现代光纤通信技术及应用第7章光传输系统的操作与维护课件.pptx

1、 第7章光传输设备的操作与维护7.1 SDH光传输设备系统结构7.2 SDH的硬件系统7.3 SDH的网管系统7.4 SDH网管系统的功能7.5 SDH设备的安装、调试流程7.6 SDH设备调测7.1SDH光传输设备 的系统结构PART 017.1SDH光传输设备的系统结构 SDH光传输设备有许多种类，而且不同厂商的同类设备在具体结构和外观上有一定的差别，但在总体结构上是类似的，SDH光传输设备系统框图如图7-1所示。7.2SDH硬件系统PART 027.2.1系统功能框图 SDH硬件系统功能框图如图7-2所示。在SDH硬件系统中，各种SDH接口和PDH接口经过接口匹配、复用和解复用等过程转换

2、为统一的业务总线，在交叉矩阵内完成各个方向的业务交叉。7.2.1系统功能框图1.系统时钟单元 系统时钟单元为设备提供系统时钟，实现网络同步。系统时钟的来源包括外部定时基准（BITS）、线路或支路时钟及内时钟，并可在定时基准故障的情况下进入保持或自由振荡模式。该单元依据定时基准的状态信息实现定时基准的自动倒换。2.网元控制单元 网元控制单元完成网元设备的配置和管理，通过ECC通道实现网元之间信息的收发并传递控制管理信息。网元控制单元可提供与后台网管的多种接口，通过此单元对传输网络进行集中网管。3.业务交叉单元 业务交叉单元主要完成VC-4与TU-12等级别的交叉连接。通过采用适当的交叉单元，可构

3、成不同类型的网元设备。7.2.1系统功能框图4.业务接口单元 业务接口单元包括光接口单元、电接口单元及数据接口单元。其中，光接口单元实现设备光线路的连接，包括STM-1、STM-4、STM-16等多种接口速率；电接口单元实现设备的局内连接，包括STM-1电接口，以及E1、E3、E4等PDH电接口；数据接口单元包括10M/100M数据接口板、1000M数据接口板等接口。5.公务和辅助接口单元 公务和辅助接口单元利用SDH中的空闲开销字节，在传输净负荷数据的同时，提供公务语音通道、若干辅助数字数据通道或模拟（音频）通道及IP接口。除上述功能单元外，SDH硬件系统还可增加如EDFA（掺铒光纤放大器）

4、等相对独立的扩展功能单元。扩展功能单元可与SDH设备共用同一个网管。7.2.2硬件单板联系 SDH硬件系统的功能可通过不同机盘即单板的组合来实现，这些单板包括交叉板、时钟板、业务接口板、主控板、公务板、用户数据板及其他扩展单板。SDH硬件单板之间的联系如图下图所示。7.2.3硬件单板排列 SDH硬件单板排列图如图7-4所示。从图中可看出，SDH系统是一个双层子架结构，由接口区、单板区、走线区及风扇插箱、防尘网区组成。其中，接口区用于网络管理、时钟、电源等的接入与输出，包括网管接口、告警指示单元接口、风扇监控接口、外电源分配箱接口等。7.3SDH网管系统PART 037.3.1网管软件层次结构

5、SDH网管系统的软件层次结构如图7-5所示。由图中可以看出，SDH网管系统可分为3层，由下往上分別为设备层、网元层、网元/子网管理层、网络管理层。7.3.2网管的组网方式1.单GUI单Manager 单GUI单Manager组网方式是最基本、最普遍的网管组网方式，GUI与Manager既可以在同一台计算机上运行，也可以分开在不同的计算机上运行，单GUI单Manager组网方式如图7-6所示。7.3.2网管的组网方式2.多GUI单Manager 一个Manager可以同时接受多个GUI的登录，高层网管也像一般的GUI一样接入Manager。此结构一般应用于用户需要多个操作终端（客户端）或显示终端

6、的情况，而且客户端可能分布在不同的地域，因此有些GUI需要远程登录Manager，多GUI单Manager组网方式如图7-7所示。7.3.2网管的组网方式3.单GUI多Manager 一个GUI可以同时登录多个Manager，并在界面上统一显示这些Manager所管理的子网/网元信息。当用户需要在某个网管中心对一些分散的网管系统（如各本地网）进行统一的监视或管理时，可采用这种方式。一般网管中心的GUI都需要远程接入各Manager。4.单子网多Manager（主副网管）主副网管主要用来进行网管的保护和备份管理。正常情况下，由主网管对各网元进行配置和管理；副网管只处于监视状态，不能对网元进行配置

