【摘要】闡述了SDH設備定時時鐘的重要性，SSM、S1字節(jié)的含義，時鐘方案設計的一般原則并用實踐檢驗。針對A網(wǎng)特定設計出符合要求的時鐘方案，使其在運行過程中定時信號傳遞可靠，相對提高運行人員的工作效率，降低運行風險，有效低保證電力系統(tǒng)的可靠運行。

【關鍵詞】SDH；時鐘；SSM

一、前言

在電力通信領域里，傳輸網(wǎng)普遍使用以光纖為載體的SDH（即同步數(shù)字傳輸體系）技術。在SDH網(wǎng)內(nèi)，所有網(wǎng)元的時鐘頻率和相位都必須控制在預先確定的容差范圍內(nèi)，以保證網(wǎng)中各網(wǎng)元的全部數(shù)據(jù)信息能實現(xiàn)正確有效的傳遞。如果SDH網(wǎng)元時鐘質(zhì)量下降，將引起各個網(wǎng)元不同步，使業(yè)務出現(xiàn)頻繁指針調(diào)整，影響對信號質(zhì)量敏感的業(yè)務，時鐘性能劣化甚至導致光路或支路出現(xiàn)大量誤碼或通信中斷。

正常情況下，SDH網(wǎng)絡是通過兩個網(wǎng)元間相連的光鏈路來傳播SDH定時信號的。設備的時鐘模式在一定的條件下會發(fā)生如圖1所示的轉(zhuǎn)換：

圖1 SDH定時模式轉(zhuǎn)換圖

如圖1所示，如果該鏈路發(fā)生故障，并且在設備沒有鎖定其他線路時鐘的情況下，設備定時時鐘丟失，設備將由正常的鎖定模式轉(zhuǎn)換成保持模式。在保持模式下，網(wǎng)元依靠指針調(diào)整技術，其通信能短時間保持在誤碼率較低的狀態(tài)下。但在保持模式下持續(xù)24小時后，設備將轉(zhuǎn)換為自由振蕩模式。由于此時設備已完全脫離SDH網(wǎng)絡運行，其鏈路或業(yè)務的誤碼率是相當高的，甚至有可能導致通信中斷。

二、原鶴山片區(qū)A網(wǎng)時鐘方案

原鶴山片區(qū)A網(wǎng)由烽火780B組成，其時鐘方案采用如圖2所示的抽取單邊時鐘的方式。

圖2 原鶴山片區(qū)A網(wǎng)時鐘圖

如圖2所示，鶴山局網(wǎng)元時鐘配置為自由振蕩模式，其他網(wǎng)元配置為抽取線路時鐘模式，抽取時鐘的線路如圖的箭頭所示。此時鐘方案優(yōu)點在于配置極其簡單，在網(wǎng)元間鏈路比較穩(wěn)定的情況下，網(wǎng)絡定時是不會有問題的。但其缺點是明顯的：在某一鏈路故障時，其故障鏈路后方的一串網(wǎng)元都工作在保持模式（或者偽鎖定狀態(tài)）下。若故障不能在24小時內(nèi)排除，則故障點后方的一串網(wǎng)元的所有業(yè)務都會出現(xiàn)大量誤碼甚至業(yè)務中斷的情況。

在不改變傳輸A網(wǎng)的組網(wǎng)方式的前提下，利用標準的SDH原理里的SSM技術，對鶴山片區(qū)SDH傳輸A網(wǎng)時鐘進行優(yōu)化，可以既簡單又低成本的避免以上所述的意外情況發(fā)生。

三、SDH原理里的定時相關技術

在SDH網(wǎng)中，網(wǎng)絡定時和路由隨時都有可能變化，因而其定時性能也隨時可能變化，網(wǎng)元必須要能判斷出當前時鐘源是否有效，或搜尋其他有效時鐘源，最后依據(jù)跟蹤時鐘源級別的設置決定跟蹤質(zhì)量較高的時鐘源，還要判斷出全網(wǎng)時鐘是否出現(xiàn)定時環(huán)路，予以解除。這一切的實現(xiàn)都需要首先了解以下概念：SSM、S1字節(jié)。

（1）SSM的含義

SSM（Synchronization Status Message）也稱為同步質(zhì)量信息，用于在同步定時傳遞鏈路中直接反映同步定時信號的等級。根據(jù)這些信息可以判斷所收到同步定時信號的質(zhì)量等級，以控制本節(jié)點時鐘的運行狀態(tài)，比如繼續(xù)跟蹤該信號，或倒換輸入基準信號，或轉(zhuǎn)入保持狀態(tài)等。

