传输设备误码问题处理经验
误码问题是传输设备日常维护过程中经常碰到的问题。现在把误码问题处理的一些经验与大家分享。
一、误码检测机理
光同步传输设备中按分段分层的思想对误码进行全面系统的检测。具体有B1再生段误码、B2复用段误码、B3高阶通道误码、V5低阶通道误码。它们之间的关系可以用图1表示。
图1 误码检测关系及检测位置
图中RST、MST、HPT、LPT分别表示再生段终端、复用段终端、高阶通道终端和低阶通道终端。B1、B2、B3以及V5误码分别在这些终端间进行监测。由图1可以看出，如果只是低阶通道有误码，则高阶通道、复用段和再生段将监测不到该误码；如果再生段有误码，则将导致复用段、高阶通道、低阶通道出现误码。
举个例子说明：如下图2所示的一条链性组网，如果网元2收网元3间的光纤衰减过大，产生光路误码，则网元2上和网元3相连的光板将检测到B1再生段误码和B2再生段误码，那么受
此影响，经过该段光路的所有高阶、低阶业务，也将在相应站点的相应单板的相应通道上检测到误码，这就是高阶影响低阶。
反之，如果只是网元1的一块2M电路板（如PD1）有问题，则只会在对应的2M通道上监测到误码，光路上和各高阶通道没有误码。
图2 链型组网
总结一下各误码间的关系：一般来说，有高阶误码则会有低阶误码。例如，如果有B1误码，一般就会有B2、B3和V5误码；反之，有低阶误码则不一定有高阶误码。如有V5误码，在不一定会有B3、B2和B1误码。
由于高阶误码会导致低阶误码，因此我们在处理误码问题时，应按照先高阶后低阶的顺序来进行处理。
二、引起误码的常见原因
一般来说，以下一些情况会引起误码：
（1）线路收光功率异常（过高或过低），会引起再生段误码及其它低阶误码
（2）交叉板或时钟板故障，经常会引起多块线路板都有高阶通道出现误码
（3）线路板故障，有可能引起再生段或复用段误码
（4）支路板故障，有可能引起低阶通道误码
（5）设备温度过高，也会造成各种误码的出现
总结一下，可把引起误码的原因分为两大类：
1. 外部原因
1）光纤性能劣化、损耗过高。
2）光纤接头不清洁或连接不正确。
3）设备接地不好。
4）设备附近有强烈干扰源。
5）设备散热不良、工作温度过高。
6）传输距离过短、未加衰减器，导致接受光功率过载。
2. 设备原因
1）线路板接收侧信号衰减过大、对端发送电路故障、本端接收电路故障。
2）时钟同步性能不好。
3）交叉板与线路板、支路板配合不好。
4）支路板故障。
5）风扇故障，导致设备散热不良。
三、误码问题的处理思路
1. 告警性能分析法
由于环回法对正常业务有影响，因此处理误码问题时，一般主要通过对表1列出的误码性能、告警事件仔细分析，定位出故障点。
表1 误码越限告警及性能事件检测位置与作用
对端有误码（单纤），此时本端会回传给对端，对端相应光板上报MSFEBBE性能，通过查看两端的性能，即可判断本端收对端有误码。
2. 逐段环回法
当然，若条件允许，可使用环回法快速定位出故障站点。
3. 替换法
对于设备器件性能不良或性能劣化的情况，替换法通常都是故障定位和检验故障定位准确性的好方法。包括替换光纤、光器件、单板等。
四、处理误码问题的三步曲
第一步：找到误码的源头
如果线路上某处出现误码，经常会造成环上很多个站点都有低阶误码，所以，上报误码性能事件的站点不一定就是故障站点。因此，处理误码问题的第一步就是要找到误码的源头。我们要牢记先高阶、后低阶的原则，通过分析告警性能（利用一些误码告警性能的对告关系）或者通过逐段环回，找到最高阶误码的源头。
第二步：排除线路误码，排除外部原因
如果存在线路误码，则先排除线路误码，这也是遵循先处理高阶、后处理低阶的原则。
要注意先排除外部原因如接地不好、工作温度过高、线路板接收光功率过低或过高等问题；接着观察线路板误码情况，若某站所有线路板都有误码，则可能是该站时钟板问题，更换时钟板；若只是某块线路板报误码，则可能是本站线路板问题，也可能是对端站或光纤的问题。定位出故障单板后，可通过更换单板解决。
若允许，可使用环回法定位故障。包括VC4通道的环回、电口环回和通过尾纤光口环回。第三步：分析支路误码性能事件，排除支路误码。
若只有支路误码，则可能是本站交叉板或支路板有问题。更换支路板或交叉板。
测试误码率的简单装置 按照传统，数字接收机的接收质量是用BER（误码率）来表示的。这一数值与在给定的周期内接收到的错误码成比例。一般来说，你可在实验室里 测量BER，方法是把一个被伪随机码调制的RF 信号加到被测接收机。本文设计实例提出一种使用单纯方波的代替方法。这种方法也许并不优于常用技术， 但由于它不需要复杂的同步，实现起来简便，测量结果可靠。不可否认的是， 方波信号并不能真正代表正常使用中接收机收到的数据（图1）。调制射频载波的方波被移相，为的是把接收机的延迟考虑在内。一个“异或”门在每个位转 移处――一般在数据位宽度10% 的地方产生一个采样脉冲。这个采样脉冲对 接收器产生的原始数据进行采样，从而提供干净的数据。图1，这一时序图说明了一个种简单的BER 测试仪的工作原理。理解这一技术的关键是要记住：一个由两个连续的“1”或“0”组成的位串表示一个错误。实现一个 1 位延迟的 D 触发器能检测到这种错误。图 2 ，BER 测试仪使用一个采用OOK（通/断键控）调制的信号发生器。你可以将错误脉冲显示在示波器上，或者用一个频率计数器来进行计数。图 2 示出了一个典型的测试设置。你要按规定的数据速率对RF 发生器进行调制。要注意的是，一个500Hz 方波等效于1kbps 波特率。调制信号和接收到的数据都送入BER 测试板。你可调整采样信号，使之靠近数据脉冲接收末端。在许多数字接收机中，这种安排 相当好地近似于一个相关接收机。错误脉冲显示在示波器上。举例来说，如果 你希望调节RF 电平，以获得1/100 的BER，那你就要降低加到接收机的RF 电平，在一次100 ms 的扫描中平均看到每次扫描有一个错误脉冲。图3，简单BER 测试仪使用了一个可调移相器和一个差分器。在图 3 中，IC1 和电位器P1 构成一个基本的可调移相器。R2 提供滞后，R1、C1 和IC2 构成一
