自愈環中的縱聯保護業務不能及時恢復問題分析

龐光宇 趙衛紅 白俊光 葉培發 戈永哲 夏文博

【摘 要】文章通過國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司發生的一起華為A網自愈環中一段光纜線路遭外力破壞中斷后，該光纜上所帶縱聯允許式保護業務（2M業務）不能及時恢復的故障案例，深入分析和查找了保護業務不能如期恢復的具體原因。這一故障不僅與繼電保護信號因傳送路徑不同而引起的時延有關，也與縱聯允許式保護業務（2M業務）保護方式設置不盡合理有關。通過案例分析，我們可以看出，人員的責任心與技術水平是保證通信網絡穩定運行的重要因素。

【關鍵詞】自愈網；時延；自動恢復式；非自動恢復式；縱聯允放式保護

一、故障現象

國網朝陽供電公司信息通信分公司負責運維的四新變至向陽變間光纜突遭外力破壞而斷裂，光纜中斷后，該條光纜上所帶調度電話、視頻、綜合數據網等業務均自動切換至市區華為A網自愈環（圖1所示）的另一個方向（逆時針方向）進行傳輸，業務使用情況正常，唯有四新變至龍城變縱聯允許式保護業務（2M業務）發生了中斷現象。

事故發生后，運維人員對光纜進行了搶修，光纜搶通完畢四新變至龍城變縱聯允許式保護業務（2M業務）仍不能恢復，縱聯允許式保護業務所在設備上顯示通信通道故障。

二、光纜中斷再次接通后縱聯允許式保護業務（2M業務）不能及時恢復問題分析

（一）四新變至龍城變縱聯允許式保護業務（2M業務）所運行的網絡環境分析

四新變至龍城變縱聯允許式保護業務（2M業務）所運行的網絡環境為國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司市區華為A網自愈環。說到自愈，下面將對其相關的概念、原理及分類作一下簡要概述。

（1）自愈的基本概念

所謂自愈是指在網絡發生故障（例如光纖斷）時，無需人為干預，網絡自動地在極短時間內（ITU-T規定為50ms內），使業務自動從故障中恢復傳輸，使用戶幾乎感覺不到網絡出現了故障。

（2）自愈網的基本原理

自愈網的基本原理是網絡要具備發現替代傳輸路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用備用設備或利用現有的設備中的冗余能力，以滿足全部或指定優先級業務的恢復。由上可知網絡具有自愈能力的先決條件是有冗余的路由、網元強大的交叉能力以及網元具有一定的智能性。

自愈僅是通過備用信道將失效的業務恢復，而不涉及具體的部件和線路的修復或更換。所以故障的修復仍需人工干預才能完成，正如光纜斷了還需人工接續一樣。

（3）自愈網的分類

自愈網的分類方式有多種，按照網絡拓撲的方式可分為鏈形網絡業務保護方式、環形網絡業務保護方式和環間業務保護方式。環形網絡業務保護方式是目前朝陽供電公司所使用的保護方式，環形業務保護方式包括：二纖單向通道保護環、二纖雙向通道保護環、二纖單向復用段保護環、二纖雙向復用段保護環和四纖雙向復用段保護環。

由圖1所示，朝陽供電公司目前運行使用的市區華為A網自愈環為二纖雙向通道保護環，在本案例中：四新變至龍城變縱聯允許式保護業務（2M業務）在華為A網自愈環中存在兩個傳輸通道，正常情況下走主用通道即由四新變經向陽變到達龍城變，網絡出現異常時自動切換至迂回保護路由即由四新變經孟克變、燕北局、凌河變、鳳凰變、凌東變、新華變、朝陽局、珠江變、哨口變、西郊變最后到達龍城變。也就是說，正常情況下按順時針傳送業務，走較短路由；網絡異常時自動切換至迂回保護路由按逆時針傳送業務，走較長路由。

（二）光纜中斷后縱聯允許式保護業務（2M業務）不能切換成功的分析

本次故障中，一個比較顯著的現象是光纜中斷后調度電話、視頻、綜合數據網等業務均正常運行，唯獨縱聯允許式保護業務（2M業務）中斷。根據這一現象，可以確定自愈網內絕大多數業務一定及時完成了業務倒換，否則調度電話、視頻、綜合數據網等業務也會中斷。那么為什么縱聯允許式保護業務（2M業務）不能如期恢復？

