16SSA1EXCS单板开局指导书Word文件下载.docx
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3.3板内关键器件和调试接口说明11
3.4开局前准备工作13
3.4.1仪器仪表13
3.4.2单板硬件检查13
3.4.3配置检查13
4开局调测说明13
4.2现场调测方法13
4.3故障定位方法14
4.3.1告警的定位方法14
4.3.2常见故障的定位方法16
5验收测试说明17
5.1验收测试项目、方法、指标17
5.1.1自由振荡时的频率精度17
5.1.2时钟保持精度18
5.1.3交叉连接保护倒换19
5.2验收测试注意事项20
5.2.1主备倒换注意事项20
5.2.2微动开关介绍20
关键词:
交叉,LVDS,网同步,锁相环,软件锁相,MADM,级联业务,网络保护,光传输
摘要:
SSA1EXCS交叉连接和时钟处理板用于OptiX10GMADM系统中,主要实现系统的业务调度和系统定时两大功能。
单板有大容量的交叉矩阵,交叉容量为120G。
单板具有灵活的业务调度能力,并且可实现各种业务的保护功能。
单板时钟可以工作在自由震荡、跟踪、保持工作模式,为整个系统提供同步的时钟,同时还具有处理同步信息状态字的功能。
系统对SSA1EXCS单板提供1+1热备份保护,增加了系统的可靠性。
缩略语清单:
SDH(SynchronousDigitalHierarchy)光同步数字传输体系
STG(SynchronousTimingGeneration)同步时钟发生器
SSMB(SynchronizationStatusMessageByte)同步状态信息字节
DSP(DigitalSignalProcessor)数字信号处理器
PLL(PhaseLockedLoop)锁相环
STM(Synchronoustransfermode)同步传递(转移)模式
HDLC(HighLevelDataLinkControl)高速数据链路控制(规程)
FPGA(FieldProgrammableGateArray)现场可编程门阵列
CPLD(ComplexProgrammableLogicalDevice)复杂可编程逻辑器件
SEC(SDHEquipmentClock)SDH设备时钟
EPS(ElectronicInterfaceProtectionSystem)电接口保护系统
1简介
1.1功能
SSA1EXCS单板是传输10GV200R002系统的交叉连接与时钟处理板,在系统中完成业务调度和系统定时两大功能,和SSA1AXCS单板相比,该单板的交叉容量达到了120G。
其中交叉模块由四片大容量交叉网片组成,它与线路板上的交叉模块构成3级CLOS矩阵,完成768×
768VC4级别的无阻塞交叉连接。
SSA1EXCS具有灵活的业务调度能力,可以实现各线路板间业务的交叉、广播、组播、环回等功能,并且可实现各种业务的保护功能。
单板时钟模主要完成系统定时功能。
时钟模块可从两路外部源(2MHz或2Mbit/s)、20个线路板送来的时钟源中任选一路作为时钟源进行跟踪锁相,也可将本板晶体振荡器自由振荡输出作为时钟基准。
单板具有处理同步信息状态字节的功能。
系统对SSA1EXCS单板提供1+1热备份保护,大大提高了系统的可靠性。
SSA1EXCS单板相对于SSA1AXCS单板,区别就在于交叉容量的扩大,由原来的80G扩大现在的120G。
单板的主要功能和特点有:
●实现设备类型配置、网络形式配置、保护方式配置;
●通过384对622MLVDS总线连接20个线路板位的业务。
实现768×
768VC-4级别的大容量无阻塞交叉连接;
●实现业务的灵活调度,包括环回、交叉、组播、广播;
●为系统其它线路板提供系统同步时钟,系统帧同步信号;
●处理同步信息状态字节的功能;
●提供对外部定时源的选择功能,并能向系统外输出2MHz或2Mbit/s的定时信号;
●向系统提供同步配置状态信息,保证倒换的可靠性;
