OTN技术体系介绍(3)

2019-02-14 23:45

图 2.3.2-6 PM字段结构 EXP:试验用字节 GCC1:通用通信通道 GCC2:通用通信通道

APS/PCC:自动保护倒换和保护通信信道字节;

JC:码速调整控制;JC、NJO、PJO三个字节由映射过程产生,映射表见G.709。

PSI:载荷结构标识,256字节的复帧结构,其中PSI[0]为PT字节,用于指示客户信号类型(如04为ATM,05为GFP,详细情况可参考G.709),其余字节为保留字节。

NJO:用于正码速调整; PJO:用于负码速调整

3.2.4 OOS(OTM Overhead Signal)

G.709提出了OOS的功能需求(见图2.3.3-1),并未具体规定具体的OOS帧结构、速率及实现标准。

图 2.3.2-7 OOS中OTS、OMS、OCh开销字节示意图

BDI: Backward Defect Indication

FDI-O: Forward Defect Indication - Overhead FDI-P: Forward Defect Indication - Payload OCI: Open Connection Indication

PMI: Payload Missing Indication TTI: Trail Trace Identifier 3.2.5 OTN的虚级联

OPUk-Xv,其中k=1..3,X=1..256,即最多支持256个OPUk的虚级联。虚级联的主要用途:

(1)通过虚级联来传送STM-64或STM-256:通过OPU1-4v 传送STM-64,通过OPU2-4v 或 OPU1-16v传送 STM-256等

(2)实现灵活的带宽调整:通过OPU1-Xv [OPU2-Xv] [OPU3-Xv] 提供X * 2.5 G[10G、40G] 带宽;通过 LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme )提供链路带宽自动调整,业务经过两个或多个不同的路由,以提高业务安全性。 3.2.6 客户信号的映射

3.2.6.1 STM 16/64/256信号的映射 G.709 提供两种STM-N的映射方式:

1、异步映射:OPUk信号由OTN设备本身的时钟产生,与CBR信号无关,并使用正/负/零调整机制以容忍一定的频偏;

2、比特同步:OPUk时钟来自于CBR客户信号,不使用OPUk帧内的调整能力;目前大部分厂家采用比特同步方式。

STM 16/64/256信号至OPU1/2/3的映射图分别见图2.3.2-8~图2.3.2-10。

图2.3.2-8 STM-16映射至OPU1

图 2.3.2-9 STM-64映射至OPU2

图 2.3.2-10 STM-256映射至OPU3

3.2.6.2 ATM信号的映射

ATM信元是固定长度的53个字节(其中包头5个字节,净荷48个字节),OPUk的净荷长度是15232个字节(=4*3808),OPUk的净荷长度不是ATM信元长度的整数倍,在映射时,ATM信元可能跨越OPUk帧边界。

图 2.3.2-11 ATM信号映射至OPUk 3.2.6.3 GE/10GE/40GE/100GE客户信号的映射

G.709只规定了STM-N、ATM等信号的映射,并未规定GE/10GE/40GE/100GE客户信号的映射。下面结合目前各厂家的实现技术及最新标准的发展,分别介绍GE/10GE/40GE/100GE客户信号的映射。 1、GE客户信号

目前对于GE 业务如何映射到OPU 中的方式还没有统一的标准规定,各厂家采用的方式都各不相同,大致可以分为两大类:

(1) 通过GFP 协议将GE 业务映射到STM-N 中,之后再映射到OPU 中,

比如:

A、GE->GFP-F->VC4-8C->STM-64->OPU2->ODU2->OTU2 B、GE->GFP-F->VC4-7C->STM-64->OPU2->ODU2->OTU2

(2)通过GFP 协议将GE 业务映射到OPU1/OPU2 时隙,比如:

A、GE->GFP-F/T->OPU1 时隙->OPU1-> ODU1->OPU2->ODU2->OTU2。每个OPU1 被等分为16 个时隙,一个GE 占用7 个时隙,OPU1 中可封装2 个GE 业务。 B、GE->GFP-T->OPU2 时隙->OPU2->ODU2->OTU2。每个OPU2 中封装8 个GE 业务。

第一类方案属于比较常规的方法,易于实现厂家之间的互通。但是从GE 到OPU 需要经过SDH 这个中间环节,因此必须配置SDH 成帧器,造成成本增加且效率降低。

第二类方案直接将GE 映射到OPU 时隙中,减少了SDH 成帧环节,降低成本,提高了效率。

另外一种可能的方式是采用GFP 扩展头所支持的多通道复用功能,可以实现将多个GE 信号复用到一个OPU 中。这种方式同样可以减少SDH 层的处理,提高效率。 2、10GE客户信号

ITU-T G.Sup43 描述了OTN 以ODU2 或非标准类似ODU2 帧格式传送10GE LAN 信号的几种不同的方式,简单描述如下: (1)标准映射:采用标准ODU2 帧格式和速率

A、以STM-64 形式传送10G base-W (WAN PHY),再映射为OPU2 格式

IEEE 802.3 定义了用于兼容SDH 速率的WAN 接口,ITU-T G.707 定义了该数据映射为SDH 的格式,该接口时钟精度±20 ppm,根据ITU-T G.709 定义的映射方法通过ODU2 传送。该方式不能满足MAC 帧满带宽传送。 B、以GFP-F 方式将10G base-R(LAN PHY)仅有效载荷部分映射为OPU2 格式

该方式接收端终结64B/66B 线路码、前同步码、SFD 和IPG,通过GFP-F 封装后的信号直接映射到OPU2 容器。该方式可实现MAC 帧满带宽传送,但不能提供前同步码、SFD、IPG 等透明传送。 (2)非标准映射:采用非标准类似ODU2 帧格式

A、以比特透明方式将10G base-R 信号映射为OPU2e 格式

该方式采用CBR10G 信号映射到OPU2 的方案,通过提高帧频的方式将10GbE LAN PHY 信号映射到OPU2e。OTU2e信号标称速率11.0957 Gbit/s。该方式可实现全比特透明传送,但由于以太网信号定时容差±100 ppm,因此ITU-T G.8251 规定的有关抖动和漂移的标准控制方法不能适用。 B、以比特透明方式将10G base-R 信号映射为OPU1e 格式

该方式采用CBR2G5 信号映射到OPU1 的方案,通过提高帧频的方式将10GbE LAN PHY 信号映射到OPU1e。OTU1e 信号标称速率11.0491 Gbit/s,与方式一的区别是占用了固定填充字节。该方式可实现全比特透明传送,ITU-T G.8251 规定的有关抖动和漂移的标准控制方法不能适用。 C、以G.709 比特率兼容信息透明方式传送有效载荷和前同步码

10GE LAN MAC 帧采用GFP-F 封装。由于10GbE LAN 信号不传输定时和同步信息,OPU 开销中的“映射和串联”比特(第15 列第1、2、3 字节和第16 列所有字节)可被用于数据承载;从而实现MAC 帧满带宽传送和前同步码透传,但不支持IPG 透传以及定时和同步信息的传送。 3 40GE客户信号

目前IEEE 对40GE 的速率和帧结构还没有完成最终定义,ITU-T 对40GE 的映射结构也还没有完成标准化,IEEE 802.3 HSSG 和ITU-T SG15 Q11 正在讨论的40GE 映射方式有三种:

方式一:限制40GE MAC 速率到38.9 Gbit/s 或者更低;

方式二:采用比64B/66B 更有效的编码方式保持40.0 Gbit/s 的MAC 速率; 方式三:采用编码转换的方式,64B/66B 编码实现40.0 Gbit/s 的MAC 速率,在映射到OPU3 之前将其转换为更有效的编码方式(如512B/513B),目前该方式虽然在ITU-T SG15 Q11 没有最终达成一致意见,但2007 年10 月中间会议,同意写入G.709LL。

鉴于以上情况,我们相信在2010 年40GE 相关标准制定的时候,40GE 如何映射到ODU3 帧结构将有一种标准的方式。具体实现方式待研究。 4 100GE客户信号

100G 以太网的标准还在IEEE 802.3 HSSG 研究中,没有最终完成,将于2010 年同40GE 标准一起推出。对于100GE 的传输,除了线路单波速速率随之增长到100Gbit/s 以上的解决方案以外,业界还在积极考虑采用OTN 虚级联的方式支持100GE 传输。ITU-T 也在这两个方面努力:一方面在推动新的


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