浅析光传输网的误码性能及应用

浅析光传输网的误码性能及应用渭南网络维护中心杨碧芹摘要：在分析了误码对各类业务影响的基础上，主要阐述了在光传输网维护中误码性能参考标准、误码检测机理、网管采集原理及在实际排障中的应用。关键词：传输网、误码性能、开销字节、网管1引言随着各类新业务量的迅猛增长，传输容量、传输设备也在不断地增加，光通信传输网从初期的点对点PDH光系统到SDH自愈环光系统一直发展到现在的DWDM，其上所承载的业务由原来单一的话音业务到现在的IP业务、DDN业务、专线出租业务、视频业务等等，其业务不仅对带宽提出了更高的要求，同时也对通道质量同样提出了更高的要求，而在目前光传输系统中，误码是影响传输通道质量的重要因素，是表征传输质量标准的重要指标，现从以下几方面谈谈传输网中的误码性能。2误码对各类业务的影响所谓误码，就是在数字通信系统中，接收端通过接受判决再生后产生的比特流中，某些比特发生了差错，是传输信息的质量产生了损伤。不同的业务对通道误码率的要求不同，当超过一定门限后，就会对业务产生影响，对话音业务会产生掉话现象或电话难打现象；对数据业务会产生丢包、错包现象等；对图像业务会产生画面出现马赛克或定格等现象，可见误码对业务影响是如此之大，那么在光传输网维护当中，我们应参考什么样的误码性能标准。3误码性能的参考标准ITU-T有两个建议规定误码性能，G821以误码（比特差错）事件为基础的规范，而G826以误快（块差错）事件为基础的规范。G821定义的误码性能事件有：·ES(误码秒)：在1秒时间周期内，有一个或更多差错比特；·SES(严重误码秒)：在1秒时间周期的比特差错比≥10-3；G821定义的误码性能参数有：·ESR(误码秒比)：在一个固定测试时间间隔上的可用时间内，ES与总秒数之比；·SESR（严重误码秒比）：在一个固定测试时间间隔上的可用时间内，SES与总秒数之比；G821定义的误码性能指标：一个国际ISDN全长为KM的HRX连接误码性能指标为:表一64Kbit/s国际ISDN连接误码性能指标（RPO）G826误码性能事件和参数：事件的定义:：更多文章·EB(误块)：在一块中有一个或多个差错比特；·ES(误块秒)：在一秒中有一个或多个误块时，就称该秒为误块秒；·SES(严重误块秒)：在一秒中含有≥30%的误块或至少有一个缺陷；·BBE(背景误块)：发生在SES以外的误块。参数的定义:·ESR(误块秒比):在一个确定的测试时间内，可用时间内的ES与总秒数之比；·SESR(严重误块秒比):在一个确定的测试时间内，可用时间内的SES与总秒数之比；·BBER(背景误块比):在一个确定的测试时间内，可用时间内背景误块与总块数扣除SES中的所有块后剩余块数之比。G.826的性能指标：以上ITU-TG.826建议是规范数字传输网误码网络性能指标，它一般用统计术语来描述，并要求长期测试至少一个月来检验。在工程验收和实际维护中，建议用M.2100(PDH)、M.2101(SDH)来规范传输网数字通道和复用段维护指标。该建议端到端基准性能指标是G.826规范值的一半。因采用短时间的维护检测结果来判断优劣,只有采用更严格指标才能保证电信网的长时间性能指标合格。《维护规程》中所有短期测试的性能限值都是依此为基础导出的。《维护规程》还指出CRC-4校验的计数值与2Mb/s速率所统计得到的ES和SES事件之间的等效关系为：1秒钟内若有大于或等于1个CRC-4差错计数，它等效于1个ES；1秒钟内若有大于或等于805个CRC-4差错计数，它等效于1个SES+1个ES。4误码与开销SDH帧结构中，用于误码检测的开销字节有：B1、B2、B3、V5、M1、G1等，借助SDH帧结构中的开销字节传递告警、性能信息，使得SDH系统具有在线告警和误码监测能力，从SDH或DWDM的网管在线检测中可轻易了解整个网络的性能，对检测到的事件（异常和缺陷）进行近端或远端评估，及时发现各种隐患。