运用TCM功能提升光网络可维护性的方法

运用TCM功能提升光网络可维护性的方法
摘要：针对上海移动的现有网络租用业务、互联业务维护不便的情况，提出了一种应用光传送网TCM功能实现跨域故障定位及业务质量监测的方法。

关键词：G.709；OTN；TCM
1 运营商需求分析
各运营商间有大量业务通过租用网络或与其他运营商的互联系统承载，缺乏有效的跨运营商
的故障定位与质量监测手段。

在运营商内，同样也存在由于自建网络复杂、传输路由较长，
导致业务监测和维护困难，故障定位效率较低的问题。

为此，提出着眼于OTN的TCM功能
应用，降低网络维护难度，提高故障定位效率的方法。

2 TCM原理及应用分析
从目前光传送网的发展来看，OTN是传送网向全光网络演进的趋势。

OTN是通过G.872、
G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”。

其中ITU-T G.709建议描述了OTN体系的TCM相关功能。

首先从OTN帧结构和开销情况来分析。

OTN分为OTU1、OTU2、OTU3三种速率级别，不同
速率的OTUk（k=1,2,3）信号具有相同的帧结构，但帧频不同。

其帧结构如图1所示。

第一行1－14列为OTUk开销，第二行到第四行的前14列为ODUk的开销，15－3824列OPUk单元，3825－4080列为FEC区域。

帧结构中包含6个级别TCM（Tandem Connection Monitoring）开销，用来监测子层的踪迹字节（TTI）、长度为8的比特间奇偶校验（BIP-8）、远端误码指示（BEI）、反向缺陷指示（BDI），STAT用来标识当前信号是否是维护信号（ODUk-LCK，ODUk-OCI，ODUk-AIS）等。

ODUk Path Monitoring (PM)用来监视通道层，开销
与TCM基本相同。

OTUk Section Monitoring (SM)，用来监测段层的踪迹字节（TTI）、误码（BIP-8）、远端误码
指示（BEI）及反向缺陷指示（BDI）等。

总体来说，TCM的应用主要表现在两个方面：维护
信号的监视和子层网络级保护。

六个TCM段可以以嵌套、重叠和串联的方式实现，从而允许ODUk连接在跨越多个光学网
络或管理域时实现任意段的监控，而PM用于端到端的通道监视。

运用串连监测功能可用来进行故障定位，及业务质量的确认。

OTN 串连监测的功能，可以做到：UNI到UNI之间的串联监视，可以监视用户经过公共传送网的ODUk连接的传输情况
（从公共网络的入点到出点）。

下面分析一下TCM的工作原理，以便在实际组网中正确应用TCM功能。

TCM原子功能模型
如图2
所示，由此可见TCM的位置灵活，可以在ODUk连接功能之前或之后，也可以在连接功能输
入输出接口之间，而且分为介入式监视和非介入式监视。

TCM的源端工作模式分为：操作和透明两种模式，操作模式下会对源端的TCM段进行开销
插入；透明模式下则不进行处理。

TCM的宿端工作模式分为：操作、监视和透明三种模式，操作模式对相应段的TCM开销进
行终结和再生处理；监视模式则只对相应段的TCM开销进行监视、和回插处理而不进行终结
处理；透明模式则是对开销不进行任何处理。

具体如表1所示：
当使用TCM监视租用网络的质量，所设置的TCM应位于最靠近租用网络的接口，TCM源功能位于连接功能和OTUk层之间，TCM宿功能位于OTUk和连接功能之间。

对于上海移动租用上海电信的网络，我们可以采取此种方式，进行对上海电信网络的质量监测。

由于OTN的TCM应用的灵活性，使得SNC-S保护组网也很灵活，同样可以串联和嵌套形式的组网，每个SNC-S用于对特定的TCM子层/段层网络的网络级保护。

SNC-S保护当子层终端节点检测到故障，将引起保护倒换。

SNC-S保护，区分域内和域外的缺陷，域外其他子层缺陷不会引起本子层SNC-S保护倒换。

SNC-S保护可以串联或者嵌套，串联情况两个子层可以使用相同的TCM段，两个SNC串联组网，其中一个SNC的域内缺陷均不会影响到另一个SNC的保护倒换。

比如，两个网络分别是上海移动和上海电信的网络，那么每个运营商自己可以对自身的子层网络进行SNC保护，不影响另外的网络。

具体缺陷检测情况和上面提及的TCM的应用一致，不再赘述。

3 总结与展望
前面提及，为了解决三方面问题引入了TCM功能：
3.1进行对租用的网络质量监控。

3.2与其他运营商互联业务，对自建网络和其他运营商网络进行监控。

3.3一部分虽是上海移动自建网络但是网络复杂、传输路由较长。

针对前两种业务，我们只需在自建网络的边缘设备端口使能TCM功能即可，这样当运营商A 网络故障时，我们能通过TCM功能迅速断定是否外网故障，及时通知其他运营商解决故障。

同理对于第三种应用，网络故障解决速度也会很大程度上的得到提高。

显而易见，TCM的应用大大降低了故障定难度，缩短了故障定位时间、一定程度上降低了维护人员技能的要求。

以上组网应用经实验模拟，切实可行，不存在技术障碍。

总而言之，我们通过挖掘TCM在故障检测和子层SNC保护组网的优良特性，必将极大提高了OTN网络的可维护性。

作者简介：蒋奕敏（1980，5~），女，汉族，上海交通大学硕士在读，九年电信网络研发、网络解决方案及网络维护工作经验，现于中国移动通信集团上海有限公司从事传送网技术维护工作。