波分产品故障处理.ppt

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Security Level: 波分产品故障处理 雷松鹤 * HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 前言 基于波分设备故障处理专题，开 发此课程。 本课程旨在指导工程师提高维护 效率。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 学习指南 l本课程主要针对WDM 系统故障分析 和处理中的内容进行组织 l学习本课程之前，建议先学习故障 处理手册 l本课程的重点在于掌握处理波分设备 故障的几种主要方法 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 参考资料 lOptix BWS 1600G产品手册 lOptix BWS 320G故障处理手册 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 课程目标 l学习完此课程，您应能： p了解波分系统故障处理方法 p掌握光功率问题定位及处理方法 p掌握信噪比问题定位及处理方法 p掌握色散问题定位及处理方法 p掌握非线性问题定位及处理方法 p掌握误码问题的综合分析和处理方法 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 内容介绍 l一 、故障处理常用方法 l二 、光功率问题和故障处理 l三 、信噪比问题和故障处理 l四 、色散问题和故障处理 l五 、非线性问题和故障处理 l六 、其他问题和故障处理 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 一、故障处理常用方法 1、告警性能分析法 通过网管查询传输系统当前或历史发生的告警和性能事件数据，通过 设备机柜和单板的运行指示灯、告警指示灯的状态，了解设备当前运 行状况。 2、仪表测试法 对于M40、D40、OAU、OBU等单板的“MON”口，均可以在线测试主 信道光谱。如果受到影响的业务是主信道的所有业务，则可以重点分 析OAU、OBU的光谱；如果受损的业务只是主信道中的一路业务时， 重点分析M40和D40的光谱。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 3、替换法 使用一个工作正常的物件去替换一个怀疑工作不正常的物件，从而达 到定位故障、排除故障的目的。这里的物件，可以是一段尾纤、一块 单板、一个法兰盘或一个衰耗器等。 4、环回法 通过对单板进行软件 故障定位中最常用、最直接的方法。它不依赖于 对大量告警和性能数据的深入分析。 5、经验处理法 在一些特殊的情况下，通过复位、插拔单板，单站掉电重启，重新下 发配置等手段，可有效地及时排除故障，恢复业务。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 方法适用范围特点 告警性 能分析 法 通用 全网把握，可预见设 备隐患；不影响正常 业务。 仪表测 试法 分离外部故障， 解决对接问题 具有说服力；对仪表 有需求。 环回法 将故障定位到单 站，或分离外部 故障 不依赖于告警、性能事 件的分析、快捷；可能 影响ECC及正常业务 。 替换法 将故障定位到单 板，或分离外部 故障 简单；对备件有需求 。 经验处 理法 特殊情况操作简单 故障处理常用方法比较 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 故障定位的过程 1、排除外部设备故障：光纤、接入SDH设备和电源供电等问题； 2、故障定位到单站：将故障定位到单站，最常用的方法就是“告警性 能分析法”和“环回法”。环回法通过逐站进行外环回和内环回，定位 出可能存在故障的站点或单板。告警性能分析法通过网管逐站进行 告警性能分析，查看各站的光功率，与已经保存好的性能数据（正 常情况下）比较，分析差异，定位出可能存在故障的尾纤或单板。 综合使用这两种方法，基本都可以将故障定位到单站。 3、故障定位到单板并最终排除：故障定位到单站后，进一步定位故障 位置最常用的方法就是替换法。通过替换法可定位出存在问题的单 板和尾纤。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 故障处理的各个过程及其常用的方法 故障定位过 程 常用方法其它方法 排除外部设 备故障 替换法、仪 表测试法、 环回法 告警性能分析法 故障定位到 单站 环回法告警性能分析法 故障定位到 单板并最终 排除 替换法 告警性能分析法 、环回法、经验 处理法 故障定位的过程 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 问题 l问题1： 故障定位都有哪些方法？ l问题2： 各种方法的优缺点是什么？ Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小结 l本节我们主要讲解了： p故障处理五种方法 p故障处理的一般思路 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 内容介绍 l一 、故障处理常用方法 l二 、光功率问题和故障处理 l三 、信噪比问题和故障处理 l四 、色散问题和故障处理 l五 、非线性问题和故障处理 l六 、其他问题和故障处理 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 光功率要求 1、光功率容限：输入光功率所能容忍的极限，就是灵敏度过载点的范 围； 2、光功率要求：对输入的光功率作的要求，通过调节系统来实现。(如可 调衰减器、固定衰减器、光放等) 3、光功率余度：用于衡量光功率的富裕度，值越大表明系统富裕度越大 ，通常所说的5/+3 dB的要求，实际就是一个光功率余度要求； 考虑：基本余度要求的光功率上门限余度比下门限余度大的原因是什么？ -14 -10 -6 0 （dBm ） 光功率容限 余度 光功率要求 余度 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 系统光功率要求-OTU客户侧 OTU 2.5GPIN 7CLIENT OTU 10GPIN 7CLIENT OTU 2.5GAPD 15CLIENT OTU 10GAPD 10CLIENT OTU multi-mode: CLIENT RX OUT Single-mode: M40 T to H: OSNR = 23.41dB; 3、对全网所有站点之间的线路光纤进行对调，结果发现对两个方向的信号 没有任何影响排除线路光纤原因； 4、怀疑OTU单板性能劣化，替换该LWF单板，无任何影响； 5、怀疑是色散原因，逐渐增加DCM模块方式来解决该问题 。 色散问题_案例二 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 初步计算色散结果如下： Dispersion (H to T) = Dispersion (T to H) = rXL- rXDCM =4.5*406.57-4.5*300=1829.565-1350=479.565 ps/nm 后来经测试发现线路采用的G.655光纤比较特殊，其色散系数较大，为 8 ps/nm*km左右，那么色散补偿后的结果就无法满足LWF的色散要求。 通过测量得到实际光纤的色散值: From H to T：3836.818 ps/nm From T to H：3781.792 ps/nm 色散补偿情况: From H to T：1650.469ps/nm 色散结果=2186.349ps/nm From T to H：1650.469ps/nm 色散结果=2131.323ps/nm 所以，现有的补偿方法不能满足色散要求，需要增加色散补偿。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential HMSPTK 85.97km90.142km 78.158km70.592km81.716km 6060 60 606060 6060606060 G.655 DCM distance 60 G.652 DCM distance 60 通过加DCM的方法作试验: H to T方向: 配置为4个60km G.655 DCM和两个60km G.652 DCM ； T to H方向: 配置为4个60km G.655 DCM和1个60km G.652 DCM。 色散补偿情况： From H to T： 3434.178ps/nm 色散结果：402.64ps/nm From T to H： 2377.552ps/nm 色散结果：1404.27ps/nm 此时信号已经正常，没有误码。 色散问题_案例二 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential HMSPTK 85.97km90.142km 78.158km70.592km81.716km 100100 100100 色散补偿方案优化如下 ： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 问题 l问题1： 什么是色散？都有哪些因素引起的？ l问题2：遇到了色散问题，怎么来处理？ Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小结 l本节我们主要讲解了： p导致色散的产生因素 p色散问题的处理思路 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 内容介绍 l一 、故障处理常用方法 l二 、光功率问题和故障处理 l三 、信噪比问题和故障处理 l四 、色散问题和故障处理 l五 、非线性问题和故障处理 l六 、其他问题和故障处理 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 非线性要求 不同波长的脉冲之间的互相作用，一般会造成 光谱的展宽，引起信噪比的下降。 