OTN Optical Transport Network funcionamento da rede de transporte no dominio óptico

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V SRST – SEMINÁRIO DE REDES E SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES 
INSTITUTO NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES – INATEL 
ISSN 2358-1913 
SETEMBRO DE 2016 
 
 
Abstract—This article is in order to show the main features of 
the OTN transport network in the optical layer. 
Index Terms—Optical layer, optical networks, OTN and 
optical transmission standard. 
Resumo—Este artigo tem como objetivo apresentar as 
principais características da rede de transporte OTN na camada 
óptica. 
Palavras chave—Camada óptica, redes óptica, padrão OTN e 
Transmissão óptica. 
I. INTRODUÇÃO 
Atualmente as redes de telecomunicações estão sofrendo 
grandes mudanças, as tecnologias de transmissão estão sempre 
em constante modificação devido às novas aplicações de 
serviços, que por sua vez tem apresentado crescimento 
significativo, tais como streaming de vídeos de alta definição, 
streaming de áudio, vídeo conferência em tempo real, backup, 
armazenamentos em servidores remotos e um grande número 
de dispositivos móveis, estes fatores de certa forma aumentam 
a demanda de taxas de transmissão de longa distância. Com 
essas circunstâncias, é evidente que a rede óptica sempre terá 
que se adaptar com as evoluções tecnológicas, e assim 
aproveitar melhor a infraestrutura atual para as altas taxas de 
transmissão. [11] 
Em razão das mudanças tecnológicas citadas, a rede 
transporte óptica adotou a Optical Transport Network (OTN), 
que segundo a recomendação G.709 da ITU-T é um protocolo 
da nova geração que fornece um transporte eficiente por 
canalização óptica baseado em comprimentos de onda, 
oferecendo melhor integridade, gerencia multiplexagem e altas 
taxas de transmissão. Ele é uma evolução da rede Synchronous 
Optical Network (SONET) / Synchronous Digital Hierarchy 
(SDH) e com a versatilidade do Dense Wavelength Division 
Multiplexing (DWDM), elimina a complicação do transporte 
Time Division Multiplexing (TDM), fornece isolamento de 
falhas e melhora da resolução de problemas. [11] 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Nacional de 
Telecomunicações, como parte dos requisitos para a obtenção do Certificado 
de Pós-Graduação em Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicações. 
Orientador: Prof. MsC. Bruno de Oliveira Monteiro. Trabalho aprovado em 
09/2016. 
OTN tem transparência de protocolos fim-a-fim, 
propiciando integração entre redes distintas via quadro comum 
de transportes, independentemente do protocolo que o cliente 
esteja utilizando (SONET / SDH, Ethernet, IP, etc.). Além de 
possuir alta eficiência, oferece monitoramento de desempenho 
multicamadas e recurso de manutenção avançado para sinais 
que atravessam redes de várias operadoras. A OTN segue 
recomendações da ITU G.709, ITU G.872, ITU G.806 e ITU 
G.798. Com esta praticidade e baixa complexidade de 
implementação, a OTN dispõe para a rede de 
telecomunicações um recurso cabível e bastante admissível 
para o cenário atual. [4][5][12][13] 
II. OTN ARQUITETURA FUNCIONAL 
A estrutura é iniciada com Optical Transport Hierarchy 
(OTH) e Digital Transport Hierarchy (DTH), visto que 
segundo [ITU-T G.870 e G.805], é um conjunto hierárquico 
de camada e de transporte digital, que transporta a informação 
para dentro do OTN. Com isso é possível ter uma ideia de 
visualização em sua topologia e sua aplicação na rede OTN. A 
entrega predominante em sua topologia é óptica, incluído na 
tecnologia Wavelength Division Multiplexing (WDM) e 
conservando as facilidades de distribuição do seu quadro, 
transparência de protocolo (independente da transmissão de 
sinais do cliente) e alta taxa de bits. Podemos observar que no 
modelo OTN, tem de ser considerados a gerência, a 
monitoração e todo controle de sua rede. Portanto, em sua 
arquitetura a OTN deve entregar e conter as características 
como Transporte, Roteamento, Multiplexagem, Supervisão e 
Integridade. 
III. HIERARQUIA DO OTN 
A hierarquia OTN é separada por camadas que são 
recomendadas e padronizadas pela Telecommunication 
Standardization Sector-T (ITU-T), esses parâmetros são 
definidos considerando uma topologia fim-a-fim de uma rede 
de fibra óptica funcional. Essas recomendações mostram o 
sistema de transmissão como um todo, desde o seu protocolo 
em construção até a terminação em um quadro. Isso é definido 
pelas recomendações ITU-T G.709, G.805 e G.872. Todas as 
padronizações citadas abordam as camadas, funcionalidades e 
o gerenciamento de todo o transporte do sinal. [10] 
OTN - Optical Transport Network – 
Funcionamento da Rede de Transporte no 
Domínio Óptico 
Bruno Hayashi Batista Komatsu1, Bruno de Oliveira Monteiro2 
 
A OTN segue a topologia informada pela recomendação 
G.805, dividindo-a em duas camadas hierárquicas: uma 
representando o transporte óptico, a Optical Transport 
Hierarchy (OTH) e a outra correspondendo a parte digital, a 
Digital Transport Hierarchy (DTH). Com a articulação ao 
modelo recomendado pelo ITU-T G.872 de sua hierarquia em 
sua arquitetura, foi estabelecida a sua definição que é 
composta pelas camadas abaixo: 
 
- Sinal cliente (Pode ser SDH, SONET, IP, Gigabit Ethernet, e 
etc) 
- Optical Channel Payload Unit (OPU) 
- Optical Channel Data Unit (ODU) 
- Optical Channel Transport Unit (OTU) 
-Optical Channel (OCh) 
-Optical Multiplex Section (OMS) 
-Optical Transport Section (OTS) 
 
Cada camada representa uma funcionalidade na transmissão 
respeitando sua camada superior e estabelecendo comunicação 
entre o sistema e a transmissão no meio óptico. [10] 
 
