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误码


TCa102 误码性能与维护专题

光网络技术支持部

1

学习目标

学习完本课程,您应该能够:
掌握误码产生和检测的基本原理 了解误码相关规范和建议 掌握常见误码问题的处理方法

?

?

?

2

课程内容

第一章 误码的产生和检测原理 第二章 OptiX系列设备误码的检测

第三章 误码问题定位案例

3

误码检测原理
误码 误码是指数字信号在传输过程中码元发生了错误。 确切的讲就是接收与发送数字信号之间的单个数字 差错。

0101101

0101001

4

误码检测原理

误码对语音业务的影响
误码率 10-6 受话者感觉 感觉不到干扰

10-5
10-4 10-3 10-2 5*10-2

个别“喀喀”声,在低话音电平时刚可察觉到干扰
个别“喀喀”声,在低话音电平时感到有些干扰 有各种话音电平时,都感到有干扰 受到强烈干扰,显著降低可懂度 几乎听不懂

5

误码检测原理

SDH系统中常见的误码产生原因
?接收光功率超出光板接收范围

?超出色散容限
?网络时钟抖动

?电接口阻抗/电平不匹配
?单板故障

6

误码检测原理

常见误码衡量指标
G.821
ES:误码秒,在1s的时间内有1个或更多的差错比特。 SES:严重误码秒,在1s的时间周期内比特差错比≥30%。 ESR:误码秒比,在1个固定测试时间间隔上的可用时间内,ES与总秒 数之比。 SESR:严重误码秒比,在1个固定测试时间间隔上的可用时间内,ES与 总秒数之比。

G.826
EB:在1块中有1个或多个比特差错。 ES:在1秒中有1个或多个误块。 SES:在1s中含有≥30%的误块,或者至少有一个缺陷。 BBE:背景误块,发生在SES以外的误块。

特别说明:误码指标是衡量可用事件的

7

误码检测原理

误码检测方法
仪表检测法
?离线测试:通过发送端产生PRBS,接收端对接收的信号进行分 析来评估通道质量。 ?在线测试:通过对信号的开销进行分析来评估信号质量。不中断 业务。

在线性能监视法
利用SDH体系中的BIP功能,对SDH通道质量进行评估。 ?15分钟性能监视

?24小时性能监视
8

误码检测原理
? 误码性能检测的机理

开销字节 B1 B2 M1 B3 G1( bit 1~4) V5( bit 1~2) V5( bit 3)

用途 再生段误码 复用段误码 复用段远端误码 高阶通道误码 高阶通道远端 误码 低阶通道误码 低阶通道远端 误码

计算方法 BIP-8 BIP-24*N BIP-8 BIP-2

9

误码检测原理

? 误码性能监视在维护中的应用

LPT

HPT

MST

RST

RST

MST

HPT

LPT

B1

B1 B2 B3 V5

B1

10

误码检测原理
? 误码相关的性能和告警事件

性能事件 项目 本端站检 测到 有误码,则本 端上报事件 RSBBE MSBBE HPBBE LPBBE 对端站检测到 有误码,则本 端上报事件 MSFEBBE HPFEBBE LPFEBBE

告警事件 本端站检 测到 , 有误码越限 则本端上报事 件 B1OVER B2OVER B3OVER BIP-EXC 对端站检 测到有 误码越限,则本 端上报事件 MSREI HPREI LPREI

再生段 复用段 高阶通道 低阶通道

11

误码检测原理

B1误码的计算:
1个B1字节(8bit)用于校验帧中的误码,把STM-N帧分为8块,每个Bit 校验其中的1块。所以,1个STM-N帧中,1秒钟可以检测的误码块为: 8000×8=64000块。一般情况下,1块校验出错,认为此块中1个bit发生 错误,即产生1个误码。所以,一般情况下,每秒钟可以检测出误码的个 数最大为64000。这种检测方法存在的问题是当1块中误码数较多时,只 能检测出1个误码,还有如果1块中产生偶数个误码,检测的也不准确。 理论上说,1块中出现1个误码是准确检测的极限。 ?155M业务,准确检测出的最大误码率为:64000/155520000=4.12×10-4 ?622M业务,能够检测出的最大误码率为:1.03×10-4 ?对于2.5G业务,能够准确检测出的最大误码率为0.256×10e-4 ?对于误码的检测,一般是比较小的情况下检测的相对准确,对于误码 比较大的情况,多是根据经验值拟合出来的。
12

