技 术 文 件
技术文件名称：OTN标准简介 技术文件编号： 版 本：V1.0
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版本 V1.0 发布时间 200610 拟制人/修订人 苑岩 杜显利 发布人 修订原因 新版本 修订内容 OTN 标准介绍（中文版） 本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 1 / 41 页
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目 录
1
引言.......................................................................................................................... 3 1.1 编写目的..................................................................................................... 3 1.2 预期的读者和阅读建议................................................................................ 3 1.3 文档约定..................................................................................................... 3 术语、定义和缩略语 ................................................................................................. 3 参考文档................................................................................................................... 4 背景介绍................................................................................................................... 4 4.1 5
5.1
背景............................................................................................................ 4 OTUk帧的结构 ........................................................................................... 6 5.1.1 5.1.2
OTUk开销 .................................................................................... 6 OTUk的FEC .............................................................................. 10 OTN标准简介........................................................................................................... 6 2 3 4
5.1.3 OTUk帧的加扰 ........................................................................... 12 5.2 ODUk的帧结构 ........................................................................................ 12 5.2.1
5.2.2 5.2.3 5.3
ODUk的PM开销 ....................................................................... 14 ODUk的TCM开销..................................................................... 16 ODUk中的其他开销 ................................................................... 20 OPUk的帧结构 ......................................................................................... 22 5.3.1 OPUk开销 .................................................................................. 22 5.3.2 和映射有关的OPUk开销 ............................................................ 24 5.4 OTN的维护信号（Maintenance signals） ................................................... 24
5.4.1 常见的维护信号 .......................................................................... 24 5.4.2 OTUk的维护信号 ....................................................................... 25 5.4.3 ODUk的维护信号 ....................................................................... 25 5.5 客户信号的映射 ........................................................................................ 26 5.5.1 Mapping of CBR2G5, CBR10G and CBR40G signals (e.g.,
STM-16/64/256) into OPUk ................................................................................ 26 5.5.2 10GE（10.3125Gbps）业务到OTU2(11.1G)的映射 ....................... 30 5.5.3 4个ODU1到1个OPU2的映射（Mapping ODUk signals into the ODTUjk signal） .............................................................................................. 31 5.5.4 同步映射和异步映射的比较......................................................... 38
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1 引言
1.1 编写目的
本文档作为OTN标准G.709的普及性介绍文档，对G.709标准做了一个较为简单的介绍。本文档从我司波分系统关注的OTN功能出发，重点介绍和波分设备相关的OTN部分。
1.2 预期的读者和阅读建议
本文档的预期读者为波分系统的测试人员和售前售后技术支持人员。可参考本文档的读者包括项目经理、所有硬件和软件开发人员，测试人员等。
1.3 文档约定
文档中出现的单板是指我司波分设备支持OTN功能的业务类单板。
2 术语、定义和缩略语
AIS Alarm Indication Signal BDI Backward Defect Indication
BEI Backward Error Indication
BIAE Backward Incoming Alignment Error BIP Bit Interleaved Parity CBR Constant Bit Rate
CMEP Connection Monitoring End Point CDR Clock and Data Recovery，时钟和数据恢复 FAS Frame Alignment Signal FEC Forward Error Correction FIFO First-In First-Out，一种先入先出的数据结构 GCC
General Communication Channel LSB Least Significant Bit MFAS MultiFrame Alignment Signal MSB Most Significant Bit MSOH Multiplex Section Overhead(SDH中的复用段开销) ODTUG Optical channel Data Tributary Unit Group ODTUjk Optical channel Data Tributary Unit j into k ODU Optical Channel Data Unit ODUk Optical Channel Data Unit-k OH Overhead
OPU Optical Channel Payload Unit
OPUk Optical Channel Payload Unit-k OTN OTU OTUk
Optical Transport Network Optical Channel Transport Unit
completely standardized Optical Channel Transport Unit-k
PLL Phase Locked loop PM Path Monitoring
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RS Reed-Solomon
RSOH Regenerator Section Overhead(SDH中的再生段开销) RSOH
SDH Synchronous Digital Hierarchy SM Section Monitoring
SOH Section Overhead(SDH中的段开销) TC Tandem Connection
TCM Tandem Connection Monitoring
TCMOH Tandem Connection Monitoring OverHead TTI Trail Trace Identifier
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3 参考文档
ITU-T Recommendation G.707/Y.1322 (2003), Network node interface for the synchronous digital hierarchy (SDH). ITU-T Recommendation G.709/Y.1331 (2003), Interfaces for the Optical Transport Network (OTN) ITU-T Recommendation G.870/Y.1352 (2004), Terms and definitions for Optical Transport Networks (OTN)
ITU-T Recommendation G.798, Characteristics oF OPTICAL TRANSPORT NETWORK (OTN) Hierarchy Equipment Functional Blocks
4 背景介绍
4.1 背景
OTN为国际标准组织ITU为光传送网制定的标准帧格式。OTN由多层帧格式组成，层和层之间为嵌套关系，底层被整个包含在高层中。现在我们只关心OTU及以下层的帧结构，对于OTU层以上的内容暂不考虑。OTU的帧格式如图1所示。
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图1 OTUk的帧格式 OTU根据速率等级分为OTUk(k=1,2,3)，以后用OTUk指所有OTU1,OTU2和OTU3。OTUk的实际速率定义如表1所示。 表1 G.709/Y.1331 ? OTU types and capacity OTU type OTU1 OTU2 OTU3 OTU nominal bit rate 255/238 × 2 488 320 kbit/s 255/237 × 9 953 280 kbit/s 255/236 × 39 813 120 kbit/s OTU bit-rate tolerance ?20 ppm NOTE – The nominal OTUk rates are approximately: 2 666 057.143 kbit/s (OTU1), 10 709 225.316 kbit/s (OTU2) and 43 018 413.559 kbit/s (OTU3). OTUk具有图1所示的完全相同的帧结构，唯一不同的只是帧的发送速率不同，也就是说OTUk不仅指固定的帧结构，而且包含了帧的发送速率。通俗些理解，OTU1就是STM-16加OTN开销后的帧结构和速率，OTU2是STM-64加OTN开销后的帧结构和速率，OTU3就是STM-256加OTN开销后的帧结构和速率。注意，这里的开销包括普通开销和FEC。 OTUk帧的长度是定长的，以字节为单位，共4行4080列，总共有4*4080=16320字节。OTUk帧在发送时按照先从左到右，再从上到下的顺序逐个字节发送，在发送一个字节时先发送字节的MSB，最后发送字节的LSB。字节的结构如表2所示，最左边的位为MSB。 表2 字节中MSB和LSB的定义 Bits1 Bits2 Bits3 Bits4 Bits5 Bits6 Bits7 Bits8 MSB LSB OTUk还包含了两层帧结构，分别为ODU和OPU，他们之间的包含关系为OTU>ODU>OPU，OPU被完整包含在ODU层中，ODU被完整包含在OTU层中。OTUk帧由OTUk开销，ODUk帧和OTUk FEC三部分组成。ODUk帧由ODUk开销，OPUk帧组成，OPUk帧由OPUk净荷和OPUk开销组成，从而形成了OTUk-ODUk-OPUk这三层帧结构。下面详细进行说明。
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5 OTN标准简介
5.1 OTUk帧的结构
OTUk帧由OTUk开销，ODUk帧和OTUk FEC三部分组成，总共4行4080字节，如图1所示。ODUk帧在4.4节中介绍，下面介绍OTUk的开销和OTUk的FEC。 5.1.1 OTUk开销
OTUk开销如图2所示。
Column #11Row #23FAS4567MFAS89101112131415OPUk overhead16OTUk overhead234ODUk overheadG.709/Y.1331_F15-6图2 OTUk帧对齐开销(FAS和MFAS) 图2中，OTUk的开销所在的位置为第一行第一列（1，1）至第一行第14列（1，14），共14字节。以后用字节（x,y）表示OTUk帧中第x行第y列位置的字节。这14字节分成三部分，分别为帧对齐字节(FAS)，复帧计数字节（MFAS）和OTUk开销（OTUk OH）。 5.1.1.1
FAS
FA OH共6个字节，为f6h f6h f6h 28h 28h 28h，和STM-1的帧对齐字节一样。这6个字节作为帧定位字节，用来定义帧开头的标记，同时这6个字节的码型为CDR芯片从整个OTUk帧的码流中提取时钟提供方便。 5.1.1.2
MFAS
字节(1，7)为复帧计数字节MFAS。一些开销需要跨越多个OTUk帧，例如TTI信号。OTUk的SM TTI由64字节组成，每帧只有一个TTI字节，由连续64帧中的TTI字节组成64字节的完整TTI信息。这就需要一个帧计数字节来识别当前正在传输的是哪一帧。OTUk使用MFAS字节作为帧计数字节用来识别连续发出的多个帧。此字节每发送一帧就加1，加到255后再加1变成0。多个连续的OTUk帧组成OTUk复帧。 5.1.1.3
OTUk开销
OTUk开销由字节（1，8）至（1，14）共7字节组成，如图3所示。这部分又可分成3部分，SM，GCC和RES。
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Column1781415Row1FA OHOTUk OH234公开▲（保密期）
382438254080OTUk FEC(4 ? 256 bytes)1Column #1123FAS4567MFASSM2BIP-83TTI111213140SAPI1516DAPI3132Operatorspecific6389SM10GCC0RES12345678BDIIAEBEI/BIAERESBDI BEI BIAE BIP8 DAPI FA FAS Backward Defect Indication Backward Error Indication Backward Incoming Alignment Error Bit Interleaved Parity ?level 8 Destination Access Point Identifier Frame Alignment Frame Alignment SignalGCC General Communication ChannelIAE Incoming Alignment ErrorMFAS MultiFrame Alignment SignalRES Reserved for future international standardizationSAPI Source Access Point IdentifierSM Section MonitoringTTI Trail Trace IdentifierG.709/Y.1331_F15-2图3 OTUk开销 其中RES为两个字节，从（1,13）至（1，14），为保留位置，现在规定为全0。 GCC0（General Communications Channel ）为两个字节，位置为（1，11）至（1，12），是为两个OTUk终端之间进行通讯而保留的。这两个字节构成了两个OTUk终端之间进行通讯的净通道，可用来传输任何用户自定义信息，G.709标准中对两个字节的格式不作定义。 SM（Section Monitoring）为段开销监测部分，共3个字节，从（1,8）至（1，10），详细结构如图4所示。 SM1TTI2BIP-830SAPI1516DAPI313212345BDI6IAE78BEI/BIAERESG.709/Y.1331_F15-10Operatorspecific63 图4 OTUk中SM开销
SM开销包括以下几个子项： ? ? ?
trail trace identifier (TTI); bit interleaved parity (BIP-8); backward defect indication (BDI);
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? ? ?
