問題描述

2012年3月，內蒙某聯通使用我司OSN6800設備與Z公司ZXMP S385設備對接，其中一條OTN鏈路產生誤碼、OOF，導致Z公司SDH設備倒換，倒換頻率大約幾小時一次。

客戶反饋，將業務調至另一波，組網中只級聯4塊TN12NS2單板，業務同樣也發生倒換，只是倒換頻率降低，大約一天一兩次，或兩天一次。

處理過程

1故障定位

1.1業務指標測試

1.1.1    華為業務指標測試

測試方法：使用1590儀表發送STM-16(2.488G)業務，經過通遼至扎旗華為波分鏈路，包括2塊TN52TOM，10塊TN12NS2。在扎旗端將TN11TOM板光口用光纖環回，經通遼端TN11TOM將業務送回1590儀表。

測試結果如下表：

指標名稱數值測試時間

B1抖動0.17UI3小時

B2抖動0.07UI3小時

抖動容限OK/

引入頻偏±100Hz（低于0.1ppm）2小時

頻偏容忍±20ppm1小時

幀失步無15小時

誤碼無15小時 

1.1.2Z公司SDH業務指標測試

測試方法：在通遼端，使用分光器對Z公司SDH設備進行分光，一路信號接入華為設備，一路信號接入JDSU儀表測試。

測試結果如下表：

指標名稱數值測試時間

B1抖動0.12UI4小時

B2抖動0.07UI2.5小時

最小頻偏0.7ppm48小時

最大頻偏2.7ppm48小時

頻偏跳動范圍0.1~2.0ppm48小時

幀失步無48小時

誤碼無48小時  

1.2Z公司與華為設備對接測試

1.2.1    測試一：業務告警測試

測試方法：使用分光器將通遼端Z公司SDH設備輸出業務分為3路，一路接入發往扎旗方向鏈路（第三波）；一路接入倒換頻繁鏈路（第一波），在扎旗端用光纖環回后，再接入1590儀表，監控告警；一路直接接入JDSU儀表測試。

測試結果：JDSU儀表顯示Z公司STM-16業務的頻偏有突然跳變時（1s內），華為設備輸出的業務在1590上顯示有LOF或OOF告警。在儀表上觀察到的Z公司STM-16業務頻偏瞬間跳變（1s）最大值為1.2ppm，頻偏從1.3ppm跳變至2.5ppm。

1.2.2    測試二：業務倒換測試

測試方法：使用分光器將通遼端Z公司SDH設備輸出業務分為2路，一路接入發往扎旗方向鏈路（第一波），測試倒換；一路直接接入JDSU儀表測試。

測試結果：當JDSU儀表顯示Z公司STM-16業務的頻偏產生突然跳變時（1s內），通遼至扎旗業務發生倒換。在JUDS上觀察到的最大頻偏跳變值為1.9ppm，從0.8ppm跳變至2.7ppm。當頻偏不是瞬間跳變，而是緩慢變化時，業務是不會發生倒換的。例如，在儀表上觀察到頻偏從0.8ppm跳至1.0ppm再跳至1.1ppm，最終跳變至1.5ppm時，業務沒有發生倒換。

綜上測試結果：Z公司SDH業務頻偏發生跳變，造成華為2.5G業務PM層產生誤碼，最終導致接收端Z公司SDH設備發生倒換。

根因

Z公司SDH設備不滿足G.813&G.823相關標準的，SDH設備輸出的2.5G業務頻偏發生跳變，造成華為2.5G業務PM層產生誤碼，最終導致接收端Z公司SDH設備發生倒換。

建議與總結

1       數據分析

SDH設備要求輸出的業務/時鐘保持穩定。對于業務，要求頻率偏移不超過下表定義的范圍：

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

STM-N接口最大頻率偏移

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：業務接口至少需要容忍20ppm的頻率偏差，以滿足MS-AIS檢測的目的（需要）

從標準描述可以看出，在SDH設備業務正常時，其頻偏應該滿足±4.6ppm要求，而且該網元的系統時鐘單站應該是滿足G.813標準要求，其長期跟蹤時鐘源的相位飄移不應超過G.813 Option1 MTIE/TDEV模板限制(見下圖)。只有業務異常時，才需要滿足20ppm容限（主要為了檢測MS-AIS信號）

G.813 鎖定下漂移產生MTIE模板

如果網元處于SDH網絡的中間位置，則輸出的業務/時鐘應該滿足G.823的漂移產生模板要求。

如果設備有1.3ppm~2.5ppm的變化，儀表上顯示變化時間為1s（觀察到的實際變化時間小于1s），則可以推算積累相位誤差也會在1秒內達到1200ns，超過G.813&G.823標準模板要求。

綜上，Z公司SDH設備不滿足G.813&G.823相關標準的。

2        思考

為何Z公司設備輸出的信號頻率跳變超出標準模板要求，但是用儀表測試Z公司設備抖動并沒有超標？

抖動的定義：

是數字脈沖信號的有效瞬時(如最佳抽樣時刻、判決時刻)相對于其理想時間位置的短期的、非累積的偏離。實際上也就是數字脈沖信號的實際有效時間相對于其理想標準時間位置的偏差。

解釋：

1>有效瞬時：特定的重要時刻，如對數字信號進行識別判決的時刻。

2>是短期的，非累積性的偏離：指偏離隨時間變化較快（變化頻率大于10Hz）的變化，有正偏，也有負偏，平均值為零，不是一直負偏或一直正偏。

漂移的定義：是數字信號的有效瞬時（例如最佳抽樣時刻）相對其理想時間位置的長期、非累積性的偏移。

解釋：

所謂長時間，是指偏離隨時間變化較慢，通常變化頻率低于10Hz的相位變化。

抖動、漂移的產生：

抖動和漂移的產生機理不同。抖動的產生主要原因是內部噪聲；漂移產生的原因是傳輸媒質和設備中時延的變化。

說明：由于產生機理不同，產生抖動的因素不一定會產生漂移，反之也是。

在儀表上觀察到Z公司輸出業務的頻偏跳變最快速率是在1秒內從0.8ppm跳變到2.7ppm，那么此時業務的頻率變化率就是1Hz。如果業務在1秒內從0.8ppm->2.7ppm->0.8ppm，那么業務的頻率變化率就是2Hz。這里的0.8ppm是頻率的跳變幅度，并不是頻率的跳變率。

我們在用儀表測量2.5G信號的抖動時，儀表上的設置的B1抖動帶寬范圍是5K至20M，幅值低于0.3UI，B2抖動帶寬范圍是1M至20M，幅值低于0.1UI。這意味著，業務的頻率在1秒鐘內的變化次數在5K次之20M次范圍內，才為被儀表認為是有效的B1抖動測量值，業務的頻率變化幅度要小于0.3UI。B2抖動類似。這就是為何當Z公司的業務頻率跳變時在儀表上并沒有顯示抖動超標。