误码检测原理

B2误码的计算:
B2字节(N×24bit)用于校验复用段的误码。把STM-N帧分为N×24块,每个 Bit校验其中的一块。所以,一个STM-N帧中,1秒钟可以检测的误码块为:

8000×N×24=1.92×10-5×N。
?155M业务,准确检测出的最大误码率为:1.92×10e5/15520000=1.23×10-3 ?622M业务,能够检测出的最大误码率为:1.92×N×10e5/622M=1.23×10-3

?对于2.5G业务,能够准确检测出的最大误码率为1.23×10-3
同理,根据误码块的概念,HP和LP分别通过B3(8bit)和V5(2bit)来进行 检测。

13

误码检测原理
误码劣化(SD)告警: 门限缺省设置为10-6,当前版本中缺省为倒换条件之一,可以设置。 误码过量(EXEC)告警: 门限缺省设置为10-3,为复用段(PP、SNCP)倒换条件之一。 SD和EXEC告警是根据设置的误码门限和收集到的BIP误码相比较产生,为 避免出现BIP误码有抖动的情况,设置双门限进行防抖处理。 当有误码存在时,我们就认为信号在传输过程中受到某种程度的损伤。当 这种损伤超过一定限度,我们就会根据损伤程度的不同产生SD和EXEC告警。

14

误码检测原理

SD的检测
当误码率超过预置门限10-x,x=5,6,7,8或9时会检测到SD事件;SD事件会在 误码率优于10-(x+1)时结束。 当误码率?10-x时,测试时间内SD检出概率?0.99。 当误码率? 10–(x+1) 时,测试时间内SD检出概率? 10–6。 当误码率?10–x 时,测试时间内SD结束检出概率? 10–6。 当误码率? 10–(x+1) 时,测试时间内SD结束检出概率? 0.99。 最大误码率计算时间见附表。

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误码检测原理

EXEC的检测
当误码率超过预置门限10-x,x=3,4,或5时会检测到EXEC(误码过量)事件; EXEC事件会在误码率优于10-(x+1)时结束。 当误码率?10-x时,测试时间内EXEC检出概率?0.99。 当误码率? 10–(x+1) 时,测试时间内EXEC检出概率? 10–6。

当误码率?10–x 时,测试时间内EXEC结束检出概率? 10–6。
当误码率? 10–(x+1) 时,测试时间内EXEC结束检出概率? 0.99。

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误码检测原理
VC4/VC3最大检测时间 误码率 门限 10–3 10–4 10–5 10–6 10–7 10–8 10–9 ? 10–3 10 ms 10 ms 10 ms 10 ms 10 ms 10 ms 10 ms 100 ms 100 ms 100 ms 100 ms 100 ms 100 ms 1s 1s 1s 1s 1s 10 s 10 s 10 s 10 s 100 s 100 s 100 s 1000 s 1000 s 10 000 s
17

10–4

10–5

10–6

10–7

10–8

10–9

误码检测原理
VC-2/VC-12/VC-11最大检测时间 Detector 门限 10–3 10–4 10–5 10–6 10–7 10–8 ? 10–3 40 ms 40 ms 40 ms 40 ms 40 ms 40 ms 400 ms 400 ms 400 ms 400 ms 400 ms 4s 4s 4s 4s 40 s 40 s 40 s 400 s 400 s 4000 s 10–4 实际误码率 10–5 10–6 10–7 10–8

18

误码检测原理
SD/EXEC时间结束时间 门限 10–3 10–4 10–5 10–6 10–7 10–8 与门限对应的事件开始/结 复用段/VC-4/VC-3 VC-2/VC-12 VC-11 束误码率 10–3/10–4 10–4/10–5 10–5/10–6 10–6/10–7 10–7/10–8 10–8/10–9 10 ms 100 ms 1s 10 s 100 s 1000 s 40 ms 400 ms 4s 40 s 400 s 4000 s