7、操作。当出现以下情况时，副网管将取代主网管并具有主网管的所有功能，对网元进行配置和管理：传输网络处于异常状态，主网管与网元已无法建立连接；主网管已发生故障；人工干预倒换。7.3.2网管的组网方式5.远程网管 在以上几种网管结构中，当GUI与Manager、Manager与Manager（主副网管）或Manager与Agent因不在同一地点而需要通过路由器或网桥远程接入时，称为远程网管。远程网管并不是一种单独的组网方式，只是前述几种组网方式在远程接入情况下的实现。7.3.3网管的运行环境 SDH网管的运行环境主要是指网管正常运行所要求的硬件和软件环境。SDH网管PC平台的硬件和软件环境见表7-1

8、。7.4SDH网管系统的功能PART 04 一般说来，SDH网管系统有系统管理、配置管理、告警管理、性能管理、安全管理、维护管理6大管理功能。首先要进行系统登录 登录后就可进入SDH网管的主界面7.4.1系统管理 系统管理是保证网络管理系统软件正常运行的辅助管理功能的集合，它协同配置管理模块保证整个软件系统的正常运行。7.4.2配置管理 配置管理是SDH网管最重要的功能之一，主要用于对网元和网络的配置进行管理。网元配置是指对单个SDH设备进行配置，网络配置是指对网管系统所管辖的各SDH子网进行配置。配置管理的具体操作：登录进入主界面后，单击主界面菜单栏中的“配置”，弹出如图7-10所示的SDH

9、网管的配置管理下拉菜单。7.4.3告警管理 告警管理主要用于对告警信息的产生和消失进行检测、定位、汇报、显示。告警管理菜单如图7-12所示。7.4.4 性能管理 性能管理主要用于对SDH网络和子网设备进行性能监控管理，它可以查看系统运行的一些重要参数，为系统评估、故障定位、查找误码源位置提供依据。性能管理菜单中包括“查看当前性能”和“查看历史性能”两个选项。如选择“查看当前性能”选项，将弹出如图7-13所示的“查看当前性能”对话框，选择子网、网元、单盘后，会显示相应的性能。如选择“查看历史性能”选项，将弹出“查看历史性能”对话框，其结构与“查看当前性能”对话框的结构非常相似，只是多了“起始时间

10、”和“终止时间”两个选项框，这里不再详述。7.4.5安全管理 安全管理是为了保证操作系统的可靠性，通过口令对操作系统的使用者进行权限控制。用户口令按操作权限分为高级口令、中级口令和低级口令，在安全管理菜单中可对口令进行修改、增加和删除。单击菜单栏中的“安全”选项，其下拉菜单中显示“增加用户标识口令”“删除用户标识”“更改用户口令”“查看用户高级口令”“查看用户中级口令”“查看用户低级口令”“浏览命令历史数据”“更新命令历史数据”等选项。7.4.5安全管理 1.增加用户标识口令7.4.5安全管理 2.删除用户标识7.4.5安全管理 3.更改用户口令7.4.6维护管理 维护管理菜单中包括“初始化性

11、能计数器”“单盘复位”“环回控制”等选项。1.初始化性能计数器7.4.6维护管理 维护管理菜单中包括“初始化性能计数器”“单盘复位”“环回控制”等选项。2.单盘复位 单盘复位即复位单盘上的CPU，使机盘处于上电初始化状态。此操作可在出现较小故障（如小误码、不严重的失步）时进行，一般可消除或缓解这些故障的影响。选择“维护”“单盘复位”选项，弹出“单盘复位”对话框。输入“子网号”“站号”“盘号”，再单击“操作”按钮完成单盘复位。7.4.6维护管理 维护管理菜单中包括“初始化性能计数器”“单盘复位”“环回控制”等选项。3.环回控制7.5SDH设备的安装、调试流程PART 05SDH设备的安装和调试流

12、程如图7-19所示。下面具体说明每个步骤。7.5.1安装准备 在设备安装之前，要进行安装准备。安装准备工作可按照图7-20所示的SDH设备安装准备工作流程图并结合厂家的操作规范和用户的实际情况进行，7.5.2硬件安装 SDH硬件安装流程如图7-21所示。7.5.3软件安装 SDH设备的软件主要是用随设备一同发来的网管安装盘进行安装，不同的软件版本有不同的安装流程。SDH设备的软件安装流程图如图7-22所示。7.5.4单点调试 加电和软件安装完成后，可进行单点调试。单点调试的主要内容有工作电压是否符合要求（用万用表测量正、负极电压是否在4852V之间），机盘有无异常告警灯亮，检查站号和公务号码是

