ＳＤＨ網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換性能的測試
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遵循ＳＤＨ標(biāo)準(zhǔn)的同步傳輸設(shè)備均內(nèi)置了自動(dòng)保護(hù)倒換（ＡＰＳ）算法和性能／告警監(jiān)視功能，它們能保證線形點(diǎn)對點(diǎn)和同步環(huán)形拓?fù)?/strong>網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)故障條件下具備自愈能力。
當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障或光纖斷路時(shí)，線形和環(huán)形ＳＤＨ網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)保護(hù)倒換可以確保數(shù)據(jù)的完整性和維持服務(wù)質(zhì)量（ＱｏＳ）。
因此，在安裝ＳＤＨ網(wǎng)絡(luò)單元（ＮＥ）時(shí)，對其自動(dòng)保護(hù)倒換的操作性能進(jìn)行驗(yàn)證是非常重要的。
然而，僅驗(yàn)證在檢測到故障時(shí)能否啟動(dòng)保護(hù)倒換是不夠的，為了盡量減少對傳輸?shù)钠茐?，倒換必須在ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．７８３（線形網(wǎng)絡(luò)）和ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．８４１（環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）推薦的指定時(shí)限內(nèi)完成。
本文介紹了一種快速、可靠測量倒換完成時(shí)間的方法。
該方法不僅能確保網(wǎng)絡(luò)單元符合ＩＴＵ－Ｔ的推薦標(biāo)準(zhǔn)，而且還能使它們保持服務(wù)質(zhì)量，從而提供一定的收益保護(hù)。
一、線形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)機(jī)制 線形網(wǎng)絡(luò)通常由兩個(gè)可能帶有分插復(fù)用器或光學(xué)路由再生器的ＳＤＨ傳輸終端組成，典型的例子是長途城市間路由或海底電纜系統(tǒng)。
為了保護(hù)單個(gè)或多路光纖傳輸?shù)膶?shí)際信號，線形網(wǎng)絡(luò)機(jī)制提供了一條ＳＴＭ－Ｎ保護(hù)光纖，若實(shí)際工作光纖中的一條發(fā)生故障，那么終端設(shè)備自動(dòng)將傳輸切換到保護(hù)路由上去。
對于大城市地區(qū)和全局長途路由，普遍使用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
這種環(huán)形結(jié)構(gòu)的保護(hù)機(jī)制是：即使一段線路（例如ＡＢ）雙向被徹底切斷，但通過倒換和橋接信號仍能在Ａ和Ｂ之間沿環(huán)路重新建立長距離路由，使雙向傳輸重新接通。
ＡＢ方向連接稱作“短路徑”，長方向傳輸稱作“長路徑”。
可見，為了提供這種保護(hù)機(jī)制，在建立傳輸系統(tǒng)時(shí)必須備用５０％的傳輸容量。
有兩種辦法提供這種備用容量，第一種是ＭＳ專用保護(hù)環(huán)，它的實(shí)現(xiàn)方法是：系統(tǒng)由兩條環(huán)路組成，相同的業(yè)務(wù)信號在這兩條相反方向旋轉(zhuǎn)的環(huán)路上傳輸，其中一條作為業(yè)務(wù)環(huán)路，另一條作為保護(hù)環(huán)路。
也就是說，一條環(huán)路傳輸需要保護(hù)的業(yè)務(wù)信號，另一條用于該業(yè)務(wù)信號的保護(hù)。
在環(huán)形系統(tǒng)的任何節(jié)點(diǎn)，分插復(fù)用器既能從“短路徑”也能從“長路徑”選擇信號，這樣在線路出現(xiàn)故障時(shí)就能夠提供充分的保護(hù)。
