DWDM 系统误码问题分析定位探讨安捷信客户支持部 宋志永/39340 工程师摘要 DWDM 系统因网络地位高、业务密集、安全性要求高，是客户运维工作的重点，而DWDM 误码问题因涉及因素众多、定位复杂，往往是维护工作的难点。

本文以某传输干线DWDM 网络运行与误码维护实例为背景，论述了波分误码问题的产生原因与基本排查思路，重点分析了线路反射对DWDM 系统的影响、基本定位思路和解决方法。

关键词 DWDM 线路 误码 反射 波道1.问题描述某DWDM 网络A 和B 站为OTM 站，距离362km ，中间设C 站一个OADM 站和D 、E 、F 三个OLA 站，使用32×2.5G 系统组网，拓扑如图1.0。

系统在A 、B 间开通20个波道，线路功率与波道信噪比符合指标，但B 站收A 站方向6个波道OTU 上报大量RSBBE （再生段误码），个别波道甚至由于误码过大无法正常承载业务，必须进行波长倒带转移。

图1.0 A-B 段DWDM 组网拓扑图2. 原因分析1) DWDM 误码原因分析误码是指在传输过程中码元发生了错误，DWDM 系统产生误码的因素众种，其中B DEFCA维护中常见的误码产生原因包括线路光功率异常、色散容限不够、波道间功率不平坦、信噪比过低、光纤非线性以及传输设备的光器件性能劣化等，通常围绕这些指标参数，结合故障现象进行分析定位。

在DWDM系统出现误码后要确定是单波道误码还是多个波道同时产生误码，以判断是线路问题还是单波问题。

若只有一个波道出现误码，其它波道性能均正常，则需重点对该误码波道的OTU收发光功率、OTU光器件以及OTU与合分波单元的尾纤进行排查定位；若多个波道同时出现了误码，这时通常可以判断是主光线路出现了问题，需要重点对光缆、线路功率、色散、非线性、光放大板卡等进行分析定位，DWDM系统常见误码原因见表1.0。

表2.0 DWDM误码的常见原因2) 定位思路及步骤因20个波道中6个波出现了误码，且6个波道的误码量随时间的变化步调一致，所以基本可以判断非单个波道故障，需要对线路展开分析定位。

根据上表中线路问题的常见故障原因18，结合相关原理知识，排查过程如下：a)首先检查光缆环境和全线机房环境，排除运行环境如温度、湿度对系统的影响，经客户各方确认当前运行环境正常；波分干线维护中曾遇到与温度、湿度相关的误码故障现象：（1)东北地区的架空光缆，冬季晚上九点以后线路衰减开始增加，每小时放大板OAU功率下降约1dBm，到早晨太阳出来时衰减累计增加10dB左右，系统信噪比下降所有波道上报误码，从早晨九点开始衰减减小放大板功率又逐渐回升到正常值。

夜班维护人员必须逐渐调低电可调衰减器VOA的衰减以保证系统功率的正常，白班人员又必须逐渐调高VOA衰减来降低功率。

（2)一子架3块波长转换板LWC同时瞬报LSR_COOL_ALM（激光器制冷电流过限）告警，接收端LWC上报大误码，承载的SDH业务全部倒换。

经查相应机柜PMU板上报TEMP_ALARM告警，经现场确认该机房空调故障多日，客户用普通电风扇为设备降温。

（3)南部地区干线，机房湿度控制不佳，ODF架一个尾纤接头接触不紧密，其空隙间受水雾变化影响，导致线路不稳定产生误码。

b)检查放大板功率、电流、增益等指标，可排除设备内部连纤异常和单板故障；c)线路光功率，是DWDM系统最重要的配置数据，受光缆施工、线路割接等影响容易引起衰减值的变化，是例行维护的重点。

故障定位时需要依据线路放大板型号规格和承载波数计算标称值，标称功率计算方法：P（总）=P（单波）+10LogN，N为总波数，各放大板规格及单波输入功率请参考开局指导书。

