波分誤碼分析與處理.doc

波分誤碼分析與處理 酒淑梅(徐州市電信分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心221000)摘要 DWDM 系統(tǒng)主要為 SDH、PDH、ATM以及IP等業(yè)務(wù)提供透明的光傳輸通道，在DWDM系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)是光信噪比（OSNR）和誤碼率。信號(hào)脈沖在傳輸中由于色散和非線性效應(yīng)會(huì)引起信號(hào)波形失真，在這種情況下光信噪比就很難定量地評(píng)估信號(hào)的傳輸質(zhì)量，所以我們主要以傳輸誤碼性能來(lái)衡量信號(hào)的傳輸質(zhì)量。下面就導(dǎo)致波分誤碼的原因，以及誤碼測(cè)試和誤碼處理分析的方法進(jìn)行論述。關(guān)鍵詞 波分 誤碼 測(cè)試1、誤碼產(chǎn)生的原因 誤碼定義為系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)接收到的數(shù)字碼流的錯(cuò)誤位，通常以誤塊秒比（ESR）、嚴(yán)重誤塊秒比（SESR）表示。產(chǎn)生波分誤碼的原因有很多種，包括光功率異常、色散、信噪比、光纖非線性以及單板的光器件性能劣化等原因。 1、1光功率異常 光功率異常主要指光功率下降。光功率異常產(chǎn)生誤碼的原因，分兩種情況：一種是由于在波分系統(tǒng)傳輸?shù)木嚯x比較長(zhǎng)，使用的光纖存在大量的尾纖跳接和可調(diào)衰耗連接和法蘭盤(pán)連接，尾纖連接松動(dòng)、不清潔，或者是系統(tǒng)光器件性能劣化，采用的光模塊失效等原因造成的光功率下降太大，導(dǎo)致收端OTU的輸入光功率已在收端激光器的靈敏度以下。目前收端OTU單板采用兩種激光器，PIN管和APD管，PIN管的激光器靈敏度為18dBm；APD管的靈敏度為28dBm 。另一種情況是光功率下降，影響接收端的信噪比，直接會(huì)導(dǎo)致信噪比的劣化，引起接收端OTU單板出現(xiàn)誤碼。 1、2色散 色散是由于所傳送信號(hào)的不同頻率成分在光纖中的速度不同，從而使不同波長(zhǎng)的譜線產(chǎn)生不同的延時(shí)，引起傳輸信號(hào)的脈沖被展寬，當(dāng)展寬到一定程度，原本為0信號(hào)將有一定的光功率，如果光功率超過(guò)對(duì)1的判決門(mén)限，則0信號(hào)將被誤判，造成誤碼。光纖的色散用色散系數(shù)來(lái)衡量，色散系數(shù)就是兩個(gè)波長(zhǎng)間隔為1nm的兩個(gè)光波傳輸1 km長(zhǎng)度光纖到達(dá)時(shí)間之差，單位為ps/nmkm。G.652光纖上色散系數(shù)為17 ps/nmkm，G.655光纖上色散系數(shù)為6 ps/nmkm，2.5G的信號(hào)一般不需要進(jìn)行補(bǔ)償。10G速率信號(hào)在G.652光纖上傳輸距離超過(guò)了30Km就需要進(jìn)行色散補(bǔ)償，如果在G.655光纖上傳輸距離超過(guò)了100Km也需要進(jìn)行補(bǔ)償 。 1、3光纖的非線性 波分設(shè)備是將多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)復(fù)用在一根光纖中進(jìn)行傳輸，接入波長(zhǎng)越多，入纖的光功率就越大，在光強(qiáng)很大，光纖傳輸比較長(zhǎng)的情況下，光纖的非線性會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能，導(dǎo)致接收端產(chǎn)生誤碼，引起性能的劣化。為了防止非線性效應(yīng)的發(fā)生，對(duì)入纖光功率選擇適當(dāng)?shù)姆秶?1、4光器件的性能劣化 光器件的性能劣化導(dǎo)致單板損壞是目前系統(tǒng)產(chǎn)生誤碼的一個(gè)主要原因。系統(tǒng)中OMU、ODU等都是純光學(xué)器件，一般不會(huì)產(chǎn)生誤碼，產(chǎn)生誤碼可能性最大的是OTU板和功放板。