【摘 要】 本文首先简要介绍了SDH微波传输电路时钟的重要性,阐述了时钟同步的一些基本知识、SDH微波传输电路配置的一般原则和常见的时钟配置,然后结合的SDH微波传输设备的日常维护经验,讲述SDH微波传输电路时钟问题的处理思路和方法
前言
SDH微波传输电路是同步数字传输电路,电路中每个SDH传输设备都成为网元,电路中所有站点的网元的时钟频率和相位都必须控制在预先确定的容差范围内,以保证电路中各个中继、交换节点的全部数据信息实现正确有效的中继和交换。
如果SDH微波电路时钟的性能或质量下降,电路上出现了时钟劣化,将引起各个网元不同步,使传输业务出现频繁指针调整,影响对信号质量高的数据如实时广播电视节目码流,时钟性能劣化甚至导致传输干线或支线出现大的误码或中断。
一. 网元同步的基本知识
1.网元同步的两种基本方式
(1)主从同步方式—指微波电路中设一时钟主站,该站配有高精度时钟,电路内各站的网元均受控于该主站(即跟踪主站时钟,以主站时钟为定时基准),并且逐级下控,直到电路中的末端网元—终端站。
(2)相互同步方式—在微波电路中不设主时钟,由电路中各站点的时钟相互控制,最后都调整到一个稳定的、统一的系统频率上,从而实现全电路同步工作。
网元同步的相关参数含义。在SDH微波电路中,由于设备故障或者电路传输衰落等原因,电路中的定时基准其定时性能也随时可能变化,网元必须要能判断出当前时钟源是否有效,或搜寻其它有效时钟源,最后依据跟踪时钟源级别的设置决定跟踪质量较高的时钟源,还要判断出全电路时钟是否出现定时环路,予以解除。这一切的实现都需要首先了解以下概念:SSM,S1字节。
2.SSM与S1字节的含义
SSM也称为同步质量信息,用于在同步定时传递链路中直接反映同步定时信号的等级。根据这些信息可以判断所收到同步定时信号的质量等级,以控制本站点时钟的运行状态,比如继续跟踪该信号,或倒换输入基准信号,或转入保持状态等。
S1字节位于SDH帧结构中的MSOH中的第9行,第1列。在ITU-T G.707建议中规定了STM-N接口的SSM编码方式,用复用段开销字节S1的b5-b8比特表示。
S1字节的b5-b8比特 | 时钟等级 |
0000 | 质量未知 |
0010 G.811 | 基准时钟 |
0100 G.812 | 转接局从时钟 |
1000 G.812 | 本地局从时钟 |
1011 | 同步设备定时源(SETS) |
1111 | 不可用于时钟同步 |
需要注意的一点是:在进行时钟配置时,为了实现时钟保护倒换,必须启动S1字节。
二. 同步方案设计的一般原则
1.尽量减少定时基准传输的长度。在链状微波电路中,最好将电路站点从中间划成两个部分,每个部分分别设立一个时钟基准,每个部分分别跟踪各自的时钟基准。这样可以减少定时基准的传输长度,使原有的传输长度减半,减少了时钟劣化的可能性。
2.将网元的受控时钟设置成从高等级时钟获取定时。时钟等级越高,传输的稳定性就越好。
3.在一条微波电路中尽量配置一个以上的外定时基准。可在电路的起始站和终端站各设立一个时钟基准,可互相作为备份。
4.在形成环路的微波电路中,充分利用S1字节,防止出现定时环路。
5.在中继传输的微波电路中,后一站的网元要从前一站传输的STM-N(群路信号)信号中提取定时信息。
三. 常见的SDH微波电路时钟配置
1.仅一个外定时源的方案设计
图1是典型SDH微波电路单BITS配置组网。站1外接一个BITS,假设为G.811时钟。其余各站点需通过电路定时跟踪此基准定时源。
电路正常情况下,没有电路中断和站点故障等异常现象时,所有从电路上提取定时的站点,会同时回送同步定时不可用(S1=1111)信息。每个站点都从所有配置时钟源提取定时信息,并获取同步质量信息,优先跟踪质量较高的同步源,相同质量的同步源则跟踪优先级别较高的同步源。所以此时全电路跟踪各自的时钟源。全电路进入时钟跟踪稳态如图1中所示。
当两个站点间传输中断时,譬如发生在站2和站3之间,正常时钟跟踪链从传输中断处的下游网元(站3)的跟踪状态会发生变化,进入保持模式,同时向下游网元(站4)插入S1字节为1111,下游网元站因此也进入保持模式如图2。这时站3以下的站点全部进入保持模式,电路部分进入时钟跟踪异态。一直到站2和站3之间传输恢复才恢复全电路的时钟跟踪稳态。
2.二个外定时源的方案设计
图3是SDH微波电路双BITS配置组网。站1和站6外接一个BITS,假设为G.811时钟。
电路正常情况下,没有电路中断和站点故障等异常现象时,站1、站2和站3都主用跟踪BIT1时钟源,BIT2作为备用时钟源,站4、站5和站6都主用跟踪BIT2时钟源,BIT1作为备用时钟源。这种配置可以有效解决时基信息多次转接,造成质量下降的问题。
当两个站点间传输中断时,如图4所示,譬如发生在站4和站5之间,这时,站5、站6主用的外部时钟源不变,但失去了备用的外部时钟源。站4由原来跟踪BIT2转换成跟踪BIT1的时钟,同时向站3发送S1111,因此,站1,站2和站3失去了备用的外部时钟源。直到电路传输恢复时钟源跟踪关系才能恢复。
广东省广播电视数字微波电路的时钟配置就采用这种方式。
四. 常见问题的处理方法
1.对有时钟同步劣化告警的网元,或者曾经出现过时钟同步劣化的网元,可以考虑先更换该网元的时钟板,如果问题没有解决,可以更换上游站网元的时钟板。
2.如果连续多个时钟跟踪方向相同的网元同时出现时钟同步劣化告警,可先排除最前面网元的时钟同步劣化。
3.如果一个网元对应的两侧网元的传输同时有误码、RLOS、RLOF告警,可以更换该网元的时钟板。
4.如果配有主备时钟板,可以