CN101160845B - 高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备 - Google Patents

高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101160845B
CN101160845B CN2006800124027A CN200680012402A CN101160845B CN 101160845 B CN101160845 B CN 101160845B CN 2006800124027 A CN2006800124027 A CN 2006800124027A CN 200680012402 A CN200680012402 A CN 200680012402A CN 101160845 B CN101160845 B CN 101160845B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
sublayer
optical transmission
transmission network
network otn
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2006800124027A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101160845A (zh
Inventor
李建昌
吴德亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN101160845A publication Critical patent/CN101160845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101160845B publication Critical patent/CN101160845B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2491—Mapping quality of service [QoS] requirements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H04J3/1605—Fixed allocated frame structures
    • H04J3/1652—Optical Transport Network [OTN]
    • H04J3/1658—Optical Transport Network [OTN] carrying packets or ATM cells
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H04L12/4625—Single bridge functionality, e.g. connection of two networks over a single bridge
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/60—Router architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/62—Wavelength based
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J2203/00—Aspects of optical multiplex systems other than those covered by H04J14/05 and H04J14/07
    • H04J2203/0001—Provisions for broadband connections in integrated services digital network using frames of the Optical Transport Network [OTN] or using synchronous transfer mode [STM], e.g. SONET, SDH
    • H04J2203/0073—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04J2203/0082—Interaction of SDH with non-ATM protocols
    • H04J2203/0085—Support of Ethernet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明提供了一种高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备。其基本思想是通过流量控制、速率匹配、映射封装来实现高速以太网业务到光传输网络的无缝传输；基于现有网络结构，可以采用媒体接入控制子层、物理编码子层、光传输网接入子层来分别完成。采用本发明方案只需经过一次数据的映射封装，即可在物理层直接实现高速以太网业务透明地到光传输网络传输，由于映射时速率匹配，因此能够以完全符合标准的形式进行，保证了业务传输的效率和质量。

Description

高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备
本申请要求于2006年3月13日提交中国专利局、申请号为200610070828.X、发明名称为“高速以太网到光传输网的数据传输方法及相关接口和设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及网络数据传输技术，特别是涉及高速以太网与光传输网的数据传输方法及数据接口和设备。
背景技术
802.3以太网(Ethernet)协议自诞生以来经历了快速的发展过程，目前已成为局域网(LAN，Local-Area Network)范围内无可争议的事实标准。其传输形式从最初的10M粗缆总线发展到细缆的10Base2，再到1Base5、双绞线10Base-T，又到快速以太网五类线传输的100Base-TX、三类线传输的100BaseT4和光纤传输的100BaseFX，以及随后出现的千兆以太网，包括短波长光传输的1000Base-SX、长波长光传输的1000Base-LX和五类线传输的1000Base-T。2002年，IEEE(The Instituteof Electrical and Electronics Engineers，电气电子工程师协会)正式通过了802.3ae万兆(10Gbps)以太网(10GE)标准。
