CN107710699B - 一种故障检测的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种故障检测的方法和设备，其中，该方法包括：光传送网络OTN设备获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据；根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验。本发明实施例中，通过将OTN帧划分成至少两个净荷区域，并且在每个净荷区域携带相应的净荷校验信息，从而提高了故障检测的效率。

Description

一种故障检测的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种故障检测的方法和设备。
背景技术
为了在无机房或机房位置不理想的情况下，实现低成本、快速地建立无线网络，分布式基站的方案被提出。该方案采用射频拉远技术，将射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)和基带控制单元(Building Base band Unit，BBU)分离，二者通过光纤或电缆相连。BBU和RRU之间通过公共无线接口(Common Public Radio Interface，CPRI)对数字采样量化的同相正交(In-phase/Quadrature，I/Q)数据进行传输。
BBU和RRU之间可以采用光传送网络(Optical transport network，OTN)作为承载网络。为了加强网络的可靠性，OTN通常采用主、备光纤进行业务保护。如图1所示，多路RRU的业务汇聚到OTN设备A之后，通过工作路径传输到OTN设备B，OTN设备B将接收到的业务发送给BBU。如果OTN设备A和OTN设备B之间的工作路径发生故障，则业务可以切换到保护路径进行传输。
图2为现有技术中OTN设备故障检测的方式示意图。如图2所示，OTN设备利用光模块和OTU开销检测模块检测到故障，产生告警信息，并将告警信息上报到保护倒换控制模块，保护倒换控制模块收到告警信息后将业务从工作路径倒换到保护路径。从工作路径发生故障到OTN设备检测到故障并上报告警信息，需要一段比较长的时间，通常为毫秒级别，导致保护倒换效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种故障检测的方法和设备，可以解决保护倒换效率低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种故障检测的方法，包括：光传送网络OTN设备获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据；所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验；OTN设备根据所述净荷校验信息分别对每一个净荷区域进行故障检测。通过将OTN帧划分为多个净荷区域，每个净荷区域都携带各自的净荷校验信息，用于对各自净荷区域的净荷数据进行校验，使得OTN设备在获取到部分净荷数据，例如至少一个净荷区域时，即可检测到故障，提高了故障检测的效率。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述第一OTN帧包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。第一OTN帧可以包括4行n列，例如n可以取8。OTN帧的净荷区域划分方式可以是均匀划分，还可以是非均匀划分的，通过分区域检测的方式提高了故障检测效率。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述根据所述净荷校验信息进行故障检测，包括：获取所述第一OTN帧中的至少一个净荷区域，并获取每个净荷区域中的净荷校验信息，其中，所述每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；根据各自的净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验。OTN设备在获取到第一OTN帧中的至少一个净荷区域时，即可进行故障检测，提高了故障检测的效率。
在第一方面一种可能的实现方式中，在所述OTN设备根据所述净荷校验信息进行故障检测的同时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，所述方法还包括：获取所述第一OTN帧中的未被校验的净荷区域。在OTN设备对第一OTN帧进行故障检测时，还可以同时获取第一OTN帧中未被校验的净荷区域，不需要接收到完整的第一OTN帧即可实现故障检测，提高了故障检测的效率。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的空闲填充列承载。利用空闲填充列承载净荷校验信息，充分利用了OTN帧中的空闲位置。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的预留净荷数据列承载，或者，净荷校验信息还可以通过开销区域的预留字段承载。净荷校验信息的携带方式不管如何，只要能和待校验的净荷数据对应起来即可。
在第一方面一种可能的实现方式中，该方法还包括：所述OTN设备获取第二OTN帧，所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的；对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存，所述缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。通过对第一OTN帧和第二OTN帧缓存时间的设置，可以使故障检测时间段内，即从发生故障到故障告警信息上报时间段内，业务数据处于缓存状态，从而实现了业务的无损倒换。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述预设的故障检测时间为根据所述净荷校验信息进行故障检测的时间。故障检测时间的设置使得OTN设备在完成故障检测之前，OTN帧是处于缓存状态的，从而实现了业务的无损倒换。