●双板热备份工作,在工作板发生故障时自动倒换到备板工作,对发生故障的业务进行恢复;
●通过RS485总线和LANSWITCH总线与其它单板通讯。
配置了EXCS单板的10GV2系统具有大容量的交叉矩阵、强大的接入能力,可用于大接入容量节点(如应用在大容量市话网中)和多系统交叉节点。
最多可使用于四个10G环汇接的节点。
各种典型组网方式和网络保护方式都能够实现。
另外,OptiXTM10GV2系统也可以替代中小型的DXC4/4设备形成中小型的业务疏导中心。
应用场合
SSA1EXCS板只应用于OptiX10GV2系统。
单板可插在子架第21、22板位,其中21板位默认为主板,22板位默认为备板。
系统正面位置如图1所示:
OptiX10GV2系统单板板位图(正面)
当XCS板位插AXCS的单板,系统的交叉容量为80G,也就是OptiX10GV200R001版本。
对于R002、R003版本,XCS板位必须配置EXCS单板。
配置80G还是120G的交叉板,可以由IU板的配置情况决定:
1、2、9、10、4、7、14、17之中任意板位插有容量大于2.5G的线路板,就必须采用EXCS交叉板。
1.2单板接口特性及指标
线路侧接口
SSA1EXCS单板完成各线路板间业务的交叉连接作用,通过384对(192对输入,192对输出)622M的LVDS差分总线连接20个线路板位的业务,对业务进行交叉连接;
实现总的交叉容量为120G。
单板为每块线路板分别提供1路38.88M系统时钟和1路8K系统帧头(19M脉宽);
每块线路板送1路8K参考源时钟(方波)给交叉板。
E1外时钟接口
系统可对两路外部源(2MHz或2Mbit/s)时钟选择一路作为时钟源进行跟踪锁相,也能向系统外输出2MHz或2Mbit/s的外时钟信号。
外时钟的接口特性满足表1:
表1E1口特性指标
输出口波形
G.703
输入口允许衰减
反射衰减
外时钟的时钟特性指标满足表2:
表2外时钟时钟特性指标要求
频率准确度
G.813
牵引入范围
牵引出范围
噪声产生
锁定模式下的漂移
输出抖动
噪声容限
漂移容限
抖动容限
噪声传输
瞬变响应和保持功能
短期相位瞬变响应
长期相位瞬变响应
系统保护特性
单板控制系统的EPS保护倒换控制,保护倒换时间要求小于50ms。
2单板信号流和告警
2.1信号流程
2.1.1单板总体介绍
整个单板的逻辑框图如图2:
图1.单板信号流总体框图
单板可以分为四个主要部分:
交叉连接模块、时钟模块、通信模块和单板控制模块。
单板的交叉连接模块由四片大容量的交叉网片组成,每片的交叉容量为40G,但实际只用了30G,所以系统总的交叉容量为120G。
交叉连接模块通过系统总线与线路板上的交叉单元连接,构成3级CLOS矩阵,实现768×
768VC-4级业务全交叉,可以实现业务的交叉、广播、组播和环回等功能。
另外硬件设计保留STS-1级(即STM-0)交叉连接的能力,必要时通过扩充软件功能可实现2304×
2304STS-1级业务的无阻塞交叉连接。
单板时钟模块主要完成系统定时功能,它向系统提供38.88MHz的系统时钟,8K的系统帧头信号,也可以向外部提供2MHz或是2Mbit/s的时钟信号。
它可从两路外部源(可分别为2MHz或2Mbit/s)、20个线路板送来的时钟源中任选一路信号作为时钟源进行跟踪锁相,也可将本板晶体振荡输出作为时钟基准。
同时具有处理同步信息状态字节的功能。
时钟模块可在跟踪模式、保持模式和自由振荡模式下运行。
单板通信模块提供3路HDLC通道,以RS485总线方式通信,最中一路速率达4Mbps,另外两路为2Mbps。
同时提供1路10M交换式以太网接口(LANSWITCH)。
这四条通信链路用于板间通信,在线调试和与主机间的通信。
单板控制模块主要提供各芯片工作所需的地址总线、数据总线、片选、复位、时钟、帧信号等控制信号。
实现芯片工作状态设定,芯片初始化,寄存器操作等功能。
同时双板主备倒换互控逻辑,单板工作状态监控,系统EPS保护倒换,系统其它单板状态检测,定时信号的分配等功能也由控制模块提供。
2.1.2单板信号流向
