2-OTN协议介绍概述课件

OTN协议介绍

烽火通信科技股份有限公司

2010年1月前言本次培训是介绍OTN系统的主要标准之一——G.709，讲解烽火通信的OTN设备是如何基于该标准来实现的。2参考资料光传送网(OTN)网络节点接口G.709标准OTN国标G.798标准FONST3000智能OTN设备产品描述手册3培训目标学完本单元后，您应该能：了解OTN相关的ITU-T标准理解OTN设备上与开销相关的告警和性能的含义掌握OTN设备单盘开销的配置方法41OTN背景2OTN体系简介3OTN结构4OTN复用和映射5OTN开销介绍内容摘要6OTN维护开销和功能7思考题OTN背景SONET/SDH已经成为当今传送网络的主要技术。除了它的基于标准的互操作性特征外，SONET/SDH具有性能监视，错误隔离，保护交换，交织，可扩展性。然而，SONET/SDH被优化以服务基于话音的业务，具有严格的时分复用（TDM）设计，这样的设计无法实现突发数据流量有效使用带宽。随着不断增长的互联网和其它数据业务，需要一个新的网络方案来满足网络的可扩展性和易管理性需求。SONET/SDH协议是为管理每个光纤上单个波长的传输而设计，而OTN是为管理每个光纤上多个波长传输而设计－DWDM系统的基础。而且，OTN提供了管理每条光纤上每一个波长的能力。基于SONET/SDH的网络在满足网络容量需求方面起着重要的作用，并且以后仍将起着重要作用。但是由于SONET/SDH自身的限制和不断改变的网络需求，OTN更能适应今后网络的发展。6OTN背景1998年，ITU-T正式提出了OTN的概念。如OTN传送网结构G.872、逻辑接口G.709、OTN物理接口G.959.1、设备标准G.798、抖动标准G.8251、保护倒换标准G.873.1等。从其功能上看，OTN在子网内可以以全光形式传输，而在子网的边界处采用光-电-光转换。这样，各个子网可以通过3R再生器联接，从而构成一个大的光网络。因此，OTN可以看作是传送网络向全光网演化过程中的一个过渡应用。系统制造商们也推出具有更多OTN功能的产品来支持下一代传送网络的构建。7OTN定义OTN（光传送网，OpticalTransportNetwork），是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN为G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T建议所规范的新一代光传送体系，通过ROADM技术、OTH技术、G.709封装和控制平面的引入，将解决传统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。可以说OTN将是未来最主要的光传送网技术，同时随着近几年ULH（超长跨距DWDM技术）的发展，使得DWDM系统的无电中继传输距离达到了几千公里。ULH的发展与OTN技术的发展相结合，将可以进一步扩大OTN的组网能力，实现在长途干线中的OTN子网部署，减少OTN子网之间的O/E/O连接，提高DWDM系统的传输效率。8OTN特点OTN与传统设备相比具有以下优势：

容量可扩展性强，

业务信号透明传输，异步映射消除了全网同步的限制更强的FEC纠错，维护管理能力，

灵活的光/电层调度能力光域内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。

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OTN有强大的开销功能，可以彻底抛开SDH，实现光网络的运营、维护和管理；G.709就是为此应用而定义的。91OTN背景3OTN结构4OTN复用和映射5OTN开销介绍内容摘要6OTN维护开销和功能7思考题2OTN体系简介OTN标准体系OTN设备管理G.874光传送网元管理特性抖动和性能G.852光传送网内抖动和漂移的控制标准G.820内部多运营商国际通道的误码性能参数和指标网络保护G.873光传送网保护的标准设备更能特征G.798光传送网络体系设备功能块特征G.806传送设备特征-描述方法和一般功能结构与映射G.709光传送网接口标准G.704通用成帧规则/虚级联信号的链路容量调整机制物理层特征G.959光传送网络的物理接口标准G,693局内系统的光接口标准G.664光传送系统的光安全规程和需求标准架构G.872光传送网络的架构标准G.8080自动交换光网络（ASON）的架构标准111OTN背景4OTN复用和映射5OTN开销介绍内容摘要6OTN维护开销和功能7思考题3OTN结构2OTN体系简介OTN子层结构OTM：光传送模块OPS：光物理段OTS：光物理段层OMS：光复用段层OCHr：简化功能光通道OCH：完整功能的光通道OTUk：完全标准化光通道传送单元kOTUkV：功能标准化的光传送单元kODUk：光通道数据单元kOPUk：光通道净荷单元k

