一种传送超高速以太网业务的方法和装置

摘要

本发明公开了一种传送超高速以太网业务的方法和装置。该方法包括：将超高速以太网业务数据流分发为n路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大于100GE；同步添加该n路虚通道数据的标记；分通道映射该n路虚通道数据；以及将该n路虚通道数据成帧并发送。该方法采用通道化的传送方式透明传送超高速以太网业务，通过对超高速以太网业务进行映射处理，将其复杂度降低到低速率以太网业务的处理等级，降低了实现难度。

说明书

技术领域

本发明涉及传送网技术领域，尤其涉及一种传送超高速以太网业务的方法 和装置。

背景技术

OTN(optical transport network，光传送网)作为下一代传送网的核心技 术，包括电处理层和光处理层的技术规范，具备OAM(operation，administration  and maintenance，操作、管理和维护)、TCM(Tandem Connection Monitoring， 串联连接监视)和带外FEC(forward error correction，前向纠错)能力，能够 实现大容量业务的灵活调度和管理，日益成为骨干传送网的主流技术。在电处 理层，OTN技术定义的“数字包封”结构，能够实现对客户信号的管理和监控。

如图1所示，OTN帧是4080×4的模块化结构，包括帧定位信号(frame  alignment signal，FAS)字节，提供OTN帧的定位功能。OTUk OH(optical  channel transport unit-k overhead，OTUk开销)为光通道传送单元的开销字节， 提供光通道传送单元级别的网络管理功能。ODUk OH(optical channel data  unit-k overhead，ODUk开销)为光通道数据单元的开销字节，提供维护和操作 功能。OPUk OH(optical channel payload unit-k overhead，OPUk开销)为 光通道净荷单元的开销字节，提供客户信号适配的功能。OPUk(optical channel  payload unit-k)为光通道净荷单元，用于承载客户信号。FEC(forward error  correction)为前向纠错字节，提供错误探测和纠错功能。系数k表示所支持的 比特速率和不同种类的OPUk、ODUk和OTUk。k＝1表示比特速率等级为 2.5Gbit/s，k＝2表示比特速率等级为10Gbit/s，k＝3表示比特速率等级为 40Gbit/s，k＝4表示比特速率等级为100Gbit/s，k＝flex表示比特速率任意。ITU-T 制定的ODUflex帧可承载任意速率的CBR(constant bit rate，固定比特率)业 务以及包业务。

目前，100GE标准802.3ba和OTN OTU4(100G)标准G.709v3已制定 完成。然而，随着业务的快速增长，超100GE(例如400GE、1TE等)业务呼 之欲出，为满足业务传送需求，光传送层需要制定对应速率等级的传送方案； 例如，定义OTU5(400G)来传送400GE业务，并通过400G波分光模块实 现长距传输。进一步，由于频谱效率存在极限问题，光传送模块的速率也很难 无限地增长。目前，100G速率等级的长距波分光模块对频谱效率的利用已经接 近极限，为继续100G的网络演进，考虑到技术可行性，超100G传送网将采用 400G的长距波分光模块。随着业务的快速增长，例如出现400GE、1TE业务， 这些大容量业务将超过目前传送网的单波传送能力，因此，需要在现有条件下 制定较优的光传送解决方案，解决超高速以太网业务(例如400GE、1TE)在 OTN中传送的现实问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种传送超高速以太网业务的方法和装置，解决了如 何低成本的传送超高速率以太网业务的技术问题。

一种传送超高速以太网业务的方法，其特征在于，包括：将超高速以太网 业务数据流分发为n路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大 于100GE；同步添加该n路虚通道数据的标记；分通道映射该n路虚通道数据； 以及将该n路虚通道数据成帧并发送。

一种传送超高速以太网业务的装置，其特征在于，包括：业务分发子模块， 将超高速以太网业务数据流分发为n路虚通道，其中，所述超高速以太网业务 数据流的速率大于100GE；标记添加子模块，同步添加该n路虚通道数据的标 记；映射子模块，分通道映射该n路虚通道数据；成帧子模块，将该n路虚通 道数据成帧；以及发送子模块，将成帧后的该n路虚通道数据发送出去。

该方法采用通道化的传送方式透明传送超高速以太网业务，通过对超高速 以太网业务进行映射处理，将其复杂度降低到低速率以太网业务的处理等级， 降低了实现难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中OTN帧的模块化结构示意图；