第二種辦法是ＭＳ公用保護(hù)環(huán)。
這種保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)平等地公用服務(wù)和保護(hù)線路，在每個(gè)方向上保留有效凈負(fù)荷帶寬的一半用于保護(hù)，即正常情況下，通信線路只有一半在工作。
ＭＳ公用保護(hù)環(huán)被更細(xì)地劃分為：Ａ．四纖ＭＳ公用保護(hù)環(huán)；Ｂ．兩纖ＭＳ公用保護(hù)環(huán)。
專用保護(hù)環(huán)特別適合于集線器應(yīng)用，因?yàn)樗鼈冊黾拥木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備很少。
公用保護(hù)環(huán)常用于大城市、匯接和主干網(wǎng)中。
二、保護(hù)倒換的啟動(dòng) 保護(hù)倒換既可以由外部申請也可以自動(dòng)申請。
外部申請命令通過操作系統(tǒng)（ＯＳ）或電信管理網(wǎng)（ＴＭＮ）輸入，這些命令傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)單元后。
由ＮＥ設(shè)置Ｋ１Ｋ２ＡＰＳ開銷字節(jié)，然后執(zhí)行保護(hù)倒換。
?。粒校由暾堖€可以基于ＮＥ對復(fù)用段和設(shè)備性能的準(zhǔn)則判定條件進(jìn)行檢測而自動(dòng)發(fā)出，例如發(fā)生信號失效（硬故障）或復(fù)用器奇偶校驗(yàn)檢測到的誤碼率超過了規(guī)定限度（軟故障），那么ＮＥ啟動(dòng)保護(hù)倒換，命令在使用Ｋ１＼Ｋ２字節(jié)的ＮＥ之間進(jìn)行直接發(fā)送。
?。桑裕眨?Ｇ．７８３為線形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)定義了ＭＳＰ（復(fù)用段保護(hù)）倒換，同時(shí)推薦當(dāng)檢測到能夠引起倒換的信號失效（ＳＦ）或信號劣化（ＳＤ）條件后，保護(hù)倒換應(yīng)在５０ｍｓ內(nèi)完成。
?。桑裕眨?Ｇ．８４１為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)定義了ＡＰＳ（自動(dòng)保護(hù)倒換），同時(shí)也推薦在沒有額外傳輸、沒有以前的橋接申請和光纖線路低于１２００ｋｍ的環(huán)路上檢測到信號失效（ＳＦ或信號劣化（ＳＤ）條件后，倒換應(yīng)在５０ｍｓ內(nèi)完成。
保護(hù)倒換完成時(shí)間不包括啟動(dòng)保護(hù)倒換所必需的測試時(shí)間和延遲時(shí)間。
由于測試和延遲時(shí)間是微秒量級，而倒換時(shí)間要求為５０ｍｓ，因此與倒換時(shí)間相比，測試時(shí)間和延遲時(shí)間可忽略。
三、保護(hù)倒換的測試 測試ＡＰＳ的性能，應(yīng)測試保護(hù)倒換的幾個(gè)不同方面，總結(jié)如下： · 檢查出現(xiàn)已定義的信號失效條件或信號超過規(guī)定的劣化門限時(shí)，ＡＰＳ是否能自動(dòng)啟動(dòng)。
這個(gè)可以通過引入傳輸損傷和信號丟失后觀察Ｋ１、Ｋ２字節(jié)的狀態(tài)來檢查。
· 檢查保護(hù)倒換是否能在ＩＴＵ－Ｔ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的５０ｍｓ時(shí)限內(nèi)完成。
理想情況下，這個(gè)檢查可以通過檢查傳輸系統(tǒng)輸出端的凈負(fù)荷或支路干擾，從而確定實(shí)際凈負(fù)荷傳輸?shù)闹袛鄷r(shí)間來完成。
· 檢查當(dāng)保護(hù)倒換啟動(dòng)后傳輸?shù)男盘柺欠裢ㄟ^保護(hù)線路正確路由到所有節(jié)點(diǎn)上，這里的保護(hù)線路既可以是實(shí)際的光纖也可以是現(xiàn)有活動(dòng)路由的備用帶寬。
