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【關(guān)鍵詞】sdh光通信；設(shè)備選型；保護方式；時鐘同步

1.同步數(shù)字體系原理

1.1　SDH光通信技術(shù)特點

同步數(shù)字體系（SDH—Synchronous　digital　hierarchy）是為在物理傳輸網(wǎng)上傳送適配的凈負荷而標準化的一系列數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)設(shè)備是同步傳送模塊（STM），它采用復用映射原理將各種不同等級的低速信號復用映射進STM模塊并以同步于網(wǎng)路的速率進行傳輸。

同步傳送模塊（STM）是用來支持在SDH中進行段層連接的信息結(jié)構(gòu)，它是一個帶有線路終端功能的準同步數(shù)字復用器，它將63個2Mbit/s信號（或3個34Mbit/s　信號或1個140Mbit/s信號）復用或適配為155.52Mbit/s（STM-1等級）。它由塊狀幀結(jié)構(gòu)中的信息凈負荷和段開銷（SOH）信息字段組成，并在選定的媒體上以同步于網(wǎng)路的速率進行串行傳輸。SDH基本的同步傳送模塊速率為155.52Mbit/s（STM-1等級）。更大容量的STM是以等于該基本速率N倍的速率構(gòu)成（現(xiàn)已規(guī)定了N=4，N=16和N=64的STM容量）。

光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)主要的特點是：

（1）采用了同步復用方式和靈活的復用映射結(jié)構(gòu)，避免了PDH系統(tǒng)從高速信號中分插低速信號需多次解復用的過程，使得上下業(yè)務非常方便，有利于容納各種新的寬帶業(yè)務的引入。

（2）網(wǎng)絡具有標準的光接口，開放型的標準光接口可滿足多廠家產(chǎn)品環(huán)境，實現(xiàn)網(wǎng)絡的橫向兼容性，節(jié)約網(wǎng)絡成本，有利于網(wǎng)絡的后期管理。

（3）SDH幀結(jié)構(gòu)中安排有豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡的管理，故網(wǎng)絡的運行、管理、維護能力強大，有利于新特性、新功能的開發(fā)。

由于采用了指針調(diào)整技術(shù)，SDH具有了定時透明性，網(wǎng)絡能在準同步環(huán)境下工作、其凈負荷可以在不同的同步點之間進行傳送而不影響業(yè)務質(zhì)量，并有能力經(jīng)受定時基準的丟失，網(wǎng)絡性能比PDH光通信系統(tǒng)有了很大改善。

1.2　SDH傳送網(wǎng)復用映射原理

SDH網(wǎng)絡采用復用映射原理將各種不同等級的低速信號組合進STM模塊并在網(wǎng)路中進行傳輸。

各種不同等級的低速信號裝入SDH幀結(jié)構(gòu)凈負荷區(qū)，一般需經(jīng)過映射、定位校準和復用三個階段。

為使各種支路信號與相應的虛容器（VC）容量同步，使VC成為可以獨立地進行傳送、復用和交叉連接的實體，在映射階段，在SDH網(wǎng)絡邊界處應將支路信號適配至虛容器（VC）。

在復用階段，多個低階通道層信號適配進入到高階通道，或多個高階通道層的信號適配進入到復用段。

為防止復用映射過程中的抖動造成系統(tǒng)誤碼率增加，系統(tǒng)采用了指針技術(shù)，當網(wǎng)絡處于同步工作狀態(tài)時，指針進行同步信號間的相位校準。當網(wǎng)絡失去同步時，指針進行頻率和相位校準，當網(wǎng)絡處于異步工作時，指針用作頻率跟蹤校準。SDH幀結(jié)構(gòu)中的指針是一種指示器，其值定義虛容器相對于支持它的傳送實體的幀基準的幀偏移。

2.SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

2.1網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)選擇

網(wǎng)絡的物理拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡的形狀，即網(wǎng)絡節(jié)點設(shè)備和傳輸線路的幾何排列。它對網(wǎng)絡的效能、可靠性及經(jīng)濟性有很大的影響。

在SDH網(wǎng)絡中，通常采用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有：點對點鏈狀，星形、樹形、環(huán)形。

根據(jù)以上對SDH傳輸網(wǎng)絡四種拓撲結(jié)構(gòu)的比較并結(jié)合本市具體實際情況，此設(shè)計決定選用環(huán)形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

2.2設(shè)備選型

在對國內(nèi)本地網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)設(shè)計、使用情況進行多方研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合本市通信信息量的具體情況，本設(shè)計決定先上STM-4等級，傳輸設(shè)備選定為ZXSM-622。

2.2.1　ZXSM-622的組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

ZXSM-622是STM-4的復用設(shè)備，系統(tǒng)主要包含光線路板OL、交叉板CS、支路板TR、勤務板OW、時鐘板SC、主控板NCP、和電源板PWR。其中光線路板、交叉板、時鐘板、電源板可實現(xiàn)單板熱備份功能。另外系統(tǒng)中包含有兩組支路板（A組、B組），因此與其他各功能單板配合時，可組成雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)的容量在原有的基礎(chǔ)上增加了一倍。這兩套系統(tǒng)也可相互保護（1+1，1：1）或相互交叉，并能增強組網(wǎng)的靈活性。輔助系統(tǒng)包含的勤務系統(tǒng)可實現(xiàn)點呼、群呼以及三方通話功能；定時系統(tǒng)完成整個系統(tǒng)的同步；控制系統(tǒng)完成對本系統(tǒng)各單板的控制。

2.2.2系統(tǒng)功能概述

（1）ZXSM-622設(shè)備具有靈活的網(wǎng)元配置功能，可通過不同的單板配置和軟件控制而將設(shè)備配置成終端復用器（TM）、分插復用器（ADM）、再生中繼器（REG）。

（2）TM設(shè)備在其線路側(cè)終結(jié)SDH622Mbit/s線路信號，在起終端側(cè)分出或進入SDH支路或PDH支路光、電信號。

（3）ADM設(shè)備在每個方向均可上下支路信號，不上下的部分無損傷穿過。ADM的收端終結(jié)SOH，發(fā)端重新起始SOH。

（4）REG設(shè)備對信號進行再生和放大，從中提取時鐘，收端終結(jié)RSOH，發(fā)端重新起始RSOH。

3.SDH網(wǎng)絡的保護方案設(shè)計

3.1　SDH網(wǎng)絡保護的基本原理

隨著社會的進步，人們對信息的依賴性越來越強，網(wǎng)絡傳送的信息容量也急劇增長，通信網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障將會帶來不可估量的損失。因此，如今在網(wǎng)絡的建設(shè)中要求網(wǎng)絡具有較高的生存能力，從而產(chǎn)生了自愈網(wǎng)的概念。所謂自愈網(wǎng)就是在網(wǎng)絡出現(xiàn)意外故障時無需人為干預，網(wǎng)絡就能在極短時間內(nèi)自動恢復業(yè)務。使用戶感覺不到網(wǎng)絡已出了故障。環(huán)行網(wǎng)就是SDH網(wǎng)絡中最常用的自愈網(wǎng)之一。稱之為自愈環(huán)。

根據(jù)自愈環(huán)的結(jié)構(gòu)自愈環(huán)可以分為通道倒換環(huán)和復用段倒換環(huán)現(xiàn)兩大類。對于通道倒換環(huán)，業(yè)務量的保護是以通道為基礎(chǔ)的，倒換與否由離開環(huán)的某一個別通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定。而對于復用段倒換環(huán)，業(yè)務量的保護是以復用段為基礎(chǔ)的，倒換與否由每一對節(jié)點之間的復用段信號質(zhì)量的優(yōu)劣來決定，當復用段有故障時，故障范圍內(nèi)整個線路倒換到保護回路。

通道倒換環(huán)和復用段倒換環(huán)的一個重要區(qū)別是：通道倒換環(huán)使用專用保護，即正常情況下保護段也在傳業(yè)務信號，保護時隙為整個環(huán)專用；而復用段倒換環(huán)使用共享保護，正常情況下保護段是空閑的，保護時隙由每對節(jié)點共享。

3.2某市SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡保護設(shè)計方案

經(jīng)以上四種自愈環(huán)特性比較，本設(shè)計決定采用二纖單向通道倒換環(huán)。

二纖單向通道倒換環(huán)原理：環(huán)中兩根光纖，一根用于傳送業(yè)務信號（主用信號），稱為S纖，另一根用于傳送備用保護信號，稱為P纖。環(huán)中任一節(jié)點發(fā)出的信號都同時送到S纖和P纖上，在S纖上沿一方向（如順時針方向）傳送到目的節(jié)點，在P纖上沿另一方向（如逆時針方向）傳送到目的節(jié)點。正常時，目的節(jié)點將S纖傳送過來的主信號接收下來，由于對同一節(jié)點來說，正常時發(fā)送出的信號和接收回的信號均是在S纖上沿同一方向傳送的，故稱為單向環(huán)；當目的節(jié)點收不到S纖送來的主信號或其信號已劣化時，此節(jié)點接收端將倒換開關(guān)倒換到P纖上，將P纖送來的備用信號取出，以保證信號不丟失。這種保護恢復方式可稱之為“并發(fā)優(yōu)收”，倒換不需要APS協(xié)議?！科]

【參考文獻】

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關(guān)鍵詞 SDH 故障定位 排除方法 維護

1 引言

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字系列）是PDH的改進版，它的發(fā)明是電信傳輸體制的革命之一，原因在于它可以對同步信號進行傳送、分插、交叉連接和復用，不僅可以通過衛(wèi)星、光線，還可以微波等進行傳送，是一種新的傳輸體制。

SDH光纖通訊技術(shù)的廣泛應用為軍隊的資源共享做出了巨大貢獻，而且在不斷迅速發(fā)展，但是要想光纖傳輸?shù)恼?，就必須保證網(wǎng)絡設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，但是設(shè)備的故障在所難免，因此，有必要提高對網(wǎng)絡設(shè)備的維護能力，出現(xiàn)問題可以及時解決，這樣就能使其更好的為軍隊的網(wǎng)絡建設(shè)和信息傳輸服務。

因此，有必要提高通信維護人員的理論水平，提高其的業(yè)務熟練度，比如：掌握和SDH相關(guān)的基本理論知識、出現(xiàn)問題時各種警告代號的含義和解決措施和警告信號的來龍去脈和影響等等。同時還要熟悉網(wǎng)絡的基本概念，比如系統(tǒng)配置，數(shù)據(jù)的采集和傳輸，同時加強分析故障和解決故障的能力。

1 傳輸故障成因分析

引起SDH傳輸故障的原因主要有：工程質(zhì)量問題、維護操作不當、設(shè)備自身問題和外部設(shè)備問題等。

1.1 工程質(zhì)量問題

施工期間的不規(guī)范施工和偷工減料很有可能導致SDH的傳輸故障，但是這些問題并不一定能及時暴露出來，有的可能施工時就能發(fā)現(xiàn)，有的是在工程竣工后發(fā)現(xiàn)，有的可能在設(shè)備運行期間才能被發(fā)現(xiàn)。要想徹底根除這類故障，必須嚴把工程質(zhì)量關(guān)，施工期間要加強監(jiān)管，項目驗收時要認真細致。因此竣工調(diào)試和測試十分必要，同時做好測試報告，方便日后的設(shè)備維護。

1.2 維護操作不當

由于維護工作人員的操作不當和失誤都有可能導致SDH的傳輸故障。引起造作不當?shù)脑蚝芏啵热鐚ο到y(tǒng)的具體情況了解不夠，不規(guī)范操作，不按照規(guī)程對設(shè)備進行檢修。還有新老設(shè)備的不同或者系統(tǒng)版本的新舊導致的操作不當，因此，這方面一定要加強維護人員的基本素質(zhì)和維護技能。

