劉培瑩

摘 要：主要闡述了通信網(wǎng)絡(luò)中同步問題測(cè)試的三種有效方法，并結(jié)合測(cè)試實(shí)例闡述了處理同步問題的分析思路。

關(guān)鍵詞：同步問題；時(shí)間間隔誤差；相對(duì)頻率偏差；參考源

人們?cè)谡Z(yǔ)音通話中可能會(huì)遇到到雜音、斷續(xù)、掉話，數(shù)據(jù)傳輸中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)丟包等情況，造成這種現(xiàn)象的原因固然是多種多樣，而同步問題則是其中主要原因之一，而且該類問題在實(shí)際故障處理當(dāng)中很容易被忽視，處理起來(lái)也有一定的難度。但是只要掌握相關(guān)的測(cè)試技巧，運(yùn)用必要的工具還是能夠?qū)Υ祟悊栴}進(jìn)行定位和處理的。

分析問題之前先了解一下與同步相關(guān)的一些概念，同步是指兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)之間的頻率或相位上保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系。如果兩個(gè)信號(hào)間頻率不相等可以稱它們之間存在頻偏；如果兩信號(hào)間頻率長(zhǎng)期來(lái)看是相同的，只是相位有時(shí)會(huì)有差別，如果假定其中一個(gè)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的話，那么另一個(gè)信號(hào)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)存在抖動(dòng)或漂移（抖動(dòng)和漂移以相位變化頻率區(qū)分，界線是10Hz）。在通信網(wǎng)絡(luò)中，同步問題應(yīng)該是由于頻偏、漂移、抖動(dòng)等直接原因引起的傳輸設(shè)備指針調(diào)整、基站時(shí)鐘失鎖、交換電路的滑幀、數(shù)據(jù)丟包等現(xiàn)象。同步問題的起因是比較復(fù)雜的，這里探討利用相關(guān)的測(cè)試和分析方法對(duì)同步問題產(chǎn)生源進(jìn)行判斷。

根據(jù)目前各運(yùn)營(yíng)商典型的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立一個(gè)電路模型，以下的分析都針對(duì)它展開。

如圖1所示：這是一條基站電路，兩邊的終端設(shè)備分別是BSC和BTS。中間傳輸經(jīng)過(guò)了155M的接入環(huán)和2.5G的匯聚環(huán)，傳輸系統(tǒng)之間以及傳輸系統(tǒng)與終端設(shè)備之間通過(guò)DDF采用2M電纜連接。

如果交換申告滑幀或OMCR申告時(shí)鐘頻繁失鎖，用2M傳輸分析儀表在線測(cè)量，若顯示沒有異常告警，則應(yīng)該懷疑同步問題，開始著手分析。對(duì)于由SDH傳輸系統(tǒng)自身不同步造成的常見業(yè)務(wù)故障，由于存在告警、指針調(diào)整、性能事件等輔助信息，通過(guò)傳輸網(wǎng)管應(yīng)該能夠定位故障點(diǎn)。但對(duì)于由業(yè)務(wù)側(cè)引起的同步問題以及某些更為復(fù)雜的同步問題單靠網(wǎng)管是不夠的，還要依靠測(cè)試手段。在同步問題的分析中涉及到很多指標(biāo)，頻率準(zhǔn)確度一般用？駐f/f（相對(duì)頻率偏差）來(lái)表示，而TIE（時(shí)間間隔誤差）由于能夠估算出相對(duì)頻率偏差，因此顯得尤為重要。下面來(lái)介紹一下維護(hù)中比較行之有效的三種測(cè)試方法：

方法一：BITS設(shè)備測(cè)同步法

該方法簡(jiǎn)便易懂，但有較大局限性。將被測(cè)信號(hào)直接接入BITS（大樓綜合定時(shí)系統(tǒng)）測(cè)試端口，網(wǎng)管作適當(dāng)配置后，即可得到以BITS時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)參考的TIE測(cè)試曲線，可通過(guò)直接分析該曲線或查看MTIE（最大時(shí)間間隔誤差）和TDEV（時(shí)間偏差）指標(biāo)來(lái)評(píng)判該電路的同步質(zhì)量，測(cè)試示意圖如圖2所示。

