傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)對接故障分析

牟 濤

隨著中國鐵路通信技術(shù)的發(fā)展，鐵路業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的音頻＋2Mb／s電路逐步向以太網(wǎng)＋2Mb／s電路過渡，尤其是在高鐵、客專鐵路通信網(wǎng)中，更是采用了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主、2Mb／s業(yè)務(wù)為輔的組成模式，各站點傳輸設(shè)備提供了大量的以太網(wǎng)接口，為CTC、SCADA、旅服、防災(zāi)等平臺提供網(wǎng)絡(luò)保證。

以太網(wǎng)對接是指不同設(shè)備之間的互聯(lián)。對接設(shè)備包括傳輸設(shè)備、以太網(wǎng)交換機、用戶終端等，對接的以太網(wǎng)信號速率包括10Mb／s，100Mb／s，1000Mb／s等。由于鐵路通信網(wǎng)中的傳輸設(shè)備廠家及型號眾多，不同廠家采用的處理技術(shù)不同，即使同一廠家不同版本的設(shè)備，有時采用的處理技術(shù)也不同，所以經(jīng)過長途傳輸和多次轉(zhuǎn)接的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)常會出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷現(xiàn)象。以下結(jié)合工程實際，以常用的多業(yè)務(wù)傳輸設(shè)備為例，進行分析說明。

1 不同廠家局端和遠端設(shè)備對接

案例：某電化SCADA長途以太網(wǎng)電路，局端是華為OSN3500設(shè)備，遠端是中興S330設(shè)備，遠端多個站點電路匯聚到局端一條以太網(wǎng)電路上，局端和遠端傳輸通過中間SDH設(shè)備互聯(lián)，調(diào)試時所有業(yè)務(wù)不通。

處理過程：由于兩端為不同廠家設(shè)備，且為匯聚型以太網(wǎng)電路，因為處理機制不同，故此種電路組網(wǎng)肯定不通。將局端匯聚業(yè)務(wù)落在另一個機房的中興S385設(shè)備上，然后通過FE光口與華為OSN3500設(shè)備對接，故障排除。

隨著傳輸設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，目前普遍采用將以太網(wǎng)業(yè)務(wù)以VC－Trunk的方式，直接映射進SDH群路上的2Mb／s時隙中進行透傳，而信令、模式及封裝的處理，則由接口板負責(zé)完成。早期的SDH標(biāo)準(zhǔn)并不支持以太網(wǎng)直接在SDH設(shè)備中傳輸，所以不同的廠家均采用不同的以太網(wǎng)處理技術(shù)，來達到直接傳輸以太網(wǎng)的目的。

以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號進入處理板后，經(jīng)過以太幀的拆分、重組，對于匯聚電路還要打上不同的VLAN標(biāo)簽和封裝，然后分組到各個VC－12，再經(jīng)復(fù)用、映射到VC－4后，送入交叉連接單元，完成業(yè)務(wù)時隙的調(diào)配，最后通過交叉連接單元送往線路板，完成業(yè)務(wù)信號由支路到線路的功能。期間在以太網(wǎng)處理板上，由于不同廠家采用的匯聚VLAN處理技術(shù)不同，即使同一廠家不同版本的設(shè)備有時采用的處理技術(shù)也不同，造成封裝和解封裝的信號不一致，故業(yè)務(wù)不通。所以對于帶有VLAN標(biāo)簽的匯聚電路來說，局端和遠端的傳輸設(shè)備必須采用同一處理標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，而在中間通過SDH標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)的設(shè)備，則可采用不同的設(shè)備。

2 同一廠家不同版本設(shè)備對接

案例：某電化視頻長途以太網(wǎng)電路，局端是華為OSN7500設(shè)備，遠端是華為Metro1000設(shè)備，為點到點透傳以太網(wǎng)電路，局端和遠端傳輸設(shè)備通過SDH光口互聯(lián)，調(diào)試時業(yè)務(wù)不通。

處理過程：首先在兩端直接用筆記本電腦互Ping，不通。檢查兩端網(wǎng)管配置，發(fā)現(xiàn)OSN7500設(shè)備上以太網(wǎng)處理板是EFSO＋ETF8板 （支持匯聚），而Metro1000設(shè)備以太網(wǎng)處理板是早期的EFT板 （不支持匯聚）。這2種接口板對以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包標(biāo)簽頭的處理方式不一樣，不能直接互通，需要把EFT板的內(nèi)部端口配置數(shù)據(jù)由默認的 “Tag”改為 “Access”。更改參數(shù)后業(yè)務(wù)正常。

華為早期的以太網(wǎng)板有支持交換功能和不支持交換功能2種，內(nèi)部有Tag端口和UnTag端口2種模式。Tag端口只能識別帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包，不帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包會被丟棄；UnTag的端口把數(shù)據(jù)包作為普通包處理，對于從該端口進出的數(shù)據(jù)包，不論是否帶有802．1q標(biāo)簽頭都可以通過。

在從UnTag端口送出帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包時，UnTag端口會把802．1q標(biāo)簽頭去掉，將帶802．1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)化成普通數(shù)據(jù)包。

一般匯聚業(yè)務(wù)為Tag屬性，透傳業(yè)務(wù)為Un－Tag端口。而近期的以太網(wǎng)板均是支持匯聚功能的板子。所以這2種板子對接時，老版本的板子一定要設(shè)置為UnTag端口 （網(wǎng)管數(shù)據(jù)對應(yīng)為Access），否則業(yè)務(wù)將不通。

3 對接設(shè)備參數(shù)設(shè)置

案例：某動環(huán)監(jiān)控以太網(wǎng)電路，局端是中興S385設(shè)備，遠端是中興S325設(shè)備，為點到點透傳以太網(wǎng)電路，與監(jiān)控RTU互聯(lián)，調(diào)試時業(yè)務(wù)不通。

處理過程：首先在遠端直接用筆記本電腦Ping局端，可以測通，說明以太網(wǎng)通道正常；再用筆記本電腦Ping終端設(shè)備，也可以測通，說明通道和設(shè)備都沒有問題，問題肯定出在二者的對接參數(shù)上。檢查中興S325以太網(wǎng)接口設(shè)置，將接口“自協(xié)商”改為 “強制10Mb／s全雙工”，業(yè)務(wù)正常。

以太網(wǎng)的對接信號速率包括10Mb／s、100Mb／s、1000Mb／s等，模式有全雙工和半雙工之分。不同運行速率和模式的以太網(wǎng)之間是不能互通的。因此在以太網(wǎng)設(shè)備對接時，首先需要將對接設(shè)備的以太網(wǎng)速率設(shè)置為相同值。隨著技術(shù)的進步，為實現(xiàn)以太網(wǎng)之間的自動互通，產(chǎn)生了以太網(wǎng)自協(xié)商機制。自協(xié)商的主要功能就是使物理鏈路兩端的設(shè)備通過交互信息，自動選擇一種雙方都支持的最佳模式來運行。自協(xié)商需要選擇的內(nèi)容主要包括雙工模式、運行速率和流控等。一旦協(xié)商通過，鏈路兩端的設(shè)備就鎖定在這種運行模式下。但是對于某些終端設(shè)備，特別是一些低速設(shè)備，為了節(jié)約成本，電路上采用了老式的芯片，沒有自動調(diào)整功能，必須手動指定速率和模式才能正常對接。本例即此原因。

4 網(wǎng)線傳輸距離

案例：某旅客服務(wù)以太網(wǎng)電路，局端及遠端均是中興S385設(shè)備，為匯聚以太網(wǎng)電路，與交換機互聯(lián)，調(diào)試時業(yè)務(wù)延時大、掉包嚴重。

處理過程：首先在遠端S385上直接用筆記本電腦Ping局端，可以測通而且指標(biāo)非常好，說明以太網(wǎng)通道正常；再在交換機側(cè)Ping局端設(shè)備，也可以測通，但是業(yè)務(wù)延時大、掉包嚴重，說明S385和交換機之間的網(wǎng)線衰耗大。經(jīng)詢問施工人員，得知敷設(shè)的是一條超五類網(wǎng)線，而且長度超過100m。將網(wǎng)線更換為光纜，更換2端電網(wǎng)口為光網(wǎng)口，業(yè)務(wù)正常。

一般超五類網(wǎng)線的傳輸距離在80m左右，對于旅客服務(wù)這樣的大數(shù)據(jù)量以太網(wǎng)電路，網(wǎng)線的傳輸距離最好控制在50m左右，否則業(yè)務(wù)延時大、掉包嚴重。超過這個距離就要用光網(wǎng)口＋光纜，或者電網(wǎng)口＋協(xié)轉(zhuǎn)＋光纜的形式組網(wǎng)，才能保證傳輸質(zhì)量。

5 PDH光端機與5T設(shè)備互聯(lián)

案例：某車輛5T電路，局端是中興S385設(shè)備，遠端是中興S325設(shè)備，為A／B雙網(wǎng)透傳以太網(wǎng)電路，通過PDH光端機與5T設(shè)備互聯(lián)，調(diào)試時A／B雙網(wǎng)只能接入一路，如果A／B雙網(wǎng)同時接入，則業(yè)務(wù)延時大、掉包嚴重，無法互為備用。

處理過程：A／B雙網(wǎng)任意接入一路正常，說明通道正常。現(xiàn)場PDH光端機有4個網(wǎng)口，經(jīng)用筆記本電腦測試，發(fā)現(xiàn)這4個網(wǎng)口是互通的，A／B雙網(wǎng)同時接入，相當(dāng)于將5T服務(wù)器環(huán)回短路了，因此造成業(yè)務(wù)中斷。經(jīng)詢問PDH廠家，確實如此。通過PDH的Console接口，將4個網(wǎng)口設(shè)置為邏輯上相互隔離，再同時接入A／B雙網(wǎng)，業(yè)務(wù)恢復(fù)正常。

目前部分PDH光端機，不管有幾個網(wǎng)口，一般均共用一個以太網(wǎng)接口芯片，各接口之間默認是互通的，相當(dāng)于交換機在使用。如果需要接入多路不同的業(yè)務(wù)，必須要將每路接口打上VLAN標(biāo)簽，使之在邏輯上相互隔離。不隔離的話只能接入一路業(yè)務(wù)，否則會將業(yè)務(wù)環(huán)回互通，造成業(yè)務(wù)癱瘓。

6 與電力交換機的對接

案例：某電力SCADA電路，局端是華為OSN7500設(shè)備，遠端是華為OSN3500設(shè)備，為A／B雙網(wǎng)匯聚以太網(wǎng)電路，通過FE （O）接口與電力設(shè)備互聯(lián)。初期業(yè)務(wù)正常，一個月后業(yè)務(wù)延時大、掉包嚴重。

處理過程：據(jù)用戶反映，曾經(jīng)更換過傳輸FE（O）端口，均是初期正常，后期質(zhì)量劣化。檢查傳輸網(wǎng)管，發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的FE（O）端口有 “光功率異常告警”。到現(xiàn)場測試電力設(shè)備的光功率高達＋4dBm，顯然是電力光貓設(shè)備的發(fā)光太高了，造成傳輸設(shè)備長期過載，以致于光模塊提前劣化。更換傳輸設(shè)備的光模塊，并在收端加一個20dB的光衰耗器，業(yè)務(wù)恢復(fù)，經(jīng)2個月使用故障未再出現(xiàn)。

華為OSN3500的以太網(wǎng)光接口一般配置短距離光模塊，發(fā)光功率為－10dBm左右，收光功率不能大于－7dBm。本例電力交換機沒有采用光接口，而是采用光貓＋電接口的形式，一般光貓的發(fā)光功率都大于0dBm，如果直接與傳輸以太網(wǎng)光接口對接會造成光功率過載。因此建議電力交換機采用光接口模式，條件不具備的采用光貓＋電接口的模式，但是一定要加光衰耗器，否則可能造成傳輸設(shè)備過載，嚴重的使設(shè)備提前劣化失效。

7 小結(jié)

從以上實例可以看出，接口速率、模式、內(nèi)部封裝、信令處理、配線不規(guī)范、光功率超標(biāo)等都會造成以太網(wǎng)對接不成功，對接的難度比音頻、2Mb／s電路復(fù)雜得多。故障處理中，要冷靜分析，仔細檢查，再結(jié)合網(wǎng)管及電腦檢測，處理起來就不困難了。

［1］ 中華人民共和國 ．GB／T 16435．1－1996．遠動設(shè)備及系統(tǒng)接口（電氣特性）［M］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997，4，1．

［2］ 中華人民共和國鐵道部．TB10117－98．鐵路電力牽引供電遠動系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范［S］．北京：中國鐵道出版社，1999，1．

［3］ 中華人民共和國鐵道部．TB10006－2005．鐵路運輸通信設(shè)計規(guī)范［S］．北京：中國鐵道出版社，2005，4．

［4］ 中華人民共和國鐵道部．TB10205－99．鐵路通信施工規(guī)范［S］．北京：中國鐵道出版社，1999，6．

［5］ 中華人民共和國鐵道部．TB10755－2010．高速鐵路通信工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（2014）［S］．北京：中國鐵道出版社，2014，8．

［6］ 趙東風(fēng)．SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程［M］．昆明：云南大學(xué)出版社，2011，11．

［7］ 孫學(xué)康、毛京麗．SDH技術(shù)［M］．北京：人民郵電出版社，2002，5．