OTN技术与应用学习课程

1、2021-11-20光传送网技术光传送网技术一、业务一、业务IP化对光传送网承载需求化对光传送网承载需求u业务的业务的IP化化 u传送网技术传送网技术uOTN的产生的产生第1页/共232页第一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-202v根据分析,中国网上的数据业务量已经超过话音业务量。 vIP业务将最终成为主导的联网协议。v业务总量将有大幅度增加(几十倍？)。v传统电话网将不可避免要过渡到分组交换为基础的融合的下一代网，下一代网将最终支持包括话音在内的所有业务。All IP转型对传送网的挑战转型对传送网的挑战第2页/共232页第二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-1

2、1-20对传送网的需求n 业务宽带化大流量业务的调度和传递n 流量突发性动态带宽调整n 接口种类减少简化承载网，提高承载效率n 网络智能化业务感知能力n 网络安全性电信级的OAM和可靠性n 利润最大化降低CAPEX/OPEX骨干网All IP转型对传送网的挑战转型对传送网的挑战第3页/共232页第三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20新业务对带宽的需求新业务对带宽的需求第4页/共232页第四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20UNIUNINNINNINNINNIUNIUNICPNCPNCPN: CPN: 用户驻地网MAN: MAN: 城域网UNI: UN

3、I: 用户网络接口NNINNI（SNISNI）: : 网络节点接口核心网和城域网主要由传输和交换设备组成；CPN和接入网主要由传输设备构成接入网：分为馈线段，配线段和引入线核心网：分为省际干线（即一级干线），省内干线（即二级干线）和局间中继网（即城域网）公用电信网光传送网技术光传送网技术第5页/共232页第五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20 接入接入网共占网共占49%电信网成本分布图光传送网技术光传送网技术第6页/共232页第六页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-207LEOS, direct satelliteIEEE 802.16IRSubscrib

4、erlineLocal areanetworks(LANs)Cellular mobileCable dataSwitched EthernetAccessnetworksSONET ring,RPRMetropolitanarea networks(MANs)Core networks (long haul or WAN)1-10GbpsEthernetOptical Core NetworkSatellitetransport,broadcastingPersonal Area NetworksBluetoothPONResilient Packet Ring Voiceband,ISDN

5、, xDSLWireless local loop(wireless MAN)引自：Lucent通信技术的应用范围Wireless LAN(IEEE 802.11)光传送网技术光传送网技术第7页/共232页第七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20通信技术的演进 光传送网技术光传送网技术第8页/共232页第八页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20GMPLSOTNPTNWDM(OXC) TDM(SDH)Packet Over Transport(MSTP)EOSMPLSRPRIP OVER WDM(ROADM)2001-20102010-1997-2001比例

6、IP 业务流TDM 业务流光通信网络的发展趋势光通信网络的发展趋势第9页/共232页第九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 SDH/SONET已经非常成熟，但在传送层方面存在不足。 互联网、电子商务、移动技术发展迅速，以太网等数据业务发展迅速。 Internet 业务量的爆炸性增长 多种业务种类（如多媒体）的出现 DWDM的发展。 TDM业务在DWDM上传送需要一个统一的标准OTN的产生背景光传送网技术光传送网技术第10页/共232页第十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTN技术技术灵活调度灵活调度n提供WSS、PLC、WB技术ROADM 支持动态的业务波长分配n提供GSS支持动态的业务

7、子波 长分配n提供灵活的波长调度和子波 长调度8xany8xany8xany8xany8xany8xany4xanyMGWRNCRNCRNCRNCMGW第11页/共232页第十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2012光传送网技术光传送网技术二、二、OTN标准及关键技术介绍标准及关键技术介绍u 协议标准协议标准u 关键技术关键技术u 传送网络模型传送网络模型第12页/共232页第十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 1999年初，Lucent 提出wave Wrapper的概念。 ITU-T在2002年发布G.709 Interfaces for the optical