万兆以太网技术是一种“高速”以太网技术，与传统的以太网模式保持兼容，使用与传统的以太网同样的媒体接入控制(MAC，Media AccessControl)协议、同样的可变长帧格式和同样的最小和最大帧长度(64至1514字节分组)。802.3ae定义的10GE中MAC的工作速率为标准的10Gbps，并可通过两种形式的物理层，局域网物理层(LAN PHY)和广域网物理层(WAN PHY)，进行传输。LAN PHY提供与10G MAC相匹配的传输速率，其工作的额定线速率为10.3125Gbps(即，将10Gbps的业务数据进行64B/66B编码后的速率)；WAN PHY则提供与目前的数字同步网(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)进行无缝连接的传输接口，以OC192C帧格式提供9.58464Gbps的业务数据传输速率。
随着传输业务带宽要求的不断增长，光传输网(OTN，OpticalTransport Network)的应用渐趋广泛，如何高质量、高效率地将10GE业务直接通过OTN网络传输，是目前研究的重要课题。10GE与OTN之间存在固有的线速率差异，如前所述，10G MAC的工作速率为标准的10Gbps，经物理层编码后传输速率为10.3125Gbps，而OTN中光通道净荷单元(OPU2，Optical channel Payload Unit)净载荷的额定数据速率为9,995,276,963bps(为精简起见，以下用近似值9.9953Gb/s来代替此精确值)，因此网络之间的数据无缝传输存在一定困难。
目前，从10GE业务到OTN网络中的光传输单元(OTU2，Opticalchannel Transport Unit，由OPU2按ITU-T G.709标准封装生成)的映射有如下几种解决方案：
1、采用10GE的广域网接口，通过现有的WAN PHY中的广域网接入子层(WIS，WAN Interface Sub-layer)先将10GE业务处理成为OC192C帧格式后，再映射到OTU2；
2、采用10GE的局域网接口，通过有流量控制的通用成帧规程(GFP，Generic Framing Procedure)先将以太网帧变换为有流量控制的GFP帧，再映射到OTU2；
3、将现有采用有流量控制的GFP方式实现10GE-LAN与SDH网络对接的接口进一步映射为OTU2；
4、采用10GE的局域网接口，先通过无流量控制的GFP将以太网帧变换为GFP帧，再映射到OTU2，此方法需要使用7个OPU2开销(OH，OverHead)字节；
5、采用10GE的局域网接口，直接将10GE业务映射到OTU2，由于10GE业务数据速率略大，因此该方法需要占用OTU2的一部分前向纠错(FEC，Forward Error Correction)字节，降低FEC的增益；
6、采用10GE的局域网接口，直接将10GE业务映射到扩展的OTU2，该方法使用超过4080列的OTU2，不是标准的OTU2帧，并且导致OTU信号的输出速率为11.1GHz，而不是工业标准的10.7GHz。
上述的方案1、2、3、4实现10G MAC帧到OTU2的映射都需要两次或两次以上的映射过程，不仅在物理设计上增大设备的复杂性，并且还需要利用复杂的封装技术将10G MAC帧封装为某种标准的中间数据包进行传输，降低传输的效率。方案5、6虽然可在PHY层直接实现10GE业务透明地传输到OTN网络，但或者需要占用一定的FEC区传输10GE业务或者需要扩展OTU2帧，上述两种方案都会破坏OTU2帧的标准形式，给不同芯片的对接造成较大的障碍；并且方案5为了保证FEC的编码增益，需要采用更复杂的增强型FEC，效率和传输质量无法兼得；而方案6则不符合规范，无法平滑过渡到未来的40Gbps传输环境，因为如果一些OTU处于10.7GHz，而其它OTU处在11.1GHz，那么就不可能将来自不同客户的多个OTU以多路复用的方式组合在一起。综上可以看出目前的处理方法多种多样，各有缺陷，容易形成网络“孤岛”，不便于网络的对接处理和信息共享。
发明内容
本发明提供一种适应光网络数据速率并能够保证业务传输的质量和效率的高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备。
根据本发明的一个方面，一种高速以太网到光传输网的数据传输方法，包括：
对以太网数据单元进行流量控制，根据数据单元的帧长度确定数据单元后的帧间隙足够使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率；
在对流量控制后的数据单元进行编码时，删除数据单元之间的无效码，将所述输出数据的速率匹配为光传输网中净载荷的数据速率；
将速率匹配后的数据映射到光传输网的数据传输结构中进行封装并发送。
根据本发明的又一方面，一种连接高速以太网与光传输网的数据接口，括媒体接入控制子层、物理编码子层、光传输网接入子层、物理介质适配子层；
所述媒体接入控制子层对以太网数据单元进行流量控制，根据数据单元的帧长度确定数据单元后的帧间隙足够使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率；
所述物理编码子层接收经媒体接入控制子层流量控制后的数据单元，进行编码并通过删除数据单元之间的无效码，将所述输出数据的速率匹配为光传输网中净载荷的数据速率；
所述光传输网接入子层接收经物理编码子层速率匹配后的数据，将其映射到光传输网的数据传输结构中进行封装后发送给物理介质适配子层；
所述物理介质适配子层在光传输网接入子层与光传输介质之间进行信号的处理和收发。
根据本发明的另一方面，一种网络设备，包括用于与传输网络相连接的数据接口，所述数据接口包括前述的连接高速以太网与光传输网的数据接口。
本发明的实施例通过流量控制、速率匹配、映射封装的处理过程，解决了现有技术中多次映射或映射格式非规范的问题，只需经过一次数据的映射封装，在物理层直接实现高速以太网业务透明地到OTN网络传输，由于映射时速率匹配，因此能够以完全符合标准的形式进行，保证了业务传输的效率和质量。
此外，本发明的方案并不关联具体的网络运行参数，不仅适用于目前10GE业务到OTU2的映射，同样适用于40GE业务到OTU3的映射。
附图说明
图1是本发明的数据传输方法的实施方式的流程图。
图2是本发明实施例中以太网帧映射到OTU2的数据封装结构的示意图。
图3是本发明的数据接口的实施方式的网络结构示意图。
图4是图3中数据接口的数据流向示意图。
图5是图3中MAC子层进行帧间隙扩展的示意图。
图6是图3中OTNIS子层的数据处理流程示意图。
图7是具有本发明数据接口的路由器的实施例的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备，通过流量控制、速率匹配、映射封装等处理过程来实现高速以太网业务到OTN网络的无缝传输；可以采用媒体接入控制子层(MAC)、物理编码子层(PCS，Physical Coding Sub-layer)、光传输网接入子层(OTNIS，Optical Transport Network Interface Sub-layer)来分别完成上述处理过程，由物理介质适配子层进行与光传输介质的信号交换。
请参阅图1，本发明的数据传输方法的实施方式包括：
