SDH光傳輸系統(tǒng)典型故障分析及處理方法

王靜怡

【摘要】 文章歸納并論述SDH傳輸系統(tǒng)故障排查的原則、方法和處理步驟；通過(guò)專網(wǎng)故障處理的實(shí)例，分析論述處理業(yè)務(wù)中斷和誤碼兩大類故障的排查過(guò)程，重點(diǎn)分析不同方法在故障排查工作中的靈活及其效果。

【關(guān)鍵詞】 光傳榆 故障處理 SDH

光通信是目前電力通信網(wǎng)的主要傳輸方式，而SDH作為一種結(jié)合了大容量光纖傳輸技術(shù)的體制，因其成熟的體系和較高的容量已在電力系統(tǒng)專網(wǎng)匯聚層、接入層中得到廣泛應(yīng)用。SDH承載了大部分辦公自動(dòng)化、生產(chǎn)、管理業(yè)務(wù)，既能滿足電力系統(tǒng)專網(wǎng)專用、分區(qū)隔離的要求，又具有較高的可靠性和實(shí)時(shí)性，很好的滿足了電力系統(tǒng)通信的要求。龐大的SDH網(wǎng)絡(luò)對(duì)維護(hù)人員的日常維護(hù)效率，特別是發(fā)生故障時(shí)的快速排查及搶修能力提出了較高的要求。本文根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)，歸納并論述SDH傳輸系統(tǒng)故障排查的原則、方法和步驟，旨在為設(shè)備維護(hù)提供參考，為故障處理提供合理思路。

一、故障處理前的準(zhǔn)備

SDH系統(tǒng)故障處理主要是對(duì)光線路和設(shè)備的檢查及操作，運(yùn)行維護(hù)人員必須熟知系統(tǒng)的各方面情況才能做好故障處理工作，具體如下：

1、熟悉SDH原理知識(shí)，了解傳輸系統(tǒng)告警信號(hào)流及告警產(chǎn)生機(jī)理。

2、熟悉所維護(hù)系統(tǒng)的管理和運(yùn)行狀況。主要是設(shè)備和網(wǎng)管的操作，能夠迅速做好故障現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與保存；同時(shí)熟悉設(shè)備配置情況、機(jī)盤功能、接口情況、面板上各種告警燈和指示燈的顯示情況。

3、熟悉工程組網(wǎng)信息，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)配置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以及相應(yīng)工程文檔的存放位置，能夠迅速做好故障現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與保存。

4、熟悉常用儀表、工具的基本操作。SDH光傳輸系統(tǒng)常用儀表有：光功率計(jì)，光時(shí)域反射儀（OTDR），誤碼儀，2M話路分析儀等。

二、故障定位的基本思路和方法

2.1故障定位的原則

故障定位的關(guān)鍵思路是：將故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位到單站。

定位的基本原則可以概括為：先外部，后傳輸；先單站，后單板；先線路，后支路；先高級(jí)，后低級(jí)。

1）先外部，后傳輸。在定位故障時(shí)，應(yīng)首先排除外部的可能因素。首先判斷是傳輸問(wèn)題還是其它設(shè)備故障問(wèn)題。首先排除光纖故障、中繼線路、供電電源，接地等故障問(wèn)題。

2）先單站，后單板。在定位故障時(shí)，首先要盡可能準(zhǔn)確地定位出是哪個(gè)站，然后再定位出是該站的哪塊板。

3）先線路，后支路。線路板的故障常常會(huì)引起支路板的異常告警，因此在進(jìn)行故障定位時(shí)，應(yīng)遵循“先線路，后支路”的原則。

4）先高級(jí)，后低級(jí)。即進(jìn)行告警級(jí)別分析，首先處理高級(jí)別的告警，如危急告警、主要告警，這些告警已經(jīng)嚴(yán)重影響通信，所以必須馬上處理；然后再處理低級(jí)別的告警，如次要告警和提示告警。