检查线路光功率，发现A-B间线路放大板功率与标称值基本一致，见下表1.1 各站放大板△值（当前值与标准值之差）均小于1dBm，说明当前线路功率正常。

表2.1 A-B间线路功率统计表（承载：20波，2.5G*32波系统）d)用光谱在线分析板对B站接收A方向线路进行光谱监测，发现所有波道信噪比、波道间的均衡平坦性总体良好，说明均衡、信噪比均正常。

e)光纤非线性效应主要由功率过高导致，光功率越高单位光纤横截面的能量密度越大，当此密度过大时，会导致传输信号的非线性效应，影响系统性能。

调高线路功率，观察误码未见明显加重，排除非线性问题。

非线性：从本质上讲，所有介质都是非线性的，只是通常情况下非线性特征难以表现出来。

当光纤的入纤功率不大时，光纤呈现线性特征，当光放大器和高功率激光器在光纤通信系统中使用后，光纤的非线性特征愈来愈显著。

f)色散容限是DWDM系统中重要维护指标，与光功率指标同样重要，通常在系统设计时已按线路区段进行严密的计算，工程开局时按设计值使用相应型号DCM（色散补偿模块）进行补偿，但2.5G的WDM系统通常受色散影响很小，工程中无须进行补偿。

本例中DWDM系统是2.5G*32系统，所以可以排除色散问题导致误码的可能。

色散：光脉冲中的不同频率成分的光在光纤中的群速度不同，因而到达光纤终端有先有后，这使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散。

色散用时延差来表示，即不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。

图2.0 色散引起的脉冲展宽示意图对于10G和40G速率的系统，须严格对线路进行色散补偿，否则系统会在功率正常、信噪比正常的情况下， OTU的纠错或误码严重。

g)光纤接头、尾纤端面污渍会产生回损，造成线路中的多径反射现象，而不同波长的谐振长度不一样，如果反射长度与波长可比拟时，就会产生相干调制等现象，对信号造成损伤，从而导致系统性能劣化，因此在反射过大的情况下，可能会出现相同路由部分波道性能正常，而部分波道产生误码的现象，且误码特点是突发性明显，有时连续数个15M无误码，偶尔突发出现十几万。

但我司传统WDM及OTN对回损均无法实现量化监测与预警，从而给问题定位造成一定的困难。

根据以上a-f 七个方面分析，一一排除了各因素对系统的影响，重点怀疑光纤接头或端面污染引起反射，导致系统产生了误码。

回损（RL）：回损即回波损耗（return loss），也叫反射，是从无源器件的输入端口返回的光功率与输入光功率的比例，定义为:RL=-10log(Pr/Pj)，活动连接器(Connector)、机械接头（Mechanical splice）和光纤中的断裂点（Crack）都会引起反射，常见反射事件OTDR测量结果见下图。

图2.1 OTDR测试的常见反射事件图对于速率2.5G的系统要求线路回波损耗小于-27dB，对于速率为10G的系统要求线路回波损耗小于-25dB。

3. 解决问题根据本DWDM系统误码现象分析及排查结果，分别排除了运行环境、设备故障、光功率、信噪比、波道均衡、非线性、色散等因素，怀疑是线路反射导致了DWDM系统产生误码。

于是成立定位小组沿接收端B站开始，沿F、E、D站对区间光缆、站内尾纤接头一一检查，具体定位手段是用OTDR工具对光缆进行损耗和回损测试，用光纤端面显微镜对站内的尾纤接头进行400倍放大观察，以查找反射点。

1) OTDR检测站间光缆反射用OTDR对B-A各区段光缆检查，其中部分区段的光缆测试结果如下图，损耗与反射测试结果均正常，发现外部光缆不存在明显的反射点，排除了外部线路反射的可能。

