淺談鶴山片區SDH傳輸A網時鐘方案的優化

【摘要】闡述了SDH設備定時時鐘的重要性，SSM、S1字節的含義，時鐘方案設計的一般原則并用實踐檢驗。針對A網特定設計出符合要求的時鐘方案，使其在運行過程中定時信號傳遞可靠，相對提高運行人員的工作效率，降低運行風險，有效低保證電力系統的可靠運行。

【關鍵詞】SDH；時鐘；SSM

一、前言

在電力通信領域里，傳輸網普遍使用以光纖為載體的SDH（即同步數字傳輸體系）技術。在SDH網內，所有網元的時鐘頻率和相位都必須控制在預先確定的容差范圍內，以保證網中各網元的全部數據信息能實現正確有效的傳遞。如果SDH網元時鐘質量下降，將引起各個網元不同步，使業務出現頻繁指針調整，影響對信號質量敏感的業務，時鐘性能劣化甚至導致光路或支路出現大量誤碼或通信中斷。

正常情況下，SDH網絡是通過兩個網元間相連的光鏈路來傳播SDH定時信號的。設備的時鐘模式在一定的條件下會發生如圖1所示的轉換：

圖1 SDH定時模式轉換圖

如圖1所示，如果該鏈路發生故障，并且在設備沒有鎖定其他線路時鐘的情況下，設備定時時鐘丟失，設備將由正常的鎖定模式轉換成保持模式。在保持模式下，網元依靠指針調整技術，其通信能短時間保持在誤碼率較低的狀態下。但在保持模式下持續24小時后，設備將轉換為自由振蕩模式。由于此時設備已完全脫離SDH網絡運行，其鏈路或業務的誤碼率是相當高的，甚至有可能導致通信中斷。

二、原鶴山片區A網時鐘方案

原鶴山片區A網由烽火780B組成，其時鐘方案采用如圖2所示的抽取單邊時鐘的方式。

圖2 原鶴山片區A網時鐘圖

如圖2所示，鶴山局網元時鐘配置為自由振蕩模式，其他網元配置為抽取線路時鐘模式，抽取時鐘的線路如圖的箭頭所示。此時鐘方案優點在于配置極其簡單，在網元間鏈路比較穩定的情況下，網絡定時是不會有問題的。但其缺點是明顯的：在某一鏈路故障時，其故障鏈路后方的一串網元都工作在保持模式（或者偽鎖定狀態）下。若故障不能在24小時內排除，則故障點后方的一串網元的所有業務都會出現大量誤碼甚至業務中斷的情況。

在不改變傳輸A網的組網方式的前提下，利用標準的SDH原理里的SSM技術，對鶴山片區SDH傳輸A網時鐘進行優化，可以既簡單又低成本的避免以上所述的意外情況發生。

三、SDH原理里的定時相關技術

在SDH網中，網絡定時和路由隨時都有可能變化，因而其定時性能也隨時可能變化，網元必須要能判斷出當前時鐘源是否有效，或搜尋其他有效時鐘源，最后依據跟蹤時鐘源級別的設置決定跟蹤質量較高的時鐘源，還要判斷出全網時鐘是否出現定時環路，予以解除。這一切的實現都需要首先了解以下概念：SSM、S1字節。

（1）SSM的含義

SSM（Synchronization Status Message）也稱為同步質量信息，用于在同步定時傳遞鏈路中直接反映同步定時信號的等級。根據這些信息可以判斷所收到同步定時信號的質量等級，以控制本節點時鐘的運行狀態，比如繼續跟蹤該信號，或倒換輸入基準信號，或轉入保持狀態等。

（2）S1字節的含義

S1字節位于SDH結構中的MSOH中的第9行，第1列。在ITU-T G.707建議中規定了STM-N接口的SSM編碼方式，用復用段開銷字節S1的b5～b8比特來表示不同的時鐘質量等級。

需要注意的一點是：在進行時鐘配置時，為了實現時鐘保護倒換，必須啟動S1字節。

四、時鐘方案設計的一般原則

（1）使用線路時鐘優先級功能；

（2）啟用S1字節，防止出現時鐘對抽或定時環路（廣義時鐘對抽）；

（3）盡量減少定時基準傳輸的長度；

（4）受控時鐘盡量從高等級時鐘獲取定時；

（5）定時信息傳送—從STM-N信號中提取定時。

五、編制優化方案并實施

根據以上的幾條原則，編寫出A網新時鐘配置，示意圖如圖3所示：

圖3 鶴山片區A網新時鐘圖

如圖3所示，鶴山局網元時鐘配置不變，為自由振蕩模式，定義其自振精度為G.812級別；其他網元配置也不變，為抽取線路時鐘模式，抽取時鐘的線路由單側抽取優化為2側均抽取，且其優先級配置如圖3所示，綠色優先級為1，紅色優先級為2。除鶴山局網元外其他網元設置內時鐘優先級為3，定義其自振精度為默認（G.813級別）。最后啟用所有網元的S1字節。

具體網管配置實施如圖4所示。

（1）鶴山局網元：把時鐘輸出到線路里去并使能S1，其他的配置不變。

（2）站端以址山站網元為例：配置其抽取線路時鐘的S1字節。

六、驗證結果

由理論分析可知，按照圖3優化A網內所有網元時鐘設置后，正常工作狀態下，鶴山局網元為整個網絡的時鐘基準，各網元根據主用時鐘的路線走向，按照質量與優先級進行時鐘的選取。若網元間任意一條鏈路出現故障，當線路時鐘源丟失時，網內各個網元重新按照質量和優先級進行時鐘分配調整。這樣網絡中的各網元均能保持鎖定狀態不變，比原時鐘配置方式可靠得多。

圖4 A網傳輸網元鶴山局網管配置圖

圖5 A網傳輸網元址山站網管配置圖

為了驗證操作結果是否符合預期目標，進行以下測試：

（一）將由鶴山局發往城北站的S1字節值修改為“時鐘不可用”。經查，除鶴山局網元外，所有網元按紅色箭頭方向自動調整了時鐘路由，并且其定時模式均為鎖定模式。

圖6 驗證1示意圖

圖7 驗證2示意圖

（二）將由址山站發往宅梧站的S1字節值修改為“時鐘不可用”。經查，發現所有網元的定時模式均為鎖定模式。宅梧站、彩虹站、共和站、鶴城站、桃源站、雅瑤站雁山站按紅色箭頭方向自動調整了時鐘路由并鎖定，其他站點不變。

驗證結果符合設計目標，實現了時鐘網的“自愈”功能，提高了時鐘網以及業務通道的可靠性。

七、總結

本次鶴山片區傳輸A網的時鐘方案的優化，雖然所使用的知識不深奧，但卻是深入掌握標準SDH原理后運用到生產實踐中的一次典型體現。從本次生產實踐中我認識到原理知識的重要性，以后本人將繼續結合設備實物，多思考多操作，力求把轄區內的通信網打造成最健壯的通信網。