張海燕+肖世忱+王軍

摘 要：為準確獲取SDH傳輸系統(tǒng)自愈環(huán)網(wǎng)的保護倒換時間，在分析SDH設(shè)備啟動保護倒換機制、保護倒換時間測試原理以及儀表測試保護倒換時間機制的基礎(chǔ)上，搭建實驗系統(tǒng)并對通過模擬信號丟失故障來觸發(fā)倒換的多種方法進行分析驗證。測試結(jié)果顯示串入光衰模擬線路中斷的測試方法所得結(jié)果的穩(wěn)定性與實際性能的接近程度最好，可為后續(xù)保護倒換時間的實際測試工作提供參考。

關(guān)鍵詞：SDH系統(tǒng) 自愈環(huán)網(wǎng) 保護倒換 業(yè)務(wù)中斷

中圖分類號：TN914.332 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（b）-0006-03

業(yè)務(wù)快速自愈能力是SDH（同步數(shù)字體系）傳輸系統(tǒng)強大優(yōu)勢之一[1]。保護倒換時間是衡量SDH傳輸系統(tǒng)性能的重要指標，研究如何間接測試業(yè)務(wù)中斷時間來近似地實現(xiàn)對系統(tǒng)保護倒換時間的測試十分必要。本文通過搭建實驗系統(tǒng)對不同測試方法下SDH設(shè)備啟動保護倒換的測試結(jié)果進行分析比較，確定出符合傳輸專業(yè)要求的合理、穩(wěn)定的測試方法。

1 SDH保護倒換測試原理

1.1 SDH保護倒換機制

SDH傳輸系統(tǒng)實施保護倒換基于系統(tǒng)能夠檢測到SF（信號失效）或SD（信號劣化），當且僅當SF/SD得到確認后，系統(tǒng)才開始啟動保護倒換。

SDH傳輸系統(tǒng)保護倒換過程如圖1所示。（1）尾端檢測到故障，向首端發(fā)出保護倒換請求信號；（2）首端進行橋接和倒換并回送確認信號；（3）尾端收到確認信號，完成橋接和倒換并回送狀態(tài)消息。如有需要首端節(jié)點進行倒換操作結(jié)束整個過程。

1.2 SDH保護倒換時間測試難點

業(yè)務(wù)中斷時間包含保護倒換的時間與SF/SD檢測時間，如圖2所示。其中SF/SD故障檢測時間由SF和SD兩類事件觸發(fā)，保護倒換時間由保護電路上各節(jié)點的協(xié)議處理時間決定。

業(yè)務(wù)中斷時間的測量可以通過檢測故障過程中PRBS出現(xiàn)差錯或業(yè)務(wù)中斷產(chǎn)生的相關(guān)告警時長獲得，只要SF/SD檢測時間足夠短或具有確定值，則測量業(yè)務(wù)中斷時間的方法可以通過盡可能地減少甚至消除SF/SD檢測時間來達到準確測試保護倒換時間的目的。

1.3 儀表測試保護倒換時間的機制

使用傳輸分析儀表測試過程為：在一端支路信號中通過儀表注入相應(yīng)的PRBS測試序列，另一端進行環(huán)回，中間配置好工作路由和保護路由，測試連接關(guān)系如圖3所示。進行保護倒換時間的測試時，人為迫使SDH設(shè)備啟動保護倒換。利用傳輸分析儀表通過檢測PRBS測試序列的突發(fā)誤碼或產(chǎn)生的相關(guān)告警歷時來對業(yè)務(wù)中斷時間或保護倒換時間進行測試。由于背景誤碼的存在會影響測試結(jié)果的準確度，因此采用誤碼差錯監(jiān)測方式，必須確保測試系統(tǒng)之前工作正常、無任何誤碼發(fā)生。

2 SDH保護倒換時間測試方法

為了使測試結(jié)果盡可能接近實際的保護倒換時間，可以考慮減少或消除與SD/SF檢測相關(guān)的不確定性，本文主要通過模擬信號丟失故障來觸發(fā)倒換。

2.1 拔纖模擬主線路中斷

通過手工拔斷被測業(yè)務(wù)信號所經(jīng)主用路由光纖，迫使SDH傳輸系統(tǒng)將業(yè)務(wù)切換到備用路由。但光纖線路上光功率衰耗依賴于拔纖的速度，進而影響了SF/SD的檢測時間，拔纖速度的不確定性造成了測試結(jié)果的不確定性。

2.2 關(guān)閉設(shè)備激光器

關(guān)閉當前主路由所經(jīng)某一節(jié)點設(shè)備對應(yīng)線路板激光器或拔出單板，模擬節(jié)點失效或在線路中引入信號丟失告警進行測試。拔出單板的方式與拔纖模擬中斷的方式相似，為了將測試誤差主要歸于設(shè)備的響應(yīng)時間最好通過軟件控制激光器關(guān)閉。

