OTN光传送网原理-文档资料

1、内部公开第 1页 http:/本部事业部本部事业部内部公开第 2页 http:/本部事业部本部事业部OTN光传送网原理光传送网原理日期：2008-7-31主讲人： 温建中内部公开第 3页 http:/本部事业部本部事业部提纲提纲 概述 OTN分层结构 OTN的复用结构 帧结构和开销 组网和保护内部公开第 4页 http:/本部事业部本部事业部概述概述光传送网的演进：PDHSDH WDM OTNOTN：引入OXC（光交叉互连），在光层实现组网功能，为客户层信号提供主要在光域上进行传送，复用，选路，监控和生成性处理的功能。OTN的一个重要出发点是：在子网内全光透明，在子网边界采用O/E/O技术。P

2、DH:准同步数字体系，标准化程度不足（光接口规范，速率，帧结构，复用方式等），帧结构中缺乏管理，维护开销。SDH：同步数字体系。标准化，配置灵活，管理维护开销丰富，带宽较小WDM：带宽大，传输成本低，提供点到点的传输内部公开第 5页 http:/本部事业部本部事业部OTN引入的因素 数据业务的飞速发展，GE、10GE在城域的广泛使用 新运营商的出现，要求透传高速率SDH等业务 FEC要求有统一接口 光波分复用设备要求基于波长的的管理信息概述概述内部公开第 6页 http:/本部事业部本部事业部OTN相对SDH的改进 OTN是作为网络技术提出的，许多SDH传送网功能和体系都可仿效，因此在包括帧结

3、构、功能模型、网络管理、信息模型、性能要求、物理层接口、开销安排、分层结构等方面，都同SDH有相似之处，其改进有： SDH的帧频和帧周期固定为125S，不同速率等级的帧字节数不同。而OTH不同速率等级，帧字节定长，帧频帧周期不同。 引入了规范化的前向纠错规范FEC编码，解决透明信道时光信噪比的恶化问题， 规定了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 类似于SDH的VC通道，OTH标准化了大颗粒的光通道ODUk等级，业务调度颗粒度更大概述概述内部公开第 7页 http:/本部事业部本部事业部OTN、WDM、SDH的关系 但OTN毕竟是一种新的传送网技术体系，有自身的一套

4、构架，需要注意。SDH、OTN、WDM间的分层关系可以用下页的图来表示。 需要特别注意的是光传送单元OTU作为光通道OCh的客户层才是完整的OTN，因为不仅仅是净荷映射复用，还有完善的管理和维护。而基于SDH的WDM不能提供与数字客户层信号无关的对光通道完善的管理和维护。概述概述内部公开第 8页 http:/本部事业部本部事业部OTN、WDM、SDH的关系概述概述内部公开第 9页 http:/本部事业部本部事业部主要的OTN相关标准： 体系结构：G.872，G.8080 结构和映射： G.709 设备功能特性：G.798 物理层接口：G.664，G.959 性能：G.8251 保护：G.873

5、.1, G.873.2 管理：G.874,G.875概述概述内部公开第 10页 http:/本部事业部本部事业部相关术语相关术语1、光传送模块OTM-nr.m（简化r，完整 ，n为波长数，m为速率指示）2、光通道(OChr)3、光通道传送单元k（OTUkv）4、光通道数据单元(ODUk：ODUkP，ODUkT）5、光通道净荷单元（OPUk）6、光通道载波(OCCr)7、n阶光载波组OCG-nr概述概述内部公开第 11页 http:/本部事业部本部事业部8、光复用单元（OMU-n）9、光物理段（OPSn)10、光传送模块开销信号(OSS:OTM Overhead Signal)11、光监控信道(

6、OSC:Optical Supervisory Channel)12、串连连接监视TCM13、段监视SM14、通道监视PM15、路径踪迹标识符TTI概述概述内部公开第 12页 http:/本部事业部本部事业部提纲提纲 概述 OTN分层结构 OTN的复用结构 帧结构和开销 组网和保护内部公开第 13页 http:/本部事业部本部事业部OTNOTN的分层结构的分层结构n 光通道层l光通道数据单元l光通道传送单元l光通道子层n 光复用段层n 光传输段层客户信号（SDH、IP、ATM、以太网等）OCh层OMS层OTS层光媒质层内部公开第 14页 http:/本部事业部本部事业部光通道层光通道层n 光通