1.3 設(shè)備的自身問題

比如設(shè)備的故障和損壞都有可能導致SDH傳輸故障，比如：元器件的損壞、系統(tǒng)故障和網(wǎng)線故障等。

1.4 設(shè)備外部問題

比如：傳輸線路故障、系統(tǒng)配置的不合理、電纜的接觸不良、供電不足、設(shè)備的對接失敗和突然斷電等也有可能導致SDH的傳輸故障，因此，出現(xiàn)問題時要從多方面考慮不能片面，這樣才能快速排除故障。

2 故障常見處理方法

在SDH設(shè)備的維護過程中，為了快速準確的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，因此，有必要對發(fā)生的故障及時定位，定位越準確越有利于故障的排除，比如定位到單板。這這也對維護人員除了更高的要求，首先，必須了解各故障的表現(xiàn)；其次要了解各故障的成因；再次，要了解問題處理的原則；最后，要掌握常見故障的處理方法，這也是重中之重，因此有必要重點介紹，下面我們就詳細介紹各種故障處理法。

2.1 報警分析法

由于SDH傳輸設(shè)備的廣泛使用，因此，隨時都有報警的發(fā)生，正確掌握各種報警的含義和特征有利于故障的定位和解決。因為，系統(tǒng)故障時，網(wǎng)管都會記錄各種報警，包括發(fā)生的時間、位置以及其他設(shè)備的表現(xiàn)，根據(jù)這些特征結(jié)合開銷字節(jié)和警告原理機制，對故障的排除十分有用。怎樣才能更好的使用報警分析法，關(guān)鍵是及時準確獲取報警信息。因此，有必要了解故障的來源，故障的來源一方面是網(wǎng)管的記錄，這個來源非常容易也比較詳實，而且可以前后對比，通判考慮，方便故障的排除；另一方面是觀察和記錄設(shè)備的指示燈。雖然這種方法具有時效性，但是比較片名，不能反映設(shè)備過去情況，不夠全面。因此在運用報警分析法時一定要綜合考慮。

2.2 環(huán)回法

環(huán)回法也是通常判斷設(shè)備故障的常用和有效的方法，因為，通常情況下傳輸?shù)男盘柖伎梢孕纬梢粋€回路，這也環(huán)回法應用的基礎(chǔ)，也是環(huán)回法名稱的來源，這種方法在電路增開和電路調(diào)度方面應用廣泛。環(huán)回法的優(yōu)點是不需要對警告信息的分析就能實現(xiàn)對故障的快速定位，而且操作簡單易學測。當然，有利就有弊，回還法也有其缺點，就是影響正常業(yè)務的進行，這也是此方法輕易不使用的原因。

環(huán)回法可分為硬件環(huán)回與軟件環(huán)回。其中硬件環(huán)回徹底，但是不能遠程操作，也不方便。軟件回環(huán)則恰恰相反，方便也可以遠程操作，但是對故障的定位不如硬件回環(huán)準確。

如圖1所示，在該鏈形組圖中，A站為業(yè)務集中型網(wǎng)管中心站，即A站和B站和C站都有業(yè)務聯(lián)系。下面我們就舉例分析回環(huán)法的應用。某天，網(wǎng)管發(fā)現(xiàn)和A站和C站之間業(yè)務中斷。利用回環(huán)法，利用誤碼測試儀監(jiān)測A站和C站之間的業(yè)務聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)業(yè)務中斷；再利用環(huán)回法對C站進行軟件內(nèi)回環(huán)，發(fā)現(xiàn)業(yè)務正常，由此可得C站存在問題；在C站的接口轉(zhuǎn)換板等處再做硬件內(nèi)回環(huán)，發(fā)現(xiàn)業(yè)務失常，因此表明，C站的接口轉(zhuǎn)換板、電纜、支路板或者設(shè)備背板有問題。通常情況下，為了避免對該板其他業(yè)務的影響，在更換支路板之前，應首先測試電纜和電纜端之間的連接是否正常，如果正常，就說明是支路板的問題，更換后即可排除故障。

2.3 數(shù)據(jù)分析法

利用網(wǎng)管平時記錄的報警信息和性能數(shù)據(jù)，在分析SDH的傳輸故障時可以對故障進行初定位和“定型”。通常情況下警告信息的獲取方法有網(wǎng)管系統(tǒng)和涉筆的運行指示燈。

利用報警信息和性能數(shù)據(jù)可以方便我們了解設(shè)備的運行狀況和故障先兆，把故障扼殺在萌芽狀態(tài)。當故障出現(xiàn)時，通過這些信息可以知道設(shè)備出現(xiàn)問題前的運行狀態(tài)和報警信息以及其他設(shè)備的癥狀等。但是在用數(shù)據(jù)分析法時，一定得核對系統(tǒng)的時間設(shè)置，時間正確的話可以上報，時間不統(tǒng)一的話可以進行時差轉(zhuǎn)換之后進行上報。

同樣如圖1所示，A站為網(wǎng)管站，A與C之間業(yè)務中斷，且不能在A站登錄C站，B站東（E）有MS-RDI警告和HP-RDI警告，A站與才站之間有LP-RDI警告。通過上述警告信息我們可以得知C站無法接收B站所發(fā)出的信號，B站可以接收C站所發(fā)的信號。因此故障的原因可能是E向光板信號發(fā)送失常；C站光板無法正確接收信號根；C站所接收信號有問題；還有就是光路問題。

2.4 替換法

如果拔插法還不能解決故障的話，替換法也是一種選擇。所謂替換法，就是用正常工作的元件去替換被懷疑有故障的元件，從而實現(xiàn)對故障的定位，達到排除故障的目的。這里所提到的元件是指任何設(shè)備，無論是復雜到一個設(shè)備或者是小到一段線纜。

替換法主要用于排除用以傳輸?shù)耐獠吭O(shè)備問題，比如電纜、供電設(shè)備、光纖和交換機等，或者排除某個單站內(nèi)的單板問題。舉例如下：當某一個站的光板出現(xiàn)警告，有可能是收、發(fā)光纖的正反接錯問題?；Q接收線，如果報警消失則說明確實是光纖接反導致的。如若支路板的信號有性能超值或者信號丟失的警告，有可能是中繼線或交換機的問題，可以與其他工作正常的通道互換，若警告轉(zhuǎn)移，則可以證明中繼線或交換機的問題，若不是，則可能是傳輸故障。該方法的優(yōu)點是簡單實用。

2.5 斷開光路法

當傳輸網(wǎng)是環(huán)形時可采用斷開光路法進行故障診斷。如圖2所示，A站也為集中型業(yè)務中心站。某天發(fā)現(xiàn)B站和C站的通道中有大量TU-AIS和信號丟失警告，而且指示燈頻繁閃爍，影響了B站和C站的ONU設(shè)備的正常工作。但是網(wǎng)管處監(jiān)測是正常的，可以進行初步判斷，說明問題出現(xiàn)在B站或者C站的交叉板上。首先斷開A站與C站之間的連接，報警依舊。回復A站和C站之間的連接，再斷開B站和C站之間的連接，C站業(yè)務顯示正常，B站警報不斷。利用網(wǎng)絡拓撲圖，初步判斷是B站的問題，B站的交叉板更換之后業(yè)務正常。

2.6 更改配置法

在出現(xiàn)故障時，對系統(tǒng)更換設(shè)備有可能有利于故障的定位和排除。該法主要用于排除由于配置錯誤引起的故障。更換配置包括更換配置的內(nèi)容包括板位配置、時隙配置和單板參數(shù)配置等。如若懷疑故障出現(xiàn)在某通道或者支路板上，可以進行時隙配置更換，把業(yè)務換到其他通道或者支路板，以解決問題；如若懷疑某個支路板的槽位問題，通過板位配置更換可以進行故障排除；如果系統(tǒng)升級或者擴建之后出現(xiàn)問題，懷疑是配置問題，則可以進行重新配置以檢驗是否配置問題。

2.7 儀表測試法

該方法主要用于排除外部設(shè)備問題或者設(shè)備的對接問題。例如懷疑供電電壓不正常，可以用萬用表進行測試；如若懷疑設(shè)備的接地問題，則可以用外用表測試相關(guān)通道之間的電壓值，如果超過0.5V，則可說明是接地問題。總之，儀表測試法在分析故障時準確方便，但是對維護人員要求較高且對儀表的性能有要求。

2.8 經(jīng)驗處理法

在通常情況下，如果故障出現(xiàn)問題，但是無論怎么檢查都發(fā)現(xiàn)不了問題，沒有警告也沒有配置錯誤。此時可以通過經(jīng)驗來進行判斷，對故障進行定位。比如供電異常、電磁干擾和通信中斷等都可以用此方法進行故障定位。但是此方法對維護者有要求，必須是老練或者經(jīng)驗豐富的人員，新手或者業(yè)務不熟練者則不行。

3 SDH傳輸告警故障案例分析及處理

為了加強對傳輸故障何其解決方法的進一步理解，掌握常見問題的解決思路和方法，下面就舉幾個案例進行分析，具體如下。

3.1 光路出現(xiàn)阻斷

當光路出現(xiàn)阻斷時，網(wǎng)管上會有OFF、RS-LOS和LOF等光路警告。倘若是單纖斷，B網(wǎng)元就會收到OOF、RS-LOS、LOF等報警，A網(wǎng)元則會出現(xiàn)MS-RDI等報警，相應指示燈會閃爍指示。出現(xiàn)這類問題時，維護人員可以根據(jù)報警信息并用光功率計測量接收對收方向的光纖，倘若有信號，有可能是光盤、入端光尾纖或者本端光接頭的問題；反之，可能是光纜阻斷的問題，以此來對故障進行排查，方便故障的定位，進一步用OTDR進行故障的確定。另外，接收端沒有信號輸入，也有可能出現(xiàn)當R-LOS報警，此時應根據(jù)報警進一步進行故障鑒定和定位。

3.2 誤碼告警

產(chǎn)生的誤碼主要包含于B1、B2、B3和V5等字節(jié)中，網(wǎng)管方會產(chǎn)生BBE、SES、ES和UAS等報警。這些報警課進一步分為近端報警和遠端報警。B2類的誤碼報警通過M1字節(jié)告知對端次報警的；而B3類的誤碼通過G1字節(jié)的b1～b4比特回送；還有，V5 類的b1b2誤碼報警通過該字節(jié)的B3比特進行回送，與此相對應，對端在回送后在會產(chǎn)生MS-REI、HP-REI和P-REI報警。

如若是B1與B2誤碼報警，則可以通過本地終端或者網(wǎng)管系統(tǒng)登陸報警網(wǎng)元，如果只是單端誤碼，則通過核對本站S16盤的相應光接口的接收功率是否正常，如果不正常則進行相應處理；如若是雙端誤碼，可以對光纖進行測試，但是通常情況下光纖不會出問題。

如果B3與V5出現(xiàn)誤碼，可以用SDH無碼分析儀進行相應測試并進行回環(huán)處理，直至找到故障點，然后再進行相應的檢查處理。有時，傳輸維護過程中也有誤碼現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且報警種類多，因此有必要熟練掌握各個無碼報警的含義及其解決方法，并不斷進行經(jīng)驗積累，結(jié)合誤碼信息進行障礙的迅速排除。

3.3 UNEQ報警

例如，UNEQ報警，此報警是通道未裝載業(yè)務時的報警。該報警在高階通道時的信號標記由C2監(jiān)測并產(chǎn)生，其值為00H，此時警告為HP=UNEQ。與之相對應，其報警由V5的b5b6b7沉聲，此時，同時報警為LP-UNEQ。

從UNEQ的產(chǎn)生原理我們可以知道，當光路接受不正常時便會產(chǎn)生此報警，因此我們可以核查該段業(yè)務路由的連接，如果有錯誤便對其修改，如若有遺漏便進行增補，并刪除所有路由時隙，并重新進行數(shù)據(jù)的下放。如：某網(wǎng)管的PD1盤的某個接口出現(xiàn)LP-UNEQ報警