（2）S1字節(jié)的含義

S1字節(jié)位于SDH結構中的MSOH中的第9行，第1列。在ITU-T G.707建議中規(guī)定了STM-N接口的SSM編碼方式，用復用段開銷字節(jié)S1的b5～b8比特來表示不同的時鐘質(zhì)量等級。

需要注意的一點是：在進行時鐘配置時，為了實現(xiàn)時鐘保護倒換，必須啟動S1字節(jié)。

四、時鐘方案設計的一般原則

（1）使用線路時鐘優(yōu)先級功能；

（2）啟用S1字節(jié)，防止出現(xiàn)時鐘對抽或定時環(huán)路（廣義時鐘對抽）；

（3）盡量減少定時基準傳輸?shù)拈L度；

（4）受控時鐘盡量從高等級時鐘獲取定時；

（5）定時信息傳送—從STM-N信號中提取定時。

五、編制優(yōu)化方案并實施

根據(jù)以上的幾條原則，編寫出A網(wǎng)新時鐘配置，示意圖如圖3所示：

圖3 鶴山片區(qū)A網(wǎng)新時鐘圖

如圖3所示，鶴山局網(wǎng)元時鐘配置不變，為自由振蕩模式，定義其自振精度為G.812級別；其他網(wǎng)元配置也不變，為抽取線路時鐘模式，抽取時鐘的線路由單側抽取優(yōu)化為2側均抽取，且其優(yōu)先級配置如圖3所示，綠色優(yōu)先級為1，紅色優(yōu)先級為2。除鶴山局網(wǎng)元外其他網(wǎng)元設置內(nèi)時鐘優(yōu)先級為3，定義其自振精度為默認（G.813級別）。最后啟用所有網(wǎng)元的S1字節(jié)。

具體網(wǎng)管配置實施如圖4所示。

（1）鶴山局網(wǎng)元：把時鐘輸出到線路里去并使能S1，其他的配置不變。

（2）站端以址山站網(wǎng)元為例：配置其抽取線路時鐘的S1字節(jié)。

六、驗證結果

由理論分析可知，按照圖3優(yōu)化A網(wǎng)內(nèi)所有網(wǎng)元時鐘設置后，正常工作狀態(tài)下，鶴山局網(wǎng)元為整個網(wǎng)絡的時鐘基準，各網(wǎng)元根據(jù)主用時鐘的路線走向，按照質(zhì)量與優(yōu)先級進行時鐘的選取。若網(wǎng)元間任意一條鏈路出現(xiàn)故障，當線路時鐘源丟失時，網(wǎng)內(nèi)各個網(wǎng)元重新按照質(zhì)量和優(yōu)先級進行時鐘分配調(diào)整。這樣網(wǎng)絡中的各網(wǎng)元均能保持鎖定狀態(tài)不變，比原時鐘配置方式可靠得多。

圖4 A網(wǎng)傳輸網(wǎng)元鶴山局網(wǎng)管配置圖

圖5 A網(wǎng)傳輸網(wǎng)元址山站網(wǎng)管配置圖

為了驗證操作結果是否符合預期目標，進行以下測試：

（一）將由鶴山局發(fā)往城北站的S1字節(jié)值修改為“時鐘不可用”。經(jīng)查，除鶴山局網(wǎng)元外，所有網(wǎng)元按紅色箭頭方向自動調(diào)整了時鐘路由，并且其定時模式均為鎖定模式。

圖6 驗證1示意圖

圖7 驗證2示意圖

（二）將由址山站發(fā)往宅梧站的S1字節(jié)值修改為“時鐘不可用”。經(jīng)查，發(fā)現(xiàn)所有網(wǎng)元的定時模式均為鎖定模式。宅梧站、彩虹站、共和站、鶴城站、桃源站、雅瑤站雁山站按紅色箭頭方向自動調(diào)整了時鐘路由并鎖定，其他站點不變。

驗證結果符合設計目標，實現(xiàn)了時鐘網(wǎng)的“自愈”功能，提高了時鐘網(wǎng)以及業(yè)務通道的可靠性。

七、總結

本次鶴山片區(qū)傳輸A網(wǎng)的時鐘方案的優(yōu)化，雖然所使用的知識不深奧，但卻是深入掌握標準SDH原理后運用到生產(chǎn)實踐中的一次典型體現(xiàn)。從本次生產(chǎn)實踐中我認識到原理知識的重要性，以后本人將繼續(xù)結合設備實物，多思考多操作，力求把轄區(qū)內(nèi)的通信網(wǎng)打造成最健壯的通信網(wǎng)。