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传输技术
多种设备对接问题分析
文章来源:本站原创  发布时间:2014-10-28  浏览次数:1219
作者:宋屿
(中国移动辽宁公司鞍山分公司 114001)
      摘 要:本文就传输对接问题常见故障现象及其原因、故障定位思路和方法进行阐述,通过分析典型案例,加深对对接问题处理的理解,提高处理设备对接故障的能力。
      关键词:PTN;OTN;设备对接;
1.引言
      近年来,传输网络有了长足的进步,无论是从传输技术还是从传输网络的部署和应用都有极大的发展。从传统的PDH、SDH到目前主流的PTN、IPRAN、OTN技术,直到LTE技术,短短几年时间,传输技术不断的更新换代。新技术的介入必然需要传输网络的重新部署及整合,传输网络也越来越复杂,各种设备对接而带来的问题也接踵而至。面对这些新技术、新的组网方式带来的新问题,也需要我们用新的思路来解决传输网络的隐患,优化传输网络结构。
2.鞍山传输网络现状
      近几年,随着PTN、OTN技术的发展壮大,PTN+OTN的组网模式已经成为传输网络新的主流组网方式,与SDH设备组成的网络完全分开,独立组网。以目前鞍山移动传输组网为例,如图1所示。

图1 现网组网结构示意图
      鞍山PTN组网情况:接入层为GE双归属环,传送至PTN汇聚层节点设备,所有汇聚层之间、汇聚层至核心层设备都通过OTN设备组网,与OTN采用单光口对接的方式,汇聚、接入层环路保护采用PTN自身保护机制实现,由OTN开通几个10GE波道进行连接。PTN核心层设备与RNC可直接光口对接,承载TD业务,而建网时PTN设备无法直接与BSC对接,所以由PTN承载的2G业务都先与SDH设备对接,再通过       SDH设备与BSC进行光/电口对接。这种新的组网存在着一系列的设备对接:PTN与OTN对接、PTN与SDH对接,SDH与BSC对接、传输设备与数通设备对接等等。
3.设备对接存在的几种问题分析:
3.1 SDH与PTN对接时存在的问题分析:
      鞍山作为辽宁PTN网络建设的试点单位,PTN网络建设较早,在建网初期,PTN核心落地设备无法直接与BSC接口对接,2G业务首先从PTN的接入环接入,主、备路由通过接入环的东、西向分别传送至PTN汇聚节点,再由汇聚设备把业务复用成10GE颗粒,由OTN网络按照主、备不同路由调度至核心机房PTN交叉落地设备,再由PTN落地设备与原有的SDH设备光口对接,通过SDH网络与BSC的光/电口对接。 
      鞍山SDH设备厂家为烽火,PTN设备厂家为中兴,两种设备分别组网,只有在核心落地设备使用155M光口对接,中兴PTN新组网时与烽火SDH对接,PTN一端设备与SDH两端设备对接,组网如图2所示。

图2 中兴PTN新组网时与烽火SDH对接组网图
3.1.1 问题描述及分析:
      经对接测试,结果证明如果采用上面的组网方式,烽火SDH设备采用SNCP保护方式,无论中兴PTN采用何种保护方式,都无法实现下面两种断纤断纤时业务的保护。
1)当环园落地5对城汇环园10G-I的发纤断,中兴PTN基站业务中断。这是因为环园落地5对城汇环园10G-I的发纤断时,城汇环园10G-I向PTN设备下插TU-AIS信号,虽然中兴PTN检测到低阶信号的AIS告警,但是没有触发中兴PTN的复用段倒换条件(倒换条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警),这样中兴设备无法倒换到备用方向接收正确信号,还是从主用方向接收有问题的信号引起业务中断;
2)城汇环园10G-I对PTN设备的发纤断时,中兴PTN基站业务中断。这是因为城汇环园10G-I对PTN设备的发纤断时,PTN的主用端口会有RS-LOS告警,满足MSP切换的条件,这时PTN会进行MSP切换,PTN只接收备用端口的数据流,但PTN会同时向主用端口和备用端口发送数据流。SDH网络没有进行任何切换,环园落地5只接收PTN的主用端口的数据流。这时BSC监测显示LP-RDI告警,这是由于PTN的主用端口有RS-LOS告警时,PTN会逐级下插MS-AIS、AU4-AIS、TU12-AIS告警,同时回告MS-RDI、HP-RDI、LP-RDI告警给城汇环园10G-I设备。因为SDH网络对VC12进行透传,所以MS-RDI、HP-RDI告警在SDH上会终结,而LP-RDI会继续传递给BSC。当BSC监测到LP-RDI告警,BSC就认为业务异常,传输中断。
      经过测试,下面的网络结构可以很好地实现SDH与PTN间的对接保护,即一端PTN设备与一端SDH设备对接,如图3所示。

