一起SDH傳輸網故障分析

摘 要：SDH光傳輸網是通信的基礎網絡，目前SDH傳輸網一般都具備網絡自愈功能，單點故障不會對通信業務造成很大影響，但如果多點同時發生故障，將導致業務大面積中斷，甚至導致通信癱瘓。文章介紹了一起由于設備設計缺陷，導致SDH網多點同時故障，業務大范圍中斷的故障，從原理上分析了故障原因，提出了改進措施。

關鍵詞：SDH傳輸網；故障；分析

引言

SDH光傳輸網作為通信的基礎網絡，具有路由自動選擇能力，上下電路方便，維護、控制、管理功能強，網絡自愈能力強等優點，無論在電信運營商或電力、鐵路等專網中均得到廣泛應用。SDH傳輸網具備網絡自愈能力，一般的設備單點故障不會對通信業務造成很大影響，但如果多個網絡節點同時失效，將導致業務大面積中斷，甚至導致通信癱瘓。

1 故障概況

故障中，A站點發生交叉時鐘盤硬件故障，導致環上B、C、D、E、F、G、H等站點都出現LOS、MS_RDI、MS_DEG等告警頻繁振蕩。環上多個站點業務中斷。現場運行維護人員拔出A站故障的交叉時鐘盤后，故障消除，業務恢復正常。

2 原因分析

故障SDH設備系統整體架構框圖如下圖：

故障設備時鐘交叉盤集成了時鐘單元和交叉單元兩部分電路，時鐘單元提供系統所需時鐘給交叉單元及和各個槽位接口盤，作為交叉芯片、光盤內FRAME成幀芯片的參考時鐘，各個光盤通過背板2.5Gb/s 的CML高速數據總線與交叉單元相連。

時鐘部分電路如果出現異常，輸出質量不穩定（即頻率發生偏移）的時鐘信號，交叉和光盤利用該參考時鐘對于2.5G數據總線采樣輸出，可能因為采樣錯位導致輸出的數據上出現長“0”或者長“1”等異常信號。這個異常信號可能出現在總線的開銷位置或者凈荷位置。

在設備的發送方向，光盤會將段開銷字節再生一次發送出去，對于凈荷內容按照交叉路由表進行凈荷交叉后發往相應的光口。如果上游站（A站點）輸出的2.5G線路數據信號中在凈荷位置出現長“0”或長“1”，將導致下游站點信號檢測異常，上報LOS、MS_RDI、MS_DEG等告警。第二個站點再次依照交叉路由表將凈荷（對用戶來講就是一條條的VC4/VC12）交叉后送給第三個站點，仍會導致第三站點信號檢測異常，上報LOS、MS_RDI、MS_DEG等告警，以此類推，后續整環都會出現“LOS透傳”現象。

圖3所示的A點即為此次故障A站點E3和E4光盤發出錯位信號的點位。

光接口盤功能示意圖如圖4所示：

A點可能出現長“0”或長“1”故障，一旦此處出現長“0”或長“1”信號，那么該信號經過光接口盤的B處右側模塊解擾后，在B處就不再是長“0”或長“1”，但是經過C處的右側加擾模塊后，由于系統上加擾和解擾的擾碼多項式都是一樣的，所以C處又還原出長“0”或長“1”信號來，導致光路送給下游站點的仍為長“0”或長“1”信號，下游站點無法正常進行信號檢測。

若在B處插入AIS處理功能，在A點出現長“0”或長“1”的信號經過B處進行解擾，檢測出信號異常，在B處插AIS，那么相當于在B處將解擾后的凈荷部分的數據變成了全“1”，這個全“1”凈荷再經過C處的擾碼算法后，發出的光信號就不在有長“0”或長“1”了，下游站點能正常工作。在光接口盤檢測到數據信號出現頻率偏移（即交叉單元送過來的信號有OOF等告警）時，對凈菏傳輸通道進行插入AIS處理，經插入凈荷為全“1”的AIS信號經過擾碼處理，確保信號中不會出現長“0”或長“1”現象，下游能夠正常檢測出信號，完成定幀、時鐘提取等功能。

3 結束語

這是一起由于傳輸設備設計缺陷導致的故障：1）A站交叉時鐘盤時鐘芯片硬件故障，采樣錯位導致輸出的數據上出現長“0”或長“1”等異常信號，光盤從接收端（交叉側）收到異常信號后，沒有向發方向（光路側）插入“AIS”，導致向下游站點發出異常碼流；2）接收端設備在收到異常碼流后，沒有考慮異常碼流處理機制，未能對異常碼流進行有效處理，導致異常碼流向下游傳遞，從而引起整個環的業務中斷。

SDH傳輸設備設計上必須考慮異常碼流處理機制，當設備由于軟硬件故障等原因出現異常碼流時，應該具備異常碼流處理能力，及時終結異常碼流的傳遞，確保異常碼流不會迎著業務方向往下游傳遞，引起環網業務中斷。