在第一方面一种可能的实现方式中，在所述OTN设备对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存时，所述方法还包括：所述OTN设备获取所述第一OTN帧和所述第二OTN帧之间的延时值，根据所述延时值对齐所述第一OTN帧和所述第二OTN帧。例如，第一OTN帧比第二OTN帧延迟时间T，则第二OTN帧比第一OTN帧的缓存时间多T。缓存时间的设置还可以使两路业务数据进行对齐，从而实现了业务的无损倒换。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述第一OTN帧未检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第一OTN帧；所述第一OTN帧检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第二OTN帧。通过在工作路径和保护路径上传输OTN帧，提高了业务的可靠性。
第二方面，本发明实施例提供了一种故障检测设备，包括：第一光模块，用于获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据；净荷校验模块，用于根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验。通过将OTN帧划分为多个净荷区域，每个净荷区域都携带各自的净荷校验信息，用于对各自净荷区域的净荷数据进行校验，使得光模块在获取到部分净荷数据，例如至少一个净荷区域时，即可检测到故障，提高了故障检测的效率。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述第一OTN帧包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。第一OTN帧可以包括4行n列，例如n可以取8。OTN帧的净荷区域划分方式可以是均匀划分，还可以是非均匀划分的，通过分区域检测的方式提高了故障检测效率。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述设备还包括OTU搜帧模块，用于获取所述第一OTN帧中的至少一个净荷区域，并获取每个净荷区域中的净荷校验信息，其中，所述每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；所述净荷校验模块，用于根据各自的净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验。OTU搜帧模块在获取到第一OTN帧中的至少一个净荷区域时，净荷校验模块即可进行故障检测，提高了故障检测的效率。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述OTU搜帧模块，还用于：在所述净荷校验模块根据所述净荷校验信息进行故障检测的同时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，获取所述第一OTN帧中的未被校验的净荷区域。在净荷校验模块对第一OTN帧进行故障检测时，OTU搜帧模块还可以同时获取第一OTN帧中未被校验的净荷区域，不需要接收到完整的第一OTN帧即可实现故障检测，提高了故障检测的效率。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的空闲填充列承载。利用空闲填充列承载净荷校验信息，充分利用了OTN帧中的空闲位置。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的预留净荷数据列承载，或者，净荷校验信息还可以通过开销区域的预留字段承载。净荷校验信息的携带方式不管如何，只要能和待校验的净荷数据对应起来即可。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述设备还包括第二光模块和缓存对齐模块，所述第二光模块，用于所获取第二OTN帧，所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的；所述缓存对齐模块，用于对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存，所述缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。通过对第一OTN帧和第二OTN帧缓存时间的设置，可以使故障检测时间段内，即从发生故障到故障告警信息上报时间段内，业务数据处于缓存状态，从而实现了业务的无损倒换。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述预设的故障检测时间为所述净荷校验模块根据所述净荷校验信息进行故障检测的时间。故障检测时间的设置使得OTN设备在完成故障检测之前，OTN帧是处于缓存状态的，从而实现了业务的无损倒换。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述缓存对齐模块，还用于：获取所述第一OTN帧和所述第二OTN帧之间的延时值，根据所述延时值对齐所述第一OTN帧和所述第二OTN帧。例如，第一OTN帧比第二OTN帧延迟时间T，则第二OTN帧比第一OTN帧的缓存时间多T。缓存时间的设置还可以使两路业务数据进行对齐，从而实现了业务的无损倒换。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述设备还包括：选择器，用于所述第一OTN帧未检测到故障时，选择接收所述第一OTN帧；还用于所述第一OTN帧检测到故障时，选择接收所述第二OTN帧。通过在工作路径和保护路径上传输OTN帧，提高了业务的可靠性。
