關于100G傳輸系統(tǒng)關鍵技術和常見故障分析

侯廷輝

【摘要】 本文簡要介紹了100G傳輸系統(tǒng)，對其優(yōu)勢進行了分析，列舉了系統(tǒng)關鍵技術，同時對常見故障進行研究和分析，結合實踐經(jīng)驗，指出了相應的判定方法，并對預防故障的日常維護注意事項進行了說明。

【關鍵詞】 100G傳輸系統(tǒng) 關鍵技術 故障分析

前言：100G傳輸系統(tǒng)是當前最新型的傳輸系統(tǒng)。隨著社會的不斷發(fā)展，用戶對寬帶的需求量快速增長，寬帶所面臨的壓力逐漸增大，傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足時代的要求，其缺陷開始暴露出來。100G傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)，有效解決了傳統(tǒng)10G/40G傳送網(wǎng)存在的缺陷，進一步滿足了用戶的需求，成為了當前網(wǎng)絡運營建設領域的首選。

一、100G傳輸系統(tǒng)概述

1.1 100G傳輸系統(tǒng)簡介

100G傳輸系統(tǒng)，從本質上看屬于光傳輸系統(tǒng)的一種。數(shù)據(jù)的傳輸，需要通過光傳送設備的承載而實現(xiàn)[1]。100G代表光傳輸設備所能夠承載的數(shù)據(jù)量，與傳統(tǒng)10G/40G傳輸系統(tǒng)相比，100G傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量得到了極大的提升，傳輸速率明顯提高[2]。系統(tǒng)封裝格式通常為OTN或以太網(wǎng)，系統(tǒng)復雜程度較低，維護相對便利[3]。

1.2 100G傳輸系統(tǒng)關鍵技術

100G傳輸系統(tǒng)關鍵技術主要包括高級正交幅度調制技術、前向糾錯編碼、電域色散補償、并行模數(shù)轉換和軟判決SD/硬判決HD技術等 [4]。以高級正交幅度調制技術為例，傳統(tǒng)40G傳輸系統(tǒng)，一般以兩相調制以及四相調制作為主要調制技術，在傳輸距離方面，與10G相比優(yōu)勢顯著。100G傳輸系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸速率的要求有所提高，調制技術必須保證能夠與數(shù)據(jù)的傳輸要求相適應，對此，在充分吸取四相調制優(yōu)勢的基礎上，形成了16QAM調制技術，雖提高了傳輸速率，但由于最小歐氏距離縮短，且非線性容忍性較差，因此在傳輸距離方面缺陷較大，無法滿足長距離傳輸要求。

為全面提高100G傳輸系統(tǒng)的性能，在綜合多種關鍵技術優(yōu)勢的基礎上，形成了軟判決SD/硬判決HD技術，該技術的應用，使得FEC的凈編碼增益得到了提高（可達11.5dB），有效滿足了100G傳輸系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)傳輸量以及傳輸速率的需求，使得系統(tǒng)性能得到了極大的提高。

二、100G傳輸系統(tǒng)常見故障分析

在100G傳輸系統(tǒng)功能發(fā)揮的過程中，受多種因素影響，系統(tǒng)出現(xiàn)故障不可避免。通過對實踐經(jīng)驗的總結，發(fā)現(xiàn)常見故障類型基本包括光發(fā)射機故障、光分路器故障、光接收機故障三種：

2.1 光發(fā)射機故障

光發(fā)射機是100G傳輸系統(tǒng)的主要組成部分，是數(shù)據(jù)傳輸賴以實現(xiàn)的基礎，功能主要在于實現(xiàn)電/光的轉換[5]。光發(fā)射機一般由光源、驅動器與調制器構成，在運行過程中，常見故障以電光輸出失真為主。如發(fā)生上述故障，電信號的傳輸必定會受到影響，導致傳輸失真問題發(fā)生，最終導致數(shù)據(jù)傳輸信號發(fā)生丟失，對通信質量的影響較大。

2.2 光分路器故障

在100G傳輸系統(tǒng)中，光傳輸機在完成電/光轉換之后，光分路器會將其信號接收，并對信號進行分配，以使信號能夠有效傳輸?shù)浇邮諜C部分，使通信過程得以實現(xiàn)。光分路器故障一般由端口的移動所引起。通常情況下，光分路器端口需固定在某一位置，無需移動，如發(fā)生移動，端口接口耦合便容易受到影響，尾纖頭容易沾染灰塵，受其影響，通信過程中的光功率容易降低，最終導致通信質量下降。解決上述問題的關鍵在于避免光分路器移動，如移動，必須做好尾纖頭的清理工作，避免灰塵積累過多，導致通信質量下降。

