通道保护倒换专题

1、资料编码产品名称使用对象光网络工程师产品版本编写部门P光网络技术支持部资料版本通道保护倒换专题拟制：光网络技术支持部日期：2005-2-28审核：日期：审核：日期：批准：日期：文档密 级： 内部华为技术有限公司版权所有侵权必究文档密 级： 内部修订记录日期修订版本作者描述2005-3-301. 1钟建娟资料整理，将通道保换环相关资料进行 合并和整理。文档密 级： 内部目录1 前言2 通道保护倒换原理及特点 62.1 通道保护原理62.2 通道保护环的特点 83 OptiX光传输设备的通道保护实现 83.1 几个定义83.2 OptiX SDH 设备通道保护机理 93.3 通道保护倒换原理 10

2、3.4 通道保护倒换特点 124 通道保护环故障定位 134.1 故障定位思路134.1.1 根据故障现象确定故障业务路径 134.1.2 根据告警和性能确定收方向有故障还是发方向有故障134.1.3 定位故障站点 144.1.4 通过更换单板排除故障 154.1.5 通道环常见故障原因 154.2 通道保护环常见案例 15案例1 :断纤后部分站点通道保护失败15断纤测试时部分站点通道保护失败16案例3通道保护倒换始终不恢复案例4光纤接错导致的奇怪现象案例5光纤自环导致的业务中断案例6光缆熔接导致的奇怪现象4.2.2 案例2181920221内部关键词：通道保护环 PP 倒换原理摘要：本文简要

3、描述了通道保护倒换的原理，并结合OptiX SDH设备阐述实现 PP保换原理的，在此基础上给出常用的故障定位的方法，并以几个典型案例讲 述了故障定位的分析过程，指导工程师学习和维护用。缩略语清单：二纤单向通道保护环：Two-fiber Uni direct ional path protecti on rings参考资料清单：无。文档密 级： 内部通道保护倒换专题1前言通道保护环分双向两纤通道保护环和单向两纤通道保护环，最常见的就是单 向两纤通道保护环。本文首先讲述单向两纤通道保护环的保护原理及其在 OptiX光传输设备上的实现；最后结合单向两纤通道保护环的常见故障案例, 介绍单向两纤通道保护

4、环的故障定位思路。为描述方便，除非有特殊说明， 以下文中所说的通道保护环，均指单向两纤通道保护环。2通道保护倒换原理及特点2.1 通道保护原理单向通道保护环通常由两根光纤来实现，一根光纤用于传业务信号，称S光纤；另一根光纤传相同的信号用于保护， 称P光纤。单向通道保护环使用“首 端桥接，末端倒换”结构(即“首端双发，末端选收”)，参见图1(a)。业务信号和保护信号分别由光纤 S1和P1携带。例如在节点 A，进入环以节点C为目的地的支路信号(AC)同时馈入发送方向光纤S1和P1，即所谓双馈方式(1 + 1保护)。其中S1光纤按顺时针方向将相同的业务信号送至分路节点 C, P1光纤逆时 针方向将同

5、样的信号作为保护信号送至分路节点 C。接收端分路节点C同时 收到两个方向支路信号，按照分路通道信号的优劣决定选其中一路作为分路内部 信号。正常情况下，以 S1光纤送来信号为主信号。同时，从C点插入环以节点A为目的地的支路信号（CA）按上述同样方法送至节点A，即S1光纤所携带的CA信号（信号传输方向与 AC信号一样）为主信号在节点 A分路。图二野单向適道傑护坏贰意当BC节点间光缆被切断时，两根光纤同时被切断，如图1（b）所示。在节点C，由于从A经S1光纤来的AC信号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由 S1光纤转向P1光纤，接收由A节点经P1光纤而来的AC信号作为分路信 号，从而使AC间业务信号仍