完成以上的測量需要一臺數(shù)字傳輸分析儀，它應(yīng)能按ＰＤＨ支路或ＳＤＨ接口速率發(fā)送成幀或不成幀的ＰＲＢＳ測試碼；在接收端需要一臺誤碼檢測儀精確測量凈負(fù)荷錯(cuò)誤傳輸?shù)臅r(shí)間間隔，測量從保護(hù)倒換啟動(dòng)的時(shí)刻開始，在保護(hù)路徑連接上而且復(fù)用器重新同步后結(jié)束。
請注意僅僅測Ｋ１、Ｋ２字節(jié)改變所經(jīng)歷的時(shí)間不能真正體現(xiàn)實(shí)際信號傳輸中斷的所有時(shí)間。
根據(jù)ＳＤＨ或ＰＤＨ支路出的誤碼序列長度來測量保護(hù)倒換時(shí)間是一個(gè)很簡單的測試。
但應(yīng)當(dāng)注意的是，使用許多傳統(tǒng)的ＢＥＲ測試工具（對ＰＤＨ或ＳＤＨ）可能帶來錯(cuò)誤的結(jié)果，這些傳統(tǒng)工具中常用的一種測試方法是將誤碼檢測儀的邏輯誤碼輸出接到數(shù)字存儲示波器上，測量誤碼開始到結(jié)束的時(shí)間。
但因?yàn)檎`碼檢測儀需要時(shí)間指示同步丟失信息，同時(shí)當(dāng)信號通道重新接通后也需要時(shí)間指示重新同步狀態(tài)，因此使用上述方法不能得到正確的結(jié)果。
另外，即使傳輸系統(tǒng)已完成了保護(hù)倒換，重新提供了正確的信號傳輸，然而誤碼檢測儀仍需要一段時(shí)間重新同步內(nèi)部參考碼型產(chǎn)生器，這時(shí)它仍提供誤碼輸出，同時(shí)，測試工具重同步準(zhǔn)則（通常規(guī)定為Ｎ個(gè)接收Ｂｉｔ中少于Ｎ個(gè)誤碼或給定的時(shí)間，如１００ｍｓ內(nèi)應(yīng)低于的ＢＥＲ值）也會隨儀器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的變化而變化。
此外還要考慮到當(dāng)對成幀信號進(jìn)行測試時(shí)，誤碼檢測儀還需要時(shí)間穩(wěn)定幀同步。
上述的重同步時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保護(hù)倒換所允許的５０ｍｓ，因此，這樣測量所得到的結(jié)果均是無效數(shù)據(jù)，只能舍棄。
影響測量的另一個(gè)因素是，當(dāng)保護(hù)倒換啟動(dòng)后（例如發(fā)生了許多倒換）將會有大量有效數(shù)據(jù)序列涌現(xiàn)，若誤碼檢測儀對有效數(shù)據(jù)中斷時(shí)間記錄不當(dāng)也會產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。
?。龋?３７７１７ＢＣ通信性能分析儀在設(shè)計(jì)中已考慮了這些定時(shí)關(guān)系和重同步的影響，其ＳＤＨ碼發(fā)送器提供用于接收測量的ＰＲＢＳ測試碼，接收器檢測接收到的ＰＲＢＳ測試碼，然后測量由保護(hù)倒換引起的誤碼序列的長度。
該分析儀的分辨率為Ｌμｓ，指定精度為５０μｓ，結(jié)果按毫秒單位顯示。
該儀器能同時(shí)顯示最長、最短和上一次誤碼序列的長度，以檢查倒換的瞬態(tài)過程。
該儀器中沒有用到存儲示波器。
在當(dāng)今商業(yè)競爭日益激烈的電信市場，寬帶網(wǎng)絡(luò)的生存性是一個(gè)至關(guān)重要的問題，驗(yàn)證在網(wǎng)絡(luò)失效或劣化條件下自動(dòng)保護(hù)倒換能否正確執(zhí)行以建立新的傳輸路由是非常關(guān)鍵的。
另外，驗(yàn)證保護(hù)倒換引起的業(yè)務(wù)中斷能否在ＩＴＵ－Ｔ推薦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的５０ｍｓ范圍內(nèi)以盡可能快的時(shí)間恢復(fù)也是非常重要的。
當(dāng)檢查傳輸破壞時(shí)間時(shí)，最好測量實(shí)際凈負(fù)荷信號的中斷時(shí)間，用碼型產(chǎn)生器和誤碼檢測儀能很容易地實(shí)現(xiàn)這種測量，但所用儀器必須是專門設(shè)計(jì)的，不會引入內(nèi)部同步產(chǎn)生的附加延時(shí)，否則，所測量的數(shù)據(jù)沒有任何意義，只能舍棄。
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