SDH光傳輸系統(tǒng)故障與處理技術(shù)探討

孫彩紅，蒯文科，胡 丹

（國網(wǎng)安徽省電力有限公司信息通信分公司，安徽 合肥 230000）

0 引 言

SDH光傳輸是基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，利用光纖信道完成各節(jié)點(diǎn)之間信息的同步傳輸、分插以及復(fù)用，技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及指針定位調(diào)整的高度標(biāo)準(zhǔn)化，且具備更強(qiáng)的網(wǎng)管能力和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰Γ寻l(fā)展為當(dāng)前通信系統(tǒng)中的主流傳輸技術(shù)。結(jié)合以往系統(tǒng)故障的處理經(jīng)驗(yàn)可知，最常見的故障為光路故障和2M故障，總結(jié)其處理技術(shù)有助于提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 SDH光傳輸系統(tǒng)常見故障

SDH光傳輸系統(tǒng)故障可細(xì)分為如下幾種類型：尾纖故障，如尾纖接頭不良、尾纖中斷以及尾纖彎曲半徑過小等；光纜故障，如光纜衰耗過高、光纜中斷以及線路故障等；電纜故障，如端口接觸不良和2M電纜中斷等；單板故障，如時(shí)鐘板故障和主控板故障等；網(wǎng)管系統(tǒng)故障，如網(wǎng)線故障和ECC通道中斷等；電源故障，如熔斷器異常和設(shè)備掉電。

引發(fā)以上故障的原因主要有：線路本身存在異常，如光纖斷裂、電纜接觸不良以及光損耗過高等；設(shè)備自身故障，如支路板和單板等結(jié)構(gòu)運(yùn)行異常；人為因素引發(fā)的故障，如在系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)支路通道環(huán)回設(shè)置不當(dāng)或配置數(shù)據(jù)出錯(cuò)等操作問題。

2 SDH光傳輸系統(tǒng)故障處理技術(shù)

2.1 前期準(zhǔn)備

SDH光傳輸系統(tǒng)常見故障主要與光路和2M有關(guān)，在進(jìn)行故障檢修處理時(shí)需重點(diǎn)檢測(cè)光路和設(shè)備的運(yùn)行及操作情況。檢修人員必須充足把握系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)及各項(xiàng)設(shè)備正常運(yùn)行參數(shù)，以便在處理故障中能快速定位故障點(diǎn)并將其排除，避免影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。首先，熟練掌握SDH光傳輸系統(tǒng)運(yùn)行原理、系統(tǒng)告警信號(hào)流以及告警產(chǎn)生機(jī)理。其次，熟練掌握常用的系統(tǒng)維護(hù)手段及其正常運(yùn)行參數(shù)，如各類設(shè)備和網(wǎng)管的操作規(guī)范、設(shè)備系統(tǒng)配置、機(jī)盤特點(diǎn)、接口參數(shù)以及指示燈顯示規(guī)律等。再次，充分了解組網(wǎng)信息，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑦\(yùn)行狀態(tài)以及業(yè)務(wù)配置等。最后，熟練掌握系統(tǒng)內(nèi)各類儀器設(shè)備的操作方法，如光功率計(jì)、誤碼儀以及2M話路分析儀等。

2.2 定位原則

SDH光傳輸系統(tǒng)故障處理前，需確定路由接續(xù)方式，劃定故障發(fā)生區(qū)域，然后進(jìn)行故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。開展故障排除作業(yè)前，需取得上級(jí)管理部門的批準(zhǔn)，按照先主后次、先急后緩、先搶通后修復(fù)、先外部后傳輸、先單站后單板、先線路后支路以及先高級(jí)后地級(jí)的原則進(jìn)行故障處理。先搶通后修復(fù)是指在系統(tǒng)故障后先搶修線路恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，然后再深入開展故障排查作業(yè)。該方法的使用條件為系統(tǒng)內(nèi)存在與故障通道起始點(diǎn)相同的可用通道。先外部后傳輸指的是先排除引發(fā)故障的外部原因，然后再查找內(nèi)部原因。先單站后單板指的是先確定系統(tǒng)故障的站點(diǎn)，然后再精準(zhǔn)至具體板件。先線路后支路是指當(dāng)支路存在大量AIS告警時(shí)，先查看線路板告警，排除線路板故障后再排查支路故障。先高級(jí)后低級(jí)指的是優(yōu)先分析高級(jí)業(yè)務(wù)告警，如2M板發(fā)生的Losofsignal告警，然后分析低級(jí)告警，如風(fēng)扇控制板的Fantrayfilterblocked告警[1]。

2.3 處理技術(shù)

2.3.1 故障處理思路

系統(tǒng)故障處理的基本思路為一分析、二環(huán)回以及三換板。其中，一分析是指系統(tǒng)在突發(fā)故障后先分析來自機(jī)柜、單板以及網(wǎng)管指示燈等位置的告警，因SDH幀結(jié)構(gòu)帶有突出的開銷字節(jié)特征，所以利用開銷字節(jié)即可初步定為告警位置，進(jìn)而縮小故障發(fā)生范圍。二環(huán)回指的是軟件環(huán)回和硬件環(huán)回，使用各類儀表設(shè)備進(jìn)行單站的逐段環(huán)回，從而逐一排除系統(tǒng)故障外部影響因素定位故障點(diǎn)。三換板是指外部設(shè)備故障排除中，利用光纖在ODF架自環(huán)判斷故障。