交叉板业务信号流向如图3:
图2.交叉板业务信号流向图
SSA1EXCS单板没有低阶交叉,业务信号的流向比较清晰:
由线路板输入192对差分线,通过本板交叉后,输出192对差分线到各线路板。
本单板没有DCC和公务信号。
单板的时钟信号流程如图4:
图3.单板时钟信号流向图
外时钟可以设置为2MHz或是2Mbit/s。
经处理后的两路外部时钟源信号、20路线路时钟源信号送FPGA进行选源;
时钟扣板中38M锁相环对选出的参考源进行锁相(当本板为时钟备板时,锁对板送来的38M时钟信号);
大板产生并驱动输出系统其它单板所须的系统时钟和8K系统帧头信号。
FPGA同时可以从20路线路源、本板38M时钟(分频到8K)中选一路做时钟扣板的2M锁相环的锁相源,2M时钟处理后(E1处理或者驱动)作为外时钟输出。
2.2告警
2.2.1指示灯介绍
本单板有两个指示灯,拉手条上分别标注RUN、ALM。
RUN灯为双色指示灯,可以亮红灯和绿灯。
绿灯指示单板运行状态,红灯可以用来指示单板主备状态。
对单板下了主备板开灯命令(如:
:
nptp:
15,d,68,2)后,备板的RUN灯的红灯会常亮。
RUN灯的绿灯仍旧根据单板的运行状态而亮灯。
所以备板的RUN指示灯颜色有时候是红色和绿色的混合。
ALM灯为告警指示灯。
单板开工状态下,可以指示单板的告警。
两灯的具体指示状态与含义如表3所示:
表3单板指示灯状态和单板状态关系说明
ALM
RUN(绿灯)
单板当前状态
常亮
常灭
自检内存
解压缩
初始化
1s亮,1s灭
正常开工状态
0.5s亮,0.5s灭
常灭
没有程序
没有FPGA
2s亮,2s灭
单板处于离线状态
0.1s亮,0.1s灭
正在上载文件
正在下载文件
正在备份文件
正在擦除文件
正在加载FPGA
正在加载上层应用程序
正在进行FLASH的格式化
正在进行硬件测试
2.2.2告警查询和指示
交叉时钟板对系统的业务只进行透明传输,不会检测业务的性能及告警等,因此本单板的告警信号主要是时钟和单板硬件状态的告警。
当单板产生告警信号时,可以通过检查单板拉手条上的ALM灯的闪烁频率来区分单板告警的级别,但若需要知道产生的具体告警类别,可以通过查询单板的告警信息得到。
PTP命令的具体查询方法为:
15,2,11,0,0
其中的15指第21板位,查22板用16即可。
板位用16进制描述的。
也可以用主机的命令行查询单板的告警,方法为:
alm-get-curdata:
21:
其中21指第21板位的交叉板,查22板位就用22。
板位是用10进制描述的。
单板具体的告警种类及原因分析见表4。
表4SSA1EXCS单板告警列表
告警名称
告警描述
告警灯状态(红灯)
缺省告警级别
REG_WR_FAIL
读写寄存器失败
每隔1S闪烁2次
主要
TEMP_OVER
工作温度越限
LTI
同步源丢失
EXT_SYNC_LOS
外部源丢失
每隔1S闪烁3次
危急
SYNC_LOS
同步源级别丢失
不闪灯,上报告警
提示告警
S1_SYN_CHANGE
S1字节模式下源倒换
SYN_BAD
同步源劣化
每隔1S闪烁1次
次要
W_OFFLINE
拉手条离位
FPGA_ABN
FPGA数据异常
3安装使用说明
3.1单板安装位置
如图1所示,SSA1EXCS板可以插在OptiX10GV2系统子架第21、22号板位,在系统默认的情况下,21板位为主板位,22板位为备板位。
主备交叉时钟板完全热备份,倒换采取非恢复式的倒换工作方式。
当系统中只采用一块交叉时钟板时,可插于此两个槽位中的任一个槽位。
3.2板内关键器件和调试接口说明
单板内关键器件和调试接口的位置如图5:
图4.单板关键器件位置示意图
上图中双边缘连接器J16上的扣板(蓝色的器件为扣板上的器件)为时钟扣板(SSA2AGTM单板),J15上的扣板为CPU扣板(蓝色的器件为扣板上的器件)。
单板通过J1~J14与母板相连;
U1~U4为交叉芯片;
U14为温度传感器;
F1为保险丝。
本单板没有需要设置的跳线;
微动开关基座S1、S2:
拉手条上的微动开关通过电缆与单板的这两个基座相连。
10PIN的普通插针JP3:
时钟扣板上CPLD的加载接口(JTAG口),通过加载电缆和微机相连,可以加载CPLD的烧制代码。
CPU扣板上的按键S1:
单板的冷复位按钮。
CPU扣板上的J7为以太网调测接口,可以通过此口直接利用微机进行单板调试。
指示灯D1、D2的说明:
D1运行指示灯(RUN),D2告警指示灯(ALAM)。
指示灯的闪灯指示的状态及意义在表3和表4中都列出了。
3.3开局前准备工作
3.3.1仪器仪表
开局前应准备ANT-20E或MP1550A、MP1552B、MP1570A、HP37718A等SDH分析仪。
3.3.2单板硬件检查
检查单板是否装有微动开关(位置在拉手条的上下扳手下方S1、S2),并检查是否已安装可靠,开合拉手条的扳手,观察微动开关能否正常开关;
检查CPU小扣板和时钟扣板是否安装牢,检查扣板的上四个螺钉是否已拧紧;
单板安插时,检查单板是否插到位(扳手是否已卡紧),因为交叉板与母板间用的连接器很多,单板的插入和拔出都有一定难度;
检查交叉板拉手条的上下扳手是否合好,弹片是否有弹性,如果没有合好一定要合好,弹片没有弹性的一定要更换;
否则,会影响单板的在位状态的正常指示。
拉手条扳手旁边的安装螺钉是否已经拧紧。
3.3.3配置检查
对单板的各项参数配置命令,都有相应查询命令行进行回读,用以确认参数配置执行的正确性,具体的命令行请参看主机软件命令行列表。
4开局调测说明
4.1现场调测方法
现场调测注意事项:
●交叉板用了较多的接插件,很难一下插到位,实验室曾经多次出现因交叉板没有插到位而业务不通的情况。
所以,调测时一定要确认交叉板已经插紧,检查单板的上下扳手是否合好,簧片是否扣紧;
●调测时应该保证单板拉手条的扳手是完全合好的,检查扳手的簧片是否有弹性时,同一块单板在同一时刻只能有一个扳手处于打开状态,不能将同一个拉手条的两个扳手同时打开,否则,可能会触发主备倒换;
●注意单板软件,硬件的配套。
具体描述请参照3.3.3节。
4.2故障定位方法
当系统出现故障或告警,怀疑是交叉板的故障时,可以按照下面对交叉板的告警和常见故障分析来进行定位。
4.2.1告警的定位方法
交叉板上的告警比较少,参见表5,下面给出每种告警的故障定位方法:
1、REG_WR_FAIL:
这个告警指明硬件的故障,这个告警只有一个参数,代表产生错误的硬件编号,下表给出每个参数代表的意义和相关的故障原因:
表5REG_WR_FAIL的各个通道解释
参数值
参数意义
可能原因
1
交叉板第一片交叉芯片(见图5的U1)读写错误
交叉芯片芯片坏,交叉芯片输入时钟异常等
2
交叉板第二片交叉芯片(见图5的U2)读写错误
3
交叉板第三片交叉芯片(见图5的U3)读写错误
4
交叉板第四片交叉芯片(见图5的U4)读写错误
5
第一片E1处理芯片(见图5中U26)读写错误
第一片E1处理芯片坏
6
第二片E1处理芯片(见图5中U25)读写错误
第二片E1处理芯片坏
7
DSP读写错误(见图5中时钟扣板上的U8)
DSP芯片坏,DSP输入时钟异常等
8
温度传感器读写错误
温度传感器坏坏
9
FPGA读写异常
FPGA加载异常,FPGA读写不正常等
2、TEMP_OVER:
这个告警意义是单板温度越限,有一个参数,为1的时候指温度越上限,为2的时候为温度越下限。
这个告警是由于当前单板温度超越了设置的门限而产生的,可能的原因是:
●风扇没有开,导致温度越上限;
●温度门限配置错误,如将温度的上门限配置为30℃,则很可能在正常的情况下产生温度越上限的告警。
3、LTI:
同步源丢失,如果单板时钟优先级表中配置了多个时钟源(不仅仅为内部源),而单板又处于保持或自由振荡状态,则会产生这个告警。
可能的原因有很多:
●时钟源优先级表配置错误,配置了错误的时钟源(如时钟源不存在);
●配置了正确的优先级表,但相应的线路板(或外部源)断纤,因此时钟跟踪不上;
●配置了外部源在优先级表中,但外部源输入模式(2MHz或2Mbit/s)设置错误,跟踪不上;
