OTN承載FlexE的以太網(wǎng)PHY接口描述

相比傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)Ethernet，F(xiàn)lex Ethernet（FlexE）的本質(zhì)是將以太網(wǎng)速率與實(shí)際物理接口通過FlexE Shim層實(shí)現(xiàn)了速率分離。

這使得映射以太網(wǎng) MAC 速率成為可能，該速率可以大于或小于Ethernet PHY速率。在閱讀以下內(nèi)容前，需要理解FlexE Client、FlexE Group和Ethernet PHY之間的關(guān)系。

如上圖，F(xiàn)lexE Client是FlexE的客戶側(cè)業(yè)務(wù)類型；FlexE Group是若干綁定的Ethernet PHY的集合，例如將多路100GE物理端口綁定在一起形成FlexE Group；FlexE Shim實(shí)現(xiàn)FlexE Client到 FlexE Group的復(fù)用和解復(fù)用。

同時(shí)，我們也需要了解FlexE提供的三種基本功能：捆綁(Bonding)、子速率(Sub-Rate)和通道化(Channelization)。

基于以上功能，OTN承載FlexE的以太網(wǎng)PHY接口可以使用下面描述的三種模式中的一種來操作:

1. FlexE unaware 無感知模式

在這種情況下，OTN不知道FlexE，這種模式下使用的是FlexE的捆綁功能。例如，這種情況下，OTN網(wǎng)絡(luò)不區(qū)分是否是FlexE數(shù)據(jù)，傳輸網(wǎng)絡(luò)按照PCS編碼進(jìn)行透明傳輸。

來自每個(gè)以太網(wǎng)PHY的有效負(fù)載被獨(dú)立地使用PCS碼字透明映射到適當(dāng)?shù)腛DUk中，該ODUk由OTU承載。

如果FlexE Group通過多個(gè)OTU傳送，那么為了控制FlexE Group之間的差分延遲，所有OTU必須通過同一OMS鏈路傳送。

從而可以實(shí)現(xiàn)跨OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)的端到端超大帶寬通信。

2. FlexE Aware感知

在這種情況下，OTN能夠感知到FlexE，這種模式下利用的是FlexE的子速率特性，但是FlexE Group沒有終結(jié)。這種情況下，支持OTU攜帶的比特率與以太網(wǎng)PHY的比特率不匹配或者不是以太網(wǎng)PHY速率的倍數(shù)。

在同一個(gè)FlexE Group中，來自1個(gè)或多個(gè)Ethernet PHY中的FlexE Client,, 被映射到OTU攜帶的ODUflex中。

如果FlexE Group通過多個(gè)OTU傳送，那么為了控制FlexE Group之間的差分延遲，所有OTU必須通過同一OMS鏈路傳送。

在以太網(wǎng)Ethernet PHY的比特率大于OTU比特率或不是OTU比特率的整數(shù)倍的情況下，傳輸網(wǎng)絡(luò)可以丟棄來自O(shè)TN網(wǎng)絡(luò)入口處的不可用日歷Calendar時(shí)隙的bit或bytes。

這些bit或bytes在OTN網(wǎng)絡(luò)出口處用固定值重新插入（以恢復(fù)原始以太網(wǎng)Ethernet PHY的比特率）。

從而解決OTN網(wǎng)絡(luò)可以傳輸小于FlexE接口PHY帶寬的數(shù)據(jù)。

3. FlexE Terminated終結(jié)

在這種情況下，F(xiàn)lexE Client在進(jìn)入傳輸網(wǎng)絡(luò)前被邊緣設(shè)備被終結(jié)，使用的是FlexE 的通道化和捆綁功能。FlexE Group之間通過差分延遲補(bǔ)償來對(duì)齊，并且FlexE Client被提取。

然后將每個(gè)FlexE Client映射到ODUflex。每個(gè)FlexE Client（在ODUflex中攜帶）可以路由到不同的目的地。

通道這種模式可以解決FlexE數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯栴}。

上面講到了FlexE與OTN在接口處的幾種操作模式，那么FlexE到ODUk的映射（通過OPUflex）是到底如何實(shí)現(xiàn)的？

在這里，我們將業(yè)務(wù)分成兩類，一類是基于分組的客戶業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)都可以通過以太幀的數(shù)據(jù)流呈現(xiàn)；第二類是OTU不匹配以太網(wǎng)速率或以太網(wǎng)PHY速率的倍數(shù)的業(yè)務(wù)。需要根據(jù)G.709協(xié)議的規(guī)定，可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)：

1. 分組業(yè)務(wù)通過IMP映射到OPUflex

這里的IMP 指的是空閑映射規(guī)程(Idle Mapping Procedure)。

聚合帶寬大于100Gbit/s的分組Client信號(hào)可以呈現(xiàn)為以太網(wǎng)MAC幀和幀間間隙的n×25gbit/數(shù)據(jù)流時(shí)，然后按照IEEE 802.3的規(guī)定，編碼為64B/66B的Flex Client信號(hào)，再映射到OPUflex（IMP，s）；

聚合帶寬小于或等于100Gbit/s的分組Client信號(hào)可以表示為10、25、40、50，75或100 Gbit/s的以太網(wǎng)MAC幀和幀間間隙數(shù)據(jù)流，然后按照IEEE 802.3的規(guī)定將64B/66B編碼為FlexE Client信號(hào)，再將其映射為OPUflex（IMP，s）。

也就是說具有任何速率的聚合帶寬的一組分組Client信號(hào)可呈現(xiàn)為以太網(wǎng)MAC幀和幀間間隙的數(shù)據(jù)流，都可以映射為OPUflex（IMP）。

但是需要注意的是，如是非以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，Client信號(hào)在呈現(xiàn)之前已經(jīng)假設(shè)被封裝到以太網(wǎng)MAC幀中了。

以上IMP映射的OPUflex負(fù)載由4個(gè)3808字節(jié)(如下圖)。在IMP控制機(jī)制的控制下，經(jīng)過加擾的Client信號(hào)的66B塊被映射到OPUflex的66 bits有效負(fù)載區(qū)域。

在這里，66B塊被對(duì)齊，以便sync報(bào)頭的第1bit出現(xiàn)在OPUflex有效負(fù)載中字節(jié)的1、3、5或7 bit位置之一。

圖：用于映射FlexE Client信號(hào)的OPUflex幀結(jié)構(gòu)

在這里，此映射的OPUflex開銷包括：

有效載荷結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)符（PSI），包括有效載荷類型（PT）、Client信號(hào)失?。–SF）和用于未來國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的保留字的7個(gè)字節(jié)RES；

RES：15/16列為將來的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化7個(gè)保留字節(jié)。

2. FlexE Aware業(yè)務(wù)映射到OPUflex

如Flex-Aware業(yè)務(wù)的含有p個(gè)100G FlexE Client，需要映射到m×100G FlexE Group信號(hào)中，每個(gè)100G FlexE Client按照下圖進(jìn)行壓縮、填充和交織。這將產(chǎn)生長(zhǎng)度為1024×n塊的FlexE子速率Sub Group信號(hào)。

圖：Full/partial 速率的FlexE的實(shí)例交織

上圖中：

p：圖左位置 ，表示FlexE Client，按Flex實(shí)例編號(hào)升序排列;

np：圖黃色區(qū)域，表示要傳輸?shù)腇lexE 5G等效Calendar的時(shí)隙數(shù)；

上面的p個(gè)100G FlexE Client映射到m×100G FlexE Group信號(hào)可能產(chǎn)生剩余的（m-p）x 100G FlexE，那么這些剩余的FlexE實(shí)例將通過其他ODUflex信號(hào)傳輸。

同時(shí)，上面的FlexE Aware業(yè)務(wù)中的每個(gè)100G FlexE實(shí)例都是從100G、200G或400G以太網(wǎng)PHY中提取的100G FlexE實(shí)例。

因此，在k×200GBASE-R 的PHY上的FlexE Group中，每個(gè)PHY配備1個(gè)或2個(gè)FlexE實(shí)例，在k×400GBASE-R的PHY上的FlexE Group中，每個(gè)PHY配備1個(gè)或4個(gè)FlexE實(shí)例。

審核編輯：劉清