董大力
摘 要：本文詳細(xì)說明了數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的日常維護(hù)中常用的誤碼監(jiān)測原理，并闡述了利用SDH網(wǎng)管進(jìn)行誤碼監(jiān)測與性能評估的方法�！ �
關(guān)鍵詞：SDH；誤碼；評估
一、前 言
SDH微波傳輸系統(tǒng)的一大特點(diǎn)就是具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。其網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)合數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，完成對SDH微波設(shè)備及復(fù)用設(shè)備的管理。SDH微波傳輸系統(tǒng)的維護(hù)主要通過微波網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行。誤碼性能是SDH傳輸網(wǎng)最重要的維護(hù)指標(biāo)。SDH微波維護(hù)人員應(yīng)掌握網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況，特別是SDH系統(tǒng)的誤碼性能。利用微波網(wǎng)管系統(tǒng)對SDH傳輸網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對性能參數(shù)進(jìn)行分析，以便了解系統(tǒng)中各設(shè)備的性能變化，預(yù)測今后的故障／劣化狀況，對SDH微波傳輸系統(tǒng)進(jìn)行誤碼監(jiān)測與性能評估非常重要。
二、誤碼監(jiān)測原理
在SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中，安排了大量用于操作維護(hù)與管理的段開銷（SOH）和通道開銷（POH）字節(jié)，各種字節(jié)被定義了特定的功能，使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）能力大大加強(qiáng)。在不中斷業(yè)務(wù)的情況下（無需用儀表發(fā)送測試信號(hào)），利用業(yè)務(wù)信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中特殊設(shè)計(jì)的差錯(cuò)檢測編碼（SDH信號(hào)采用比特間插奇偶校驗(yàn)BIP碼）字節(jié)（B1、B2、B3和V5－b1、b2）檢出信號(hào)中的誤塊，并以塊為基礎(chǔ)評估誤碼性能參數(shù)。在線誤碼監(jiān)測主要有兩種方式：網(wǎng)管監(jiān)測和儀表監(jiān)測，本文僅討論網(wǎng)管監(jiān)測。
1．再生段誤碼監(jiān)測
再生段開銷（RSOH）中的1個(gè)B1字節(jié)共8bit用作再生段的誤碼監(jiān)測，它使用偶校驗(yàn)的比特間插奇偶校驗(yàn)碼（BIP-8）。BIP-8碼對擾碼后的前一STM－1幀中的所有比特進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果置于擾碼前的B1字節(jié)位置。BIP-8碼的第一比特為第一監(jiān)測碼組提供偶校驗(yàn)，第二比特為第二監(jiān)測碼組提供偶校驗(yàn)，依此類推．．．．．．。如果B≠10，說明無誤碼；如果B1≠0，說明再生段在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
2．復(fù)用段誤碼監(jiān)測
復(fù)用段開銷（MSOH）中的3個(gè)B2字節(jié)共24bit（BIP-24）用作復(fù)用段的誤碼監(jiān)測。BIP-24對前一STM－1幀中除段開銷的前三行（A1－D3）即RSOH以外的所有信號(hào)在擾碼前進(jìn)行24比特的比特間插奇偶校驗(yàn)計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果在本幀擾碼前置于B2的位置。此校驗(yàn)編碼在再生段內(nèi)不重新計(jì)算，因此，它只是用于復(fù)用段的誤碼監(jiān)測。如果B2＝0，說明無誤碼；如果B2≠0，說明復(fù)用段在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
