珠?？展苷竟鈧鬏斚到y(tǒng)分析與維護(hù)研究

□ 民航珠海空管站 黎 磊/文

隨著民航通信網(wǎng)傳輸、交換、處理的信息量增大，向數(shù)字化、綜合化、智能化發(fā)展，傳統(tǒng)的PDH傳輸系統(tǒng)已不能適應(yīng)現(xiàn)代通信發(fā)展的要求，逐漸被SDH所取代。SDH是一整套可進(jìn)行同步數(shù)字傳輸、復(fù)用和交叉連接的、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的等級(jí)結(jié)構(gòu)。SDH的主要優(yōu)勢(shì)接口規(guī)范，同步復(fù)用，運(yùn)行維護(hù)管理（OAM）功能強(qiáng)大，互聯(lián)互通兼容性好?；赟DH的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、以太網(wǎng)、ATM等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，并提供統(tǒng)一網(wǎng)管服務(wù)。同時(shí)，SDH對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)范，包括數(shù)字速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方法、線路接口、監(jiān)控管理等。SDH設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)多廠家互連，在同一網(wǎng)絡(luò)中可以使用不同廠家的設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，體現(xiàn)了橫向兼容性。對(duì)老體制PDH設(shè)備的可接入性，對(duì)MSTP/ASON新技術(shù)的可在線升級(jí)特點(diǎn)，體現(xiàn)了SDH設(shè)備的縱向兼容性。

光纖通信的技術(shù)分析

（一）技術(shù)特點(diǎn)

光纖通信以光作為信息載體，利用光纖傳輸攜帶信息的光波，以達(dá)到通信的目的。光傳輸材料大多具有良好的絕緣性能且使用壽命較長(zhǎng)，通信容量大（一根光纖同時(shí)傳輸24萬(wàn)話路），中繼距離長(zhǎng)（具有極低的衰耗系數(shù)，中繼距離可達(dá)數(shù)百公里以上），保密性能好，抗干擾能力強(qiáng)（光波只在芯區(qū)進(jìn)行傳輸），便于施工和維護(hù)。

（二）工作原理

數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的基本組成包括光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)與光纖。發(fā)送端的電端機(jī)把信息（如話音）進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，用轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)去調(diào)制發(fā)送機(jī)中的光源器件LD，輸出發(fā)出攜帶信息的光波。光波經(jīng)光纖傳輸后到達(dá)接收端，光接收機(jī)把數(shù)字信號(hào)從光波中檢測(cè)出來(lái)送給電端機(jī)，而電端機(jī)再進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原來(lái)的信息。

1.光纖與光纜

光纖呈圓柱形，由纖芯、包層與涂層三大部分組成。光線路信號(hào)在光纖上傳送的波長(zhǎng)有850 nm、1310 nm、1550 nm。850 nm窗口只用于多模傳輸，1310 nm和1550 n m窗口用于單模傳輸。光纜為光纖提供可靠的機(jī)械保護(hù)，使之適應(yīng)外部的使用環(huán)境，并確保在敷設(shè)與使用中光纜的光纖具有可靠的傳輸性能。光纜雖有一定的強(qiáng)度和抗張力，但無(wú)法經(jīng)受過(guò)大的側(cè)壓力與拉伸力。光纜在短期內(nèi)可接觸水，當(dāng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加光纖的衰耗。

2.光源器件

光纖通信對(duì)光源器件的要求有：發(fā)射光波長(zhǎng)適中（0.85 μm、1.31 μm和1.55 μm附近）、發(fā)射光功率足夠大（指入纖光功率）、溫度特性好（光源器件的發(fā)光波長(zhǎng)與發(fā)射光功率易隨溫度變化，在較高溫度下其性能容易劣化）、發(fā)光譜譜線寬度較窄（譜線寬度應(yīng)小于2 nm。譜線過(guò)寬，會(huì)增大光纖色散，減少光纖的傳輸容量與傳輸距離）、工作壽命長(zhǎng)（光源器件壽命的終結(jié)是指其發(fā)光功率降低到初始值的一半或者其閾值電流增大到其初始值的二倍以上）、體積小、重量輕。

3.光發(fā)送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）平均發(fā)送光功率

指在發(fā)送“0”、“1”碼等概率調(diào)制的情況下，光發(fā)送機(jī)輸出的光功率值，單位為dBm。

（2）-20 dB譜寬

光發(fā)送機(jī)中光源器件的譜線寬度，一般用-20 d B譜寬衡量，即指從中心波長(zhǎng)的最大幅度下降到百分之（-20 dB）時(shí)兩點(diǎn)間的寬度。