熟悉各种开销功能，对于日常维护和排障非常有用。再生段RS、复用段MS、高阶通道HP、低阶通道LP各种开销与告警的对应表如下：注：·异常：在线异常状态用于确定不处于缺陷状态的SDH通道差错性能，一个BIP-n检出一个误块就认为是异常。·缺陷：在线缺陷状态用来确定可能发生在通道中的性能变化，在1秒钟1个或多个缺陷导致一个SES。·RDI:：远端缺陷指示；REI：远端差错指示;DEG:信号劣化RFI：远端故障指示；TCM：串联指示;EXC:误码越限渭南本地传输网基本采用了中兴ZXSM2500II、ZXSM380、ZXSM390SDH设备，现以该设备为例，详细说明误码开销字节在实际维护中的应用：B1该字节用于再生段误码的检测，此误码多与光路有关。B1误码不传递，在接收端终结，且无远端概念。B1的检测在收端进行，发端不检测。B1误码的产生原因有以下几种：由于光板接收光功率过强或过弱导致；或由于系统本身造成，如光板收发光模块，时钟板及时钟质量的问题；也有可能是由于网管在再生段插入误码未解除导致。B1在REG、ADM、TM网元类型光接口板上都会终结。当B1误码记数超过门限值，则上报为B1性能超值告警。有B1BBE、B1ES、B1SES、B1UAS等B2该字节用于复用段误码的检测，监测两站复用段之间的路由。B2误码不传递，在接受端终结。B2的检测在收端进行，发端不检测。B2误码一般伴随B1产生而产生，因此，在解决B2误码前应首先解决B1误码。在收端检测B2误码的同时，通过复用段远端误码块指示字节，发端网元同时上报B2FE数值告警（FEES/FEBBE/FESES/FEUAS）。因此，一般某网元的B2的BBE/ES/SES/UAS与对端网元的B2FEBBE/FEES/FESES/FEUAS伴随产生。B3该字节用于高阶通道的误码检测，只监测两站间某高阶通道间的路由。它负责监测VC4在STM-N帧中传输的误码性能，监测机理与B1,B2类似。B3误码是传递的，在整个通道的终点终结。一般某网元的B3的BBE/ES/SES/UAS与对端网元的B3FEBBE/FEES/FESES/FEUAS伴随产生。V5该字节用于低阶通道的误码检测。一般某网元的V5的BBE/ES/SES/UAS与对端网元的V5FEBBE/FEES/FESES/FEUAS伴随产生。该告警是中兴Ⅱ型机设备网管常见告警之一，刷新告警消失后不久又重复出现。该误码又名通道误码，一般因EP1板接口故障引起，需要重新配置故障时隙来解决。5SDH网管误码性能管理及在爱立信网管中的应用性能管理主要负责监视网络的性能，完成传送中通道和有关网元实际运行中的质量数据，为维护人员提供评价、分析、预测的手段。其主要功能如下：5.1性能数据的采集和存储性能数据的采集通过检测SDH的开销字节（SOH和POH）来获得性能参数，并设置性能门限，如果发现性能异常则产生性能告警事件。性能数据分为15分钟和24小时两种周期采集和上报。管理系统存储一段时间内的性能历史纪录，分别存放在相应的15分钟和24小时寄存器中。需要收集和监测的性能基本参数有：ES(误块秒)、SES(严重误块秒)、BBE(背景误块)、码违例（CV）等。5.2性能门限的管理当传送实体的性能降低到预定的水平时，利用门限机制可以方便的自动产生性能事件报告。管理系统可以对各种性能事件分别设置15分钟和4小时门限，门限值可以在0到最大值之间设定、修改。但性能事件突破门限值时，应产生有关性能越限告警信号。5.3性能数据的报告管理系统可以在不影响寄存器内容的前提下，将存放在各寄存器中的性能数据收集起来并提供报告。性能数据的报告可以按指定的参数、传输方向、累计周期进行上报。报告的形式有以下几种模式：定期上报、请求上报、禁止/允许上报、性能越限自动报告，通过相关设置实现。5.4性能的显示和分析管理系统将收集到的性能数据以直观的形式显示出来，并能对各种性能数据进行分析，从而确定传输的性能。性能数据的显示方式：包括有文本方式、报表方式和图形方式的显示。