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1、2019/5/13,1,OTN技术,北京阿法迪信息技术研究中心 http:/www.iforward.org/,2,一、业务IP化对光传送网的承载需求 二、OTN标准及关键技术介绍 三、OTN功能 四、OTN特性 五、OTN设备及应用场景 六、网络应用 七、组网应用,内容安排,2019/5/13,3,光传送网技术,一、业务IP化对光传送网承载需求 业务的IP化 传送网技术 OTN的产生,2019/5/13,4,根据分析,中国网上的数据业务量已经超过话音业务量。 IP业务将最终成为主导的联网协议。 业务总量将有大幅度增加(几十倍？)。 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，
2、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,2019/5/13,5,Backbone,面向All IP业务的 传送网,Metro,对传送网的需求 业务宽带化大流量业务的调度和传递 流量突发性动态带宽调整 接口种类减少简化承载网，提高承载效率 网络智能化业务感知能力 网络安全性电信级的OAM和可靠性 利润最大化降低CAPEX/OPEX,骨干网,All IP转型对传送网的挑战,2019/5/13,6,新业务对带宽的需求,2019/5/13,7,CPN,CPN,CPN: 用户驻地网 MAN: 城域网 UNI: 用户网络接口 NNI（SNI）: 网络节点接口,核心网和城
3、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,核心网,光传送网技术,2019/5/13,8,接入 网共占49%,电信网成本分布图,光传送网技术,2019/5/13,9,LEOS, direct satellite,IEEE 802.16,IR,Subscriber line,Local area networks (LANs),Cellular mobile,Access networks,SONET ring, RPR,Metropolita
4、n area networks (MANs),Core networks (long haul or WAN),1-10Gbps Ethernet,Optical Core Network,Satellite transport, broadcasting,Personal Area Networks,Bluetooth,PON,Resilient Packet Ring,Voiceband, ISDN, xDSL,Wireless local loop (“wireless MAN“),引自：Lucent,通信技术的应用范围,光传送网技术,2019/5/13,10,通信技术的演进,光传送网技
5、术,2019/5/13,11,2001-2010,2010-,1997-2001,光通信网络的发展趋势,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,OTN技术灵活调度,提供WSS、PLC、WB技术ROADM 支持动态的业务波长分配 提供GSS支持动态的业务子波 长分配 提供灵活的波长调度和子波 长调度,2019/5/13,14,光传送网技术,二、OTN标
6、准及关键技术介绍 协议标准 关键技术 传送网络模型,1999年初，Lucent 提出wave Wrapper的概念。 ITU-T在2002年发布G.709 Interfaces for the optical 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,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
7、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：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,2019/5/13,17,目前ITU-T研究与制订的光网络协议,ITU制定的光传送网标准,框架 G.871
8、体系架构 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.873.1,ITU制定的光传送网标准,2019/5/13,19,ITU制定的光传送网标准,OTN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
9、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,2019/5/13,21,二、OTN标准及关键技术介绍 协议标准 关键技术 传送网络模型,为实现T比特传输，传输层采用DWDM技术（OMS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
10、) 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更是一个不可完成的任务。（如AIS处理等）,OTN的实现方式,2019/5/13,23,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。,交叉连接,光网络的演变,2019/5/13,24,第二代光
11、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/s至Pb/s）; 1）电子速率限制；2）电交换粒度较小；,交叉连接,光网络的演变,2019/5/13,25,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。,交叉连接,光网络的演变,2019/5/13,26,光网络将从不透明逐步走向透明,透明子网中光通道实现端到端的连接 不透明节点实现子网间互联，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,光网络的演变,2019/5/13,27,随着技术的进步和成本的不断降
