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随着云计算、移动4G/5G互联网的兴起,网络容量需求剧增,传统的10G网络面临巨大挑战。数据中心100G光传送网(Optical Transport Network,OTN)端口的交换机和路由器越来越多,100G骨干网大规模部署,由于100G骨干网设备成本高、体积大、功耗高,不适合用于城域网和接入网,所以城域网和接入网将成为新的网络容量发展瓶颈。此外100G的大规模部署缓解网络容量需求的同时加剧了光网络的复杂化,在100G传输系统中,当客户侧和线路侧突发链路故障或者电源掉电时,告警信息必须快速传递到远端设备,否则远端设备依然认为传输链路完整,继续向100G交换机或者路由器发送信息,但是这些信息都已经成为垃圾消息。针对以上情形,本文提出一种小型化、低成本的100G城域网设计方案。此外,为了进行链路故障和操作维护管理(Operation Administration and Maintenance,OAM),本文进一步提出了一种方案来实现100G传输系统中的故障诊断及告警传递,确保100G传输系统安全运行。本文首先进行了总体方案设计,研究了G.709定义的OTN接口标准,介绍了OTN帧开销和功能,提出了把故障信息插入到OTN帧OTUk层开销字节RES中,由此实现远端站点两台设备之间的告警传递;其次根据此研究目标,进行了故障诊断及告警传递处理分析,根据需求分析进行了Dying Gasp故障诊断电路设计、客户侧CFP模块故障诊断分析和电路设计、线路侧SFP+模块故障诊断分析和电路设计,利用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)检测链路故障和Dying Gasp故障,借助OTN成帧芯片提供的开销接口,FPGA完成RES开销的插入和提取,从而实现告警信息传递,被封装的链路故障信息随着100G数据信息传递到远端设备,在检测到链路告警信息后,远端设备会停止向100G交换机或者路由器发送数据,从而避免垃圾信息的产生,并且链路故障消失后,系统自动检测并且传递恢复信息,过程与告警信息传递类似;最后,在100G传输平台搭建测试环境,进行系统性能和告警传递两方面的测试,测试结果表明,系统能够正常稳定运行,并且能够实现故障诊断及告警传递。