步骤S110，对以太网数据单元进行流量控制，使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率。
在本发明的一个实施例中，采用帧间隙扩展法进行流量控制，包括如下步骤：
1a)根据数据单元的帧长度判断，该数据单元后的帧间隙是否足够使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率。
由于数据单元在进入传输通道前通常会进行编码(例如4B/5B编码、8B/10B编码、64B/66B编码等)，因此所述输出数据是指经编码后的数据，所以有效数据的输出速率需要考虑到编码带来的增益；并且根据系统运行的要求，数据单元后往往需要设置一定长度的不可删除的无效码，因此所述有效数据需要包括数据单元和根据系统要求设定的不可删除的无效码；此外，在实际网络中，还需要允许系统时钟在一定范围内的抖动，因此，在最严格的情况下，应当保证流量控制所需要的最小帧间隙长度LrIdlemin满足下列两式：
[(Leth+LudIdle)/(Leth+LudIdle+LdIdle)]×(ve×Pv+v1)＝vo-v2
LrIdlemin＝LudIdle+LdIdle
其中，Leth为当前数据单元的帧长度，LudIdle为根据系统要求设定的不可删除的无效码长度，LdIdle为可删除的无效码长度，ve为流量控制后的数据单元的传输速率，Pv为流量控制后的数据单元进行编码的编码增益，vo为光传输网中净载荷的数据速率，v1为以太网业务时钟抖动范围，v2为光传输网业务时钟抖动范围。
1b)若以太网数据单元的实际帧间隙长度已满足上述流量控制所需要的最小帧间隙长度的要求，则可直接进行后续处理；若否，则需要对帧间隙进行相应扩展后再进行后续处理。
扩展帧间隙的方法有很多，包括但不限于帧尾定长扩展算法、比例扩展算法、统计扩展算法等；无论使用何种附加帧间隔(IPG，Inter-PacketGap)的计算方法，其总体思路就是满足最小帧间隙和最大带宽利用率均衡的原则。本发明的一个实施例采用比例分级帧间隙扩展算法，即，
LexIdle＝{Int[(LrIdlemin-LinIdle)/n]+1}×n
其中，Int表示取整运算，LexIdle为需要扩展的帧间隙长度，LinIdle为实际帧间隙长度，n为设定的每一级所包含的字节数。
采用上述比例分级算法的优越性在于，IPG的长度以n、2n、3n……的形式出现，可以模块化的进行IPG插入，简化了系统的实现难度，n的设置可根据处理系统的位宽来合理选择，通常取1～8个字节是比较合适的。
步骤S120，对流量控制后的数据单元进行编码，通过删除数据单元之间的无效码，将所述输出数据的速率匹配为光传输网中净载荷的数据速率。
步骤S120中的编码方式对应于步骤S110中设置编码增益所采用的方式，此时，删除的无效码就属于步骤S110中提到的LdIdle部分，只要步骤S110保证流量控制的要求，提供了足够可供删除的LdIdle，就能确保速率匹配的正确进行。
步骤S130，将速率匹配后的数据映射到光传输网的数据传输结构中进行封装并发送。
为保证数据传输的标准化、规范化，数据的映射可完全依照ITU-TG.709标准所规定的OTN网络数据结构规范来进行。当然，本领域的技术人员可以理解，在OTN网络数据结构规范发生变化时，本发明同样可以使用，此时，可以依照变化后的OTN网络数据结构规范来实现数据的映射。
下面以将以太网数据映射到OTU2的过程为例进行简要说明，相应的数据封装结构示意图见图2，图中RES为保留字节(关于详细的数据封装结构及定义，以及基于基本帧结构的扩展，例如OPU虚级联和ODU复用，可参考ITU-T G.709标准中的具体规定，在此不再赘述)：
3a)将速率匹配后的以太网数据210映射到OPU2的净荷区(PayloadArea)221，进行开销(OPU OH)的固定填充后生成实际的OPU2220；OPU OH主要包括一个净荷结构标识(PSI，Payload Structure Identifier)字节、三个调整控制(JC，Justification Control)字节和一个负调整机会(NJO，Negative Justification Opportunity)字节；此外还在净荷区221填充一个正调整机会(PJO，Positive Justification Opportunity)字节。
在ITU-T G.709标准中，PSI指示一个256字节的区域，该区域的第一个字节PSI[0]为净载荷类型(PT，Payload Type)，其余字节则包括与级联和客户信号映射相关的开销。因为在ITU-T G.709标准中没有给出以太网数据这一净载荷类型的PT代码，因此在本发明的实施例中将PT字节定义为2A(00101010)(2A为十六进制，00101010为二进制)。(以太网数据单元到OPU2净荷区的具体映射规则，则可参照ITU-T G.709标准中的“Transmission order”来进行，“从左到右，从上到下”。)
3b)将OPU2 220添加数据单元开销(ODU OH，Optical channel DataUnit OH)后生成光通道数据单元(ODU，Optical channel Data Unit)230，并添加帧定界开销(FA OH，Frame Alignment OH)和传输开销(OTU OH)；
ODU OH中主要包括
●段监视字节和通用通信通道-1和-2(GCC1～2，ODUk GeneralCommunication Channels)；
●自动保护切换和保护控制信道(APS/PCC，ODUk AutomaticProtection Switching and Protection Communication Channel)；
●通道监控开销(PM OH，Path Monitoring OH)，PM OH中提供一个字节的路径跟踪标识(TTI，Trail Trace Identifier)，一个字节的位交织奇偶校验码(BIP-8，Bit Interleaved Parity-8)，另一个字节则包括反向错误指示(BEI，Backward Error Indication)、反向缺陷指示(BDI，Backward Defect Indication)等；
●串联连接监视开销(TCM 1～6OH，Tandem Connection MonitoringOH)，TCM OH与PM OH结构基本相同，提供一个字节的TTI，一个字节的BIP-8码，只是另一个字节中除了BEI、BDI外还包括后向滑帧指示(BIAE，Backward Incoming Alignment Error)；
●串联监控激活和解除(TCM ACT，TCM activation/deactivation)；
●故障类型和位置指示(FTFL，Fault Type and Fault Location)，该开销为一个复帧字节，指示一个256字节的故障类型和故障位置消息区域；
●实验开销(EXP，Experimental overhead)，
OTU OH中主要包括
●段监控开销(SM OH，Section Mmonitoring OH)，SM OH与TCMOH结构相同；