2.3 光接收機故障

在100G傳輸系統(tǒng)中，光接收機的功能在于實現(xiàn)對信號以及數(shù)據(jù)的接受。光接收機主要由光檢測器與光放大器兩部分組成。在光分路器完成信號的分配后，光接收機便會接收到信號，其所接收到的信號，以光信號的形式存在，為確保數(shù)據(jù)信息可被有效讀取，需首先將光信號轉換為電信號，并通過光放大器，將所轉換的電信號放大，使其電平能夠達到滿足信號接收標準的程度。在此之后，信號才可被接收并讀取。光接收機的故障類型相對較多，一般集中在電源或尾纖接頭兩大部分。以電源部分的故障為例，電源的正常供電，對于光節(jié)點電壓的穩(wěn)定性要求較高，如達不到這一標準，電源則容易出現(xiàn)損毀。尾纖部分的故障，與光分路器的尾纖故障原因相同，均由灰塵積累所導致，對此，清理灰塵是關鍵。上述故障的發(fā)生，均會對100G傳輸系統(tǒng)的通信質量產(chǎn)生影響，因此加強日常維護很有必要。

三、100G傳輸系統(tǒng)的故障判定與預防措施

3.1 100G傳輸系統(tǒng)的故障判定

為及時判定100G傳輸系統(tǒng)是否存在故障，或判斷故障處于哪一位置，應在堅持以下原則的基礎上，對故障進行分析與定位：（1）先外部，后傳輸。即首先需判斷外部是否存在問題，其次考慮傳輸問題。以光分路器的故障為例，需首先檢查尾纖部分是否存在灰塵積累過多的問題。（2）先網(wǎng)絡，后網(wǎng)元。如外部不存在問題，應對網(wǎng)絡問題進行檢查，排除網(wǎng)絡問題后，檢查網(wǎng)元問題。（3）先高速，后低速。即首先檢查高速信號，繼而檢查低速信號。（4）先高級，后低級。即首先檢查高級警告，繼而檢查低級警告。

3.2 100G傳輸系統(tǒng)故障的預防措施

加強日常維護工作的細節(jié)管控，是降低故障發(fā)生率的最有效手段。100G傳輸系統(tǒng)在日常維護中應注意以下事項：（1）運行環(huán)境維護：通信設備屬于精密的電子設備，對運行環(huán)境的溫度、濕度、空氣等均具有較高的要求。以尾纖部分故障為主的設備外部故障，一般均與環(huán)境問題有關。對此，應在控制好機房溫度與濕度的基礎上，做好防靜電以及防塵工作，在適當?shù)臅r間內，檢查設備是否存在灰塵，并對灰塵加以清理，降低故障發(fā)生幾率。（2）溫度問題的解決：設備在運行過程中，本身會散發(fā)出大量的熱量，如設備內溫度過高，極易導致線路出現(xiàn)誤碼等問題，致使傳輸信號中斷。對此，必須做好設備散熱工作，一旦發(fā)現(xiàn)設備溫度過高，必須及時處理。（3）為避免靜電問題導致設備發(fā)生故障，在進行設備維護作業(yè)時，需戴好防靜電手套。（4）為避免光連接器件堆積灰塵過多，需采用防塵帽將其端口封好。（5）發(fā)現(xiàn)設備電路出現(xiàn)故障后，應通過對插件以及插盤等的更換解決故障，維修無法解決問題，對此必須加以重視。受實際經(jīng)驗不足的影響，部分維護人員可能通過嘗試維修解決故障，該方法很容易導致機盤整盤報廢，得不償失。（6）應用現(xiàn)代化技術，建立自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對100G傳輸系統(tǒng)的自動控制，在故障產(chǎn)生時，系統(tǒng)能夠及時發(fā)送預警，避免故障擴大化。（7）在傳輸系統(tǒng)設備中，大部分設備的單板插入位置，均存在插針，維護操作時需小心謹慎，避免倒針問題發(fā)生，導致電路出現(xiàn)短路問題。對此，在拔板時，需首先將螺絲擰松，再在控制好力度的基礎上操作，直至單板拔出。

四、結論

與傳統(tǒng)10G/40G傳輸系統(tǒng)相比，100G傳輸系統(tǒng)在通信效率與通信質量方面，其性能都得到了極大的提升，為提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性水平，應加強對系統(tǒng)的維護管理，從日常維護細節(jié)入手，降低故障的發(fā)生幾率；同時在故障發(fā)生時，及時查找原因，做好故障的判斷與定位，并采取措施加以解決，以避免故障影響范圍進一步擴大。

參 考 文 獻

[1]郭大林. 100G WDM傳輸系統(tǒng)的關鍵技術運用與分析[J]. 信息通信，2015，（11）：264-265.

[2]王立新. 關于光纖通信系統(tǒng)中光傳輸技術分析及維護的探討[J]. 電子技術與軟件工程，2014，（13）：80.

[3]張宇，廖圓月. 關于100G系統(tǒng)傳輸關鍵技術的應用探討[J]. 中國新通信，2014，（06）：80-81.

[4]余銀鳳，袁秀森. 100G傳輸系統(tǒng)中的關鍵技術及解決方案[J]. 郵電設計技術，2012，（09）：68-70.

[5]賴廣文. SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的關鍵技術及優(yōu)點分析[J]. 有線電視技術，2011，（07）：114-117.