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SDH告警性能产生原理资料
SDH告警、性能产生原理资料
OptiX155/622/2500/2500+SDH光传输系统维护手册节
第二部分告警
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目录
第一章告警、性能产生原理..........................................................................................................2
综述.....................................................................................................................................2高阶部分信号流中告警、性能的产生和检测........................................................................2
下行信号流.................................................................................................................3上行信号流程.............................................................................................................6低阶部分业务信号流及告警、性能信号的产生....................................................................7
下行信号流程.............................................................................................................8上行信号流程............................................................1034M/140M电接口告警信号和2M电接口告警信号的区别......................................10告警信号间的抑制关系.....................................................................................................11根据信号流定位故障的应用..............................................................................................12
误码问题.................................................................................................................12告警问题.................................................................................................................14小结........................................................................................................................15
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第一章告警、性能产生原理
综述
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、通道开销。
正是借助于这些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和性能产生的位置以及产生方式的说明，不妨沿着信号流对这些主要告警和性能作一一描述。
在这里，根据信号流的流向，将之分为下行信号流和上行信号流。
所谓下行信号流，是指信号流向为SDH接口→交叉板→PDH接口这条路。
与此相反，上行信号流则是指信号流向为PDH接口→交叉板→SDH接口这条路。
另外，于在该信号流程中，交叉板不处理任何开销字节。
为了表述具有层次性，我们以它为界线，将信号流分为高阶部分和低阶部分加以说明。
两种通用告警
AIS告警，对下一级电路插全“1”，告知该信号不可用。
常见的AIS告警有MS-AIS、AU-AIS、TU-AIS、E1-AIS等。
RDI告警，指示对端站检测到LOS、AIS、TIM等告警后，而传给本站的回告。
常见的告警有MS-RDI、HP-RDI、LP-RDI等。
注意：
有一个错误观点需要纠正，那就是并不是某站有告警就说明该站有问题，只能说明该站检测到了告警。
而引起该告警产生的原因可能来自于对端站或其它原因。
如实际中光纤断裂引起的R-LOS、对端站交叉板坏引起本站HP-LOM告警等。
高阶部分信号流中告警、性能的产生和检测
根据故障定位中“先线路，后支路；先高级，后低级”的原则，SDH接口与交叉单元间产生的告警、性能信息是我们在维护过程中应首先关心的焦点，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告警、性能数据的上报。
这段路中信号流如图1-1所示。
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帧同步器和再生段开销处理器STM－N光接口A1,A2LOSLOF“1”复用段开销处理器AISMS-AIS“1”指针处理器和高阶通道开销处理器,H2H1,H2B1BI“1”M1k2交叉板H4HP-LOMB3下行信号流程信号传递点告警上报或回告告警终结点
图1-1SDH接口与交叉单元间告警信号产生流程图说明：
我们常根据各开销字节在STM-1帧结构中的处理位置，将其分为三个大的模块：
再生段开销、复用段开销、高阶通道指针和开销。
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，以及测试时如何对那些通道进行选用等。
以下，将采取分模块的方式对信号的流程和各开销字节处理进行表述。
下行信号流
1.帧同步器和再生段开销处理器
这部分主要处理的与告警、性能相关的再生段开销有：
帧定位字节、再生段追踪识别符、误码校验字节。
告警信号流程如下：
1）从光路上来的STM-N光信号进入线路板的光接收模块后，首先经过光电转换后，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、光功率过低或光功率过高以及输入信号码型不匹配时会上报R-LOS告警。