8、 transport network G.709定义了 Optical Transport Module of order n (OTMn)的以下需求:- 光传送体系Optical Transport Hierarchy (OTH);- 支撑多波长传输网络的开销定义;- 帧结构;- 比特速率;- 各种映射方式.OTN的产生的产生第13页/共232页第十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 统一传送网的传送层标准：统一传送网的传送层标准： 传送网从业务处理方式上可分为接入层，汇聚层和传送层。传送层原来的事实标准是SDH，但SDH太多地兼顾了接入层和汇聚层技术，不太适用于传送层，所以ITU制定了

9、OTN，专门加强了传送层的功能，减弱了接入和汇聚层的功能，希望能将所有业务的传送层统一成一个标准。统一的标准有利于实现不同厂家设备的互通。 提供更好的管理功能：提供更好的管理功能：OTN更加强调面向传送层的网络管理和维护功能，为实现这些功能制定了丰富的维护管理开销，并对这些开销的功能和实现给出了详细的定义，有利于实现管理维护信息的互连互通ITU为何要制定OTN标准OTN的产生的产生第14页/共232页第十四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2015ITU制定的光传送网标准制定的光传送网标准第15页/共232页第十五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 框架 G.871 体系架

10、构 G.872 结构和映射 G.709 设备功能特征 G.798 性能 G.8201,G.8251 物理层 G.664,G.693,G.959.1 设备管理特性 G.874,G.874.1,G.875,G.7710 保护 G.873.1ITU制定的光传送网标准制定的光传送网标准第16页/共232页第十六页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20ITU制定的光传送网标准制定的光传送网标准第17页/共232页第十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTN的特点的特点建立在SDH/SONET的经验之上，为过渡到下一代网络指明了方向。借鉴并吸收了SDH/SONET的分层结构、在线监控功

11、能、保护、管理功能。可以对光域中光通道进行管理。采用FEC技术，提高了误码性能，增加了光传输的跨距。引入了TCM监控功能，一定程度上解决了光通道跨多自治域监控的互操作问题。希望通过光层开销实现简单的光网络管理（业务不需要OEO转换即可取得开销）统一的标准方便各厂家设备在OTN层互连互通第18页/共232页第十八页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2019二、二、OTN标准及关键技术介绍标准及关键技术介绍u 协议标准协议标准u 关键技术关键技术u 传送网络模型传送网络模型第19页/共232页第十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 为实现T比特传输，传输层采用DWDM技术（OM

12、S层）。 定义3种G比特网络速率接口2.5G,10G,40G。 SDH/SONET, ETHERNET, ATM, IP, MPLS，GFP 业务都可以透明传输。 减少了网络的层次Shortest physical layer stack for data services (IP/TDM OTN Fiber) 不采用OTN的WDM的劣势：1。直接将Client signal (e.g. STM-N, GbE) 放到波长上，没有完善的网络监控能力。2。或者采用非介入的检测方式，在网络的各个节点尤其是中继节点上需要对不同业务作不同的检测，网络设备的复杂程度增加很多。 3。不同业务的特殊信令的处理

13、更是一个不可完成的任务。（如AIS处理等）OTN的实现方式的实现方式第20页/共232页第二十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2021ADMADMADMADMADMADMSDH/SONET环网SDH/SONET环网第一代光网络：SDH/SONET环网。链路传输采用光技术，而交换采用电技术；交换粒度：一般为STM-1（155Mb/s）,可对E1（2Mb/s）分插复用。光网络的演变光网络的演变第21页/共232页第二十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2022第二代光网络：OXC，OADM+DXC，ADM;驱动力：光传输容量急剧提高，节点处交换量大增（Tb/

14、s至Pb/s）;1）电子速率限制；2）电交换粒度较小；ADMADMADMOADMADMOADMADMOADMADMOADM光网络的演变光网络的演变第22页/共232页第二十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2023routerrouterrouterOADMrouterOADMrouterOADMrouterOADM智能光网络：OXC，OADM+router驱动力：动态带宽分配，集成的智能控制层面。光网络的演变光网络的演变第23页/共232页第二十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2024透明子网不透明节点透明子网中光通道实现端到端的连接不透明节点实现子