●段监视字节和通用通信通道-0(GCC0，OTUk generalcommunication channel 0)
FA OH中主要包括帧定位信号(FAS，Frame Alignment Signalling)和复帧指示信号(MFAS，MultiFrame Alignment Signal)，FAS是一个六字节的固定代码段，标志着数据帧的开始。
3c)计算并添加ODU的纠错码241，生成光传输单元OTU2240；计算采用FEC，纠错码添加于ODU之后，4行256列，共1024个字节。
3d)对OTU2除FAS外的字段进行扰码，例如，可以根据ITU-T G.709标准，采用多项式1+x+x3+x12+x16进行加扰；发送处理后的数字信号。
请参阅图3，本发明的连接10G以太网与OTN的数据接口的实施方式包括10G MAC 310、协调子层(RS，Reconciliation Sub-layer)320、10Gb/s介质无关接口(XGMII，10Gigabit Media Independent Interface)330、PCS子层340、OTNIS子层350和由物理介质接入子层(PMA，Physical MediumAttachment)361与物理介质相关子层(PMD，Physical Medium Dependent)362构成的物理介质适配子层。
请一并参阅图4，10G MAC 310完成标准MAC的功能，除此以外，还执行对以太网数据单元进行流量控制，即IPG计算和插入的工作。如图5所示，将输入的以太网数据单元(数据帧)510进行帧间隙扩展后输出为流量控制后的数据单元(MAC帧)520，即在固有帧间隙LinIdle的基础上增加扩展帧间隙LexIdle，以满足需要的最小帧间隙LrIdlemin，其具体的操作过程可以参考传输方法的实施方式的步骤S110。
本发明的实施例中，在10GE标准中，MAC层310工作于标准的10Gb/s速率，因此流量控制后的数据单元的传输速率为10Gb/s，通过XGMII接口330与PCS子层340连接；PCS子层340执行64B/66B编码，因此所述输出数据的编码增益为66/64；10GE业务时钟抖动范围为100ppm，而OTN业务时钟抖动指标为20ppm，并且根据RS子层320的/S码对齐算法，视以太帧长度不同，不可删除帧间隙LudIdle最小为4字节，最大为7字节，考虑最坏的情况，取LudIdle值为7字节。则所需要的最小帧间隙长度LrIdlemin计算式为：
[(Leth+7b)/(Leth+7b+LdIdle)]×(10×66/64+100ppm)Gb/s＝(9.9953-20ppm)Gb/s
LrIdlemin＝7b+LdIdle
由此即可在实际帧间隙长度小于所需要的最小帧间隙长度时，按前述比例分级扩展算法得到需要扩展的帧间隙长度LexIdle。
RS子层320和XGMII接口320位于MAC子层310与PCS子层340之间；RS子层320在MAC子层310与XGMII接口330之间进行通路数据和相关控制信号的映射，XGMII接口330则提供10Gb/s的MAC子层310和物理层间的逻辑接口。XGMII接口330和RS子层320使MAC子层310可以连接到不同类型的物理介质上。
PCS子层340实现标准的10GBASE-RPCS子层的功能，除此以外，还在MAC子层310与OTNIS 350之间进行速率匹配，相应于前述传输方法，其执行步骤S120中的操作。在一个实施例中，在发送方向上，接收经流量控制后的10GE MAC，进行64B/66B编码，同时还通过删除无效码，将所述输出数据的速率由10.3125Gb/s匹配为光传输网中净载荷的数据速率9.9953Gb/s；在接收方向上，执行上述过程的逆过程，即，将由OTNIS 350解映射出的OTU2净荷标准带宽通过插入Idle码的方式将其速率适配到10GE业务标准带宽10.3125Gbit/S。
OTNIS子层350执行以太帧数据到光传输单元的映射和解映射操作，相应于前述传输方法，其执行步骤S130中的操作。一个实施例中，具体为执行9.9953Gb/s以太帧数据到OTU2的映射和解映射操作。OTNIS子层350的数据处理流程如图6所示，图中“+”表示开销的插入，“-”表示开销的终结(图6中仅表示出主要数据处理过程，具体参数设置及计算方法可以参考ITU-T G.709标准)，在发送方向上，包括：
6a.从PCS子层接收数据单元组，映射到OPU2净荷区；
6b.插入PSI等OPU开销，固定填充生成实际OPU2；
6c.插入ODU开销，包括：GCC1～2、APS插入；PM开销插入(同时进行相应BIP8计算)；TCM1～6(同时进行相应BIP8计算)、TCM ACT插入等；
6d.插入SM(同时进行相应BIP8计算)、GCC0等OTU开销，添加帧头FAS；
6e.计算并添加FEC，构成OTNIS帧(OTU2)；
6f.使用多项式1+x+x3+x12+x16加扰除FAS外的OTNIS帧；
在接收方向上，包括：
8a.从PMA接收数据，根据FAS确定帧开始位置，找出未对齐数据流的8位组边界和帧边界；
8b.对接收帧除FAS字节以外的数据进行解扰；
8c.对接收帧进行FEC解码；
8d.以与发送过程相逆的顺序依次检测并终结各开销，提取实际的10GE净荷；
8e.将上述过程中出现的错误和异常，例如FEC解码中的纠错信息和对错误的统计，各次BIP8检测、BEI、BDI、BIAE等参数中的错误和异常信息，上报给系统管理层；
8f.将所提取的10GE净荷解映射为数据单元组，传给PCS。
需要说明的是，图6中BIP8的计算，不同的用户或系统要求可能不同，其插入次数可能不同。
PMA子层361和PMD子层362形成物理介质适配子层，是802.3ae中定义的标准物理接入层，PMA子层361提供上层与PMD子层362之间的串行化服务接口，将上层数据串行化或对PMD子层362的串行信号解串。PMD子层362则负责支持在PMA子层361和介质之间交换串行化的符号代码位，进行串行化的光电信号的交换。PMD子层362将这些电信号转换成适合于在某种特定介质上传输的形式，例如各种标准的光纤。
本发明实施例的连接高速以太网与光传输网的数据接口可广泛应用于各种网络设备，例如，连接10GE LAN和OTN的交换机、路由器等。下面以一种路由器为例，说明本发明数据接口在网络设备中应用。该路由器如图7所示，包括：路由处理器710、交换开关720和输入端口730、输出端口740。路由处理器710负责整个路由协议的选择控制、性能监视以及状态上报等。交换开关720是一个基于网络层处理的分组交叉矩阵。其输入端口730分为三类：一类端口731是以10G MAC为业务的SDH帧，通过WIS子层取出10G MAC；一类端口732是直接从10G LAN取出10G MAC；另一类端口731则采用本发明提供的数据接口，是以10GMAC为业务的OTU2帧通过OTNIS子层取出10G MAC；各端口的IP处理模块则主要进行对数据流进行IP性能的监控和统计。输出端口同样具有OTN帧、SDH帧和10G LAN三种业务形式，因此，该路由器可适应将10G MAC数据进入不同的网络传输。