 
Figura 1 - Hierarquia OTN [3] 
O transporte do sistema de comunicação de camada do 
domínio elétrico é informado a seguir: 
No domínio elétrico as seções OPU, ODU e OTU são 
processadas para serem encaminhadas para camada inferior 
(óptica). 
1) A OPU encapsula o sinal de carga que representa o 
cliente (que pode ser SDH, SONET, IP, Gigabit Ethernet, 
etc.) e realiza um pequeno rearranjo no sinal para ser 
transmitido. Neste primeiro ponto na OPU é colocado um 
cabeçalho (flag) na fonte, e no destino é retirada a 
informação de flag sem modificação na rede, este flag é 
somente uma sinalização de que o dado está sendo 
encaminhado ao ponto de destino. 
2) A ODU assim como no processo anterior, encapsula a 
OPU e adiciona um flag para que seja controlado até seu 
destino. 
3) A OTU encapsula a ODU, adiciona o Forward Error 
Correction (FEC) para correção de erros das camadas 
anteriores e acrescenta um cabeçalho de monitoração, logo 
é realizada uma conversão eletro-óptica do dado, isto é, a 
informação passa do domínio elétrico para o domínio 
óptico, onde este sinal é direcionado para o canal óptico, o 
Optical Channel (OCh) [10]. 
O sinal do sistema inicial do domínio elétrico é 
encaminhado para o OCh e nele o sinal é qualificado e 
arranjado para que em seguida possa ser encaminhado para a 
Optical Channel Carrier (OCC), que é transportada por 
comprimento de onda direcionado a cada canal e direcionado a 
sua camada inferior a Optical Multiplex Section. [10] 
A função da camada OMS na rede OTN é adequar o sinal 
do cliente com outros sinais de outros clientes para que ele 
possa ser encaminhado ao seu destino. A OMS tem todo o 
sinal do cliente multiplexado e agregado em múltiplos 
comprimentos de onda. E a camada mais baixa, a Optical 
Transport Section tem a função de monitorar e controlar o 
sinal, enquanto ele percorre todo o caminho óptico. Um ponto 
importante que deve ser considerado é que se a vazão de sinal 
for de alto nível, em cada camada da OTN é implementado um 
canal de supervisão Optical Supervisory Channel (OSC) que 
ajuda a ter um gerenciamento de todo processo. 
Durante a transmissão, o sinal do cliente é convertido para 
um comprimento de onda especifico, pois ele é iniciado por 
uma estrutura digital, isto é depois convertido para estrutura 
ópticae assim realizar a transmissão, neste processo ele segue 
os padrões OTH, adicionando informações suplementares de 
controle para o sinal. Estas informações de controle são de 
benefício próprio dos elementos finais de transmissão que 
ficam nos sites dos clientes. O início do processo óptico é a 
partir do OCh, está camada está diretamente ligada com a 
interface de entrega do cliente, no lado do cliente está camada 
tem que seguir os padrões ITU-T G.652 G.653 e G.655, que 
está relacionado aos padrões e tipos de fibras ópticas, ou seja, 
todas as características de cada tipo de fibra, para que seja 
adequada a transmissão. Em seguida a OMS começa a realizar 
a multiplexação do sinal de diversos clientes e nesta camada 
também é gerenciada pelo OSC, que deixa separada a função 
de gerenciamento e a de dados do cliente. Na camada final a 
responsabilidade é da OTS, que acrescenta informações para o 
direcionamento do sinal, como por exemplo: Nível de potência 
do sinal óptico, relação sinal ruído óptico, etc. Nesta etapa 
final essas características são fornecidas nos amplificadores ao 
longo do trajeto para que o sinal não se perca no caminho. [10] 
[13] [15] [15] 
 
 
 
Figura 2 - Representação das três camadas ópticas hierárquicas do OTN em 
execução [10]. 
 
 
IV. DEFINIÇÃO DO DOMÍNIO ELÉTRICO 
Segundo a recomendação G.709 o quadro OTN é 
constituído de 4080 bytes e 16 sub-quadros, que por sua vez 
cada subquadro é 1 linha de 255 bytes. O quadro total (4080 
bytes) está dividido em cabeçalhos (overhead), que inclui 16 
bytes, carga útil, que contem 3808 bytes e o FEC, que possui 
256 bytes, conforme ilustrado na Figura 3 [1]. 
 
 
 
Figura 3- Quadro completo do OTN [1]. 
A recomendação padrão G.709 define o multi-quadro OTN, 
constituído de 4 linhas, sendo que cada uma possui 4080 
colunas. Um quadro completo é inserido em uma linha do 
multi-quadro. Nesta formação o multi-quadro contém 16320 
bytes, sendo: 64 bytes de cabeçalho, 15232 bytes de carga útil 
(quatro quadros completos) e 1024 bytes de FEC. Como 
ilustra a Figura 4 [1]. 
 
 
Figura 4 – Composição do Multi-Quadro completo (quatro quadros) OTN [1] 
Esta composição formada ocasiona em combinação entre os 
quadros para que a taxa de transmissão seja elevada sem 
modificar o multi-quadro, concedendo que cada período de um 
quadro esteja relacionado com a sua taxa de transmissão. [1] 
IV.1 Forward Error Correction 
O FEC é um quadro que compõe OTN usado para correção 
de erros no sinal transmissão, este campo permite que o 
sistema fique mais robusto e eficiente. O FEC usa um código 
de erros Reed-Solomon (255,239) com entrelaçamento de 
símbolos, para produzir informações redundantes a ser 
transmitidas para localizar e corrigir erros pelo receptor. A 
representação (255,239) no reed-solomon informa que cada 
palavra de código é constituída por 255 símbolos de 8 bits, 
sendo que 239 são dados e os restantes, 16, são símbolos 
redundantes de paridade. O FEC é representado em linhas e 
cada linha é dividida em 16 sublinhas (códigos), pelo fato de 
ser sistemático a decodificação e decodificação não altera os 
239 símbolos de cada palavra código, atuando somente nos 
símbolos de paridade. Cada parte do OTN é composta por 4 
linhas, cada uma com 4080 bytes como dito acima. Para 
realização do processamento o FEC divide a linha em 16 
sublinhas (palavras de códigos). Cada segmento é partido em 
64 palavras de códigos, que processadas individualmente. 
Essas palavras de códigos são compostas por entrelaçamento 
de bytes conforme a Figura 5. [6] 
 
 
Figura 5: Representação do FEC no entrelaçamento de código. [6] 
Isto quer dizer que cada uma das 64 palavras de código é 
constituída por um byte do cabeçalho e 16 bytes do FEC, 
sendo os restantes pertencentes a carga (payload). 
IV. 2 Quadro OPUk 
O quadro OPUk tem um cabeçalho, com duas colunas e 
quatro linhas, saindo da 15º coluna do quadro OTUk. Contém 
uma área útil de payload de 3808 colunas por 4 linhas, 
resultando em 15232 bytes livres para ser encaminhado o sinal 
de um tributário. A Figura 6 ilustra o esquema do quadro 
OPUk e a Tabela I mostra as taxas de bits que descreve o 
quadro OPUk, onde se fundamenta no quadro STM-16 do 
quadro SDH, assim como os quadros ODUk e OTUk, que 
serão esboçados mais à frente. [2] [4] 
 
Figura 6 – Formato do quadro OPUk. [2] [4] 
 
TABELA I 
VALORES DE TAXAS DE BITS DO QUADRO OPUK.[2][4] 
 
IV.3 Quadro ODUk 
O quadro ODUk, possui também área útil (payload) e 
cabeçalho, que agrega o quadro OPUk em sua estrutura, isto é, 
encapsula o OPUk conforme ilustrado na Figura 7. Seus Bytes, 
possuem 4 linhas e 3824 colunas, dentro das quais as linhas 2 
a 4, colunas 1 a 14, são reservados ao cabeçalho do quadro 
ODUk. [2][4] 
 
Figura 7 – Formato do quadro ODUk. [2] [4] 
 
Um fato considerável que requer atenção é que a 
transmissão do ODUk, para k = 1,2,3,4, dispõe do clock local, 
que é o mesmo para transmitir o STM-N do sistema SDH, 
conforme é definido na recomendação G.707/Y.1322,2007. 
Esta utilização é semelhante nos quadros OTUk e OPUk 
seguindo múltiplas taxas STM-16 do sistema SDH. A Tabela 
II abaixo ilustra as taxas do ODUk [2][4][5]. 
 
TABELA II 
VALORES DE TAXAS DE BITS DO QUADRO ODUK.[2][4] 
 
 
IV.4 Quadro OTUk 
O quadro OTUk com k=1,2,3,4; encapsula o ODUk 
conforme ilustrado na Figura 8, ele é constituído por 4 linhas e 
3824 colunas incrementado de 256 colunas destinado ao FEC. 
O cabeçalho deste quadro está localizado na primeira linha, da 
coluna 8 à 14 e o alinhamento nas colunas 1 à 7, contendo o 
alinhamento de quadro, Frame Alignment Signal (FAS), e de 
multiquadro, Multiframe Alignment Signal (MFAS). Em cada 
byte, o bit mais significativo (Most Significative Bit - MSB) é 
o bit 1 e o bit menos significativo (Less Significative Bit - 
LSB) é o bit 8 [2] [4]. 
 
Figura 8 – formato do quadro OTUk. [2] [4] 
A transmissão do fluxo bits ocorre da esquerda para a 
direita, de cima para baixo, conforme Figura 9. 
 
 
Figura 9 – transmissão do quadro OTUk. [2] [4] 
A taxa de bits é formada por quadros OTU, sendo eles: 
OTU1 é 255/238 da taxa do STM-16 (Synchronous Transport 
Module level N é o quadro básico do padrão Synchronous 
Digital Hierarchy ou SDH), OTU2 é 255/237 vezes a taxa de 
4 vezes o STM-16, OTU3 é 16 vezes 255/236 vezes STM-16 
e o OTU4 que é 40 vezes 255/227 vezes STM-16. Pode-se 
observar na Tabela III as devidas taxas e sua tolerância que 
pode ser considerada no quadro OTUk, para k = 1, 2, 3, 4 
[2][4]. 
 
 
TABELA III 
VALORES DE TAXAS DE BITS DO QUADRO OTU. [2][4] 
 
 
IV.5 Alinhamento dos Quadros 
O Frame Alignment OverHead (FA OH) é existente em 
todo segmento do campo Frame Alignment Signal (FAS) e 
pelo Multi-Frame Alignment Signal (MFAS), como 
demostrado na Figura 10. O campo FAS é um agregado de 
bytes de valor fixo, utilizado para demarcar o início e o final 
do segmento, onde os seis primeiros bytes do cabeçalho é o 
sinal de alinhamento, apresentando uma estrutura, onde OA1= 
“1111 0110” e OA2= “0010 1000” são bytes encarregados de 
realizar a sincronização do transmissor com o receptor para 
que não haja erro na leitura e interpretação dos quadros 
conforme a Figura 11 [2][6]. 
 
 
Figura 10 – Frame Alignment OverHead (FA OH) no quadro OTN. [6] 
 
 
 
Figura 11 – Subquadro Frame Alignment Signal (FAS). [2] [4] 
MFAS é um campo onde é possível que alguns cabeçalhos 
dos quadros OTUk e ODUk podendo se estender múltiplos 
quadros, com os sinais de cabeçalho Trail Trace Identifier 
(TTI) e o Tandem Connection Monitoring Activation / 
Deactivation Control Channel (TCM ACT) que necessitam do 
MFAS para serem executados. Assim, pode utilizar a coluna 7, 
linha 1, para fazer o alinhamento dos quadros. Sendo 
permitido alinhar256 quadros múltiplos, decorrendo o 
incremento unitariamente de "0000 0000" até "1111 1111", e 
posteriormente reiniciando a contagem em forma de vetor. A 
organização dos campos dos cabeçalhos e dos subcampos do 
OTN é ilustrada na Figura 12. [2] [6] 
 
 
Figura 12 – Representação dos cabeçalhos OTUk, ODUk e OPUk. [6]. 
IV.6 Cabeçalho do quadro OPUk 
O cabeçalho OPUk é uma estrutura que contém uma 
sistemática para adequar a informação do cliente para 
transporte no canal óptico. Contém um campo Payload 
Structure Identifier (PSI), que é usado para transportar um 
vetor de 256 bytes. O primeiro byte o PSI é o Payload Type 
(PT), os restantes dos bytes estão concedidos para futuras 
aplicações. A OPU contém também campos relacionados ao 
mapeamento do sinal do cliente dentro da carga útil 
(Justification Control (JC), Positive Justification Opportunity 
(PJO) e Negative Justification Opportu- nity (NJO)) como 
informado acima. Os campos (PJO) e (NJO) são utilizados 
justificação positiva e negativa respectivamente, estabelecido 
conforme o tipo de sincronia do processo de mapeamento (bit 
assíncrono ou bit síncrono), possuindo interpretação no 
desmapeamento conforme a tabela IV. Os bytes (JC) são 
constituídos por dois bits de controle (bits 7 e 8) e 6 bits 
reservados para futuras aplicações. Os bits de controle 
designam os bytes PJO e NJO para ser usados na justificação 
ou para dados. Se não ocorrerem erros, os 3 bytes JC devem 
ser iguais, caso contrário a decisão sobre a função dos bytes de 
justificação é tomada por maioria (2 em 3). [2] [6] 
 
TABELA IV 
 INTERPRETAÇÃO DOS BYTES NJO E PJO A PARTIR DO BYTE JJC. [2] 
 
IV.7 Cabeçalho do quadro ODUk 
O cabeçalho ODUk é uma estrutura que contém um maior 
número de bytes e bits para supervisão da rede. Neste quadro 
deste cabeçalho tem uma subdivisão para realizar a supervisão, 
no trecho entre dois nós da rede (Path Monitoring ou PM), 
trecho de conexão direcionada ou cascateada (Tandem 
Connection Monitoring - TCM) entre nós ou localidades 
distintas da rede e seu especifico campo de ativação (TCM 
ACT), campo de que representa mensagem de falhas (Fault 
Types & Fault Location reporting communication channel ou 
FTFL), bytes reservados para empresas de produtos OTN 
(EXP), canais transparente para comunicações gerais (GCC) e 
um campo de segurança automática da rede (Automatic 
Protection Switching coordination channel/Protection 
Communication Control channel ou APS/PCC). As 
normatizações futuras contém bytes das colunas 1 e 2, linha 2 
e, das colunas 9 a 14, linha 4 (RES) [2]. 
IV.8 Path Monitoring (PM) 
Este campo é existente nos bytes da terceira linha, coluna 10 
e 12. É semelhante ao TCMi e ao campo SM do quadro OTUk 
que será visto mais a frente. A Figura 13 ilustra a configuração 
bit-a-bit. Neste campo contém os bits STAT que apontam os 
sinais de manutenção. O sétimo bit do byte PM e TCM 
(segunda linha, terceira coluna), conhecido de path Delay 
Measurement (DMp), é indicado a uma ponderação de atraso 
na transição de conjuntos de bits “1” para “0” e vice e versa. 
Ou melhor essa transição ocorre a partir de uma sequência de 
bits logo é iniciada a medição de atraso, mantendo o valor do 
bit para que na próxima transição possa ser realizada a 
medição pelo sistema de gerência. [2] 
 
 
Figura 13 – Representação campo PM. [2] 
IV.9 Tandem Connection Monitoring Activation/Deactivation 
Control Channel (TCM ACT) 
Esse campo é localizado na segunda linha, quarta coluna, 
ele é responsável pela ativação/desativação dos campos TCMi. 
[2] 
IV.10 Tandem Connection Monitoring (TCM) 
Este campo contém subcampos BIP-8, TTI, BDI e 
BEI/BIAE, semelhantes ao campo SM do cabeçalho OTUk, 
com mesmo tamanho em relação aos bytes e será apresentado 
mais para frente. A conexão monitorada (TCM) utiliza seis 
campos que se encontram na segunda linha, da coluna 5 a 13, e 
na terceira linha, das colunas 1 a 9. A Figura 14 demonstra a 
estrutura destes campos da conexão monitorada. Os últimos 3 
bits do terceiro byte são usados no sinal de manutenção. A 
Tabela V, mostra como os bits do status (STATi) trabalham e 
como é sua interpretação. No momento que há sinais 
existentes de manutenção os subcampos são desprezados 
exceto o STATi, que adiciona o valor “1”. Os campos PM & 
TCM, localizam-se na segunda linha da terceira coluna, são 
orientados pelos bits de 1 a 6 para o subcampo DMtj , para j = 
1, · · · , 6, onde eles correspondem a 6 conexões monitoradas, 
semelhante ao DMp, que será explicado posteriormente. [2] 
 
 
Figura 14 – Representação da estrutura do campo TCMi, para i = 1, 2, 6. [2] 
[4] 
 
TABELA V 
REPRESENTAÇÃO DO BYTE TCMI PARA VALORES DO STATI [2] 
 
 
Na Figura 15 pode-se observar um exemplo de monitoração, 
onde o cliente utiliza uma infraestrutura de operadora, 
contratando um serviço de supervisão, mas em todo caminho a 
rede pode ser dividida com outras operadoras, sendo assim a 
operadora contratada pelo cliente exige dos demais serviços de 
monitoramento, logo as operadoras envolvidas na rede devem 
fornecer o serviço de conexão monitorada. Portanto, em uma 
rede que se tem quatro operadoras, a distribuição do serviço de 
transmissão monitorada com os cabeçalhos discutidos acima 
será esboçada da seguinte forma: os usuários são 
representados pelo campo TCM1/DMt1 incluindo os valores 
de suas redes [2]. O provedor de serviços irá representar o 
campo TCM2/DMt2 incluindo valores das duas interfaces com 
o usuário [2]. Neste exemplo foi considerado que as 
operadoras, possuem serviços contratados no, Nó 1, Nó 2 e Nó 
3, portanto elas serão representadas pelos campos 
TCM3/DMt3, TCM4/DMt4, TCM5/DMt5 e TCM6/DMt6, 
onde o Nó 2 não utiliza estas duas últimas, já que está 
contratando-as para a quarta operadora, e o Nó 4, usará apenas 
TCM5/DMt5 e TCM6/DMt6 para monitorar sua conexão. [2] 
 
 
Figura 15 – Representação da utilização do TCM. [2] [4] 
 
IV.11 Fault Types & Fault Location Reporting 
Communication Channel (FTFL) 
Este campo necessita de um byte para transportar um vetor 
de 256 posições para comunicar mensagens de falhas ou falha 
na localização (sinal degradado ou com erro). Está localizada 
na segunda linha da décima quarta coluna do cabeçalho. Em 
sua transmissão, os bytes devem ser alinhados com o 
multiquadro do ODUk, isto é, o byte 0 presentes na posição 
0000 0000, o byte 1 presente na posição 0000 0001 do 
multiquadro, e acompanhando a sequência numérica assim por 
diante. [2] 
IV.12 Experimental (EXP) 
Os bytes deste campo se encontram na terceira linha, 
colunas 13 e 14, são responsáveis pelo uso experimental 
destinado a operadoras e empresas que utilizam esse padrão 
[2]. 
 
IV.13 General Communication Channel 1 and 2 (GCC1 e 
GCC2) 
Esses campos são semelhantes ao GCC0 do quadro OTUk 
que será explicado mais para frente, eles possuem dois bytes 
cada um, que auxiliam a comunicação na transmissão junto ao 
quadro ODUk. São canais transparentes estando disponíveis 
para qualquer tipo de comunicação. Um está localizado na 
quarta linha, colunas 1 e 2 (GCC1) e o outro nas colunas 3 e 4 
desta mesma linha de cabeçalho (GCC2). [2] 
IV.14 APS/PCC (Automatic Protection Switching 
coordination channel/ Protection Communication Control 
channel) 
Este é um campo de proteção automática por chaveamento, 
que se localiza na quarta linha, colunas de 5 a 8, esses bytes 
dedicados estão relacionados com a supervisão de conexão 
segundo o valor do campo MFAS. [2] 
V. CABEÇALHO QUADRO OTUK 
O cabeçalho do OTUk, contém bytes da linha 1, colunas 8 a 
14. Neste cabeçalho é constituído pôr seção de monitoramento 
(Section Monitoring ou SM), e o canal de comunicação geral 
(General Communication Channel ou GCC0) que contendo 
dois bytes, coluna 13 e 14 da linha 1, reservados para usos 
futurosna rede óptica - Reserved for future internation 
standardization (RES), são responsáveis por monitoração e 
criação de canal de comunicação que será apresentado abaixo. 
[2] 
V.1 Section Monitoring (SM) 
Este campo é representado por 3 bytes, das colunas 8 a 10 
da primeira linha, contendo consigo um identificador de 
rastreio de fuga (TTI), o BIP-8, e sinais de alarme como: o 
Backward Defect Indication ou Identificação de Defeito 
Atrasado (BDI); Backward Error Indication Backward 
/Incoming Alignment Error ou Indicação de Erro 
Atrasado/Erro de Alinhamento Atrasado (BEI/BIAE); e 
Incoming Alignment Error ou Erro de Alinhamento Recebido 
(IAE) e (RES). Na Figura 16 é possível verificar os três bytes 
do SM.[2] 
 
 
Figura 16 – Representação dos três bytes do SM. [2] [4] 
V.2 TTI 
É composto por 64 bytes que são transportados nesta 
estrutura, e que se alinham aos múltiplos quadros do OTUk 
(MFAS) e são transmitidos 4 vezes em cada multiquadro. Ele 
carrega informação ponto a ponto de uma conexão com valor 
de 16 bytes. O período que o multiquadro transmite é de 64 
quadros. Os 32 primeiros bytes transmitidos são relativos ao 
ponto de conexão e os 32 bytes que sobraram pertencem a 
cada operadora. Os 16 bytes iniciais são transmitidos do ponto 
de acesso da fonte (SAPI – Source Access Point Identifier), 
onde o primeiro byte é igual a “0000 0000”. Depois são 
enviados os outros 16 bytes do ponto de acesso de destino 
(Destination Access Point Identifier - DAPI), onde o primeiro 
byte é também “0000 0000”. Este campo possui 1 byte apenas 
localizado na coluna 8 da primeira linha. [2] 
V.3 BIP- 8 
É um byte localizado na coluna 9 da primeira linha e é 
responsável por verificar erros de bit. Ele é calculado a partir 
da área de payload do quadro OPUk, que vai da 15º coluna 
(associando a seu cabeçalho) até o 3824º, cada uma das 4 
linhas até o i-ésimo quadro OTUk e seu código que é inserido 
no quadro i+1. [2] 
V.4 BDI 
É um bit único que identifica falha (valor “1”) ou não (valor 
“0”) do sinal. [2] 
V.5 BEI/BIAE 
É constituído por quatro bits que identificam o número de 
erros no BIP-8 (violações no BIP-8). Ele também transmite o 
código IAE que é identificado no quadro semelhante. Se o 
código “1011” foi adicionado nesse campo, a contagem de 
falha não é feita, agora o código após dele e até “1111” são 
executados como “sem erros no BIP-8”. [2] 
V.6 IAE 
É utilizado para apontar um erro no alinhamento do quadro 
entre um transmissor e um receptor. Quando no transmissor for 
identificado este tipo de erro no receptor é informado (“1”) 
[2]. 
V.7 General Communication Channel 0 (GCC0) 
O canal de comunicação geral é um canal transparente para 
qualquer formato de transmissão que esteja nas normas da 
G.709. Ele é utilizado em comunicações terminais do OTU. 
Este canal contém dois bytes e se localiza nas colunas 11 e 12 
da primeira linha. [2] 
VI. DEFINIÇÃO DO DOMÍNIO ÓPTICO 
VI.1 Optical Channel (Och) 
O canal óptico (Och) é camada de nível mais alto e atua 
mutuamente direto com a interface de sistema de cliente. É 
também constituído um mecanismo para o transporte do sinal 
digital do cliente na rede, respeitando o OTH. A linha de canal 
óptico se divide em dois sinais lógicos distintos: 
1. O payload óptico cliente; 
2. O canal óptico overhead (A informação adicionada por 
OTH). 
 
Figura 17 –Representação do OCH. [10] 
A camada de rede Och oferece um transporte de sinais 
digitais através de uma OTU, entre pontos de acesso do Och. 
Os sinais lógicos distintos que foi relacionado acima tem 
informação característica da rede de camada och que é 
detalhada abaixo: 
-O sinal óptico é definido por um conjunto de 
parâmetros. Esses parâmetros são frequência central, largura 
de banda necessária e outros aspectos análogos a esse, tais 
como a relação sinal-ruído associado com o canal de mídia 
de rede são de particular de cada um, isto é cada canal é 
independente contendo essas características. Os parâmetros 
são representados na aplicação [7][10] 
-Um fluxo de dados que constitui sobrecarga de 
informações não-associado (out-of-band). Esta corrente de 
dados tem o seu próprio conjunto de funções que processam 
essa sobrecarga de informação não associado independe dos 
processadores camada que afeta o Och-P. [7][10] 
Durante o processo de transmissão, o Och garante a 
integridade da informação no canal óptico, pois se contém 
vários canais e necessita ter qualidade em todos, essas 
atribuições são adquiridas pelo OTH que determina através do 
FEC a avaliação da taxa de erro de bit e recursos para 
supervisão para conceder o controle do nível da rede para o 
provisionamento das conexões, a qualidade dos parâmetros de 
proteção da ligação. Para se criar um canal óptico de sinal de 
dados do cliente é necessário: 
1.Criar o canal óptico a partir do sinal do cliente através de 
uma interface com um transponder (elemento de 
transmissão/recepção óptica), a fim de gerar um fluxo contínuo 
de dados que pode ser modulado numa portadora de 
comprimento de onda. [7][10] 
2. A geração de sinais de gerenciamento / manutenção para 
um overhead OS. [7][10] 
 
A camada och contém as seguintes funções/entidades de 
transporte conforme a Figura 18: 
– OCh trail 
– OCh-P trail termination source (OCh-P_TT_Source) 
– OCh-P trail termination sink (OCh-P_TT_Sink) 
– OCh-P network connection (OCh-P_NC) 
A camada Och também contém as seguintes funções 
associadas com a entidade de manutenção Och: 
– OCh-O trail 
– OCh-O trail termination source (OCh-O_TT_Source) 
– OCh-O trail termination sink (OCh-O_TT_Sink) 
– OCh-O network connection (OCh-O_NC) 
 – OCh-P non-intrusive monitor (OCh-P NIM). 
 
 
Figura 18 –Representação da topologia och. [7] 
O Och possui funções de terminações que são processos de 
detecção de defeitos de transmissão e indicação. Essas funções 
contêm três tipos de Och trail termination: 
 – Och bidirectional trail termination: consiste de um par 
de funções de fonte de terminações que contem no Och trail 
termination source, isto é um aglomerado de funções do 
Och trail termination source, para compor o Och 
bidirectional trail termination. 
– Och trail termination source: aceita informações 
adaptado a partir da camada OTU na rede de entrada, insere 
o OCh trail termination overhead em um fluxo de dados 
lógico separado e distinto, modulando para o sinal óptico, e 
ajusta a sua frequência central e apresenta a informação 
característica de a rede camada canal óptico na sua saída. 
– Och trail termination sink: aceita a informação 
característica da camada Och na sua rede de entrada, 
demodula o sinal óptico e apresenta a informações que 
adaptada na sua saída, processa o fluxo de dados lógico 
separadamente sendo distinto contendo o Och trail 
termination overhead. 
Os processos do Och trail termination são suportadas 
pelas seguintes funções: 
– OCh-P_TT, handling the OCh-P signal 
– OCh-P NIM, monitoring the optical properties of the 
OCh-P signal. 
– OCh-O handling the non-associated overhead of the 
OCh trail. 
VI.2 Optical Multiplexor Section (OMS) 
A camada OMS é encarregada pela preparação, manejo e 
compensação dos sinais dos clientes, do começo ao final no 
método de multiplexação. A OMS proporciona um caminho 
para o transporte de sinais de clientes no equipamento de 
transporte na camada óptica transformando para comprimentos 
de onda em sua trajetória através da sua seção de 
multiplexação óptica [7] [10]. 
Os dados característicos que compõe o OMS são 
representados por dois sinais lógicos distintos: 
1. O sinal Optical Multiplex Section – Payload (OMS-P), 
é composto em conjunto de N sinais Och-P, tendo uma 
largura de banda agregada, e por final este fluxo de dados 
do cliente é representado e produzido no Optical Channel(Och) em seu equipamento de transporte. 
2. O fluxo de dados que constitui um overhead não 
associado o OMS-O (Optical Multiplex Section – 
Overhead). Este fluxo de dados é processado pelos 
componentes OMS-O, que são os: OMS-O_TT (Trail 
Termination), OMS-O/OCh-O adaptation functions). 
 
Figura 19 – Representação da camada oms. [10] 
A OMS provê a praticidade para o processamento de redes 
em vários comprimentos de onda, nesta mesma linha o canal 
de mídia OMS representa uma junção com o ponto final OMS-
P que representa uma concatenação de uma ou mais fibras e 
amplificadores. O Non-Intrusive Monitor (NIM) monitora e 
verifica a proporção do sinal OMS-P em sua entrada e saída de 
manutenção Optical Multiplex Section Maintenance Entity 
(OMS-ME) e encaminha informações de transporte para 
OMS-O. m seguida o sinal OMS-P é montado por um 
rearranjo de filtros para separação das frequências nas divisões 
dos canais conforme a recomendação [ITU-T G.694.1]. Esses 
elementos do filtro e do OMS-P, são logicamente relacionados 
pelo NIM; entretanto eles podem não ser necessariamente 
instalados fisicamente com o OMS-P secundário (que 
administra sinal) ou o OMS-O (que atua no overhead). Com 
isso o OMS NIM e a agregação ou desagregação dos sinais P-
OCh podem ocorrer em diferentes demarcações. Estas 
demarcações, representa o espaço de um canal de mídia OMS 
podendo ser maior ou igual à extensão da OMS_ME, no 
entanto, o canal de meios OMS não é monitorado em sua 
extensão. [7][10] 
A OMS é a agregação entre os pontos finais do OMS-ME. 
Quando o OCh entra em uma OMS, ele pode ser alocado em 
serviço ou não e ele pode estar presente ou não. A fonte OMS-
O (OMS_ME_Source) lida com overhead do OMS-ME; A 
OMS-O dissipador (OMS_ME_Sink) lida com o overhead não 
associado do OMS-ME; e a OMS-P NIM, monitora as 
propriedades ópticas do sinal OMS-P. 
 
 
 
Figura 20 – Representação da topologia OMS. [7] 
Na representação OTH o multi-comprimento de onda pode 
ser apresentado por um único comprimento de onda. [10] 
As capacidades da OMS são representadas pelas seguintes 
funções: Sendo uma delas a ação do overhead para confirmar 
se a integridade da informação está agregada à secção de 
multiplexação ou está sendo usada para adequar o sinal 
original do cliente; e Processos que permitem a operação e 
gerenciamento dos níveis da seção. Capacidade da informação 
e sua integridade é realizada para obtenção do sinal OMS que 
consiste nos seguintes passos: 
1. A modulação de um sinal de clientes pela seção sinal 
óptico. 
2. A atribuição de um comprimento de onda específico 
ou a frequência do sinal de portadora óptica. 
3. Geração do overhead OMS. 
A OMS fornece o transporte de canais ópticos que são 
naturais da camada de sinal óptico através do caminho que faz 
até o seu ponto de acesso. O dado ou a informação exclusiva 
da OMS é o grupo de N canais ópticos, que por sua vez o N é 
representado pela quantidade de canais de cliente para ser 
associado para transmissão na fibra óptica. Os N canais 
ópticos quando agregados, tem uma largura de banda óptica 
ligada com a overhead de informações, contendo ainda a 
checagem de sua integridade. Cada canal da camada OMS é 
representado por um comprimento de onda (que corresponde a 
uma determinada frequência) estabelecido pela portadora do 
sistema e sua largura de banda óptica tem consistência na sua 
origem. Estas referências são características do Optical 
Transport Unit Group of Order N (OTUG-N). 
As camadas OMS contêm em sua rede, funções de 
transporte e entidades como: 
OMS trail; 
OMS termination source (OMS_T source); 
OMS termination sink (OMS_T sink); 
OMS network connection (OMS_NC); 
OMS link connection (OMS_LC); 
OMS subnetwork (OMS_SN); 
OMS subnetwork connection (OMS_SNC); e 
Optical Multiplex Section Termination. 
Os procedimentos de cada item acima são compostos na 
camada OMS que tem a responsabilidade de realizar as 
funções lógicas e de terminação para a próxima etapa que é a 
validação das integridades de conectividade e qualidade da 
transmissão, avaliando a detecção de defeito durante a 
transmissão [7] [10]. 
A seção do OMS constitui de uma terminação bidirecional, 
com a finalidade de localizá-los no canal óptico para 
identificação dos sinais e orientá-los, cada um, para que eles 
sigam seu destino e determinada função. 
A Optical Multiplex Section Termination Source é a fase em 
que são admitidas as informações para a modelagem na 
camada de rede do cliente em sua entrada inclui um overhead 
no OMS e exibe a informação característica na rede de camada 
do OMS na sua saída [7] [10]. 
A Optical Multiplex Section Termination é o local em que a 
informação é aceita para se adaptar em camada de rede do 
cliente e mais uma vez é inserido o overhead no OMS e na sua 
saída é apresentada a informação, características de rede na 
camada OMS, ou seja, na sua entrada extrai o overhead do 
OMS e apresenta a informação adaptada na sua saída. 
Durante o processo revogação a OMS cumpre as funções de 
qualificar a qualidade de transmissão e detectar defeitos de 
transmissão e indicação. 
As terminações da optical multiplex section são divididas 
em três tipos: OMS-O terminação bidirecional: consiste de 
um par de optical multiplex section instaladas em funções de 
fonte de terminação baixa. A OMS-O_TT Source aceita a 
entrada do OMS NIM e gera o OMS overhead. O overhead 
consegue ser feito por fora da banda que significa um OMS-
O_TT baixo. A OMS-O_TT sink: processa o overhead da 
OMS e a entrada da OMS NIM e gera informações e gestão 
OMS. 
VI.3 Optical Transmission Section (OTS) 
A OTS oferece auxílio e meios para o transporte da camada 
anterior OMS. Em conjunto OMS e OTS trabalham em 
paralelo, nisto consiste que a presença da OMS, que tem a 
existência da camada OTS e vice e versa. 
 
 
Figura 21 – representação da camada ots. [10] 
A OTS realiza um processamento das propriedades ópticas 
do sinal quando é transportado pelo caminho óptico, sendo 
eles a frequência, o nível de potência óptica e a relação sinal 
ruído. Esta propriedade é referenciada nos amplificadores 
ópticos para que garanta melhor transmissão do sinal. Nesta 
camada pode ser usada uma função de proteção em sua rede 
conhecida como 1+1. [7] [10] 
O OTS é representado por dois sinais distintos separados. 
Além disso a sua vazão de dados se adapta a partir da camada 
OMS, em outras palavras, um sinal de agregação reconhece 
todos os comprimentos de onda de cada cliente 
individualmente [7] [10]. 
A informação característica da OTS é composta por dois sinais 
separados e distintos: 1-Um fluxo de dados que compreende 
uma adaptação da saída a partir da camada OMS, ou seja, um 
sinal de agregados que compreende todos os comprimentos de 
 
onda de cliente individuais multiplexados que agora formam a 
Optical Transport Chassis (OTC) payload [10]; 2. Um fluxo 
de dados que consiste em payload Optical Transport Chassis 
(OTC) -Quando ambos os sinais são combinados este sinal 
característico forma o Módulo de Transporte óptico [10]. 
O processo de geração de um sinal de OTS consiste em criar 
um overhead de informação necessárias para executar as 
funções de manutenção e de gerenciamento. 
 Na camada de transporte a carga útil (payload) é puramente 
de forma óptica. Portanto, a carga útil (payload) nesta seção 
não desempenha nenhum papel no processamento de sinais. 
A OTS proporciona transporte da OMS através do caminho 
de sua seção entre pontos de acesso. A rede OTS tem um perfil 
em seu modelo, com as características ópticas definidas: nível 
de potência, relação sinal-ruído e informações de overhead 
englobando a apuração da integridade. Este é o parâmetro de 
informação do módulo de transporte de ordem p (OTM-p). A 
OTS contém as seguintes funções de transporte: 
OTStrail; 
OTS termination source (OTS_T source); 
OTS termination sink (OTS_T sink); 
OTS network connection (OTS_NC); 
OTS link connection (OTS_LC); 
Os parâmetros acima são obrigações da OTS de realizar as 
funções fim a fim no transporte, isto é, inicia-se uma tarefa no 
ponto inicial até o ponto final da trilha, realizando a avaliação 
do percurso e a auditoria da transmissão, garantindo a 
qualidade, a conectividade e a detecção de erros. 
A OTS termination source assume o dado de uma camada 
do cliente e se enquadrando em sua entrada, insere um 
overhead no canal óptico de supervisão e inclui esses no sinal 
principal de transporte. Os requisitos das funções para a 
transmissão da informação no sinal óptico sobre o meio físico 
são garantidos através da interface física. Esta informação 
característica é representada no módulo de transporte óptico 
(OTM) [7][10]. 
A OTS termination sink assume os dados característicos da 
camada de transmissão de secção em sua entrada, reconstrói os 
dados para corrigir a degradação do sinal final de transmissão 
sobre o meio físico, retira do canal de supervisão óptica o sinal 
óptico principal, equaliza o OTS overhead contido no canal e 
exibe a informação aperfeiçoada em sua saída. 
A OTS é um ponto único de transmissão unidirecional na fibra 
óptica em sua visibilidade. O dado característico da OTS 
constitui em dois sinais lógicos diferentes, que são divididos 
em: Fluxo de dados onde acompanha o sinal Optical 
Transmission Section-Payload (OTS-P), contido em uma 
agregação óptica na transmissão definidas pela largura de 
banda. O sinal OTS-P é parecido ao sinal OMS-P. Fluxo de 
dados que estabelece a OTS / Overhead, gerenciamento e 
manutenção Optical Transmission Section- Overhead (OTS-
O). Estas informações são processadas pelo componente OTS-
O. (OTS-O_TT, OTS/OMS-O funções de adaptações). O 
canal de mídia OTS descreve toda a agregação OTS-P e os 
pontos finais de transmissão. O OTS-P NIM verifica todos os 
parâmetros de volume do sinal OTS-P na entrada e saída da 
função de manutenção Optical Transmission Section 
Maintenance Entity (OTS-ME) e provê os dados que são 
associados ao Optical Transmission Section-Overhead (OTS-
O). 
A OTS é uma associação entre os pontos finais da OTS-
ME. Na camada física o sinal da OTS é representado pelos 
seguintes sinais: Sinal OTS-P. O sinal Optical Supervisory 
Channel (OSC) é transportado no OTS, juntamente com OMS 
e OCh com seu overhead. O OSC é terminado no final da fibra 
óptica. O OTS overhead é processado para encaminhamento 
no final de seu destino e distribuído para o OMS realizar a 
demultiplexação dos sinais. O OSC é adicionado ao sinal 
OMS-P por filtros que regulam o sinal associados ao OSC 
formando os conjuntos de sinais. Este conjunto de sinais 
chama-se Módulo de Transporte Óptico de Ordem N (OTMn). 
A OTS suporta as seguintes funções: OTS-O source 
(OTS_ME_Source) responsável por lidar com todo sinal de 
overhead que não está associado com OTS-ME. OTS-O sink 
(OTS_ME_Sink) responsável por lidar com todo sinal de 
overhead que não está associado com OTS-ME, diferente do 
anterior que ocorre no início do processo e este no final, 
entretanto executam as mesmas funções. Optical Transmission 
Section-Payload-Non-Intrusive Monitor (OTS-P NIM) 
monitora todas as propriedades ópticas do sinal OTS-P. As 
funções que complementam o Overhead no transporte não 
associado ao OSC, são: OSC/OTS-O adaptation function; 
OSC termination function; OSC filter. 
 