15、网间互联，包括电子3R再生随着光子技术的发展，透明子网的范围逐步扩大，（网络层次中产生光传送层）透明节点光交换结构电交换结构不透明节点O/EE/O光网络的演变光网络的演变第24页/共232页第二十四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2025实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第25页/共232页第二十五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2026多种技术实现距离升级多种技术实现距离升级带内带内FEC带外带外FEC增强型增强型FECRaman放大技术放大技术SuperWDM实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第26页/共232页第二十六页，编辑于星期六：

16、十一点 三十七分。2021-11-2027实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第27页/共232页第二十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2028SOA for cross-phase modulationMach-Zehnder interferometerClamped Gain SOA gatesAR c oatingtapern-InPGaInA s Pp layerAmplifyingregion laserCK recoveryWlgth converterWlgth converter实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第28页/共232页第二十八页，

17、编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2029实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第29页/共232页第二十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。ROADM ImplementationPre-AmpROADMPost-AmpDWDM NetworkDCMOSCOSCExpressVOA+AttenuationTranspondersROADM技术技术第30页/共232页第三十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20ROADM 和 GSS 调度结合ROADMROADM1 ROADMGSSROADMGSSROADMGSSGSSROADMGSSGSSROADMGSSA

18、BGSSCDGEFGSSGSSGSSGEGEGEGEGE实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第31页/共232页第三十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2032 由于光电子器件的发展，OXC/OADM和波长变换器的研制成功，使得建立、管理和维护透明的光连接成为可能，实现光层上的互联，即：optical networking.实现光网络的技术基础实现光网络的技术基础第32页/共232页第三十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2033二、二、OTN标准及关键技术介绍标准及关键技术介绍u 协议标准协议标准u 关键技术关键技术u 传送网络模型传送网络模型第3

19、3页/共232页第三十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。传送网络模型传送网络模型第34页/共232页第三十四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。T 13 04480 -95/d04Tra ilA PA PTra ilte rm in a tionN etw o rk co nne ctio nTC PS N CC PLink co n ne ctionTra ilte rm ina tio nTC PC lie n t tose rv era da pta tio nC lie n tla y e rn etw o rkTra ilC lie nt tose rv e ra da pta

20、tio nA PA PT ra ilte rm ina tio nTra ilte rm ina tio nS e rv e rla y e rn etw o rkTC PS N CC PLCC PLCC PLCC PS N CT C PFIG U R E 3/G .805E xam ple fu nctional m odel传送网络模型传送网络模型第35页/共232页第三十五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。T 13 04480 -95/d04Tra ilA PA PTra ilte rm in a tionN etw o rk co nne ctio nTC PS N CC PLink

21、 co n ne ctionTra ilte rm ina tio nTC PC lie n t tose rv era da pta tio nC lie n tla y e rn etw o rkTra ilC lie nt tose rv e ra da pta tio nA PA PT ra ilte rm ina tio nTra ilte rm ina tio nS e rv e rla y e rn etw o rkTC PS N CC PLCC PLCC PLCC PS N CT C PFIG U R E 3/G .805E xam ple fu nctional m odel

22、传送网络模型传送网络模型第36页/共232页第三十六页，编辑于星期六：十一点 三十七分。T 13 04480 -95/d04Tra ilA PA PTra ilte rm in a tionN etw o rk co nne ctio nTC PS N CC PLink co n ne ctionTra ilte rm ina tio nTC PC lie n t tose rv era da pta tio nC lie n tla y e rn etw o rkTra ilC lie nt tose rv e ra da pta tio nA PA PT ra ilte rm ina ti

23、o nTra ilte rm ina tio nS e rv e rla y e rn etw o rkTC PS N CC PLCC PLCC PLCC PS N CT C PFIG U R E 3/G .805E xam ple fu nctional m odel传送网络模型传送网络模型第37页/共232页第三十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。T 13 04480 -95/d04Tra ilA PA PTra ilte rm in a tionN etw o rk co nne ctio nTC PS N CC PLink co n ne ctionTra ilte rm ina

