光傳送網(wǎng)（OTN）保護(hù)技術(shù)要求

1光傳送網(wǎng)(OTN)保護(hù)技術(shù)要求本文件規(guī)范了光傳送網(wǎng)(OTN)保護(hù)的技術(shù)要求，包括光傳送網(wǎng)(OTN)保護(hù)技術(shù)分類、通用功能要求、電層保護(hù)技術(shù)要求、光層保護(hù)技術(shù)要求、多層保護(hù)技術(shù)協(xié)調(diào)機(jī)制等。本文件適用于光傳送網(wǎng)(OTN)保護(hù)方案的規(guī)劃、開發(fā)、部署和運(yùn)維。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。YD/T1205-2010城域光傳送網(wǎng)波分復(fù)用(WDM)環(huán)網(wǎng)技術(shù)要求ITU-TG.873.1光傳送網(wǎng)(OTN):線性保護(hù)(OpticalTransportNetwork(OTN):LineITU-TG.873.2ODUk共享環(huán)保護(hù)(ODUkSharedRingProtection(SRP))3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。下列縮略語適用于本文件。AIS:告警指示信號(hào)(AlarmIndicationSignal)BPSR:雙向光通道保護(hù)環(huán)(BidirectionilPathSwitchedRing)FS:強(qiáng)制倒換(ForcedGCC:通用通信通路(GeneralCommunicationChannelLCK:鎖定(LockdeLOFLOM:幀和復(fù)幀丟失(LossofFrameandLossofMulti-frame)42)外部命令：支持強(qiáng)制倒換、人工倒換、保護(hù)鎖定/清除等網(wǎng)管外部操作命令。b)保護(hù)倒換方式：應(yīng)支持單向倒換或雙向倒換，支持返回或不返回操作模式，返回操作模式下c)保護(hù)倒換時(shí)間：不考慮拖延時(shí)間(HoldOM)的情況下，OTN線性保護(hù)倒換引起的業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50ms;在鏈路總長度不大于1200km、節(jié)點(diǎn)數(shù)目不大于16,OTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換引起的業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50ms。6.2OTN保護(hù)監(jiān)視方式OTN保護(hù)域內(nèi)通路狀態(tài)一般包括無缺陷(正常工作)、SD或SF等。當(dāng)保護(hù)域內(nèi)的工作通路發(fā)生劣化或失效時(shí)將會(huì)觸發(fā)保護(hù)倒換。觸發(fā)OTN保護(hù)的缺陷監(jiān)視方式包括以下幾種：a)固有監(jiān)視：基于服務(wù)層路徑終結(jié)功能或適配功能確定SF/SD條件：如線性SNC/I,即ODUk的鏈路連接故障(如服務(wù)層路徑故障和服務(wù)層/0DUk適配功能故障)觸發(fā)保護(hù)倒換，ODUk層本身不執(zhí)行故障檢測?？捎糜趩蝹€(gè)鏈路或聚合鏈路組的保護(hù)。b)非介入監(jiān)視使用端到端開銷或子層開銷以及OAM監(jiān)測服務(wù)層的缺陷條件、連續(xù)性/連接缺陷條件以及層網(wǎng)絡(luò)的誤碼劣化條件：如線性SNC/N即采用非介入監(jiān)視保護(hù)組路徑末端的ODUkP層及服務(wù)層的故障狀態(tài)觸發(fā)保護(hù)倒換1)端到端SNC/Ne:使用端到端管理開銷監(jiān)測服務(wù)層的缺陷條件、連續(xù)性/連接缺陷條件以及本層網(wǎng)絡(luò)的誤碼劣化條件。2)端到端SNC/Ns:使用子層管理開銷監(jiān)測服務(wù)層的缺陷條件、連續(xù)性/連接缺陷條件以及本層網(wǎng)絡(luò)的誤碼劣化條件。c)子層監(jiān)視采用分段子層TCN功能確定SF/SD條件，支持服務(wù)層缺陷條件的檢測、層網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性/連接缺陷條件以及層網(wǎng)絡(luò)的誤碼劣化條件檢測，如線性SNC/S即由ODLkT層TCM及服務(wù)層的故障觸發(fā)保護(hù)倒換。7.1.1保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)根據(jù)保護(hù)路徑是否可共享，OTN電層線性保護(hù)倒換機(jī)制可分為0DUk層線性1+1、線性1:1、線性1:n和線性m:n保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)：a)1+1:ODUk線性1+1保護(hù)結(jié)構(gòu)中，一個(gè)opuk專享一個(gè)保護(hù)ODLk資源，如圖1所示。1+1保護(hù)結(jié)構(gòu)支持單向或雙向倒換，雙向倒換時(shí)需要APS協(xié)議。aa交起四工作路接口適配始交又圖10DUk1+1SNC保護(hù)示意圖a-交叉n工他俗口處政理6倒換類型對于監(jiān)視方式、保護(hù)倒換的ODU個(gè)數(shù)、APS協(xié)議、保護(hù)通路服務(wù)層、保護(hù)倒換實(shí)體以及相應(yīng)保護(hù)倒換準(zhǔn)則的具體要求見表1。表1OTN電層線性保護(hù)倒換類型及實(shí)現(xiàn)要求一覽表(MFAS的比特6-89層本文件不建議使用高階OPUk下的雙向低階ODUSNC/I。原因是高階ODUk保護(hù)多個(gè)低階ODUk信息，但僅有一個(gè)APS通道，目前未定義多個(gè)保護(hù)倒換實(shí)體共享一個(gè)APS通道本文件不建議使用雙向SNC/N。原因是雙向SNC/N需要在源宿直接傳送APS信號(hào)，0DLk信號(hào)除了包含插入的APS信號(hào)，還可能包含AIS、OCI或者LCK信號(hào)。由于無法區(qū)分包含AIS/OCI/LCK以及APS信息的ODUk信號(hào)和在中間節(jié)點(diǎn)插入的無APS信息的AIS/Ws/0C/LCK信息，因此建議使用1+1雙向7.1.2保護(hù)監(jiān)視方式ODUk層線性保護(hù)的監(jiān)視方式應(yīng)支持5.2節(jié)定義的SNCI、SNCN和SNC/S方式多個(gè)不同監(jiān)視方式的ODUkSNC在嵌套和級(jí)聯(lián)的情況下，可以在相同或不同的ODUk級(jí)別采用相同或不同的監(jiān)視方式。多個(gè)ODUkSNCS和ODUkSNCN嵌套時(shí)，可以在不同的ODUk級(jí)別監(jiān)視故障，如圖5所示。7節(jié)點(diǎn)保護(hù)機(jī)制bOTUk或者高階ODUk(比如一個(gè)0DU3可以傳送一SNC/N包括基于端到端開銷監(jiān)視的SNC/Ne和基于子層開銷監(jiān)視的SNC/Ns.12345678123456734571234578ABDRA01B01+1(水久橋按)11:1(非水久橋按)D01R01001(最高)2345678911(最低)1(最高)2345678(最低)如果“B(表示1+1或1:1)”比特出現(xiàn)失配，選擇器會(huì)被釋放，因?yàn)?:1和1+1不兼容，這會(huì)導(dǎo)致失配告警。假設(shè)B比特相匹配，會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：a)如果“A”比特失配，期望APS的一端將回退到不使用APS協(xié)議的1+1單向倒換機(jī)制：b)如果“D”比特失配，配置為雙向倒換的一端將回退到單向倒換：c)如果“R"比特失配，一端將在故障消除后進(jìn)入WTR狀態(tài)，而另外一端進(jìn)入“DNR”狀態(tài)，通過交互協(xié)調(diào)保護(hù)業(yè)務(wù)。7.1.4保護(hù)倒換觸發(fā)條件對0DUk線性保護(hù)，基于三種不同保護(hù)監(jiān)測方式的保護(hù)倒換檢測觸發(fā)條件見表7?；谶@些觸發(fā)條件發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50ms。表7保護(hù)倒換觸發(fā)條件00U1時(shí)適用)00U1時(shí)適用)DEC的告警門限可以由設(shè)備網(wǎng)管配置，超出該門限后設(shè)備上報(bào)DEG告警并觸發(fā)保在不同映射路徑情況下可能分別需要作為倒換條件雙纖4個(gè)波長的ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制待研究。7.2.1.2四纖ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)四纖共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)在每個(gè)跨段需要4根光纖和4個(gè)波長，如圖9所示，工作通路和保護(hù)通路用不同的光纖載送，兩個(gè)互相反方向傳輸?shù)腛DUk(高階ODU)路徑載送工作通路，兩個(gè)也是互相反方向傳輸?shù)腛DUk(高階ODU)載送保護(hù)通路。對工作通路或保護(hù)通路來說，ODUk(高階ODU)開銷是專用的，因?yàn)楣ぷ骱捅Ｗo(hù)通路不在相同的光纖和波長上傳送四纖ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)既支持環(huán)倒換，也支持跨段倒換，但不能同時(shí)支持二者。在環(huán)中，多個(gè)跨段倒換可以共存，因?yàn)橹挥醒匾粋€(gè)跨段的保護(hù)通路被用于該跨段的保護(hù)。利用跨段倒換。某些多個(gè)故障情況(指只影響一個(gè)跨段工作通路的故障，例如只中斷工作通路故障等)可以完全得到保護(hù)。四纖共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)的倒換機(jī)制參見附錄B.2。圖9四纖ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)7.2.2保護(hù)監(jiān)視方式ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)應(yīng)支持SNCN監(jiān)視方式。7.2.3保護(hù)倒換協(xié)議ODUk的APS開銷中的三個(gè)字節(jié)用于保護(hù)倒換，推薦TCM6用于ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)的APS協(xié)議通道。只有當(dāng)連續(xù)三幀按收到相同的APS字節(jié)時(shí)，才認(rèn)為ODUk的APS1234567812345678123456781234678目的節(jié)點(diǎn)IDLSTH圖10ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)APS信令格式APS字節(jié)的各字段值及含義見表8。表8APS字節(jié)的字段值及含義LO(跨段)SF(保護(hù))FS(跨段)FS(環(huán))SF跨段)SF(環(huán))SD(保護(hù))SD(跨段)SD(環(huán))MS(跨段)MS(環(huán)EXER(環(huán))RR(跨段)RR(環(huán))10已橋接/已倒換10的APS字節(jié)所終至節(jié)點(diǎn)的值。日標(biāo)節(jié)點(diǎn)的ID總是相鄰節(jié)點(diǎn)的ID認(rèn)的APS字節(jié)除外)01D一發(fā)起APS字節(jié)節(jié)點(diǎn)的ID值(默認(rèn)APS字節(jié)除外)01一如果監(jiān)測到環(huán)網(wǎng)上發(fā)生異常情況，設(shè)備就將插入和提取APS字節(jié)，尤其是當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于直通狀態(tài)時(shí)需要將APS字節(jié)從一個(gè)相鄰跨段的TCM層轉(zhuǎn)發(fā)到其他相鄰跨段的TCM層。7.2.4保護(hù)倒換觸發(fā)條件對ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)，保護(hù)倒換的觸發(fā)條件對應(yīng)表7中SNC/N的要求，發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50ms。對于環(huán)中節(jié)點(diǎn)距離超過1200km的超長環(huán)網(wǎng)保護(hù)應(yīng)用示例及保護(hù)要求見附錄C。7.2.5錯(cuò)連阻錯(cuò)功能對于ODUk共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換，設(shè)備應(yīng)具有錯(cuò)連阻錯(cuò)功能。如果被保護(hù)業(yè)務(wù)的工作通路和保護(hù)通路中都存在故障，則應(yīng)取消對該被保護(hù)業(yè)務(wù)的保護(hù)倒換操作，使其業(yè)務(wù)信號(hào)不被切換到保護(hù)通路中，見附錄8.1光通路層保護(hù)8.1.1線性保護(hù)8.1.1.1保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)根據(jù)保護(hù)倒換的方式不同，光通路層線性保護(hù)的倒換結(jié)構(gòu)可以分為1+1、1:1、1:n三類：1+1方式支持單向倒換或雙向倒換。1:1和1:n方式支持雙向倒換。單向1+1倒換可以不需要APS協(xié)議，1:1、1:m和雙向1+1倒換需要使用APS協(xié)議。線性1+1保護(hù)在環(huán)網(wǎng)下的應(yīng)用見YD/T1205-201010.1節(jié)。a)光通路層線性1+1保護(hù)：在這種方式下，光通路保護(hù)單元采用雙發(fā)選收的方式。根據(jù)被保護(hù)的實(shí)體不同?？梢苑譃閮煞N類型，分別見圖11和圖12。的又類鑒信號(hào)的倒換觸發(fā)條件僅適用于光通路層1+1保護(hù)類型I,發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50ms。表9光通路層線性保護(hù)倒換觸發(fā)條件SDH客戶信號(hào)(含POS信號(hào))L0F(可選)RS-DEG(可選)L0F(可選)DEG(可選)以太網(wǎng)客戶信號(hào)性能劣化/越限(可選)0SNR(可選)b0SNR值的獲取需要設(shè)備支持相應(yīng)的光譜分析功能，并能夠向網(wǎng)管光通路層1+1保護(hù)類型II時(shí)，在客戶側(cè)接入業(yè)務(wù)速率為100Gb/s或以上，光放段數(shù)量不大于2個(gè)且總傳輸距離不超過180km的情況下，保護(hù)倒換觸發(fā)條件類型為0ChLOS的條件下，業(yè)務(wù)受損時(shí)間可實(shí)現(xiàn)小于5ms,具體方案可參見附錄F。8.1.2環(huán)形保護(hù)8.1.2.1保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)在一個(gè)兩纖環(huán)中，一對波長組成一個(gè)光通路層環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)。在順時(shí)針條件下，波長i為工作波長，波長j為保護(hù)波長在逆時(shí)針條件下，i為保護(hù)波長，j為工作波長，如圖13所示。光通路層環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)支持雙向倒換，需要APS協(xié)議。當(dāng)順時(shí)針的波長i(工作波長)發(fā)生故障后，會(huì)倒換到逆時(shí)針的波長i(保護(hù)波長);同理當(dāng)逆時(shí)針的波長j發(fā)生故障后，會(huì)倒換到順時(shí)針的波長j。保護(hù)倒換動(dòng)作的描述見YD/T1205-20109.2.4節(jié)。123434671234834568456目的節(jié)點(diǎn)ID0SNR(可選)光復(fù)用段(0Sn)光傳輸段(OTSn)OSNR值的獲取需要設(shè)備支持相應(yīng)的光譜分析功能，并能夠8.1.2.5錯(cuò)連阻錯(cuò)功能對于光層共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換，設(shè)備應(yīng)具有錯(cuò)連阻錯(cuò)功能。如果被保護(hù)業(yè)務(wù)的工作通路和保護(hù)通路中都存在故障，則應(yīng)取消對該被保護(hù)業(yè)務(wù)的保護(hù)倒換操作，使其業(yè)務(wù)信號(hào)不被切換到保護(hù)通路中，見附錄8.2光復(fù)用段保護(hù)8.2.1線性保護(hù)8.2.1.1保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)光復(fù)用段線性保護(hù)的保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)和光通路層線性保護(hù)類似，也分為1+1、1:1、1:n三類；1+1方式支持單向倒換或雙向倒換，對應(yīng)YD/T1205-201010.1節(jié)定義的單向或雙向光線路保護(hù)。1:1和1m方式支持雙向倒換。單向1+1倒換可以不需要協(xié)議，1:1、1:m和雙向1+1倒換需要使用APS協(xié)議。光復(fù)用段線性保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式如下：a)光復(fù)用段線性1+1保護(hù)：光復(fù)用段保護(hù)單元采用雙發(fā)選收的方式。根據(jù)保護(hù)單元配置位置，可以分為圖15和圖16兩種類型。-呼陋-呼陋國容;圖16光復(fù)用段線性1+1保護(hù)(類型11)b)光復(fù)用段線性1:1保護(hù)：將圖16中的光復(fù)用段保護(hù)單元更換為1:1的光選擇開關(guān)，此處采用選c)光復(fù)用段線性1n保護(hù)：待研究。8.2.1.2保護(hù)倒換協(xié)議8.2.1.3保護(hù)倒換觸發(fā)條件對光復(fù)用段線形保護(hù)，保護(hù)倒換的觸發(fā)條件見表11,發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50。a)通用場景：針對常規(guī)業(yè)務(wù)的保護(hù)倒換場景，光復(fù)用段線性保護(hù)倒換的觸發(fā)條件見表11,業(yè)務(wù)受損時(shí)間應(yīng)小于50ms。表11光復(fù)用段層線性保護(hù)倒換觸發(fā)條件光復(fù)用段(ONSn)05NR(可選)光傳輸段(CTSn)用光復(fù)用段1+1線性保護(hù)時(shí)，客戶側(cè)接入業(yè)務(wù)速率為100Gb/s或以上，光放段數(shù)量不大于2個(gè)且總傳輸距離不超過180km的情況下，保護(hù)倒換觸發(fā)條件類型為復(fù)用段10s的條件下，業(yè)務(wù)受損時(shí)間可實(shí)現(xiàn)小于5ms,具體方案可參見附錄F。8.2.2環(huán)網(wǎng)保護(hù)8.2.2.1保護(hù)倒換結(jié)構(gòu)網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)流量相對均勻的情況，其工作方式見圖17。具體描述如下：雙向光復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)上的兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間只需兩根光纖，每條光纖上的一半波長載,另一半波長載送保護(hù)信號(hào)。