专利名称：一种传输设备的故障检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及通讯技术，尤其涉及SDH系统中的一种传输设备的故障检测装置及方法。
背景技术：
传送网的自愈能力一直是传送网研究的热点问题。它所要解决的就是在网络发生故障的 情况下，网络能够不需要人工的干预采取快速的应急措施，从而保证用户的数据(业务)不 被丢失或尽量少的丢失。
在实际应用中，最经常使用的就是网络保护和网络恢复方法。所谓网络保护，是指网络 发生故障前，在为网络中的一部分资源安排备份的资源，当网络某个部分发生故障后，直接 启用为网络故障部分准备的冗余资源，保证业务不受损伤的手段。所谓网络恢复，不为网络 中的某个资源安排特定的备份资源，当网络故障后，网络根据当前资源的使用情况寻找新的 可用资源來保证业务不受损伤的手段。
而作为保护和恢复的触发条件就是故障检测，及时准确的发现故障，上报告警及故障原 因对于网络的自愈有着重要的作用。
对于大容量时分/空分交叉装置(见附图1) ， SDH (同步数字系列)设备接收业务信号 后，进行开销处理和指针解释等，在这里通过故障诊断装置检测并发现故障，并根据己配置 的冗余资源进行保护倒换动作，同时上报控制/管理平面处理。
在SDH设备中，为了实现对大容量SDH信号进行动态连接控制，需要设计一种交叉能 力巨大的交叉连接装置。一种方法是使用时分和空分混合交叉的技术设计此交叉连接装置时， 将字节模式的数据首先进行比特分割，例如分割成4份，每份就是2比特，再通过交叉芯片 (或电路)组进行空分时分交叉(以2比特为单位)，然后将交叉后的比特数据重新组合成 字节模式，从而实现交叉容量的倍增，最大可以扩大8倍(以1比特为1份)。这样的装置 因为连接和控制比较复杂，比特单位的数据在交叉过程发生混乱时，难以通过传统的故障检 测装置准确判断故障发生的原因，给网络自愈造成困难。
对于业务交叉的处理一般是以高阶通道(AU3)为最小粒度进行的，而高阶通道告警一 般就是AU—LOP (接收单元指针损失)、AU一AIS (接收单元告警指示信号)、B3误码、指针调整以及和高阶通道开销相关的告警；如果以高阶通道为交叉粒度且进行了比特分割，则 在原有通道告警的基础上会产生新的告警而原有告警也可能产生新的意义，需要进行进一歩 分析和定位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种传输设备的故障检测装置及方法，能够使传输设 备在基于比特分割过程中，如果发生分割错误导致的故障进行准确的定位。
为解决上述技术问题，本发明一种传输设备的故障检测装置，包括前后相连的开销与指 针处理模块、净荷处理模块，以及与该开销与指针处理模块和净荷处理模块分别相连的故障 诊断管理模块。
业务电信号在开销与指针处理模块处理后，传入净荷处理模块，同时故障诊断管理模块 对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉错误有关的故障， 并通知上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据，上游故障网元下插固定测 试码数据后通知该故障诊断管理模块，该故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据， 并与所述固定测试码数据进行比较，确定出具体的比特交叉错误。
所述故障诊断管理模块包括故障诊断模块和控制管理模块；其中，故障诊断模块与所述 开销与指针处理模块和净荷处理模块分别相连，控制管理模块与该故障诊断模块相连。
故障诊断模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉 错误有关的故障，并上报给控制管理模块，控制管理模块通知上游故障网元对产生故障的接 入单元下插固定测试码数据。
一种传输设备的故障检测方法，包括歩骤
(1) 业务电信号在开销与指针处理模块进行处理；
(2) 故障诊断管理模块对开销与指针处理模块的处理结果进行分析，确定存在与比特 交叉错误有关的故障，并通知上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据；
