[发明专利]用于在光学部件上传输异步传送信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电信领域，更具体地，涉及用于在光传送网络中传输光学信号的方法和相关装置。

背景技术

ITU已经在ITU-TG.709中定义信号格式和光传送网络(OTN)的接口。基本帧结构是大小为k(OTUk)的光传送模块，其中k可以是1、2、2e、3、3e2或4。其包含成帧(framing)和分段(section)开销加上尺寸为k的称为光数据单元(ODUk)的位同步映射的传送实体。ODUk包含有效载荷区域加上ODUk开销。光有效载荷单元(OPUk)被映射到有效载荷区域，携带客户机信号或正被时分多路复用的其他低阶(lower order)ODU。OTUk信号在通常±20ppm的某些规定限制内是异步的。

为了创建OUT帧，客户机信号速率首先在OPU层被适配。该适配包含将客户机信号速率调整到OPU速率。OPU开销包含用于支持客户机信号的适配的信息。然后经适配的OPU被映射到ODU。ODU开销包含允许端对端监管和串联连接监控的开销字节。最后，ODU被映射到OTU，其提供成帧以及分段监控和前向纠错(FEC)。

在光传送网络中，连接在ODU级被交换。因此，ODU是沿着网络路径行进的可交换传送实体。OTN的特有特征是异步操作和ODUk到OTUk的位同步映射，这导致以下事实，即被连接到网络节点的另一个输出的被接收的ODUk，确定在该输出处的OTUk信号的时钟。

OTUk帧的开始是通过扫描帧对准信号(FAS)而被检测的。一旦发现FAS，接收网络元件就与到来的信号的时钟和帧相位对准，并停止扫描到来的信号。在该状态，网络元件检查FAS是否处于到来的帧的期望位置。转发帧的网络元件将接收的信号的FAS在出口处重写，以补偿在到来的该FAS中的可能的位错误。

在网络操作期间，可能发生的是，相位偏移例如由于连接切换、维护信号的插入或移除等而发生。这些相位偏移被网络元件检测到，因为其在到来的信号中的期望位置未找到FAS。当对于六个连续帧在期望位置未发现FAS时，网络元件开始扫描新的FAS位置，并使其本身在两个帧内对准新的帧位置。因此需要8个帧直到网络元件使其本身对准到来的信号的相位偏移。OTN标准要求在该8个帧周期期间，网络元件继续在期望的帧开始位置处将FAS写入输出信号中。

发明内容

在OTU/ODU帧和时钟的帧和/或相位瞬变的情况下，相位或者帧瞬变将通过网络传播，迫使一连串的不同节点随后在帧和频率对准方面重新同步。原因是OTUk到ODUk帧的固定对准。至于ODUk到OTUk的位同步映射，光传输过程和同步也将受到频率/相位瞬变的影响。这将导致产生业务的瞬时中断(hit)，并且在瞬变结果的每个节点重新同步时间将增加。

特别地，对于在相位偏移的情况下网络元件需要用来重新对准的8个帧而言，下游网络元件仍将在期望位置查找FAS，并将只在上游网络元件已经使其本身对准新相位之后才开始检测相位偏移。这需要另外8个帧。因此相位偏移沿着路径加强，并且在该路径中的每个网络元件需要8个帧。

发明人已经考虑到，随着引入相干光传输，由于相干光接收器对相位和频率瞬变非常敏感的事实，该问题严重地增加。尽管OTN成帧器需要8个帧用以重新对准新的相位和频率，这相当于在40G和更高速率时大约25微秒或更少，相干光接收器将需要更长时间(即在毫秒范围中)用以调整到相位和频率瞬变。对网络的影响因此可以在几十毫秒的范围内，这是无法容忍的。因此，需要一种消除对OTN网络的相位和频率偏移影响的方法和相关网络元件。

以下出现的这些和其他目标是通过在光传送网络的光纤部件上传输异步传送信号的方法实现。异步传送信号具有被称为光传送单元的帧结构，其中每个光数据单元包含帧对准信号和具有开销分段和有效载荷分段的高阶光数据单元。光数据单元表示在光传送网络内的可切换传送实体并且被同步地映射到对应的光传送单元中。异步传送信号将被封装到外部传送帧中，该外部传送帧提供比异步传送信号的标称比特速率更高的有效载荷速率。输出光信号以本地产生的时钟速率产生，并通过光纤部件传输，该输出光信号包含具有封装的异步传送信号的外部传送帧。

为了封装异步传送信号，其比特速率被通过码速调整和填充过程适配到从本地产生的时钟获取的外部传送帧的有效载荷速率。这消除偶尔出现在所接收的异步传送信号中的任意帧相位或频率瞬变。速率适配后的传送信号然后以本地产生的时钟的速率被同步地映射到外部传送帧。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出被封装到外部传送帧结构中的OTUk信号；