OTN介绍及故障定位方法

OTN介绍及故障定位方法

1 OTN帧结构简介

1.1 OTN产生的背景

目前随着通信行业的发展，对光网络的要求越来越高，要求光网络所承载的信息量也越来越大，承载的客户信号种类也各种各样，包括SDH、ATM、以太网、IP等多种信号都要求能在光网络中快速、高效、透明、可靠的传输。为此，国际电信联盟ITU制订光传送网OTN的相关标准，来指导OTN的发展。

光传送网OTN是下一代光网络的发展方向。OTN设备主要完成的功能就是将客户信号封装在OTN的相应帧格式中，透明、高效的进行传输，同时，通过相应的OTN开销对信号的好坏进行检测。因此，理解好OTN开销对深入理解OTN设备有着重要意义。

ITU-T在G.709标准中规定了OTN的帧格式和映射方式，；在G.798标准中规定了设备的功能特性。因此，本手册主要以G.709和G.798为标准，结合我司M820V2.5设备和

ZXONE 8X00设备，主要讲述我司设备OTN开销的实现以及检测。

1.2 OTN的网络层次

光传送网OTN的一个主要特征就是网络的层次化。将光传送网划分为多个网络层次，每个层次之间彼此互为服务层与客户层。客户信号在不同层次之间进行传输，每一层次都有着自己的开销，用于检测本层次信号的好坏。

根据ITU-T的G.709规定，OTN分为客户信号层、光通道净荷单元（OPU）、光通道数据单元（ODU）、光通道传送单元（OTU）、光通道层（OCH）、光复用段层（OMS）、光传输段层（OTS）。以上各层之间，前者是后者的客户层，后者是前者的服务层。下面是对各层的简单说明：

1. 客户信号层：该层主要指OTN网络所要承载的局方信号，主要包括：SDH、以太网、

IP业务等。

2. 光通道净荷单元OPU：该层主要是用来适配客户信号以便使其适合在光通道上传输，

即：承载客户信号的“容器”。该层的开销主要用来指示客户信号映射到OTN信号的过程。

3. 光通道数据单元ODU：该层是由OPU层和ODU层相关开销构成的，该层的开销可

以支持对传输信号质量端到端的检测。

4. 光通道传送单元OTU：该层是在光路上传输信息的基本单元结构，有ODU层和OTU

层相关开销构成。

5. 光通道层OCH ：该层是具有特定波长和特殊帧格式的光信号，其中特殊帧格式即定义的OTU 层。

6. 光复用段层OMS ：该层为经过合波处理的多波长光信号。

7.

光传输段层OTS ：该层是经过OA 放大等处理后的光信号。

由于层次化是OTN 网络的主要特点，因此，熟悉各层次结构对于理解OTN 标准十分重要。下图是OTN 各层次图，以我司设备为例，指出各层的具体位置。

客户信号层O P U 层O D U 层O T U 层O C H 层O M S 层O T S

层

客户层

服务层

OCh OPU ODU OTU

OCh OMS OTS

= Optical Channel ODU = Optical Data Unit

OPU = Optical Payload Unit

OTU = Optical Transport Unit

M820V2.5设备OTN各层次举例

客户信号层（SDH）

在这需要指出的是OTS层、OMS层和OCH层是纯粹的光信号，虽然G.709中定义了相关的开销，但是目前几乎所有的设备制造商都没有涉足。因此，我们重点关注的应是OPU层、ODU层以及OTU层的相关开销。

OTN各层还有不同的速率级别，即通常采用OPUk、ODUk、OTUk的形式来表示OTN各层（k=0、1、2、3），ODU0对应1.25G速率级别可以用来封装GE信号；ODU1对应2.5G 速率级别可以用来封装STM-16信号；ODU2对应10G速率级别；ODU3则对应40G速率级别。

1.3 OTN的帧结构

OTN的帧结构与SDH的帧结构不同，OTUk的帧是由4行4080列的字节组成。每一个OTUk帧都可以看成相应ODUk加成OTU的开销所构成，而每一个ODUk也同样可以看成是由相应的OPUk加上ODU的开销所构成。下图是一个OTUk帧的示意图：

1

2

3

4

上图所示中，紫色区域为OTUk帧的帧头区；红色区域为OTU层开销；蓝色区域为ODU层开销；绿色区域为OPU层开销；黄色区域为OTUk帧的净荷区。详细的开销示意图如下图所示：

下面就分别对各区域开销做简单介绍。

1. 帧定位字节：

G.709中规定，每一个OTUk的帧头有6个帧定位字节（FAS）和一个复帧定位

字节（MFAS）组成。帧定位开销既可用于OTUk也可以用于ODUk，当设备收到的OTUk帧或ODUk帧的帧定位字节出现错误时，设备上报OTU帧丢失（对于ODU帧则上报ODU-LOFLOM）；如果出现复帧错误，则会上报OTU复帧丢失的告警。需要特别指出的是，无论是帧丢失还是复帧丢失，都按业务失效处理。

2. OTUk的开销：

如图2-3所示，OTUk的开销实际上有两部分组成，一部分是7个字节的开销，另一部分是最后附加的FEC纠错开销，这里重点介绍OTUk的7个字节开销。

OTUk的7字节开销主要三部分组成：3字节的段检视开销（SM）、2字节的通用通信通道（GCC0）以及2字节的预留段（RES）。与我们业务密切相关的是SM段的开销。

SM段开销有3个字节组成，第一个字节为路径踪迹标示符（TTI），第二个字节为比特间插校验码BIP-8，最后一个字节则由4位的后向差错指示/后向输入定位错误指示（BEI/BIAE）、1位后向缺陷指示（BDI）、1位的输入定位错误（IAE）以及2位的预留比特所组成，示意图如下：

TTI BIP-8

GCC0RES

BEI/BIAE BDI IAE RES