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光纤通信课件第八章

发布者:zhanglaoshi        发布时间:2019-08-21 10:57:33

光纤通信

第8章光纤通信实训第6章 SDH技术

本章内容和重点本章内容  2M塞绳的制作及光纤通信系统的认识。

 光纤损耗及光纤长度的测量。

 光端机电性能及光性能参数的测试。

 光纤通信系统误码和抖动性能的测试。

 光纤通信系统的维护和故障处理。

本章重点  OTDR的使用与光纤损耗及光纤长度的测量。

 数字传输分析仪的使用。

 光端机光性能参数的测试。

 光纤通信系统误码和抖动性能的测试。

 光纤通信系统的维护和故障处理。第6章 SDH技术

学习本章目的和要求

 熟练进行2M塞绳制作。

 熟悉光纤通信系统。

 熟练使用OTDR测量光纤损耗及光纤长度。

 熟练使用数字传输分析仪、光功率计和光衰耗器等常用仪表。

 熟练使用仪表测量光端机电性能及光性能参数。

 熟练使用仪表进行光纤通信系统误码和抖动性能的测试。

 掌握光纤通信系统电路调度的原则和方法。

 掌握光纤通信系统故障处理的基本方法。8.1

2M塞绳的制作

介绍光纤通信系统中常用的2M塞绳的制作方法、过程及技术要求。

学习目的

(1)掌握2M塞绳的制作方法及过程;

(2)掌握2M塞绳制作的技术要求。

工具与器材准备

同轴线、120/75欧姆同轴头、专用压接钳、尖头烙铁和万用表。 具体操作步骤

(1)选择与同轴头相匹配的同轴线。

(2)拧开同轴头配件,将套管套到同轴线上。

(3)开剥同轴线:依据同轴头的长度和要求,剥除同轴线的外层,其开剥长度与同轴头的连接长度相一致,如图8-1所示。

注意尽量使屏蔽层保持完好。

图8-1 同轴线的开剥长度 具体操作步骤

(4)剥除同轴线内芯的绝缘层,露出内芯,其长度与同轴头的连接长度一致,如图8-2所示。

图8-2 同轴线绝缘层的开剥长度 具体操作步骤

(5)将同轴线的内芯插入同轴头的内芯中,要求插到同轴头内芯的底部。

(6)用烙铁将同轴线的内芯和同轴头内芯的连接处焊牢,要求焊点光滑,有光泽,如图8-3所示。

图8-3 焊接 具体操作步骤

(7)装配屏蔽层:使屏蔽层均匀地分布在同轴头末端的四周,

套上套管,用专用压接钳压紧套管,使同轴头的末端与屏蔽层接触牢靠,如图8-4所示。

(8)用相同的方法做好同轴线的另一端同轴头。

(9)用万用表测量电气是否连通,同时检查屏蔽层和内芯是否出现短路现象。

(10)将同轴头剩余的部件装好,2M塞绳制作完毕。

图8-4 屏蔽层安装8.2 用背向散射法测量光纤的衰减和长度光纤通信

光时域反射仪OTDR(Optical Time Domain Reflectometer),是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。

OTDR用于光缆线路的施工、维护之中,可以进行光纤长度、 光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。

学习目的

(1)掌握用背向散射法测量光纤衰减和光纤长度的原理;

(2)掌握光时域反射仪的工作原理和使用方法;

(3)掌握用背向散射法测量光纤衰减和光纤长度的方法和操作步骤。 OTDR的原理与使用

1.OTDR工作原理

瑞利散射:当光线在光纤中传播时,由于光纤中存在着分子级大小的结构上的不均匀,光线的一部分能量会改变其原有传播方向向四周散射,这种现象被称为瑞利散射。其强度与波长

的4次方(4)成反比,其中又有一部分散射光线和原来的传播

方向相反,被称为背向散射,如图8-5所示。

图8-5 瑞利散射和背向反射 OTDR的原理与使用

菲涅尔反射:当光线由一种媒质进入另一种媒质时,会产生的一种反射。其反射强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。如图8-6所示,一束能量为P0的光,由媒质1(折射率为

nl)进入媒质2(折射率为n2)产生的反射信号为P1,则

P1

(n1 

n2

)

(n1

n2

2 )

图8-6 菲涅尔反射 OTDR的原理与使用

OTDR利用光纤的上述特性进行工作,原理框图如图8-7。

图8-7 OTDR原理框图 OTDR的原理与使用

当光纤的一端注入一个功率为P0的窄脉冲在光纤传输时,

距输入端距离为L的A点经背向散射回到输入端的光功率为

P(L)  SP0e2L

其中,S:光纤背向散射系数;:光纤传输衰减常数。

光信号由注入端进入光纤到达A点经背向散射回到注入端的时间t和L之间的关系为

L  1 vt  ct 2

2n1

其中, c:光在真空中的传播速度(3×105km/s)。

n l:光纤纤芯折射率。

t:一束光由注入端起到回到该点的时间。 OTDR的原理与使用

可见,只要测出光信号返回时间及其对应的光功率就可算出光纤的长度,并由式(8-4)进行光纤衰减计算。在图8-7中,光纤中B点经散射返回到始端的光功率为

P(B)  SP0e2 (LL1)

则A~B间光纤的衰减为

α (L1 )

1 lg P(L)

2 P(B)

lg

SP0e2L SP0e2 (LL1)

lg

SP0e2L

lg

SP0e2 (LL1)

(dB)

根据上述原理,由光纤一端注入一个很窄的光脉冲,以在该端接收背向散射信号,并对数处理后,所得结果作为纵坐标,以信号回到该点的时间先后为横坐标(实际仪表显示采取长度

L=ct/2n),显示该光纤的背向散射曲线,如图8-8所示。 OTDR的原理与使用

图8-8 OTDR的典型背向散射特性曲线 OTDR的原理与使用

OA段:为盲区,其长度和注入光脉冲宽度成正比。

A~B、B~C、C~D段:均匀光纤。

B点:光纤的熔接接头产生的下降台阶。

C点:光纤的活动连接器接头产生的菲涅尔反射的下降台阶或由光纤裂缝产生的局部菲涅尔反射。

D点:光纤末端由于光纤与空气之间的折射率差而产生的菲涅尔反射。

在曲线中只要读出两点的电平差就是该点间的光纤衰减;

水平两点间的差即为该两点间的距离;下降台阶的高度即表征了光纤的接头衰减。

上述结果仪表均可直接读出,并可得到光纤的衰减常数,

根据光在光纤中传输的速度与时间的关系,可测出光纤长度。 OTDR的原理与使用

2.OTDR的主要参数

(1)动态范围当被测光纤过长时,测试曲线就会出现如图8-9所示的情况。仪表实际可以测量的光纤最大长度为

Lmax

D

式中:D称为OTDR的动态范围,即:初始背向散射电平与噪声电平的差值(dB)定义为动态范围,为光纤的衰减常数。

由分析可知:对衰减一定的光纤,仪表的动态范围越大,

可测量光纤长度越长,反之越短;对同一动态范围的仪表,光纤衰减越小,可测长度越长,反之越短。OTDR的动态范围并不是越大越好。 OTDR的原理与使用

图8-9 OTDR动态范围示意图 OTDR的原理与使用

盲区是指:由于光纤和仪表耦合时存在空隙,由此产生的菲涅尔反射远大于背向散射,致使放大器饱和,而掩盖了背向散射信号,致使仪表无法测量那段光纤长度,如图8-10所示。

图8-10 OTDR盲区定义示意图注:实际工程测量时,常加入一段“过渡光纤”来减小盲区对测量结果的影响。 OTDR的原理与使用

(3)测量精度是指因仪表方面的因素对长度测量结果的影响,有:

第一是仪表折射率的设置。由于OTDR是依据测量时间,利

用公式L=ct/2n来计算光纤长度的。为保证测量结果的准确性,

每次测量之前必须根据光纤实际折射率值对仪表参数进行设置,

但因它们之间总存在误差,导致测量结果产生误差。

第二是仪表内部作为时钟的晶振频率的准确性和稳定度。

因所测得时间的准确度受时钟影响,所以时钟影响会给长度测量带来一定的误差。

第三是仪表在进行数据处理时采样的间隔。取样点越多,

取样间隔越小,实际曲线和显示曲线就越接近,误差就越小。 OTDR的原理与使用

3.OTDR的使用方法(以HP8147为例加以说明)

(1)HP8147面板及功能键说明

① 硬功能键硬功能键由缩放键、改动旋钮、打印键、存储键轨迹/事件键、

开始/停止键和自动测试键组成,其前面板示意图如图8-11。

缩放键:用于改变垂直和水平方向上显示的幅度。

游标键:使游标在A~B~C~AB~A间滚动激活。

全景键:显示整条曲线。

局部键(又叫游标区域):激活以游标为中心的区域,对曲线进行放大。如果游标AB被激活时,显示区域为AB之间的区域。 OTDR的原理与使用

图8-11 HP8147前面板示意图 OTDR的原理与使用

改动旋钮:与缩放键配合使用时可以改变游标的位置。

自动键:可使仪表进入自动模式,连按两次可使OTDR的优化模式为标准模式。

存储键:将OTDR测试的曲线存储到指定的磁盘(软盘或硬盘)中。

轨迹/事件键:可改变主显示区的显示内容为轨迹或事件表。

开始/停止键:用于OTDR的测试开始与停止。 OTDR的原理与使用

② 软功能键软功能键包括测量软功能键(F1~F6)和菜单软功能键两部分。菜单软功能键有3层显示方式,习惯上经常用1/3、2/3、 3/3菜单表示。

1/3:由设置、分析、文件、查看和配置组成。

2/3:由开始位置、区间、脉宽、波长和平均时间组成。

3/3:由概览、最优化、折射率(IOR)、垂直偏移和文件名(或空白)组成。

对应相应的软功能键,可激活一系列相对应的菜单。每组功能键由5组菜单组成,每个菜单又有多项选择,某些选项上还需进一步选择。这些选项都以实心的右箭头来标识。 OTDR的原理与使用

(2)HP8147参数设定

根据被测光纤的长度、传输波长和折射率来设定OTDR的测试参数。需要设置的参数主要有测量参数、光纤参数、前面板连接和事件门限4类。

① 测量参数测量参数包括起始位置、测试区间、脉冲模式、优化模式、

测量模式和平均时间参数。

 起始位置:设定测量的起始位置。

 测试区间:设定测量的距离。

 脉冲宽度:设定测量所用脉冲宽度,如不知具体脉冲宽度,可以用自动测试方法获得相应的测量结果。HP8147的脉冲宽度有10ns、30ns、100ns、300ns、1s、3s和10s等。 OTDR的原理与使用

