(广东电网有限责任公司惠州供电局 516000)
摘要：本文介绍了一种通信传输光路与电路实操仿真装置，本成果无需搭建复杂的测试环境即可用于传输网络设备、原理的培训，通过本通信传输网光电路开通仿真平台，可快速搭建光路开通、光路中断、2M开通、2M环回、2M故障等运维场景的模拟环境，降低设备硬件的投入、提高培训开展效率。
关键词：通信；传输；实操仿真
1引言
现场实操，是提升员工技术技能水平的重要手段。在经历了光网初期建设阶段后，大范围的安装调试已罕见，通信运维人员特别是新进员工接触光路开通、2M开通等工作的机会越来越少。另外，受制于设备价格昂贵、场地场所受限等因素，也难以搭建合适的实操环境供员工大范围地进行培训。
目前的培训方式下，大多先理论、后实操，理论与实操的环节被割裂，容易造成技能与知识点不直观，运行机理的脉络不清晰，不便于运维人员进行理论与实操的相互印证，更难达到良好的效果。特别是在通信调度为主线的运维检修方式的大背景之下，现场人员作为执行者，关注的是执行的动作，往往忽略动作本身所涉及的原理知识；另一方面，运行人员以网管操作为主，实操水平相对欠缺
2技术方案
（1）STM32F103特性：基于ARM 32位Cortex-M3 CPU内核，芯片集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器；根据型号的不同，最多高达112个的快速I/O端口，所有端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5V以内电平输入。最多支持11路定时器：4个16位定时器，每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。另外，还支持A/D、D/A转化器、定时器，以及丰富的通信接口功能。
（2）SDH传输网告警维护信号产生机理
根据故障产生原因，可将故障分为硬件和软件两种。常见的硬件故障包括设备掉电失效、链路破坏中断等造成网元或光路停止工作；软件故障一般导致网络系统无法高效工作，严重时也会造成业务的中断。
告警则是指在系统中发生某些特定的异常事件时,由系统发出的通报组成的事件报告,主要用来进行告警信息的传递。告警的产生一般表示系统暂时发生了某种异常。ITU-T建议规定了SDH传输系统中LOS、LOF、AIS、RDI、BBE等告警信号的含义。对于常见的2M端口告警，可以通过下图分析并定位TU-AIS及其它相关告警的故障点和原因。
图2.1 TU-AIS告警故障点和原因分析
3 硬件结构图
3.1硬件总体构架图
图3.2电路实现
4 系统结构
本系统基于STM32MC开发，采用V4.0标准库开发，并使用FreeRTOS操作系统实现多任务运行，使用信号量进行任务间同步，其流程如图4.1所示。
图4.1 软件流程图
5 设备面板图及控制逻辑
图5.1 设备面板示意图
（1）Pow1、Pow2表示两个网元的电源状态，其动作逻辑为：打开两个网元的电源开关；开启后亮绿灯，否则不亮；如有一路未打开，如某个网元某路开关没合上开关，会在液晶屏Alarm中显示相应信息；两边至少一路打开方可进行下一步。
（2）两个网元之间光纤连线状态，其动作逻辑为：用电平信号模拟光信号，TX为发，RX为收；当一侧的RX没有收到电信号，则本侧的LOS亮、对测RDI亮；当该侧的RX可收到光信号时，则延时10s将本侧的LOS灭灯。（对侧的ALS开关合上的话，则无需延时10s，改为立即灭LOS灯）；全部灯灭，则可以进行下一步。
（3）第三部分模拟光纤光路开通后，2M业务的开通，操作方式为在触摸屏勾选两边需要开通的端口，其中端口1、3为传输设备侧2M端口的发与收，端口2、3为业务接入侧的发与收。各端口电平信号与动作逻辑如下表示：
表5.1 2M端口电平信号逻辑表
（4）当光路出现LOS（STM-N处）灯亮时，所有开通业务的2M端口均显示AIS亮；当2M业务顺利开通后，方可以进行下一步。
（5）通信丢包率模拟：调节右下角电位器：拧到MAX时，左侧的全灯亮；拧到min时，左侧灯全灭；MAX-MIN线性过渡。演示结束，可重启步骤（1）中的POW1、POW2开关后重新练习。
6 总结
本实操仿真装置，无需投入实际的光传输设备，大幅度减少搭建实操环境的资金和空间，本成果开发结构简单、可靠性强、便于维护的小型系统，实现培训过程中的降本增效。
参考文献:
[1] 张翠芳，朱莉娟. SDH网中二纤单向通道保护环的自愈功能及应用. 《电信技术》.2002, 03 (03):68-69
[2] 陈长冰. 网络技术资源优化及其在工程中的应用. 《黄河水利职业技术学院学报》.2002 (2):35-37
基金项目：广东电网有限责任公司职工技术创新项目：031300KK52180023
论文作者:郭德孺,江飞达,罗慈照
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：端口论文; 通信论文; 故障论文; 定时器论文; 设备论文; 信号论文; 光路论文; 《电力设备》2018年第17期论文;