SDH网络的保护方法及设备故障定位

2014-04-07杨海斌上海铁路局上海通信段

上海铁道增刊 2014年2期

杨海斌上海铁路局上海通信段

在信息技术迅速发展的今天,通信已变得与人们的生活密不可分。铁路内部通信关系到生产调度、安全监控、视频会议以及电子办公，所以保证通信畅通尤为重要。SDH（Synchronous Digita1 Hierachy）全称叫做同步数字传输体制，是一种传输的体制（协议）。这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。SDH传输网络作为通信网络的基础网和支撑网,如同高楼大厦的地基一样,在通信网络中地位越来越重要。传输网络的稳定性及有效性将会直接影响到通信的畅通,SDH的自愈保护机制及传输设备维护工作举足轻重。

1 SDH网络的保护方法

SDH网络保护的方式可以分为两大类，即：路径保护和子网连接保护。所谓网络保护一般是利用节点间预先分配的容量实施网络保护,既当一个工作通路发生失效事件时,利用备用设备的倒换动作,使信号通过保护通路仍保持有效。SDH网络保护通常是指一个较快的转换过程,其转换的执行是由倒换开关的部件自动确定的。保护作用后，占用了在各网络节点之间预先指定的某些容量,因此转换后的通道也具有预先确定的路由。

1.1 路径保护

路径保护是当工作路径失效或者性能劣于某一必要的水平时,工作路径将由保护路径所取代,路径终端可以提供路径状态的信息,而保护路径终端则提供保护路径状态的信息。这两种信息提供了保护启动的依据。SDH线路保护的工作原理是当工作系统传输中断或性能劣化到一定程度后,系统倒换设备自动将主信号转至备用光纤系统传输。它主要用来保护传输媒介和设备的线路终端接口,而不保护终端TM或ADM节点的故障。

路径保护可以分为以下五种：

（1）1+1线路保护：每一个工作系统都有一个专用的保护系统。两个系统互为主备用。工作、保护两个系统发端永久桥接,收端根据接收信号的质量优劣决定从工作或保护系统接收信号,所以该保护结构不允许提供无保护的额外业务通路。

（2）1:N线路保护：N个工作系统共享一个保护系统工作系统传送正常的业务信号,保护系统可以传送正常的业务信号,也可以传送额外业务信号或者是无效信号。但系统一旦发生倒换,保护系统上传送的信号将会丢失。

（3）二纤单向复用段保护环：这种环形结构中节点在支路信号分插功能前的线路上都有一保护倒换开关。

（4）二纤双向复用段共享保护环：二纤双向复用段保护环工作通道和保护通道。

（5）四纤双向复用段共享保护环：四纤复用段共享保护环在每个区段 (节点间)需4根光纤。

1.2 子网连接保护

子网连接保护(SNCP)是当工作子网连接失效或性能劣于某一水平时,工作子网连接将由保护子网所代替。子网连接保护可以看作是一种缺陷条件的检出是发生在服务层网络、子层或其他传送层网络,而保护倒换的激活却发生在客户层网络的保护方法。子网连接保护可以应用于层网络内的任何层,被保护的子网连接可以进一步由较低等级的子网连接和链路连接的方法来表示。

子网连接保护可以分为以下两种：

（1）二纤单向通道保护环：由两根光纤组成两个环,通道保护环的保护功能是通过网元支路板的并发选收功能来实现的,也就是支路板将支路上环业务并发到主环、备环上，两环上业务完全一样且流向相反,平时网元支路板选收主环下支路的业务。

（2）二纤双向通道保护环：二纤双向通道保护环网上的业务为双向,它们是一致路由,保护机理也是支路“并发选收”，业务保护是1+1的。

2 SDH设备故障定位

为了准确、快速的处理SDH光传输设备各类故障，维护技术人员要做到以下几点：要有强烈的责任感、要加强SDH基本原理,尤其是告警信号流的学习、要熟练掌握所维护传输设备的基本操作、要加强设备的日常维护、要加强维护人员心理素质，心中要有故障定位的基本思路。