 波长:设定测量时所用波长,这与OTDR所配模块有关。

HP8147的测试波长有两挡,即1

310nm和1

550nm。

 工作模式:主要指仪表是以自动或手动方式工作。

 最优化:根据测试需求选择不同的优化模式。HP8147允许用户根据需要选择4种优化模式,即标准模式、分辨率优化模式、 动态范围优化模式和线性优化模式。

标准模式是仪表自动选择模式;

当希望可测距离尽可能长时应选择动态范围优化模式;

当用户对一段短距离光纤进行测量时,测试结果中的分辨率十分重要,此时可采用分辨率优化模式;

当希望对光纤上某点进行相对测量时应选择线性优化模式。 OTDR的原理与使用

 测量模式设定:根据测试要求选择测试模式分为平均、刷新、 回损和连续(又叫CW)方式。

 平均时间设定:平均时间一般为30秒~3分种,推荐在1分钟左右为好。

 光纤参数:包括折射率和散射系数。

 折射率设定:可选择整体和部分折射率设定。 OTDR的原理与使用

② 参数的设置方法参数设置有两种方式:一种用2/3和3/3中的相关单项设置;

另一种方式为选择3/3中的概览项,统一对光纤的测试参数、光纤参数、前面板连接器和事件门限进行设置。

以统一设置方式为例说明。统一设置参数概览显示如图812所示。 OTDR的原理与使用

图8-12 统一设置参数概览示意图 OTDR的原理与使用

参数设置的步骤如下。

 首先选择3/3菜单,再选择其中的概览项,在显示屏上将显示如图8-12所示的画面。

 旋转改动旋钮,光标跟随移动。当移动到设置点时按下改动旋钮,再次旋转改动旋钮改变数据,调整好后按下改动旋钮确认,该参数设置完毕。按此方法设置完所有应设置的参数。

 按确认软功能键,确认所设参数。此时概览菜单消失,刚才所设参数被记录,至此参数设置结束。如果按取消键,刚才所设参数作废,仪表将采用最近一次所设的有效参数。 仪表、工具与器材准备

OTDR测量光纤衰减常数和长度所需的仪表、工具与器材有:

 OTDR一台  被测光纤(光缆)  V沟连接器  过渡光纤 具体操作步骤

用OTDR测量光纤(光缆)的衰减常数和长度的测量系统如图8-13所示。

图8-13 光纤(光缆)的衰减常数和长度的测量系统其测量步骤如下。

(1)按图8-13连接OTDR和被测光纤(光缆)。

(2)开启OTDR的电源,按照节介绍的OTDR使用方法进行设置。 具体操作步骤

(3)参数设置:按照被测光纤(光缆)的折射率设置OTDR 的折射率值,选取合适的脉冲宽度。

(4)测试键(按下测试键,输出指示灯亮、测试完毕指示灯灭,曲线稳定)。

(5)存曲线(起文件名、确认、储存测试结果)。

(6)曲线分析。

① 确定游标 ② 读取AB间的距离即为光缆的纤长 ③ 读取衰减常数8.3 光纤通信设备的参观与认识光纤通信

光纤通信系统是由光发送机、光接收机、光纤(或光缆) 和各种耦合器件等组成的信息传输系统。

学习目的

(1)熟悉和掌握光纤通信设备的组成;

(2)掌握光纤通信系统的信号流程。

系统准备

参观与认识光纤通信设备所需的设备为:电信分公司光纤传输机房运行的光纤通信系统或学校模拟运行的光纤通信系统。 具体过程

(1)对照光纤通信系统(图8-14所示是一个34M的数字光纤通信系统),说明光纤通信系统的组成,每一部分的位置、作用及光纤通信系统的信号流程。

(2)光纤通信系统由传输设备和传输线路组成。传输设备和传输线路通过活动连接器相连接(指出活动连接器的位置)。

(3)光端机在系统中的位置介于电端机和传输线路之间。光端机主要有光发送机、光接收机及辅助部分组成。

(4)另外,光纤通信设备中的辅助部分有公务、监控、告警、 输入分配、倒换、区间通信和电源等。 具体过程

图8-14 光纤通信系统框图8.4 光端机电性能参数测试

光端机的电性能参数,主要包括输入口参数和输出口脉冲波形的测试。

学习目的

(1)掌握光端机输入口允许衰减、抗干扰能力及容许码速偏移的测试方法和步骤。

(2)掌握光端机输出脉冲波形的测试方法和步骤。

仪表原理与使用

本节使用的仪表的原理与使用方法见后面几节。 测量原理

1.输入口允许衰减和抗干扰能力测试

(1)指标要求输入口应能正确接收经过衰减的信号,这种特性用允许衰减范围表示,具体要求如表8-1所示。

表8-1 输入口允许衰减和抗干扰能力指标比特率标称值 (kbit/s)

容差(bit/s)

±102.4

±253.4

±687.4

允许衰减测试频率 (kHz)

衰减范围 (dB)

抗干扰能力信号/干扰干扰源 测量原理

(2)测试原理输入口允许衰减和抗干扰能力测试原理框图如图8-15所示。

图8-15 输入口允许衰减和抗干扰能力测试原理框图 测量原理

2.输入口容许码速偏移测试

当输入信号的码速或时钟频率在该范围内变化时,系统能正常工作,不会发生误码。建议容许的指标要求如表8-2所示。

表8-2 测试信号参数码速(kbit/s)

容许偏差序列长度接口代码

±50ppm(±102b/s) ±30ppm(±253b/s) ±20ppm(±687b/s) ±15ppm(±2

089b/s)

HDB3 HDB3 HDB3 CMI

输入口容许码速偏移测试框图与图8-15相同。 测量原理

3.输出口脉冲波形测试

(1)脉冲波形样板光端机输出口的脉冲波形应符合ITU-T的G.703建议中给定的

波形样板,建议的脉冲波形样板如图8-16、图8-17和图8-18所示,不同比特率的数字输出口的指标要求见表8-3。

实际测试出的脉冲波形在样板图中斜线范围内就认为符合要求。 测量原理

图8-16

2

048kbit/s和 8

448kbit/s接口脉冲样板图 测量原理

图8-17

34

368kbit/s接口脉冲样板图 测量原理

图8-18

139

264kbit/s接口脉冲样板图 测量原理

表8-3 不同比特率的光端输出口的指标要求比特率 (kbit/s)

无论正负,有效信号脉冲形状的所有传号应满足如 (标称脉冲图8-16(a)所示的形状为矩形) 模板

其中V表示标称峰值每个传输方一条对向的线对称线对一条同轴线测试负载阻 120电 75电抗阻抗阻抗传号(脉冲)

的标称峰值

3V

2.37V

无论正负,有效信无论正负,有效号的所有传号应满信号的所有传号足如图8-16(b) 应满足如图8-17

所示的模板所示的模板一条同轴线一条同轴线

75电阻抗

75电阻抗

2.37V

1.0V标称波形为矩形, 应满足图8-18 所示的模型

一条同轴线

75电阻抗

峰—峰电压;

1± 测量原理

表8-3 不同比特率的光端输出口的指标要求比特率 (kbit/s)

空号(无脉冲)的峰值电压

标称脉冲宽度

脉冲宽度中点,正负脉冲幅度比

0±0.3V 0±0.237V 0±0.237V

244ns

允许范围 0.95~1.05

59ns

允许范围 0.95~1.05

脉冲半幅值处,正负脉冲宽度比允许范围 0.95~1.05

允许范围 0.95~1.050±0.1V

14.55ns 允许范围 0.95~1.05

允许范围 0.95~1.05

实测稳态幅度10%与 90%之间上升时间:

≤2ns

转换时间容限(以负向转换平均幅度为基准)

a.负向转换;

±0.1ns b.在单位间隔边界正向转换;

±0.1ns c.在单位间隔中点正向转换;

± 测量原理

(2)测试原理输出口脉冲波形测试框图如图8-19所示。示波器一般采用高频宽带示波器,具体要求如表8-4所示。

示波器与光端机输出口的连接方式与码速有关,具体如图819所示。

对于2

048kbit/s接口,有75不平衡阻抗和120平衡阻抗两种,示波器的连接方式稍有不同。

120平衡输出口用图8-19(a)中的配置,75不平衡输出口和其他比特率的75不平衡输出口用图8-19(b)或(c)中的配置,在PDH中一般多用(b)配置;(c)配置用于比特率较高的输出口。 测量原理

表8-4 对示波器和探头的要求接口标称 y轴下降固定阻抗比特率 3db上限 (低抗输入)

(kbit/s) 频率(MHz)

()

低电容高阻抗探头

工作频段输入阻抗(输入电 (MHz) 阻及并联电容)8

448

34

368≥150 ≥350

≥500 (注)

≥10M,≤20pF

≥5k,≤20pF

≥5k,≤20pF

≥5k,≤1.0pF

耦合方式

直流(DC) 直流(DC) 直流(DC) 交流(AC)

耦合电容 ≥0.01 测量原理

图8-19 输出口脉冲波形测试框图及与示波器连接方式图 仪表、工具准备

光端机电性能参数测试所需的仪表、工具有:

 被测系统  数字传输分析仪  示波器  探头  衰减器 具体操作步骤

1.输入口允许衰减和抗干扰能力测试

(1)时钟源和图案发生器发送标称比特率、码型和长度的伪随机信号。

(2)调整干扰支路衰减器,使信号/干扰比等于表8-1中的要求值,连接电缆的衰减接近0dB时,误码检测器应检测不到任何误码。

(3)在外时钟源速率有偏差(在表8-1的容差范围内),连接电缆衰减增大的不利条件下,误码检测器应检测不到任何误码。 具体操作步骤

2.输入口容许码速偏移测试

测试时,先调高或调低码型发生器的时钟频率,使在误码检测仪上观察到误码,然后向相反的方向调整,使之刚好不出现误码。此时,码型发生器的最高码速(或频率),或最低码速 (或频率)与标准码速(或频率)之差,即为正负方向的最大容许码速或时钟频率偏差。 具体操作步骤