13、否设置正确，SDH光口的发光功率及灵敏度和抖动等指标是否与产品出厂测试报告或产品说明书的标注一致。7.5.5系统联调 如各站设备都安装、加电、单点调试完毕，可在本SDH网络的网管控制中心通过网管对全系统进行联调。此时须进入网管系统，完成网元的创建、网元的连接、网元的配置、时隙的分配、时钟的设置。然后，用误码仪从主站对远端各站进行误码测试，检查所配置的电路时隙是否正确。如不正确，须对故障站点或整个网络的时隙重新配置。此外，还应检查网络的公务电话是否正常工作，每个站点是否都能通过公务电话进行指定呼叫联络。7.6SDH系统调测 PART 06 SDH设备的安装和单点调试完成之后，就应该连通各网元的光

14、路，对整个子网进行系统调测。系统调测正常以后，才能移交给用户投入试运行。下面介绍SDH系统调测流程。7.6.1 系统调测流程SDH设备的系统调测流程图如图7-23所示。7.6.2 配置并连接网元 为使SDH设备按照工程组网的要求工作，需要对各站设备进行数据配置，即通过网管软件完成网络数据的配置、网元初始参数的配置并下载网元配置数据到设备主控板中。1.配置网络数据 一般情况下，在随设备提供的网管软件安装盘中都包含根据合同配置的网络数据，只需利用网管软件中的恢复功能将系统配置数据恢复即可。若工程配置变更或进行设备测试，需要重新配置数据。2.配置网元初始参数 对于未经配置的SDH设备，需要对网元NC

15、P（主控板）进行配置，将网元初始参数写入网元NCP的数据库芯片中。只有经过配置的网元才能够与网管计算机连接起来，进行配置和管理操作。7.6.3 光接口测试 光接口测试主要包括平均发送光功率、接收灵敏度、过载光功率、平均收光功率等指标。1.平均发送光功率：指发送伪随机序列信号时，在发送点所测得的平均光功率。1）测试配置 测试仪表为SDH传输分析仪和光功率计，平均发送光功率测试连接图如图7-24所示。2）测试步骤按图7-24连接电路，光功率计的测试波长设置为SDH设备的发送波长。待SDH设备输出光功率稳定后，用光纤跳线将被测光接口与光功率计连接起来，就可从光功率计的显示屏上读出SDH设备的平均发送

16、光功率。7.6.3 光接口测试 光接口测试主要包括平均发送光功率、接收灵敏度、过载光功率、平均收光功率等指标。1.平均发送光功率：指发送伪随机序列信号时，在发送点所测得的平均光功率。3）指标要求SDH设备各种光接口平均发送光功率的指标要求见表7-2。7.6.3 光接口测试 光接口测试主要包括平均发送光功率、接收灵敏度、过载光功率、平均收光功率等指标。2.接收灵敏度和过载光功率 SDH光接口的接收灵敏度是指在保证一定误码率的前提下，SDH设备正常工作时，光接收口所接收到的最低光功率，其单位为dBm。SDH光接口的过载光功率是指在保证一定误码率的前提下，SDH设备正常工作时，光接收口所能承受的最大

17、光功率，其单位为dBm。3.平均收光功率 这是指由上（下）游站点发送过来并在本站接收到的伪随机数据序列的平均光功率。4.输入口允许频偏和输出口AIS信号比特率 输入口允许频偏是指当SDH光输入口接收到频率偏差在规定范围内的信号时，输入口仍能正常工作（通常以误码率不大于110-10来判断），一般以ppm来表示。输出口 AIS信号比特率是指在SDH光输入口出现信号丢失等故障的情况下，应从输出口向下游发出AIS信号，且其速率偏差在一定的容限范围内。7.6.4电接口测试SDH设备电接口的主要指标有输入口允许频偏和输出口信号（包括AIS信号）比特率容差。1.基本概念输入口允许频偏是指当SDH电接口的输入

18、口接收到频率偏差在规定范围内的信号时，输入口仍能正常工作（通常以误码率不大于110-10来判断），一般以ppm来表示。输出口信号（包括AIS信号）比特率容差是指SDH电接口的实际数字信号的比特率与规定的标称比特率的差异程度，应不超过各级接口允许的偏差范围，即容差。7.6.4电接口测试SDH设备电接口的主要指标有输入口允许频偏和输出口信号（包括AIS信号）比特率容差。2.测试配置测试仪表为SDH传输分析仪、频率计、15dB固定光衰减器，电接口测试连接图如图7-27所示。7.6.4电接口测试3.测试步骤（1）按图7-27连接仪表与被测设备，逐个测试各支路口（2Mbps、34Mbps、140Mbps

