目录
1、OTN帧开销总览:
2、OTN帧细节展开
2.1、OTU帧定位信号
2.2、OTU开销 (绿色部分)
2.2.1、OTU开销之段监测SM:
2.2.2、OTU开销之GCC&OSMC&RES:
2.3、ODU开销 (红色部分)
2.3.1、ODU通道监视(PM)开销(复帧结构)
2.3.2、ODU开销之PM&TCM
2.3.3、ODU串联连接监测TCM开销
2.3.4、ODU开销之APS/PCC
2.3.5、ODU开销之其他字节
2.4、OPU开销(黄色部分)
3、OTN开销总结
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基础说明:
OTN中的开销分为关联开销(即电层开销)和非关联开销(即光层开销)
关联开销:包括光传送单元OTUk开销、光数据单元ODUk开销、光用户单元OPUk开销
- 关联开销是必须和净荷(用户数据信号)一起传输的,他们在OTN帧结构之内,属于带内随路方式,也常称为电层开销
非关联开销:包括光传送段开销OTS、光复用段开销OMS、光通道开销OCH
- 非关联开销也叫光传送模块(OTM)开销信号OOS,在专门的光监控信号OSC上传输,属纤内带外方式,也常称为光层开销。
客户信号 + 光净荷单元开销 = OPU
OPU + 光数据单元开销 =ODU
ODU + 光传送单元开销 + FEC = OTU
OTU指定一个光波长 +光开销 =光通道 OCH
光通道调制到一个固定的光波长上就是一个光载波 OCC
OCC波分复用后,就变成了OMC光复用段
OMC光复用段加上光复用段的开销和光传送段的开销就变成了OTS
1、OTN帧开销总览:
为了增强检测、管理和控制功能,ITU-T在OTN电层帧结构中,引入了比SDH更丰富的开销,新增大约占7%的比特率,OTN开销区由四部分组成:帧定位、OTU开销、ODU开销、OPU开销
OTN帧开销可以分为以下四个部分,每部分都可以进一步细分(颜色与下图对应)
- OTN的帧定位(FAS和 MFAS)
- OTU开销(SM GCC0 OSMC RES)
- ODU开销、
- OPU
2、OTN帧细节展开
2.1、OTU帧定位信号
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的过程中,第一步是提取时钟,第二部就是帧定位。
OTN的帧定位信号有两种:FAS和MFAS
- FAS:Frame Alignment Signal 帧定位信号 (6字节)
帧定位字节(FAS)作用于SDH一样,编码也一样,也是用F6 F6 F6 ( OA1为:1111 0110) 28 28 28 (OA2为:0010 1000 )这六个字节为整个信号提供帧定位的。
- MFAS:MultiFrame Alignment Signal 复帧定位信号 (1字节)
复帧定位信号 为 1Byte,256帧构成一个复帧序列(256Byte),MFAS的值随着OTUk帧而增加,并提供256帧的复帧指示。
复帧结构的OTUk和ODUk开销信号需要多个OTUk帧传输,比如路径踪迹标识符(TTI)和净荷结构指示符(PSI)信号,处理时就要用到复帧定位信号。
2.2、OTU开销 (绿色部分)
OTU开销由SM、GCC0(通用通信通道)、OSMC和RES保留字节组成
- 段监测(SM)字节 用于:①路径踪迹标识 ②奇偶效验 ③后向错误指示和输入帧定位错误指示
- 通用通信信道0 (GCC0) 是一个用于在OTU终端之间传输管理控制信息的信道
- OSMCOTN同步信息信道
- 保留(RES)字节
2.2.1、OTU开销之段监测SM:
SM段检测用于:OTU的错误检测、校正和OTU段层连接监控功能
段检测(SM)字节包含:
- 路径踪迹标识(TTI) 注意:TTI是复帧结构
- 比特间插奇偶效验(BIP-8)
- 后向错误指示(BDI)
- 后向错误知识和后向输入定位校准误码(BEI/BIAE)
- 输入帧定位错误(IAE)
- 保留bit (RES)
OTU SM中的路径踪迹标识符(TTI): TTI是复帧结构 TTI类似于SDH中的追踪字节J0
为了实现段监视,1字节的路径踪迹标识(TTI)开销被定义用来传送64字节的TTI信号。
64字节的TTI信号要与OTUk复帧组合在一起传送,且每一复帧传送4次TTI,在 64字节的复帧结构中:
- 0~15字节是源接入点标识符
- 16~31字节是目的接入点标识符
