ATM OAM信令及其应用

43.3.1 ATM OAM原理
OAM 位于 B-ISDN 参考模型的管理平面，与控制平面和用户平面的各层相连，完成对 ATM 数据通道
的操作和维护。OAM 一共分为 5 层。F1~F3 属于物理层，  F4~F5 属于 ATM 层。每一层中的 OAM 信元流
可以完成对本层的维护操作。
1、故障管理(FM)
OAM 故障管理简称 FM，这包括通过连续和或周期的检查步骤来检测和定位影响信息传输
的缺陷和失败，做为结果，会产生维护事件的记录和告警。此外，通过阻塞和或转换过程，可
以启动系统保护。主要通过AIS和RDJ两种形式的信元流完成。AIS(Alarm  Indication  Signal)用来
向处于连接线路上的下游的各连接点指示上游某处发生了缺陷或故障，并且沿该方向一致向下
传播，到端点后，反馈产生RDI(Remote Detect Indication)信号，并且反向传送，
2．性能管理(PM)
性能管理简称PM，它可以为ATM连接的QoS 参数测量提供手段，同时为网络管理提供网
络性能参数，在进行性能测量之前须先通过一个证实过程对连接激活，这个过程可以在连接的
建立之中或者之后进行，测量结束后再把激活取消。  通过这样的方式，利用管理实体来检测出
任何用户信息的性能下降，并采取行动以保证QOS目标能够达到。
4． 配置管理  这包括与提供连接和网元中相关资源有关的所有功能。
5． 计费管理  该功能涉及资源使用监控、计费/帐单信息的收集和传送。
6． 安全管理  这包括与网络资源安全性相联系的功能。

 

 

 

43.3.2物理层上的OAM  
物理层 OAM 功能和 OAM 流取决于与设备中的物理层中止功能相联系的监视功能以及传输系统的
传输机制。并非所有的物理传输系统可以支持所有的 OAM流。对于ATM，已经规定了三种类型的传输
系统：
1、基于SDH的传输系统  (协议G.707-709, G.782-3)
F1和F2流在SDH的帧中以字节的形式被运载于段开销SOH(Section Overhead)中。
F3流则被运载于SDH帧的路径开销POH(Path Overhead)中。
2、基于PDH的传输系统(协议 G.702, G.804, G.832)
F1和F3流可以由PDH段开销支持。
F2流不被严格地支持。
3、基于信元的传输系统(协议I.432)
F1和F3流是通过使用物理层的PL-OAM信元来得到支持的。
F2流得不到支持。
 

43.3.3 ATM层上的OAM
ATM 层流包括：F4－用于虚通道(VirtualPath)级。F5－用于虚通路(VirtualChannel)级。这些流由针
对ATM 层 OAM功能的 OAM 信元来提供，并用于VCCs和 VPCs的情况。
F4流的机制
用于F4流的 OAM信元与用户信元具有相同的VPI值，且由一个或多个预分配的VCI值来
识别。F4流是双向的，并对双向而言具有相同的预分配的VCI值。F4 流的用于双向的OAM信
元必须遵循相同的物理路由，从而任何连接点可以从双向获得故障和性能信息
两种F4流能够同时存在于一条VPC中：
1、端到端F4 流(End-to-endF4flow)：
这一流通过一预分配的VCI 值(=4)来识别，并被用于端到端的VPC操作通信。
2、分段F4流(SegmentF4Flow)：
这一流通过一预分配的 VCI 值(=3)来识别，并被用于在一管理段(由操作系统功能
定义)中的通信操作信息。段可以被视为一用于维护目的的VP链接的级联。(在一
给定连接中，不允许有覆盖的和嵌入的段)。

F5流的机制
上述要求也适用于虚通路(Virtual Channel)级的F5流。然而，F5流由ATM 头载荷类型(PT)
字段的预分配编码点来识别，PTI＝100 识别一个段 F5 流；PTI＝101 识别一个端到端的 F5 流。 

43.3.4 AIS/RDI故障管理

 

AIS功能：
VP-AIS(或 VC-AIS)  信元被产生和被从网元下行发送到所有受影响的激活的(active)VPCs(或
VCCs)，而网元检测一VP(VC)级的失败(例如，连续性的丢失)。当较低层(例如传输路径)的失败被
指示出时，也将发送 AIS 信元。在观察到一个失败条件后尽早发送 AIS 信元。AIS 信元被周期地
发送(正常是1 个/信元)
  一旦去除了失败指示，则停止发送 AIS 信元。中间连接点(NEs)可以不受打扰地监控
AIS信元。
  一旦收到 AIS 信元或检测到一传输路径 AIS 失败或连续性丢失时，在连接中止点处就
宣布VP(或VC)-AIS状态。
当在正常的2.5+-0.5秒中不出现AIS信元或收到一用户信元或CC信元时，AIS状态被释放。
RDI功能：
当VPI(或VC)RDI已经宣布了一个AIS状态，则它被从连接端点发送到远端。产生频率通常为
每秒一个信元。当AIS状态被去除时，RDI 则被停止。RDI状态可以按上述针对AIS状态的情况来
定义。

43.3.5  连续性检查(CC)功能
连续性检查信元可以被用在所选多个连接的端到端和或分段级别之上。 CC可以通过使用激活/去激
活信元过程或通过管理接口来激活。(或可以在连接建立阶段做为一个选项被永久地激活。)  

 

