OTN技术及测试

OpticalTransportNetworks(G.709)各种业务对带宽的需求更加强烈 扩大现有SDH网络的容量，其中的一个方法就是将现有网络升级或新建STM-16和STM-64网络采用新的技术，支持现有SDH结构又可以传送需要高带宽的信号波分复用(WDM) WDM是一种光载波信号的多路技术,即在一根单光纤上使用不同的波长传送光信号可以透明传送任何类型的信号(10Gbps,1GE,etc)Wavelength(nm)WDM技术 粗波分复用(CWDM)支持8个通道或更少一种能够在很大程度上降低成本的技术使用非制冷型激光，且通道间隔较宽密集波分复用(DWDM)每根光纤支持8个以上的通道采用窄间隔的ITU-Tgrid由于对相应的发送器/接收器、放大器和复用器在精度上有较高的要求，因此实施该技术需要较高的成本Wavelength(nm)CWDMWavelength(nm)DWDM….DWDM局限性 与SDH相比，缺乏一定的操作,管理,维护和业务保证能力(OAM&P) 不同厂商设备间的互通性较差波数的增加会限制再生器之间的传输距离DWDM网络是一种由点-到-点的链路组成的网络，需要多次的O/E/O转换，增加了它的应用成本每400-600公里就需要设置通道再生器，限制了端-到-端用户电路的提供速度网络的可量测性,操作性和维护性都较复杂光纤传输网! 光纤传输网(OTN)由ITU-T(G.709)定义,其中详细说明了光网络的接口 它的目的是针对当今广泛应用的数据业务，帮助扩展现有网络的带宽，并提升网络性能 OTN基于SDH结构，并有如下改进:FEC提升了纠错性能，从而可以延长每段链路的传送距离在光领域中提供了管理端-到-端光通道的方法(如：不需要O/E/O转换)互联规模从单个波长扩展到多个波长OTN的结构ITU-TG.872说明了OTN结构，主要包括三层: OpticalChannel(OCh)layer–光通道层，采用G.709定义的数字封装方式，通过光通道路径提供端-到-端的客户净负荷传输 OpticalMultiplexSection(OMS)layer–光复用段层，通过光耦合器实现多信号的传输 OpticalTransmissionSection(OTS)layer–光传送层，采用一系列光参数（频率，功率，SNR）定义了一种物理接口，用于支持在不同类型光纤上的传送光传送体系ITU-TG.872定义了属于不同管理域的OTN之间互联时使用的接口; Inter-DomainInterface(IrDI)–域间接口，该接口完成了客户净荷的G.709开销封装和随后的FEC添加，将封装后的信息流由现有的传输网（如SDH）传送到OTN管理域。IrDI还可用于不同OTN管理域间的连接. Intra-DomainInterface(IaDI)–域内接口，该接口是指OTN终端和再生器之间的接口以及处于同一域中的OTN再生器间的接口《智能光网络：体系结构，协议和标准》人民邮电出版社出版ISBN号：7-115-15286-1页数：    299  页定价：    42元字数：    471  千字《智能光网络：体系结构，协议和标准》人民邮电出版社出版(本书封面图片请参见下面，继续往下看即可)ISBN号：7-115-15286-1页数：    299  页定价：    42元字数：    471  千字OTN层&OCh子层 OpticalchannelPayloadUnit(OPU)–光通道净荷层，其开销（OH）可支持不同客户信号的同步或异步映射，并提供有关被传送信号类型的信息 OpticalchannelDataUnit(ODU)–光通道数据单元，ODU开销（OH）包括了通道监视（PM）开销和TCM开销以便支持端-到-端的通道管理和监视 OpticalchannelTransportUnit(OTU)–光通道传输单元，其开销（OH）用于支持在OTN网络中跨经一个或多个光通道连接的传输，同时还指定了FrameAlignment和FECOTN帧结构主要分三个部分 光通道开销（OpticalChanneloverhead） 净荷（Payload） 前向纠错ForwardErrorCorrection(FEC)OTN帧结构OTN帧&信号产生OTU帧结构光通道净荷单元（OPU）开销OPU开销支持不同客户信号(同步和异步）的映射 净荷结构标签(PSI) 一个256byte复帧信号;PSI[0]包含了一个字节的净荷类型(PT)，PSI[1]到PSI[255]是映射和级联的说明 净荷类型(PT) 定义在PSI[0]byte中的一个字节，指明承载到OPU净荷中要发给接收端设备的净荷的类型 调整控制(JC) JCOH不用于同步映射而用于异步映射.在异步映射时，JC,NJO和PJO用于在ODU复用过程中补偿客户信号和OPU时钟之间的时钟速率差 复用结构标签(MSI) MSI定义了在发送端采用的复用技术类型光通道净荷单元(OPU)开销G.709净荷类型值光通道数据单元（ODU）开销 OpticalchannelDataUnit(ODU)–光通道数据单元，包含了维护和操作功能的信息. 支持两类维护信号，由PMOHSTATbitsTCMSTATbits产生 维护信号包括：ODUk-AIS(告警指示信号),ODU-OCI(开放连接指示),ODUk-LCK(锁定),和一般AIS. 支持自动保护倒换(APS)功能. 包括以下区域：RES,PM,TCMi,TCMACT,FTFL,EXP,GCC1/GCC2andAPS/PCC.光通道数据单元(ODU)开销光通道数据单元(ODU)开销 保留(RES) 保留给将来的应用 通道监视(PM)&TCMi(i=1-6) 包括TTI,BIP-8,BEI,DBI,和STAT区域 轨迹跟踪标签(TTI) 64-byte复帧TTI信号，与SDH中J0byte相似.用于标识信号在网络中从源点到终点.TTI包含了接入点标签(API)区域，用于指定接入源点标签SourceAccessPointIdentifier(SAPI)和接入终点标签DestinationAccessPointIdentifier(DAPI).API包含了关于国家，网络运营商的信息和详细的管理信息. BIP-8 BIP-8是用于误码检测的一个字节.BIP-8byte提供了一个在整个OPU估算出的比特间插奇偶校验–8码，并在两个帧后插入BIP-8SM. 后向故障标签(BDI) BDI是一个比特，传送有关上行方向的信号故障. 后向误码标签(BEI)&后向输入校正误差(BIAE) BEI和BIAE信号携带有在上行方向检测到误码的比特间插块的信息.同时还用于在上行方向传送IAE. STAT 三个比特，示维护信号的存在(AIS,OCI,TCM,IAE)光通道数据单元(ODU)Overhead TCM/ACT 该比特用于TCM区域的激活和去激活.这些区域还在研发当中. 实验(EXP) 这些字节不遵从标准，可用于网络运营商的应用 常规通信通道(GCC1,GCC2) GCC1和GCC2是纯信道，用于传送两个网元之间的信息，类似于OUT的GCC0 自动保护倒换和保护通信信道(APS/PCC) 根据复帧的值，支持与一个特定TCM级相关的APS/PCCsignals的最大可达8级的嵌套. 故障类型和故障定位(FTFL) FTFL是单字节，带有报告通信信道区域，用于创建一个遍布256-byte复帧的消息，以便发送前向和后向通道级故障指示.FTFL与TCM区段有关.维护信号–ODU-OCI ODU-OCI(断开连接指示)：断开连接指示信号是在下行终结设备由PMOHSTAT比特声明的信号，说明由于没有提供信息或没有连接，客户净荷没有包含信息流. 在网元生成告警之前，为提供ODU-OCI，PMOHSTAT比特需要至少在三个连续的帧中读取到110. 在整个ODU信号中，包括帧同步开销和OUT开销，ODU-OCI被指定为一个重复的“01100110”图案维护信号–ODU-LCK ODU-LCK(Locked)：锁定信号是在下行终结设备由PMOHSTAT比特声明的信号，表示上行连接被锁定无信号可通过. ODU-LCK维护信号用于阻止用户向在线系统插入测试信息流. 在网元产生告警前，为提供ODU-OCI，PMOHSTAT比特需要至少在三个连续帧中读取到101. 在整个ODU信号中，包括帧同步开销和OTU开销，ODU-OCI被指定为一个重复的“01010101”图案.故障类型和故障定位(FTFL) FTFL与PM和TCM层有关，运送那些传送在整个复帧结构中的前向和后向故障信息.故障表示码位于bytes0(前向)和128(后向)，提供‘信号失败（signalfail）’,‘信号衰减（signaldegrade）’和‘无故障（nofault）’信息“00000000”码表示无故障,“00000001”码表示信号失败,“00000010”码表示信号衰减.可使业务提供商对各种上行故障进行区分，确保SLA级联监视(TCM) TCM可使运营商针对在网络中的区段或线路上传送的信息流的质量进行监视.G.709允许独立监视最多六个TC.被监视线路的分配由手动完成，需要各方之间的相互沟通.TCMOH字节在ODU开销中进行了定义，位于第2行的5至13列和第3行的1至9列.每个TCM区域包括相同的PM子区域;除维护信号外还有BIP-8,和BEIerrors,等等.TCM拓扑结构包括不同的类型：层叠式，嵌套式和重叠式.TCM! 网络运营商（B）向较大的网络运营商（A）租用网络资源 运营商（A）要求运营商（B）传送信息流时，在信息流穿通运营商（B）网络时能够对其进行监视. 一旦网络中出现故障，通过TCM能够快速确认故障是否位于运营商（B）的网络，或是其他运营商网络. 