10–9

10–9/10–10

10 000 s

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误码检测原理
G.783以前版本对SD/EXEC事件检测/结束最大事件的要求

Detector threshold 10–3

Multiplex section VC-4/VC-3 10 ms

VC-2/VC-12 VC-11 40 ms

10–4
10–5 10–6 10–7

100 ms
1s 10 s 100 s

400 ms
4s 40 s 400 s

10–8
10–9

1000 s
10 000 s

4000 s

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课程内容

第一章 误码的产生和检测原理 第二章 OptiX系列设备误码的检测

第三章 误码问题定位案例

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误码检测原理
AUAIS, AULOP, HPRDI, B3OVER, B3SD, AUPPJE, HPLOM, AUNPJE, HPTIM, NDF, HPSLM, B3, HPUNEQ, HPFEBE RFIFO 性能检测 点 检测点
当检测到RLOS、RLOF、 MSAIS、B2OVER时回传 MSRDI,检测到AUAIS、 AULOP时回传HPRDI;检测 到B2、B3性能时回传 MSFEBE或HPFEBE;检测 到RLOS、RLOF、MSAIS、 B2OVER、AUAIS、AULOP 时下插VTAIS

RLOS, IPMABN 检测点

RLOF, ROOF, J0MM, B1OVER, B1SD, B1BOVER 检测点

OOF, B1, B1B 性能检 测点

RLOC, MSAIS, MSRDI, B2, B2OVER, MSFEBE B2SD, MSREI 性能检测 检测点 点

STM-n信号 接收

激光 器

串/并

前端 数据

交 开销 处理 芯片 叉 板

STM-n信号 发送

激光 器

并/串

处理

OPMABN, TRANSFAIL 检测点

SPI外 环回

SPI内 环回 RSOH 外环回 RSOH 内环回

VC4内 环回

VC4外 环回

TLOS, TFIFO 检测点

当检测到TLOS 时向线路插入 AUAIS

OptiX系统线路板误码的检测
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误码检测原理

OptiX系统支路板误码的检测
ALOS检 测点 DLOS 检测点 E1AIS E1LOS 检测点

如果下路检测到 TUAIS,TULOP,回传 LPRDI,如果检测到BIP2, 回传FEBE

120欧或75欧 接收

HDB3 解码器

映射

去交叉板

120欧或75欧 发送

HDB3 编码器

解映射

自交叉板

BIP2 FEBE NPJE PPJE, 性能检 测点

LPTIM, LPRDI, LPSLM LPUNEQ 以检测点

TUAIS, TULOP 检测点

HPLOM 检测点

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课程内容

第一章 误码的产生和检测原理 第二章 OptiX系列设备误码的检测

第三章 误码问题定位案例

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光传输设备误码的处理
? 误码问题产生的实际原因

对于线路上的B1误 码,常见的原因是:

光功率过低,在灵敏度附近;光功率过高,在过载点 附近;光功率正常,色散过大;光纤的问题,包括光 缆、尾纤;光纤头不清洁或连接器不正确

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光传输设备误码的处理
? 误码问题产生的实际原因

对于线路上的B2、B3误 码,常见的原因是:

单板的故障;时钟同步性能不好等;机房条件, 包括温度、电源稳定性以及接地情况等。

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光传输设备误码的处理
? 误码问题产生的实际原因

如果只出现支路上的V5 误码,则常见的原因是: 交叉板与支路板之间配合有问题、支路板有问题等, 应检查支路板或交叉板;也有可能是外界干扰引起, 如设备接地不好,设备附近有大的干扰源等;设备 工作温度过高也可能引起支路误码。