（3）光源器件的壽命

（4）消光比E X

“1”碼光脈沖功率與“0”碼光脈沖功率之比。光發(fā)送機(jī)的消光比一般要求大于8.2 dB，但并非越大越好，否則會(huì)引起"啁啾聲"。

4.光接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）光接收機(jī)靈敏度

在保證規(guī)定的誤碼率條件下（如BER＝1×10-10），光接收機(jī)所需要的最小光功率值，一般以dBm為單位。靈敏度是光接收機(jī)一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，靈敏度與光發(fā)送機(jī)的發(fā)光功率、光纖的衰耗系數(shù)決定了光纖通信的中繼距離。

（2）光接收機(jī)過(guò)載光功率

在保證規(guī)定的誤碼率條件下（如BER＝1×10-10），光接收機(jī)所允許的最大光功率值，以dBm為單位。

（3）動(dòng)態(tài)范圍

過(guò)載光功率與靈敏度之差，動(dòng)態(tài)范圍一般在20 d B以上。

SDH 基本原理

（一）SDH信號(hào)幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟

SDH幀大體可分為三個(gè)部分：（1）信息凈負(fù)荷（payload）是STM-N傳送各種用戶信息碼塊的地方，在STM-N幀結(jié)構(gòu)中存放。（2）段開(kāi)銷（SOH）是為了保證信息凈負(fù)荷正常傳送所必須附加的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）字節(jié)。段開(kāi)銷又分為再生段開(kāi)銷（RSOH）和復(fù)用段開(kāi)銷（MSOH），可分別對(duì)相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。（3）管理單元指針（AUPTR）是用來(lái)指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N幀內(nèi)準(zhǔn)確位置的指示符，以便接收端能根據(jù)指示符的值（指針值）準(zhǔn)確分離信息凈負(fù)荷。指針有高、低階之分，高階指針是AU-PTR，低階指針是TU-PTR（支路單元指針），TU-PTR的作用類似于AU-PTR，其信息負(fù)荷更小。

STM-N的信號(hào)是9行×270×N列的幀結(jié)構(gòu)。此處的N與STM-N的N相一致，取值范圍為1，4，16，64……。表示此信號(hào)由N個(gè)STM-1信號(hào)通過(guò)字節(jié)間插復(fù)用而成。當(dāng)N個(gè)STM-1信號(hào)通過(guò)字節(jié)間插復(fù)用成STM-N信號(hào)時(shí)，僅僅是將STM-1信號(hào)的列按字節(jié)間插復(fù)用，行數(shù)恒定為9行。SDH信號(hào)幀傳輸?shù)脑瓌t是，幀結(jié)構(gòu)中的字節(jié)（8 bit）從左到右，從上到下一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)（一個(gè)比特一個(gè)比特）的傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。

（二）開(kāi)銷和指針

開(kāi)銷的功能是完成對(duì)SDH信號(hào)提供層層細(xì)化的監(jiān)控管理功能，監(jiān)控的分類可分為段層監(jiān)控、通道層監(jiān)控。段層監(jiān)控又分為再生段層監(jiān)控和復(fù)用段層監(jiān)控，通道層監(jiān)控分為高階通道層和低階通道層的監(jiān)控。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)STM-N層層細(xì)化的監(jiān)控。例如對(duì)2.5 G系統(tǒng)的監(jiān)控，再生段開(kāi)銷對(duì)整個(gè)STM-16信號(hào)監(jiān)控，復(fù)用段開(kāi)銷細(xì)化到其中16個(gè)STM-1的任一個(gè)進(jìn)行監(jiān)控，高階通道開(kāi)銷再將其細(xì)化成對(duì)每個(gè)STM-1中V C 4的監(jiān)控，低階通道開(kāi)銷又將對(duì)VC4的監(jiān)控細(xì)化為對(duì)其中63個(gè)VC12的任一個(gè)進(jìn)行監(jiān)控，由此實(shí)現(xiàn)了從對(duì)2.5 Gbit/s級(jí)別到2 Mbit/s級(jí)別的多級(jí)監(jiān)控手段。