6、得以维持，不会丢失。故障排除后，通常开关 返回原来位置。一般称S1为主环，P1为备环。在我司设备中，主环定义为西收东发，备环 定义为东收西发。习惯上，在组网图上主环用逆时针方向表示，备环用顺时 针方向表示，即沿逆时针方向上一节点的东侧线路板连接本节点的西侧线路 板，本节点的东侧线路板连接下一节点的西侧线路板。网元发生了通道保护倒换后，支路板实时监测主环S1上业务的状态，当连续一段时间（OptiX设备设定的时间是10分钟）没有TU-AIS等倒换条件存在时, 网元上发生保护倒换的支路板将倒换回来，接收主环方向业务，恢复成正常 时的默认状态。通道环上可保护的最大业务容量为STM - N,只要容量满足

7、要求，均可采用这种组网方式。内部2.2通道保护环的特点1、可靠性高，保护动作影响面小。由于保护倒换是在支路板上动作的，不需要协议，不需要其它模块参予，因 此相对于复用段保护倒换、SNCP等，通道保护的安全性和可靠性最高。又由于通道保护以通道为单位动作，相对于整个复用段的保护动作来说，动作 影响面小。2、保护倒换时间快保护倒换时间和恢复时间一般均小于15毫秒，且与发生保护倒换动作时的业务数量没有关系。3、业务容量低由于通道保护是1+ 1保护，对于STM-N速率的通道保护环， 其业务容量恒 定为STM-N。与同等速率的复用段保护相比，其业务容量较低，这是通道 保护环的缺点。下面举一个例子说明：当网

8、元A和网元D之间有一业务占用 X时隙，由于业务是单向业务， 那么A t D的业务占用主环的 A D光缆段的X时隙（占用备环的 A B、B C、 C D光缆段的X时隙）；D A的业务占用主环的 D C、C B、B A的 X时隙（备环的D A光缆段的X时隙）。也就是说 A D间占X时隙的业 务会将环上全部光缆的（主环、备环）X时隙占用，其它业务将不能再使用该时隙（没有时隙重复利用功能）了。这样，当A D之间的业务为STM-N时，其它网元将不能再互通业务了一一即环上无法再增加业务了，因为环上 整个STM-N的时隙资源都已被占用，所以单向通道保护环的最大业务容量是 STM-N。由于通道保护环的上述特点

9、，二纤单向通道环多用于低端、业务集中型的组 网中。3 OptiX 光传输设备的通道保护实现3.1 几个定义在OptiX设备中，面对 ADM设备，命名左手边的光板为西向光板，命名右 手边的光板为东向光板；主环方向定义为西收东发方向，备环方向定义为东 收西发方向。在组网图上，习惯用逆时针方向表示主环方向，备环用顺时针 方向表示。在光纤连接时，要求将本站东向光板连接到下一站的西向光板。内部 在OptiX光传输设备中，如果设置某网元为二纤单向通道保护环的ADM节点，并设置支路板通道属性为“有保护”，则该节点上到环上的支路业务将 向东、西两个方向“双发”；并且该节点的支路板可对接收到的东、西两个 方向业

10、务进行“选收”。3.2 OptiX SDH设备通道保护机理在OptiX 155/622/2500 设备中，如果设置某网元为二纤单向通道保护环的 ADM节点，该节点到环上其它节点的单向业务将向东西两个方向双发。如 果在支路板上设置该业务通道为“有保护”，则该节点具有该业务（反向） 的选收功能。在业务配置时，只需要按照主环方向配置单向业务就可以了。如下图的通道 保护环，网元1和网元3之间有1个2M业务。业务配置为：VC4西向时隙网元1网元2网元3东向时隙11-16>T1-1-161-16>穿通>1 - 16>T1-1-161-16>在业务配置成功后，实际信号流向如下。

11、1网元1到网元3的业务，从环的两个方向都走。主环方向为：网元1 :> 网元2:> 网元3备环方向为：网元1 :> 网元32丨网元3到网元1的业务，从环的两个方向都走。主环方向为：网元3:> 网元1备环方向为：网元3:> 网元2 :> 网元1文档密 级： 内部当发生通道保护倒换后，支路板对应的通道将出现PS保护倒换告警。3.3通道保护倒换原理倒换是通过支路板自动选择主备环下支路总线而实现的，不需要主控板和交 叉板参与。支路板的选收是通过将业务从西东两侧分别下到支路的主用、备 用总线上。系统正常工作时支路板选择从主环方向下来的信号下支路，一旦发生断纤、掉电等意外