2.3.2 故障處理流程

SDH光傳輸系統(tǒng)故障處理流程如下。首先，檢查端對(duì)端向前狀態(tài)，判斷對(duì)端是否正常運(yùn)行，排除對(duì)端運(yùn)行異常引發(fā)的中繼中斷故障。其次，聯(lián)系上級(jí)網(wǎng)管站進(jìn)行電路申告，以獲取更多故障范圍的判斷依據(jù)。再次，代通故障中繼，查看相應(yīng)中斷方向上是否存在備用電路。若存在，需將其代通至故障中繼；若不存在，需精確定位故障點(diǎn)代通。最后，恢復(fù)系統(tǒng)通信，向上級(jí)部門匯報(bào)故障處理情況。

2.3.3 故障處理方法

（1）告警分析。該處理方法利用網(wǎng)管采集告警數(shù)據(jù)進(jìn)行故障定位，可全面了解網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)及歷史告警情況，得到更具體的設(shè)備性能數(shù)據(jù)。例如，在A、B構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，若A處存在MS_RDI、HP_RDI以及LP_RDI告警，B處存在R_LOS和TU_AIS告警。通常，R_LOS告警為源告警時(shí)，表示AB傳輸方向上的光路存在異常[2]。該方法實(shí)際應(yīng)用中還可根據(jù)設(shè)備告警指示燈和單板指示燈狀態(tài)判斷告警情況。由于指示燈僅反映設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，因此其一般只被用于判斷告警級(jí)別，局限性較大。

（2）替換法。替換法是采用正常運(yùn)行的模塊替換可能存在異常的模塊，對(duì)比替換前后系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化即可定位故障點(diǎn)并將其排除。SDH光傳輸系統(tǒng)故障處理中，常用的替換模塊有光纖、電纜、單板以及電源等。替換法的優(yōu)勢(shì)在于可準(zhǔn)確排除外部設(shè)備異常，如光纖故障、電纜故障以及電源故障等，還可用于解決單站內(nèi)單板故障問題。

（3）環(huán)回法。該方法在系統(tǒng)故障處理中的應(yīng)用頻次較高，可分為內(nèi)環(huán)回、外環(huán)回、硬件環(huán)回以及軟件環(huán)回等多種類型。環(huán)回過程中，需采樣業(yè)務(wù)通道，從多個(gè)故障站點(diǎn)中選擇一個(gè)，然后再從該站點(diǎn)的多個(gè)問題業(yè)務(wù)選擇一個(gè)業(yè)務(wù)通道。繪制該業(yè)務(wù)通道某個(gè)方向的路徑圖，注明該業(yè)務(wù)源、宿途徑的站點(diǎn)以及通道占用情況和時(shí)隙。最后，通過逐段回環(huán)的方式，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。采樣業(yè)務(wù)的路徑如圖1所示。

圖1 采樣業(yè)務(wù)路徑

（4）配置數(shù)據(jù)法。配置數(shù)據(jù)法通過對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)配置數(shù)據(jù)的查詢和分析，確定故障點(diǎn)并將其排除，如時(shí)隙配置和線路板環(huán)回設(shè)置等。若發(fā)現(xiàn)配置數(shù)據(jù)有誤，則需重新配置。配置數(shù)據(jù)法多被用于故障定位到具體單站后，典型故障有C2字節(jié)配置失誤引發(fā)的HP_SLM故障、TRS配置失誤引發(fā)的TPS倒換失敗故障以及J1字節(jié)配置失誤引發(fā)的HP_TIM故障等。另外，故障處理過程中進(jìn)行配置參數(shù)調(diào)節(jié)還可被用于通道故障、時(shí)隙空余以及槽位中部分業(yè)務(wù)發(fā)生時(shí)隙中斷的處理。

（5）測(cè)試法。測(cè)試法是利用光功率計(jì)、誤碼儀以及光視域反射儀等設(shè)備直接檢測(cè)系統(tǒng)故障。例如，使用2M誤碼儀分析業(yè)務(wù)通斷和誤碼等故障，使用萬用表檢測(cè)電壓幅值是否合理。

除以上故障定位和處理方法，SDH光傳輸系統(tǒng)故障處理還可在一定程度上借鑒已有經(jīng)驗(yàn)，通過采用復(fù)位單板、重啟單站以及配置重置等操作解決部分特殊故障。經(jīng)驗(yàn)法故障定位和處理的精確性很難被保證，且適用范圍有限，因此除極特殊的情況，不建議采用該方法進(jìn)行故障處理。

2.4 維護(hù)方案

SDH光傳輸系統(tǒng)運(yùn)維管理過程中，依照系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況設(shè)計(jì)具體的維護(hù)方案，可有效發(fā)揮故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防作用，從根源上提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.4.1 日常維護(hù)