本发明技术方案通过采用流量控制、速率匹配、映射封装等处理过程，解决了现有技术中多次映射或映射格式非规范的问题，只需经过一次数据的映射封装，在物理层直接实现高速以太网业务透明地到OTN网络传输，由于映射时速率匹配，因此能够以完全符合标准的形式进行，保证了业务传输的效率和质量。本发明技术可普遍应用于高速以太网到OTN网络的无缝连接，不仅适用于目前10GE业务到OTU2的映射，同样适用于40GE业务到OTU3的映射。

Claims (15)

1.一种高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于，包括：
对以太网数据单元进行流量控制，根据数据单元的帧长度确定数据单元后的帧间隙足够使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率；
在对流量控制后的数据单元进行编码时，删除数据单元之间的无效码，将所述输出数据的速率匹配为光传输网中净载荷的数据速率；
将速率匹配后的数据映射到光传输网的数据传输结构中进行封装并发送。
2.根据权利要求1所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于，所述对以太网数据单元进行流量控制还包括：
根据数据单元的帧长度确定该数据单元后的帧间隙不足时，对该数据单元的帧间隙进行扩展。
3.根据权利要求2所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于：所述对帧间隙进行扩展的过程采用比例分级扩展法，包括：按照
LexIdle＝{Int[(LrIdlemin-LinIdle)/n]+1}×n
获得需要扩展的帧间隙长度LexIdle；其中，Int表示取整运算，LrIdlemin为流量控制所需要的最小帧间隙长度，LinIdle为实际帧间隙长度，n为设定的每一级所包含的字节数。
4.根据权利要求3所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于：所述流量控制所需要的最小帧间隙长度LrIdlemin按照
[(Leth+LudIdle)/(Leth+LudIdle+LdIdle)]×(ve×Pv+v1)＝vo-v2
LrIdlemin＝LudIdle+LdIdle
获得；其中，Leth为当前数据单元的帧长度，LudIdle为设定的不可删除的无效码长度，LdIdle为可删除的无效码长度，ve为流量控制后的数据单元的传输速率，Pv为流量控制后的数据单元进行编码的编码增益，vo为光传输网中净载荷的数据速率，v1为以太网业务时钟抖动范围，v2为光传输网业务时钟抖动范围。
5.根据权利要求4所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于：所述删除数据单元之间的无效码为：删除所述可删除的无效码长度LdIdle所对应的无效码。
6.根据权利要求2所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于：所述对帧间隙进行扩展的过程采用帧尾定长扩展法、比例扩展法、统计扩展法。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于，所述将速率匹配后的数据映射到光传输网的数据传输结构中进行封装并发送，包括：
将速率匹配后的数据单元映射到光通道净荷单元的净荷区，添加净荷结构标识开销、信号映射和级联相关开销后生成实际的光通道净荷单元；
将光通道净荷单元添加数据单元开销后生成光通道数据单元，并添加帧定界开销和传输开销；
计算并添加光通道数据单元的纠错码，生成光传输单元；
对光传输单元进行扰码后发送。
8.根据权利要求7所述的高速以太网到光传输网的数据传输方法，其特征在于，所述对光传输单元进行扰码具体为采用多项式进行加扰。
9.一种连接高速以太网与光传输网的数据接口，其特征在于：包括媒体接入控制子层、物理编码子层、光传输网接入子层、物理介质适配子层；
所述媒体接入控制子层对以太网数据单元进行流量控制，根据数据单元的帧长度确定数据单元后的帧间隙足够使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率；
所述物理编码子层接收经媒体接入控制子层流量控制后的数据单元，进行编码并通过删除数据单元之间的无效码，将所述输出数据的速率匹配为光传输网中净载荷的数据速率；
所述光传输网接入子层接收经物理编码子层速率匹配后的数据，将其映射到光传输网的数据传输结构中进行封装后发送给物理介质适配子层；
所述物理介质适配子层在光传输网接入子层与光传输介质之间进行信号的处理和收发。
10.根据权利要求9所述的连接高速以太网与光传输网的数据接口，其特征在于：还包括位于所述媒体接入控制子层与物理编码子层之间的协调子层和介质无关接口；所述协调子层在媒体接入控制子层与介质无关接口之间进行通路数据和相关控制信号的映射，使媒体接入控制子层通过介质无关接口与物理编码子层连接。
11.根据权利要求9所述的连接高速以太网与光传输网的数据接口，其特征在于：所述物理介质适配子层包括物理介质接入子层和物理介质相关子层；
所述物理介质接入子层执行光传输网接入子层到物理介质相关子层的数据串行化以及解串过程；
物理介质相关子层在物理介质接入子层与实际的光传输介质之间进行串行化的光电信号的交换。
12.一种网络设备，包括用于与传输网络相连接的数据接口，其特征在于，所述数据接口包括：媒体接入控制子层、物理编码子层、光传输网接入子层、物理介质适配子层；
所述媒体接入控制子层对以太网数据单元进行流量控制，根据数据单元的帧长度确定数据单元后的帧间隙足够使输出数据中有效数据的输出速率不超过光传输网中净载荷的数据速率；
所述物理编码子层接收经媒体接入控制子层流量控制后的数据单元，进行编码并通过删除数据单元之间的无效码，将所述输出数据的速率匹配为光传输网中净载荷的数据速率；
所述光传输网接入子层接收经物理编码子层速率匹配后的数据，将其映射到光传输网的数据传输结构中进行封装后发送给物理介质适配子层；
所述物理介质适配子层在光传输网接入子层与光传输介质之间进行信号的处理和收发。
13.根据权利要求12所述的网络设备，其特征在于：所述数据接口还包括位于所述媒体接入控制子层与物理编码子层之间的协调子层和介质无关接口；所述协调子层在媒体接入控制子层与介质无关接口之间进行通路数据和相关控制信号的映射，使媒体接入控制子层通过介质无关接口与物理编码子层连接。
14.根据权利要求12所述的连接高速以太网与光传输网的数据接口，其特征在于：所述物理介质适配子层包括物理介质接入子层和物理介质相关子层；
所述物理介质接入子层执行光传输网接入子层到物理介质相关子层的数据串行化以及解串过程；
物理介质相关子层在物理介质接入子层与实际的光传输介质之间进行串行化的光电信号的交换。
15.根据权利要求12至14任一项所述的网络设备，其特征在于，该网络设备为路由器或交换机。