12、事故，若支路板软件检测到某通道从主环方向下来 的信号是AIS，则迅速切换总线把从备环方向下来的信号选进来，同时把该 通道状态设置为保护倒换已发生，随后支路板软件会检测一次主环方向下来 的信号是否为 AIS。若仍是AIS表明主环方向尚未恢复正常则保持现状，若 连续10分钟没有检测到 AIS表明主环方向已恢复正常则迅速倒换至主环， 同时该通道的保护倒换已发生状态被清掉，宣告系统恢复正常。下面将以图来简单说明其原理（上图网元2和网元3之间的光纤断）：东收穿通时西发dawn总线!下凌路时隙全韶为直伯支路上群路时療为业雰信息，若松2LI电缆则是耒密戟信号文档密 级： 内部西收穿通时隙为AISt光纤断1U

13、P总线T下支路时隙全部为 AIS东发支路上群路时隙为业务信息，若未接2M电缆则是未装载信号图4网元2备环方向在断纤时的信号流（图中 DOWN总线为备用总线）西收1光路正常穿通时隙：接收到内容不变，穿通东发1UP总线F支路时隙为接收的信息支路上群路时隙为业务信息，若未接2M电缆则是未装载信号图5网元3主环方向正常信号流（图中UP总线为主用总线）图3网元3主环方向在断纤时的信号流（图中 UP总线为主用总线）西收东发穿通时陳为直ISk光纤断1UP总纯rK下支路时隙全部冷創S支路上群路时隙为业务信息，若未接电缆则是未逻載信号下支路时隙为接收的 信息支路上群路时隙为业务信息，若未接2M电缆则是未装载信号

14、西发1文档密 级： 内部图6网元2备环方向正常信号流（图中down总线为备用总线）丄注意：SS11PL1 在未接2M电缆时上的是未装载信号（全 0）, SS12PL1和PD1则改为上AIS信号（全1），同时有E1AIS告警若是155的环，交叉板为XC1，则支持部分保护的方式，这时环上的业务容 量可以超过STM-1。配置时只需将不需保护的通道配成无保护。通道保护环若在支路或线路槽位带链，环上发生倒换时环链间的业务没有保 护，因为SL1、SL4板不能进行自主选收。我司设备除了支持在线路槽位带 通道保护环，还支持在支路槽位带通道保护环。3.4通道保护倒换特点OptiX传输设备中所有 PDH支路板均支

15、持通道保护，倒换条件是TU AIS、TU LOP以及误码过量等；恢复的条件是主用总线上以上倒换条件结束。对于 2M 支路板如 PL1、PD1、TDA、PL3、PL4 及 OptiX 155H 中的 SP1、PD1以及2500 +的PQ1板等，倒换可以在每个通道的基础上进行，且倒换是恢复式的，即倒换后如果主环恢复正常，则10分钟后自动倒回主环。PL3板的通道倒换是捆绑式的，即只能3个通道一起倒换，而且倒换是非恢复式的，即使主环恢复正常也不会倒回主环。PL4板的倒换也是非恢复式的。文档密 级： 内部4通道保护环故障定位4.1故障定位思路根据故障现象确定故障业务路径由于通道保护环有两条业务路径，因此

16、首先要确定故障时，当前业务所走的 是哪条路径。可根据PDH接口板通道的“PS ”保护倒换告警来确定： 若2M 通道没有PS告警，则业务走主环方向；若 2M通道有PS告警，则业务走 备环方向。对于图 5的通道保护环，根据网元1和网元3的PS告警情况，可根据下表确定业务路径。是否有PS告警当前选择的业务路径NE1NE3NE1 至 U NE3NE3-NE1NONO主: NE1 NE2NE3主: NE3 NE4NE1NOPS备：NE1 NE4NE3主: NE3 NE4NE1PSNO主: NE1 NE2NE3备：NE3 NE2NE1PSPS备：NE1 NE4NE3备：NE3 NE2NE1根据告警和性能确

