第二章 PDH设备知识.docx

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第二章PDH设备知识

第二章PDH设备知识

2.1PDH光传输的速率等级与基本复用原理

2.1.1什么是PDH

准同步数字复接系列（PlesiochronousDigitalHierarchy），简称PDH。

ITU-T定义了PDH两大系列（1.5Mbit/s和2Mbit/s）、三种标准（北美、日本和欧洲），我国采用欧洲标准。

其速率等级为：

基群速率为2.048Mb/s含30路数字电话；二次群速率为8.448Mb/s含4个基群；三次群速率为34.368Mb/s含4个二次群；四次群速率为139.264Mb/s含4个三次群。

图1．电接口速率等级图

PDH可以使用不同的传输媒介（无线、有线）传送，如果采用光纤作为传输信道，则称为PDH光传输系统；根据接口的标称速率8.448Mb/s、34.368Mb/s、139.264Mb/s不同而分别称之为8Mb/s、34Mb/s、140Mb/s光传输系统。

2.1.２PDH基本复用原理

对模拟的话音信号采用脉码调制技术（PCM），一般要经过抽样、量化和编码三个过程

，话音频率：

300~3400Hz抽样频率：

fs=8KHz话路速率：

B=8bit×8KHz=64Kbit/s

PDH基群由32个时隙组成，分别用TS0、TS1、----TS31表示，每个时隙编为8位二进制码，其抽样频率为8KHz，故帧周期为125μS。

故基群的传输速率：

32×8bit/125μS=2048Kb/s（简称2M）

4个基群合成一个二次群，按位复接，帧长1056位，分成8段，每段插入4位帧同步码或业务码（公务、告警等）和128位信码。

传输速率：

1056bit/125×10-6=8448kbit/s

2.1.3PDH系统与SDH系统差异及各自优缺点

（见SDH原理部分）

2.2PDH设备常见的告警类缩略符号

AIS：

上游故障指示。

上游电路故障时，从接口向下游发出全“1”码，下游设备收到全“1”码发生非紧急告警，称“AIS”告警。

RMT：

对端告警指示。

对端数字复用设备的群路发生“信号中断”、“失步”和“AIS”告警时，通过发信电路向本端回送一个通知性的告警信号。

UA：

紧急告警，也称即告（即时告警）。

NUA：

非紧急告警，也称非即告。

RUA：

收紧急告警。

也称收即告。

“收无光”、“失步”、“10-3误码”等紧急告警均属于接收紧急告警。

LFA：

帧失步（告警）。

LIS（n）：

输入信号中断（告警）。

n表示具体支路数，无n表示群路中断。

LIFE：

寿命告警。

当激光器的预置电流Ib≥1.5I时，设备产生寿命告警，此时可能伴有性能劣化。

ERR3：

收光10-3误码。

属不可用故障。

ERR6：

收光10-6误码。

属传输性能劣化故障，话音业务尚可维持。

2.3PDH设备系统的主要技术指标、含义及测试方法

2.3.1光接口指标及测试方法

1．平均发送光功率（Pt）

光设备的发送部分把电脉冲变成光脉冲序列送入光缆传输，它是一个随机序列，用光功率计测得的光设备发送光功率不是一个恒定的直流光，而是一个随机光脉冲序列的平均值，所以称为平均发送光功率。

光功率的单位用瓦（W）表示，但通信实际光功率都比较小，通常只有微瓦至毫瓦量级，它也经常用dBm表示，换算关系是

式中Pt是光功率毫瓦数

平均发送光功率测试连接图：

2．发送消光比（EXT）

发送消光比的定义是：

全“0”码平均发送光功率与全“1”码平均发送光功率之比，计算式是：

P0是指全“0”码平均发送光功率，P是随机码平均发送光功率，2P即是全“1”码平均发送光功率，因为可以认为随机码“1”，和“0”等概率出现，即在整个码流中有一半为“1”，那么全“1”光功率自然就是它的2倍了。