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backward error indication and backward incoming alignment error (BEI/BIAE); incoming alignment error (IAE);
bits reserved for future international standardization (RES). 下面分别介绍：
SM-TTI：TTI在SM中占用一个字节，位置为（1，8）。ODUk帧中还包含其他TTI信息，为了区别，SM中的TTI一般称为SM-TTI或者OTUk-TTI。一般提到TTI时，如果没有特殊说明都是指SM-TTI。此字节被定义为传送64字节的标示信息。由于一个OTUk帧中只有一个字节SM-TTI，但SM-TTI实际上是一个64字节的数据结构，所以TTI信息需要将连续64帧中的TTI信息拼起来形成，这点和SDH中的J0字节的定义相似，实际上TTI和J0的意义也基本上一致，不过J0用在SDH帧中，而SM-TTI用在OTUk帧中。64字节TTI的结构定义如下： ? ? ? ? ?
TTI[0] contains the SAPI[0] character, which is fixed to all-0s.
TTI[1] to TTI[15] contain the 15-character source access point identifier (SAPI[1] to SAPI[15]).
TTI[16] contains the DAPI[0] character, which is fixed to all-0s. TTI[17] to TTI[31] contain the 15-character destination access point identifier (DAPI[1] to DAPI[15]).
TTI[32] to TTI[63] are operator specific.
关于TTI中各字节的详细定义请参考G.709标准中15.2 access point identifier definition中的描述。 Trail trace identifier and
64字节的TTI信息应该和OTUk中的MFAS字节对齐。一个复帧（multiframe）包括256个OTUk帧，MFAS为0时对应复帧的第一帧，为255对应复帧的最后一帧，这样一个包含256个帧的复帧会将64字节TTI信息重复发送4次。MFAS字节为0，0x40,0x80,0xc0时分别对应每组TTI的第一个字节（字节0）。
SM-BIP-8(SM-BIP8)：BIP-8在SM中占用一个字节，位置为(1,9)。BIP-8为长度一个字
节的位交叉偶校验码（bit interleaved parity-8 (BIP-8)），和SDH中的B1字节的定义基本一致。BIP-8字节也在ODUk开销中存在，所有会有多种BIP-8。SM-BIP-8也可称为OTUk-BIP8。如果没有特殊说明，BIP-8（或者BIP8）指SM-BIP-8。SM-BIP-8的计算方法为：在第i个OTUk帧的OPUk帧中（从15列到3824列，包括所有的4行）计算BIP-8，然后将计算结果放入第i+2个OTUk帧中，如图5所示。
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11BIP8公开▲（保密期）
38241415Frame i2341BIP8OPUkBIP8Frame i+1234Frame i+21234BIP8G.709/Y.1331_F15-11图5 SM-BIP-8的计算方法
SM-BDI：全称为OTUk SM backward defect indication (BDI)。只有一位，位置为字节（1，10）的位5。此位用来向上游传送反向失效指示。此位为1表示下游节点返回接收失效信息，此位为0表示下游节点接收正常。此位的发送和接收过程如下：当当前节点接收部分检测到OTUk帧处于失效状态时（Defect），当前节点会向上游节点发送的OTUk帧中置SM-BDI为1，用来通知上游节点本节点已经检测到失效。这个原理和SDH中反向发送MS-RDI的过程基本一致。单向OTU10G单板（例如OTU10G/3）只能将接收信号向下游发送，无法向上游发送，所以无法支持反向发送SM-BDI的功能（如果要通过收发OTU配合实现难度太大）。但对于收发合一的单板（OTU10G/2，OTUF/2或者SRM41），他们能够同时向上游和下游发送信息，所以应该支持此功能。例如对于OTU10G/2单板，当配置为收发合一模式时，当线路侧接收检测到Defect时，单板应该在将线路侧发送部分插入SM-BDI，用来通知上游的单板下游单板已经检测到错误。对于Defect的定义请参考后面SM-BDI实现过程中的描述。
SM-BEI/BIAE：全称为OTUk SM backward error indication and backward incoming alignment error (BEI/BIAE)，反向错误指示和反向接收对齐错误。此部分占据4位，为字节（1，10）的位1至位4。此字段用来向上游站点传送当前站点接收到的SM-BIP8误码个数，此字段也被用来向上游站点传送接收对齐错误标示（IAE,ncoming alignment error）。当当前站点在接收到的OTUk帧中检测到SM-IAE错误时（见下面的描述），将把向上游站点发送的OTUk帧中的此字段置为SM-BIAE有效。此字段中各位的定义如表3所示。
表3 OTUk SM BEI/BIAE 的定义
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BIP violations 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 OTUk SM BEI/BIAE bits 1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1, 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 to 1 1 1 1 BIAE false false false false false false false false false false true false 根据表3，当当前站点接收到SM-IAE时，将把向上游发送的OTUk中的BEI修改为1011(0xb)，表示当前已经接收到IAE错误。当当前站点没有检测到IAE时，将接收到的BIP-8错误个数0-8放到向上游发送的OTUk帧的BEI字段中。对于此字段存在的其他6种取值，应解释为BIP-8误码数为0且当前处于BIAE无效状态。 例如对于OTU10G/2单板，当线路侧接收端口检测到SM-IAE为1时，会将线路侧发送端口发出的SM-BEI字段修改为0xb。当线路侧接收端口检测IAE为0时会将当前帧的BIP-8错误数（0-8）放到线路侧发送端口发出的SM-BEI字段中。 SM-IAE：全称为OTUk SM incoming alignment error overhead (IAE)，接收对齐错误。此字段占用一位，位置为字节（1,10）的位6，为1表示有IAE错误，为0表示没有IAE错误。这里首先解释一下接收对齐错误的概念。所谓接收对齐错误是指当接收没有OOF时，接收器总能找到帧头应该出现的位置，即期望位置，这时帧头每次都应该出现在此期望的位置上。如果出现了OOF或者LOF，当退出OOF状态回到正常IF(in frame)状态时，如果帧头所在的位置和原来期望的位置不一致，则认为出现了帧错位现象。也就是说，当出现OTUk帧失步现象并恢复到正常状态后，如果新的帧头位置和原来的帧头位置不一致，则认为帧出现了相位变化，此时就是对齐错误状态IAE。当接收器检测到IAE状态后，应该将下游的发送器的SM-IAE字段置1。一般来说，只要检测到帧错位，则发送器会在多个复帧之内一直置IAE有效。接收到IAE有效时说明当前帧处于不稳定状态，此时应该停止向上游发送SM-BEI。
SM-RES：全称为OTUk SM reserved overhead (RES)。总共有两位，位置为字节（1,10）的位7和位8。此字段保留。现在规定这两位始终为00。 5.1.2
OTUk的FEC
根据图1，OTUk FEC的位置从每行的3825列开始到最后一列4080，共4行。OTUk FEC的作用是给OTUk帧加入冗余校验信息，这样经过传输后即使引入个别误码，但只要误码不超过一定数量，则一定可以通过解FEC的方式纠正引入的误码。这里先来介绍一下前向纠错技术（Foreward Error Correction）的一些概念。
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G.709标准规定OTUk的FEC采用G.975标准中定义的FEC格式。根据G.975中定义的FEC格式，FEC采用的算法为Reed-Solomon RS(255,239)编码，简称RS（255，239）或者RS。RS(255,239)为一种非二进制编码（编码算法是以字节符号为单位进行的），属于系统线性循环块编码类。顾名思义，RS(255,239)就是说对于239字节的原始数据需要增加16字节的校验信息，最后形成239＋16＝255字节的信息，其中239为原始数据的长度，255为原始数据经过编码处理后的长度，单位都是字节。RS编码最多允许同时纠正8个字节的错误信息，同时最多能够检测到16个字节的错误。也就是说，对于超过8个字节但不到16个字节的错误，解码算法能够检测出实际错误的字节数，但无法纠正过来。由于冗余信息只有16个字节，所以算法最多只能检测到16个字节的错误。
在进行FEC编码时，每行OTUk帧被分为16个子行（SubRow），每行255个字节，这16个子行是以字节间插的方式形成，如图6所示。
Information bytes12 2 3 4 9 0 Parity check bytes2 5 5 FEC sub-row #16Information bytes1239Information bytes1239240240Parity check bytesFEC sub-row #2255FEC sub-row #1255Parity check bytes3 8 2 4 3 8 2 5 3 ... 8 2 6 3 8 4 0 4 0 8 0 G.709/Y.1331_FA.1Parity check bytesInformation bytes1 2 ... 1 6 OTU row 图6 OTUk FEC的子行结构
在进行字节间插时，数据和校验信息是分开进行字节间插的。也就是说，16个子行中每行都分成239字节的数据和16个字节的校验信息，16个子行中的数据进行字节间插，共得到16×239＝3824字节的数据，然后是16个子行中的校验信息进行字节间插，共得到16×16＝256字节的检验信息，组合到一起就构成了OTUk帧的一行。
也就是说，在OTUk帧的每行中，第1列为子行1的第1个字节，第2列为子行2的第1个字节，...，第16列为子行16的第1个字节，然后第17列为子行1的第2个字节，第18列为子行2的第2个字节，...，直到第3824列为子行16的第239字节。从第3825字节开始是进行了字节间插的校验信息。
经过以上处理后，每行由前面的3824字节数据和后面的256字节的校验信息，这也正是OTUk帧结果定义的由来。
根据FEC的原理也可以理解为何OTUk帧一行长度为4080字节。由于OTUk的FEC码是按照（255，239）的方式实现的，所以OTUk帧的每行必须是255字节的整数倍。OTUk选择了一行由16个FEC项组成，每个FEC项为255字节，其中校验信息为16字节，数据信息为239字节，每个OTUk帧再由4行组成，这样一个OTUk帧行的长度为255*16＝4080字节。其中检验信息为16*16＝256字节，数据信息为239*16=3824字节，帧的实际长度是以上数据再乘以4。本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 11 / 41 页
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在OTUk的3824*4字节数据信息中，将前16列作为开销（包括OTUk，ODUk和OPUk的开销），后面的所有信息（3824-16）*4就是OPUk的净荷，也就是真正的数据信息Payload。
5.1.3 OTUk帧的加扰
OTUk帧为了在线路上传输，必须保证码型中1和0的比例基本相当，避免出现长连0或者长连1的情况，这样才能保证接收设备能够从业务中提取出时钟。为此，OTUk帧必须经过加扰后才能在线路上传输。OTUk帧使用多项式进行加扰，多项式为1 + x + x + x + x，如图7所示。
Data in3
12
16
DQOTUkclockSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSDQSScrambleddata outOTUk MSB of MFAS byteG.709/Y.1331_F11-3
图7 OTUk帧的加扰算法
加扰从OTUk帧的帧定位最后一个字节结束时开始，也就是说第一个被加扰的位为16