17、定收方向有故障还是发方向有故障由于一般业务都是收发双向的非广播业务，当两个网元间的业务出现故障 时，可根据告警确定是收业务方向有故障还是业务发方向有故障。如可根据 以下常见的本端和远端的告警或性能数据确定：告警性能故障定位TU-AISLPBBE收业务方向有故障LP-RDILPFEBBE业务发方向有故障如图4所示的通道保护环中，告警信息如下：NE1站收NE3的业务有PS和TU-AIS告警，NE3相应业务上报 LP-RDI告警；1号站的TU-AIS告警说明NE1收业务方向有故障，可以判断NE3 NE4NE1这条路径有问题，NE3有LP-RDI告警表示主用通道接收到了对端发 送来的对告信息，说明NE

18、 NE2 NE3这条路径正常。文档密 级： 内部注意: 由于环保护倒换，TU-AIS和LP-RDI告警持续时间小于 50ms，反映在网管上持续1s，即1秒告警消失。定位故障站点根据以上1、2步骤确定出故障路径后，就可以通过环回法或更改业务法定 位故障站点。需要注意的是：由于通道保护是自动进行的，在进行故障定位过程中，要随 时注意通道保护倒换是否动作，业务路径是否改变。若条件允许，可通过强 制倒换的方法将业务路径固定下来。如步骤2中，若已经定位出 NE NE2 NE3这条路径有问题，则可以将 NE1西向发激光器关掉，这样 NE3就不会倒到备环去了。下面介绍两种常用的故障定位方法：环回法和更改业务

19、法。【环回法】提醒：使用环回法，尤其是环回第一个VC4时，注意不要将ECC通道切断，导致远端站点无法登录，环回解不开。环回其它VC4通道没有问题。（1）对NE1东向光板第一个 VC4作内环回，若 NE1上的LP-RDI告警消 失，则说明故障点在 NE1与NE2间的光板上或 NE2上，请继续下一步；否 则说明故障点就在 NE1。（2）对NE2东向光板第一个 VC4作内环回若NE1上的LP-RDI告警消失，则说明故障点在 NE2与NE3间的光板上或 NE3上，继续下一步。否则说明故障点就在 NE2或NE1与NE2间的光板 上，通过尾纤自环 NE1东向光板，可确定故障点在 NE1还是NE2。（3）

20、通过尾纤环回 NE3的东向光板，可定位故障点在NE3上还是NE2光 板上。【更改业务法】内部 将NE1到NE3中断的一个业务在 NE2上下，若在 NE2上下是好的，则说 明故障点不在 NE1，而可能在NE3或者NE2与NE3对接的光板上。更改业务法的优点是对业务影响较小，不存在将ECC切断的危险。通过更换单板排除故障定位出故障站点后，首先检查数据设定情况，排除数据设定的错误后，通过逐一更换可能存在问题的单板，即可排除故障。通道环常见故障原因通道环常见故障原因总共有以下两类，在故障定位时需逐一排除。【人为原因】光纤接错，东西向光纤接反；属性配置错误，通道属性配置为无保护；中间站点未配置穿通业务；

21、通道设置了未装载。【设备本身故障】支路板失效；交叉板失效；线路板失效；其它单板失效。4.2通道保护环常见案例下面通过一些典型案例，学习通道保护的特点以及故障处理方法的应用。案例1 :断纤后部分站点通道保护失败【组网情况】内部某局组网如图5所示。四个站组成的一个 622M通道保护环，1站为网管中 心站，集中型业务，即每个站均与1站有2M业务。图5 案例组网图【故障现象】某日，3、4站间的光缆被挖断，1站与3站业务中断，其余各站业务正常；1站业务中断的通道有 TU-AIS告警；3站业务中断的通道有 LP-RDI告警【故障分析】3、4站间光缆挖断后，1站收3站业务应该走备环方向，此时 1站应该有 P

22、S倒换告警。但此时1站并没有PS告警，说明要么1站数据设定有错误, 要么备环存在故障。【处理步骤】1、 通过网管“维护”菜单下的“支路板”检查1站支路板对应通道配置， 发现通道属性为无保护，配置有误。2、 更改通道属性为“保护”后，业务恢复，1站通道出现PS保护倒换告警：【故障原因】未配置通道保护属性。经验教训 通道保护不仅要配置逻辑系统属性为通道保护，同时也要配置支路属性为保 护，两者缺一不可。案例2:断纤测试时部分站点通道保护失败【组网情况】文档密 级： 内部某局本地传输网采用华为技术有限公司OptiX 155M SDH 系统，由6个网元组成一个两纤单向通道保护环。组网图如图6所示。1站为