3.输出口脉冲波形测试

(1)按图8-19接好电路,码型发送器发送规定比特率、码型和长度的伪随机测试信号。

(2)将测试负载阻抗(75或120)或者75/50阻抗变换衰减器的75侧接到被测光端机的输出口上。

(3)校准零基线,方法是将示波器输入端短路(即不给示波器送信号),将水平扫描线调到屏幕的适当位置(样板的标称0V线)处。

(4)再将被测信号送入示波器,从屏幕上读出表8-3中的各参数,经简单处理,应满足表内的相应指标要求。

139

264 kbit/s输出口,示波器是用交流(AC)耦合方式。

CMI码的幅度中线和示波器的零基线之差不超过范围±0.05V。光纤通信

8.5 光端机平均发送光功率和消光比的测试

学习目的

(1)掌握光功率计的原理与使用方法;

(2)掌握光端机平均发送光功率的测量方法和过程;

(3)掌握光端机消光比的测量方法和过程。 仪表原理与使用

1.光功率计的工作原理

测量光功率的方法有热学法和光电法。光通信测量中普遍采用的光电法制作的光功率计。

光电法就是用光电检测器检测光功率,其基本原理框图如图 8-20所示。

图8-20 光功率计原理框图 仪表原理与使用

2.光功率计的主要技术指标

(1)波长范围:主要由探头的特性所决定,一种探头只能在某一光波长范围内适应。为了覆盖较大的波长范围,一台主机往往配备几个不同波长范围的探头。

(2)光功率测量范围:主要由探头的灵敏度和主机的动态范围所决定。使用不同的探头有不同的光功率测量范围。 仪表原理与使用

3.光功率计的使用

一是要选择与被测光源相匹配的波长范围的探头;其次是端面的处理,以便耦合。

下面以ML93A为例说明光功率计的使用方法。

图8-21 ML93A光功率计面板图 仪表原理与使用

图中:(1)电源开关:有“AC”和“DC”两种。

(2)控制方式指示:当光功率计由外部控制时,“REMOTE”

指示灯亮,其他方式时“LOCAL”指示灯亮。

(3)输入连接器;用来连接光检测器。

(4)零点调整(粗调):零点校准的旋钮。

(5)自动零点调整(细调):在完全遮挡了光检测器受光

口的状态下按该键,就可自动进行零点校准。

(6)平均化:按压该键,可对输入信号进行平均化处理。

(7)量程/保持:可用自动或手动方式转换量程。 仪表原理与使用

(8)模态转换:光功率的单位有“dBm”和“W”两种拱选择。

(9)标准系数设定:设定光检测器的灵敏度补偿值。

(10)标准系数显示:显示光检测器的灵敏度补偿值。

(11)功率显示:显示功率测量值。

(12)电平表:输入功率监视用。 测量原理

光端机平均发送光功率和消光比的测试原理如图8-22所示。

图8-22 光端机平均发送光功率和消光比的测试原理图

仪表、工具准备

光端机平均发送光功率和消光比测试所需的仪表、工具有:

被测光纤通信系统、光功率计。 具体操作步骤

1.光端机平均发送光功率测试

(1)自光端机A点送入PCM测试信号。

(2)把光纤测试线分别插入发送端连接器与光功率计连接器,

此时从光功率计读出的功率(P)就是光端机进入光纤线路的

(3)有的功率计可直接读dBm,若只能读mW(毫瓦)或

W(微瓦),则应换算成dBm,换算公式为毫瓦值 P  10 lg 1毫瓦

(dBm)

说明:① 平均光功率与PCM信号的码型有关,NRZ码与占空比为50%的RZ码相比,其平均光功率要大3dB。

② 光源的平均输出光功率与注入它的电流大小有关。 具体操作步骤

2.光端机消光比(EXT)测试

(1)将光端机的输入信号断掉时,测出的光功率为P00,即对

应的输入数字信号为全“0”时的光功率。

(2)测量P11时,信号源送入长度为2N−1的伪随码,N的选

择与平均发送光功率测试相同。全“1”码时的光功率应是伪随机码时平均光功率P的2倍,即P11=2P。因此,消光比可表示为

EXT  P00

2P

测试结果可按式(8-8)计算。消光比还可以表示为

EXT  10 lg( P11

当P=0.1P11时,EXT=10dB。

P00

)光纤通信

8.6 光端机接收灵敏度和动态范围的测试

学习目的

(1)掌握光可变衰减器的原理与使用方法;

(2)掌握光端机接收灵敏度的测试原理和方法,能熟练进行测试;

(3)掌握光端机接收动态范围的测试原理和方法,能熟练进行测试。 仪表原理与使用

光衰减器:

(1)用途与分类概念:光衰减器是对光信号进行衰减的器件。

作用:用于调整中继段的线路衰减、评价光系统的灵敏度

及校正光功率计等。

分类:光衰减器有两种类型,即可变光衰减器和固定光衰 仪表原理与使用

(2)工作原理图8-23所示为可变光衰减器原理结构,其由两级构成,一

级为分挡衰减级,另一级为连续可变衰减级。

图8-23 可变光衰减器原理结构图 仪表原理与使用

(3)使用方法(以DB-2900衰减器为例加以说明)

①此种衰减器面板结构及各部分的名称:如图8-24所示。

② 各功能键作用。

 电源键:按下该键打开电源,再次按下该键关闭电源。

 偏置键:用于设定仪器本身引入的插入损耗值(X)。

 设置键:用于设置DB-2900的衰减值。一般有仪表损耗

(dBm)和仪器损耗加仪器附加损耗(dB+X)两种显示模式。

 波长键:用于选择波长,有1

310nm和1

550nm两种。

 显示屏:显示屏一般分3行显示,第一行为告警信息,如

OVER RANGE为损耗设置已超出最大范围(60dB);第二行显示当前损耗值,当超过最大值时显示99.9,当小于最小值

(0dB)时显示为—LO—;第三行显示所选定的工作波长。 仪表原理与使用

图8-24 DB-2900衰减器的面板结构及各部分的名称图 仪表原理与使用

③ 具体操作应用

 确定插入损耗:将衰耗器显示设定为零,用光源和光功率计测试此时的仪器本身损耗,以确定适当的偏置值。

 在光纤路由中加入光衰耗器。

 打开衰耗器电源,仪表自检后偏置上方dBm指示灯亮。

 按波长键选择测试波长。

 按偏置键和下方的(X)改变旋钮输入偏置值(偏置值预先测出)。

 按偏置键,关闭偏置指示灯,此时设置键上方dBm指示灯

 通过旋转红色损耗旋钮(dBm)输入内部衰耗值。

 按设置键选择内部损耗(dBm)或总损耗(dBm+X)。 测量原理

光接收机灵敏度和动态范围的测试原理如图8-25所示。

图8-25 光接收机灵敏度和动态范围的测试原理图 仪表、工具准备

光接收机灵敏度测试所需的仪表、工具有:

 被测光纤通信系统  光可变衰耗器  光功率计  数字传输分析仪 具体操作步骤

(1)按图8-25要求将误码测试仪、光可变衰减器与数字光纤通信系统连接。

(2)误码测试仪向光端机送入伪随机码测试信号。

(3)调整光衰减器,逐步增大光衰减,使输入光接收机的光功率逐步减少,使系统处于误码状态。然后,逐步减小光衰减器的衰减,使误码逐渐减少,当在一定的观察时间内,使误码个数少于某一要求,即达到系统所要求的误码率。

(4)在稳定工作一段时间后,从R点断开光端机的连接器,

用光纤测试线连接R点与光功率计,此时测得光功率为Pmin,即

为光接收机的最小可接收光功率。

(5)按式PR=101g(Pmin/1mW)计算用dBm表示的灵敏度 PR,例如,测得Pmin=9.3nW,则PR= −50.3dBm。 具体操作步骤

在灵敏度测试时,一定要注意测试时间的长短。误码率是一

个统计平均的参数,它只有当n足够大时才比较准确。各类系统误码率不同时,光接收机灵敏测试的最小时间t 如表8-5所示。

表8-5 灵敏度测量的最小时间速率误码率 t

2Mbit/s 8分钟

8Mbit/s 2分钟

34Mbit/s

140Mbit/s

1.2分钟 12分钟8.7 光纤通信系统误码性能的测试光纤通信

学习目的

(1)掌握数字传输分析仪的原理与使用方法;

(2)掌握光纤通信系统误码性能测试的原理;

(3)掌握光纤通信系统误码性能测试的步骤。 仪表原理与使用

1.误码测量原理误码仪由发送机和接收机两部分组成。

发送部分主要由时钟信号发生器、码型发生器以及接口电路组成,如图8-26所示。它可以输出各种不同序列长度的伪随机码(从27−1至223−1 bit)和人工码,以满足不同需要。

接收部分由码型发生器、同步检测、开关和比特误码检测等部分组成,如图8-27所示。

一般误码仪都有“误码率”、“误码计数”、“误码秒”

和“不误码秒”等多项测试功能,有的还可自动计算出待测设备或系统的“利用率”和“可靠度”。 仪表原理与使用

图8-26 误码仪发送部分框图图8-27 误码仪接收部分框图 仪表原理与使用

2.误码仪的性能指标

以日本安立公司生产的ME520A/B误码仪(数字传输分析仪)

为例介绍具体仪表的性能指标(摘录)。

ME520A/B误码仪适用于一次群到四次群数字传输系统,测试比特码速率为1kbit/s~150Mbit/s,其发送机和接收机的性能指标有:

(1)发送机

① 比特率 ② 时钟输出 ③ 码形图案 ④ 插入误码 ⑤ 输出码 ⑥ 抖动调制

(2)接收机

① 比特率② 时钟输入③ 图案④ 误码测量⑤ 状态显示⑥

抖动测量 仪表原理与使用

3.误码仪的使用方法

(1)仪表面板介绍 ME520A/B误码仪面板由发射机前、后面板,接收机前、后

面板组成。

发射机前面板和后面板分别如图8-28和图8-29所示。其功

能说明如表8-6所示。

接收机前面板和后面板分别如图8-30和图8-31所示。其功

能说明如表8-7所示。 仪表原理与使用

图8-28 误码仪发射机前面板 仪表原理与使用

图8-29 误码仪发射机后面板 仪表原理与使用表8-6

发射机面板功能说明

标记功能说明

FREQ OFFSET/JITTER MOD国频率偏移/抖动偏移

[MODE] 国时钟偏移和抖动调制转换

T1

OFF国

FREQ OFFSET国频率为BIT RATE键所设置的值,无显示可用[]和[]键设置频率偏移值

JITTER MODULATION (UI-PP) 抖动由输入信号经调制产生 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记功能说明