但三項(xiàng)指標(biāo)之間也有所側(cè)重：TIE數(shù)據(jù)（也稱原始相位數(shù)據(jù)）由于對(duì)同步情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)的記錄，故障發(fā)生的時(shí)間和波形非常直觀，所以在故障定位中被經(jīng)常采用。TDEV主要體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)噪聲的統(tǒng)計(jì)情況，不能反映頻偏故障。MTIE能在一定程度上反映頻偏故障，但直觀性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)不如TIE。因此，MTIE和TDEV由于缺乏實(shí)時(shí)性主要用于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況的統(tǒng)計(jì)。利用TIE分析抖動(dòng)和漂移是很直觀的，但怎樣得出相對(duì)頻率偏差呢？只要測(cè)試時(shí)間足夠長(zhǎng)，TIE曲線可以濾除絕大部分的抖動(dòng)和漂移成分近似成一條直線，依據(jù)下面公式根據(jù)TIE是能夠估算出相對(duì)頻率偏差的：

？駐？準(zhǔn)（t）=？駐f/f·t+E（t）

當(dāng)t較大時(shí)，？駐f/f·t>>E（t），得：？駐？準(zhǔn)（t）=？駐f/f·t+E（t）？艿？駐f/f·t

所以得到？駐f/f？艿？駐？準(zhǔn)（t）/t，而 ？駐？準(zhǔn)（t）/t正好是TIE曲線的斜率，如下圖所示：

從圖3中數(shù)據(jù)可以得出TIE斜率 ？駐？準(zhǔn)（t）/t？艿？駐f/f？艿6.4×10-8

圖3 BITS設(shè)備測(cè)得的TIE曲線

BITS（GPS+銣鐘）的時(shí)鐘精度應(yīng)該是非常高的，方法也很簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是BITS設(shè)備一般都安裝在規(guī)模較大的通信機(jī)房，即電路模型中A設(shè)備所在機(jī)房，因此使用起來(lái)存在一定的局限性。

方法二：SDH分析儀測(cè)同步法

這是使用最廣泛的測(cè)試方法，它要求SDH分析儀具備抖動(dòng)測(cè)試模塊，而且測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)要有同步參考源，圖4是測(cè)試方法簡(jiǎn)圖：

圖中的被測(cè)信號(hào)可以是DDF1、DDF2、DDF3點(diǎn)的任意方向。而參考源應(yīng)該是質(zhì)量較好的時(shí)鐘信號(hào)，一般的SDH分析儀會(huì)選取2Mbit或2Mhz作為抖動(dòng)模塊的時(shí)鐘參考，所以可選擇：BITS輸出、便攜式時(shí)鐘源（比如銣鐘）、SDH站時(shí)鐘輸出、經(jīng)過(guò)再定時(shí)處理的SDH支路2Mbit輸出。

圖4 SDH分析儀測(cè)同步

下面以圖4為例來(lái)作一下故障分析：

假設(shè)上面的電路存在基站時(shí)鐘失鎖現(xiàn)象（BTS出現(xiàn)Phase Lock Lost告警），在排除了常見故障后工作人員開始懷疑同步問題。首先在DDF1參考點(diǎn)測(cè)試得到BSC發(fā)給BTS方向信號(hào)的同步質(zhì)量信息（TIE）如圖5所示，由于設(shè)備位于交換局站，可采用BITS輸出時(shí)鐘信號(hào)作為測(cè)試參考源。而在DDF2處和DDF1處測(cè)得的曲線類似，分析曲線可知在交換側(cè)存在著20多分鐘為周期的飄動(dòng)，但飄動(dòng)的幅度不大，在4000ns左右，這樣短期的相對(duì)頻率偏差約為1×10-9，長(zhǎng)期的質(zhì)量會(huì)更好一些，因此可以肯定同步問題沒有發(fā)生在A、B、C、D組成的匯聚層環(huán)形傳輸系統(tǒng)。

圖5 DDF1測(cè)出的BSC方向TIE曲線

繼續(xù)沿著BSC至BTS方向進(jìn)行逐段測(cè)試，在DDF3處測(cè)得同步質(zhì)量信息（TIE）如圖6所示，由于DDF3位于基站機(jī)房?jī)?nèi)，一般不會(huì)有BITS，可采用便攜式銣鐘儀表的輸出作為測(cè)試參考源。由測(cè)試曲線可知，存在周期性的488ns的相位跳動(dòng)，是典型的TU12指針調(diào)整造成的后果，因此可以得出結(jié)論：?jiǎn)栴}發(fā)生在E、F、G、H組成的接入層環(huán)形傳輸系統(tǒng)，具體原因可能是傳輸設(shè)備線路板或時(shí)鐘板有問題，也可能是環(huán)網(wǎng)定時(shí)設(shè)置有問題，通過(guò)查找設(shè)備狀態(tài)即可解決問題。