非线性 受激散射克尔效应 SBS 受激布里渊散射 SRS 受激拉曼散射 FWM 四波混频效应 SPM 自相位调制 XPM 互相位调制 光纤折射率随 光强而变化的效应 注意：使用模场直径大的光纤 ，可以降低通过光纤的功率密 度，可以抑制非线性效应的产 生。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 注意：注意： 光纤的非线性效应与入纤光功率有很大关系，在入纤光功率很大， 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， 导致接收端性能劣化并产生误码，所以DWDM系统必须控制入纤光 功率。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 非线性问题_案例 l系统概述 :某工程为链形组网，组网配置如图。A站和F站为OTM站，中间 4个站为OLA站。A站和F站之间已经配置8波（通道18）2.5Gbit/s速率的 业务 。 l故障现象:开局调测过程中，将F站的LWC单板的SDH侧的输入、输出光口 通过尾纤环回，中间配置10dB固定光衰减器。在A站挂表测试误码，部分 通道24小时误码测试不通过。 OTMOLAOLAOLAOLAOTM ABCDEF Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l故障分析 ：初始化当前性能数据，重新挂表测试误码。经过一段时间观察 ，查询网管发现A站发F站方向没有出现误码，但A站收F站方向部分通道在 16小时后出现误码，且出现误码的通道和数量不稳定。由于误码是单向出现 的，可以考虑采用替换法尽快定位故障点。 l处理步骤： 1、查询性能事件：A站收F站方向部分通道在16小时后出现误码，且出现误码 的通道和数量不稳定。A站发F站方向没有出现误码； 2、查询光功率：查询网管性能事件中各站放大器的光功率，与工程调试值相 符；查询网管性能事件中F站LWC的光功率，与工程调试值相符； Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 3、更换单板：F站更换产生误码的通道对应的LWC单板（根据备件情况替 换），误码未消失，说明误码与LWC无关，恢复原先单板配置 。 4、调节光功率 ：在保证信噪比前提下，提高出现误码的光纤（F站发A站） 的入纤光功率，从网管上观察误码量的变化，发现光功率越大，误码量也 越大。减小入纤光功率，发现光功率越小，误码也越小。判断误码是由于 光纤的非线性引起的。 5、在不降低光信噪比的情况下，在发送端OAU后加3dB固定衰减器，降低 入纤光功率，降低光纤非线性影响。再次测试，误码消失；连续观察5天 ，系统工作正常。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l结论 l系统出现误码时，接收端的信噪比一般都很好，故障的隐蔽性比较 强。此时减小发送端的光功率，如果接受端的误码减小，就是非线 性问题；如果误码增加，就是信噪比劣化问题。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 问题 l问题1： 什么是非线性？ l问题2：那些条件会非线性现象的产生？ l问题3：怎么定位和处理非线性问题？ Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小结 l本节我们主要讲解了： p非线性的概念 p非线性问题的处理方 法 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 内容介绍 l一 、故障处理常用方法 l二 、光功率问题和故障处理 l三 、信噪比问题和故障处理 l四 、色散问题和故障处理 l五 、非线性问题和故障处理 l六 、分类问题的故障处理 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 六 、分类问题的故障处理 l误码问题 l对接问题 lECC问题 l公务问题 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 关键单板性能劣化； 光功率异常； 信噪比降低； 非线性因素； 色散（色度色散/PMD）因素； 光反射问题； 外界问题（线路光纤、尾纤、电源、环境等） 误码问题产生的原因 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 处理前需判断是主光路问题，还是独有光路出现问题； 巧用B1和纠错数来准确判断产生误码的再生段： 1、OTU单板上都具有B1字节监控的功能，对误码故障的定位应该充分利用 OTU单板对SDH信号中B1字节透传的特性，即OTU单元只对B1字节进行 监测。 