不同的连接可以分配不同的监视功能.TCM拓扑TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6TCM1TCM2TCM3TCM4TCM5TCM6A1A2B1B2C1C2B3B4C1–C2B3–B4C1-C2&B3-B4层叠D1–D2B1-B2&D1-D2重叠A1–A2A1-A2,B1-B2&C1-C2嵌套dD1D2B1–B2轨迹跟踪标签(TTI) TTI以接入源点标签和接入终点标签(SAPI,DAPI)的形式保留有关NE的信息. TTI区域被划分为SAPI(16bytes),DAPI(16bytes)和运营商标签(32bytes)，并分布在整个复帧结构中. 每个接入点标签(API): 在其对应的网络层该标签唯一. 在同一运营商网络区域内建立通道时需要，同时对其他运营商也有效. 标示出了国家和网络运营商光通道传送单元(OUT)开销光通道传送单元(OTU)开销用于支持经由一个或多个光通道连接的传输. 段监视(SM) SM字节用于轨迹踪迹标签(TTI),奇偶(BIP-8)和后向误码指示器(BEI),或后向输入校正误差(BIAE),后向故障指示器(BDI),输入校正误差(IAE). 常规通信信道0(GCC0) 用于在OTU终结点间传送信息的纯信道. RES 目前在标准中还未定义的保留字节.光通道传送单元(OTU)开销OTUOPUClient 以源点接入标签和终点接入标签(SAPI,DAPI)的形式存在，包括网元的相关信息. TTI区域划分为SAPI(16bytes),DAPI(16bytes)运营商标签(32bytes). TTI信息为64个字节长，分布在复帧中. 接入结点标签(APIs)的特征包括: 在相应网络层，每个标签是唯一的. 在同一运营商网络内部分界间建立通道时需要，同时必须对其他运营商也有效 标示出国家和网络运营商轨迹踪迹标签(TTI)成帧&帧同步帧同步开销可用于OTUk和ODUk信号，其分为两个部分:FASandMFAS 帧同步信号(FAS) 在传输系统中采用成帧字节确定帧的开始和结束 复帧同步信号(MFAS) 在复帧结构中(i.e.TTIandTCM-ACTsignals),需要采用MFAS处理复帧同步.针对每个OTUk/ODUk，MFAS都要增加，范围从0到256.前向纠错(FEC) ForwardErrorCorrection(FEC):前向纠错，使用Reed-Solomon码，在所传送的信号上附加了一定的带宽，有助于在接收端口识别和纠正传输误码.选择RS编码是由于其低复杂性和相对的高纠错能力(BERfrom1x10-4to5x10-15)FEC对于10Gb/s或以上信号的传输系统是至关重要的;在这些系统中，光纤的物理参数对所传送光脉冲的衰减是非常显著的.FEC…如何工作?OTU帧分为4行,每一行被划分为16码字(codeword)，由255个字节构成.码字由隔行扫描字节组成，第一码字包括了第一个开销字节，第一个净荷字节和第一个FEC字节等.利用Reed-SolomonRS(255/239)编码技术，需要239个字节计算一个16字节的奇偶校验.对于每个码字(codeword)，FEC可纠正最多8字节(编码误码)，或检测最多16字节误码.BERvsSNR FEC对于受限制于OSNR和色度色散的系统非常有效，但对于PMD效果不明显. 带FEC能力的传输系统传送信号时，较之没有FEC能力的系统对信号的传送能力强G.709FEC所带来的利益 FEC可以检测和纠正由于物理层信号衰减、噪声和色散造成的误码. 使发送功率增加了大约6.2dB(相当于将传输链路扩展了20km)从而提高了链路性能. 没有再生器的情况下，提升了传输链路的跨距.因此,一个光通道可以跨越更多的网元，使当前的点-对-点链路向透明的、网状网络发展. 全面提升了链路质量，使一个DWDM系统可以容纳更多的DWDM通道. OPU2层提供了支持实现ODU复用所需的开销.将4个ODU1复用到ODU2中,OPU2被分成支路时隙(TS);每个支路时隙占用25%的净荷区域，则每个ODU1中输入的字节被映射到四个OPU2支路时隙当中的一个里面OPU2中的MSI(复用结构标志)区域由PSI的字节2到字节17构成，而在ODU1存在于ODU2的情况下，只用到字节2到字节5，字节6到字节17被设置为0MSI表示了每个时隙的内容，一个字节代表一个时隙ODU1到ODU2的复用技术:如何实现?EXFOOTN集成化解决方案真正便携式测试仪!TransportBlazerFlavorsFTB-8120(64Kto2.7G)FTB-8130(64Kto10.7G)FTB-8120NG(64Kto2.7G)FTB-8130NG(64Kto10.7G)10GXFP多速率SFP(155M,622M,2.5G)GbE10/100/1000MEthernetAdd/DropDS1E1(BantamandRJ48C)E1,E2,E3,E4STM-0eSTM-1eSTS-1STS-310G实验室应用的外部时钟输出接口DualRxDS1/DS3Clockin/outFTB-8115(64Kto2.5G)FTB-8105DSn/PDH新FTB-200综合测试方案TransportBlazer模块在FTB-200平台上可支持传统SDH和G.709测试功能!  