光纤传输设备误码问题与处理方法研究 【摘要】随着科技的不断进步，现如今的社会已经步入了一个网络社会，无论是工作、学习还是娱乐，网络的重要性都正在一点一点的呈现出来。网络的重要性不言而喻，因此，一个快速的网络传输设备也越来越重要，光纤就应运而生。而误码问题是光纤传输过程中经常会出现的问题，本文就光纤传输设备的误码问题以及处理方法进行研究。 【关键词】光纤传输；误码问题；问题原因；处理方法 1 光纤传输设备的误码问题 光纤传输是近几年来刚刚兴起的网络传输技术，由于它具有操作简便、传输速度快、体积小等优点，渐渐的被许多人接受，受到了广泛的欢迎。但是光纤传输技术在目前来说仍然处于发展阶段，并不是太完善，还有许许多多的问题，而其中最常见的问题就是光纤传输设备的误码问题。对于网络信息的传递来说，最常见的还是二进制数字信号，但这种传输方式也有着非常明显的弊端，当传输系统的发送端发送“1”时，接收端却接收到“0”，而在发送端发送“0”时，接收端却接收到“1”，这时对于信息的翻译就会发生非常大的差错，而这种错误的发生，就是误码。当误码问题发生的时候，会影响到数字信息的传输质量，使数据信息丢失或是产生一些不准确的信息，还有可能会减少信息的传输量，除此之外，还会影响到音频信号的发送，使之发生失真。现如今的社会中，电信业务中起码90%以上的业务是电话业务，当误码问题发生时，会严重的影响语音信息的传递效果，在通话过程中会传出杂音，严重影响了通话质量。误码问题的产生，一般是由于信号传输过程中，信号的电压发生了改变，致使信号在传输中遭受到损坏，从而产生了误码。 2 光纤传输设备产生误码问题的原因 光纤传输的优点众所周知，传输速度快、操作便捷，但与此同时，光纤传输设备也会经常发生误码的问题，而引起光纤传输设备产生误码的主要原因一般可以分为内部原因以及外部原因。 2.1 内部原因 导致光纤传输设备出现误码问题的内部原因一般包括光纤传输线路的传输质量、光功率异常、光器件性能减弱等。 （1）光纤传输线路的传输质量。为了能够使每一处的人都能用上更加快速的光纤网络，光纤的传输线路遍布在各个地方，因此，传输的距离有时会格外的长，而在光纤中存在着许多的尾纤跳接、法兰盘连接以及可调衰耗连接的方式，这种连接方式有着独特的作用以及优点，但与此同时，这种连接方式很容易就会发生光缆线路中断的问题，并且接头处的连接也很容易发生故障，从而导致在信息的传递过程中光纤传输线路的传输质量变差。一些小的操作失误就会导致光纤以及尾纤上的光功率急速衰减，这就会导致光纤传输设备发生误码问题。除此之外，光纤传输线路接受光功率的过高或过低也都会导致误码，还有光
长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 数据传输系统误码率测试器的MATLAB 实现及性能分析 123 学院计算机与通信工程专业通信工程 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期201 课程设计成绩评定
学院计算机与通信工程专业通信工程 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期 指导教师对学生在课程设计中的评价 评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果 学生掌握课程内容的程度 课程设计完成情况 课程设计动手能力 文字表达 学习态度 规范要求 课程设计论文的质量 指导教师对课程设计的评定意见 综合成绩指导教师签字 2017年1月15日
课程设计任务书 计算机与通信工程学院通信工程专业 课程名称通信原理课程设计时间2016～2017学年第一学期18～20周学生姓名指导老师曹敦 题目数字传输系统误码率测试器的MATLAB实现及性能分析 主要内容： 本课程设计的目的主要是仿真通信加密系统。对输入随机数字信号与m 序列异或运算以实现信号加密，送入含噪信道，在接收端与相同序列再进行异或运算以解密，改变信道误码率大小，测试接收信号与发送信号之间的误码率，分析该种加密传输系统的抗噪声性能。 要求： （1）本设计开发平台为MATLAB中的Simulink。 （2）模型设计应该符合工程实际，模块参数设置必须与原理相符合。 （3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。 （4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。 应当提交的文件： （1）课程设计学年论文。 （2）课程设计附件（主要是模型文件和源程序）。