從圖1中我們可以看出朝陽市區華為A網自愈環的主備用路由唯一不同的是：主路由經過的站點少，路徑短；備用迂回保護路由經過的站點多，路徑較長。

通過查看華為SDH網管，發現縱聯允許式保護業務（2M業務）也已切換至迂回保護路由，網管側只能看到保護倒換告警，但業務處于中斷狀態。通信技術人員第一時間與繼電保護技術人員進行了溝通，按照路徑縱聯允許式保護業務（2M業務）倒換前后所走的路由長短不同這一線索，大家共同分析后認為能夠造成該業務中斷的因素很可能與時延有關。因為縱聯允許式保護業務（2M業務）在光纜中斷前是主路由上調試并運行的，當時保護設備傳輸時延的設置一定是按主路由設置并調試成功。當光纜中斷后，縱聯允許式保護業務（2M業務）切換至備用迂回保護通道，此時所走的路徑變長時延也變大了，該保護信號傳輸時延大于縱聯保護設備所設置的最大允許傳輸時延后，業務就發生中斷。

根據上述分析，需對縱聯保護設備的傳輸時延進行調整。目前有關繼電保護的標準對時延的要求有：保護系統切除故障的整定時間為28-190ms；遠方保護系統進行保護動作過程總時間為2-70ms；有噪聲存在情況下，實際最大傳輸時間為2-65ms。以此為依據，繼電保護技術人員把四新變至龍城變縱聯允許式保護業務（2M業務）的傳輸時延由25ms更改為45ms。再查看華為SDH網管，發現網管側的保護倒換告警消失，縱聯允許式保護業務（2M業務）在迂回保護路由上恢復傳輸，繼電保護設備顯示運行狀態正常。

（三）光纜接通后縱聯允許式保護業務（2M業務）仍不能恢復的原因分析

光纜中斷后，縱聯允許式保護業務（2M業務）自動切換到迂回保護路由上運行且沒有恢復成功，通過2.2的分析我們得知是保護時延設置的不盡合理。但光纜接通后，這一業務仍未能正?；謴?。通信技術人員仔細查看華為SDH網管后，發現此時的縱聯允許式保護業務（2M業務）仍運行在迂回保護路由上，未按常規思路倒換回主用路由，因此出現了該業務在保護迂回路由上不通，光纜接通后還不通的現象。2M業務保護方式有自動恢復式和非自動恢復式兩種。自動恢復式是指當主用路由中斷又恢復后，迂回保護路由上的相關業務在一定時間內自動倒換回主路由。非自動恢復式是指主路由中斷，業務倒換至迂回保護路由，只有當迂回保護路由發生中斷時，業務才倒換回主用路由。此次故障主要是業務保護方式在開通時設置的是非自動恢復式，所以當光纜接通后，縱聯允許式保護業務（2M業務）不能自動倒換到主用路由，從而導致了保護業務不能恢復。發現該問題后，技術人員把縱聯允許式保護業務（2M業務）的運行方式更改為自動恢復式，使該業務又重新倒換到了主用路由上運行。

通過圖1我們不難發現，四新變至龍城變的縱聯允許式保護業務（2M業務）采用四新變經向陽變至龍城變這一路由是最佳路由。因為這條路由中間經過的環節少，出故障的機率小，有利于業務的穩定傳輸，所以非常有必要把該路由設置為主用路由。

三、結束語

通過這次故障，值得吸取的教訓較多。首先，縱聯允許式保護業務（2M業務）開通調試時，繼電保護現場技術人員未仔細考慮主備用路由上的傳輸時延不同，只調通了主用路由上的保護業務，且按主用路由設置了一個比較小的允許時延，未考慮保護迂回路由上保護信號傳送需較大時延。導致了主用路由中斷后備用路由上縱聯保護業務不能自動恢復，從而使得保護業務徹底中斷，朝陽市區華為A網自愈環失去了自身存在的意義。其次，現場參與調試的人員未提醒繼電保護技術人員做主備用路由倒換試驗，這為此次故障埋下了隱患。如果現場調試人員認真做一下倒換試驗，那么問題很容易就會被發現，當時處理掉就不會有此次故障的發生。最后，縱聯允許式保護業務（2M業務）運行方式設置的不合理，致使光纜接通后，縱聯保護業務還不能恢復，浪費了大量時間去查找問題所在，也促使本次故障時間的延長。通過這一案例可以清楚的看到：一個在設備調試期間埋下的隱患，在一次意外的光纜中斷后如期而至了。

經過一系列的分析，可以深刻的領會到現場工作人員的責任心與技術水平對于保障通信網絡的安全穩定暢通具有至關重要有作用。

【參考文獻】

[1]《Optix OSN2500+智能光傳輸技術手冊》