圖6 DDF3測(cè)出的BSC方向TIE曲線

方法三：2M傳輸分析儀測(cè)同步法

如果條件比較有限，比如沒有BITS、銣鐘、帶抖動(dòng)的SDH分析儀等設(shè)備，怎樣處理同步問題呢？其實(shí)僅一塊2M PDH分析儀也能大致的定位故障點(diǎn)，采取的同樣是比較的方法，將2M分析儀時(shí)鐘源由平時(shí)使用的內(nèi)鐘改為2M參考源輸入，在測(cè)量被測(cè)信號(hào)的同時(shí)，選擇一路正常的業(yè)務(wù)信號(hào)接在儀表的2M參考時(shí)鐘端口上，如圖7所示。在沒有大的頻率偏差的情況下，儀表將顯示正負(fù)幾個(gè)赫茲的偏差跳變，滑碼指標(biāo)不會(huì)積累；但如果有較大的頻率偏差，則滑碼指標(biāo)將出現(xiàn)正或負(fù)的積累，證明被測(cè)信號(hào)存在同步質(zhì)量問題。

圖7 2M PDH分析儀測(cè)同步示意圖

以上介紹了三種同步故障的判斷方法，它們?cè)诓煌臋C(jī)房條件下發(fā)揮著各自的作用，對(duì)判斷故障都是有幫助的。雖然測(cè)試的手段各不相同，但是分析的思路都是一樣的，即：采用信號(hào)同步質(zhì)量對(duì)比的方法，取可靠的信號(hào)作為參考源，被測(cè)信號(hào)與其比較，通過(guò)TIE或滑碼來(lái)判斷被測(cè)信號(hào)同步質(zhì)量的優(yōu)劣；分析的順序是自上而下的，逐點(diǎn)排除。值得一提的是該測(cè)試和分析方法對(duì)傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備同步問題的處理都是有效的。

總之，隨著各運(yùn)營(yíng)商通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，組網(wǎng)也變得日益復(fù)雜，同步網(wǎng)規(guī)劃不合理、設(shè)備同步設(shè)置不當(dāng)、各種硬件性能劣化等情況都可能造成同步問題的出現(xiàn)，由于同步問題的出現(xiàn)是潛移默化的，測(cè)試也需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此給故障判斷帶來(lái)一定的困難。但只要掌握測(cè)試的基本方法，少走彎路，還是能夠解決同步問題的。

參考文獻(xiàn)

[1]YD/T 118-1999.同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)從鐘性能測(cè)試方法[S].

[2]YD/T 1017-1999.同步數(shù)字體系網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口[S].

[3]韋樂平.光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)[M].人民郵電出版社，1995.endprint

摘 要：主要闡述了通信網(wǎng)絡(luò)中同步問題測(cè)試的三種有效方法，并結(jié)合測(cè)試實(shí)例闡述了處理同步問題的分析思路。

關(guān)鍵詞：同步問題；時(shí)間間隔誤差；相對(duì)頻率偏差；參考源

人們?cè)谡Z(yǔ)音通話中可能會(huì)遇到到雜音、斷續(xù)、掉話，數(shù)據(jù)傳輸中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)丟包等情況，造成這種現(xiàn)象的原因固然是多種多樣，而同步問題則是其中主要原因之一，而且該類問題在實(shí)際故障處理當(dāng)中很容易被忽視，處理起來(lái)也有一定的難度。但是只要掌握相關(guān)的測(cè)試技巧，運(yùn)用必要的工具還是能夠?qū)Υ祟悊栴}進(jìn)行定位和處理的。