13OTM-n.m基本信息

OPUKODUKOTUKOCHOCG-n.mOMU-n.m

OTM-n.m14客户信号

OPUkOH

ODUk

OHFEC

OCH净荷

OCCPOCCPOCCP

OMSn净荷

OTSn净荷

OHOPUk净荷λ1λ2λ3λ4λ5λ6λ7λnλ1510……OTM-n.mOTM开销信号包括OTS、OMS、OCH开销及通用管理信息等提供1路OSC监控通道用于传送OTM开销信号OTM-n.m基本信息

OPUKODUKOTUKOCHOCG-n.mOTM-n.m15客户信号

OPUkOH

ODUk

OHFEC

OCH净荷

OCCPOCCPOCCP

OPSn净荷

OHOPUk净荷λ1OTM-n.m单通道信号无OSC1OTN背景3OTN结构5OTN开销介绍内容摘要6OTN维护开销和功能7思考题2OTN体系简介4OTN复用和映射OTM复用和映射结构17OTN帧速率类型标称速率容差OPU12488320kbit/s±20ppmOPU29995276.962kbit/sOPU340015519.322kbit/sODU12498775.126kbit/sODU210037273.924kbit/sODU340319218.983kbit/sOTU12666057.143kbit/sOTU210709225.316kbit/sOTU343018413.559kbit/s18OPUK适配客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销194Χ38084Χ2客户信号被分成238个字节的区块适配至OPUK加上2列8个字节的OPU开销客户信号（STM-16、GFP、FC）238/238/238ODUk时分复用20ODU1净荷

ODU1OPU2OHODTUG2

OPU2ODU2ODTU12JOHODU1ODTU12JOHODTU12JOH

ODU1ODU2OHODU1ODTU12ODTUG2OPU2ODU2ODU1OH

ODUk信号时分复用到高级别ODUk信号ODU1异步映射到ODTU12ODU1Χ16复用到ODU31Χ4ODU1复用ODU221帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销OPU2开销帧定位ODU2开销ODU1ODU2Χ4ODU1异步映射到ODTU12ODTU12时分复用到ODTUG2OPODU1复用ODU3帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销22帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销帧定位客户信号（STM-16、GFP、FC）OPU1开销ODU1开销OPU3开销ODU3帧定位Χ16ODU1异步映射到ODTU13ODTU12时分复用到ODTUG3OTUK帧结构23OTUK采用定长帧（K=1、2、3）4Χ256FEC4Χ3808OPUK净荷OPUK开销ODUK开销FAOHOTUK开销1-78-14151617------------------------------------------------38243825-408041OTN背景3OTN结构

4OTN复用和映射内容摘要6OTN维护开销和功能7思考题2OTN体系简介5OTN开销介绍OTN开销介绍25FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234帧定位开销：FAS:帧定位字节MFAS:复帧定位字节OTUK层开销：SM：段监控字节GCC0：通用通信通道字节0RES：预留字节ODUK层开销：TCMACT:TCM激活/去激活协调协议控制通道TCMi：串行连接监视子层i开销FTFL：故障类型和故障位置上报通道PM：通道监控EXP：实验通道GCC1/2：通用通信通道1/2APS/PCC：自动保护倒换和保护通信控制通道OPUK层开销：PSI:净荷结构标识符JC：调整控制NJO：负调整字节帧定位开销-FAS26FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234FAS(FrameAlignmentSignal)