图3 经测试后的烽火SDH与中兴PTN对接
      环园落地5与爱立信BSC的网络结构及保护方式不变;环园落地5与城汇环园10G-I间组成复用段保护环;城汇环园10G-I与PTN对接采用“跨网管双向1+1链路保护环”,中兴PTN与烽火SDH设备对接采用“双向1+1复用段保护”。
3.1.2 问题总结:
      业务从基站至BSC设备经过各种不同厂家设备对接,由于各个厂家对接保护方式不同,可能会造成在特殊情况下断纤导致业务不倒换,在组网时应充分考虑各个厂家设备的保护方式,避免在特殊情况下对业务造成影响。
3.2 PTN+OTN组网时可能存在的隐性同路由问题:
3.2.1 组网结构:
      鞍山PTN核心层组网如图3所示,不同局址之间的PTN核心层设备都由OTN承载。 

图4 PTN核心层组网图
      鞍山综合楼、环园、铁西三个核心节点组成一个OTN局间环,承载这三个节点间的PTN核心层业务及IP承载网业务,如图5所示。

图5 鞍山OTN局间环
3.2.2 问题描述:
      根据图4中组网结构,某数据专线从PTN综合楼落地3至铁西落地3开通一个GE业务,如图4中绿线为业务主用方向,红线为业务备用方向,整个业务路由看似没有任何问题,主备隧道完全分开,没有同路由问题。然而在综合考虑PTN组网以及OTN组网时就会发现问题:主用隧道(绿线部分)中综合楼市县至铁西调度1、备用隧道(红线部分)中综合楼城域1至铁西调度2均由OTN局间环承载,如图5中绿线、红线所示,PTN的主、备路由在OTN组网中存在同路由。
3.2.3 问题总结:
      在PTN+OTN联合组网中,汇聚层PTN设备可以充分利用OTN波道,将汇聚后的业务调度至核心机房PTN落地设备。其调度波道数量可以根据PTN业务实际需求配置,从而极大地简化了PTN汇聚节点与核心机房交叉落地设备之间的网络组建,避免了在PTN独立组网模式中,因单个节点的容量升级而引起的环路上所有节点设备必须同时升级的情况,极大地节省了网络投资。但是在联合组网时,很容易产生不易察觉的隐性问题,所以需要我们以全网的概念来规划传输网络。
3.2.4  PTN+OTN组网需注意的问题:
1)设备互通性问题:OTN+PTN联合组网,OTN作为透明的传送平台,为汇聚层及接入层的PTN提供传送通道,两者之间服务层和客户层的关系,相互独立,非常类同于已经大量部署的WDM和SDH网络关系。OTN承载PTN,就像WDM承载SDH一样。
2)保护问题:网络的安全性高于一切,无论采用OTN、PTN组网,都需要对网络的保护进行统一的考虑。OTN设备部署在网络的骨干核心层,PTN设备部署在汇聚和接入层,各个层面之间往往需要大量的业务互通和调度,对于业务需要进行端到端或分段的保护。
3)接口问题:在城域网和本地网中,往往数据业务占据了业务的主流,特别是GE、10GE业务更是占据了主导地位。当采用OTN+PTN联合组网模式时,存在着大量的PTN与OTN客户   侧接口通过GE、10GE接口进行业务对接,应注意在组网中接口的一致问题,以10GE信号为例,在ITU-T在G.709和G.sup43中定义了几种10GELAN信号在OTN网络中的映射方式,包括标准GFP-F方式G.sup436.2、ODU2e方式G.70917.1.4和扩展的GFP-F/OPU2方式G.70917.3.1,应保持封装以及映射信号的一致性问题。
3.3传输设备与核心交换机对接存在的闪断问题:
      随着互联网技术和应用的不断成熟,各类业务都在向宽带化、IP化方向发展。这不仅要求传输网能提供海量带宽,以满足业务增长需求,更要求传输网提供功能完善的网络操作管理维护(OAM)能力,以快速灵活地实现大带宽IP业务灵活调度,提供灵活的网络保护和恢复机制,以保证业务质量。
      IP承载网、数据城域网的大量核心交换机需求的GE、10GE的大颗粒业务不断增多,而OTN技术集成了SDH/MSTP和WDM技术优势,把超大容量的带宽传送、多业务的综合接入、灵活的调度和保护功能、多样的组网能力、丰富完善的OAM集于一身,非常适合这些大颗粒业务的承载。在OTN承载各类交换机业务也必然会有OTN设备与不同厂家不同型号的交换机对接,而对接时也会有一些不易发觉的问题存在。
3.3.1 问题描述:
      数通设备与传输设备对接,当光缆故障导致双向断纤,传输设备SNCP业务两个方向都发生倒换时,会概率性导致数通设备DOWN掉。传输6800波分设备挂表测试,倒换指标并未超标(小于50ms)。逻辑组网如图6所示。