●配置了正确的优先级表,但所有的时钟源被锁定了;
●配置了正确的优先级表,但同时配置强制倒换到内部源;
●配置了SSM模式,但没有给外部源配置时钟源ID,导致无法跟踪;
●配置了扩展的SSM模式,但外部源的S1字节接收时隙配置错误,导致无法提取外部源SSM信息,跟踪不上;
4、EXT_SYNC_LOS:
外部源丢失,如果在时钟优先级表中配置有外部时钟源,而外部源又检测不存在的话,就会上报此告警,可能的原因有:
●时钟优先级表配置错误,不应该配外部源的,配了外部源;
●配置了正确的优先级表,但相应的或外部源断了,或提供2M时钟的BITS有问题,
●外部源输入模式(2MHz或2Mbit/s)配置错误不会引起此告警。
5、SYNC_LOS:
时钟源级别丢失,如果处于非SSM模式,且配置了多个时钟源在优先级表中,而当前跟踪的时钟源的优先级不是最高,那么所有优先级高于当前跟踪源的时钟源都会上报此告警。
注意此告警只在非SSM模式下会产生,可能原因有:
●相应的时钟源断纤;
●相应的时钟源被锁定;
●时钟源倒换的自动恢复方式被设置为不自动恢复;
●强制或人工倒换到低优先级的时钟源上了。
6、S1_SYN_CHANGE:
SSM模式下的时钟源倒换,当处于SSM模式,并发生了时钟源倒换时,会上报此告警,此告警持续5秒后自动结束。
此告警的可能产生原因有:
●相应的时钟源断纤,导致发生倒换;
●相应的时钟源S1字节变化,导致发生时钟倒换;
●在网管上操作,配置了人工/强制倒换,或锁定某时钟源,导致发生倒换。
7、SYN_BAD:
时钟源劣化告警,此告警表明单板无法锁住跟踪源,但并不能说明真的是时钟劣化了,可能的原因有多种:
●跟踪源的质量真的劣化(频偏太大);
●时钟配置错误,形成了互锁,导致时钟源质量劣化;
●交叉板锁相环出现硬件故障,导致跟踪不上。
4.2.2常见故障的定位方法
业务不通
业务不通可以有多种方法进行定位,常见的方法有:
1、查交叉矩阵。
可以在主控上用:
cfg-get-matrix或:
cfg-get-connect命令来查询,正常情况下两个命令查出的矩阵是一致的,但显示格式不同。
但如果配置有复用段或SNCP等保护,发生保护倒换后用两个矩阵查出的结果将不一致,:
cfg-get-connect查出的才是倒换后的矩阵。
2、如果要验证单板上的交叉矩阵,最好用ptp命令去查询,对于线路板,用命令:
bid,8,31,0可以查询到入矩阵和出矩阵,对于交叉板:
bid,c,11,0可以查询到交叉板上的交叉矩阵。
3、环回。
利用环回功能可以迅速定位或排除业务不通的单板,对于线路板,可以使用内、外环回进行定位(SSA1SL64不支持内环回),对于交叉板,可以使用全环回命令(:
15,d,11,0,2)进行故障的定位。
时钟跟踪不上
配置时钟源优先级表后,很多情况下并不能跟踪上,这时可以按照下面的方法进行定位(定位时钟跟踪问题,应该从时钟的源头开始按时钟跟踪方向,直到时钟末站):
1、先查询并确认时钟源优先级表是否配置正确(使用单板命令e13查询优先级表进行验证,:
15,e,13,返回结果为所配置的优先级表);
2、查询外部源输入模式(2MHz或者2Mbit/s)设置是否正确。
若没有设置正确,先设置正确这个模式,(可以使用单板命令e21进行查询,:
15,e,21。
返回结果为0表示为2Mbit,为1表示2Mhz)。
若没有设置正确,先设置正确这个模式(:
cfg-set-outsynmode:
21,bit,bit);
3、是否启动SSM模式,若是转10,否则转4;
4、查询想要跟踪的源是否存在(使用单板命令e1f进行查询,:
15,e,1f,返回结果为优先级表中存在的时钟源),若存在转8;
5、如果是线路源不存在,查询相关线路光口,是否存在LOS、LOF告警,若存在,解决此问题;
若否(线路无LOF/LOS告警),使用板间通讯测试命令(148,149)测试是否板间通讯畅通。
若板间通讯不通,则是由于板间通讯不通导致时钟不能跟踪;
若板间通讯通,原因不明,反馈中研人员。
6、