图2是本发明的一种传送超高速以太网业务的装置的模块图；

图3是本发明在发送方向上的一种传送超高速以太网业务的方法流程图；

图4是本发明的OTN帧中添加标记LLM的位置示意图；

图5是本发明在接收方向上的一种传送超高速以太网业务的方法流程图；

图6是本发明的实施例一中通过ODU5实现1TE以太网业务的通道化传送 的示意图；

图7是本发明的实施例一中在发送方向上通过ODU5传送1TE以太网业务 的方法流程图；

图8是本发明的实施例一中在接收方向上通过ODU5传送1TE以太网业务 的方法流程图；

图9是本发明的实施例二中通过ODU5实现1TE以太网业务的通道化传送 的示意图；

图10是本发明的实施例二中在发送方向上通过ODU5传送1TE以太网业 务的方法流程图；

图11是本发明的实施例二中在接收方向上通过ODU5传送1TE以太网业 务的方法流程图；

图12是本发明实施例中的一种在虚通道的对齐标示AM中添加标记LLM的 示意图；

图13是本发明实施例中的另一种在ODUflex帧的开销中添加标记LLM的 示意图；

图14是本发明实施例中的一种将虚通道数据分别同步映射的示意图；

图15是本发明实施例中的另一种将虚通道数据统一映射的示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，超高速以太网业务可采用如下两种方式进行传送。

1、将接收到的数据流以66B码块为单位分发为n路虚通道，在该n路虚 通道的对齐标示AM(align marker)中同步添加标记LLM(Logical Lane Marker， 逻辑通道标示)，该n路虚通道一对一地同步映射到n路ODTUk.mTS(optical  channel data tributary unit-k including m time slots，包含m个时隙的光通道数 据支路单元k)中，该n路ODTUk.mTS复用到多路OPUk，每一路OPUk再 依次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk DWDM(Dense Wavelength  Division Multiplexing，密集波分复用)光模块传送。其中，一路虚通道对应一 路ODTUk的一个或者多个时隙，时隙的数值m取决于虚通道的速率大小。

2、将接收到的数据流以66B码块为单位分发为n路虚通道，该n路虚通 道一对一地同步映射到n路ODUflex，且在该n路ODUflex开销中同步添加标 记LLM，形成类ODUflex-nv，该n路ODUflex一对一地同步映射到n路 ODTUk.mTS中，该n路ODTUk.mTS复用到多路OPUk，每一路OPUk再依 次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk DWDM光模块传送。其中，一路 ODUflex对应一路ODTUk的一个或者多个时隙，时隙的数值m取决于虚通道 的速率大小。

如图2所示，是一种传送超高速以太网业务的装置的模块图，下面结合该 装置介绍本发明的技术方案。所述装置包括发送端模块和接收端模块；发送端 模块包括业务分发子模块、标记添加子模块、映射子模块、成帧子模块和发送 子模块；接收端模块包括解映射子模块、对齐子模块和汇聚子模块。

在发送方向，如图3所示，本发明的技术方案包括：

步骤1、所述业务分发子模块将超高速以太网业务数据流分发为n路虚通 道，例如，将超高速以太网业务数据流以66B码块为单位分发为n路虚通道。 这里不局限于以66B码块为单位，将来可能定义新的码块，例如512B码块或 者513B码块等。

步骤2、所述标记添加子模块同步添加该n路虚通道数据的标记，例如，如 图4所示，在该n路虚通道的对齐标示AM中同步添加标记LLM，或者在封装 容器ODUflex的开销中同步添加标记LLM。

步骤3、所述映射子模块分通道映射该n路虚通道数据，例如，通过GMP (Generic Mapping Procedure，通用映射规程)将该n路虚通道数据一对一地 同步映射到n路ODTUk.mTS中，将该n路ODTUk.mTS复用到多路OPUk， 将GMP映射开销(例如Cm和cnd)封装到OPUk的开销中；或者通过BMP (Bit Synchronous Mapping Procedure，比特同步映射规程)将该n路虚通道 数据一对一地同步映射到n路ODUflex，形成类ODUflex-nv，将该n路ODUflex 一对一地映射到n路ODTUk.mTS中，将该n路ODTUk.mTS复用到多路OPUk。

其中，步骤2和3不存在严格的顺序关系，也就是说，可以先将该n路虚 通道数据封装为OPUflex，再对每一路虚通道数据添加标记LLM。

步骤4、所述成帧子模块将该n路虚通道数据成帧并通过所述发送模块发送 出去，例如，将每一路OPUk依次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk  DWDM光模块传送。

