SDH光通信系统E1通道时间传递特性测试分析

李鹏程

（内蒙古电力（集团）有限责任公司 信息通信分公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

0 引 言

针对地面长距离和高精度时间传递研究的不断深入，推进了我国电力和电信行业对实验室与现场运行环境中SDH光通信系统的业务通道时间传递技术及特性等有关内容研究和测试的开展，并且取得了较为显著的研究成果。现阶段我国SDH光通信系统业务通道的时间传递技术和特性研究中，围绕E1业务通道的时间传递所开展的研究相对较少。对SDH光通信系统的E1业务通道时延特性进行研究，可以掌握该通道的时间信号传递特征，从而更加合理地组建时间网络，这也是有关行业领域研究和关注的重点[1]。

1 SDH光通信系统E1业务通道信号传递过程与时延机理分析

通常情况下，SDH光通信系统的网络结构由多个节点组成，并且各节点包含交叉模块与光接口等功能组件，处于上下两端的SDH光通信网络终端设备中还设置有低阶处理单元，在上述各结构组件与功能单元的共同作用下对整个系统的数据信号传递进行支持[2]。SDH光通信系统的通道组成及其传递时间信号的具体过程示意图如图1所示。

图1 SDH光通信业务通道传递时间过程示意图

根据图1可以看出，SDH光通信系统的业务通道时间传递通过业务接口、成帧、高低阶交叉、高阶通道、多级业务中继以及光接口等多项内容将数据信号传递至对端，再通过一系列反操作进行信号解帧还原，即完成对业务通道的数据信号传递[3]。当前SDH光通信系统的业务通道时延主要由两个通道终端所产生的低阶时延和由多个中继站所产生的中继时延共3个部分组成[4]。此外，SDH光通信系统的光信号传递过程中，各部分光纤中的光信号传递所产生的光路时延及其总量对通道传递时间的影响会存在差异。

2 SDH光通信系统E1通道时间传递特性的测试研究

2.1 测试方法与项目分析

基于对SDH光通信系统E1业务通道的信号传递过程与时延组成等的分析，本文在开展SDH光通信系统E1通道时间的传递特性测试与研究时，先对通道传递的时间信号特性进行测试，并在实验室环境下搭建测试系统，全面测试分析时间传递过程对通道的影响，统计处理测试结果后获取相应的结论。同时在现实场景中重复测试部分项目以保证测试数据的有效性，然后基于各类数据理论验证其合理性与准确性。本文研究所应用的SDH光通信系统E1业务通道时延测试系统如图2所示。

图2 SDH光通信系统E1业务通道时延测试系统

在具体测试与分析过程中，为确保建立的SDH光通信系统E1业务通道测试模型具有典型性，采用3个节点组成的SDH环状光通信网络结构。将光通信网络的3个组成节点分别设置为test1、test2以及test3，采用盘光纤模拟各节点之间的光路连接，长度分别设置为50 km和0 km。此外，该网络及其组成节点中的最短光路设计为背靠背模拟通道时间传递系统，可组成的最长光路设置为100 km。在具体测试与研究中，利用SDH光通信系统在test2与test3节点之间建立1条V11通道与3条E1通道，并对其进行测试研究。对于增加设置的3条E1通道，采用子网保护方式进行配置设置，而对增加设置的1条V11通道，则采用跨接中继方式配置应用，以满足实验需求。

时间传递系统主要包含中心站与终端站两个部分。将中心站设置在test2节点部位，配置时间频率源和误码仪等测试应用装置。测试应用的发射设备以10 MHz频率的脉冲信号为输入标准，并配置了3个通信卡来适应SDH光通信系统的通道传递。系统传递测试中将相同频率的时间信号传送至终端站的接收设备，以此作为测试分析的参考信号并加以应用[5]。终端站主要设置在test3节点部位，对各终端站均配置相应的接收设备与记录设备。将终端站的接收设备和系统中心站的发送设备建立相应的连接，不仅能够接收时间信号，还能有效测量并分析接收时间信号和参考信号之间的差值[6]。此外，在具体测试与研究中还需要对终端站的接收设备进行相应的通信卡配置，并设置和SDH网络接口相适应的网络配置，以满足其在系统测试中的时间信号接收与接收秒脉冲信号的输出功能[7]。

用于测试研究的SDH网络时间传递系统中还配置了相应的误码仪和误码检测通道，以进行SDH网络通道时间传递的误码检测，同时评价网络传输系统的运行状况[8]。通过对SDH网络各状态下的通道时延进行测试来分析通道的时延规律，为有关系统的开发和应用提供支持。根据研究目的设置具体实验测试的各项目，包括正常通信时延、线路中断、光路中断、无码、SDH设备停复机、通道保护动作以及SDH通信系统的同步解列等。

2.2 测试结果分析

结合上述测试研究方法及其具体测试项目设置，两端设置测量秒脉冲通过测试系统的时间差，分析通道时延。测试时一般采用背靠背方式连接测试系统的通道，以保障测试研究的准确性与合理性。结果显示，其上行通道时延为41.36 μs，下行通道时延约为 41.17 μs。

对线路中断时的通道时延特性测试时，保持一段时间SDH网络通道的通信稳定，在对应的时间点中断SDH和测试设备之间的线路连接，保持一段时间后再次连接，以恢复通信，方便测试分析。结果显示，其存在两个方向的通道时延中断曲线变化，线路中断造成测试系统单方向信号传输中断，且测试数据发生不稳定变化，而中断恢复后系统运行的时延也会存在不同程度的变化，范围为613～621 μs[9]。此外，光路中断并再次恢复信号传输时，其通道时延也会发生相应的变化[10]。测试通道误码对时延的影响时，结果显示通道误码情况下的时延会呈现较大的离散度变化，同时对SDH网络通道中的传输设备进行关机、开机或重启操作时，通道会出现小幅度的时延变化。

3 结 论

SDH光通信系统通信传输中，通道是影响其传递效果的重要因素之一。光通信系统的传输通道时延性对系统的时间传递效果、传递精度以及可用率等技术指标存在影响。因此，针对SDH光通信系统E1通道时间传递特性进行研究和分析，掌握SDH光通信系统的通道传递特性，分析并获取系统运行中的最佳传递效果，以促进SDH光通信系统及其研究的进一步发展。