用于帧对齐和定位OA1:11110110,OA2:00101000123456123456781234567812345678123456781234567812345678OA1OA1OA1OA2OA2OA2复帧定位开销-MFAS27FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234MFASOH123456780000000000000001000000100000001100000100...11111110111111110000000000000001MFAS(MultiFrameAlignmentSignal)复帧对齐和定位随着OTN帧序号递增共256个OTN帧OTUK开销-SM28FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP8SAPIDAPIOperatorspecificTTI(TrailTraceldentifier)路径踪迹标识符，用于传送64字节的OTUK级别TTI信号位于SM的第一个字节64个TTI信号是一个完整的OTUK，每个复帧中发4次SAPI、DAPI是源和目的接入标示字节OP运营商自定义字节01516313263OTUK开销-SM29FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP8BIP-8(Bitlnterleavedparity-8)OTUK级别误码检测，采用比特间插偶校验编码对第i个OTUK帧中的OPUK进行BIP-8校验，并将结果插入到i后的第二个OTUK帧的OTUKBIP-8开销中。OPUK1.....................................1415………........…3824BIP-8OTUK开销-SM30FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP812345678BEI/BIAEBDIIAERESBEI/BIAE(Backwarderrorlndication/BackwardlncomingAlignmentError)OTUK级别向上游回传已检测出的误码数和引入对齐错误（IAE）IAE状态该字段设为“1011”，同时忽略误码计数，非IAE状态插入误码数。OTUK开销-SM31FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP812345678BEI/BIAEBDIIAERESBDI(BackwardDefectIndication)远端缺陷指示，OTUK级别向上游回传段终端宿中检测出的信号失效状态OTUK开销-SM32FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP812345678BEI/BIAEBDIIAERESIAE(IncomingAlignmentError)输入定位误码，用于OTUK级别S-CMEP的入口端点通知它的对等S-CMEP出口端点在输入信号中已经检测出定位错误。RES(Reserved)预留比特OTUK开销-GCC0/RES33FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234GCC0(GeneralCommunicationChannel)通用通信通道开销0，支持OTUK终端间的通用通信透明通道RES(Reserved)预留字节ODUK开销-PM34FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP8SAPIDAPIOperatorspecificTTI/BIP-8/BEI/BDI通道监视，其作用与OTUK开销SM基本相同，监控的是ODUK级别TTI信号不具有BIAE开销功能0151631326312345678BEIBDISTATODUK开销-PM35FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP8SAPIDAPIOperatorspecificSTAT(Status)ODUK通道级别的维护信号0151631326312345678BEIBDISTATODUK开销-TCMi36FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP8SAPIDAPIOperatorspecificTTIi/BIP-8i/BIAEi/BDIiTCMi子层监视，与OTUK开销SM中相应功能相同提供6级TCM0151631326312345678BEI/DIAEiBDIiSTATiODUK开销-TCMi37FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234123TTIBIP8SAPIDAPIOperatorspecificSTAT(Status)TCMi子层的维护信号，以及源TC-CMEP是否存在IAE错误、源TC-CMEP是否被激活0151631326312345678BEI/DIAEiBDIiSTATiTCM层叠和嵌套38TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1A1B1B2C1C2D1D2A2B1-B2D1-D2C1-C2A1-A2ODUK开销-GCC1/GCC239FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234GCC1/GCC2(GeneralCommunication1/2)通用通信通道开销1和2，支持ODUK层的任何两个网元之间的通用通信长度为各2个字节，位于第4行的1~4列ODUK开销-GCC1/GCC240FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234TCMACT(TCMActivation/Deactivation)TCM激活/去激活FTFL(FaultType&FaultLocation)前向/后向故障类型指示EXP(Experimental)实验开销APS/PCC(AutomaticProtectionSwitching/ProtectionCommunicationControl)自动保护倒换和保护通信通道OPUK开销-PSI41FASMFASSMGCC0RESRESJCRESTCMACTTCM6TCM5TCM4FTFLRESJCTCM3TCM2TCM1PMEXPRESJCGCC1GCC2APS/PCCRESPSINJO123456789101112131415161234PSI(PayloadStructureIdentifier)用于传送256字节的净荷结构标识符信号为1个字节，第4行的15列与ODUK的复帧对齐PSI第一个字节为净荷类型（PT），PSI其余255个字节用于映射和级联PT映射和级联开销OPUK开销-PT说明421OTN背景3OTN结构