(3) 上游故障网元下插固定测试码数据并通知所述故障诊断管理模块；
(4) 所述故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据，并与所述固定测试码数据 进行比较，确定出具体的比特交叉错误。
其中，所述步骤(1)具体为
(11)开销与指针处理模块对接入的业务电信号实现再生段开销、复用段开销和通道开销的提取及指针解释。
所述步骤(2)具体为
(21)故障诊断模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与 比特交叉错误有关的故障，并上报给控制管理模块；
(22)控制管理模块根据故障形成报文，通过带外网络通道传到上游故障网元的控制管 理模块，要求上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据。 所述步骤(3)具体为
(31) 上游故障网元的控制管理模块根据报文要求，通知该上游故障网元的故障诊断模 块，在该上游故障网元的净荷处理模块下插固定测试码数据；
(32) 上游故障网元的控制管理模块通知故障检测装置的控制管理模块己下插固定测试 码数据。
所述步骤(4)具体为
(41 )故障检测装置的故障诊断模块从故障检测装置的净荷处理模块读取当前净荷数据，并与所述固定测试码数据进行比特比较，确定出具体的比特交叉错误。
进一步地，所述歩骤(4)后还包括歩骤
(5) 故障检测装置的控制管理模块，根据具体的比特交叉错误形成报文，通过带外网 络通道传到上游故障网元的控制管理模块，报告具体的比特交叉错误；
(6) 上游故障网元根据报文修改交叉连接配置。
其中，所述歩骤(6)具体为
(61) 上游故障网元收到报文信息后，自动/人工把相关请求发给该上游故障网元的交叉 连接控制模块；
(62) 上游故障网元的交叉连接控制模块形成新的交叉配置表对交叉模块进行控制。
所述与比特交叉错误有关的故障包括AU告警指示信号或AU指针损失，或者无AU告警指示信号和AU指针损失，但通道开销提取值随机变化。
采用本发明的装置和方法，当执行错误的交叉指令时或进行比特分割的交叉芯片出现不同步时，根据故障检测装置初步确定与比特交叉有关的故障，通过上游故障网元下插固定测试码数据，在接收点进行对比，判断具体的交叉错误，并通知上游故障网元重新进行交叉连接配置，从而解决故障。实现在基于比特分割过程中如果发生分割错误导致的故障进行准确的定位、告警和处理。这不仅方便调试过程中的故障定位，而且采用本发明的装置及方法的 设备不会影响原有的故障检测和功能，只是增强原有设备功能，并解决新产生的一种问题。
图1是带有故障检测功能的大容量SDH时分空分混合交叉装置结构图。
图2是比特分割原理图。
图3是SDH信号AU指针结构图。
图4是SON网络设备分层结构图。
图5是本装置故障处理的方法流程图。
具体实施例方式
本发明所述的传输设备故障检测装置及方法，基于SDH信号的净荷数据进行比特比较， 能够找出比特单位的交叉中出现的具体错误，并能使这个问题得到很好的解决。
本发明所述的传输设备的故障检测装置，包括前后相连的开销与指针处理模块、净荷处理模块，以及与该开销与指针处理模块和净荷处理模块分别相连的故障诊断管理模块。其中， 故障诊断管理模块包括故障诊断模块和控制管理模块。
如图1所示，带有故障检测功能的大容量SDH时分空分混合交叉装置由以下几部分组成，包括开销和指针处理模块B1、净荷处理模块P、比特分割模块A1和比特组合模块A2、 时分/空分交叉模块X、开销插入和指针生成模块B2、故障诊断模块T、控制管理模块S、交 叉连接控制模块CX等，为了将光业务信号转换为电信号，还包括光电转换模块。其中，比 特分割模块Al、比特组合模块A2和时分/空分交叉模块X组成传送平面信号交换处理核心 BX。
光电转换模块带有光接口，将业务光信号转换为电信号，然后将信号传至开销和指针处理模块，该模块一般由framer芯片构成，完成开销提取、插入以及指针解释和生成，接着进 入净荷处理模块，然后将业务在比特分割模块进行比特分割，以利于更大容量的交叉，然后 在时分/空分交叉模块完成业务交叉，同时开销和指针处理模块将检测的告警信息传至故障诊 断模块，由它上报到控制管理模块，通过交叉后的数据进行比特组合以及开销插入指针生成 等。净荷处理模块在正常情况下处于串通状态，当发生比特交叉故障时能够对某个AU净荷 下插特定字节，并且可以将净荷中的任意位置字节读取处理，供故障诊断模块进行故障分析。