12、低，升级的成本会越来越低,实现光网络的技术基础,2019/5/13,28,多种技术实现距离升级,带内/带外FEC、增强FEC、Raman放大技术、SuperWDM技术均为长距离无电中继传输系统的商用技术。,实现光网络的技术基础,2019/5/13,29,色散限制,WDM,孤子,色散位移光纤,普通单模光纤,非线性限制,非零色散位移光纤,L波段WDM,OTDM,新型光纤,PMD限制,WDM/ETDM+OTDM,PMD补偿技术,L+，S，S+,改善PMD特性的光纤,色散补偿,实现光网络的技术基础,2019/5/13,30,半导体光放大器,空间光开关阵列,波长选择器,全光3R再生器,波长变换器,实现光
13、网络的技术基础,2019/5/13,31,16波,32/40波,40波，可升级到80/160波。,ELH： 单跨能力强，可达150KM以上；无电中继传输能力较强，可达1000KM以上,ULH： 单跨能力强，可达150KM以上；无电中继传输能力非常强，最长可达4000KM，超长大环应用,LH： 单跨能力弱，无电中继传输能力小于640KM,内置光谱分析单元：远程监测光谱性能,内置OTDR： 实现光缆质量在线监测,AGC & ALC、功率预均衡： 自适应外界因素导致的光纤衰耗变化；利于更多波长、更长距离传送,距离升级,性能升级,容量升级,OSC可传送PDH时钟,全业务接入： 支持GE、2.5G、10
14、G、45M-1.25G、TMUX,实现光网络的技术基础,ROADM Implementation,Pre-Amp,ROADM,Post-Amp,ROADM技术,2019/5/13,33,ROADM 和 GSS 调度结合,ROADM,ROADM,1,ROADM,ROADM,ROADM,ROADM,ROADM,GSS,A,B,GSS,C,D,G,E,F,GSS,GSS,GSS,GE,GE,GE,GE,GE,实现光网络的技术基础,2019/5/13,34,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 ne
15、tworking.,实现光网络的技术基础,2019/5/13,35,二、OTN标准及关键技术介绍 协议标准 关键技术 传送网络模型,层网络模型中信息传递的描述：（ITU-T）,传送网络模型,传送网络模型,传送网络模型,传送网络模型,网络连接（NC）：跨越层网络的连接 终端连接（TCP）：网络连接的端点 子网连接（SNC）：跨越子网的连接 可见：连接也用可迭代描述的,传送网络模型,路径终端设备 适配设备（层间分界）,传送网络模型,层网络间的关系：Client/Server,传送网络模型,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
16、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。,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,层网络模型中连接监控：,产生告警指示信号（AIS），上报管理单元,传送网络模型,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,传送网络模型,TMN：电信管理网络,网络的复杂性导致管理的网络化,传送网络模型,SNMP,光传送层： 光层上实现业务信号的传送、复用
17、、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,OXC: 光交叉连接单元 WDM-MUX：波分复用器 WDM-DEMUX：波分解复用器 OA：光放大器,光层网络模型,2019/5/13,49,三、OTN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,User to Network Interface (UNI) Network Node Interface (NNI) Inter Domain Interface (I
18、rDI) Intra Domain Interface (IaDI) between equipment of different vendors (IrVI) within subnetwork of one vendor (IaVI),Network Operator B,Vendor X,Vendor Y,Network,Operator,C,USER,A,OTN接口定义,OTN的接口,2019/5/13,51,OTN的分层结构,OTN 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
19、元 (ODU) 光通道净荷单元 (OPU),随着光联网技术的不断发展与丰富，并日趋复杂，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,光网络的信息的传送：光信号传送,光网络信道的建立、动态分配与维护；,光网络的管理：配置管理、计费管理、故障管理、性能管理和安全管理；,从各光子层功能来看，光网络层实现三大类功能：,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,光网络控制层面的两大功能（研究热点）,网络工程：put the bandwidth where traffic is. 基于业务要求管理可用链路：增加新的链路，管
