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1、OTN告警简介及故障定位措施1 OTN帧构造简介1.1 OTN产生的背景目前随着通信行业的发展，对光网络的规定越来越高，规定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多种各样，涉及SDH、ATM、以太网、IP等多种信号都规定能在光网络中迅速、高效、透明、可靠的传播。为此，国际电信联盟ITU制定光传送网OTN的有关原则，来指引OTN的发展。光传送网OTN是下一代光网络的发展方向。OTN设备重要完毕的功能就是将客户信号封装在OTN的相应帧格式中，透明、高效的进行传播，同步，通过相应的OTN开销对信号的好坏进行检测。因此，理解好OTN开销对进一步理解OTN设备有着重要意义。ITU-T在G.
2、709原则中规定了OTN的帧格式和映射方式，；在G.798原则中规定了设备的功能特性。因此，本手册重要以G.709和G.798为原则，结合我司M820V2.5设备和ZXONE 8X00设备，重要讲述我司设备OTN开销的实现以及检测。1.2 OTN的网络层次光传送网OTN的一种重要特性就是网络的层次化。将光传送网划分为多种网络层次，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播，每一层次均有着自己的开销，用于检测本层次信号的好坏。根据ITU-T的G.709规定，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
3、）、光复用段层（OMS）、光传播段层（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。下面是对各层的简朴阐明：1.客户信号层：该层重要指OTN网络所要承载的局方信号，重要涉及：SDH、以太网、IP业务等。2.光通道净荷单元OPU：该层重要是用来适配客户信号以便使其适合在光通道上传播，即：承载客户信号的“容器”。该层的开销重要用来批示客户信号映射到OTN信号的过程。3.光通道数据单元ODU：该层是由OPU层和ODU层有关开销构成的，该层的开销可以支持对传播信号质量端到端的检测。4.光通道传送单元OTU：该层是在光路上传播信息的基本单元构造，有ODU层和OTU层有关开销构成。5.光
4、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.光复用段层OMS：该层为通过合波解决的多波长光信号。7.光传播段层OTS：该层是通过OA放大等解决后的光信号。由于层次化是OTN网络的重要特点，因此，熟悉各层次构造对于理解OTN原则十分重要。下图是OTN各层次图，以我司设备为例，指出各层的具体位置。M820V2.5设备OTN各层次举例 在这需要指出的是OTS层、OMS层和OCH层是纯正的光信号，虽然G.709中定义了有关的开销，但是目前几乎所有的设备制造商都没有涉足。因此，我们重点关注的应是OPU层、ODU层以及OTU层的有关开销。OTN各层尚有不同的速
5、率级别，即一般采用OPUk、ODUk、OTUk的形式来表达OTN各层（k=0、1、2、3），ODU0相应1.25G速率级别可以用来封装GE信号；ODU1相应2.5G速率级别可以用来封装STM-16信号；ODU2相应10G速率级别；ODU3则相应40G速率级别。1.3 OTN的帧构造OTN的帧构造与SDH的帧构造不同，OTUk的帧是由4行4080列的字节构成。每一种OTUk帧都可以当作相应ODUk加成OTU的开销所构成，而每一种ODUk也同样可以当作是由相应的OPUk加上ODU的开销所构成。下图是一种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
6、ODU层开销；绿色区域为OPU层开销；黄色区域为OTUk帧的净荷区。具体的开销示意图如下图所示：下面就分别对各区域开销做简朴简介。1.帧定位字节：G.709中规定，每一种OTUk的帧头有6个帧定位字节（FAS）和一种复帧定位字节（MFAS）构成。帧定位开销既可用于OTUk也可以用于ODUk，当设备收到的OTUk帧或ODUk帧的帧定位字节浮现错误时，设备上报OTU帧丢失（对于ODU帧则上报ODU-LOFLOM）；如果浮现复帧错误，则会上报OTU复帧丢失的告警。需要特别指出的是，无论是帧丢失还是复帧丢失，都按业务失效解决。2.OTUk的开销：如图2-3所示，OTUk的开销事实上有两部分构成，一部分
7、是7个字节的开销，另一部分是最后附加的FEC纠错开销，这里重点简介OTUk的7个字节开销。OTUk的7字节开销重要三部分构成：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）。与我们业务密切有关的是SM段的开销。SM段开销有3个字节构成，第一种字节为途径踪迹标示符（TTI），第二个字节为比特间插校验码BIP-8，最后一种字节则由4位的后向差错批示/后向输入定位错误批示（BEI/BIAE）、1位后向缺陷批示（BDI）、1位的输入定位错误（IAE）以及2位的预留比特所构成，示意图如下：途径踪迹标示符（TTI）是由64个字节构成，用来批示途径踪迹避免错连。我司
8、的设备既可以在源端人为设立TTI的盼望值，也可以检测上游传递过来的TTI值，当所受到的TTI值与网管设立的盼望值不一致时，则上报TTI失配告警。比特间插校验码BIP-8是用来检测OTUk帧中的传播错误的，当收到的BIP-8值与上游发来的BIP-8值不一致，则设备会记录BIP-8个数，以表达上游传过来的信号中有误码存在。后向差错批示/后向输入定位错误批示（BEI/BIAE）是用来向上游批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作为错误批示；如果设备收到帧对齐错误IAE时，在记录IAE秒的同步，会向上游回送同样数量的BIAE。后向缺陷批示（BDI）是用来向上游传
9、送反向失效批示的。当设备收到业务失效信息时，会向上游回送BDI，以表达收到的信号失效。 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，它们的意义是同样的，只是用来检测不同的网络层次，因此，在工程中遇到有关告警或性能记录，一定要一方面明确是哪一层次的。下图是我司设备层次的举例阐明：3.ODUk的开销：G.709中规定的ODUk的开销比较复杂，如图2-3所示，ODUk的开销重要由3*14个字节构成，这里重要阐明一下与业务关系密切的开销。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
10、字节长的TCMi开销。ODUk通道段监视PM段开销和串联监视TCMi段开销与OTUk中SM开销类似，重要的区别在于PM和TCMi开销中有3比特位的状态标示符（STAT），而SM开销中是预留位（RES）。G.709中规定的串联监视TCM一共有6个，即TCM1TCM6，由于其开销地位完全相似，故本文中统一用TCMi来表达6个TCM层开销。下图是PM和TCMi的开销示意图： 图 27 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。这里重要阐明一下状态标志符（STAT）的含义。状态标示符STAT重要由3个比特位构成，由二进制表达一共有8个不同状态。OD
11、Uk PM及TCM状态位含义见下表。 PM STAT取值含义000预留作将来国际原则使用001正常的通道信号010预留作将来国际原则使用011预留作将来国际原则使用100预留作将来国际原则使用101维护信号：ODUk-LCK110维护信号：ODUk-OCI111维护信号：ODUk-AISTCMi STAT取值含义000源端无串联连接监视001源端有串联连接监视，无IAE（正常信号）010源端有串联连接监视，有IAE011预留作将来国际原则使用100预留作将来国际原则使用101维护信号：TCMi-LCK110维护信号：TCMi-OCI111维护信号：TCMi-AIS这里需要重点关注的是维护信号，
12、根据G.709的规定，定义了三种维护信号AIS、OCI和LCK。当下插这三种维护信号时，设备将会以特殊码型来替代出帧定位字节外的所有业务信号（AIS所有置为111、OCI置为110、LCk置为101），此时，业务应为失效解决。有关维护信号的更多内容，将在后续章节中进行详述。4.OPUk的开销：G.709中规定的OPUk的开销重要由涉及净荷类型（PT）的净荷构造标记（PSI）、与级联有关的开销、与客户信号映射到OPUk有关的开销构成。这里只需要重点关注PT。净荷类型PT代表了不同的业务映射类型，我司的设备不仅可以在源端设立盼望的PT值，并且在设备也可以检测到上游传递过来的PT值，当接受到的PT值
13、与网管设立的盼望值不一致时，则上报PT失配告警。注：当设备AIS非使能状态时，PT失配和TTI失配都不会影响业务。1.4 OTUk,ODUk,OPUk的区别q OPUk帧是ODUk帧的一部分，ODUk帧是OTUk帧的一部分。即OTUk帧中，和业务映射有关的部分构成OPUk,OPUk加上某些维护管理开销构成ODUk，而ODUk再加上一部分维护管理开销构成OTUk q OTUk帧是为了让ODUk帧可以在光纤中传播而设计的，ODUk帧中加上某些适应于外部传播的开销或解决操作就形成了OTUk帧，例如FEC，SM开销，扰码等。出目前设备外面的信号必然是OTUk帧，不也许是ODUk或OPUk帧q ODUk
14、帧是OTUk帧的一部分，是电层解决时用到的帧格式，例如对OTUk做电再生解决时，必须将OTUk帧转换为ODUk帧，然后再从ODUk转为OTUk帧。此外电层交叉调度也是在ODUk上实现的。电层的解决用不到OTUk帧中合用于外部传播的特性，因此应当将OTUk帧做些简化后再进行，事实上OTUk帧去掉合用于外部传播的特性后就变成了ODUk帧。ODUk帧和OTUk帧分别有自己的开销，OTUk帧的开销自然是在外部传播时用到的，而ODUk开销是在电层解决时用到的q OPUk帧是ODUk帧的一部分，OPUk帧是专门为了实现将业务装入OTUk帧而设计的。OPUk帧的重要功能就是把多种业务装OPUk帧的净荷部分，
15、然后再加上和业务映射有关的开销，例如字节调节开销和净荷类型批示1.5 OTN网络中客户信号的映射与复用客户信号的映射与复用过程比较复杂，这里不作详述，仅对过程做简朴的论述，如有需要可以参与G.709和G.798。1.GE业务的映射过程：GE信号GFP-TOPU0ODU0OPU1ODU1OPU2ODU2OTU22.10GE-LAN业务的映射过程：10GE-LAN信号GFP-FOPU2ODU2OTU23.STM-16业务的映射过程：STM-16信号OPU1ODU1OPU2ODU2OTU24.STM-64业务的映射过程：STM-64信号OPU2ODU2OTU2上述映射过程是以M820V2.5和ZXONE 8X00为例，熟悉客户信号的映射过程对理解单板的检测点和故障分析是很重要的。1.6 PM/SM/TCM/OAC层1.6.1 SM,PM,TCM的作用范畴q SM的范畴：OTUk电再生时q PM的范畴：非OTUk信号转换到OTUk时产生，OTUk转换为非OTUk时终结q TCM的范畴：在整个PM范畴内的一部分，起点和终点