故障诊断管理模块中的故障诊断模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉错误有关的故障，并上报给控制管理模块，控制管理模块通知上游 故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据，上游故障网元下插固定测试码数据后 通知该故障诊断管理模块，该故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据，并与所迷固 定测试码数据进行比较，确定出具体的比特交叉错误。
以往装置(或专利)中对于下插固定码数据的故障定位方法没有采用过，己有的方法是 对于净荷下插AIS或UNEQ (即净荷插为全0或全1)，通知下游网元该AU业务的情况， 而本专利采用的方法与之不同，主要用于比特分割后的交叉错误进行故障定位。
本发明所述交叉装置的故障检测方法歩骤如下(参考图l、图5):
1、 业务电信号在开销与指针处理模块进行处理；网元节点在开销提取和指针解释模块Bl再生段开销、复用段开销以及通道开销的提取和AU指针解释识别。传统SDH告警检测 结果都基于这里的开销提取情况。
2、 故障诊断管理模块对开销与指针处理模块的处理结果进行分析，确定存在与比特交叉 错误有关的故障，并通知上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据。
具体的说，故障诊断模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，以确定当 前业务是否正常，当存在故障时，确定故障原因，即先确定存在与比特交叉错误有关的故障， 并上报给控制管理模块；
控制管理模块根据故障现象，判断该故障可能与比特交叉错相关，形成报文，通过带外 网络通道传到上游故障网元的控制管理模块，要求上游故障网元对产生故障的接入单元下插 固定测试码数据，以便进行故障确认。
当前故障如果是AU一LOP或通道开销(如K3)提取的值随机变化，则确定可能由于比 特分割后交叉错误引起。
AU告警，即AU—AIS或AU一LOP，可能引起的原因某条AU3业务中的最高2bits (7、 8bit)错误的被交叉为其他AU3的任意2bit (如7、 8位)。
无AU—AIS和AU—LOP告警，但通道开销中的空闲字节K3 (或G1、 Jl等)随机变化， 可能引起的原因某条AU3的低2bits (1、 2bit)错误的被交叉为其他某条AU3的任意2bit (如3、 4位)。
3、上游故障网元下插固定测试码数据并通知所述故障诊断管理模块。
上游故障网元的控制管理模块根据报文要求，通知该上游故障网元的故障诊断模块，在该上游故障网元的净荷处理模块将故障AU插入固定测试数据(例如净荷每个字节先插入Oxff 再插入0x00)，并通知下游网元，即带故障检测功能的交叉装置，己下插0xff或0x00。同 时等待下游网元上报测试结果。
4、下游网元的故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据，并与所述固定测试码 数据进行比较，确定出具体的比特交叉错误。
下游网元通过接收上游网元下插的固定测试码流，对净荷作比特对比分析，从而确定比 特分割错误的具体模式。
本实施例中，故障检测装置的故障诊断模块根据报文中的测试字节数据0xff或0x00， 从故障检测装置的净荷处理模块读取当前净荷字节内容，与期望值进行对比分析得出比特分 割配置错的具体故障(例如当前期望收到0xff而实际收到0x3f，则确定是字节最高2比特交 叉错误)。
为了能够对检测出的具体故障进行处理，故障检测装置的控制管理模块，根据具体的比
特交叉错误形成报文，通过带外网络通道传到上游故障网元的控制管理模块，报告具体的比
特交叉错误。在本实施中报告比特交叉中字节的最高2比特交叉错误。
上游故障网元收到报文信息后，修改交叉连接配置，并修复故障芯片(故障网元收到信
息后，自动/人工把相关请求发给该上游故障网元的交叉连接控制模块，上游故障网元的交叉
连接控制模块形成新的交叉配置表对交叉模块进行控制)，并通知下游网元已修复。
