OTN APR—AOSD組功能在OLT組網中的應用分析

摘 要：介紹“APR-AOSD”功能的工作機制，描述OLT、BRAS設備通過OTN承載組網時常見線路故障場景，分析該功能如何實現OLT至BRAS設備間的有效通信。

關鍵詞：傳輸；OTN；APR；AOSD；OLT；OTS；OMS；OAC數據通信

中圖分類號：TN929.1；TM73 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）11-0058-03

Application Analysis of OTN APR-AOSD Group Function in OLT Network

WEI Zhihui

（China Telecom Nanyang Branch，Nanyang 473000，China）

Abstract：This section describes the working mechanism of the APR-AOSD function，describes the common line fault scenarios when the OLT and BRAS devices are connected through the OTN，and analyzes how the function implements effective communication between the OLT and BRAS devices.

Keywords：transmission；OTN；APR；AOSD；OLT；OTS；OMS；OAC data communication

0 引 言

隨著家庭寬帶用戶數量的提升、IPTV網絡規模部署以及各種基于寬帶應用的大量涌現，對OLT上行帶寬的需求越來越大。中國電信采用傳輸OTN網絡下沉的方式，以滿足多業務綜合承載、高速率、高可靠性等要求，同時釋放光纜纖芯資源、節省建設投資。OTN傳輸的使用，給我們的日常維護帶來了以下問題：現實組網中為了保證OLT與BRAS間的數據轉發信道的最佳性能，一般將兩端設備對接端口設置為強制模式。但是當OTN網絡某跨段出現光纜故障時，因OAC側（客戶側）端口激光器持續發光的緣故，經常存在兩端數據設備在接收到白光的情況下端口仍為UP，或一端DOWM，一端仍為UP的現象，這就導致UP端口繼續轉發數據，這就必然使途經該端口的業務受阻。

如何有效解決此類問題，給用戶提供高質量的使用體驗，是本文需要探討的內容：嘗試應用OTN設備APR組功能和AOSD功能規避上述網絡故障導致的業務轉發受阻的風險。即當跨段間任意一側傳輸通道出現故障時，對端OTN設備強制關斷發送數據設備的激光器，使對端數據設備端口也轉變為“down”狀態，從而強制業務從正常傳輸通道進行傳送。

1 APR組功能概念

1.1 APR功能概念

Automatic Power Reduction，自動功率減小。啟用APR功能后，當主光通道內光功率丟失時，斷點相鄰單板輸出光功率自動減小到安全功率范圍內。APR功能可以保護維護人員的人身安全以及防止強烈浪涌對系統造成損壞。

1.2 AOSD功能概念

Auto Optical ShutDown，自動光功率關斷。業務單板開啟AOSD功能后，當檢測到波分測業務單板上報異常告警時，客戶側激光器發送端口自動關閉激光。

OTN設備工作的光纜線路中光功率較強，當光纜斷裂時，為了防止泄露的激光對人體皮膚和眼睛造成傷害，系統檢測到相應告警后，自動啟動傳輸段內對應端口激光器的APR或AOSD進程將光功率降低到安全水平，當光纜修復后，設備告警消除，系統恢復激光器至正常工作狀態。

2 APR組功能機制

下面就APR組功能機制進行分析，典型OTN系統元器件信號連接如圖1所示。

假設A點光纜斷裂后，接收端口R2處檢測到光信號連續性丟失（LOC-OTS），這就會導致T2發送端口輸出功率降低至-35dBm（安全輸出光功率）；同樣又引起接收端口R1處于LOC-OTS，從而使得發送端口T1處輸出功率降低，這樣就可以保證在發生故障的A點所在OTS段內的光功率都處于安全水平。

APR/AOSD功能的恢復機制分為自動重啟和手動重啟兩種。在自動重啟設定下，每隔一段時間（不小于100S），系統在T1端口自動將發送功率提高到一個合理水平（為了保證安全，又不至于衰減后監測板不能識別，一般設置為9dBm），發送重啟動脈沖，如果A處光纖恢復正常，則R2接收不再處于LOC-OTS，T2發送端口信號恢復至正常工作狀態，進而系統使OA3恢復正常工作狀態；同理，OA4和OA1同樣恢復正常，則整個系統恢復正常傳輸；如果T1在發送信號重啟動脈沖期間，光纖沒有恢復，則R2處的LOC-OTS狀態不能解除，T1發送信號再次減少到安全功率內，并進入下一次自動重啟進程。在手動重啟情況下需通過網管手動控制讓T1發出重啟脈沖。建立APR-AOSD時，對OA的APC配置沒有特別要求，通常配置為APR。若配置類型為AOSD且輸入無光時，則執行關泵；若為APR且輸入無光時，則自動將OA輸出光功率減弱。

3 常見故障場景分析

外部光纜線路或客戶側設備等對接出現問題對OTN系統承載業務的影響較大，下面針對常見故障場景進行分析。OTN系統分層及信號流如圖2所示。

3.1 OTN設備互聯光纜線路單芯故障

OTS層：收端檢測點OPA單板OTS輸入宿端口R2檢測到“輸入無光”告警，觸發APR組保護機制，系統執行關斷反向OBA單板OTS輸出源端口T2激光器，反向OPA單板OTS輸入宿端口R1也檢測到“輸入無光”告警；此時OTS段雙向收端OA單板檢測到“輸入無光”。

OMS層：由OTS層光纜單向中斷觸發APR保護機制，雙向發端OBA單板OTS輸出源端口執行激光器關閉動作，收端光功率降低至無光輸入，進而光信號再次傳向OMS層ODU單板輸入宿端口，此時該端口檢測到“輸入無光”。

OCH層：WDM中ODU單板為分波器，屬無源器件。當跨段間光纜中斷時兩端OTN設備的OTU單板波分側端口IN2上報“輸入無光”等系列OCH側（波分側）告警。

客戶層：在該層對本端OTU單板的“激光器自動關閉AOSD功能”進行使能后，當單板OCH側檢測到輸入無光等告警，單板自動執行OAC側激光器的關閉動作，此時實現OLT/BRAS對應業務端口輸入信號丟失，兩端數據設備端口狀態均down，從而強制關閉該工作路徑。

3.2 OTN設備互聯光纜線路雙芯故障

當OTN設備互聯光纜線路發生雙芯故障時，在OTS層網元A、B兩端的OPA單板輸入宿端口R1、R2都會檢測到“輸入無光”告警，此時A、Z兩端都觸發APR保護機制，系統執行關斷反向OBA單板輸出端口T1、T2激光器動作。

在此情況下OMS層、OCH層、客戶層同樣會執行如同場景1的相關動作，最終做到關閉雙向OAC側激光器。OLT/BRAS對應端口輸入信號丟失，數據端口狀態均為down，強制關閉該工作路徑。

注：OTN設備互聯光纜線路雙芯出現故障時，即使網元A、網元B間沒有設置APR組，雙向OPA單板OTS輸入宿端口同樣也都會檢測到“輸入無光”告警。

3.3 OTN與OLT/BRAS設備業務端口互聯纖芯單芯故障（OTN端口收故障）

當OTN設備客戶側端口單纖收OLT/BRAS纖芯出現故障時，此場景下故障發生在OLT/BRAS與OTN客戶側端口的連接鏈路上，故僅需對OTN設備業務單板端口啟用“AOSD功能”，無需配置APR組。OTN設備A的OTU單板IN1口在檢測到“無光輸入”告警時，對端B網元OTU單板OUT2口上報“GFP客戶信號失效”告警、“OPU客戶信號失效”告警，該單板的OUT2端口在單板AOSD功能的作用下執行激光器關斷動作，中斷發向OLT/BRAS設備的光，從而OLT/BRAS對應端口輸入信號丟失，B網元對接數據端口狀態為down。

注：A端OTN端口單芯收出現故障時，若B端OTN端口收信號正常，則觸發AOSD功能，A端OLT/BRAS設備端口仍為UP狀態。此時A端對接設備繼續轉發數據，經過此端口業務受阻。

3.4 OTN與OLT/BRAS設備業務端口互聯纖芯單芯故障（OLT/BRAS端口收故障）

當OLT/BRAS端口單纖收OTN設備客戶側纖芯出現故障時，同場景3故障點發生在OLT/BRAS設備跟OTN客戶側連接鏈路上，為波分發數據設備鏈路故障。在此場景下即使OTN設備業務單板端口未啟用“AOSD功能”，A端OLT/BRAS對應端口輸入信號丟失，A網元對接數據端口狀態也為down。

注：A端OTN端口單芯發出現故障時，若B端OTN端口收信號正常，則均不能觸發AOSD功能，從而A、B兩端對接OLT/BRAS設備端口均為UP狀態。此時A、B兩端對接設備繼續轉發數據，經過端口的業務受阻。

3.5 OTN與OLT/BRAS設備業務端口互聯纖芯雙芯故障

當OTN與OLT/BRAS設備業務端口互聯纖芯雙芯出現故障時，在此場景下因網元A接至數據設備光纜雙向出現故障，B網元OTU單板收到告警信息：OUT2口上報“GFP客戶信號失效”告警、“OPU客戶信號失效”告警，該單板的OUT2端口在單板AOSD功能的作用下執行激光器關斷動作，中斷發向OLT/BRAS設備的光，從而OLT/BRAS對應端口輸入信號丟失，B網元對接數據端口狀態為down；同時在網元A發數據設備光路出現物理中斷時，其對接數據端口狀態也為down，強制關閉該工作路徑。

4 結 論

承載在OTN上的OLT/BRAS數據網絡在OTN傳輸設備互聯間出現線路故障時，無論是單纖故障還是雙纖故障，都可通過OTN設備APR組功能和AOSD功能有效避免因數據端口接收“白光”而無法成功切換工作路徑的問題，保障OLT上行通道正常轉發業務數據；同時在光纜中斷修復過程中，OTN設備的APR功能也可避免OTN設備高功率激光對人體或設備造成的傷害。

當線路故障發生在OTN與數據設備互聯業務端口之間時，若是端口互聯雙芯故障則可通過OTN設備業務板卡的AOSD功能有效避免業務受阻；若是端口互聯單芯故障，則僅通過AOSD功能無法實現OTN設備對數據設備的雙端激光器關斷，還需在數據設備上通過LACP（鏈路聚合協議）輔助實現工作路徑的切換。

另外，因OTN設備APR-AOSD組功能的應用，在修復線路故障時需要借助網管告警及光纜測量工具（OTDR設備）來判斷故障纖芯的準確方向。

參考文獻：

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[2] 佛羅贊，費根，吳時霖.數據通信與網絡 [M].第4版.北京：機械工業出版社，2007.

[3] 中興通訊股份有限公司.傳輸OTN產品維護寶典.深圳：2013.

作者簡介：魏智輝（1990-），男，河南南陽人，本科。研究方向：承載網維護。