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光传输设备误码的处理
? 误码问题的处理

告警性能分析法

逐段环回法 替换法

28

光传输设备误码的处理
? 处理步骤

首先排除外部的故障因素

若某站所有线路板都有 误码,则可能是该站时 钟板问题,更换时钟板

接着观察线路板误码情况

若只是某块线路板报误码, 则可能是本站线路板问题, 也可能是对端站或光纤的 问题

若只有支路误码(低端设备), 则可能是本站交叉板或支路板, 或上游站交叉板有问题

29

案例
集中型业务,
W/SETS w e #2

w
W/SETS #3 e w #4

e

PP环

#1 w

SETS

e

W/SETS

中心站点

30

案例
? 故障现象

LP-FEBBE

TU指针调整

W/SETS w e #2

w
W/SETS
LP-BBE、 LP-FEBBE

e

#3 e w

PP环
#4

#1 w

SETS
LP-BBE、 LP-FEBBE

e
LP-BBE、 LP-FEBBE

W/SETS
RS-BBE、MS-BBE、 HP-BBE、MS-FEBBE、 HP-FEBBE

31

故障分析及排除
? 第一步

由于其提取的时 钟源是线路时钟源 3号站时钟源的 锁定存在问题

从3号站开始出现 了支路指针调整

则可能是上游站或本站的线 路板提供参考时钟源有问题

本站的时钟板锁定 参考时钟源有问题

可能是2号站东向光板故障,或 是3号站的时钟板或交叉板故障

32

故障分析及排除
? 第二步

更改3号站、4号站的时钟 跟踪方向,故障现象依旧

说明3号站时钟 板可能有问题

分析:如果是2站东向线路或3站西向线路提供的参考 时钟不好的话,更改时钟跟踪方向后,误码应该消失。

更换3号站的时钟板, 误码消失,故障排除
33

案例总结
? 结论和建议

通常情况下,误码不会引起指针调整,而大量的指针 调整却会导致误码产生。因此误码和指针调整同时出 现时,应先从分析指针调整的原因着手。

34

案例
? 接地不良的典型案例

中心站点

各站均与ne1有2M业务

ne1
SETS

ne2
W/SETS

ne3
W/SETS

ne4
W/SETS

ne5
W/SETS

OptiX 2500+

STM-16
35

故障现象
? 故障现象

1站、2站、3站的低阶通道出现大量误码, 同时有低阶通道性能参数越限告警,4站、

5站低阶通道有少量误码。

36

故障分析与处理
? 分析

1、各站都出现了低阶通道误码,由于其它站 点只与1站有业务,所以1站有问题很可能是故

障产生的原因。

2、如果1站有问题,4块支路板PQ1同时出故障的可 能性比较小,有可能是线路板S16本身故障,或者是 风扇防尘网罩被灰尘阻塞,系统散热不好,引起线路 板S16产生高阶通道误码,进而产生低阶通道误码
37