数据传输误码率的MATLAB实现性能分析学生姓名：席广然指导老师：曹敦 摘要本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行数据传输系统误码率测试器的仿真。在本次课程设计中先根据9级m序列发生器的结构，从Simulink 工具箱中找所需元件，送入含噪信道，改变信道误码率大小，测试发送信号与接收信号的误码率大小，其中可以通过不断的修改优化得到需要信号，最后通过对输出波形的分析得出仿真是否成功。 关键词Simulink；数据系统；m序列；误码率 1引言 本次课程设计主要运用MATLAB软件，在Simulink平台下建立仿真模型。实现数据传输系统的的误码率计算的过程，通过比较发送信号与接收信号之间产生的误码率大小，分析比较，改变参数设置，观察波形变化及误码率大小的变化，并对其进行分析总结。 1.1课程设计的目的 通信原理是通信工程专业的一门骨干的专业课，是通信工程专业后续专业课的基础。掌握通信原理课程的知识可使学生打下一个坚实的专业基础，可提高处理通信系统问题能力和素质。由于通信工程专业理论深、实践性强，做好课程设计，对学生掌握本专业的知识、提高其基本能力是非常重要的。 本次的课程设计研究的是数据传输的误码率，通过改变噪声方差的大小，测试发送信号与接收信号的误码率大小，用来理解实际生活的数据传输之间误码率大小的决定条件，从而在实际中尽量减少误码率的大小。
1.概论： 无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。 （2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 （3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。 （4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。
（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 （6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等； （2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等； （3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 （2）数据链系统 包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 （3）任务设备系统 包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。
误码率 误码率 误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。另外，也有将误码率定义为用来衡量误码出现的频率。IEEE802.3标准为1000Base-T网络制定的可接受的最高限度误码率为10-10。这个误码率标准是针对脉冲振幅调制(PAM-5)编码而设定的,也就是千兆以太网的编码方式。 误比特率 误比特率是指在数字传输过程中，错误的比特数与传输的总比特数之比。在采用二进进制编码的情况下，误比特率与误码率是相同的，因为误码率是指在传输过程中，发生误码的码元个数与传输的总码元数之比;而在二进制码的情况下，码元就是比特，因此误码率就是误比特率。 误码的产生 误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码误码率（比如传送的信号是1，而接收到的是0；反之亦然）。各种不同规格的设备，均有严格的误码率定义，如通常视/音频双向光端机的误码率应该在：（BER）≤10E-9。 由于种种原因,数字信号在传输过程中不可避免地会产生差错。例如在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时,就会产生差错。 什么是差错?在数据通信中,如果发送的信号是“1”,而接收到的信号却是“0”,这就是“误码”,也就是发生了一个差错。在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“误码率”，也可以叫做“误比特率”。误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
数字通道误码性能测试方法 授课时间： 授课人：房 磊 一、环回法 （一）测试仪表：误码仪。 （二）测试原理图见图一。 （三）测试方法：数字通道误码性能测试一般采用环回法，环回测试是通过误码仪自发自收，对传输性能进行高准确性的测试方法；测试前按图一进行连接，由B 端站在DDF 架上将与A 端站对开的、相同速率的数字通道进行环回，A 端站在DDF 架上将与B 端站对开的、相同速率的数字通道上挂接误码仪，设定好测试时间，便可以对数字通道误码性能进行测试。 二、对测法 （一）测试仪表：误码仪。 （二）测试原理图见图二。 A 站 B 站 环 回 图一 数字通道误码性能环回法测试原理图
（三）测试方法：处理数字通道误码障碍时，可以采用对测法来确定数字通道误码产生的方向。对测法是将A端站的误码仪和B端站的误码仪，通过被测数字通道相互配合，按照规定的编码规则和伪随机序列码长，发送信号。测试前按图二的方式连接好A、B两站的误码仪，设定好测试时间，A端站接收、校验B端站发送过来的信号，B端站接收、校验A端站发送过来的信号，便可以确定误码产生方向。 A站B站 图二数字通道误码性能对测法测试原理图 三、在线测试法 （一）测试仪表：误码仪。 （二）测试原理图见图三。 （三）测试方法：在线测试是在不中断业务的情况下，对电口误码性能进行监测。在线测试时按图三方式连接好误码仪，用高阻旁接的方式跨接在电口上，通过识别、校验信号传输流中的某些固定码元，对传输性能做出定性的分析。在线测试接线见图三。
A站B站 图三数字通道误码性能在线测试法测试原理图 附： 数字段：数字段由两个相邻数字配线架之间用来传送一种规定速率的数字信号的全部装置构成。 数字通道：数字通道是指一个或多个数字段串接所构成的链路。
