OTN告警介绍及故障定位方法

OTN告警介绍及故障定位方法

1 OTN帧结构简介

1.1 OTN产生的背景

目前随着通信行业的发展,对光网络的要求越来越高,要求光网络所承载的信息量也越来越大,承载的客户信号种类也各种各样,包括SDH、ATM、以太网、IP等多种信号都要求能在光网络中快速、高效、透明、可靠的传输。为此,国际电信联盟ITU制订光传送网OTN的相关标准,来指导OTN的发展。

光传送网OTN是下一代光网络的发展方向。OTN设备主要完成的功能就是将客户信号封装在OTN的相应帧格式中,透明、高效的进行传输,同时,通过相应的OTN开销对信号的好坏进行检测。因此,理解好OTN开销对深入理解OTN设备有着重要意义。

1.2 OTN的网络层次

光传送网OTN的一个主要特征就是网络的层次化。将光传送网划分为多个网络层次,每个层次之间彼此互为服务层与客户层。客户信号在不同层次之间进行传输,每一层次都有着自己的开销,用于检测本层次信号的好坏。

OTN分为客户信号层、光通道净荷单元(OPU)、光通道数据单元(ODU)、光通道传送单元(OTU)、光通道层(OCH)、光复用段层(OMS)、光传输段层(OTS)。以上各层之间,前者是后者的客户层,后者是前者的服务层。下面是对各层的简单说明: 1.

客户信号层:该层主要指OTN网络所要承载的局方信号,主要包括:SDH、以太网、IP业务等。 2.

光通道净荷单元OPU:该层主要是用来适配客户信号以便使其适合在光通道上传输,即:承载客户信号的“容器”。该层的开销主要用来指示客户信号映射到OTN信号的过程。 3.

光通道数据单元ODU:该层是由OPU层和ODU层相关开销构成的,该层的开销可以支持对传输信号质量端到端的检测。 4.

光通道传送单元OTU:该层是在光路上传输信息的基本单元结构,有ODU层和OTU层相关开销构成。 5.

光通道层OCH:该层是具有特定波长和特殊帧格式的光信号,其中特殊帧格式即定义的OTU层。 6. 7.

光复用段层OMS:该层为经过合波处理的多波长光信号。 光传输段层OTS:该层是经过OA放大等处理后的光信号。

由于层次化是OTN网络的主要特点,因此,熟悉各层次结构对于理解OTN标准十分重要。下图是OTN各层次图,以我司设备为例,指出各层的具体位置。 OTU层的相关开销。

OTN各层还有不同的速率级别,即通常采用OPUk、ODUk、OTUk的形式来表示OTN各层(k=0、1、2、3),ODU0对应速率级别可以用来封装GE信号;ODU1对应速率级别可以用来封装STM-16信号;ODU2对应10G速率级别;ODU3则对应40G速率级别。

1.3 OTN的帧结构

OTN的帧结构与SDH的帧结构不同,OTUk的帧是由4行4080列的字节组成。每一个OTUk帧都可以看成相应ODUk加成OTU的开销所构成,而每一个ODUk也同样可以看成是由相应的OPUk加上ODU的开销所构成。下图是一个OTUk帧的示意图: 上图所示中,紫色区域为OTUk帧的帧头区;红色区域为OTU层开销;蓝色区域为ODU层开销;绿色区域为OPU层开销;黄色区域为OTUk帧的净荷区。详细的开销示意图如下图所示:

下面就分别对各区域开销做简单介绍。 1. 2.

帧定位字节: OTUk的开销:

如图2-3所示,OTUk的开销实际上有两部分组成,一部分是7个字节的开销,另一部分是最后附加的FEC纠错开销,这里重点介绍OTUk的7个字节开销。 OTUk的7字节开销主要三部分组成:3字节的段检视开销(SM)、2字节的通用通信通道(GCC0)以及2字节的预留段(RES)。与我们业务密切相关的是SM段的开销。

SM段开销有3个字节组成,第一个字节为路径踪迹标示符(TTI),第二个字节为比特间插校验码BIP-8,最后一个字节则由4位的后向差错指示/后向输入定位错误指示(BEI/BIAE)、1位后向缺陷指示(BDI)、1位的输入定位错误(IAE)以及2位的预留比特所组成,示意图如下:

路径踪迹标示符(TTI)是由64个字节组成,用来指示路径踪迹防止错连。我司的设备既可以在源端人为设置TTI的期望值,也可以检测上游传递过来的TTI值,当所受到的TTI值与网管设置的期望值不一致时,则上报TTI失配告警。

比特间插校验码BIP-8是用来检测OTUk帧中的传输错误的,当收到的BIP-8值与上游发来的BIP-8值不一致,则设备会统计BIP-8个数,以表示上游传过来的信号中有误码存在。

后向差错指示/后向输入定位错误指示(BEI/BIAE)是用来向上游指示错误或对齐错误的,当设备收到BIP-8误码时,会向上游回送同样数量的BEI作为错误指示;如果设备收到帧对齐错误IAE时,在统计IAE秒的同时,会向上游回送同样数量的BIAE。

后向缺陷指示(BDI)是用来向上游传送反向失效指示的。当设备收到业务失效信息时,会向上游回送BDI,以表示收到的信号失效。

注意:

TTI、BDI、BIP-8、BEI、IAE以及BIAE等开销,不仅仅是在OTUk开销中存在,同样在ODUk层开销和TCMi层开销中也存在,它们的意义是一样的,只是用来检测不同的网络层次,因此,在工程中遇到相关告警或性能统计,一定要首先明确是哪一层次的。

下图是我司设备层次的举例说明: 3.

ODUk的开销:

在ODUk开销中最为重要的开销有两组,即:3字节长的PM段开销和3字节长的TCMi开销。

图 1-1 TCMi段开销示意图

PM层和TCMi层中的TTI、BIP-8等开销的意义与SM中一致,不再重述。这里主要说明一下状态标志符(STAT)的含义。状态标示符STAT主要由3个比特位组成,由二进制表示一共有8个不同状态。ODUk PM及TCM状态位含义见下表。

PM STAT取值 000 001 010 011 100 101 110 111 TCMi STAT取值 000 001 010 011 100 含义 预留作未来国际标准使用 正常的通道信号 预留作未来国际标准使用 预留作未来国际标准使用 预留作未来国际标准使用 维护信号:ODUk-LCK 维护信号:ODUk-OCI 维护信号:ODUk-AIS 含义 源端无串联连接监视 源端有串联连接监视,无IAE(正常信号) 源端有串联连接监视,有IAE 预留作未来国际标准使用 预留作未来国际标准使用

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