20、理永久连接等，（部分功能在管理平面）,业务工程: put the traffic where bandwidth is. 优化路由、充分利用已有带宽：广播链路使用信息、建立连接，恢复高优先级的连接。,按功能划分的光层网络,光层技术,光层技术,光层技术,59,OTS,OTS,OTS,OTS,OMS,OMS,OCH,OTS,OMS,OCH,OCH Optical Channel OMS Optical Multiplex Section OTS Optical Transmission Section,Functional description, G. 872,光传送网络各子层示例,OTM-nr
21、.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） 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-nr.m 信号,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
22、分设备互连（OTUk互连）,OTM-0.m 信号,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=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,OTM-nr.m 信号,全功能 OTM-n.m (n=1)
23、结构 Optical Transmission Section (OTSn) Optical Multiplex Section (OMSn) Full functionality Optical Channel (OCh) Completely or functionally 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
24、 functionality Optical Channel (OChr) Completely or functionally standardised Optical Channel Transport Unit (OTUk/OTUkV) Optical Channel Data Unit (ODUk).,OTM两种格式的区别,OTM-nr.m 信号,2019/5/13,65,光传送网技术,三、OTN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,电层技术,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
25、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,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-帧结构,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
26、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-帧结构,OTU,ODU,OPU速率等级,电层技术-帧结构,2019/5/13,71,电层技术-帧结构,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
27、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-帧结构,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-帧结构,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0xf6和2个0x28，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
28、到帧头时才能认为帧丢失告警消失 传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-帧结构,SDH的B1,B2 OTUk的BIP8，例如SM-BIP8 OTUk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-帧结构,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） 连接检测的用途：防止用户错连信号,连接检测,电层技术-帧结构,实现方法：检测净荷类型是否和期望值相符 净荷类型
29、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-帧结构,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，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
30、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-帧结构,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,ODUk-AIS,ODUk-OCI,ODUk-LCK,电层技术-帧结构,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
31、道，APS协议通道,通讯通道,电层技术-帧结构,和SDH/SONET不同的是随着线路速率的提高，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-帧结构,OTUk的帧结构,OTUk bit rate: 255/(239-k) * “STM-N“,ODUk bit rate: 239/(239-k) * “STM-N“,电层技术-帧结构,电层技术-帧结构,OTU的帧结构,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OT