分析問題之前先了解一下與同步相關(guān)的一些概念，同步是指兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)之間的頻率或相位上保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系。如果兩個(gè)信號(hào)間頻率不相等可以稱它們之間存在頻偏；如果兩信號(hào)間頻率長(zhǎng)期來(lái)看是相同的，只是相位有時(shí)會(huì)有差別，如果假定其中一個(gè)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的話，那么另一個(gè)信號(hào)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)存在抖動(dòng)或漂移（抖動(dòng)和漂移以相位變化頻率區(qū)分，界線是10Hz）。在通信網(wǎng)絡(luò)中，同步問題應(yīng)該是由于頻偏、漂移、抖動(dòng)等直接原因引起的傳輸設(shè)備指針調(diào)整、基站時(shí)鐘失鎖、交換電路的滑幀、數(shù)據(jù)丟包等現(xiàn)象。同步問題的起因是比較復(fù)雜的，這里探討利用相關(guān)的測(cè)試和分析方法對(duì)同步問題產(chǎn)生源進(jìn)行判斷。

根據(jù)目前各運(yùn)營(yíng)商典型的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立一個(gè)電路模型，以下的分析都針對(duì)它展開。

如圖1所示：這是一條基站電路，兩邊的終端設(shè)備分別是BSC和BTS。中間傳輸經(jīng)過(guò)了155M的接入環(huán)和2.5G的匯聚環(huán)，傳輸系統(tǒng)之間以及傳輸系統(tǒng)與終端設(shè)備之間通過(guò)DDF采用2M電纜連接。

如果交換申告滑幀或OMCR申告時(shí)鐘頻繁失鎖，用2M傳輸分析儀表在線測(cè)量，若顯示沒有異常告警，則應(yīng)該懷疑同步問題，開始著手分析。對(duì)于由SDH傳輸系統(tǒng)自身不同步造成的常見業(yè)務(wù)故障，由于存在告警、指針調(diào)整、性能事件等輔助信息，通過(guò)傳輸網(wǎng)管應(yīng)該能夠定位故障點(diǎn)。但對(duì)于由業(yè)務(wù)側(cè)引起的同步問題以及某些更為復(fù)雜的同步問題單靠網(wǎng)管是不夠的，還要依靠測(cè)試手段。在同步問題的分析中涉及到很多指標(biāo)，頻率準(zhǔn)確度一般用？駐f/f（相對(duì)頻率偏差）來(lái)表示，而TIE（時(shí)間間隔誤差）由于能夠估算出相對(duì)頻率偏差，因此顯得尤為重要。下面來(lái)介紹一下維護(hù)中比較行之有效的三種測(cè)試方法：

方法一：BITS設(shè)備測(cè)同步法

該方法簡(jiǎn)便易懂，但有較大局限性。將被測(cè)信號(hào)直接接入BITS（大樓綜合定時(shí)系統(tǒng)）測(cè)試端口，網(wǎng)管作適當(dāng)配置后，即可得到以BITS時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)參考的TIE測(cè)試曲線，可通過(guò)直接分析該曲線或查看MTIE（最大時(shí)間間隔誤差）和TDEV（時(shí)間偏差）指標(biāo)來(lái)評(píng)判該電路的同步質(zhì)量，測(cè)試示意圖如圖2所示。

但三項(xiàng)指標(biāo)之間也有所側(cè)重：TIE數(shù)據(jù)（也稱原始相位數(shù)據(jù)）由于對(duì)同步情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)的記錄，故障發(fā)生的時(shí)間和波形非常直觀，所以在故障定位中被經(jīng)常采用。TDEV主要體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)噪聲的統(tǒng)計(jì)情況，不能反映頻偏故障。MTIE能在一定程度上反映頻偏故障，但直觀性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)不如TIE。因此，MTIE和TDEV由于缺乏實(shí)時(shí)性主要用于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況的統(tǒng)計(jì)。利用TIE分析抖動(dòng)和漂移是很直觀的，但怎樣得出相對(duì)頻率偏差呢？只要測(cè)試時(shí)間足夠長(zhǎng)，TIE曲線可以濾除絕大部分的抖動(dòng)和漂移成分近似成一條直線，依據(jù)下面公式根據(jù)TIE是能夠估算出相對(duì)頻率偏差的：

？駐？準(zhǔn)（t）=？駐f/f·t+E（t）

當(dāng)t較大時(shí)，？駐f/f·t>>E（t），得：？駐？準(zhǔn)（t）=？駐f/f·t+E（t）？艿？駐f/f·t

所以得到？駐f/f？艿？駐？準(zhǔn)（t）/t，而 ？駐？準(zhǔn)（t）/t正好是TIE曲線的斜率，如下圖所示：

從圖3中數(shù)據(jù)可以得出TIE斜率 ？駐？準(zhǔn)（t）/t？艿？駐f/f？艿6.4×10-8

圖3 BITS設(shè)備測(cè)得的TIE曲線

BITS（GPS+銣鐘）的時(shí)鐘精度應(yīng)該是非常高的，方法也很簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是BITS設(shè)備一般都安裝在規(guī)模較大的通信機(jī)房，即電路模型中A設(shè)備所在機(jī)房，因此使用起來(lái)存在一定的局限性。

