光傳送網(wǎng)（OTN）技術(shù)的原理與應(yīng)用

目錄
第 1章　概論 001
1．1　網(wǎng)絡(luò)解決的問(wèn)題 002
1．1．1　接入網(wǎng) 002
1．1．2　交換網(wǎng) 003
1．1．3　光傳送網(wǎng) 004
1．2　光傳送網(wǎng)現(xiàn)狀 005
1．2．1　高速傳輸技術(shù) 005
1．2．2　傳輸節(jié)點(diǎn)技術(shù) 006
1．3　業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)光傳送網(wǎng)的需求 007
1．3．1　寬帶化需求 008
1．3．2　快速開通業(yè)務(wù)需求 009
1．3．3　扁平化需求 011
1．3．4　低時(shí)延需求 012
1．4　OTN技術(shù)簡(jiǎn)介 012
1．5　OTN標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展 015
1．6　OTN應(yīng)用場(chǎng)景分析 029
1．6．1　骨干網(wǎng)絡(luò) 029
1．6．2　城域網(wǎng)絡(luò) 033
參考文獻(xiàn) 039
第 2章　OTN架構(gòu)和設(shè)備類型、特性 041
2．1　OTN的分層 042
2．1．1　OTN的層次模型 042
2．1．2　光通路層網(wǎng)絡(luò) 043
2．1．3　光復(fù)用段層網(wǎng)絡(luò) 048
2．1．4　光傳輸段層網(wǎng)絡(luò) 049
2．2　OTN的分割 050
2．2．1　OTN的分域 050
2．2．2　不同管理域的互聯(lián)互通 050
2．2．3　OTN域內(nèi)分割 051
2．3　OTN拓?fù)?052
2．4　OTN層次結(jié)構(gòu)、域、拓?fù)浜瓦B接 052
2．4．1　網(wǎng)絡(luò)概述 052
2．4．2　層網(wǎng)絡(luò) 053
2．4．3　OTN OAM功能 056
2．5　操作、管理、維護(hù)及配置 057
2．5．1　OAM應(yīng)用 057
2．5．2　TMN接入 067
2．5．3　同步功能 068
2．6　光傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口 069
2．6．1　I-NNI 069
2．6．2　E-NNI 071
2．6．3　UNI 071
2．7　OTN設(shè)備基本類型 073
2．7．1　3R再生組合功能 073
2．7．2　OTN終端單元（NTU） 074
2．7．3　波長(zhǎng)分插復(fù)用器（WADM） 074
2．7．4　波長(zhǎng)交叉連接（WXC） 075
2．7．5　子波長(zhǎng)交叉連接（SWXC） 076
2．7．6　光放大器 078
2．7．7　子波長(zhǎng)分插復(fù)用器（SWADM） 079
2．8　OTN和分組傳送網(wǎng)絡(luò)（PTN）混合設(shè)備 079
2．9　SNC保護(hù)實(shí)施的舉例 080
2．10　OTN 鏈路和連接舉例 084
參考文獻(xiàn) 093
第3章　OTN接口結(jié)構(gòu) 095
3．1　光傳送網(wǎng)接口結(jié)構(gòu) 096
3．1．1　基本信號(hào)結(jié)構(gòu) 097
3．1．2　OTN接口信息結(jié)構(gòu) 099
3．2　復(fù)用/映射原則和比特速率 103
3．2．1　映射 103
3．2．2　波分復(fù)用 103
3．2．3　比特率和容量 103
3．2．4　ODUk時(shí)分復(fù)用 109
3．3　OTN接口 117
3．3．1　單個(gè)OTU（SOTU）接口 117
3．3．2　多個(gè)OTU（MOTU）接口 118
3．3．3　具有管理功能的單個(gè)OTU（SOTUm）接口 118
3．3．4　具有管理功能的多個(gè)OTU（MOTUm）接口 118
3．4　OCh和OTSiA 118
3．4．1　OCh 118
3．4．2　光支路信號(hào)組件（OTSiA） 119