日常維護(hù)過程主要對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng)，維護(hù)要點(diǎn)如下。第一，觀察設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，采集其振動(dòng)、溫度、聲音、顯示器以及指示燈等相關(guān)信息，判斷是否存在運(yùn)行異常。第二，加強(qiáng)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)管，嚴(yán)格按照系統(tǒng)運(yùn)行要求控制機(jī)房溫濕度，及時(shí)清掃機(jī)房衛(wèi)生，避免設(shè)備積灰，以營造良好的運(yùn)行環(huán)境。第三，日常維護(hù)重點(diǎn)關(guān)注光發(fā)射機(jī)、接收機(jī)以及放大器等設(shè)備的運(yùn)行狀況，如查看發(fā)射機(jī)射頻輸出電平及光功率是否正常。第四，加強(qiáng)機(jī)房防災(zāi)管理[3]。

2.4.2 定期維護(hù)

定期維護(hù)的周期按照SDH光傳輸系統(tǒng)各類線路、設(shè)備的自身屬性設(shè)定，在既定期限內(nèi)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的全部設(shè)備做全面的故障風(fēng)險(xiǎn)排查，避免異常問題發(fā)展為實(shí)質(zhì)性故障，確保系統(tǒng)平穩(wěn)且高效運(yùn)行。

2.4.3 突發(fā)性維護(hù)

突發(fā)性維護(hù)可對(duì)光傳輸系統(tǒng)運(yùn)行過程中突發(fā)性故障展開緊急搶修活動(dòng)。為保證搶修工作能在最短的時(shí)間內(nèi)以最高質(zhì)量完成，相關(guān)運(yùn)維管理人員必須在日常檢修過程中積累大量的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，充分掌握系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和故障發(fā)生規(guī)律，配合各類檢測(cè)設(shè)備，精確定位故障點(diǎn)，在系統(tǒng)搶通后深入分析故障原因并徹底排除。

3 SDH光傳輸系統(tǒng)故障處理案例

3.1 案例背景

SDH光傳輸系統(tǒng)某分站突發(fā)重要業(yè)務(wù)重點(diǎn)故障，電路檢查過程中光端機(jī)無告警出現(xiàn)，在向分站傳輸機(jī)房及上級(jí)管理部門了解情況后仍未找出故障原因，然后使用誤碼儀檢測(cè)終端，分站將2M電路環(huán)回，在傳輸線路中檢測(cè)到AIS告警信號(hào)。

3.2 處理方案

3.2.1 原因分析

被測(cè)試線路中檢測(cè)到AIS告警信號(hào)，可判斷中心站與分站間傳輸線路上存在中斷點(diǎn)，原因可能是該部分傳輸光纖發(fā)生斷線問題，也可能是某站內(nèi)光板、支路板電纜異常或2M線纜故障。

3.2.2 故障處理

基于故障原因進(jìn)行初步判斷，然后引入環(huán)回測(cè)試法定位故障點(diǎn)。環(huán)回測(cè)試如圖2所示。

進(jìn)行環(huán)回測(cè)試時(shí)，首先啟動(dòng)備用2M電路代通發(fā)生故障的電路，通知分站放通2M線路，隨后通知上級(jí)中心站將2M電路在DDF架上環(huán)回，檢查誤碼儀收環(huán)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)上級(jí)中心站的DDF架無異常發(fā)生，此時(shí)通知中心站放通2M線路[4]。其次，通知下級(jí)站點(diǎn)將2M電路在DDF架上環(huán)回，檢查誤碼儀狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)仍然存在AIS告警，因此可判斷故障點(diǎn)處于站點(diǎn)與下級(jí)站點(diǎn)之間。再次，通知下級(jí)站點(diǎn)采用專業(yè)軟件進(jìn)行電路遠(yuǎn)端環(huán)回，依照誤碼儀給出的結(jié)果判斷故障點(diǎn)位于支路板端口與DDF架之間的支路上。本站點(diǎn)支路板與DDF間使用的2M線為成品線，不提供修復(fù)功能，因此需要將故障段與支路板上閑置的2M線調(diào)換，以開通2M。最后，在誤碼儀上出現(xiàn)LOF信號(hào)，此時(shí)通知分站進(jìn)行DDF架上環(huán)回、誤碼儀收環(huán)，并接通兩端電路，站點(diǎn)中斷的重要業(yè)務(wù)恢復(fù)正常。

圖2 環(huán)回測(cè)試

總結(jié)分析該站點(diǎn)此次的SDH光傳輸系統(tǒng)故障，認(rèn)為是典型的2M線故障。該類故障最常用且有效的診斷方法為環(huán)回測(cè)試。最后，將本次故障的類型、原因以及處理方式等記錄到系統(tǒng)故障處理臺(tái)賬，以供之后的故障處理參考。

4 結(jié) 論

SDH光傳輸系統(tǒng)性能雖較傳統(tǒng)系統(tǒng)具有明顯優(yōu)化，但受復(fù)雜因素的影響，運(yùn)行過程仍可能發(fā)生一定的故障，需配以完善、科學(xué)的故障處理體系，以充分發(fā)揮SDH光傳輸系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。