sdh传输范文
时间：2023-04-07 04:29:33
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篇1
【关键词】sdh光通信；设备选型；保护方式；时钟同步
1.同步数字体系原理
1.1 SDH光通信技术特点
同步数字体系（SDH—Synchronous digital hierarchy）是为在物理传输网上传送适配的净负荷而标准化的一系列数字传送结构，其基础设备是同步传送模块（STM），它采用复用映射原理将各种不同等级的低速信号复用映射进STM模块并以同步于网路的速率进行传输。
同步传送模块（STM）是用来支持在SDH中进行段层连接的信息结构，它是一个带有线路终端功能的准同步数字复用器，它将63个2Mbit/s信号（或3个34Mbit/s 信号或1个140Mbit/s信号）复用或适配为155.52Mbit/s（STM-1等级）。它由块状帧结构中的信息净负荷和段开销（SOH）信息字段组成，并在选定的媒体上以同步于网路的速率进行串行传输。SDH基本的同步传送模块速率为155.52Mbit/s（STM-1等级）。更大容量的STM是以等于该基本速率N倍的速率构成（现已规定了N=4，N=16和N=64的STM容量）。
光同步数字传输网主要的特点是：
（1）采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，避免了PDH系统从高速信号中分插低速信号需多次解复用的过程，使得上下业务非常方便，有利于容纳各种新的宽带业务的引入。
（2）网络具有标准的光接口，开放型的标准光接口可满足多厂家产品环境，实现网络的横向兼容性，节约网络成本，有利于网络的后期管理。
（3）SDH帧结构中安排有丰富的开销比特用于网络的管理，故网络的运行、管理、维护能力强大，有利于新特性、新功能的开发。
由于采用了指针调整技术，SDH具有了定时透明性，网络能在准同步环境下工作、其净负荷可以在不同的同步点之间进行传送而不影响业务质量，并有能力经受定时基准的丢失，网络性能比PDH光通信系统有了很大改善。
1.2 SDH传送网复用映射原理
SDH网络采用复用映射原理将各种不同等级的低速信号组合进STM模块并在网路中进行传输。
各种不同等级的低速信号装入SDH帧结构净负荷区，一般需经过映射、定位校准和复用三个阶段。
为使各种支路信号与相应的虚容器（VC）容量同步，使VC成为可以独立地进行传送、复用和交叉连接的实体，在映射阶段，在SDH网络边界处应将支路信号适配至虚容器（VC）。
在复用阶段，多个低阶通道层信号适配进入到高阶通道，或多个高阶通道层的信号适配进入到复用段。
为防止复用映射过程中的抖动造成系统误码率增加，系统采用了指针技术，当网络处于同步工作状态时，指针进行同步信号间的相位校准。当网络失去同步时，指针进行频率和相位校准，当网络处于异步工作时，指针用作频率跟踪校准。SDH帧结构中的指针是一种指示器，其值定义虚容器相对于支持它的传送实体的帧基准的帧偏移。
2.SDH传输网网络结构设计方案
2.1网络拓扑结构选择
网络的物理拓扑结构是指网络的形状，即网络节点设备和传输线路的几何排列。它对网络的效能、可靠性及经济性有很大的影响。
在SDH网络中，通常采用的网络结构有：点对点链状，星形、树形、环形。
根据以上对SDH传输网络四种拓扑结构的比较并结合本市具体实际情况，此设计决定选用环形网络结构。
2.2设备选型
在对国内本地网光纤通信系统设计、使用情况进行多方研究的基础上，结合本市通信信息量的具体情况，本设计决定先上STM-4等级，传输设备选定为ZXSM-622。
2.2.1 ZXSM-622的组成与系统结构
ZXSM-622是STM-4的复用设备，系统主要包含光线路板OL、交叉板CS、支路板TR、勤务板OW、时钟板SC、主控板NCP、和电源板PWR。其中光线路板、交叉板、时钟板、电源板可实现单板热备份功能。另外系统中包含有两组支路板（A组、B组），因此与其他各功能单板配合时，可组成双系统结构，使系统的容量在原有的基础上增加了一倍。这两套系统也可相互保护（1+1，1：1）或相互交叉，并能增强组网的灵活性。辅助系统包含的勤务系统可实现点呼、群呼以及三方通话功能；定时系统完成整个系统的同步；控制系统完成对本系统各单板的控制。
2.2.2系统功能概述
（1）ZXSM-622设备具有灵活的网元配置功能，可通过不同的单板配置和软件控制而将设备配置成终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）。
（2）TM设备在其线路侧终结SDH622Mbit/s线路信号，在起终端侧分出或进入SDH支路或PDH支路光、电信号。
（3）ADM设备在每个方向均可上下支路信号，不上下的部分无损伤穿过。ADM的收端终结SOH，发端重新起始SOH。
（4）REG设备对信号进行再生和放大，从中提取时钟，收端终结RSOH，发端重新起始RSOH。
3.SDH网络的保护方案设计
3.1 SDH网络保护的基本原理
随着社会的进步，人们对信息的依赖性越来越强，网络传送的信息容量也急剧增长，通信网一旦出现故障将会带来不可估量的损失。因此，如今在网络的建设中要求网络具有较高的生存能力，从而产生了自愈网的概念。所谓自愈网就是在网络出现意外故障时无需人为干预，网络就能在极短时间内自动恢复业务。使用户感觉不到网络已出了故障。环行网就是SDH网络中最常用的自愈网之一。称之为自愈环。
根据自愈环的结构自愈环可以分为通道倒换环和复用段倒换环现两大类。对于通道倒换环，业务量的保护是以通道为基础的，倒换与否由离开环的某一个别通道信号质量的优劣而定。而对于复用段倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否由每一对节点之间的复用段信号质量的优劣来决定，当复用段有故障时，故障范围内整个线路倒换到保护回路。
通道倒换环和复用段倒换环的一个重要区别是：通道倒换环使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用；而复用段倒换环使用共享保护，正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享。
3.2某市SDH传输网网络保护设计方案
经以上四种自愈环特性比较，本设计决定采用二纤单向通道倒换环。
二纤单向通道倒换环原理：环中两根光纤，一根用于传送业务信号（主用信号），称为S纤，另一根用于传送备用保护信号，称为P纤。环中任一节点发出的信号都同时送到S纤和P纤上，在S纤上沿一方向（如顺时针方向）传送到目的节点，在P纤上沿另一方向（如逆时针方向）传送到目的节点。正常时，目的节点将S纤传送过来的主信号接收下来，由于对同一节点来说，正常时发送出的信号和接收回的信号均是在S纤上沿同一方向传送的，故称为单向环；当目的节点收不到S纤送来的主信号或其信号已劣化时，此节点接收端将倒换开关倒换到P纤上，将P纤送来的备用信号取出，以保证信号不丢失。这种保护恢复方式可称之为“并发优收”，倒换不需要APS协议。 [科]
【参考文献】
篇2
关键词 SDH 故障定位 排除方法 维护
1 引言
SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）是PDH的改进版，它的发明是电信传输体制的革命之一，原因在于它可以对同步信号进行传送、分插、交叉连接和复用，不仅可以通过卫星、光线，还可以微波等进行传送，是一种新的传输体制。
SDH光纤通讯技术的广泛应用为军队的资源共享做出了巨大贡献，而且在不断迅速发展，但是要想光纤传输的正常，就必须保证网络设备的正常运转，但是设备的故障在所难免，因此，有必要提高对网络设备的维护能力，出现问题可以及时解决，这样就能使其更好的为军队的网络建设和信息传输服务。
因此，有必要提高通信维护人员的理论水平，提高其的业务熟练度，比如：掌握和SDH相关的基本理论知识、出现问题时各种警告代号的含义和解决措施和警告信号的来龙去脉和影响等等。同时还要熟悉网络的基本概念，比如系统配置，数据的采集和传输，同时加强分析故障和解决故障的能力。
1 传输故障成因分析
引起SDH传输故障的原因主要有：工程质量问题、维护操作不当、设备自身问题和外部设备问题等。
1.1 工程质量问题
施工期间的不规范施工和偷工减料很有可能导致SDH的传输故障，但是这些问题并不一定能及时暴露出来，有的可能施工时就能发现，有的是在工程竣工后发现，有的可能在设备运行期间才能被发现。要想彻底根除这类故障，必须严把工程质量关，施工期间要加强监管，项目验收时要认真细致。因此竣工调试和测试十分必要，同时做好测试报告，方便日后的设备维护。
1.2 维护操作不当
由于维护工作人员的操作不当和失误都有可能导致SDH的传输故障。引起造作不当的原因很多，比如对系统的具体情况了解不够，不规范操作，不按照规程对设备进行检修。还有新老设备的不同或者系统版本的新旧导致的操作不当，因此，这方面一定要加强维护人员的基本素质和维护技能。
1.3 设备的自身问题
比如设备的故障和损坏都有可能导致SDH传输故障，比如：元器件的损坏、系统故障和网线故障等。
1.4 设备外部问题
比如：传输线路故障、系统配置的不合理、电缆的接触不良、供电不足、设备的对接失败和突然断电等也有可能导致SDH的传输故障，因此，出现问题时要从多方面考虑不能片面，这样才能快速排除故障。
2 故障常见处理方法
在SDH设备的维护过程中，为了快速准确的发现问题和解决问题，因此，有必要对发生的故障及时定位，定位越准确越有利于故障的排除，比如定位到单板。这这也对维护人员除了更高的要求，首先，必须了解各故障的表现；其次要了解各故障的成因；再次，要了解问题处理的原则；最后，要掌握常见故障的处理方法，这也是重中之重，因此有必要重点介绍，下面我们就详细介绍各种故障处理法。
2.1 报警分析法
由于SDH传输设备的广泛使用，因此，随时都有报警的发生，正确掌握各种报警的含义和特征有利于故障的定位和解决。因为，系统故障时，网管都会记录各种报警，包括发生的时间、位置以及其他设备的表现，根据这些特征结合开销字节和警告原理机制，对故障的排除十分有用。怎样才能更好的使用报警分析法，关键是及时准确获取报警信息。因此，有必要了解故障的来源，故障的来源一方面是网管的记录，这个来源非常容易也比较详实，而且可以前后对比，通判考虑，方便故障的排除；另一方面是观察和记录设备的指示灯。虽然这种方法具有时效性，但是比较片名，不能反映设备过去情况，不够全面。因此在运用报警分析法时一定要综合考虑。
2.2 环回法
环回法也是通常判断设备故障的常用和有效的方法，因为，通常情况下传输的信号都可以形成一个回路，这也环回法应用的基础，也是环回法名称的来源，这种方法在电路增开和电路调度方面应用广泛。环回法的优点是不需要对警告信息的分析就能实现对故障的快速定位，而且操作简单易学测。当然，有利就有弊，回还法也有其缺点，就是影响正常业务的进行，这也是此方法轻易不使用的原因。
环回法可分为硬件环回与软件环回。其中硬件环回彻底，但是不能远程操作，也不方便。软件回环则恰恰相反，方便也可以远程操作，但是对故障的定位不如硬件回环准确。
如图1所示，在该链形组图中，A站为业务集中型网管中心站，即A站和B站和C站都有业务联系。下面我们就举例分析回环法的应用。某天，网管发现和A站和C站之间业务中断。利用回环法，利用误码测试仪监测A站和C站之间的业务联系，发现业务中断；再利用环回法对C站进行软件内回环，发现业务正常，由此可得C站存在问题；在C站的接口转换板等处再做硬件内回环，发现业务失常，因此表明，C站的接口转换板、电缆、支路板或者设备背板有问题。通常情况下，为了避免对该板其他业务的影响，在更换支路板之前，应首先测试电缆和电缆端之间的连接是否正常，如果正常，就说明是支路板的问题，更换后即可排除故障。
2.3 数据分析法
利用网管平时记录的报警信息和性能数据，在分析SDH的传输故障时可以对故障进行初定位和“定型”。通常情况下警告信息的获取方法有网管系统和涉笔的运行指示灯。
利用报警信息和性能数据可以方便我们了解设备的运行状况和故障先兆，把故障扼杀在萌芽状态。当故障出现时，通过这些信息可以知道设备出现问题前的运行状态和报警信息以及其他设备的症状等。但是在用数据分析法时，一定得核对系统的时间设置，时间正确的话可以上报，时间不统一的话可以进行时差转换之后进行上报。
同样如图1所示，A站为网管站，A与C之间业务中断，且不能在A站登录C站，B站东（E）有MS-RDI警告和HP-RDI警告，A站与才站之间有LP-RDI警告。通过上述警告信息我们可以得知C站无法接收B站所发出的信号，B站可以接收C站所发的信号。因此故障的原因可能是E向光板信号发送失常；C站光板无法正确接收信号根；C站所接收信号有问题；还有就是光路问题。
2.4 替换法
如果拔插法还不能解决故障的话，替换法也是一种选择。所谓替换法，就是用正常工作的元件去替换被怀疑有故障的元件，从而实现对故障的定位，达到排除故障的目的。这里所提到的元件是指任何设备，无论是复杂到一个设备或者是小到一段线缆。
替换法主要用于排除用以传输的外部设备问题，比如电缆、供电设备、光纤和交换机等，或者排除某个单站内的单板问题。举例如下：当某一个站的光板出现警告，有可能是收、发光纤的正反接错问题。互换接收线，如果报警消失则说明确实是光纤接反导致的。如若支路板的信号有性能超值或者信号丢失的警告，有可能是中继线或交换机的问题，可以与其他工作正常的通道互换，若警告转移，则可以证明中继线或交换机的问题，若不是，则可能是传输故障。该方法的优点是简单实用。
2.5 断开光路法
当传输网是环形时可采用断开光路法进行故障诊断。如图2所示，A站也为集中型业务中心站。某天发现B站和C站的通道中有大量TU-AIS和信号丢失警告，而且指示灯频繁闪烁，影响了B站和C站的ONU设备的正常工作。但是网管处监测是正常的，可以进行初步判断，说明问题出现在B站或者C站的交叉板上。首先断开A站与C站之间的连接，报警依旧。回复A站和C站之间的连接，再断开B站和C站之间的连接，C站业务显示正常，B站警报不断。利用网络拓扑图，初步判断是B站的问题，B站的交叉板更换之后业务正常。
2.6 更改配置法
在出现故障时，对系统更换设备有可能有利于故障的定位和排除。该法主要用于排除由于配置错误引起的故障。更换配置包括更换配置的内容包括板位配置、时隙配置和单板参数配置等。如若怀疑故障出现在某通道或者支路板上，可以进行时隙配置更换，把业务换到其他通道或者支路板，以解决问题；如若怀疑某个支路板的槽位问题，通过板位配置更换可以进行故障排除；如果系统升级或者扩建之后出现问题，怀疑是配置问题，则可以进行重新配置以检验是否配置问题。
2.7 仪表测试法
该方法主要用于排除外部设备问题或者设备的对接问题。例如怀疑供电电压不正常，可以用万用表进行测试；如若怀疑设备的接地问题，则可以用外用表测试相关通道之间的电压值，如果超过0.5V，则可说明是接地问题。总之，仪表测试法在分析故障时准确方便，但是对维护人员要求较高且对仪表的性能有要求。
2.8 经验处理法
在通常情况下，如果故障出现问题，但是无论怎么检查都发现不了问题，没有警告也没有配置错误。此时可以通过经验来进行判断，对故障进行定位。比如供电异常、电磁干扰和通信中断等都可以用此方法进行故障定位。但是此方法对维护者有要求，必须是老练或者经验丰富的人员，新手或者业务不熟练者则不行。
3 SDH传输告警故障案例分析及处理
为了加强对传输故障何其解决方法的进一步理解，掌握常见问题的解决思路和方法，下面就举几个案例进行分析，具体如下。
3.1 光路出现阻断
当光路出现阻断时，网管上会有OFF、RS-LOS和LOF等光路警告。倘若是单纤断，B网元就会收到OOF、RS-LOS、LOF等报警，A网元则会出现MS-RDI等报警，相应指示灯会闪烁指示。出现这类问题时，维护人员可以根据报警信息并用光功率计测量接收对收方向的光纤，倘若有信号，有可能是光盘、入端光尾纤或者本端光接头的问题；反之，可能是光缆阻断的问题，以此来对故障进行排查，方便故障的定位，进一步用OTDR进行故障的确定。另外，接收端没有信号输入，也有可能出现当R-LOS报警，此时应根据报警进一步进行故障鉴定和定位。
3.2 误码告警
产生的误码主要包含于B1、B2、B3和V5等字节中，网管方会产生BBE、SES、ES和UAS等报警。这些报警课进一步分为近端报警和远端报警。B2类的误码报警通过M1字节告知对端次报警的；而B3类的误码通过G1字节的b1～b4比特回送；还有，V5 类的b1b2误码报警通过该字节的B3比特进行回送，与此相对应，对端在回送后在会产生MS-REI、HP-REI和P-REI报警。
如若是B1与B2误码报警，则可以通过本地终端或者网管系统登陆报警网元，如果只是单端误码，则通过核对本站S16盘的相应光接口的接收功率是否正常，如果不正常则进行相应处理；如若是双端误码，可以对光纤进行测试，但是通常情况下光纤不会出问题。
如果B3与V5出现误码，可以用SDH无码分析仪进行相应测试并进行回环处理，直至找到故障点，然后再进行相应的检查处理。有时，传输维护过程中也有误码现象的产生，而且报警种类多，因此有必要熟练掌握各个无码报警的含义及其解决方法，并不断进行经验积累，结合误码信息进行障碍的迅速排除。
3.3 UNEQ报警
例如，UNEQ报警，此报警是通道未装载业务时的报警。该报警在高阶通道时的信号标记由C2监测并产生，其值为00H，此时警告为HP=UNEQ。与之相对应，其报警由V5的b5b6b7沉声，此时，同时报警为LP-UNEQ。