由于信號(hào)在OTU（波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元）經(jīng)過(guò)了O/E/O的轉(zhuǎn)換，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不好都會(huì)引起信號(hào)的劣化，從而產(chǎn)生誤碼，另外發(fā)端激光器波長(zhǎng)不穩(wěn)定，偏移標(biāo)稱波長(zhǎng)過(guò)大，或合波后相鄰波長(zhǎng)信號(hào)隔離度不夠，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生誤碼。功放板容易產(chǎn)生誤碼的主要原因是摻餌光纖放大器的泵浦激光源會(huì)引入很大的自激輻射噪聲，如果光器件質(zhì)量不好或失效，會(huì)導(dǎo)致接收端的信號(hào)信噪比過(guò)低。2、誤碼測(cè)試的方法 DWDM系統(tǒng)的誤碼測(cè)試主要有兩種方法。一種是用光誤碼分析儀進(jìn)行誤碼性能的測(cè)試。另一種方法是通過(guò)網(wǎng)管設(shè)置單板的性能監(jiān)控進(jìn)行測(cè)試，在日常維護(hù)中我們通常采用網(wǎng)管測(cè)試法。利用網(wǎng)管在OTU單板對(duì)再生段開(kāi)銷字節(jié)（B1）進(jìn)行誤碼監(jiān)測(cè)，設(shè)置網(wǎng)元的15分鐘和24小時(shí)性能監(jiān)控，觀察和分析OTU單板的誤碼性能。3、誤碼分析處理的方法 誤碼故障處理思路：先排除外部原因，再定位故障到單站，最后定位到單板。在維護(hù)過(guò)程中，一般采用以下方法來(lái)定位和處理誤碼故障。3、1告警和性能分析方法 查詢?cè)O(shè)備異常告警：查看一下是否有R-LOS，R-LOF，R-OOF等異常告警，同時(shí)查看一下OTU單板是否有輸入光功率過(guò)低和過(guò)高的異常告警，排除由于斷纖，光功率在靈敏度以下等產(chǎn)生誤碼的可能。 分析網(wǎng)元的性能事件：分析通過(guò)網(wǎng)管設(shè)置的15分鐘和24小時(shí)性能監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括接收光功率、誤碼等。其中，光功率過(guò)小或過(guò)大都會(huì)引起誤碼，光功率性能數(shù)據(jù)是最重要的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行誤碼的分析處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下兩點(diǎn)：3、1、1判斷出現(xiàn)誤碼的段落，減小光功率查詢的范圍 OTU單板上都有B1字節(jié)監(jiān)控的功能，通過(guò)查詢OTU單板的誤碼性能，可以看到出現(xiàn)誤碼的數(shù)量和時(shí)間。由于OTU單板只是透明的傳送信號(hào)，不對(duì)誤碼進(jìn)行處理。在環(huán)回業(yè)務(wù)信號(hào)的測(cè)試中，一塊OTU單板出現(xiàn)1個(gè)誤碼，順著信號(hào)的流向，后面的OUT單板在同一時(shí)間，都會(huì)檢查到1個(gè)誤碼。如果上游站的OTU檢測(cè)到A個(gè)B1誤碼，下游站接收OTU檢查到B個(gè)B1誤碼，則上游站和下游站之間產(chǎn)生了(A-B)個(gè)誤碼，從檢查到的誤碼數(shù)量可以判斷誤碼是在那段產(chǎn)生的。3、1、2查清是否所有通道都出現(xiàn)誤碼還是只是個(gè)別通道出現(xiàn)誤碼 如果是所有通道都出現(xiàn)誤碼，說(shuō)明故障在線路側(cè)（MPI-S和MPI-R之間），需要重點(diǎn)檢查系統(tǒng)的主通道。如果只是部分通道出現(xiàn)誤碼，可能是系統(tǒng)正工作在臨界狀態(tài)；或者是個(gè)別通道自己存在原因，如單站內(nèi)的尾纖連接等，與主信道無(wú)關(guān)。 搞清上述情況后，將所有網(wǎng)元的性能設(shè)置成監(jiān)控，然后再在網(wǎng)管上順著出現(xiàn)故障段的信號(hào)流的方向，查詢各塊單板的輸入輸出光功率，確認(rèn)各塊單板的光功率是否在正常范圍。