3.4 T-ALOS告警

TT-ALOS報警比較常見，產(chǎn)生的原因是本端的2M盤無法接收用戶的報警所致。如果是鏈接交換設(shè)備，則可以核查交換機的DDF架；如果是交換機未有信號送來，則可以檢查交換機的一方；如若信號發(fā)出但是沒有收到，則可以認真核查每個相關(guān)的接口，必要時可以用萬用表進行測試。

3.5 AIS告警

由于高階通道出現(xiàn)故障時，下游站點會受到該站點發(fā)送的當“1”碼，而且本地端口有TU-AIS報警，對應端口產(chǎn)生LP-RDI報警。所以出現(xiàn)此類報警時，首先核對高階通道是否有報警產(chǎn)生，再進行下一步處理。若只是2M上有這種情況，應首先檢查本地接收通道的各環(huán)節(jié)。

3.6 HP-SML及LP-SLM告警

當接收端月發(fā)送端的信號不一致則會有HP-SLM報警出現(xiàn)，進而出現(xiàn)報警：高階通道信號標記字節(jié)失配。與此相對應，在低端時，則會出現(xiàn)LP-SLM報警。

處理此警告時，首先要查看報警的優(yōu)先級，應先處理優(yōu)先級高的報警；如果只有這種報警產(chǎn)生，則查看是對端與本端機盤開銷字節(jié)的內(nèi)容一致性，通常情況下，該問題是由于雙端的信號不同所致，只需進行字節(jié)的重新設(shè)置即可解決。需要注意的是，誤碼也有可能產(chǎn)生此報警。由于J1、J2 和C2字節(jié)的修改會導致電路的中斷，因此不能輕易修改其值。此通道主要用于設(shè)備開通時的通道測試。

上述問題都是SDH維護過程種的常見問題，由于篇幅所限，這里僅僅給出常見警告的處理方法。當警告很多時，要根據(jù)經(jīng)驗綜合考慮，并認真分析其產(chǎn)生機理和特征，以方便日后的故障排除。

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【關(guān)鍵詞】 故障處理 SDH光傳輸 電力通信 故障判斷 日常維護

隨著通信行業(yè)的發(fā)展，通信技術(shù)日新月異，尤其是光通信技術(shù)發(fā)展迅猛。智能電網(wǎng)是今后電網(wǎng)發(fā)展的方向，然而發(fā)展智能電網(wǎng)離不開電力通信網(wǎng)的支撐，SDH光傳輸系統(tǒng)以優(yōu)越的負荷和定時透明性、靈活好用的復用性和豐富的比特開銷等特性被廣泛的應用到電力行業(yè)。SDH傳輸網(wǎng)絡在電力系統(tǒng)中需要承載包括調(diào)度自動化信息、變電集控站遙控信息、調(diào)度電話繼電保護信號等重要的業(yè)務。所以一旦SDH光傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障將會引發(fā)一系列的電力管理問題，從而影響電力系統(tǒng)的正常工作。

一、電力SDH光傳輸系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的故障及故障原因分析

1.1SDH光傳輸系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障

SDH光傳輸技術(shù)在電力行業(yè)迅速得到推廣應用，電網(wǎng)的繼電保護、自動化、安穩(wěn)控制等生產(chǎn)業(yè)務以及營銷、客服等企業(yè)管理業(yè)務都依賴電網(wǎng)通信系統(tǒng)，所以電網(wǎng)的光傳輸網(wǎng)絡是支撐整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)。SDH光傳輸系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，將會對電力作業(yè)產(chǎn)生相當大的影響，這就要技術(shù)人員在第一時間對系統(tǒng)進行故障分析。SDH光傳輸系統(tǒng)的故障主要包括：電力網(wǎng)絡不完整、軟件硬件存在故障點、無法區(qū)別警告級別等。

1.2 SDH光傳輸系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障原因分析

故障分析需要根據(jù)一定的原則，先整體后局部原則，在電力上應用時會將很多的變電站連接起來。形成一個相對完整的電力網(wǎng)絡，在查找電力故障時，首先要從整體網(wǎng)絡開始判斷是哪個變電站存在故障，然后再對傳輸系統(tǒng)和具體設(shè)備進行分析，最終準確的找到故障點[1]。先硬后軟原則，就是在系統(tǒng)出現(xiàn)軟件硬件故障時，首先要對硬件進行故障排除，主要排除問題包括控制設(shè)備、輸入設(shè)備、光纖斷裂、電源故障、SDH設(shè)備故障、變電站設(shè)備故障及線路故障等。在排除硬件故障后就應該考慮的是軟件系統(tǒng)是否需要更新，是否存在漏洞需要修復。先排除高級別警告再排除低級別警告，在發(fā)生警告的時要先區(qū)分警告的級別，分析后處理時應該先處理高級別的警告如主要警告和緊急警告，再處理低級別的警告如提示警告和次要警告，只有正確的對故障進行分析才能在第一時間找到處理辦法。

二、SDH光傳輸系統(tǒng)故障的處理辦法

SDH光傳輸系統(tǒng)在電力上的廣泛應用是因為它實現(xiàn)了電力的長距離傳輸對接，在分析時，若確定是光纖和接入設(shè)備故障時，就應該按照故障分析的的原則進行分析和搶修，在遵循故障分析原則的同時，還要求技術(shù)人員要先觀察，再動手檢查和修復，現(xiàn)在對SDH的處理方法主要有觀察分析法、替換法、環(huán)回分析法、經(jīng)驗處理法、儀表測試法等[2]。

2.1觀察分析法。觀察分析法對技術(shù)人員的要求很高，此方法主要是根據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗和能力來對系統(tǒng)的故障警告進行分析，結(jié)合系統(tǒng)的接口、性能和傳輸線路等進行查看，最終判斷故障點和故障類型，當出現(xiàn)一些特殊的情況如瞬間供電異常、強烈電磁干擾、低壓等，這樣就會致使一些設(shè)施設(shè)備處于異常的工作狀態(tài)，有時會出現(xiàn)警告，有時不會有任何警告，這時就需要通過經(jīng)驗分析找到處理辦法，如關(guān)電重啟、倒換業(yè)務、下發(fā)新配置等，就可以及時有效的排除故障，恢復設(shè)備的正常運作。

2.2替換法。在SDH光傳輸系統(tǒng)中，替換法是技術(shù)人員常用的故障排除法，替換法是指將新的物件代替原來的物件，達到修復的目的，運用此方法的物件很多，包括尾纖、光纜、銅軸頭、單板、以及SDH設(shè)備。

2.3環(huán)回分析法。若是要檢測SDH傳輸設(shè)備的故障，最常用最有效的方法就是環(huán)回分析法，其實質(zhì)是通過硬件方式和軟件方式對信號實現(xiàn)自己發(fā)送自己接收，這樣最終可以將故障確定在單盤或單站，當然這種方法對技術(shù)人員的要求很大，必須保證技術(shù)人員要熟知所有的業(yè)務流程和具體路由。

2.4儀表測試法。為了減少大量的人力物力，在故障分析處理時可以采用儀表測試法，儀表測試可以準確的的對故障定位，不同的故障可以使用不同的儀器測試，如光纜性能不好可以使用光時域反射測試儀。

結(jié)語：根據(jù)本文的探討發(fā)現(xiàn)，為了保證SDH光傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運行更好的服務于電力發(fā)展，因而如何有效地做好SDH光傳輸?shù)木S護及故障處理就是非常重要的。大量的業(yè)務將越來越依靠SDH光傳輸網(wǎng)絡，SDH光傳輸?shù)木W(wǎng)絡組網(wǎng)方式也就變得更加復雜，所以本文研究的SDH光傳輸系統(tǒng)在電力上的故障及故障分析，并根據(jù)故障分析找到處理方法。在故障出現(xiàn)的同時要求按照系統(tǒng)故障分析原則來進行分析，找到科學合理的故障處理辦法，能更好的處理故障，恢復設(shè)施設(shè)備的正常工作，本文的研究為SDH光傳輸系統(tǒng)在電力中的應用奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

參 考 文 獻

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隨著光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的機構(gòu)搭建了光通信平臺。因此確保平臺的工作正常，光線路維護是關(guān)鍵。

一、光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成

主要是由光纖、光發(fā)送器、光接收器、光中繼器和適當?shù)慕涌谠O(shè)備等構(gòu)成。其中，光發(fā)送器的功能是將來自用戶的電信號轉(zhuǎn)換成為光信號，并用耦合技術(shù)將光信號即調(diào)制脈沖信號最大限度地送入到光纖線路；光接收器的功能是將光纖線路傳送過來的光信號即光脈沖信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后送到用戶端。光中繼器用來增大光的傳輸距離，是將經(jīng)過光纖傳輸后有較大衰減和畸變的光信號變成沒有衰減和畸變的光信號，繼續(xù)輸入光纖線路中傳輸。

光通信系統(tǒng)經(jīng)過四十多年的發(fā)展，單一的光纖通信已經(jīng)進入光纖通信網(wǎng)絡階段。新的光纖通信技術(shù)層出不窮。僅從其組成部分光傳輸體系來講，PDH技術(shù)、SDH技術(shù)、MSTP技術(shù)等等，在光纖通信網(wǎng)中發(fā)揮了非常重要的作用。

SDH技術(shù)是傳輸技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。她具有超高標準化程度，統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，其中安排了豐富的用于運行維護功能的開銷字節(jié)，使得維護的自動化功能強大； 統(tǒng)一的標準速率標準光接口，實現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容；支持多種組網(wǎng)拓撲形式，點到點、環(huán)形和網(wǎng)狀，從而具備了很好的靈活性和適應性；支持自愈保護能力，復用段環(huán)保護和通道環(huán)保護等不同的保護方式，有效地防止如光纜故障等對通信業(yè)務的影響提高了網(wǎng)絡的生存能力。支持靈活的復接功能，各種業(yè)務信號進入標準幀結(jié)構(gòu)只要三個步驟映射、定位、復用；這些優(yōu)點使其在光纖通信網(wǎng)絡中得到了廣泛的應用。

二.SDH網(wǎng)絡的維護：

作為廣播電視應用的SDH 同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)，首先要遵守的大的原則是確保播出不中斷。即無論發(fā)生什么故障，先要先搶通后修復。

維護分為兩大方面

1.系統(tǒng)搭建完成后的維護，也即日常運行的維護。

如上所述，SDH同步數(shù)字系統(tǒng)的一大優(yōu)點就是強大的網(wǎng)管功能。

1.1通過網(wǎng)管，可以看到所有的網(wǎng)元的工作狀態(tài)。當網(wǎng)絡中的某設(shè)備故障、某支路或線路的

接口信號發(fā)生中斷、某網(wǎng)元的性能參數(shù)發(fā)生改變等等，網(wǎng)管都會有告警及時上告并聲音提示。發(fā)生告警時，網(wǎng)管會在告警原因提示欄中提供相應告警可能的告警原因。因此，值班人員做到對整個網(wǎng)絡及網(wǎng)管充分的熟悉和保持充分的警惕性是必須的。

1.2 為了能及時發(fā)現(xiàn)可能的故障苗頭，做好網(wǎng)管上各種性能參數(shù)的定期查詢并記錄在案，

及時發(fā)現(xiàn)，如某光接口的發(fā)光功率降低等等現(xiàn)象，從而合理安排時間進行相應現(xiàn)象的排查及處理。

1.3 除了做好網(wǎng)管的定時定點的查詢外，還要定時定期的進行網(wǎng)絡設(shè)備的現(xiàn)場查詢，根據(jù)設(shè)備指示燈的情況，判斷故障。做好日常的設(shè)備的清潔，如風網(wǎng)的定期沖刷并做到晾干后復位。

