SDH告警性能分析.docx

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SDH告警性能分析

主要告警和性能介绍

1．LOS：

信号丢失告警

表示本端接收不到光或电信号。

当信号幅度在给定时间（例如100MS）内一直低于某一设定门限值（门限值很小，远远低于使BER小于10－3）时，则SDH设备应进入LOS状态。

如果检测到2个连续的有效的帧定位图案并且没有检测到LOS时，则SDH设备应退出LOS状态。

（1）光口LOS：

网管告警为：

光接受信号丢失、低光输入。

主要引起的原因是：

①    光缆断或光缆故障或光缆故障；

②    对端发送光信号没有；

③    本端收光模块坏；

④  收发光功率不在收光模块指标范围内。

处理方法：

①  先将本端用一根光纤自环，（自环必须保证收口光功率在灵敏度和过载点范围内）若告警消失，表示本端是好的，问题在对端。

若对端自环也好，则可以肯定两端间光纤的断了；（注意：

法兰盘连接处拧紧程度，拧紧方式和清洁程度直接影响收发光功率）

②  若对端自环不好，也是LOS告警，用光功率计测量其光发功率，若功率过小

  （-50dB或更低）则可断定光发坏了；

③    若功率正常，则是由于没有时钟引起的，换掉时钟板，告警消失；

④    若本端自环还是LOS告警，则是由于光收模块坏了，更换后告警消失。

（2）电口LOS：

网管告警为：

2M终端（接收）信号丢失。

检测PDH一侧是否有信号由接口送入SDH设备，支路板没有接收到输入信号，即检测到2M接口盒上传来的信号电平在一段时间内没有变化。

LOS只与本网元有关，一般是以下原因：

接口电缆接错或接口盒接触不良所造成的。

特殊情况下，如果2M支路板出现硬件故障也会造成上述两种告警的出现。

2．OOF帧失步、LOF帧丢失、LOM复帧丢失

A1、A2有固定的值，也就是有固定的比特图案。

A1：

11110110（f6H），A2：

00101000（28H）。

收端检测信号流中的各个字节,当发现连续出现N个f6H，又紧跟着出现了N个26H字节时（在STM-1帧中A1和A2字节各有3个），就断定现在开始收到一个STM-N帧，收端通过定位每个STM-N帧的起点，来区分不同的STM-N帧，以达到分离不同帧的目的，当N=1时，区分的是STM-1帧。

当连续5帧以上（625us）收不到正确的A1、A2字节，即连续5帧以上无法判别帧头（区分出不同的帧），那么收端进入帧失步状态，产生帧失步告警——OOF；若OOF持续了3ms则进入帧丢失状态——设备产生帧丢失告警LOF，SDH设备向下插AIS信号，整个业务中断。

在LOF状态下若收端连续1ms以上又处于定帧状态，那么设备回到正常状态。

网管告警为：

光板上有OOF，LOF告警。

主要引起的原因是：

①    光缆断或光缆故障；

②    时钟；

③    发端光模块；

④    收端光模块；

⑤    交叉板；

⑥    背板（2.5G）。

处理方法：

同光口LOS处理。

3．LOP指针丢失

当导致指针值无法确知的条件连续出现规定的次数时，SDH设备应进入LOP状态。

SONET标准明确规定[4]，当连续8帧汉有找到有效指针，或者检测到8个连续NDF时设备应进入LOP状态。

而当连续3帧检测到具有正常NDF的有效指针或级联指示时，设备应退出LOP状态。

一般伴随LOF、OOF产生，指针包括AUPTR以及TUPTR。

网管告警为：

指针丢失被检测到

主要引起的原因是：

①    光缆断或光缆故障；

②    时钟板；

③    交叉板；

④    光板；

⑤    背板（2.5G）。

处理方法：

4．AIS告警指示信号：

包括MS-AIS、AU-AIS、TU-AIS。

（1）MS-AIS：

复用段告警信号（MS-AIS）：

利用K2（b6-b8）开销字节。

复用段告警信号指包含有效RSOH并且信号的其余部分为全“1”时的STM-N信号。

复用段远端缺陷指示（MS-RDI）字节：

K2（b6-b8）。

这是一个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源），表示收信端检测到来话故障或正收到复用段告警指示信号。