- 32~63字节是为网络操作者专用字节
OTU SM中的BIP-8
1、了解一下SDH中的B1(即BIP-8)效验(每种颜色代表一个字节)
将每个字节摆成竖着的一列,这样就形成了一个信息比特矩阵,然后对每一行进行效验就形成了一个B字节,B字节的奇偶效验保证每一行的1 都是偶数个。
在发射端按照以上算法得出一个B字节,在接收端同样的再算一遍,同样的数据算两遍得出的B字节应该是一样的,如果不一样就是说明有误码产生。
2、OTU中的BIP-8计算与SDH的计算很相似
BIP-8:Bit Interleaced Parity- level 8,比特间插奇偶效验 是错误监测码
是对第 1帧的OTUk的OPUk区域进行BIP-8计算得到,然后插入到1+2帧的位置。
OTU中的SM BIP与SDH中的B1 BIP有2个主要区别:
- OTU中的SM BIP-8仅对OPU区(15~3824列)做BIP-8计算,SDH中的B1 BIP是对整个帧做计算,包括开销。
- OTU计算后的BIP-8结果插入后2帧的SM BIP中,而SDH中的B1 BIP结果是插入下一帧中。
OTU SM中的后向缺陷指示(BDI)
BDI:Backward Defect Indication,后向缺陷指示
用于回送OTUk接收到的信号缺陷(SD)状态;BDI占用1个bit,为1时标识缺陷状态,否则为0
OTU SM中的后向误码指示和后向输入定位误码(BEI/BIAE)
BEI:Backward Error Indication,后向错误指示
BIAE:Backward Incoming Alignment Error,后向帧定位错误,用来指示在IAE开销中检测到的输入帧定位错误的情况。
BEI/BIAE占用4个比特分别表示这两种情况
有误码时,BEI/BIAE域插入的是0-8个误码计数;
在IAE条件满足期间,编码“1011”插入BEI/BIAE域,忽略误码计数(1011表示帧定位错误,忽略误码计数)
OTU SM中的输入定位误码开销(IAE)
IAE:Incoming Alignment Error,输入帧定位错误
用于指示OTUk接收到的帧定位错状态;IAE占用1个bit,为1时标识帧定位错误,否则为0
2.2.2、OTU开销之GCC&OSMC&RES:
GCC0:General Communications Channel0,通用通信信道0
- 占用2个字节,用于支持OTUk终结点之间的综合通信通路。
- 类似于SDH中的数据通信信道DCC,用于传输控制或管理消息,格式没有规定。
OSMC:OTN synchronization message Channel,OTN同步消息信道
- 该字节在ITU-TG.709(2012)中发布,用于在SOTU和MOTU接口内传输通信状态消息(SSM)和精确时钟同步协议消息(PTP),用以实现高精度的时钟同步。
RES:保留字节,目前全为0
2.3、ODU开销 (红色部分)
- RES:保留字段未定义,提供将来应用
- PM&TCM:用于通道延时测量
- EXP:2字节的实验字段可以用于网络操作员应用程序
- TCMi:(TCM1-6)六个串联连接监测字段,一个字段包含几种含义,按bit用的
- PM:通道监测,是监测通道错误用的(位于第三行10-12列)
- GCC1/GCC2:通用通信信道字段,与GCC0字段相似,用于传输管理和控制信息
- APS/PCC:自动保护切换的控制信息通道
2.3.1、ODU通道监视(PM)开销(复帧结构)
PM:Path Monitoring 通道监控
通道监控端与前述SM字段相似,但是PM是一个复帧结构,第一个PM#1与其他PM字段(#2—#n)不同
PM#1:
- 路径踪迹标识TTI
- 比特间插奇偶效验BIP-8
- 后向错误指示BEI
- 后向缺陷指示BDI
- 维护信号存在的指示比特STAT
PM#2——#n:
- 比特间插奇偶效验BIP-8
- 后向错误指示BEI
- 预留RES
有误码时,BEI域插入的是0-8个误码计数
0001 表示错了1个码,0002表示错了2个码,0003表示错了3个码·····
ODU开销PM中的STAT编码
STAT:用于指示ODUk通道状态
2.3.2、ODU开销之PM&TCM
- PM&TCM字节的8个比特,1个DMp用于通道延时测量,6个DMi用于串联连接延时测量,1个保留。
2.3.3、ODU串联连接监测TCM开销
TCM:Tandem Connection Monitoring 串联连接监测