1.4 網(wǎng)管數(shù)據(jù)的及時更新，如時鐘、數(shù)據(jù)庫等等。

2.擴容或故障的維護：

SDH同步數(shù)字光系統(tǒng)的另一大優(yōu)點就是它的兼容性和擴容功能強大。隨著業(yè)務的不斷增加，網(wǎng)絡的擴容很多，并且全都是在不影響業(yè)務正常傳輸?shù)那闆r下進行；故障時，先搶修后才是線路的修復。因此，此種情況下的維護需要維護人員了解網(wǎng)絡設(shè)備的結(jié)構(gòu)，了解光儀器儀表達使用。

2.1故障的維護，一旦出現(xiàn)故障，遵循先外部，后傳輸，先單站后單板，先線路，后支路，先高級后低級的原則。

2.1.1故障有幾種可能的產(chǎn)生原因：

工程的施工不規(guī)范或工程質(zhì)量差等因素，在設(shè)備運行一段時間后出現(xiàn)故障。

供電電源故障、光纖故障、對接設(shè)備故障、設(shè)備故障等等

設(shè)備對接問題，如傳輸、交換網(wǎng)絡之間時鐘同步、開銷字節(jié)的定義不同等。

2.1.2 故障的常用處理方法：

觀察分析法：通過網(wǎng)管上的告警信息、性能數(shù)據(jù)以及設(shè)備上的指示燈情況，判斷可能的故障類型和故障點。。

拔插、替換法：通過拔插單板及相關(guān)的接口插頭，或者更換單板及接線的方法，排除由于接觸不良、單板故障、接線虛接的引起故障現(xiàn)象。在操作的時候，一定要戴防靜電腕帶，防止靜電造成更大的損害。

測試法：利用網(wǎng)管進行必要的環(huán)回等操作，排除故障的單板故障。需要維護人員充分了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、業(yè)務的配置情況及環(huán)回可能的影響。

儀器儀表法：一般為外部光路故障時采用。常用的儀表有光功率計、光萬用表、、及OTDR光時域反射計。

2.2 擴容時的維護：

擴容有兩種種情況：

現(xiàn)有網(wǎng)元上增加線路板和支路板，以提高現(xiàn)有設(shè)備的傳輸容量：此時，在方案確定的情況下及前期準備工作完成后，選擇業(yè)務非高峰和非重要時段進行操作，減小可能的影響。

新增網(wǎng)元：前期的方案制定、光路的選擇及測試等等非常關(guān)鍵。雖然有合格廠家的現(xiàn)場安裝，完成后的檢查也是必須的。如DDF架單元上每個接口尤其是三通出是否全部擰到位。因為，，在后期的業(yè)務開通時會由于此處的松動業(yè)務出現(xiàn)瞬間的接觸不良，而此處的原因容易被忽視，從而給工作造成困擾。

無論是現(xiàn)有設(shè)備的擴容還是新設(shè)備的安裝，方案的定制很關(guān)鍵。在完成擴容工作后，維護資料的及時更新很重要，包括新增業(yè)務的時隙圖紙的更新、新增網(wǎng)元的光路及光板對應關(guān)系圖的加入尤其是測試光路的功率值要記錄在案，以備日常維護時參考、DDF架圖紙及設(shè)備標示。

三.儀器儀表的簡單使用

光網(wǎng)絡常用的儀器儀表有光功率計、光萬用表、紅光儀及ODTR光時域反射計當光路故障及擴容時合理運用光儀器儀表，會事半功倍。紅光儀用于進行光芯的核對；光功率計和光萬用表一般一起使用，位于光纖的兩端，測量某一光纖光路的衰減情況；OTDR光時域反射計采用后向散射測試技術(shù)，可以測量整個光纖鏈路的衰減常數(shù)、光纜中某纖芯兩點間的損耗、連接損耗、光纖兩點間的距離、故障點和間斷點位置，同時還可以進行模場直徑的測量。見圖2

根據(jù)圖形上狀態(tài)，正確判斷其所代表的含義，從而有的放矢地處理，做到快捷、正確。

總之，SDH網(wǎng)絡的一般和常規(guī)維護要做好做細。同時，作為廣播電視節(jié)目的傳輸網(wǎng)絡，為了確保安全播出，針對構(gòu)建的環(huán)網(wǎng)情況、業(yè)務配置情況及維護的方便，我們在規(guī)劃之初及運行中業(yè)務、網(wǎng)元變更時，嚴格劃分中心環(huán)的主備環(huán)路，即主路光纜接主路業(yè)務方向，備路光纜接備路業(yè)務方向；支路板上下業(yè)務遵循同樣的方法，主路業(yè)務集中在一個支路板上上下，瀆芬滴竇中在相應的而另一個支路板上下。一旦光路中斷，所有影響的業(yè)務與相應的故障光路對應，從而給故障的判斷帶來方便。

光傳輸網(wǎng)路的容量越來越大，意味著承載的業(yè)務也越來越多。因此，雖然網(wǎng)絡自身具有強大的管理能力，維護人員的技術(shù)維護水平直接關(guān)系著網(wǎng)絡的安全。

參考文獻

[1] 《光纜與光設(shè)備維護》.賴編，張超，陳俊秀編著.

篇5

[關(guān)鍵詞]SDH 視頻信號 廣播電視

中圖分類號：TU248 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）33-0355-01

引言

SDH技術(shù)是一種新型的傳輸技術(shù)，這種技術(shù)的一系列優(yōu)點使其非常適合傳輸廣播電視信號，SDH技術(shù)與光纖技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的同步數(shù)字傳輸網(wǎng)是一個融復接、線路傳輸及交換功能于一體由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息網(wǎng)絡，可實現(xiàn)網(wǎng)絡有效管理、動態(tài)網(wǎng)絡維護等功能，有效地提高了網(wǎng)絡資源的利用率，SDH技術(shù)目前已成為廣播電視領(lǐng)域傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應用熱點。

1、SDH的概念

SDH，同步數(shù)字系列，光端機容量較大，一般是16E1到4032E1。SDH是一種將復接線路傳輸及交換功能融為一體 并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡，是美國貝爾通信技術(shù)研究所提出來的同步光網(wǎng)絡（SONET）。國際電話電報咨詢委員會（CCITT）（現(xiàn)ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名為SDH，使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制、它可實現(xiàn)網(wǎng)絡有效管理、實時業(yè)務監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡維護、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡資源利用率、降低管理及維護費用、實現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡運行與維護，因此是當今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應用的熱點，受到人們的廣泛重視。

2、SDH的基本原理及特點

2.1 SDH幀結(jié)構(gòu)

SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳送模塊STM-N（Synchronous Transport Moduled的縮寫，=1，4，16，64），最基本的模塊為STM-1，4個STM -1同步復用構(gòu)成STM-4，16個STM-1或4個STM-4同步復用構(gòu)成STM-16。SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來承載信息，每幀由縱向9行和橫向270列字節(jié)組成， 發(fā)送順序為從左至右，從上到下依次發(fā)送。傳輸1幀需125s，每秒可傳輸8000幀。對于STM-1來說， 傳輸速率可計算得9（270）8bit/字節(jié)8000幀/=155520mbps。而STM-4的傳輸速率為4155529mbps =622 080mbps；STM-16的傳輸速率為16 155 520（或4622080）=2488320mbps。整個幀結(jié)構(gòu)分成段開銷區(qū)（Section Over Head，縮寫為SOH）、STM-凈負荷區(qū)（Payload）和管理單元指針區(qū)（AUPTR）3個區(qū)域。其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡的運行、管理、維護及指配以保證信息能夠正常靈活的傳送，它又分為再生段開銷（Regenerator Section Over Head， RSOH）和復用段開銷（Multiplex Section Over Head，MSOH）；管理單元指針用來指示凈負荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在STM- 幀內(nèi)的準確位置以便接收時能正確分離凈負荷； 凈負荷區(qū)域用于存放真正用于信息業(yè)務的比特和少量的用于通道維護管理的通道開銷字節(jié)。

2.2 SDH的映射、復用和指針處理

SDH傳輸業(yè)務信號時各種業(yè)務信號要進入SDH的幀都要經(jīng)過映射、定位和復用3個步驟： 映射是將各種速率的信號先經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應的標準容器（ ），再加入通道開銷區(qū)（POH）形成虛容器（VC）的過程，幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移； 定位即是將幀偏移信息收進支路單元（TU）或管理單元（AU）的過程、它通過支路單元指針（TUPTR）或管理單元指針（AUPTR）的功能來實現(xiàn)。復用則是將多個低價通道層信號通過碼速調(diào)整使之進入高價通道或?qū)⒍鄠€高價通道層信號通過碼速調(diào)整使之進入復用層的過程。

2.3 SDH的特點

SDH之所以能夠快速發(fā)展這是與它自身的特點是分不開的，其具體特點如下。

（1）SDH傳輸系統(tǒng)在國際上有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)字傳輸標準速率和標準的光路接口，使網(wǎng)管系統(tǒng)互通，因此有很好的橫向兼容性，它能與現(xiàn)有的PDH完全兼容，并容納各種新的業(yè)務信號，形成了全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制標準，提高了網(wǎng)絡的可靠性。

（2）SDH接入系統(tǒng)的不同等級的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負荷區(qū)內(nèi)的排列非常有規(guī)律，而凈負荷與網(wǎng)絡是同步的，它利用軟件能將高速信號一次直接分插出低速支路信號，實現(xiàn)了一次復用的特性，克服了PDH準同步復用方式對全部高速信號進行逐級分解然后再生復用的過程，由于大大簡化了DXC，減少了背靠背的接口復用設(shè)備，改善了網(wǎng)絡的業(yè)務傳送透明性。

（3）由于采用了較先進的分插復用器

（ADM）、數(shù)字交叉連接（DXC）、網(wǎng)絡的自愈功能和重組功能就顯得非常強大，具有較強的生存率。因SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了信號的5開銷比特，它的網(wǎng)管功能顯得特別強大，并能統(tǒng)一形成網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，為網(wǎng)絡的自動化、智能化、信道的利用率以及降低網(wǎng)絡的維管費和生存能力起到了積極作用。

（4） 由于SDH有多種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，它所組成的網(wǎng)絡非常靈活，它能增強網(wǎng)監(jiān)，運行管理和自動配置功能，優(yōu)化了網(wǎng)絡性能，同時也使網(wǎng)絡運行靈活、安全、可靠，使網(wǎng)絡的功能非常齊全和多樣化。

（5）SDH有傳輸和交換的性能，它的系列設(shè)備的構(gòu)成能通過功能塊的自由組合，實現(xiàn)了不同層次和各種拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡，十分靈活。

3、SDH技術(shù)傳輸廣播電視信號的過程

SDH技術(shù)基本處于OSI的第一層，用來提供比特流傳輸?shù)氖侄危?它不具備動態(tài)鏈路建立和交換能力，只擁有靜態(tài)的電路分插復用和交叉連接能力， 即通過操作員發(fā)出電路連接指令來建立某個物理通道； 廣播電視領(lǐng)域的SDH網(wǎng)起著公共的物理傳輸平臺的作用，在此平臺上一部分帶寬用來傳輸經(jīng)數(shù)字終端設(shè)備（CODEC）編解碼的廣播電視節(jié)目，另一部分用來直接傳輸用戶數(shù)據(jù)或是傳輸從ATMIP交換機匯聚來的數(shù)據(jù)流等。用SDH技術(shù)傳輸廣播電視信號必須先對信號進行數(shù)字化處理，數(shù)字化處理分為取樣、量化、編碼等步驟，取樣即是以一定的取樣頻率抽取輸入信號的一個瞬時幅度值（取樣值），取樣后得到一系列的脈沖式的取樣值稱為取樣序列，量化即是對取樣序列進行幅度上的離散化過程，編碼就是用二進制代碼表示量化值，在信號傳輸?shù)哪康牡貙⒘炕缔D(zhuǎn)換為信號的過程稱為解碼。由于電視信號編碼后數(shù)據(jù)量大因而需對其進行壓縮編碼， 壓縮編碼主要是通過減少圖像像素之間的相關(guān)性來達到壓縮圖像的目的， 其主要優(yōu)點是降低了對傳輸容量的要求，缺點是當壓縮所含信息量大的圖像時由于要犧牲掉部分圖像信息從而導致方塊效應；圖像壓縮編碼后每個數(shù)碼對前后圖像都有影響，如果傳輸中發(fā)生誤碼則接收端還原出來的圖像將會受較大影響，即誤碼擴散問題；此外壓縮編碼還將給圖像信號中插入如股票行情等增值信息帶來不便等。