从UNEQ的产生原理我们可以知道，当光路接受不正常时便会产生此报警，因此我们可以核查该段业务路由的连接，如果有错误便对其修改，如若有遗漏便进行增补，并删除所有路由时隙，并重新进行数据的下放。如：某网管的PD1盘的某个接口出现LP-UNEQ报警
3.4 T-ALOS告警
TT-ALOS报警比较常见，产生的原因是本端的2M盘无法接收用户的报警所致。如果是链接交换设备，则可以核查交换机的DDF架；如果是交换机未有信号送来，则可以检查交换机的一方；如若信号发出但是没有收到，则可以认真核查每个相关的接口，必要时可以用万用表进行测试。
3.5 AIS告警
由于高阶通道出现故障时，下游站点会受到该站点发送的当“1”码，而且本地端口有TU-AIS报警，对应端口产生LP-RDI报警。所以出现此类报警时，首先核对高阶通道是否有报警产生，再进行下一步处理。若只是2M上有这种情况，应首先检查本地接收通道的各环节。
3.6 HP-SML及LP-SLM告警
当接收端月发送端的信号不一致则会有HP-SLM报警出现，进而出现报警：高阶通道信号标记字节失配。与此相对应，在低端时，则会出现LP-SLM报警。
处理此警告时，首先要查看报警的优先级，应先处理优先级高的报警；如果只有这种报警产生，则查看是对端与本端机盘开销字节的内容一致性，通常情况下，该问题是由于双端的信号不同所致，只需进行字节的重新设置即可解决。需要注意的是，误码也有可能产生此报警。由于J1、J2 和C2字节的修改会导致电路的中断，因此不能轻易修改其值。此通道主要用于设备开通时的通道测试。
上述问题都是SDH维护过程种的常见问题，由于篇幅所限，这里仅仅给出常见警告的处理方法。当警告很多时，要根据经验综合考虑，并认真分析其产生机理和特征，以方便日后的故障排除。
篇3
【关键词】 故障处理 SDH光传输 电力通信 故障判断 日常维护
随着通信行业的发展，通信技术日新月异，尤其是光通信技术发展迅猛。智能电网是今后电网发展的方向，然而发展智能电网离不开电力通信网的支撑，SDH光传输系统以优越的负荷和定时透明性、灵活好用的复用性和丰富的比特开销等特性被广泛的应用到电力行业。SDH传输网络在电力系统中需要承载包括调度自动化信息、变电集控站遥控信息、调度电话继电保护信号等重要的业务。所以一旦SDH光传输系统出现故障将会引发一系列的电力管理问题，从而影响电力系统的正常工作。
一、电力SDH光传输系统中经常出现的故障及故障原因分析
1.1SDH光传输系统经常出现的故障
SDH光传输技术在电力行业迅速得到推广应用，电网的继电保护、自动化、安稳控制等生产业务以及营销、客服等企业管理业务都依赖电网通信系统，所以电网的光传输网络是支撑整个电网安全稳定运行的重要基础。SDH光传输系统一旦出现故障，将会对电力作业产生相当大的影响，这就要技术人员在第一时间对系统进行故障分析。SDH光传输系统的故障主要包括：电力网络不完整、软件硬件存在故障点、无法区别警告级别等。
1.2 SDH光传输系统经常出现的故障原因分析
故障分析需要根据一定的原则，先整体后局部原则，在电力上应用时会将很多的变电站连接起来。形成一个相对完整的电力网络，在查找电力故障时，首先要从整体网络开始判断是哪个变电站存在故障，然后再对传输系统和具体设备进行分析，最终准确的找到故障点[1]。先硬后软原则，就是在系统出现软件硬件故障时，首先要对硬件进行故障排除，主要排除问题包括控制设备、输入设备、光纤断裂、电源故障、SDH设备故障、变电站设备故障及线路故障等。在排除硬件故障后就应该考虑的是软件系统是否需要更新，是否存在漏洞需要修复。先排除高级别警告再排除低级别警告，在发生警告的时要先区分警告的级别，分析后处理时应该先处理高级别的警告如主要警告和紧急警告，再处理低级别的警告如提示警告和次要警告，只有正确的对故障进行分析才能在第一时间找到处理办法。
二、SDH光传输系统故障的处理办法
SDH光传输系统在电力上的广泛应用是因为它实现了电力的长距离传输对接，在分析时，若确定是光纤和接入设备故障时，就应该按照故障分析的的原则进行分析和抢修，在遵循故障分析原则的同时，还要求技术人员要先观察，再动手检查和修复，现在对SDH的处理方法主要有观察分析法、替换法、环回分析法、经验处理法、仪表测试法等[2]。
2.1观察分析法。观察分析法对技术人员的要求很高，此方法主要是根据技术人员的经验和能力来对系统的故障警告进行分析，结合系统的接口、性能和传输线路等进行查看，最终判断故障点和故障类型，当出现一些特殊的情况如瞬间供电异常、强烈电磁干扰、低压等，这样就会致使一些设施设备处于异常的工作状态，有时会出现警告，有时不会有任何警告，这时就需要通过经验分析找到处理办法，如关电重启、倒换业务、下发新配置等，就可以及时有效的排除故障，恢复设备的正常运作。
2.2替换法。在SDH光传输系统中，替换法是技术人员常用的故障排除法，替换法是指将新的物件代替原来的物件，达到修复的目的，运用此方法的物件很多，包括尾纤、光缆、铜轴头、单板、以及SDH设备。
2.3环回分析法。若是要检测SDH传输设备的故障，最常用最有效的方法就是环回分析法，其实质是通过硬件方式和软件方式对信号实现自己发送自己接收，这样最终可以将故障确定在单盘或单站，当然这种方法对技术人员的要求很大，必须保证技术人员要熟知所有的业务流程和具体路由。
2.4仪表测试法。为了减少大量的人力物力，在故障分析处理时可以采用仪表测试法，仪表测试可以准确的的对故障定位，不同的故障可以使用不同的仪器测试，如光缆性能不好可以使用光时域反射测试仪。
结语：根据本文的探讨发现，为了保证SDH光传输系统稳定运行更好的服务于电力发展，因而如何有效地做好SDH光传输的维护及故障处理就是非常重要的。大量的业务将越来越依靠SDH光传输网络，SDH光传输的网络组网方式也就变得更加复杂，所以本文研究的SDH光传输系统在电力上的故障及故障分析，并根据故障分析找到处理方法。在故障出现的同时要求按照系统故障分析原则来进行分析，找到科学合理的故障处理办法，能更好的处理故障，恢复设施设备的正常工作，本文的研究为SDH光传输系统在电力中的应用奠定了一定的理论基础。
参 考 文 献
篇4
随着光通信技术的迅猛发展，越来越多的机构搭建了光通信平台。因此确保平台的工作正常，光线路维护是关键。
一、光纤通信系统的基本构成
主要是由光纤、光发送器、光接收器、光中继器和适当的接口设备等构成。其中，光发送器的功能是将来自用户的电信号转换成为光信号，并用耦合技术将光信号即调制脉冲信号最大限度地送入到光纤线路；光接收器的功能是将光纤线路传送过来的光信号即光脉冲信号转换成电信号，然后送到用户端。光中继器用来增大光的传输距离，是将经过光纤传输后有较大衰减和畸变的光信号变成没有衰减和畸变的光信号，继续输入光纤线路中传输。
光通信系统经过四十多年的发展，单一的光纤通信已经进入光纤通信网络阶段。新的光纤通信技术层出不穷。仅从其组成部分光传输体系来讲，PDH技术、SDH技术、MSTP技术等等，在光纤通信网中发挥了非常重要的作用。
SDH技术是传输技术发展的一个重要里程碑。她具有超高标准化程度，统一的帧结构，其中安排了丰富的用于运行维护功能的开销字节，使得维护的自动化功能强大； 统一的标准速率标准光接口，实现设备多厂家环境的兼容；支持多种组网拓扑形式，点到点、环形和网状，从而具备了很好的灵活性和适应性；支持自愈保护能力，复用段环保护和通道环保护等不同的保护方式，有效地防止如光缆故障等对通信业务的影响提高了网络的生存能力。支持灵活的复接功能，各种业务信号进入标准帧结构只要三个步骤映射、定位、复用；这些优点使其在光纤通信网络中得到了广泛的应用。
二.SDH网络的维护：
作为广播电视应用的SDH 同步数字传输系统，首先要遵守的大的原则是确保播出不中断。即无论发生什么故障，先要先抢通后修复。
维护分为两大方面
1.系统搭建完成后的维护，也即日常运行的维护。
如上所述，SDH同步数字系统的一大优点就是强大的网管功能。
1.1通过网管，可以看到所有的网元的工作状态。当网络中的某设备故障、某支路或线路的
接口信号发生中断、某网元的性能参数发生改变等等，网管都会有告警及时上告并声音提示。发生告警时，网管会在告警原因提示栏中提供相应告警可能的告警原因。因此，值班人员做到对整个网络及网管充分的熟悉和保持充分的警惕性是必须的。
1.2 为了能及时发现可能的故障苗头，做好网管上各种性能参数的定期查询并记录在案，
及时发现，如某光接口的发光功率降低等等现象，从而合理安排时间进行相应现象的排查及处理。
1.3 除了做好网管的定时定点的查询外，还要定时定期的进行网络设备的现场查询，根据设备指示灯的情况，判断故障。做好日常的设备的清洁，如风网的定期冲刷并做到晾干后复位。
1.4 网管数据的及时更新，如时钟、数据库等等。
2.扩容或故障的维护：
