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【摘要】阐述了SDH设备定时时钟的重要性，SSM、S1字节的含义，时钟方案设计的一般原则并用实践检验。针对A网特定设计出符合要求的时钟方案，使其在运行过程中定时信号传递可靠，相对提高运行人员的工作效率，降低运行风险，有效低保证电力系统的可靠运行。
【关键词】SDH；时钟；SSM
一、前言
在电力通信领域里，传输网普遍使用以光纤为载体的SDH（即同步数字传输体系）技术。在SDH网内，所有网元的时钟频率和相位都必须控制在预先确定的容差范围内，以保证网中各网元的全部数据信息能实现正确有效的传递。如果SDH网元时钟质量下降，将引起各个网元不同步，使业务出现频繁指针调整，影响对信号质量敏感的业务，时钟性能劣化甚至导致光路或支路出现大量误码或通信中断。
正常情况下，SDH网络是通过两个网元间相连的光链路来传播SDH定时信号的。设备的时钟模式在一定的条件下会发生如图1所示的转换：
图1 SDH定时模式转换图
如图1所示，如果该链路发生故障，并且在设备没有锁定其他线路时钟的情况下，设备定时时钟丢失，设备将由正常的锁定模式转换成保持模式。在保持模式下，网元依靠指针调整技术，其通信能短时间保持在误码率较低的状态下。但在保持模式下持续24小时后，设备将转换为自由振荡模式。由于此时设备已完全脱离SDH网络运行，其链路或业务的误码率是相当高的，甚至有可能导致通信中断。
二、原鹤山片区A网时钟方案
原鹤山片区A网由烽火780B组成，其时钟方案采用如图2所示的抽取单边时钟的方式。
图2 原鹤山片区A网时钟图
如图2所示，鹤山局网元时钟配置为自由振荡模式，其他网元配置为抽取线路时钟模式，抽取时钟的线路如图的箭头所示。此时钟方案优点在于配置极其简单，在网元间链路比较稳定的情况下，网络定时是不会有问题的。但其缺点是明显的：在某一链路故障时，其故障链路后方的一串网元都工作在保持模式（或者伪锁定状态）下。若故障不能在24小时内排除，则故障点后方的一串网元的所有业务都会出现大量误码甚至业务中断的情况。
在不改变传输A网的组网方式的前提下，利用标准的SDH原理里的SSM技术，对鹤山片区SDH传输A网时钟进行优化，可以既简单又低成本的避免以上所述的意外情况发生。
三、SDH原理里的定时相关技术
在SDH网中，网络定时和路由随时都有可能变化，因而其定时性能也随时可能变化，网元必须要能判断出当前时钟源是否有效，或搜寻其他有效时钟源，最后依据跟踪时钟源级别的设置决定跟踪质量较高的时钟源，还要判断出全网时钟是否出现定时环路，予以解除。这一切的实现都需要首先了解以下概念：SSM、S1字节。
（1）SSM的含义
SSM（Synchronization Status Message）也称为同步质量信息，用于在同步定时传递链路中直接反映同步定时信号的等级。根据这些信息可以判断所收到同步定时信号的质量等级，以控制本节点时钟的运行状态，比如继续跟踪该信号，或倒换输入基准信号，或转入保持状态等。
（2）S1字节的含义
S1字节位于SDH结构中的MSOH中的第9行，第1列。在ITU-T G.707建议中规定了STM-N接口的SSM编码方式，用复用段开销字节S1的b5～b8比特来表示不同的时钟质量等级。
需要注意的一点是：在进行时钟配置时，为了实现时钟保护倒换，必须启动S1字节。
四、时钟方案设计的一般原则
（1）使用线路时钟优先级功能；
（2）启用S1字节，防止出现时钟对抽或定时环路（广义时钟对抽）；
（3）尽量减少定时基准传输的长度；
（4）受控时钟尽量从高等级时钟获取定时；
（5）定时信息传送—从STM-N信号中提取定时。
五、编制优化方案并实施
根据以上的几条原则，编写出A网新时钟配置，示意图如图3所示：
