董大力
摘 要：本文詳細說明了數字微波傳輸系統的日常維護中常用的誤碼監測原理，并闡述了利用SDH網管進行誤碼監測與性能評估的方法。
關鍵詞：SDH；誤碼；評估
一、前 言
SDH微波傳輸系統的一大特點就是具有強大的網絡管理功能。其網絡管理系統結合數字微波傳輸系統的自身特點，完成對SDH微波設備及復用設備的管理。SDH微波傳輸系統的維護主要通過微波網管系統進行。誤碼性能是SDH傳輸網最重要的維護指標。SDH微波維護人員應掌握網絡的運行情況，特別是SDH系統的誤碼性能。利用微波網管系統對SDH傳輸網的運行狀況進行數據采集，對性能參數進行分析，以便了解系統中各設備的性能變化，預測今后的故障／劣化狀況，對SDH微波傳輸系統進行誤碼監測與性能評估非常重要。
二、誤碼監測原理
在SDH信號的幀結構中，安排了大量用于操作維護與管理的段開銷（SOH）和通道開銷（POH）字節，各種字節被定義了特定的功能，使網絡的運行、管理和維護（OAM）能力大大加強。在不中斷業務的情況下（無需用儀表發送測試信號），利用業務信號幀結構中特殊設計的差錯檢測編碼（SDH信號采用比特間插奇偶校驗BIP碼）字節（B1、B2、B3和V5－b1、b2）檢出信號中的誤塊，并以塊為基礎評估誤碼性能參數。在線誤碼監測主要有兩種方式：網管監測和儀表監測，本文僅討論網管監測。
1．再生段誤碼監測
再生段開銷（RSOH）中的1個B1字節共8bit用作再生段的誤碼監測，它使用偶校驗的比特間插奇偶校驗碼（BIP-8）。BIP-8碼對擾碼后的前一STM－1幀中的所有比特進行計算，結果置于擾碼前的B1字節位置。BIP-8碼的第一比特為第一監測碼組提供偶校驗，第二比特為第二監測碼組提供偶校驗，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生。
2．復用段誤碼監測
復用段開銷（MSOH）中的3個B2字節共24bit（BIP-24）用作復用段的誤碼監測。BIP-24對前一STM－1幀中除段開銷的前三行（A1－D3）即RSOH以外的所有信號在擾碼前進行24比特的比特間插奇偶校驗計算，并將計算結果在本幀擾碼前置于B2的位置。此校驗編碼在再生段內不重新計算，因此，它只是用于復用段的誤碼監測。如果B2＝0，說明無誤碼；如果B2≠0，說明復用段在傳輸中有誤碼產生。
3．高階通道誤碼監測
高階通道開銷中的1個B3字節共8bit（BIP-8）用作高階通道的誤碼監測。BIP-8對前一個虛容器VC－4的全部信號在擾碼前進行BIP-8的計算，并將計算結果在本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生。
4．低階通道誤碼監測
低階通道開銷中的V5字節的前兩個比特b1，b2（BIP-2）用作低階通道虛容器VC－12的BIP-2誤碼監測。b1對前一幀VC－12中的所有字節的全部奇數比特進行奇偶校驗，如果"1"的個數為奇數，b1＝1；反之，b1＝0。b2用同樣方法對偶數比特進行校驗。b1、b2的取值置于本幀的V5字節中。
三、誤碼監測與性能評估
1．誤碼監測
隨著傳輸系統的速率增高、容量加大，中斷業務測試通常僅限于在系統現場安裝調測，工程驗收及故障查找中使用。為了提高維護水平，及時發現系統中的潛在問題，不中斷業務測試被越來越多地應用到維護之中。利用這種測試方法，可以實現系統長期連續觀測。進行誤碼監測時，應在不中斷業務即在線的情況下，利用網管系統或LCT（本地用戶終端），通過監測與誤碼有關的開銷字節B1，B2，B3和V5－b1，b2來評估線路的誤碼性能。通過對誤碼監測結果的統計分析就可以掌握在一段時間內的運行質量，定期地進行測試，還可以掌握網絡誤碼性能的變化趨勢，發現一些在短時間內進行中斷業務測試無法發現的問題和故障苗頭。以便及早采取預防措施，避免故障的發生，做到防患于未然。
2．在線測試的準確性
在泊松誤碼模型下，各類BIP碼在系統平均誤碼率P＝10－4時，對誤塊的檢出概率都在92％以上；在P＞10－4時，VC－3，VC－4通道和復用段、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的檢測相當準確，檢出概率接近于100％。而嚴重誤塊秒參數（SES）由于其判據是1秒時間內誤塊大于等于30％，因此誤塊漏檢可能造成SES漏判。
一般來說，SDH系統在線測試是可以信賴的，只是在系統有頻繁的突發誤碼時，其結果才值得懷疑。
3．性能評估
（1）誤碼特性指標
網絡性能指標：它是基礎標準。ITU－T規范的網絡性能誤碼指標的建議是：G．821和G．826。它們是規范其它誤碼指標的參考基準。
G．821：低于基群速率的國際數字連接的誤碼性能（小于2 Mbit／s）。它以比特為差錯單位。1988年版：誤碼性能參數有：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（見維護規程）。隨后許多實踐證明：附件D導出了令人懷疑的結果。
1995年版：建議修改為僅適用于低于基群速率的數字系列，刪掉DM，刪掉附件D。
這樣，G．821只定義了兩個事件：
---誤碼秒（ES）：在1秒時間周期有1個或更多差錯比特。
---嚴重誤碼秒（SES）：在1秒時間周期的比特差錯大于等于10－3。
G．821的性能參數如下：
誤碼秒比（ESR）：在1個固定測試時間間隔上的可用時間內，ES與總秒數之比。