32、Uk开销（2）,电层技术-帧结构,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 (BIP-8)，一个字节，用于比特间插校验。SM的BIP-8校验的范围是OPUk（15列至3824列），第i帧地校验结果写在第i+2帧内（和SDH不同）。 3. BDI：段监控字，单比特：用于向上游传送信号丢失状态。 4. BEI：段监控字，4比特
33、：用于向上游传送BIP8校验出的误码总数，00001000有效，表示误码的数量；其余无效，表示误码数为0。 5. IAE：单比特：表示接收到的数据是否同步丢失，1表示同步丢失，0表示正常。同时如果为1禁止计算BIP错误。 6. RES (SM中的RES) 7. GCC0：两个字节，不同的OTUk终端之间的通用通信通道（General Communications Channel）,传输的内容不在G.709规范之内；功能类似SDH中的E1字节。 8. RES：两个字节的预留字节，全0。,开销OTUk开销（3）,电层技术-帧结构,通道监控开销PM和汇接连接监控TCMi的结构如下图,开销ODUk开销
34、（1）,电层技术-帧结构,ODU中汇接连接监控TCM开销（Tandem Connect Monitor）共有6个字段，具体位置、结构见上页图示。TCM使得网络运营商能够让信号从自己的网络入口点和出口点对该信号进行监控。这6个监控字段的结构于PM字段相同，并且支持从下列应用情形中的一个或多个对ODU连接进行监控。 1 通过公用网络对ODU连接进行UNI到UNI的监控。 2 通过网络运营商对ODU进行NNI到NNI监控。 3 为保护切换进行子层监控，以及检测信号故障或劣化状况。 4 监控汇接连接，对故障进行定位或验证。 六个TCM字段支持一各种各样的网络配置形式进行汇接连接监控，并且可以用于嵌套，
35、重叠和级连拓扑结构。,开销ODUk开销（2）,电层技术-帧结构,OPUk Payload Structure Identifier (PSI),电层技术-帧结构,OTM的复用和映射,电层技术-复用,只考虑支持大颗粒业务，最低速率等级为2.5G，最高速率等级为40G，只有3个速率等级 多个低速ODUi汇聚成1个高速ODUk时，低速ODUi完全装入高速ODUk的净荷部分，低速ODUi和高速ODUk的开销是独立的 帧速率专门针对SDH设计，OPUk帧正好能装下同速率等级的SDH帧或多个低速率的ODUi（ik）帧 FEC开销大大提高了10G以上速率的OTUk帧的传送能力 使用的字节调整技术比SDH的指
36、针调整更为简单 开销（不包括FEC开销）在净荷中所占的比例很低，开销提供的维护管理功能也非常强（和SDH帧相比） OTUk帧经过简单改造后可以方便的接入GE或10GE以太网,OTUk帧的特点,电层技术-帧的应用,OPUk帧是ODUk帧的一部分，ODUk帧是OTUk帧的一部分。即OTUk帧中，和业务映射相关的部分组成OPUk,OPUk加上一些维护管理开销组成ODUk，而ODUk再加上一部分维护管理开销组成OTUk OTUk帧是为了让ODUk帧能够在光纤中传输而设计的，ODUk帧中加上一些适应于外部传输的开销或处理操作就形成了OTUk帧，例如FEC，SM开销，扰码等。出现在设备外面的信号必然是OT
37、Uk帧，不可能是ODUk或OPUk帧 ODUk帧是OTUk帧的一部分，是电层处理时用到的帧格式，例如对OTUk做电再生处理时，必须将OTUk帧转换为ODUk帧，然后再从ODUk转为OTUk帧。另外电层交叉调度也是在ODUk上实现的。电层的处理用不到OTUk帧中适用于外部传输的特征，所以应该将OTUk帧做些简化后再进行，实际上OTUk帧去掉适用于外部传输的特性后就变成了ODUk帧。ODUk帧和OTUk帧分别有自己的开销，OTUk帧的开销自然是在外部传输时用到的，而ODUk开销是在电层处理时用到的 OPUk帧是ODUk帧的一部分，OPUk帧是专门为了实现将业务装入OTUk帧而设计的。OPUk帧的主
38、要功能就是把各种业务装OPUk帧的净荷部分，然后再加上和业务映射有关的开销，例如字节调整开销和净荷类型指示,OTUk,ODUk,OPUk的区别,电层技术-帧的应用,OTUk-AIS，OTUk速率的PN-11码。PN-11码是长度为2047位的一串固定的0，1序列。PN-11码中不会出现OTUk的帧头0xf60x28 FAS开销，行1列1至行1列6固定为3个0xf6个3个0x28，这6个字节叫做FAS（Frame Alignment Signal）字节 LOF（OTUk帧丢失）告警，如果FAS字节中间的4个字节存在且每隔4080*4字节FAS中间的4个字节都会重复出现，则认为LOF告警消失；否则
39、认为有LOF告警。判断LOF告警产生和消失要求2ms的确认时间 MFAS开销：长度为1个字节，每发送一帧此字节的内容加1，当多个连续帧的相同开销组成一个较长的开销时需要和MFAS字节对齐，例如TTI LOM（复帧丢失）告警：检测MFAS字节是否每帧加1，如果不是则上报LOM告警，判断LOM告警产生和消失要求2ms的确认时间 FEC开销，每行255字节，用于纠正传输中产生的误码。255个字节组成一个FEC单元，里面包含239字节的信息和16字节的FEC校验字节，FEC单元的最大纠错能力是8个字节，错误字节超过8个后无法纠正所有错误。FEC单元能够准确检测到最多16字节的错误，超过16个字节的错误
40、无法准确统计,OTUk中用到的开销,电层技术-帧的应用,BIP-8，长度一个字节，其值为前面第2帧中列15至列3824所有字节（OPUk帧中的所有内容）异或的结果，用于校验OPUk帧是否有误码。在网管上一般对应性能量xx-BIP-8误码数,OTUk中用到的开销,电层技术-帧的应用,正向和反向：正向和反向是相对于同一个站点而言的。例如A和B为两个站点，A发出1个OTUk帧到B，B发出一个OTUk帧到A，对于一个站点来说，本站点的发送为正向，本站点的接收为反向。本站点发出去的OTUk帧中的反向开销都是根据本站点的接收OTUk帧的结果产生的，由于本站点的接收为反向，所以和接收OTUk有关的开销就叫做