图3 鹤山片区A网新时钟图
如图3所示，鹤山局网元时钟配置不变，为自由振荡模式，定义其自振精度为G.812级别；其他网元配置也不变，为抽取线路时钟模式，抽取时钟的线路由单侧抽取优化为2侧均抽取，且其优先级配置如图3所示，绿色优先级为1，红色优先级为2。除鹤山局网元外其他网元设置内时钟优先级为3，定义其自振精度为默认（G.813级别）。最后启用所有网元的S1字节。
具体网管配置实施如图4所示。
（1）鹤山局网元：把时钟输出到线路里去并使能S1，其他的配置不变。
（2）站端以址山站网元为例：配置其抽取线路时钟的S1字节。
六、验证结果
由理论分析可知，按照图3优化A网内所有网元时钟设置后，正常工作状态下，鹤山局网元为整个网络的时钟基准，各网元根据主用时钟的路线走向，按照质量与优先级进行时钟的选取。若网元间任意一条链路出现故障，当线路时钟源丢失时，网内各个网元重新按照质量和优先级进行时钟分配调整。这样网络中的各网元均能保持锁定状态不变，比原时钟配置方式可靠得多。
图4 A网传输网元鹤山局网管配置图
图5 A网传输网元址山站网管配置图
为了验证操作结果是否符合预期目标，进行以下测试：
（一）将由鹤山局发往城北站的S1字节值修改为“时钟不可用”。经查，除鹤山局网元外，所有网元按红色箭头方向自动调整了时钟路由，并且其定时模式均为锁定模式。
图6 验证1示意图
图7 验证2示意图
（二）将由址山站发往宅梧站的S1字节值修改为“时钟不可用”。经查，发现所有网元的定时模式均为锁定模式。宅梧站、彩虹站、共和站、鹤城站、桃源站、雅瑶站雁山站按红色箭头方向自动调整了时钟路由并锁定，其他站点不变。
验证结果符合设计目标，实现了时钟网的“自愈”功能，提高了时钟网以及业务通道的可靠性。
七、总结
本次鹤山片区传输A网的时钟方案的优化，虽然所使用的知识不深奥，但却是深入掌握标准SDH原理后运用到生产实践中的一次典型体现。从本次生产实践中我认识到原理知识的重要性，以后本人将继续结合设备实物，多思考多操作，力求把辖区内的通信网打造成最健壮的通信网。
【关键词】SDH；时钟；SSM
一、前言
在电力通信领域里，传输网普遍使用以光纤为载体的SDH（即同步数字传输体系）技术。在SDH网内，所有网元的时钟频率和相位都必须控制在预先确定的容差范围内，以保证网中各网元的全部数据信息能实现正确有效的传递。如果SDH网元时钟质量下降，将引起各个网元不同步，使业务出现频繁指针调整，影响对信号质量敏感的业务，时钟性能劣化甚至导致光路或支路出现大量误码或通信中断。
正常情况下，SDH网络是通过两个网元间相连的光链路来传播SDH定时信号的。设备的时钟模式在一定的条件下会发生如图1所示的转换：
图1 SDH定时模式转换图
如图1所示，如果该链路发生故障，并且在设备没有锁定其他线路时钟的情况下，设备定时时钟丢失，设备将由正常的锁定模式转换成保持模式。在保持模式下，网元依靠指针调整技术，其通信能短时间保持在误码率较低的状态下。但在保持模式下持续24小时后，设备将转换为自由振荡模式。由于此时设备已完全脱离SDH网络运行，其链路或业务的误码率是相当高的，甚至有可能导致通信中断。
二、原鹤山片区A网时钟方案
原鹤山片区A网由烽火780B组成，其时钟方案采用如图2所示的抽取单边时钟的方式。
图2 原鹤山片区A网时钟图
如图2所示，鹤山局网元时钟配置为自由振荡模式，其他网元配置为抽取线路时钟模式，抽取时钟的线路如图的箭头所示。此时钟方案优点在于配置极其简单，在网元间链路比较稳定的情况下，网络定时是不会有问题的。但其缺点是明显的：在某一链路故障时，其故障链路后方的一串网元都工作在保持模式（或者伪锁定状态）下。若故障不能在24小时内排除，则故障点后方的一串网元的所有业务都会出现大量误码甚至业务中断的情况。