MFAS字节的MSB。每次遇到MFAS的MSB时，加扰多项式会复位成默认值0xffff，以后此位后面的所有位开始被加扰。x的输出和业务数据位（第一个业务数据位为MFAS的MSB，以后依次是OTUk帧中的其他位）作模2加后即得到加扰后的结果。由于加扰是从MFAS的MSB开始的，所以帧最开始的6个字节的帧定位信息没有被加扰。 加扰是针对OTUk帧进行的，由于FEC为OTUk帧中的内容，所以加扰也是在FEC编码后进行的。 注意，根据G.707标准，SDH加扰使用的多项式为1 ? X6 ? X7，和OTUk的加扰多项式不一样。 OTUk需要在编码后进行加扰，经过传输后也必须解扰后才进行解码操作。解扰和加扰的算法完全一样，对加扰的信号再执行一次加扰操作即相当于对信号进行了解扰。
5.2 ODUk的帧结构
ODUk的帧结构由两部分组成，分别为ODUk开销（ODUk Overhead）和OPUk帧，如图8所示。OPUk帧将在4.5节中介绍。这里介绍ODUk的开销。 Column #1114153824Row #234Area reserved for FA and OTUk overhead.ODUk overheadareaOPUk area(4 ? 3810 bytes)G.709/Y.1331_F12-1图8 ODUk的帧结构
ODUk的开销占用OTUk帧第2，3，4行的前14列。第一行的前14列被OTUk开销占
开
销
的
详
细
结
构
如
图
9
所
示
。
据。 ODUk
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ColumnRow1114151617公开▲（保密期）
3824BIP8 Parity Block234OPUkoverheadOPUk payload(4 ? 3808 bytes)Column #112345678910111213141516Frame alignment overheadRESTCM3GCC1GCC2TCMACTTCM2APS/PCCTCM6TCM1TCM5OTUk overheadTCM4PMRESFTFLEXPOPUkoverheadRow #234ACT Activation/deactivation control channelAPS Automatic Protection Switching coordination channelBDI Backward Defect IndicationBEI Backward Error IndicationBIAE Backward Incoming Alignment ErrorBIP8 Bit Interleaved Parity ?level 8DAPI Destination Access Point IdentifierEXP ExperimentalFTFL Fault Type & Fault Location reporting channelGCC General Communication ChannelPCC Protection Communication Control channelPM Path MonitoringPSI Payload Structure IdentifierPT Payload TypeRES Reserved for future international standardizationSAPI Source Access Point IdentifierSTAT StatusTCM Tandem Connection MonitoringTTI Trail Trace IdentifierPM and TCMi (i = 1..6)1TTI2BIP-8312012345678OPUk OH1516PMSAPI1516DAPI3132Operatorspecific63BDI34Mapping &Concat.specificBEI1234STATPSI678PT01Mapping &Concat.specific255G.709/Y.1331_F15-3TCMi5BDIBEI/BIAESTAT 图9 ODUk的开销结构
ODUk开销主要由三部分组成，分别为PM(Path Monitering)和TCM(Tandem Connection
Monitoring)和其他开销。其中PM只有一组开销，而TCM有6组开销，分别为TMC1-6。PM和TCM代表ODUk帧中不同的监测点。ODUk各开销的详细位置如图10所示。
Column #112345678910111213141516Frame alignment overheadRESTCM3GCC1GCC2TCMACTTCM2APS/PCCTCM6TCM1TCM5OTUk overheadTCM4PMRESG.709/Y.1331_F15-12Row #234FTFLEXPOPUkoverhead本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 13 / 41 页
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图10 DDUk开销各字段的位置
下面分别介绍。
5.2.1 ODUk的PM开销
ODUk PM开销的结构定义如图11所示。
PM1TTI2BIP-83公开▲（保密期）
0SAPI1516DAPI313212345BDI67STAT8BEIG.709/Y.1331_F15-13Operatorspecific63 图11 ODUk PM开销的结构 ODUk PM开销的位置位于第三行，字节（3，10）至字节（3，12），共3个字节。ODUk的PM开销结构和OTUk SM开销差不多，唯一不同的是SM-IAE加SM-RES的位置被PM-STAT所代替。ODUk PM开销由下面部分组成： ? ? ? ? ?
trail trace identifier (TTI); bit interleaved parity (BIP-8); backward defect indication (BDI); backward error indication (BEI); status bits indicating the presence of a maintenance signal (STAT). PM-TTI，全称为ODUk PM trail trace identifier (TTI)，长度为一个字节，位置为字节（3，10）。此字段用于传送路径监测(Path Monitoring)中的TTI信息，由连续64帧中的此开销组成64字节的信息，定义同SM-TTI完全一致。此64字节TTI信息在OTUk复帧中的对齐方式也和SM-TTI完全一样，第一字节分别对应于复帧0，0x40,0x80,0xc0。
PM-BIP-8，全称为ODUk PM error detection code (BIP-8)，长度为一个字节，位置为字节（3，11）。此开销为BIP-8校验信息，结构和定义基本同SM-BIP-8，但用于路径监测中。PM-BIP8的计算范围为整个OPUk帧（第15列到第3824列，OPUk帧的结构见5.3），和SM-BIP8一样，第i帧的BIP-8校验结果放到第i＋2帧的PM-BIP8开销位置上，如图12所示。
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1114 15公开▲（保密期）
3824Frame i2341BIP8OPUkBIP8Frame i+12341BIP8BIP8Frame i+2234G.709/Y.1331_F15-15图12 PM-BIP8的计算范围和放置位置 PM-BDI，全称为ODUk PM backward defect indication，只有一位，位置为字节（3，12）的位5。定义和SM-BDI基本一致，用来向上游反向发送路径检测时遇到的失效信息，1指示有ODUk失效，0为正常。 PM-BEI，全称为ODUk PM backward error indication，共4位，位置为字节（3，12）的位1至位4。定义和SM-BDI基本一致(但没有SM-BIAE)，用来向上游反向发送本节点的PM-BIP8的误码个数，误码范围为0－8。注意SM-BEI字段包含了两种信息BEI和BIAE，因此全称是SM-BEI/IAE。但是PM-BEI没有BIAE信息。由于PM-BEI共有4位，但可能存在的错误数只有0－8，所以取值9－15为非法值，应该认为此时误码为0，如表4所示。 表4 PM-BEI取值定义 ODUk PM BEI bits 1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 to 1 1 1 1 BIP violations 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 PM-STAT，全称为ODUk PM status ，共3位，位置为字节（3，12）的位6至位8。此字段用来指示当前的维护信号（Maintenance Signal），如表5所示。
表5 ODUk PM-STAT的定义
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Status PM byte 3 bits 6 7 8 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 Normal path signal Reserved for future international standardization Reserved for future international standardization Reserved for future international standardization Reserved for future international standardization Maintenance signal: ODUk-LCK Maintenance signal: ODUk-OCI Maintenance signal: ODUk-AIS 所谓维护信号主要是指当业务不正常时，通过某些开销取特殊值或者发送特殊码型通知下游的接收设备当前本节点的状态。例如SDH的MS-AIS即相当于一种维护信息，当SDH设备发现接收失效时，将向下游发送MS-AIS，此时除RSOH(段开销的前三行)外所有字节（包括SOH和净荷）全部为1。对于OTN来说，维护信号更加复杂，OTUk层和ODUk层等都有自己的维护信号，例如OTUk-AIS和ODUk-AIS。后面的维护信号部分将作详细介绍。 PM-STAT就是用来指示当前ODUk帧处于哪种维护信号状态。当业务正常时取值为001。 当处于维护信号状态时（ODUk-AIS,ODUk-OCI,ODUk-LCK），除过PM-STAT开销以外的所有PM开销将会以一种特殊的格式出现（全1，0110 0110 或者 0101 0101不断重复）。 5.2.2 ODUk的TCM开销 TCM的全称为Tandem Connection Monitoring。在ODUk帧中，TCM开销共有6组，位于ODUk开销区域内，包括两部分，一部分在第二行中的字节（2，5）至字节(2，13)；一部分在第三行中的字节（3，1）至字节(3，9)。 TCM用于检测ODUk的各种连接情况。TCM1-6的详细用途没有定义，用户可以自己决定使用几组TCM和决定各个TCM监控的连接的详细位置。例如下面是使用TCM的一个例子。 本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 16 / 41 页
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TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1公开▲（保密期）
TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1A1B1C1C2B2B3B4A2C1-C2B1-B2B3-B4A1-A2TCMiTCMiTCM OH field not in useTCM OH field in useG.709/Y.1331_F15-16图13 嵌入和级联型的ODUk连接检测 在上图中，ODUk通过了多层节点的处理，TCMi（i=1,6）可用来检测层与层之间的连接情况。TCM1用于A1至A2节点之间的连接检测，TCM2用于子层B1-B2和B3-B4之间的连接检测，TCM3用于子层C1-C2之间的连接检测。在上图中，A1-A2/B1-B2/C1-C2 和 A1-A2/B3-B4都是嵌入关系， B1-B2/B3-B4是级联关系。 TCMi也可用于覆盖形的OTUk连接检测，如图14所示。 TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1TCM6TCM5TCM4TCM3TCM2TCM1A1B1C1B2C2A2C1-C2B1-B2A1-A2TCMiTCMiTCM OH field not in useTCM OH field in useG.709/Y.1331_F15-17
图14 覆盖型的ODUk连接检测
上图中，B1-B2层使用TCM2作为连接检测，C1-C3使用TCM3作为连接检测，但B1-B2
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和C1-C2之间有一部分是重叠的，他们之间相互覆盖。
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综上所述，当ODUk帧经过多个节点时，我们可以定义某些节点之间存在连接关系，并使用TCMi来检测和管理这些连接关系。
每个ODUk-TCMi的结构完全一样，都是3个字节，包括如下部分：
? ? ? ? ?
