采用FPGA实现100G光传送网

文章摘要：采用40G/100G以太网体系结构来支持OTNIEEE 802.3ba是正在为40 Gbps和100 Gbps开发的标准。现阶段的目标是：■ 只支持全双工工作■ 保留使用802.3 MAC标准的802.3/以太网帧格式■ 保留当前802.3标准的最小和最大帧长度■ MAC/PLS业务接口支持优于10-12的BER■ 为OTN提供相应的支持■ 支持40 Gbps的MAC数据速率■ 提供支持40-Gbps工作的物理层规范，包括：● 在SMF上大于10 km● 在OM3 MMF上大于100 m● 在铜缆上大于10 m● 在背板上大于1 m■ 支持100 Gbps的MAC数据速率■ 提供支持100-G

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　　采用40G/100G以太网体系结构来支持OTN

　　IEEE 802.3ba是正在为40 Gbps和100 Gbps开发的标准。现阶段的目标是：

　　■ 只支持全双工工作

　　■ 保留使用802.3 MAC标准的802.3/以太网帧格式

　　■ 保留当前802.3标准的最小和最大帧长度

　　■ MAC/PLS业务接口支持优于10-12的BER

　　■ 为OTN提供相应的支持

　　■ 支持40 Gbps的MAC数据速率

　　■ 提供支持40-Gbps工作的物理层规范，包括：

　　● 在SMF上大于10 km

　　● 在OM3 MMF上大于100 m

　　● 在铜缆上大于10 m

　　● 在背板上大于1 m

　　■ 支持100 Gbps的MAC数据速率

　　■ 提供支持100-Gbps工作的物理层规范，包括：

　　● 在SMF上大于40 km

　　● 在SMF上大于10 km

　　● 在OM3 MMF上大于100 m

　　● 在铜缆上大于10 m

　　如图5所示，该工程要在2010年中完成。业界对于100G的实施工作主要集中在传送网和以太网上。传送网和以太网标准在100 Gbps速率等级上达成一致，这一过程从10G就开始了。

　　

　　Stratix IV FPGA为100GbE OTN设计铺平了道路

　　目前的业界发展趋势是使用WDM承载以太网进行数据包传送，通过IP/MPLS/以太网传送数据。Altera 40-nm Stratix? IV FPGA系列的定位非常适合满足100G以太网和传送系统设计的性能和系统带宽要求。Stratix IV GT FPGA密度非常高，集成了在单片器件中实现100 GbE/光纤通道/RPR MAC功能使用的11.3-Gbps收发器，以及OTN数据包前向纠错(FEC)、映射和成帧等关键处理功能。100 GbE的OTU-4标准使用增强FEC (EFEC)，必须采用专用算法进行设计才能确保最大限度的发挥光带宽优势。由于其优异的架构性能，Stratix IV FPGA能够处理EFEC功能，是OTN系统算法实现和测试的理想平台。图6显示了客户在设计100GbE OTN设备时怎样使用Stratix IV GT FPGA来实现上面介绍的所有功能。

　　OTN以及对通用客户端口的需求

　　OTN含有各种光网络单元，是高效传送业务的基础。独立的语音、视频、数据和存储网络演进构成公共骨干网，由OTN为其提供服务。OTN设备必须能够将很多不同类型的业务(以太网、SONET/SDH、ESCON、光纤通道和视频)映射到这一公共骨干网中。

　　光设备生产商不断降低成本，采用跨平台元器件，因此，灵活映射各种客户侧端口的解决方案得到了应用。FPGA是实现“通用客户侧端口”的主要元件，可以配置支持各种客户侧接口。这样，单片器件能够高效用于多种应用中。

　　为OTN提供灵活的支持

　　Altera提供适用于OTN体系结构的全系列产品，如表2所示。

　　随着应用的推广，OTN1和OTN2对成本和功耗越来越敏感。如表3所示，含有嵌入式收发器的Altera Arria? II GX FPGA提供实现OTN1和OTN2波长转换器和交叉连接所需要的功能，具有很高的性价比和功效。

　　

　　相对于固定标准产品解决方案，灵活的Arria II GX FPGA具有以下优点：

　　■ 支持新出现的映射技术，例如，用于将GE映射到OTN所需要的ODU0等。

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