专利名称：一种基于光传输系统的监控信息传送装置和方法
技术领域：
本发明涉及光传输领域，特别是涉及超长距离光传输系统的监控信息传送技术。
背景技术：
随着目前光网络规模的不断扩大，光传输系统朝着大容量，长距离的方向发展，
在这些光传输系统中通常采用符合G. 709标准的0TN(Optical Transport Network)
帧结构，并且采用前向纠错等技术FEC和增强FEC技术来提高传输的距离，使得系
统承载的业务实现长距的传输，但是在目前的光传输系统中，监控信息的传送通常
采用带外的独立监控通道传送。采用独立的监控通道需要额外的信道和设备，增加
了网络成本和复杂度，并且监控通道的传输距离必须与业务的传输距离匹配，这对
监控通到的设计带来了很大的难度，而且成本较高。
ITU-T G.709标准中规定了 OTN的规范接口， OTN由多层帧格式组成，层和层
之间为嵌套关系，底层被整个包含在高层中。如图1所示，OTUk还包含了两层帧结
构，分别为ODU和0PU，他们之间的包含关系为0TU〉0DU〉0PU， OPU被完整包含在
ODU层中，ODU被完整包含在OTU层中。OTUk帧由OTUk开销，ODUk帧和OTUk FEC
三部分组成，总共4行4080字节。ODUk帧由ODUk开销，OPUk帧组成，OPUk帧由
OPUk净荷和OPUk开销组成，从而形成了 OTUk-ODUk-OPUk这三层帧结构。其中OTUk
开销包括SM、 GCCO和RES (保留);ODUk开销有:RES (保留)、TCMACT、 TCM1 6、
FTFL、 PM、 EXP、 GCC1、 GCC2、 APS/PCC等部分。
GCCO (General Communications Channel )为两个字节，位置为(1， 11)至 (1， 12)，是为两个OTUk终端之间进行通讯而保留的。这两个字节构成了两个OTUk
终端之间进行通讯的净通道，可用来传输任何用户自定义信息，G.709标准中对两 个字节的格式不作定义。
ODUk-GCC1和ODUk-GCC2，全称为ODUk general communication channels (GCCl， GCC2)。这两个字段每个各占两个字节，OTUk-GCCl的位置为字节(4， 1)到字节(4， 2)， 0TUk-GCC2的位置为字节(4， 3)到字节(4， 4)，用于节点之间在ODUk层的 通用通信接口，传输用户的通讯信息，通讯的内容和格式完全由用户自定义。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种采用带内通信通道传送监控信息的装置和方 法，不需要额外的通信通道就可以实现监控信息的超长距离传输。
本发明提出的基于光传输系统的监控信息传送装置包括业务通道101、业务 接口 102、 OTN成帧模块103、线路接口 104、监控信息输出模块105、监控信息输 出通道107、监控信息输入模块106、监控信息输入通道108、线路通道109;
所述业务通道101用于完成客户业务的接入；所述业务接口 102用于完成客户 数据的光电、电光变换以及业务的编码和解码；所述0TN成帧模块103用于进行对 客户业务的数据进行OTN封装处理，将客户信号映射到OTN帧中，并完成OTN开销 的插入和提取;所述线路接口104用于完成线路信号的加扰和去扰以及信号的光电、 电光变换;所述监控信息输出模块105用于从监控信息输出通道107接收监控信息， 对信息进行解析；所述监控信息输入模块106用于将监控信息进行组帧，并发送道 监控信息输入通道108;所述监控信息输出通道107用于完成监控信息的输出；所 述监控信息输入通道108用于完成监控信息的输入；所述线路通道109用于作为设 备的线路信号接口；
当客户有数据发送时，通过业务通道101送给业务接口 102,完成客户数据帧 的解码，恢复为原始数据，这些数据再送给0TN成帧模块103，进行OTN映射和封 装处理；同时，监控信息输入模块106通过监控信息输入通道108可以向0TN成帧 模块103输入监控信息，OTN成帧模块103将这些监控信息插入到OTN开销中的保 留字节和/或GCC字节随业务一起传送到线路接口 104，最后，OTN帧经过线路接口 104处理后发送到线路通道109上传输出去；