显示的类别可以按指定的时间间隔，指定的性能参数，指定的再生段、复用段和通道，根据各种组合条件给出性能数据的统计显示。显示的内容至少应包括：监视对象的名称、数据收集的时间间隔（15min或24h）、数据值（如ES、SES、UAS等）、数据收集的起止时间，等等。关于爱立信网管中的性能管理省内陕南环采用爱立信2.5G传输设备，下面利用620-2网元为例，简单介绍一下单个网元性能测试步骤：现用本地终端登陆打开620-2网元；测试低阶通道VC12性能：选择63X2M支路板，点击Channels—port—pathtermdata---Enable既可测的15分钟或24小时近端（NearEnd）与远端（FarEnd）的ES、SES、BBE等数据;测试高阶通道VC4性能：选择STM-1E电板，点击Channels—General----port—AU4---PathTermData---Enable既可测的15分钟或24小时近端（NearEnd）与远端（FarEnd）的ES、SES、BBE等数据;测试再生段RS性能：选择STM-1E电板，点击Channels—General—RSPeformeance----Enable既可测的15分钟或24小时近端数据;测试复用段MS性能：选择STM-1E电板，点击Channels—General—MSPeformeance----Enable既可测的15分钟或24小时近端数据和远端数据；通过测得数据，分析通道、复用段、再生段是否工作正常。6误码性能在实际排障中的应用误码在传输领域一直是个较为头痛的问题，据统计大约60%的故障有误码引起，按照15分钟性能检测到误码块数量来分的，误码可分为少量误码和大量误码。一般15分钟内误码块数量如少于10个，则认为是少量误码。按照连续出现误码的时间间隔长短，误码又可分为突发性误码和持续性误码。其中突发性少量误码（也称零星误码）很难进行故障定位，只有经过长期性能分析、深入了解误码性能基本原理，并在实际维护和排障中进行综合运用，方可水落石出。误码类故障处理通常有两大步：定位到网元或网段；在网元或网段内找出故障源进而排除。一般引起误码的原因有：●外部原因：光纤接头不清洁或连接不正确；光纤性能劣化，损耗过高；设备接地不好；设备附近有强烈干扰源；设备散热不好，工作温度过高；DDF架接触不良等。设备原因：交叉板与光板、支路板配合不好；时钟板同步性能不好；单板失效或性能不好等。本人在实际维护中处理过多起误码类故障，现举两例。[案例一]光板故障导致B1、B2性能超值。[系统概述]渭南区内北环共有七个站：1、2、3、4、5、6、7号站都是ZXSM2500IIADM设备，组成MSP环，集中性业务，1号站为中心站，其他站到1号站下有业务，网络图如图一。图一图二图二[故障现象]在区北环网管上查看到5号站收1号站的11#OI16板报B1、B2性能超值，而且不断累加，其余各站正常。[故障分析和排除]晚上23：30,首先双方先观察各站设备温度是否过高，经观察正常，然后让5号站拔掉对1号站的光纤，出现复用段保护倒换，不影响业务，之后让两端清洁光纤接头及设备光接头，用光功率计测量收光功率-14dB正常，之后让其恢复光纤。在网管上观察业务倒换成功，再查该5号站的11#OI16板性能，仍报B1、B2性能超值。说明与光接头、光功率无关。由于当时无备板，且已深夜，业务影响不大，故决定让5号站将本站5#光板与11#光板互倒，障碍随之转移，故判断为5号站的11#OI16板有问题，将板复原位，通知5号站取备板，第二天更换原11#光板，恢复光路，在网管观察5号站11#光板性能，仍然上报B1、B2性能超值，但数值明显减少，且15分钟无累加值，感到很奇怪，随怀疑1号站5#光板光发模块是否也有故障，晚上在1号站拔断5#OI16板光纤，观察业务倒换成功后，对5#光板自环，上报B1、B2性能值。既确认1号站5#光板光发模块也有故障，更换5#光板后