CN100440816C - 一种自动检测信号传输线故障的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动检测信号传输线故障的方法，包括步骤：检测发起端设备利用PDH不同速率信号帧结构中的空闲时隙向接收端设备发送检测信元，检测信元含有接收标志比特串和检测比特串，接收端设备接收到所述检测信元后，将接收标志比特串置反位并利用相应速率信号帧结构中的空闲时隙将检测信元返回检测发起端设备，检测发起端设备通过发送的检测信元与返回的检测信元的比较，确定信号传输线是否有故障及故障类型。由于只使用PDH信号帧结构中的空闲时隙传送检测信元，不影响信号的正常传输，不占用用户带宽，且借助于PDH信号的传输速率，可快速实现对每一条信号传输线的自动检测，准确给出故障类型和故障位置，大幅度提高了故障诊断效率。
Description
技术领域
本发明涉及检测传输线故障的方法，具体涉及一种自动检测信号传输线故障的方法。
背景技术
在现有的通信网络中，PDH(Plesiochronous digital hierarchy，准同步数字体系)仍被广泛使用，甚至在第三代移动通信网络中，PDH作为ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)业务的承载网--尤其在网络侧设备接入部分(如图1的宽带码分多址接入网络结构所示)--仍然被大量应用。其中，E1信号标准在中国和欧洲使用。E1信号传输线作为物理传输媒介，其传输质量直接影响网络业务的提供。由于E1信号传输线使用的数量比较大，地理位置分布也比较广，其状态维护的难易将直接影响到网络维护的成本。根据PDH传输相关标准、建议(如ITU-T I.432、G.832)，E1传输节点及终端可以根据电信号的检测、CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)结果比较及时钟偏移等因素来判断E1信号的传输状态，提供信号丢失、远端告警、帧失步、滑帧等告警状态及误码率等统计结果。
PDH协议的开销字节没有SDH(Synchronous digital hierarchy，同步数字体系)丰富，OAM(Operations、Administration and Maintenance，操作、管理和维护)功能较弱。现有的技术，对于信号传输线部分错接的情况不能提供明确的结果，使得这些情况发生时，故障诊断的效率非常低下，成本很高：
1、E1自环，如图2所示，在设备工程安装及维护过程中，维护人员常使用自环的方式逐端检测线路状态，但是常由于疏忽等各种原因忘记取消自环，由于E1信号传输线数目庞大，这种情况是经常发生的。这时由于电路信号收发正常，所以没有办法以明确的方式(如告警)提示维护人员，使得上层业务故障时，故障很难定位。
2、交叉线，在工程及维护过程中，线路接错也是常见的情况，对于交叉线(即鸳鸯线)维护人员也需要耗费非常多的时间来检查。由于电路信号收发也正常，所以也缺乏简捷的方式自动检测线路交叉状态，更不能精确给出哪两对线路交叉。图3描述了两对信号传输线发生交叉的情形，图4描述了多对信号传输线发生交叉的情形。
E1速率信号的高次群(E2、E3、E4、E5)信号是对E1信号的复用，PDH设备设有E2、E3、E4、E5接口时，也会有同样的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动检测信号传输线故障的方法，克服在设备工程安装及维护过程中需人工查找信号传输线被环回和信号传输线发生交叉的故障，且耗时费力，故障很难定位，故障诊断效率低的缺点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种自动检测信号传输线故障的方法，包括以下步骤：检测发起端设备利用PDH不同速率信号帧结构中的空闲时隙向接收端设备发送检测信元，所述检测信元含有接收标志比特串和检测比特串；
所述接收端设备接收到所述检测信元后，将所述接收标志比特串置反并利用相应速率信号帧结构中的空闲时隙将所述检测信元返回所述检测发起端设备；
通过发送的检测信元与由所述接收端设备返回的检测信元的比较，确定信号传输线是否有故障及故障类型。
所述检测发起端设备按以下步骤判断所述信号传输线的故障类型：
a1检测所述信号传输线的当前状态，若信号丢失或有帧失步告警，则不进行判断，重启检测过程；
a2若发送的检测信元与返回的检测信元各比特位值完全相同，则判定所述信号传输线被环回，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a3若发送的检测信元中的检测比特串与返回的检测信元中的检测比特串位值不同，则判定所述信号传输线与其它信号传输线发生交叉；
