FlexE、FlexO與OTN

最近非常非常忙,趁着週末來寫一寫自己感興趣的東西。

主題是承載網中的FlexE、FlexO以及OTN技術之間是怎麼樣的一種關係?因爲從技術上來說,第一個屬於IP技術範疇,後兩個屬於OTN範疇,所以很少有文章來做一個分析和對比。另外,有時候單獨討論一種技術,意義並不是很大,幾種相關技術放在一起,理解才深刻。下面我們就來簡單的聊一聊它們吧。

5G關鍵技術之一的FlexE相信大家都見多不驚了。我們也在之前的文章寫過:

【IP0001】FlexE技術

簡單來說,FlexE是承載網實現業務隔離,業務帶寬需求與物理接口帶寬解耦合以及網絡切片的一種接口技術。

我們回憶一下FlexE技術的關鍵結構。

在前面的文章中我們也說過,上面的FlexE的Group中每個100GE PHY劃分爲20個Slot(時隙)的數據承載通道,每個Slot所對應的帶寬爲5Gbps。而Client/Group架構則可以支持任意多個不同子接口(FlexE Client)在任意一組PHY(FlexE Group)上的映射和傳輸, 從而通過端口捆綁和時隙交叉技術輕鬆實現業務帶寬25G->50G->100G->200G->400G等功能。

看到上面描述,不知道你是否發現,FlexE是5G承載網離客戶業務最近的關鍵技術,最重要的功能之一是解決了不同客戶業務需求與網絡能力不平衡之間的問題。

好了,既然FlexE在客戶側實現了與業務速率的解綁,這是IP側的。但是在OTN側呢?

是的,我們之間也提到過,FlexE也可以通過捆綁、子速率和通道化來實現與OTN光層的對接。同時,我們也已經知道了FlexE的接入業務靈活性和傳輸業務的低時延,傳統的OTN技術能契合FlexE的這些功能嗎,從而滿足以目前5G業務速率以及低時延。以5G端到端的承載來說:

就像一桶水,你在其中一個層次補齊了短板,通過FlexE達到與客戶業務的任意速率匹配,並有效的降低了時延。而在另一個層次,即後續上行到Core通過OTN承載時,時隙速率卻固化,同時時延還比較大,水桶的短板還是沒有補好,仍然是不能很好的滿足5G承載的基本需求。

我們以FlexE的通道化的業務承載靈活性的功能舉例來說,至少時延我們後文會提到。

例如在4個100G PHY上承載10G、40G、150G、200G的MAC數據流。在這裏總的客戶業務是390G,在OTN層就可能通過4個100G OTU4(或者1路400G波道)來傳輸。如果正好FlexE裏承載的數據能達到400G,100%的利用率,那就更完美了,不是嗎?

(PS: 通道化可以理解爲任意速率的MAC流可以共享一路或者多路100GE PHY)

但在實際的需求中,並不總是這樣的“完美”,在光層,如果採用基於傳統OTN技術,以OTU4來承載這些FlexE接口,或者更直接的是通過OTN來承載25GE、50GE業務,一個是與OTN客戶側接口的速率不匹配,同時又造成線路側的帶寬浪費。

不匹配怎麼辦?不匹配就來進化OTN技術吧,能不能從以前離散的固定的速率(OTU1/2/3/4),轉變成靈活可變的速率?

基於以上因素,OTN技術的向着更靈活的方向的發展,也就是目前業界所說的OTN3.0,支持FlexO技術的OTN技術。這裏的FlexO就是我們的Flexible OTN。

下面我們就來聊聊FlexO。

從上面圖可以看出,FlexO是用於OTUCn與波長速率之間互聯的接口技術(OTUCn定義的是超100G幀結構)。通過FlexO技術,可以實現OTN客戶側任意速率靈活映射捆綁到多個100G或超100G線路上。這不同於FlexE技術解決是滿足客戶業務速率的匹配,它們的層次不一樣。那麼FlexO與傳統的OTN層次結構又有什麼不一樣?繼續看圖。

很明顯可以看出,從層次結構上來說,FlexO相比於傳統OTN的OTUk(k=0,1,2,3,4)多了OPUCn/ODUCn/OTUCn三個層次;從幀結構上來說,FlexO定義了特殊的FlexO開銷和FlexO的FEC編碼方法,也是與傳統的OTN不一樣的。至於Flexo幀結構,我們就不在本篇中說,下次再細聊。

在這裏需要明白兩點:

ODUCn目前支持5G時隙,低於5G信號直接映射到5G時隙,不經過低階ODUk複用,可以基於5G大小組合成任意的ODUflex,25G/50G的顆粒匹配不再是問題;

超100GCBR信號(如400GE)通過BMP映射到ODUflex。

下面我們主要看一看不同點:

從傳統OTN的幀結構到FlexO結構的變化:

細心的朋友可能發現了一點,FlexO的映射路徑要比傳統的OTN要多。那時延能比傳統OTN低嗎?好吧,只好祭出FlexO的映射圖了(看不清的請點開看吧)。

所以,一方面,在5G承載傳輸時,顯而易見,FlexO對FlexE業務的封裝映射並沒有增加。而且另一方面,需要強調的是FlexO的FEC採用的是IEEE標準的糾錯算法,而傳統的OTN FEC算法十分複雜,處理時延爲200-300ns,傳統OTN FEC在GFEC處理時的時延爲1.2微秒。可以看出,FlexO的低時延更適合5G業務的低時延需求。

上面說了些FlexO相對傳統OTN的變化,我們最後再總結分析一下FlexE與FlexO的區別。

FlexE在業務承載時層次更接近客戶業務,例如在5G承載時,FlexE可能會通常作爲FlexO的客戶側速率接入;

FlexE客戶側速率可以是10G,40G,N*25G以及N*5G,未來也可以達到N*1G,而FlexO客戶側從1G到幾百G,相對來說要豐富得多;

FlexE內部是Shim層的交叉,交叉顆粒普遍是5G,未來可以達到1G;FlexO基於ODUk/Paket/VC等交叉,交叉速率可以是1.25G、2.5G和5G,業務通過BMP/GMP/GFP等映射完成;

FlexE的映射是Cliet-FlexE client-FlexE,比FlexO的映射要簡單,因爲FlexO則是OTN的映射方式;

FlexE的時延比FlexO要低一個數量級,相比FlexE,FlexO的映射路徑層次多。

今天我們就先說到這吧,以上可能存在部分表達的不是很專業和全面,望諒解。

感謝您的閱讀,碼字不易,希望您能搜索關注微信公衆號“通信百科”,將是對我們最大的支持。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章