3．高階通道誤碼監(jiān)測
高階通道開銷中的1個(gè)B3字節(jié)共8bit（BIP-8）用作高階通道的誤碼監(jiān)測。BIP-8對前一個(gè)虛容器VC－4的全部信號(hào)在擾碼前進(jìn)行BIP-8的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果在本VC－4擾碼前置于B3的位置。因此，它只是用于高階通道的誤碼監(jiān)測。如果B3＝0，說明無誤碼；如果B3≠0，說明高階通道在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
4．低階通道誤碼監(jiān)測
低階通道開銷中的V5字節(jié)的前兩個(gè)比特b1，b2（BIP-2）用作低階通道虛容器VC－12的BIP-2誤碼監(jiān)測。b1對前一幀VC－12中的所有字節(jié)的全部奇數(shù)比特進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，如果"1"的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，b1＝1；反之，b1＝0。b2用同樣方法對偶數(shù)比特進(jìn)行校驗(yàn)。b1、b2的取值置于本幀的V5字節(jié)中。
三、誤碼監(jiān)測與性能評估
1．誤碼監(jiān)測
隨著傳輸系統(tǒng)的速率增高、容量加大，中斷業(yè)務(wù)測試通常僅限于在系統(tǒng)現(xiàn)場安裝調(diào)測，工程驗(yàn)收及故障查找中使用。為了提高維護(hù)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的潛在問題，不中斷業(yè)務(wù)測試被越來越多地應(yīng)用到維護(hù)之中。利用這種測試方法，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長期連續(xù)觀測。進(jìn)行誤碼監(jiān)測時(shí)，應(yīng)在不中斷業(yè)務(wù)即在線的情況下，利用網(wǎng)管系統(tǒng)或LCT（本地用戶終端），通過監(jiān)測與誤碼有關(guān)的開銷字節(jié)B1，B2，B3和V5－b1，b2來評估線路的誤碼性能。通過對誤碼監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析就可以掌握在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行質(zhì)量，定期地進(jìn)行測試，還可以掌握網(wǎng)絡(luò)誤碼性能的變化趨勢，發(fā)現(xiàn)一些在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行中斷業(yè)務(wù)測試無法發(fā)現(xiàn)的問題和故障苗頭。以便及早采取預(yù)防措施，避免故障的發(fā)生，做到防患于未然。
2．在線測試的準(zhǔn)確性
在泊松誤碼模型下，各類BIP碼在系統(tǒng)平均誤碼率P＝10－4時(shí)，對誤塊的檢出概率都在92％以上；在P＞10－4時(shí)，VC－3，VC－4通道和復(fù)用段、再生段的誤塊檢出概率雖低于92％，但仍保持很高的誤塊檢出概率；但VC－12通道（BIP－2）的誤塊檢出概率的確下降很多。
各類BIP－N碼對ES的檢測相當(dāng)準(zhǔn)確，檢出概率接近于100％。而嚴(yán)重誤塊秒?yún)?shù)（SES）由于其判據(jù)是1秒時(shí)間內(nèi)誤塊大于等于30％，因此誤塊漏檢可能造成SES漏判。
一般來說，SDH系統(tǒng)在線測試是可以信賴的，只是在系統(tǒng)有頻繁的突發(fā)誤碼時(shí)，其結(jié)果才值得懷疑。
3．性能評估
（1）誤碼特性指標(biāo)
網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)：它是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。ITU－T規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)性能誤碼指標(biāo)的建議是：G．821和G．826。它們是規(guī)范其它誤碼指標(biāo)的參考基準(zhǔn)。
