铁路客运专线SDH系统支路误码问题分析定位

2014-01-18宋志永

铁路技术创新 2014年1期

■ 宋志永

■ 宋志永

铁路客运专线SDH系统是GSM-R、动环、防灾、客票、视频监控等系统的传送平台。当SDH电路产生误码后，承载的业务可能会受到不同程度的影响，如控制信号出错、视频画面质量下降、通话语音质量下降、数据业务丢包等，是维护中常见的问题，但是维护人员处理误码时往往感觉无从下手。系统总结误码问题故障处理的检测原理及处理思路、方法、步骤，有利于维修人员在处理误码故障时的分析定位。误码，则将导致复用段、高阶通道、低阶通道出现误码。由于高阶误码会导致低阶误码，因此在处理误码问题时，应按照先高阶后低阶的顺序来进行处理。

1 误码故障

1.1 SDH误码性能检测字节

1.3 误码性能事件与对应的告警

表2列出了SDH传输设备检测或上报的误码性能事件。若本端上报BBE性能事件，则表示本端接收侧检测到了误码，远端发和本端收之间的通道存在问题。若本端上报FEBBE性能事件，则表示远端接收侧检测到了误码，本端发和远端收之间的通道存在问题。

与MSFEBBE、HPFEBBE、LPFEBBE三个误码远端性能事件对应的还有三个误码远端告警事件，分别为复用

在STM-N帧结构中，用于误码检测的字节是B1、B2、M1、B3、G1、V5。开销字节B1、B2、B3、V5分别用于监视再生段、复用段、高阶通道和低阶通道的误码（见表1）。

1.2 误码检测

SDH设备中按分段分层的思想对误码进行全面系统的检测。具体有B1再生段误码、B2复用段误码、B3高阶通道误码、V5低阶通道误码，相互关系见图1。

由图1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；如果再生段有段远端差错指示MS-REI、高阶通道远端差错指示HP-REI以及低阶通道远端差错指示LP-REI。通过这些远端告警事件的观察，也可以判断远端是否检测到了误码。当误码较大，突破预设的性能门限时，将上报误码越限/劣化告警事件。

表1 SDH开销字节的用途

图1 误码检测关系及检测位置

再生段：再生段误码越限告警（B1OVER）。

复用段：复用段误码越限告警（B2-OVER）、劣化告警（B2-SD）。

高阶通道：高阶通道误码越限告警（B3-OVER）、劣化告警（B3-SD）。

低阶通道：低阶通道误码越限告警（BIP-OVER）、劣化告警（BIP-SD）。

缺省情况下，误码越限对应的门限是1×10-3；误码劣化对应的门限是1×10-6；表3给出了与误码相关的性能和告警事件，以及检测位置与作用。

2 误码原因分析

误码是因为在传输过程中码元发生了错误，SDH系统产生误码的因素有很多种（见表4）。

2.1 线路B1误码

线路B1误码常见的原因是：光功率过低，在灵敏度附近；光功率过高，在过载点附近；光功率正常，色散过大；光纤的问题，包括光缆、尾纤；光纤头不清洁或连接器不正确；或线路板故障，时钟模快故障或网络时钟质量下降。

2.2 线路B2、B3误码

线路B2、B3误码常见的原因是：单板的故障；时钟同步性能不好等；机房条件，包括温度、电源稳定性以及接地情况等。或有高阶误码如B1误码。

2.3 支路上的V5误码

如果只有V5误码，即低阶通通误码，常见的原因可能是外界干扰引起，如设备接地不好，设备附近有大的干扰源，EMC屏蔽不好（主要针对34M/45M/155M高频信号）等；设备工作温度过高也可能引起支路误码。也有可能是交叉板与支路板之间配合有问题、支路板有问题等，可检查支路板或交叉板。

表2 SDH传输设备检测或上报的误码性能事件

表3 误码越限告警及性能事件检测位置

表4 误码问题的常见原因

3 误码问题故障定位方法与思路

3.1 误码定位常用方法

对于误码的处理，常用的方法是先分析、后环回、再替换。

3.1.1 告警、性能分析法

由于环回法对正常业务有影响，因此处理误码问题时，一般主要通过对误码、性能事件的仔细分析，定位出故障点。

3.1.2 逐段环回法

当然，若条件允许，可使用环回法快速定位出故障站点。

注意：环回有可能造成ECC不通，要认真分析ECC，确认不会影响网管管理后再进行环回操作。

3.1.3 替换法

对于设备器件性能不良或性能劣化的情况，替换法通常都是故障定位和检验故障定位准确性的很好方法。替换对象包括光纤、光器件、电路板等。

3.2 误码故障定位思路

3.2.1 检查光功率

线路板的光功率异常是引起误码的常见原因。当光功率过大或过小，都会导致接收光模块接收光信号不正常，并同时引起B1、B2、B3、V5误码；所以，设备上报大量各种类型的误码时，首先要测试本端站接收光功率是否正常。对于S16板，具有光功率检测功能，可以直接查询光功率值。

如果接收光功率超过光接口板的允许范围，应该检查光接口板的类型是否一致，或在接收端加上适当的光衰减器。

如果上报误码站的光接口板接收光功率过小，应检查的项目包括：（1）上游站的对应发光功率是否正常；（2）ODF、衰减器、法兰盘、光接口板的接口是否连接紧密；（3）ODF、衰减器、法兰盘、光接口板的接口是否清洁；（4）光纤是否被挤压；（5）光纤弯曲半径是否过小；（6）光接口板的类型是否一致。

3.2.2 检查电缆

连接到传输设备电缆劣化，通常会引起误码。检查连接到设备上的电缆是否正确；防止电缆的漏焊、虚焊、接触不良。

在OptiX设备与其他设备对接时，如果对接设备报误码，应该检查对接电缆是否正常。

3.2.3 检查外部干扰

造成误码的外部干扰主要有：（1）外界电子设备带来的电磁干扰，如传输机房内的开关、风扇、空调、各种射频器等；（2）来自设备供电电源的电磁干扰，如浪涌电压、工频干扰等；（3）雷电和高压输电线产生的电磁干扰。

防止外部电磁干扰，主要是做好预防工作，对于机房内的用电设备要进行良好的接地。对于射频器，其干扰程度应符合要求。为了防止干扰，传输设备最好使用独立的电源。供电电源要配置防浪涌和工频干扰的大电容器滤波。机房也要避免建在雷电多发和高压输电线的附近，并做好防雷措施。

3.2.4 检查接地

机房内的各种设备、电缆接地不良，也会引起误码。所以在定位误码原因时，要注意检查以下接地情况：（1）传输设备机柜的接地；（2）传输设备机柜的正门和侧板的接地；（3）子架接地；（4）信号电缆的接地；（5）DDF、ODF的接地；（6）网管设备、各种用电设备的接地；（7）对接设备是否共地。

3.2.5 检查环境温度

机房的环境温度必须达到规定的标准，机房的温度过高和过低，都有可能引起误码。下列情况会引起环境温度异常：（1）子架风扇故障；（2）子架风扇防尘网积尘过多，设备通风不畅；（3）机房内空调故障。

3.2.6 设备原因

OptiX SDH设备中的下列电路板发生以下故障时，通常会引发误码：（1）光（电）接口板；（2）时钟单元；（3）交叉单元；（4）支路板。在设备上报误码后，要分析误码产生的特点，逐步定位故障到单站。可以通过环回法，将故障定位到某站的电路板，然后再采用替换法，对怀疑有故障的电路板进行复位或更换。

接口板劣化故障。如果线路出现B1、B2和B3误码，一般怀疑与光（电）接口板和时钟单元有关。首先检查接口板是否有告警产生，若只是东向或西向接口板报B1、B2、B3误码则可能是线路板的问题。光（电）接口板劣化，往往是该接口板的某个或几个VC-4通道发生劣化，这时与这些VC-4相连的对端站应上报误码。在定位该类误码时，要注意误码的上报特点，如果误码总是出现在某几个VC-4中，而这几个VC-4又是由某块光（电）接口板发出的，首先要怀疑这块电路板是否有问题。

时钟单元劣化故障。时钟单元引起的误码，常常具有如下特征：本、下游站上报大量的指针调整；本站的光接口板报B1、B2误码；相邻站与本站相连的光接口板报B1、B2误码；本站的支路板上报通道误码；5.穿通本站，终结于下游站的支路板会报通道误码。首先检查时钟单元的配置是否正确，检查全网的时钟配置是否正确。如果时钟单元配置正确，就要检查是否时钟单元劣化导致的误码。

交叉单元劣化故障。交叉单元劣化引起的误码，其特征与时钟单元一致；不过交叉单元产生的误码通常有个特点，即误码总是出现在某几个VC-4或VC-12中。

支路板的劣化故障。本站如果有低阶业务上下，当支路板发生故障时，通常会报低阶误码（V5）。所以如果全网仅仅有低阶误码上报，通常怀疑是交叉单元或支路板有问题。

3.2.7 检查配置错误

时钟配置错误也会导致误码和指针调整。在外部原因检查没有发现问题时，则要检查是否时钟配置错误。