trail trace identifier (TTI); bit interleaved parity 8 (BIP-8); backward defect indication (BDI);
backward error indication and backward incoming alignment error (BEI/BIAE); status bits indicating the presence of TCM overhead, incoming alignment error, or a maintenance signal (STAT). 显然TCMi开销和PM开销基本一样，唯一不同的地方就是TCM-BEI/BIAE和PM-BEI。TCM-BEI照搬SM-BEI中的定义，具有BIAE。实际上在原来的G.709标准中（版本V1.0,V2.0）TCM-BEI的定义和PM-BEI完全一致，没有BIAE的取值，但是在最新的V2.1中增加了BIAE的定义。
ODUk-TCMi的开销结构如图15所示。 TCMi1TTIi2BIP-8i30SAPI1516DAPI313212345BDIi678BEIi/BIAEiSTATiG.709/Y.1331_F15-14Operatorspecific63 图15 ODUk-TCMi的开销结构
TCMi-TTI，全称为ODUk TCM trail trace identifier (TTI)，每组TCMi中长度为一个字节。此字段用于传送TCM段(tandem connection monitoring)的TTI信息，由连续64帧中的此开销组成64字节的信息，定义同SM-TTI完全一致。此64字节TTI信息在OTUk复帧中的对齐方式也和SM-TTI完全一样，第一字节分别对应于复帧0，0x40,0x80,0xc0。
TCM-BIP-8，全称为ODUk TCM error detection code (BIP-8)，每组TCMi中长度为一个字节。此开销为BIP-8校验信息，结构和定义同PM-BIP-8完全一样，但用于TCM监测，计算范围也是整个OPUk帧（第15列到第3824列，OPUk帧的结构见4.5），处理方式也一样，第i帧的BIP-8校验结果放到第i＋2帧的TCMi-BIP8开销位置上。
TCM-BDI，全称为ODUk TCM backward defect indication，只有一位，定义和PM-BDI一致，用来向上游反向发送路径检测时遇到的失效信息，1指示有ODUk失效，0为正常。
TCM-BEI/BIAE，全称为ODUk TCM backward error indication (BEI) and backward 本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 18 / 41 页
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incoming alignment error (BIAE)，共4位。定义和PM-BDI基本一致，用来向上游反向发送本节点的TCM-BIP8的误码个数，误码范围为0－8，同时仿照SM-BEI/BIAE的定义增加了BIAE的取值。当本节点检测到接收对齐错误IAE时，将反向向上游发送BIAE（0x1011）。此字段的取值定义如表6所示。
表6 TCM-BEI/BIAE取值定义
ODUk TCM BEI/BIAE bits 1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1, 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 to 1 1 1 1 BIAE false false false false false false false false false false true false BIP violations 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 TCM-STAT，全称为ODUk TCM status ，共3位。此字段用来指示当前的维护信号（Maintenance Signal），但定义和PM-STAT不太一致。如表7所示。 表7 TCM-STAT的取值定义 TCM byte 3 bits 6 7 8 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 No source TC In use without IAE In use with IAE Status Reserved for future international standardization Reserved for future international standardization Maintenance signal: ODUk-LCK Maintenance signal: ODUk-OCI Maintenance signal: ODUk-AIS TCM-STAT可用来指示设备当前是否处于接收对齐错误IAE状态，TCM连接是否有效等。如果当前节点没有使用TCM检测而仅使用了PM检测，则置TCM-STAT为000。如果当前节点处于接收对齐错误状态，则设置此字段为010；如果当前业务正常，则设置此字段为001。此外此字段还可用来指示当前节点是否处于ODUk-LCK，ODUk-OCI或者ODUk-AIS状态。
当前节点可以根据接收到的TCM-STAT内容作相应的处理。例如如果接收到010，则说明对端设备正在处于接收对齐错误IAE状态中，此时应该停止TCM-BIP8的处理，因为此本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 19 / 41 页
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时误码数可能因帧相位不稳造成错误。
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当处于维护信号状态时（ODUk-AIS,ODUk-OCI,ODUk-LCK），除过TCM-STAT开销以外的所有TCM开销将会以一种特殊的格式出现（全1，0110 0110 或者 0101 0101不断重复）。
TCM-ACK，全称为ODUk tandem connection monitoring activation/deactivation coordination protocol。长度为一个字节，位于字节（2，4），用来指示TCM处于活动/非活动状态。此字段的详细定义处于研究中，待标准以后补充。
5.2.3 ODUk中的其他开销 另外ODUk的开销中还有以下字段： ODUk-GCC1和ODUk-GCC2，全称为ODUk general communication channels (GCC1, GCC2)。这两个字段每个各占两个字节，OTUk-GCC1的位置为字节（4，1）到字节（4，2），OTUk-GCC2的位置为字节（4，3）到字节（4，4），用于节点之间在ODUk层的通用通信接口，传输用户的通讯信息，通讯的内容和格式完全由用户自定义。 ODUk-APS/PCC，全称为ODUk automatic protection switching and protection communication channel (APS/PCC)，长度为4个字节，位置为字节（4，5）至字节（4，8）。这个字段根据不同的复帧MFAS值可以放8层嵌套的APS/PCC信息，如表8所示。 表8 MFAS值和各层APS/PCC信息的对应关系 MFAS bits 6 7 8 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 APS/PCC channel applies to connection monitoring level ODUk Path ODUk TCM1 ODUk TCM2 ODUk TCM3 ODUk TCM4 ODUk TCM5 ODUk TCM6 OTUk Section Protection scheme using the APS/PCC channel (Note) ODUk SNC/N ODUk SNC/S, ODUk SNC/N ODUk SNC/S, ODUk SNC/N ODUk SNC/S, ODUk SNC/N ODUk SNC/S, ODUk SNC/N ODUk SNC/S, ODUk SNC/N ODUk SNC/S, ODUk SNC/N ODUk SNC/I NOTE – An APS channel may be used by more than one protection scheme and/or protection scheme instance. In case of nested protection schemes, care should be taken when an ODUk protection is to be set up in order not to interfere with the APS channel usage of another ODUk protection on the same connection monitoring level, e.g. protection can only be activated if that APS channel of the level is not already being used. 关于SNC，/N，/S和/I的定义见G..870标准。对于线性保护方案，这些字段中各位的定义和相关协议见G.873标准。 ODUk-FTEL，全称为ODUk fault type and fault location reporting communication channel (FTFL)，长度为一个字节，位置为字节（4，14），用来传送256字节的错误类型和错误位置信息（FTFL），这256字节和复帧计数MFAS对齐，第一个字节位于MFAS为0的帧中，最后一个字节位于MFAS为255的帧中。这256个字节分成等长的两段，字节0至字节127为前向FTFL，字节128至字节255为后向FTFL。前向和后向FTFL又分别分成三个子字段，包括一个字节的错误指示字段，9个字节的管理者标示字段和118字节的管理者相关字段，如图16所示。
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0 Fault indication field
1 Operator identifier field 9 10 公开▲（保密期）
127 Operator-specific field Forward
128 129 Fault indication field 137 138 Operator identifier field Operator-specific field 255 Backward 图16 前向/后向FTFL的结构 前向/后向错误类型指示：Forward/backward fault type indication field，提供错误类型标示，前向FTFL错位类型指示位于字节0，后向FTFL错位类型指示位于字节128，字节取值范围如表9所示。 表9 FTFL错位类型指示的取值范围 Fault indication code 0000 0000 0000 0001 0000 0010 0000 0011 . . . 1111 1111 No Fault Definition Signal Fail Signal Degrade Reserved for future international standardization 前向/后向管理者标示字段：Forward/backward operator identifier field，长度都是9位，分别位于字节1至9和字节129至137，可再分成两个子段：国际段和国家段，如表10所示。
表10 FTFL操作标示字段的结构
Byte allocation in backward field Byte allocation in forward field
129 1 130 2 131 3 132 4 133 5 134 6 135 7 136 8 137 9 Country code G/PCC G/PCC G/PCC G/PCC G/PCC G/PCC National segment code ICC NUL padding ICC NUL padding ICC NUL padding ICC NUL padding ICC NUL padding ICC NUL 国际段由三个字符的 ISO 3166 geographic/political country code (G/PCC)码组成，用来代表国家标示，例如USA或者FRA。
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国家段由1-6个字符的 ITU carrier code (ICC)码组成，ICC码由ITU-T Telecommunication Standardization Bureau (TSB)维护，ICC码长度为1-6个字符，不够6个字符的用NUL字符填充。
前向/后向管理者相关字段：Forward/backward operator-specific field，长度为118字节，暂时没有定义如何使用。
OTUk-EXP，全称为ODUk experimental overhead (EXP)，ODUk试验用开销，两个字节，位于字节（3，13）至（3，14），详细格式和内容未定义。这个字段可以由用户在自己的子网内自定义使用，用来支持对额外开销有需求的某些特殊应用。此字段只在用户的子网内部使用，不需要将此字段的内容传送到子网以外。 ODUk-RES，全称为ODUk reserved overhead (RES)，ODUk的保留字段，共9个字节，位置为字节（2，1）至（2，3），字节（4，9）至4（14），必须全部设置为0。 5.3 OPUk的帧结构 OPUk用来承载实际要传输的用户净荷信息，由净荷信息和开销组成。开销主要用来配合实现净荷信息在OTN帧中的传输，例如开销中有一部分是为了实现净荷速率和实际的OPUk速率的适配。实际上OPUk层的主要功能就是将用户净荷信息适配到OPUk的速率上，从而完成用户信息到OPUk帧的映射过程。 OPUk的帧结构如图17所示，是一个字节为单位的长度固定的块状帧结构，共4行3810列，占用OTUk帧中的列15至列3824。 Column #151Row #16OPUk overheadarea173824234OPUk payload area(4 ? 3808 bytes)G.709/Y.1331_F13-1图17 OPUk的帧结构
OPUk帧由两部分组成，OPUk开销和OPUk净荷。最前面的两列为OPUk开销（列15和列16），共8个字节，列17至列3824为OPUk净荷。 5.3.1 OPUk开销
OPUk开销由PSI和控制级联（concatenation）和映射（mapping）等的相关开销组成。PSI开销，如图18所示 。
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Column #1123456789101112公开▲（保密期）
13141516Frame alignment overheadOTUk overheadRow #234ODUk overheadMapping&concatenationspecificPSI01PTMapping& concatenationspecific255G.709/Y.1331_F15-23图18 OPUk的开销 5.3.1.1 OPUk payload structure identifier（PSI） 此开销长度为一个字节，位置为字节（4,15）。此字节位于连续256个帧中，和ODUk的复帧MFAS对齐，MFAS=0时对应的PSI开销为PSI[0]，MFAS=255时对应PSI[255]。PSI[0]定义为净荷类型PT(payload type)，PSI[1]-PSI[25]用于级联和映射信息（PSI[0]=1或者PSI[0]=0x80-0x8f时除外）。PSI[0]即PT的定义如表11所示。 表11 PT的取值定义 MSB 1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 LSB 5 6 7 8 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 x x x x 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Hex code (Note 1) 01 02 03 04 05 06 10 11 20 55 66 80-8F FD FE FF Interpretation Experimental mapping (Note 3) Asynchronous CBR mapping, see 17.1 Bit synchronous CBR mapping, see 17.1 ATM mapping, see 17.2 GFP mapping, see 17.3 Virtual Concatenated signal, see clause 18 (Note 5) Bit stream with octet timing mapping, see 17.5.1 Bit stream without octet timing mapping, see 17.5.2 ODU multiplex structure, see clause 19 Not available (Note 2) Not available (Note 2) Reserved codes for proprietary use (Note 4) NULL test signal mapping, see 17.4.1 PRBS test signal mapping, see 17.4.2 Not available (Note 2) 本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 23 / 41 页
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NOTE 1 – There are 226 spare codes left for future international standardization. Refer to Annex A/G.806 for the procedure to obtain one of these codes for a new payload type. NOTE 2 – These values are excluded from the set of available code points. These bit patterns are present in ODUk maintenance signals. NOTE 3 – Value \defined in this table. Refer to Annex A/G.806 for more information on the use of this code. NOTE 4 – These 16 code values will not be subject to further standardization. Refer to Annex A/G.806 for more information on the use of these codes. NOTE 5 – For the payload type of the virtual concatenated signal a dedicated payload type overhead (vcPT) is used, see clause 18. STM－64属于CBR（Constant Bit-rate）业务，一般的OTU10G单板采用同步映射方式，所以PT一般为3。 5.3.2 和映射有关的OPUk开销 7个字节的OPUk开销保留作为映射和级联信息，位置在第15和第16列（不包括字节（4,15）的PSI开销），如图18所示。另外255字节的PIS[1]至PSI[255]也作为映射和级联信息保留。这些开销的定义和使用方式与应用的级联和映射方式有关。OPUk对实际净荷的级联和映射方式见后面的将各种业务映射进OPUk的方法的描述。 5.4 OTN的维护信号（Maintenance signals） OTN定义了较为丰富的维护信号。维护信号是指当业务不正常时，发送部分将发送一些特殊的信号序列通知对端设备当前业务处于某种不正常状态。SDH的MS-AIS就是一种维护信号。常见的维护信号有下面几种： 5.4.1 5.4.1.1 常见的维护信号 告警指示信号AIS(alarm indication signal) 告警指示信号（AIS）是一种提示信息，当上游节点遇到失效情况时将向下游节点发送AIS信号进行通知。AIS信号将在网络节点的输出端口产生。网络节点的输入端口将检测AIS，这样作可以抑止上游节点由于业务中断而造成本节点的输入端口检测到不确定的信号失效或错误状态。例如，OTU-A和OTU-B相连，当OTU-A检测到客户侧输入业务中断时，OTU-A的线路侧将输出具有确定信号码型的AIS，这样OTUB的线路侧输入端即可检测到此AIS，从而知道当前OTU-A处于业务中断状态。如果此时OTU-A不发送AIS，则可能发送一些杂乱的信号，可能造成OTU-B处于不稳定状态，造成有时检测到失效有时检测到错误的情况。 5.4.1.2
前向失效指示FDI（forward defect indication）
FDI和AIS的意义完全一样，不同的地方是AIS用在数字系统中，FDI用在光层中。FDI是通过光层OTM中的开销信号实现的。由于我们现在只关注数字层的OTUk，所以暂时不用关注FDI。 5.4.1.3
连接断路指示OCI(open connection indication )
OCI是一种提示信息，当上游节点不希望向下游输出业务时可以向下游节点发送此信号。例如，OTU-A和OTU-B相连，当OTU-A认为此时不需要向OTU－B发送业务时，可以发送OCI信号，通知OTU-B当前OTU-A和OTU-B的连接处于中断状态。OCI产生于连接函数，当连接函数检测到某个输出端口没有任何一个输入端口对应时，则认为输出端口处于开路状态，所以在此输出端口发送OCI。
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5.4.1.4
锁定指示locked (LCK)
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LCK是一种提示信息，向下游节点发送此信息表示上游节点处于连接已建立状态（连接锁定）但没有发送任何数据。连接建立但不传送数据的情况在OTU单板中不会存在。这种情况是为面向连接的通用通信模型制定的。
5.4.2 OTUk的维护信号
OTUk层只有一种维护信号，就是OTUk-AIS（OTUk alarm indication signal）。
OTUk AIS是generic-AIS信号，Generic-AIS也叫PN-11码。PN-11是一个长度为2047位的11次多项式，其生成多项式为1 + x + x，如图19所示。
9
11
图19 Generic-AIS（PN-11）的产生电路
OTUk-AIS就是将PN-11序列填充到整个OTUk-2中并不断重复发送。如图20所示。
图20 OTUk-AIS OTUk帧的长度为130560位，而PN-11的长度为2047位，两者不能整除，所以PN-11码可能跨接两个OTUk帧。OTUk-AIS用来支持将来的服务层应用，OTN设备暂时只要求能够检测OTUk-AIS，并不要求产生此信号（这是标准中规定的，实际情况可能并非如此）。
由于PN-11码填充到了整个OTUk帧中，并且占用了帧定位字节的位置，所以当出现OTUk-AIS时一定有OTUk-LOF，此时报OTUk-LOF没有意义，所以一般来说上报OTUk-AIS告警后就不再报OTUk-LOF。OTN测试仪表一般都是这样处理的。 5.4.3 ODUk的维护信号 ODUk的维护信号较多，有下面几种。 5.4.3.1 ODUk-AIS（ODUk alarm indication signal） ODUk-AIS将ODUk的所有内容全部置成1，但不包括帧定位字节（FA OH），OTUk开销和ODUk-FTFL。如图21所示，图中所有黄色的内容都为1。 Column #11Row #78FA OHSTAT14173824OTUk OHSTATSTATFTFL2STATSTATSTAT34STATAll-1s patternG.709/Y.1331_F16-2图21 ODUk-AIS
PM-STAT和TCMi-STAT都是将111定义为ODUk-AIS，这些开销都位于黄色区域内。 ODUk-AIS的检测是通过PM-STAT和TCMi-STAT的检测实现的。
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5.4.3.2
ODUk-OCI（ODUk open connection indication）
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ODUk-OCI是通过在整个ODUk帧中重复发送“0110 0110”实现的。将图21中黄色区域的全1换成全“0110 0110”就是ODUk-OCI。
注意“0110 0110”仅仅是默认的OTUk-OCI标示，也可将图21中黄色区域的所有字节换成其他值，但必须保证PM-STAT和TCMi-STAT必须为110。
PM-STAT和TCMi-STAT都是将110定义为ODUk-OCI，这些开销都位于黄色区域内。
ODUk-OCI的检测是通过PM-STAT和TCMi-STAT的检测实现的。 5.4.3.3
ODUk-LCK（ODUk Locked）
ODUk-LCK是通过在整个ODUk帧中重复发送“0101 0101”实现的。将图21中黄色区域的全1换成全“0101 0101”就是ODUk-LCK。
注意“0101 0101”仅仅是默认的OTUk-LCK标示，也可将图21中黄色区域的所有字节换成其他值，但必须保证PM-STAT和TCMi-STAT必须为101。
PM-STAT和TCMi-STAT都是将101定义为ODUk-LCK，这些开销都位于黄色区域内。
ODUk-LCK的检测是通过PM-STAT和TCMi-STAT的检测实现的。
5.5 客户信号的映射
客户信号的映射指将客户信号映射进OPUk帧中。OPUk是一种定长帧，将各种信号映射进OPUk帧时必须遵循G.709规范制定的标准。下面简单介绍以下几种常见客户信号的映射方法。 5.5.1
Mapping of CBR2G5, CBR10G and CBR40G signals (e.g., STM-16/64/256) into OPUk
CBR是固定速率业务（Constant Bit-rate），指具有固定不变速率的业务，例如SDH业务。
CBR2G5指速率为2 488 320 kbit/s ? 20 ppm具有固定速率的信号格式，例如STM-16。
CBR10G指速率为9 953 280 kbit/s ? 20 ppm具有固定速率的信号格式，例如STM-64。 CBR40G指速率为39 813 120 kbit/s ? 20 ppm具有固定速率的信号格式，例如STM-256。 将这些信号映射进OPUk帧中有两种常见的方式，分别为异步映射和位同步映射（asynchronous and bit synchronous），以后位同步映射也称为同步映射。如图22所示。 ColumnRow123415RESRESRESPSI16JCJCJCNJOPJO17183824OPUk OH01PSI255RESPTOPUk payload (4 ? 3808 bytes)G.709/Y.1331_F17-11JC234567JC8Reserved图22 CBR2G5,CBR10G or CBR40G经过映射后的OPUk帧
在异步映射方式中，通过字节调整技术实现业务速率和OPUk速率的匹配，详见后面的本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 26 / 41 页
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描述。使用图中的字节调整技术后，OPUk速率和业务信号的实际速率最大允许频差为?65 ppm。如果OPUk的时钟本身最大频偏为?20 ppm，则业务信号和OPUk速率的最大偏差为?45 ppm。
图中OPUk开销包括如下部分：用来指示负载类型的PSI（包含256字节的复帧，第一个字节PT用来指示负载，其他字节保留），三个判断调整字节JC(justification byte)，一个负调整字节NJO(Negative Justification Opportunity)和3个保留字节。判断调整字节JC暂时只有最低2位有意义，其他6位为保留。
OPUk净荷包括4*3808字节（从第17行到第3824行），其中字节（4，17）为正调整字节（Positive Justification Opportunity）。 判断调整字节JC用来控制PJO和NJO字节的意义。JC，NJO，PJO在将客户侧业务映射到OPUk帧时产生，产生时的意义如表12和表13所示，当需要从OPUk帧中还原出（Demapping）客户侧业务时需要根据这三种开销的内容作相应的处理，如表14所示。 表12 异步映射时JC,NJO和PJO的产生 JC bits 7 8 data byte NJO justification byte data byte data byte not generated justification byte PJO 0 0（正常） 0 1（负调整） 1 0 1 1（正调整） JC bits 7 8 0 0（正常） 0 1 1 0 1 1 justification byte 表13 位同步映射时JC,NJO和PJO的产生 NJO justification byte data byte not generated PJO 表14 异步和位同步映射时JC,NJO和PJO的翻译 JC bits 7 8 data byte NJO justification byte justification byte justification byte data byte data byte data byte PJO 0 0（正常） 0 1（负调整） 1 0 (正常Note) 1 1（正调整） justification byte NOTE – A mapper circuit does not generate this code. Due to bit errors a demapper circuit might receive this code. 在位同步映射时，OPUk的速率和客户业务的速率完全一致，一般来说需要锁相环来保持这种速率一致性，所以无需使用指针调整技术，这样JC等开销是没有意义的，如表13所示。根据表13，JC的位7,8为0，NJO为判断字节应该忽略，PJO为正常的数据信息，这样在同步模式下应该忽律所有的JC和NJO处理，OPUk帧中包含的全部是客户数据。当客户业务失效导致锁相环无法为OPUk提供合适的速率时，此时OPUk速率必须保持在一个备本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 27 / 41 页
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份时钟上，此备板时钟必须和客户业务标准速率相差小于65ppm，同时必须保证在从业务速率到备份速率切换过程中不得出现频率或者帧不连续现象，当客户业务恢复正常时必须能够从备份时钟切换回客户业务速率，切换过程中也必须保证速率和帧的连续性。由于锁相环一般不具备频率切换功能，所以切换过程保证连续性将很难实现，只有使用带两个输入源且支持无损切换的专用锁相环芯片才可能实现此要求，但成本将很高。我们现在暂时不要求实现客户业务速率和备份时钟切换的连续性。
在异步映射模式下，OPUk的速率由本地时钟产生，这样OPUk的速率和客户业务数据的速率一般来说是不一样的（理论最大偏差值为正负65ppm），将存在两种情况，OPUk的速率高于客户侧业务速率和OPUk速率低于客户侧业务速率，一般来说需要使用FIFO实现不同速率之间的适配。
OPUk速率高于客户侧业务速率时，在映射过程中，FIFO的输入为客户侧数据，输出为OPUk速率，由于输出高于输入速率，FIFO会逐渐变空，当变空时设置JC＝11（正调整），同时PJO将变为无用的判断信息。在解映射过程中也使用FIFO作速率调整，此时FIFO的输入侧的速率为OPUk的速率，当遇到JC为正调整时将忽略PJO字节。为了能够从OPUk速率中恢复出原来的客户业务速率，FIFO的输出速率由锁相环控制，控制机构将根据FIFO指针的位置调整锁相环的频率，尽量让FIFO指针位于整个FIFO长度的中间位置，从而可以保证FIFO输出速率基本等于客户业务速率。
OPUk速率低于客户侧业务速率时，在映射过程中，由于输出低于输入速率，FIFO会逐渐变满，当变满时一次多取出一个字节，同时设置JC＝01（负调整），用NJO保存多取出的一个字节。在解映射过程中当遇到JC为负调整时将NJO字节也同时放入堆栈，同样通过堆栈指针位置来控制FIFO的输出速率。
在FIFO容量正常时设置JC=00，处于零调整状态，此时OPUk帧全部为客户业务，NJO无用。
为了防止业务传输中引入的误码造成解映射时JC误判，OPUk开销中设置了3个字节JC，在映射时设置3个JC为相同值，在解映射时对3个JC作多数判决处理。
当NJO和PJO作为无用的判决信息时（Justification Byte），在映射时设置它们为全0，在解映射时如果通过JC判断这些字节包含判决信息则忽略这些字节的内容。
在客户业务失效时，例如客户侧业务LOS，则应该将客户信号以Generic AIS替代，并将Generic-AIS映射到OPUk帧中。这是G.709要求的，但实现起来可能有些困难，一般来说在映射过程中，如果遇到客户侧失效则直接插入OTUk-AIS，也就是将整个OTUk设置为Generic AIS。
在解映射过程中，当输入的ODUk/OPUk业务处于失效状态时（例如 ODUk-AIS, ODUk-LCK, ODUk-OCI ），则应该将客户侧信号输出设置为Generic AIS。这是G.709要求的，但不太符合SDH G.707的标准，一般来说如果遇到OTUk失效，对于SDH业务则插入MS-AIS，对于非SDH业务如果芯片支持可以插入Generic AIS，如果芯片不支持则不作任何处理。 5.5.1.1
Mapping a CBR2G5 signal (e.g., STM-16) into OPU1
为了将STM-16映射进OPU1，首先将客户侧业务分成8位一组，每组中的8位不一定就是客户业务的一个字节（可不在字节边界上），每组映射到OPU1的一个字节中，如图23所示。
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Column #公开▲（保密期）
3824DDDDG.709/Y.1331_F17-2151234PSIRESRESRESNJOJCJCJCPJO161718DDDDDDD3805D3805D3805D3805DRow #图23 CBR2G5到OPU1的映射 上图中，D就是OPUk中的一个字节，从17列到3824列共3808列字节为OPUk中的净荷信息，15列和16列为指针处理等相关的开销信息，PJO可能为净荷，也可能为正调整时的忽略信息。 在CBR2G5的映射中，业务速率等于OPU1速率。 5.5.1.2
Mapping a CBR10G signal (e.g., STM-64) into OPU2 和CBR2G5一样，将客户业务每8位一组（可不在字节边界上）映射成OPU2中的一个字节，但和OPU1不同的是OPU2净荷中加入了64字节的固定填充信息（Fixed Stuff，简称FS），FS字节位于1905至1920列，共4行，基本位于OPU2所有列中的中间位置，如图24所示。 Column #1904190519201921RESRESRES1Row #JC118 ? 16D118 ? 16D118 ? 16DPJO16FS16FS16FS16FS119 ? 16D119 ? 16D119 ? 16D119 ? 16DG.709/Y.1331_F17-3234NJOPSIJCJC15D + 117 ? 16D图24 CBR10G到OPU2的映射 由于OPU2中加入了64字节的固定填充信息，这样OPU2的速率和CBR10G的速率比为（3808:（3808-64），即238:237）。 5.5.1.3
Mapping a CBR40G signal (e.g. STM-256) into OPU3
和CBR10G一样，将客户业务每8位一组（可不在字节边界上）映射成OPU3中的一个字节，但和OPU2不同的是OPU3净荷中加入了128字节的固定填充信息（Fixed Stuff，简称FS），FS字节位于两块区域，分别为1265至1280列和2545至2560列，共32行，将OPU3分成基本长度相当的三块，如图25所示。
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3824151617 OTN标准简介V1.0
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25442545256025613824126412651280RESRES1234JC78 ? 16D78 ? 16D78 ? 16D15D + 77 ? 16D16FS16FS16FS16FS128115161779 ? 16D79 ? 16D79 ? 16D79 ? 16D16FS16FS16FS16FS79 ? 16D79 ? 16D79 ? 16D79 ? 16DG.709/Y.1331_F17-4Row #RESPSINJOPJOJCJC图25 CBR40G到OPU3的映射
由于OPU3中加入了128字节的固定填充信息，这样OPU3的速率和CBR40G的速率比为（3808:（3808-128），即238:236）。 5.5.1.4
Mapping of a non-specific client bit stream into OPUk
G.709规范中还定义了对ATM，GFP等业务的映射方式，这里不再作介绍，详见G.709标准。
除了一些常见业务外，G.709支持将任意一种业务映射到OPUk。对于任意业务的映射，首先要通过数据封装的方式（encapsulation）将业务封装成一种具有恒定速率的信号，而且速率必须等于OPUk的速率，然后将此封装过的速率以位同步的方式直接映射进入OPUk帧中，速率适配操作在封装过程中完成，而且封装后的数据在映射进入OPUk前还必须进行加扰操作。映射后的结果如图26所示。
ColumnRow123415CSCSCSPSI16CSCSCSCS17183824OPUk OH01PSIRES255PTOPUk payload (4 ? 3808 bytes)G.709/Y.1331_F17-9图26任意业务到OPUk的映射
映射完成后，OPUk开销包含1个字节的PSI信息，另外还有6个字节的用户自定义信息CS（client-specific），对CS开销的处理在封装过程中实现。 根据业务是否为8位模式的，可以将业务的每个字节分别映射到OPUk的字节中（with octet timing），也可以将业务的任意连续8位一组分别映射到OPUk的每个字节中（without octet timing）。
5.5.2 10GE（10.3125Gbps）业务到OTU2(11.1G)的映射
10GE业务为固定速率业务，速率10.3125Gbps，基本和CBR10G的速率相差不多，其映射也是按照CBR10G来实现的。一般来说10GE业务仅支持位同步映射方式。在映射时和STM－64业务一样填入16字节的FS固定填充字节，这样OPUk的速率和10GE速率的比本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 30 / 41 页
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值为238:237，由于OTU2和ODU2的开销又额外增加了16行，所以OTU2速率和10GE速率的比值为239:237，OTUk中再增加16*16行的FEC校验信息，最终OTU2速率和10GE速率比为255:237，实际的OTU2速率为11.096Gbps。
5.5.3 4个ODU1到1个OPU2的映射（Mapping ODUk signals into the ODTUjk signal）
OPUk可以时分复用成多个时间槽（Tributary Slots），这些时间槽以时间槽交织的方式排列起来就构成了OPUk帧。使用时间槽是为了能够将低速的ODUj帧时分复用成高速的OPUk帧。例如，可以将4个ODU1（j=1）复用成1个OPU2(k=2)。每个时间槽都分成两部分，OPUk的开销和OPUk的净荷，低速的ODUj帧被装入高速OPUk的时间槽的净荷中，而时间槽的开销部分用来装ODUj的判断调整字节（Justification Overhead）。以后将多个低速ODUj帧汇聚而成的一个高速OPUk帧称为汇聚OPUk帧。这种帧的结构和标准OPUk帧略有不同。 5.5.3.1
OPU2时间槽的定义
图27为OPU2的时间槽示意图。
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MFASbits78001110010011Row1 OTN标准简介V1.0
PSI4PSIPSIPSIPSIPSIJOH TS 1OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4JOH TS 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4JOH TS 3OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4JOH TS 2OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4JOH TS 1OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 432143214321432143214321Column15161718192021JOH TS 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4图27 OPU2时间槽
槽，此对应关系如表15所示。
表15 MFAS的最低2位和各时间槽开销JOH的对应关系
OPU2 payload(4 × 3808 bytes)OPU2 payload(4 × 3808 bytes)OPU2 payload(4 × 3808 bytes)OPU2 payload(4 × 3808 bytes)OPU2 payload(4 × 3808 bytes)OPU2 payload(4 × 3808 bytes)时间槽方式下OPUk的开销中包含4个字节的JC(Justification Control)开销，包括3个JC字
一个OPU2时间槽只占用OPU2净荷容量的25%，由952列4行组成，4个时间槽以字节间插的方式排列，即可组成一个OPUk的净荷部分。和CBR10G等的异步映射一样，在
节和1个NJO字节。每个时间槽都包含4个字节的JC开销，时间槽的JC开销和ODUk的复帧对齐。也就是说复帧MFAS的最后两位决定当前OPUk中的JC开销对应的是哪个时间
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OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 4OPU2 TribSlot 1OPU2 TribSlot 2OPU2 TribSlot 3OPU2 TribSlot 43821382238233824 OTN标准简介V1.0
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JOH TS 1 2 3 4 MFAS bits 7 8 0 0 0 1 1 0 1 1 实际上，定义时间槽就是为了实现4路低速ODUj到1路高速OPUk的异步映射。实际上我们可以将4个ODU2复帧看作一个组合帧，此帧中包含4个时间槽，这4个时间槽以字节间插的方式放在OPU2帧中，每个时间槽包含一个ODU1帧的全部内容，组合帧中OPU2开销部分包含了4个时间槽的指针字节调整开销JC，从而能够实现4个时间槽的异步映射。 5.5.3.2
ODTU12帧的定义
ODTU12的全称为Optical channel Data Tributary Unit 12，基本上是从ODU2帧派生出来的，由952列和16行组成，同时还外加1列JOH开销（注意，JOH开销只有4行1列），如图28所示。ODTU12用来容纳一个经过了字节调整的ODU1。ODTU12和4个ODU2复帧中的一个时间槽的结构基本一致。注意ODTU12的JOH开销为4行1列，其在ODU2帧中的16行中的位置不固定，随着ODU1的时间槽位置而不一样。
MFASbits78JC1JC2300JCPJO141PJO2NJO20134121034121134G.709/Y.1331_F19-11图28 ODTU12的结构
5.5.3.3
将4个ODTU12映射为OPU2
将4个ODTU12分别映射进OPU2的4个时间槽中即可实现4个ODTU12到OPU2的本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 33 / 41 页
952Information bytesInformation bytesInformation bytesInformation bytes12 OTN标准简介V1.0
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映射。不算开销的ODTU12的长度正好可以放进一个4个复帧的时间槽中，每个ODTU12的开销分别放到4个时间槽的开销部分中，这样即可完成整个映射过程。 5.5.3.4
4个ODU1汇聚成OPU2帧后的开销
在4个ODU1汇聚而成的OPU2帧中，开销结构和标准OPU2帧基本一致，主要由下面几部分组成：
PSI：定义同标准OPUk。由256个复帧组成。其中PSI[0]的定义不变，仍旧为PT，取值为20（ODU multiplex structure）；PSI[1]保留；PSI[2]-PSI[17]共16个字节定义为MSI（Multiplex Structure Identifier）
NJO和JC，定义同OPUk。
PJO1和PJO2：标准OPUk中只有PJO1，汇聚OPU2中增加了PJO2字节，而且PJO1和PJO2字节的位置和复帧计数的最低两位相关，如图29所示，我们暂时只关心汇聚OPU2帧，汇聚OPU3帧不作考虑。PJO1和PJO2位置和复帧计数相关是由于时间槽的分配原因造成的，每个时间槽都有自己的PJO1和PJO2，其在时间槽中的位置是固定的，但每个时间槽在OPU2复帧中的位置不同，所以造成这两个开销的位置和复帧相关。 3821382238237JC1516Row1234JCJC17OPUk payload(4 ? 3808 bytes)NJOPSIJCPJO1012ReservedOPU2OPU3JC234568ReservedPJO117PJO221PJO117PJO233MSI1718MFASbits 78000110MFASbits 567800001819202223241819323435PJO1PJO2PJO10001PJO1PJO2PJO1PJO20010PJO111PJO2ReservedPJO1PJO21111255G.709/Y.1331_F19-6 图29 汇聚OPUk的开销结构
5.5.3.5 汇聚OPUk的MSI定义
前面已经提到汇聚OPUk帧的PSI[2]-PSI[17]定义为MSI，这部分开销的作用就是指示每个OPUk时间槽中存放的内容。每个OPUk时间槽都占用MSI中的一个字节，此字节定义如表16所示。
表16 MSI字节的定义
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PJO2483824Column OTN标准简介V1.0
PSI[1+ i]
1 2 ODU type 3 4 5 6 7 Tributary Port # 公开▲（保密期）
8
TS #i
00: ODU1 01: ODU2 10: ODU3 11: Res.
00 0000: Tributary Port 1 00 0001: Tributary Port 2 00 0010: Tributary Port 3 00 0011: Tributary Port 4 : 00 1111: Tributary Port 16
表中i为时间槽号，由于OPU2只有4个时间槽（OPU3有16个时间槽），所以OPU2只有PSI[2]-[5]有意义。 最高两位标示时间槽中保存的净荷类型，最低6位取值范围为1-16，指示支路端口号。当4个支路汇聚成OPUk时，时间槽1可能放任意一个支路中的内容，这样用MSI即可得到时间槽中存放的是哪个支路的数据。实际上，对于OPU2来说，支路到时间槽的映射只能是固定的，而且净荷类型也是固定的ODU1，只有OPU3才可能存在时间槽和支路号不一一对应的情况，而且OPU3的净荷也允许为ODU1或者ODU2。 汇聚OPU2的MSI定义是固定的，如表18所示。 表18 OPU2的MSI定义
PSI[2] PSI[3] PSI[4] PSI[5] 1 00 00 00 00 2 3 4 5 6 7 8 TS1 TS2 TS3 TS4 00 0000 00 0001 00 0010 00 0011 汇聚OPUk中的PSI中有239字节被保留，包括PSI[1]， PSI[18] 到 PSI[255] ，这些字节暂时规定都为0。 5.5.3.6
汇聚OPUk的JOH定义 如图29所示，汇聚OPUk的JOH定义格式和标准OPUk完全一样，都位于第16列，由3个字节的JC和1个字节的NJO组成，这些字节的定义和标准OPUk基本一样，JC仍旧只有最低2位有效，但由于汇聚OPUk中有两个字节的PJO，所以JC的意义和标准OPUk不太一样，后面会有描述。 5.5.3.7
将ODUj映射成ODTUjk
ODUj到ODTUjk的映射为异步映射，两者之间允许的最大频偏为正负20ppm。实际上，根据现有的映射方式，OPUk和ODUj的最大速率偏差比20ppm大一些，在ODU1到OPU2时为 –113到+83 ppm，在ODU1到OPU3时为 –96到+101 ppm，在ODU2到OPU3时为 –95 到+101 ppm。
在将ODUj映射进ODTUjk时，ODUj的开销图30所示。
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1 ... 7 FA overhead 1 area Row # 2 3 4 ODUj overhead area Column #
8 ... 14 Fixed stuff (all-0s) 15 ... 公开▲（保密期）
3824 OPUj area (4 ? 3810 bytes) 图30 在将ODUj映射到ODTUjk时的开销处理 ODUj帧中第1行的开销（字节（1，1）至字节（1，14））为OTUj的开销，由于是对ODUj进行映射，而且映射时是将整个OTUj帧进行映射，所以对于OTUj的开销做了一些特殊处理，将FA部分以正常的FAS信息（包括帧定位字节FAS和复帧计数MFAS字节）填充，将剩下的OTUj开销全部填0。 在映射过程中，OPUk（包括ODTUjk，实际上OPUk和ODTUjk一定使用同一时钟）使用本地时钟，此时钟可能和各ODUj不一致，同时要求此时钟和标准速率的频偏在正负20ppm以内。在映射时，每个ODUj字节分别映射成一个ODTUjk字节。由于是异步映射，所以需要产生字节调整信息JC，NJO，PJO1，PJO2等，如表19所示。 表19 ODUj到ODTUjk映射时的字节调整信息定义 JC 7 8 NJO PJO1 data byte data byte justification byte justification byte PJO2 data byte data byte justification byte data byte Interpretation no justification (0) negative justification (–1) double positive justification (+2) positive justification (+1) 0 0 justification byte 0 1 data byte 1 0 justification byte 1 1 justification byte 此表和表12（标准OPUk到ODUk的异步映射）相比多了一种定义JC=10，此时正调整字节为两个，PJO1和PJO2全部生效，其他JC值和标准的完全一致，这样作可以使得ODUj映射到ODTUjk时允许的负频率偏差更大。 同标准映射过程一样，JC字节有3个，接收部分在解映射过程中采用多数判决原则判断JC的实际值，同时当根据JC判断NJO，PJO1或者PJO2为判决字节时（justifcation byte），在发送时将这些字节置成全0，在接收时忽略此字节的内容。
在映射过程中，如果发现ODUj失效（例如ODUj-LOF），则首先生成ODUj-AIS信号，然后将此AIS信号映射进ODTUjk。
在映射过程中也可以根据需要将ODUj-LCK和ODUj-OCI映射进ODTUjk。
再解映射过程中，首先判断OTUk/ODUk是否正常，如果不正常（例如OTUk-AIS，ODUk-AIS，ODUk-OCI和ODUk-LCK等）则直接输出ODUj-AIS通知映射过程无法完成。如果OTUk和ODUk都正常，则根据JC开销解映射出各ODUj。如果希望解映射得到OTUj帧，则还需在解映射得到的ODUj帧中加上OTUj开销。 5.5.3.8
ODU1到ODTU12的映射
这里举例说明ODU1到ODTU12的映射。首先将ODU1异步映射到ODTU12的信息字节（图30中的information bytes），采用字节到字节映射的方式，ODTU12采用本地时钟（和标准速率偏差小于正负20ppm），然后再将4个ODTU12映射进4个连续的OPU2帧中，每经过4个OPU2帧可能需要执行字节正或负调整，字节调整结果在ODTU12的开销JOH正保存，根据每个ODTU12在OPUk中的时间槽的位置不同，ODTU12的JOH被放在各时间本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 36 / 41 页
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槽对应的OPUk开销中，映射过程如图28所示。 5.5.3.9
映射时的速率匹配问题
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我们知道，ODU1的长度为OPU1加16列开销，OPU2的长度和OPU1一样，所以如果OPU2的速率如果仅仅是OPU1速率的4倍，则ODU1开销将无法映射进入OPU2中。为解决这个问题，规定将CBR10G映射进入OPU2时要加入16行固定填充信息，而CBR10G的速率正好为OPU1速率的4倍，所以OPU2的速率根据表21为238/237 × 9 953 280 kbit/s。而OPU1在映射进ODU1时没有加固定填充信息而是加入了ODU1开销，所以ODU1的速率根据表20为239/238 × 2 488 320 kbit/s，显然OPU2的速率大于4倍的ODU1，所以采用异步映射时4路ODU1肯定可以放入1路OPU2中，而且大部分出现的是正调整，由于考虑到几乎全部是正调整，为了增加调整的最大允许偏差范围，所以ODTUjk帧专门设置了两个正调整字节。 下面是各种ODUk和OPUk的速率定义。 表20 ODUk的速率 ODU type ODU1 ODU2 ODU3 ODU nominal bit rate 239/238 × 2 488 320 kbit/s 239/237 × 9 953 280 kbit/s 239/236 × 39 813 120 kbit/s ODU bit-rate tolerance ?20 ppm NOTE – The nominal ODUk rates are approximately: 2 498 775.126 kbit/s (ODU1), 10 037 273.924 kbit/s (ODU2) and 40 319 218.983 kbit/s (ODU3). 表21 OPUk的速率 OPU type OPU1 OPU2 OPU3 OPU1-Xv OPU2-Xv OPU3-Xv OPU Payload nominal bit rate 2 488 320 kbit/s 238/237 × 9 953 280 kbit/s 238/236 × 39 813 120 kbit/s X × 2 488 320 kbit/s X × 238/237 × 9 953 280 kbit/s X × 238/236 × 39 813 120 kbit/s OPU Payload bit rate tolerance ?20 ppm ?20 ppm NOTE – The nominal OPUk Payload rates are approximately: 2 488 320.000 kbit/s (OPU1 Payload), 9 995 276.962 kbit/s (OPU2 Payload) and 40 150 519.322 kbit/s (OPU3 Payload). The nominal OPUk-Xv Payload rates are approximately: X × 2 488 320.000 kbit/s (OPU1-Xv Payload), X × 9 995 276.962 kbit/s (OPU2-Xv Payload) and X × 40 150 519.322 kbit/s (OPU3-Xv Payload). 表22 OTU/ODU/OPU的帧周期 OTU/ODU/OPU type OTU1/ODU1/OPU1/OPU1-Xv OTU2/ODU2/OPU2/OPU2-Xv OTU3/ODU3/OPU3/OPU3-Xv NOTE – The period is an approximated value, rounded to 3 digits. Period (Note) 48.971 μs 12.191 μs 3.035 μs 由于OPU1和OPU2帧长度一样，ODU1的长度大于OPU1的长度，所以4路ODU1长度大于4帧OPU2，也就是说4路ODU1无法整帧放入OPU2帧的边界上。但是OTN帧在设计时已经考虑到需要兼容各种速率的业务，所以规定帧长度固定，没有规定被映射帧一定要正好填满OTN的整数帧，所以即使业务帧和OTN帧的长度不同，只要能够保证业务本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 37 / 41 页
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调整技术实现映射和解映射操作。
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的速率和OPUk帧的速率偏差在OTN允许的范围内，都可以通过异步映射的方式通过字节5.5.4 同步映射和异步映射的比较
同步映射中，业务速率和最终的OTUk的速率为同步关系，经过解映射后能够完全恢复出原来的业务时钟。业务速率到OTUk速率的转换通过同步锁相环PLL实现，原理如图31所示。
业务时钟1/N分频器鉴相器1/M分频器滤波器VCOOTUk时钟图31 业务同步映射到OTUk时锁相环结构 在图31中，业务时钟/N＝OTUk时钟/M。如果业务为STM-64，输出为OTU2，则M=255，N=237，这样根据锁相环原理，OTU2速率＝STM-64*255/237。 在解映射时锁相环结构类似，锁相环的被同步时钟源为OTUk，VCO输出为业务时钟。 在上图中的锁相环中，业务时钟和OTUk时钟具有完全同步的关系，业务时钟的所有频率和相位信息都会在OTUk时钟上反映出来，在解映射时还是通过锁相环实现从OTUk至业务时钟的转换，业务时钟在经过映射和解映射处理后和原来的完全一致，如果用眼图仪观察经过转换后的业务时钟，以映射前的业务作为触发，则能够看到完整的眼图。 在异步映射中，业务时钟和OTUk时钟没有同步关系，OTUk一般采用本地时钟实现。在映射时通过字节调整技术将业务时钟转换成OTUk时钟，在解映射时通过弹性堆栈技术从OTUk时钟中根据字节调整信息恢复出业务时钟。映射过程中的处理大致如图32所示。 业务数据业务时钟FIFOOTUk数据OTUk本地时钟JC调整信息比较器 图32 OTUk异步映射时钟处理 在异步映射中，OTUk由本地时钟产生，由一个比较器比较业务时钟和OTUk时钟的速率差，并产生适当的字节调整信息，并将此字节调整信息插入FIFO数据中的JC开销位置，完成异步映射过程。 解映射原理如图33所示。 OTUk数据OTUk时钟FIFO业务数据业务时钟FIFO写指针位置FIFO读指针位置比较器并处理滤波器VCO图33 OTUk解异步映射时钟处理
在上图中，FIFO当前的读指针位置和写指针位置信息将传给一个比较器，此比较器比较这两个指针信息，并根据这两个指针的差值发出调整信号，此调整信号基本想当于PLL本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传 第 38 / 41 页
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的PFD中输出的UP和DOWN信号，经过低通滤波器处理后传给VCO，由VCO产生时钟作为业务时钟。由于比较器能够通过控制VCO调整业务时钟速率，从而保证FIFO读指针基本上始终处于FIFO的中间位置，而在FIFO读和写速度之间达成一种动态平衡，最终达到OTUk速率和业务速率成比例匹配关系。这种电路暂时还没有一个标准名字，其实质是一种速率匹配器。这种速率匹配方式只能保证业务速率和经过映射解映射后的业务速率在统计学观点上是一致的，无法保证两个时钟相位的完全一致。实际上从眼图来观察，如果触发源接在业务时钟上，观察经过映射和解映射后的业务无法看到正常眼图，只能看到满屏点，但SDH业务上没有指针调整，这是因为在映射和解映射过程中虽然保持了原来业务的频率信息，但丢失了原来业务的时钟相位信息。
根据上面的比较可以得出如下结论：
对于SDH业务，由于对时钟要求严格，要求保证时钟的速率和相位信息都能随业务一直传递下去，所以应该尽可能使用同步映射方式。
对于非SDH的数据类业务，一般对时钟信息没有特殊要求，使用同步或者异步映射都可以。
对于SDH业务汇聚板，即使采用同步映射方式，由于必须先经过指针调整将各支路速率调整成一样的速率才能汇聚，所以SDH业务经过同步汇聚方式后很可能将支路业务时钟的速率和相位信息同时改变，从对业务的影响来说，使用异步映射能够保证所有支路的速率保持不变，但所有相位信息都丢失，所以异步映射方式对业务的影响更轻些。但如果系统要求必须将某一支路的所有时钟信息（包括频率和相位）保持不变，则只有使用同步汇聚板实现，而且如果多个支路具有不同的时钟，则一块汇聚板只支持将一个支路的时钟传递下去。另外同步映射由于是一对一映射，映射得到的高速业务要占用开销，将覆盖部分支路的不重要位置开销，所以无法保证支路所有开销透传。但是异步映射将低速业务整个映射进了OPUk帧，能保证对所有支路的所有开销实现透传。 从实现难度来说，最早实现的是同步映射技术，异步映射技术只是最近才开始普及，对于非汇聚类的OTU单板来说异步映射没有任何优点，所以不建议使用。但是对于汇聚类单板，异步映射实现起来更加简单方便，可能会逐渐占据主流地位。
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