【正文】 n moving forward from an era of 10 G to that of 100 G and 400G. In such a super highspeed optical transport network with ultralarge capacity, network fault will cause enormous influence and loss on railway, changing the security of network and resulting in great potential security risks in railway traffic. Therefore, the study of light rail transport network has a very important significance.Through the study of the basic principles of OTN technology, focusing on problemsolving routine maintenance and Troubleshooting Huawei OTN equipment for railway munications maintenance work has a certain significance.KEYWORDS：OTN technology。但是，隨著高鐵技術(shù)的不斷成熟，我國(guó)的高速鐵路網(wǎng)正在加速形成，新的高速鐵路網(wǎng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)所能承載的業(yè)務(wù)要求不斷增多，如GSMR網(wǎng)絡(luò)、IP數(shù)據(jù)網(wǎng)、鐵路綜合視頻監(jiān)控等。 選題的目的與意義隨著高速鐵路對(duì)鐵路通信網(wǎng)要求的不斷提高， OTN技術(shù)將逐漸成為鐵路骨干層傳輸?shù)闹饕夹g(shù)，鐵路通信網(wǎng)的建設(shè)也將以O(shè)TN技術(shù)為主要發(fā)展方向。OTN由國(guó)際電聯(lián)（ITUT）在1998年左右提出，是SDH和WDM技術(shù)之后新一代光網(wǎng)絡(luò)傳送和組網(wǎng)技術(shù)，重點(diǎn)解決傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問題。SDH技術(shù)偏重于業(yè)務(wù)的電層處理，具有靈活的調(diào)度、管理和保護(hù)能力。為了適應(yīng)鐵路通信網(wǎng)承載業(yè)務(wù)發(fā)生的巨大變化，上海鐵路局正在實(shí)施鐵路通信傳輸骨干網(wǎng)京滬穗和東南環(huán)改造工程，主要采用的就是OTN技術(shù)。同時(shí)提供多種業(yè)務(wù)保護(hù)功能，根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活選擇保護(hù)機(jī)制。從標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展來看，OTN技術(shù)可以分為2個(gè)階段。其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容分別如下：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要采用原子功能建模方法描述OTN的結(jié)構(gòu)，并從網(wǎng)絡(luò)角度描述OTN功能，內(nèi)容包括光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)、客戶特征信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约肮庑盘?hào)傳輸、復(fù)用、選路、監(jiān)控、性能評(píng)估和網(wǎng)絡(luò)生存性等。這些功能包括光傳輸段終結(jié)和線路放大功能、光復(fù)用段終結(jié)功能、光通路終結(jié)功能、光通路交叉連接功能等。主要規(guī)范了OTN接口和網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)的產(chǎn)生、輸入抖動(dòng)容限、抖動(dòng)傳遞函數(shù)等指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)管理。從OTN標(biāo)準(zhǔn)的制定過程來看主要可以分為兩個(gè)階段，即國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)借鑒采用階段、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)自主創(chuàng)新階段。OTN技術(shù)除了在標(biāo)準(zhǔn)上日臻完善之外，近幾年在設(shè)備應(yīng)用上也發(fā)展迅速。推動(dòng)了我國(guó)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展。 研究?jī)?nèi)容根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究現(xiàn)狀及上海鐵路局施工改造過程中的問題，本文研究?jī)?nèi)容如下：理論基礎(chǔ)：學(xué)習(xí)掌握OTN技術(shù)的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)、幀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、保護(hù)方式等。