3．5　光傳送單元（OTU） 119
3．5．1　OTUk幀結(jié)構(gòu) 119
3．5．2　擾碼 121
3．5．3　OTUCn幀結(jié)構(gòu) 121
3．6　光數(shù)據(jù)單元（ODU） 123
3．6．1　ODU幀結(jié)構(gòu) 123
3．6．2　ODU比特速率和比特速率容差 124
3．7　光凈荷單元（OPU） 127
3．8　OSC和OCC承載的開銷信息 128
3．9　開銷描述 129
3．9．1　開銷類型 132
3．9．2　路徑蹤跡標(biāo)識(shí)符和訪問(wèn)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符定義 134
3．9．3　OTS-O描述 136
3．9．4　OMS-O描述 136
3．9．5　OCh-O和OTSiG-O描述 137
3．9．6　OTU/ODU幀定位開銷描述 139
3．9．7　OTU OH描述 140
3．9．8　ODU OH描述 146
3．9．9　OPU OH描述 160
3．10　維護(hù)信號(hào) 163
3．10．1　OTS維護(hù)信號(hào) 163
3．10．2　OMS維護(hù)信號(hào) 163
3．10．3　OCh和OTiSA維護(hù)信號(hào) 164
3．10．4　OTU維護(hù)信號(hào) 164
3．10．5　ODU維護(hù)信號(hào) 165
3．10．6　客戶維護(hù)信號(hào) 167
參考文獻(xiàn) 167
第4章　OTN業(yè)務(wù)映射方式 169
4．1　客戶信號(hào)映射 170
4．1．1　OPU客戶信號(hào)故障（CSF） 171
4．1．2　CBR2G5、CBR10G和CBR40G信號(hào)（STM-16/64/256）到
OPUk的映射 171
4．1．3　GFP幀到OPUk的映射（k=0，1，2，3，4，flex） 175
4．1．4　測(cè)試信號(hào)到OPU的映射 177
4．1．5　非特定客戶比特流到OPUk的映射 178
4．1．6　含碼速調(diào)整的其他固定比特速率的信號(hào)到OPUk的映射 179
4．1．7　采用同步透明編碼轉(zhuǎn)換后將1000BASE-X和FC-1200信號(hào)
映射到OPUk 189
4．1．8　使用BMP將高于2．488 Gbit/s的CBR信號(hào)映射zhiOPUflex 192
4．1．9　分組客戶信號(hào)映射zhiOPUk 195
4．1．10　使用IMP將 FlexE 客戶信號(hào)映射zhiOPUflex 195
4．1．11　FlexE 識(shí)別信號(hào)映射zhiOPUflex 197
4．2　ODUk到ODTU信號(hào)以及ODTU到OPUk 支路時(shí)隙的映射 201
4．2．1　OPUk支路時(shí)隙定義 202
4．2．2　ODTU定義 208
4．2．3　ODTU信號(hào)到OPUk的復(fù)用 210
4．2．4　OPUk復(fù)用開銷和ODTU調(diào)整開銷 217
4．2．5　ODUj到ODTUjk的映射 228
4．2．6　ODUj到ODTUk．ts的映射 236
4．2．7　ODUk信號(hào)映射zhiODTUCn信號(hào)及ODTUCn映射zhiOPUCn
支路時(shí)隙 242
參考文獻(xiàn) 254
第5章　OTN交叉連接技術(shù) 257
5．1　OTN交叉連接設(shè)備 258
5．2　OTN電交叉連接技術(shù) 259
5．2．1　電交叉連接技術(shù)基本原理 260
5．2．2　OTN交換單元的保護(hù) 270
5．3　OTN光交叉連接技術(shù) 271
5．3．1　光交叉連接技術(shù)的應(yīng)用背景 272
5．3．2　光開關(guān)技術(shù) 273
5．3．3　光交叉連接設(shè)備原理 278
5．3．4　CDC功能要求及實(shí)現(xiàn) 284
5．4　OTN光電合一交叉連接技術(shù) 289
5．4．1　OTN光電合一交叉連接設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景 289
5．4．2　OTN光電合一交叉連接設(shè)備實(shí)現(xiàn) 292
5．5　未來(lái)光節(jié)點(diǎn)的發(fā)展 296
參考文獻(xiàn) 299
第6章　OTN承載同步技術(shù) 301
6．1　OTN支持同步的需求 302
6．2　同步的原理 305
6．2．1　頻率同步 305
6．2．2　時(shí)間同步 319
6．3　OTN同步技術(shù) 324
6．3．1　OTN頻率同步 324
6．3．2　OTN時(shí)間同步 328
6．3．3　各種接口的實(shí)現(xiàn)方案 331
6．3．4　OTN設(shè)備的同步實(shí)現(xiàn)方案 336
6．3．5　OTN同步網(wǎng)的保護(hù)倒換機(jī)制 337
6．3．6　OTN設(shè)備的應(yīng)用組網(wǎng)場(chǎng)景 338
6．3．7　1588 v2光纖不對(duì)稱補(bǔ)償問(wèn)題 341
參考文獻(xiàn) 343
第7章　軟件定義光傳送網(wǎng)（SOTN）技術(shù) 345
7．1　軟件定義光傳送網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景 346
7．1．1　多域網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制 346
7．1．2　多層網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制和管理 347
7．1．3　傳送網(wǎng)能力開放和提供新型傳送業(yè)務(wù) 348
7．1．4　IP+光協(xié)同 348
7．1．5　數(shù)據(jù)中心光互聯(lián) 349
7．2　SOTN總體架構(gòu) 350
7．2．1　總體架構(gòu) 350
7．2．2　傳送平面 353
7．2．3　控制器平面 353
7．2．4　管理平面 356
7．2．5　應(yīng)用平面 356
7．2．6　數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 357
7．3　SOTN控制器功能要求 357
7．3．1　總體功能要求 357
7．3．2　接口和協(xié)議要求 366
7．3．3　控制器性能指標(biāo) 369
7．3．4　控制器可靠性要求 370
7．3．5　控制器擴(kuò)展性要求 371
7．3．6　控制器安全性要求 371
7．4　應(yīng)用平面要求 373
7．5　數(shù)據(jù)通信網(wǎng)要求 374
7．6　管理平面要求 374
7．6．1　管理平面實(shí)現(xiàn)方式 374
7．6．2　管理平面功能要求 376
7．7　SOTN恢復(fù)技術(shù) 379
7．7．1　基于控制器的集中恢復(fù)類型 380
7．7．2　恢復(fù)路由計(jì)算的約束條件和策略 381
7．7．3　基于控制器的集中恢復(fù)倒換觸發(fā)條件 381
7．7．4　恢復(fù)的倒換方式和返回機(jī)制 381
7．7．5　多域和多層集中式恢復(fù) 381
7．7．6　控制器集中恢復(fù)的異常處理要求 382
7．8　SDN控制器技術(shù)的發(fā)展 382
7．8．1　NOX和POX介紹 382
7．8．2　Floodlight介紹 384
7．8．3　MUL介紹 385
7．8．4　OpenDayLight介紹 386
7．8．5　ONOS介紹 389
參考文獻(xiàn) 393
附錄A　使用16字節(jié)交織RS（255，239）代碼的前向誤碼糾錯(cuò) 395
附錄B　通過(guò)轉(zhuǎn)碼zhi513B碼塊適配64B/66B編碼的客戶 399
B．1　傳輸順序 399
B．2　客戶幀恢復(fù) 399
B．3　66B碼塊轉(zhuǎn)碼為513B碼塊 400
B．3．1　在 512B/513B編碼器前檢測(cè)到的誤碼 405
B．3．2　512B/513B解碼器檢測(cè)到的誤碼 405
B．4　鏈路故障信令 405
附錄C　多通道并行接口上適配OTU3和OTU4 407
C．1　OTU3 16字節(jié)增量分布 407
C．2　OTU4 16字節(jié)增量分布 408
附錄D　通用映射規(guī)程原則 413
D．1　基本原則 413
D．2　在OTN中應(yīng)用GMP 417
D．2．1　M字節(jié)粒度映射 417
D．2．2　16M字節(jié)粒度映射 418
D．3　Cm(t)編碼和解碼 421
D．4　∑CnD(t)編碼和解碼 427
D．4．1　用于OPUk的∑CnD(t)編碼和解碼 427
D．4．2　用于OPUCn的∑CnD(t)編碼和解碼 428
附錄E　適配并行64B/66B編碼的客戶 429
E．1　簡(jiǎn)介 429
E．2　客戶信號(hào)格式 429
E．3　客戶幀恢復(fù) 430
E．3．1　40GBASE-R客戶幀的恢復(fù) 431
E．3．2　100GBASE-R客戶幀恢復(fù) 432
E．4　附錄 B 用于并行64B/66B碼塊客戶轉(zhuǎn)碼的補(bǔ)充 432
E．4．1　BIP-8 透明 434
E．4．2　映射器檢測(cè)到的誤碼 435
E．4．3　解映射器檢測(cè)到的誤碼 436
附錄F　使用1027B碼塊將40GBASE-R映射zhiOPU3的改進(jìn)后魯棒性 437
F．1　簡(jiǎn)介 437
F．2　513B碼塊組幀和標(biāo)志位保護(hù) 437
F．3　66B碼塊序列檢查 438
F．3．1　狀態(tài)圖約定 439
F．3．2　狀態(tài)變量 439
F．3．3　狀態(tài)圖 441
附錄G　將ODU0映射zhi低時(shí)延OTU0（OTU0LL） 445
G．1　簡(jiǎn)介 445
G．2　低延遲光傳送單元0（OTU0LL） 445
G．2．1　OTUk幀結(jié)構(gòu) 445
G．2．2　擾碼 447
附錄H　OTUCn 子速率（OTUCn-M） 449
H．1　簡(jiǎn)介 449
H．2　OTUCn-M幀格式 449
附錄I　將含有± 20×10-6比特率容差的CBR2G5、CBR10G和CBR40G客戶異步映射到OPUk，及將 ODUj異步復(fù)用到ODUk（k >j）的配比范圍 451
I．1　CBR2G5（2488320 kbit/s）信號(hào)異步映射zhiODU1 453
I．2　CBR10G（9953280 kbit/s）信號(hào)異步映射zhiODU2 453
I．3　CBR40G（39813120 kbit/s）信號(hào)異步映射zhiODU3 454
I．4　ODU1zhiODU2多路復(fù)用 454
I．5　ODU2zhiODU3多路復(fù)用 455
I．6　ODU1zhiODU3多路復(fù)用 456
I．7　ODU0zhiODU1多路復(fù)用 457
附錄J　功能標(biāo)準(zhǔn)化的OTU幀結(jié)構(gòu)的示例 459
附錄K　ODUk多路復(fù)用的示例 463
附錄L　ODUk復(fù)用結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)符（MSI）示例 467
附錄M　并行邏輯實(shí)現(xiàn)CRC-9、CRC-8、CRC-6 和 CRC-5 471
M．1　CRC-9 471
M．2　CRC-8 472
M．3　CRC-6 473
M．4　CRC-5 474
附錄N　CBR客戶zhiOPU映射類型的概述 477
附錄O　ODUjzhiOPUk映射類型的概述 479
附錄P　推薦的ODUflex（GFP）比特率的求解及 ODUflex（GFP）時(shí)鐘生成的示例 481
P．1　簡(jiǎn)介 481
P．2　支路時(shí)隙大小 481
P．3　ODUflex（GFP）時(shí)鐘生成的示例方法 483
P．3．1　從OPUk時(shí)鐘生成 ODUflex（GFP）時(shí)鐘 483
P．3．2　從系統(tǒng)時(shí)鐘生成ODUflex（GFP）時(shí)鐘 485
附錄Q　在G．709前4版和第5版之間更改的術(shù)語(yǔ) 487
附錄R　OTUCn 子速率（OTUCn-M）應(yīng)用 491
R．1　簡(jiǎn)介 491
R．2　OTUCn-M幀格式和速率 492
R．3　OTUCn-M故障條件 493
縮略語(yǔ) 495