当数据从线路通道109输入到线路接口 104后，经光电转换和去扰后恢复为OTN 帧，这些帧再送到0TN成帧模块103进行处理，从OTN帧开销中提取出监控通道占 用的字节，并将这些信息通过监控信息输出通道107发送到监控信息输出模块105， 将OTN帧中的净荷部分解映射出来，得到客户数据信号，并将客户数据送给业务接 口 102处理，通过102对数据进行编码形成符合客户要求的帧格式后发送到业务通 道IOI。
优选地，OTN成帧模块103可以将监控信息插入到OTN开销中的保留字节和 GCC0、 GCC1、 GCC2字节中任一个或多个字节中随业务一起传送到线路接口 104。 本发明提出的基于光传输系统的监控信息传送方法，包括以下处理步骤
当进行监控信息和客户数据的输入时，进行1一5步骤的处理
步骤1，业务接口 102接收业务通道101的数据，进行解码后将数据也送给OTN 成帧模块103;同时监控信息输入模块106将监控信息通过监控信息输入通道108 送给0TN成帧模块103;
步骤2， 0TN成帧模块103对监控信息输入通道108送来的数据进行处理，将 监控信息插入到0TN帧开销的GCC和/或保留值字节中；0TN成帧模块103对业务接 口 102送来的数据进行0TN封装，将客户数据映射到0TN帧的净荷中；
步骤3， 0TN成帧模块103封包完成的0TN帧发送给线路接口 104;
步骤4，线路接口 104对0TN成帧模块103送来的数据在进行扰码和电光转换 后将数据发送道线路通道109;
当进行监控信息和客户数据的输出时，进行5—9步骤的处理
步骤5，线路接口 104接收线路通道109的数据，并进行光电转换和去扰后将 GFP帧送给0TN成帧模块103;
步骤6， 0TN成帧模块103对线路接口 104来的0TN帧进行解析，提取0TN开销 GCC和/或保留字节中的监控信息；OTN成帧模块103将OTN帧净荷中的客户信号解 映射后得到客户数据信号发送给业务接口 102;
步骤7，业务接口 102对0TN成帧模块103送来的数据进行处理，形成符合客 户要求的帧格式和编码后输出到业务通道101;
步骤8， 0TN成帧模块103将OTN帧开销中提取的监控信息数据通过监控信息输 出通道107发送给监控信息输出模块105;
步骤9，监控信息输出模块105接收监控信息数据，恢复出监控信息。 优选地，在步骤2中将监控信息插入到OTN帧开销中的保留字节和GCC0、 GCC1、 GCC2字节中任一个或多个字节中。
本发明采用OTN帧的开销字节来传输监控信息，实现监控信息与业务传输的混 合传输，由于采用了带内的通信通道，可以实现监控信息随业务的传输距离的增加 而增加，而且不需额外的通信通道，成本低，实现简单。利用业务随路传送附加信 息，可以实现如故障透传，监控信息等。减少了使用专用通道的代价，实现灵活， 对数据的封装效率高、更健壮。
图1是现有技术OTN帧结构示意图； 图2是本发明的系统原理图3是本发明的监控信息传送装置优选实施例之一系统结构图4是本发明的监控信息传送装置优选实施例之二系统结构图5是本发明的监控信息传送装置优选实施例之三系统结构图6是本发明的监控信息传送装置优选实施例之四系统结构图7是本发明的优选实施例之五用于传送监控信息的OTN帧格式示意图8是本发明的优选实施例之六用于传送监控信息的OTN帧格式示意图9是本发明的优选实施例之七用于传送监控信息的OTN帧格式示意图10是本发明的优选实施例之八用于传送监控信息的OTN帧格式示意图。
具体实施例方式
如图2所示本发明光传输系统的监控信息传送装置，包括业务通道101、业
务接口 102、 0TN成帧模块103、线路接口 104、监控信息输出模块105、监控信息 输出通道107、监控信息输入模块106、监控信息输入通道108、线路通道109。
业务通道101用于完成客户业务的接入；业务接口 102用于完成客户数据的光 电、电光变换以及业务的编码和解码；OTN成帧模块103用于进行对客户业务的数 据进行OTN封装处理，将客户信号映射到OTN帧中，并完成OTN开销的插入和提取； 线路接口 104用于完成线路信号的加扰和去扰以及信号的光电、电光变换；监控信 息输出模块105用于从监控信息输出通道107接收监控信息，对信息进行解析；监 控信息输入模块106用于将监控信息进行组帧，并发送道监控信息输入通道108; 监控信息输出通道107用于完成监控信息的输出；监控信息输入通道108用于完成 监控信息的输入；线路通道109用于作为设备的线路信号接口；
当客户有数据发送时，通过业务通道101送给业务接口 102，完成客户数据帧
的解码，恢复为原始数据，这些数据再送给0TN成帧模块103，进行OTN映射和封 装处理；同时，监控信息输入模块106通过监控信息输入通道108可以向OTN成帧 模块103输入监控信息，OTN成帧模块103将这些监控信息插入到OTN开销中的保 留字节和/或GCC字节随业务一起传送到线路接口 104，最后，OTN帧经过线路接口 104处理后发送到线路通道109上传输出去；
当数据从线路通道109输入到线路接口 104后，经光电转换和去扰后恢复为OTN 帧，这些帧再送到0TN成帧模块103进行处理，从OTN帧开销中提取出监控通道占 用的字节，并将这些信息通过监控信息输出通道107发送到监控信息输出模块105， 将OTN帧中的净荷部分解映射出来，得到客户数据信号，并将客户数据送给业务接 口 102处理，通过102对数据进行编码形成符合客户要求的帧格式后发送到业务通 道101。
下面通过具体实施例对本发明的实现做进一步的说明
实施例l:如图3所示，监控信息的输入输出模块合并成一个，采用MCU微处 理器系统，MCU通过快速以太网接口与外部实现监控信息的接口， MCU与OTN成帧 模块之间采用并行总线，包括8位宽的数据总线Dat[7..0]、地址动现Address、 读写控制R/W和片选信号CS。在这里也可以不采用MCU，而用其他的电路装置代替。
实施例2:如图4所示，监控信息的输入输出模块合并成一个，采用MCU微处 理器系统，MCU通过快速以太网接口与外部实现监控信息的接口， MCU与OTN成帧 模块之间采用串行总线，包括发送数据TXD、发送时钟TXCLK、接收数据RXD和 接收时钟RXCLK。在这里也可以不采用MCU，而用其他的电路装置代替。
实施例3:如图5所示，0TN成帧模块内部包括:主处理器接口 Host CPU IF403a、 OTN开销处理403b、客户数据处理403c和0TN Framer (W)Vy^^"器)单元403d。 host CPU IF:主处理器接口，完成与外部MCU的通信，是外部MCU的接口，用于 接收外部MCU的数据的输入和输出。
OTN开销处理接收Host CPU IF送来的数据，进行处理后插入到OTN Framer 的指定开销中，同时也可接收OTN Framer指定开销的输出，进行处理后输出给Host CPU IFo
客户数据处理接收业务接口送来的数据，进行处理后输出给OTN Framer并 映射到OTN的净荷中，同时接收OTN Framer解映射后的数据，进行处理后输出给
业务接口。
OTNFramer: 0TN成帧器，完成OTUk的成帧功能，接收0TN开销处理单元送来 的开销信息插入到OTU可帧中指定的开销字节中，同时接收客户数据处理单元送来 的客户数据，并映射到0TUk帧中的净荷中，最后组成一个完整的帧输出给线路接 口；反之亦然。
实施例4:如图6所示，又一种OTN成帧模块，内部包括开销插入队列503a、 开销接收队列503b、 OTN开销插入503c、 OTN开销检测503d、客户数据处理503e 和OTN Framer单元503f 。
开销插入队列(503a):用于接收外部开销的输入，暂时缓存在队列中。 开销接收队列(503b):用于接收(503d)的输入，暂时缓存在队列中，并输 出到外部开销接口。
OTN开销插入(503c):用于接收(503a)的输入，将数据格式转换为符合OTN Framer的接口，并输出到(503f)。
OTN开销检测(503d):从(503f)提取指定OTUk中的开销字节的内容，进行 处理后送给(503a)缓存。
客户数据处理(503e):接收业务接口送来的数据，进行处理后输出给0TN Framer 并映射到OTN的净荷中，同时接收OTN Framer解映射后的数据，进行处理后输出 给业务接口。
