OSN6800与SDH设备2.5G光口对接，SDH业务频繁倒换案例

问题描述

2012年3月，内蒙某联通使用我司OSN6800设备与Z公司ZXMP S385设备对接，其中一条OTN链路产生误码、OOF，导致Z公司SDH设备倒换，倒换频率大约几小时一次。

客户反馈，将业务调至另一波，组网中只级联4块TN12NS2单板，业务同样也发生倒换，只是倒换频率降低，大约一天一两次，或两天一次。

处理过程

1故障定位

1.1业务指标测试

1.1.1    华为业务指标测试

测试方法：使用1590仪表发送STM-16(2.488G)业务，经过通辽至扎旗华为波分链路，包括2块TN52TOM，10块TN12NS2。在扎旗端将TN11TOM板光口用光纤环回，经通辽端TN11TOM将业务送回1590仪表。

测试结果如下表：

指标名称数值测试时间

B1抖动0.17UI3小时

B2抖动0.07UI3小时

抖动容限OK/

引入频偏±100Hz（低于0.1ppm）2小时

频偏容忍±20ppm1小时

帧失步无15小时

误码无15小时 

1.1.2Z公司SDH业务指标测试

测试方法：在通辽端，使用分光器对Z公司SDH设备进行分光，一路信号接入华为设备，一路信号接入JDSU仪表测试。

测试结果如下表：

指标名称数值测试时间

B1抖动0.12UI4小时

B2抖动0.07UI2.5小时

最小频偏0.7ppm48小时

最大频偏2.7ppm48小时

频偏跳动范围0.1~2.0ppm48小时

帧失步无48小时

误码无48小时  

1.2Z公司与华为设备对接测试

1.2.1    测试一：业务告警测试

测试方法：使用分光器将通辽端Z公司SDH设备输出业务分为3路，一路接入发往扎旗方向链路（第三波）；一路接入倒换频繁链路（第一波），在扎旗端用光纤环回后，再接入1590仪表，监控告警；一路直接接入JDSU仪表测试。

测试结果：JDSU仪表显示Z公司STM-16业务的频偏有突然跳变时（1s内），华为设备输出的业务在1590上显示有LOF或OOF告警。在仪表上观察到的Z公司STM-16业务频偏瞬间跳变（1s）最大值为1.2ppm，频偏从1.3ppm跳变至2.5ppm。

1.2.2    测试二：业务倒换测试

测试方法：使用分光器将通辽端Z公司SDH设备输出业务分为2路，一路接入发往扎旗方向链路（第一波），测试倒换；一路直接接入JDSU仪表测试。

测试结果：当JDSU仪表显示Z公司STM-16业务的频偏产生突然跳变时（1s内），通辽至扎旗业务发生倒换。在JUDS上观察到的最大频偏跳变值为1.9ppm，从0.8ppm跳变至2.7ppm。当频偏不是瞬间跳变，而是缓慢变化时，业务是不会发生倒换的。例如，在仪表上观察到频偏从0.8ppm跳至1.0ppm再跳至1.1ppm，最终跳变至1.5ppm时，业务没有发生倒换。

综上测试结果：Z公司SDH业务频偏发生跳变，造成华为2.5G业务PM层产生误码，最终导致接收端Z公司SDH设备发生倒换。

根因

Z公司SDH设备不满足G.813&G.823相关标准的，SDH设备输出的2.5G业务频偏发生跳变，造成华为2.5G业务PM层产生误码，最终导致接收端Z公司SDH设备发生倒换。

建议与总结

1       数据分析

SDH设备要求输出的业务/时钟保持稳定。对于业务，要求频率偏移不超过下表定义的范围：

Table 2/G.825  Maximum frequency offset at STM-N interfaces

STM-N接口最大频率偏移

Maximum frequency offset (±ppm)Example application

4.6SDH NEs deployed with G.813 Option I clocks

20MS-AIS in SDH regenerator sections and NEs deployed with G.813 Option II clocks

NOTE  Traffic interfaces are also required to tolerate frequency offsets of at least 20 ppm for the purposes of detection of MS-AIS.

注：业务接口至少需要容忍20ppm的频率偏差，以满足MS-AIS检测的目的（需要）

从标准描述可以看出，在SDH设备业务正常时，其频偏应该满足±4.6ppm要求，而且该网元的系统时钟单站应该是满足G.813标准要求，其长期跟踪时钟源的相位飘移不应超过G.813 Option1 MTIE/TDEV模板限制(见下图)。只有业务异常时，才需要满足20ppm容限（主要为了检测MS-AIS信号）

G.813 锁定下漂移产生MTIE模板

如果网元处于SDH网络的中间位置，则输出的业务/时钟应该满足G.823的漂移产生模板要求。

如果设备有1.3ppm~2.5ppm的变化，仪表上显示变化时间为1s（观察到的实际变化时间小于1s），则可以推算积累相位误差也会在1秒内达到1200ns，超过G.813&G.823标准模板要求。

综上，Z公司SDH设备不满足G.813&G.823相关标准的。

2        思考

为何Z公司设备输出的信号频率跳变超出标准模板要求，但是用仪表测试Z公司设备抖动并没有超标？

抖动的定义：

是数字脉冲信号的有效瞬时(如最佳抽样时刻、判决时刻)相对于其理想时间位置的短期的、非累积的偏离。实际上也就是数字脉冲信号的实际有效时间相对于其理想标准时间位置的偏差。

解释：

1>有效瞬时：特定的重要时刻，如对数字信号进行识别判决的时刻。

2>是短期的，非累积性的偏离：指偏离随时间变化较快（变化频率大于10Hz）的变化，有正偏，也有负偏，平均值为零，不是一直负偏或一直正偏。

漂移的定义：是数字信号的有效瞬时（例如最佳抽样时刻）相对其理想时间位置的长期、非累积性的偏移。

解释：

所谓长时间，是指偏离随时间变化较慢，通常变化频率低于10Hz的相位变化。

抖动、漂移的产生：

抖动和漂移的产生机理不同。抖动的产生主要原因是内部噪声；漂移产生的原因是传输媒质和设备中时延的变化。

说明：由于产生机理不同，产生抖动的因素不一定会产生漂移，反之也是。

在仪表上观察到Z公司输出业务的频偏跳变最快速率是在1秒内从0.8ppm跳变到2.7ppm，那么此时业务的频率变化率就是1Hz。如果业务在1秒内从0.8ppm->2.7ppm->0.8ppm，那么业务的频率变化率就是2Hz。这里的0.8ppm是频率的跳变幅度，并不是频率的跳变率。

我们在用仪表测量2.5G信号的抖动时，仪表上的设置的B1抖动带宽范围是5K至20M，幅值低于0.3UI，B2抖动带宽范围是1M至20M，幅值低于0.1UI。这意味着，业务的频率在1秒钟内的变化次数在5K次之20M次范围内，才为被仪表认为是有效的B1抖动测量值，业务的频率变化幅度要小于0.3UI。B2抖动类似。这就是为何当Z公司的业务频率跳变时在仪表上并没有显示抖动超标。