G．821：低于基群速率的國際數(shù)字連接的誤碼性能（小于2 Mbit／s）。它以比特為差錯(cuò)單位。1988年版：誤碼性能參數(shù)有：ES、SES、DM。其附件D提出了高比特率誤碼性能測試的折算方法（見維護(hù)規(guī)程）。隨后許多實(shí)踐證明：附件D導(dǎo)出了令人懷疑的結(jié)果。
1995年版：建議修改為僅適用于低于基群速率的數(shù)字系列，刪掉DM，刪掉附件D。
這樣，G．821只定義了兩個(gè)事件：
---誤碼秒（ES）：在1秒時(shí)間周期有1個(gè)或更多差錯(cuò)比特。
---嚴(yán)重誤碼秒（SES）：在1秒時(shí)間周期的比特差錯(cuò)大于等于10－3。
G．821的性能參數(shù)如下：
誤碼秒比（ESR）：在1個(gè)固定測試時(shí)間間隔上的可用時(shí)間內(nèi)，ES與總秒數(shù)之比。
嚴(yán)重誤碼秒比（SESR）：在1個(gè)固定測試時(shí)間間隔上的可用時(shí)間內(nèi)，SES與總秒數(shù)之比。
G．826：基群及更高速率的國際數(shù)字通道的誤碼性能。適用于PDH、SDH，以塊為基礎(chǔ)，VC4：9行×261列×8＝18792比特。
它定義的事件：
誤塊（EB）：在1塊中有1個(gè)或多個(gè)差錯(cuò)比特；誤塊秒（ES）：在1秒中有1個(gè)或多個(gè)誤塊；
嚴(yán)重誤塊秒（SES）：在1秒含有＞30％的誤塊，或者至少有一個(gè)缺陷。SES是ES的子集。
背景誤塊（BBE）：發(fā)生在SES以外的誤塊。
G．826的性能參數(shù)如下：
誤碼秒比（ESR）：在一個(gè)確定的測試期間，在可用時(shí)間內(nèi)的ES和總秒數(shù)之比。
嚴(yán)重誤碼秒比（SESR）：在一個(gè)確定的測試期間，在可用時(shí)間內(nèi)的SES與總秒數(shù)之比。
背景誤塊比（BBER）：在一個(gè)確定的測試期間，在可用時(shí)間內(nèi)的背景誤塊與總塊數(shù)扣除SES中的所有塊后剩余塊之比。
維護(hù)指標(biāo)：
它是網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)在維護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，ITU－T規(guī)范國際數(shù)字通道維護(hù)誤碼指標(biāo)的建議是：
M2100和M2101。M2100用于PDH通道；M2101用于SDH通道。維護(hù)指標(biāo)比網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)嚴(yán)格1倍。維護(hù)指標(biāo)只提出誤塊秒（ES）和嚴(yán)重誤塊秒（SES）兩個(gè)參數(shù)。另一參數(shù)---背景誤塊（BBE）能否用于維護(hù)工作尚待研究。
工程驗(yàn)收指標(biāo)：
維護(hù)規(guī)程規(guī)定：工程驗(yàn)收指標(biāo)應(yīng)優(yōu)于維護(hù)指標(biāo)中投入業(yè)務(wù)的限值乘以0．8。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)：比工程驗(yàn)收指標(biāo)更嚴(yán)格。
在SDH網(wǎng)絡(luò)中，為了客觀地評估網(wǎng)絡(luò)的誤碼性能，ITU－T在G．826建議中制定了一些以"塊"為基礎(chǔ)的誤碼性能參數(shù)。誤碼性能的評估只有在通道處于可用狀態(tài)時(shí)才有效。我國在進(jìn)行SDH網(wǎng)絡(luò)誤碼性能評估時(shí)，使用下列參數(shù)：誤碼秒比（ESR）、嚴(yán)重誤碼秒比（SESR）、背景誤塊比（BBER）。
對于SDH信號(hào)的G．826誤碼分析，分別對如下信號(hào)種類進(jìn)行分析：RS B1 BIP／MS B2 BIP／PATH B3 BIP／PATH FEBE／，如果選擇了2 Mbit／s或34 Mbit／s凈負(fù)荷，也包括TU PATH BIP和TUPATHFEBE。
（2）誤碼監(jiān)測數(shù)據(jù)采集
a．采集類型與選擇
用LCT的Performance Monitor（性能監(jiān)控）監(jiān)測誤碼性能時(shí)，數(shù)據(jù)采集類型有：15 Min(Current）：15分鐘間隔的最后數(shù)據(jù)、15 Min（8H）：過去8小時(shí)的數(shù)據(jù)、15 Min（24H）：過去24小時(shí)的數(shù)據(jù)、15 Min（TCN）：TCN門限值建立、1Day（Current）：一天間隔的最后數(shù)據(jù)、1Day（7days）：過去七天的數(shù)據(jù)、1Day（TCN）：TCN門限值建立。
