B100G OTUCn背景
2016年,ITU-T發(fā)布了G.709 OTN標(biāo)準(zhǔn)的重大更新,覆蓋了100Gbit/s,OTU4以外的速率。這種新的“beyond 100G”(B100G)接口系列正式稱為“OTUCn”,定義為n×100Gbit/s模塊化結(jié)構(gòu),OTUCn信號(hào)在很大程度上重用了現(xiàn)有的OTN。受IEEE 802.3以太網(wǎng)FlexE的影響,ITU-T也引入新的靈活的OTN(FlexO)接口,以配合OTUCn。
我們知道傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的SDH和OTN速率是以四倍為基準(zhǔn)的,比如說(shuō)STM-1到STM4,再到STM-16,又比如ODU1到ODU2再到ODU3,可能有同學(xué)會(huì)問(wèn)為什么不從ODU0開(kāi)始說(shuō),其實(shí)這個(gè)速率也是在后面才加入進(jìn)來(lái)的。但在這里,我們想說(shuō)的是另一個(gè)例外是ODU4(ODU:光數(shù)據(jù)單元)。為什么用它承載100GbE以太網(wǎng)客戶信號(hào),而不是通過(guò)160Gbit/s速率來(lái)承載四個(gè)40Gbit/s ODU3信號(hào)。
一個(gè)是因?yàn)橐蕴W(wǎng)已經(jīng)成為OTN傳輸中越來(lái)越重要的客戶側(cè)信號(hào)。另外,相對(duì)于160Gbit/s,112Gbit/s左右的速率對(duì)于帶寬來(lái)說(shuō)更具成本效益,特別是考慮到當(dāng)時(shí)可用的光學(xué)元件技術(shù)。同時(shí)OTU4也可以重用以太網(wǎng)100GbE光接口模塊。
最后一個(gè)考慮因素,在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)OTU4有可能成為100GbE的默認(rèn)長(zhǎng)距離廣域網(wǎng)接口,而這種考慮已成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然還有其他方面的原因,比如說(shuō)調(diào)制、波特率等。因此,ITU-T也使用類(lèi)似的推理方法來(lái)處理超100Gbit/s速率的相關(guān)問(wèn)題。
首先要考慮的下一個(gè)Beyond 100G以太網(wǎng)速率是多少,現(xiàn)在來(lái)看應(yīng)該是400GE無(wú)疑了。
因此ITU-T需要對(duì)400GbE傳輸和再利用技術(shù)的速率進(jìn)行平衡優(yōu)化,以及更加模塊化的速率需求。最初的設(shè)想是將有限數(shù)量的IrDI(域間接口:比如說(shuō)電信與聯(lián)通之間互通的接口)速率標(biāo)準(zhǔn)化,這些速率主要與新的以太網(wǎng)速率相匹配,并定義一個(gè)模塊化結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)還允許構(gòu)造域內(nèi)接口(IaDI)信號(hào)以匹配信道特性/質(zhì)量。
但是,在這個(gè)時(shí)間段,出現(xiàn)了一種新的靈活定義以太網(wǎng)物理層的模塊化方法,稱為“Flexible Ethernet”(簡(jiǎn)稱FlexE)。它是在光網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)論壇(OIF)實(shí)施協(xié)議(IA)中指定的。
借用FlexE概念,ITU-T為OTN的B100G接口提供了一種類(lèi)似的方法,稱為“Flexible OTN”(簡(jiǎn)稱FlexO)。
在最開(kāi)始的版本里面,G.709對(duì)FlexO的短距離OTN B100G的物理層PHY指定了一組n 100Gbit/s PHY,并由這些組合來(lái)承載n X 100Gbit/s OTN信號(hào)。這樣每個(gè)100Gbit/s光信號(hào)就可以復(fù)用100GE/OTU4光模塊。
OTUCn幀結(jié)構(gòu)
在開(kāi)始講B100G幀結(jié)構(gòu)之前,我們先回顧一下SDH和OTN的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如我們所熟悉的,SONET/SDH是通過(guò)復(fù)用映射其基本速率信號(hào)的整數(shù)倍(SONET STS-1或SDH STM-1)來(lái)達(dá)到更高速率的信號(hào)。
而對(duì)于OTN幀來(lái)說(shuō),ODUk速率的幀是相同的,是通過(guò)提高發(fā)幀速率來(lái)增加的。
對(duì)于超100Gbit/s速率,ITU-T使用了這兩種方法的組合。在100Gbit/s左右建立了一個(gè)新的基本信號(hào)幀,并將該基本幀的倍數(shù)交織以產(chǎn)生更高速率的信號(hào),這個(gè)基本幀稱為ODUC(100gbit/s ODU slice片),然后由n×ODUC片構(gòu)造ODUCn信號(hào),其中“C”在羅馬數(shù)字中表示100。如下圖所示,基本信號(hào)幀ODUC幀使用與ODU4相同的幀結(jié)構(gòu)。
圖-基本信號(hào)ODUC幀構(gòu)成的OTUC1結(jié)構(gòu)
圖-OTUCn幀結(jié)構(gòu)
OTUCn信號(hào)的物理層將取決于其接口。這句話怎么理解呢?比如說(shuō)它可以作為單個(gè)串行信號(hào)流、光域中的n 100Gbit/s信號(hào)流或n/2 200Gbit/s信號(hào)流,也可以作為具有電域接口的25Gbit/s或50Gbit/s的倍數(shù)來(lái)傳輸。
也就是說(shuō),它不是以串行交織格式(類(lèi)似于SONET/SDH的格式)定義OTUCn數(shù)據(jù)流,而是由單獨(dú)的接口指定。而對(duì)于OTUC slice則以定義的方式進(jìn)行交織,使得OPUCn子支時(shí)隙具有已知的順序。
對(duì)于傳輸,每個(gè)OTUC被單獨(dú)視為100Gbit/s實(shí)體。一種情況是,OTUC可以通過(guò)OTUCn接口的4個(gè)25Gbit/s通道或2個(gè)50Gbit/s通道來(lái)傳輸。
在這種情況下,每個(gè)OTUC使用電層PHY通道中的特定子集,獨(dú)立于其他OTUC使用的PHY通道。
另外,在“FlexO”接口中,我們可以使用100GbE/OTU4光模塊將每個(gè)OTUC作為單獨(dú)的100Gbit/s光信號(hào)傳輸,因此也不需要在PHY層中進(jìn)行OTUC交織。
還有一種場(chǎng)景是將兩個(gè)OTUC組合成200Gbit/s數(shù)據(jù)流以在光通道(波長(zhǎng))上傳輸,在這種情況下,只要光發(fā)射端和接收器同意達(dá)成一致,怎么進(jìn)行OTUC交織則是任意的。
或者說(shuō),200Gbit/s接口可以使用組合調(diào)制來(lái)復(fù)用兩個(gè)OTUC數(shù)據(jù)流(比如說(shuō)每個(gè)OTUC可以采用不同線路編碼在單獨(dú)偏振模式在線路上傳輸)。
除了模塊化的幀結(jié)構(gòu)之外,B100G信號(hào)在另一個(gè)重要方面也不同于當(dāng)前的OTN信號(hào)。為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),ODUCn信號(hào)只在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。
也就是說(shuō)節(jié)點(diǎn)之間如果要傳輸較低速率的ODUk信號(hào),則需要在ODUk級(jí)別交叉完成。即,沒(méi)有客戶側(cè)信號(hào)可以直接映射到OPUCn中,它們必須首先映射到一個(gè)ODUk(包括ODUflex),然后再映射或復(fù)用到OPUCn中。
下面我們來(lái)看看OTUCn和OTUk幀格式的一點(diǎn)區(qū)別。OTUCn幀沒(méi)有用于FEC的專用區(qū)域,也就是說(shuō)從OTUk的3825列到4008列,OTUCn是沒(méi)有的。
這意味著,OTUCn也只有3824列,除了OTUCn中特定開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)不一樣,其他部分與ODUCn幀一樣的了,至少都是3824列。至于為什么沒(méi)有FEC開(kāi)銷(xiāo),主要是基于OTUCn需要滿足不同的接口,而每種接口的FEC要求不一樣。
另外,基本OTUC信號(hào)的選擇需要滿足以下需求:
OPUC1必須能夠承載ODU4客戶業(yè)務(wù);
OPUC4必須能夠承載400GE客戶業(yè)務(wù)。
OTN的B100G信號(hào)速率和開(kāi)銷(xiāo)速率如下表所示:
OPUC、ODUC和OTUC幀結(jié)構(gòu)下圖所示:
如下所述,與OTN幀結(jié)構(gòu)一樣,OTUC和ODUC的開(kāi)銷(xiāo)列幾乎是一致的,但是OTUC中沒(méi)有用于FEC的保留區(qū)域。
OTUC的開(kāi)銷(xiāo)如上圖所示A和B,該字段包含幀對(duì)齊信號(hào)(FAS)和復(fù)用幀對(duì)齊信號(hào)(MFAS)。
MFAS字段是一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,顯示某些開(kāi)銷(xiāo)使用的256幀復(fù)用幀中當(dāng)前幀的相位。比如說(shuō),E區(qū)域所示的有效負(fù)載結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)符(PSI)的開(kāi)銷(xiāo)就可以使用MFAS來(lái)確定該期間幀字節(jié)的含義。
MFAS還用于消除通過(guò)不同波長(zhǎng)或不同F(xiàn)lexO接口PHY在傳輸OTUCn信號(hào)部分之間產(chǎn)生的偏移。
其中的B區(qū)域如下圖所示,則提供了OTUCn的通用通信信道(GCC)和段監(jiān)控(SM)信息。SM開(kāi)銷(xiāo)包括路徑跟蹤標(biāo)識(shí)符(TTI)、用于錯(cuò)誤檢測(cè)的BIP-8、向后錯(cuò)誤指示(BEI)、向后缺陷指示(BDI)、接收對(duì)齊錯(cuò)誤(IAE)指示和后向IAE(BIAE)指示。
與OTN幀一樣,TTI用于連接故障的檢測(cè),由OTUCn接收端向OTUCn源發(fā)送BEI作為先前BIP-8檢測(cè)到的錯(cuò)誤數(shù)的(二進(jìn)制)計(jì)數(shù),由接收端使用BDI通知源端它看到了信號(hào)故障。IAE表示在接入信號(hào)上檢測(cè)到幀對(duì)齊錯(cuò)誤,BIAE則通知源看到了IAE。IAE和BIAE用于在幀對(duì)齊丟失情況下禁用各自方向上的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。
那么這些開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)的作用范圍又是怎樣的。在這些開(kāi)銷(xiāo)中,像TTI、BDI和STAT這樣的開(kāi)銷(xiāo)屬于整個(gè)接口,所以它們只需要出現(xiàn)一次。
而幀對(duì)齊則需要在所有OTUC片中重復(fù),以加快幀恢復(fù)時(shí)間,并使其可用于多個(gè)通道接口的所有通道上的幀恢復(fù)。另外,BIP-8和BEI在所有OTUC中都是激活的,以便提供更好的(和模塊化的)錯(cuò)誤檢測(cè)能力。歸納如下表所示。
ODUCn幀結(jié)構(gòu)
接著說(shuō),與OTN幀結(jié)構(gòu)類(lèi)似,ODUCn也是由OPUCn和ODUCn開(kāi)銷(xiāo)兩部分組成。下表顯示了每個(gè)ODUC片的激活區(qū)域。
它包含用于路徑性能監(jiān)視(PM)、兩個(gè)通用通信信道(GCC)、一個(gè)自動(dòng)保護(hù)切換和保護(hù)通信信道(APS/PCC)的開(kāi)銷(xiāo),以及為實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋A舻囊唤M字節(jié)。
上面的PM開(kāi)銷(xiāo)由Trail Trace Identifier(TTI,用于連接故障檢測(cè))、BIP-8(用于錯(cuò)誤檢測(cè))、狀態(tài)信息(用于指示這是正常信號(hào)還是維護(hù)信號(hào))和BEI組成。
PM開(kāi)銷(xiāo)還包括在路徑級(jí)執(zhí)行往返延遲測(cè)量的延遲測(cè)量功能。對(duì)于OTUCn,BEI由ODUCn接收端發(fā)送到ODUCn源,作為先前BIP-8檢測(cè)到的錯(cuò)誤數(shù)的(二進(jìn)制)計(jì)數(shù)。請(qǐng)注意,以前的故障類(lèi)型和故障定位(FTFL)開(kāi)銷(xiāo)已從所有OTN信號(hào)中刪除,字節(jié)的狀態(tài)更改為“Experimental”。
OTUC和ODUC開(kāi)銷(xiāo)就先介紹到這了,關(guān)于OPUC的幀格式改期再聊。最后放一張大圖來(lái)展示整個(gè)復(fù)用映射的層級(jí)關(guān)系。
審核編輯:劉清
-
以太網(wǎng)
+關(guān)注
關(guān)注
40文章
5323瀏覽量
170553 -
SDH
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
95瀏覽量
41424 -
OTN
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
113瀏覽量
40251 -
ODU
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
30瀏覽量
14045
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論