宜昌广电OTN系统维护及故障检修

蒋利民，刘启罡

（1.湖北省广播电视信息网络股份有限公司 宜昌分公司，湖北 宜昌 443000；2.宜昌三峡广播电视台，湖北 宜昌 443000）

1 宜昌广电OTN系统应用情况

宜昌广电光传送网（Optical Transport Network，OTN）系统始建于2013年，目前已建成城域内环4个站点、县市环路10个站点，开通18个10 Gb/s波道。受广电干线光缆资源的限制，目前宜昌广电OTN城东传输网的远安站点和五峰站点为单链路传输，安全保障受到一定的限制，也成为县市OTN系统进一步扩展应用需完善的地方。宜昌广电OTN拓扑为环网相切结构，分为城域环网、县市东环和县市西环，采用华为OSN8800设备。从目前的结构和传输容量看，虽然OTN系统并未覆盖湖北省宜昌市全境且大多数站点仅为单波道传输，但其在全业务IP化推送、智能调度以及安全传输等方面仍具有重要作用。

随着全省技术一体化建设，业务平台对于传输系统容量的需求越来越大。为了顺应业务发展态势，网络中承载的业务带宽也应逐步由小颗粒的1 Gb/s向10 Gb/s过渡。宜昌广电OTN系统的传输容量和颗粒度越来越难以满足当前业务扩展的需求，面对OTN这样大容量业务的推送，只能采取多个GE通道捆绑的方式临时应对[1]。对于OTN系统扩容，除了在原传输系统的基础上完善远安、五峰两个站点的环路结构并确保安全外，还将扩展城市内环的猇亭、中南、清江以及葛洲坝站点。扩容后，环网上所有站点将实现两波道传输。

2 OTN系统日常维护

目前，宜昌广电OTN系统承载着直播电视、宽带及专网等干线级传输重任，必须及时处置网管上报的各类报警信息，确保各项运行指标正常。对于OTN系统的维护必须常态化、制度化，从而确保网络的安全传输。根据华为技术有限公司的技术指导意见，湖北省广播电视信息网络股份有限公司宜昌分公司（以下简称宜昌分公司）传输监控中心每日安排专人巡查OTN系统告警日志，并通过华为U2000网管系统查询光通道及光监控信道光功率变化状态。查询告警日志如图1所示，查询WDM性能如图2所示。

图1 查询告警日志

图2 查询WDM性能

3 OTN系统故障检修

华为OTN系统的光转换单元（Optical Transform Unit，OTU）单板通过内置伪随机二进制序列（Pseudo-Random Binary Sequence，PRBS）功能，提供OTU板内（客户侧）环回、波分侧内环回以及波分侧外环回检测，能够判断并显示链路状态，同时替代简单的仪表检测网络通断、误码状态，显著降低对仪表的依赖。灵活运用系统提供的各项测试功能，为快速定位故障提供准确的依据[2]。

OTN系统具备子网连接保护（SubNetwork Connection Protection，SNCP）功能，当出现常见的光缆中断故障时，通过查询光监控信道或光通道光功率能迅速定位光缆断点的网元[3]。宜昌广电OTN系统运行4年以来，除了常见的光缆中断、光功率失衡以及SNCP切换异常等故障外，还出现过一些对于业务传输保障和线路调测具有代表性的故障。以OTN传输系统中两例特殊故障的检修为例，对故障原因进行分析并提出相应的处置方案。

3.1 案例一（光缆链路正常，OTN上其他业务正常，IPQAM设备重启后无流量）

某日凌晨接报秭归广电的电话，得知秭归机房更换不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）系统恢复供电后，其他与OTN相连的设备上电启动后数据正常，IPQAM设备重启后无流量。

接报故障后登陆华为U2000网管，查询宜昌和秭归两端OTN设备运行情况正常，检查线路侧板卡和支路侧板卡对应端口光功率均正常，利用远端网络监控（Remote Network Monitoring，RMON）性能浏览功能查询对应的OTN端口流量为宜昌发秭归单向64 b/s，用以太网测试功能测试两端设备对应端口收发包正常。以上数据表明OTN通道畅通，故障应和交换机组播传输协议相关，组播源端口未收到返回的响应数据包导致发送数据关闭。为了进一步验证链路状况，笔者将秭归OTN设备上的支路侧板卡光口打上内回环，宜昌本端端口RMON性能分析显示数据不再是单向传输，而是收发正常。将内回环解开恢复正常传输，原故障端口在1 min内恢复到正常的700 Mb/s流量传输速率，故障解除。此类故障在传统的交换机通信系统比较少见，出现故障时将发送端交换机端口关闭重启或采用远程端口环回均能恢复正常。故障处理完毕后，笔者曾与华为技术有限公司的技术支持人员和中国铁通集团有限公司传输局相关技术人员交流过故障形成的机制，此类故障偶发于OTN系统传输组播流的应用场景。

3.2 长途传输站点主链路线路板卡BEFFEC-EXC报警

日常告警巡查过程中，发现兴山站点主链路线路板卡频繁出现BEFFEC-EXC报警，如图3所示。

图3 BEFFEC-EXC报警页面

根据网管上的提示，判断兴山站点主链路传输指标降低，检查线路板收光功率-8 dbm正常，但实测前向纠错（Forward Error Correction，FEC）前的误码率为3.28×10-5，指标劣化严重。OTN系统线路板卡传输指标查询如图4所示。

图4 OTN系统线路板卡传输指标查询

兴山站点的主链路来自秭归光方向，主线路板光信号经合波器与夷陵站点信号混合后由兴山站点高功率光发射机TN11HBA发送至119 km外的秭归站点，再由秭归站点混合本站点信号放大后回到中控机房。由于宜昌广电自身没有兴山至秭归的光缆，秭归与兴山站点链路依靠联通光缆搭建，总长度119 km，接近两站点无中继传输的极限距离。考虑到链路长度和全程有10个光交箱跳接点，宜昌分公司建设OTN环网时在兴山站点安装了增益为29 dB的高功率放大板卡TN11HBA。出现故障报警后，通过网管查询TN11HBA输出光功率高达21 dBm，判断为单通道峰值过高光纤受激散射产生非线性失真[4]。适当降低雾渡河方向输入光放板的增益，提升秭归站点接收端光放板增益，维持各站点线路板的收光功率，将TN11HBA输出光功率回退。经仔细调整，当HBA输出功率降至18 dBm时，兴山站点主路FEC纠错前的误码率稳定为0。根据当前的波道数换算，TN11HBA输出光功率最终调整为15 dBm，兴山主链路传输指标恢复正常。

线路板卡BEFFEC-EXC报警属于次要报警，也可视作重要安全隐患的预警[5]。出现此类故障时，需从3个方面入手检查。一是用光谱分析板检查光放板各通道光功率是否均衡、是否存在单波光功率峰值超标的情况；二是检测线路侧板卡接收光功率是否正常；三是检测光放大器合波光功率是否处于设备标定的正常范围。

4 结 论

大容量、多业务、高可靠是下一代广播电视网的必然形态，随着OTN系统进入广电网络应用，为广电全业务IP化安全高速传输奠定了重要的基础。OTN融合了光层和电层的应用技术，对于基层运维人员也提出了更高的要求。无论技术如何进步，安全运行始终不能脱离系统化和制度化的维护，处理故障必须遵循科学分析、指标验证、条理清晰的基本准则。通过对2例特殊故障的处理流程进行分析，从而为行业相关人员处理类似故障提供参考。