SDH同步数字光系统的另一大优点就是它的兼容性和扩容功能强大。随着业务的不断增加，网络的扩容很多，并且全都是在不影响业务正常传输的情况下进行；故障时，先抢修后才是线路的修复。因此，此种情况下的维护需要维护人员了解网络设备的结构，了解光仪器仪表达使用。
2.1故障的维护，一旦出现故障，遵循先外部，后传输，先单站后单板，先线路，后支路，先高级后低级的原则。
2.1.1故障有几种可能的产生原因：
工程的施工不规范或工程质量差等因素，在设备运行一段时间后出现故障。
供电电源故障、光纤故障、对接设备故障、设备故障等等
设备对接问题，如传输、交换网络之间时钟同步、开销字节的定义不同等。
2.1.2 故障的常用处理方法：
观察分析法：通过网管上的告警信息、性能数据以及设备上的指示灯情况，判断可能的故障类型和故障点。。
拔插、替换法：通过拔插单板及相关的接口插头，或者更换单板及接线的方法，排除由于接触不良、单板故障、接线虚接的引起故障现象。在操作的时候，一定要戴防静电腕带，防止静电造成更大的损害。
测试法：利用网管进行必要的环回等操作，排除故障的单板故障。需要维护人员充分了解设备的结构、业务的配置情况及环回可能的影响。
仪器仪表法：一般为外部光路故障时采用。常用的仪表有光功率计、光万用表、、及OTDR光时域反射计。
2.2 扩容时的维护：
扩容有两种种情况：
现有网元上增加线路板和支路板，以提高现有设备的传输容量：此时，在方案确定的情况下及前期准备工作完成后，选择业务非高峰和非重要时段进行操作，减小可能的影响。
新增网元：前期的方案制定、光路的选择及测试等等非常关键。虽然有合格厂家的现场安装，完成后的检查也是必须的。如DDF架单元上每个接口尤其是三通出是否全部拧到位。因为，，在后期的业务开通时会由于此处的松动业务出现瞬间的接触不良，而此处的原因容易被忽视，从而给工作造成困扰。
无论是现有设备的扩容还是新设备的安装，方案的定制很关键。在完成扩容工作后，维护资料的及时更新很重要，包括新增业务的时隙图纸的更新、新增网元的光路及光板对应关系图的加入尤其是测试光路的功率值要记录在案，以备日常维护时参考、DDF架图纸及设备标示。
三.仪器仪表的简单使用
光网络常用的仪器仪表有光功率计、光万用表、红光仪及ODTR光时域反射计当光路故障及扩容时合理运用光仪器仪表，会事半功倍。红光仪用于进行光芯的核对；光功率计和光万用表一般一起使用，位于光纤的两端，测量某一光纤光路的衰减情况；OTDR光时域反射计采用后向散射测试技术，可以测量整个光纤链路的衰减常数、光缆中某纤芯两点间的损耗、连接损耗、光纤两点间的距离、故障点和间断点位置，同时还可以进行模场直径的测量。见图2
根据图形上状态，正确判断其所代表的含义，从而有的放矢地处理，做到快捷、正确。
总之，SDH网络的一般和常规维护要做好做细。同时，作为广播电视节目的传输网络，为了确保安全播出，针对构建的环网情况、业务配置情况及维护的方便，我们在规划之初及运行中业务、网元变更时，严格划分中心环的主备环路，即主路光缆接主路业务方向，备路光缆接备路业务方向；支路板上下业务遵循同样的方法，主路业务集中在一个支路板上上下，渎芬滴窦中在相应的而另一个支路板上下。一旦光路中断，所有影响的业务与相应的故障光路对应，从而给故障的判断带来方便。
光传输网路的容量越来越大，意味着承载的业务也越来越多。因此，虽然网络自身具有强大的管理能力，维护人员的技术维护水平直接关系着网络的安全。
参考文献
[1] 《光缆与光设备维护》.赖编，张超，陈俊秀编著.
篇5
[关键词]SDH 视频信号 广播电视
中图分类号：TU248 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0355-01
引言
SDH技术是一种新型的传输技术，这种技术的一系列优点使其非常适合传输广播电视信号，SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统操作的综合信息网络，可实现网络有效管理、动态网络维护等功能，有效地提高了网络资源的利用率，SDH技术目前已成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。
1、SDH的概念
SDH，同步数字系列，光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接线路传输及交换功能融为一体 并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制、它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。
2、SDH的基本原理及特点
2.1 SDH帧结构
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N（Synchronous Transport Moduled的缩写，=1，4，16，64），最基本的模块为STM-1，4个STM -1同步复用构成STM-4，16个STM-1或4个STM-4同步复用构成STM-16。SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270列字节组成， 发送顺序为从左至右，从上到下依次发送。传输1帧需125s，每秒可传输8000帧。对于STM-1来说， 传输速率可计算得9（270）8bit/字节8000帧/=155520mbps。而STM-4的传输速率为4155529mbps =622 080mbps；STM-16的传输速率为16 155 520（或4622080）=2488320mbps。整个帧结构分成段开销区（Section Over Head，缩写为SOH）、STM-净负荷区（Payload）和管理单元指针区（AUPTR）3个区域。其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活的传送，它又分为再生段开销（Regenerator Section Over Head， RSOH）和复用段开销（Multiplex Section Over Head，MSOH）；管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM- 帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷； 净负荷区域用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。
2.2 SDH的映射、复用和指针处理
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用3个步骤： 映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（ ），再加入通道开销区（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移； 定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程、它通过支路单元指针（TUPTR）或管理单元指针（AUPTR）的功能来实现。复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。
2.3 SDH的特点
SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的，其具体特点如下。
（1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性。
（2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性。
（3）由于采用了较先进的分插复用器
（ADM）、数字交叉连接（DXC）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用。
（4） 由于SDH有多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，它能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化。
（5）SDH有传输和交换的性能，它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活。
3、SDH技术传输广播电视信号的过程
SDH技术基本处于OSI的第一层，用来提供比特流传输的手段， 它不具备动态链路建立和交换能力，只拥有静态的电路分插复用和交叉连接能力， 即通过操作员发出电路连接指令来建立某个物理通道； 广播电视领域的SDH网起着公共的物理传输平台的作用，在此平台上一部分带宽用来传输经数字终端设备（CODEC）编解码的广播电视节目，另一部分用来直接传输用户数据或是传输从ATMIP交换机汇聚来的数据流等。用SDH技术传输广播电视信号必须先对信号进行数字化处理，数字化处理分为取样、量化、编码等步骤，取样即是以一定的取样频率抽取输入信号的一个瞬时幅度值（取样值），取样后得到一系列的脉冲式的取样值称为取样序列，量化即是对取样序列进行幅度上的离散化过程，编码就是用二进制代码表示量化值，在信号传输的目的地将量化值转换为信号的过程称为解码。由于电视信号编码后数据量大因而需对其进行压缩编码， 压缩编码主要是通过减少图像像素之间的相关性来达到压缩图像的目的， 其主要优点是降低了对传输容量的要求，缺点是当压缩所含信息量大的图像时由于要牺牲掉部分图像信息从而导致方块效应；图像压缩编码后每个数码对前后图像都有影响，如果传输中发生误码则接收端还原出来的图像将会受较大影响，即误码扩散问题；此外压缩编码还将给图像信号中插入如股票行情等增值信息带来不便等。
4、结束语
光纤传输具有传输频带宽、传输容量大、传输损耗低、传输信息不受电磁干扰等优点。用光纤传输的广播电视信号不仅传输质量好且信号稳定，因而光纤已成为传输广播电视的新媒介。SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统操作的综合信息网络，可实现网络有效管理、动态网络维护等功能，有效地提高了网络资源的利用率，满足了广播电视传输网的信息传输和交换的要求。因而近年来，该技术在各级广播电视传输网中的应用正越来越普遍。当然还有些问题有待在应用、发展中不断完善。
参考文献
篇6
关键词：SDH传输网；安全性；自动分析系统；
中图分类号：TN914.332 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-12-00-01
作为铁路通信基本骨干的传输网，其建设原则是“高速、安全、灵活”，并能适应铁路通信综合业务发展的需要。随着铁路智能化水平的提高和信息化应用水平不断提升，以及通信网络结构的不断复杂化，如何提高传输网络的安全性.使其具有较高的生存能力，使其更好的为铁路安全生产、自动控制等各种业务提供高速、宽频信息传输通道已经成为铁路通信传输网络的优化改造中首要考虑的问题。
一、SDH电路安全性分析工作的重要性
通信运营商一直持续开展针对业务的安全优化，随着维护优化质量和水平的提升，目前铁路通信运营商开始将优化工作重点移至基础承载网，其中SDH传输网作为最主要的业务承载网，其地位非常重要。目前铁路通信运营商维护部门主要依据此通信级业务可靠性要求，制定SDH传输网络的电路安全优化标准，积极开展传输网电路安全性优化工作，以保证重要业务不因单点故障造成中断，确保重大灾害期间通信不因自然灾害导致全阻。那么根据对通信运营商的实际调研，SDH传输网络电路安全优化工作主要分为SDH传输网络电路安全性分析、SDH传输网络隐患电路优化整治和SDH传输网电路优化效果验证。
SDH传输网络电路安全优化工作开展过程中，首要的关键步骤就是安全性分析，该环节为后续工作提供数据，数据的准确性和及时性直接影响了优化工作是否有效，因此SDH传输网络电路安全性分析是整个SDH传输网络电路安全优化工作中最重要的工作环节。
二、SDH网络的优点
（一）标准化的物理和逻辑接口。SDH是同步数字传输体系，其基本信号速率等级为STM-N（N取1、4、16、64），各种速率等级的SDH信号帧具备标准的帧结构，整个SDH标准在全球具有通用性，各设备厂家生产的主设备可以通过线路接口进行对接。
（二）方便的复用结构。PDH使用了逐级复用的结构，信号分拆困难；SDH使用同步复用结构，其中采用了映射、定位、复用等措施，在各级信号中加入低阶和高阶指针，通过指针能够准确高效定位低阶信号在高阶信号中的位置。此外在指针中加入了调整字节，能够将复用过程中出现的异步情况进行调整，调整范围为3个字节。利用指针和调整字节能够有效地实现低阶信号的复用和解复用。
（三）高效的OAM运行维护功能。在SDH信号的帧结构中加入了丰富的开销字节，用于OAM运行维护功能，大大加强了网络监控能力，提升了网络维护的自动化实现程度。
（四）很好的兼容性。交换、无线等业务网络采用PDH的E1信号、数据帧中继网络采用ATM的155M信号，互联网业务采用FE、GE等以太网接口，这些业务均需要承载在SDH传输网上，传统SDH设备能够兼容PDH、ATM信号，此外目前还通过采用MSTP承载技术后，可以传送以太网信号，并能实现二层交换功能。
三、SDH传输网电路的安全自动化分析系统
SDH传输网的电路安全关系着整个网络的安全与稳定性，有必要引进自动化的监管系统来提高其运作的效率，为客户提供更快更好的服务。
（一）自动化安全系统的分析
1、功能需求分析。安全自动化的监管系统主要的工作原理是通过提取相关的基础数据，按照客户的业务要求，输出相关的数据表格或是文字信息，完成一次工作过程，所以系统的基本功能要包括数据分析、数据统计、结果汇总以及报表整理与输出等功能。
2、实现难点分析。虽然现有的系统能够实现对于数据库数据的调用与分析，并能够对处理后的数据进行输出与传递，及时的对出现的故障与问题进行警报，但是在基础数据的预处理、安全标准的判断以及实现对于大量数据的智能处理等方面仍存在着不同程度的问题与弊端。可以看出，安全性自动化系统的实现难点在于数据分析判断的规则与算法。
（二）安全性自动化系统的设计
1、总体流程设计。根据工作的原理以及系统的功能要求，SDH传输网电路安全的自动化系统的工作流程开始于基础数据是收集与数据的预处理，之后是对数据的自动化分析，以及对分析结果的分类汇总，最后才是对整理后的数据进行输出与传递的步骤。
2、系统框架设计。作为输电网络的子系统，安全自动化的系统功能的实现依赖于系统内置的各个模块以及相应的模块组，进而形成了自动化系统的框架结构。比如数据模块组便包括了光缆数据、环网数据以及电路的配置数据等对数据进行采集与整理的模块；数据的管理模块包含了环路、支链路的隐患自动排查；逻辑系统模块以及逻辑拓扑模块等能够实现对于数据分析汇总的模块；核心计算部分的模块组包含了对于各个节点进行分析与处理的模块。每一个模块组都是由内部的各个模块相互配合与协作来实现任务目标的，进而完成整个自动化系统的工作与任务。
四、结束语
SDH传输网是现代通信行业内最基础的业务承载网，不仅在国内和国外铁路通信运营中最广泛应用，还包括军用通信网等专网中起着骨干作用。电路作为SDH传输网中承载各类业务信号最基本的传输单位，其安全可靠性直接影响了各类业务在传输过程中是否稳定安全，所以，SDH传输网电路安全性自动化分析是网络发展的必然需求，在传输网络维护优化工作中具有巨大的应用前景，将会越来越受到铁路通信部门的重视。
参考文献：
[1]徐剑，杨青肖，吴振宇等.对SDH传输网络安全优化的思考[C].//2013年中国电机工程学会年会论文集.2013：1-4.
篇7
关键词：光通信设备；故障定位；故障分析；故障处理；设备维护
1 前言
随着电网建设的发展，电网企业正实施“三化一流”的发展战略，以加快信息资源的开发与利用为核心，建设技术先进、安全可靠、适应电力市场需求的信息网络体系。而传输系统是信息网络体系的基础平台，因此作为目前传输系统的关键技术：SDH光传输，当然也就成为是电力系统信息技术应用的关键因素，并且已经成为电力系统信息化极其重要的组成部份。大多数电力生产信息、管理信息及调度信息均需通过SDH光传输网络进行传输。电力通信网更是电力发展的主要支柱和基础，而作为现代通信网络三大组成部分（传输网络、交换网络、接入网络）之一的SDH光传输平台更是基础之上的基础。由此可见SDH光传输平台在现代电力系统中所处于的重要地位。作为当今通信领域一项先进的科学技术，SDH 光传输已广泛在电力系统中采用，并成为当前乃至今后相当长的时间内的主要通信手段。如何对SDH 设备的正常运行工作进行有效地维护，将直接关系到电力通信网络的安全稳定运行。
2 SDH 设备的故障定位
SDH 设备的故障定位中，最关键的一步就是将故障点准确定位到单站。由于传输设备自身的应用特点——站与站之间的距离较远，因此在进行故障定位时，首先将故障点准确地定位到单站，是极其重要和关键的。在将故障点准确的定位到单站后，就可以集中精力，通过数据分析、硬件检查、更换单板等手段来排除该站的故障。
故障定位的一般原则：在定位故障时，应先排除外部的可能因素，如光纤断、交换故障或电源问题等，再考虑传输设备的问题；在定位故障时，要尽可能准确的定位出是哪个站的问题，再将故障定位到单板；线路板的故障常常会引起支路板的异常告警，因此在故障定位时，先考虑线路，再考虑支路；在分析告警时，应先分析高级别告警，再分析低级别告警。
3 SDH 设备的故障排除
一般情况下，当设备故障发生时，首先可通过登录SDH 设备的网管系统进行查看，对告警事件、性能数据和信号流向进行分析，初步判断故障点范围；接着逐段测量光功率和分析光谱，排除尾纤、连接器或光缆故障，并最终将故障定位到单板；最后通过换板或换纤等，排除故障问题。
我们将常见的SDH 设备故障排除的方法简单的归纳为7 种。分别称为告警性能分析法、环回测试法、替换法、配置数据分析法、更改配置法、仪表测试法和经验处理法等。
3.1 告警性能分析法
告警性能分析法是指通过SDH 设备的网管来获取相关的告警和性能信息，通过分析这些信息，并结合SDH 帧结构中的开销字节和SDH 告警原理机制，来初步判断故障类型和故障点的位置。该方法可以全面地、详实地了解SDH 全网设备的当前或历史告警信息。另外，也可以通过设备机柜顶部的指示灯，或者单板告警的指示灯来获取相应的告警信息，进行故障定位。一般设备告警灯常有红、黄、绿三种颜色，红色表示紧急告警及重要告警，黄色表示次要告警及一般告警，绿色表示设备正常运行。
注意：通过网管采集告警和性能信息时，必须保证网络中各网元的当前运行时间设置和网管的时间一致。如果时间设置上有偏差会导致对网元告警、性能信息采集的错误和不及时。
3.2 环回测试法
通过告警性能分析法不能解决的问题，如组网、业务以及故障信息相当复杂的情况和无明显告警和性能信息上报的特殊故障情况。可以利用网管提供的维护功能进行测试，来判断故障点和故障类型。其中环回测试法最为重要。
环回测试是使信息从网元的发端口发送出去，再从自已的收端口接收回来的操作。实现环回的方法有硬件环回和软件环回。对于光接口的硬件环回是用尾纤或通过光纤配线架，将光接口板的发端和收端直接相连，对于电接口的硬件环回是用电缆线或通过数字配线架，将电接口板的发端与收端直接相连。软件环回是指通过网管下发命令对某一网元的某一单板进行环回的操作，可分为线路侧环回和终端侧环回两种，环回的对象包括光线路、光支路和电支路。通过对设备各种不同位置点的自环，就可层层分离出故障点来，进而排除故障。
环回测试法，作为SDH 传输设备定位故障最常用、最行之有效的一种方法。它能够帮助检修人员快速准确地定位故障网元，甚至故障点的单板。
注意：检修人员在对光板进行自环时，千万不要使接收信号过载，即防止光功率过大，而损坏收光口，必要时须使用光纤衰减器降低接收光信号的电平。
3.3 替换法
替换法就是使用一个工作正常的物件去替换一个被怀疑工作不正常的物件，从而达到定位故障、排除故障的目的。这里的物件，可以是一段线缆、一个设备或一块单板。
替换法适用于排除传输外部设备的问题，如光纤、中继电缆、交换机、供电设备等；或故障定位到单站后，用于排除单站内单板的问题。如某站光板有R-LOS 告警，我们怀疑发与发的光纤接反，则可将收、发两根光纤互换。若互换后，光板R-LOS 告警消失，就说明确实光纤接反。
如支路板某个2M 有CV 或者“2M 信号丢失”的告警，我们怀疑是交换机或中继线的问题，则可与其它正常通道互换一下。若互换后告警发生了转移，则说明是外部中继电缆或交换机的问题，若互换后故障现象不变，则可能是传输的的问题。
利用替换法还可以解决其它如设备的电源、接地等相关问题。
替换法的优势在于简单，对维护人员要求不高，是比较实用的方法。但该方法对备件有要求，且操作起来没有其它方法方便。
注意：在插拔过程中，应严格遵循单板插拔的操作规范。必须要有防静电措施；不要带电拔、插运行设备的单板。若不按规范执行，还可能导致板件损坏等其它问题的发生。
3.4 配置数据分析法
配置数据分析法是指通过网管来查询、分析当前SDH 网元设备的配置数据，通道链路的正确性。在某些特殊情况下，如外界环境的突然改变，或由于误操作， 可能会导致设备的配置数据遭到破坏或改变，导致业务中断等故障的发生。此时， 故障定位到网元单站后，可通过查询、分析设备当前的配置数据；对于网管误操作，还可以通过查看网管的用户操作日志来进行确认。
显然，“配置数据分析法” 也适用于故障定位到网元后，故障的进一步分析，该方法可以查清真正的故障原因。但该方法定位故障的时间相对较长，且对维护人员的要求非常高。一般只有对设备非常熟悉、且经验非常丰富的的维护人员才能使用。
3.5 更改配置法
“更改配置法”所更改的配置内容可以包括：时隙配置、板位配置、单板参数配置等。因此“更改配置法”适用于故障定位到单站后，排除由于配置错误导致的故障。另外“更改配置法”最典型的应用就是用来排除指针问题。
例如怀疑支路板的某些通道或某一块支路板有问题，可以更改时隙配置将业务下到另外的通道或另一块支路板，若怀疑某个槽位有问题，可通过更改板位配置进行排除；若怀疑某一个VC4 有问题可以将时隙调整到另一个VC4。
在升级扩容改造中，若怀疑新的配置有错，可以重新下发原来的配置来定位是否配置问题。
当通过更改时隙配置不能将故障确切地定位到是哪块单板的问题（线路板、交叉板、支路板、还是后背板问题）时，需进一步通过“替换法”进行故障定位。因此该方法适用于没有备板的情况下，初步定位故障类型，并使用其他业务通道或板位暂时恢复业务。
应用“更改配置法”在定位指针调整问题时，可以通过更改时钟的抽取方向以及时钟的基准源进行定位。
由于“更改配置法”操作起来比较复杂，对维护人员的要求较高。因此除非在没有备板的情况下，用于临时恢复业务，或用于定位指针调整问题外，一般不推荐使用。
注意：在使用该方法前，一定要保存好原有系统设备的软件配置，同时对所进行的步骤予以详细记录，以便于故障定位，并能够及时的恢复其他正常运行的业务。
3.6 仪表测试法
仪表测试法是指可以借助各式各样的仪表，如误码仪、光功率计、光源、光时域反射仪、SDH 分析仪等来帮助并判断检查SDH 设备的故障。
例如：用2 M 综合误码测试仪可测试数据业务通道的通断，误码性能等指标；用光功率计可测量各种发出光信号的功率值；用光源来选择合适的波长与所测的设备的波长相符，配合进行通道测试；用光时域反射仪来测量光纤长度、光纤故障点、光纤衰耗及光纤接头损耗、沿光纤长度的损耗分布；用SDH分析仪对2 Mbit/s、8 Mbit/s、34 Mbit/s 到STM-1/4的映射测试，对光信号信号进行抖动、漂移的产生和测试分析，以及进行告警功能和性能监视测试；另外可用万用表测试供电电压，检查电压过高或过低问题等等。
注意通过“仪表测试法”分析定位故障，说服力比较强。但缺点是对仪表有需求，要求维护人员熟练掌握仪表的使用。
3.7 经验处理法
在一些特殊的情况下，检修人员也可以可以通过插拔一下电路板和外部接口插头的方法，排除因接触不良或处理机异常的故障。或者通过复位单板、单站的掉电重启等手段可有效及时地排除设备的故障、恢复正常业务的运行。
但由于经验处理法不能够查清设备故障发生的具体原因，所以建议此方法应尽量少用。除非情况紧急，一般情况还应尽量使用上面的介绍的方法，只有将故障准确定位并排除隐患，才能够保护设备的正常运行。
4 SDH 设备的日常维护
4.1 维护内容
SDH 光传输系统的维护，包括光缆设备、电源、配线架等附属设备的维护。如何更好的对设备进行日常的维护，具体要求如下：
1）要保证设备工作条件，包括供电条件、环境条件等。传输设备工作的直流电压为-48V±20%，允许的电压范围是-38.4V～-57.6V。
2）对系统故障进行判断和处理，根据故障现象和告警指示，有效地进行故障定位，找出故障原因，在最短时间内排除故障。
3）故障处理一般是换盘而不提倡修盘。因为一般盘中采用了大规模集成电路，要修盘，必须有专用器件和专用仪表，并且比较困难。因此建议维护时，只确定故障机盘，换上备盘后，将坏盘送回厂家维修。
4）光纤不允许小角度弯折，光连接器不能经常打开。
5）网管监控系统和本地维护终端用的计算机是专用设备，禁止挪用，以免病毒侵害。
4.2 对维护人员的要求
1）在操作机盘时，要求可靠的接地。
2） 当设备运行中发生故障需要更换机盘时，操作人员必须戴上防静电手腕，拔出的机盘应马上装入防静电塑料袋，对需要送出修理的机盘，还应加装防震包装，以免进一步损坏其他元器件。
3）处理光接口信号时，不得将光发送器的尾纤端面或其上面的活动连接器的端面对着眼睛；并注意尾纤端面和连接器的清洁。
4）熟练掌握所维护传输设备的基本操作技能。
5）熟悉掌握所维护整个网络的情况。如组网拓扑情况，保护属性，业务分配情况，时隙配置情况等，随时准备好网络数据的备件。
6）做好设备的一般性日常巡视工作。
5 结语
SDH 传输网络是一个复杂的网络系统。通信检修人员在对SDH 设备的维护过程中，必须不断地提高自身的业务水平和处理故障的能力，同时结合现场的实践情况，把以上阐述的对SDH 设备故障的定位、分析与排除的常用方法做到灵活应用。这才就是最行之有效的设备维护方法，才能保障网络运行的安全稳定。
参考文献：
[1] 韦乐平.光同步数字传输网［M］.北京:人民邮电出版社，1997.
[2] 延凤平，裴丽，宁提纲.光纤通信系统［M］.北京:科学出版社，2006.
篇8
关键词 SDH；同步；时钟
中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0118-01
在铁路工作环境中，通信占据着重要的地位。当前铁路运输工作不断提速，干线建设日趋庞大复杂，能否顺利安全地展开，有效的完成运输任务，在很大程度上依赖于调度工作以及信息传输的效果。我国铁路系统是最先引入光通信网络的系统之一，其对通信的需求和依赖也由此可见一斑。在这个复杂的环境中，SDH技术以其良好的可靠性能受到一致认可。
1 SDH以及时钟同步概念
同步数字体系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy），该技术中最为重点的两个方面就在于自愈和同步，其中自愈是可以确保在网络出现通信故障的时候，无需人工干预就可以迅速恢复的机制，而同步则能够确保其通信网络中所有参与数据交换的节点的时钟频率和相位都维持在确定的容差范围之内，从而确保网内数据交换的有效性和正确性。时钟同步的技术目标在于在数据交换和传输过程中，实现顺畅工作，不会因为交换数据总量的不断升高而导致缓存器中的信息溢出或者取空，从而进一步导致误码率的升高。毋庸置疑，时钟工作的质量，直接影响到了整个SDH数据传输网络的传输质量。
SDH对于同步的要求相对较高，当整个系统处于正常工作状态中时，通常节点时钟之间只存在相位差而不存在频率差，需要的只不过是针对指针的偶然调整；而当网络中存在节点时钟丢失现象的时候，尤其是当SDH网络出现故障的时候，SDH网络即进入保持模式或自由运行模式，此时会推动数据通信网络进入准同步工作状态，指针会在这种情况下连续调整，直至获取到同步时钟参数。
从SDH网络的同步机制角度看，可以将同步方式划分为四种，即全同步、伪同步、准同步以及异步。其中全同步是最为常见的应用方式，伪同步在应用中也占据有一定份额，后两者则相对较为少见。
在全同步工作方式中，SDH通信网络中的所有节点时钟都会跟踪唯一的基准时钟PRC，并且根据主时钟来调节不同节点的时钟指针。这种方式获取同步效果较好，但是当数据传输网络覆盖范围不断增大，加入到SDH网络中的节点总量也在不断增加，在这种情况之下，众多数据节点对一个时钟进行追踪的难度就会越来越大，尤其是对于铁路通信系统而言，不但从地域角度看横贯我国南北，参与通信的数据节点更是缤纷繁杂。在这样的情况下，在系统中通常针对时钟进行分级控制，即等级主从同步工作方式。
等级主从同步工作方式是在SDH领域最为常见的时钟同步工作方式，其网络稳定性良好，并且能够呈现出良好的弹性，组网方式也并不因此而受到更多局限，网络滑动性能也表现良好。采用此种时钟同步工作方式，对于从节点时钟的频率精度要求较低，对于主从时钟的控制也比较简单。但是相对而言，此种同步方式对于主时钟的依赖性很强，一旦主时钟发生故障，单纯依靠从时钟就会造成精度下降等问题，间接影响到通信的质量，因此需要将主时钟在网络中进行多重备份，而这也为网络资源的占用带来一定负担。
而对于伪同步工作方式而言，其核心思路在于从逻辑层面将整个SDH通信网络视为多个子网，各个子网中的基准时钟确保与G.811要求相符合，而子网中则采用等级主从同步方式进行运作，并且使其中的从时钟同步于基准时钟，借此方式确保子网中的时钟相互保持独立，在允许一定误差的基础上，将误差控制在可以接受的范围内，趋近于同步。此种方式中的同步时钟方式对于网络资源占用相对较少因此网络的工作效率存在一定程度的提升，虽然并不明显但仍然不失为在面对庞大网络时的一种有效解决方式。
除此以外的准同步方式是将网络中同步链路禁用，使时钟进入保持或者自由运行模式，此时的时钟间会存在有相同的标称频率，但是会出现较多的指针调整。而异步方式中，网络的节点时钟会出现较大偏差。准同步方式仍然能够负担起数据传输工作，但会存在较多误码率问题，异步模式基本无法承担数据传输工作，因此这两种工作方式均属于不正常的故障状态，应当予以警惕。
2 SDH同步时钟常见故障分析
时钟技术在SDH的应用环境中至关重要，同步的质量直接关系到整个数据传输网络的工作质量和效率，因此有必要对常规会出现的同步故障进行必要的了解，一旦面对故障可以快速准确定位，对于SDH的应用效果和铁路安全等方面都至关重要。
常见的SDH同步故障可以划分为三个大类，即环境故障、数据配置故障以及设备故障。其中环境故障指来源于SDH数据网络外部环境的原因而引发的故障，主要包括外部时钟故障，诸如性能降低以及时钟自身质量下降等问题；光纤架设不合理，诸如光纤接反导致两个网元之间的同步时钟互跟；设备工作环境造成的问题，诸如环境中温湿度以及粉尘控制不合理，导致设备性能下降；以及时钟本身规划不合理，诸如数据传输网络或子网覆盖面过大，参与节点过多导致时钟链路过长精度下降等问题。在数据配置故障方面，通常是由不合理的参数设置而引起的故障，包括同一个网络中存在多个独立的时钟使得节点无所适从；时钟源级别配置错误，导致两个网元间时钟互跟；以及未能正确启用SSM功能等问题。从设备故障角度看，同时是由相关设备的硬件故障导致同步故障，具体包括时钟板性能故障、线路板性能故障以及交叉板性能故障等。
在SDH系统出现同步故障的时候，应当认真分析引发故障的具体原因，并提出针对性解决方案。具体而言，工作的重点应当放置在检查时钟配置数据，以及设备工作环境具体状况和检查光纤等方面，尤其是在面对反复发作的同一类型故障的时候，应当综合前后故障状况进行综合分析。通常当SDH网络发生故障之后，时钟系统都会面临重新的同步，在这个时候，如果发生同步故障，通常是基于参数设置的，而日常发生的故障，则对于硬件和环境的依赖性更重一些。
3 结论
SDH通信系统是当前广泛采用的数据传输技术之一，并且基于其自愈特征，在很多重要领域都有应用。而同步时钟技术作为保证其顺畅工作的重要技术特征，必须予以充分重视。在实际的工作过程中，一方面应当对同步状态进行监督及时发现问题，另一方面也应当尽最大可能建立起相应的数据档案，纵观时间领域去看待同步系统，能够帮助有效发现潜在的问题。
参考文献
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【关键词】2M业务；SDH传输系统；子网连接保护（SNCP）；复用段共享保护；通道保护
1、铁路2M业务的应用
铁路通信主要是由各车站、车辆段、控制中心构成，是铁路运输生产和建设中利用各种通信方式进行各种信息传送和处理的技术与设备。铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。为实现列车运行的安全指挥，为实现各车站、车辆段与控制中心之间的业务连接，铁路SDH通信传输系统应需求提供与其相适应的传输通道。其中2M业务通道应用广泛，重要性高，主要为诸如、无线列调、电力控制中继、列车调度系统、票务系统、视频监控系统、公安联网系统、电话中继等业务提供服务。
2、铁路SDH传输系统对2M业务的保护模式
铁路SDH通信传输系统为保证承载的2M业务的传输安全，提供了较为可靠的保护模式，从应用上分别为子网连接保护（SNCP）和光环网的复用段共享、通道保护。
2.1子网连接保护（SNCP）
子网连接保护（SNCP） 是通过在业务的接收端对业务发送端双发过来的两个业务源实行检测选收来实现保护的功能，因此双发选收是SNCP的特点，和通道保护相似。在业务路由配置时，预先安排专用的保护路由，这样一旦发生故障，专用保护路由便取代原路由担当在整个网络中的传送任务。SNCP采用的是双发选收的工作方式。可随时根据网络的情况，将SNCP的工作、保护通道进行实时的切换，以并发优收的原则保证业务的高度可靠。SNCP保护是一种基于业务的保护方式，保护可任意置于VC12、VC2、VC3、VC4各通道，同样，在配置工作连接时也能决定那些连接需要保护，那些连接不需要保护。SNCP和通道保护的区别，从具体实现上看，通道保护在收端选收业务时，由支路板完成选收判断的动作，而SNCP保护则是在交叉板上完成选收判断的动作。因此SNCP可以对线路上的业务进行保护，而通道保护只能保护下到本地的支路上的业务。
2.2复用段共享保护
复用段共享保护是以复用段为基础的，工作通道传送业务，其保护通道则留作业务信号的保护之用，倒换与否取决于复用段信号的质量。倒换是由K1、K2（b1-b5）字节所携带的APS协议来启动的，其保护倒换时间为50ms。
2.3通道保护
在通道保护环中，发送端采用并发的方式，将业务同时发到外环工作光纤和内环保护光纤上。在接收端，根据所接收的光信号情况，选择接收从外环工作光纤上过来的信号或者从内环保护光纤上过来的信号。在正常情况下，接收端接收从工作光纤上过来的信号，当工作通道出现故障时，接收端将接收从保护光纤上过来的信号，通道保护环往往是专用保护，在正常情况下保护信道也传主用业务（业务的1＋1保护），信道利用率不高。