因此可以根据OTU监测到B1字节中误码的数量和产生时间，将故 障进行分界。 2、对于带FEC纠错功能的OTU单板，性能事件可以反应在波分线路上纠正 的误码数量和未纠正的误码数量。纠错数大小与波分系统产生的误码量一 致。 误码问题的定位思路 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential （1）告警性能分析法 1、查询网元异常告警：查询网元当前是否存在RLOF、ROOF、光功率异 常等告警，查询OTU单板、分合波单板是否存在性能越限告警。 2、分析网元性能事件：分析各业务单板光功率值是否在正常工作 要求范 围之内，分析OTU单板，以及放大板偏置电流有无异常变化。 误码问题的处理方法 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential （2）环回法 1、环回位置：对业务信号逐段环回来进行故障定位，可在收、发 端OUT进行环回，也可在收、发端放大板处加光衰环回。（注意： OUT波分侧进行环回、收端光放环回会有问题！） 2、环回注意事项：环回法会中断业务，故在环回之前应该先在 SDH上做强制倒换。环回时一定要注意加衰减，以免光功率过大损坏 激光器。 （3）替换法 1、替换原则：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。 2、替换法适用范围：环替换法适用于排除传输外部设备的问题， 如光纤、SDH设备等，或故障定位到单站后，用于排除单站内单板故 障问题 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential （4）降低功率测试法 p原理：运行中的波道出现误码是因为某种因素降低了该波道的误码 余量，当波道有小误码问题时，其误码余量降低了，但又不是很多，通 过降低功率来人为的减少误码余量，从而加速误码的出现，使小误码事 件变成大误码事件（15分钟内能观察到误码），这样处理起来就容易 多了。但前提是：降低功率后，原来无误码的波道应该还保持无误码状 态。 p降低功率测试法适用范围应用的场合主要是处理小误码问题，几个 小时往往看不出系统有没有误码，有时需要长达24小时的时间来判断 有没有误码，比如24小时15个误码。 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential （5）仪表测试法 p仪表测试：光功率计测试光路上各点光功率是否偏离标称值；光谱 分析仪测试分析各通道信噪比、波长等信息；信号分析仪测试信号眼图 ，分析系统是否存在反射引发零星误码。 p可供仪表在线测试的单板说明： 1、放大板MON口：其光功率是放大后信号的1，和输出信号光 功率相 差20dB ； 2、分合波板MON口：其光功率是合路信号（即分波输入或合波输 出）信 号的9，和合路信号的光功率相差10dB左右； 3、FIU板MON口：其光功率是单板OUT口信号的1，和输出信号 光功率 相差20dB Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 误码问题_案例一 l系统概述：某工程为40波的系统，业务满配置，组网配置如下所示。系统 配置OTU均为LWF单板。 l故障现象：开局调测中，关闭LWF单板的FEC功能。在A站挂表，G站环 回进行误码测试。A站收F站的第CH29平均1小时产生1个误码，F站CH29 对应的LWF没有误码。测试其它通道时没有误码。 OTMOLAOLAOLAOLAOTM ABCDEF Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l故障分析：由于只有单个波长有误码，可以排除信号合波后到信 号分波前的单板故障和线路故障，所以导致出现误码的可能因素 有： A站MPI-R点第29波的信噪比低于标准值 A站接收LWF单板输入功率异常 A站接收LWF单板故障 F站发送端LWF单板故障 误码问题_案例一 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l处理步骤 1、用光谱分析仪测试MPI-R点第29波的信噪比，正常 。 2、检查A站29波LWF的波分侧输入光功率，在正常的接收范围内； 3、检查A站D40到LWF之间的光路和F站LWF到M40之间的光路，尾纤良 好，没有弯折度大的地方； 4、在A站用另一块已经测试正常的LWF替换第29波LWF单板，挂表测试 不到一个小时便出现了误码。怀疑F站的LWF发光信号有问题； 5、更换F站的LWF，测试24小时无误码； 误码问题_案例一 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 误码问题_案例二 l故障现象：同样是案例一的网络，某日工程师查询15m性能事件， 发现F站LWF 单板FEC_COR_BYTE_CNT （FEC纠错字节数）达 到30万左右， 可并未出现其它误码，工程师疑惑了，这种情况可怎 么处理啊？ 