OpCity设备常见告警产生原理简述.docx

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OpCity设备常见告警产生原理简述

OpCity设备常见告警产生原理简述

第一部分SDH层面告警

一、前言：

在接触到SDH中的各类型告警之前，我们有必要了解与SDH告警产生相关的一些基本的概念和常识，以使我们更好的深入理解SDH设备告警产生的机理。

在SDH的帧结构中有着丰富的开销字节，包括再生段开销、复用段开销和通道开销。

借助开销字节传递的告警、性能信息，使得SDH系统具有很强的在线告警和误码监测能力。

通过对这些告警信息的产生方式和检测方式的了解，可以做到对故障的快速定位。

为了便于对主要告警产生的位置以及产生方式的说明，根据信号流的流向，我们将其分为下行信号流和上行信号流。

下行信号流，是指信号流向为SDH接口→交叉板→PDH接口方向路由。

与此相反，上行信号流则是指信号流向为PDH接口→交叉板→SDH接口方向路由。

另外，根据不同位置模块对不同层次开销的处理，我们将信号流分为高阶部分（SDH接口←→交叉板）和低阶部分（交叉板←→PDH接口）。

针对业务信号，有两种通用的告警方式，一种是AIS告警，全称为信号告警指示，它会对下级信号插入全“1”，表示该信号不可用，常见的ASI告警包括MS-AIS、HP-AIS、LP-AIS、PDH-AIS等；另一种是RDI告警，全称为远端信号缺陷指示，表示对端站检测到LOS（信号丢失）或AIS（信号缺陷）等告警时，传给本站的回告，常见的RDI告警包括MS-RDI、HP-RDI、LP-RDI等。

从这里可以看出，很多时候，本端站产生了告警，不一定表示就是本端站出现了问题，它只说明是本端站检测到了告警，而引起该告警的原因可能是上游站或业务对端站的故障或其它原因。

例如，上游光模块故障导致下游的LOS，业务发端的交叉板故障，导致下游网元的HP-AIS或LP-AIS等。

故障定位的原则是“先线路，后支路；先高级，后低级”，因此，高阶部分的告警是我们维护过程中关注的焦点，因为通常情况下，正是这段高阶部分产生的告警、性能数据引起了低阶部分告警和性能数据的上报。

根据各开销字节在STM帧结构中的位置，将其分为三个大的模块：

再生段开销、复用段开销、指针和高阶通道开销。

其中前两个模块出问题，通常会影响所有的高阶通道，而最后一个模块中的开销字节出问题则只是针对某一个高阶通道。

根据这一点，我们常常可以推断出问题的影响面，或根据业务影响面进行告警的排除和故障定位。

二、高阶部分下行信号流告警产生机理

我们首先来看看高阶部分的下行信号流处理过程，各位置点产生的告警如下图所示：

1、帧同步器和再生段开销处理器：

1）RS-LOS：

从光路上来的光信号进入线路板的光接收模块后，首先经过光电转换（O/E转换）后，被恢复成电信号送往帧同步器和扰码器处理。

在这过程中，光电转换模块（O/E模块）会对该信号进行检测，如果发现输入信号无光、光功率过低或过高以及输入信号码型不匹配时会上报R-LOS（信号丢失）告警。

无光情况一般在光纤中断、对端站发送光模块坏或本站接收光模块坏等情况下会发生；光功率过低的情况有光纤衰耗太大或光接头接触不良等；光功率过高是指接收光功率过载，这时应检查光衰耗器是否损坏或光板的发送距离是否合适等。

码型不匹配通常发生在上、下游站间信号速率不一致或上游站时钟模块损坏导致其发送数据紊乱等，这时需要检测上游站的光板是否匹配或时钟交叉单元是否工作正常等。

RS-LOS与输入信号的开销字节无关，只与输入信号的质量有关。

收到RS-LOS之后，系统会对下一级电路插入全“1”信号。

2）RS-LOF：

帧同步器接收到从光/电转换模块发来的STM-N信号后，根据该信号中的A1、A2字节来完成对帧定位信号的捕捉。

正常情况下，A1值恒为F6，A2值恒为28，但如果检测到A1≠F6或A2≠28，将上报R-OOF告警（帧失步告警）。

如果R-OOF告警持续超过3ms，则上报帧丢失告警R-LOF并下插全“1”信号。

在R-LOF状态下，若连续1ms以上又处于定帧状态，那么设备又回到正常状态。

2、复用段开销处理器：

3）MS-AIS：

复用段开销处理器如果检测到K2（b6-b8）＝111，则上报MS-AIS告警并下插全“1”信号。

一般情况下MS-AIS都是伴随RS-LOS告警同时产生的，极少可能会单独存在。

因此故障处理时优先处理RS-LOS告警。

MS-AIS会在本节点复用段层终结，不会传递到下游节点。

4）MS-RDI：

复用段开销处理器如果检测到K2（b6-b8）＝110，则上报MS-RDI告警，当发现此告警时，表明对端设备上肯定有MS-AIS或RS-LOS告警产生。

此时可判断本端发往对端方向的光路出现问题，可按照RS-LOS告警的产生机理逐段排查原因。

2、指针处理器和高阶通道开销处理器：

5）HP-AIS：

指针处理器根据每一路AU-4的H1、H2字节进行指针解释和指针调整，完成频率和相位校准以及网络中的相位抖动和漂移的容纳，同时定位每一路VC-4并送到相应高阶通道开销处理器。