23、网关网元，连接网管终端，1站和6站为业务中心站，它们与其它各站均有业务，两站之间 也有业务。#1站时钟设为跟踪内部时钟源，其它各站均跟踪西向线路时钟。图6案例2系统组网图【故障现象】系统主环业务正常，在县局 #1站用2M误码仪测试各站到#1站的业务均无 误码，但做通道保护测试时，拔掉#4站11板位SL1的收端光纤，则#3站到#1站的业务不通。【故障分析】故障现象说明主环业务是正常的，问题应当出在备环上。【处理步骤】1、仔细检查各站点的业务配置，没有发现问题。2、 主环光纤是按逆时针方向连接的，为确保连接无误，从#1站开始，沿主环方向依次关断各站 11板位的激光器（即备环发送方向激光器），从网管

24、 上观察到该站顺时针方向下一站的12板位的SL1板均有光路R-LOS告警,说明光纤连接没有问题。3、为了让其余各站从备环上接收 #1站业务，断开#1站12板位SL1发端光纤（即主环发送光纤），从网管查看各站告警及性能：发现#2站11板位光路有R-LOS告警；除#2站外其余各站支路板均有 PS通道保护倒换告警；#2站与#1站、#6站业务对应的通道有 LP-REI告警；#2站的业务通道还有 大量误码，其余各站性能正常。内部4、这时从#1站拨打其它各站的电话，刚开始只有几个站能打通，但从告警情况来看，应该是除#2站外其它各站业务均是通的，估计是在通道保护倒换时的信号抖动引起交换机暂时断链（七号信令尤

25、其敏感）。果然，两分钟后除#2站外其它各站电话均能打通。至此，基本上可以判断是#2站从备环上接收有问题。5、再断开#1站11板位SL1板的收端光纤（主环接收光纤），让 #1站从备 环方向接收各站业务。这时除 #2站外，#1站对应其余各站的业务通道均有 大量误码，所有业务不通。由此分析得出，各站点到#1站的业务都要从备环 经过#2站，估计是#2站12板位SL1板或交叉板 GTC有问题。6、 到#2站将两块SL1分别用光纤单独自环，然后交叉自环，用2M误码仪进行测试，发现从12板位SL1板接收的业务不通，判断该板有问题。更换 一块SL1板后，测试正常，再测整个环的通道保护倒换正常，至此通道保护倒换

26、故障排除。【故障原因】2站东向SL1光板接收有误码，导致备环工作不正常，保护倒换失败。案例3 :通道保护倒换始终不恢复【组网情况】某局组网如下图所示。四个站组成的一个 622M通道保护环，1站为网管中心站，集中型业务，即每个站均与1站有2M业务。案例组网图【故障现象】光路正常，NE3对NE1的业务通道始终有 PS保护倒换告警；若将 NE1西 向光板发激光器关闭，NE3对NE1的业务中断，NE3的支路通道出现LP-SLM，TU-LOP 等告警。内部【故障分析】从以上告警现象分析，NE3的主环有故障。【处理步骤】1、 将NE1西向光板的收发光纤拔掉， 强迫NE2、NE3、NE4从主环收NE1 发来

27、的业务，NE1从备环方向收 NE2、NE3、NE4发回的业务。此时 NE1 对应NE3的业务通道出现 LP-SLM、TU-LOP告警。2、将NE1到NE3的业务在NE2找一个空闲的通道上下，配置成功后发现NE2新添加的业务通道有 LP-SLM、TU-LOP告警。说明故障点出在 NE2 或者NE1与NE2相连的光板上。3、 将修改的业务恢复到原配置，通过一尾纤将NE1东向光板自环，NE1上的LP-SLM、TU-LOP等告警消失，说明故障点在NE2。4、 分析中断的业务，发现均在同一个VC4通道内，且告警为 TU-LOP、 LP-SLM等告警。怀疑2站交叉板故障的可能性较大。5、更换2站交叉板，N