第三方面，本发明实施例提供了一种光传送网络OTN设备，包括：光模块和OTN处理芯片；当OTN设备运行时，OTN处理芯片执行预设的程序代码，以使OTN设备执行如第一方面及第一方面的任意一种可能的实现方式所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种光传送网络OTN设备，包括：控制与通信模块、光模块和OTN处理芯片；控制与通信模块与光模块和OTN处理芯片相连，用于对光模块和OTN处理芯片进行配置；当OTN设备运行时，OTN处理芯片在控制与通信模块的配置下执行预设的程序代码，以使OTN设备执行如第一方面及第一方面的任意一种可能的实现方式所述的方法。
根据本发明实施例提供的技术方案，将OTN帧划分为至少两个净荷区域，并在每个净荷区域配置用于对该净荷区域进行校验的净荷校验信息，可以快速地进行故障检测；此外，还可以对业务数据进行缓存，使得在发生故障到完成保护倒换之间传输的业务数据无损。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对描述背景技术和实施例时所使用的附图作简单的介绍。
图1是现有技术的一种OTN承载CPRI业务的网络架构图；
图2是现有技术的一种OTN设备故障检测的方式示意图；
图3a是本发明实施例提供的一种OTN设备的硬件结构示意图；
图3b是本发明实施例提供的一种OTN设备的硬件结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种OTN帧的帧结构示意图；
图5a是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图5b是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图6a是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图6b是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图7a是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图7b是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图8a是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图8b是本发明实施例提供的一种OTN帧的净荷区域划分示意图；
图9是本发明实施例提供的一种OTN设备结构示意图；
图10a是本发明实施例提供的一种OTN设备结构示意图；
图10b是本发明实施例提供的一种OTN设备结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种缓存对齐模块的逻辑结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种故障检测的方法的示范性流程图；
图13是本发明实施例提供的一种OTN设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明实施例可以应用于传送网络，例如光传送网络(Optical transportnetwork，OTN)网络中。本发明实施例中的OTN网络可以用于承载公共无线接口(CommonPublic Radio Interface，CPRI)业务，但本发明实施例不限于承载CPRI业务的应用场景。
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的一种OTN设备的硬件结构示意图。如图3a所示，OTN设备可以提供多种客户业务接口，例如异步传输模式(Asynchronous TransferMode，ATM)接口、以太网接口、CPRI接口、同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)接口等。例如，CPRI接口可以用于和基带控制单元(Building Base band Unit，BBU)、射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)等设备相连。该OTN设备可以为电交叉设备，通过光通道数据单元(Optical Channel Data Unit，ODU)交叉单板完成ODUk级别的电路交叉功能。其中，k可以取0、1、2、3、4、flex、Cn等，代表不同的速率。当然，客户业务还可以从支路板直接到线路板，不进行ODU交叉。光复用段处理对线路板上的多路波长信号进行复用，光传输段处理将复用后的多路波长信号发送到主光通道中。
OTN设备可以为光交叉设备，通过光通道(Optical Chanel，OCh)交叉板完成OCh光层交叉。如图3b所示，OTN还可以光电混合交叉设备，即通过ODU交叉板完成ODU电层交叉，同时通过OCh交叉板完成OCh光层交叉。例如，ODU业务通过ODU交叉板进行电层交叉，波长级别业务通过OCh交叉板进行光层交叉。可选地，OTN设备还可以不包括ODU交叉板，也不包括OCh交叉板，即OTN设备为终端复用设备。
本发明实施例中，通过在OTN帧中划分至少两个净荷区域，并且每个净荷区域携带各自的净荷校验信息，其中，每个净荷区域的净荷校验信息用于对该净荷区域的净荷数据进行校验，从而检测网络中是否发生故障。本发明实施例的技术方案可以应用于上述任意一种形态的OTN设备中，可以减少故障检测的时间，提高保护倒换的效率。
图4为本发明实施例提供的一种OTN帧的帧结构示意图。如图4所示，OTN帧可以为4行4048列结构，包括开销(Overhead，OH)区域、光通道净荷单元(Optical Channel PayloadUnit，OPU)净荷和前向纠错码(ForwardErrorCorrection，FEC)。开销区域主要包括光通道传送单元(Optical Channel Transport Unit，OTU)开销、ODU开销、OPU开销、帧头定位开销。可选地，OTN帧还可以不包括FEC。其中，帧头定位开销用于指示OTN帧的起始位置，包括帧定位信号(Frame Alignment Signal，FAS)和复帧定位信号(MultiFrame AlignmentSignal，MFAS)。