CN2006800124027A 2006-03-13 2006-11-27 高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备 Active CN101160845B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA200610070828XA CN101039245A (zh) 2006-03-13 2006-03-13 高速以太网到光传输网的数据传输方法及相关接口和设备
CN200610070828.X 2006-03-13
PCT/CN2006/003185 WO2007104200A1 (fr) 2006-03-13 2006-11-27 Procédé de transfert de données d'ethernet à grande vitesse à un réseau de transport optique, et interface de données et dispositif associés

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101160845A CN101160845A (zh) 2008-04-09
CN101160845B true CN101160845B (zh) 2010-08-18

Family

ID=38478876

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200610070828XA Pending CN101039245A (zh) 2006-03-13 2006-03-13 高速以太网到光传输网的数据传输方法及相关接口和设备
CN2006800124027A Active CN101160845B (zh) 2006-03-13 2006-11-27 高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200610070828XA Pending CN101039245A (zh) 2006-03-13 2006-03-13 高速以太网到光传输网的数据传输方法及相关接口和设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7643510B2 (zh)
CN (2) CN101039245A (zh)
WO (1) WO2007104200A1 (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070242676A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Corrigent Systems Ltd. Interface between a synchronous network and high-speed ethernet
US8295310B2 (en) * 2006-09-25 2012-10-23 Futurewei Technologies, Inc. Inter-packet gap network clock synchronization
US7961751B2 (en) * 2006-09-25 2011-06-14 Futurewei Technologies, Inc. Multiplexed data stream timeslot map
US7986700B2 (en) * 2006-09-25 2011-07-26 Futurewei Technologies, Inc. Multiplexed data stream circuit architecture
US7675945B2 (en) 2006-09-25 2010-03-09 Futurewei Technologies, Inc. Multi-component compatible data architecture
US8976796B2 (en) * 2006-09-25 2015-03-10 Futurewei Technologies, Inc. Bandwidth reuse in multiplexed data stream
US7813271B2 (en) * 2006-09-25 2010-10-12 Futurewei Technologies, Inc. Aggregated link traffic protection
US8660152B2 (en) * 2006-09-25 2014-02-25 Futurewei Technologies, Inc. Multi-frame network clock synchronization
US7809027B2 (en) * 2006-09-25 2010-10-05 Futurewei Technologies, Inc. Network clock synchronization floating window and window delineation
US8494009B2 (en) 2006-09-25 2013-07-23 Futurewei Technologies, Inc. Network clock synchronization timestamp
US8588209B2 (en) 2006-09-25 2013-11-19 Futurewei Technologies, Inc. Multi-network compatible data architecture
US8340101B2 (en) 2006-09-25 2012-12-25 Futurewei Technologies, Inc. Multiplexed data stream payload format
CN101569147B (zh) 2007-01-26 2012-05-02 华为技术有限公司 多组件兼容数据体系结构
CN101335751A (zh) * 2007-06-29 2008-12-31 华为技术有限公司 将以太网编码块映射到光传输网络传输的方法及装置
CN101505258B (zh) * 2008-02-04 2011-04-13 华为技术有限公司 一种实现业务保护的方法及装置
CN101615967B (zh) * 2008-06-26 2011-04-20 华为技术有限公司 一种业务数据的发送、接收方法、装置和系统
CN101355821B (zh) * 2008-09-03 2011-07-13 中兴通讯股份有限公司 10吉比特光纤信道业务在光传输网中传输的方法和装置
KR101078053B1 (ko) 2008-12-12 2011-10-31 위덕대학교 산학협력단 이더넷 프레임의 캡슐화 방법 및 장치, 디캡슐화 방법