也就是说当收端收信劣化，这时回送给发端MS-RDI告警信号，以使发端知道收端的状态。

若收到的K2的b6-b8为110码,则此信号为对端对告的MS-RDI告警信号；若收到的K2的b6-b8为111，则此信号为本端收到MS-AIS信号，此时要向对端发MS-RDI信号，即在发往对端的信号帧STM-N的K2的b6-b8放入110比特图案。

MS-AIS一般是伴随着远端LOS/LOF出现而出现的，或者从网管上插入该告警。

MS-AIS举例：

见图11

◆A端得到MS-AIS，写入K2MS-RDI，回送至B端。

◆B端得到MS-RDI，

A站同时向G1写入B5-B7——>HP-RDI，

同时向V5写入B5-B8——>LP-RDI，后面详述。

图11  MS-AIS举例

主要引起的原因是：

①光缆断或光缆故障；

②光板。

3、交叉板

处理方法：

①若本端自环也有该告警MS-AIS，则更换光板。

    ②本端自环是好的，对端又没有LOS告警，则可能是网管上插入了AIS告警，从网管上将插入AIS操作取消，若此处理不消除告警，则更换远端光板。

    3、换交叉板  

（2）AU-AIS：

AU-AIS、AU-LOP：

高阶通道告警指示信号，AU管理单元指针丢失。

主要引起的原因是：

①光缆断或光缆故障；

②时钟板；

③交叉板；

④光板；

⑤支路板总线；

⑥背板；

⑦时隙配置错误。

处理方法：

通过环回定位故障，更换相应单板或修正时隙配置。

（3）TU-AIS

TU-AIS、TU-LOP：

支路告警指示信号、支路指针丢失。

主要引起的原因是：

①光缆断或光缆故障；

②时钟板；

③交叉板；

④光板；

⑤支路板总线；

⑥支路板；

⑦背板；

⑧时隙配置错误。

处理方法：

通过环回定位故障，更换相应单板或修正时隙配置。

5．B1性能记数及告警产生

B1使用BIP8比特间插奇偶校验，在再生段中统计和计算。

工作机理：

发送端对上一帧（1#STM-N）加扰后的所有字节进行BIP-8偶校验，将结果放在下一个待扰码帧（2#STM-N）中的B1字节；接收端将当前待解扰帧（1#STM-N）的所有比特进行BIP-8校验，所得的结果与下一帧（2#STM-N）解扰后的B1字节的值相异或比较，若这两个值不一致则异或有1出现，根据出现多少个1，则可监测出1#STM-N帧在传输中出现了多少个误码块。