方法二：SDH分析儀測(cè)同步法

這是使用最廣泛的測(cè)試方法，它要求SDH分析儀具備抖動(dòng)測(cè)試模塊，而且測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)要有同步參考源，圖4是測(cè)試方法簡(jiǎn)圖：

圖中的被測(cè)信號(hào)可以是DDF1、DDF2、DDF3點(diǎn)的任意方向。而參考源應(yīng)該是質(zhì)量較好的時(shí)鐘信號(hào)，一般的SDH分析儀會(huì)選取2Mbit或2Mhz作為抖動(dòng)模塊的時(shí)鐘參考，所以可選擇：BITS輸出、便攜式時(shí)鐘源（比如銣鐘）、SDH站時(shí)鐘輸出、經(jīng)過(guò)再定時(shí)處理的SDH支路2Mbit輸出。

圖4 SDH分析儀測(cè)同步

下面以圖4為例來(lái)作一下故障分析：

假設(shè)上面的電路存在基站時(shí)鐘失鎖現(xiàn)象（BTS出現(xiàn)Phase Lock Lost告警），在排除了常見故障后工作人員開始懷疑同步問題。首先在DDF1參考點(diǎn)測(cè)試得到BSC發(fā)給BTS方向信號(hào)的同步質(zhì)量信息（TIE）如圖5所示，由于設(shè)備位于交換局站，可采用BITS輸出時(shí)鐘信號(hào)作為測(cè)試參考源。而在DDF2處和DDF1處測(cè)得的曲線類似，分析曲線可知在交換側(cè)存在著20多分鐘為周期的飄動(dòng)，但飄動(dòng)的幅度不大，在4000ns左右，這樣短期的相對(duì)頻率偏差約為1×10-9，長(zhǎng)期的質(zhì)量會(huì)更好一些，因此可以肯定同步問題沒有發(fā)生在A、B、C、D組成的匯聚層環(huán)形傳輸系統(tǒng)。

圖5 DDF1測(cè)出的BSC方向TIE曲線

繼續(xù)沿著BSC至BTS方向進(jìn)行逐段測(cè)試，在DDF3處測(cè)得同步質(zhì)量信息（TIE）如圖6所示，由于DDF3位于基站機(jī)房?jī)?nèi)，一般不會(huì)有BITS，可采用便攜式銣鐘儀表的輸出作為測(cè)試參考源。由測(cè)試曲線可知，存在周期性的488ns的相位跳動(dòng)，是典型的TU12指針調(diào)整造成的后果，因此可以得出結(jié)論：?jiǎn)栴}發(fā)生在E、F、G、H組成的接入層環(huán)形傳輸系統(tǒng)，具體原因可能是傳輸設(shè)備線路板或時(shí)鐘板有問題，也可能是環(huán)網(wǎng)定時(shí)設(shè)置有問題，通過(guò)查找設(shè)備狀態(tài)即可解決問題。

圖6 DDF3測(cè)出的BSC方向TIE曲線

方法三：2M傳輸分析儀測(cè)同步法

如果條件比較有限，比如沒有BITS、銣鐘、帶抖動(dòng)的SDH分析儀等設(shè)備，怎樣處理同步問題呢？其實(shí)僅一塊2M PDH分析儀也能大致的定位故障點(diǎn)，采取的同樣是比較的方法，將2M分析儀時(shí)鐘源由平時(shí)使用的內(nèi)鐘改為2M參考源輸入，在測(cè)量被測(cè)信號(hào)的同時(shí)，選擇一路正常的業(yè)務(wù)信號(hào)接在儀表的2M參考時(shí)鐘端口上，如圖7所示。在沒有大的頻率偏差的情況下，儀表將顯示正負(fù)幾個(gè)赫茲的偏差跳變，滑碼指標(biāo)不會(huì)積累；但如果有較大的頻率偏差，則滑碼指標(biāo)將出現(xiàn)正或負(fù)的積累，證明被測(cè)信號(hào)存在同步質(zhì)量問題。