PATTERN国

 [210−1] 国

10级PRBS

 [215−1] 国

15级PRBS()

 [223−1] 国

23级PRBS()

ZERO SUBSTITUTION 一个序列可在8~120个时钟周期内以8为步进设为零

(零替代)

,按下CLEAR键可清除零替代或字图形

T2

1-16比特国

“字”设置指示灯

[SET 1] 国二进制“1”键

[STE 0] 国二进制“0”键

[CHANGE] 国改变字图形的修改位(修改位出现闪烁),此时可用

SET 1或SET 0键修改也可修改零替代(只管增加)

 2×8BIT国 [PATTERN] 国字设置指示灯,由外部信号控制图形选择键 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记功能说明

BIT RATE/FORMAT国比特率/格式

[BIT RATE]

(kbit/s) 速率选择键

内部时钟频率为704(kbit/s)

内部时钟频率为2

048(kbit/s)

内部时钟频率为8

448(kbit/s)

T3

内部时钟频率为36

368(kbit/s) 内部时钟频率为139

264(kbit/s)

 EXT国外部时钟(输入端口在后面板EXT CLOCK INP

[FORMAT] 国格式选择键

 AMI国

AMI格式

 HDB3国  NRZ国

HDB3格式 NRZ格式

 RZ国

RZ格式 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记功能说明

ERROR ADDITION国误码插入

[MODE] 国方式选择键

 BIT国在二进制信号中插入比特误码

 CODE国在编码格式中插入编码误码

[RATE] 国误码率插入选择键

 OFF国

T4

不产生误码误码率为1×10-6

误码率为1×10-5

误码率为1×10-4

误码率为1×10-3

 SITNGLE国按一次键产生一个误码

 EXT国由外部信号ECL的上升沿产生误码 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记功能说明

CLOCK [POLARITY] 时钟极性选择键

 CLOCK国时钟上升沿改变NRZ数据,时钟和RZ数据保持同一相位

 CLOCK国时钟下降沿改变NRZ数据,时钟和RZ数据相差180°

T5

 [LEVEL] 国

 TTL国时钟输出电平选择键 +2.5V(高)/+0.5V(低), (75),地终端

 ECL国

−0.8V(高)/− 1.8V(低), (75),地终端

 SET国

AMPLITUDE 1Vp-p到2Vp-p可调

 OFFSET国

−2V到+2V可调,75地终端

T6

NRZ.RZ [LEVEL] 国 NRZ、RZ输出电平选择键,TTL、ECL、SET电平同 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记

GP-IB [REMOTE/LOCAL] 国功能说明远程/本地方式控制键

 REMOTE国 T7

 LOCAL国借助GP-IB来控制本仪器,自测试属于远控除REMOTE自测试外均属此状态,在本地方式中所有的键都有作用电源(POWER)国 T8

交流电源开关开电源后首先进行测试,为了安全, 交流线的两边同时开启或关断

EXT JITTER MOD INPUT 75- 外部抖动调制输入

T9

调制灵敏度在5Hz时为10UI-PP/V,直流耦合,输入阻抗75

CLOCK OUTPUT国 T10

单极性时钟输出两个输出端相位相同 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记功能说明

CMI,NRZ,RZ OUTPUT 75国 CMI和NRZ,RZ数据输出

4个输出端对于CMI数据是同相的,对于NRZ

T11

,RZ顺序延迟2比特,RZ数据和时钟之间的时间差<0.5ns,而NRZ则<1.5ns

当设置AMI或HDB3时T11无输出

AMI HDB3 OUTPUT 75国

T12

双极性输出 4个输出顺序延迟4比特,当设置CMI、NRZ、 RZ无输出

[PANEL LOCK] 国面板锁定键,有3种控制方式

(a)PANEL LOCK(面板锁定) 除电源开关和4个手动调节器外,其余全部与

GP-IP远控方式相同

T13

(b)面板锁定+灯测试国灯测试在面板锁定状态下进行,确定所有的灯都亮,灯测试期间再按此键便释放面板,

取消灯测试

(c)一般方式国面板锁定灯熄灭,锁定和灯测试取消序号 T14

T15

T16 T17 T18

仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明标记功能说明

GP-IB国

GP-IB连接器在自测试和地址0方式中使用

ADDRESS/TALK ONLY国国国

ON/OFF国

Ⅰ.GP-IB设置在控制器的指定地址上,TALKONLY开关置于OFF状态 Ⅱ.自测试和地址0方式,所有开关都设置零 Ⅲ.TALK-ONLY方式 TALK-ONLY开关(左手边)置于ON

EXT ERROR INPUT (ECL) 在前面板ERROR ADDITION置为EXT时使用,输

入ECL电平的上升沿形成误码

WORD 2×8bit INPUT国国

2×8bit字图形的控制信号输入端按下前面板2×8bit键有效

EXT CLOCK INPUT(ECL) 国国外部时钟输入端 1kHz~150MHz,在1kHz~1MHz范围内需用方波信号 仪表原理与使用

表8-6 发射机面板功能说明

标记

T19 T20, T21 T22

T23

JITTER REF CLOCK OUTPUT(ECL) 国

PATTERN SYNC OUTPUT(ECL)国国 T24

功能说明

交流电源插座

抖动参考时钟输出端在接收机测量20Hz以下的低频抖动或内部时钟以外其他信号的抖动时使用

图形同步信号输出端 PRBS——1脉冲/周期脉冲宽度——两个时钟,当使用零替代时,脉冲宽度也相应扩展 仪表原理与使用

图8-30 误码仪接收机前面板 仪表原理与使用

图8-31 误码仪接收机后面板 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

GATING PERIOD/REAL TIME国闸门时间/实时时间设置

[SHIFT] 国闸门时间和实时时间选择键

(1)闸门时间(上行)国

[TIME] 国以时间为单位设置闸门周期

[CLOCK] 国以时钟为单位设置闸门周期

[MAN] 国

R1

[START/STOP] 国手动闸门时间选择键手动闸门时间控制键

(2)实时时间(下行)国

[YMD] 国年月日选择键国

[HMS] 国时分秒选择键国

[> ] 国

[START] 国当按下START键时,显示从0秒开始国 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

GATING PERIOD/REAL TIME国闸门周期/实时时间显示器

(1)闸门周期

6位LED显示器

10段条形LED显示器以天、时、分、秒来显示所设闸门时间显示已消耗的闸门时间比例,每亮一段表示已耗去闸门的10%

R2

以时钟数1E06-1E12显示所设闸门时间同上,当闸门设置太小,两端的LED

手动闸门时间控制

[START/STOP] 国条形LED中5个LED点亮,在测量结束

(2)实时时间时,所有的LED瞬时点亮,然后熄灭显示年、月、日、时、分、秒 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明序号 R3

标记

STATUS国国国国国国国国NO SIGNAI 国国 SYNC LOSS国国

AIS <100误码功能说明

状态指示右边一行是现行状态监视器,无论是现行方式还是上次方式都指示现行状态左边一行为状态记录在CURRENT DATA方式中,记录当前闸门内曾发生过的状态,但不包括“<100 ERROR”状态在LAST DATA方式中,记录前次闸门时间内该状态是否出现过无信号输入时此灯亮在NRZ格式时,无时钟输入也亮

输入图形与内部本地图形不同步时此灯亮当ERROR MODE置为COOE时,SYNC LOSS灯不亮在规定时钟内零的个数≤8或4 在误码率测量中,指示误码是否大于两位有效数字,小于时灯亮要知道有效数字的精确值,需检查误码计数显示测量结束时的内容记作上次数据 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明序号 R4

标记

ERROR  ERROR

功能说明

误码指示器当检出一个误码此灯亮几十秒在短时间内检测到若干误码,灯连续亮

ERROR

误码测量,可同时测量8种误码,当SHIFT键不亮时,

可选误码性能参数%US、%SES、%DM或%ES,其数值仍由上面的LED显示

[MODE]

误码参数选择键

 RATE,%US国误码率,不可用秒选择

R5  COUNT,%SES国  INTVLS,%DM国误码计数,严重误码秒选择误码间隔,劣化分选择,当CPU板上的S8-6开关置为

“1”时,劣化分变为劣化十分

 F.INTVLS,F.INTVLS% 无误码间隔,无误码间隔百分比,%误码秒,无误

,%ES,%MFS国码秒选择,当CPU板上的开关(S3-1)为“1”时,上述误码秒可变为无误码秒,这4个参数共用一个键 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

ERROR THRESHOLD

门限分为误码率门限和误码计数门

限,由后面板上的打印检出选择开关H来设置

[SET]

当按下此键时,误码性能参数显示

变为误码门限显示,此时不能用

[∧]或[∨]改变门限

(ERROR RATE THRESHOLD) 当SET键再次按下时,左边第一位

R5

闪烁,此时可用[∨]或[∧]键改变门限,当再次按下时,闪烁停止

(ERROR COUNT THRESHOLD) 按下SET键,显示器左边第一位闪

烁,此时可用[∨]或[∧]键设置门限

,当再次按下SET时,闪烁移至第

二位,这3个键如此配合,可修改6

位数的门限 仪表原理与使用

序号表8-7 接标收机记面板功能说明功能说明

[ERROR MODE]

 BIT

比特误码用二进制信号电平检测,CMI、AMI或

 CODE  BLOCK

HDB3码由解码器转换为二进制电平后检测编码误码,检测AMI、HDB3、CMI的编码错误字组误码,只用于PRBS,把一个PRBS序列作为一

个字组,当字组中出现一个或更多的比特误码,

便形成一个字组误码

SYNC国

R5 国

[AUTO] 当出现下列失步条件,自动启动同步电路,直到同步为止

失步条件:

PRBS:10

000或1

000以上误码/80

000时钟

WORD:10

000或1

000以上误码/80

000时钟

同步获得条件:

PRBS:在32个时钟周期内无误码

WORD:在32至512个时钟周期内无误码

[MAN ] 手动启动同步电路,直至同步为止 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

JITTER R6

抖动显示器,显示抖动数据或冲击门限抖动数据在下列情况闪烁:

