SDH光通信系統E1通道時間傳遞特性測試分析

李鵬程

（內蒙古電力（集團）有限責任公司 信息通信分公司，內蒙古 呼和浩特 010000）

0 引 言

針對地面長距離和高精度時間傳遞研究的不斷深入，推進了我國電力和電信行業對實驗室與現場運行環境中SDH光通信系統的業務通道時間傳遞技術及特性等有關內容研究和測試的開展，并且取得了較為顯著的研究成果。現階段我國SDH光通信系統業務通道的時間傳遞技術和特性研究中，圍繞E1業務通道的時間傳遞所開展的研究相對較少。對SDH光通信系統的E1業務通道時延特性進行研究，可以掌握該通道的時間信號傳遞特征，從而更加合理地組建時間網絡，這也是有關行業領域研究和關注的重點[1]。

1 SDH光通信系統E1業務通道信號傳遞過程與時延機理分析

通常情況下，SDH光通信系統的網絡結構由多個節點組成，并且各節點包含交叉模塊與光接口等功能組件，處于上下兩端的SDH光通信網絡終端設備中還設置有低階處理單元，在上述各結構組件與功能單元的共同作用下對整個系統的數據信號傳遞進行支持[2]。SDH光通信系統的通道組成及其傳遞時間信號的具體過程示意圖如圖1所示。

圖1 SDH光通信業務通道傳遞時間過程示意圖

根據圖1可以看出，SDH光通信系統的業務通道時間傳遞通過業務接口、成幀、高低階交叉、高階通道、多級業務中繼以及光接口等多項內容將數據信號傳遞至對端，再通過一系列反操作進行信號解幀還原，即完成對業務通道的數據信號傳遞[3]。當前SDH光通信系統的業務通道時延主要由兩個通道終端所產生的低階時延和由多個中繼站所產生的中繼時延共3個部分組成[4]。此外，SDH光通信系統的光信號傳遞過程中，各部分光纖中的光信號傳遞所產生的光路時延及其總量對通道傳遞時間的影響會存在差異。

2 SDH光通信系統E1通道時間傳遞特性的測試研究

2.1 測試方法與項目分析

基于對SDH光通信系統E1業務通道的信號傳遞過程與時延組成等的分析，本文在開展SDH光通信系統E1通道時間的傳遞特性測試與研究時，先對通道傳遞的時間信號特性進行測試，并在實驗室環境下搭建測試系統，全面測試分析時間傳遞過程對通道的影響，統計處理測試結果后獲取相應的結論。同時在現實場景中重復測試部分項目以保證測試數據的有效性，然后基于各類數據理論驗證其合理性與準確性。本文研究所應用的SDH光通信系統E1業務通道時延測試系統如圖2所示。

圖2 SDH光通信系統E1業務通道時延測試系統

在具體測試與分析過程中，為確保建立的SDH光通信系統E1業務通道測試模型具有典型性，采用3個節點組成的SDH環狀光通信網絡結構。將光通信網絡的3個組成節點分別設置為test1、test2以及test3，采用盤光纖模擬各節點之間的光路連接，長度分別設置為50 km和0 km。此外，該網絡及其組成節點中的最短光路設計為背靠背模擬通道時間傳遞系統，可組成的最長光路設置為100 km。在具體測試與研究中，利用SDH光通信系統在test2與test3節點之間建立1條V11通道與3條E1通道，并對其進行測試研究。對于增加設置的3條E1通道，采用子網保護方式進行配置設置，而對增加設置的1條V11通道，則采用跨接中繼方式配置應用，以滿足實驗需求。

時間傳遞系統主要包含中心站與終端站兩個部分。將中心站設置在test2節點部位，配置時間頻率源和誤碼儀等測試應用裝置。測試應用的發射設備以10 MHz頻率的脈沖信號為輸入標準，并配置了3個通信卡來適應SDH光通信系統的通道傳遞。系統傳遞測試中將相同頻率的時間信號傳送至終端站的接收設備，以此作為測試分析的參考信號并加以應用[5]。終端站主要設置在test3節點部位，對各終端站均配置相應的接收設備與記錄設備。將終端站的接收設備和系統中心站的發送設備建立相應的連接，不僅能夠接收時間信號，還能有效測量并分析接收時間信號和參考信號之間的差值[6]。此外，在具體測試與研究中還需要對終端站的接收設備進行相應的通信卡配置，并設置和SDH網絡接口相適應的網絡配置，以滿足其在系統測試中的時間信號接收與接收秒脈沖信號的輸出功能[7]。

用于測試研究的SDH網絡時間傳遞系統中還配置了相應的誤碼儀和誤碼檢測通道，以進行SDH網絡通道時間傳遞的誤碼檢測，同時評價網絡傳輸系統的運行狀況[8]。通過對SDH網絡各狀態下的通道時延進行測試來分析通道的時延規律，為有關系統的開發和應用提供支持。根據研究目的設置具體實驗測試的各項目，包括正常通信時延、線路中斷、光路中斷、無碼、SDH設備停復機、通道保護動作以及SDH通信系統的同步解列等。

2.2 測試結果分析

結合上述測試研究方法及其具體測試項目設置，兩端設置測量秒脈沖通過測試系統的時間差，分析通道時延。測試時一般采用背靠背方式連接測試系統的通道，以保障測試研究的準確性與合理性。結果顯示，其上行通道時延為41.36 μs，下行通道時延約為 41.17 μs。

對線路中斷時的通道時延特性測試時，保持一段時間SDH網絡通道的通信穩定，在對應的時間點中斷SDH和測試設備之間的線路連接，保持一段時間后再次連接，以恢復通信，方便測試分析。結果顯示，其存在兩個方向的通道時延中斷曲線變化，線路中斷造成測試系統單方向信號傳輸中斷，且測試數據發生不穩定變化，而中斷恢復后系統運行的時延也會存在不同程度的變化，范圍為613～621 μs[9]。此外，光路中斷并再次恢復信號傳輸時，其通道時延也會發生相應的變化[10]。測試通道誤碼對時延的影響時，結果顯示通道誤碼情況下的時延會呈現較大的離散度變化，同時對SDH網絡通道中的傳輸設備進行關機、開機或重啟操作時，通道會出現小幅度的時延變化。

3 結 論

SDH光通信系統通信傳輸中，通道是影響其傳遞效果的重要因素之一。光通信系統的傳輸通道時延性對系統的時間傳遞效果、傳遞精度以及可用率等技術指標存在影響。因此，針對SDH光通信系統E1通道時間傳遞特性進行研究和分析，掌握SDH光通信系統的通道傳遞特性，分析并獲取系統運行中的最佳傳遞效果，以促進SDH光通信系統及其研究的進一步發展。