《數(shù)字微波通信維護(hù)規(guī)程》第113條要求：日常維護(hù)應(yīng)通過開銷字節(jié)B1、B2、B3和V5分別對再生段、復(fù)用段和通道的差錯(cuò)性能進(jìn)行在線監(jiān)測。每天應(yīng)提取一次數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，如有異常數(shù)據(jù)應(yīng)上報(bào)主管部門。第114條要求：線路割接或障礙修復(fù)后要進(jìn)行15分鐘B1、B2檢查，以證實(shí)電路已進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。因此，日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)選擇1Day的數(shù)據(jù)采集類型；而在線路割接或障礙修復(fù)后要選擇15 Min的數(shù)據(jù)采集類型。進(jìn)行選擇后，即可采集誤碼性能數(shù)據(jù)。包括：BBE（背景差錯(cuò)塊）、ES（差錯(cuò)秒）、SES（嚴(yán)重差錯(cuò)秒）、UAS（不可用秒）和FEBBE（遠(yuǎn)端背景差錯(cuò)塊）、FEES（遠(yuǎn)端差錯(cuò)秒）、FESES（遠(yuǎn)端嚴(yán)重差錯(cuò)秒）、FE UAS（遠(yuǎn)端不可用秒）等參數(shù)。
b．設(shè)置監(jiān)測時(shí)間
采集誤碼數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)元監(jiān)測時(shí)間的設(shè)定一定要遲于網(wǎng)元的當(dāng)前時(shí)間，否則，設(shè)置命令不成功。建議將所有網(wǎng)元的監(jiān)測時(shí)間設(shè)置相同。
c．將誤碼性能數(shù)據(jù)報(bào)告打印輸出并進(jìn)行查看分析。
（3）誤碼性能評估
從誤碼性能數(shù)據(jù)報(bào)告上可以分別看出B1、B2、B3或TU BIP（相當(dāng)于V5－b1，b2）的BBE、ES、SES、UAS和FEBBE、FEES、FESES、FE UAS等參數(shù)的數(shù)據(jù)。
再生段、復(fù)用段、高階通道、低階通道或支路單元誤碼的BBE、ES、SES、UAS等參數(shù)可用于判斷本端檢測到的誤碼性能。
如果B1＝0（監(jiān)測到的B1的誤碼性能參數(shù)都是0），說明無誤碼；如果B1≠0，說明再生段在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
如果B2＝0，說明無誤碼；如果B2≠0，說明復(fù)用段在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
如果B3＝0，說明無誤碼；如果B3≠0，說明高階通道在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
如果TUBIP（相當(dāng)于V5－b1，b2）＝0，說明無誤碼；如果TU BIP≠0，說明低階通道（或支路單元）在傳輸中有誤碼產(chǎn)生。
復(fù)用段、高階通道或支路單元誤碼的FEBBE、FEES、FESES、FEUAS等參數(shù)可用于判斷遠(yuǎn)端檢測到的誤碼性能。
再生段誤碼比較容易判斷，若B1≠0，B2≠0，B3≠0，TUBIP（相當(dāng)于V5－b1，b2）≠0，說明再生段在傳輸中有誤碼產(chǎn)生，問題可能出在微波再生中繼站之間；若B1＝0，B2≠0，B3≠0，TU BIP≠0，說明復(fù)用段在傳輸中有誤碼產(chǎn)生，問題可能出在微波復(fù)用段之間；若B1＝0，B2＝0，B3≠0，TU BIP≠0，說明高階通道在傳輸中有誤碼產(chǎn)生，問題可能出在高階通道之間。其它誤碼，尤其是低階通道誤碼比較難判斷。除再生段以外產(chǎn)生的誤碼都包括本端和遠(yuǎn)端誤碼指示的參數(shù)，可據(jù)此判斷產(chǎn)生誤碼的區(qū)間。一般地說，再生段、復(fù)用段、高階通道和低階通道誤碼之間的關(guān)系為：排在前面的誤碼可能會(huì)引起排在后面的誤碼。因此，在處理誤碼問題時(shí)，應(yīng)首先排除線路傳輸中產(chǎn)生的誤碼即再生段誤碼，再排除復(fù)用段誤碼，最后排除高階通道和低階通道或支路單元誤碼。