Ⅰ.用内部参考时钟测量时,锁相环未锁定(大约8 秒) Ⅱ.用外部参考时钟测量时,直流电路未稳定(大约15秒) Ⅲ.测量结果溢出

JITTER国抖动测量

[RANGE] 抖动量程转换键,设“1”和“0”两个量程

[RATE] 国显示速率转换键,转换更新周期

R7

 SLOW国显示低至0.1Hz的抖动频率(抖动参考时钟必须外部输入)

 MED

显示低至1Hz的抖动频率

 FAST国国显示低至10Hz的抖动频率 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

[FILTER] 国国国

R7

 HP1/LP国  HP2/LP国  LP国 [MODE] 国滤波器选择开关速率与滤波截频的关系

BIT RATE HP1 HP2 LP kbit/s (Hz)

(Hz)

(Hz)

20

10k 100k

20

18k 100k

20

8k 400k

34

368

100

10k 800k

68

736

200

10k 3.5M

139

264

200

10k 3.5M 所有滤波器的陡度大约为200dB/十倍程

插入高通滤波器和低通滤波器插入高通滤波器和低通滤波器只插入低通滤波器上述3个灯全灭,无滤波器插入 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记国 JITTER UI国

R7

[PRINT] 国功能说明

可同时测量4种抖动测量输入时钟或数据的抖动,连续按此键可依次显示以PP,+P,−P为单位的抖动值在CURRENT DATA方式中,显示闸门周期内的最大抖动,抖动测量必须输入被测时钟和参考时钟,内部参考时钟是6个内部频率中的一个,外部参考时钟由后面板上的JITTERREF CLOCK端输入,被测时钟包括从前面面板输入的时钟和机内再生时钟按下此键时,打印所显示的抖动和时间 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

 HIT COUNT国它是超过冲击门限的抖动,可测正冲击和负冲击

 HIT INTVLS国含有一个或多个冲击的间隔总数,间隔有

1s、0.1s、0.01s,可在后面板上选择

 HIT FREE INTVLS国不含冲击的间隔总数,双功能键,可在

HIT FREE INTVLS和HIT FREE INTVLS%

之间转换,后者是闸门周期内间隔总数与

冲击间隔数之差与间隔总数之比

R7

HIT THRESHOLD [SET] 国门限设置功能键,按下时灯亮,门限值显

示在抖动显示器上,用[∧]或[∨]键设置

,量程和门限范围的关系如下:

RANGE 门限范围(UI) 步进

(UI)

0.050~0.500

0.001

0.50~ 5.00

0.01

[∧]或[∨]

和SET键一起设置HIT THRESHOLD值 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记

SINGLE/REPEAT

R8

 SINGLE

REPEAT

LAST DATA/CURRENT DATA

R9

 SINGLE

REPEAT

PANEL LOCK

R10

功能说明

单次测量指示灯灭时为重复测量,用下面的按键选择

上次测量指示灯灭时为现行测量指示,用下面的按键选择

面板锁定键有3种方式

(一).面板锁定除电源开关和电位器以外的所有键都被锁住 Ⅱ.面板锁定+灯测试在面板锁定状态下进行测试,所有的灯点亮,再按一次此键,锁定释放,取消灯测试 Ⅲ.常态面板锁定和灯测试复位 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

GP-IB REMOTE

R11 LOCAL

远控指示,此灯亮时,仪器由GP-IB控制器控制,自测试时,自动进入远控方式灯灭时为本地控制,由下面的按键选择

[POWER]

R12 ON/OFF

交流电源开关和交流电源故障指示电源接通后,所有LED灯点亮几秒钟以进行灯测试

R13 AC PWR FALL

仅在这个开关接通时才检测电源故障

PATTERN国误码测量的参考图形

[PATTERN] 国图形选择键

10级PRBS

R14

15级PRBS,符合CCITT Rcc,0,151

23级PRBS,符合CCITT Rcc,0,151

ZERO SUBSTITUTION国按CHANGE键,零替代在8至120比特内以

步长8比特增加,按CLEAR键则清零,序列为正常伪随机码 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

序号 R14

标记

WORD国  1-16BIT国 [SET1] 国 [SET0] 国 [CHANGE] 国

[CLEAR] 国

CLOCK INPUT 75 R15

功能说明

“字”设置选择二进制“1”设置键二进制“0”设置键修改键,“字”图形时用于移动修改位,修改位出现闪烁,此时可用SET1或SET0修改,在设置零替代时,用于增加零替代的数值清除键,用于清除字图形和零替代

用于NRZ/RZ误码测量和时钟抖动测量使用时BIT RATE开关必须置为“EXT”,时钟输入条件在前面板上“CLOCK”一栏中设定 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

BIT RATE/FORMAT [BIT RATE]

[FORMAT]

R16

恢复时钟比特率选择键编码格式选择键误码可在下表中给定的频率偏移下测量比特率(kbit/s)

AMI HDB3 CMI 704 ±100ppm ±3% -

2

048 ±100ppm ±3% -

8

448 ±100ppm ±3% -

34

368 ±100ppm ±3% -

- - +1%

- - +3%

抖动可在上述比特率的±50ppm范围内测量如果输入数据不满足上述的速率或无信号输入,相应的速率指示灯闪烁 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记

NRZ,RZ INPUT 75 R17

国INPUT CLOCK

[POLARITY]

 CLOCK

 CLOCK

R18

[THRESHOLD/TERM]

 AUTO/GND

 GND/GND

 ECL/-2V

CMI INPUT 75 R19

功能说明

用于单极性信号的误码测试在前面板上的时钟恢复速率设置为“EXT”时使用,数据输入的终端和门限由前面板上的NRZ/RZ一栏设定

时钟输入时钟设置 CLOCK和/CLOCK转换键时钟上升沿处NRZ数据改变,和RZ数据相位一致时钟下降沿处NRZ数据改变,和RZ数据相差180° 门限和终端条件转换键门限值设置在输入信号高、低电平的中间值,终端为地门限值是地电平,终端为地门限值是ECL电平的中间值(−1.8V),终端为−2V

用于CMI信号的误码和CMI数据抖动的测量,工作比特率为68

736、139

264kbit/ 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

AMI,HDB3 INPUT 75 R20

用于双极性信号AMI,HDB3误码,抖动测试,工作比特率为704、2

048、8

448或34

368 kbit/s

NRZ,RZ国

NRZ/RZ输入设置

[THRESHOLD/TERM] 国门限和终端条件选择键

R21

 MAN/GND国

 GND/GND国门限值可从+3V手动调节,终端为地门限和终端都为地电平

 ECL/−2V国门限为ECL电平的中间值(−1.3V),终端为−2V

CMI,AMI,HDB3国

R22

[MODE] 国  TERM国

 MON国

CMI,AMI,HDB3终端、监控选择终端方式和监视方式选择键终端方式监控方式,插入一个26~30dB的放大器

R23

MEAS [START/STOP]

闸门时间开始或停止键在开始时LED点亮,停止时LED熄灭 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

PRINTER国内设热式20式打印机,可打印测量条件、测量结果和测量时间

[PRINT] 该灯点亮,打印,不打印时再按下PRINT键,关掉此灯

R24 国

[FEED]国打印纸馈送键,无打印纸时,打印机保持在“打印结束”状态 ,以免损坏打印头

PRINTER [LOCK] 用螺丝固定打印机,装纸或维修时反旋此柄拉出打印机

R25 GP-IB ADDRESS

R26

GP-IB插座

Ⅰ.GP-IB操作置专用地址置TALK-ONLY开关至OFF Ⅱ.自测试和地址0方式接通电源之前,将所有开关置“0” Ⅲ.TALK-ONLY方式置TALK-ONLY开关为 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

R27

PRINTER OUTPUT 开关A至G用于现行数据方式的单次和重复测量,上次

SELECTION

数据方式的重复测量如果打印格式设置为ERROR PERFORMANCE,开关A~

G无效,数据按ERROR PERFORMANCE格式打印上述规定适合于内部和外部(只讲方式)打印机键的功能说明如下:

R28

A:ERROR PRINT

误码打印选择

B:ERROR PRINT

只在开关A为“1”时有效,当输入数据超过由开关E,

F,G设置的打印触发门限时打印数据

B为1:打印全部10项误码参数

B为0:只打印前面板上设置的一种误码参数 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记

PRINTER OUTPUT SELECTION

R28

功能说明

C:JITTER PRINT 抖动打印选择

D:JITTER PRINT 当开关C为“1”时有效,输入数据超过由开关E,F,

G设置的打印触发门限时打印数据 D为1:打印全部7项抖动参数 D为0:只打印前面板上设置的一项抖动参数

E:PRINT TRIGGER(现行方式)

E为1:当输入数据超过%SES门限时,打印 E为0:不打印 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记

PRINTER OUTPUT SELECTION

R28

功能说明

F:PRINT TRIGGER(现行方式)

F为1:当输入数据超过%DM门限时打印 F为0:不打印

G:PRINT TRIGGER(现行方式)

G为1:打印误码秒 G为0:不打印

H:ERROR THRESHOLD 误码率门限和误码计数门限选择 H为1:误码率门限 H为0:误码计数门限 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明序号标记功能说明

ADDITIONAL A:SELF TEST 自测试选择(自测试前将全部地址开关置为“0”)

FUNCTION

“1”自测试自测试通过,误码显示器上显示PASS,不通过则显示并打

“0”自测试关,置为初始状态

B:BUZZER 蜂鸣器选择置“1”时,每个误码都发出声响

C:1秒

R29

D:0.1秒

E:0.01秒

C,D,E开关为误码冲击间隔选择,当全部置为1或0时,选择

1秒间隔;当两个以上的开关置为1时,选择其中长的一个间隔

F:JITTER REF CLOCK

内、外抖动参考时钟选择,如用6个内部时钟频率以外的时钟做抖动测量或低于20Hz的抖动测量时,则用外部参考时钟,由后面板R33插座输入 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记

ADDITIONAL FUNCTION

R29

功能说明

G:JITTER MEASUREMENT 内部、外部抖动测量选择,外部抖动测量信

号由后面板R32插座输入 H:WHEN JITTER-DISP BLINKS MEAS START/NOT START

如果抖动测量电路未稳定,抖动指示器闪烁 ,此开关用以选择是否把抖动指示器闪烁作为开始测量的条件

为“0”时,只要抖动显示器闪烁,即使按下 START键,测量也不进行,一旦闪烁停止,测量立即开始为“1”时,即使闪烁,只要按下START/STOP 键,也开始测量 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记