ES2558482T3 (es) 2009-07-27 2016-02-04 Huawei Technologies Co. Ltd. Método y dispositivo de tratamiento de transmisión de señal y estación base distribuida
US8392788B2 (en) * 2009-11-24 2013-03-05 Cortina Systems, Inc. Transport network system with transparent transport and method of operation thereof
WO2011095205A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Traffic differentiation in a transport network
CN102487346B (zh) * 2010-12-06 2014-12-10 中国移动通信集团广东有限公司 一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置
US8649398B2 (en) 2011-03-14 2014-02-11 Xilinx, Inc. Packet network interface apparatus and method
US9225614B2 (en) * 2011-11-17 2015-12-29 Google Inc. Service and application layer optimization using variable rate optical transmission
US9244872B2 (en) * 2012-12-21 2016-01-26 Ati Technologies Ulc Configurable communications controller
CN103997480B (zh) * 2013-02-17 2019-05-03 中兴通讯股份有限公司 光通道开销管理方法和装置以及光信号接收节点
CN103918231B (zh) 2013-03-15 2016-10-05 华为技术有限公司 一种光通道数据单元业务交换的装置和方法
CN103688499B (zh) 2013-03-15 2016-12-14 华为技术有限公司 一种光通道数据单元odu业务传送装置和方法
US9609400B2 (en) * 2013-08-22 2017-03-28 Nec Corporation Reconfigurable and variable-rate shared multi-transponder architecture for flexible ethernet-based optical networks
KR101819269B1 (ko) * 2014-06-27 2018-02-28 한국전자통신연구원 다계층 통합 패브릭 스위치 기반의 패킷-회선 통합 전송 시스템에서 otn 트래픽 관리 장치 및 방법
CN105323137B (zh) * 2014-07-31 2019-11-29 南京中兴新软件有限责任公司 业务数据传输方法及装置
KR102328071B1 (ko) 2015-02-04 2021-11-18 한국전자통신연구원 광전송망의 트래픽을 처리하는 방법 및 장치
CN107438029B (zh) * 2016-05-27 2021-02-09 华为技术有限公司 转发数据的方法和设备
CN108631908B (zh) * 2017-03-21 2022-03-01 中兴通讯股份有限公司 使用FlexE承载信号帧的方法、FlexE信号帧还原的方法及装置
CN110830858B (zh) * 2018-08-13 2022-07-12 中兴通讯股份有限公司 客户业务数据传送方法、装置、光传送网设备及存储介质
CN111490845B (zh) * 2019-01-28 2023-06-30 中兴通讯股份有限公司 一种传递客户业务的方法、装置和系统
EP4033838B1 (en) * 2019-09-19 2024-04-10 LG Electronics Inc. Method for transmitting/receiving signal in wireless communication system and device supporting same
CN112787944B (zh) * 2019-11-11 2023-10-31 中兴通讯股份有限公司 流量控制方法、设备及计算机可读存储介质
CN110995625B (zh) * 2019-12-06 2021-09-07 苏州盛科通信股份有限公司 以太网接口芯片的验证系统和验证方法
US11838048B2 (en) * 2020-01-17 2023-12-05 Infinera Corporation SD-FEC defect propagation across regeneration nodes in support of single and multi-carrier super channel protection in ROADM networks
CN114189307B (zh) * 2020-09-14 2024-02-13 中国电信股份有限公司 Otn的信号传输方法、系统和otu0接口装置
CN117201969A (zh) * 2022-05-31 2023-12-08 中兴通讯股份有限公司 数据传输方法、源端设备、宿端设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040156390A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-12 Cisco Technology, Inc. Efficient framing procedure for variable length packets
US20040202198A1 (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Walker Timothy P. 10 GbE LAN signal mapping to OTU2 signal
CN1564484A (zh) * 1999-04-13 2005-01-12 北方电讯网络有限公司 数据传输的速率匹配方法和装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6829247B1 (en) * 1999-12-23 2004-12-07 Nortel Networks Limited Method and apparatus for establishing dedicated local area network N) connections in an optical transmission network