B1在各种网元类型光接口板上都会终结。

包括REG、ADM、TM等等。

当B1误码记数超过门限值，则上报为B1性能超值告警。

有B1BBE、B1ES、B1SES、B1UAS等。

B1无远端概念。

主要引起的原因是：

①光缆断或光缆故障或光缆故障；

②对端发送光信号没有；

③本端收光模块坏；

④接收到光信号与光模块速率等级不同；

⑤收发光功率不在收光模块指标范围内。

处理方法：

①先将本端用一根光纤自环，（自环必须保证收口光功率在灵敏度和过载点范围内）若告警消失，表示本端是好的，问题在对端。

若对端自环也好，则可以肯定两端间光纤的断了；（注意：

法兰盘连接处拧紧程度，拧紧方式和清洁程度直接影响收发光功率）

②若对端自环不好，也是LOS告警，用光功率计测量其光发功率，若功率过小

  （-50dB或更低）则可断定光发坏了；

③若功率正常，则是由于没有时钟引起的，换掉时钟板，告警消失；

④若本端自环还是LOS告警，则是由于光收模块坏了，更换后告警消失。

6．J0开销字节

再生段踪迹字节：

J0

网管上告警信息：

该字节被用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认其与指定的发送端处于持续连接状态。

在同一个运营者的网络内该字节可为任意字符，而在不同两个运营者的网络边界处要使设备收、发两端的J0字节相同——匹配。

通过J0字节可使运营者提前发现和解决故障，缩短网络恢复时间。

7．B2（M1）性能记数及告警产生：

（1）B2使用BIP24比特间插奇偶校验，在复用段中统计和计算。

工作机理：

是发端B2字节对前一个待扰的STM-1帧中除了RSOH（RSOH在B1）及管理指针的全部比特进行BIP-24计算，结果放于本帧待扰STM-1帧的B2字节位置。

它伴有以下几个参数①B2BBE②B2ES③B2SES④B2UAS

B2在对复用段开销处理的网元终结，同时发出对告信息。

如REG不做B2的检验及对告，REG网元的B2字节将无任何改变发至下一个网元，由下一网元处理。

其他包括ADM、TM均将B2终结，并且重新发起校验记数，而且有B2的对告消息回送至B2原来的网元。

  如B2记数值超过门限值，将在网管上表现为“性能超限告警”，但无回送告警信息。

（2）M1：

B2的对告字节，复用段远端误码块指示（MS—REI）字节

这是个对告信息，由接收端回发给发送端。

M1字节用来传送接收端由BIP—N×24（B2）所检出的误块数，以便发送端据此了解接收端的收信误码情况。

收端网元检测到B2后，将值存入M1字节，回送至发端网元，发端网元检测到M2后，即报相应数值的B2FE数值（FEES/FEBBE/FESES/FEUAS）一般某网元的B2的BBE/ES/SES/UAS与对端网元的B2FEBBE/FEES/FESES/FEUAS伴随产生。

8．J1及C2开销字节

C2用来指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质，例如通道是否已装载、所载业务种类和它们的映射方式。

J1和C2字节的设置一定要使收/发两端相一致——收发匹配，否则在收端设备会出现HP-TIM（高阶通道追踪字节失配）、HP-SLM（高阶通道信号标记字节失配）。

此两种告警都会使设备向该VC4的下级结构TUG3插全“1”码——TU-AIS告警指示信号。

9．B3（G1）性能记数及告警产生

B3是在高阶通道中通过BIP8比特间插奇偶校验计算。

工作机理：

B3字节负责监测VC4在STM-N帧中传输的误码性能，监测机理与B1、B2相类似，只不过B3是对VC4帧进行BIP—8校验。

G1用来将通道终端状态和性能情况回送给VC4通道源设备，从而允许在通道的任一端或通道中任一点对整个双向通道的状态和性能进行监视。

G1字节实际上传送对告信息，即由收端发往发端的信息，使发端能据此了解收端接收相应VC4通道信号的情况。

若在收端监测出误码块，那么设备本端的性能监测事件—HP-BBE（高阶通道背景误码块）显示相应的误块数，同时G1字节中的b1—b4回传给发端由B3（BIP—8）检测出的VC4通道的误块数，也就是HP—REI。

当收端收到AIS、误码超限，J1，C2先配时，由G1字节的第5比特回送发端一个HP—RDI（高阶通道远端劣化指示），使发端了解收端接收相应VC4的状态，以便及时发现、定位故障。

G1字节的b6和b8暂时未使用。

B3性能超限告警发生机理与B1，B2相同。

主要引起的原因是：

①光缆断或光缆故障；

②时钟板；

③交叉板；

④光板；

⑤支路板总线；

⑥背板；

⑦时隙配置错误。

处理方法：

通过环回定位故障，更换相应单板或修正时隙配置。

特别说明：

AU的时隙配置重下过程中相应AU会产生瞬间的B3，算法和交叉连接再生成导致，是正常现象。

10．V5性能记数及告警产生

V5是在低阶通道中通过BIP2比特间插奇偶校验计算。

工作机理：

V5字节的第1和第2比特的功能是进行通道的误码性能监视，其中第1比特的设置应使得前VC-12内所有字节的全部奇数比特（即1、3、5、7）的奇偶校验结果为偶数，而第2比特的设置应使得全部偶数比特（即2、4、6和8比特）的奇偶校验结果为偶数，此即所谓BIP-2码方式。

在整个BIP-2码计算过程中应包括VC-12POH字节。

但要排除V1、V2、V3字节（作负调整时除外）和V4字节。

V5字节的第3个比特是VC-12通道远端误码指示（REI）（原为远端块误码FEBE）。

REI为接收到的各个监测块中的错误计数。

例如BIP-8监测块中有8个偶校验码，EB中给出这8个码中发生错误的有几个，所以其最大值为8。

这里，当BIP-2码检测到1个以上的差错时，REI设置为“1”，并回送给VC-12通道源设备，否则就设置为“0”，因此REI只1位。

V5字节的第4比特是VC-12通道远端失效指示（RFI）。

当一个缺陷持续的时间超过传输系统保护的最大时间时，设备将进入失效状态，此时RFI比特设置为“1”，否则该比特为“0”。

VC-12组装器将回送通道RFI。

V5字节的第5至第7比特提供VC-12信号标记功能，这3个比特共有8种可能的二进制数值。

其中“000”表示“VC-12通道未装载”。

“001”表示“VC-12通道装载非特定净负荷”，有3个值显示特定的映射，详见图12所示，但不是必备的，属任选项。

余下的3个值保留为其他特定VC-12映射使用。

只要收到的值不是“000”就认为通道已装载。

V5字节的第8比特是VC-12通道远端缺陷指示（RDI）（原为远端接收失效FERF）。

RDI是向上游发送远端缺陷指示信号。

当接收到TU-12通道AIS或者信号失效条件时，该比特设置为“1”，否则就设为“0”。

BIP-2    REI    RFI    L1    L2    L3    RDI

            信号标记    

1    2    3    4    5    6    7    8

图12  V5字节的功能

若收端通过BIP—2检测到误码块，在本端性能事件由LP-BBE（低阶通道背景误码块）中显示由BIP-2检测出的误块数，同时由V5的b3回送给发端LP—REI（低阶通道远端误块指示），这时可在发端的性能事件LP—REI中显示相应的误块数。

V5的b8是VC12通道远端失效指示，当收端收到TU-12的AIS信号，或信号失效条件时，回送给发端一个LP—RDI（低阶通道远端劣化指示）。

当劣化（失效）条件持续期超过了传输系统保护机制设定的门限时，劣化转变为故障，这时发端通过V5的b4回送给发端—LP-RFI（低阶通道远端故障指示）告之发端接收端相应VC12通道的接收出现故障。

b5—b7提供信号标记功能，只要收到的值不是0就表示VC12通道已装载，即VC12货包不是空的。

若b5—b7为000，表示VC12为空包，这时收端设备出现LP—UNEQ（低阶通道未装款式）告警，注意此时下插全“0”码（不是全“1”码—AIS）。

若收发两端V5的b5—b7不匹配，则接收端出现LP—SLM（低阶通道信号标记失配）告警。

主要引起的原因是：

①光缆断或光缆故障；

②时钟板；

③交叉板；

④光板；

⑤支路板总线；

⑥支路板；

⑦背板；

⑧时隙配置错误。

处理方法：

通过环回定位故障，更换相应单板或修正时隙配置。

11．CV、HDB3性能记数及告警产生

CV（HDB3）：

编码违例。

主要引起的原因是：

①支路接口与终端接口不匹配，如2M波形、电平不一致；

②支路板本身问题。

处理方法：

①将支路接口与终端接口分离，即甩掉终端连接，并进行环回，观察CV（HDB3）是否继续上报；

②如果上报，是支路板问题，更换新支路板；

③如果不在上报，是接口问题，观察是否焊接不良；

④如果不是焊接问题，检查接地情况；

⑤是否有人在观察时间拔插过支路接口与终端接口的连接，即导致收口信号时有时无。

附录

告警信号的产生机理

    SDH设备的逻辑功能块和告警产生机理

为了实现不同厂家SDH产品的横向兼容，ITU—T采用功能参考模型的方法对SDH设备进行规范，它将设备所应完成的功能分解为各种基本的标准功能块，功能块的实现与设备的物理实现无关（用哪种方法实现不受限制），不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而成，以完成设备不同的功能。

下面我们以一个TM设备的典型功能块组成，来讲述各个基本功能块的作用，每个功能块所监测的告警、性能事件，及其检测机理。

见图5-1：

图5-1  SDH设备的逻辑功能构成

图5-1为一个TM的功能块组成图，其信号流程是线路上的STM—N信号从设备的A参考点进入设备依次经过A→B→C→D→E→F→G→L→M拆分成140Mb/s的PDH信号；或经过A→B→C→D→E→F→G→H→I→J→K拆分成2Mb/s或34Mb/s的PDH信号（这里以2Mb/s信号为例），在这里将其定义为设备的收方向。

相应的发方向就是沿这两条路径的反方向将140Mb/s和2Mb/s、34Mb/s的PDH信号复用到线路上的STM—N信号帧中。

设备的这些功能是由各个基本功能块共同完成的。

      SPI：

SDH物理接口功能块

SPI是设备和光路的接口，主要完成光/电变换、电/光变换，提取线路定时，以及相应告警的检测。

    信号流从A到B——收方向

光/电转换，同时提取线路定时信号并将其传给SETS（同步设备定时源功能块）锁相，锁定频率后由SETS再将定时信号传给其它功能块，以此作为它们工作的定时时钟。

当A点的STM—N信号失效（例如：

无或光功率过低），SPI产生R—LOS告警（接收信号丢失），并将R—LOS状态告知SEMF（同步设备管理功能块）。

    信号流从B到A——发方向

电/光变换，并将定时信号放在线路信号STM—N中。

      RST：

再生段终端功能块

RST是RSOH开销的源和宿，也就是说RST功能块在构成SDH帧信号的过程中产生RSOH（发方向），并在相反方向（收方向）处理（终结）RSOH。

    收方向——信号流B到C

STM—N的电信号及定时信号或R—LOS告警信号（如果有的话）由B点送至RST，若RST收到的是R—LOS告警信号，即在C点处插入全“1”（AIS）信号。

若在B点收的是正常信号流，那么RST开始搜寻A1和A2字节进行定帧，帧定位就是不断检测帧信号是否与帧头位置相吻合。

若连续5帧以上无法正确定位帧头，设备进入帧失步状态，RST功能块上报接收信号帧失步告警R—OOF。

在帧失步时，若连续两帧正确定帧则退出R—OOF状态。

R—OOF持续了3ms以上设备进入帧丢失状态，RST上报R—LOF（帧丢失）告警，并使C点处出现全“1”信号。

RST对B点输入的信号进行了正确帧定位后，RST对STM—N帧中除RSOH第一行字节外的所有字节进行解扰，解扰后提取RSOH并进行处理。

RST校验B1字节，若检测出有误码块，则本端产生RS—BBE；RST同时将E1、F1字节提取出传给OHA（开销接入功能块）处理公务联络电话；将D1—D3提取传给SEMF，处理D1—D3上的再生段OAM命令信息。

    发方向——信号流从C到B

RST写RSOH，计算B1字节，并对除RSOH第一行字节外的所有字节进行扰码。

设备在A点、B点、C点处的信号波形如图5-2：

图5-2  设备在A点、B点、C点处的信号波形

      MST：

复用段终端功能块

MST是复用段开销的源和宿，在接收方向处理（终结）MSOH，在发方向产生MSOH。

    收方向——信号流从C到D

MST提取K1、K2字节中的APS（自动保护倒换）协议送至SEMF，以便SEMF在适当的时候（例如故障时）进行复用段倒换。

若C点收到的K2字节的b6—b8连续3帧为111，则表示从C点输入的信号为全“1”信号，MST功能块产生MS—AIS（复用段告警指示）告警信号。

MS—AIS的告警是指在C点的信号为全“1”。

它是由R-LOS，R-LOF引发的，因为当RST收到R—LOS、R—LOF时，会使C点的信号为全“1”，

那么此时K2的b6—b8当然是“111”了。

另外，本端的MS—AIS告警还可能是因为对端发过来的信号本身就是MS—AIS，即发过来的STM—N帧是由有效RSOH和其余部分为全“1”信号组成的。

若在C点的信号中K2为110，则判断为这是对端设备回送回来的对告信号：

MS—RDI（复用段远端失效指示），表示对端设备在接收信号时出现MS—AIS，B2误码过大等劣化告警。

MST功能块校验B2字节，检测复用段信号的传输误码块，若有误块检测出，则本端设备在MS—BBE性能事件中显示误块数，向对端发对告信息MS—REI，由M1字节回告对方接收端收到的误块数。

若检测到MS—AIS或B2检测的误码块数超越门限（此时MST上报一个B2误码越限告警MS—EXC），则在点D处还是保持信号的原状，不象某些厂家插入全1。

另外，MST将同步状态信息S1（b5—b8）恢复，将所得的同步质量等级信息传给SEMF。

同时MST将D4—D12字节提取传给SEMF，供其处理复用段OAM信息；将E2提取出来传给OHA，供其处理复用段公务联络信息。

    发方向——信号流从D到C

MST写入MSOH：

从OHP来的E2，从SEMF来的D4—D12，从MSP来的K1、K2写入相应B2字节、S1字节、M1等字节。

若MST在收方向检测到MS—AIS或MS—EXC（B2），那么在发方向上将K2字节b6—b8设为110。

    再生段和复用段的名字听得多了，但再生段和复用段究竟指什么呢？

再生段是指在两个设备的RST之间的维护区段（包括两个RST和之间的光缆）。

复用段是指在两个设备的MST之间的维护区段（包括两个MST和之间的光缆）。

见图5-3：

图5-3  RS和MS

再生段只处理STM—N帧的RSOH，复用段处理STM—N帧的RSOH和MSOH。

    MSP：

复用段保护功能块

MSP用以在复用段内保护STM—N信号，它通过对STM—N信号的监测，系统状态评价，将故障信道的信号切换到保护信道上去（复用段倒换）。

复用段倒换的故障条件是R—LOS、R—LOF、MS—AIS和MS—EXC（B2），要进行复用段保护倒换，设备必须要有冗余（备用）的信道。

以两个端对端的TM为例，见图5-4：

图5-4  复用段保护功能块

    收方向——信号流从D到E

若MSP收到MST传来的MS—AIS或SEMF发来的倒换命令，将进行信息的主备倒换，正常情况下信号流从D透明传到E。

    发方向——信号流从E到D

E点的信号流透明的传至D。

E点处信号波形同D点。

常见的倒换方式有1+1、1:

1和1:

n。

以图4.10的设备模型为例：

1＋1指发端在主备两个信道上发同样的信息（并发），收端在正常情况下选收主用信道上的业务，因为主备信道上的业务一模一样（均为主用业务），所以在主用信道损坏时，通过切换选收备用信道而使主用业务得以恢复。

此种倒换方式又叫做单端倒换（仅收端切换），倒换速度快，但信道利用率低。

1∶1方式指在正常时发端在主用信道上发主用业务，在备用信道上发额外业务（低级别业务），收端从主用信道收主用业务从备用信道收额外业务。

当主用信道损坏时，为保证主用业务的传输，发端将主用业务发到备用信道上，收端将切换到从备用信道选收主用业