4OTN复用和映射内容摘要7思考题2OTN体系简介5OTN开销介绍OTN维护开销和功能ODUk开销——PMSTATPM的STAT用以指示当前OTN帧信号的信号流格式。如果PM建立了连接监测，那么正常情况下，PM的STAT为001，用以告诉建立连接的对方当前PM通道处于正常工作状态。当接收的信号失效后，PM有可能根据网管维护信号插入配置将STAT状态修改为AIS，以此通知下游当前业务通道不可用。是根据网管对PM监测的使能是否打开，PM会根据当前接收的STAT值决定是否上报PM_AIS,OCI,LCK告警。44OTN维护开销和功能ODUk开销——TCMiSTATTCMi的STAT用法基本同PM一样。当TCMi的连接使能未激活时，TCMi下插的STAT为000，下游检测到该值时上报TCMi_LTC告警。当TCMi连接使能激活时，TCMi下插的STAT为001，当OTN帧出现IAE（帧滑码）时，TCMi_IAES会每秒钟累加一次。根据网管维护信号插入配置，TCMi的STAT可插入LCK、OCI、AIS等信号。这三个信号均可由网管控制插入，AIS由程序判断，当业务失效后，自动插入使能，则修改STAT为111下插AIS。下游检测到这些信号后，如果监测使能激活，则告TCMi_LCK,OCI,AIS。45OTN维护开销和功能OPUk开销OPUk开销由PSI开销

构成。PSI开销包括PT和映射

级联指定字节。PT指示了OTN帧业务

映射方式，以此告诉下游

如何解映射。映射级联字节根据当前复用结构，重复填充特定数量的特定字节。例OTU2E/LMS2E填充00，01，02，03，OTU3E/LMS3E填充40，41，……4F。

46OTN维护开销和功能IAE、BIAE、BIP8、BEI的生成关系接收到IAE，反插BIAE。IAE、BIAE只存在于SM、TCMi的开销中。网管表现为性能IAES，BIAES。接收到BIP8误码计数，反插BEI误码计数。SM、PM、TCMi均支持。网管表现为三者的性能BIP8_CV，BEI_CV，当该误码率超过网管设定的门限，告BIP8_SD，BEI_SD。BEI是BIP8的完整反插，即单盘收到多少个BEI_CV，对应下游就产生了多少个BIP8_CV。以上过程的实现，均基于连接使能激活，若未激活，将不会产生反插动作。这里的上下游，是指建立了连接监测的两个节点，中间可以跨中继OTU，中继OTU透传这些内容。47OTN维护开销和功能BDI的生成SM、PM、TCMi收到各自认为的缺陷时，向上游反插BDI。SM、PM、TCMi各自的缺陷可由网管单独配置。见SM、PM开销配置，TCMi开销配置。单盘收到BDI后，产生BEI_UAS性能，类似SM、PM、TCMi收到各自认为的缺陷时产生的BIP8_UAS性能。以上过程的实现，均基于连接使能的激活，若连接使能未激活，则不产生反插动作。这里的上下游，是指建立了连接监测的两个节点，中间可以跨中继OTU，中继OTU透传这些内容。48OTN维护开销和功能维护信号的插入这里的缺陷分为开销层的缺陷和业务层的缺陷。开销层的缺陷：下插PM_AIS、TCMi_AIS，通过修改STAT字节实现。49业务层缺陷：下插GEN_AIS，下游收到该信号后告FDI告警。所有开销只在建立连接监测的两块单盘之间终结，途经的中间单盘透传。OTN维护开销和功能FONST3000线路号模型要了解3000的OTN开销，需先了解3000设备的线路号模型。根据前面的复用过程图，在OTN帧这一层，我们定义了很多线路号，以此来定位映射过程中的每一个点，做到映射过程的每个点可监测可告警。OTN设备的线路号是基于OTN的分层结构来定义的。同一层面下，根据业务的信号格式来区分。由于OTU的信号格式多样，所以OTU的线路号也较复杂。OTU的告警、性能大致可以分为以下几类：通用、物理类、SDH类、数据类、OTN类。由于SDH信号、数据信号、OTN信号可能位于OTU多个不同的映射点上，那么该告警就会发生在指代这个点的线路号上。50OTN维护开销和功能OTN开销告警——OTUk层（k=1,2,3）51OTN_LOFOTN_LOMSM_TIM，SM_BDISM_BIP8_SD,SM_BEI_SDFEC_C_SDFEC_D_SDOTUk_AISOTN维护开销和功能OTN开销告警——ODUk层（k=1,2,3）52PM_TIM,PM_BDIPM_BIP8_SD,PM_BEI_SDPM_AIS,PM_LCK,PM_OCITCMi_TIM,TCMi_BDIODUk_AIS,ODUk_LCK,ODUk_OCITCMi_AIS,TCMi_LCK,TCMi_OCITCMi_LTCOTN维护开销和功能OTN开销告警——OPUk层（k=1,2,3）53PLMMSIMFDI（通用AIS）OTN维护开销和功能OTN开销性能——OTUk层（k=1,2,3）54OFS_OTNFEC_CORR0,1CORR_TOTAL,FEC_DISCORRCHAN_BER,DECD_BERSM_BIP8_CVSM_BIP8_ES,SES,ESR,SESR,UASSM_BEI_CVSM_BEI_ES,SES,ESR,SESR,UASSM_IAES,SM_BIAESOTN维护开销和功能OTN开销性能——ODUk层（k=1,2,3）55PM_BIP8_CVPM_BIP8_ES,SES,ESR,SESR,UASPM_BEI_CVPM_BEI_ES,SES,ESR,SESR,UASTCMi_BIP8_CVTCMi_BIP8_ES,SES,ESR,SESR,UASTCMi_BEI_CVTCMi_BEI_ES,SES,ESR,SESR,UASTCMi_IAES,TCMi_BIAESOTN维护开销和功能OTN开销状态FEC编解码状态FEC类型：GFEC/EFEC/UFECFEC解码状态：开/关OPU信息PT实际接收值PSI实际接收值：16进制值TTI信息实际接收SM的SAPI、DAPI、OP实际接收PM的SAPI、DAPI、OP实际接收TCMi(i=1~6)的SAPI、DAPI、OP56OTN开销状态APS信息发送的APS信息接收的APS信息监测线路STATPM接收的STATTCMi(i=~6)接收的STAT57OTN维护开销和功能OTN维护开销和功能OTN开销告警——几个AIS的区别OTUk_AIS：整个OTN帧被PN-11码填充，可以看出，OTUk_AIS是没有OTN帧头的，它仅仅是一个随机的码流，不携带任何其它信息。G.709标准中规定，OTUk_AIS只检测，不产生，因此，FONST3000设备正常情况下不会告OTUk_AIS告警，除非人为通过网管或仪表插入。58OTN维护开销和功能OTN开销告警——几个AIS的区别ODUk_AIS：ODUk_AIS是将ODUk开销（FTFL除外）和载荷全部填充为1。由图可以看