11/6/2012,供應商、企業(yè)以及服務提供商認為100G系統(tǒng)最終會在市場上得到真正實施。推動其實施的主要力量是用戶持續(xù)不斷的寬帶需求。

　　各種標準組織正在制定傳送網和以太網以及光接口100G標準。對于希望在標準發(fā)布之前，先期設計100G系統(tǒng)的開發(fā)人員而言，FPGA由于自身的靈活性而發(fā)揮了非常重要的作用。Altera的StratixIVGTFPGA在40-nm技術節(jié)點提供集成11.3-Gbps收發(fā)器，解決了100G傳送網和100G以太網遇到的問題。這些FPGA是設計100G系統(tǒng)的理想平臺，提供高性價比并且有助于產品迅速面市的解決方案。

　　引言

　　目前的網絡載荷不斷增大，供應商很難實施并管理他們的高級系統(tǒng)。為適應對帶寬不斷增長的需求，光傳送網(OTN)成為下一代骨干網絡。光纖迅速替代了銅線和其他介質，成為最快、最可靠的傳輸介質。

　　網絡最重要的兩方面是速度和可靠性。網絡必須一直保持暢通，必須很快。然而，網絡載荷一直在急速增長。數據是網絡承載的一小部分業(yè)務。語音和多媒體現在是網絡承載的主要業(yè)務。

　　如圖1所示，從2007年到2012年，IP總流量將增加6倍，幾乎每兩年就翻倍。2012年之前，流量每年增長522exabytes(1018，即zettabyte的一半)。這種指數增長的主要推動力量是高清晰視頻和高速寬帶消費類應用。

　                            　圖1 總流量帶寬增長

　　滿足寬帶需求

　　最終用戶不希望他們的網絡服務出現任何中斷。他們希望視頻會議有流暢的畫面和聲音，就像電視和電話一樣。OTN是唯一能夠支持100G以太網(GbE)LANPHY的骨干網傳送層技術，是下一代以太網標準，也是滿足速度和可靠性要求的唯一標準。在出現新技術之前，OTN將一直是主流標準，因為它速度最快，效率最高。OTN支持非常高的傳輸速度，而且還能夠靈活的擴容，以滿足未來的需求。

　　任何形式的電子通信都包括數據包或者分組數據流、用戶要發(fā)送的信息、傳輸介質，以及承載數據包所使用的傳送方式等。傳送速度越快，數據包到達越快。但是，問題出現在發(fā)送端和接收端，數據包到達太快，以至于來不及轉發(fā)出去。因此，為提高效率，通信企業(yè)采用了OTN。

　100GOTN(OTU4)簡介

　　根據定義，由光傳送設備承載的100G傳送數據包能夠迅速完成任何類型100G數據的傳輸，其封裝格式是OTN或者以太網�？偭髁糠植荚诔怯�、局域以及長途密集波分復用(DWDM)網絡上。目前ITU組織研究的重點是利用現有100G以太網規(guī)范，IEEE802.3ba，在現有40G和10G基礎設備上實現100GOTN。這能夠滿足越來越高的帶寬需求，降低系統(tǒng)復雜度，減少了用于管理的波長，提高了頻譜總效率，最終降低了成本。根據定義，目前實現的100G以太網覆蓋距離比100G傳送網要短一些，一般為40km。100G以太網和100G傳送網有相似的目標，即，尋找以低成本實現高性能快速鏈接的方法。

　　OTN含有的網絡功能和協(xié)議要求能夠滿足這些需求，以系統(tǒng)方式在光介質上傳輸信息。本文重點介紹通過光纖承載傳送網和以太網載荷。建立同步數字體系(SDH)等OTN機制也在這一定義范圍之內，但是我們主要關注LAN到WAN的應用，特別是40GbE和100GbE應用(802.3ba)。出于這一標準化以及工作規(guī)劃的目的，所有OTN新功能以及相關技術都被認為是電信標準局(ITU-T標準)的工作范疇。

　　根據G.872建議要求，OTN包括由光纖鏈路連接的光網絡單元(圖2所示)，能夠提供光通道承載客戶信號的傳送、復用、路由、管理、控制和生存等功能。


　　圖2 OTN層和網絡組成

　　OTN一個獨特的特性是它支持任何數字信號的傳輸，與具體客戶業(yè)務無關(即，客戶業(yè)務無關性)。根據G.805建議對通用功能模型的描述，OTN邊界位于光通道/客戶側適配層之間，包括具體服務處理，不包括具體客戶處理，如圖3所示。


　　圖3 客戶側匯集的各種協(xié)議使得OTN成為高性價比通用基本結構

　　在光通道上實現這一靈活的客戶應用系統(tǒng)時，FPGA扮演了重要角色。從OTN實施的角度看，它匯集各種獨立端口的數據，提供所需要的帶寬。表1所示為當前OTN標準所支持的數據速率。OTU4將增加100G的線路速率。

　　     　　表1 OTN數據速率

　傳送網承載以太網幀

　　目前，以太網是專網和企業(yè)網絡的主要LAN技術，公共傳送網也支持新出現的多協(xié)議/多業(yè)務以太網。從IEEE802的一系列標準來看，ITU-T和其他組織還在討論公共以太網業(yè)務和幀傳送標準及其實施協(xié)議。以太網的主要構成是業(yè)務層、網絡層和物理層。

　　業(yè)務層

　　公共以太網業(yè)務層(對于業(yè)務供應商)包括不同的業(yè)務市場，拓撲選擇以及持有模型等。所采用的持有模型以及使用的拓撲類型定義了公共以太網業(yè)務。

　　根據所支持的三類業(yè)務，對拓撲選擇進行了分類，即線路業(yè)務、LAN業(yè)務和接入業(yè)務。線路業(yè)務本質上是點對點的，包括以太網專用和虛擬線路等業(yè)務。LAN業(yè)務本質上是多點對多點，包括虛擬LAN業(yè)務。接入業(yè)務本質上是分散式結構，支持一個ISP/ASP為多個客戶提供服務。(從公共網絡角度看，由于其相似性，線路和接入業(yè)務本來就是一樣的)。