30万！ 这么多纠错数怎 么办呢？ Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l问题分析 lFEC纠错数纠错前误码率比特数纠错前误码率单板速率（ bit/s）时间（s）。 lOTU单板的FEC理论最大纠错的误码率为8.27E-5。对于10G速率 单板，当纠错前误码率为8.27E-5时，纠错数简单计算如下：纠错数 (8.27E-5)(10E+9）(6015)744300000即约为7.4亿。 l30万远远小于7.4亿，设备运行正常，无需处理。 误码问题_案例二 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l总结 l在实际工程中，并不是出现FEC纠错数就说明网络有问题，当系统 光功率信噪比达不到要求时就会出现FEC纠错数，对于出现纠错码 的问题主要关注两个问题： 1、15m稳定纠错前误码率在1E-7以上，即对于2.5G速率单板纠错数 在25万以上，10G速率单板纠错数在100万以上时要进行关注。 2、纠错数异常波动超过3个数量级时，需要查明原因，排除可能存 在的隐患。 误码问题_案例二 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 六 、分类问题的故障处理 l误码问题 l对接问题 lECC问题 l公务问题 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 对接问题_案例 l系统概述：某局由华为OptiX BWS 1600G波分设备和A公司的SDH设备联 合组成环网，SDH层面采用复用段环保护方式。 A站 B站 C站 D站 SDH SDH SDH SDH DWDM环形网 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l故障现象 某日，SDH层发生复用段保护倒换，波分环形网上的A站对应3槽位的 LWC1单板的客户侧不断上报R_OOF、R_LOS告警。 l故障分析 故障可能的原因有：A站波分设备的LWC1单板客户侧接收模块故障； A站 SDH光接口单板到波分LWC1单板之间的尾纤损坏； A站SDH光接口板的发 送模块损坏或发送无帧结构信号。 对接问题_案例 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 对接问题_案例 l处理步骤： 1、用网管检查A站LWC1单板的接收和发送光功率，正常，说明SDH光接 口板有光信号输出，且SDH光接口板与波分设备的LWC1单板之间的尾纤没 有损坏； 2、在A站用尾纤将输入/输出正常的9槽位LWC1的Tx口与3槽位的LWC1单 板Rx口加衰减连接起来，进行环回测试，3槽位的LWC1的R_LOS告警消失 ，排除LWC1单板故障； Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 3、取消步骤2中的环回，将与A站3槽位LWC1连接的SDH信号跳接到未上 业务的6槽位LWC1单板上，6槽位LWC1单板上报相同告警。说明故障产生 原因与SDH设备发送的信号相关； 4、经过调查和分析，发现对接的SDH设备的光板分为光接口板和光处理 板，复用段保护倒换是在光处理板上完成的。在发生复用段保护倒换时，光 接口板的激光器是不关断的，因此输出的信号不稳定，且没有帧头，导致 LWC1单板客户侧不断上报R_OOF和R_LOS告警。 对接问题_案例 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 六 、分类问题的故障处理 l误码问题 l对接问题 lECC问题 l公务问题 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l系统概述：某工程为环形组网，40波系统，组网如图9-4所示。A、D和G 站为背靠背的OTM配置，其余站点为OADM配置。A站为中心站点，其它各 站点与A站分别有两波业务。 ECC问题_案例 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential l故障现象 业务开通后，维护人员发现登录某些站点时ECC时断时通。拨打公务电话 ，杂音较大，而且每隔几秒会瞬断一下。 l故障分析 ECC通信故障：光线路不稳定；设备故障，主要是OSC单板故障；主控单 板时钟跟踪设置错误。 ECC问题_案例 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential ECC问题_案例 l处理步骤： 1、查看全网的性能数据，发现主信道的光功率无任何异常，排除 光线路 的问题； 2、用光功率计测量部分无法登录站点的OSC单板的