图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b、图8a、图8b为本发明实施例提供的几种OTN帧的净荷区域划分示意图。图5a～图8b中OTN帧的开销(OH)区域可以包括OTU开销、ODU开销、OPU开销等。OTN帧中的OPU净荷区域可以划分为4*n(n为划分的列数)块待校验区域，例如图5a中的净荷数据1，净荷数据2，……，净荷数据4n。并且，在每个待校验区域的后面添加相应的净荷校验信息，例如图5a中的净荷校验信息1，净荷校验信息2，……，净荷校验信息4n。净荷校验信息1用于对净荷数据1进行校验，净荷校验信息2用于对净荷数据2进行校验，……，净荷校验信息4n用于对净荷数据4n进行校验。其中，n为大于等于1的正整数，例如，当n等于8时，OPU净荷区域划分为32个待校验区域。图5b和图5a的差别在于，图5b中的OTN帧不带FEC。图6a中的OTN帧为图5a中OTN帧n取1的情况，即划分的列数为1。图6b和图6a的差别在于，图6b中的OTN帧不带FEC。OTN帧中的开销(OH)中的预留比特位还可以携带净荷数据，则第一列的待校验区域还可以包括开销(OH)区，例如图7a和图7b所示。OTN帧的OPU净荷区域还可以划分为2n(n为划分的列数)块待校验区域，例如图8a和图8b所示，n取1时，即划分为一列时，待校验区域包括净荷数据1和净荷数据2，相应的净荷校验信息为净荷校验信息1和净荷校验信息2。可选地，本发明实施例中还可以将OTN帧的OPU净荷区划分为其他数量块的待校验区域，例如n、3n、5n(n为划分的列数)等，原理和上述实施例类似，不再赘述。净荷校验信息可以占用一个字节，可以为循环冗余码校验(Cyclic Redundancy Code 8，CRC8)或者8bit间插奇偶校验码(Bit Interleaved Parity 8code，BIP8)等，用于对OPU净荷数据进行误码检测。净荷校验信息可以通过OPU的空闲填充列携带，还可以通过预留的OPU净荷数据列携带，还可以通过开销区域的预留字段携带。OTN帧的待校验区域可以是均匀划分，还可以是非均匀划分。可选地，净荷校验信息还可以设置于相应的待校验区域，即净荷数据的前面。本发明实施例不限于上述列举的几种OTN帧的净荷区域划分方式。
图9是本发明实施例提供的一种OTN设备结构示意图。图9所示的OTN设备包括光模块11和净荷校验模块13。
其中，光模块11，用于获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据。
光模块11用于将接收到的业务数据进行光电转换，将业务数据转换为OTN帧。光模块11可以从客户设备接收到业务数据，将业务数据转换为第一OTN帧。例如，客户设备为BBU或RRU，业务数据为CPRI业务，则光模块11将CPRI业务转换为第一OTN帧。光模块11还可以从上游OTN设备接收到业务数据，将业务数据转换为第一OTN帧。第一OTN帧可以包括OTU帧、ODU帧、OPU帧等。第一OTN帧可以包括不同的信号速率，例如OTUk，k的取值可以为1、2、3、4，代表的速率分别为2.5G、10G、40G、100G。
第一OTN帧中可以包括至少两个净荷区域，每一个净荷区域中均包含净荷校验信息和净荷数据。其中，净荷数据为待校验区域，净荷校验信息用于对净荷数据进行校验。其中，净荷区域的划分可以是在形成OTN帧中的任意一个处理过程中实现的，净荷校验信息的添加也可以是在形成OTN帧的任意一个处理中实现的。例如，在低阶ODU映射到高阶OPU之后实现、在OTN帧开销处理的过程中实现等。可选地，第一OTN帧可以包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。第一OTN帧的净荷区域划分方式和净荷校验信息携带方式还可以参见图5a～图8b所示的实施例，此处不再赘述。
净荷校验模块13，用于根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验。
OTN设备的故障检测可以通过净荷校验模块13实现。第一OTN帧中可以包括至少两个净荷区域，每一个净荷区域中包含的净荷数据为待校验区域。可以通过该净荷区域包含的净荷校验信息对该净荷区域中的净荷数据进行校验，从而实现故障检测。例如，对第一OTN帧进行CRC8校验，对每一个净荷区域的净荷数据以字节为单位进行CRC8处理，得到CRC8校验检测值。同时，从被校验的净荷数据中提取出CRC8净荷校验信息。将CRC8处理获得的CRC8校验检测值和提取出的CRC8净荷校验信息作比较，得出净荷数据是否有误。例如，二者相同或者二者的差别小于等于预设的阈值，则净荷数据是正确的。当净荷数据的误码率达到一定的程度时，可以上报告警信息。误码率可以为一个净荷区域的误码率，还可以是多个净荷区域的误码率平均值。可选地，还可以使用BIP8等校验方式进行净荷数据的校验。通过对OTN帧的净荷区进行分块处理，当接收到OTN帧的部分净荷数据时，即可根据该部分净荷数据对应的净荷校验信息进行校验，不需要接收到整个OTN帧后才进行校验，提高了故障检测的效率。
OTN设备可以采用主备保护的方式对业务数据进行保护，例如采用工作路径和保护路径传输业务数据。图10a和图10b为本发明实施例提供的一种OTN设备的结构示意图。如图10a所示，光模块11、OTU搜帧模块12、净荷校验模块13可以对工作路径上的业务数据进行相关的处理；光模块21、OTU搜帧模块22、净荷校验模块23可以对保护路径上的业务数据进行相关的处理。OTN设备还包括保护倒换控制模块31和选择器32。光模块11和光模块21可以为独立的、相同的电路模块，也可以集成为一个电路模块，同理，OTU搜帧模块12、OTU搜帧模块22以及净荷校验模块13、净荷校验模块23也类似。
