OTN光传送网原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,内部公开,第,*,页,本部事业部,OTN光传送网原理,日期：,2008-7-31,主讲人：温建中,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,概述,光传送网的演进：PDH,SDH WDM OTN,OTN：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。,PDH: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,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,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,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,OTN,、,WDM,、,SDH,的,关系,概述,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.873.1,G.873.2,管理：,G.874,G.875,概述,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,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(OSC:Optical Supervisory Channel),12、串连连接监视TCM,13、段监视SM,14、通道监视PM,15、路径踪迹标识符TTI,概述,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,OTN的分层结构,光通道层,光通道数据单元,光通道传送单元,光通道子层,光复用段层,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,光通道层,光通道连接的重组,光通道开销处理,光通道监控功能,网络生存性能力,OTN的分层结构,光复用段层,为灵活的多波长网络选路重新安排光复用 段功能,处理光复用段开销，以保证适配信息完整性,为段层的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。,OTN的分层结构,光复用段层,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,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。,光复用段层网络的功能将各个不同波长的光信道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。,OTN的分层结构,光传输层,为光信号在不同类型的光媒质上提供传输功能,进行光传输段的开销处理,对光放大器和中继器进行检测和控制,OTN的分层结构,OTN的原子功能描述法,光传送网的基本构件,参考点的命名,参考点信息的命名,基本原子功能的表示方法,原子功能的组合规则,OTN的分层结构,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）,OTN的分层结构,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。,OTN的分层结构,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。,OTN的分层结构,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.,OTN的分层结构,OTN网的原子功能模型,OTN的分层结构,光传送网接口的结构,OMSn,OTSn,OTM-n.m,Full,functionality,OCh,OTUkV,OTUkV,used within OTN transparent,subnetworks;implementations,are very much technology dependent,OTUk,ODUk,Clients(e.g.STM-N,ATM,IP,Ethernet),OPUk,ODUkP,ODUkT,OPSn,OTM-0.m,OTM-nr.m,Reduced,functionality,OChr,OCh,substructure,OTUk,used between(and within)OTN,transparent subnetworks,OTN的分层结构,OPS0,Optical Physical Section,Optical Transport Module,OPSn,OTUk,Optical Channel(OCh),Optical Channel Carrier(OCC),OCC,OCC,OCC,Client,ODU,k,FEC,OH,OCh Transport Unit(OTUk),OPU,k,OH,OCh Data Unit(ODUk),Client,OH,OCh Payload Unit(OPUk),Wrapper,Associated,overhead,OTM Overhead Signal,Optical Supervisory Channel,OSC,OOS,OSC,OH,OH,OH,Non-associated overhead,OMSn,OTSn,Optical Multiplex Section,Optica,l,Transmission Section,OTN的分层结构,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,波分复用,OTN的复用结构,OTM-16r.,m,Signal(,m,=1,2,3,12,23,123),具有,16,个光载波通道，理论上具有,640Gbit/s,速率。,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。,OTN的复用结构,OTM-0.,m,Signal(,m,=1,2,3),单通道信号。,(“,无色,:1310 or 1550 nm),没有光监控信道,(OSC),OTN的复用结构,OTM-n.,m,Signal(,m,=1,2,3,12,23,123),具有,n,个光通道，每个光通道上信号独立,带宽之外的光监控信道,(OSC),传输,OTM,开销信号,OTM,Overhead Signal(OOS),OOS,传输,OTS,OMS,OCh,(,非关联,),开销 并且进行一般的管理通讯,OTN的复用结构,时分复用,OTN的复用结构,4个ODU1时分复用到ODU2的过程,OTN的复用结构,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,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,OTM Overhead Signal(OOS)非,关联开销,OOS 功能已标准化比特率和格式尚未标准化,BDI:Backward Defect Indication,FDI-O:Forward Defect Indication-Overhead,FDI-P:Forward Defect Indication-Payload,OCI:Open Connection Indication,PMI:Payload Missing Indication,TTI:Trail Trace Identifier,非关联开销,OTSn,n,3,2,OCh,1,通用管理通讯,OMSn,FDI-O,FDI-P,OCI,BDI-O,BDI-P,PMI,FDI-P,FDI-O,BDI-O,BDI-P,PMI,TTI,帧结构和开销,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TTI。