3、2環(huán)回法系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼的時(shí)候，有時(shí)從告警和性能數(shù)據(jù)難以判斷障礙點(diǎn)位置，這時(shí)，可以象SDH中的故障處理方法一樣，對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)逐段環(huán)回來(lái)進(jìn)行故障定位。環(huán)回可以在收發(fā)的OTU單板進(jìn)行，也可以在收發(fā)WBA和WPA之間加固定衰耗進(jìn)行；可以對(duì)本站自環(huán)回，也可由遠(yuǎn)端站進(jìn)行全程環(huán)回。本站環(huán)回的示意圖如下：如圖中的虛線所示，環(huán)回的的好處是可逐步遍歷信號(hào)經(jīng)過(guò)的所有單板和線路。如在合分波板后和收發(fā)功放板后加一可調(diào)光衰模擬線路衰減，也可在中間的光放站的功放板之間，以及收端的收發(fā)功放板之間。3、3替換法 替換法的原則是用已知正常的單板和工作條件，去替換可能出現(xiàn)故障的單板和工作條件。逐步將故障的判斷范圍縮小，在實(shí)際的誤碼故障處理中靈活的使用，可以起到事半功倍的效果。如果一個(gè)方向出現(xiàn)誤碼，另一方向沒(méi)有誤碼，采用替換法（替換光纖，OTU單板，功放板）可以很方便的進(jìn)行故障定位。 同樣以上例說(shuō)明，在通過(guò)性能分析法判斷出故障段在1站W(wǎng)BA發(fā)至2站W(wǎng)PA盤(pán)收之間時(shí)，此時(shí)可以結(jié)合采用替換法找出故障點(diǎn)。更換2站的WPA盤(pán)，如告警消失，說(shuō)明是盤(pán)的問(wèn)題，否則就是線路問(wèn)題。 3、4 儀表測(cè)試法 在日常維護(hù)中，業(yè)務(wù)沒(méi)有中斷的情況下是不可能進(jìn)行斷纖試驗(yàn)的，對(duì)維護(hù)中遇到的誤碼處理中，如果輔助以儀表在線測(cè)試，采集數(shù)據(jù)進(jìn)行定性的分析，方便對(duì)誤碼故障的定位。功放板，合分波板都提供了MON口，便于用儀表對(duì)信號(hào)進(jìn)行在線的波長(zhǎng)、光功率及信噪比測(cè)試。4、綜述 出現(xiàn)誤碼的原因很多，處理的方法也是多種多樣，在實(shí)際的處理過(guò)程中，我們應(yīng)結(jié)合具體情況具體分析,靈活采用多種處理方法及時(shí)有效地進(jìn)行處理，避免系統(tǒng)性能劣化對(duì)整個(gè)設(shè)備造成的損傷。 隨著傳輸系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)由單一的話音用戶向綜合業(yè)務(wù)、圖文信息數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展，用戶對(duì)大容量傳輸?shù)男枨笠约皞鬏斮|(zhì)量的要求越來(lái)越高，使得波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)日益成熟，以其大容量、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)電中繼距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)已取代SDH系統(tǒng)成為骨干傳輸網(wǎng)的重要組成部分。而在對(duì)于波分系統(tǒng)的維護(hù)工作中，大多的障礙是由系統(tǒng)性能劣化引起的，主要表現(xiàn)為誤碼性能的劣化，因此對(duì)系統(tǒng)的性能分析，誤碼的監(jiān)測(cè)分析和處理成為維護(hù)工作的重點(diǎn)。 以上是本人在維護(hù)工作當(dāng)中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)之談，有不當(dāng)指出，請(qǐng)予以批評(píng)指正。參 考 文 獻(xiàn)1、光波分復(fù)用系統(tǒng) 北京郵電大學(xué)出版社， 1999版2、DWDM