第5章微计算机中处理器与I/O设备间数据传输控制方法 1．试说明一般中断系统的组成和功能。 答：处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。 2．什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？ 答：处理机可处理的每种中断的编号为中断类型码。中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。在8086系统中，中断类型码乘4得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。 3．什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？ 答：硬件中断是通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般是由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。 4．试叙述基于8086/8088的微机系统处理硬件中断的过程。 答：以INTR请求为例。当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行程序，完成了INTR中断请求的响应过程。5．在PC机中如何使用“用户中断”入口请求中断和进行编程？ 答：PC机中分配给用户使用的中断是IRQ9，经扩展插槽B4引出，故把用户的中断请求线连接到B4上。在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对应0AH类型中断对应的中断向量表中去。在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清0，把从片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片8259A发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的IR2和从片的IR1进行屏蔽，关闭用户中断请求。 6．8259A中断控制器的功能是什么？ 答：8259A中断控制器可以接受8个中断请求输入并将它们寄存。对8个请求输入进行优先级判断，裁决出最高优先级进行处理，它可以支持多种优先级处理方式。8259A可以对中断请求输入进行屏蔽，阻止对其进行处理。8259A支持多种中断结束方式。8259A与微处理器连接方便，可提供中断请求信号及发送中断类型码。8259A可以进行级连以便形成多于8级输入的中断控制系统。 7．8259A初始化编程过程完成那些功能？这些功能由那些ICW设定？ 答：初始化编程用来确定8259A的工作方式。ICW1确定8259A工作的环境：处理器类型、中断控制器是单片还是多片、请求信号的电特性。ICW2用来指定8个中断请求的类型码。ICW3在多片系统中确定主片与从片的连接关系。ICW4用来确定中断处理的控制方法：中断结束方式、嵌套方式、数据线缓冲等。 8．8259A在初始化编程时设置为非中断自动结束方式，中断服务程序编写时应注意什么？答：在中断服务程序中，在返回主程序之前按排一条一般中断结束命令指令，8259A将ISR
TCP 传输过程中误码率研究 假设TCP 传输过程中比特误码发生的概率为m E 。 假设一个IP 数据包包含的码元个数为N 。 可以计算出数据包正确传输的概率为 ()() m m m NE N E E m N m ok e E E P -?≈-=-=1 11，错误传输的概率则为m NE c e E --=1。 TCP 传输机制 TCP 发送方传输多个数据块，在一定时间ack wait T _内等待ACK ；如果收到后面数据块的ACK 则认为前面的数据块接收方已经收到。 假设发送方在ack wait T _时间内发送M 个数据块，码元个数为i N ，i 从1到M ；ACK 码元个数为ack N 。 接收方收到第i 个数据块正确的概率为i ok P ，在正确接收后发送ACK 给发送方；发送方收到ACK 正确的概率为ack ok i ok P P ?。 注：考虑到传输时延，如果第i 个数据块的发送时刻+时延超过ack wait T _，该数据块的ACK 接收概率为0；后续包不再考虑，M 实际取i-1。 因此第一个数据块确认收到的概率为：接收方收到第一个数据块后发送方收到其中正确ACK 的个数概率P 。 )...1()...(2121M ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok P P P P P P P P P P P +++?=?++?+= 若避免重传，要求1≥P 。 为简化计算，假设M 个数据块大小一样，是ACK 码元个数的2倍；则
