DWDM系統(tǒng)誤碼及分析

郭亞民

DWDM系統(tǒng)誤碼及分析

郭亞民

摘 要：DWDM誤碼問題涉及因素多，定位復(fù)雜，是運維工作的難點。以某傳輸干線DWDM網(wǎng)絡(luò)運行與誤碼維護(hù)實例為背景，論述波道誤碼問題的產(chǎn)生原因及基本排查思路，重點分析端面反射對DWDM系統(tǒng)的影響和解決方法。

關(guān)鍵詞：密集波分復(fù)用;誤碼;反射

DWDM系統(tǒng)作為骨干傳送網(wǎng)，是數(shù)據(jù)網(wǎng)、核心網(wǎng)、無線G網(wǎng)等所有業(yè)務(wù)網(wǎng)的安全運行基礎(chǔ)，保障其穩(wěn)定運行是運維管理工作的重點。DWDM系統(tǒng)誤碼產(chǎn)生原因復(fù)雜，定位排查相對困難，因此有必要總結(jié)誤碼處理過程，這對DWDM系統(tǒng)的日常維護(hù)具有借鑒意義。

故障類別序號故障原因 監(jiān)控/定位手段線路問題1 2 3 4 5 6 7 8光纜環(huán)境問題，高溫、高寒地區(qū)設(shè)備環(huán)境問題(設(shè)備溫度過高)光放大板失效或性能劣化線路光功率異常(過高、過低)信噪比劣化、波道均衡性差光纖非線性效應(yīng)色散容限問題光纖接頭、尾纖端面污漬導(dǎo)致的回?fù)p過大線路光功率設(shè)備溫度光放性能與告警光放功率在線光譜監(jiān)測線路光功率DCM補償OTDR、光纖顯微鏡單波問題1 2 3 OTU單板到合分波間尾纖異常、連接不穩(wěn)定OTU單板失效或性能劣化OTU接收功率(過高、過低)現(xiàn)場檢查OTU性能與告警OTU 功率

1 誤碼原因

誤碼是指在傳輸過程中碼元發(fā)生了錯誤。DWDM系統(tǒng)產(chǎn)生誤碼的因素有很多種，維護(hù)中常見的誤碼原因包括線路光功率異常、色散容限不夠、波道間功率不平坦、信噪比過低、光纖非線性以及傳輸設(shè)備的光器件性能劣化等。DWDM系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼后，應(yīng)首先確定是單波道誤碼還是多波道誤碼。若是單波道誤碼，需要對該誤碼波道的OTU收發(fā)光功率、光器件、與合分波單元的尾纖進(jìn)行排查定位;若多波道同時出現(xiàn)誤碼，通常是光線路出現(xiàn)問題，需要對光纜、線路功率、色散、非線性、光放大板卡等進(jìn)行檢查。DWDM系統(tǒng)常見誤碼原因見表1。

2 問題分析

某DWDM網(wǎng)絡(luò)A和B站為OTM站，距離362 km，中間設(shè)C站 (OADM站)和D、E、F站(OLA站)，使用32×2.5Gb/s系統(tǒng)組網(wǎng)。系統(tǒng)在A、B間開通20個波道，線路功率與波道信噪比符合指標(biāo)，但B站收A站方向6個波道OTU上報大量RSBBE(再生段誤碼)，個別波道甚至由于誤碼過大無法正常承載業(yè)務(wù)，必須進(jìn)行波長倒代轉(zhuǎn)移。

因20個波道中6個波道出現(xiàn)了誤碼，且誤碼量隨時間的變化步調(diào)一致，所以基本可以判斷非單個波道故障，需要對線路展開分析定位。根據(jù)上表中線路問題的常見故障原因，結(jié)合相關(guān)原理知識，排查過程如下。

1．確認(rèn)光纜環(huán)境和全線機(jī)房環(huán)境溫度正常。

2．檢查放大板功率、增益等指標(biāo)，確認(rèn)非傳輸設(shè)備板卡故障。

3．檢查線路光功率，發(fā)現(xiàn)A-B間線路功率與標(biāo)稱值基本一致，均小于1 dBm，說明當(dāng)前線路功率正常。

4．用光譜在線分析儀對B站接收A方向線路進(jìn)行光譜監(jiān)測，所有波道信噪比均大于25 dB，波道間的均衡平坦性良好，說明均衡、信噪比均正常。

5．光纖非線性效應(yīng)主要由功率過高導(dǎo)致，光功率越高單位光纖橫截面的能量密度越大，當(dāng)此密度過大時，會導(dǎo)致傳輸信號的非線性效應(yīng)，影響系統(tǒng)性能。G.652光纖只要入纖功率符合設(shè)備光放標(biāo)稱值，通常不會產(chǎn)生非線性效應(yīng)。

6．色散容限是DWDM系統(tǒng)中重要維護(hù)指標(biāo)，與光功率指標(biāo)同樣重要，通常在系統(tǒng)設(shè)計與工程開局時已按距離使用相應(yīng)型號DCU(色散補償單元)進(jìn)行合理補償，但2.5Gb/s的DWDM系統(tǒng)通常受色散影響很小，工程設(shè)計中無須進(jìn)行補償。本例中DWDM系統(tǒng)是2.5Gb/s×32系統(tǒng)，所以可以排除色散問題導(dǎo)致誤碼的可能。

7．光纖接頭、尾纖端面污漬會產(chǎn)生回?fù)p，造成線路中的多徑反射現(xiàn)象，而不同波長的諧振長度不一樣，當(dāng)反射長度與波長可比擬時，就會產(chǎn)生相干調(diào)制等現(xiàn)象，對信號造成損傷，導(dǎo)致系統(tǒng)性能劣化，因此在反射過大的情況下，可能會出現(xiàn)相同路由部分波道性能正常，而另一部分波道產(chǎn)生誤碼的現(xiàn)象。但回?fù)p通常無法通過傳輸設(shè)備與網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行量化監(jiān)測，給問題定位帶來一定的困難。

3 解決方法

根據(jù)上述分析，重點懷疑光纖接頭或端面污染引起反射，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生了誤碼。從接收端B站開始，沿F、E、D站對區(qū)間光纜、站內(nèi)尾纖接頭一一檢查，具體定位手段是用OTDR工具對光纜進(jìn)行損耗和回?fù)p測試，用光纖端面顯微鏡對站內(nèi)的尾纖接頭進(jìn)行400倍放大觀察，以查找反射點。

3.1 OTDR檢測站間光纜反射

用OTDR對B-A各區(qū)段光纜檢查，損耗與反射測試結(jié)果均正常，發(fā)現(xiàn)外部光纜不存在明顯的反射點，排除了外部線路反射的可能。

3.2 光纖顯微鏡查看光纖端面

清潔的尾纖接頭端面放大觀察應(yīng)該是一個灰色潔凈的圓面，因單模光纖的纖芯直徑為8～10 μm，放大100倍數(shù)時約為0.8～1 mm，這時可以看到圓心中間的纖芯，為一個顏色稍淺的小圓點，在纖芯及其邊沿都不應(yīng)該有灰塵、污漬或劃痕，如圖1

所示。

圖1 尾纖端面放大效果圖

用光纖顯微鏡對B至A站室內(nèi)ODF架接口、設(shè)備接口、對接法蘭、尾纖端面逐一進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)光接口、尾纖接頭污染嚴(yán)重，全線有60%以上的光纖接頭污染嚴(yán)重，清潔前用光纖顯微鏡對部分接頭做了截圖，如圖2所示。

圖2 顯微鏡觀察尾纖清潔前端面

3.3 清潔污漬尾纖端面

對B-A段各機(jī)房室內(nèi)ODF架、設(shè)備接口、法蘭盤、尾纖所有光接口使用專用擦纖工具進(jìn)行清潔。光纖端面污染較重的使用普通的擦纖盒無法清潔干凈，首先使用酒精多次清潔，再使用擦纖盒清潔才能清潔干凈;污染、劃痕更嚴(yán)重的端面只能通過更換尾纖解決。

4 結(jié)束語

通過對沿線各個站點的光纖端面進(jìn)行排查和清潔，線路性能得到明顯提升，光譜掃描中各個單波的均衡性得到改善，6個故障波道的OTU誤碼全部消失。本次誤碼主要原因是DWDM系統(tǒng)設(shè)備運行年久，機(jī)房環(huán)境較差，室內(nèi)部分光纖端面長時間積累污染、劃痕等造成反射，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生誤碼。

［1］金明曄，張智江，陸斌.DWDM技術(shù)原理與應(yīng)用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004－1－1.

［2］曾甫泉.光同步傳輸網(wǎng)技術(shù)［M］.北京：北京郵電大學(xué)出版社1999，9.

Abstract:DWDM error code involves in various factors and high complexity of pinpointing and is a difficult point in operation and maintenance．In a certain maintenance case of transport trunk DWDM network error，this article discusses the causes and basic troubleshooting process of channel code error and focuses on the analysis of the impact of end reflection on DWDM systems and solutions．

Key words:DWDM;BER;Reflection

郭亞民：北京鐵路通信技術(shù)中心 工程師 北京

2012-06-05

(責(zé)任編輯：諸 紅)