可选地，OTU搜帧模块12，用于获取所述第一OTN帧中的至少一个净荷区域，并获取每个净荷区域中的净荷校验信息，其中，所述每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；净荷校验模块13，用于根据各自的净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验。OTU搜帧模块12，可以搜索第一OTN帧的帧头定位开销图案，帧头定位开销可以包括FAS和MFAS中的至少任意一种。例如，FAS的图案可以为F6F62828。找到帧头定位开销图案后，即找到了第一OTN帧的帧头，可以定位到第一OTN帧的净荷区域。如果找不到帧头，还可以上报帧丢失(Loss ofFrame，LOF)，表示帧错误。当净荷校验模块13根据所述净荷校验信息进行故障检测的同时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，OTU搜帧模块12还可以从第一OTN帧中获取未被校验的净荷区域。OTN设备在对第一OTN帧进行故障检测的同时还可以接收第一OTN帧中其他未被校验的净荷区域，不需要等到接收到完整的第一OTN帧即可进行故障检测，提高了故障检测的效率。
光模块11，用于获取第一OTN帧；光模块21，可以用于获取第二OTN帧。光模块11可以接收工作路径上的业务数据，光模块21可以接收保护路径上的业务数据。所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的。第一OTN帧携带工作路径上的业务数据，第二OTN帧携带保护路径上的业务数据，二者携带的业务数据可以是相同的。在工作路径处于正常状态时，可以通过选择器32从工作路径上接收业务数据，当工作路径发生故障时，可以通过选择器32从保护路径上接收业务数据。
可选地，如图10b所示，OTN设备的故障检测还可以通过OTU开销检测模块14和OTU开销检测模块24中的一个或两个模块实现，还可以通过光模块11和光模块21中的一个或两个模块实现。本发明实施例以OTU开销检测模块14和光模块11为例进行说明。例如，即在OTU搜帧模块12进行OTN帧帧头定位后，OTU开销检测模块14获取到第一OTN帧的开销信息，根据第一OTN帧的开销信息对整个第一OTN帧的净荷数据进行校验。例如，第一OTN帧的开销信息可以携带BIP8校验值，OTU开销检测模块14对净荷数据进行BIP8校验。在进行OTU开销检测时，当前帧的BIP8校验值设置于当前帧后面的第二个帧的开销位置处，因此需要得到收到当前帧后面的第二个帧后，并且需要将整个OTN帧的净荷数据读取之后才能实现净荷校验，因此，和采用净荷校验模块13进行故障检测相比，采用OTU开销检测模块14检测效率相对较低。光模块11可以通过检测是否接收到光信号判断是否发生故障，并不能检测到OTN帧中的净荷数据，检测效率也相对较低。
保换倒换控制模块31，用于从光模块11、光模块21、OTU开销检测模块14、OTU开销检测模块24、净荷校验模块13、净荷校验模块23中的任意一个或多个模块接收到故障告警信息，并将故障告警信息发送给选择器32。选择器32，用于根据接收到的故障告警信息进行业务数据保护倒换，例如，选择器32在收到故障告警信息之前从工作路径接收业务数据，在收到故障告警信息后从保护路径接收业务数据。本发明实施例中，光模块11、光模块21、OTU开销检测模块14、OTU开销检测模块24、净荷校验模块13、净荷校验模块23统称为故障检测模块，这些模块可以为独立的电路模块，也可以集成到一个电路模块中。可选地，还可以对OTN设备的保护倒换控制模块31配置保护倒换类型，例如可以配置自动倒换或者强制倒换等。如果配置为自动倒换，则根据故障检测模块上报的告警信息自动进行保护倒换，如果配置为强制倒换，则可以在任意预设的情况下强制进行倒换。
可选地，为了在保护倒换的过程中实现业务数据的无损倒换，还可以对业务数据进行缓存对齐。缓存对齐模块15和缓存对齐模块25，对第一OTN帧和第二OTN帧分别进行缓存对齐。例如，缓存对齐模块15可以对第一OTN帧进行数据缓存，缓存对齐模块25可以对第二OTN帧进行数据缓存。其中，缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。缓存对齐模块15、缓存对齐模块25，用于获取第一OTN帧和第二OTN帧之间的延时值，根据延时值对第一OTN帧和第二OTN帧进行延时设置，以使得第一OTN帧和第二OTN帧实现对齐。其中，故障检测时间可以是光模块、OTU开销检测模块、净荷校验模块中任意一种故障检测模块的故障检测时间，还可以是多种故障检测模块中故障检测时间最短的故障检测时间，还可以是用户预设的时间。
图11为本发明实施例提供的一种缓存对齐模块的逻辑结构示意图。如图11所示，对主备两路业务数据，例如第一OTN帧和第二OTN帧分别进行延时测量，然后对两路业务数据进行延时配置，使得两路业务数据进入缓存区域后实现数据对齐。延时测量的方式可以通过比较第一OTN帧和第二OTN帧的帧头标识之间的延时实现。帧头标识可以为FAS和MFAS中的一种或两种帧头定位开销。以第一OTN帧的帧头标识(例如FAS和MFAS为0的位置)作为起始位置，开始计数。当第二OTN帧的帧头定位标识(例如FAS和MFAS为0的位置)到达时，停止计数，得到计数值为t_cnt。如果计数值t_cnt小于计数周期T的一半，则第二OTN帧相对第一OTN帧延时的延时值为t_cnt；如果计数值t_cnt大于计数周期T的一半，则第一OTN帧相对第二OTN帧延时的延时值为T-t_cnt。延时配置可以结合两路业务数据的延时值和故障检测时间进行配置。例如，第一OTN帧相对第二OTN帧延时的延时值为t2，故障检测时间为t1，则对第一OTN帧的缓存数据配置的延时值为t1，对第二OTN帧的缓存数据配置的延时值t1+t2。可选地，还可以在两路业务数据配置的延时值上均增加xt的延时值。其中，xt可以为OTN设备配置的延时值，为故障告警信息产生的预留时间，如果故障告警信息产生的时间固定为t1，则xt可以为0。数据对齐可以通过缓存数据的写操作和读操作实现。缓存数据的写操作的实现方式可以为：当输入的数据为帧头时，将数据写入到预设的地址处，按照地址递增的方式写入缓存区域。可以将两路数据的帧头写入相同的地址处，以保证数据对齐。缓存区域可以通过随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)实现，缓存区域的大小由配置的延时值的大小决定，延时值越大缓存区域的存储量越大。缓存数据的读操作的实现方式可以为：若当前选择器选择的一路业务数据对应的缓存区域有数据时，则同时从两路业务数据对应的缓存区域中的同一个地址读取数据，否则不读数据。读取出两路业务数据后，选择器可以从两路业务数据中选择接收其中一路业务数据。