用来进行CC信元插入的两个不同机制被定义在协议I.610(1995)中。当在通常的1秒中期间没有用
户信元被发送时，CC信元则被源发送出去。CC信元被周期地以通常每秒1个信元的速率发送出去，且
此过程不依赖于用户信元流的情况。
  如果在3.5+-0.5的期间内连接端点没有收到任何用户信元或CC信元的话，则它宣布由于
连续性丢失(LOC)失败引起的AIS状态。
  如果在3.5+-0.5秒分段中止点没有接收到任何用户信元或CC信元的话，则它宣布一个LOC
失败并发送下行AIS信元。
连接性检查增加了复杂性并加重了连接上的负担，但通过这种手段可以对一连接的连接性状态进
行连续性地监视，从而找出问题的所在。

43.3.6  环回功能(Loopback Function)
环回 OAM 信元可以在分段和连接端点以及在连接中插入。LB 信元能够在分段端点以及连接处环
回。如果LB元不能在正常的5秒钟内返回到初始点的话，则环回测试被认为是不成功的。LB测试的结
果可以报告给管理系统。LB可以由用户或由管理系统来启动。

 

LB 过程可以被用于证实连接性(根据管理动作的要求)或周期地监视连续性(象 CC 功能一样)。通过
使用(可选的)LB 信元中的环回定位标识符(Loop Location Identifiers)，LB测试可以被用于故障定位。针对
这一问题，具有不同定位标识符的LB信元应该被重复发送以隔离出故障的所在。LB的能力可以被用于
在为用户激活之前证实PVC(Permanent Virtual Circuit)的状态。
LB的处理方式和ICMP的Ping十分类似，为故障管理(Fault management)提供了充分的灵活性。回
环功能常用的5种方式如下：

 

43.3.7  性能管理功能  
PM是基于通过在用户信元“块”中插入PM 信元以监视性能参数(如错误、延迟等)的概念。PM信
元是在 N 个用户信元之后且具有前向纠错码(及可选的时间邮票)。块大小 N 可以为 128、256、512 和
1024个信元(容限范围50%)。

 

PM信元的功效在于检测：1)错误块；2)信元的丢失或误插入；3)信元延迟(可选)。在可选数目的连
接上，PM被激活(通过管理控制系统)。PM 过程可以既被管理接口或通过激活/去激活信元来被激活/去
激活。如果PM功能是被用户激活的，则必须分配适当的带宽以达到流量/资源控制的目的。
 
43.3.8  激活/去激活过程
性能监视(PM)及连续性检验(CC)功能可以在连接建立阶段或其后的任何时间被激活。激活可以完全
由TMN(管理接口)或端用户来启动。

 

43.3.9 OAM信元格式：

 

AIS/RDI信元功能特定字段为：
失败类型(1字节)：   做为一个选项，被用于指示失败的原因(例如 VP 或 VC 级的失败，或更
低层的失败等。)
失败定位(16字节)：  做为一个选项，该字段可以被用于指示出失败的位置。对于AIS，定位
指示符对应于发生点；而对于 RDI，该识别符则与用于启动 AIS 信元的
识别符相同。

回环信元功能特定字段为：
环回指示字段(1字节)：  该字段的LSB 提供了信元已经被环回的指示。  
相关标志(4字节)：      这一字段被用于将被发送的OAMLB信元与接收的OAMLB 信元结
合起来。
环回定位ID(16 字节)：    做为一个选项，这一字段可以被用于识别沿着连接方向的环回点
(NE)，例如用于故障定位。故障编码为全1。其它编码可以是专有
的或国家选项。
源ID(16字节)：   做为一个选项，这一字段可以被用于识别最初的环回点(NE)。默认
编码为全1。其它编码可以是专有的或国家选项。

性能管理信元功能特定字段为：
  MCSN(Monitoring Cell Sequence Number)：
模256的序列号，将前向和反向的信元相关起来。
  TUC(0+1)(Total User Cell number of CLP(0+1) cells)：
当 PM 信元被插入后(模 65636)所发送的用户信元的总个数。反向 PM 信元包含了来自
前向PM信元的TUC值。
  BEDC(0+1)(Block Error Detection Code for CLP(0+1) user cell flow：
为用户信元块包含BIP-16错误检测码。只用于前向监视信元。
  TUC(0)(Total User Cell number of CLP(0) cells (TUC(0))：
所发送的CLP(0)信元的总体计数(与TUC(0+1)相同。
  TSTP(Time Stamp)：
做为一个选项，这一字段可以被用于插入一个时间邮戳进行延迟的测量(默认值为全1)。 
  TRCC(0)(Total Received Cell Count for CLP(0) cells)：
用于反向报告信元，仅用于指示所接收的CLP=0的信元的数目。
  BLER(0+1)(Block Error Result for CLP(0+1) cells)：
被用于反向报告信元中，仅用来指示出成对的前向监视信元中 BIP-16 码中的错误校验
码的个数。
  TRCC(0+1)(Total Received Cell Count for CLP(0+1) cells)：
被用在反向报告OAM信元中，仅用来指示出所接收的CLP(0+1)信元的总体个数。
 
激活/去激活OAM信元的功能特定字段
  消息识别符(6 bits)：
指示出用于激活或去激活及命令或响应的消息类型。
  操作方向(2 bits)：
识别信元传输的方向。记号A-B或B-A被用于指示出激活/去激活消息的方向。
  相关标志(1字节)：
被用于将命令与响应关联起来。
  PM块大小A-B(4 bits)：
这一字段规定了被用于A-B方向PM的块大小。
  PM块大小B-A(4 bits)：
这一字段规定了B-A块的大小。