OTN告警介绍及故障定位方法

1、otNt警介绍及故障定位方法1 OTNK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

2、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.

3、 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. 光复用段层OMS ：该层为经过合波处理的多波长光信号。7. 光传输段层OTS ：该层是经过OA 放

4、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

5、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. 帧定位字节：2. 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）、

6、2字节的通用通信通道（GCC0 ）以及2字节的预留段（RES） o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，

7、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BIAE。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。TTI、BDI、BIP-

8、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

9、同状态。ODUk PM及TCM状态位含义见下表。PM STAT取值含义000预留作未来国际标准使用001正常的通道信号010预留作未来国际标准使用011预留作未来国际标准使用100预留作未来国际标准使用101维护信号：ODUk-LCK110维护信号：ODUk-OCI111维护信号：ODUk-AISTCMi STA T 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预留作未来国际标准使用100预留作未来国际标准使用PM STAT取值含义000预留作未来国际标准使用001正常的通道信号010预留作未来国际标准使用011预

10、留作未来国际标准使用100预留作未来国际标准使用101维护信号：ODUk-LCK110维护信号：ODUk-OCI111维护信号：ODUk-AISTCMi STA T 取值含义101维护信号：TCMi-LCK110维护信号：TCMi-OCI111维护信号：TCMi-AIS4. OPUk的开销：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置期望的 PT值，而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值与网管设置的期望值不一致时，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OPU

11、k帧是ODUk帧的一部分，ODUk帧是OTUk帧的一部分。即 OTUk帧中，和 业务映射相关的部分组成 OPUk,OPUk 加上一些维护管理开销组成 ODUk ,而 ODUk再加上一部分维护管理开销组成 OTUkOTUk帧是为了让 ODUk帧能够在光纤中传输而设计的， ODUk帧中加上一些适应 于外部传输的开销或处理操作就形成了 OTUk帧，例如FEC, SM开销，扰码等。 出现在设备外面的信号必然是 OTUk帧，不可能是 ODUk或OPUk帧ODUk帧是OTUk帧的一部分，是电层处理时用到的帧格式，例如对 OTUk做电再 生处理时，必须将 OTUk帧转换为ODUk帧，然后再从 ODUk转为O

12、TUk帧。另 外电层交叉调度也是在 ODUk上实现的。电层的处理用不到 OTUk帧中适用于外部 传输的特征，所以应该将OTUk帧做些简化后再进行， 实际上OTUk帧去掉适用于 外部传输的特性后就变成了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输时用到的，而ODUk开销是在电层处理时用到的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帧的主要功能就是把各种业务装OPUk帧的净荷部分，然后再加上和业务映射有关的开销，例如字节调整开销和净荷类型指示1.5 OTN网络中客户信号的映射与复用1. GE业务的映射过

13、程：GE 信号一>GFP-T >OPU0 >ODU0 >OPU1 >ODU1 >OPU2 >ODU2>OTU22. 10GE-LAN 业务的映射过程：10GE-LAN 信号一>GFP-F >OPU2 >ODU2 >OTU23. STM-16业务的映射过程：STM-16 信号一>OPU1 >ODU1 >OPU2 >ODU2 >OTU24. STM-64业务的映射过程：STM-64 信号一>OPU2 >ODU2 >OTU21.6 PM/SM/TCM/OAC 层1.6.1 SM,P

14、M,TCM 的作用范围SM的范围：OTUk电再生时PM的范围：非 OTUk信号转换到 OTUk时产生，OTUk转换为非 OTUk时终结TCM的范围：在整个PM范围内的一部分，起点和终点由用户决定。设置方法：发 送口可设置运行或透传，接收口可设置运行、监测或透传）1.6.2 SM,PM,TCM层主要告警STMSM层主要口育.告警名称告警名称OTU层-64OU2OTOTU2OCH1 OCH1 '"BHr outPMTCM2产生条件及说明和网管设'SM、开销中提取出”衿'的 TTI萨，'置的tt!期望值做比钝 根据TTI j比较模式确定STMOTU10G终端

15、中继SMOCH2 OCH2OUT INJ LOF )OAC OCHOUT IN-SMTOTU10G风踪迹字1 OTU2实际值和期望值是否向配，当不匹配时上报SMTOCH1 OCH1 UTOTU2sfew 1OTULOMOTU10G中继OTU2OTU2OTUM帧丢失告警OTOCH2 OCH2OUT INnSM-OTU10G如果连续申继OCH1 OOH，IN OUTOTU10GOTU2OCH1 OCH1IN OUTOTU10G5帧无法找由预期的定项序节刖进入 中继I 终 OOH2FOCH&当oTOoF质能3mH2向添也CH2LOUT IN翁脑的字节出错时,OUT IN持续3ms ,将产生L

16、OM告警STM-64终端OCH2L0FH：OUT IN，:STM-641帧中只要有一个BIP8,则计算一个背景误码SM15MSMBBEUP15分钟SM背景误码块越限告警块，当15分钟内累计误码块数超过网管设定的门限值后上报该告警SM24H_SM_BBE_UP24小时SM背景误码块越限告警网管对单板上报的SM背景误码块进行累加，当超过网管设定的门限值后上报该告警SMSM_DEGOTU层 SM® DEG警在指定的时间长度内连续出现误码大于性能劣化门限时，确认为出现 DEG告警，其中时间长 度和性能劣化门限均可由网管指定。SMOTU_AISOTU AIS告警见维护信号含义SMOTU_SM_

17、BDIOTU层SM段BDI后向失效指示反向失效指示，一般接“口的OTUk帧检测到LOF LOM寸对应发送口会插入 BDI,用于告知上 游节点，本节点接收出现问题。1.6.2.2 PM层主要告警:层告警名称告警名称产生条件及说明PM15M_PM_BBE_UP15分钟PM背景误码块越限告警1帧中只要有一个BIP8,则计算一个背景误码块，当15分钟内累计误码块数超过网管设定的门限值后上报该告警PM24H_PM_BBE_UP24小时PM背景误码块越限告警网管对单板上报的SM背景误码块进行累力口，当超过网管设定的门限值后上报该告警PMPM_DEGODUH PM® DEG告警在指定的时间长度内连

18、续出现误码大于性能劣化门限时，确认为出现 DEG告警， 其中时间长度和性能劣化门限均可由网管 指定。PMODU_PM_TTI_TIMODUH P幽踪迹字失配从PM开销中提取出TTI值，和网管设置的TTI期望值做比较，根据 TTI比较模式 确定实际值和期望值是否匹配，当不匹配 时上报PM-TTI失配告警PMODU_PM_BDIODUH PM段BDI后向失效指示反向失效指示，一般接收口的ODUI#检 测到失效时对应发送口会插入 BDI,用于 告知上游节点，本节点接收出现问题PMODU_AISODU AIS告警见维护信号含义PMODU_LCKODU LC焙警见维护信号含义PMODU_OCIODU O

19、CI告警见维护信号含义PMODU_LOFLOMODU LOFLO睛警该告警的出现意味着ODU的帧定位字节或者复帧定位字节错误或丢失，该告警一般不应该出现，一旦出现该告警则说明单板板内部FPGA处理有问题或者背板针损坏PMOPU_PT_MISOPU争荷类型PT失配从PT开销中提取出TTI值，和网管设置 的PT期望值做比较，根据PT比较模式确 定实际值和期望值是否匹配，当不匹配时 上报PT失配失配告警1.6.2.3 TCM层主要告警:I = 16层告警名称告警名称产生条件及说明TCMi15M_TCMi_BBE_UF15分钟TCMi背景误码块越限告警1帧中只要有一个BIP8,则计算一个背景误码块，当

20、15分钟内累计误码块数超过网管设定的门限值后上报该告警TCMi24H_TCMi_BBE_UF24小时TCMi背景误码块越限告警网管对单板上报的 SM背景误码块进行累加，当超过网管设定的门限值后上报该告警TCMiTCMi_DEGTCMi DEG 告警在指定的时间长度内连续出现误码大于性能劣化门限时，确认为出现 DEG告警，其中 时间长度和性能劣化门限均可由网管指定。TCMiTCMi_TTI_TIMTCMi层踪迹字失配从TCM开销中提取出TTI值，和网管设置的TTI期望值做比较，根据 TTI比较模式确定实际值和期望值是否匹配，当不匹配时上报TCM-TTI失配告警TCMiTCMi_BDITCMi层B

21、DI后向失效指示反向失效指示，一般接收口的ODUkM检测到失效时对应发送口会插入BDI,用于告知上游节点，本节点接收出现问题TCMiTCMi_AISTCMi AIS 告警见维护信号含义TCMiTCMi_LCKTCMi LCK 告警见维护信号含义TCMiTCMi_OCITCMi OCI 告警见维护信号含义1.6.2.4 OAC层主要告警:1.6.2.4.1 GE/10GE 业务层告警名称告警名称产生条件及说明OACLSYC同步丢失告警GE端口的PCS子层实时的对接收到的 10B编码进行分析，当连续收到4个无效10B码 后接收端口同步丢失，上报该告警时说明接 入的业务有问题OACRX_GFP_LF

22、DGFP同步丢失告警GFP帧头不能锁定时上报 GFFW步丢失告警客户侧输出端口检测到持续的GFP管理帧时上报GF哈户信号失效告警，一般没有接OACRX_GFP_CSFGFP客户信号失效告警入业务时上报该告警1.6.2.4.2 SDH 业务层告警名称告警名称产生条件及说明OACLOF帧丢失告警在数据码流连续4帧检测不到有效的A1A2 ,就报告帧失步（OOF ）;帧失步（OOF ）持续2 4帧（3ms） 就报告帧丢失告警，一般接入业可 不正确或光功率不正常时会产生该告制OACJ0_MISMATCHJ0失配从J0开销中提取出单板接收到的J0值，和网管设置的J0期望值做比较，当不匹配时上报 J0失配告

23、警OACMS_AIS接收信号MS_AIS与OTN-AIS类似，见维护信号含义OACMS_RDIMS RDI告警反向失效指示，一般接收口检测到失效时对应发送口会插入BDI,用于告知上游节点，本节点接收出现问题OAC15M_RS_BBE_UP15分钟RS背景误码块越限告警当15分钟内累计接收B1误码块数超过网管设定的门限值后上报该告警OAC24H_RS_BBE_UP24小时RS背景误码块越限告警网管对单板上报的背景误码块进行累加，当超过网管设定的门限值后上报该告警OACRS_DEGRS DEG警在指定的时间长度内连续出现误码大于性能劣化门限时，确认为出现DEG告警，其中时间长度和性能劣化门限均可由

24、网管指定2单板端口的定义:ODUk的调度接收端口是指从光口到背板方向，ODUk调度发送端口是指从背板到光口方向。下图是背板端口的示意图：3维护信号的含义断开连接指示OCI。当出现这三种维护信号时，说明所在业务失效。3.1 告警指示信号AIS:AIS是实际工程中最常遇到的一种维护信号，其根本作用传递告警信息，即将上游业务失效的信息传 递给下游或者是将服务层信号失效的信息传递给客户层。因此，遇到 AIS告警要明白两点：一是本业务方 向失效；二是故障点不在本检测点而应顺着业务流向向上游查找。止匕外，AIS是要在所在层中透传的，也就是说从产生之初开始一直到所在层结束，都会有AIS告警。ODU AIS

25、插入条件：光层 LOS、OUT 层 AIS、LOF、LOM、TTI 失配、ODU 层 LOFLOM、下图是AIS产生和透传的示意图：3.2 断开连接指示OCI:OCI告警是在M820遇到OCI说明本业务所在的路径上游没有配交叉连接。断断断断断断断断OCI断断OCI断断OCI通过OCI告警进行问题定位：没有配置交叉时单板对应的调度端口上报OCI告警，上游的OCI告警可以透传到下游站点， 根据OCI告警上报的端口，判断交叉配置情况，如下图所示。从背板到光口方向没有配置交叉时，业务板调度发送端口上报OCI告警；A站点从CH1到LO2方向没有配置交叉时，A站点LO2调度发送端口及 B站点LO2调度接收

26、端口同时上报OCI告警。3.3 锁定指示LCK :LCK 一般是通过网管设置的，在正常应用下是不会有该告警产生的。LCK的主要作用是锁定该路径，表示该路径不再被使用。4业务单板常见告警单板的告警是定位故障的主要手段，因此，在本节中将主要介绍一些4.1 服务层信号失效告警（SSF）:该告警是比如线路侧接收端口业务失效时，对应的调度接收端口会上报SSF告警，出现该告警意味着业务的中断,并会下插维护信号AIS。服务层失效告警上报时一定是业务方向的上游检测点有问题SSF告警优先级最高，当某端口上报 SSF告警时会屏蔽掉其他告警。4.2 信号劣化告警（DEG）:该告警的出现意味着当前信号质量的严重劣化。

27、按照 ITU-T标准的规定，我司设备可以检测 SM层、 PM层和TCMi层的BIP8 ,当收到信号的BIP8超过所设的DEG门限时，就会上报SM层、PM层或TCMi 层的DEG告警。DEG门限可以通过网管设置。在DEGM （秒）的时间范围内，如果每秒种内错误帧占总帧数的百分比都超过DEGTHR（%）,则认为DEG告警产生。4.3 GFP相关告警：通用成帧程序 GFPGE业务采用 GFP-T的封装，10GE-LAN 采用GFP-F的封装。GFP成帧是位于 以太网业务和OPU帧之间的，也就是以太网业务先映射到 GFP帧，然后再映射到 OPU中，一般是由客 户侧单板（如：COMB、CH1、DSAC等

28、）来完成的。GFP相关告警一般主要有两种，即：GFP客户信号失效和 GFP同步丢失。这两种告警只有在接入以太网业务时才会出现。| GFP客户信号失效告警意味着在GFP成帧之前以太网业务就已经失效，出现该告警多数是因为上游客户侧信号有问题；GFP同步丢失告警意味着故障点在 GFP成帧之后。有关这两种告警具体的定位方法将在后文中详述。4.4 G-AIS 告警：该告警是只有客户侧单板（如：COMB、CH1、CD2、CQ2、CO2 ）才会上报该告警。当接入 SDH业务时如果上游输入的客户信号失效，上游客户侧单板检测到客户信号失效后采用维护信号G-AIS代替原有的客户信号向下游传递，此时在下游客户侧单板

29、的输出口会上报G-AIS告警。目前只有具有外购FRAMER 芯片的CD2、CQ2、CO2单板实现了此功能。4.5 后向缺陷指示BDI告警：BDI告警是实际工程中最常见的告警之一，它的出现意味着反方向业务有失效的情况。遇到BDI告警说明了两点：一，本方向业务是好的；二，反方向业务失效了。举个例子，有三个站点A、B、C,之间接有双向业务。若A点上报了 BDI告警，则查看下游节点B,发现B点也上报了 BDI告警，则继续向下游找， 直到找到不上报BDI告警的节点C,说明节点C接收到了失效的业务并回插了BDI,此时应该由节点 C开始向上游查找业务失效点。OUT BDI 插入条件：光层 LOS、OUT 层

30、 LOF、LOM、TTI 失配、AIS、ODU BDI 插入条件：OTUT 层 LOF、LOM、TTI 失配、AIS、ODU 层 LOFLOM、AIS、OCI、LCK4.6背板层信号帧丢失/复帧丢失告警：如果是背板总线状态接收端口1上报的，则说明是 7槽位CSUB单板有问题；如果是背板总线状态接收端口 2上报的，则说明是8槽位CSUB单板有问题。8300有4块交叉板，采用2: 2保护，对业务板来讲，背板端口14分别对应811槽位的交叉板，这四块交叉板中只要有两块交叉板工作正常，系统就可以正常工作。对于 820和8200这样的1:1保护系统来讲，只要有一块交叉板有效，业务就正常；对于 8300这

31、样的2: 2保护系统来讲，只要有 2块交叉板 有效，业务就正常。8200子架只要有1个交叉板正常运行就可以正常工作；8300子架只要有2个交叉板正常运行就可以正常工作；8500子架只要有4个交叉板正常运行就可以正常工作；如果交叉板的数目少于以上的1/2/4个，则业务板背板总线状态端口上报背板层信号帧丢失告警，表示缺少足够的交叉板，而此时业务必定无法正常运行。当业务板上报该告警时，要检查交叉板数目是否正 确及交叉板是否正常运行。4.7 多点连接时各点上报的告警：4.7.1 情况一：没有上业务，双向，没有配置交叉，线路侧光纤连接，CH1:客户侧输入端口:信号丢失、输入无光 客户侧输出端口：服务层信

32、号失效 调度发送端口: ODU OC告警 LO2: 调度发送端口:ODU OCI告警调度接收端口:ODU OCI告警线路侧发送端口:无告警 线路侧接收端口:无告警4.7.2 情况二：没有上业务，双向，配置交叉，线路侧光纤连接CH1:客户侧输入端口:信号丢失、输入无光客户侧输出端口：GF用户信号失效LO2: 无告警4.7.3 情况三：CH联入业务，双向，配置交叉，线路侧光纤连接CH1 :无告警LO2 :无告警补充说明：没有配置交叉时单板上报 ODU OCI告警，LO2和CH1在调度发送端口（背板向光口 方向）有检测点用于计算是否产生OCI,目前此告警比较可信，一旦出现该告警可以认定是没有配置交叉

33、。LO2比CH1特别之处是LO2在调度接收端口 （光口向背板方向） 有检测点， 可以读取维护信号 OCI开销，用以检测上游有没有配置交叉；5常见故障的举例定位5.1 服务层信号失效SSF告警：遇到该告警时，最重要的一点就是搞清楚上报该告警端口的服务层是哪一层，然后就可以比较容易的找出故障点。情况一：线路侧单板的 ODUK调度接收端口上报 SSF以LD2为例，一般情况下，LD2调度接收端口所检测的是 ODUk层，因此，其服务层是 OTU2层， 上报SSF也就意味着光口接收方向业务失效，此时线路侧接收光口多数会有失效告警（如：LOS、LOM、LOF、OUT-AIS 等）。情况二：客户侧或线路侧单板的 ODUk调度发送口上报SSF以M8x00的线路单板LO2为例，一般情况下，LO2调度发送口所检测的是 ODUk层，而调度发送 口的ODUk业务是从背板过来的，因此，背板帧信号可以看成 ODUk的服务层，上报 SSF意味着背板帧 信号失效，此时多数情况是由于交叉板出现故障。情况三：客户侧单板的 OAC输出光口上报SSF以COMB单板为例，其OAC侧的输出光口检测的是客户信号（如 SDH或以太网业务），其服务层 可以认为是ODUk层，上报SSF意味着上游发过来的 ODUk层已经失效，多数情况下其相