故障分析与处理
? 分析

3、1站中继电缆或电源接地不好导致误码。

故障排除步骤: 1、由于查到的是历史性能数据,为明确故障 现象是否依然存在,复位各站性能数据,查 询当前性能,发现误码仍在产生。
38

故障分析与处理
? 分析

2、查询1站和其它各站线路板性能,没有发现 高阶通道误码,接着清除风扇网罩灰尘,系统 性能没有改善。

3、仔细检查设备工作环境,发现电源线的工作

地和保护地比较松,接触不好,将两根地线接好
后,再观察性能,已无误码产生。经确认,可 能是在布放中继电缆时将其拽松了。
39

案例
? 温度过高导致单板工作异常

集中站点
ne2
通道保护环

ne1
STM-16两纤单向

SD1
ne5 ne6
STM-1

ne3 ne4

OptiX 2500+

40

案例
? 故障现象

LPBBE、LPES LPREI
ne2
通道保护环

ne1到ne2业务异常

ne1
STM-16两纤单向

ne5 ne3 ne4
STM-1

ne6

LPREI
OptiX 2500+ 用误码仪测试告警通道有误码
41

LPBBE、LPES

故障分析及排除
? 故障分析及排除

只有与6号站有关的业务有误码,那么基本可以判断故障 应该在1号站、5号站或6号站,可以进一步通过环回定位。

将5站相应的SD1内环回,则1站告警及性能事件均 消失,解除环回故障现象重现;基本排除环上的其 它站的问题,把故障范围缩小到5站和6站两个站

42

故障分析及排除

将6站相应的SD1外环回,1站的PQ1板一切正常,解除 环回故障现象重现;由此基本排除了5站故障的可能性

因而,基本可以定位故障出在6站;携带备板到6站,

逐个更换PQ1、SD1无效,更换6站的XCS则故障消失

43

案例
? 机械可调光衰在OptiX

10G长距离传输时的应用限制 各点光功率已经调到 了合适的光功率范围 G F

固定光衰 A 115公里 B HPBBE, HPES

HPFEBBE, HPFEES

E
C 100公里 D

可调光衰
44

故障分析及处理
? 处理过程

1: 怀疑光功率是否最佳,调整光功率,但无明显效果

2:擦洗光纤头,整理尾纤,还是有误码; 3:改变ADCU位置,调到发端加ADCU,

误码量更大,不可行;调回原配置;发现 A--B,A--G也有误码,应该是A站问题。

45

故障分析及处理
? 处理

4:先在A局作单站调测,15号板和16号板分别
作调测,性能事件中有误码HPBBE,HPES, 怀疑SL64板存在问题,更换单板后问题解决!

5:将所有的固定光衰换成可调光衰,

使入纤光功率在7.0db左右,重新整理尾纤,
调到SL64的入纤功率如上值,效果可以! 观测24小时无误码!
46

故障分析及处理
? 建议与总结

1: ADCU配置:80--105公里距离,采用发端 加ADCU;105--120公里距离,采用 收端加

ADCU;事实证实确实比较可行。

47

故障分析及处理
? 建议与总结

2:衰耗同样的值:在长距调测中可调光衰要比 固定光衰效果好!原因是可调光衰对光信号的反

射较固定光衰小,且可调光衰对色散的影响小,
这样当色散补偿处于临界状态时,使用可调光衰 可使误码减少,甚至消失。SL6426+80公里的

ADCU补偿临界值为:120公里,而A局到B局的
距离为115公里(实际可能还大),已处于临界。

48

故障分析及处理
? 建议与总结

3: 建议:110---120公里的长距传输采用: SL6426(80公里补偿的64板)+80公里的ADCU。 否则,处于临界补偿,容易产生误码。

4:尾纤一定要理好,光纤头一定保持干净!

49

案例
? 光功率引起的误码问题

RSBBE、 MSBBE、 HPBBE 115km RSFEBBE、 MSFEBBE、 HPFEBBE

SL64OUT--BA--可调光衰后 入纤,入纤功率为7.13dBm A
光纤衰耗26dBm B A发往B 站有误码

PA--ADCU02--可调光衰--SL64IN,PA 入光功率为-18.9dBm,SL64入光功率为-9.9dBm

50

故障分析及处理
原因分析: 1、A站本端设备问题,具体为本站的SL64板有问题导 致发送光信号时本身产生误码;本站的ABPA板放大 过程产生误码;

2、光纤质量不好,传输过程色散大导致信号波形变差

51

故障分析及处理
? 原因分析

3、B站接收部分问题,表现为PA板放大过程产生误码, ADCU板有问题导致补偿不足,SL64板接受机灵敏度过 高(高于 -14dBm)致使本板产生误码

4、架间光纤连接部分有问题,如光纤头脏,连接处松动;

52

故障分析及处理
? 处理过程

1、A站和B站SL64自环进行单站调测,没有发现误码;

同时把A站接收B站方向SL64板(无误码,相同型号)
换到A站发B站方向,30分钟后有误码上报,基本排 除SL64问题;

53

故障分析及处理
? 处理过程

2、分别更换A站和B站的ADCU和ABPA板, 误码情况依旧,基本排除ADCU和ABPA板

有问题;

3、调换A站到B站间两条光纤,1小时后有误码产生, 说明B发A收方向光纤比A发B收方向光纤质量好,但 仍不是产生误码的根本原因;

54

故障分析及处理
? 处理过程

4、重新用酒精清洁各段尾纤头,并测量各连接点处 的光功率值,结果发现B站连接PA和ADCU的2m的 SC/PC-SC/PC衰减了0.6dBm,感到不正常,重新拿 另外一根进行测量,发现大约衰减了0.1dBm,将其 换在PA和ADCU间重新进行误码测试,结果误码消 失,连续测试24h没有误码产生。

55

故障分析及处理
? 建议与总结

1、10G误码调测时首先要根据误码出现的趋势来 验证配置,首先保证有合理的配置;

2、调测时必须要注意细节,注意各测量点光功率数 值的变化;

56

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