4、結(jié)束語

光纖傳輸具有傳輸頻帶寬、傳輸容量大、傳輸損耗低、傳輸信息不受電磁干擾等優(yōu)點。用光纖傳輸?shù)膹V播電視信號不僅傳輸質(zhì)量好且信號穩(wěn)定，因而光纖已成為傳輸廣播電視的新媒介。SDH技術(shù)與光纖技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的同步數(shù)字傳輸網(wǎng)是一個融復接、線路傳輸及交換功能于一體由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息網(wǎng)絡，可實現(xiàn)網(wǎng)絡有效管理、動態(tài)網(wǎng)絡維護等功能，有效地提高了網(wǎng)絡資源的利用率，滿足了廣播電視傳輸網(wǎng)的信息傳輸和交換的要求。因而近年來，該技術(shù)在各級廣播電視傳輸網(wǎng)中的應用正越來越普遍。當然還有些問題有待在應用、發(fā)展中不斷完善。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：SDH傳輸網(wǎng)；安全性；自動分析系統(tǒng)；

中圖分類號：TN914.332 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-12-00-01

作為鐵路通信基本骨干的傳輸網(wǎng)，其建設(shè)原則是“高速、安全、靈活”，并能適應鐵路通信綜合業(yè)務發(fā)展的需要。隨著鐵路智能化水平的提高和信息化應用水平不斷提升，以及通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的不斷復雜化，如何提高傳輸網(wǎng)絡的安全性.使其具有較高的生存能力，使其更好的為鐵路安全生產(chǎn)、自動控制等各種業(yè)務提供高速、寬頻信息傳輸通道已經(jīng)成為鐵路通信傳輸網(wǎng)絡的優(yōu)化改造中首要考慮的問題。

一、SDH電路安全性分析工作的重要性

通信運營商一直持續(xù)開展針對業(yè)務的安全優(yōu)化，隨著維護優(yōu)化質(zhì)量和水平的提升，目前鐵路通信運營商開始將優(yōu)化工作重點移至基礎(chǔ)承載網(wǎng)，其中SDH傳輸網(wǎng)作為最主要的業(yè)務承載網(wǎng)，其地位非常重要。目前鐵路通信運營商維護部門主要依據(jù)此通信級業(yè)務可靠性要求，制定SDH傳輸網(wǎng)絡的電路安全優(yōu)化標準，積極開展傳輸網(wǎng)電路安全性優(yōu)化工作，以保證重要業(yè)務不因單點故障造成中斷，確保重大災害期間通信不因自然災害導致全阻。那么根據(jù)對通信運營商的實際調(diào)研，SDH傳輸網(wǎng)絡電路安全優(yōu)化工作主要分為SDH傳輸網(wǎng)絡電路安全性分析、SDH傳輸網(wǎng)絡隱患電路優(yōu)化整治和SDH傳輸網(wǎng)電路優(yōu)化效果驗證。

SDH傳輸網(wǎng)絡電路安全優(yōu)化工作開展過程中，首要的關(guān)鍵步驟就是安全性分析，該環(huán)節(jié)為后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的準確性和及時性直接影響了優(yōu)化工作是否有效，因此SDH傳輸網(wǎng)絡電路安全性分析是整個SDH傳輸網(wǎng)絡電路安全優(yōu)化工作中最重要的工作環(huán)節(jié)。

二、SDH網(wǎng)絡的優(yōu)點

（一）標準化的物理和邏輯接口。SDH是同步數(shù)字傳輸體系，其基本信號速率等級為STM-N（N取1、4、16、64），各種速率等級的SDH信號幀具備標準的幀結(jié)構(gòu)，整個SDH標準在全球具有通用性，各設(shè)備廠家生產(chǎn)的主設(shè)備可以通過線路接口進行對接。

（二）方便的復用結(jié)構(gòu)。PDH使用了逐級復用的結(jié)構(gòu)，信號分拆困難；SDH使用同步復用結(jié)構(gòu)，其中采用了映射、定位、復用等措施，在各級信號中加入低階和高階指針，通過指針能夠準確高效定位低階信號在高階信號中的位置。此外在指針中加入了調(diào)整字節(jié)，能夠?qū)陀眠^程中出現(xiàn)的異步情況進行調(diào)整，調(diào)整范圍為3個字節(jié)。利用指針和調(diào)整字節(jié)能夠有效地實現(xiàn)低階信號的復用和解復用。

（三）高效的OAM運行維護功能。在SDH信號的幀結(jié)構(gòu)中加入了豐富的開銷字節(jié)，用于OAM運行維護功能，大大加強了網(wǎng)絡監(jiān)控能力，提升了網(wǎng)絡維護的自動化實現(xiàn)程度。

（四）很好的兼容性。交換、無線等業(yè)務網(wǎng)絡采用PDH的E1信號、數(shù)據(jù)幀中繼網(wǎng)絡采用ATM的155M信號，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務采用FE、GE等以太網(wǎng)接口，這些業(yè)務均需要承載在SDH傳輸網(wǎng)上，傳統(tǒng)SDH設(shè)備能夠兼容PDH、ATM信號，此外目前還通過采用MSTP承載技術(shù)后，可以傳送以太網(wǎng)信號，并能實現(xiàn)二層交換功能。

三、SDH傳輸網(wǎng)電路的安全自動化分析系統(tǒng)

SDH傳輸網(wǎng)的電路安全關(guān)系著整個網(wǎng)絡的安全與穩(wěn)定性，有必要引進自動化的監(jiān)管系統(tǒng)來提高其運作的效率，為客戶提供更快更好的服務。

（一）自動化安全系統(tǒng)的分析

1、功能需求分析。安全自動化的監(jiān)管系統(tǒng)主要的工作原理是通過提取相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按照客戶的業(yè)務要求，輸出相關(guān)的數(shù)據(jù)表格或是文字信息，完成一次工作過程，所以系統(tǒng)的基本功能要包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、結(jié)果匯總以及報表整理與輸出等功能。

2、實現(xiàn)難點分析。雖然現(xiàn)有的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的調(diào)用與分析，并能夠?qū)μ幚砗蟮臄?shù)據(jù)進行輸出與傳遞，及時的對出現(xiàn)的故障與問題進行警報，但是在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的預處理、安全標準的判斷以及實現(xiàn)對于大量數(shù)據(jù)的智能處理等方面仍存在著不同程度的問題與弊端。可以看出，安全性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)難點在于數(shù)據(jù)分析判斷的規(guī)則與算法。

（二）安全性自動化系統(tǒng)的設(shè)計

1、總體流程設(shè)計。根據(jù)工作的原理以及系統(tǒng)的功能要求，SDH傳輸網(wǎng)電路安全的自動化系統(tǒng)的工作流程開始于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是收集與數(shù)據(jù)的預處理，之后是對數(shù)據(jù)的自動化分析，以及對分析結(jié)果的分類匯總，最后才是對整理后的數(shù)據(jù)進行輸出與傳遞的步驟。

2、系統(tǒng)框架設(shè)計。作為輸電網(wǎng)絡的子系統(tǒng)，安全自動化的系統(tǒng)功能的實現(xiàn)依賴于系統(tǒng)內(nèi)置的各個模塊以及相應的模塊組，進而形成了自動化系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。比如數(shù)據(jù)模塊組便包括了光纜數(shù)據(jù)、環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)以及電路的配置數(shù)據(jù)等對數(shù)據(jù)進行采集與整理的模塊；數(shù)據(jù)的管理模塊包含了環(huán)路、支鏈路的隱患自動排查；邏輯系統(tǒng)模塊以及邏輯拓撲模塊等能夠?qū)崿F(xiàn)對于數(shù)據(jù)分析匯總的模塊；核心計算部分的模塊組包含了對于各個節(jié)點進行分析與處理的模塊。每一個模塊組都是由內(nèi)部的各個模塊相互配合與協(xié)作來實現(xiàn)任務目標的，進而完成整個自動化系統(tǒng)的工作與任務。

四、結(jié)束語

SDH傳輸網(wǎng)是現(xiàn)代通信行業(yè)內(nèi)最基礎(chǔ)的業(yè)務承載網(wǎng)，不僅在國內(nèi)和國外鐵路通信運營中最廣泛應用，還包括軍用通信網(wǎng)等專網(wǎng)中起著骨干作用。電路作為SDH傳輸網(wǎng)中承載各類業(yè)務信號最基本的傳輸單位，其安全可靠性直接影響了各類業(yè)務在傳輸過程中是否穩(wěn)定安全，所以，SDH傳輸網(wǎng)電路安全性自動化分析是網(wǎng)絡發(fā)展的必然需求，在傳輸網(wǎng)絡維護優(yōu)化工作中具有巨大的應用前景，將會越來越受到鐵路通信部門的重視。

參考文獻：

[1]徐劍，楊青肖，吳振宇等.對SDH傳輸網(wǎng)絡安全優(yōu)化的思考[C].//2013年中國電機工程學會年會論文集.2013：1-4.

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關(guān)鍵詞：光通信設(shè)備；故障定位；故障分析；故障處理；設(shè)備維護

1  前言

隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)企業(yè)正實施“三化一流”的發(fā)展戰(zhàn)略，以加快信息資源的開發(fā)與利用為核心，建設(shè)技術(shù)先進、安全可靠、適應電力市場需求的信息網(wǎng)絡體系。而傳輸系統(tǒng)是信息網(wǎng)絡體系的基礎(chǔ)平臺，因此作為目前傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：SDH光傳輸，當然也就成為是電力系統(tǒng)信息技術(shù)應用的關(guān)鍵因素，并且已經(jīng)成為電力系統(tǒng)信息化極其重要的組成部份。大多數(shù)電力生產(chǎn)信息、管理信息及調(diào)度信息均需通過SDH光傳輸網(wǎng)絡進行傳輸。電力通信網(wǎng)更是電力發(fā)展的主要支柱和基礎(chǔ)，而作為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡三大組成部分（傳輸網(wǎng)絡、交換網(wǎng)絡、接入網(wǎng)絡）之一的SDH光傳輸平臺更是基礎(chǔ)之上的基礎(chǔ)。由此可見SDH光傳輸平臺在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中所處于的重要地位。作為當今通信領(lǐng)域一項先進的科學技術(shù)，SDH 光傳輸已廣泛在電力系統(tǒng)中采用，并成為當前乃至今后相當長的時間內(nèi)的主要通信手段。如何對SDH 設(shè)備的正常運行工作進行有效地維護，將直接關(guān)系到電力通信網(wǎng)絡的安全穩(wěn)定運行。

2  SDH 設(shè)備的故障定位

SDH 設(shè)備的故障定位中，最關(guān)鍵的一步就是將故障點準確定位到單站。由于傳輸設(shè)備自身的應用特點——站與站之間的距離較遠，因此在進行故障定位時，首先將故障點準確地定位到單站，是極其重要和關(guān)鍵的。在將故障點準確的定位到單站后，就可以集中精力，通過數(shù)據(jù)分析、硬件檢查、更換單板等手段來排除該站的故障。

故障定位的一般原則：在定位故障時，應先排除外部的可能因素，如光纖斷、交換故障或電源問題等，再考慮傳輸設(shè)備的問題；在定位故障時，要盡可能準確的定位出是哪個站的問題，再將故障定位到單板；線路板的故障常常會引起支路板的異常告警，因此在故障定位時，先考慮線路，再考慮支路；在分析告警時，應先分析高級別告警，再分析低級別告警。