下游网元进行检测，告警消失，则上报故障网元故障已修复。如果经过重新配置仍无法
恢复，则判断为设备损坏。
进一歩说明的是，传送平面BX的核心交叉部分可以采用比特分割技术实现，即传送平
面的信号交换处理核心如图2所示
在图2中SLICE功能模块(A、 C)完成比特分割功能，在X模块完成交叉功能，在
MERGE功能模块(B、 D)完成比特组合功能。如果在图4中的N1网元采用了比特分割方
案实现大容量交叉，业务由上游N1网元传至N2网元，则如果N1网元交叉中出现比特交叉
错，则在N2网元产生的告警应该有新的分析方法，这与传统的SDH设备的告警原有己经有
区别，这里作出下列分析
如果A、 C作为正常业务输入模块，B、 D模块作为正常业务输出模块。正常情况将A
模块业务比特分割后，在X模块进行交叉，在B模块组合，即A模块的1、 2bit交叉至B模块的l、 2bit位置，A模块的3、 4bit交叉至B模块的3、 4bit位置，其他bit类推，最终在B 模块重新组合位字节模式。目前大容量交叉芯片的交叉粒度一般为AU3。
1)如果B模块的输入业务中，AU3的是高2bits (7、 8bit)错误的被交叉为C模块某 条AU3的任意2bit (如7、 8位)，此时在B模块进行组合后输出，B模块的下游网元接收 则会发现AU一LOP告警，而通常的AU—LOP告警都是因为时钟问题引起的，定位手段主要 是检验时钟源等，而本装置将上报AU—LOP的同时，上报该AU3其字节的7、 8bit可能交叉 错。因为指针为H1H2的低10位，如图3所示
指针值正常的范围为0-782 (0x30e)，而该H1、 H2则低10位范围是0-1023，在Hl字 节的低2位为11B的情况下，H2字节的高4bit —旦出现不是0000B的情况，则必定上报 AU—LOP。
2)如果B模块的输入业务中，AU3的最高2bits (7、 8bit)错误的被交叉为C模块某 条AU3的任意2bit (如7、 8位)，此时在B模块进行组合后输出，B模块的下游网元接收 则会发现通道开销(如K3)随机变化但无AU一LOP产生，而本装置将上报通道开销错乱告 警。因为指针为H1H2的低10位，H1H2字节此时尽管交叉错但指针值仍然可能是合法值， 而仅仅是通道开销的位置不正确。
3) 如果B模块的输入业务中，某条AU3的低2bits (1、 2bit)错误的被交叉为C模块某 条AU3的任意2bit (如3、 4位)，此时在B模块进行组合后输出，B模块的下游网元接收 则会发现通道开销随机变化，而本装置将上报通道开销错乱告警，因为如果仅仅是H1H2字 节的低位出错，则指针的范围仍然在0-782的有效范围内(故没有AU—AIS或AU—LOP)， 但实际指向Jl的位置可能已经是净荷区了，故G1字节的值随机变化，从而产生HP一RDI。
4) 控制/网管平面根据故障判断可能由于比特分割错误引起，进行相应处理。
权利要求
1、一种传输设备的故障检测装置，其特征在于，包括前后相连的开销与指针处理模块、净荷处理模块，以及与该开销与指针处理模块和净荷处理模块分别相连的故障诊断管理模块；业务电信号在开销与指针处理模块处理后，传入净荷处理模块，同时故障诊断管理模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉错误有关的故障，并通知上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据，上游故障网元下插固定测试码数据后通知该故障诊断管理模块，该故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据，并与所述固定测试码数据进行比较，确定出具体的比特交叉错误。
2、 根据权利要求1所述的传输设备的故障检测装置，其特征在于，所述故障诊断管理 模块包括故障诊断模块和控制管理模块；其中，故障诊断模块与所述开销与指针处理模块和 净荷处理模块分别相连，控制管理模块与该故障诊断模块相连；故障诊断模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉 错误有关的故障，并上报给控制管理模块，控制管理模块通知上游故障网元对产生故障的接 入单元下插固定测试码数据。
