通信网络工程SDH组网中光纤错连的问题解析

通信网络工程 SDH组网中光纤错连的问题解析

江志晃

广东培正学院 广东省广州市 510830

摘要：虽然传送网领域各种新技术新业务层出不穷，但使用SDH组建的传输网仍然是各运营商的重中之重。某市本地传送网由核心层、汇聚层、接入层三级结构组成，由于SDH环形网具有强大的自愈功能，所以主要采用SDH设备组建环形网。主要网络拓扑为二纤或四纤双向复用段保护环(MSP)和二纤单向通道保护环（SNCP/PP）。但SDH组环中有时会出现光纤错连问题，其可能是熔纤错误、ODF架跳纤错误等原因。在不同的组网情况下，光纤错连会对业务产生不同的影响，且问题存在隐蔽性，不易引起重视，而一旦引起业务中断，则分析处理比较复杂。

关键词：光纤错连；MSP环保护；SNCP/PP保护；

主要通过对通信网络工程中SDH各种网络保护中光纤错连所引发的故障现象进行深入分析，并给出多种判断光纤错连的方法，以使通信网络维护人员能够迅速判断故障点，减少障碍历时。

一、SDH技术的特点与优势

1.接口方面。在考虑不同厂家所生产的设备能否很好的兼容时，我们应该注意其接口是否规范。为了实现不同厂商生产的设备的兼容性，SDH传输体制规范了所有的网络节点接口，其中包括帧结构、线路接口、数字信号速率等级以及监控管理等。这样一来，SDH设备就可以保证多厂家互连的特点，不同厂商生产的设备仍然可以传输在同一条线路中，使其具有很强的横向兼容性。另外，SDH传输体制有一套自己的速率等级，我们可以将低速率级别的信号通过字节间的插同步复接来形成高级别的数字信号。关于光接口，为了能够与不同厂商生产的SDH设备进行光接口互连，SDH采用了国际上统一的规范，信号的线路编码不会再插入冗余码，而是只对信号进行具有国际统一标准的编码操作。其中，编码不会影响SDH的信号速率，SDH的信号速率仍等于SDH电口标准信号速率，同时又不会造成激光器光功率增加的现象。

2.复用方式。因为SDH的低速率等级的信息模块是以字节间插入方式同步复用到高等级的SDH信号的帧的结构当中，从而会造成低速率等级的SDH信号具有固定的位置。这样一来，我们就可以直接从高速率的SDH信号中分离出低速率级别的SDH信号，使得数字信号的连接和分接更为简单。另一方面，我们同样可以把PDH低速率级别信号复用到SDH信号帧里面去。这种结构的使用将可以带来很大程度的成本的降低，同时，又简化了系统的运行，增强了系统的稳定性与灵活性。

3.兼容性方面。相比较于PDH传输体制，SDH技术具有非常好的兼容性。利用SDH的这一特点，我们可以在原有的PDH传输网的技术上组建SDH传输网，即利用SDH传输网来传送PDH的业务，使二者同时存在。同时，SDH传输网同样可以用来传输异步转移模式信号以及FDDI信号等，体现出SDH技术极强的兼容性。为了能够可以在SDH传输网上进行不同体制数字信号的传输，SDH技术在网络的边界处把不同传输体制的低速数字信号全部复用到STM-1信号的帧结构中去，然后在边界的终点处再将这些信号从帧结构中分离出来。这样一来，SDH技术就可以利用其基本传输模块来容纳PDH的三个数字信号以及不同体制的信号系列等，不管向前还是向后，使SDH均具有非常好的兼容性。

二、现象描述与技术分析

情景1：光纤错连导致收发接反。这时光板会有R-LOS告警等，引起网络倒换或业务中断，由于有相关告警，很容易分析判断。情景2：东西向光纤收发均错连。即本应连接东向光板的收纤被误连到西向光板的IN口，本应连接东向光板的发纤被误连到西向光板的OUT口，类似东西向光板带光纤对调。以4节点由OSN3500组成的环网为例，如图1所示，设网元A的东西向光纤接反。

图1组网图

其中，双向MSP环：光路正常时，A-B业务断、A-C业务断、B-C业务正常、C-D业务正常、B-C-D业务正常、B-A-D业务正常，因为此时A网元为穿通，所以B-D经A穿通时，业务正常，并且无网元托管现象。当A-B之间断纤时，A-B业务断、A-C业务断、B-C业务正常、C-D业务正常、B-C-D业务正常，但是B-A-D业务中断，因为K字节传递错误或者APS协议紊乱，保护倒换无法成功。总之：发生光纤错连网元的所有业务中断，其余业务正常。不过，光路正常时有的业务已经中断，根据中断的业务还是比较好判断的。SNCP/PP环：在SNCP/PP环中，由于业务双发选收，对业务没有影响，东西向穿通的业务也是正常的，只是可能导致时钟互相跟踪，引发指针调整，短期内也影响不大。严重时将引起滑码或业务中断。但发生断纤倒换时，光纤被错连的网元的倒换状态异常。情景3：仅东西向收（或发）光纤错连。即仅某网元的东西向收纤或发纤接反，这种情况最为复杂。以图1中4个点由OSN3500设备组成的环为例，设网元C为中心站点，与环网内任意1个网元都有5个E1业务，其余网元之间无业务。东发西收为主环方向。但此时，网元A的东西向光纤收接反。网管终端及时钟主站设在网元C站，其他各站均跟踪东向线路时钟。其中，双向MSP环：所有到网元A和经过网元A穿通的业务中断，当断纤时保护倒换也无法成功。并且网元A托管，ECC路由不通。这种问题比较好判断。SNCP/PP环：这种问题在SNCP/PP环中情况较复杂，设网元A的收纤接反，它与相邻网元B和C之间的连接关系如图2所示。

