波分误码分析与处理

波分误码分析与处理酒淑梅(徐州市电信分公司网络维护中心 221000)摘要DWDM 系统主要为 SDH、PDH、ATM 以及 IP 等业务提供透明的光传输通道，在 DWDM 系统中，影响系统两个非常关键的指标是光信噪比（OSNR）和误码率。信号脉冲在传输中由于色散和非线性效应会引起信号波形失真，在这种情况下光信噪比就很难定量地评估信号的传输质量，所以我们主要以传输误码性能来衡量信号的传输质量。下面就导致波分误码的原因，以及误码测试和误码处理分析的方法进行论述。关键词 波分 误码 测试1、误码产生的原因误码定义为系统设备实际运行时接收到的数字码流的错误位，通常以误块秒比（ESR） 、严重误块秒比（SESR）表示。产生波分误码的原因有很多种，包括光功率异常、色散、信噪比、光纤非线性以及单板的光器件性能劣化等原因。1、1 光功率异常光功率异常主要指光功率下降。光功率异常产生误码的原因，分两种情况：一种是由于在波分系统传输的距离比较长，使用的光纤存在大量的尾纤跳接和可调衰耗连接和法兰盘连接，尾纤连接松动、不清洁，或者是系统光器件性能劣化，采用的光模块失效等原因造成的光功率下降太大，导致收端 OTU 的输入光功率已在收端激光器的灵敏度以下。目前收端 OTU 单板采用两种激光器，PIN 管和 APD 管，PIN 管的激光器灵敏度为18dBm ；APD 管的灵敏度为28dBm 。另一种情况是光功率下降，影响接收端的信噪比，直接会导致信噪比的劣化，引起接收端 OTU 单板出现误码。1、2 色散色散是由于所传送信号的不同频率成分在光纤中的速度不同，从而使不同波长的谱线产生不同的延时，引起传输信号的脉冲被展宽，当展宽到一定程度，原本为 0 信号将有一定的光功率，如果光功率超过对 1 的判决门限，则 0 信号将被误判，造成误码。光纤的色散用色散系数来衡量，色散系数就是两个波长间隔为 1nm 的两个光波传输 1 km 长度光纤到达时间之差，单位为 ps/nmkm。G.652 光纤上色散系数为 17 ps/nmkm，G.655 光纤上色散系数为 6 ps/nmkm，2.5G 的信号一般不需要进行补偿。10G 速率信号在 G.652 光纤上传输距离超过了 30Km 就需要进行色散补偿，如果在 G.655 光纤上传输距离超过了 100Km 也需要进行补偿 。 1、3 光纤的非线性波分设备是将多个波长信号复用在一根光纤中进行传输，接入波长越多，入纤的光功率就越大，在光强很大，光纤传输比较长的情况下，光纤的非线性会严重影响系统的性能，导致接收端产生误码，引起性能的劣化。为了防止非线性效应的发生，对入纤光功率选择适当的范围。1、4 光器件的性能劣化2光器件的性能劣化导致单板损坏是目前系统产生误码的一个主要原因。系统中 OMU、ODU 等都是纯光学器件，一般不会产生误码，产生误码可能性最大的是OTU 板和功放板。由于信号在 OTU（波长转换单元）经过了 O/E/O 的转换，其中任何一个环节处理不好都会引起信号的劣化，从而产生误码，另外发端激光器波长不稳定，偏移标称波长过大，或合波后相邻波长信号隔离度不够，也会导致产生误码。功放板容易产生误码的主要原因是掺饵光纤放大器的泵浦激光源会引入很大的自激辐射噪声，如果光器件质量不好或失效，会导致接收端的信号信噪比过低。2、误码测试的方法DWDM 系统的误码测试主要有两种方法。一种是用光误码分析仪进行误码性能的测试。另一种方法是通过网管设置单板的性能监控进行测试，在日常维护中我们通常采用网管测试法。利用网管在 OTU 单板对再生段开销字节（B1）进行误码监测，设置网元的 15 分钟和24 小时性能监控，观察和分析 OTU 单板的误码性能。3、误码分析处理的方法误码故障处理思路：先排除外部原因，再定位故障到单站，最后定位到单板。在维护过程中，一般采用以下方法来定位和处理误码故障。3、1 告警和性能分析方法查询设备异常告警：查看一下是否有 R-LOS，R-LOF，R-OOF 等异常告警，同时查看一下 OTU 单板是否有输入光功率过低和过高的异常告警，排除由于断纤，光功率在灵敏度以下等产生误码的可能。 分析网元的性能事件：分析通过网管设置的 15 分钟和 24 小时性能监控数据，包括接收光功率、误码等。其中，光功率过小或过大都会引起误码，光功率性能数据是最重要的数据。在进行误码的分析处理时，应当注意以下两点：3、1、1 判断出现误码的段落，减小光功率查询的范围OTU 单板上都有 B1 字节监控的功能，通过查询 OTU 单板的误码性能，可以看到出现误码的数量和时间。由于 OTU 单板只是透明的传送信号，不对误码进行处理。在环回业务信号的测试中，一块 OTU 单板出现 1 个误码，顺着信号的流向，后面的 OUT 单板在同一时间，都会检查到 1 个误码。如果上游站的 OTU 检测到 A 个 B1 误码，下游站接收OTU 检查到 B 个 B1 误码，则上游站和下游站之间产生了(A-B) 个误码，从检查到的误码数量可以判断误码是在那段产生的。3、1、2 查清是否所有通道都出现误码还是只是个别通道出现误码如果是所有通道都出现误码，说明故障在线路侧（MPI-S 和 MPI-R 之间） ，需要重点检查系统的主通道。如果只是部分通道出现误码，可能是系统正工作在临界状态；或者是个别通道自己存在原因，如单站内的尾纤连接等，与主信道无关。搞清上述情况后，将所有网元的性能设置成监控，然后再在网管上顺着出现故障段的信号流的方向，查询各块单板的输入输出光功率，确认各块单板的光功率是否在正常范围。3、2 环回法系统出现误码的时候，有时从告警和性能数据难以判断障碍点位置，这时，可以象SDH 中的故障处理方法一样，对业务信号逐段环回来进行故障定位。环回可以在收发的 OTU单板进行，也可以在收发 WBA 和 WPA 之间加固定衰耗进行；可以对本站自环回，也可由远3端站进行全程环回。本站环回的示意图如下：如图中的虚线所示，环回的的好处是可逐步遍历信号经过的所有单板和线路。如在合分波板后和收发功放板后加一可调光衰模拟线路衰减，也可在中间的光放站的功放板之间，以及收端的收发功放板之间。3、3 替换法替换法的原则是用已知正常的单板和工作条件，去替换可能出现故障的单板和工作条件。逐步将故障的判断范围缩小，在实际的误码故障处理中灵活的使用，可以起到事半功倍的效果。如果一个方向出现误码，另一方向没有误码，采用替换法（替换光纤，OTU 单板，功放板）可以很方便的进行故障定位。同样以上例说明，在通过性能分析法判断出故障段在 1 站 WBA 发至 2 站 WPA 盘收之间时，此时可以结合采用替换法找出故障点。更换 2 站的 WPA 盘，如告警消失，说明是盘的问题，否则就是线路问题。 3、4 仪表测试法在日常维护中，业务没有中断的情况下是不可能进行断纤试验的，对维护中遇到的误码处理中，如果辅助以仪表在线测试，采集数据进行定性的分析，方便对误码故障的定位。功放板，合分波板都提供了 MON 口，便于用仪表对信号进行在线的波长、光功率及信噪比测试。4、综述出现误码的原因很多，处理的方法也是多种多样，在实际的处理过程中，我们应结合具体情况具体分析,灵活采用多种处理方法及时有效地进行处理，避免系统性能劣化对整个设备造成的损伤。随着传输系统承载的业务由单一的话音用户向综合业务、图文信息数据业务发展，用Tx1Tx2Txn RxnRx2Rx1OM/OASDH Rx1Rx2Rxn TxnTx2Tx1OLAOM/OAOA/ODOLA OA/OD4户对大容量传输的需求以及传输质量的要求越来越高，使得波分复用系统技术日益成熟，以其大容量、设备简单、无电中继距离远的特点已取代 SDH 系统成为骨干传输网的重要组成部分。而在对于波分系统的维护工作中，大多的障碍是由系统性能劣化引起的，主要表现为误码性能的劣化，因此对系统的性能分析，误码的监测分析和处理成为维护工作的重点。以上是本人在维护工作当中的一点经验之谈，有不当指出，请予以批评指正。参 考 文 献1、 光波分复用系统 北京邮电大学出版社， 1999 版2、 DWDM 传输系