7、道连接的重组n 光通道开销处理n 光通道监控功能n 网络生存性能力OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 15页 http:/本部事业部本部事业部光复用段层光复用段层n 为灵活的多波长网络选路重新安排光复用 段功能n 处理光复用段开销，以保证适配信息完整性n 为段层的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 16页 http:/本部事业部本部事业部光复用段层光复用段层n 光复用段层网络通过接入点之间的光复用段路径提供提供光通道的传输n 由光复用段路径终端开销构成的数据流、由光通道层适配信息组成的数据流。n 光复用段层网络的功能将各个不同波长的光信道

8、集成为一个确定光带宽的单元，保证相邻两个波长复用传输设备间多波长光信号的完整传输，为多波长信号提供网络功能。OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 17页 http:/本部事业部本部事业部光传输层光传输层n 为光信号在不同类型的光媒质上提供传输功能n 进行光传输段的开销处理n 对光放大器和中继器进行检测和控制OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 18页 http:/本部事业部本部事业部OTN的原子功能描述法的原子功能描述法n 光传送网的基本构件n 参考点的命名n 参考点信息的命名n 基本原子功能的表示方法n 原子功能的组合规则OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 19页 htt

9、p:/本部事业部本部事业部光传送网的基本构件光传送网的基本构件1、参考点（CP,TCP,AP)2、拓扑元件（层网络，子网、链路）3、传送实体（连接（NC,SNC,LC)，路径）4、传送处理功能（适配功能、路径终端功能）OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 20页 http:/本部事业部本部事业部参考点参考点1、连接点（CP）: 一种元件的输出点与另一种元件的输入点相结合的点。2、终端连接点（TCP)：代表路径源端输出与网络连接输入的结合点，或网络连接输出与路径宿端输入的结合点。3、接入点（AP)：适配元功能输出与路径终端源输入结合点，或者反之。OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第

10、21页 http:/本部事业部本部事业部拓扑元件拓扑元件1、层网络：传输网分层，成为层网络，指可以将一组同类型的AP连接在一个传输信息的逻辑实体，可进一步分为子网和链路。2、子网：为管理和选路对层网络进行分割产生的子集。3、链路：连接子网的固定拓扑关系。OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 22页 http:/本部事业部本部事业部传送实体传送实体一、连接1、网络连接：跨越层网络的连接，由TCP定届。2、子网连接：跨越子网的连接由CP定届。3、链路连接：跨越链路的连接，由CP定届。二、路径:由AP定届,负责服务层接入点之间一个或多个客户层网络的特征信息传递的 完整性.OTNOTN的分层结构

11、的分层结构内部公开第 23页 http:/本部事业部本部事业部OTN网的原子功能模型网的原子功能模型OTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 24页 http:/本部事业部本部事业部光传送网接口的结构光传送网接口的结构OMSnOTSnOTM-n.mFullfunctionalityOChOTUkVOTUkVused within OTN transparentsubnetworks; implementationsare very much technology dependentOTUkODUkClients (e.g. STM-N, ATM, IP, Ethernet)OPUkODUkP

12、ODUkTOPSnOTM-0.mOTM-nr.mReducedfunctionalityOChrOChsubstructureOTUkused between (and within) OTNtransparent subnetworksOTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 25页 http:/本部事业部本部事业部OPS0Optical Physical SectionOptical Transport ModuleOPSnOTUkOptical Channel (OCh)Optical Channel Carrier (OCC)OCCOCCOCCClientODUkFECOHOCh T

13、ransport Unit (OTUk)OPUkOHOCh Data Unit (ODUk)ClientOHOCh Payload Unit (OPUk)WrapperAssociated overheadOTM Overhead SignalOptical Supervisory ChannelOSCOOSOSCOHOHOHNon-associated overheadOMSnOTSnOptical Multiplex SectionOptical Transmission SectionOTNOTN的分层结构的分层结构内部公开第 26页 http:/本部事业部本部事业部提纲提纲 概述 OT

14、N分层结构 OTN的复用结构 帧结构和开销 组网和保护内部公开第 27页 http:/本部事业部本部事业部波分复用波分复用O T U 1 V O T U 2 V O T U 3 V O T M -n .mx kx jx iO C G -n .mO C CO C CO C Cx 1x 1x 11 i+j+k nO C hO C hO C hx 1x 1x 1O T M -n r.mx kx jx iO C G -n r.mO C C rO C C rO C C rx 1x 1x 11 i+j+k nO C hrO C hrO C hrx 1x 1x 1O S Cx 1O O SO T S , O

15、 M S , O C h, C O M M S O Hx 1x 1x 1O T M -0 .mOTNOTN的复用结构的复用结构内部公开第 28页 http:/本部事业部本部事业部OTM-16r.m Signal (m=1,2,3,12,23,123)n 具有16个光载波通道，理论上具有640Gbit/s速率。n 没有光物理段开销，因此该接口使用OTUkv的段监控开销进行监视和管理。OTM-16r.m1234116 173824Fra me Alignment,OTU k, ODU k & O PU kOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTU

16、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 kOverheadPayload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)1234116 173824Fra me Alignment,OTU k, ODU

17、k & O PU kOverheadPayload(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)OTNOTN的复用结构的复用结构内部公开第 29页 http:/本部事业部本部事业部OTM-0.m Signal (m=1,2,3)n 单通道信号。 (“无色 : 1310 or 1550 nm)n 没有光监控

18、信道 (OSC)OTM-0.m1234116 173824Payload(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)Fra me Alignment,OTU k, ODU k & OPU kOverheadOTNOTN的复用结构的复用结构内部公开第 30页 http:/本部事业部本部事业部OTM-n.m Signal (m=1,2,3,12,23,123)n具有n个光通道，每个光通道上信号独立n带宽之外的光监控信道 (OSC) 传输OTM开销信号OTM Overhead Signal (OOS)nOOS传输 OTS, OMS, OCh

19、 (非关联)开销 并且进行一般的管理通讯OTM-n.mOTM Overhead Signal (OOS)nOSC1234116 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)123411

20、6 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 AlignmentOTU k, ODU k & O PU kOverheadPaylo

21、ad(4 x 3808 bytes)38254080OTU k FEC(4 x 256 bytes)OTNOTN的复用结构的复用结构内部公开第 31页 http:/本部事业部本部事业部时分复用时分复用ODU3OPU3x 1OTU1VOTU2VOTU3Vx 1x 1x 1M appingM ultiplexingODU2OPU2x 1x 4x 16 ODU1OPU1 Client SignalClientSignalx 1Client Signalx 4O D T U G 3ODTUG2x 1x 1OTNOTN的复用结构的复用结构内部公开第 32页 http:/本部事业部本部事业部4个个ODU1

22、时分复用到时分复用到ODU2的过程的过程O T U 2O T U 2F E CC lie n t L a y e r S ig n a l(e .g . S T M -1 6 , A T M , G F P )O D U 1O D U 1 O HA lig n mO D U 24 xOPU1 OHC lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16)O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHC lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16)O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHC lient La yer S ig

23、 nal(e .g. S TM -16)O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHC lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16, A TM , G FP )O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHO D U 2 O HOPU2 OHO P U 2 P a y lo a dO D U 2 O HA lig n mOPU2 OHO T U 2O HN O T E - T h e O D U 1 flo a ts in o f th e O P U 2 P a ylo a d a re a . A n O D U 1 fra m e w il

24、l c ro s s m u ltip le O D U 2 fra m e b o u n d a rie s .A c o m p le te O D U 1 fra m e (1 5 2 9 6 b y te s ) re q u ire s th e b a n d w id th o f (1 5 2 9 6 /3 8 0 8 = ) 4 .0 1 7 O D U 2 fra m e s . T h is is n o t illu s tra te d .C lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16)O D U 1 O HA lig n mOPU1

25、OHC lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16)O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHC lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16)O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHC lient La yer S ig nal(e .g. S TM -16, A TM , G FP )O D U 1 O HA lig n mOPU1 OHOTNOTN的复用结构的复用结构内部公开第 33页 http:/本部事业部本部事业部提纲提纲 概述 OTN分层结构 OTN的复用结构 帧结构和开销 组网和保护内部公开第 3

