OTN学习笔记0514讲解

1、OTN学习笔记OTN基本原理OTN产生背景原有WDM技术仅在物理层面上统一标准，即针对 WDM系统中传送信号的波段、频率问 隔等做出了规定，对信号的帧结构没有制定统一的标准。使得 WDM在传递如STM64 10GbE等信号时产生了性能监测、帧结构、开销管理等难题。OTN特点OTN是以波分复用技术为基础，通过 G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规 范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系” OTN解决传统WDM网络无波长/子波长业务 调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。在 OTN网络的边缘层，业务信号被封装进 入统一的、开销丰富的 OTN体制中的帧结构中去，实现基于

2、 OTN体制的WDM全网统一 运营、管理、维护。OTN在电域为 OTH,在光域为 ROADMOTN在光域内可以实现业务信号的传递、复用、路由选择、监控，并保证其性能要求和 生存性。OTN可以支持多种上层业务或协议，如 SONET/SDH, ATM, Ethernet , IP, PDH, FibreChannel , GFP, MPLS OTN 虚级联，ODU 复用等。卜表为ITU-T构建的OTN协议框架DefinitionsG.870 Definitions and Terminology for Optical Transport Networks (OTN)Framework forRe

3、commendationsG.871/Y.1301 Framework for Optical Transport Network RecommendationsArchitecturalAspectsG.872 Architecture of Optical Transport NetworksG.872 Amend. 1 Architecture of Optical Transport NetworksG.872 Living ListControl PlaneASTN/ASON recommendations are moved to specific ASTN/ASON standa

4、rds pageG.709/Y.1331 Network node interface for the optical transport network (OTN)Structures MappingG.709/Y.1331 Addendum 1G.709 Living ListG.975 Forward Error CorrectionG.798 Characteristics of optical transport network (OTN) equipment functional blocksG.798 Amendment 1FunctionalCharacteristicsG.7

5、98 Living ListG.806 Characteristics of transport equipment - Description Methodology and Generic FunctionalityG.7710/Y.1701 Common Equipment Management RequirementsG.808.1 (G.gps) Generic protection switching - Linear trail and subnetworkProtectionprotectionSwitchingG.873.1 Optical Transport network

6、 (OTN) - Linear ProtectionG.873.1 Errata 1 Optical Transport network (OTN) - Linear ProtectionG.874 Management aspects of the optical transport network elementManagementG.874.1 Optical Transport Network (OTN) Protocol-Neutral Management Information Model For The Network Element ViewAspectsG.875 Opti

7、cal Transport Network (OTN) management information model for the network element viewDataG.7712/Y.1703 Architecture and specification of data communication networkCommunication Network (DCN)G.dcn living listG.8201 (G.optperf) Error performance parameters and objectives for multioperator internationa

8、l paths within the Optical Transport Network (OTN)Error PerformanceG.optperf living listM.2401 (M.24otn) Error Performance Limits and Procedures for Bringing-Into- Service and Maintenance of multi-operator international paths and sections within Optical Transport NetworksJitter & WanderG.8251(G.

9、otnjit) The control of jitter and wander within the optical transportPerformancenetwork (OTN)G.8251 Amendment 1 The control of jitter and wander within the optical transport network (OTN)G.8251 Corrigendum 1 The control of jitter and wander within the optical transport network (OTN)G.664 General Aut

10、omatic Power Shut-Down Procedures for Optical Transport SystemsG.691 Optical Interfaces for single-channel SDH systems with Optical Amplifiers, and STM-64 and STM-256 systemsG.692 Optical Interfaces for Multichannel Systems with Optical AmplifiersG.693 Optical interfaces for intra-office systemsPhys

11、ical-LayerAspectsG.694.1 Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency gridG.694.2 Spectral grids for WDM applications: CWDM wavelength gridG.695 Optical interfaces for Coarse Wavelength Division Multiplexing applicationsG.696.1(G.IaDI) Intra-Domain DWDM applicationsG.697(G.optmon) Optical mon

12、itoring for DWDM systemG.959.1 Optical Transport Networking Physical Layer InterfacesSup.39 (Sup.dsn) Optical System Design and Engineering ConsiderationsG.651 Characteristics of a 50/125 um multipmode graded index optical fibre cableG.652 Characteristics of a single-mode optical fibre cableFibresG.

13、653 Characteristics of a dispersion-shifted single mode optical fibre cableG.654 Characteristics of a cut-off shifted single-mode fibre cableG.655 Characteristics of a non-zero dispersion shifted single-mode optical fibre cableG.661 Definition and test methods for the relevant generic parameters of

14、optical amplifier devices and subsystemsComponents & SubsystemsG.662 Generic characteristics of optical fibre amplifier devices and subsystemsG.663 Application related aspects of optical fibre amplifier devices and subsystemsG.671 Transmission characteristics of passive optical componentsOTN基本概念

15、光通路opticalchannel (OChr) , OCh是用于支持OCh路径的信息结构，根据是否支持非随路开销(OCh_OH),定义了两种OCh,即支持非随路开销的全功能光通路(OCh)和不支持非随路开销的简化功能光通路(OChr)。本标准定义的OCh的客户信号为OTUk信号，其它数字客户信号如 STM-N以太网等OTM也可支持。另外，OCh应具有区分两个不同的OCh信号(一个信号承载OTU1,另一个信号承载OTU2或GbE)的 特征，具体实现待研究光通路数据单元opticalchanneldataunit(ODUk) , ODUk是包括信息净荷(OPUk)和与ODUk开销相关的信息结构。

16、ODUk的容量由k区分，k=0, 1, 2, 2e , 3, 4。ODUkfflit ODUkpath (ODUkP),光通路数据单元k通道(ODUkP)是用于支持端到端 ODUk路径的信息结构。光通路数据单元串联连接监测 ODUkTCM (ODUkT),光通路数据单元kTCM (ODUkT) 是用于支持TCM路径的信息结构。最多可以支持 6个TCM子层。光通路净荷单元opticalchannelpayloadunit(OPUk) , OPUk是适配客户信息在光通路上传送的信息结构。将客户信息、所需适配客户信号速率和OPUk净荷速率的开销、以及其他支持客户信号传送的OPUk开销结合在一起。这些

17、开销是特定适配开销，OPUk的容量由 k 划分，k = 0, 1, 2, 2e, 3, 4。光监控通路opticalsupervisorychannel (OSC , OSC是传送OTM开销信号的物理光 路，不经过光放大器。光传送模块 opticaltransportmodule(OTM-nr.m , OTM-0.mvn) OTM 是经过，ONNI被传送的信息结构。根据是否支持非随路开销，OTM分为支持非随路开销的全功能 OTM和 不支持非随路开销的简化功能 OTM两种。系数n和m定义了所支持的波长和比特速率， r表示简化功能，v表示支持虚拟多通道。OTM-0.mvn支持一个多通道光信号，目前

18、定义 了 2种OTM-0.mvn接口信号，每种承载包含一个 OTUkV信号分发到四个光通道上的四路光信号：OTM-0.3v4 （承载 OTU3）和 OTM-0.4v4 （承载 OTU4） 光通路传送单元 opticalchanneltransportunit (OTUkV) , OTUk是在一个或多个光通路连接上，传送一个ODUk的信息结构，包括光通路数据单元和 OTUk相关开销(FEC和光通路连接管理开销)，由帧结构，比特速率和带宽来表征。OTUk的容量由k划分，k=1, 2, 3, 4。目前定义了两种OTUk,即用于OTM域间(IrDI)或域内(IaDI)完全标 准化的OTUk,以及仅用于

19、OTM域内(IaDI)部分功能标准化的 OTUk (OTUkV)。OTN网络分层模型OTN传送网络从垂直方向分为 光通路(OCh)层、光复用段(OMS)层和光传输段 (OTS)层三层，相邻层之间是客户/服务者关系，其功能模型如图2-1所示。错误！未 找到引用源。中OTN网络相邻层之间的客户/服务者关系具体如下：1.光通路/客户适配OCh/客户适配(OCh/Client_A )过程涉及到客户和服务者两个方面的处理过程，其中客户处理过程与具体的客户类型有关，可根据特定的客户类型(如 SDT以太网等)参考其已标准化的处理过程，本标准仅规范服务者相关的处理过程。另 外，双向的光通路/客户适配(OCh/

20、Client_A )功能是由源和宿的OCh/客户适配过程来 实现。OCh/客户适配源(OCh/Client_A_So )在输入和输出接口之间进行的主要处理过程包 括：(1)产生可以调制到光载频上的连续数据流。对于数字客户，适配过程包括扰码和线路 编码等处理，相应适配信息就是定义了比特率和编码机制的连续数据流；(2)产生和终结相应的管理和维护信息。OCh/客户适配宿(OCh/Client_A_Sk )在输入和输出接口之间进行的主要处理过程包括：(1)从连续数据流中恢复客户信号。对于数字客户，适配过程包括时钟恢复、解码和解 扰等处理；(2)产生和终结相应的管理和维护信息。2.光复用段/光通路适配双

21、向的OMS/OCh适配(OMS/OCh_A)功能是由源和宿的 OMS/OCh适配过程来实现。OMS/OCh适配源(OMS/OCh_A_S。在输入和输出接口之间进行的主要处理过程包括：(1)通过指定的调制机制将光通路净荷调制到光载频上；然后给光载频分配相应的功率 并进行光通路复用以形成光复用段；(2)产生和终结相应的管理和维护信息。OMS/OCh适配宿(OMS/OCh_A_Sk)在输入和输出接口之间进行的主要处理过程包括：(1)根据光通路中心频率进行解复用并终结光载频，从中恢复光通路净荷数据；(2)产生和终结相应的管理和维护信息。注：实际处理的数据流考虑了光净荷、开销两部分数据，但开销部分在OM

22、S路径终端不进行处理。3. 光传输段/光复用段适配双向的OTS/OMS适配(OTS/OMS_A)功能是由源和宿的 OTS/OMS适配过程来实现。OTS/OMS适配源(OTS/OMS_A_S0在输入和输出接口之间进行的主要处理过程包括：产生和终结相应的管理和维护信息。OTS/OMS适配宿(OTS/OMS_A_Sk在输入和输出接口之间进行的主要处理过程包括：产生和终结相应的管理和维护信息。注：实际处理的数据流考虑了光净荷、光监控通路开销两部分数据，但光监控通路部分在 OTS路径终端不进行处理。OTN网络分层光通in(OCh r出且用段(OMS )先怦制吃(OTS J层用中蚌A成相出光通路层功能结构

23、OCh层通过光通路路径实现接入点之间的数字客户信号传送，其特征信息包括与光通路 连接相关联并定义了带宽及信噪比的光信号和实现通路外开销的数据流，均为逻辑信号OCh层的传送功能和实体主要由 OCh路径、OCh路径源端（OCh_TT源端）、OCh路径 宿端（OCh_TT宿端）、OCh网络连接（OCh_N。、OCh链路连接（OCh_LC）、OCh子 网（OCh_SN、OCh子网连接（OCh_SNQ 等组成。OCh层功能结构植入或输出华向许/终端埔出注：上述图例同样适用本标准后续图形，相关图形不再标注。OCh层的终端包括路径源端、路径宿端、双向路径终端三种方式，主要实现OCh连接的完整性验证、传输质量

24、的评估、传输缺陷的指示和检测等功能。子层划分由于目前光信号处理技术的局限性，纯光模拟信号无法实现数字客户信号质量准确评估，光通路层在具体实现时进一步划分为三个子层网络：光通路子层、光通路传送单元（OTUk, k=1, 2, 3, 4）子层和光通路数据单元（ODUk, k=0, 1, 2, 2e, 3, 4）子层，其中后两个子层采用数字封装技术实现。相邻子层之间具有客户/服务者关系，ODUk子层若支持复用功能，可继续递归进行子层划分。光通路层各子层关联的功能模型如所 示。OCh层分层(a) ODU不支持复用功能OCh门上网第ODUj(层间华ODLH f层网络OTUk f层网笫(b) ODU支持复

25、用功能光通路子层OCh子层网络通过OCh路径实现客户信号OTUk在OTN网络3R再生点之间的透明传 送。光通路传送单元子层OTU子层网络通过OTUk路径实现客户信号ODUk在OTN网络3R再生点之间的传送。其 特征信息包括传送ODUk客户信号的OTUk净荷区和传送关联开销的 OTUk开销区，均为 逻辑信号。OTU子层网络的传送功能和实体主要由 OTU路径、OTU路径源端（OTU_TT源端）、OTU路径宿端（OTU_TT宿端）、OTU网络连接（OTU_NC）、OTU链路连接 （OTU_LC）等组成，相应的功能结构所示。OTU子层网络功能结构APTCPPOTU子层网络的终端包括路径源端、路径宿端、

26、双向路径终端三种类型，主要实现OTUk连接的完整性验证、传输质量的评估、传输缺陷的指示和检测等功能。光通路数据单元子层网络ODU子层网络通过ODUk路径实现数字客户信号（如 SDH以太网等）在OTN网络端到 端的传送。其特征信息包括传送数字客户信号的 ODUk净荷区和传送关联开销的ODUk开 销区，均为逻辑信号。ODU子层网络的传送功能和实体主要由 ODU路径、ODU路径源端（ODU_TT源端）、ODU路径宿端（ODU_TT宿端）、ODU网络连接（ODU_NC、ODU链路连接 （ODU_LQ、ODU子网（ODU_SN和ODU子网连接（ODU_SNC等组成，相应的功能 结构如所示。ODU子层网络

27、功能结构ODU子层网络的终端包括路径源端、路径宿端、双向路径终端三种类型，主要实现ODUk连接的完整性验证、传输质量的评估、传输缺陷的指示和检测等功能。另外，根据ODUk （k=0, 1, 2, 2e, 3, 4）目前已定义的速率等级，ODU子层网络支持 ODU复用时。光复用段层OMS层通过OMS路径实现光通路在接入点之间的传送，其特征信息包括OCh层适配信息的数据流和复用段路径终端开销的数据流，均为逻辑信号，采用n级光复用单元（OMU-n）表示，其中n为光通路个数。光复用段中的光通路可以承载业务，也可以不承载业 务，不承载业务的光通路可以配置或不配置光信号。OMS层的传送功能和实体主要由 O

28、MS路径、OMS路径源端（OMS_TT源端）、OMS路径 宿端（OMS_TT宿端）、OMS网络连接（OMS_NQ、OMS链路连接（OMS_LQ 等组 成。OMS层网络功能结构CPOMS层的终端包括路径源端、路径宿端、双向路径终端三种方式，主要实现传输质量的 评估、传输缺陷的指示和检测等功能。光传输段层OTS层通过OTS路径实现光复用段在接入点之间的传送。OTS定义了物理接口，包括频 率、功率和信噪比等参数，其特征信息可由逻辑信号描述，即 OMS层适配信息和特定的 OTS路径终端管理/维护开销，也可由物理信号描述，即 n级光复用段和光监控通路，具 体表示为n级光传输模块（OTM-n）。OTS层的

29、传送功能和实体主要由OTS路径、OTS路径源端（OTS_TT源端）、OTS路径宿 端（OTS_TT宿端）、OTS网络连接（OTS_N。、OTS链路连接（OTS_L。、OTS子网 （OTS_SN、OTS子网连接（OTS_SNC等组成，其中 OTS_S解口 OTS_SNC&在实现OTS1+ 1NC保护时出现。OTS层功能结构OTS层的终端包括路径源端、路径宿端、双向路径终端三种方式，主要实现OTS连接的完整性验证、传输质量的评估、传输缺陷的指示和检测等功能。OTN 接口OTN接口分类OTN定义了两种接口：1. 域间接口（ IrDI）2.域内接口( IaDI)光传送模块n (OTM-n )是支持OTN接口的信息结构，定义了两种结构:1. 全功能的OTM