蔣利民,劉啟罡
(1.湖北省廣播電視信息網絡股份有限公司 宜昌分公司,湖北 宜昌 443000;2.宜昌三峽廣播電視臺,湖北 宜昌 443000)
宜昌廣電光傳送網(Optical Transport Network,OTN)系統(tǒng)始建于2013年,目前已建成城域內環(huán)4個站點、縣市環(huán)路10個站點,開通18個10 Gb/s波道。受廣電干線光纜資源的限制,目前宜昌廣電OTN城東傳輸網的遠安站點和五峰站點為單鏈路傳輸,安全保障受到一定的限制,也成為縣市OTN系統(tǒng)進一步擴展應用需完善的地方。宜昌廣電OTN拓撲為環(huán)網相切結構,分為城域環(huán)網、縣市東環(huán)和縣市西環(huán),采用華為OSN8800設備。從目前的結構和傳輸容量看,雖然OTN系統(tǒng)并未覆蓋湖北省宜昌市全境且大多數站點僅為單波道傳輸,但其在全業(yè)務IP化推送、智能調度以及安全傳輸等方面仍具有重要作用。
隨著全省技術一體化建設,業(yè)務平臺對于傳輸系統(tǒng)容量的需求越來越大。為了順應業(yè)務發(fā)展態(tài)勢,網絡中承載的業(yè)務帶寬也應逐步由小顆粒的1 Gb/s向10 Gb/s過渡。宜昌廣電OTN系統(tǒng)的傳輸容量和顆粒度越來越難以滿足當前業(yè)務擴展的需求,面對OTN這樣大容量業(yè)務的推送,只能采取多個GE通道捆綁的方式臨時應對[1]。對于OTN系統(tǒng)擴容,除了在原傳輸系統(tǒng)的基礎上完善遠安、五峰兩個站點的環(huán)路結構并確保安全外,還將擴展城市內環(huán)的猇亭、中南、清江以及葛洲壩站點。擴容后,環(huán)網上所有站點將實現兩波道傳輸。
目前,宜昌廣電OTN系統(tǒng)承載著直播電視、寬帶及專網等干線級傳輸重任,必須及時處置網管上報的各類報警信息,確保各項運行指標正常。對于OTN系統(tǒng)的維護必須常態(tài)化、制度化,從而確保網絡的安全傳輸。根據華為技術有限公司的技術指導意見,湖北省廣播電視信息網絡股份有限公司宜昌分公司(以下簡稱宜昌分公司)傳輸監(jiān)控中心每日安排專人巡查OTN系統(tǒng)告警日志,并通過華為U2000網管系統(tǒng)查詢光通道及光監(jiān)控信道光功率變化狀態(tài)。查詢告警日志如圖1所示,查詢WDM性能如圖2所示。
圖1 查詢告警日志
圖2 查詢WDM性能
華為OTN系統(tǒng)的光轉換單元(Optical Transform Unit,OTU)單板通過內置偽隨機二進制序列(Pseudo-Random Binary Sequence,PRBS)功能,提供OTU板內(客戶側)環(huán)回、波分側內環(huán)回以及波分側外環(huán)回檢測,能夠判斷并顯示鏈路狀態(tài),同時替代簡單的儀表檢測網絡通斷、誤碼狀態(tài),顯著降低對儀表的依賴。靈活運用系統(tǒng)提供的各項測試功能,為快速定位故障提供準確的依據[2]。
OTN系統(tǒng)具備子網連接保護(SubNetwork Connection Protection,SNCP)功能,當出現常見的光纜中斷故障時,通過查詢光監(jiān)控信道或光通道光功率能迅速定位光纜斷點的網元[3]。宜昌廣電OTN系統(tǒng)運行4年以來,除了常見的光纜中斷、光功率失衡以及SNCP切換異常等故障外,還出現過一些對于業(yè)務傳輸保障和線路調測具有代表性的故障。以OTN傳輸系統(tǒng)中兩例特殊故障的檢修為例,對故障原因進行分析并提出相應的處置方案。
某日凌晨接報秭歸廣電的電話,得知秭歸機房更換不間斷電源(Uninterruptible Power Supply,UPS)系統(tǒng)恢復供電后,其他與OTN相連的設備上電啟動后數據正常,IPQAM設備重啟后無流量。
接報故障后登陸華為U2000網管,查詢宜昌和秭歸兩端OTN設備運行情況正常,檢查線路側板卡和支路側板卡對應端口光功率均正常,利用遠端網絡監(jiān)控(Remote Network Monitoring,RMON)性能瀏覽功能查詢對應的OTN端口流量為宜昌發(fā)秭歸單向64 b/s,用以太網測試功能測試兩端設備對應端口收發(fā)包正常。以上數據表明OTN通道暢通,故障應和交換機組播傳輸協議相關,組播源端口未收到返回的響應數據包導致發(fā)送數據關閉。為了進一步驗證鏈路狀況,筆者將秭歸OTN設備上的支路側板卡光口打上內回環(huán),宜昌本端端口RMON性能分析顯示數據不再是單向傳輸,而是收發(fā)正常。將內回環(huán)解開恢復正常傳輸,原故障端口在1 min內恢復到正常的700 Mb/s流量傳輸速率,故障解除。此類故障在傳統(tǒng)的交換機通信系統(tǒng)比較少見,出現故障時將發(fā)送端交換機端口關閉重啟或采用遠程端口環(huán)回均能恢復正常。故障處理完畢后,筆者曾與華為技術有限公司的技術支持人員和中國鐵通集團有限公司傳輸局相關技術人員交流過故障形成的機制,此類故障偶發(fā)于OTN系統(tǒng)傳輸組播流的應用場景。
日常告警巡查過程中,發(fā)現興山站點主鏈路線路板卡頻繁出現BEFFEC-EXC報警,如圖3所示。
圖3 BEFFEC-EXC報警頁面
根據網管上的提示,判斷興山站點主鏈路傳輸指標降低,檢查線路板收光功率-8 dbm正常,但實測前向糾錯(Forward Error Correction,FEC)前的誤碼率為3.28×10-5,指標劣化嚴重。OTN系統(tǒng)線路板卡傳輸指標查詢如圖4所示。
圖4 OTN系統(tǒng)線路板卡傳輸指標查詢
興山站點的主鏈路來自秭歸光方向,主線路板光信號經合波器與夷陵站點信號混合后由興山站點高功率光發(fā)射機TN11HBA發(fā)送至119 km外的秭歸站點,再由秭歸站點混合本站點信號放大后回到中控機房。由于宜昌廣電自身沒有興山至秭歸的光纜,秭歸與興山站點鏈路依靠聯通光纜搭建,總長度119 km,接近兩站點無中繼傳輸的極限距離??紤]到鏈路長度和全程有10個光交箱跳接點,宜昌分公司建設OTN環(huán)網時在興山站點安裝了增益為29 dB的高功率放大板卡TN11HBA。出現故障報警后,通過網管查詢TN11HBA輸出光功率高達21 dBm,判斷為單通道峰值過高光纖受激散射產生非線性失真[4]。適當降低霧渡河方向輸入光放板的增益,提升秭歸站點接收端光放板增益,維持各站點線路板的收光功率,將TN11HBA輸出光功率回退。經仔細調整,當HBA輸出功率降至18 dBm時,興山站點主路FEC糾錯前的誤碼率穩(wěn)定為0。根據當前的波道數換算,TN11HBA輸出光功率最終調整為15 dBm,興山主鏈路傳輸指標恢復正常。
線路板卡BEFFEC-EXC報警屬于次要報警,也可視作重要安全隱患的預警[5]。出現此類故障時,需從3個方面入手檢查。一是用光譜分析板檢查光放板各通道光功率是否均衡、是否存在單波光功率峰值超標的情況;二是檢測線路側板卡接收光功率是否正常;三是檢測光放大器合波光功率是否處于設備標定的正常范圍。
大容量、多業(yè)務、高可靠是下一代廣播電視網的必然形態(tài),隨著OTN系統(tǒng)進入廣電網絡應用,為廣電全業(yè)務IP化安全高速傳輸奠定了重要的基礎。OTN融合了光層和電層的應用技術,對于基層運維人員也提出了更高的要求。無論技術如何進步,安全運行始終不能脫離系統(tǒng)化和制度化的維護,處理故障必須遵循科學分析、指標驗證、條理清晰的基本準則。通過對2例特殊故障的處理流程進行分析,從而為行業(yè)相關人員處理類似故障提供參考。