US6996123B1 (en) * 2000-04-11 2006-02-07 Terawave Communications, Inc. Adaptive bit rate transponder
CN2466852Y (zh) * 2001-02-28 2001-12-19 北京瑞斯康达科技发展有限公司 一种以太网光电信号转换器
US7286487B2 (en) * 2002-11-18 2007-10-23 Infinera Corporation Optical transmission network with asynchronous mapping and demapping and digital wrapper frame for the same
US7187650B2 (en) * 2003-06-10 2007-03-06 Cisco Technology, Inc. Fibre channel frame-mode GFP with distributed delimiter
CN100349390C (zh) * 2004-08-11 2007-11-14 华为技术有限公司 光传送网中传输低速率业务信号的方法及其装置
US7684419B2 (en) * 2005-04-19 2010-03-23 Cisco Technology, Inc. Ethernet encapsulation over optical transport network
US8155148B2 (en) * 2005-09-27 2012-04-10 Ciena Corporation Telecommunications transport methods and systems for the transparent mapping/demapping of client data signals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1564484A (zh) * 1999-04-13 2005-01-12 北方电讯网络有限公司 数据传输的速率匹配方法和装置
US20040156390A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-12 Cisco Technology, Inc. Efficient framing procedure for variable length packets
US20040202198A1 (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Walker Timothy P. 10 GbE LAN signal mapping to OTU2 signal

Also Published As

Publication number Publication date
CN101039245A (zh) 2007-09-19
CN101160845A (zh) 2008-04-09
US7643510B2 (en) 2010-01-05
WO2007104200A1 (fr) 2007-09-20
US20070211750A1 (en) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101160845B (zh) 高速以太网到光传输网的数据传输方法及数据接口和设备
US20200236058A1 (en) Data Transmission Method, Transmitter, and Receiver
US9225462B2 (en) Method, apparatus and system for transmitting and receiving client signals
EP2107705B1 (en) A method for transporting multiple channels ethernet data, the device and the system thereof
EP1826926B1 (en) An implement method of short rate traffic signal transmitted in optical transport network
CN100401715C (zh) 局域网信号在光传送网中传输的实现方法和装置
US20200235905A1 (en) Data Transmission Method In Optical Network And Optical Network Device
EP1826925A1 (en) Uniform scheduling system of synchronous optical network and optical transport network and method thereof
US20040202198A1 (en) 10 GbE LAN signal mapping to OTU2 signal
US7869468B1 (en) Transport of multilane traffic over a multilane physical interface
EP3832914A1 (en) Oam message transmission method, sending device, receiving device, and readable storage device
CN105790883B (zh) 一种处理信号的方法及通信设备
CN107438028A (zh) 一种客户业务处理的方法和设备
JP5078878B2 (ja) 光トランスポート・ネットワーク信号の同期交換のための方法および装置
WO2006015533A1 (fr) Procede et dispositif pour transport de signal
CN101627566A (zh) 光传送网传送以太网数据的方法和系统
WO2020034966A1 (zh) 一种业务传输方法及装置、光传送网设备、存储介质
Gorshe OTN interface standards for rates beyond 100 Gb/s
Aweya Implementing synchronous ethernet in telecommunication systems
CN103763057A (zh) 一种用于eop和eos转换的方法和装置
EP2184870A1 (en) System and method for communicating network management information
WO2008074180A1 (fr) Procédé de transfert d'un signal stm/sts à faible vitesse

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant