在光网络上传输 40G/100G 以太网服务

　　EXFO　By: Mai Abou-Shaban  发表日期： 2011-01-08

　　毫无疑问，电信服务提供商在适应城域网和长距离网络的信息流增长方面面临着比以往任何时候都更为艰巨的挑战。服务提供商可以考虑多种显而易见的方法，其中之一就是采用更多光纤。然而，这需要铺设额外的光纤以及/或者安装新硬件，导致这种方法并不合适而且费用昂贵。服务提供商还可以向现有光纤增加更多波长；然而，现有光纤的色度色散和偏振模色散特征会给更狭窄的通道间隔的性能带来限制。最后，服务提供商还可以考虑在现有网络上提升传输速率：通过从 10G 升级到 40/100G，运营商就可以保留现有光纤基础设施和传输网络的很大部分。

　　为了应对电信行业对更高带宽的需求，成立了 IEEE 高速研究组 (HSSG) 来着手开发 40 GbE 和 100 GbE 标准。同时，IEEE 和国际电信联盟 (ITU) 也展开了更加紧密的合作。幸运的是，ITU 第 15 研究组批准将 G.709 光传送网 (OTN) 标准扩展到超过当前 OTU3 (43 Gbit/s) 的更高速率，并规定 OTU4 (112 Gbit/s) 作为使用通用映射规程 (GMP) 承载 100 GbE 客户端服务的新最佳速率。

　　通用映射规程 (GMP)

　　如今，ITU-T G.709 规定了在 OTN 上映射恒定比特率 (CBR) 和基于数据包的客户端信号的两种方法。可以使用 ODUflex（n x 1.25 Gbit/s 支路的聚合）以适合客户端信号的比特率映射客户端信号，另外，如果客户端信号的比特率接近传统 ODUk（k = 0、1、2、3、4）速率，则可以使用 GMP 将客户端信号直接映射到 ODUk 中。通常而言，GMP 用于应对客户端和服务器（为传输层）之间的额定比特率差以及二者之间可能发生的时钟变化。

　　在将 40G/100G 以太网客户端信号映射到 OTU3/OTU4 中时，服务器帧（或复帧）可能包含数据或其他信息。在该映射过程中，会在服务器帧上尽可能均匀地分布数据。此外，发送器和接收器知道填充到每个帧或复帧中的数据量对于确保客户端信号的正确映射和去映射至关重要。

　　在使用 GMP 的情况下，OPUk 开销包括带有其净荷类型 (PT) 字节和其他六个调整控制（JC1、JC2、JC3、JC4、JC5 和 JC6）字节的一般净荷结构标识 (PSI)，如图 1 所示。JC1、JC2 和 JC3 字节包含 14 位 Cm 字段（C1、C2、. . C14 位）、1 位增量指示器 (II) 字段、1 位减量指示器 (DI) 字段和 8 位 CRC-8 字段，它包含对 JC1、JC2 和 JC3 字段的错误校验码。GMP 使用这些调整控制字节将 OPUk 净荷区传输的净荷字节数量通知给接收端；会为每个帧均进行该操作。传输的净荷字节数量由 Cm"字"指示，OPU 帧中传输的字节数量的变化则由两个专用位指示：增量指示器和减量指示器。另一方面，JC4、JC5 和 JC6 字节包含 10 位 CnD 字段（D1、D2、. . D10 位）、5 位 CRC-5 字段，它包含对 4 至 8 位和 9 保留位（用于未来的国际标准 (RES)）的错误校验码。GMP 使用 CnD 参数提供有效机制来适应需要满足更严格抖动需求的客户端信号（即 SONET/SDH 客户端信号）。

图 1.GMP 调整控制字节