指針的作用就是定位，指示VC-n在相應(yīng)的A U或T U幀的起點(diǎn)位置。通過(guò)定位使收端能正確地從STM-N中拆離出相應(yīng)的V C，進(jìn)而通過(guò)拆V C、C的包封分離出PDH等低速信號(hào)，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)從STM-N信號(hào)中直接下低速支路信號(hào)的功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于同步工作狀態(tài)時(shí)，指針用來(lái)進(jìn)行同步信號(hào)間的相位校準(zhǔn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失去同步時(shí)，指針用作頻率和相位校準(zhǔn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于異步工作時(shí)，指針用作頻率跟蹤校準(zhǔn)。指針還可用來(lái)容納網(wǎng)絡(luò)中的頻率抖動(dòng)和漂移。

珠海空管站光傳輸現(xiàn)狀

珠?？展苷就ㄐ艠屑~室傳輸系統(tǒng)于2014年7月開(kāi)始安裝，主要用于攔浪山雷達(dá)站與航管樓之間甚高頻、雷達(dá)業(yè)務(wù)的傳輸。雷達(dá)站與航管樓之間的傳輸采用光纖傳輸和微波傳輸雙鏈路保障，2個(gè)雷達(dá)站組成1個(gè)光傳輸容量為16個(gè)E1的鏈路網(wǎng)、1個(gè)微波傳輸容量為16個(gè)E1的鏈路網(wǎng)、1個(gè)FA36接入業(yè)務(wù)容量為8通道VHF、4通道雷達(dá)、2通道以太網(wǎng)及2通道電話的業(yè)務(wù)網(wǎng)。傳輸設(shè)備采用華為公司METRO1000設(shè)備及漢信通信公司PDH設(shè)備、業(yè)務(wù)接入采用杭州新華三公司FA 36-II-60設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)。

珠?？展苷竟鈧鬏敵Ｒ?jiàn)故障分析與處理

（一）常見(jiàn)告警

SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中定義了豐富的、包含系統(tǒng)告警和性能信息的開(kāi)銷字節(jié)。因此，當(dāng)SDH系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，一般會(huì)伴隨有大量的告警和性能事件信息，通過(guò)對(duì)這些信息的分析，可大概判斷出所發(fā)生故障的類型和位置。獲取告警和性能事件信息的方式有以下兩種：（一）通過(guò)傳輸設(shè)備機(jī)柜和單板運(yùn)行燈、告警燈的狀態(tài)，了解設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀況。但由于指示燈只能反映出設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)和告警級(jí)別，并不能給出詳盡的信息，此種方法適用于沒(méi)有網(wǎng)管的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員配合網(wǎng)管工程師處理故障時(shí)使用。（二）通過(guò)網(wǎng)管查詢傳輸系統(tǒng)查詢當(dāng)前或歷史發(fā)生的告警和性能事件數(shù)據(jù)。此種方法能夠全面準(zhǔn)確的獲取設(shè)備的故障信息，如當(dāng)前存在哪些告警，上報(bào)告警的單板有哪些，告警發(fā)生時(shí)間，歷史告警，性能事件具體數(shù)值等。

告警級(jí)別用于標(biāo)識(shí)一條告警的嚴(yán)重程度和重要性、緊迫性，按嚴(yán)重程度遞減的順序可以將告警分為以下四個(gè)級(jí)別：緊急告警、主要告警、次要告警、提示告警。默認(rèn)情況下，網(wǎng)管用紅色表示緊急告警，用橙色表示主要告警，用黃色表示次要告警，用紫色表示提示告警。用戶可以自己定義不同級(jí)別告警的顏色。

1.R_LOS（線路接收側(cè)信號(hào)丟失）和R_LOF（線路接收側(cè)幀丟失）。

R_LOS或R_LOF告警產(chǎn)生后，將向下游信號(hào)結(jié)構(gòu)中下插AIS信號(hào)，業(yè)務(wù)可能會(huì)中斷（當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)下，業(yè)務(wù)中斷）。產(chǎn)生該告警后，如果兩站之間仍然有光纖連接且單板激光器沒(méi)有關(guān)閉的情況下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向發(fā)端站點(diǎn)回告MS_RDI，通過(guò)告警同步操作，發(fā)端站點(diǎn)上報(bào)MS_RDI 告警。

2.T_ALOS（E1/T1接口模擬信號(hào)丟失）和TU_AIS（TU告警指示）。

T_ALOS告警表示E1或T1接口模擬信號(hào)丟失。此類告警多發(fā)生在PQ1/PD1等單板，該告警會(huì)造成PDH業(yè)務(wù)中斷。TU_AIST告警表示單板檢測(cè)出TU指針全“1”。此類告警多發(fā)生在PQ1/PD1等板，該告警會(huì)造成單板通道上的業(yè)務(wù)中斷。

3.PS

當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生倒換，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能時(shí)，PS告警出現(xiàn)在支路板上。該告警出現(xiàn)，說(shuō)明業(yè)務(wù)已進(jìn)行保護(hù)倒換，業(yè)務(wù)不受影響。

4.SNCP倒換

當(dāng)該異常事件發(fā)生時(shí)，說(shuō)明對(duì)應(yīng)SNCP業(yè)務(wù)已發(fā)生保護(hù)倒換，業(yè)務(wù)不受影響。

（二）環(huán)回

一般在定位線路故障時(shí)，需用到環(huán)回手段。環(huán)回包括SDH接口環(huán)回和PDH接口環(huán)回。

SDH接口環(huán)回分為內(nèi)環(huán)回和外環(huán)回，SDH接口外環(huán)回表示網(wǎng)元接收到的SDH業(yè)務(wù)在SDH接口被返回，外環(huán)回可用于判斷外部纖纜連接和SDH接口是否正常。SDH接口內(nèi)環(huán)回表示網(wǎng)元發(fā)送的SDH業(yè)務(wù)在SDH接口被返回到交叉板，內(nèi)環(huán)回可用于判斷交叉板及SDH板業(yè)務(wù)處理模塊是否正常。

PDH接口環(huán)回分為內(nèi)環(huán)回和外環(huán)回。PDH接口外環(huán)回表示網(wǎng)元接收到的PDH業(yè)務(wù)在PDH接口被返回，外環(huán)回可用于判斷外部纖纜連接和PDH接口是否正常。SDH接口內(nèi)環(huán)回表示網(wǎng)元發(fā)送的SDH業(yè)務(wù)在SDH接口被返回到交叉板，內(nèi)環(huán)回可用于判斷交叉板及SDH板業(yè)務(wù)處理模塊是否正常。注意，環(huán)回會(huì)中斷該接口的業(yè)務(wù)，環(huán)回操作只能用于故障定位，故障排除后必須清除該接口的環(huán)回設(shè)置。

（三）故障處理方法

光傳送網(wǎng)絡(luò)是由光傳輸設(shè)備及其之間的光纖組成，網(wǎng)絡(luò)中絕大部分的故障是由于網(wǎng)絡(luò)中某些網(wǎng)元或者某段光纖的故障引起的，因此如何將故障點(diǎn)定位到某一個(gè)特定區(qū)域的單個(gè)網(wǎng)元是故障定位的關(guān)鍵，也就是將故障準(zhǔn)確定位到單站。另外，通常各站點(diǎn)之間的距離較遠(yuǎn)，一般幾十，甚至上百公里。在將故障定位到單站之前，盲目的懷疑這個(gè)站或那個(gè)站有問(wèn)題是沒(méi)有意義的，只會(huì)浪費(fèi)寶貴的時(shí)間。

絕大多數(shù)情況下單站中的某些單板失效或者故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，所以在將故障定位到單站后，如何進(jìn)一步定位故障點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程可以遵循如下原則。

1.先定位外部，后定位傳輸。在定位故障時(shí)，應(yīng)先排除外部的可能因素，如光纖斷裂，對(duì)接設(shè)備故障或電源問(wèn)題等。先定位單站，后定位單板。在定位故障時(shí)，首先要盡可能準(zhǔn)確地定位出是哪個(gè)站的問(wèn)題，然后再定位到具體故障單板。

2.先高速部分，后低速部分。從告警信號(hào)流中可以看出，高速信號(hào)的告警常常會(huì)引起低速信號(hào)的告警；因此在故障定位時(shí)，應(yīng)先排除高速部分的故障。

3.先分析高級(jí)別告警，后分析低級(jí)別告警。

在分析告警時(shí)，應(yīng)首先分析高級(jí)別的告警，如緊急告警、主要告警；然后再分析低級(jí)別的告警，如次要告警和提示告警。此條原則可以同“先高速部分，后低速部分“配合使用，在故障處理過(guò)程中先處理線路的高級(jí)別告警，再處理線路的低級(jí)別告警，然后查詢支路是否還有告警上報(bào)，若仍有告警，再按照先高級(jí)后低級(jí)的原則去分析支路的告警。

這三條故障處理的原則在使用順序上并不是一成不變的，可以根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)靈活應(yīng)用。

結(jié)束：

隨著民航業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及其維護(hù)人員提出更高要求，要成為一名優(yōu)秀的通信運(yùn)維人員，不僅要快速排查問(wèn)題，解決故障，還要在工作中勤于思考，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并處理，保障通信設(shè)備安全的可靠運(yùn)行。