-5.2V OUTPUT R30

ERROR RATE OUTPUT R31

功能说明

用外接的时钟恢复器可以把139

264kbit/sCMI信号固有抖动提高到 ≤0.025UI-PP(HP1+LP, 25±10℃),此插座为时钟恢复器提供-5.2V电源

误码输出,输出与所测误码率指数部分成比例的直流电压,每个闸门更新一次(以0.5V为单位增减) 输出阻抗为运算放大器的输出阻抗

JITTER MEASURE INPUT 抖动测量输入,当R29 ADDITIONAL FUNCTION G

开关置为“0”时,使用此连接器,抖动显示器显示输入模拟电压相应的抖动值,输入灵敏度在量程1

R32

时为1.0V/UI-PP,在量程10时为0.1V/UI-PP

当需要外部滤波器来评价抖动时,可在此输入端与

JITTER DEMOD OUTPUT R34之间插入一个外部滤波器 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明序号 R33 R34

R35

标记 JITTER REF CLOCK IN/OUT (ECL)

JITTER DEMOD

PATTERN SYNC OUTPUT (ECL)

功能说明抖动参考时钟输入/输出选择,当F开关置“1”时选择内部参考时钟(ECL)输出;F置“0”时,选择外部参考时钟(ECL)输入,做输入或输出时阻抗均为130 (地)和180(−5.2V)

抖动解调输出,它是一个带有直流成分的模拟信号, 输出电平在量程1时为1.0V/UI-PP,在量程10时为 0.1V/UI-PP,输出阻抗较低(运放的输出阻抗) 直流成分≤5mV

图形同步输出

PRBS:

1个脉冲/周期字(2~16bit):

1个脉冲/2周期字(1bit):

1个脉冲/4比特脉冲宽度:

2个时钟当零替代增加时,脉宽相应扩展 仪表原理与使用

表8-7 接收机面板功能说明

标记功能说明

R36 DATA OUTPUT(ECL)

二进制NRZ(ECL)数据输出

CLOCK MONITOR OUTPUT(ECL) 时钟监控输出,对NRZ,RZ输出为前

R37

面板的CLOCK INPUT的信号;对于

AMI,HDB3,CMI则为恢复时钟

R38 ERROR OUTPUT(ECL)

误码输出(RZ格式)

NO SIGNAL OUTPUT(TTL)

“无信号”状态输出,与前面板上

R39

“无信号”指示一致无信号时,输出

SYNC LOSS OUTPUT(YYL)

R40

同步丢失,与前面板上的同步丢失一致,出现时为高电平

R41

R42

交流电源插座 仪表原理与使用

(2)使用方法

① 自测试:

 自测试准备  自测试开始  自测试通过/不通过判断  自测试结束 ② 设置步骤(以AMI、HDB3比特误码测量为例) 发射机

 置[BIT RATE]为系统对应的速率,置[FORMAT]为AMI或HDB3。

 置PATTERN为[215−1]或[223−1]。

 用MODE键将ERROR ADDITION置为BIT,用[RATE]置为OFF。

 用接收机MODE键将FREQ OFFSET/JITTER MOD 置为OFF。 仪表原理与使用

接收机

 用RECOVER键设置与发射机相同的BIT RATE值,用[FORMAT]设置与发射机相同的格式。

 PATTERN设置与发射机相同。

 用[∧]与[∨]将GATING PERIOD设置为[TIME]、[CLOCK]或[MAN]。

 根据测量要求选择SINGLE或REPEAT、LAST DATA或CURRENT

DATA。

 将ERROR MODE设置为BIT,将SYNC设置为AUTO,用[MODE]选择显示的误码参数。

 用同轴电缆将发射机的AMI、HDB3输出接到被测设备的输入,被测设备的输出接到接收机的AMI、HDB3输入。

 当START/STOP键按下时,测量开始。 仪表、工具准备

用误码仪测量误码需要的仪表工具有:

 被测光纤通信系统  误码仪  塞绳  仪表连线  接地线  光可变衰耗器。 测量系统图及具体操作步骤

1.测量系统图

用误码仪测量误码的方框图如图8-32所示。

图8-32 用误码仪测量误码的方框图 测量系统图及具体操作步骤光纤通信

2.具体操作步骤

(1)接通误码仪电源,按前述仪表使用步骤对仪表进行自测试。

(2)根据系统速率和码型对仪表进行设置。

(3)按图8-32要求将误码测试仪与数字光纤通信系统连接,并保证误码仪接地端子可靠接地。

(4)误码仪向光端机送入测试信号。

(5)此时,会发现误码仪上的误码检测指标长时间为0,说明光纤通信系统的性能优越。

(6)为了直观地观察误码指标,按图8-32将光可变衰耗器连入测试系统中。

(7)调整光衰减器,逐步增大光衰减,使输入光接收机的光功率逐步减少,使系统处于误码状态,此时可读取误码指标。8.8 光纤通信系统抖动性能的测试光纤通信

学习目的

(1)掌握光纤通信系统抖动测量的原理;

(2)掌握光纤通信系统输入抖动容限的测量方法和测量步骤;

(3)掌握光纤通信系统无输入抖动时的输出抖动的测量方法和测量步骤;

(4)掌握光纤通信系统抖动转移特性的测量方法和测量步骤。 测量原理

对测量抖动的仪表有两个要求:既能产生满足一定要求的抖动信号,又能测量抖动信号的抖动幅度。其结构如图8-33所示。

图8-33 抖动测量配置图 测量原理

1.抖动的产生技术

图8-34所示为抖动序列产生器的原理图。

图8-34 抖动序列产生方框图 测量原理

2.抖动测量技术

抖动测量的原理是以带有抖动的被测信号与同一频率的不带抖动的参考信号之间进行相位比较,然后再经过一定处理后即可输出被测信号相位抖动幅度的模拟值。图8-35给出了抖动测量原理框图。

图8-35 抖动测量原理框图 测量原理

3.输入抖动容限测试

数字设备的输入口应有一定容纳数字信号抖动的能力,这就叫作输入口所容许的抖动,通常称为抖动容限。

图8-36所示为输入口容许输入抖动的下限。图中的f1~f4, A1~A2是被测设备或数字段能正常工作的正弦抖动频率和极限抖动

幅度,它们对不同码速有不同的值,如表8-8所示。

码速 (kbit/s)

抖动峰―峰幅度 (UI)

A1

A2

1.5

0.2

8

448

1.5

0.2

34

368

1.5

0.15

139

264

1.5

0.075

抖动频率

f1

20Hz 20Hz 100Hz 200Hz

f2

2.4kHz 400Hz 1kHz 500Hz

f3

18kHz 3kHz 10kHz 10kHz

f4

100kHz 400kHz 800kHz 3

500kHz

PRBS 测试信号 测量原理

图8-36 输入口容许输入抖动的下限 测量原理

输入抖动容限的测试框图如图8-37所示。这是工程测量所采用的自环测试法,也可以采用对端测试法,自环法的测试结果相当于两个工程串联的情况。

图8-37 输入抖动容限测试框图 测量原理

4.无输入抖动的输出抖动测试

在任何情况下,数字段无输入抖动时的最大输出峰—峰抖动不应超过表8-9中所给出的限制,数字复用设备的输出抖动要求如表 8-10和表8-11所示。 测量原理

表8-9 无输入抖动时数字段的最大输出抖动码速 (kbit/s)

HRDS 长度 (km)

数字段最大输出抖动

f1~f4

峰―峰 (UI)

f3~f4

峰―峰 (UI)

0.75

0.2

0.75

0.2

0.75

0.15

0.75

0.15

0.75

0.075

测量滤波器带宽具有低截止频率f1或f3和高截止频率 f4的带通滤波器

f1

f3

f4

20Hz

18kHz (700Hz)

100 kHz

20Hz

3kHz (80Hz)

400 kHz

100Hz

10kHz

800 kHz

100Hz

10kHz

800 kHz

200Hz

10kHz 3

测量原理

表8-10

复接设备支路输出抖动码速 (kbit/s)

抖动峰―峰值(UI)

f4

f3~f4

二次群

≤0.25

≤0.05

三次群

≤0.25

≤0.05

四次群

≤0.3

≤0.05

f1

20Hz 20Hz 100Hz

频率 f3

18kHz 3kHz 10kHz

f4

100kHz 400kHz 测量原理

表8-11 复接设备群路输出抖动码速 (kbit/s)

二次群抖动峰―峰值(UI)

f1~f4

≤0.05

三次群

≤0.05

四次群

≤0.05

f1

20Hz

f4

400kHz

100Hz

800kHz

200Hz

3

测量原理

5.抖动转移特性测试

数字设备或数字段输出口残余抖动与输入口抖动量的比值(用对数形式表示,即抖动增益)与抖动频率的关系称为数字设备或数字段的抖动转移特性。抖动转移特性测试方框图如图8-38所示。

图8-38 抖动转移特性测试方框图 仪表、工具准备

光纤通信系统抖动性能测试所需的仪表、工具有:

 被测光纤通信系统  数字传输分析仪  正弦信号发生器 具体操作步骤

1.输入抖动容限测试

(1)首先将各种测试仪表和被测系统按图8-37连接。码型发生器和光端机输入口间的电缆衰减与系统码速有关,如表8-1所示。

(2)调整正弦信号发生器的频率,其正弦抖动频率应在表8-8 所建议的范围内取值,使之产生相位抖动。

(3)增加正弦信号的幅度,以系统无误码(即将出现误码的临界状态)时,抖动检测仪所检测的最大输入抖动幅度,为输入抖动容限的下限。测试的结果只能在如图8-36所示的曲线之上。曲线以上为合格区,曲线以下为不合格区。

工程线路的测量必须在两个方向进行,其测量结果都应满足图

8-36和表8-8的要求。测试频率应在f 1和f 4之间测试多个频率,每

个频率的测试结果也都应满足以上要求。 具体操作步骤

2.无输入抖动的输出抖动测试

(1)测试时,首先将各种测试仪表和被测系统按图8-37连接 (不含正弦信号发生器)。

(2)向被测设备送测试信号,要求相应的码速率、码型及伪随机序列长度且无抖动的PRBS信号。

(3)读取检测出的输出抖动的大小。 具体操作步骤

3.抖动转移特性测试

(1)先按图8-38将测试仪表和数字段设备相连,抖动转移特性测试有两种方法:宽频法和选频法。下面以选频法为例。

(2)先将两组开关接通Ⅰ,以确定数字段的输入抖动,此时,选频表的读数设为P1 ,即输入抖动幅度。然后,将两组开关接通Ⅱ,测试数字段的输出抖动,此时,选频表读数为P2 ,则抖动增益为