在接收方向，如图5所示，本发明的技术方案包括：

步骤1、所述解映射子模块将该n路虚通道数据解映射出来，例如，将该n 路虚通道数据从OPUk中解映射出来。

步骤2、所述对齐子模块基于该n路虚通道对齐标示AM中的LLM标记， 对该n路虚通道进行对齐处理，消除其在传送时产生的偏差skew。

步骤3、所述汇聚子模块将对齐后的该n路虚通道数据汇聚为一路完整的超 高速以太网业务数据流。

下面通过具体的实施例来说明本发明的技术方案。

如图6所示，是实施例一中通过ODU5实现1TE以太网业务(1TE over  ODU5)的通道化传送方法。

在发送方向，如图7所示，该方法包括以下步骤：

步骤1、将1TE以太网业务数据流以66B码块为单位分发为n路虚通道， 即lane0～lane(n-1)，n的取值未作限制，取决于将来1TE以太网业务标准关于 虚通道数量的限定。例如，1TE以太网业务数据流以66B码块为单位分发为200 路虚通道，每一路虚通道的速率为5G。

步骤2、在该n路虚通道的对齐标示AM中同步添加标记LLM，即在对齐 标示AM的相应比特Marker0～Marker(n-1)中同步添加标记LLM。添加方式可 以是在原有的Marker0位置替换为标记LLM，其中标记LLM的取值为0～255。 为了保持0、1平衡，Marker0的位置放置标记LLM，Marker4的位置放置标记 ～LLM(～LLM为LLM的二进制值取反)。添加标记LLM的位置包括但不局限于 Marker0和Marker4的位置。

步骤3、将每一路虚通道数据通过GMP映射到OPU5.mTS中，其中，OPU5 为400G速率等级，每一路虚通道数据占用4个1.25G时隙带宽，即OPU5.4TS。

步骤4、将OPU5依次封装为ODU5和OTU5，并通过3路OTU5 DWDM 光模块传送。1TE占用800个1.25G时隙带宽，每个OTU5拥有320个1.25G 时隙带宽，因此，1TE以太网业务实际占用2.5路OTU5带宽，剩余的0.5路 OTU5带宽可以用来承载其他业务。

在接收方向，如图8所示，该方法包括以下步骤：

步骤1、将该n路虚通道数据从OPU5.mTS中解映射出来。

步骤2、基于该n路虚通道对齐标示AM中的LLM标记，对该n路虚通道 进行对齐处理，消除其在OTN线路中传送时产生的偏差skew。以LLM的取值 范围是0～255，对齐标示AM的间隔为16384个66B码块为例，偏差skew的 补偿能力是：对齐标示AM的间隔＊(LLM的取值范围/2)＝105us＊256/2＝13.44ms， 其中105us为对齐标示AM的间隔。

步骤3、将对齐后的该n路虚通道数据汇聚为一路完整的1TE数据流。

如图9所示，是实施例二中通过ODU5实现1TE以太网业务(1TE over  ODU5)的通道化传送方法。

在发送方向，如图10所示，该方法包括以下步骤：

步骤1、将1TE以太网业务数据流以66B码块为单位分发为n路虚通道， 即lane0～lane(n-1)，n的取值未作限制，取决于将来1TE以太网业务标准关于 虚通道数量的限定。例如，1TE以太网业务数据流以66B码块为单位分发为200 路虚通道，每路虚通道的速率为5G。

步骤2、将该n路虚通道数据，通过BMP分别一对一地同步映射到n路 ODUflex，形成类ODUflex-nv。在该n路ODUflex的开销中同步添加标记LLM， 如图4所示，添加方式可以是在ODUflex帧头的第3个OA2字节处添加，将原 有的OA2字节替换为标记LLM，其中标记LLM的取值为0～239。标记LLM的 取值范围未作限制，取决于所要求的偏差skew的补偿能力，偏差skew的补偿 能力是：ODUflex帧周期＊(LLM的取值范围/2)。

步骤3、将每一路ODUflex通过GMP映射到OPU5.mTS，其中，OPU5 为400G速率等级，每一路ODUflex占用4个1.25G时隙带宽，即OPU5.4TS。

步骤4、将OPU5依次封装为ODU5和OTU5，并通过3路OTU5 DWDM 光模块传送。1TE占用800个1.25G时隙带宽，每个OTU5拥有320个1.25G 时隙带宽，因此，1TE以太网业务实际占用2.5路OTU5带宽，剩余的0.5路 OTU5带宽可以用来承载其他业务。

在接收方向，如图11所示，该方法包括以下步骤：

步骤1、将该n路ODUflex从OPU5.mTS中解映射出来。

步骤2、基于该n路ODUflex开销中的LLM标记，对该n路ODUflex进 行对齐处理，消除其在OTN线路中传送时产生的偏差skew。为增大偏差skew 的补偿能力，基于ODUflex的MFAS(Multiframe Alignment Signal，多帧对齐 信号)和LLM对n路ODUflex进行对齐。以每一路虚通道映射到1路5G速率 等级的ODUflex(ODUflex帧周期T为25us)，LLM的取值范围是0～239为例， 偏差skew的补偿能力为：ODUflex帧周期T＊LCM(256， 240)/2＝25us＊3840/2＝48ms，其中256是ODUflex的复帧周期T，LCM(256，240) 是256和240的最小公倍数。