24、tio nTC PC lie n t tose rv era da pta tio nC lie n tla y e rn etw o rkTra ilC lie nt tose rv e ra da pta tio nA PA PT ra ilte rm ina tio nTra ilte rm ina tio nS e rv e rla y e rn etw o rkTC PS N CC PLCC PLCC PLCC PS N CT C PFIG U R E 3/G .805E xam ple fu nctional m odel传送网络模型传送网络模型第38页/共232页第三十八页，编辑

25、于星期六：十一点 三十七分。T 13 04480 -95/d04Tra ilA PA PTra ilte rm in a tionN etw o rk co nne ctio nTC PS N CC PLink co n ne ctionTra ilte rm ina tio nTC PC lie n t tose rv era da pta tio nC lie n tla y e rn etw o rkTra ilC lie nt tose rv e ra da pta tio nA PA PT ra ilte rm ina tio nTra ilte rm ina tio nS e rv

26、 e rla y e rn etw o rkTC PS N CC PLCC PLCC PLCC PS N CT C PFIG U R E 3/G .805E xam ple fu nctional m odel传送网络模型传送网络模型第39页/共232页第三十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。传送网络模型传送网络模型第40页/共232页第四十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。层网络模型中连接监控的重要性：网络中含有的设备数目和种类众多，每个设备均可能因某种原因失效，而影响网络的本身性能，甚至造成不可估量的损失。数据中心业务中断后重新启动，将有三分之一数据公司倒闭，另外三分之一两年内倒闭。

27、因此对网络性能的监控，并且提供保护与恢复显得非常重要。传送网络模型传送网络模型第41页/共232页第四十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。Figure a)TrailTandem connectionFigure b)TrailTandem connection产生告警指示信号（AIS），上报管理单元在线侦听传送网络模型传送网络模型第42页/共232页第四十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。网络的管理网络的复杂性决定了对网络内各种设备的管理的必要性。ISO的管理模式：配置管理：管理所有网络设备；故障管理：界定故障位置并恢复；性能管理：统计网络的使用状况；其它：安全管理、计费管理传送网络

28、模型传送网络模型第43页/共232页第四十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。TMN：电信管理网络网络操作系统操作系统工作站其它TMN其它TMNTMN与电信网的关系传送网络模型传送网络模型SNMP第44页/共232页第四十四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。光传送层：光层上实现业务信号的传送、复用、路由选择、监控，并且保证服务质量和生存性要求。在光传送网络中，光技术不仅仅应用于点对点的信号传送，而且渗透到组网领域，所谓optical networking。光传送网光传送网第45页/共232页第四十五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTSOMSOChOXCWDMMUXWDMDEMUXOA

29、光层网络模型光层网络模型第46页/共232页第四十六页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2047三、三、OTN功能功能1、光层技术2、电层技术3、PID技术4、接入业务5、可靠性机制6、性能监视功能Optical Transport ModuleOPSnOChOCCOCCOCCClientOTUkFECOHODUkOHOPUkOHrOPS0OSCOOSOSCOHOHOHOMSnOTSn第47页/共232页第四十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。User to Network Interface (UNI)Network Node Interface (NNI) Inter

30、Domain Interface (IrDI) Intra Domain Interface (IaDI)between equipment of different vendors (IrVI)within subnetwork of one vendor (IaVI)OTMUNIOTM NNIIaDI-IrVIOTM NNIIaDI-IaVIOTM NNIIaDI-IaVINetwork Operator BVendor XVendor YOTMNNIIrDINetworkOperatorCUSERAOTN接口定义OTN的接口的接口 第48页/共232页第四十八页，编辑于星期六：十一点 三