全面的传统SDH测试功能 输入功率确认 频偏测试 BERT&连续性测试 APS,RTD和SDT测量 性能监视 开销的处理和监视 网络级联监视(TCM) 部分的T1/E1TestingOTN测试能力(ITU-TG.709)支持OTU1(2.7Gb/s)和OTU2(10.7Gb/s)比特速率FEC产生/OTU,ODU(包括TCM),OPU层的告警/误码和踪迹字节的产生和分析ODU1到ODU2的复用OTN去耦合模式支持多平台&多功能投资的最大化模块可在两个平台之间随意更换选择FTB-400便携式平台或FTB-200紧凑型平台TransportBlazer智能模式（SmartMode）–OTN信号的自动发现 STM-n&OTN信号的自动发现 实时告警监视 一键式启动测试 智能模式（SmartMode）报告G.709接口规范测试 G.709接口测试用于验证是否可支持适合的OTUk速率,并完成同步信号的提取（恢复）.G.709接口规范测试 验证OTU信号的同步，时钟偏差必须小于+/-20ppm 通过将光信号功率衰减到输入侧接收器的阈值，验证输入功率敏感性，并测量可支持的最小输入功率 验证OTU1/OTU2信号的合适频率OTN踪迹字节TTI踪迹字节用于; OTU段监视 ODU通道监视 六个ODUTCM层OTN踪迹字节 通过接收器收到的相应OTN通道上的文本串，验证通道的一致性 用TransportBlazer在再生器或终端设备DWDMRx端口插入TTI文本串OTN去耦合模式&真映射 OTN支持同步和异步映射利用TransportBlazer用户可以验证在同步映射规范下OPU的恢复情况 利用OTN去耦合模式,在发送方向产生SDH客户信号，验证收到的OTN信号带有已映射的SDH客户信号.OTN真映射 利用TransportBlazer,用户可以模拟不同的OPU净荷类型，包括;ATM,GFP,BitSynchronous,NULL,PRBS,etc. TransportBlazer支持PT字节监视功能，提供OPU-PLM(净荷不匹配PayloadMismatch)告警10.7G2.5G2.5G2.5G2.5GODU1到ODU2复用2.5G2.5G2.5G2.5G10.7G利用FTB-200上的TransportBlazer模块产生2.5GSDH信号利用FTB-400上的TransportBlazer模块实现10.7GOTN监视ODU1到ODU2复用2.5G去耦合模式&ODU复用利用TransportBlazer实现ODUMUX测试; 在去耦合模式下将Tx端配置为ODU1信号 将Rx端配置为ODU2信号 验证接收的OTU2信号是否具备正确的频率调整和同步性ODU1到ODU2复用的应用 利用TransportBlazer,用户能够监视ODU2PT字节以便验证ODU1是否复用到ODU2的净荷 验证复用正确，没有监测到OPU-MSIM(复用结构标签不匹配)告警OTN告警/误码&响应测试TerminalTerminalRegeneratorMUXDEMUXMUXDEMUXClient10Gb/sClient10Gb/s 在再生器DWDMOUTRx端口送入OTULOF或LOM告警 再生器的Tx应输出一个OTU-AIS下行信号OTU-AISOTU-BDITxRxOTU-AISOTN告警/误码&响应测试TerminalTerminalRegeneratorMUXDEMUXMUXDEMUXClient10Gb/sClient10Gb/s 在链路终端设备送入ODUOCI 终端设备的Tx应输出一个ODU-AIS下行信号ODU-AISODU-BDITxOTN告警/误码&响应测试 利用TransportBlazer生成不同的OPU,ODU和OTU告警 利用TransportBlazer验证网元是否有正确的上行和下行响应信号正确的FEC行为测试 利用TransportBlazer，在OTN帧FEC部分产生并分配可纠正型FEC误码验证G.709网元利用FEC纠正误码的能力.利用FECSTRESS选项,在整个OTU帧上动态分配可纠正型误码，实现高级FEC测试.如果DUT不能够纠正误码，将对净荷产生影响.正确的FEC行为测试QUESTIONS?《智能光网络：体系结构，协议和标准》人民邮电出版社出版ISBN号：7-115-15286-1页数：    299  页定价：    42元字数：    471  千字《智能光网络：体系结构，协议和标准》人民邮电出版社出版(本书封面图片请参见下面，继续往下看即可)ISBN号：7-115-15286-1页数：    299  页定价：    42元字数：    471  千字