通過對(duì)華為傳輸設(shè)備故障定位原則、常見方法，常見故障處理的研究，為以后的鐵路通信維護(hù)工作提供借鑒。第三章介紹上海局施工改造方案及其關(guān)鍵技術(shù)。SDH技術(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，配置靈活，管理維護(hù)開銷豐富，但帶寬較小，不能滿足未來骨干網(wǎng)的大容量業(yè)務(wù)調(diào)度。OTN集中了SDH與WDM兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 透明的傳送能力OTN幀結(jié)構(gòu)能夠支持多種客戶信號(hào)的透明傳送，將所有客戶業(yè)務(wù)適配到數(shù)據(jù)包的封裝中。 交叉連接的可升級(jí)性O(shè)TN定義的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk，k=0,1,2,3)，相對(duì)于SDH的VC12/VC4的處理顆粒，OTN設(shè)備基于ODUk ，能夠顯著提升帶寬數(shù)據(jù)和傳送效率。如電層支持SNCP 和專有的環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)，光層支持光通道或復(fù)用段保護(hù)。 組成與結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)組成OTN系統(tǒng)組成包括OTN終端復(fù)用設(shè)備、OTN電交叉連接設(shè)備、OTN光交叉連接設(shè)備、OTN光電混合交叉連接設(shè)備、OA(光線路放大器)和色散補(bǔ)償模塊(DCM)組成。OTN光電混合交叉連接設(shè)備OTN光電混合交叉連接設(shè)備含合波器(OM)、分波器(OD)、光交叉板、電交叉板、線路側(cè)光接口板、支路側(cè)光接口板、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(OTU)（可選）、TMUX (可選)、光功率放大器(OBA)、光前置放大器(OPA)、光監(jiān)控通路(OSC)、DCM等。光通道層（Och）的功能主要有：為來自電復(fù)用段層的客戶信號(hào)選擇路由和分配波長(zhǎng)；為靈活的網(wǎng)絡(luò)選路安排光通路連接；為透明傳送各種格式的客戶信號(hào)的光通路提供端到端的聯(lián)網(wǎng)功能，以便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的選路；確保光通道適配信息的完整性；實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的操作和管理；在發(fā)生故障時(shí)，通過重新選路來實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換和網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)。光復(fù)用段層（OMS）的功能主要有：為相鄰兩個(gè)波分復(fù)用傳輸設(shè)備間多波長(zhǎng)信號(hào)完整傳輸提供網(wǎng)絡(luò)功能，它包括：為靈活的多波長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)選路重新安排光復(fù)用段連接；為保證多波長(zhǎng)光復(fù)用段適配信息的完整性處理光復(fù)用段開銷；為段層的運(yùn)行和管理提供光復(fù)用段監(jiān)控功能。圖22 OTUk幀結(jié)構(gòu)光通路數(shù)據(jù)單元（ODUk）ODUk的幀結(jié)構(gòu)見圖23，主要由兩部分組成：ODUk開銷和OPUk。主要方式1+1保護(hù)方式和1：1保護(hù)方式兩種。圖26 OLP1：1保護(hù)方式示意圖光復(fù)用段1+1保護(hù)技術(shù)（OMSP）OMSP在光復(fù)用段的OTM節(jié)點(diǎn)間采用1+1保護(hù)（見圖27）。通過OCP板將客戶側(cè)信號(hào)輸入到不同WDM系統(tǒng)的OTU中，通過并發(fā)選收的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶側(cè)信號(hào)的保護(hù)。圖210 OCh1+1保護(hù)方式示意圖OCh SPRING保護(hù)技術(shù)光波長(zhǎng)共享保護(hù)用于配置分布式業(yè)務(wù)的環(huán)型組網(wǎng)，通過占用兩個(gè)不同的波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有站點(diǎn)間一路分布式業(yè)務(wù)的保護(hù)（見圖211）。主要用于承載鐵路總公司與路局及各鐵路局之間的業(yè)務(wù)，具體應(yīng)用見附圖A。數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)通道：根據(jù)上海路局?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)規(guī)劃，傳輸骨干網(wǎng)需為數(shù)據(jù)網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)網(wǎng)匯聚節(jié)點(diǎn)之間提供大帶寬互聯(lián)通道(如155M、622M、2．