2.2故障定位及排除的常用方法

故障定位的常用方法和一般步驟可簡(jiǎn)單地總結(jié)為：“一分析，二環(huán)回，三換板”。

2.2.1告警性能分析法

告警性能分析法是通過(guò)網(wǎng)管獲取告警和性能信息，進(jìn)行故障定位的方法?？梢匀?、詳實(shí)地了解全網(wǎng)設(shè)備的當(dāng)前或歷史告警信息，獲取設(shè)備性能事件的具體數(shù)值。例如：由A、B站構(gòu)成的網(wǎng)路，當(dāng)A站點(diǎn)出現(xiàn)MS_RDI、HP_RDI、LP_RDI，而B(niǎo)站點(diǎn)出現(xiàn)R_LOS、TU_AIS告警時(shí)，基本可以確定R_LOS告警為根源告警，即A到B傳輸方向光路故障。

也可以通過(guò)查看通過(guò)設(shè)備告警指示燈和單板指示燈獲取告警信息。但設(shè)備指示燈僅反映設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于過(guò)往故障無(wú)法表示，且只能反映告警級(jí)別，不能準(zhǔn)確告知具體告警，具有較大的局限性。

2.2.2環(huán)回法

環(huán)回法是SDH傳輸設(shè)備定位故障最常用的方法。環(huán)回有多種方式，如內(nèi)環(huán)回與外環(huán)回，軟件環(huán)回與硬件環(huán)回，線路環(huán)回與支路環(huán)回等。進(jìn)行環(huán)回操作時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行環(huán)回業(yè)務(wù)通道采樣，即從多個(gè)有故障的站點(diǎn)中選擇其中的1個(gè)站點(diǎn)，從所選站點(diǎn)的多個(gè)有問(wèn)題的業(yè)務(wù)通道中選擇其中的1個(gè)業(yè)務(wù)通道；然后畫(huà)出所采樣業(yè)務(wù)的1個(gè)方向的路徑圖，圖中要標(biāo)出該業(yè)務(wù)的源和宿及所經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)、所占用的VC4通道和時(shí)隙等（如圖1所示）；最后逐段環(huán)回，定位故障站點(diǎn)及單板。采樣業(yè)務(wù)方向路徑圖如圖1所示，可以在依據(jù)中斷業(yè)務(wù)的路徑圖，在3號(hào)站第2塊支路板的第1個(gè)2M通道外接一個(gè)2M誤碼儀，監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)好壞。

2.2.3替換法

替換法就是使用一個(gè)工作正常的物件去替換一個(gè)疑似工作不正常的物件，從而達(dá)到定位故障、排除故障的目的?？商鎿Q物件包括電纜、光纖、法蘭盤、電源、單板、設(shè)備等。替換法適用于排除傳輸外部設(shè)備的問(wèn)題，如光纖、中繼電纜、交換機(jī)、供電設(shè)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(wèn)題。

2.2.4配置數(shù)據(jù)分析法

查詢、分析設(shè)備當(dāng)前的配置數(shù)據(jù)。例如：時(shí)隙配置、復(fù)用段的節(jié)點(diǎn)參數(shù)、線路板和支路板通道的環(huán)回設(shè)置、支路通道保護(hù)屬性等。分析以上的配置數(shù)據(jù)是否正常來(lái)定位故障，若配置的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，需進(jìn)行重新配置。

該方法主要適用于將故障定位到單站后，進(jìn)一步定位故障。一些典型的配置錯(cuò)誤導(dǎo)致的故障包括：J1字節(jié)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致HP_TIM告警；C2字節(jié)配置錯(cuò)誤導(dǎo)致HP_SLM告警；業(yè)務(wù)配置錯(cuò)誤導(dǎo)致TU_AIS/AU_AIS告警；TPS參數(shù)配置錯(cuò)誤導(dǎo)致TPS倒換失敗；MSP節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致MSP環(huán)倒換失?。籗NCP參數(shù)配置錯(cuò)誤導(dǎo)致倒換失敗等。