G=P2−P1

(dB)

(8-10)

若无选频表,可直接由抖动检测器读数,先测出P1 (UI)和P2

(UI),然后按式(8-11)计算出它的抖动增益

G  20 lg P2 P1

(dB)

(3)改变信号发生器的抖动频率,测出各频率时数字段的输出抖动,

找出出现最大抖动增益的频率,使测得的最大抖动增益不超过1dB。 具体操作步骤

对于数字复用设备,ITU-T建议的抖动转移特性函数的最大增益不超过0.5dB,抖动转移特性应满足图8-39的要求。不同数字复用设备支路各码速的抖动转移特性参数值如表8-12所示。

图8-39 数字复用设备的抖动转移特性极限 具体操作步骤

表8-12 数字复用设备支路各码速的抖动转移特性参数值参数值

支路码速(kbit/s)

2

048

(二次群复用设备)

8

448 (三次群复用设备)

34

368 (四次群复用设备)

输入抖动幅度(UI)

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

抖动频率(Hz)

f0

f1

f2

测试信号 (人工码)8.9 电路的开放与调度

学习目的

(1)掌握电路开放的程序和方法;

(2)掌握电路调度的原则和方法。

材料准备

进行电路的开放与调度所需的材料有:

 相关的设备端口以及ODF  DDF架的端口资料  开放或调度方案  塞绳等。 具体操作步骤

1.电路开放

(1)用户申请:用户在前台办理申请,经相关部门办理后交到光纤传输机房。

(2)设置开放路由:传输机房根据现有的设备开通情况,制定开放的电路和路由。

(3)相关连接、调测:对拟开放的路由进行连接和调测,并记录调测资料。

(4)开放电路。

(5)资料变更:对机房的资料进行变更。 具体操作步骤

2.电路调度

(1)电路调度的原则

① 先重要专线,后一般;② 先高层网业务,后普通;③ 先确保国际和际中业务,后国内;

④ 先抢通系统性全阻,后支路(通道);⑤ 先高次群,后低次群;

⑥ 先干线,后省内(地方)。

(2)电路调度的步骤

① 制定电路调度方案;② 按照电路调度方案,找到相应的调度设备的位置;③ 找到相应的设备端口以及ODF、DDF架的端口;

④ 用塞绳跳接相应的路由;⑤ 测试相应的路由,并做好相应的测试记录;⑥ 系统开通。8.10 系统告警与故障处理

学习目的

(1)掌握光纤通信系统常见的告警及故障现象;

(2)掌握光纤通信系统的故障处理方法。

常见的告警及故障现象与故障处理

光端机的告警又分为紧急告警和非紧急告警。

 紧急告警(即时告警)的项目有:本端输入口PCM信号中断、 发无光、收无光、帧失步、公务失步、10-3误码、区间通信失步和电源告警等,此时机架顶部红灯亮,告警铃响。

 非紧急告警(延迟告警)的项目有:光源(指LD)寿命告警、 10-6误码和系统倒换等。此时机架顶部白灯亮,不振铃。8.10 系统告警与故障处理

1.系统告警功能的检查光纤通信系统的告警功能应定期检查,检查方法如表8-13所示。

表8-13

光端机及光中继器故障情况及告警指示故障情况

输入PCM 中断

主信道已倒换

收到AIS

故障部位光端机

光端机光端机告警显示检查方法

1.输入盘“信号中断”灯亮(红色灯)拔掉输入盘上连接

2.架顶红灯亮、铃响外线和机内插座的

3.换用备用时钟向线路侧发AIS信号 U型插头

1.倒换盘红灯亮 2.架顶白灯亮按人工倒换键或关掉主用系统电源

1.输出盘黄灯亮 2.架顶白灯亮,送延迟告警信号中断对端机的PCM 输入信号8.10 系统告警与故障处理

表8-13

光端机及光中继器故障情况及告警指示故障情况 LD寿命告警

LD 发无光

收无光故障部位告警显示检查方法光端机 1.发送盘黄色告警灯亮光中继器 2.架顶白灯亮,送延迟告警信号人为增加激光器偏置电流(小心损坏 LD)

光端机 1.发送盘红灯亮光中继器 2.架顶红灯亮,送即时告警信号拔出光端机的输入

盘或光中继器的接收盘,以中断LD输入信号

1.接收盘“收无光”告警灯(红色)

光端机光中继器亮 2.架顶红灯亮,铃响。送即时告警信号,并发出系统倒换请求信号,启用

断开接收盘的光纤活动连接器8.10 系统告警与故障处理

表8-13

光端机及光中继器故障情况及告警指示故障情况帧失步

10-3误码 10-6误码故障部位告警显示检查方法光端机光中继器

1.光端机输出盘,光中继器发送盘红灯亮 2.同收无光 3.换备用时钟向电接口侧发AIS信号拔掉接收盘或在光信号输入口插入光衰耗造成误码失步

1.系统误码红灯亮光端机光中继器

2.架顶红灯亮、铃响、送即时告警信号增加光路衰耗

3.倒换备用系统光端机 1.系统误码(黄)灯亮光中继器 2.架顶白灯亮,送延迟告警信号增加光路衰耗8.10 系统告警与故障处理

2.光纤通信系统常见的故障现象、原因及处理方法

(1)PCM中断。

① 现象:光端机输入盘红灯亮。

② 原因分析。

如果主备用同时中断,可能的原因如下。

 PCM设备无信号输出,或PCM设备与光端机之间接口连线有问题,只要将PCM设备自环,如果自环后PCM设备工作仍不正常,

说明PCM设备有问题,如果自环后PCM设备工作正常,则故障在光端机,很可能是接口连线问题。

 输入分配盘故障。

 公务框电源故障。8.10 系统告警与故障处理

如果主备用中仅有一个系统中断(如果是主用中断而备用正常, 收端会自动倒换到备用系统)可能故障原因是:

 输入盘接口故障(主要是均放部分);

 从输入分配盘到输入接口之间的连线故障;

 输入分配盘一条支路故障。8.10 系统告警与故障处理

(2)发无光告警。

① 现象:发送盘红灯亮,同时收端应该显示无光告警和失步

告警、且自动倒换至备用系统(否则是发端误告)。

② 原因分析。

 编码盘无信号输出或编码盘与发送盘之间的连线中断。

 发送盘故障。

 激光器损坏。8.10 系统告警与故障处理

(3)收无光告警。

① 现象:接收盘红灯亮,同时解码盘红灯亮(失步),如果故障在主用系统,会自动倒换至备用。

② 原因分析。

 对端(光端机或光中继器)无光信号输出,此时对端应有发无光告警。

 若对端无告警指示,可能是光纤线路中断,用光功率计在收端光纤活动连接器处检测输入光功率即可确定。只要发端有光功率输出而收端无输入光功率,即是光纤线路(包括两端光纤活动连接器)的故障。

 如果上述光功率计检测有光功率,且输入光功率不小于接收机灵敏度,则故障原因可能在接收盘。

 如果不同时出现失步告警,则是接收盘误告或告警电路故障,它将影响系统正常工作(致使输出盘向下游发AIS信号),应予处理。8.10 系统告警与故障处理

(4)LD寿命告警。

① 现象:发送盘黄灯亮。

② 原因分析。

 LD寿命已快到期

 检查I B测试点,如果未发现明显升高,则可能是告警系统误

工作,但应调整寿命告警门限值。8.10 系统告警与故障处理

(5)失步告警。

① 现象:解码盘告警红灯亮,若故障在主用,则自动倒换至

备用。

② 原因分析。

 收无光告警:略。

 接收盘无输出或有故障。

 发端编码盘故障。

 接收光功率不足。

 解码盘本身错误。

 中继器故障。

 输入接口故障。8.10 系统告警与故障处理

(6)AIS检出告警。

① 现象:输出盘AIS检出告警,盘上黄灯亮,如果是主用系统

故障而备用正常,则会自动倒换至备用系统工作。

② 原因分析。

 发送端PCM中断。

 解码电路无输出。

 在GD140H型(140Mbit/s)光端机中,也可能是解码盘与输

出接口盘的连接中断。8.10 系统告警与故障处理

(7)公务电话失步。

① 现象:公务盘上红灯亮。

② 原因分析。

 主备系统的通道同时中断(收无光、失步)。如果不属于这种情况,则可能是下面的故障。

 中继器故障,首先是中继器公务电源故障,其次是插分故障。

 公务盘本身故障。如果主信道无告警,则可能的原因是:对端光端机编码盘辅助信号插入故障;本端解码盘辅助信号分离故障;中继器插分盘故障。8.10 系统告警与故障处理

(8)10-3、10-6误码告警。

① 现象:监测盘上相应的告警指示灯亮, 10-3 误码红灯亮, 系统应倒换, 10-6 误码黄灯亮。

② 原因分析。

 接收光功率下降,此时有可能是光纤线路问题,也可能是对方发送光功率过小或者是收发两端的光纤活动连接器故障所致。

发送光功率可用光功率计测量对方光源出纤功率即可判断。

 编码盘出现错误,使发出来的信号就已经误码。

 如果前两者均无问题,则可能是接收盘本身出现故障。8.10 系统告警与故障处理

(9)光端机系统无告警,但PCM失步。

此时也不能完全排除光端机故障的可能性,可先将系统用人工

倒换到备用系统工作,如果此时PCM仍不正常,则多半是PCM复接设备故障,如果倒换后工作恢复正常,则是主用系统的光端机故障,很可能是对端光端机输入接口或本端光端机输出接口故障。

注:识别故障的性质,准确地判断故障的部位,是排除故障的关键,只要明确了故障的性质和部位,再对症下药,例如,该换元器件的换元器件,该换盘子的换盘子,分类处理,问题就可迎刃而解了。8.10 系统告警与故障处理