OTN Framer (503f): OTN成帧器，完成OTUk的成帧功能，接收OTN开销处理 单元送来的开销信息插入到OTU可帧中指定的开销字节中，同时接收客户数据处理 单元送来的客户数据，并映射到OTUk帧中的净荷中，最后组成一个完整的帧输出 给线路接口；反之亦然。
实施例5:如图7所示使用OTUk的开销GCCO来传送监控信息。
实施例6:如图8所示使用ODUk的开销GCC1来传送监控信息。
实施例7:如错误！未找到引用源。，在这里使用ODUk的开销RES保留部分来
传送监控信息。
实施例8:如错误！未找到引用源。，在这里使用了GCCO、 GCC1、 GCC2和0DUk 的开销RES保留部分共同来传送监控信息，当监控信息带宽需求较大时可采用这种 形式。也可以只使用GCCO、 GCC1、 GCC2和0DUk的开销RES保留部分忠的部分的字
节来传送监控信息。
上述具体实施方式
以较佳实施例对本发明进行了说明，但这只是为了便于理解 而举的一个形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，根据本发明
的技术方案及其较佳实施例的描述，可以做出各种可能的等同改变或替换，而所有 这些改变或替换都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种基于光传输系统的监控信息传送装置，其特征在于，所述装置包括业务通道(101)、业务接口(102)、OTN成帧模块(103)、线路接口(104)、监控信息输出模块(105)、监控信息输出通道(107)、监控信息输入模块(106)、监控信息输入通道(108)、线路通道(109)；所述业务通道(101)用于完成客户业务的接入；所述业务接口(102)用于完成客户数据的光电、电光变换以及业务的编码和解码；所述OTN成帧模块(103)用于进行对客户业务的数据进行OTN封装处理，将客户信号映射到OTN帧中，并完成OTN开销的插入和提取；所述线路接口(104)用于完成线路信号的加扰和去扰以及信号的光电、电光变换；所述监控信息输出模块(105)用于从监控信息输出通道(107)接收监控信息，对信息进行解析；所述监控信息输入模块(106)用于将监控信息进行组帧，并发送道监控信息输入通道(108)；所述监控信息输出通道(107)用于完成监控信息的输出；所述监控信息输入通道(108)用于完成监控信息的输入；所述线路通道(109)用于作为设备的线路信号接口；当客户有数据发送时，通过业务通道(101)送给业务接口(102)，完成客户数据帧的解码，恢复为原始数据，这些数据再送给OTN成帧模块(103)，进行OTN映射和封装处理；同时，监控信息输入模块(106)通过监控信息输入通道(108)可以向OTN成帧模块(103)输入监控信息，OTN成帧模块(103)将这些监控信息插入到OTN开销中的保留字节和/或GCC字节随业务一起传送到线路接口(104)，最后，OTN帧经过线路接口(104)处理后发送到线路通道(109)上传输出去；当数据从线路通道(109)输入到线路接口(104)后，经光电转换和去扰后恢复为OTN帧，这些帧再送到OTN成帧模块(103)进行处理，从OTN帧开销中提取出监控通道占用的字节，并将这些信息通过监控信息输出通道(107)发送到监控信息输出模块(105)，将OTN帧中的净荷部分解映射出来，得到客户数据信号，并将客户数据送给业务接口(102)处理，通过(102)对数据进行编码形成符合客户要求的帧格式后发送到业务通道(101)。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述OTN成帧模块(103)可 以将监控信息插入到OTN开销中的保留字节和GCCO、 GCC1、 GCC2字节中任一个或多个字节中随业务一起传送到线路接口 (104)。
3. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的监控信息输出模块 (105)和监控信息输入模块(106)合并成一个模块完成监控信息的输入和输出。
4. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述合并模块中使用MCU 微处理器系统，MCU通过快速以太网接口实现与OTN成帧模块的监控信息输入输 出。
5. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述MCU与OTN成帧模块 之间采用并行总线，包括8位宽的数据总线、地址总线、读写控制和片选信号。
6. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述MCU与OTN成帧模块 之间采用串行总线，包括发送数据端口、发送时钟端口、接收数据端口和接收时 钟端口。
7. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述OTN成帧模块包括: 主处理器接口、 OTN开销处理模块、客户数据处理模块和OTNFramer单元。
8. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述OTN成帧模块包括: 开销插入队列、开销接收队列、OTN开销插入单元、OTN开销检测单元、客户数 据处理单元和OTN Framer单元。
9. 一种基于光传输系统的监控信息传送方法，其特征在于，所述方法包括 以下处理过程 当进行监控信息和客户数据的输入时，进行以下步骤的处理步骤31，业务接口 (102)接收业务通道(101)的数据，进行解码后将数据也 送给0TN成帧模块(103);同时监控信息输入模块(106)将监控信息通过监控信 息输入通道(108)送给OTN成帧模块(103);步骤32， 0TN成帧模块(103)对监控信息输入通道(108)送来的数据进行处 理，将监控信息插入到OTN帧开销的GCC和/或保留值字节中；0TN成帧模块(103) 对业务接口 (102)送来的数据进行OTN封装，将客户数据映射到OTN帧的净荷中；步骤33， OTN成帧模块(103)封包完成的OTN帧发送给线路接口 (104);步骤34，线路接口 (104)对OTN成帧模块(103)送来的数据在进行扰码和电 光转换后将数据发送道线路通道(109);当进行监控信息和客户数据的输出时，进行以下步骤的处理步骤35，线路接口 (104)接收线路通道(109)的数据，并进行光电转换和去 扰后将GFP帧送给OTN成帧模块(103);步骤36， OTN成帧模块(103)对线路接口 (104)来的OTN帧进行解析，提取 OTN开销GCC和/或保留字节中的监控信息；OTN成帧模块(103)将OTN帧净荷中 的客户信号解映射后得到客户数据信号发送给业务接口 (102);步骤37，业务接口 (102)对OTN成帧模块(103)送来的数据进行处理，形成 符合客户要求的帧格式和编码后输出到业务通道(101);步骤38, OTN成帧模块(103)将OTN帧开销中提取的监控信息数据通过监控信 息输出通道(107)发送给监控信息输出模块(105);步骤39，监控信息输出模块(105)接收监控信息数据，恢复出监控信息。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤32中将监控信息插 入到OTN帧开销中的保留字节和GCC0、 GCC1、 GCC2字节中任一个或多个字节 中。
全文摘要
本发明公开了一种基于光传输系统的监控信息传送装置和方法，包括业务通道(101)、业务接口(102)、OTN成帧模块(103)、线路接口(104)、监控信息输出模块(105)、监控信息输出通道(107)、监控信息输入模块(106)、监控信息输入通道(108)、线路通道(109)。本发明采用OTN帧的开销字节来传输监控信息，实现监控信息与业务传输的混合传输，由于采用了带内的通信通道，可以实现监控信息随业务的传输距离的增加而增加，而且不需额外的通信通道，成本低，实现简单。
文档编号H04J14/02GK101098192SQ20061009046
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者亮 夏 申请人:中兴通讯股份有限公司