如果检测到AU指针H1和H2字节全为“1”，则上报AU-AIS（管理单元告警指示信号）告警并下插全“1”信号。

一般情况下，此告警的产生原因，一是上游节点产生的HP-AIS透明传送到本节点，一是高级别的告警如RS-LOS、MS-AIS下插的全“1”导致。

对于第一种情况，则往上游节点追溯告警原因，第二种情况则优先处理高级别告警。

6）HP-LOP：

当指针处理器检测到H1和H2字节代表的指针值非法（不在正常范围0～782内），且连续8帧收到非法指针，则上报HP-LOP（管理单元指针丢失）告警并下插全“1”信号。

此告警出现情况很少，早期我司OpCity产品在有单向vc4业务的时候，因业务反方向没有承载有效业务信息，因此光口业务发送的逆方向指针值和开销值是随机发送，一定几率使下游光口上报HP-LOP告警，只要确认上报HP-LOP告警的通道并非同单向业务通道方向相同，即可不用理会。

新的版本中，对此情况下的告警已经做了屏蔽。

7）HP-TIM：

在高阶开销中，高阶通道追踪字节（J1）用于在多个设备供应商之间提供边界区分，收光口如果检测到J1字节和厂家预定值不同，则上报HP-TIM告警。

HP-TIM告警正常情况下只在与它厂家设备对接时产生，一般产生在多厂家设备的网络边界处。

此告警可人为设置是否下插全“1”信号，我司OpCity产品默认情况下是不下插的，即是说，当其它厂家光口接入我司设备时，我司设备默认情况下允许对方业务接入。

8）HP-PLM：

高阶开销中，信号标记字节（C2）用于标示VC-4-Xc、VC-4或VC-3的组成，已经规定的C2代码共有20多个，当高阶通道开销处理器检测到C2字节和预定值不同，则上报HP-PLM（高阶通道信号标记失配）告警。

目前我国使用的净负荷结构为TUG结构，对应其结构的C2预定值为02。

9）HP-RDI：

高阶通道开销处理器如果检测到字节G1（bit5）＝1，则上报HP-RDI告警。

HP-RDI告警是HP-AIS和HP-LOP告警的回告，处理此类回告类型告警的一般原则是从对端引起该回告的告警入手进行处理。

三、高阶部分上行信号流告警产生机理

高阶部分的上行信号流中，没有告警检测点，也即是说，业务信号在从交叉板出来、添加高阶开销、添加复用段开销、添加再生段开销的过程中不会产生告警。

跟告警产生唯一沾边的即是上行信号在添加开销的过程中，当该方向接收侧检测到的某些告警后，在发送侧开销中改变信息，传递到对端，使对端产生相应的回告告警。

例如检测到MS-AIS后改变发送侧的K2字节后3bit为110，使对端产生MS-RDI。

四、低阶部分下行信号流告警产生机理

鉴于支路各部分对开销字节处理的不同特点，也将其划分为几个大的功能模块，它们依次为高阶通道适配（HPA）、低阶通道终端（LPT）、低阶通道适配（LPA）和PDH物理接口（PPI）。

1、高阶通道适配功能块（HPA）和低阶通道终端功能块（LPT）：

1）LP-TIM：

LP-TIM告警可以用于确认自己预定的发送端是否保持着连接。

低阶通道终端功能块会将低阶通道识别符J2字节恢复出来，并检测收到的J2字节的值和预期收到的值是否相等，若不等，则上报低阶通道追踪识别符失配告警（LP-TIM）。

2）LP-PLM：

在下行信号流中检测V5字节的b5-b7比特，作为信号标记上报。

如果检测到的信号标记同预配置的标记字节失配，则上报LP-PLM，并往下一级电路插入AIS信号。

3）LP-AIS：

HPA把VC-4解映射成VC-12，每一个VC-12的指针都被解码，以便在VC-4和VC-12之间提供以字节为单位的帧偏信息。

如果检测到低阶指针字节V1、V2值为全“1”，则上报LP-AIS告警，同时向下级别插入全“1”。

产生LP-AIS告警的原因也很多，上游站出现故障也会将LP-AIS透传到下游节点，同时高级别故障，例如：

MS-AIS、HP-AIS等也会引起LP-AIS。

4）LP-LOP：

HPA检测指针时，如果检测到V1、V2值为不合法，则上报LP-LOP告警。

5）LP-RDI：

当本端节点接收到LP-AIS和LP-LOP告警时，会将V5字节的b8比特置为“1”，这样使对方设备检测到该字节位后上报LP-RDI告警。

2、低阶通道适配功能块LPA和异步物理接口模块PPI：

经过上述处理后的的C-12数据送到LPA，在这里，用户数据流和相关时钟参考信号一起从容器中恢复出来，并被送到PPI作为数据和定时参考。

经过LPA处理后的数据和时钟，送到PPI，形成传输2048kbit/s信号。

在此过程中，没有告警产生点。

五、低阶部分上行信号流告警产生机理

1、低阶通道适配功能块（LPA）和异步物理接口模块（PPI）：

1）PDH-LOS：

E1电信号进入PPI后，经过时钟提取和数据再生，送往映射和解映射处理器，同时进行抖动抑制。

PDH接口模块检测并终结PDH-LOS告警。

当检测到PDH-LOS告警时，将往上一级电路插全“1”信号。

需要注意的是，由于是上行方向，PDH-LOS往上一级电路插全“1”的时候是尚未添加任何开销和指针的，此时LPT、LPA和HPA会将该全“1”信号当成是业务净荷，继续在其上添加有效的开销和指针，因此，业务到达对端时，是不会有LP-AIS告警上报的。

2）PDH-AIS：

LPA完成对数据的适配功能。

如果接收到“全1”信号，则上报PDH-AIS告警。

PDH-LOS告警会导致PDH-AIS告警，需要注意。

2、高阶通道适配功能块（HPA）和低阶通道终端功能块（LPT）：

LPT的功能为在C-12中插入低阶通道开销（LPOH），合成VC-12。

LPT将“信号标记”插入V5字节的b5-b7比特；对前一复帧数据计算BIP-2，并将结果置于本帧V5字节的b1、b2比特；如果在下行信号处理流程中检测到下行数据有“通道终端误码”，则V5字节的b3比特将在下一帧被置为“1”，产生误码回告FEBBE。

HPA将VC-12适配为TU-12再映射到高阶的VC-4，送往交叉板。

VC-12与VC-4之间以字节为单位的帧偏移由一个TU-12指针指示。

每帧决定一个V（V1、V2、V3、V4其中一个）字节，每4帧组成一个复帧，用来确定V字节值的H4字节也在这儿产生。

在此过程中，没有告警检测点。

第二部分数据层面告警

我司OpCity设备采用GFP协议将数据封装进VC，依靠MPLS标签分配进行数据报文的转发。

业务端口无MAC地址和IP地址，对数据信号采取透明传输，因此，数据层面告警不多，下图是OpCity设备系统以太网板的结构框图及告警信号流程：

1）GFP-HUNT：

FE口接入的宽带业务，上行至GFP封装映射处理模块，经GFP协议进行封装，整合到VC容器中去，经传输VC通道传送到远端节点，再经由GFP解封装，分离出正确的业务信号。

在此过程中，上行信号经过GFP封装处理模块时不会有告警产生，下行信号在解封装过程中，如果无法正常识别GFP帧结构，则上报GFP-HUNT（GFP帧失步）告警。

此告警产生时，以太网板上所有数据报文均无法正常从VC容器中分离，该以太网板所在以太环网所有数据业务均会中断。

一般产生此告警的情况下，故障点不是发端封装过程出错，就是收端解封装过程出错，相比而言，发端封装过程出错的几率相对较大，一般硬复位发端以太网板可以解决问题。

需要注意的是，这里所说的发端，不是指光纤直接相连的上游节点，而是指以太环网的上游虚端口，也即是说，从本站开始，沿着交叉连接接收的方向进行反向追溯，直到上游从太网板发出的交叉方才是以太环网的上游虚端口。

中间光口间的交叉穿通是没有经过GFP封装映射模块的。

2）LINK-DOWN：

FE端口当没有接宽带设备的时候，端口上报LINK-DOWN告警，类似于数据设备的UP和DOWN状态，在OpCity设备里，用告警方式来体现物理端口的UP和DOWN。

3）LINK-ALARM

LINK-ALARM告警不是一个单独存在的告警，也是唯一一个跟故障处理无直接关系的告警，当以太网板上存在其它的告警时，系统即上报LINK-ALARM告警。

此告警没有任何指导意义，新的主机版本中已经将此告警去除，不会再上报。

当网上老版本主机下上报此告警时，不必理会，直接关注以太网板上的其余告警即可。