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提示：
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板会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板、交叉板是否工作正常等。
R-LOS告警与开销字节无关，只是与输入的信号质量有关。
产生R-LOS告警后，系统只有在本站的接收光模块连续检测到2个正确的码型图案，并且同时没有检测到新的R-LOS告警产生时，SDH设备才会退出R-LOS状态而进入正常状态。
发生R-LOS告警时，系统会对下一级电路插入全“1”信号。
2）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，同时从中提取线路参考同步定时源发送给时钟板进行时钟锁定。
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。
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\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。
J0字节用于确认再生段两端处于连续的连接状态，要求收发两端的J0字节完全匹配，如果不匹配，则会上告J0-MM追踪识别符失配告警。
扰码器主要完成STM-N信号中除A1、A2和J0字节以外其它字节的解扰。
3）再生段开销处理器提取STM-N信号中的其它再生段开销字节进行处理。
其中最重要的为B1字节。
如果从STM-N信号中恢复出的B1字节和接收到的前一个STM-N帧中的BIP-8计算结果不一致，则上报B1误码。
如果B1误码超过门限10-，就产生B1-OVER告警。
当连续出现10个再生段严重误码秒SES后，则认为发生RSUATEVENT。
与此同时，在该部分会将F1、D1-D3和E1这些与告警性能无关的字节送往主控模块和开销模块。
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2.复用段开销处理器
这部分主要处理的与告警、性能相关的再生段开销字节有：
自动保护倒换通路字节、复用段误码监视字节。
信号流程如下：
1）复用段开销处理器提取STM-N信号中的复用段开销字节进行处理并完成SF和SD检测，将D4-D12、S1和E2送往主控单元和开销单元，同时利用K1、K2字节和主控单元、交叉单元共同实现共享复用段保护功能。
如果检测到K2＝111，则上报MS-AIS告警并下插全\信号。
如果检测到K2＝110，则上报MS-RDI告警。
2）如果从STM-N信号中恢复出的B2字节和前一个STM-N帧的BIP-24计算结果不一致，则上报B2误码。
同时根据M1字节判断是否上报MS-REI告警，MS-REI传递的是B2字节检出的错误间插比特块数目。
如果B2误码超过门限10-，则会产生B2SD告警。
如果B2误码超过门限10，就有B2-OVER告警产生。
在复用段保护情况下，B2SD和B2-OVER告警会引发复用段保护倒换。
当B2连续10秒检测到复用段严重误码秒SES，则认为发生MSUATEVENT。
3.指针处理器和高阶通道开销处理器
这部分主要处理的是高阶指针调整和高阶通道开销，与指针调整有关的字节是H1、H2、H3，而与告警、误码相关的字节有高阶通道追踪字节、信号标记字节、高阶通道误码监视字节、通道状态字节、复帧位置指示字节。
其信号告警流程如下：
1）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容纳网络中的相位抖动和漂移的功能，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告警并下插全\信号。
如果H1和H2字节代表的指针值非法，连续8帧收到非法指针，则上报AU-LOP告警并下插全\信号。
如果发生AU指针正调整，则MSA的PJCHIGH计数增加1；如果发生AU指针负调整，则MSA的PJCLOW计数增加1。
2）高阶通道开销处理器对接收的N路VC-4中的HPOH字节进行处理。
对其中各字节处理方式如下：
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如果检测到J1字节和预定值不同，则上报HP-TIM告警并下插全\信号。
如果检测到字节C2＝00，则上报HP-UNEQ告警并下插全\信号。
如果检测到C2字节和预定值不同，则上报HP-SLM告警并下插全\信号。
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。
如果从HPOH恢复出的B3字节的计算结果和前一帧VC-4信号的BIP-8计算结果不一致，则上报B3误码。
在OptiXSTM-N（N<=4）低阶SDH接口板中，从VC-4中提取TU-12信号需要H4字节指示当前的TU-12是当前复帧的第几帧。
如果检测到H4字节非法，则上报HP-LOM告警，并下插全\信号和正常的H4字节。
如果检测到字节G1＝1，则上报HP-RDI告警，根据字节G1的取值是否为1-8，判断是否上报HP-REI告警，若是，则上报。
当B3连续10秒检测到严重误码秒SES，则认为发生了HVCUATEVENT。
其它开销字节F3、K3、N1保留使用。
3）最后，经过上述处理后的N路STM-1净负荷送往交叉板进行高阶通道和低阶通道的交叉连接。
上行信号流程
如果说在高阶部分下行信号流中主要完成开销字节的提取和终结的话，那么我们可以认为在该部分的上行信号流中，主要完成的工作则是开销字节初始值的生成和向对端站回传告警信号。
1.指针处理器和高阶通道开销处理器
1）从交叉板来的N路STM-1净负荷信号首先送往高阶通道开销处理器。
2）高阶通道开销处理器产生N路高阶通道开销字节，同N路净负荷一起送往指针处理器。
沿上行方向完成高阶通道开销字节的设置功能。
如果在下行信号流中检测到有AU-AIS、AU-LOP、HP-UNEQ或HP-LOM告警，则将G1设置为1，送出HP-RDI告警回告给远端。
如果在下行信号中检测到有B3误码，并根据检测的误码值，将G1置为相应的误码值，送出HP-REI告警回告给
远端。
H4字节在上行方向不处理。
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3）指针处理器产生N路AU-4指针，将VC-4适配为AU-4，其中AU-4
指针H1、H2字节表示，然后复用处理器将N个AU-4复接成
STM-N信号送往复用段开销处理器。
2.复用段开销处理器
复用段开销处理器对接收到的STM-N信号设置MSOH字节。
如果在下行信号流中检测到有R-LOS、R-LOF或MS-AIS告警，则设置K2＝110，送出MS-RDI告警回告给远端。
如果在下行信号流中检测到有B2误码，则利用M1字节送出MS-REI告警回告给远端。
3.帧同步器和再生段开销处理器
