SDH误码测试分析

SDH 误码测试 一 误码特性一 误码特性 1 1 基本概念 基本概念 差错 Error 误码 在数字通信中 发送和接收序列的任何不一致都叫差错 在我国习惯 上把差错称为误码 比特差错 Bit Error 发送和接收序列中对应的单个数字不一致就是比特差错 G 821 建议 中所用的术语 误码 就是指比特差错 块差错 Block Error 将一组码看成是一个整体 在其中有一个或多个比特差错 则称块差 错 G 826 建议中所用的术语 误块 就是指块差错 误码秒 ES 在一秒时间周期有一个或多个比特差错 称为误码秒 误块秒 ES 在一秒时间周期有一个或多个误块 称为误块秒 差错秒 ES 误码秒和误块秒的统称 严重误码秒 严重误块秒或严重差错秒 SES 在误码秒 误块秒或差错秒中 有一部分差 错量特别多 定义为 SES 2 2 误码机理 误码机理 1 造成误码的主要内部机理有 各种内部噪声源 色散引起的码间干扰 定位抖动产生的误码 2 外部机理 主要是由一些具有突发性质的外部脉冲干扰源所引起 诸如外部电磁干扰 静电放电 设备 故障 电源瞬态干扰和人为活动等 这些脉冲干扰有可能超过系统固有的高信噪比门限造成突 发误码 二 误码性能指标 二 误码性能指标 1 低于基群速率的数字连接的误码性能 低于基群速率的数字连接的误码性能 ITU T G 821 建议规范了用于语音业务或用作数据型业务载体信道的 N 64kbit s 电路交换数 字连接 1 N 24 或 32 的误码性能事件 参数和指标 G 821 定义以下事件 误码秒 ES 在一秒时间周期有 1 个或更多差错比特 严重误码秒 SES 在一秒时间周期的差错比特比 10 3 G 821 定义的误码性能参数有 误码秒比 ESR 在一个固定测试时间间隔上的可用时间内 ES 与总秒数之比 严重误码秒比 SESR 在一个固定测试时间间隔上的可用时间内 SES 与总秒数之比 G 821 对 64kbit s 全程 27500km 假设参考通道 HRP 端到端连接的性能指标见表 1 性能参数 指标 误码秒比 ESR 0 08 严重误码秒比 SESR 0 002 表 1 G 821 全程 HRP 端到端误码性能指标 各类假设参考数字段 HRDS 的误码性能指标见表 2 误码性能要求 HRDS km 误码秒比 ESR 严重误码秒比 SESR 420km 5 38 10 4 6 72 10 6 280km 3 6 10 4 4 5 10 6 50km 6 4 10 5 8 10 7 表 2 G 821 HDRS 误码性能指标 2 2 基群及更高速率的数字通道的误码性能 基群及更高速率的数字通道的误码性能 ITU T G 826 建议规范了运行在基群及基群以上速率的数字通道的误码性能事件 参数和指 标 G 826 定义以下事件 误块 EB 在 1 块中有 1 个或多个差错比特 误块秒 ES 在 1 秒中有 1 个或多个误块 严重误块秒 SES 在 1 秒中含 30 的误块 或者至少有一个缺陷 背景误块 BBE 发生在 SES 以外的误块 G 826 定义的误码性能参数有 误块秒比 ESR 在一个确定的测试期间 在可用时间内的 ES 和总秒数之比 严重误块秒比 SESR 在一个确定的测试期间 在可用时间内的 SES 和总秒数之比 背景误块比 BBER 在一个确定的测试期间 在可用时间内的背景误块与总块数扣除 SES 中的所有块后剩余块数之比 G 826 对全程 27500 km 假设参考通道 HRP 端到端连接的性能指标见表 3 速率 Mbit s 1 5 到 5 5 到 15 15 到 55 55 到 160 160 到 3500 bits 块 800 5000 2000 8000 4000 20000 6000 20000 15000 30000 ESR 0 04 0 05 0 075 0 16 待定 SESR 0 002 0 002 0 002 0 002 0 002 