图9、图10a、图10b所示的OTN设备可以是一个独立的OTN设备，也可以是OTN设备中的一个电路模块，例如在OTN设备中的支路板、ODU交叉板、线路板、OCh交叉板、光复用段处理、光传输段处理中的任意一种或多种单板上实现。本发明实施例中的光模块、OTU搜帧模块、净荷校验模块、OTU开销检测模块、缓存对齐模块、保护倒换控制模块、选择器等可以通过独立的电路模块实现，也可以通过集成的电路模块实现。
本发明实施例中，通过将OTN帧划分为至少两个净荷区域，其中，每个净荷区域中都包括净荷校验信息和净荷数据，每个净荷区域中的净荷校验信息用于对该净荷区域的净荷数据进行校验，从而实现故障检测。在获取到OTN帧的至少一个净荷区域后，即可对OTN帧进行净荷校验，从而提高了故障检测的效率。
图12为本发明实施例提供的一种故障检测的方法的示范性流程图。如图12所示，该方法可以由传送设备执行，例如OTN设备。该方法包括：
S1201：光传送网络OTN设备获取第一OTN帧所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据。
OTN设备可以从客户设备或者传送设备获取第一OTN帧。客户设备可以为ATM设备、SDH设备、CPRI设备等，传送设备可以为上游的OTN设备。
第一OTN帧的数据帧格式可以参考图4～图8b所示的实施例。第一OTN帧包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。第一OTN帧可以包括4行n列个净荷区域，例如n取8时，第一OTN帧包括32个净荷区域。每一个净荷区域中均包含净荷校验信息和净荷数据。其中，净荷数据为待校验区域，净荷校验信息用于对净荷数据进行校验。可选地，可以通过净荷区域的空闲填充列承载净荷校验信息，还可以通过净荷区域的预留净荷数据列承载净荷校验信息，还可以通过开销区域的预留字段承载净荷校验信息。第一OTN帧的净荷区域划分方式和净荷校验信息携带方式可以参见图5a～图8b所示的实施例，此处不再赘述。
S1202：根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验。
OTN设备的故障检测可以通过任意一种方式实现：可以通过净荷区域携带的净荷校验信息实现，还可以通过开销区域携带的净荷校验信息实现，还可以通过光模块的检测功能实现。其中，通过净荷区域携带净荷校验信息时，可以对OTN帧的净荷区域分成多个待校验区域进行分别检测。通过开销区域携带净荷校验信息时，可以将整个OTN帧的净荷区域作为一个整体来检测，或者也可以对OTN帧的净荷区域分成多个待校验区域进行分别检测。通过光模块检测时，可以通过判断光模块是否接收到光信号判断是否发生净荷校信息可以为CRC8校验值，BIP8校验值等。可选地，根据所述净荷校验信息进行故障检测时，OTN设备获取所述第一OTN帧中的至少一个净荷区域，并获取每个净荷区域中的净荷校验信息，其中，所述每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；根据各自的净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验。当所述OTN设备根据所述净荷校验信息进行故障检测时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，还可以获取所述第一OTN帧中的未被校验的净荷区域。本发明实施例中，通过将OTN帧的分成多个净荷区域，能够在获取OTN帧的部分净荷数据，例如至少一个净荷区域后，实现故障检测，从而提高了检测效率。
OTN设备可以采用主备保护的方式对业务数据进行保护，从工作路径中获取第一OTN帧，从保护路径中获取第二OTN帧。第一OTN帧和第二OTN帧携带的业务数据可以是相同的。所述第一OTN帧未检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第一OTN帧；所述第一OTN帧检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第二OTN帧。为了在保护倒换的过程中实现业务数据的无损倒换，还可以对业务数据进行缓存对齐。OTN设备获取第一OTN帧和第二OTN帧，所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的；对第一OTN帧和第二OTN分别进行缓存，缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。可选地，所述预设的故障检测时间可以是根据所述净荷校验信息进行故障检测的时间。缓存时间的设置还可以保证两路数据实现对齐，OTN设备获取第一OTN帧和第二OTN帧之间的延时值，根据延时值对齐第一OTN帧和第二OTN帧。例如，第一OTN帧比第二OTN帧延迟t2，故障检测的时间为t1，则对第一OTN帧设置的缓存时间为t1，对第二OTN帧设置的缓存时间为t1+t2。
图12所示的方法还可以由图9、图10a、图10b所示的OTN设备执行，图12所示的方法步骤还可以参考图9、图10a、图10b所示的OTN设备的各个模块执行的步骤。本发明实施例中，通过将OTN帧划分为至少两个净荷区域，其中，每个净荷区域中都包括净荷校验信息和净荷数据，每个净荷区域中的净荷校验信息用于对该净荷区域的净荷数据进行校验，从而实现故障检测。在获取到OTN帧的至少一个净荷区域后，即可对OTN帧进行净荷校验，从而提高了故障检测的效率。
图13是本发明实施例提供的一种OTN设备的结构示意图。如图13所示，OTN设备1300包括：控制与通信模块1301、光模块1302、OTN处理芯片1303。