a4将返回的检测信元中的检测比特串依次与接入所述检测发起端设备的其它各信号传输线发送的检测信元中的检测比特串比较，若有两者各比特位值完全相同的情形，则判定所述信号传输线与接入所述检测发起端设备的其它信号传输线发生交叉，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a5判定所述信号传输线与其它设备的信号传输线发生交叉，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a6在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统相应的故障消除信息，执行步骤a1。
所述故障信息含有被环回的信号传输线标识码或发生交叉的信号传输线的标识码。
根据接入所述检测发起端设备的信号传输线的数量确定所述检测信元中的检测比特串的位数，所述检测信元中的检测比特串的值由所述检测发起端设备内产生的二进制随机数与不同信号传输线的编号索引值相加得到，所述二进制随机数和所述信号传输线的编号索引值的位数与所述检测信元中的检测比特串的位数相同。
对于E1速率信号可利用其帧结构中的空闲时隙即第16时隙向接收端设备发送检测信元，确定信号传输线是否有故障及故障类型。
采用本发明的技术方案，由于只使用PDH信号帧结构中的空闲时隙传送检测信元，不影响信号的正常传输，不占用用户带宽，且借助于PDH信号的传输速率，可快速实现对每一条信号传输线的自动检测，准确给出故障类型和故障位置，大幅度提高了故障诊断效率。
附图说明
图1是现有技术中宽带码分多址接入网络结构示意图；
图2是现有技术中信号传输线自环示意图；
图3是现有技术中两对信号传输线交叉的示意图；
图4是现有技术中多对信号传输线交叉的示意图；
图5是ITU-T(国际电信联盟-电信标准部)建议中将ATM信号映射到E1帧结构中的示意图；
图6是本发明实施例中检测信元数据构成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
如图5所示，ITU-T建议中明确定义了ATM信号映射到E1帧结构中的方式，从中可以看出，E1帧结构的一帧32时隙中，只有30个时隙是提供给ATM传输信号的，第0时隙的8个比特用于同步，第16时隙没有使用，为空闲时隙。
本发明利用PDH不同速率信号帧结构中的空闲时隙向接收端设备发送检测信元，具体的检测信元结构如下：
检测信元＝接收标志比特串+检测比特串；
接收标志比特串可设置至少一位，检测比特串的位数根据接入检测发起端设备的信号传输线的数量确定，检测信元中的检测比特串的值由检测发起端设备内产生的二进制随机数与不同信号传输线的编号索引值相加得到，二进制随机数和信号传输线的编号索引值的位数与检测信元中的检测比特串的位数相同。
对于E1帧结构，可利用第16时隙来传输经过设计的检测信元，通过这些检测信元的检查，即可检测环回或者交叉的信号传输线。
如图6所示，信号传输线传输E1信号时检测信元数据按如下方法设计：
在终端系统内每个E1接口板内产生一个7比特的随机数，接口板内每条信号传输线传送的E1信号帧中第16时隙中低7比特传送的数据以此随机数为基础，再加上信号传输线的编号索引，最高位是接收标志，其值传送时为0。
当E1接口板连接信号传输线数目超过7比特容量时，可采用连续多帧共同工作的方法给每条信号传输线分配一个编号索引。
两端协同处理过程：
1、发送频率：1次/2秒，即每一条信号传输线每16000帧发送一次检测信元。
2、对端处理：对端系统对于接收到的数据，把16时隙中的最高一比特置1，其它7比特内容不变。把处理后的内容放入发送链路下一帧的第16时隙返回给发送端。
3、终端系统收发信元的过程中循环发送检测信元，对端系统循环将处理后的内容放入发送链路下一帧的第16时隙返回给发送端。
终端系统对每条信号传输线分别检测，以本端发送检测信元的下一个接收帧内容作为依据，判断信号传输线的状态，方法如下：
a1检测所述信号传输线的当前状态，若信号丢失或有帧失步告警，则不进行判断，重启检测过程；
a2若发送的检测信元与返回的检测信元各比特位值完全相同，则判定所述传输线被环回，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a3若发送的检测信元中的检测比特串与返回的检测信元中的检测比特串位值不同，则判定所述信号传输线与其它信号传输线发生交叉；
a4将返回的检测信元中的检测比特串依次与接入所述检测发起端设备的其它各信号传输线发送的检测信元中的检测比特串比较，若有两者各比特位值完全相同的情形，则判定所述信号传输线与接入所述检测发起端设备的其它信号传输线发生交叉，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a5判定所述信号传输线与其它设备的信号传输线发生交叉，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a6在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统相应的故障消除信息，执行步骤a1。
