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1、- 1 -SynchronousSynchronous DigitalDigital HierarchyHierarchy 同步同步数字体系数字体系性能的动态监视性能的动态监视大秦铁路股份有限公司太原职工培训基地 戎建光 034000摘要： SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）SDH 光传 送网是由数字交叉连接设备 DXC 和分/插复用设备 ADM 组成节点，以大容量 光纤传输链路连接，构成具有高度灵活性和自愈功能的网络。并由统一网管 系统操作的综合信息传送网络， SDH 传输系统性能监视是一项重要的网络 管理功能,对性能事件的处理、对性能数据的采
2、集以及对性能历史数据的处 理，定期对网元性能数据进行检查时，要对误码性能，抖动性能，漂移性能 与可用性指标仔细分析；以便提前发现隐患，提前解决，尤其对光路上存在 的误码及时处理，以免引起业务中断。关键词： SDH，传输系统，性能，动态监视SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET） 。SDH 的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革,皆因其具有许多 PDH 所不及的优点。其中最主要的优势就是 SDH 拥有全世界统一的
3、标准光接口，拥有丰富的开销比特(约占信号的 5%),可用来监控设备的告警和性能，进行网络配置、倒换、公务联络等等。SDH 传输系统性能事件的产生和检测就是采用填充和监视开销比特 B1、B2、B3、V5 来完成的。SDH 网的网络性能包括误码性能，抖动性能、漂移性能与可用性指标等，它们对保证 SDH 网的传输质量起着十分重要的作用。所以定期对网元性能数据进行检查，以便提前发现隐患，提前解决，尤其对光路上存在的误码及时处理，以免引起业务中断。下面我就列举几个维护中出现的特殊案例来有力地说明对网络定期地进行性能数据查询，是非常重要的，对了解整个网络的运行状态也是必不可少的一项工作。一、案例分析11
4、通过性能事件发现线路质量问题- 2 -11.1 系统概述在太原铁路局传输网中采用华为 Optix2500+及 155/622H 设备组建，组网方式以链式结构，且太原 1 号站为业务集中站及网管站，向周边各站星形网络方式辐射如图 1 所示。11.2 故障现象在设备运行中，1 号站在性能越限事件中查询到 6-1 光口上报再生段远端背景块误码，复用段远端背景块误码，1 号站-2 号站及 1 号站-3 号站全部业务均报低阶通道远端误码秒。同时在 2 号站的 1-1 光口上报再生段背景块误码，复用段背景误码，至 1 号站的业务均有低阶通道误码秒，2 号站至 3 号站业务没有上报性能事件，3 号站只有至
5、1 号站的业务报低阶通道误码秒。11.3 故障处理及排除根据误码检测上报的原理，如图 2 所示检测位置及相关系统，图 2 中 RST，MST，HPT，LPT 分别表示再生段终端、复用段终端、高阶通道和低阶通道终端。B1、B1、B3 以及 V5 误码分别在这些终端间进行监测。由图 2 可以看出，如果只是低阶通道有误码，则高阶通道、复用段和再生段将监测不到该误码；如果再生段有误码，则将导致复用段、高阶通道、低阶通道出现误码。一般来说，有高阶误码则会有低阶误码。例如，如果有B1 误码，一般就会有 B2、B3、和 V5 误码；反之，有低阶误码1 12 26 65 54 43 37 76-16-11-1