圖7 2M PDH分析儀測(cè)同步示意圖

以上介紹了三種同步故障的判斷方法，它們?cè)诓煌臋C(jī)房條件下發(fā)揮著各自的作用，對(duì)判斷故障都是有幫助的。雖然測(cè)試的手段各不相同，但是分析的思路都是一樣的，即：采用信號(hào)同步質(zhì)量對(duì)比的方法，取可靠的信號(hào)作為參考源，被測(cè)信號(hào)與其比較，通過(guò)TIE或滑碼來(lái)判斷被測(cè)信號(hào)同步質(zhì)量的優(yōu)劣；分析的順序是自上而下的，逐點(diǎn)排除。值得一提的是該測(cè)試和分析方法對(duì)傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備同步問題的處理都是有效的。

總之，隨著各運(yùn)營(yíng)商通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，組網(wǎng)也變得日益復(fù)雜，同步網(wǎng)規(guī)劃不合理、設(shè)備同步設(shè)置不當(dāng)、各種硬件性能劣化等情況都可能造成同步問題的出現(xiàn)，由于同步問題的出現(xiàn)是潛移默化的，測(cè)試也需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此給故障判斷帶來(lái)一定的困難。但只要掌握測(cè)試的基本方法，少走彎路，還是能夠解決同步問題的。

參考文獻(xiàn)

[1]YD/T 118-1999.同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)從鐘性能測(cè)試方法[S].

[2]YD/T 1017-1999.同步數(shù)字體系網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口[S].

[3]韋樂平.光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)[M].人民郵電出版社，1995.endprint

摘 要：主要闡述了通信網(wǎng)絡(luò)中同步問題測(cè)試的三種有效方法，并結(jié)合測(cè)試實(shí)例闡述了處理同步問題的分析思路。

關(guān)鍵詞：同步問題；時(shí)間間隔誤差；相對(duì)頻率偏差；參考源

人們?cè)谡Z(yǔ)音通話中可能會(huì)遇到到雜音、斷續(xù)、掉話，數(shù)據(jù)傳輸中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)丟包等情況，造成這種現(xiàn)象的原因固然是多種多樣，而同步問題則是其中主要原因之一，而且該類問題在實(shí)際故障處理當(dāng)中很容易被忽視，處理起來(lái)也有一定的難度。但是只要掌握相關(guān)的測(cè)試技巧，運(yùn)用必要的工具還是能夠?qū)Υ祟悊栴}進(jìn)行定位和處理的。

分析問題之前先了解一下與同步相關(guān)的一些概念，同步是指兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)之間的頻率或相位上保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系。如果兩個(gè)信號(hào)間頻率不相等可以稱它們之間存在頻偏；如果兩信號(hào)間頻率長(zhǎng)期來(lái)看是相同的，只是相位有時(shí)會(huì)有差別，如果假定其中一個(gè)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的話，那么另一個(gè)信號(hào)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)存在抖動(dòng)或漂移（抖動(dòng)和漂移以相位變化頻率區(qū)分，界線是10Hz）。在通信網(wǎng)絡(luò)中，同步問題應(yīng)該是由于頻偏、漂移、抖動(dòng)等直接原因引起的傳輸設(shè)備指針調(diào)整、基站時(shí)鐘失鎖、交換電路的滑幀、數(shù)據(jù)丟包等現(xiàn)象。同步問題的起因是比較復(fù)雜的，這里探討利用相關(guān)的測(cè)試和分析方法對(duì)同步問題產(chǎn)生源進(jìn)行判斷。

根據(jù)目前各運(yùn)營(yíng)商典型的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立一個(gè)電路模型，以下的分析都針對(duì)它展開。

如圖1所示：這是一條基站電路，兩邊的終端設(shè)備分別是BSC和BTS。中間傳輸經(jīng)過(guò)了155M的接入環(huán)和2.5G的匯聚環(huán)，傳輸系統(tǒng)之間以及傳輸系統(tǒng)與終端設(shè)備之間通過(guò)DDF采用2M電纜連接。