在不改变传输A网的组网方式的前提下，利用标准的SDH原理里的SSM技术，对鹤山片区SDH传输A网时钟进行优化，可以既简单又低成本的避免以上所述的意外情况发生。
三、SDH原理里的定时相关技术
在SDH网中，网络定时和路由随时都有可能变化，因而其定时性能也随时可能变化，网元必须要能判断出当前时钟源是否有效，或搜寻其他有效时钟源，最后依据跟踪时钟源级别的设置决定跟踪质量较高的时钟源，还要判断出全网时钟是否出现定时环路，予以解除。这一切的实现都需要首先了解以下概念：SSM、S1字节。
（1）SSM的含义
SSM（Synchronization Status Message）也称为同步质量信息，用于在同步定时传递链路中直接反映同步定时信号的等级。根据这些信息可以判断所收到同步定时信号的质量等级，以控制本节点时钟的运行状态，比如继续跟踪该信号，或倒换输入基准信号，或转入保持状态等。
（2）S1字节的含义
S1字节位于SDH结构中的MSOH中的第9行，第1列。在ITU-T G.707建议中规定了STM-N接口的SSM编码方式，用复用段开销字节S1的b5～b8比特来表示不同的时钟质量等级。
需要注意的一点是：在进行时钟配置时，为了实现时钟保护倒换，必须启动S1字节。
四、时钟方案设计的一般原则
（1）使用线路时钟优先级功能；
（2）启用S1字节，防止出现时钟对抽或定时环路（广义时钟对抽）；
（3）尽量减少定时基准传输的长度；
（4）受控时钟尽量从高等级时钟获取定时；
（5）定时信息传送—从STM-N信号中提取定时。
五、编制优化方案并实施
根据以上的几条原则，编写出A网新时钟配置，示意图如图3所示：
图3 鹤山片区A网新时钟图
如图3所示，鹤山局网元时钟配置不变，为自由振荡模式，定义其自振精度为G.812级别；其他网元配置也不变，为抽取线路时钟模式，抽取时钟的线路由单侧抽取优化为2侧均抽取，且其优先级配置如图3所示，绿色优先级为1，红色优先级为2。除鹤山局网元外其他网元设置内时钟优先级为3，定义其自振精度为默认（G.813级别）。最后启用所有网元的S1字节。
具体网管配置实施如图4所示。
（1）鹤山局网元：把时钟输出到线路里去并使能S1，其他的配置不变。
（2）站端以址山站网元为例：配置其抽取线路时钟的S1字节。
六、验证结果
由理论分析可知，按照图3优化A网内所有网元时钟设置后，正常工作状态下，鹤山局网元为整个网络的时钟基准，各网元根据主用时钟的路线走向，按照质量与优先级进行时钟的选取。若网元间任意一条链路出现故障，当线路时钟源丢失时，网内各个网元重新按照质量和优先级进行时钟分配调整。这样网络中的各网元均能保持锁定状态不变，比原时钟配置方式可靠得多。
图4 A网传输网元鹤山局网管配置图
图5 A网传输网元址山站网管配置图
为了验证操作结果是否符合预期目标，进行以下测试：
（一）将由鹤山局发往城北站的S1字节值修改为“时钟不可用”。经查，除鹤山局网元外，所有网元按红色箭头方向自动调整了时钟路由，并且其定时模式均为锁定模式。
图6 验证1示意图
图7 验证2示意图
（二）将由址山站发往宅梧站的S1字节值修改为“时钟不可用”。经查，发现所有网元的定时模式均为锁定模式。宅梧站、彩虹站、共和站、鹤城站、桃源站、雅瑶站雁山站按红色箭头方向自动调整了时钟路由并锁定，其他站点不变。
验证结果符合设计目标，实现了时钟网的“自愈”功能，提高了时钟网以及业务通道的可靠性。
七、总结
本次鹤山片区传输A网的时钟方案的优化，虽然所使用的知识不深奥，但却是深入掌握标准SDH原理后运用到生产实践中的一次典型体现。从本次生产实践中我认识到原理知识的重要性，以后本人将继续结合设备实物，多思考多操作，力求把辖区内的通信网打造成最健壮的通信网。