6、1-11-21-2 STM-4STM-4STM-1STM-14-14-11-11-1网管网管LPTLPTHPTMSTRSTRSTMSTHPTB1 B2 B3 V5 图 2图 2- 3 -则不一定有高阶误码。如有 V5 误码，则不一定会有 B3、B2 和B1 误码。光同步传输系统本端检测到误码时，除本端上报误码性能或告警事件外，本端还将误码检测情况通过开销字节通知对端。所以由上报的性能事件的数据中发现从 1 号站到 2 号站，1 号站到 3 号站间的业务均有误码，但 2 号站至 3 号站间无误码，可以判断出故障应该出在 1 号站至 2 号站间，因为所有误码的业务均通过这段路由。且 1 号站至 2
7、 号站间有再生段误码（B1） ，所以首先测量光功率，由仪表测得 1 号站收到 2 号站的光功率为-12DB，符合要求，而测到 2 号站收至 1 号站的光功率为-29DB 这样的功率值在边界状态，因此设备并没有光丢失（R-LOS）告警，只在性能事件中体现出来，1 号站上报的误块都为远端误码性能数据，这是由 2 号站通过开销字节回送过来的。后光缆测试仪 OTDR 测试这一根光纤，在光路中发现有一处反射峰大衰耗点为-20DB，经线路勘察找到这一衰耗点是光纤法兰盘连接头，经清洁处理后，观察数日后再没有误码上报，问题解决。11.4 小结由于定期查询性能事件，及时发现光路中隐患，并及时得到处理，避免了一次
8、因光缆问题而引起的大通道业务中断所造成的不良后果。1.2 通过性能事件发现线路板问题1.2.1 系统概述在太原路局通信传输网中采用华为 Optix2500+设备组建，组网方式以链式结构。如图 3 所示：1.2.2 故障现象在网管中定期进行性能监视时，发现 4 号站的 9-1 光口收到 33 34 41 12 25 510-110-19-19-110-110-1 STM-16STM-16STM-16STM-169-19-110-110-1网管网管10-110-19-19-19-19-1图 3- 4 -号站的光功率为-31DB，与正常的功率值相差为 12DB（正常值为-19DB） ，3 号站收到
9、4 号站的光功率值正常为-18DB，查询所有业务均没有误码上报，虽然-31DB 的光功率也在接收范围之内，并不会影响使用，但是光功率值的突然大幅度的下降，设备或线路一定出现了缺陷。23 故障处理及排除根据故障现象，可以借助光功率计来进行功率值的测量，在 4号站的 9-1 光口处断开设备，线路尾纤直接接入测量仪，测得光功率值为-19DB，这基本可以判断线路及 3 号站光口的发光正常，并清洁尾纤接头处，重新插回设备，网管查询 15 分钟性能光功率为为-19DB，但是大概过了 2 分钟后，光功率又下降到-31DB，重复这样的试验后，结果都一样，于是就怀疑到光板的硬件问题，与厂家联系速寄备板，光板到货
10、后，立刻更换光板，收光功率正常为-19DB。经数日观察，光功率值都为恒定的-19DB，再没有下降现象，问题得到解决。1.24 小结本次故障又让我们维护人员得到一条经验，就是不但要对性能事件进行定期查询，而且要保存性能事件的原始的正确数据，以便可以做为基础资料，经常拿来与运行中数据作一比较，可以及时迅速地发现不同点，可疑点，及时处理隐患，避免故障完全暴露出来引起的惊慌。为设备长期稳定运行打下坚实的基础。所以说，性能事件的保存及查询是保证整个网络运行状态良好的一件必不可少的工作，也为维护人员发现及处理故障提供了一种有实效的依据。1.3 通过性能事件发现交叉板问题1.3.1 系统概述在太原路局通信传
11、输网中采用华为 155/622H 设备组建，组网方式以 SNCP 保护环结构，线路传输速率为 155MBIT/S，且 A 站为 SNCP 节点，是业务集中站及网管站，如图 4 所示。A AB BC C网管网管- 5 -图 41.3.2 故障现象某日，太原路局通信城域网网管 D 站全部主用通道业务上报低阶通道（V5）误码秒性能越限，配置主用通道的传输方向为 EABCD，D 站业务均是到 E 站的业务，而 E 站收到 D 站的信号并未有性能越限告警，其它各站正常。33 故障处理及排除本次故障非常的棘手，因为 D 站的业务都是通过 SNCP 保护环到达 E 站，而且并没有发现有任何站点或线路有再生段