19、和155Mbps）。（2）按输入口速率等级，调节SDH传输分析仪输出信号的频偏至相应规范值，仪表接收侧应无误码。（3）增加仪表输出信号的正频偏，直到产生误码，再减少频偏，直到误码刚好消失，记录此时的正频偏值。（4）增加仪表输出信号的负频偏，直到产生误码，再减少频偏，直到误码刚好消失，记录此时的负频偏值。（5）用数字频率计测出各支路的信号比特率，核对其数值是否满足规定的容差范围。（6）断开SDH传输分析仪的发送电缆，在传输分析仪的接收端应能收到AIS信号，从测试仪上可直接读出AIS信号的比特率。7.6.4电接口测试4.指标要求SDH设备电接口的输入口允许频偏和输出口信号（包括AIS信号）比特率容

20、差的标称指标见表7-4。5.操作注意事项一般情况下，设备的输入频偏都能满足指标要求，如设备难以达到指标要求，应检查外时钟或仪表的内时钟准确度是否优于110-7。7.6.5抖动测试在理想情况下，数字信号在时间域上的位置是确定的，即在预定的时间位置上将会出现数字脉冲（1或0）。然而，种种非理想的因素会导致数字信号偏离它的理想时间位置。我们将数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）相对其理想时间位置的短时间偏离称为定时抖动，简称抖动。定时抖动对网络的性能损伤表现在以下几个方面。（1）对数字编码的模拟信号，解码后数字流的随机相位抖动使恢复后的样值具有不规则的相位，从而造成输出模拟信号的失真，形成所谓的抖动

21、噪声，影响业务信号质量，特别是图像信号质量。（2）在再生器中，定时的不规则性使有效判决点偏离接收眼图的中心，从而降低了再生器的信噪比余度，直至发生误码。（3）对于需要缓存器和相位比较器的数字设备，过大的抖动会造成缓存器的溢出或取空，从而导致不可控滑动损伤。SDH设备的抖动指标主要有STM-N输出抖动、PDH支路映射抖动、PDH支路结合抖动等。7.6.6时钟性能测试（1）基本概念：时钟性能测试是指自由振荡时的输出频率精度的测试。（2）测试配置：测试仪表为数字频率计，时钟性能测试连接图如图7-28所示。（3）测试步骤：按图7-28连接仪表与被测设备，用软件或硬件方法设定SDH设备的时钟工作于自由振

22、荡方式，由数字频率计读出被测设备时钟盘的输出频率，数小时后再测试一次，每次的结果应满足标称频率的要求，测试时间持续24小时。（4）指标要求：在自由运行状态下，SDH终端设备时钟盘的输出频率偏差应不大于4.6ppm；对于SDH中继设备，其时钟盘的输出频率偏差应不大于20ppm。7.6.7设备自环测试 用尾纤将相应的光接口自环，选取一个2Mbps支路连接误码仪进行测试，测试时间不短于10分钟，测试时间内应无误码。进行自环测试时，应选用适当的光衰减器（固定的或可变的都可以），以防止光接收口因过载而误码或损坏光接收模块。7.6.8 连通光路各站加电自环测试后，应选取本站的收光尾纤测试本站的收光功率。如

23、收光功率太低或无收光，应对尾纤、光缆衰减进行检测，查找原因并进行处理；如收光功率过高，可在线路中加入固定光衰减器。收光功率正常后，将尾纤接入相应的光板接口，连通光路。7.6.9 公务电话和业务检查 系统光路连通后，应首先检查公务电话功能是否正常，检测项目有选呼和群呼的测试。正常的公务电话功能标志整个光路的传输基本正常，同时便于系统调试时各局站间进行联络。在主站选取一条业务支路，将对端站点相应的支路进行环回。主站接入误码仪，对选取的支路进行误码测试。每站任选一条业务支路进行这样的误码传输，测试时间为10分钟左右。如无误码，则换下一站点。所有站点均测试正常后，在每个站点选取一个或几个支路电接口串联

24、起来，在主站接入误码仪进行24小时误码测试（测试要求误码率不大于）。建议同时进行抖动输出指标检查。7.6.10保护功能和同步检查 业务检查完成后，应对热备份机盘的自动切换功能及网络中业务的倒换功能进行检测，确认保护操作能准确无误地进行，业务能够快速恢复，DCC通道可以自动恢复，倒换后系统的误码等指标满足要求。测试一般采用抽拔机盘、尾纤及插入误码等方式。为观察整个子网的同步情况，首先应检查全网的时钟配置，然后通过网管界面检查指针调整是否频繁，如没有指针调整或很长时间才有一个指针调整，表示全网时钟已同步。7.6.11性能及网管功能检查 通过网管对各站点上报的性能数据进行查询，如有性能异常数据上报，应确认其告警级别，分析故障原因，尽快加以解决。对网管软件的各项功能进行操作，确保操作功能正常并能监控各网元。如有个别操作功能无法实现，应及时查找原因并加以解决。