3、 一种传输设备的故障检测方法，其特征在于，包括步骤(1) 业务电信号在开销与指针处理模块进行处理；(2) 故障诊断管理模块对开销与指针处理模块的处理结果进行分析，确定存在与比特 交叉错误有关的故障，并通知上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据；(3) 上游故障网元下插固定测试码数据并通知所述故障诊断管理模块；(4) 所述故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据，并与所述固定测试码数据 进行比较，确定出具体的比特交叉错误。
4、 根据权利要求3所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为(11)开销与指针处理模块对接入的业务电信号实现再生段开销、复用段开销和通道开 销的提取及指针解释。
5、 根据权利要求3所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为(21)故障诊断模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉错误有关的故障，并上报给控制管理模块；(22)控制管理模块根据故障形成报文，通过带外网络通道传到上游故障网元的控制管 理模块，要求上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据。
6、 根据权利要求3所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述歩骤(3)具体为(31) 上游故障网元的控制管理模块根据报文要求，通知该上游故障网元的故障诊断模块，在该上游故障网元的净荷处理模块下插固定测试码数据；(32) 上游故障网元的控制管理模块通知故障检测装置的控制管理模块已下插固定测试码数据。
7、 根据权利要求3所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为(41)故障检测装置的故障诊断模块从故障检测装置的净荷处理模块读取当前净荷数 据，并与所述固定测试码数据进行比特比较，确定出具体的比特交叉错误。
8、 根据权利要求3所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述步骤(4)后还 包括歩骤(5) 故障检测装置的控制管理模块，根据具体的比特交叉错误形成报文，通过带外网 络通道传到上游故障网元的控制管理模块，报告具体的比特交叉错误；(6) 上游故障网元根据报文修改交叉连接配置。
9、 根据权利要求8所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述歩骤(6)具体为(61) 上游故障网元收到报文信息后，自动/人工把相关请求发给该上游故障网元的交 叉连接控制模块；(62) 上游故障网元的交叉连接控制模块形成新的交叉配置表对交叉模块进行控制。
10、 根据权利要求3或5所述的传输设备的故障检测方法，其特征在于，所述与比特交 叉错误有关的故障包括AU告警指示信号或AU指针损失，或者无AU告警指示信号和AU指 针损失，但通道开销提取值随机变化。
全文摘要
本发明公开了一种传输设备的故障检测装置及方法，涉及SDH系统中传输设备比特交叉错误故障检测，为解决比特单位的数据在交叉过程发生交叉错误时准确判断故障发生的原因而发明。所述故障检测装置包括开销与指针处理模块、净荷处理模块以及故障诊断管理模块。业务在开销与指针处理模块处理后传入净荷处理模块，故障诊断管理模块对开销与指针处理模块的开销与指针状态进行分析，确定存在与比特交叉错误有关的故障，通知上游故障网元对产生故障的接入单元下插固定测试码数据，故障诊断管理模块从净荷处理模块读取净荷数据，与所述固定测试码数据进行比较，确定出具体的比特交叉错误。本发明适用于SDH系统中传输设备的故障检测。
文档编号H04B10/08GK101202589SQ20061016580
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月12日 优先权日2006年12月12日
发明者辉 黎 申请人:中兴通讯股份有限公司