26、4页 http:/本部事业部本部事业部非关联开销和关联开销非关联开销和关联开销1、非关联开销在OSC上传输，包括光传输段开销、光复用段开销和光通道非关联开销。2、关联开销是必须和净荷的信息结构一起传输的，OTUk、ODUk、OPUk。帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 35页 http:/本部事业部本部事业部OTM Overhead Signal (OOS)非关联开销n OOS 功能已标准化比特率和格式尚未标准化BDI: Backward Defect IndicationFDI-O: Forward Defect Indication - OverheadFDI-P: Forward Def

27、ect Indication - PayloadOCI: Open Connection IndicationPMI: Payload Missing IndicationTTI: Trail Trace Identifier非关联开销非关联开销OTSnn32OCh1 通用管理通讯通用管理通讯OMSnFDI-OFDI-POCIBDI-OBDI-PPMIFDI-PFDI-OBDI-OBDI-PPMITTI帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 36页 http:/本部事业部本部事业部光传输段开销描述光传输段开销描述1、OTS路径踪迹字节（OTSn-TTI）用来在OTSn段监控时传输一个64字节的TT

28、I。2、OTS净荷后向缺陷指示（BDI-P）对于OTSn段监控来说，OTSn-BDI-P信号是用来向上游方向传送在OTSn终端宿功能检测道德OTSn净荷信号失效状态。3、OTS开销后向缺陷指示（BDI-O)4、OTS净荷丢失指示（PMI)用来指示在OTS信号的源端没有净荷加入，以便压制相应的信号丢失状况的报告。帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 37页 http:/本部事业部本部事业部OTM Overhead Signal (OOS)非关联开销n OOS 功能已标准化比特率和格式尚未标准化BDI: Backward Defect IndicationFDI-O: Forward Defect

29、Indication - OverheadFDI-P: Forward Defect Indication - PayloadOCI: Open Connection IndicationPMI: Payload Missing IndicationTTI: Trail Trace Identifier非关联开销非关联开销OTSnn32OCh1 通用管理通讯通用管理通讯OMSnFDI-OFDI-POCIBDI-OBDI-PPMIFDI-PFDI-OBDI-OBDI-PPMITTI帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 38页 http:/本部事业部本部事业部光复用段开销描述光复用段开销描述1、光复

30、用段净荷前向缺陷指示（OMSn-FDI-P） 对于OMSn段监控来说， OMSn-FDI-P信号是用来向下游方向传送OMSn净荷信号的状态（正常或者失效）。2 、光复用段开销前向缺陷指示（OMSn-FDI-O）3、光复用段净荷后向缺陷指示（OMSn-BDI-P） 对于OMSn段监控来说， OMSn-BDI-P信号是用来向上游方向传送在OMSn终端宿功能上检测到的净荷信号失效状态。4 、光复用段开销后向缺陷指示（OMSn-BDI-O）帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 39页 http:/本部事业部本部事业部OTM Overhead Signal (OOS)非关联开销n OOS 功能已标准化比特

31、率和格式尚未标准化BDI: Backward Defect IndicationFDI-O: Forward Defect Indication - OverheadFDI-P: Forward Defect Indication - PayloadOCI: Open Connection IndicationPMI: Payload Missing IndicationTTI: Trail Trace Identifier非关联开销非关联开销OTSnn32OCh1 通用管理通讯通用管理通讯OMSnFDI-OFDI-POCIBDI-OBDI-PPMIFDI-PFDI-OBDI-OBDI-PPM

32、ITTI帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 40页 http:/本部事业部本部事业部光通道开销描述光通道开销描述1、光通道净荷前向缺陷指示（OCh-FDI-P） 对于光通道监控来说， OCh-FDI-P信号用来向下游方向传送光通道净荷信号的状态。2、光通道开销前向缺陷指示（OCh-FDI-O）3、光通道断开连接指示（OCh-OCI） 这是一个向下游传送的指示信号，以指示上游在一个连接功能中矩阵连接是断开的（做为一个管理命令执行的结果）。相应的，在光通道终端检测道德光通道丢失状况与断开的矩阵是直接相关的。帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 41页 http:/本部事业部本部事业部OTUk (k=

33、1,2,3)帧结构382540801781415161738241234OPU k PayloadOPUk OHOPUk 光通道净荷单元光通道净荷单元ODUkODUk 光通道数据单元光通道数据单元Client Signalmapped inOPUk Payload客户信号客户信号OTUkFECOTUk OHOTUk 光通道传输单元光通道传输单元Alignm定帧定帧k 表示速率等级表示速率等级:1 2.5G2 10G3 40G帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 42页 http:/本部事业部本部事业部OTUk开销描述开销描述帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 43页 http:/本部事业部本部事

34、业部OTUk开销描述开销描述1、帧定位信号一个6字节的OTUk-FAS信号为(F6H,28H).2、复帧定位信号一些OTUk和ODUk开销信号将横跨多个OTUk/ODUk帧，比如说路径踪迹标识符(TTI)和净荷结构指示符（PSI）信号，这些和其他复帧结构的开销信号一样，需要多帧排列处理，这就用到复帧定位信号。MFAS的值随着OTUk/ODUk帧而增加，并提供256帧的复帧信号。帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 44页 http:/本部事业部本部事业部段监视开销段监视开销-SM帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 45页 http:/本部事业部本部事业部路径踪迹标识符路径踪迹标识符(TTI:Tr

35、ail Trace Identifier)帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 46页 http:/本部事业部本部事业部1、OTUk段监视路径踪迹标识符（TTI) 共包括64字节，以OTUk的复帧形式传送，每个TTI的复帧在OTUk的复帧周期中传输4次。2、OTUk段监视差错检测码（BIP-8) 是对第I帧的OTUk的OPUk区域进行BIP-8计算得到，然后插入到I+2帧的位置。3、 OTUk段监视后向缺陷指示（BDI) 指示终端宿功能处检测到的信号失效状态帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 47页 http:/本部事业部本部事业部4、 OTUk段监视输入定位错误（IAE) 输入定位错误占一个比

36、特，用于允许段连接监视终端(S-CMEP)输入点通知它的对端S-CMEP输出点，在输入的信号中已经检测到了一个定位错误。IAE为“1”时表示有帧定位错误，否则为“0”。5、后向差错指示和后向输入定位错误指示（BEI/BIAE) 对于段监控来说，BEI/BIAE用来向上游方向传输在对应的OTUk段监控宿中用BIP-8检测到的比特间插误码块的数量，也用来指示在IAE开销中检测到的输入定位错误的情况。帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 48页 http:/本部事业部本部事业部内部公开第 49页 http:/本部事业部本部事业部光通道数据单元（光通道数据单元（ODUk）的帧结构）的帧结构帧结构和开销帧

37、结构和开销内部公开第 50页 http:/本部事业部本部事业部ODUk开销描述开销描述帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 51页 http:/本部事业部本部事业部ODUk通道监视开销通道监视开销帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 52页 http:/本部事业部本部事业部ODUk通道监视状态（通道监视状态（STAT） 用来表示是否存在维护信号和维护信号的种类，除STAT子域外，PM域的其他内容在维护信号出现期间将不被定义。帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 53页 http:/本部事业部本部事业部ODUk串联连接监视开销串联连接监视开销帧结构和开销帧结构和开销内部公开第 54页 http:/本部事业部本部事业部被嵌套和串联的被嵌套和串联的ODUk连接监视举例连接监视举例内部公开第 55页 http:/本部事业部本部事业部交叠的交叠的ODUk连接监视举例连接监视举例内部公开第 56页 http:/本部事业部本部事业部TCM开销分配举例开销分配举例内部公开第 57页 http:/本部事业部本部事业部ODUk的故障类型和故障定位报告通信通道（的故障类型和故障定位报告通信通道（FTFL）一个字节的FTFL被用来传输一个256字节的故障类型和故障定位信息。内部公开第 58页 http:/本部事业部本部事业部ODUk的其他开销的其他开销1、ODUk通用通信通道开销（GCC1、