28、E1和NE3的业务恢复，故障排除。【故障原因】2站交叉板某个VC4穿通有故障。案例4 :光纤接错导致的奇怪现象【组网情况】某局SDH组网如图7所示，为一 622通道保护环，集中型业务，业务中心 点为1号站。时钟方案为：1号站自由震荡；其余各站时钟级别均配置为 “西 向/内置自由震荡”。图6内部图7案例4组网图【故障现象】某日，2、3站间的光纤被挖断，经与交换机房确认，业务没有中断。但3、4、5、6、1号站有指针调整性能越限告警，进一步检查各站的告警信息， 却发现3、5、6、1站2M支路板有PS通道保护倒换告警，4号站却没有。【故障分析】正常情况下，若2、3站间的光纤断了，由于是集中型业务，则3

29、、4、5、6的支路板均应发生通道保护倒换。现4号站的支路板未发生倒换，而且业务正常，说明4号站的西向光板能正常地接收到1号站发送来的业务信号。因此，可能是4号站的光纤接错了： 5号站的西向光纤接到了 4号站的西向； 而3号站的东向光纤接到了 4号站的东向。【处理步骤】到4站检查光纤的连接方向，光纤的确接反，改正光纤连接关系后，4站支路板出现PS通道保护倒换告警。【故障原因】光纤接反。经验教训对于通道保护环，由于其双发选收的特性，因此若某站的东、西向光纤接反, 对于一些对指针调整不是很敏感的业务，不会影响。因此故障有一定的隐蔽 性。需要我们在维护中注意。案例5:光纤自环导致的业务中断【组网情况】

30、某局使用OptiX 622M 设备，采用通道保护环组网，集中型 2M业务，业务 中心站为NE1。但由于光缆未到位， NE3与NE4的光纤未连接。因此，实际组网为一个断环，如图8所示。该局业务运行一直正常。W1S8K/INTRW1S8K/INTRINTR文档密 级： 内部图8案例8组网图【故障现象】一日，机房维护人员认为 NE3和NE4间的光板一直有 R-LOS告警，影响 对正常告警的处理，于是决定用尾纤将这两个站点未用的光板自环。第一天，维护人员到达 NE3站点后，用尾纤将该站东向光板自环，观察光板红灯熄 灭，业务运行正常；第二天，维护人员到达NE4站，用尾纤将 NE4西向光板自环，观察光板红

31、灯熄灭，业务正常。随即维护人员离开机房。但离开机 房不久，即接到网管中心的通知一一全网业务中断，且没有任何告警。【故障分析】1、 在NE3和NE4间断纤的情况下，以下业务走的是备环：NE2、NE3到 NE1的业务；NE1至U NE4的业务。2、当NE3东向光板自环时，产生的影响是 NE3的备环方向恢复正常，因此对各站主备环的收发状态没有影响，即原来收主环的还收主环，收备环的还收备环，业务仍保持正常。3、当NE4西向光板自环时，产生的影响是 NE4的主环方向恢复正常。由于2M业务的通道保护是恢复式的，即如果主环恢复正常，则10分钟后业务将自动倒换回主环。 这样，原来收备环方向的业务一一 NE1收

32、NE2、NE3 的业务以及NE4收NE1的业务，10分钟后均将倒换回主环。而此时主环的 业务却是NE4环回的业务，也就是说，此时NE4从主环收NE1的业务以及 NE1从主环收NE2、NE3的业务都是它们自己从备环发出去而在NE4环回的业务。4、 在这种情况下，NE2、NE3从主环收NE1的业务以及NE1从主环收NE4 的业务均正常；而 NE1收NE2、NE3的业务以及 NE4收NE1的业务均为 主环方向的自环业务。因此所有站没有任何告警信息。【处理步骤】文档密 级： 内部维护人员返回 NE4机房，将自环尾纤一拔掉，业务立即恢复。查询此时各 站告警，NE4以及NE1的支路板出现PS保护倒换告警。【故障原因】NE4西向光板被自环经验教训： 对于通道保护，在断环保护倒换动作的情况下，切勿随便将光路自环。或在 自环前，一定要分析一下可能产生的影响。426案例6 :