图3.0 D-E间光缆测试结果图3.1 E-F间光缆测试结果OTDR测试反射注意：因ODTR的近端存在测试盲区，测试时需要增加5～10Km的过渡光缆；光缆的远端，由于是和设备断开的（OTDR测试光缆必须和设备断开，否则可能会把设备单板光口打坏），光纤端面和空气的接触面本身就会有很大的反射，也无法通过OTDR测试结果判断远端最后一个接头的反射情况；所以决定站内尾纤端面用光纤显微镜观察。

2) 光纤显微镜查看光纤端面首先，清洁的尾纤接头端面放大观察应该是一个灰色洁净的圆面，因单模光纤的纤芯直径为8～10μm ，放大100倍数时约为0.8～1mm ，这时可以看到圆心中间的纤芯，图3.2尾纤接头及端面放大效果图用光纤显微镜对B 至A 站室内ODF 架接口、设备接口、对接法兰、尾纤端面逐一进行测试，发现光接口、尾纤接头污染严重，全线有60%以上的光纤接头污染严重，清洁前用光纤显微镜对部分接头做了截图，如图3.3。

图3.3 显微镜观察尾纤清洁前端面3) 清洁尾纤端面的污渍对B-A 段各机房室内ODF 架、设备接口、法兰盘、尾纤所有光接口使用专用擦纤工具展开清洁。

光纤端面污染较重的使用卷轴擦纤盒无法清洁干净，所以首先使用无水酒精多次清洁，再使用擦纤盒清洁才能清洁干净；污染、划痕严重的端面使用酒精、擦纤器等都无法清洁干净，只能通过更换尾纤解决。

清洁后光纤接头如图3.4。

图3.4 显微镜观察尾纤清洁后端面专用尾纤维护工具：通过对沿线各个站点的光纤端面进行观察、清洁、更换，线路性能得到明显提升，B 站的光谱扫描中各个单波的均衡性得到进一步改善。

（关于线路反射反为什么会影响波道间的平坦度，曾请教研发同事，目前仍未给出答案，希望高手分析）定位小组从B 站出发，处理完F 、E 和D 站时，6个故障波道的OTU 误码已全部消失，误码问题彻底解决。

解决这样的问题花费精力多，网络申请中断时间长，总体来说非常不容易，进站后绝不能放过每一个可能引起反射的尾纤接头。

4. 结束语DWDM 系统作为骨干传送网，是数据网、核心网、无线G 网等所有业务网的安全运行基础，保障其稳定运行是客户运维管理工作的重点。

因DWDM 系统误码产生原因众多，定位排查有时感觉无从下手，总结本次误码主要原因是DWDM 系统设备运行年久，机房环境较差，室内部分光纤端面长时间积累污渍、划痕等造成反射，导致系统误码。

此次误码定位和处理过程对DWDM 系统的日常维护具有借鉴意义，首先分析定位人员须熟悉网络、掌握WDM 系统相关知识，能有序指导维护单位展开定位分析。

其次，设备运行环境不达标会影响系统的稳定性，机房温度、湿度和清洁度需努力整治实现标准化。

最后，建议客户各机房及维护单位配备专业的DWDM 维护工具，如光纤显微镜、卷轴擦纤盒和无尘棉棒等专业工具，有助于有效的定位并彻底解决问题，避免客户反馈已经清洁过，但不能保证已经清洁好的现象。

缩略语： OTMOptical Terminal Multiplexer 光终端复用设备 OADM Optical Add and Drop Multiplexer 光分插复用设备 OLA Optical Line Amplifier 光线路放大设备 OTUOptical Transponder Unit光发送单元专用卷轴清洁带无尘棉棒光纤显微镜（连接PC ）OTDR Optical Time Domain Reflectometer 光时域反射测试仪DCM Dispersion Compensation Module 色散补偿模块参考资料[1]. 《OTDR使用指导书》传输资料光盘8.0[2]. 《光纤与无源光器件专题-C》传输资料光盘8.0。