原邮电部规定

。

3．接收灵敏度（S）

定义：

在保证满足一定误码率条件下，接收机所需的最小平均光功率

，通常用dBm表示：

所谓满足一定误码率即在单个设备中误码率要求

，在数字段中为

。

测试连接图如下：

测试步骤：

（1）把误码仪、光设备和光衰耗器连接好。

（2）误码仪发送2048Mb/s（215-1）伪随机信号至光设备的2M口。

（3）误码仪在发送对应的2M支路上监视误码情况。

（4）改变光可变衰耗器的衰耗量逐渐增大衰耗，当刚出现误码时再稍减小点衰耗，观察一段时间不误码即可测试。

（5）打开接收端的活接头，用光功率计测得接收的光功率即是灵敏度。

4．接收机动态范围（D）

定义：

保证误码率为10-10情况下，接收机最大接收功率与最小接收功率之比。

即

接收机的动态范围与工作速率无关，均要求不小于18dB。

5．实际接收光功率Pr

指平均发送光功率经过光传输后到达收端连接器的光功率。

6．光路误码

在日常维护和障碍处理中可做光路的误码观察：

在24小时无连续性误码，一个数字段的平均误码率定额为10-9~10-10。

对于1B1H线路码型的设备，在系统设计时，有一定比例的H码（插入码）被应用于误码校验,成为C码，C码占总传输码流的1/8，设备的监控系统能够统计误码秒和严重误码秒及误码数，其数据只作为参考而不作为依据。

有利的是监控系统可以给出各中继站的误码统计，便于对误码产生的站段进行判断。

在实际障碍处理中，可以在集中监控上观察到从上次清零或复位到观察时的“误码个数”（ABE）、“误码秒数”（ES）和“严重误码秒数”（SES）的累计值。

误码个数：

表示在对C码进行监测的时间段内，曾经发生过的误码个数。

误码秒数：

指发生了误码的“秒”的个数。

严重误码秒数：

在该秒中误码率大于10-3的秒个数。

2.3.2电接口指标及测试方法

1．支路输入口允许最大速率偏差测试

2．

PDH设备的电支路输入有四种，分别为：

2M支路≥2048kb/s±50ppm（±102bit）

8M支路≥8448kb/s±30ppm（±253bit）

34M支路≥34368kb/s±20ppm（±687bit）

140M支路≥139264kb/s±15ppm（±2089bit）

测试步骤：

（1）按图连接，虚线表示测中继机时误码检测器直接与中继机分出的电路口连接。

（2）改变码型发生器的输出数字信号速率偏差，一般仪表可改变±100ppm。

（3）观察误码仪是否发生误码，若大于指标而不误码，则说明设备合格。

2．支路输入口允许信号衰减测试

测试步骤：

（测试方框图同上）

（1）按上图连接，0－6dB电缆可采用两种极限值，即0dB不接入长电缆无衰减状态和接入6dB衰减长电缆状态进行测试。

（2）码型发生器速率放在2048kb/s或8448kb/s。

（3）观察误码仪在两种连接状态下不产生误码，则认为设备是合格的。

2.4告警信息的观察与识别

1．利用集中监控进行观察

光传输数字段由光端机、光中继、复用设备、倒换设备等组成，分架装在全线各站。

分布在全段各站机架上的SMC，由被监测光传输系统提供一条监控通道，最多可监控63个SMC。

2.使用手持终端收集、观察告警量

手持终端即便携式监控器（PCT）是一种有液晶显示屏和操作键盘的手持仪表，插入光终端机或光中继机的SMC上的外设插口，可监测全线所有光电设备并实施控制操作。

特点是使用方便、灵活、处理迅速、功能也较齐全，但对历史告警信息不能观察，显示也不如集中监控设备直观，要达到熟练使用的程度，除需要维护人员有基本的障碍处理知识外，还要熟悉PCT的功能及使用方法，要对数字段的配置情况有必要的了解。