BBER 2 10 4 2 10 4 2 10 4 2 10 4 10 4 表 3 基群和更高速率 27500 km 国际数字连接 HRP 端到端误码性能指标 RPO 各类假设参考数字段 HRDS 的误码性能指标见表 3 表 5 误码性能指标 HRDS km ESR SESR BBER 420km 3 696 10 4 4 62 10 5 4 62 10 6 280km 2 464 10 3 3 08 10 5 3 08 10 6 50km 4 4 10 4 5 5 10 6 5 5 10 7 用户网 9 6 10 3 1 2 10 4 1 2 10 5 表 3 STM 1 HRDS 误码性能指标 误码性能指标 HRDS km ESR SESR BBER 420km 4 62 10 5 2 31 10 6 280km 3 08 10 5 1 54 10 6 50km 5 5 10 6 2 75 10 7 用户网 1 2 10 4 6 10 6 表 4 STM 4 HRDS 误码性能指标 误码性能指标 HRDS km ESR SESR BBER 420km 4 62 10 5 2 31 10 6 280km 3 08 10 5 1 54 10 6 50km 5 5 10 6 2 75 10 7 用户网 1 2 10 4 6 10 6 表 5 STM 16 HRDS 误码性能指标 表示待定 3 3 G 821G 821 参数与参数与 G 826G 826 参数的比较 参数的比较 G 821 规范是建立在比特基础上的以秒为基本度量间隔的指标体系 基于服务用户 适用于 64kbit s 数字连接 而 G 826 是建立在块基础上的并以块为基本度量间隔的指标体系 基于网络 提供者 适用于一次群和一次群以上速率的数字通道 随机性误码分布比较容易产生 G 826 参 数 SES 而突发性误码分布容易产生 G 821 参数 SES 采用 G 826 建议后 表面上全程误码指 标变化不大 但等效的 BER 指标比原来的 G 821 严格多了 三 误码的测试 三 误码的测试 1 1 SDHSDH 设备的误码测试 设备的误码测试 关于传输设备是否分配误码指标 ITU T 目前尚没有相关建议 我国标准中一般采用连续测 试 24 小时误码为零的要求 但是由于设备的内部噪声总是存在的 实际设备出现误码的概率不 可能为零 因此在国标 同步数字体系 SDH 光缆线路系统测试方法 中这样规定 如果第一 个 24 小时的测试出现误码 应查找原因 允许再进行 24 小时测试 SDH 设备的测试采用停业 务测试方法 SDH 复用设备误码特性测试基本配置见图 1 至图 3 图注 1 图中测试设备可以是 TM 或 ADM 测试在设备的支路口进行 将尽可能多的支路串接 起来 测试设备从网元的第 1 条支路输入口输入测试信号 第 1 条支路输出后输入第 2 条支路 以此类推 直到从最后一条支路输出到测试设备进行误码测试及分析 图注 2 对于 PDH 或 SDH 支路口对应选择其相应的测试序列 如果支路口有不同类型或两种 以上速率 则测试选择高速率接口进行 图 2 SDH 交叉连接设备误码测试配置 图注 对于 DXC 4 4 设备 测试在 140Mbit s 接口进行 在 DXC 设备的控制系统上设置 140Mbit s 端口与 STM 1 端口的双向交接 并按图中办法将尽可能多的 140Mbit s 支路串接起 来 对于 DXC 4 1 设备 测试在 2Mbit s 接口进行 在 DXC 设备的控制系统上设置 2Mbit s 端口 与 140Mbit s 端口或 STM 1 端口双向交接 并按图中办法将尽可能多的 2Mbit s 支路串接起来 各类 SDH 设备误码测试的操作步骤 A 按照图 1 至图 3 进行配置连接 使系统正常工作 调节光衰减器的衰减量使接收侧收到合 适的光功率 B 按测试口类型和速率等级 测试设备选择合适的测试信号 C 用下面的方法判断设备工作是否正常 