如果交換申告滑幀或OMCR申告時(shí)鐘頻繁失鎖，用2M傳輸分析儀表在線測(cè)量，若顯示沒有異常告警，則應(yīng)該懷疑同步問題，開始著手分析。對(duì)于由SDH傳輸系統(tǒng)自身不同步造成的常見業(yè)務(wù)故障，由于存在告警、指針調(diào)整、性能事件等輔助信息，通過(guò)傳輸網(wǎng)管應(yīng)該能夠定位故障點(diǎn)。但對(duì)于由業(yè)務(wù)側(cè)引起的同步問題以及某些更為復(fù)雜的同步問題單靠網(wǎng)管是不夠的，還要依靠測(cè)試手段。在同步問題的分析中涉及到很多指標(biāo)，頻率準(zhǔn)確度一般用？駐f/f（相對(duì)頻率偏差）來(lái)表示，而TIE（時(shí)間間隔誤差）由于能夠估算出相對(duì)頻率偏差，因此顯得尤為重要。下面來(lái)介紹一下維護(hù)中比較行之有效的三種測(cè)試方法：

方法一：BITS設(shè)備測(cè)同步法

該方法簡(jiǎn)便易懂，但有較大局限性。將被測(cè)信號(hào)直接接入BITS（大樓綜合定時(shí)系統(tǒng)）測(cè)試端口，網(wǎng)管作適當(dāng)配置后，即可得到以BITS時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)參考的TIE測(cè)試曲線，可通過(guò)直接分析該曲線或查看MTIE（最大時(shí)間間隔誤差）和TDEV（時(shí)間偏差）指標(biāo)來(lái)評(píng)判該電路的同步質(zhì)量，測(cè)試示意圖如圖2所示。

但三項(xiàng)指標(biāo)之間也有所側(cè)重：TIE數(shù)據(jù)（也稱原始相位數(shù)據(jù)）由于對(duì)同步情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)的記錄，故障發(fā)生的時(shí)間和波形非常直觀，所以在故障定位中被經(jīng)常采用。TDEV主要體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)噪聲的統(tǒng)計(jì)情況，不能反映頻偏故障。MTIE能在一定程度上反映頻偏故障，但直觀性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)不如TIE。因此，MTIE和TDEV由于缺乏實(shí)時(shí)性主要用于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況的統(tǒng)計(jì)。利用TIE分析抖動(dòng)和漂移是很直觀的，但怎樣得出相對(duì)頻率偏差呢？只要測(cè)試時(shí)間足夠長(zhǎng)，TIE曲線可以濾除絕大部分的抖動(dòng)和漂移成分近似成一條直線，依據(jù)下面公式根據(jù)TIE是能夠估算出相對(duì)頻率偏差的：

？駐？準(zhǔn)（t）=？駐f/f·t+E（t）

當(dāng)t較大時(shí)，？駐f/f·t>>E（t），得：？駐？準(zhǔn)（t）=？駐f/f·t+E（t）？艿？駐f/f·t

所以得到？駐f/f？艿？駐？準(zhǔn)（t）/t，而 ？駐？準(zhǔn)（t）/t正好是TIE曲線的斜率，如下圖所示：

從圖3中數(shù)據(jù)可以得出TIE斜率 ？駐？準(zhǔn)（t）/t？艿？駐f/f？艿6.4×10-8

圖3 BITS設(shè)備測(cè)得的TIE曲線

BITS（GPS+銣鐘）的時(shí)鐘精度應(yīng)該是非常高的，方法也很簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是BITS設(shè)備一般都安裝在規(guī)模較大的通信機(jī)房，即電路模型中A設(shè)備所在機(jī)房，因此使用起來(lái)存在一定的局限性。

方法二：SDH分析儀測(cè)同步法

這是使用最廣泛的測(cè)試方法，它要求SDH分析儀具備抖動(dòng)測(cè)試模塊，而且測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)要有同步參考源，圖4是測(cè)試方法簡(jiǎn)圖：

圖中的被測(cè)信號(hào)可以是DDF1、DDF2、DDF3點(diǎn)的任意方向。而參考源應(yīng)該是質(zhì)量較好的時(shí)鐘信號(hào)，一般的SDH分析儀會(huì)選取2Mbit或2Mhz作為抖動(dòng)模塊的時(shí)鐘參考，所以可選擇：BITS輸出、便攜式時(shí)鐘源（比如銣鐘）、SDH站時(shí)鐘輸出、經(jīng)過(guò)再定時(shí)處理的SDH支路2Mbit輸出。

圖4 SDH分析儀測(cè)同步

下面以圖4為例來(lái)作一下故障分析：

假設(shè)上面的電路存在基站時(shí)鐘失鎖現(xiàn)象（BTS出現(xiàn)Phase Lock Lost告警），在排除了常見故障后工作人員開始懷疑同步問題。首先在DDF1參考點(diǎn)測(cè)試得到BSC發(fā)給BTS方向信號(hào)的同步質(zhì)量信息（TIE）如圖5所示，由于設(shè)備位于交換局站，可采用BITS輸出時(shí)鐘信號(hào)作為測(cè)試參考源。而在DDF2處和DDF1處測(cè)得的曲線類似，分析曲線可知在交換側(cè)存在著20多分鐘為周期的飄動(dòng)，但飄動(dòng)的幅度不大，在4000ns左右，這樣短期的相對(duì)頻率偏差約為1×10-9，長(zhǎng)期的質(zhì)量會(huì)更好一些，因此可以肯定同步問題沒有發(fā)生在A、B、C、D組成的匯聚層環(huán)形傳輸系統(tǒng)。

圖5 DDF1測(cè)出的BSC方向TIE曲線

繼續(xù)沿著BSC至BTS方向進(jìn)行逐段測(cè)試，在DDF3處測(cè)得同步質(zhì)量信息（TIE）如圖6所示，由于DDF3位于基站機(jī)房?jī)?nèi)，一般不會(huì)有BITS，可采用便攜式銣鐘儀表的輸出作為測(cè)試參考源。由測(cè)試曲線可知，存在周期性的488ns的相位跳動(dòng)，是典型的TU12指針調(diào)整造成的后果，因此可以得出結(jié)論：?jiǎn)栴}發(fā)生在E、F、G、H組成的接入層環(huán)形傳輸系統(tǒng)，具體原因可能是傳輸設(shè)備線路板或時(shí)鐘板有問題，也可能是環(huán)網(wǎng)定時(shí)設(shè)置有問題，通過(guò)查找設(shè)備狀態(tài)即可解決問題。

圖6 DDF3測(cè)出的BSC方向TIE曲線

方法三：2M傳輸分析儀測(cè)同步法

如果條件比較有限，比如沒有BITS、銣鐘、帶抖動(dòng)的SDH分析儀等設(shè)備，怎樣處理同步問題呢？其實(shí)僅一塊2M PDH分析儀也能大致的定位故障點(diǎn)，采取的同樣是比較的方法，將2M分析儀時(shí)鐘源由平時(shí)使用的內(nèi)鐘改為2M參考源輸入，在測(cè)量被測(cè)信號(hào)的同時(shí)，選擇一路正常的業(yè)務(wù)信號(hào)接在儀表的2M參考時(shí)鐘端口上，如圖7所示。在沒有大的頻率偏差的情況下，儀表將顯示正負(fù)幾個(gè)赫茲的偏差跳變，滑碼指標(biāo)不會(huì)積累；但如果有較大的頻率偏差，則滑碼指標(biāo)將出現(xiàn)正或負(fù)的積累，證明被測(cè)信號(hào)存在同步質(zhì)量問題。

圖7 2M PDH分析儀測(cè)同步示意圖

以上介紹了三種同步故障的判斷方法，它們?cè)诓煌臋C(jī)房條件下發(fā)揮著各自的作用，對(duì)判斷故障都是有幫助的。雖然測(cè)試的手段各不相同，但是分析的思路都是一樣的，即：采用信號(hào)同步質(zhì)量對(duì)比的方法，取可靠的信號(hào)作為參考源，被測(cè)信號(hào)與其比較，通過(guò)TIE或滑碼來(lái)判斷被測(cè)信號(hào)同步質(zhì)量的優(yōu)劣；分析的順序是自上而下的，逐點(diǎn)排除。值得一提的是該測(cè)試和分析方法對(duì)傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備同步問題的處理都是有效的。

總之，隨著各運(yùn)營(yíng)商通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，組網(wǎng)也變得日益復(fù)雜，同步網(wǎng)規(guī)劃不合理、設(shè)備同步設(shè)置不當(dāng)、各種硬件性能劣化等情況都可能造成同步問題的出現(xiàn)，由于同步問題的出現(xiàn)是潛移默化的，測(cè)試也需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此給故障判斷帶來(lái)一定的困難。但只要掌握測(cè)試的基本方法，少走彎路，還是能夠解決同步問題的。

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