3.利用机架、机盘的故障告警指示灯进行识别

通过观察SMC盘上8个监控灯I1~I8的指示，结合故障机盘上的告警灯状态，对照“故障告警内容”表进行告警识别。

特点：

方便、迅速，对维护人员全面观察、综合分析能力的要求较高。

缺点：

对有些告警有时不能做到准确定位，需辅以其他判断进行验证。

4．直接从盘上识别告警

仅仅依靠告警机盘，通过对告警机盘上的开关进行操作，观察机盘上面板指示灯的状态，对告警进行识别。

使用这种方法判断，受一定的局限性，有些告警可能无法准确判断，但可信度高，操作简洁。

2.5环回测试的方法与步骤

在系统的故障判断中，常常要使用环回的方法。

实现的方法有三种：

（1）电接口环回：

改变设备电接口的连接方式，使用发送信号替代接收信号，实现环回。

在处理数字接口障碍或判断故障区间段时，经常使用，一般在数字配线架上操作完成。

（2）光接口环回：

用一根短光纤和衰耗器，改变光传输的正常方向，使用A向光替代B向光，称为对A端光路环回（简称A向环回或A环），使用B向光替代A向光称为对B端光路环回（简称B向环回或B环）。

（3）控制环回：

通过监控系统或按键实现环回，在每一中继站均可实现对A向环回和对B向环回，以确定故障区段。

不同环回方法示意图：

2.6光路障碍的一般处理步骤

2.6.1收无光告警的处理

收无光告警属于系统故障，收无光告警的指示为光盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I1灯亮。

处理该告警时应注意不要与收光失步告警、收光10E-3误码混淆。

组网如下图：

若D站A向光中继盘首发收无光告警，且该系统没有环回功能，则处理的步骤如下：

（1）此时E和B站也收无光告警，但实际这两站的告警是D站收无光告警的相关告警，障碍点应判断在C站和D站之间；

（2）使用光功率计测量D站A向来的光功率，确定是否本站中继盘故障；

（3）测量上游C站的发光功率，确定是否上游站中继盘故障；

（4）检查上游站至本站的活接头（包括ODF架），确定是否线路故障。

对有环回功能的光设备，D站A向收无光，则立即发生对B站自动环回，造成E和B站不出现告警，处理步骤同上。

2.6.2光路失步告警的处理

光路失步告警（OLFA）也属于系统障碍，具有自始发站向下顺传的特性，自动环回功能对失步不起作用。

故在处理中需向上游寻找原发告警，确认告警首发站，进行处理。

该告警的指示为光盘亮红灯，同时SMC盘K1弹出、I2灯亮。

引起失步的原因较多，除光盘故障外,还有收光功率过高，电源电压过高或过低、设备工作环境劣化等。

当D、E、B站A向光出现失步告警时处理步骤如下：

（1）确认失步告警的首发站为D站；

（2）确定是否由于收光过载造成失步；

（3）是否由于本站光电源电压故障造成光盘工作失常；

（4）验证是否属于光盘的收光电路或时钟电路等故障造成失步；

（5）是否为上游邻站光电源故障或光盘发送故障。

2.6.3光路误码的处理

光路误码根据其严重程度不同，可分为10E-3误码告警和10E-6误码告警，均为系统故障，具有传递性。

10E-3误码的指示为光盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I8灯亮；10E-6误码的指示为光盘亮绿灯，同时SMC盘上K1弹出、I7灯亮。