12、（B1）和复用段（B2）以及高阶（B3）性能越限，不过上报低阶通道误码秒性能越限均为主用通道，而另外一方向上，E 并未收到性能越限，所以我们可以断定 D 站的主控交叉板（SCC 卡）及支路板没有问题，因此把力量集中在主用方向，并进行逐一排除法。首先我们在 CD 邻站做了一条通道连接，并做环回，观察一段时间后，本条电路同样有低阶通道误码秒性能越限，后经与厂家联系研究后，决定更换 C 站的 SCC 卡，更换 SCC卡，经多日观察，均无误码出现，故障得到处理。1.3.4 小结本次故障又一次体现出性能监视的重要性，可以让我们从细微处发现隐患，彻底解决问题，以免问题进一步劣化，而造成大面积的影响，以致于
13、影响用户的使用。二、性能越限监视的工作原理在 SDH 系统中，误码检测是采用比特间插奇偶校验的方法，即用B1，B2，B3，V5 字节对再生段、复用段、高阶通道和低阶通道的校验矩阵进行奇偶校验。B1 字节用于再生段层误码监测，使用偶校验的比特间插奇偶校验码。B1 字节的工作机理：发送端对本帧（第 N 帧）加扰后的所有字节D DE E- 6 -进行 BIP-8 偶校验，将结果放在下一个待扰码帧（第 N+1）国的 B1 字节：接收端将当前待解扰帧（第 N-1 帧）的所有比特进行 BIP-8 校验。所得的结果与下一帧（第 N 帧）解扰后的 B1 字节的值相异或比较，若这两个值不一致则异或有 1 出现，
14、根据出现多少个 1，则可监测出第 N帧在传输中出现了多个误码块。B2 字节用于复用段层的误码监测，B2 的工作机理与 B1 类似。B1字节是对整个 STM-N 帧信号进行传输误码检测的，一个 STM-N 帧中只有一个 B1 字节，而 B2 字节是对 STM-N 中有 N*3 个 B2 字节，每三个 B2字节对应一个 STM-1 帧。检测机理是发端 B2 字节对前一个待扰的 STM-1 帧中除了 RSOH（RSOH 包括在 B1 对整个 STM-N 帧的校验中了）的全部比特进行 BIP-24 计算。结果放于本帧待扰 STM-1 帧的 B2 字节位置。收端对当前解扰后 STM-1 的除了 RSOH
15、 的全部比特进行 BIP-24 校验，其结果与下一 STM-1 帧解扰后的 B2 字节相异或，根据展品或后出现 1的个数来判断该 STM-1 在 STM-N 帧中的传输过程中出现了多少个误码块。可检测出的最大误码块个数是 24 个。B3 字节负责监测 VC-4 在 STM-N 帧中传输的误码性能，也就监测140MBIT/S 的信号在 STM-N 帧中传输的误码性能。监测机理与 B1、B2相类似，只不过 B3 是对 VC-4 帧进行 BIP-8 校验。V5 具有误码监测，信号标记和 VC-12 通道状态表示功能，V5 字节通过 b1-b3 检测 VC-12 在 STM-N 帧中传输的误码性能。通
16、过 b1-b2 进行传送比特间插奇偶校验码 BIP-2，若收端通过 BIP-2 检测到误码块，在本端性能事件中显示由 BIP-2 检测出的误码数，同时由 V5 的 b3 回送给发端低端低阶通道远端误码块指示，这时可在发端的性能事件中显示相应的误码块数。三、 有关误码术语BE（误块）：当块中比特发生传输差错时称此块为误块。BBE（背景误码块）：扣除不可用时间和 SES 期间出现的误块称之为背景误块。FEBBE（远端背景误码块）：对端检测至 BBE 性能事件。ES（误码秒）：当某一秒中发现 1 个和多个误码块是称该秒为误块秒。FEES（远端误码秒）：对端检测到 ES 性能事件。- 7 -SES（严重误码秒）：某一秒内包含有不少于 30%的误块或者至少出现一个严重扰动期（SDP）时认为该秒为严重误块秒。FESES（远端严重误码秒）：对端检测到 SES 性能事件。CSES（连续严重误码秒）：连续出现严重误码秒，但不超过 10 秒。FECSES（远端连续严重误码秒）：对端检查到 FECSES 性能事件。UAS（不可用秒）：传输系统的任一个传输方向的数字信号连续
