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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 PM STAT取值 000 001 010 011 100 101 110 111 TCMi STAT取值 101 110 111 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 维护信号：TCMi-LCK 维护信号：TCMi-OCI 维护信号：TCMi-AIS 4. 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
? 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OTUk
? OTUk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OTUk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