步骤3、将该n路虚通道数据从该n路ODUflex中解映射出来。

步骤4、将对齐后的该n路虚通道数据汇聚为一路完整的1TE数据流。

上述实施例中描述的OPU5、ODU5和OTU5均为大于100G速率等级的 OTN帧，例如，为400G速率等级的OTN帧，其具有如下特点：

1、继承OTN帧的原有帧结构和复用体系；

2、划分为320个1.25G时隙带宽；

3、可承载LO ODUj(low order ODUj，低阶ODUj)，例如320个ODU0、 160个ODU1、40个ODU2、10个ODU3、4个ODU4以及任意个ODUflex 等。

上述实施例中描述的OTU5包括但不局限于400G速率等级，可扩展至任 意速率等级的OTN帧，例如，任意速率等级的OTUflex。该OTUflex的速率等 级高于100G，且可以根据光通道的光频谱资源利用率灵活调整。OTUflex速率 等级取决于光通道的光频谱资源的分配。光频谱资源是固定的，可以灵活地分 配给多个光波长，占用光频谱资源越多的光波长，其对应的OTUflex速率等级 就越高。例如，1TE高速以太网业务可以通过4路OTUflex DWDM光模块传送， 其中包括2路200G速率等级的OTUflex和2路300G速率等级的OTUflex。

上述实施例中描述的LLM标记的添加方式和取值范围包括但不局限于如下 描述：

1、如图12所示，以该n路虚通道的对齐标示AM的码块间隔为周期，在 该n路虚通道的对齐标示AM的码块中同时添加标记LLM，其中标记LLM的取 值从0到239依次递增，以0～239为一个周期周期性地下插；

2、如图13所示，以该n路ODUflex帧为周期，在该n路ODUflex帧头的 第3个OA2字节处添加LLM标示，其中LLM的取值从0到239依次递增，以 0～239为一个周期周期性地下插，该n路ODUflex帧严格对齐。

上述实施例中，将该n路虚通道数据分别同步映射到OPU5.mTS的处理包 括但不局限于如下方式：

1、分别映射，如图14所示，每一路虚通道通过各自的GMP将虚通道数 据映射到OPU5.mTS净荷区；

2、统一映射，如图15所示，该n路虚通道通过一个GMP统一将该n路 虚通道数据映射到OPU5.mTS净荷区，一个虚通道对应一个或者多个时隙，这 取决于虚通道的速率大小。

上述实施例中，该n路虚通道到OPU5.mTS的映射路径包括但不局限于如 下描述：

1、该n路虚通道通过GMP直接映射到OPU5.mTS；

2、该n路虚通道首先通过BMP映射到该n路ODUflex，该n路ODUflex 再通过GMP映射到OPU5.mTS；

3、该n路虚通道首先通过BMP映射到该n路ODUflex，该n路ODUflex 再通过GMP映射到LO OPUk.mTS，之后该LO OPUk再复用到HO OPU5(high  order OPU5，高阶OPU5)中。

其中，LO OPUk包括OPU1、OPU2、OPU3、OPU4、OPU2e、OPU3e 等。

本发明的技术方案不局限于通过OPU5传送1TE以太网业务，也适用于通 过OPU4传送400GE以太网业务。

步骤1、将接收到的400G E以太网数据流以66B码块为单位分发为n路虚 通道，对该n路虚通道的原有对齐标示AM同步添加标记LLM，将每一路虚通 道映射到多路OPU4.mTS中，之后该多路OPU4依次封装为ODU4和OTU4 中，并通过多路OTU4 DWDM光模块传送。

步骤2、将接收到的400GE以太数据流以66B码块为单位分发为n路虚通 道，该n路虚通道分别一对一地同步映射到n路ODUflex，在ODUflex的开销 中同步添加标记LLM，形成类ODUflex-nv，之后每一路ODUflex映射到多路 OPU4.mTS中，该多路OPU4依次封装为ODU4和OTU4中，并通过多路OTU4 DWDM光模块传送。

该方法未对数据流做任何改变，采用了通道化的透明传送，并且对高速率 以太网业务进行映射处理，将其复杂度降低到了低速率以太网业务的处理等级， 降低了实现难度，处理简单；而且，该方法重用OTN的复用体系，能够减少硬 件成本。

本领域普通技术人员可以理解，上述方法实施例中的全部或部分流程可以 通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存 储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所 述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM) 或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施模式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也视为本发明的保护范围。