1）再生段开销处理器完成再生段开销字节的设置，将完整的STM-N电信号送往帧同步器及扰码器。
2）帧同步器和扰码器将STM-N电信号进行扰码，然后E/O模块将STM-N电信号转换为STM-N光信号送出光接口。
低阶部分业务信号流及告警、性能信号的产生
PDH业务主要包括、2M、34M、140M这几种速率的业务。
不同速率的PDH业务间，于所使用的通道开销字节不同，其告警信号的产生稍有不同。
下面先2M业务为例，说明PDH接口与交叉板间信号流的处理和告警的产生，其告警信号流示意图如图1-2所示。
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HPA、LPTLP-SLMLPAE1-AIS全“1”PPIT-ALOSLP-UNEQV5交LP-TIMJ2叉板V1、V2TU-LOPTU-AISV1、V2H4HP-LOMLP-RDIV5E1-AISBIP-2V5E1接口LP-TFIFO全“1”V5LP-REIV5LP-RFIFO信号流程信号传递点告警上报或回告告警终结点
图1-22MPDH接口与交叉单元间告警信号产生流程图
在上图中，鉴于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、低阶通道终端、低阶通道适配和异步物理接口。
下面我们将以这些功能模块为索引对告警信号流作介绍。
下行信号流程
1.高阶通道适配功能块和低阶通道终端功能块
这部分是低阶部分的重点，因为绝大多数的低阶开销字节都是在这里得到处理的，它们是低阶通道指针指示字节、V5字节、低阶通道识别符。
1）从交叉板来的VC-4信号送到HPA。
2）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。
在TU-12组装处的节点时钟与本地基准时钟不同时，这一过程就需要进行连续不断的指针调整。
在下行信号流中就会检测到有TU指针正调整、
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TU指针负调整。
对于TU指针调整计数越限，用一组告警
HPADCROSSTR
表示。
HPADCROSSTR
包括
HPADPJCHIGHCX15、HPADPJCHIGHCX24、HPADPJCLOWCX15、HPADPJCLOWCX24。
在下行方向，如果检测到H4复帧字节序列错，则上报HP-LOM。
如果检测到低阶指针字节V1、V2值为全“1”，则上报TU-AIS告警，如果检测到V1、V2值为不合法，则上报TU-LOP告警，发生这两个告警都会往下一功能块插入全“1”信号。
此外，如果接收到TU-AIS，除在向下的数据中插入AIS信号以外，同时需要回告LP-RDI，即将V5字节字节的b8比特置为“1”。
3）VC-12信号流送到LPT单元进行V5字节处理。
V5字节的时隙结构组成如图1-3所示：
V5字节b1b2b3b4b5b6b7b8BIP-2误码校验不一致:
LPBBE1:
LP-REI没用信号标记000:
LP－UNEQ1:
LP－RDI
图1-3V5字节结构图
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。
如果为000，则表示低阶通道未装载LP-UNEQ，并往下一级电路插入AIS信号。
如果信号标记失配，则上报LP-SLM，并往下一级电路插入AIS信号。
在V5字节的b8中通道RDI信息将被终结，并上报“远端告警指示”。
检测V5字节的误码监测比特位b1、b2，对VC-12计算BIP-2。
对现行帧计算出来的BIP-2值将与下一帧中恢复出来的V5的b1、b2进行比较，不一致则上报LPBBE。
同时，V5字节中的b3比特被恢复出来，如果为“1”，表示检测到远端有BIP-2差错，作为LPFEBBE上报。
而V5字节b4比特没有使用。
当BIP-2监测中发现连续出现10个严重误码秒SES后，则认为发生LVCUATEVENT。
4）与此同时，还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。
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2.低阶通道适配功能块LPA和异步物理接口模块PPI
1）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。
2）经过LPA处理后的数据和时钟，送到PPI，形成传输2048kbit/s信号。
上行信号流程
1.低阶通道适配功能块LPA和异步物理接口模块PPI
1）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T-ALOS告警。
当检测到T-ALOS告警时，将往上一级电路插全“1”信号。
2）LPA完成对数据进行适配功能。
如果接收到E1-AIS，则上报E1-AIS告警。
T-ALOS会导致E1-AIS告警，但有T-ALOS可抑制E1-AIS。
如果上行数据速率偏差过大，会造成低阶通道发送侧FIFO溢出，上报LP-TFIFO。
2.高阶通道适配功能块和低阶通道终端功能块1）LPT的功能为在C-12中插入POH，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”，产生回告LP-REI。
2）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一个TU-12指针指示。
每帧决定一个V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。
34M/140M电接口告警信号和2M电接口告警信号的区别
对于34M和140M等速率的PDH业务，其信号处理流程与2M业务基本相同。
但也存在许多区别，如下几例：
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1.同类型的告警，名称不同
1）在2M电接口板中，其PDH接口外部信号丢失告警为T-ALOS告警，但在34M电接口板中，则用P-LOS告警表示PDH接口外部信号丢失，而在140M电接口板中，该告警用EXT-LOS来表示。
2）在2M电接口板中，下行信号流中检测信号为全“1”会上报TU-AIS告警，而在34M电接口板中，则上报E3-AIS告警。
而在140M电接口板用C4-RLAISD表示在下行方向检测到净荷为全“1”，而用C4-TLAISD表示在上行方向检测到净荷为全“1”。
EXT-LOS告警会导致C4-TLAISD的产生。
2.告警和性能监视所使用到的通道开销字节不同
在34M接口板和140M接口板中采用的通道开销字节为：
B3、J1、C2和G1字节。
其中B3字节作为误码监视用，使用偶校验的BIP-8码。
其作用与V5字节的b1-b2相同。
J1字节作用与J2字节相同。
C2字节为信号标记字节，其作用与V5字节的b5-b7相同。
G1字节用于产生告警回传
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