在一條光纖上的工作波長，由沿環(huán)的相反方向的另一條光纖上的保護(hù)波長的比特6-8)無階ODUk和/或TSF/TSD+無粵sODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換機(jī)制ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)適用于分布式業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，在保護(hù)通路無額外業(yè)務(wù)，所有節(jié)點(diǎn)處于空閑狀態(tài)且光纖長度小于1200km時(shí)，一旦檢測到倒換事件，保護(hù)倒換可在50ms內(nèi)完成。ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)應(yīng)用分雙纖和四纖兩種情況。B.2雙纖ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)由4個(gè)節(jié)點(diǎn)A,B.C,D構(gòu)成的環(huán)的一段，并假定B和C間的跨段出了故障，如圖B.1所示。在雙纖環(huán)ODUk通路并從B經(jīng)A繞著環(huán)最終返回到C,這個(gè)動(dòng)作稱為橋接(Bridge)。節(jié)點(diǎn)C將把從B收到的經(jīng)由A返回的保護(hù)通路倒換到走向D的工作通路，這個(gè)動(dòng)作稱為倒換(Switeh)。節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)A倒換，節(jié)點(diǎn)D圖B.1雙纖0OUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)中的橋接和倒換上述例子的最終結(jié)果是所有原先從B經(jīng)故障跨段向C送出的通路現(xiàn)在則從B沿環(huán)經(jīng)由長路徑通過節(jié)點(diǎn)A和D而送向C,系統(tǒng)的對稱動(dòng)作恢復(fù)了原先從C送往B的通路。當(dāng)故障消除后，發(fā)出橋接請求的節(jié)點(diǎn)將撤消它們各自的請求和倒換，環(huán)中其它節(jié)點(diǎn)停止保護(hù)通路和APS字節(jié)的直通。一般說，業(yè)務(wù)只是從保護(hù)通路返回到工作通路。B.3四纖ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)該保護(hù)需在每個(gè)站點(diǎn)配置四塊線路板卡，其中兩塊作為西向工作和保護(hù)線路接口板卡，另外兩塊作為東向工作和保護(hù)線路接口板卡，并在每塊線路接口板卡中指定一個(gè)0DLk時(shí)隙構(gòu)成ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)。如圖B.2所示，由節(jié)點(diǎn)A~F構(gòu)成ODUk環(huán)網(wǎng)，實(shí)線為工作通路，虛線為保護(hù)通路。假設(shè)節(jié)點(diǎn)A、B間和節(jié)點(diǎn)D、F間分別有1路ODUk業(yè)務(wù)。正常情況下：D(資料性)環(huán)網(wǎng)保護(hù)錯(cuò)連阻錯(cuò)功能在環(huán)網(wǎng)保護(hù)(電層/光層)中，多個(gè)業(yè)務(wù)會(huì)共享一個(gè)跨段或多個(gè)跨段的保護(hù)資源。當(dāng)發(fā)生單點(diǎn)(如節(jié)點(diǎn))或多點(diǎn)(如多跨段)故障時(shí)，業(yè)務(wù)可能為接入同一保護(hù)通路而發(fā)生爭用，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)錯(cuò)連的可正常狀態(tài)下的環(huán)網(wǎng)保護(hù)如圖D.1所示。如果沒有相應(yīng)的錯(cuò)連阻錯(cuò)機(jī)制，下面的故障情況會(huì)造成錯(cuò)連。如圖D.2所示，節(jié)點(diǎn)F的故障或跨段H-G和跨段F-E的故障會(huì)引起節(jié)點(diǎn)A、F之間的業(yè)務(wù)和節(jié)點(diǎn)F、E之間的業(yè)務(wù)同時(shí)試圖接入保護(hù)通路，從而導(dǎo)致錯(cuò)連。之間的業(yè)務(wù)同時(shí)試圖接入保護(hù)通路，從而導(dǎo)致錯(cuò)連。圖D.1業(yè)務(wù)正常時(shí)的環(huán)網(wǎng)保護(hù)節(jié)點(diǎn)節(jié)藥點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)藥點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a)單點(diǎn)故障b)多點(diǎn)故障圖D.2故障狀態(tài)時(shí)的環(huán)網(wǎng)保護(hù)錯(cuò)連阻錯(cuò)有以下兩種情況：a)當(dāng)被保護(hù)業(yè)務(wù)未被倒換到保護(hù)通路時(shí)，則不