31、十七分。2021-11-20OTN的分层结构的分层结构 Optical Transport ModuleOPSnOTUkOptical Channel (OCh)Optical Channel Carrier (OCC)OCCOCCOCCClientODUkFECOHOCh Transport Unit (OTUk)OPUkOHOCh Data Unit (ODUk)ClientOHOCh Payload Unit (OPUk)WrapperAssociated overheadOPS0Optical Physical SectionOTM Overhead SignalOptical Sup

32、ervisory ChannelOSCOOSOSCOHOHOHNon-associated overheadOMSnOTSnOptical Multiplex SectionOptical Transmission Section第49页/共232页第四十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTN 层终端层终端 本质上，OTN 是由通常被称为层的以下部分组成： 光传输段 (OTS) 光复用段 (OMS) 光通道 (OCh) 光传输设备 (OTU) 数据单元 (ODU) 光通道净荷单元 (OPU) 第50页/共232页第五十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。随着光联网技术的不断发展与丰富，并

33、日趋复杂，必须建立与规划光网络模型。光网络模型与传送网络模型是相符合的光层技术光层技术第51页/共232页第五十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。每一个节点的平面间通过各自的通道互相连通按功能划分的光层网络按功能划分的光层网络按照节点内部功能分类为传送，控制，管理三个部分每个节点抽象分成三个平面第52页/共232页第五十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。按功能划分的光层网络按功能划分的光层网络第53页/共232页第五十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。光层技术光层技术第54页/共232页第五十四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。光层技术光层技术第55页/共232页第五十五页，编辑

34、于星期六：十一点 三十七分。各种光纤及其它物理媒介的传送功能光层技术光层技术第56页/共232页第五十六页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTSOTSOTSOTSOMSOMSOCHOTSOMSOCHOCH Optical ChannelOMS Optical Multiplex SectionOTS Optical Transmission SectionFunctional description, G. 872光传送网络各子层示例光传送网络各子层示例第57页/共232页第五十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTM-nr.m实际就是波分设备最终输出的主光信号（前面提到的光线路信号），

35、由多个波长组成，每个波长信号都有特定的帧格式（OTUk） n=波长数，例如n=40,n=80 r=Reduced，指不支持光层开销和光监控通道（OSC,Optical Supervisory Channel）m=速率等级，1=2.5G,2=10G,3=40G，例如m=2，或m=123用于和其他厂家的波分设备互连（在波长级互连）OTM-16r.m1234116 173824Fra me Alignment,OTU k, ODU k & O PU kOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)1234116

36、173824Fra me Alignment,OTU k, ODU k & O PU kOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)1234116 173824Fra me Alignment,OTU k, ODU k & O PU kOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)1234116 173824Fra me Alignment,OTU k, ODU k & O PU kOverheadPayloa

37、d(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)1234116 173824Fra me AlignmentOTU k, ODU k & O PU kOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)OTM-nr.m 信号信号第58页/共232页第五十八页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTM-0.m1234116 173824Payload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)Fra me Align

38、ment,OTU k, ODU k & OPU kOverhead OTM-0.m没有波长，没有光层开销，不支持光监控通道，但具有特定帧格式（OTUk）m=速率等级，1=2.5G,2=10G,3=40G，例如m=2，或m=3 用于和其他厂家的波分设备互连（OTUk互连）OTM-0.m 信号信号第59页/共232页第五十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTM-n.mOTM Overhead Signal (OOS)nOSC1234116 173824Fr a m e Alignment ,OTUk, ODUk & OP UkOverheadPayload(4 x 3808

39、bytes)38254080OTUk FE C(4 x 256 bytes)1234116 173824Fr a m e Alignment ,OTUk, ODUk & OP UkOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTUk FE C(4 x 256 bytes)1234116 173824Fr a m e Alignment ,OTUk, ODUk & OP UkOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTUk FE C(4 x 256 bytes)1234116 173824Fr a m e A