2)(ack ok M ok i ok P P P ==。便于表示，ack ok P X =。 1 ))1(1() ...1()...(2 32121≥-+=+++?=?++?+=X M X P P P P P P P P P P P P M ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok M = 1, X = 1.000000, NE = 0.000000 M = 2, X = 0.837620, NE = 0.177191 M = 3, X = 0.770398, NE = 0.260848 M = 4, X = 0.728125, NE = 0.317283 M = 5, X = 0.697549, NE = 0.360183 M = 6, X = 0.673749, NE = 0.394898 M = 7, X = 0.654356, NE = 0.424104 M = 8, X = 0.638051, NE = 0.449337 M = 9, X = 0.624024, NE = 0.471566 M = 10, X = 0.611744, NE = 0.491441 结合实际，ACK 包为40字节，基于蓝色部分，则要求 93750.000991508 *40317283.0= DWDM 系统误码问题分析定位探讨 安捷信客户支持部 宋志永/39340 工程师 摘要 DWDM 系统因网络地位高、业务密集、安全性要求高，是客户运维工作的重点，而DWDM 误码问题因涉及因素众多、定位复杂，往往是维护工作的难点。本文以某传输干线DWDM 网络运行与误码维护实例为背景，论述了波分误码问题的产生原因与基本排查思路，重点分析了线路反射对DWDM 系统的影响、基本定位思路和解决方法。 关键词 DWDM 线路 误码 反射 波道 1. 问题描述 某DWDM 网络A 和B 站为OTM 站，距离362km ，中间设C 站一个OADM 站和D 、E 、F 三个OLA 站，使用32×2.5G 系统组网，拓扑如图1.0。系统在A 、B 间开通20个波道，线路功率与波道信噪比符合指标，但B 站收A 站方向6个波道OTU 上报大量RSBBE （再生段误码），个别波道甚至由于误码过大无法正常承载业务，必须进行波长倒带转移。 图1.0 A-B 段DWDM 组网拓扑图 2. 原因分析 1) DWDM 误码原因分析 误码是指在传输过程中码元发生了错误，DWDM 系统产生误码的因素众种，其中 B D E F C A 维护中常见的误码产生原因包括线路光功率异常、色散容限不够、波道间功率不平坦、信噪比过低、光纤非线性以及传输设备的光器件性能劣化等，通常围绕这些指标参数，结合故障现象进行分析定位。 在DWDM系统出现误码后要确定是单波道误码还是多个波道同时产生误码，以判断是线路问题还是单波问题。若只有一个波道出现误码，其它波道性能均正常，则需重点对该误码波道的OTU收发光功率、OTU光器件以及OTU与合分波单元的尾纤进行排查定位；若多个波道同时出现了误码，这时通常可以判断是主光线路出现了问题，需要重点对光缆、线路功率、色散、非线性、光放大板卡等进行分析定位，DWDM系统常见误码原因见表1.0。 表2.0 DWDM误码的常见原因 2) 定位思路及步骤 因20个波道中6个波出现了误码，且6个波道的误码量随时间的变化步调一致，所以基本可以判断非单个波道故障，需要对线路展开分析定位。根据上表中线路问题的常见故障原因18，结合相关原理知识，排查过程如下： a)首先检查光缆环境和全线机房环境，排除运行环境如温度、湿度对系统的影响， 经客户各方确认当前运行环境正常； 结构：控制器、执行器、被控对象、传感器。2定义：通过网络形成闭环的反馈控制系统，称为网络控制系统（NCS:Networked Control System），即控制系统中的控制器、传感器和执行器通过网络来交换控制及传感等信息。3特点：(1) 结构网络化：NCS最显著的特点体现在网络体系结构上，它支持如总线型、星型、树型等拓扑结构，与传统分层控制系统的递阶结构相比显得更加扁平和稳定；2) 节点智能化：带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调，每个节点都是组成网络的一个细胞，且具有各自相对独立的功能；(3) 控制现场化和功能分散化：网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行，使危险得到了分散，从而提高了系统的可靠性和安全性；(4) 系统开放化和产品集成化：NCS的开发遵循一定标准进行，是一个开放的系统。只要不同厂家根据统一标准来开发自己的产品，这些产品之间便能实现互操作和集成。4与传统点对点结构系统比较；可以实现资源共享，实现远程操作与控制，具有高的诊断能力，安装与维护方便，能有效减少系统的重量与体积，增加系统的灵活性与可靠性，使用无线网络技术，可以实现使用大量广泛分布的廉价传感器与远距离的控制器、执行器构成某些特殊用途的NCS，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。5 网络控制系统评价标准；(1) 网络服务质量（QoS, Quality of Service）：包括网络吞吐量，传输效率，误码率，时延可预测性和任务的可调度性。2) 系统控制性能（QoP, Quality of Performance）：包括稳定性，快速性，准确性，超调和震荡等。6 NCS中的基本问题；1、时变传输周期2、网络调度（（1）指一个节点多久可以传输一次信息，以及以多高的优先级传递信息，发生在用户层或传输层以上;（2）调度控制环的采样周期和采样时刻，以尽量避免网络中冲突现象的发生；（3）至于数据如何更有效地从出发点到达目的地以及当线路堵塞时应采取何种措施，这些问题在网络层由线路优化和堵塞算法考虑。）3、网络时延4、单包传输和多包传输5、数据包时序错乱6、数据包丢失。 7、节点驱动方式（NCS的节点有两种驱动方式：时钟驱动和事件驱动。时钟驱动：网络节点在一个事先确定的时间到时开始动作，事先确定的时间为节点动作的依据，如节点的采样时刻。事件驱动：网络节点在一个特定的事件发生时开始动作，如网络节点通过数据网络从另外一个节点接受数据。NCS中的传感器一般采用时钟驱动，而控制器和执行器可以是时钟驱动，也可以是事件驱动）8、时钟同步。