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OTN标准简介V1.0
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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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