图2连接关系图

我们首先分析A-C的业务，由于业务双发选收，尽管网元A的收纤接反，但均能顺利收发，A-C业务是正常的。再来分析C-D的业务，它将从网元A穿通。先从C发D收，容易看出，网元D可以正常从西向（主环方向）收到网元C的业务，即网元D收网元C的业务正常。分析一下备环方向业务即C-B-A-D，网元C从西向发往网元D的业务，经网元B穿通后又被误连到网元A的西向IN，经过穿通的业务连接，又被交叉到网元A东向OUT，再连接到网元B西向IN，也即网元C本应从西向发给网元D的业务在网元A被“环回”回到网元C，当然这是备环业务，未被选收。但网元C能否正常收到网元D的业务呢？网元A成了关键。我们分析主环方向业务即D-A-B-C，网元D从东向相应时隙发出经网元A和网元B到达网元C的业务：主用业务从网元D东向发出被误连到网元A的东向IN，经过穿通的业务连接，又被交叉到网元A西向OUT，再连接到D东向IN，也即网元D本应发给网元C的业务在网元A被“环回”到网元D，网元D相当于自发自收，业务无告警，正常被选收。即网元C收网元D业务中断。而备环业务从网元D西向到网元C东向，业务正常，但是通道保护环主环无告警时，选收主环业务，而主环业务是网元D的自发自收业务。最终，网元D可以正常接收到网元C的业务，但网元C无法收到网元D的业务，即业务单通，实际上业务中断。同样的分析可知，B-C业务中断。综上所述，所有经过错连网元穿通的业务中断，而错连网元自身业务正常。业务中断，却没有业务中断的告警产生，如TU-AIS，这使现网中分析和判断问题的难度加大。

三、建议与总结

基于上面的分析，我们提供几种判断光纤错连的方法，以帮助我们通信网络维护人员进行快速的障碍判断。请维护人员根据实际情况选择操作方法，并灵活配合使用。

1.断纤测试法。通常，拔掉发纤，对端会上报R-LOS告警，本端回传MS-RDI。拔掉收纤与之类似。这种方法可一次判断来回的一对光纤，且不依赖于业务配置。当然，拔纤测试法属高度危险操作，对光纤进行操作，一定要记录好相关位置，避免上次故障还没有处理好，在恢复时又因为错误操作，人为增加新的故障点。

2.下插告警法。下插相关告警，查看下游告警产生的位置，从而判断光纤接序。（1）下插MS-AIS。如在NE1东向下插MS-AIS，实际上是把这个光口的K2字节的bit5~7置“111”发送出去，对端即NE2的西向收到该信息后，解读上报MS-AIS告警；同时，NE2将西向光口的K2字节的bit5~7置“110”发送出去，对端即NE1东向收到该信息后，解读上报MS-RDI告警。这样，也就一次判断来回的一对光纤，且不依赖于业务配置。当然，下插MS-AIS告警会导致下游信号下插全“1”，引起业务中断或保护倒换，属高度危险操作，要慎用。（2）下插MS-RDI。同时，我们也可使用下插MS-RDI方法，即把本端光口的K2字节的bit5~7置“110”发送出去，对端收到该信息后，解读上报MS-DRI告警。若要判断另一方向，需要在对端重复相同操作。下插MS-RDI不会引起业务中断或保护倒换，可用于实际网络。

3.更改J0字节法。J0字节为再生段追踪字节，用来表示再生段的连通性，也就是说某再生段实际收到的J0字节与应收的一致。以华为设备为例：默认情况下的应收应发J0字节都是“HuaweiSBS”。当我们手工更改NE1东向光口的应发J0字节，如“123”，这个信息将被发送到对端，即NE2西向光口将收到内容为“123”的J0字节，这与它的应收J0字节的默认配置不符，即上报“J0-MM”，表示J0字节失配。若未上报告警，则需查看该网络中其它网元是否上报J0告警，从而判断出光纤是否错连。这种方法，不依赖于该再生段是否配置了业务，因为这类告警是必需检测的。但如遇该光口与其它厂家设备对接时，可能会因为更改J0字节而引起对端设备下插全“1”，导致环保护或业务中断,需具体设备具体分析。

五、维护和建议

一些年轻的工程师认为，没有TU-AIS等异常告警，就标明业务正常。这是一个非常错误的观念。我们知道，SDH设备判断下行业务好坏的常用方法是检测指针或开销字节，如果他们正常就认为业务畅通，而无法判断业务的端到端连通性。比如链路上发生了环回，但却没有TU-AIS等异常告警。这里，还要提醒大家网络维护中使用2M误码仪的规范性，一定要“通”、“断”两种状态都测，不能应付了事。“通”是说明存在收到业务的通道；而“断”是为了证实这就是我们要测试的通道。同时，我们还应该注意到，当发生光纤错连时，网元的监控状态也可以作为我们进行故障判断的一个依据。

总之，只要我们通信网络维护人员勤思考、多动手、多积累，活学活用，在发生网络故障时我们就会做到有的放矢，处理起来得心应手。

参考文献：

1. 王芳.浅谈通信网络工程SDH组网中光纤错连的问题分析.2020.

[2]刘平.关于通信网络工程SDH组网中光纤错连的问题.2019.