图6 逻辑组网
3.3.3 问题分析:
      传输设备倒换指标良好,但为什么会出现路由器链路瞬断?我们先从各自产品倒换检测的原理方面进行分析。
      传输设备:SNCP业务保护倒换根据单向故障条件判断;数通设备:数通设备同时判断收发两个方向(既近端和远端)的告警,当检测到链路收发任意一个方向异常时, 数通设备开始计时,等到 HOLDTIME 时间后(现网为100ms),数通设备会再次检测链路情况,如果链路上仍然存在导致接口down的告警(包括近端或远端任意方向), 则数通设备会 down 掉。所以,当传输设备两个方向倒换时间 + 两次倒换间隔时间?大于 HOLDTIME时,会出现数通设备DOWN掉(此时传输设备两次倒换并没有超标),说明如下:
(1) T0 时刻,NE40E 发往 NE5000E的主通道光纤断纤,A站传输设备发生倒换,在倒换期间,NE5000E检测到LOF告警开始计时,NE40E则检测到远端告警(NE5000E下插的RDI)并开始计时。
(2)传输设备倒换完成后 到 T1时刻之间, 整个传输链路正常。
(3) T1 时刻,NE5000E发往 NE40E 的主通道光纤断纤,B站的传输设备发生倒换,在倒换过期间,NE40E能检测到LOF告警, NE5000E则能检测到远端告警(NE40E下插的RDI告警), 如果倒换期间正好达到 NE5000E 或NE40E的 HOLDTIME时间,则相应的数通设备会 DOWN掉。
将路由器HOLDTIME时间设为200ms后,多次倒换测试,路由器链路不再因为传输6800设备SNCP业务倒换而出现链路down的情况。
4.结束语:
      OTN和PTN作为新兴的技术,在光传送网演进领域发挥中流砥柱的作用。SDH、PTN和OTN联合组网模式需要进一步验证,包括例如设备互通性问题,时间同步互通问题,保护互通问题,端到端网管实现问题。OTN和PTN混合组网没有长时间大规模组网经验,在实际组网中两者互相影响、相辅相成,需要在规划建设时进行周密考虑,积累经验。随着技术的进一步成熟和发展,OTN、PTN技术的应用会迎来更加广阔的发展空间。
参考文献:
[1]fonsweaver780A设备使用手册,烽火通信科技股份有限公司,2004
[2]徐荣 任磊 邓春胜. 分组传送技术与测试。北京:人民邮电出版社,2009.
[3]光网络工程师培训,华为技术有限公司,2009
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