引起误码的原因很多，主要有：

光盘故障（多数为收光电路，,也可能为上游邻站发光电路）；尾纤头污染造成光功率过低；传输线路衰耗增大；电源电压过高或过低；工作环境劣化等。

当D站A向首先产生误码告警时的处理步骤如下：

（1）确认D站为告警首发站；

（2）确定是否为线路故障；

（3）确定是否为光电源故障；

（4）确定是否为机盘故障。

2.6.4发无光告警的处理

发无光告警的指示为光盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I5灯亮。

该告警的处理步骤如下：

（1）确认发无光告警属于原发告警，非相关告警；

（2）在供电正常下多为光盘故障，可通过换盘确认。

2.6.5光盘寿命告警

寿命告警属于非即告，指示为光盘亮黄灯，同时SMC盘上K1弹出、I6灯亮。

处理方法如下：

2.6.6光路小误码的处理

误码率没有达到10E-6则光盘不告警，但对于GSM和DDN业务可能已经不能承受。

发现光路小误码的唯一办法是使用监控终端或手持终端，通过读SES、ES、BER来确定（先清零，去除历史积累，再定期观察）。

引起小误码的原因很多：

尾纤头污染；电源电压过高或过低；光盘的原因，如光器件老化；外界电磁干扰；工作环境劣化等。

当D站A向首先产生小误码告警时的处理步骤如下：

（1）检查两个电源盘的输出电压（34M设备为-5V，140M设备为-5.2V），对于双电源并联供电的机框，应采用分别单电源供电测试调整的方法，一般来说，两个电源盘的－5V（或－5.2V）应相差约0.02V为宜；

（2）清洁尾纤头，测量光功率；

（3）更换光中继盘。

2.7电接口障碍的一般处理步骤

2.7.1M2盘群路LFA和LIS的处理

帧失步LFA指示为M2盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I5灯亮；信号中断LIS的指示为M2盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I6灯亮。

两种即告现象均为8M中断，故障点也相同，可视为一个告警。

在M2盘上鉴别的方法是：

SW1的拨码开关全部置于OFF时（判断是否某个2M中断），M2盘上红灯仍然亮（确定为8M中断）。

本地型M2盘处理流程见下图：

干线型M2盘处理步骤如下：

1）使用环回的办法确定障碍的区间段；

2）通过换盘确定属于盘的故障还是线路故障；

3）如果LFA告警，有可能对端M2盘输出故障（很少出现）。

2.7.2M2盘支路输入中断（LISn）的处理

告警指示为M2盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I1~I4灯亮；为了进一步确认，可在M2盘上将SW1的第n个拨码开关置于OFF位，告警应消失。

该告警只有三种情况：

1）业务部门送来的2M信号中断，通知他们即可；

2）M2盘上的2M支路输入口故障，只能换盘；

3）配线架至机架背板的电缆故障，配线架及机架背板虚焊、脱焊。

M3、M4盘群路和支路中断告警与M2盘类似，只是M4分为复接盘和分接盘两块。

2.7.3光发盘140M输入中断LIS的处理

告警指示为光发盘亮红灯，同时SMC盘上K1弹出、I3灯亮；处理步骤：

1）在转接点环回，确定故障的区间段；

2）更换140M复接盘或发光盘，确定属于机盘故障还是传输线缆及转接点故障。

2.7.4电接口误码障碍的处理

电接口误码指的是使用误码仪经过挂表测试，发现误码。

是没有告警的故障。

对于本地型设备，电口误码即是2M口误码，处理步骤如下：

1）确定光路没有误码；

2）确定误码的2M口范围，多个M2盘上的2M口误码应怀疑电源或光盘电口故障；

3）检查误码的M2盘的供电盘输出电压；

4）更换本局M2盘，确定是否M2盘故障；

5）更换对端局M2盘，确定是否M2盘故障；

6）做光环试验，确定光盘是否故障；

7）有必要时做更换光盘试验。

对于干线型设备的电口误码，处理思路是，从低次群到高次群，处理步骤如下：

1）确定光路没有误码；

2）确定M2盘级是否故障；

3）确定M3盘级是否故障；

4）M4盘级的处理；

5）光盘电口的检查；

6）对区间接口盘的检查；

2.8辅助设备及其它障碍的一般处理步骤

1.公务告警的处理

1）确认公务盘告警的指示方向；

2）确定该方向光路是否正常；

3）如果光路正常，则寻找公务告警方向的首发站，针对该站处理；

4）通过拔盘或换盘确认是告警首发站还是它前站公务盘损坏。