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摘 要：目前3G网络已商用几年，LTE牌照也即将发放，SDH光传输系统早已成为移动通信核心网的重要支撑。本文针对SDH光传输系统组建过程中遇到的诸多问题进行研究，将光传输理论与具体测试工作方法相结合，重点分析讨论了SDH传输系统组建工程中的光接口及光路测试中光功率、灵敏度及误码问题，具有重要的实际意义。
关键词：SDH；光接口；功率；误码；测试
【中图分类号】TN914.332
1 引言
随着人们日益递增的通信需求，业务的种类不断增加，SDH技术以其成熟性和先进性替代了原有的普通模拟用户环路的接入方式，逐步由长途网到继网中得到了广泛的应用[1]。SDH是基于光纤传输网的同步数字传输技术，以光纤为主要传输媒介，在光纤上完成信息的同步传输、复用、分插和交叉连接。SDH网有全世界同一的网络节点接口，允许不同厂家的设备在光网络中互通，利于网络的发展。SDH系统还可组成自愈保护环路，在发生故障时及时有效地防止传输链路的中断，确保信息安全可靠传输。目前SDH传输设备主要有155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s甚至更高的传输速率，能够满足各种业务需求，无论是在MSTP还是移动基站的传输中都得到了广泛的应用[2]。本文主要对SDH光传输网络建设中SDH设备光接口及光路的测试进行研究和分析。
2 正文
2.1 光功率测试
2.1.1平均发送光功率的测试
发送机的发射光功率和所发送的数据信号中“1”占的比例有关，“1”越多，光功率也就越大。当发送伪随机信号时，“1”和“0”大致各占一半，这时测试得到的功率就是平均发送光功率[3]。测试平均发送光功率通常使用光功率计，光功率计的测试动态范围需在-40～+15dBm之间，能测试1310nm、1550nm波长的光。所有SDH传输设备光接口发射光功率大致在-15～+5dBm之间，所以一些在局内或与短距离设备对接的情况下接收端接收的光功率会大于-5dBm，此时就需要在接收端安装固定光衰减器来降低接收光功率，避免光接口长时间过载而损坏。
2.1.2光路测试
当接收端接收光功率过低甚至无光时，说明传输设备间光路光功率衰耗过大或者断路，此时根据具体情况一般有两种方法解决：一是采用便携式稳定光源发射1310nm、1550nm波长1kHz、2kHz闪烁频率的光[4]，再利用光功率计接收光源所发光进行逐段检测，这种方法适用于精度要求不高、流动性大的场合。二是使用光时域反射仪（OTDR）测量沿光纤返回的方向光功率获得入射光沿光纤传输路径所受到的损耗特性，并且还可以对返回光信号的时间进行分析，确定待测光纤不完善点的位置及待测光纤的总长度。
如图1所示，连接器所指处为反射峰，这是光纤跳接时所引起的菲涅尔反射，说明此处为一个跳接点。如果在曲线中突然出现一个反射峰，之后光功率大量减弱说明此处为断裂点，如果知道纤芯原来的距离，在没有达到原来纤芯的距离曲线就掉下去了，说明此处光路断路。在实际测试中，可以根据光纤跳接点与曲线横坐所显示的距离标来判断故障点，根据曲线来监测整条光路的实时情况，便于排障。
2.2误码测试
2.2.1常规误码测试
通常使用误码测试仪进行误码测试，误码测试仪发出信号，然后经过被测设备处理，再回到误码仪，由误码测试仪分析信号发射前和接受后的信号误差，计算出误码率。造成误码的原因可为光功率过低、过高、电缆性能、色散過大、温度、干扰等外部原因，也可能是设备内部问题。通常解决误码的方法有三种：告警性能分析法、逐段环回法、互换替换法。首先要对告警进行分析，进行逐段环回，找到告警的源头。其次要对线路误码进行排除，其中可以是线路板问题，也可能是光路问题。最后更换支路板和交叉板来排除误码告警。
2.2.2光接口接收灵敏测试
光接口接收灵敏测试是测试光接口在输入光功率下降到什么程度时会发生误码，目的是光接口能够正常接收的光的功率下限。
光接口接收灵敏测试需要使用误码测试仪、可调衰耗器以及光功率计，使用光功率计来测量误码测试仪发出的光经可调光衰耗器的光功率，持续调节并增强可调光衰耗器的衰耗，直至出现误码时，光功率计所示的值就是光接口能够正常接收的光的功率下限，以此来判断对端设备所发送的光是否会产生误码。
2.2.3光接口过载功率测试
光接口过载功率测试的原理与光接口接收灵敏测试基本相同，是测试光接口在输入光功率提高到什么程度时会发生误码，目的是测试光接口能够正常接收的光的功率上限。但在此测试中要注意的是：光功率达到出厂的过载点后应立即结束测试，不要再继续增加光功率，否则将有可能直接导致光接口损毁。
2.3保护倒换测试
由于通信网络信息传递的及时性、准确性要求很高，在通信网络出现线路故障时，将会导致局部甚至整个网络瘫痪。为了解决这一问题，通常采用自愈保护的方式进行SDH网络建设，自愈保护分为线路保护倒换、环形网保护、网孔型DXC网络恢复及混合保护方式等。
在端到端的情况下，一般选取一主用和一备用光路进行通信，在其中一条光路被切断时立即启用另一条光路进行通信，称为线路保护倒换。在目前3G网络建设中大多采用此种自愈保护方式，由于基站建设的站点多，采用此种方式便于网络管理以及增加节点，在出现故障的时容易判断故障位置。如图2所示，在正常工作时，信息同时延顺时针和逆时针两个方向在环路上传送。一旦环路中某处故障中断，信号在中断处两侧节点设备中自动沟通，通信依然保持。所以采用自愈保护的方式就可以在用户感觉不到通信出现故障的情况下，在极短的时间内从失效状态中自动恢复所携带的业务。
进行保护倒换测试，需使用数字传输分析仪发送伪随机二进制序列测试码，并用误码测试仪在接收端测量从保护倒换启动后产生误码开始到结束的时间，这就是保护倒换过程所用时间，判断这个时间是否在标准规定的50毫秒内。在保护倒换结束后，继续监测一段时间，观察接收端信号是否产生误码并检查传输的信号是否通过保护线路正确路由到所有节点上，从而判断此网络的保护倒换性能。
3 结束语
由于信号覆盖面积广、地形复杂、建设的站点多等原因，造成了SDH网络建设过程中无论是设备还是光路容易出现各式各样的障碍及问题，影响建设进程。本文以SDH光传输系统为基础，讨论光接口以及光路的工程测试工程问题，探索能够更准确有效地找到的故障原因，提高人力资源的利用率，避免对SDH设备造成不必要的损坏。随着网络建设的不断发展，SDH工程技术也将会不断完善。
参考文献
[1] 孙述桂，范志刚，李朝锋.浅析SDH技术的现状及发展趋势.2008（6）
[2] 纪越峰. SDH技术.北京：人民邮电出版社，1998
[3] 陈云志等.SDH﹠WDM设备与系统.北京：人民邮电出版社，1999
[4] 胡先志，刘泽恒等.光纤光缆工程测试.北京：人民邮电出版社，2001
关键词：SDH；光接口；功率；误码；测试
【中图分类号】TN914.332
1 引言
随着人们日益递增的通信需求，业务的种类不断增加，SDH技术以其成熟性和先进性替代了原有的普通模拟用户环路的接入方式，逐步由长途网到继网中得到了广泛的应用[1]。SDH是基于光纤传输网的同步数字传输技术，以光纤为主要传输媒介，在光纤上完成信息的同步传输、复用、分插和交叉连接。SDH网有全世界同一的网络节点接口，允许不同厂家的设备在光网络中互通，利于网络的发展。SDH系统还可组成自愈保护环路，在发生故障时及时有效地防止传输链路的中断，确保信息安全可靠传输。目前SDH传输设备主要有155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s甚至更高的传输速率，能够满足各种业务需求，无论是在MSTP还是移动基站的传输中都得到了广泛的应用[2]。本文主要对SDH光传输网络建设中SDH设备光接口及光路的测试进行研究和分析。
2 正文
2.1 光功率测试
2.1.1平均发送光功率的测试
发送机的发射光功率和所发送的数据信号中“1”占的比例有关，“1”越多，光功率也就越大。当发送伪随机信号时，“1”和“0”大致各占一半，这时测试得到的功率就是平均发送光功率[3]。测试平均发送光功率通常使用光功率计，光功率计的测试动态范围需在-40～+15dBm之间，能测试1310nm、1550nm波长的光。所有SDH传输设备光接口发射光功率大致在-15～+5dBm之间，所以一些在局内或与短距离设备对接的情况下接收端接收的光功率会大于-5dBm，此时就需要在接收端安装固定光衰减器来降低接收光功率，避免光接口长时间过载而损坏。
2.1.2光路测试
当接收端接收光功率过低甚至无光时，说明传输设备间光路光功率衰耗过大或者断路，此时根据具体情况一般有两种方法解决：一是采用便携式稳定光源发射1310nm、1550nm波长1kHz、2kHz闪烁频率的光[4]，再利用光功率计接收光源所发光进行逐段检测，这种方法适用于精度要求不高、流动性大的场合。二是使用光时域反射仪（OTDR）测量沿光纤返回的方向光功率获得入射光沿光纤传输路径所受到的损耗特性，并且还可以对返回光信号的时间进行分析，确定待测光纤不完善点的位置及待测光纤的总长度。
如图1所示，连接器所指处为反射峰，这是光纤跳接时所引起的菲涅尔反射，说明此处为一个跳接点。如果在曲线中突然出现一个反射峰，之后光功率大量减弱说明此处为断裂点，如果知道纤芯原来的距离，在没有达到原来纤芯的距离曲线就掉下去了，说明此处光路断路。在实际测试中，可以根据光纤跳接点与曲线横坐所显示的距离标来判断故障点，根据曲线来监测整条光路的实时情况，便于排障。
2.2误码测试
2.2.1常规误码测试
通常使用误码测试仪进行误码测试，误码测试仪发出信号，然后经过被测设备处理，再回到误码仪，由误码测试仪分析信号发射前和接受后的信号误差，计算出误码率。造成误码的原因可为光功率过低、过高、电缆性能、色散過大、温度、干扰等外部原因，也可能是设备内部问题。通常解决误码的方法有三种：告警性能分析法、逐段环回法、互换替换法。首先要对告警进行分析，进行逐段环回，找到告警的源头。其次要对线路误码进行排除，其中可以是线路板问题，也可能是光路问题。最后更换支路板和交叉板来排除误码告警。
2.2.2光接口接收灵敏测试
光接口接收灵敏测试是测试光接口在输入光功率下降到什么程度时会发生误码，目的是光接口能够正常接收的光的功率下限。
光接口接收灵敏测试需要使用误码测试仪、可调衰耗器以及光功率计，使用光功率计来测量误码测试仪发出的光经可调光衰耗器的光功率，持续调节并增强可调光衰耗器的衰耗，直至出现误码时，光功率计所示的值就是光接口能够正常接收的光的功率下限，以此来判断对端设备所发送的光是否会产生误码。
2.2.3光接口过载功率测试
光接口过载功率测试的原理与光接口接收灵敏测试基本相同，是测试光接口在输入光功率提高到什么程度时会发生误码，目的是测试光接口能够正常接收的光的功率上限。但在此测试中要注意的是：光功率达到出厂的过载点后应立即结束测试，不要再继续增加光功率，否则将有可能直接导致光接口损毁。
2.3保护倒换测试
由于通信网络信息传递的及时性、准确性要求很高，在通信网络出现线路故障时，将会导致局部甚至整个网络瘫痪。为了解决这一问题，通常采用自愈保护的方式进行SDH网络建设，自愈保护分为线路保护倒换、环形网保护、网孔型DXC网络恢复及混合保护方式等。
在端到端的情况下，一般选取一主用和一备用光路进行通信，在其中一条光路被切断时立即启用另一条光路进行通信，称为线路保护倒换。在目前3G网络建设中大多采用此种自愈保护方式，由于基站建设的站点多，采用此种方式便于网络管理以及增加节点，在出现故障的时容易判断故障位置。如图2所示，在正常工作时，信息同时延顺时针和逆时针两个方向在环路上传送。一旦环路中某处故障中断，信号在中断处两侧节点设备中自动沟通，通信依然保持。所以采用自愈保护的方式就可以在用户感觉不到通信出现故障的情况下，在极短的时间内从失效状态中自动恢复所携带的业务。
进行保护倒换测试，需使用数字传输分析仪发送伪随机二进制序列测试码，并用误码测试仪在接收端测量从保护倒换启动后产生误码开始到结束的时间，这就是保护倒换过程所用时间，判断这个时间是否在标准规定的50毫秒内。在保护倒换结束后，继续监测一段时间，观察接收端信号是否产生误码并检查传输的信号是否通过保护线路正确路由到所有节点上，从而判断此网络的保护倒换性能。
3 结束语
由于信号覆盖面积广、地形复杂、建设的站点多等原因，造成了SDH网络建设过程中无论是设备还是光路容易出现各式各样的障碍及问题，影响建设进程。本文以SDH光传输系统为基础，讨论光接口以及光路的工程测试工程问题，探索能够更准确有效地找到的故障原因，提高人力资源的利用率，避免对SDH设备造成不必要的损坏。随着网络建设的不断发展，SDH工程技术也将会不断完善。
参考文献
[1] 孙述桂，范志刚，李朝锋.浅析SDH技术的现状及发展趋势.2008（6）
[2] 纪越峰. SDH技术.北京：人民邮电出版社，1998
[3] 陈云志等.SDH﹠WDM设备与系统.北京：人民邮电出版社，1999
[4] 胡先志，刘泽恒等.光纤光缆工程测试.北京：人民邮电出版社，2001