第一个测试周期 15 分钟 在此周期内如无误码和 不可用等其它事件 则确认设备已工作正常 在此周期内 若观测到任何误码或其它事件 应 重复测试一个周期 15 分钟 至多两次 如果第三次测试周期内 仍然观测到误码或其它事 件 则认为设备工作异常 需要查明原因 D 在设备正常工作的条件下 进行长期的观测 24 小时观测结果应无误码 即误码为零 如果第一个 24 小时的测试出现误码 应查找原因 允许再进行 24 小时测试 2 2 系统误码性能测试 系统误码性能测试 实际系统投入运行前 维修后甚至于日常的运行维护过程中往往都需要在现场运行条件下对 误码性能进行测试 因此系统误码性能测试是最常用也是最重要的误码测试手段 具有非常实 际的意义 系统误码测试配置应与实际运行条件一致 目的是考察系统是否满足 G 821 或 G 826 所规定的误码性能要求 1 在线测试 在日常的维护过程中 要进行中断业务的长时间误码率测试是不可能的 常常采用在线监测 的方式进行 这时候对于 STM N 光通道需要用光耦合器 如果 SDH 网元没有光监测接口 而 对于电通道则需采用高阻跨接方式 如果设备上没有高阻监测接口 进行监测 测试仪表应用 高阻隔离器连接后才能接到设备上进行监测 否则将会影响系统正常运行 甚至造成传输中断 此外 设备与高阻隔离器间电缆长度不应超过 1m SDH 系统误码在线测试是基于比特间插奇偶校验码 BIP N 的原理 BIP N 的每一个比特实 际就是单比特奇偶校验 由于其无法检出码组中有偶数个差错的情况 因此准确性较差 但是 G 826 中定义的只要 BIP N 的 N 个比特有 1 个差错就判定误块的准则 使 BIP N 码的误块检测 概率大大提高 SDH 系统误码在线测试配置见图 4 图 4 SDH 系统误码在线测试配置 图注 在线测试时 SDH 测试设备应设置为监视 Monitor 模式 因为光耦合器只能将很小 能量的光信号耦合到测试设备 设备监测接口的信号也很弱 测试设备设置在监视模式使得测 试设备内部信号通路中接入了放大器 信号放大后便可正确判决 对于 SDH 承载的 PDH 支路口的在线误码测试 其基本原理与 SDH 系统相同 只需在被测 支路口进行跨接监测即可 此处不再繁述 测试步骤 A 选择适当的监测口接入 SDH 测试设备 接收 B 调整 SDH 测试设备 连续监视相应的参数 B1 B2 B3 或 V5 b1 b2 C 设置测试时间 同时在网管上进行相同的监测 记录测试结果 2 停业务测试 在 SDH 系统投入实际运行前或维修后 一般都要进行停业务测试 此时若在 STM N 线路上进 行误码测试 则需在所有网元用网元控制计算机设置为内部环回所有支路信号 如不能进行设 置则需人工在所有支路上进行环回 另外一种方式是在 SDH 网络单元的 PDH 支路口进行误码测试 在所有网元环回该支路 这 样不仅不会影响整个系统的正常运行 只影响此被测支路 而且可以长时间进行监测 缺点 是只能得到一条支路在系统中的误码性能 其它支路还要再进行测试 而且无法得到整个 STM N 线路的误码性能特性 SDH 系统误码停业务测试配置见图 5 图注 如果测试以环回方式进行 指标应仍用单项指标 如果测试失败 测试结果不满足单 项指标 则须按两个单项的方式重新测试 对于 PDH 支路口误码测试配置图原理同上 这里不再绘出 测试步骤 A 按照图 5 进行配置连接 使系统正常工作 注意使用光衰减器保护被测设备及 SDH 测试设 备接收口 调节光衰减器的衰减量使接收侧收到合适的光功率 B 按被测系统接口速率等级 测试设备选择合适的测试信号 C 用下面的方法判断系统工作是否正常 第一个测试周期 15 分钟 在此周期内如无误码和 不可用等其它事件 则确认系统已工作正常 在此周期内 若观测到任何误码或其它事件 应 重复测试一个周期 15 分钟 至多两次 如果第三次测试周期内 仍然观测到误码或其它事 件 则认为系统工作异常 需要查明原因 D 在系统正常