3.光纤通信系统障碍处理的程序及注意的问题

① 首先初步判断障碍段落和性质,确定是局内障碍还是局外障碍,是设备障碍还是线路障碍。

② 在初步判明障碍段落和性质后,如不能迅速恢复通信,即应根据电路调度原则所规定的顺序、依照已拟定的应急调度方案进行调度,设法恢复重要通道、电路的通信。

③ 为加速排除故障,可以采取临时措施调通通道、电路,但应记明情况,

并在故障消除后立即恢复。

④ 在处理低次群设备故障时,不宜影响和中断高次群电路。在处理复、分接设备故障时,不宜影响和中断线路传输系统。

⑤ 在障碍的申报和处理过程中,申报站要申明障碍现象、性质、双方核对电路群号和槽路。障碍处理完毕应及时作好记录,注明申告站、障碍时间、现象、监控告警信息、处理过程、初步结论及双方工号,向相关主管部门报告。8.10 系统告警与故障处理

(2)光纤通信系统障碍处理时应注意的问题

① 光缆阻断时,由业务领导局统一指挥,各传输部门要服从

指挥调度,积极配合。干线业务领导局在条件一旦成熟后应负责牵头制定干线范围内的应急调度方案。

② 值班人员处理障碍时,应遵循电路业务领导制度相关规定。

③ 终端局接到使用单位的障碍通知后,应问明障碍现象及通知人的工号,连同通道、电路申告时间一并记录。障碍排除后,经使用单位验证电路良好方能投入使用,并与使用单位互记交付时间及工号,如经使用单位验证电路不能使用时,应继续查找原因或检修。8.10 系统告警与故障处理

4.SDH系统的障碍处理

(1)SDH网管系统的告警级别与种类

SDH网管系统的告警共分5个级别,并以不同的颜色表示。参阅表8-14。

不同厂商提供的SDH设备及系统,其告警显示不很一致,维护现场必须设置一张对照表,以表明两者间的对应关系。

SDH网管系统应具有的告警种类及内容详见表8-15。

各厂商提供的SDH网管原则上均需参照该表8-15中的各项进行重新设置。如其中少数内容不能与表8-15中各项完全一致,至少在同一子网区域内应保持一致,并列入SDH维护管理细则。

目前,建议维护现场要配置一张对照表,标明实际网管与表8-

15的对应关系,包括要注明所缺少的告警功能。8.10 系统告警与故障处理

表8-14

SDH网管系统告警的等级告警级别表示颜色紧急告警(Critical)

主要告警(Major)

橙次要告警(Minor)

提醒告警(Warning)

正常(无告警)8.10 系统告警与故障处理表8-15

EM监视的主要告警

告警中文描述

1 SDH物理接口告警英文描述 SPI

1.1 信号丢失

LOS

1.2 发送器失效

TF

1.3 发送器劣化

TD告警级别备注紧急紧急主要

2 再生段 2.1 帧丢失 2.2 帧失步

RS LOF OOF

紧急紧急

A1A2 A1A28.10 系统告警与故障处理

表8-15

EM监视的主要告警序号 2.3

2.4

2.5

告警中文描述再生段误码率越限再生段信号劣化再生段告警指示信号告警英文描述 RS-EXC RS-DEG RS-AIS

2.6 DCCR连接失效

DCCR-Connection Failure

告警级别主要次要次要

紧急备注 B1 B1

D1~D3

3 复用段

MS

3.1 复用段远端缺陷指示 MS-RDI

3.2 复用段误码率过限

MS-EXC

3.3 管理单元指针丢失

AU-Loss of Pointer

3.4 复用段告警指示信号 MS-AIS

次要主要紧急次要

K2(bit6-8)

B28.10 系统告警与故障处理

表8-15

EM监视的主要告警序号 3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

告警中文描述管理单位告警指示信号复用段信号劣化

DCCM连接失效

复用段保护倒换事件 K2失配告警英文描述

AU-AIS MS-DEG DCCMConnection Failure MS-PSE

3.10 K1/K2失配告警级别次要次要

紧急

次要次要

紧急备注

B2,M1

D4~D12

K2(bit5)有误 K1(bit5-8)

K2(bit1-4) 有误8.10 系统告警与故障处理表8-15

EM监视的主要告警

告警中文描述告警英文描述告警级别

4 高阶通道虚容器

HOVC

4.1 高阶通道跟踪标识失配 HP-TIM

紧急

4.2 高阶通道未装载

HP-UNEQ

紧急

4.3 高阶通道远端缺陷指示 HP-RDI

次要

4.4 高阶通道误码率越限 HP-EXC

主要

4.5 支路单元指针丢失

TU-LOP

紧急

4.6 TU复帧丢失

TU-LOM

紧急

4.7 支路单元告警指示信号 TU-AIS

次要

4.8 高阶通道净荷标记失配 HP-PLM

紧急

4.9 高阶通道信号劣化

HP-DEG

次要

4.10 高阶通道告警指示信号 HP-AIS

次要

4.11 高阶通道告警倒换事件 HP-PSE

次要备注

J1 C2 G1(bit5)

B3

H4

C2 B38.10 系统告警与故障处理表8-15

EM监视的主要告警

告警中文描述告警英文描述告警级别

5 低阶虚容器

LOVC

5.1 低阶通道跟踪标识失配 LP-TIM

紧急

5.2 低阶通道未装载

LP-UNEQ

紧急

5.3 低阶通道远端缺陷指示 LP- RDI

5.4 低阶通道误码率过限

LP- EXC

次要主要

5.5 低阶通道净荷标记失配 LP- PLM

5.6 低阶通道告警指示信号 LP- AIS

6 同步设备定时源

SETS

6.1 定时输入丢失

LTI

6.2 定时输出丢失

LTO

6.3 定时信号劣化

Timing-DEG

6.4 同步定时标记失配

SSMB Mismatch

紧急次要

紧急紧急主要主要备注 J2

V5(bit5-7)

V5(bit8)

V5(bit1-2)

V5(bit5-7)8.10 系统告警与故障处理

表8-15

EM监视的主要告警

告警中文描述

PDH物理接口/ 低阶通道适配告警英文描述 PPI/LPA

7.1 信号丢失

LOS

7.2 帧定位丢失

FAL

告警级别

紧急紧急备注

8 SDH设备 8.1 单元盘故障 8.2 单元盘脱位

SDH Equipment Unit Failure Unit Removal

紧急紧急

1+1保护时为主要告警

1+1保护时为主要告警8.10 系统告警与故障处理

表8-15

EM监视的主要告警序号 9

9.1

9.2

9.3

9.4

9.5

9.6

9.7

告警中文描述告警英文描述光放及光放子系统 OFA&Sub-systems

电源故障

Power Supply Failure

单元盘故障

Unit Failure

单元盘脱位

Unit Removal

监测失效

Supervision Failure

发送失效

TF

TD

LOS

告警级别备注紧急紧急紧急紧急紧急主要紧急8.10 系统告警与故障处理

表8-15

EM监视的主要告警

告警中文描述告警英文描述告警级别

9.8 接收功率过低

Received Power Low 主要

9.9

泵浦激光器偏流过高 Pump Laser Bias High

主要

9.10 泵浦激光器温度过高

Pump Laser Temperature High

主要备注

10 外部设备 10.1 外部告警设备

External Device

External Alarm Events

如门开/关, 火警等开关

量告警8.10 系统告警与故障处理

(2)SDH系统障碍处理程序

① 查障先由告警或用户申告开始,通常SDH网管系统能在用户申告前发出告警,从而启动故障定位。

如果发生用户申告,此前网管系统却没有发现和报告通道已劣化,反映出网管监视能力有欠缺,对其原因需在障碍处理报告中加以分析,作为今后改进网管系统的重要参考。

② 判断是哪一种维护实体(再生段、复用段、高阶段或低阶通道)有障碍,判断障碍引起的误码性能下降的水平(性能降质还是不可接受)。

③ 利用网管系统在线测试功能,找出故障设备或机盘。

④ 记录并书面报告查找故障结果,提出下一步维护的建议。8.10 系统告警与故障处理

(3)SDH系统障碍处理时应遵循的几个原则

① SDH系统障碍处理时,复用段和通道调度原则(调度可由网

或设备自动实现)如下。

 对于有复用段保护倒换的系统,首先实现主备用复用段倒换。

 对于无复用段保护倒换,而具有通道保护倒换的系统,进行

主备用通道倒换。

 对于光缆全阻等重大故障,根据网络保护和恢复设计(如复

用段倒换环、通道保护倒换环和利用DXC的网络恢复等)可以实现自愈。无自愈功能时,可进行人工倒换或恢复。8.10 系统告警与故障处理

② 再生段、复用段和通道发生故障,应按下列原则处理。

 各局(站)收到申告、发现警告或其他异常,应首先与网管局(站) 联系,在网管局(站)统一指挥下进行障碍处理。未经网管局(站)同意,其他各局(站)严禁拉断系统、随意拔盘,不得利用调电路机会进行与排障无关的其他操作。

 根据网管系统的告警显示和用户申告,用前述故障定位程序确定故障位置。

 在初步判明故障段落和性质后,依据电路调度原则迅速恢复通信。

 故障申报时,申报站要申明故障的现象、性质,双方核对电路群号、 槽路。故障处理完毕应及时做好记录,注明申告站、故障时间、故障现象、网管信息、处理过程、初步结论和双方工号等,还应规定及时向网管局(站)报告。8.10 系统告警与故障处理

③ 值班人员在处理故障时,应听从网管局(站)的领导和指挥,应遵循业务领导制度的相关规定,由业务领导局统一指挥, 沿线各传输部门(局站)要服从指挥调度和积极配合,并由干线业务领导局或区域责任局牵头负责制定应急调度方案。小结

1.光纤通信系统的光接口指标,如光发送机的平均发送光功率、消光比及光接收机的灵敏度、动态范围测试的原理和测试的步骤;光纤通信系统电性能指标测试的原理和测试的步骤;光纤衰减常数、光纤长度的测试原理和步骤以及所涉及的仪表,如光功率计、光衰减器、数字传输分析仪和OTDR等的测试原理和使用方法。

2.2M塞绳是光纤通信系统维护过程中常用的器材,是光纤通信系统维护人员必须掌握的一项基本技能。

3.光纤通信系统是由光发送机、光接收机、光纤(或光缆)和各种无源光器件等组成的信息传输系统。

4.光纤通信系统电路调度和故障处理方法反映了光纤传输机房工作人员的综合技能,本章简要介绍了光纤通信系统电路调度的原则、方法和常见的故障现象、处理流程以及处理故障时应遵循的规则。

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