40、lignment ,OTUk, ODUk & OP UkOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTUk FE C(4 x 256 bytes)1234116 173824Fr a m e AlignmentOTUk, ODUk & OP UkOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTUk FE C(4 x 256 bytes)OTM-n.m实际就是波分设备最终输出的主光信号（前面提到的光线路信号），由多个波长组成，每个波长信号都有特定的帧格式（OTUk），同时支持光层开销（OOS）和光监控通道 n=

41、波长数，例如n=40,n=80 m=速率等级，1=2.5G,2=10G,3=40G，例如m=2，或m=123用于自己的波分设备间互连，功能强大，但无法和其他厂家波分设备互通（光监控通道每个厂家都实现方法都不一样，另外可对OTUk帧做一些修改（OTUkv），例如使用AFEC替代标准FEC）OTM-n.m 信号信号第60页/共232页第六十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OMSnOTSnOTM-n.mFullfunctionalityOChOTUkVOTUkV只能和自己的设备相连，用到了一些自己的技术OTUkODUkClients (e.g. STM-N, ATM, IP, Ethernet)

42、OPUkODUkPODUkTOPSnOTM-0.mOTM-nr.mReducedfunctionalityOChrOChsubstructureOTUk用于和其他厂家的设备互连，信号格式有确定的标准OTM-nr.m 信号信号第61页/共232页第六十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。全功能 OTM-n.m (n=1) 结构 Optical Transmission Section (OTSn) Optical Multiplex Section (OMSn) Full functionality Optical Channel (OCh) Completely or functionall

43、y standardised Optical Channel Transport Unit (OTUk/OTUkV) Optical Channel Data Unit (ODUk).简化OTM-nr.m ， OTM-0.m 包含下列的内容: Optical Physical Section (OPSn) Reduced functionality Optical Channel (OChr) Completely or functionally standardised Optical Channel Transport Unit (OTUk/OTUkV) Optical Channel D

44、ata Unit (ODUk).OTM两种格式的区别OTM-nr.m 信号信号第62页/共232页第六十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-2063光传送网技术光传送网技术三、三、OTN功能功能1、光层技术2、电层技术3、PID技术4、接入业务5、可靠性机制6、性能监视功能第63页/共232页第六十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。电层技术电层技术Optical Transport ModuleOPSnOTUkOptical Channel (OCh)Optical Channel Carrier (OCC)OCCOCCOCCClientODUkFECOHOCh Tran

45、sport Unit (OTUk)OPUkOHOCh Data Unit (ODUk)ClientOHOCh Payload Unit (OPUk)WrapperAssociated overheadOPS0Optical Physical SectionOTM Overhead SignalOptical Supervisory ChannelOSCOOSOSCOHOHOHNon-associated overheadOMSnOTSnOptical Multiplex SectionOptical Transmission Section第64页/共232页第六十四页，编辑于星期六：十一点

46、三十七分。 将各种客户信号统一封装成OTUk帧，然后在网络间传递OTUk帧 利用波分复用原理实现Tbit级传送 依靠电层开销和光层开销实现强大的网络维护管理功能 依靠统一的标准，实现不同厂家OTN设备互连互通 减少了网络层次，从而可降低运行商的成本电层技术电层技术第65页/共232页第六十五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 从狭义的角度说，OTN就是OTUk帧 OTUk帧是OTN信号在电层的帧格式 OTM可以理解为n个OTUk同时传送OTUk帧电层技术电层技术-帧结构帧结构第66页/共232页第六十六页，编辑于星期六：十一点 三十七分。串行信号指能够用最少的物理介质传输的信号串行信号是以一

47、定速率在0和1之间不断变化的信号，串行信号必须具备时钟和数据两个信号用来传输的串行信号只有数据线，没有相应的时钟线和数据有效线电层上用差分线传递一个串行信号，光层上用一根光纤传递一个串行信号为了对串行信号做电再生，或改变其内容，必须从此串行信号中恢复出时钟，CDR（Clock and Data Recovery ）器件可从串行信号中恢复出时钟CDR要求串行信号必须为速率恒定且0和1要不断变换，即不能出现长连0或长连1串行信号具备速率和帧格式两个特征串行信号的物理特征电层技术电层技术-帧结构帧结构第67页/共232页第六十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTU,ODU,OPU速率等级电层技

48、术电层技术-帧结构帧结构第68页/共232页第六十八页，编辑于星期六：十一点 三十七分。2021-11-20电层技术电层技术-帧结构帧结构第69页/共232页第六十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。早期的波分设备没有统一的帧格式，客户信号直接在波长上传输波分设备必须能检测客户信号和线路信号的质量，这就要求在客户节点和线路节点都要识别所有类型客户信号的帧格式，并执行相应的性能检测，最终导致性能检测需要花很高的成本客户信号直接传输时无法执行业务汇聚，从而极大浪费波长上的带宽统一的帧格式就有了波分设备专用开销，从而能利用这些开销提高波分设备的维护管理能力 OTN为何要定义统一的帧格式电层技术电层

49、技术-帧结构帧结构第70页/共232页第七十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。帧定位失效和误码检测连接检测净荷类型检测维护信号通讯通道成帧后应该具备的基本维护管理功能电层技术电层技术-帧结构帧结构第71页/共232页第七十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。在串行传输的0，1序列中，只有找到了帧头才能分清开销和净荷，也才能做其他的进一步处理在串行信号接收处理过程中，第一步是提取时钟，第二步就是帧定位根据帧结构的不同，帧定位的方法也不同SDH的定帧就是找到帧头的2个0 xf6和2个0 x28，并在经过一个帧周期后接着检测是否还是帧头，连续2ms都能在确定位置找到帧头时才能认为帧丢失告警消失传

50、输设备一般用帧丢失告警指示当前是否找到了帧头，没有找到帧头就上报帧丢失告警 帧定位电层技术电层技术-帧结构帧结构第72页/共232页第七十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。SDH的B1,B2OTUk的BIP8，例如SM-BIP8OTUk的FEC纠错前误码数，不可纠正的帧GE的8b/10b编码违例误码检测电层技术电层技术-帧结构帧结构第73页/共232页第七十三页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 实现方法：检测连接标识符是否和期望值相符 连接标示符的作用是给帧打上一个标签，用于识别不同的帧 连接标识符的例子：SDH的J0，OTUk的TTI（Trail Trace Identifier） 连

51、接检测的用途：防止用户错连信号连接检测电层技术电层技术-帧结构帧结构第74页/共232页第七十四页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 实现方法：检测净荷类型是否和期望值相符 净荷类型的作用是标明帧中净荷的种类 净荷类型的例子：OPUk的PT（Payload Type） 净荷类型检测的用途：防止用户错连信号净荷类型检测电层技术电层技术-帧结构帧结构第75页/共232页第七十五页，编辑于星期六：十一点 三十七分。实现方法：在帧中填入某种特殊的信息，破坏帧中的净荷，使得帧无法正常传输净荷维护信号的种类：AIS信号，OCI信号，LCK信号维护信号的用途：表示当前能正常接收信号，但信号帧处于某种特殊状态

52、，已无法正常传输净荷AIS（Alarm Inidation Signal）的用途：当帧处于失效状态时，使用AIS替代已失效的帧信号继续传输OCI（Open Connection Indication）的用途：表示因为没有配置连接而导致帧中没有正常的信号LCK（LoCKed defect）的用途：表示当前帧已经被锁定，即不允许用来正常传输数据，但仍旧能根据开销对帧进行各种检测。例如运行商正在对信号进行测试，此时不能给用户使用，就可以设置帧进入LCK状态。LCK不是自动产生的，而是完全由人来设置是否生效维护信号电层技术电层技术-帧结构帧结构第76页/共232页第七十六页，编辑于星期六：十一点 三十