更改配置法適用于有空余時(shí)隙、通道、或槽位或一個(gè)VC4中的部分業(yè)務(wù)時(shí)隙中斷情況。具體方法包括：在時(shí)鐘告警、指針調(diào)整時(shí)，更改時(shí)鐘配置；懷疑單板或母版故障時(shí)，更改板位配置；更改時(shí)隙配置；以及在以太網(wǎng)和對(duì)接故障時(shí)，更改單板參數(shù)配置。

2.2.5儀表測(cè)試法

儀表測(cè)試法指采用各種儀表，如誤碼儀、光功率計(jì)、光時(shí)域反射儀、SDH分析儀等來(lái)檢查傳輸故障。例如：用2M誤碼儀測(cè)試業(yè)務(wù)通斷、誤碼；用萬(wàn)用表測(cè)試供電電壓，檢查電壓過(guò)高或過(guò)低問(wèn)題。用光時(shí)域反射儀針對(duì)R_LOS、R_LOF告警，排查光纖通斷或光板故障問(wèn)題。一般適用于排查傳輸設(shè)備外部問(wèn)題、設(shè)備對(duì)接問(wèn)題或設(shè)備性能指標(biāo)問(wèn)題。

2.2.6經(jīng)驗(yàn)處理法

在一些特殊的情況下通過(guò)復(fù)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(shí)的排除故障、恢復(fù)業(yè)務(wù)。但建議此方法應(yīng)盡量少用，因其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(yīng)盡量使用前述方法，或請(qǐng)求支援，盡可能地將故障定位出來(lái)，以消除設(shè)備內(nèi)外隱患。

三、故障處理案例分析

3.1業(yè)務(wù)中斷類故障

對(duì)業(yè)務(wù)中斷類故障，首先分析外部原因，典型的檢查次序是：供電電源、接地、環(huán)境異常、光纖或電纜故障。其次分析人為原因，如誤操作設(shè)置了光路或支路通道的環(huán)回，誤操作更改、刪除配置數(shù)據(jù)，設(shè)置業(yè)務(wù)未裝載等。也可能是設(shè)備本身故障，如單板失效或性能不好。

定位方法可以采用告警分析法、逐段環(huán)回法、替換法和更改配置法。定位的步驟可具體為：檢查各站登錄是否正常，檢查有無(wú)設(shè)備告警；檢查保護(hù)倒換是否正常；分析故障，即通過(guò)環(huán)回或更改配置定位到單站；將故障進(jìn)一步定位到設(shè)備板卡并解決。下面就常用復(fù)用段保護(hù)環(huán)為例，闡述故障排查的方法和步驟。

圖2是容量為STM-4的雙纖雙向共享復(fù)用段保護(hù)環(huán)（MSP環(huán)），其中網(wǎng)元1為中心節(jié)點(diǎn)，各站均有到網(wǎng)元1的業(yè)務(wù)，其它各點(diǎn)之間沒(méi)有業(yè)務(wù)。逆時(shí)針（東發(fā)西收）方向?yàn)楣ぷ鳝h(huán)，第1、3VC4為工作或保護(hù)時(shí)隙，第2、4VC4為空閑時(shí)隙。故障現(xiàn)象為：網(wǎng)元2與網(wǎng)元3間斷纖，上報(bào)R_LOS告警，網(wǎng)元1和網(wǎng)元3之間E1業(yè)務(wù)中斷，均上報(bào)TU_AIS，其它業(yè)務(wù)正常。

本案例中，根據(jù)故障情況進(jìn)行分析，首先應(yīng)排除因線路自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）啟動(dòng)不成功所造成的業(yè)務(wù)不通的情況。查詢告警并檢查倒換狀態(tài)，若系統(tǒng)未進(jìn)行自動(dòng)線路倒換，應(yīng)檢查APS協(xié)議是否啟動(dòng)，必要時(shí)重新配置并下發(fā)MSP參數(shù)，并重新啟動(dòng)APS協(xié)議，直到線路保護(hù)倒換成功執(zhí)行。

