OTN标准简介(中文版)

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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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