 
Figura 22 – representação da topologia ots. [7] 
A OTS segue um procedimento genérico que permite a 
anulação do OTS-O overhead (OTS-O_TT (Trail 
Termination)) no que consiste em: Validação da 
conectividade, uma observação que o OTS-O_TT deve se 
arranjar para que todos componentes do sinal OTS-P possam 
ter uma validação; analisar qualidade de transmissão; e 
detecção e indicação de defeitos na transmissão. Existem três 
tipos de seção de transmissão óptica para terminação: OTS-O 
bidirectional trail termination: consiste em colocar um par de 
fontes ópticas instaladas em suas seções de terminações e 
diminuindo suas funções de transmissão. OTS-O source: se 
junta ao Payload Non-Intrusive Monitor (OTS-P NIM) e gera 
o OTS trail termination Overhead. OTS-O sink: Se junta ao 
OTS-P NIM e efetua o trabalho de processamento do OTS 
overhead contido no Canal de Supervisão Óptica (OSC) e 
gerando dados de controle e gerencia do OTS. Esta supervisão 
só é realizada quando a OTS-P NIM é aplicada no sistema. 
 
 
VII. FUNCIONAMENTO DAS ESTRUTURAS DAS CAMADAS 
As camadas (descritas anteriormente) tem suas funções 
baseadas na ITU que modela as normas G.872 (ITU-T, G.872, 
2001) que faz referência a arquitetura OTN nas estruturas das 
camadas e na norma G.805 (ITU-T, G.805, 2000). Conforme 
foi visto antes, as camadas OTN são divididas em duas 
hierarquias, uma é encarregada pela transmissão digital e outra 
pela transmissão óptica. 
As camadas Optical Channel Layer (OCh), Optical 
Multiplex Section layer (OMS) e Optical Transport Section 
(OTS) que são relacionadas a hierarquia óptica de transporte 
da OTN são demonstradas na Figura 23. 
A camada OCh é encarregada pela conexão fim a fim e de 
proporcionar o caminho óptico para o transporte do sinal do 
cliente pela rede OTN. Este trajeto fica entre duas terminações 
ópticas, uma na origem que realiza a conversão do sinal 
elétrico em óptico e outra no destino realizando a conversão 
reversa do óptico para o elétrico [8]. 
A camada OMS é encarregada por multiplexar diversos 
comprimentos de onda, cada um transportando um OCh em 
uma fibra na entrada, combinando todos em uma única fibra na 
saída [8]. 
A camada OTS é encarregada por criar o canal de 
supervisão e transmitir juntamente com o sinal que foi 
multiplexado pelo OMS. [8] 
Estas características são descritas na norma da ITU, mas 
elas são representadas em equipamentos e rede óptica de 
transporte, um OTN Network Element (ONE) que é o conjunto 
de equipamentos físicos, sendo eles multiplexadores, 
amplificadores, lasers e chaves ópticas, que são componentes 
que combinam uma rede DWDM que utiliza as especificações 
OTN. [8] 
Como vimos na descrição do ONE, ele pode ser um 
equipamento de uma rede DWDM. Uma das possibilidades é o 
ONE amplificador de linha, que é o responsável por amplificar 
o sinal óptico de entrada e todos os comprimentos de onda. 
Por ser um elemento exclusivamente óptico, o amplificador de 
linha implementa apenas a camada OMS. Em contrapartida, 
um ONE transmissor gera e modula os sinais digitais de 
diferentes clientes em um respectivo comprimento de onda, em 
seguida efetua a multiplexação desses sinais. Com isso o ONE 
transmissor implementa as camadas OCh e OMS, porém 
exclusivamente para o lado fonte (source). A Figura 23 
exemplifica a descrição funcional da camada óptica, essa 
topologia é uma recomendação do G.872 (ITU-T, G.872, 
2001), constituída por um ONE transmissor encaminhando 
para o ONE receptor que possui um estágio de amplificação 
entre eles. [8] 
 
 
 
 
Figura 23 Representação da estrutura camada óptica com elementos ONE. [8] 
O ONE receptor é estruturado do mesmo modo que o ONE 
transmissor, mas com os fatores do lado destino (sink). As 
aplicações de adequação dos ONE’s transmissor e receptor 
consistem do tipo do sinal digital cliente que a rede está 
transportando. A camada OCh pode transportar um quadro 
OTU que esteja amarrado com uma outra tecnologia, como 
GbE, SONET/SDH e etc. Qualquer elemento de rede OTN, 
tem uma terminação de trilha de uma camada, que tem a 
atribuição de supervisionar a camada servidora, está atribuição 
de adaptação que ocupa as funcionalidades importantes de 
cada uma das camadas da transmissão óptica (OMS e OTS). 
[8] 
A Figura 24 apresenta a exposição das aplicações deadequação relativa a fonte (source) e destino (sink) entre as 
camadas OTS e OMS. Cada elemento interno tem um bloco, e 
eles é permitido deparar com funcionalidades que estão 
ligadas com membros fundamentais da rede óptica. O 
tracejado na Figura 24, é o bloco “OA, DAa” no OTS to OMS 
Adaptation Source function (OTSn/OMSn_A_So) e o “OA, 
DAa, PMDC” no OTS to OMS Adaptation Sink function 
(OTSn/OMSn_A_Sk). Segundo a recomendação G.798, esses 
são os blocos de adaptações OMS e OTS onde a interação 
deles fazem os sinais serem detalhados e divididos em seus 
componentes. [8] [9] 
Este tracejado informa que os elementos são optativos, 
sendo usados todos, uma parte ou nenhum deles. [8] 
 
 
 
 
 
Figura 24: Representação das aplicações OTS e OMS OTSn/OMSn_A_So 
[8][9]. 
Segundo a recomendação G.798 (ITU-T, G.798, 2006) os 
sinais são difundidos e compartilhados em diversos 
equipamentos. A informação apropriada que trocada entre 
OTSn/OMSn_A_So e a (OTSn_TT_So), são decompostas na 
carga útil Adapted Information Paylod (AI_PLD), que é o 
sinal do DWDM com comprimentos de onda que portam os 
sinais gerados na camada OCh e o cabeçalho Adapted 
Information Overhead (AI_OH), procedente da terminação da 
trilha OMS Termination Trail Source function (OMS_TT_So), 
uma vez que ONE de transmissão ou, amplificador de linha, 
proveniente do OTSn/OMSn_A_Sk, (OMSn_CP) está ligando 
as funções de adaptação OTSn/OMSn_A_Sk e 
OTSn/OMSn_A_So, conforme a Figura 23 [8]. 
Nas camadas OTS e OMS informadas na recomendação 
G.798 (ITU-T, G.798, 2006) apenas o sinal de carga útil é um 
sinal óptico, o restante dos sinais é elétrico. Ainda na 
recomendação G.798 (ITU-T, G.798, 2006) é estipulada uma 
aplicação de conexão entre as camadas OCh e ODU, que tem 
como objetivo fazer a conexão em diferentes pontos. Como é 
ilustrado na Figura 25 o OCh Connection function (OCh_C) é 
adicionado dentro de uma matriz de conexão que dependendo 
das posições realiza chaveamentos, e proteção óptica para um 
OCh Characteristic Information (OCh_CI), isto é para o canal 
óptico. 
 
 
Figura 25 Representação da matriz da camada OCh. [8][9] 
Na Figura 25, pode ser implementada uma proteção 1+1 ao 
dado do ponto de conexão 1 (OCh_CP1), esta matriz efetua 
uma duplicação da carga útil CI_PLD, do cabeçalho CI_OH e 
dos sinais utilizados nos dispositivos de isolamento de falhas 
OTN. Por fim, esse sinal é encaminhado para diferentes fibras 
por meio dos OCh_CP5 e OCh_CP6. Todos os lasers sempre 
estão em funcionamento, mesmo se não tem informação para 
transmitir. Quando não tem informação para transmitir, é 
transportada uma informação nula. O Open Connection 
O Indication (OCI) é responsável pela geração do sinal nulo 
[8]. Depois que a parte óptica é trabalhada, em seguida vem a 
parte digital para os três tipos de Protocol Data Unit (PDU): 
Optical Channel Payload Unit (OPU), Optical Channel Data 
Unit (ODU) e Optical Transport Unit (OTU). [8]. Recebendo 
um sinal cliente, o quadro OPU começa a analisar o sinal para 
realizar adequação fundamental para o transporte na rede 
OTN. A conjunção que é realizada não é um simples 
encapsulamento do sinal, visto que é efetuada uma operação 
de justificação para combinação da taxa de transmissão. Ou 
seja, em uma rede OTN é possível transportar um sinal cliente 
TDM com taxa de transmissão divergente do que a fornecida 
pelo quadro OPU, as operações de justificação asseguram que 
o sinal transmitido, quando for entregue ao seu destino, tenha 
uma taxa de transmissão idêntica que entregue no início, e não 
da rede OTN. [8] 
Logo depois, o quadro OPU, formado com o sinal do 
cliente, mais o cabeçalho, é encaminhado para a camada ODU, 
que provê um caminho digital fim-a-fim para o sinal cliente. O 
cabeçalho da ODU é semelhante ao path overhead do 
SONET/SDH, que fornece as aplicações de multiplexação 
TDM, proteção, supervisão fim-a-fim do caminho, TCM entre 
outras aplicações de monitoração da qualidade do sinal. 
Em seguida a camada OTU encapsula o quadro ODU para 
ser transportado pelo canal óptico, por dentro dos campos de 
alinhamento de quadro e de FEC do cabeçalho, incluindo os 
campos que referenciam a gerência da conexão. Com isso as 
terminações de uma trilha ODU condizem com as terminações 
de uma trilha OCh, assim, as duas terminam onde há 
conversão Óptica-Elétrica-Óptica [8]. 
A Figura 26 ilustra o fluxo de informação entre as camadas. 
Nas PDUs, os quadros destas camadas digitais, o caractere “k” 
representa as diferentes taxas de transmissão suportadas. Ou 
seja, k=1 indica taxa de 2.5 Gbps, permitindo transportar um 
sinal cliente próximo de 2.5 Gbps (não exatamente 2.5 devido 
ao overhead). Nas camadas ópticas, o caractere “n” representa 
o número de comprimentos de onda que estão sendo 
carregados naquela camada [8]. 
Segundo a recomendação G.709 (ITU-T, G.709, 2003), o 
Optical Transport Modulen (OTM-n) descreve a estrutura 
empregada pelas interfaces ópticas da OTN. Isto é, OTM-16.2 
indica que há dezesseis comprimentos de onda de 10 Gbps 
(m=2 indica a taxa de transmissão de cada comprimento de 
onda). Um aspecto importante do OTN é que o overhead 
associado às camadas ópticas é transportado pelo Optical 
Supervisory Channel (OSC), um comprimento de onda 
dedicado que é multiplexado na camada OTS juntamente com 
os comprimentos de onda que transportam os “n” OTUk’s. 
 
 
 
 
Figura 26– Representação das camadas completa do otn. [8] [9] 
VIII. CONCLUSÕES 
Neste trabalho foi apresentado um detalhamento da arquitetura 
óptica de transporte e suas características, mostrando como a 
camada óptica (OCh, OMS e OTS) realiza o transporte de 
dados pela rede OTN. Visando a sua estrutura a fim de 
evidenciar a eficiência que essa tecnologia possui, por ser um 
protocolo transparente na transmissão, e sua possibilidade de 
transportar diversas tecnologias, utilizando suas facilidades de 
taxas de transmissão, estrutura de multiplexação, sinais de 
manutenção e monitoramento, métodos de mapeamento dos 
sinais dos clientes e o modo de operação para sua transmissão. 
Em virtude dessas qualidades, pode-se concluir que a OTN é 
de grande importância para a rede de telecomunicações, 
proporcionando ser uma tecnologia íntegra e condescendente a 
transmissão óptica, oferecendo confiabilidade e qualidade de 
serviço, devido ao grande volume de aplicações em sistema de 
rede que tem aumentado gradativamente, o crescente número 
das taxas de transmissão e a distância de transmissão, e para 
que os sistemas estejam cada vez mais adaptáveis às 
necessidades do mercado a OTN se torna referência em 
ferramentas a serem utilizadas. 
REFERÊNCIAS 
[1] PAIVA, Roberto Germani, Marczak, Samuel dos Santos. 
Desenvolvimento de Módulos de Hardware para Recepção e 
Transmissão de Quadros OTN. Trabalho de conclusão de curso. 
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Porto 
Alegre.2007. 
[2] CESAR, Gustavo Luvizotto. Fundamentos do padrão OTN (Optical 
Transport Network). Trabalho de conclusão de curso. Universidade de 
São Paulo. São Carlos.2014. 
[3] JORGE, José Miguel de Almeida Goucha. Redes Ópticas de Transporte. 
Dissertação de Mestrado. Universidade de Aveiro. Aveiro. 2012. 
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[6] SANTOS, João Miguel Matos Baptista. Implementação em hardware de 
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[7] G.872.Architecture of optical transport networks.2012. 
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[11] TESSINARI, Rodrigo Stange. Integração do Plano de Transporte com os 
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and cable. 2010 
[15] G.655.Characteristics of a non-zero dispersion-shifted single-mode 
optical fibre and cable. 2009 
 
 
Bruno Hayashi Batista Komatsu nasceu em São Paulo, SP, em 04 de abril 
de 1990. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista com ênfase em Eletrônica 
pela Faculdade de Ciência da Fundação do instituto técnico de Osasco – 
FAC-FITO em 2012. Desde novembro de 2010 trabalha como pré-venda 
(elaboração de projeto e precificação) em telecomunicações, de setembro de 
2012 em diante atua na pós-venda, documentação e disparos dos projetos de 
pré-venda para implementação na Level 3, onde atua na área de Engenharia e 
projetos. Tem interesse nas áreas de Comunicações Ópticas DWDM, SDH, 
Fibra Óptica Modulação em geral, rede IP, TV digital, satélite e rádio. 
 
 
Bruno de Oliveira Monteiro Possui graduação em Engenharia Elétrica 
modalidade eletrônica pela Fundação Instituto Nacional de Telecomunicações 
(2000) e mestrado em Engenharia Elétrica pela Fundação Instituto Nacional 
de Telecomunicações (2006). Atualmente é professor parcial, coordenador da 
Fetin - Feira Tecnológica do Inatel e coordenador do Nesp - Núcleo de 
Estágio e Serviços Profissionais do Inatel . Atuando principalmente nos 
seguintes temas: Rede de Transporte, NG-SDH, OTN, GFP, LCAS, VCat, 
Green IT.