7 NCS研究内容1、对网络的控制：围绕网络的服务质量，从拓扑结构、任务调度算法和介质访问控制层协议等不同的角度提出解决方案，满足系统对实时性的要求，减小网络时延、时序错乱、数据包丢失等一系列问题。可以运用运筹学和控制理论的方法来实现。2、通过网络的控制：指在现有的网络条件下，设计相适应的NCS控制器，保证NCS良好的控制性能和稳定性。可以通过建立NCS数学模型用控制理论的方法进行研究。3、NCS整体性能的优化与提高（综合控制）：综合考虑提高网络性能和控制性能的基础上，优化和提高整个NCS的性能. 基于网络的智能控制 1.通信的含义：所谓通信，就是指采用某种特定的方法，通过某种介质（如传输线）或渠道将信息从一处传送到另一处的过程。2通信的类型存在两大类通信方式：非电通信和电通信。其中电通信可分为三种类型：1．模拟通信2．数字通信：3．数据通信：数据通信与数字通信的不同之处是：数字通信的信息源发出的是模拟信号；数据通信的信息源发出的是数字信息。3 数据通信系统的组成：一个最基本的通信系统，是由信息源、发送装置/接收装置、信道、通信控制部件、信息宿等部分组成。4 数据通信方式的分类；（一）按数据位的传送方式分，有：1．并行通信方式：将一个二进制数据的所有位同时传送的方式，特点：传送速度快，线路成本高。2．串行通信方式：将一个二进制数据逐位顺序传送的方式，特点：线路投资省，传输速度比并行通信的速度慢。适用于长距离传送。（二）按信息的传送方向分，有：1．单工（Simplex）通信方式：只允许信息沿一个方向（而不能作反向）传输。2．半双工通信方式：允许信息在两个方向上传输，但在同一时刻只限于一个方向的传输，3．全双工通信方式。允许信息同时在两个方向上进行传输，（三）按连接方式分：1．总线连接的通信方式：将两台计算机的总线通过缓冲转换器直接相连。2．调制/解调连接的通信方式：将计算机输出数据经并/串转换后进行调制，然后在双芯传送线上发送；而接收端对收到的信息进行解调，然后经串/并转换使数据 波分误码分析与处理 DWDM 系统主要为 SDH、PDH、ATM以及IP等业务提供透明的光传输通 道，衡量 DWDM 系统传输质量时，以满负载时所承载的业务信号的传输质 量做为标准。在DWDM系统中，影响系统两个非常关键的指标是光信噪比 （OSNR）和误码率，当光信噪比（OSNR）很高时(如2.5G信号信噪比> 22 dB), 系统的质量基本可以保证，但信号脉冲在传输中由于色散和非线性效 应会引起信号波形失真，在这种情况下光信噪比（OSNR）就很难定量地评 估信号的传输质量，有时会出现OSNR较高时相应的误码率有可能较差，我 们以承载的业务信号的传输误码性能来衡量信号的传输质量，验收时我们对 误码率的要求是BER 为1X10-12。 在波分设备的现场开局和日常维护中经常会碰上误码问题，波分系统工程验 收时的要求是24小时无误码，如果出现误码（即使是出现几个误码），允许 进行设备检查，检查后再进行误码测试，要求72小时无误码。 本文就波分误码测试的一些方法，以及导致误码原因和误码处理分析的方法 做一个介绍，希望能对现场开局和日常维护的工程师有所裨益。 1 误码测试的方法 DWDM系统的误码测试主要以电再生段（点对点的OTM站）为单位进行测 试。一种方法是用SDH分析仪进行挂表测试，另一种方法是在仪表比较缺乏 的情况下，通过网管设置单板的性能监控进行测试，测试时，这两种方法一 般混合使用。 1.1 方法1：挂表测试 测试以点到点的OTM站为单位，将各通道级连串起来测试，挂表测试的配置 连接如下图： 衰衰衰 图1系统误码测试示意图 SDH分析仪的的PRES 应该设置为223－1，收发数据结构设置成一样，时钟 设为跟踪外部时钟，误码测试时间为24小时，输出通过固定光衰（10dB或 15dB）后，连接到Tx1的IN口，对端接收Rx1单板的OUT口的信号尾纤通 过固定光衰（10dB或15dB）连接到对端发到本端的Tx1单元的IN口，本端 Rx1接收后再级连到第二波的Tx2口，以次类推，最后信号从本站的Rxn通 过（10dB或15dB）连接到SDH分析仪上。启动测试，测试完成后将测试结 果打印出来。 1.2 方法2：网管设置性能监控进行测试 开放式系统中OTU一般都具有对再生段开销字节（B1）进行监测的功能，我 们可以利用OTU单板的误码检测功能进行误码测试。方法是，将实际的业务 信号接入系统，通过网管设置的网元的15分钟和24小时性能监控，对OTM 站的所有网元设置成监控上报，观察和分析OTU单板的误码性能。 HFTA-010.0：物理层性能：测试误码比(BER) 本文最早发表于2004年9月的Lightwave Magazine, “Explaining those BER testing mysteries”。 所有数字通信系统物理层的根本功能是以最快的速度，在介质(例如，铜缆、光纤，以及自由空间等)上尽可能正确无误地传送数据。因此，对物理层性能的两类基本测量包括数据被传送的速率(数据速率)，以及数据到达信宿时的完整性。数据完整性的主要测量标准是误码比，即BER。 本文回顾电信和数据通信协议最普遍的BER要求，简要介绍用于测试BER性能的设备，以及怎样在测试时间和BER置信度上达到平衡。 1. BER规范 数字通信系统的BER可以定义为任意比特通过系统传输后，接收时出现错误的概率，例如，发送“1”，接收到的却是“0”，反之亦然。在实际测试中，系统传输一定数量的比特，对接收到的错误比特进行计数，从而测量BER。接收到的错误比特数与传输的比特总数之比便是BER。随着传输比特总数的增加，BER估算精度也随之提高。极限情况下，发送的比特数接近无限时，BER 是对真实误码概率的最佳估算。 在某些材料中，BER是指误码率，而不是误码比。真实系统中出现的大部分错误比特主要来自随机噪声，因此，它是随机出现的，而不是均匀分布的概率。BER是通过对错误比特和传送比特之比进行估算而得到的。出于这些原因，使用“比”来代替“率”更准确一些。 系统中被传输比特的不同排列顺序(例如，数据码型)，会导致出现不同的误码数量。例如，含有长串连续同样数字(CID)的码型低频分量很大，可能会超出系统通带范围，导致信号出现确定性抖动和其他失真。这些与码型有关的效应会增大或者减小误码出现的概率。这意味着当使用不同的数据码型来测试BER时，有可能获得不同的结果。码型相关效应的详细分析已经超出了本文的讨论范围，但是应对BER规范和测试结果与数据码型有关这一现象有足够的重视。 大部分数字通信协议要求BER性能要达到两个级别之一。SONET等电信协议使用较长的伪随机码，一般要求BER是每1010个比特出现一个误码(即，BER = 1/1010 = 10-10)。而光纤通道和以太网等数据通信协议通常使用较短的码型，要求BER优于10-12。在某些情况下，系统规范要求BER 达到10-16，甚至更低。 需要指出的是，BER实际上是统计平均值，因此，它在足够多的比特情况下才有意义。例如，在一组1010比特之内可能会出现一个以上的误码，但是当传送的比特总数远远大于1010时，仍然会满足10-10 BER规范。在后续的比特流中，如果每1010个比特误码数少于1个，就可能出现这种情况。或者，在一组1010比特中没有误码，而在后续比特流中误码较多，仍有可能达不到10-10标准。考虑到这些例子，很明显，规定BER优于10-10的系统必须传送远远多于1010比特的数据来进行测试，才能得到精确、可重复的测量结果。一个自然而又常见的问题是“我需要在系统中传送多少比特才能说明BER是可信的？”第三节给出了这一问题的答案。 2. 设备和过程 BER测试的传统方法使用码型发生器和误码探测仪(图1)。 10G ANT-20 - 性能分析仪 测量开始：11/06/07 17:27:40 测量结束：11/06/07 17:42:40 分配：100.00000 % SES 阈值：1E-003 B/s DM 阈值：1E-006 MUX 因子：关闭 G.821: FAS 140 计数比例 ----------------------------------------- ES 0 0.00000 % EFS 900 100.00000 % SES 0 0.00000 % DM 0 0.00000 % UAS 0 0.00000 % 结论接受 路径分配 100.00000 % 2．5G Tester : LI ANT-20 - 性能分析仪 测量开始：09/18/07 13:37:39 测量结束：09/18/07 13:52:39 分配：100.00000 % SES 阈值：1E-003 B/s DM 阈值：1E-006 MUX 因子：关闭 G.821: FAS 140 计数比例 ----------------------------------------- ES 0 0.00000 % EFS 900 100.00000 % SES 0 0.00000 % DM 0 0.00000 % UAS 0 0.00000 % 结论接受 路径分配 100.00000 % 155M ANT-20 - 性能分析仪 测量开始：09/18/07 13:37:39 测量结束：09/18/07 13:52:39 分配：100.00000 % SES 阈值：1E-003 B/s DM 阈值：1E-006 MUX 因子：关闭 G.821: FAS 140 计数比例 ----------------------------------------- ES 0 0.00000 % EFS 900 100.00000 % SES 0 0.00000 % DM 0 0.00000 % UAS 0 0.00000 % 结论接受 路径分配 100.00000 % 中兴SDH传输设备误码问题分析总结 作者 （单位名称） 摘要: 误码问题是传输设备维护中经常碰到的问题。虽然有时小误码问题并不会对传送业务造成明显影响，如语音等业务，但当出现误码时，说明传输系统中局部已经出现性能劣化，需要尽快处理，否则有可能发展成为业务中断等重大事故。本文将结合平时维护中遇到的问题，对误码作一简单的分析，以期可以抛砖引玉，共同提高。 关键词：误码、B1、B2、B3、V5 目录 1.误码知识 (3) 1.1 误码分段 (3) 1.2误码上报信息 (3) 2.误码定位分析 (4) 2.1误码的常见原因 (4) 2.2误码定位分析 (5) 3.典型案例 (7) 3.1 光板故障导致误码 (7) 3.2 风扇故障导致设备散热不良产生误码 (8) 3.3 时钟板故障引起误码 (9) 3.4 外时钟不稳定导致光路出现误码 (10) 4 结束语 (11) 1.误码知识 1.1 误码分段 光同步传输设备中按分段分层的原理对误码进行检测。具体有B1再生段误码、B2 复用段误码、B3 高阶通道误码、V5 低阶通道误码。它们之间的关系可以用图1表示。 图1：误码检测关系及检测位置 图1中RST、MST、HPT、LPT 分别表示再生段终端、复用段终端、高阶通道终端和低阶通道终端。B1、B2、B3 以及V5 误码分别在这些终端间进行监测。 1.2误码上报信息 光同步传输系统本端检测到误码时，除本端上报误码性能或告警事件外，本端还将误码检测情况通过开销字节通知对端。根据本端和对端上报的这些性能和告警事件，可以方便地定位是哪一段通道或哪一个方向出现误码。表1给出了与误码相关的性能和告警事件列表。表1：误码越限告警及性能事件检测位置与作用 数据通信的主要技术指标 数据通信的任务是传输数据信息，希望达到传输速度快、信息量大、可靠性高，涉及的技术指标有数据传输速率、误码率和信道容量。 1. 数据传输速率 数据传输速率是指传输线路上传输信息的速度，有数据传输速率和信号传输速率两种表示方法。 (1) 数据传输速率 数据传输速率又称比特率，指单位时间内所传送的二进制位的个数，单位为比特每秒，表示为bps或b/s。数据传输速率可用如下公式表示： 其中， S —表示比特率 T —表示脉冲宽度 N —表示一个脉冲所表示的有效状态数，即调制电平数，通常为2的整数倍。 例如，一连续信号f = 1200Hz，每个信号可表示4个不同的状态，则数据传输速率（比特率）为2400bps： (2) 信号传输速率 信号传输速率又称波特率或调制速率，指单位时间内所传送的信号的个数，单位为baud（波特），可用如下公式表示： B = 1 / T 其中，B —波特率，T —信号周期。 例如，若一连续信号f = 1200Hz，则B = 1/T = 1200（波特） (3) 比特率与波特率的关系 比特率与波特率都是衡量信息在传输线路上传输快慢的指标，但两者针对的对象有所不同，比特率针对的是二进制位数传输，波特率针对信号波形的传输，两者之间存在如下关系： 其中，N为一个脉冲所表示的有效状态数，即调制电平数。 比特率与波特率在应用中的相互关系见如图2-1-12所示。 图2-1-12 波特率和比特率之间关系 2. 误码率 误码率表示二进制数据位在传输中出错的概率，可用如下公式表 示： Pe = Ne / N 其中，Pe —误码率，Ne —出错的位数，N —传输的总位数。 例如，若数据传输10000个bit，接收经检查发现有一个bit错了，则误码率 Pe = 10-5 误码率主要用于衡量数据传输的质量，其他衡量数据传输质量的指标还有误字率和误组率等，原理类似，这里不作详细解释。 3. 信道容量 信道容量指信道所能承受的最大数据传输速率，单位为bps或 b/s。信道容量受信道的带宽限制，信道带宽越宽，一定时间内信道上传输的信息就越多。 带宽指物理信道的频带宽度，即信道允许的最高频率和最低频率之差。按信道频率范围的不同，通常可将信道分为窄带信道（0～300Hz）、音频信道（300～3400Hz）和宽带信道（3400Hz以上）三类。 信道容量有两种衡量的方法：奈奎斯特公式和香农公式。 (1) 奈奎斯特公式（Nyquist） 对有限带宽无噪声信道，信道容量可用如下公式计算： 其中， C —最大数据速率（信道容量） H —信道的带宽（Hz） 波分误码分析与处理 酒淑梅 (徐州市电信分公司网络维护中心221000) 摘要 DWDM 系统主要为SDH、PDH、A TM以及IP等业务提供透明的光传输通道，在DWDM系统中，影响系统两个非常关键的指标是光信噪比（OSNR）和误码率。信号脉冲在传输中由于色散和非线性效应会引起信号波形失真，在这种情况下光信噪比就很难定量地评估信号的传输质量，所以我们主要以传输误码性能来衡量信号的传输质量。下面就导致波分误码的原因，以及误码测试和误码处理分析的方法进行论述。 关键词波分误码测试 1、误码产生的原因 误码定义为系统设备实际运行时接收到的数字码流的错误位，通常以误块秒比（ESR）、严重误块秒比（SESR）表示。产生波分误码的原因有很多种，包括光功率异常、色散、信噪比、光纤非线性以及单板的光器件性能劣化等原因。 1、1光功率异常 光功率异常主要指光功率下降。光功率异常产生误码的原因，分两种情况：一种是由于在波分系统传输的距离比较长，使用的光纤存在大量的尾纤跳接和可调衰耗连接和法兰盘连接，尾纤连接松动、不清洁，或者是系统光器件性能劣化，采用的光模块失效等原因造成的光功率下降太大，导致收端OTU的输入光功率已在收端激光器的灵敏度以下。目前收端OTU 单板采用两种激光器，PIN管和APD管，PIN管的激光器灵敏度为－18dBm；APD管的灵敏度为－28dBm 。另一种情况是光功率下降，影响接收端的信噪比，直接会导致信噪比的劣化，引起接收端OTU单板出现误码。 1、2色散 色散是由于所传送信号的不同频率成分在光纤中的速度不同，从而使不同波长的谱线产生不同的延时，引起传输信号的脉冲被展宽，当展宽到一定程度，原本为0信号将有一定的光功率，如果光功率超过对1的判决门限，则0信号将被误判，造成误码。光纤的色散用色散系数来衡量，色散系数就是两个波长间隔为1nm的两个光波传输1 km长度光纤到达时间之差，单位为ps/nm·km。G.652光纤上色散系数为17 ps/nm·km，G.655光纤上色散系数为6 ps/nm·km，2.5G的信号一般不需要进行补偿。10G速率 信号在G.652光纤上传输距离超过了30Km就需要进行色散补偿，如果在G.655光纤上传输距离超过了100Km也需要进行补偿。 1、3光纤的非线性 波分设备是将多个波长信号复用在一根光纤中进行传输，接入波长越多，入纤的光功率就越大，在光强很大，光纤传输比较长的情况下，光纤的非线性会严重影响系统的性能，导致接收端产生误码，引起性能的劣化。为了防止非线性效应的发生，对入纤光功率选择适当的范围。 1、4光器件的性能劣化DWDM系统误码问题分析定位探讨
网络控制系统复习
波分误码分析与处理
测试误码比说明
10G.2.5G.155M,2M误码测试
中兴SDH传输设备误码问题分析总结
数据通信的主要技术指标课后习题与答案
波分误码分析与处理
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