5G、10G等)。采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。新建的鐵路通信傳輸骨干網(wǎng)工程項(xiàng)目在上海局管內(nèi)主要工程內(nèi)容為：新建11套OTN OADM設(shè)備、31套OLA設(shè)備、13套SDH 10Gb/s ADM、。本次在杭州通信站至杭州東之間新設(shè)48芯光纜2條，在寧波至寧波東之間沿甬臺(tái)溫鐵路新設(shè)36芯光纜2條。對(duì)于速率比ODU1容器小的業(yè)務(wù)，把ODU1等分為16個(gè)時(shí)隙來承載，不同速率業(yè)務(wù)分配不同的時(shí)隙數(shù)，例如用1個(gè)時(shí)隙承載STM1，用4個(gè)時(shí)隙承載STM4業(yè)務(wù)，用6個(gè)時(shí)隙承載FC100業(yè)務(wù)。OAM OSN ，主要包括： ESC管理，可任意選擇GCC0、GCC1和GCC2字節(jié)做為管理信息傳送通道；支持SM、PM性能監(jiān)視和上報(bào)；支持最多6級(jí)TCM管理；支持FEC和糾錯(cuò)結(jié)果上報(bào)。 注意事項(xiàng)對(duì)華為OTN設(shè)備進(jìn)行維護(hù)操作，除了要了解維護(hù)一般通信設(shè)備的基本注意事項(xiàng)外，還要了解維護(hù)傳輸設(shè)備的特殊注意事項(xiàng)，以保證人員和設(shè)備的安全。否則，會(huì)導(dǎo)致水汽凝聚在單板表面，損壞器件。這樣既可以預(yù)防維護(hù)人員無意中直視光口損傷眼睛，又能起到對(duì)光口防塵的作用，避免灰塵進(jìn)入光口后，影響發(fā)光口的輸出光功率和收光口的接收靈敏度。帶電連接電源線時(shí)會(huì)產(chǎn)生電火花或電弧，可導(dǎo)致火災(zāi)或眼睛受傷。應(yīng)定期檢查列頭柜、設(shè)備告警門板上的指示燈是否正常，保證指示燈的狀態(tài)可以正確反映設(shè)備是否有告警以及告警的級(jí)別。因此，必須定期檢查風(fēng)扇的運(yùn)行情況。注意清潔防塵網(wǎng)和更換風(fēng)機(jī)盒時(shí)間不宜過長(zhǎng)。接地設(shè)施應(yīng)符合工程規(guī)范的接地要求規(guī)定。插拔單板時(shí)應(yīng)注意保持單板平直，力度適中，避免折彎插針?！「鼡Q中注意事項(xiàng)見表45。表46 單板更換后注意事項(xiàng)操作注意事項(xiàng)檢查單板指示燈確保單板工作在正常狀態(tài)；確保尾纖連接正確；通過網(wǎng)管查詢告警及性能事件，確保沒有異常告警或性能事件產(chǎn)生；對(duì)于有備份的功能單元，換板后確保倒換正常；將換下的單板放在防靜電袋中，并貼上維護(hù)標(biāo)簽。通信障礙處理實(shí)行統(tǒng)一指揮、逐級(jí)負(fù)責(zé)，各級(jí)維護(hù)人員必須牢固樹立“通信全程全網(wǎng)”和“端到端負(fù)責(zé)”的理念，嚴(yán)格執(zhí)行“三不動(dòng)”、“三不離”、“三不放過”及通信電路紀(jì)律“十不準(zhǔn)”等基本安全制度和工作紀(jì)律，本著“先搶通后修復(fù)”、“先行車后一般”、“先干局線后地區(qū)”的原則，按電路、業(yè)務(wù)級(jí)別進(jìn)行搶修，將障礙影響減少到最低程度。詢問：觀察完故障現(xiàn)象后，應(yīng)詢問網(wǎng)管，有沒有直接原因造成此故障，比如修改數(shù)據(jù)，刪除文件。在將故障點(diǎn)準(zhǔn)確的定位到單站后，就可以集中精力來排除該站的故障。先主通道、后單通道首先分析是主通道相關(guān)告警還是單通道相關(guān)告警，從而將故障定位在主通道或是單通道。否則可斷定故障與業(yè)務(wù)部分相關(guān)。因?yàn)閭鬏斣O(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通常不會(huì)只有一個(gè)單站出現(xiàn)告警，而是在很多單站同時(shí)上報(bào)告警。該方法需對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)經(jīng)過的各配套設(shè)備（尾纖、衰減器、法蘭盤）、各單盤以及線路光纖依次進(jìn)行排查，從而準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)。獲取告警和性能信息的方式可以通過網(wǎng)管查詢系統(tǒng)當(dāng)前的或歷史發(fā)生的告警和性能來獲得。這種情況下，告警、性能分析法是無能為力的，可通過其它方法定位故障。環(huán)回法環(huán)回法是故障定位中最常用、最直接的方法。環(huán)回操作大致分為硬件環(huán)回和軟件環(huán)回。替換法替換法就是使用一個(gè)工作正常的物件去替換一個(gè)被懷疑工作不正常的物件，從而達(dá)到定位故障、排除故障的目的。儀表測(cè)試法儀表測(cè)試法是指利用儀表定量測(cè)試設(shè)備的工作參數(shù)，一般用于排除傳輸設(shè)備外部問題以及與其他設(shè)備的對(duì)接問題。經(jīng)驗(yàn)處理法不利于故障原因的徹底查清，除非情況緊急，否則應(yīng)盡量避免使用。OTU 盤輸入光功率異常。檢查 OTU 盤的輸入光功率：若輸入光功率過低，清潔尾纖；若輸入光功率過高則增加衰減器保證入光功率合適。表49 多波通道產(chǎn)生誤碼的常見原因故障分類 故障原因多波通道出現(xiàn)誤碼電源、散熱、接地故障。處理方法：檢查通道沿線各站點(diǎn)設(shè)備是否有外界干擾問題。（3）以太網(wǎng)業(yè)務(wù)出現(xiàn)誤碼以太網(wǎng)業(yè)務(wù)出現(xiàn)誤碼的常見原因見表410。光分插復(fù)用盤和 OTU 盤、OTU 盤和 ODF 架之間尾纖老化、彎折，導(dǎo)致?lián)p耗較大。表411 光功率異常的產(chǎn)生原因見故障類別 故障原因外部原因線路性能劣化。處理方法：檢查本端和對(duì)端 OTU 盤“IN”口輸入、“TX”口輸出光功率。（1）單個(gè)波道業(yè)務(wù)中斷業(yè)務(wù)中斷故障的常見原因見表412。OTU 盤故障。檢查OTU 盤。放大盤故障。檢查線路盤或放大盤是否有 LOS 告警。表414 時(shí)鐘同步類故障的常見原因故障類別 故障原因時(shí)鐘同步類故障光纖接反；外時(shí)鐘質(zhì)量問題時(shí)鐘源配置錯(cuò)誤線路板故障時(shí)鐘板故障處理方法：檢查是否有外部原因發(fā)生，如斷纖。表415 網(wǎng)管連接類故障的常見原因故障類別 故障原因網(wǎng)管連接類故障供電電源故障光纖故障網(wǎng)卡故障通道阻塞處理方法：排除外部原因，如掉電、光纖性能劣化等。風(fēng)扇故障風(fēng)扇故障的常見原因見表表416?？刹捎冒尾宸?、替換法確定FAN 板是否產(chǎn)生故障。檢查對(duì)接設(shè)備的SDH 幀結(jié)構(gòu)中開銷字節(jié)的定義是否不同。但SDH/MATP承載大顆粒業(yè)務(wù)會(huì)占用大量的資源，且保護(hù)機(jī)制不完善，面對(duì)大顆粒業(yè)務(wù)急劇增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，顯然這種傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)承載方式難以適應(yīng)。這意味著，OTN技術(shù)不僅可以透明傳送今天已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的SDH、IP、以太網(wǎng)、幀中繼信號(hào)，而且也完全可以透明傳送新的數(shù)字信號(hào)，具有很強(qiáng)的可升級(jí)性。然而，由于時(shí)間關(guān)系和作者水平有限，本文所作的工作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對(duì)于華為OTN設(shè)備常見故障現(xiàn)象的總結(jié)還不夠全面，還有更多的工作需要進(jìn)一步的研究和探索。總之，OTN系統(tǒng)可以在保證安全的前提下更好的滿足鐵路通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求，在未來的日子將會(huì)得到更大更好的發(fā)展。這種傳送方式既能充分發(fā)揮兩種系統(tǒng)的處理優(yōu)勢(shì)，還能充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源，最大限度地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸成本。目前鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力仍然存在種種不足，鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)和改造，對(duì)提高鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力意義重大。表417 設(shè)備對(duì)接故障的常見原因故障類別 故障原因設(shè)備對(duì)接故障光纖或電纜錯(cuò)連一方設(shè)備接地有問題，或雙方設(shè)備不共地各廠家?guī)Y(jié)構(gòu)中開銷字節(jié)的定義不同處理方法：檢查設(shè)備間物理連接的正確性，防止電纜的漏焊、虛焊、接觸不良。排除外部原因?qū)е碌娘L(fēng)扇故障。采用測(cè)試法，逐段自環(huán)定位故障網(wǎng)元。檢查線路板和時(shí)鐘板。檢查線路光功率、光分插復(fù)用盤和放大盤是否異常。網(wǎng)元供電故障。表413 網(wǎng)元業(yè)務(wù)全部中斷的常見原因故障類別 故障原因網(wǎng)元業(yè)務(wù)全部中斷線路或主通道光纖性能嚴(yán)重劣化或中斷。檢查客戶側(cè)設(shè)備以及客戶側(cè)設(shè)備與故障單波對(duì)應(yīng) OTU 盤之間的光纖連接情況?？蛻粼O(shè)備問題；OTU 盤與客戶設(shè)備之間尾纖問題。檢查線路光功率。設(shè)備原因OTU 盤失效或性能劣化。處理方法：同單波通道出現(xiàn)誤碼處理方法。本、對(duì)端 OTU 盤的 FEC 模式設(shè)置不一致。檢查通道端點(diǎn)設(shè)備是否有接地不規(guī)范或沒接地的情況。設(shè)備溫度過高。更換 OTU 盤。OTU 盤故障。 常見故障分析誤碼類故障（1）單波通道出現(xiàn)誤碼單波通道出現(xiàn)誤碼的常見原因見表48。經(jīng)驗(yàn)處理法在一些特殊的情況下，由于瞬間供電異常、外部強(qiáng)烈的電磁干擾，致使設(shè)備單板進(jìn)入異常工作狀態(tài)，發(fā)生業(yè)務(wù)中斷，此時(shí)設(shè)備的配置數(shù)據(jù)完全正常。例如某站光線路板有告警，懷疑收發(fā)光纖接反，則可將收、發(fā)兩根光纖互換。硬件環(huán)回要求維護(hù)人員在工程現(xiàn)場(chǎng)，且會(huì)將一個(gè)接口對(duì)應(yīng)的所有