其中，控制与通信模块1301可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)和存储器。控制与通信模块1301与光模块1302和OTN处理芯片1303相连，可以对光模块1302和OTN处理芯片1303做相关的配置，例如，配置保护倒换的模式，配置告警检测时间，配置时钟频率等。控制与通信模块1301可以做一些通用的配置，在某些应用场景中也可以省略。
光模块1302可以是光收发器，由光电子器件、功能电路和光接口等组成。其中，光电子器件可以包括半导体激光器、发光二极管和光探测二极管等。功能电路可以包括驱动电路、光功率自动控制电路、调制电路等。光模块1302可以用于将接收到的光信号转化为电信号，或者将电信号转化为光信号。例如，光模块1302，用于获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据。光模块1302可以将接收到的业务数据进行光电转换，将业务数据转换为OTN帧。图9、图10a、图10b中的光模块和图13中的光模块可以是相同的电路模块。
OTN处理芯片1303可以采用专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、或者至少一个集成电路实现。图9、图10a、图10b中的OTU搜帧模块、净荷校验模块、OTU开销检测模块、缓存对齐模块、保护倒换控制模块、选择器等可以是在OTN处理芯片1303中设置的电路模块。OTN处理芯片1303可以做一些专用的处理，例如，可以在OTN处理芯片1303中写入程序代码，从而实现本发明实施例的技术方案。OTN处理芯片1303，用于根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验。可选地，OTN处理芯片1303用于获取所述第一OTN帧中的至少一个净荷区域，并获取每个净荷区域中的净荷校验信息，其中，所述每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；根据各自的净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验。当OTN处理芯片1303根据所述净荷校验信息进行故障检测时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，还可以获取所述第一OTN帧中的未被校验的净荷区域。因此，可以在故障检测的同时获取第一OTN帧中其他未被校验的净荷区域，不需要接收到完整的OTN帧即可实现故障检测，提高了故障检测的效率。
可选地，所述第一OTN帧包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。净荷校验信息可以通过所述净荷区域的空闲填充列承载，可以通过所述净荷区域的预留净荷数据列承载，还可以通过开销区域的预留字段承载。
OTN设备1300可以采用主备保护的方式对业务数据进行保护，从工作路径中获取第一OTN帧，从保护路径中获取第二OTN帧。第一OTN帧和第二OTN帧携带的业务数据可以是相同的。所述第一OTN帧未检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第一OTN帧；所述第一OTN帧检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第二OTN帧。为了在保护倒换的过程中实现业务数据的无损倒换，OTN设备通过光模块1302获取第一OTN帧和第二OTN帧，所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的；对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存，所述缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。可选地，所述预设的故障检测时间可以为OTN处理芯片1303根据所述净荷校验信息进行故障检测的时间。OTN设备1300获取所述第一OTN帧和所述第二OTN帧之间的延时值，根据所述延时值对齐所述第一OTN帧和所述第二OTN帧。OTN处理芯片1303还可以包括只读存储器(read-onlymemory，ROM)和RAM，可以通过RAM对两路业务数据进行缓存对齐。采用主备保护的方式，OTN设备1300可以包含两个或以上的光模块1302，也可以包含两个或以上的OTN处理芯片1303。第一OTN帧和第二OTN帧可以通过不同的光模块和OTN处理芯片进行处理，也可以通过同一个光模块和OTN处理芯片进行处理。对两路业务数据进行了缓存时间设置，并且缓存时间大于或等于故障检测时间，同时通过缓存时间设置也使得两路业务数据实现对齐。由于在故障检测时间段内，即从故障发生到故障告警信息上报的时间段内业务数据是处于缓存状态的，从而实现了保护倒换过程中业务无损切换。
本发明实施例中，通过将OTN帧划分为至少两个净荷区域，其中，每个净荷区域中都包括净荷校验信息和净荷数据，每个净荷区域中的净荷校验信息用于对该净荷区域的净荷数据进行校验，从而实现故障检测。在获取到OTN帧的至少一个净荷区域后，即可对OTN帧进行净荷校验，从而提高了故障检测的效率。
图13所示的OTN设备1300可以实现图12所示的方法实施例中的步骤。应注意，尽管图13所示的OTN设备1300仅仅示出了光模块1301、控制与通信模块1302、OTN处理芯片1303，但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，OTN设备1300还包含实现正常运行所必须的其他器件，例如电源模块等。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，OTN设备1300还可包含实现其他附加功能的硬件器件，例如1588v2模块等。此外，本领域的技术人员应当明白，OTN设备1300也可仅仅包含实现本发明实施例所必须的器件，而不必包含图13中所示的全部器件。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种故障检测的方法，其特征在于，所述方法包括：