串联连接监测字段ODU中一共6个,这6个字段分别命名为 TCM1、TCM2·····TCM6,可以支持跨不通运营商网络的通道监视功能,OTN提供了6级串联连接监视功能,连接监视可以是嵌套,重叠式和/或级联是式。
ODUk TCM字段中的TT1、BIP-8计算和BEI /BIAE及BDI与段监控SM中含义相同,TCM中STAT的含义与通道PM中略有区别。
TCM中的STAT编码:指示ODUk串联连接状态,用来表示是否存在维护信号和维护信号的种类
设ODUk含有一个ODU TCM1-TCM6开销的实例,那么ODUCn含有n个ODU TCM1-TCM6开销的实例,从#1——n进行编号。
各TCM i和TCM #1字段含有以下子字段:
- 路径踪迹标识(TTI)
- 比特间插奇偶校验8 (BIP-8)
- 后向缺陷指示(BDI)
- 后向误码指示和后向输入定位误码(BEI/BIAE)
- 输入定位误码以及维护信号的状态比特(STAT)
各TCM i #2——#n字段含有以下子字段:
- 比特间插奇偶校验8 (BIP-8)
- 后向误码指示和后向输入定位误码(BEI/BIAE)
- 预留(RES)
TCM支持以下一种或者多种网络应用的ODUk连接的监视:
- 从光UNI到UNI,监测ODUk通过公共传送网的连接;
- 从光NNI到NNI,监视ODUk通过运营商网络的连接;
- 在子层监测线形和环形光信道子网连接的保护倒换,监测SF(信号失效),SD(信号劣化);
- 在子层监测单个或级联的ODN的连接链路,提供自动发现消息信道;
- 监测光信道串联连接以及在倒换的光通道连接中的SF(信号失效),SD(信号劣化),在网络故障失效期间发起连接的自动恢复;
- 监测光信道的串联连接,用以故障定位,或验证传输的QOS;
沿着ODUk路径监视的连接数目可以在0——6之间变化,监视的连接可以是嵌套,重叠或者二者兼之,嵌套和重叠的模式是默认的配置。
多级TCM嵌套(嵌套和重叠模式的配置)
2.3.4、ODU开销之APS/PCC
APS/PCC是ODUk自动保护倒换和保护通信信道 开销,占4字节
类似于SDH中的K1和K2字节,通过MFAS复帧可以定义多达8种级别的保护嵌套APS/PCC信号
APS协议格式
APS信道由ODUk开销的APS/PCC字段的前三个字节承载,第四个字节保留
2.3.5、ODU开销之其他字节
GCC:General Communications Channel 通用通信信道(GCC1、GCC2位于)
- 定义了2字节的两个字段来支持任何两个网元之间的综合通信通路来访问ODUk帧
EXP:2字节的实验字段用于实验目的
- 第2行1-3列和第4行9-14列2个区域的保留字段(RES)预留给将来使用,正常时设为全0
TCM ACT:ODUk串联连接监视激活/去激活协议字段。
2.4、OPU开销(黄色部分)
OPU开销占2列4行(15-16列)
OPU开销中的映射、级联和调整字段的取值取决于客户信号进入OPU的映射方式
PSI:Payload Structure Identifier,净荷的结构标识
- OPU中定义了1字节用于传送256字节的净荷节后标识符PSI
PSI是复帧结构,通过256复帧传送256字节的PSI信号,例如第一个PSI信号为0000 0000,第二个0000 0001
PSI第一个字节定义为净荷类型(PT),剩余255字节部分保留(RES)。
3、OTN开销总结
- 第1行的1——14列为OTUk开销;
- 第2行到第4行的前14列为ODUk的开销;
- 第15——3824列是OPUk净负荷区;
- 第3825——4080列为FEC区域;
帧开销中包含6个级别TCM开销,其中有踪迹字节(TTI)、比特奇偶效验(BIP-8)、远端误码指示(BEI)、反向缺陷指示(BDI),还有状态STAT,STAT用来标识当前信号是否是维护信号(ODUk-LCK,ODUk-OCI,ODUk-AIS)等
OTUk SM(段监测 Section monitoring),用来监测段层的总结字节(TTI)、误码(BIP-8)远端误码指示(BEI)及反向缺陷指示(BDI)等。
ODUk PM(通道监测 Path monitoring),用于端到端的通道监视,开销与TCM基本相同。
有了TCM、SM、PM开销,整个OTN网络中的故障定位及业务质量的确认就很容易了,他们是OTU帧开销里最重要的开销
SM字节:
PM字节:
TCM字节: