SDH網同步和指針調整

史 藝

遼寧鐵道職業技術學院，遼寧錦州 121000

SDH是同步數字體系，一旦同步不良就會有大量指針調整事件發生。指針調整過頻，對傳輸的信號會造成各種傳輸損傷，使信號劣化影響通信。SDH網同步與指針調整是關聯密切。

1 SDH網同步

同步是指兩個或多個信號之間在頻率或相位上保持嚴格的特定關系。最簡單的同步關系是頻率相等；時鐘基準來自于同一個時鐘源，對同一個時鐘基準進行不同的分頻或倍頻，產生同步時鐘信號。

點同步又稱接收同步，即任何數字系統的發送端和接收端都同步工作，接收端產生一個與發送端時鐘同步的本地時鐘，獲得所需的定時信號，使接收端正確接收來自發送端的數字信號。

2 SDH網元內上/下行信號

TM網元線路端口有一路STM-N輸入/輸出，ADM網元線路端口有兩路STM-N輸入/輸出。從網元STM-N輸入線路端口起，到將STM-N拆分成低速支路信號止。習慣上稱這一信號流為收信，也稱下行信號。對于ADM網元下行信號有兩種情況：其一，對于落地的通道，下行信號是指從網元的線路STM-N輸入端到支路端的輸出這一信號流；其二，對于穿通（轉接）的通道，下行信號是指從網元的線路STM-N輸入端到將STM-N拆分成VC4或VC12（視VC4穿通或VC12穿通而不同）進入交叉連接矩陣前這一信號流，行信號與下行信號的流程相反。

3 SDH設備對下行信號的處理遵循點同步原則

首先，接收的STM-N線路光信號經輸入端接入SPI（SDH物理接口）功能塊，在SPI功能塊內經光/電（O/E）轉換將光信號轉換成不規則的失真的電信號；然后SPI功能塊內的接收時鐘提取電路從STM-N電信號中提取定時基準，上游電路正常時，提取的定時基準與前一個網元的系統時鐘同步。

SPI功能塊從STM-N信號中提取的定時基準不但用于本功能塊的點同步，同時還傳送給RST功能塊用于RST功能塊對下行信號的接收同步。RST功能塊也把此定時信號傳送給MST功能塊，同樣MST功能塊也將把定時信號傳送給下一個功能塊；這樣接收的定時信息逐級往下傳，使各功能塊對下行信號處理所用的定時時鐘，都來自SPI功能塊從STM-N信號中提取的定時時鐘，這正體現了SDH設備對下行信號處理正是遵循點同步的原則。另外，各功能塊對上行信號處理所用的時鐘來自本網元同步設備定時源SETS所產生的系統時鐘，分別由T0參考點提供。

4 SDH網同步定時基準的傳送及SDH網同步的實現

SDH傳輸網要解決的首要問題是全網同步問題，而SDH網同步的目的是使網中各節點的同步設備定時源所產生的系統時鐘同步；這樣在同步的狀態下，每個網元線路側輸入信號與輸出信號才同步，即輸入/輸出信號的碼速率相等。如某個網元失去所有定時基準，則同步設備定時源所產生的系統時鐘將不同步于其它網元，處于準同步狀態，這樣此網元線路側輸入/輸出STM-N信號不同步，即輸入/輸出碼速率不相等，輸入/輸出信號速率有了頻率偏差。

在一個SDH網中有一個SDH網元為時鐘主站，其它網元的時鐘以此網元時鐘為基準，即跟蹤該主站網元的時鐘。SDH網絡是整個數字網的一部分，它的定時基準應是這個數字網統一的定時基準；故主站的時鐘應為該地區的時鐘基準，通常由該地區BITS提供。SDH邏輯功能塊的SETPI功能塊，提供設備時鐘的輸入/輸出；主站SDH網元的SETS功能塊，通過SETPI功能塊的時鐘輸入口獲得外部定時基準的。此SDH 網上其它SDH網元跟蹤這個主站SDH網元時鐘最常用的方法是：SDH時鐘主站的時鐘已承載于本網元的上行線路信號STM-N中，與時鐘主站相臨的SDH網元通過SPI功能塊來提取STM-N信號中的時鐘信息，并將此時鐘信息傳送給SETS功能塊，SETS功能塊進行跟蹤鎖定，即可產生出與時鐘主站同步的時鐘；另外此時鐘也附著于本網元輸出STM-N信號中，繼續傳送給下一個網元；這樣所有SDH網元即可同步工作，達到SDH網同步的目的。

5 SDH網的指針調整

5.1 定位作用

SDH技術允許VC在AU或TU內浮動，如VC4的首字節J1、VC12的首字節V5在AU4、TU12內的位子是不固定的。這種浮動是為容納VC與相應的AU或TU之間的相位差提供了適配手段。在接收端如何從AU或TU中識別浮動的VC的首字節可采用幀同步字的方法，如給VC加一個幀同步字，這樣接收端通過定位幀頭即可識別出VC的首字節——SDH沒采用這種方法，而采用指針技術，即在AU或TU內設置一個指針，通過指針來指示VC首字節在AU或TU內的位置。

5.2 指示作用

AU和TU內均設置一個負調整和一個正調整位置，在指針調整時用于攜帶VC字節或填充偽信息，可見指針調整類似于碼速調整。指針內還定義5個I比特和5個D比特，它們用于指針調整時的指示作用，使接收端據此判斷是否有指針調整，從而對負調整和正調整位置的信息進行正確解讀。

5.3 調整

當VC的幀速率與AU或TU的幀速率不同步時，在VC裝載入AU或TU時就會進行指針調整，可見指針調整只發生在上行信號側。而VC的幀速率與AU或TU的幀速率不同步，是由產生它們的時鐘不同步引起的。

在一個網元內上下的VC業務，由于各功能塊對上行信號處理所用的時鐘都來自本網元SETS功能塊產生的T0參考點時鐘，故VC與AU或TU的幀速率同步，不會有指針調整。在一個網元內，下行信號所用時鐘來自SPI功能塊接收時鐘，上行信號所用時鐘來自本網元SETS功能塊產生的T0參考點時鐘，這兩個時鐘同步與否將決定對穿通的通道是否進行指針調整，即指針調整只發生在不同步的網元，且只對穿通的VC通道進行指針調整。

5.4 工作原理

指針處理器PP包括指針解釋PI、彈性存儲器和指針產生PG三部分，其中，指針解釋PI用于下行信號側，解讀AU或TU指針并檢測指針調整事件。彈性存儲器和指針產生PG用于上行信號側，以產生AU或TU指針。

收到的VC數據用輸入時鐘寫入彈性存儲器并用系統時鐘讀出，這里的寫時鐘和讀時鐘就是輸入VC和輸出VC的時鐘，當這兩個時鐘存在相位差，或輸入VC信號中存在指針調整都會引起彈性存儲器填充的變化。如填充程度超過某個上限或某個下限，彈性存儲器就會發出相應的負或正調整請求；指針產生器根據調整請求的正、負來使指針內的5個I比特或5個D 比特進行反轉，同時AU或TU內的正、負調整位進行相應的動作；下一幀AU或TU指針進行加1或減1的操作；加1或減1后的指針最少要保持3幀，即最多4幀允許一次指針調整。

6 時鐘板故障案例分析

6.1 故障概述

1站5站的2M業務在2、3、4站以VC4級別穿通。1站自由振蕩，其余各站跟蹤1站時鐘。

運行過程中發現，1站支路板和5站支路板報TU指針調整性能事件；1、4、5站西向光板報AU指針調整性能事件。

6.2 故障分析及排除

如上所述，本案例只要找到不同步站點，近而找到不同步原因，即可排除障礙。

首先來分析1站輸出的VC4傳輸到5站點的過程：

1）在1站點所形成的VC4經本站MSA功能塊適配成AU4，這一過程不會有指針調整，因為它們的時鐘都來自于同一T0參考點；

2）此VC4在 2站穿通，如本站是不同步站點，對穿通的VC4會進行指針調整，同時在3站點西向光板報AU指針調整性能事件；由于3站點西向光板沒有AU指針調整性能事件，這說明2站點不是不同步站點，即1站點與2站點同步；

3）此VC4在 3站穿通，如本站是不同步站點，對穿通的VC4會進行指針調整，同時在4站點西向光板報AU指針調整性能事件；由于4站點西向光板有AU指針調整性能事件，這說明3站點是不同步站點，即3站點與2站點不同步；

4）而5站點西向光板有指針調整性能事件，是因為1站點來的VC4在穿通4站點時，由于1站點與4站點不同步，同理4站點也要進行指針調整。

判斷3、4、5站是否同步就要分析5站點輸出的VC4傳輸到1站點的過程，如上所述，通過分析同樣可證明5、4、3站點是同步的。

通過上面分析可知3站點是不同步站點，由時鐘傳送路徑可知3站點不同步有3種故障可能：1）2站東向光板；2）3站西向光板；3）3站時鐘板。

本案例通過調換光板與時鐘板，最后將故障定位到時鐘板。

[1]韋樂平.光同步數字傳輸網[M].人民郵電出版社.

[2]楊世平，等.SDH光同步數字傳輸設備與工程應用[M].人民郵電出版社.