3  SDH 設(shè)備的故障排除

一般情況下，當設(shè)備故障發(fā)生時，首先可通過登錄SDH 設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)進行查看，對告警事件、性能數(shù)據(jù)和信號流向進行分析，初步判斷故障點范圍；接著逐段測量光功率和分析光譜，排除尾纖、連接器或光纜故障，并最終將故障定位到單板；最后通過換板或換纖等，排除故障問題。

我們將常見的SDH 設(shè)備故障排除的方法簡單的歸納為7 種。分別稱為告警性能分析法、環(huán)回測試法、替換法、配置數(shù)據(jù)分析法、更改配置法、儀表測試法和經(jīng)驗處理法等。

3.1 告警性能分析法

告警性能分析法是指通過SDH 設(shè)備的網(wǎng)管來獲取相關(guān)的告警和性能信息，通過分析這些信息，并結(jié)合SDH 幀結(jié)構(gòu)中的開銷字節(jié)和SDH 告警原理機制，來初步判斷故障類型和故障點的位置。該方法可以全面地、詳實地了解SDH 全網(wǎng)設(shè)備的當前或歷史告警信息。另外，也可以通過設(shè)備機柜頂部的指示燈，或者單板告警的指示燈來獲取相應的告警信息，進行故障定位。一般設(shè)備告警燈常有紅、黃、綠三種顏色，紅色表示緊急告警及重要告警，黃色表示次要告警及一般告警，綠色表示設(shè)備正常運行。

注意：通過網(wǎng)管采集告警和性能信息時，必須保證網(wǎng)絡中各網(wǎng)元的當前運行時間設(shè)置和網(wǎng)管的時間一致。如果時間設(shè)置上有偏差會導致對網(wǎng)元告警、性能信息采集的錯誤和不及時。

3.2 環(huán)回測試法

通過告警性能分析法不能解決的問題，如組網(wǎng)、業(yè)務以及故障信息相當復雜的情況和無明顯告警和性能信息上報的特殊故障情況?？梢岳镁W(wǎng)管提供的維護功能進行測試，來判斷故障點和故障類型。其中環(huán)回測試法最為重要。

環(huán)回測試是使信息從網(wǎng)元的發(fā)端口發(fā)送出去，再從自已的收端口接收回來的操作。實現(xiàn)環(huán)回的方法有硬件環(huán)回和軟件環(huán)回。對于光接口的硬件環(huán)回是用尾纖或通過光纖配線架，將光接口板的發(fā)端和收端直接相連，對于電接口的硬件環(huán)回是用電纜線或通過數(shù)字配線架，將電接口板的發(fā)端與收端直接相連。軟件環(huán)回是指通過網(wǎng)管下發(fā)命令對某一網(wǎng)元的某一單板進行環(huán)回的操作，可分為線路側(cè)環(huán)回和終端側(cè)環(huán)回兩種，環(huán)回的對象包括光線路、光支路和電支路。通過對設(shè)備各種不同位置點的自環(huán)，就可層層分離出故障點來，進而排除故障。

環(huán)回測試法，作為SDH 傳輸設(shè)備定位故障最常用、最行之有效的一種方法。它能夠幫助檢修人員快速準確地定位故障網(wǎng)元，甚至故障點的單板。

注意：檢修人員在對光板進行自環(huán)時，千萬不要使接收信號過載，即防止光功率過大，而損壞收光口，必要時須使用光纖衰減器降低接收光信號的電平。

3.3 替換法

替換法就是使用一個工作正常的物件去替換一個被懷疑工作不正常的物件，從而達到定位故障、排除故障的目的。這里的物件，可以是一段線纜、一個設(shè)備或一塊單板。

替換法適用于排除傳輸外部設(shè)備的問題，如光纖、中繼電纜、交換機、供電設(shè)備等；或故障定位到單站后，用于排除單站內(nèi)單板的問題。如某站光板有R-LOS 告警，我們懷疑發(fā)與發(fā)的光纖接反，則可將收、發(fā)兩根光纖互換。若互換后，光板R-LOS 告警消失，就說明確實光纖接反。

如支路板某個2M 有CV 或者“2M 信號丟失”的告警，我們懷疑是交換機或中繼線的問題，則可與其它正常通道互換一下。若互換后告警發(fā)生了轉(zhuǎn)移，則說明是外部中繼電纜或交換機的問題，若互換后故障現(xiàn)象不變，則可能是傳輸?shù)牡膯栴}。

利用替換法還可以解決其它如設(shè)備的電源、接地等相關(guān)問題。

替換法的優(yōu)勢在于簡單，對維護人員要求不高，是比較實用的方法。但該方法對備件有要求，且操作起來沒有其它方法方便。

注意：在插拔過程中，應嚴格遵循單板插拔的操作規(guī)范。必須要有防靜電措施；不要帶電拔、插運行設(shè)備的單板。若不按規(guī)范執(zhí)行，還可能導致板件損壞等其它問題的發(fā)生。

3.4 配置數(shù)據(jù)分析法

配置數(shù)據(jù)分析法是指通過網(wǎng)管來查詢、分析當前SDH 網(wǎng)元設(shè)備的配置數(shù)據(jù)，通道鏈路的正確性。在某些特殊情況下，如外界環(huán)境的突然改變，或由于誤操作， 可能會導致設(shè)備的配置數(shù)據(jù)遭到破壞或改變，導致業(yè)務中斷等故障的發(fā)生。此時， 故障定位到網(wǎng)元單站后，可通過查詢、分析設(shè)備當前的配置數(shù)據(jù)；對于網(wǎng)管誤操作，還可以通過查看網(wǎng)管的用戶操作日志來進行確認。

顯然，“配置數(shù)據(jù)分析法” 也適用于故障定位到網(wǎng)元后，故障的進一步分析，該方法可以查清真正的故障原因。但該方法定位故障的時間相對較長，且對維護人員的要求非常高。一般只有對設(shè)備非常熟悉、且經(jīng)驗非常豐富的的維護人員才能使用。

3.5 更改配置法

“更改配置法”所更改的配置內(nèi)容可以包括：時隙配置、板位配置、單板參數(shù)配置等。因此“更改配置法”適用于故障定位到單站后，排除由于配置錯誤導致的故障。另外“更改配置法”最典型的應用就是用來排除指針問題。

例如懷疑支路板的某些通道或某一塊支路板有問題，可以更改時隙配置將業(yè)務下到另外的通道或另一塊支路板，若懷疑某個槽位有問題，可通過更改板位配置進行排除；若懷疑某一個VC4 有問題可以將時隙調(diào)整到另一個VC4。

在升級擴容改造中，若懷疑新的配置有錯，可以重新下發(fā)原來的配置來定位是否配置問題。

當通過更改時隙配置不能將故障確切地定位到是哪塊單板的問題（線路板、交叉板、支路板、還是后背板問題）時，需進一步通過“替換法”進行故障定位。因此該方法適用于沒有備板的情況下，初步定位故障類型，并使用其他業(yè)務通道或板位暫時恢復業(yè)務。

應用“更改配置法”在定位指針調(diào)整問題時，可以通過更改時鐘的抽取方向以及時鐘的基準源進行定位。

由于“更改配置法”操作起來比較復雜，對維護人員的要求較高。因此除非在沒有備板的情況下，用于臨時恢復業(yè)務，或用于定位指針調(diào)整問題外，一般不推薦使用。

注意：在使用該方法前，一定要保存好原有系統(tǒng)設(shè)備的軟件配置，同時對所進行的步驟予以詳細記錄，以便于故障定位，并能夠及時的恢復其他正常運行的業(yè)務。

3.6 儀表測試法

儀表測試法是指可以借助各式各樣的儀表，如誤碼儀、光功率計、光源、光時域反射儀、SDH 分析儀等來幫助并判斷檢查SDH 設(shè)備的故障。

例如：用2 M 綜合誤碼測試儀可測試數(shù)據(jù)業(yè)務通道的通斷，誤碼性能等指標；用光功率計可測量各種發(fā)出光信號的功率值；用光源來選擇合適的波長與所測的設(shè)備的波長相符，配合進行通道測試；用光時域反射儀來測量光纖長度、光纖故障點、光纖衰耗及光纖接頭損耗、沿光纖長度的損耗分布；用SDH分析儀對2 Mbit/s、8 Mbit/s、34 Mbit/s 到STM-1/4的映射測試，對光信號信號進行抖動、漂移的產(chǎn)生和測試分析，以及進行告警功能和性能監(jiān)視測試；另外可用萬用表測試供電電壓，檢查電壓過高或過低問題等等。

注意通過“儀表測試法”分析定位故障，說服力比較強。但缺點是對儀表有需求，要求維護人員熟練掌握儀表的使用。

3.7 經(jīng)驗處理法

在一些特殊的情況下，檢修人員也可以可以通過插拔一下電路板和外部接口插頭的方法，排除因接觸不良或處理機異常的故障。或者通過復位單板、單站的掉電重啟等手段可有效及時地排除設(shè)備的故障、恢復正常業(yè)務的運行。

但由于經(jīng)驗處理法不能夠查清設(shè)備故障發(fā)生的具體原因，所以建議此方法應盡量少用。除非情況緊急，一般情況還應盡量使用上面的介紹的方法，只有將故障準確定位并排除隱患，才能夠保護設(shè)備的正常運行。

4  SDH 設(shè)備的日常維護

4.1 維護內(nèi)容

SDH 光傳輸系統(tǒng)的維護，包括光纜設(shè)備、電源、配線架等附屬設(shè)備的維護。如何更好的對設(shè)備進行日常的維護，具體要求如下：

1）要保證設(shè)備工作條件，包括供電條件、環(huán)境條件等。傳輸設(shè)備工作的直流電壓為-48V±20%，允許的電壓范圍是-38.4V～-57.6V。

2）對系統(tǒng)故障進行判斷和處理，根據(jù)故障現(xiàn)象和告警指示，有效地進行故障定位，找出故障原因，在最短時間內(nèi)排除故障。

3）故障處理一般是換盤而不提倡修盤。因為一般盤中采用了大規(guī)模集成電路，要修盤，必須有專用器件和專用儀表，并且比較困難。因此建議維護時，只確定故障機盤，換上備盤后，將壞盤送回廠家維修。

4）光纖不允許小角度彎折，光連接器不能經(jīng)常打開。

5）網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)和本地維護終端用的計算機是專用設(shè)備，禁止挪用，以免病毒侵害。

4.2 對維護人員的要求

1）在操作機盤時，要求可靠的接地。

2） 當設(shè)備運行中發(fā)生故障需要更換機盤時，操作人員必須戴上防靜電手腕，拔出的機盤應馬上裝入防靜電塑料袋，對需要送出修理的機盤，還應加裝防震包裝，以免進一步損壞其他元器件。

3）處理光接口信號時，不得將光發(fā)送器的尾纖端面或其上面的活動連接器的端面對著眼睛；并注意尾纖端面和連接器的清潔。

4）熟練掌握所維護傳輸設(shè)備的基本操作技能。

5）熟悉掌握所維護整個網(wǎng)絡的情況。如組網(wǎng)拓撲情況，保護屬性，業(yè)務分配情況，時隙配置情況等，隨時準備好網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的備件。

6）做好設(shè)備的一般性日常巡視工作。

5  結(jié)語

SDH 傳輸網(wǎng)絡是一個復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)。通信檢修人員在對SDH 設(shè)備的維護過程中，必須不斷地提高自身的業(yè)務水平和處理故障的能力，同時結(jié)合現(xiàn)場的實踐情況，把以上闡述的對SDH 設(shè)備故障的定位、分析與排除的常用方法做到靈活應用。這才就是最行之有效的設(shè)備維護方法，才能保障網(wǎng)絡運行的安全穩(wěn)定。

參考文獻：

[1] 韋樂平.光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)［M］.北京:人民郵電出版社，1997.

[2] 延鳳平，裴麗，寧提綱.光纖通信系統(tǒng)［M］.北京:科學出版社，2006.

篇8

關(guān)鍵詞 SDH；同步；時鐘

中圖分類號：TN914 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）18-0118-01

在鐵路工作環(huán)境中，通信占據(jù)著重要的地位。當前鐵路運輸工作不斷提速，干線建設(shè)日趨龐大復雜，能否順利安全地展開，有效的完成運輸任務，在很大程度上依賴于調(diào)度工作以及信息傳輸?shù)男Ч?。我國鐵路系統(tǒng)是最先引入光通信網(wǎng)絡的系統(tǒng)之一，其對通信的需求和依賴也由此可見一斑。在這個復雜的環(huán)境中，SDH技術(shù)以其良好的可靠性能受到一致認可。

1 SDH以及時鐘同步概念

同步數(shù)字體系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy），該技術(shù)中最為重點的兩個方面就在于自愈和同步，其中自愈是可以確保在網(wǎng)絡出現(xiàn)通信故障的時候，無需人工干預就可以迅速恢復的機制，而同步則能夠確保其通信網(wǎng)絡中所有參與數(shù)據(jù)交換的節(jié)點的時鐘頻率和相位都維持在確定的容差范圍之內(nèi)，從而確保網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)交換的有效性和正確性。時鐘同步的技術(shù)目標在于在數(shù)據(jù)交換和傳輸過程中，實現(xiàn)順暢工作，不會因為交換數(shù)據(jù)總量的不斷升高而導致緩存器中的信息溢出或者取空，從而進一步導致誤碼率的升高。毋庸置疑，時鐘工作的質(zhì)量，直接影響到了整個SDH數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的傳輸質(zhì)量。

SDH對于同步的要求相對較高，當整個系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)中時，通常節(jié)點時鐘之間只存在相位差而不存在頻率差，需要的只不過是針對指針的偶然調(diào)整；而當網(wǎng)絡中存在節(jié)點時鐘丟失現(xiàn)象的時候，尤其是當SDH網(wǎng)絡出現(xiàn)故障的時候，SDH網(wǎng)絡即進入保持模式或自由運行模式，此時會推動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡進入準同步工作狀態(tài)，指針會在這種情況下連續(xù)調(diào)整，直至獲取到同步時鐘參數(shù)。

從SDH網(wǎng)絡的同步機制角度看，可以將同步方式劃分為四種，即全同步、偽同步、準同步以及異步。其中全同步是最為常見的應用方式，偽同步在應用中也占據(jù)有一定份額，后兩者則相對較為少見。

在全同步工作方式中，SDH通信網(wǎng)絡中的所有節(jié)點時鐘都會跟蹤唯一的基準時鐘PRC，并且根據(jù)主時鐘來調(diào)節(jié)不同節(jié)點的時鐘指針。這種方式獲取同步效果較好，但是當數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡覆蓋范圍不斷增大，加入到SDH網(wǎng)絡中的節(jié)點總量也在不斷增加，在這種情況之下，眾多數(shù)據(jù)節(jié)點對一個時鐘進行追蹤的難度就會越來越大，尤其是對于鐵路通信系統(tǒng)而言，不但從地域角度看橫貫我國南北，參與通信的數(shù)據(jù)節(jié)點更是繽紛繁雜。在這樣的情況下，在系統(tǒng)中通常針對時鐘進行分級控制，即等級主從同步工作方式。

等級主從同步工作方式是在SDH領(lǐng)域最為常見的時鐘同步工作方式，其網(wǎng)絡穩(wěn)定性良好，并且能夠呈現(xiàn)出良好的彈性，組網(wǎng)方式也并不因此而受到更多局限，網(wǎng)絡滑動性能也表現(xiàn)良好。采用此種時鐘同步工作方式，對于從節(jié)點時鐘的頻率精度要求較低，對于主從時鐘的控制也比較簡單。但是相對而言，此種同步方式對于主時鐘的依賴性很強，一旦主時鐘發(fā)生故障，單純依靠從時鐘就會造成精度下降等問題，間接影響到通信的質(zhì)量，因此需要將主時鐘在網(wǎng)絡中進行多重備份，而這也為網(wǎng)絡資源的占用帶來一定負擔。

而對于偽同步工作方式而言，其核心思路在于從邏輯層面將整個SDH通信網(wǎng)絡視為多個子網(wǎng)，各個子網(wǎng)中的基準時鐘確保與G.811要求相符合，而子網(wǎng)中則采用等級主從同步方式進行運作，并且使其中的從時鐘同步于基準時鐘，借此方式確保子網(wǎng)中的時鐘相互保持獨立，在允許一定誤差的基礎(chǔ)上，將誤差控制在可以接受的范圍內(nèi)，趨近于同步。此種方式中的同步時鐘方式對于網(wǎng)絡資源占用相對較少因此網(wǎng)絡的工作效率存在一定程度的提升，雖然并不明顯但仍然不失為在面對龐大網(wǎng)絡時的一種有效解決方式。

除此以外的準同步方式是將網(wǎng)絡中同步鏈路禁用，使時鐘進入保持或者自由運行模式，此時的時鐘間會存在有相同的標稱頻率，但是會出現(xiàn)較多的指針調(diào)整。而異步方式中，網(wǎng)絡的節(jié)點時鐘會出現(xiàn)較大偏差。準同步方式仍然能夠負擔起數(shù)據(jù)傳輸工作，但會存在較多誤碼率問題，異步模式基本無法承擔數(shù)據(jù)傳輸工作，因此這兩種工作方式均屬于不正常的故障狀態(tài)，應當予以警惕。

2 SDH同步時鐘常見故障分析

時鐘技術(shù)在SDH的應用環(huán)境中至關(guān)重要，同步的質(zhì)量直接關(guān)系到整個數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的工作質(zhì)量和效率，因此有必要對常規(guī)會出現(xiàn)的同步故障進行必要的了解，一旦面對故障可以快速準確定位，對于SDH的應用效果和鐵路安全等方面都至關(guān)重要。

常見的SDH同步故障可以劃分為三個大類，即環(huán)境故障、數(shù)據(jù)配置故障以及設(shè)備故障。其中環(huán)境故障指來源于SDH數(shù)據(jù)網(wǎng)絡外部環(huán)境的原因而引發(fā)的故障，主要包括外部時鐘故障，諸如性能降低以及時鐘自身質(zhì)量下降等問題；光纖架設(shè)不合理，諸如光纖接反導致兩個網(wǎng)元之間的同步時鐘互跟；設(shè)備工作環(huán)境造成的問題，諸如環(huán)境中溫濕度以及粉塵控制不合理，導致設(shè)備性能下降；以及時鐘本身規(guī)劃不合理，諸如數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡或子網(wǎng)覆蓋面過大，參與節(jié)點過多導致時鐘鏈路過長精度下降等問題。在數(shù)據(jù)配置故障方面，通常是由不合理的參數(shù)設(shè)置而引起的故障，包括同一個網(wǎng)絡中存在多個獨立的時鐘使得節(jié)點無所適從；時鐘源級別配置錯誤，導致兩個網(wǎng)元間時鐘互跟；以及未能正確啟用SSM功能等問題。從設(shè)備故障角度看，同時是由相關(guān)設(shè)備的硬件故障導致同步故障，具體包括時鐘板性能故障、線路板性能故障以及交叉板性能故障等。

在SDH系統(tǒng)出現(xiàn)同步故障的時候，應當認真分析引發(fā)故障的具體原因，并提出針對性解決方案。具體而言，工作的重點應當放置在檢查時鐘配置數(shù)據(jù)，以及設(shè)備工作環(huán)境具體狀況和檢查光纖等方面，尤其是在面對反復發(fā)作的同一類型故障的時候，應當綜合前后故障狀況進行綜合分析。通常當SDH網(wǎng)絡發(fā)生故障之后，時鐘系統(tǒng)都會面臨重新的同步，在這個時候，如果發(fā)生同步故障，通常是基于參數(shù)設(shè)置的，而日常發(fā)生的故障，則對于硬件和環(huán)境的依賴性更重一些。

3 結(jié)論

SDH通信系統(tǒng)是當前廣泛采用的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)之一，并且基于其自愈特征，在很多重要領(lǐng)域都有應用。而同步時鐘技術(shù)作為保證其順暢工作的重要技術(shù)特征，必須予以充分重視。在實際的工作過程中，一方面應當對同步狀態(tài)進行監(jiān)督及時發(fā)現(xiàn)問題，另一方面也應當盡最大可能建立起相應的數(shù)據(jù)檔案，縱觀時間領(lǐng)域去看待同步系統(tǒng)，能夠幫助有效發(fā)現(xiàn)潛在的問題。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】2M業(yè)務；SDH傳輸系統(tǒng)；子網(wǎng)連接保護（SNCP）；復用段共享保護；通道保護

1、鐵路2M業(yè)務的應用

鐵路通信主要是由各車站、車輛段、控制中心構(gòu)成，是鐵路運輸生產(chǎn)和建設(shè)中利用各種通信方式進行各種信息傳送和處理的技術(shù)與設(shè)備。鐵路通信是以運輸生產(chǎn)為重點，主要功能是實現(xiàn)行車和機車車輛作業(yè)的統(tǒng)一調(diào)度與指揮。但因鐵路線路分散，支叉繁多，業(yè)務種類多樣化，組成統(tǒng)一通信的難度較大。為實現(xiàn)列車運行的安全指揮，為實現(xiàn)各車站、車輛段與控制中心之間的業(yè)務連接，鐵路SDH通信傳輸系統(tǒng)應需求提供與其相適應的傳輸通道。其中2M業(yè)務通道應用廣泛，重要性高，主要為諸如、無線列調(diào)、電力控制中繼、列車調(diào)度系統(tǒng)、票務系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、公安聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、電話中繼等業(yè)務提供服務。

2、鐵路SDH傳輸系統(tǒng)對2M業(yè)務的保護模式

鐵路SDH通信傳輸系統(tǒng)為保證承載的2M業(yè)務的傳輸安全，提供了較為可靠的保護模式，從應用上分別為子網(wǎng)連接保護（SNCP）和光環(huán)網(wǎng)的復用段共享、通道保護。

2.1子網(wǎng)連接保護（SNCP）

子網(wǎng)連接保護（SNCP）　是通過在業(yè)務的接收端對業(yè)務發(fā)送端雙發(fā)過來的兩個業(yè)務源實行檢測選收來實現(xiàn)保護的功能，因此雙發(fā)選收是SNCP的特點，和通道保護相似。在業(yè)務路由配置時，預先安排專用的保護路由，這樣一旦發(fā)生故障，專用保護路由便取代原路由擔當在整個網(wǎng)絡中的傳送任務。SNCP采用的是雙發(fā)選收的工作方式?？呻S時根據(jù)網(wǎng)絡的情況，將SNCP的工作、保護通道進行實時的切換，以并發(fā)優(yōu)收的原則保證業(yè)務的高度可靠。SNCP保護是一種基于業(yè)務的保護方式，保護可任意置于VC12、VC2、VC3、VC4各通道，同樣，在配置工作連接時也能決定那些連接需要保護，那些連接不需要保護。SNCP和通道保護的區(qū)別，從具體實現(xiàn)上看，通道保護在收端選收業(yè)務時，由支路板完成選收判斷的動作，而SNCP保護則是在交叉板上完成選收判斷的動作。因此SNCP可以對線路上的業(yè)務進行保護，而通道保護只能保護下到本地的支路上的業(yè)務。

2.2復用段共享保護

復用段共享保護是以復用段為基礎(chǔ)的，工作通道傳送業(yè)務，其保護通道則留作業(yè)務信號的保護之用，倒換與否取決于復用段信號的質(zhì)量。倒換是由K1、K2（b1-b5）字節(jié)所攜帶的APS協(xié)議來啟動的，其保護倒換時間為50ms。

2.3通道保護

在通道保護環(huán)中，發(fā)送端采用并發(fā)的方式，將業(yè)務同時發(fā)到外環(huán)工作光纖和內(nèi)環(huán)保護光纖上。在接收端，根據(jù)所接收的光信號情況，選擇接收從外環(huán)工作光纖上過來的信號或者從內(nèi)環(huán)保護光纖上過來的信號。在正常情況下，接收端接收從工作光纖上過來的信號，當工作通道出現(xiàn)故障時，接收端將接收從保護光纖上過來的信號，通道保護環(huán)往往是專用保護，在正常情況下保護信道也傳主用業(yè)務（業(yè)務的1＋1保護），信道利用率不高。

3、鐵路2M業(yè)務保護現(xiàn)狀及缺陷

3.1鐵路2M業(yè)務保護現(xiàn)狀

鐵路通信不像電信運營商。鐵路通信屬于專網(wǎng)范疇，2M業(yè)務的應用有其自身的特點，主要表現(xiàn)在業(yè)務數(shù)量相對較小，重要性卻非常高。在實際應用中，不在傳輸網(wǎng)絡設(shè)計時考慮到這種特點，會因慣性思維及基于易維護的邏輯而僅僅采取光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護模式，導致無法真正滿足對2M業(yè)務的可靠保護。

3.2現(xiàn)狀保護模式的缺陷

正如以上所述，現(xiàn)狀真是在進行對2M業(yè)務的保護時，僅僅采取了光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護模式。這種模式到底存在怎樣的缺陷呢？

復用段共享保護是以復用段為基礎(chǔ)的，當復用段傳輸信號質(zhì)量發(fā)生問題時，設(shè)備根據(jù)SDH技術(shù)原理啟動復用段開銷中K1、K2字節(jié)所支持的APS協(xié)議，將業(yè)務自動切換到反方向的備用通道上去，以實現(xiàn)保護功能。這里有一個很關(guān)鍵的要點是：復用段共享保護是對AU4級別進行保護。也就是說，如果一個VC12/TU12級別的通道發(fā)生故障時，系統(tǒng)是不會對其進行保護的。因為復用段共享保護不能保護VC12/TU12級別的信號，即系統(tǒng)無法解開復用段以下的管理開銷。而在鐵路SDH傳輸系統(tǒng)中，承載了一些相當重要的2M業(yè)務，2M業(yè)務又是通過VC12與TU12之間的時隙交叉后進入SDH復用結(jié)構(gòu)的。所以，如果僅僅采取復用段共享保護模式，將不能有效對獨立的2M業(yè)務進行保護，除非是因復用段故障而導致的2M業(yè)務中斷。

可見，僅僅采取光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護固然可以提供一定級別的保護，而且其保護機理因基于協(xié)議的控制顯得較為方便，但正是鐵路對2M業(yè)務保護性的高要求，使得這種保護模式缺陷明顯，需要通過引進其它的保護模式進行補充與完整。

另外由于鐵路SDH傳輸系統(tǒng)中用于2M業(yè)務傳輸?shù)膸捫枨笙鄬^小，更多的帶寬被分配給數(shù)據(jù)業(yè)務。如采取復用段共享保護，將會浪費相當一部分帶寬，因為設(shè)計上會將含有VC12/TU12級別通道的AU4在環(huán)網(wǎng)上進行穿通。同時又因為是共享保護，大大降低了帶寬利用率，以2.5G的環(huán)網(wǎng)為例，出去管理開銷，系統(tǒng)總帶寬為16個AU4，系統(tǒng)加載了復用段共享保護模式后，業(yè)務帶寬為8個AU4，保護帶寬為8個AU4，業(yè)務保護是1：1，帶寬利用率只有50%，在鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務需求不斷增加的背景下，將不得不被迫擴容，不利于成本的控制。

4、鐵路2M業(yè)務保護模式的改進

基于以上僅僅采取光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護模式的缺陷分析，這里建議：

既考慮到對2M業(yè)務的有效保護，又考慮對帶寬資源的節(jié)約，可以取消復用段共享保護模式，采取子網(wǎng)連接保護（SNCP）即可

如無需考慮帶寬的節(jié)約，可一方面采取光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護，同時對VC12、TU12通道級別進行子網(wǎng)連接保護（SNCP）。這兩種模式共用提供了對2M業(yè)務最為可靠保護。

子網(wǎng)連接保護是真正意義上的直接面向?qū)嶋H業(yè)務的通道保護，它直接對VC12/TU12通道級別本身進行接受，這種保護模式只需要在中間節(jié)點進行TU12的直通即可在環(huán)網(wǎng)上的得以實現(xiàn)。

5、結(jié)語

保護模式的選取，首先必須深刻理解所需保護業(yè)務的使用特點，明晰各模式的特點及使用要求。在鐵路應用中，鑒于2M業(yè)務的應用特點，僅僅采取光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護模式是不夠可靠的，從盡可能可靠傳輸?shù)某霭l(fā)點上，建議主要采取直接面向通道本身保護的保護模式-子網(wǎng)連接保護（SNCP）.如無需對帶寬進行節(jié)約，可在此基礎(chǔ)上再加以光環(huán)網(wǎng)的復用段共享保護，形成雙重保護模式并提供最高級別保護能力。

參考文獻

[1]周劍琦.《電信快報：網(wǎng)絡與通信》

[2]邢寧哲，孫焱.《電力系統(tǒng)通信》

篇10

關(guān)鍵詞：DVB ATM over SDH

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0021-01

1 數(shù)字電視DVB標準簡介

數(shù)字電視DVB標準為國際承認的數(shù)字電視公開標準，在全球范圍內(nèi)的使用非常廣泛，可是說是在全球范圍內(nèi)通用的標準。數(shù)字電視DVB標準的核心思想為：采用MPEG-2數(shù)字電視壓縮標準；采用MPEG-2復用方式傳輸TS碼流。

數(shù)字電視DVB標準定義的用于傳輸MPEG-2的TS碼流的傳輸接口為異步串行接口即ASI接口。ASI信號可以有不同數(shù)據(jù)速率，但是傳輸速率為恒定的270 Mbps。

2 ATM over SDH傳輸方式的發(fā)展

1993年開始數(shù)字電視DVB標準逐漸在全球開始推行并被絕大多數(shù)國家所認可，這使得數(shù)字電視信號在傳輸方式方面逐漸標準化。在數(shù)字電視信號全球標準化大趨勢的推動下，全球進行公開信號傳輸?shù)拇a流格式趨于穩(wěn)定，各個國家都已普遍支持數(shù)字電視DVB標準。

而且因為電纜傳輸與衛(wèi)星傳輸?shù)馁Y源有限，所以在全球以光纖傳輸數(shù)字電視信號成為必然。在我國，參照ITU-T的相關(guān)建議，傳輸DVB數(shù)字電視信號采用以ATM over SDH為基礎(chǔ)的傳輸方式。

3 ATM over SDH傳輸方式的實際應用

中央電視臺海外傳輸平臺為ATM over SDH傳輸方式的系統(tǒng)，現(xiàn)簡介如下。

中央電視臺海外傳輸平臺采用了Nimbra系列設(shè)備，其中，中央電視臺采用了Nimbra 680設(shè)備；pop點、海外分臺、記者站分別采用了Nimbra 360、Nimbra 380和Nimbra 340設(shè)備。

海外傳輸平臺以STM-1方式將北京Nimbra680設(shè)備與各個pop點的Nimbra360設(shè)備相聯(lián)接。各個記者站和分臺采用的是DS3信號與pop點互相傳輸。pop點作為北京Nimbra680設(shè)備與分臺、記者站Nimbra設(shè)備的信號轉(zhuǎn)接點，負責將北京中央電視臺演播室信號與分臺、記者站演播室信號相聯(lián)接。北京Nimbra680設(shè)備和海外分臺Nimbra 380、記者站Nimbra 340設(shè)備的電信號接口為DVB標準的ASI信號。

4 中央電視臺海外傳輸平臺的ATM over SDH傳輸技術(shù)

4.1 ATM簡介

ATM為異步傳輸模式，具有以下的特點。

（1）ATM信元的固定長度為53個字節(jié)，其頭5個字節(jié)包含網(wǎng)絡信息，后48個字節(jié)包含用戶信息。

（2）ATM具有延展性，當需要提升ATM網(wǎng)絡性能時，可以對網(wǎng)絡進行擴展和更新設(shè)備，使得網(wǎng)絡支持更高的傳輸速率。

（3）ATM具有靈活性，ATM網(wǎng)絡可以支持各種速率的傳輸設(shè)備混合使用。

（4）ATM技術(shù)支持多種連接方式，如點對點、一點對多點和多點對多點等。

（5）ATM的信元統(tǒng)計復用技術(shù)很容易實現(xiàn)多個信源的復用傳輸。

4.2 SDH簡介

SDH為同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)，它是進行同步數(shù)字傳輸、復用和交叉連接的標準化數(shù)字同步傳輸方式，用于在傳輸網(wǎng)上傳輸經(jīng)過適配的凈負荷。

SDH傳輸系統(tǒng)的基本傳送模塊是STM-l。SDH的幀為矩陣塊狀結(jié)構(gòu)，其中安排了豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡管理運行、管理和維護。此外，SDH傳輸系統(tǒng)具備靈活的復用、映射結(jié)構(gòu)，可以同時接入PDH、ATM和B-ISDN等多種傳輸信號，具有廣泛的適應性。

4.3 SDH傳送ATM信元技術(shù)

以中央電視臺海外傳輸平臺為例，說明將ATM信元裝入SDH幀結(jié)構(gòu)的方法。STM-1幀是由9行270列組成的塊狀幀結(jié)構(gòu)，STM-1幀長度為9×270=2430個字節(jié)，傳輸速率是155.520 Mbit/s。STM-1幀的傳輸順序為自左至右，自上而下。

STM-1幀的信息凈荷（payload）區(qū)域是STM-1幀結(jié)構(gòu)中用于存放各種信息的地方，凈負荷區(qū)域在STM-1幀結(jié)構(gòu)的第10至第270列、第1至第9行，共2349個字節(jié)，可用于裝載ATM信息。

ATM信元映射到SDH幀結(jié)構(gòu)中的方法，是通過將每個信元的字節(jié)結(jié)構(gòu)與所用虛容器字節(jié)結(jié)構(gòu)進行定位對準的方法來完成的。首先利用STM-1的指針AU-4PTR找到VC-4的起始位置，然后再利用信元定界HEC機理在C-4中尋找信元的起始位置。

STM-1幀結(jié)構(gòu)的信息凈荷區(qū)域被稱為虛容器VC-4。VC-4中每一行的第一字節(jié)稱為通道開銷（POH）。VC-4中除去POH的部分為C-4容器，C-4容器用于裝載ATM信元。STM-1裝載ATM信元以字節(jié)排列，信元在凈負荷區(qū)域每行一個接一個排列，在第一行可排4個完整信元，之后的第五個信元只能占據(jù)48個字節(jié)。第二行開始的是第一行中的第五個信元剩余的5個字節(jié)，然后再排列4個完整信元，最后排列剩余信元的前43個字節(jié)。排列方式以此類推。

C-4容器的長度為2340個字節(jié)，但是ATM信元的長度為53個字節(jié)，C-4的容量不等于整數(shù)個ATM信元的長度，C-4的容量最后一行的最后一個ATM信元會跨過C-4邊界延伸到下一幀的C-4。

參考文獻

[1] 郵電部電信傳輸研究所.基于ATM的多媒體寬帶骨干網(wǎng)技術(shù)要求[M].北京：人民郵電出版社，1998.