CN107968699A - 一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法 - Google Patents

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杨鸿珍
邵炜平
吴慧
杨威
程路明
谢谭谈
吴建伟
彭瑶
吕舟
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Abstract

本发明公开了一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，2M信号先映射进OPU，再映射进ODU，最后封装成OTU，和OTN网络对接；所述映射过程中独立的4个字节对应的32个比特用于传送一个2M信号，32个比特由作为2M信号的传送比特的25个比特、作为有效净荷长度指示比特的5个比特、作为频率调整比特的2个比特组成。本发明保证2Mbit/s信号的频率能完成透传且每个2Mbit/s信号的时钟能独立传送。

Description

一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法
技术领域
本发明涉及光波复用技术领域，具体的说，是一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法。
背景技术
为满足电力通信对实时性、安全性、以及高可靠性的要求，现今的传输网络主要通过大量的2M业务接口将生产业务比如继电保护、运行监控等基础业务接入并复用到SDH/MSTP设备，从而实现生产业务的传送和调度。随着传输网络从SDH、MSTP逐步向OTN网络演化，这些数量众多的2M业务接口将长期存在并伴随着传输网络的演化发展。要实现2M接口业务在OTN光传送网络中的传输，传统的方法是将2M业务接口复用进SDH设备，然后再汇入OTN设备进行传送。这一方面增加了网络设备的层级，带来了更多的设备投资，另一方面又增加了网络的复杂性，给网络的运行、维护带来挑战。
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。
虽然OTN网络实现了多业务的接入和传送，但是到目前为止，对于传统的PDH业务接口比如2Mbps业务的接入映射，至今还没有提出相关标准来支持。目前要实现2Mbps接口业务在OTN网络中的传送，一般的方法是将2Mbps业务接口复用进SDH设备的容器，然后再将SDH的业务帧映射进OTN电层从而汇聚到OTN设备中。这一方面增加了传输网络设备的层级，另一方面又增加了传送网络的复杂性，给网络的运行、维护带来挑战。基于此，提出一种将2Mbps业务接口直接映射复用进OTN网络设备中的技术就显得十分必要了和迫切了。在OTN网络时代，怎么通过OTN网络传送2Mbit/s低速信号，减少网络中的设备形态和种类，节省服务提供商的硬件成本和运维成本，是一项有重大价值的事情。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，保证2Mbit/s信号的频率能完成透传且每个2Mbit/s信号的时钟能独立传送。
本发明通过下述技术方案实现：一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，2Mbit/s信号先映射进OPU，再映射进ODU，最后封装成OTU，和OTN网络对接；所述映射过程中独立的4个字节对应的32个比特用于传送一个2Mbit/s信号，32个比特由作为2Mbit/s信号的传送比特的25个比特、作为有效净荷长度指示比特的5个比特、作为频率调整比特的2个比特组成。
为了更好的实现本发明，每个2Mbit/s信号的帧格式由编号为1-32的32个比特组成，其中编号为1-25的比特为2Mbit/s信号的传送比特，编号为26、27的比特为频率调整比特，编号为28-32的比特为有效净荷长度指示比特；所述有效净荷长度指示比特用于生成本帧使用比特数所对应的长度值。
为了更好的实现本发明，在发送端产生长度值并在同一帧中和2Mbit/s信号一起传送。
为了更好的实现本发明，根据长度值来确定本帧中有多少个有效比特，不用的比特固定填充为1。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明在OTN网路中传送2Mbit/s低速信号时为每个2Mbit/s信号预留频率调整比特，保证2Mbit/s信号可以完全透传，即每个2Mbit/s信号的时钟都可以独立传送。
（2）本发明涉及的映射方法可应用于2Mbit/s信号在OTN网络中的传输，支持直接汇聚2M业务接口到OTN的设备，在保留2M业务接口高效、安全、可靠特性的同时，可实现整个电力传输网络向全OTN光传送网络平滑演进的目标。
附图说明
图1是OTN映射和波分复用过程示意图。
图2是OPU帧结构示意图。
图3是OPU2其3808个字节组中每个字节组用来传送一个2Mbit/s信号格式示意图。
图4是传送一个2Mbit/s信号的字节组对应32个比特分类示意图。
具体实施方式
名词解释：
比特（bit）：网络中的基本单位。
字节（Byte）：8个比特组成一个字节。
帧（Frame）：数据链路层的协议数据（protocol data unit）单元。设备将bit组成Byte，然后把这些Byte封装成帧。
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，OTN映射和波分复用过程如下：
首先，客户信号进来后，先要映射到OPU。
