jù)是否正常,來定位故障。若配置的數(shù)據(jù)有錯誤,需進行重新配置。

2.3.5 儀表測試法

儀表測試法指采用各種儀表,如誤碼儀、光功率計、光時域反射儀等來檢查傳輸故障。例如:用2 M誤碼儀測試業(yè)務通斷、誤碼；用萬用表測試供電電壓,檢查電壓過高或過低問題。

2.3.6 經(jīng)驗處理法

在一些特殊的情況下通過復位單板、單站的掉電重啟、重新下發(fā)配置等手段可有效及時的排除故障、恢復業(yè)務。但建議此方法應盡量少用,因為該方法不利于故障原因的徹底清查。遇到這種情況,除非情況緊急,一般還應盡量使用上面介紹的方法,或請求支援盡可能地將故障定位出來,以消除設備內(nèi)外隱患。

3 結束語

在SDH光傳輸網(wǎng)絡的保護方法和設備的故障處理中還有很多問題和經(jīng)驗需要我們不斷地發(fā)現(xiàn)和總結。只有通過自己的不斷努力、學習,靠平時一點一滴的積累,才能獲取知識,獲得寶貴的工作經(jīng)驗,不斷提高維護水平,才能提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡服務,為鐵路實現(xiàn)又好又快發(fā)展做出貢獻。

[1]金立坪《SDH的保護策略及其在鐵路上的應用[J]》《技術應用研究》2007年41-45期.

[2]李方健、周鑫《SDH光傳輸設備開局與維護》《科學出版社》2011年4月.