41、反向开销。 OTN中现在定义的反向开销都是错误指示信息。对于用户来说，如果一个站点接收到反向错误指示，则说明本站点的接收到上一个站点的发送这一段传输路径是好的（否则应该接收到LOF），但本站点的发送方向出现了错误。,电层技术-帧的应用,BEI（Backward Error Indicaiton），长度为4位，一般的合法取值为0000b-1000b，其值为反向误码数，即合法的反向误码数为0-8个，为非法值时认为反向误码数为0。在网管上一般对应性能量xx-BEI误码数 TTI，踪迹标识符，长度为64个字节。TTI在每帧中只占1个字节，连续64帧凑成64字节。TTI用来标示OTUk帧的起点和终点。T
42、TI包括3个字段，SAPI标示源地址，DAPI标示目的地址，各占16字节，还有32字节的用户自定义信息。在网管上此开销一般对应TTI失配告警 BDI，反向失效指示，长度为1位，0表示无反向业务失效，1表示有反向业务失效。一般接收口的OTUk帧检测到LOF或LOM时对应发送口会插入BDI。在网管上此开销一般对应xx-BDI告警 IAE，帧对齐错误，长度为1位（SM中）或用STAT=010b(TCMi中)表示。帧对齐错误指发送的OTUk帧出现帧头间隔不是一个帧周期的现象。IAE一般用来屏蔽下游的误码检测，防止因为帧对齐错误导致下游误码检测不准 BIAE，反向帧对齐错误，长度为1位（SM中）或用BE
43、I=1011(TCMi中)表示，在接收检测到IAE时在发送自动插入BIAE。BIAE一般用来屏蔽下游的反向误码检测，防止出现检测错误 STAT，PM和TCM有STAT，长度为3位，接收端口通过检测STAT判断当前处于哪种维护信号状态（AIS,LCK,OCI,LTC）,电层技术-帧的应用,GCC（General Communication Channel）,共3组，每组2个字节，用来传送网管信息，对应我们设备的电监控通道功能 JC（Justification Charater）,共5个字节，业务装入OPUk净荷部分时用来弥补业务速率和OPUk净荷之间的速率差，JC一般能调整正负20ppm的频差
44、PT(Payload Type)，1个字节，用来指示净荷类型，定义如下表所示,电层技术-帧的应用,2019/5/13,97,光传送网技术,三、OTN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,某厂家的OTN系列设备还集成了单波40G、100G以及创新的PID（光电集成）技术，大幅提升设备集成度，以前需要多个机柜才能上下的160波业务现在只需一个子架即可完成，组网和业务调度更加灵活。,2019/5/13,99,三、OTN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,2019/5/13,100
45、,接入业务,SDH为9行270*N列的字节帧，N为SDH速率等级，例如STM-16的N=16。STM-1的速率为155.52Mbps，STM-N的速率等于N*155.52Mbps GE，FC，Escon等数据业务为8b/10b编码，相当于帧长为10位的帧 10GE-LAN为64/66b编码，相当于帧长为66b的帧 OTUk为4行4080列的字节帧 成帧的一个重要用途是能从串行数据中区分数据和开销,客户信号的帧格式,接入业务,2019/5/13,102,各种业务信号的映射方式 目前，在光传送网中，常用的映射方式有：SDH over OTN、ATM over OTN和ATM over SDH ov
46、er OTN。 对于SDH over OTN方式来讲，它具有SDH本身所具备的OA&M功能，具有比较强的保护和恢复能力，可以在SDH的基础上实现各种业务的综合，可以按照波长根据发展需要进行扩容，缺点是各种业务信号在进入SDH后，缺乏像ATM那样的QoS保证。 对于ATM over OTN方式来讲，虽然它具有ATM和OTN方式的优点，可以提供端到端QoS保证；但由于没有SDH，加之，OTN本身的限制，使得这种传送方式缺乏足够的保护和恢复能力及网管功能，进而使得这种方式和应用在现在受到了很大的限制。,接入业务,2019/5/13,103,对于ATM over SDH over OTN方式来讲，这种
47、方式在目前的技术发展情况下，是技术性能最完善的，但也是最复杂，最昂贵的。 此外，还可以将以太网（GE）信号直接映射到OTN，这种方式可以使广域网、城域网和局域网作到无缝连接，可大大简化设备、降低成本，在小范围内抖动与定时性能较好，但这种方式只有有限的故障检测和性能管理功能，没有保护倒换能力。 将来光传送网会采用ITU-TG.709建议所规范的数字包封（Digital Wrapper）技术，解决各种信号的映射问题。这种技术不仅彻底解决了客户层信号透明传送及网络边缘处故障检测和性能管理问题，而且还解决了光路性能监视和光层保护和恢复指令传送问题。另外，结合使用带外FEC，可以明显地改善系统的光信噪比
48、。,接入业务,2019/5/13,104,常量比特率信号的映射,有两种方式将CBR2G5, CBR10G 或者CBR40G（比特速率20 ppm）映射到OPUk (k=1,2,3)，分别为：异步模式和比特同步模式。 注：OPUk和用户数据的时钟同步需要为65 ppm；其中OPUk的时钟同步需要为20 ppm；用户数据的时钟同步需要为45 ppm。 OPUk开销中包含3字节的JC字节，一个中调整机会字节PJO，一个负调整机会字节NJO和3字节保留字节RES，它们的位置如下图,接入业务,2019/5/13,105,接入业务,2019/5/13,106,JC字节的内容用于控制两个调整机会字节NJO和PJO。异步映射和比特同步映射的JC和NJO，PJO的对应关系如下表5所示。 异步映射：采用本地时钟，时钟和接收到的SDH数据是独立的。 比特同步映射：从接收到的SDH数据抽取时钟。,接入业务,2019/5/13,107,同步和异步映射时JC,NJO,PJO内容定义,接入业务,2019/5/13,108,将STM-16映射到OPU1，其中D为8BIT的存储单元。可以进行正负调整。,接入业务,2019