光传送网络OTN设备获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据；
根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验；
所述根据所述净荷校验信息进行故障检测，包括：
在接收到第一OTN帧的部分净荷数据时，获取所述第一OTN帧中与所述部分净荷数据对应的至少一个净荷区域，并获取所述至少一个净荷区域中的净荷校验信息，其中，每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；
根据所述净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验；
其中，当所述第一OTN帧的净荷数据的误码率达到预设值时，则确认所述第一OTN帧存在故障。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一OTN帧包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述OTN设备根据所述净荷校验信息进行故障检测的同时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，所述方法还包括：
获取所述第一OTN帧中的未被校验的净荷区域。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的空闲填充列承载。
5.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的预留净荷数据列承载。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述OTN设备获取第二OTN帧，所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的；
对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存，所述缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设的故障检测时间为根据所述净荷校验信息进行故障检测的时间。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述OTN设备对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存时，所述方法还包括：
所述OTN设备获取所述第一OTN帧和所述第二OTN帧之间的延时值，根据所述延时值对齐所述第一OTN帧和所述第二OTN帧。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一OTN帧未检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第一OTN帧；
所述第一OTN帧检测到故障时，所述OTN设备选择接收所述第二OTN帧。
10.一种故障检测的设备，其特征在于，所述设备包括：
第一光模块，用于获取第一OTN帧，所述第一OTN帧包括至少两个净荷区域，所述至少两个净荷区域中的每个净荷区域包括净荷校验信息和净荷数据；
净荷校验模块，用于根据所述净荷校验信息进行故障检测，所述净荷校验信息用于对所述净荷校验信息所在净荷区域的净荷数据进行校验；
所述设备还包括OTU搜帧模块，用于在接收到第一OTN帧的部分净荷数据时，获取所述第一OTN帧中与所述部分净荷数据对应的至少一个净荷区域，并获取所述至少一个净荷区域中的净荷校验信息，其中，每个净荷区域对应各自的净荷校验信息；
所述净荷校验模块，用于根据所述净荷校验信息对对应的净荷区域进行校验；其中，当所述第一OTN帧的净荷数据的误码率达到预设值时，则确认所述第一OTN帧存在故障。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述第一OTN帧包括4*n个净荷区域，其中，n为大于或等于1的正整数。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述OTU搜帧模块，还用于：
在所述净荷校验模块根据所述净荷校验信息进行故障检测的同时，所述第一OTN帧中还存在未被校验的净荷区域时，获取所述第一OTN帧中的未被校验的净荷区域。
13.如权利要求10-12任一所述的设备，其特征在于，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的空闲填充列承载。
14.如权利要求10-12任一所述的设备，其特征在于，所述净荷校验信息通过所述净荷区域的预留净荷数据列承载。
15.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第二光模块和缓存对齐模块，
所述第二光模块，用于所获取第二OTN帧，所述第二OTN帧是从保护路径获取的，所述第一OTN帧是从工作路径获取的；
所述缓存对齐模块，用于对所述第一OTN帧和所述第二OTN帧分别进行缓存，所述缓存的时间大于或等于预设的故障检测时间。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述预设的故障检测时间为所述净荷校验模块根据所述净荷校验信息进行故障检测的时间。
17.如权利要求15或16所述的设备，其特征在于，所述缓存对齐模块，还用于：
获取所述第一OTN帧和所述第二OTN帧之间的延时值，根据所述延时值对齐所述第一OTN帧和所述第二OTN帧。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
选择器，用于所述第一OTN帧未检测到故障时，选择接收所述第一OTN帧；还用于所述第一OTN帧检测到故障时，选择接收所述第二OTN帧。
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