当检测到错误时，以告警的形式上报，使操作维护人员可以得到明确的结果。需要设计两条告警分别标识这两种情况，一条为信号传输线远端被环回告警，并以具体信号传输线标识作为上报参数，另一条为信号传输线交叉告警，并以检测到交叉的信号传输线以及与之交叉的信号传输线标识为上报参数。
从实施例中可以看出本发明有以下有益效果：
1、在信号传输线发生环回、交叉连接时，可以快速检测，使故障可以被快速排除，降低维护成本，减少物理链路故障对业务的影响。且设计的方案不占用用户带宽，不影响业务；
2、以告警的形式上报状态，可以使操作维护人员方便的得到通知，保证故障能得到及时处理。
虽然通过参照本发明的优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (8)
1、一种自动检测信号传输线故障的方法，包括以下步骤：
检测发起端设备利用PDH不同速率信号帧结构中的空闲时隙向接收端设备发送检测信元，所述检测信元含有接收标志比特串和检测比特串；
所述接收端设备接收到所述检测信元后，将所述接收标志比特串置反并利用相应速率信号帧结构中的空闲时隙将所述检测信元返回所述检测发起端设备；
通过发送的检测信元与由所述接收端设备返回的检测信元的比较，确定信号传输线是否有故障及故障类型。
2、根据权利要求1所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：所述检测发起端设备按以下步骤判断所述信号传输线的所述故障类型：
a1检测所述信号传输线的当前状态，若信号丢失或有帧失步告警，则不进行判断，重启检测过程；
a2若发送的检测信元与返回的检测信元各比特位值完全相同，则判定所述信号传输线被环回，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a3若发送的检测信元中的检测比特串与返回的检测信元中的检测比特串位值不同，则判定所述信号传输线与其它信号传输线发生交叉；
a4将返回的检测信元中的检测比特串依次与接入所述检测发起端设备的其它各信号传输线发送的检测信元中的检测比特串比较，若有两者各比特位值完全相同的情形，则判定所述信号传输线与接入所述检测发起端设备的其它信号传输线发生交叉，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a5判定所述信号传输线与其它设备的信号传输线发生交叉，将故障信息在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统，执行步骤a1，若故障消除，执行步骤a6；
a6在所述检测发起端设备上显示或上报管理系统相应的故障消除信息，执行步骤a1。
3、根据权利要求2所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：所述故障信息含有被环回的信号传输线标识码或发生交叉的信号传输线的标识码。
4、根据权利要求3所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：根据接入所述检测发起端设备的信号传输线的数量确定所述检测信元中的检测比特串的位数，所述检测信元中的检测比特串的值由所述检测发起端设备内产生的二进制随机数与不同信号传输线的编号索引值相加得到，所述二进制随机数和所述信号传输线的编号索引值的位数与所述检测信元中的检测比特串的位数相同。
5、根据权利要求1至4任一所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：所述PDH不同速率信号帧结构中的空闲时隙设为E1帧结构中的第16时隙。
6、根据权利要求5所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：设置所述接收标志比特串的长度为1比特。
7、根据权利要求6所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：设置所述检测比特串长度为7比特。
8、根据权利要求7所述的自动检测信号传输线故障的方法，其特征在于：所述检测发起端设备2秒钟发送一次所述检测信元，所述接收端设备将处理后的所述检测信元放入其发送链路下一帧的第16时隙返回所述检测发起端设备。
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