3、铁路2M业务保护现状及缺陷
3.1铁路2M业务保护现状
铁路通信不像电信运营商。铁路通信属于专网范畴，2M业务的应用有其自身的特点，主要表现在业务数量相对较小，重要性却非常高。在实际应用中，不在传输网络设计时考虑到这种特点，会因惯性思维及基于易维护的逻辑而仅仅采取光环网的复用段共享保护模式，导致无法真正满足对2M业务的可靠保护。
3.2现状保护模式的缺陷
正如以上所述，现状真是在进行对2M业务的保护时，仅仅采取了光环网的复用段共享保护模式。这种模式到底存在怎样的缺陷呢？
复用段共享保护是以复用段为基础的，当复用段传输信号质量发生问题时，设备根据SDH技术原理启动复用段开销中K1、K2字节所支持的APS协议，将业务自动切换到反方向的备用通道上去，以实现保护功能。这里有一个很关键的要点是：复用段共享保护是对AU4级别进行保护。也就是说，如果一个VC12/TU12级别的通道发生故障时，系统是不会对其进行保护的。因为复用段共享保护不能保护VC12/TU12级别的信号，即系统无法解开复用段以下的管理开销。而在铁路SDH传输系统中，承载了一些相当重要的2M业务，2M业务又是通过VC12与TU12之间的时隙交叉后进入SDH复用结构的。所以，如果仅仅采取复用段共享保护模式，将不能有效对独立的2M业务进行保护，除非是因复用段故障而导致的2M业务中断。
可见，仅仅采取光环网的复用段共享保护固然可以提供一定级别的保护，而且其保护机理因基于协议的控制显得较为方便，但正是铁路对2M业务保护性的高要求，使得这种保护模式缺陷明显，需要通过引进其它的保护模式进行补充与完整。
另外由于铁路SDH传输系统中用于2M业务传输的带宽需求相对较小，更多的带宽被分配给数据业务。如采取复用段共享保护，将会浪费相当一部分带宽，因为设计上会将含有VC12/TU12级别通道的AU4在环网上进行穿通。同时又因为是共享保护，大大降低了带宽利用率，以2.5G的环网为例，出去管理开销，系统总带宽为16个AU4，系统加载了复用段共享保护模式后，业务带宽为8个AU4，保护带宽为8个AU4，业务保护是1：1，带宽利用率只有50%，在铁路数据业务需求不断增加的背景下，将不得不被迫扩容，不利于成本的控制。
4、铁路2M业务保护模式的改进
基于以上仅仅采取光环网的复用段共享保护模式的缺陷分析，这里建议：
既考虑到对2M业务的有效保护，又考虑对带宽资源的节约，可以取消复用段共享保护模式，采取子网连接保护（SNCP）即可
如无需考虑带宽的节约，可一方面采取光环网的复用段共享保护，同时对VC12、TU12通道级别进行子网连接保护（SNCP）。这两种模式共用提供了对2M业务最为可靠保护。
子网连接保护是真正意义上的直接面向实际业务的通道保护，它直接对VC12/TU12通道级别本身进行接受，这种保护模式只需要在中间节点进行TU12的直通即可在环网上的得以实现。
5、结语
保护模式的选取，首先必须深刻理解所需保护业务的使用特点，明晰各模式的特点及使用要求。在铁路应用中，鉴于2M业务的应用特点，仅仅采取光环网的复用段共享保护模式是不够可靠的，从尽可能可靠传输的出发点上，建议主要采取直接面向通道本身保护的保护模式-子网连接保护（SNCP）.如无需对带宽进行节约，可在此基础上再加以光环网的复用段共享保护，形成双重保护模式并提供最高级别保护能力。
参考文献
[1]周剑琦.《电信快报：网络与通信》
[2]邢宁哲，孙焱.《电力系统通信》
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关键词：DVB ATM over SDH
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0021-01
1 数字电视DVB标准简介
数字电视DVB标准为国际承认的数字电视公开标准，在全球范围内的使用非常广泛，可是说是在全球范围内通用的标准。数字电视DVB标准的核心思想为：采用MPEG-2数字电视压缩标准；采用MPEG-2复用方式传输TS码流。
数字电视DVB标准定义的用于传输MPEG-2的TS码流的传输接口为异步串行接口即ASI接口。ASI信号可以有不同数据速率，但是传输速率为恒定的270 Mbps。
2 ATM over SDH传输方式的发展
1993年开始数字电视DVB标准逐渐在全球开始推行并被绝大多数国家所认可，这使得数字电视信号在传输方式方面逐渐标准化。在数字电视信号全球标准化大趋势的推动下，全球进行公开信号传输的码流格式趋于稳定，各个国家都已普遍支持数字电视DVB标准。
而且因为电缆传输与卫星传输的资源有限，所以在全球以光纤传输数字电视信号成为必然。在我国，参照ITU-T的相关建议，传输DVB数字电视信号采用以ATM over SDH为基础的传输方式。
3 ATM over SDH传输方式的实际应用
中央电视台海外传输平台为ATM over SDH传输方式的系统，现简介如下。
中央电视台海外传输平台采用了Nimbra系列设备，其中，中央电视台采用了Nimbra 680设备；pop点、海外分台、记者站分别采用了Nimbra 360、Nimbra 380和Nimbra 340设备。
海外传输平台以STM-1方式将北京Nimbra680设备与各个pop点的Nimbra360设备相联接。各个记者站和分台采用的是DS3信号与pop点互相传输。pop点作为北京Nimbra680设备与分台、记者站Nimbra设备的信号转接点，负责将北京中央电视台演播室信号与分台、记者站演播室信号相联接。北京Nimbra680设备和海外分台Nimbra 380、记者站Nimbra 340设备的电信号接口为DVB标准的ASI信号。
4 中央电视台海外传输平台的ATM over SDH传输技术
4.1 ATM简介
ATM为异步传输模式，具有以下的特点。
（1）ATM信元的固定长度为53个字节，其头5个字节包含网络信息，后48个字节包含用户信息。
（2）ATM具有延展性，当需要提升ATM网络性能时，可以对网络进行扩展和更新设备，使得网络支持更高的传输速率。
（3）ATM具有灵活性，ATM网络可以支持各种速率的传输设备混合使用。
（4）ATM技术支持多种连接方式，如点对点、一点对多点和多点对多点等。
（5）ATM的信元统计复用技术很容易实现多个信源的复用传输。
4.2 SDH简介
SDH为同步数字传输系统，它是进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字同步传输方式，用于在传输网上传输经过适配的净负荷。
SDH传输系统的基本传送模块是STM-l。SDH的帧为矩阵块状结构，其中安排了丰富的开销比特用于网络管理运行、管理和维护。此外，SDH传输系统具备灵活的复用、映射结构，可以同时接入PDH、ATM和B-ISDN等多种传输信号，具有广泛的适应性。
4.3 SDH传送ATM信元技术
以中央电视台海外传输平台为例，说明将ATM信元装入SDH帧结构的方法。STM-1帧是由9行270列组成的块状帧结构，STM-1帧长度为9×270=2430个字节，传输速率是155.520 Mbit/s。STM-1帧的传输顺序为自左至右，自上而下。
STM-1帧的信息净荷（payload）区域是STM-1帧结构中用于存放各种信息的地方，净负荷区域在STM-1帧结构的第10至第270列、第1至第9行，共2349个字节，可用于装载ATM信息。
ATM信元映射到SDH帧结构中的方法，是通过将每个信元的字节结构与所用虚容器字节结构进行定位对准的方法来完成的。首先利用STM-1的指针AU-4PTR找到VC-4的起始位置，然后再利用信元定界HEC机理在C-4中寻找信元的起始位置。
STM-1帧结构的信息净荷区域被称为虚容器VC-4。VC-4中每一行的第一字节称为通道开销（POH）。VC-4中除去POH的部分为C-4容器，C-4容器用于装载ATM信元。STM-1装载ATM信元以字节排列，信元在净负荷区域每行一个接一个排列，在第一行可排4个完整信元，之后的第五个信元只能占据48个字节。第二行开始的是第一行中的第五个信元剩余的5个字节，然后再排列4个完整信元，最后排列剩余信元的前43个字节。排列方式以此类推。
C-4容器的长度为2340个字节，但是ATM信元的长度为53个字节，C-4的容量不等于整数个ATM信元的长度，C-4的容量最后一行的最后一个ATM信元会跨过C-4边界延伸到下一帧的C-4。
参考文献
[1] 邮电部电信传输研究所.基于ATM的多媒体宽带骨干网技术要求[M].北京：人民邮电出版社，1998.