OPU有3个速率等级，即OPU1、OPU2和OPU3，分别对应的速率等级是2.5G，10G和40G。
当2.5G的信号映射到OPU1后，加上管理和维护开销，成为ODU1，因为开销比特并不多，所以这个ODU1的速率等级还是2.5G。
然后，一个ODU1可以加上开销比特变为OTU1，也可以4个一组，时分复用为一个ODTUG2。4个ODU1复用后的速率等级是10G，所以一个ODTUG2可以和10G的客户信号一样，映射到一个OPU2。
然后，OPU2加上开销比特，变为ODU2，ODU2加上开销比特变为OTU2；或者4个一组，时分复用为一个ODTUG3。因此一个ODTUG3的速率等级是40Gbit/s的。这个ODTUG3也可以直接由16个ODU1复用而成。
接着，40G速率等级的信号，可以映射到OPU3，OPU3加上开销比特为ODU3，ODU3加上开销比特为OTU3。
从OPU到OTU，这一段是属于时分复用的处理，而时分复用目前还只是电处理，而不是光处理。电处理到OTU这一步后，接下来就将进入光域来处理了。
首先，OTU数据先要映射到光通道Och。
然后OCh加上开销信息后，将其调制到光载波OCC上。
然后几个OCC可以波分复用为一个OCG-n.m。
这里的n代表系统最多能提供的载波数。所以所有参与复用的OCC数量加起来不会超过n。OCG之后，还要复用一个我们在DWDM时说到的光监控通道信息，才形成最终的OTM信号。
基于现有技术，本实施例考虑到每个2M支路需要透传自己的时钟，需要为每个2M支路信号预留频率调整比特。具体是指在映射过程中为每个2Mbit/s信号分配32个比特，其中，25个比特作为2Mbit/s信号的传送比特、5个比特作为有效净荷长度指示比特、2个比特作为频率调整比特。
OPUk帧的大小是固定的，即OPU1、OPU2、OPU3都是4行3808列。例如OPU2帧，第1到16列为标准开销区，第17到3824共3808列为客户信号。
OPUk帧的大小是固定的，如图2所示，OPU1、OPU2、OPU3都是4行3808列。以OPU2为例，OPU2净荷区共有4×3808=15232字节。OPU2的频率是238/237×9953280Kbit/s=9995.27Mbit/s，2Mbit/s信号的速率是2.048Mbit/s，因此理论上一个OPU2可以传送9995.27/2.048=4880个2M支路信号。但是，此现有技术未考虑到每个2M支路需要透传自己的时钟的问题。
本实施例中，OPU净荷区共有4×3808 = 15232字节，2Mbit/s信号的速率是2.048Mbit/s，首先考虑到传送一个2Mbit/s信号需要25个比特，进一步考虑到为每个2Mbit/s信号预留频率调整比特，所以为一个2Mbit/s信号分配32个比特且传送比特、有效净荷长度指示比特、频率调整比特按25：5：2分配时，允许的频偏是2/25×1000000=80000ppm，此时2Mbit/s信号的频率能完全透传。
32比特=4字节，因此一个OPU2可以传送2Mbit/s信号的总数是4×3808×8/32=3808个。
根据OPU2净荷按照顺序进行32比特分组，共有3808个组，每组用来传送一个2Mbit/s信号，其格式如图3所示。
每个2Mbit/s对应的帧格式如图4所示，按1-32依次对比特进行编号，其中比特1~25作为2Mbit/s信号的传送比特，26~27作为调整比特，当2Mbit/s信号频率大于25比特时使用这两个比特进行传送，可以支持8万PPM的频偏。
其中，比特28~32共5个比特作为净荷长度指示。比如：此次2Mbit/s信号这一帧中使用了6个比特，长度就等于6；使用了27个比特，长度值为27。发送端产生这个长度值，并在同一帧中和信号一起传送。根据接收到的长度值来确定本帧中有多少个有效比特，不用的比特固定填充为1。
本实施例采用OPU2帧中的4个字节来传送一个2Mbit/s信号，每个2Mbit/s信号使用独立的4字节组，这样每个2Mbit/s信号的时钟可以独立传送，从而更好的完成2Mbit/s信号在OTU2中的映射并进行传送。
2Mbit/s低速信号在OPUk、ODUk中映射方法相同，不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，2Mbit/s信号先映射进OPU，再映射进ODU，最后封装成OTU，其特征在于：所述映射过程中独立的4个字节对应的32个比特用于传送一个2Mbit/s信号，32个比特由作为2Mbit/s信号的传送比特的25个比特、作为有效净荷长度指示比特的5个比特、作为频率调整比特的2个比特组成。
2.根据权利要求1所述的一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，其特征在于：每个2Mbit/s信号的帧格式由编号为1-32的32个比特组成，其中编号为1-25的比特为2Mbit/s信号的传送比特，编号为26、27的比特为频率调整比特，编号为28-32的比特为有效净荷长度指示比特；所述有效净荷长度指示比特用于生成本帧使用比特数所对应的长度值。
3.根据权利要求2所述的一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，其特征在于：在发送端产生长度值并在同一帧中和2Mbit/s信号一起传送。
4.根据权利要求3所述的一种OTN网络中2Mbit/s低速信号的传输方法，其特征在于：根据长度值来确定本帧中有多少个有效比特，不用的比特固定填充为1。
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