,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,OTM Overhead Signal(OOS)非,关联开销,OOS 功能已标准化比特率和格式尚未标准化,BDI:Backward Defect Indication,FDI-O:Forward Defect Indication-Overhead,FDI-P:Forward Defect Indication-Payload,OCI:Open Connection Indication,PMI:Payload Missing Indication,TTI:Trail Trace Identifier,非关联开销,OTSn,n,3,2,OCh,1,通用管理通讯,OMSn,FDI-O,FDI-P,OCI,BDI-O,BDI-P,PMI,FDI-P,FDI-O,BDI-O,BDI-P,PMI,TTI,帧结构和开销,光复用段开销描述,1、光复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,OTM Overhead Signal(OOS)非,关联开销,OOS 功能已标准化比特率和格式尚未标准化,BDI:Backward Defect Indication,FDI-O:Forward Defect Indication-Overhead,FDI-P:Forward Defect Indication-Payload,OCI:Open Connection Indication,PMI:Payload Missing Indication,TTI:Trail Trace Identifier,非关联开销,OTSn,n,3,2,OCh,1,通用管理通讯,OMSn,FDI-O,FDI-P,OCI,BDI-O,BDI-P,PMI,FDI-P,FDI-O,BDI-O,BDI-P,PMI,TTI,帧结构和开销,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,OTU,k,(,k,=1,2,3),帧结构,3825,4080,1,7,8,14,15,16,17,3824,1,2,3,4,OPU,k,Payload,OPU,k,OH,OPU,k,光通道净荷单元,ODU,k,ODU,k,光通道数据单元,Client Signal,mapped in,OPU,k,Payload,客户信号,OTU,k,FEC,OTU,k,OH,OTU,k,光通道传输单元,Alignm,定帧,k,表示速率等级:,1 2.5G,2 10G,3 40G,帧结构和开销,OTUk开销描述,帧结构和开销,OTUk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,段监视开销-SM,帧结构和开销,路径踪迹标识符(TTI:Trail Trace Identifier),帧结构和开销,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,4、OTUk段监视输入定位错误（IAE),输入定位错误占一个比特，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,光通道数据单元（ODUk）的帧结构,帧结构和开销,ODUk开销描述,帧结构和开销,ODUk通道监视开销,帧结构和开销,ODUk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,ODUk串联连接监视开销,帧结构和开销,被嵌套和串联的ODUk连接监视举例,交叠的ODUk连接监视举例,TCM开销分配举例,ODUk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。,ODUk的其他开销,1、ODUk通用通信通道开销（GCC1、GCC2),2、ODUk自动保护倒换和保护通信通道开销（APS/PCC,4字节）,3、ODUk串联连接监视激活/去激活协议（TCM ACT）,4、ODU实验开销（EXP),光通道净荷单元（OPUk）的帧结构,OPUk开销,光传送模块的维护信号,1、告警指示信号AIS:,用来向下游传送在上游已经检测到缺陷的指示信号。,2、前向缺陷指示FDI：,用来向下游传送在上游已经检测到缺陷的指示信号。,3、断开连接指示OCI:,向下游传送，说明上游信号没有与路径终端源连接。,4、锁定LCK:,说明上游信号处于锁定状态，没有信号可以通过。,5、净荷丢失指示PMI：,表明上游信号源点要么没有一个支路时隙有光信号，要么光信号里没有净荷，说明光支路信号的传输中断了。,OTS维护信号,OTS-PMI:,用来指示OTS净荷没有包含光信号。,OMS维护信号,OMS-FDI-P:,用于在OTS层网络指示OMS服务层缺陷。,OMS-FDI-O:,用于指示在通告OOS传输OMS开销时由于信号失效出现了传输中断。,OMS-PMI:,用来指示光通道载波（OCCs）中没有光信号。,Och维护信号,OCh-FDI-P:,用于在OMS层网络指示OCh服务层缺陷。,OCh-FDI-O:,用于指示在通告OOS传输O,Ch,开销时由于信号失效出现了传输中断。,OCh-OCI:,用来指示光通道连接没有绑定或者没有通告一个矩阵连接到终端源功能，这是由管理命令产生的。,OTUk维护信号,OTUk-AIS：是一个一般的AIS信号。,ODUk维护信号-ODUk-AIS:,ODUk维护信号-ODUk-OCI:,ODUk维护信号-ODUk-LCK:,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,组网和保护,SDH,OTN Metro Core,SONET Metro Core,Tandem Connection,monitoring,Aggregation and Add/Drop of 4 independent,2.5 Gbit/s channels(OxU1,OC-48 etc.),2.5G,OC-48,STM-16,OTU1,ODU1,2.5G,STM-16,OTU1,ODU1,OC-48,OC-48,组网和保护,OMS层：提供1+1单向链路保护,OCh层：提供1+1单向链路保护,ODUk层：提供以下保护方式：,1+1,单向链路保护,1+1,双向链路保护,1,：,N,单向链路保护,1,：,N,双向链路保护,环保护,