在保護(hù)倒換執(zhí)行的情況下，仍存在E1業(yè)務(wù)中斷，則應(yīng)首先畫(huà)出倒換后的信號(hào)流，并采用“逐段環(huán)回”或“更改配置法”將故障定位到單站。案例中倒換后的業(yè)務(wù)信號(hào)路徑可用圖3表示。

明確了信號(hào)流向，可以綜合應(yīng)用告警分析法和逐段環(huán)回法將故障定位到單站。本例中的分析定位可用圖4所示流程圖表示。

定位過(guò)程中，也可以采用“更改配置法”，這里以“配置單向廣播業(yè)務(wù)”為例，從網(wǎng)元1開(kāi)始，分別配置指向網(wǎng)元1、2、3、4指定時(shí)隙的廣播業(yè)務(wù)，使得該廣播業(yè)務(wù)能夠遍歷網(wǎng)元1至4的相關(guān)支路板、交叉板和線路板，根據(jù)每個(gè)網(wǎng)元的業(yè)務(wù)接收情況來(lái)判斷故障點(diǎn)的位置。

將故障定位到單站后，可使用“替換法”分析定位具體的故障板塊，分析定位過(guò)程可用圖5所示流程圖表示。

3.2誤碼類故障

造成誤碼類故障的原因一般分為外部原因（如光功率問(wèn)題、接地故障、環(huán)境溫度、電纜故障、設(shè)備外部干擾（瞬時(shí)大誤碼））、人為原因（如時(shí)鐘配置錯(cuò)誤），或設(shè)備本身故障（交叉板、時(shí)鐘板、線路板或支路板單板失效或性能不好）。處理方法也可以綜合應(yīng)用告警性能分析法、更改配置法、逐段環(huán)回法和替換法。

下面就無(wú)保護(hù)鏈為例，闡述故障排查的方法和步驟。圖6中網(wǎng)元1為中心節(jié)點(diǎn)，其他點(diǎn)均與網(wǎng)元1有業(yè)務(wù)，各其它各點(diǎn)間沒(méi)有業(yè)務(wù)。網(wǎng)元3東向有大量RSBBE、MSBBE、HPBBE告警，網(wǎng)元4西向有MSFEBBE、HPFEBBE、LPFEBBE，網(wǎng)元1有LPBBE告警。

本案例中，在排除了外部故障（如電磁、溫度）等的干擾后，可結(jié)合各網(wǎng)元故障告警進(jìn)行分析：由網(wǎng)元1、4和網(wǎng)元3、4之間出現(xiàn)的誤碼告警及對(duì)端告警可知LPBBE為網(wǎng)元1收網(wǎng)元4的低階誤碼；而RSBBE、MSBBE、HPBBE為網(wǎng)元4到網(wǎng)元3的光路誤碼（高階誤碼）。

從而，低階誤碼是由網(wǎng)元3、4間的高階誤碼所造成，因此，故障應(yīng)在網(wǎng)元3、4之間，可綜合應(yīng)用告警性能分析、環(huán)回和替換法進(jìn)行故障定位，分析過(guò)程如圖7所示。

四、小結(jié)

本文從SDH光傳輸?shù)墓收咸幚碓瓌t、主要處理方法、處理步驟思路幾個(gè)方面，總結(jié)歸納了SDH傳輸系統(tǒng)的故障處理經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)通過(guò)實(shí)例，重點(diǎn)闡述了業(yè)務(wù)中斷類和誤碼類故障的處理思路和步驟，為傳輸系統(tǒng)的日常維護(hù)和故障處理提供了參考。光傳輸系統(tǒng)是通信網(wǎng)的重要組成部分，傳輸質(zhì)量的好壞直接制約著通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。

作為SDH系統(tǒng)維護(hù)工作者，應(yīng)充分了解故障處理的基本原則，靈活掌握并綜合應(yīng)用各種常用方法，并明確典型故障的處理思路和步驟，才能夠有效進(jìn)行運(yùn)維管理和故障排查，為信息業(yè)務(wù)提供良好的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)。

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