2.3 加入光衰減器模擬主線路中斷

在主路由中串入可調(diào)光衰減器，通過開關(guān)光閘來模擬信號通斷。此方法誤差主要來源于受可調(diào)光衰減器衰減速度影響SF/SD 檢測時間的不確定性。此法測試結(jié)果是否準確主要取決于光衰減器的衰耗滾降特性是否陡峭，如果非常陡峭則結(jié)果一致性就比較好，否則誤差將可能非常大。使用具備開關(guān)特性的光衰減器一致性和穩(wěn)定性應(yīng)該更好。

3 保護倒換時間測試方法對比驗證

本文搭建如圖4所示的實驗系統(tǒng)。系統(tǒng)配置為子網(wǎng)連接保護，拖延時間默認設(shè)置為0。圖中節(jié)點A為OMS1684設(shè)備，節(jié)點B、C為UC設(shè)備（OMS1200系列），各節(jié)點設(shè)備間使用光口互連，其中UC設(shè)備只配置了1條交叉連接，而OMS1684業(yè)務(wù)配置較多。為使驗證實驗盡量接近實際情況，利用現(xiàn)有儀表分別從拔纖中斷、關(guān)閉激光器、串入光衰關(guān)閉激光器以及軟件控制等四個方面進行了測試。

3.1 拔纖中斷主線路

通過拔纖模擬線路中斷產(chǎn)生信號丟失告警，主要進行雙向協(xié)議測試，測試結(jié)果如表1所示。

從測試數(shù)據(jù)看測試結(jié)果的穩(wěn)定性不好，ERR時間尤其長，大部分都不滿足ITU-T標準。這樣的測試結(jié)果驗證了先前所提出的拔纖速率會影響業(yè)務(wù)中斷時間測試的分析。

3.2 關(guān)閉激光器

通過軟件關(guān)閉激光器的方式模擬節(jié)點故障。這里直接使用馬可尼專有的雙向協(xié)議，只要有故障，兩端同時切換至worker或protection。測試結(jié)果如表2所示。

測試數(shù)據(jù)顯示測試結(jié)果的穩(wěn)定性不好，各事件測試一致性也存在偏差，ERR測試事件時間也不穩(wěn)定。由于測試時間可能包括檢測時間、命令發(fā)送時間、激光器關(guān)閉時間，測試結(jié)果具有不可預(yù)見性。

3.3 軟件控制強制切換

利用網(wǎng)管的軟件切換功能進行強制切換，測試的時間雖然不包括告警檢測時間，但是會引入命令發(fā)送及響應(yīng)時間，不確定性較大。測試結(jié)果如表3所示。

從測試結(jié)果看，軟件控制強制切換穩(wěn)定性不好，不是每次切換都能測試到中斷時長，而且各事件測試一致性比較差，尤其是ERR事件時間較長。

3.4 串入光衰模擬線路中斷

分別在5端口和6端口接收端串入可調(diào)光衰，設(shè)置采用單向或雙向協(xié)議測試，通過開關(guān)光閘的方式模擬線路通斷，測試結(jié)果如表4所示。

從測試結(jié)果可知這種方式測試穩(wěn)定性比較好，各個事件時長的一致性也比較好，ERR事件與其它事件時間相差不大，選取ERR事件時間作為倒換時間更能準確反映實際業(yè)務(wù)受影響程度。雖然有部分測試指標超出標稱值，但是反映了系統(tǒng)的實際性能。分析原因主要是因為OMS1684目前承載業(yè)務(wù)較多，在該節(jié)點進行判斷切換時需要記入處理時間。根據(jù)目前我們的儀表配置情況，這種方法測試結(jié)果的穩(wěn)定性以及與實際性能的接近程度都很好，便于規(guī)范化操作。

4 結(jié)語

業(yè)務(wù)中斷測試是一種獨立于網(wǎng)元設(shè)計的簡單透明的技術(shù)，可以得出終端用戶可信的結(jié)果。通過實驗驗證對比分析多種通過模擬信號丟失故障來觸發(fā)系統(tǒng)倒換的方法，發(fā)現(xiàn)串入光衰模擬線路中斷測試方法所得測試結(jié)果的穩(wěn)定性與實際性能的接近程度最好，今后可以考慮選用接入光衰的方式進行多次測試選取平均值的方式，來獲得SDH傳輸系統(tǒng)保護倒換時間的近似結(jié)果。

參考文獻

[1] 白靜茹.SDH自愈環(huán)的設(shè)計與改進[D].北京郵電大學，2010.

[2] 吳彥文，鄭大力.光網(wǎng)絡(luò)的生存性技術(shù)[M].北京郵電大學出版社，2013.endprint