53、七分。OTN维护信号通过将ODUk帧中的大部分字节设置为相同的固定字节而实现。由于净荷中也被填入了固定字节，所以此时无法传业务G.709/Y.1331_F16-23824All-1s pattern1234117814FTFLFA OHOTUk OHSTATSTATSTATSTATSTATSTATSTAT7Row #Column #G.709/Y.1331_F16-3Repeating 0110 0110 pattern12341173824814FA OHOTUk OHSTATSTATSTATSTATSTATSTATSTAT7Row #Column #G.709/Y.1331_F16-4Re

54、peating 0101 0101 pattern12341173824814FA OHOTUk OHSTATSTATSTATSTATSTATSTATSTAT7Row #Column #ODUk-AISODUk-OCIODUk-LCK电层技术电层技术-帧结构帧结构第77页/共232页第七十七页，编辑于星期六：十一点 三十七分。设备商或运营商用来传输某些自有的信息例如设备商需要在网元间传送网管信息，传送APS保护倒换信息使用实例：电监控通道，APS协议通道通讯通道电层技术电层技术-帧结构帧结构第78页/共232页第七十八页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 和SDH/SONET不同的是随着线路速

55、率的提高，G.709帧的结构和长度不变，不同速率等级OTN的帧周期不一样，脱离了SDH基本的8K帧周期OTN帧的周期电层技术电层技术-帧结构帧结构第79页/共232页第七十九页，编辑于星期六：十一点 三十七分。OTUk的帧结构382540801781415161738241234OPU k PayloadOPUk OHOPUk - Optical Channel Payload UnitODUkODUk - Optical Channel Data UnitClient Signalmapped inOPUk PayloadClient SignalOTUkFECOTUk OHOTUk - O

56、ptical Channel Transport UnitAlignmAlignmentk indicates the order:1 2.5G2 10G3 40GOTUk bit rate: 255/(239-k) * STM-NODUk bit rate: 239/(239-k) * STM-N电层技术电层技术-帧结构帧结构第80页/共232页第八十页，编辑于星期六：十一点 三十七分。电层技术电层技术-帧结构帧结构AlignmOPU k PayloadOPUk OHODUkOTUk OH1234116RowColumn78FRAME ALIGNMENT OVERHEAD AREAOTUk

57、SPECIFIC OVERHEAD AREAODUk SPECIFIC OVERHEAD AREA1415OPUk SPECIFICOVERHEADAREAPSIEXPTCMACTTCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6GCC1GCC2FTFLPMRESRESAPS/PCCSMRESGCC0FASMFAS01109127FaultIndicationFieldOperatorIdentifierOperator Specific128 129138137255FaultIndicationFieldOperatorIdentifierOperator SpecificForwardBa

58、ckwardFTFLMapping& ConcatSpecificMapping& ConcatSpecific25501PTTCMiSTATTTIBIP-81234567812312345678BEI/BIAEBDI12345678MFAS: MultiFrame Alignment SignalPCC: Protection Communication Control channelPM: Path MonitoringPSI: Payload Structure IdentifierRES: Reserved for future international standa

59、rdisationSM: Section MonitoringTCM: Tandem Connection MonitoringACT: Activation/deactivation control channelAPS: Automatic Protection Swiching coordination channelEXP: ExperimentalFAS: Frame Alignment SignalFTFL: Fault Type & Fault Location reporting channelGCC: General Communication ChannelJCJC

60、JCNJOPJORESRESRESOTU的帧结构第81页/共232页第八十一页，编辑于星期六：十一点 三十七分。 SM包含的子内容有： 踪迹字 TTI 比特间插校验位 BIP-8 背向缺陷指示 BDI 背向误码指示 BEI 接收同步字错误 IAE 预留字 RES 开销OTUk开销（2）电层技术电层技术-帧结构帧结构第82页/共232页第八十二页，编辑于星期六：十一点 三十七分。1. TTI是段监控字，它是一个复帧传输字节，为64字节的内容。每一个OTUk复帧（256帧）传输4次。64字节TTI的0字节出现在OTUk的复帧位置为：0000 0000 (0X00), 0100 0000 (0X40), 1000 0000 (0X80), 1100 0000 (0XC0)。2. SM误码检测 (BI