嚴重誤碼秒比（SESR）：在1個固定測試時間間隔上的可用時間內，SES與總秒數之比。
G．826：基群及更高速率的國際數字通道的誤碼性能。適用于PDH、SDH，以塊為基礎，VC4：9行×261列×8＝18792比特。
它定義的事件：
誤塊（EB）：在1塊中有1個或多個差錯比特；誤塊秒（ES）：在1秒中有1個或多個誤塊；
嚴重誤塊秒（SES）：在1秒含有＞30％的誤塊，或者至少有一個缺陷。SES是ES的子集。
背景誤塊（BBE）：發生在SES以外的誤塊。
G．826的性能參數如下：
誤碼秒比（ESR）：在一個確定的測試期間，在可用時間內的ES和總秒數之比。
嚴重誤碼秒比（SESR）：在一個確定的測試期間，在可用時間內的SES與總秒數之比。
背景誤塊比（BBER）：在一個確定的測試期間，在可用時間內的背景誤塊與總塊數扣除SES中的所有塊后剩余塊之比。
維護指標：
它是網絡性能指標在維護領域中的應用，ITU－T規范國際數字通道維護誤碼指標的建議是：
M2100和M2101。M2100用于PDH通道；M2101用于SDH通道。維護指標比網絡性能指標嚴格1倍。維護指標只提出誤塊秒（ES）和嚴重誤塊秒（SES）兩個參數。另一參數---背景誤塊（BBE）能否用于維護工作尚待研究。
工程驗收指標：
維護規程規定：工程驗收指標應優于維護指標中投入業務的限值乘以0．8。
系統設計指標：比工程驗收指標更嚴格。
在SDH網絡中，為了客觀地評估網絡的誤碼性能，ITU－T在G．826建議中制定了一些以"塊"為基礎的誤碼性能參數。誤碼性能的評估只有在通道處于可用狀態時才有效。我國在進行SDH網絡誤碼性能評估時，使用下列參數：誤碼秒比（ESR）、嚴重誤碼秒比（SESR）、背景誤塊比（BBER）。
對于SDH信號的G．826誤碼分析，分別對如下信號種類進行分析：RS B1 BIP／MS B2 BIP／PATH B3 BIP／PATH FEBE／，如果選擇了2 Mbit／s或34 Mbit／s凈負荷，也包括TU PATH BIP和TUPATHFEBE。
（2）誤碼監測數據采集
a．采集類型與選擇
用LCT的Performance Monitor（性能監控）監測誤碼性能時，數據采集類型有：15 Min(Current）：15分鐘間隔的最后數據、15 Min（8H）：過去8小時的數據、15 Min（24H）：過去24小時的數據、15 Min（TCN）：TCN門限值建立、1Day（Current）：一天間隔的最后數據、1Day（7days）：過去七天的數據、1Day（TCN）：TCN門限值建立。
《數字微波通信維護規程》第113條要求：日常維護應通過開銷字節B1、B2、B3和V5分別對再生段、復用段和通道的差錯性能進行在線監測。每天應提取一次數據并進行分析，如有異常數據應上報主管部門。第114條要求：線路割接或障礙修復后要進行15分鐘B1、B2檢查，以證實電路已進入正常運行狀態。因此，日常維護時，應選擇1Day的數據采集類型；而在線路割接或障礙修復后要選擇15 Min的數據采集類型。進行選擇后，即可采集誤碼性能數據。包括：BBE（背景差錯塊）、ES（差錯秒）、SES（嚴重差錯秒）、UAS（不可用秒）和FEBBE（遠端背景差錯塊）、FEES（遠端差錯秒）、FESES（遠端嚴重差錯秒）、FE UAS（遠端不可用秒）等參數。
b．設置監測時間
采集誤碼數據時，網元監測時間的設定一定要遲于網元的當前時間，否則，設置命令不成功。建議將所有網元的監測時間設置相同。
c．將誤碼性能數據報告打印輸出并進行查看分析。
（3）誤碼性能評估
從誤碼性能數據報告上可以分別看出B1、B2、B3或TU BIP（相當于V5－b1，b2）的BBE、ES、SES、UAS和FEBBE、FEES、FESES、FE UAS等參數的數據。
再生段、復用段、高階通道、低階通道或支路單元誤碼的BBE、ES、SES、UAS等參數可用于判斷本端檢測到的誤碼性能。
如果B1＝0（監測到的B1的誤碼性能參數都是0），說明無誤碼；如果B1≠0，說明再生段在傳輸中有誤碼產生。
如果B2＝0，說明無誤碼；如果B2≠0，說明復用段在傳輸中有誤碼產生。
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生。
如果TUBIP（相當于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）在傳輸中有誤碼產生。
復用段、高階通道或支路單元誤碼的FEBBE、FEES、FESES、FEUAS等參數可用于判斷遠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（相當于V5－b1，b2）≠0，說明再生段在傳輸中有誤碼產生，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，說明復用段在傳輸中有誤碼產生，問題可能出在微波復用段之間；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。除再生段以外產生的誤碼都包括本端和遠端誤碼指示的參數，可據此判斷產生誤碼的區間。一般地說，再生段、復用段、高階通道和低階通道誤碼之間的關系為：排在前面的誤碼可能會引起排在后面的誤碼。因此，在處理誤碼問題時，應首先排除線路傳輸中產生的誤碼即再生段誤碼，再排除復用段誤碼，最后排除高階通道和低階通道或支路單元誤碼。