2.1 故障定位的关键

故障定位中,最关键的一步就是将故障点准确地定位到单站,这是每个维护人员一现场维护工作中必须牢固树立的信念。由于传输设备自身的应用特点--站与站之间的距离较远,因此在进行故障定位时,首先将故障点准确地定位到单站,是极其重要和关键的。在将故障点准确地定位到单站之前,而怀疑这个站或那个站,这块板或那块板的问题,常常是徒劳的,往往只会延误问题的解决。一旦将故障定位到单站后,我们就可以集中精力,通过数据分析、硬件检查、更换单板等手段来排除该站的故障。

2.2 故障定位的原则

故障定位的一般原则可总结为四句话:“先外部,后传输；先单站,后单板；先线路,后支路；先高级,后低级”。

（1）“先外部,后传输”,就是说在定位故障时,应先排除外部的可能因素,如光纤断,交换故障或电源问题等。

（2）“先单站,后单板”,就是说在定位故障时,首先,要尽可能准确地定位出是哪个站的问题。

（3）从告警信号流中可以看出,线路板的故障常常会引起支路板的异常告警,因此在故障定位时,应按“先线路,后支路”的顺序,排除故障。

（4）从故障等级中可以看出,高等级的故障常常会大面积低等级的异常告警,因此在故障定位时,应按“先高级,后低级”的顺序,排除故障。

2.3 故障定位的常用方法

2.3.1 告警性能分析法

通过网管获取告警和性能信息,进行故障定位。可以全面地、详实地了解全网设备的当前或历史告警信息；也可通过机柜顶部指示灯和单板告警指示灯来获取告警信息,进行故障定位。一般告警灯常有红、黄、绿三种颜色,红色表示紧急告警及重要告警,黄色表示次要告警及一般告警,绿色表示系统正常运行。

2.3.2 环回法

环回法,是SDH传输设备定位故障最常用、最行之有效的一种方法。环回有多种方式,如内环回与外环回,远端环回与本地环回,线路环回与支路环回等。进行环回操作时,首先应进行环回业务通道采样,即从多个有故障的站点中选择其中的一个站点,从所选站点的多个有问题的业务通道中选择其中的一个业务通道；然后画出所采样业务的一个方向的路径图,图中要标出该业务的源和宿及所经过的站点、所占用的VC4通道和时隙等,最后逐段环回,定位故障站点及单板。当然这种方法也有它自身不能克服的缺陷,就是可能会影响正常的业务,应尽量在业务量小的时候使用。

2.3.3 替换法

替换法就是使用一个工作正常的物体去替换一个工作不正常的物体,从而达到定位故障、排除故障的目的。这里的物件可以是一段线缆、一段光跳纤、一个设备、一块单板等。替换法适用于排除传输外部设备的问题,如光纤、中继电缆、交换机、供电设备等；或故障定位到单站后,用于排除单站内单板或模块的问题。

2.3.4 配置数据分析法

查询、分析设备当前的配置数据,例如:时隙配置、复用段的节点参数、线路板和支路板通道的环回设置、支路通道保护属性等,分析以上的配置数据是否正常,来定位故障。若配置的数据有错误,需进行重新配置。

2.3.5 仪表测试法

仪表测试法指采用各种仪表,如误码仪、光功率计、光时域反射仪等来检查传输故障。例如:用2 M误码仪测试业务通断、误码；用万用表测试供电电压,检查电压过高或过低问题。

2.3.6 经验处理法

在一些特殊的情况下通过复位单板、单站的掉电重启、重新下发配置等手段可有效及时的排除故障、恢复业务。但建议此方法应尽量少用,因为该方法不利于故障原因的彻底清查。遇到这种情况,除非情况紧急,一般还应尽量使用上面介绍的方法,或请求支援尽可能地将故障定位出来,以消除设备内外隐患。