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1、100G标准技术简介标准技术简介 陈松涛 2012.10.19 100GE 标准标准、CAUI接口接口100GE 标准标准、CAUI接口接口 OTU4标准、标准、OTL4.10接口接口 GMP封装封装 PM-QPSK码型 PM-QPSK码型 S-FEC纠错 GOS 模型100GE_OSI 模型 100GCS100GE_PCS 100G20 CS S100GE 20PCSLS 100G20 CS S100GE 20PCSLS 数据在完成64-66bit编码之后，将被分配到20 个 CS l上每轮分配都是以66bi 块个PCS lanes上，每一轮分配都是以66bit块 为单位，依次填入lane0
2、至lane20。 100GCSA100GE PCS MARKER Marker 作用： 消除不同lanes 之间的skew，帮助重排pcs lanes序列Marker 作用： 消除不同lanes 之间的skew，帮助重排pcs lanes序列 100GCSA100GE PCS MARKER 每间隔插入Marker 每间隔16383blocks插入； Marker 格式为10 加上6个字节字符 加上BIP，比如：Marker 格式为10 加上6个字节字符 加上BIP，比如： 10 10000011 00010110 10000100 BIP3 01111100 11101001 01111011
3、 BIP7 100GA100GE PMA 如果使用4*25G方式传输 100GE信号，PMA层需要完 成10:4的信号转换，如左图 所示； 如果使用10*10G方式传输 100GE信号，PMA层需要完 成10:10的信号转换。 100G100GE PMD 左图为100GBASE-LR4 物理层传输模型/ER4物理层传输模型， 4Lanes的信号通过电光转换 成4路光信号，通过波分复 用的方式汇聚到一根光纤中， 传输到远端，通过分波、光 电转换恢复出4Lanes电信号，电转换恢复出电信号 从而实现将100GE信号传输 到远端 100GE 标准标准、CAUI接口接口100GE 标准标准、CAUI接
4、口接口 OTU4标准、标准、OTL4.10接口接口 GMP封装封装 PM-QPSK码型 PM-QPSK码型 S-FEC纠错 OTU4信号速率 帧周期帧周期 帧结构帧结构 OTU开销 ODU开销 OPU开销 销OTU开销 FAS / MFAS SM_TTI / SM_BIP8 / SM_BEI / SM_BDI SM_IAE / SM_BIAE / GCC0 销ODU开销 PM_TTI PM_BIP8 PM_BEI PM_BDI PM_STAT TCMi_TTI TCMi_BIP8 TCMi BEI _ TCMi_BDI TCMi_STAT GCC1GCC1 GCC2 APS 销OPU开销 PT
5、 MSIM O时隙ODTU4时隙 O0 iO4ODU0 into ODTU4 Cm m=640 ， Cm = 188,189 O结构OTL4.10结构 O速率OTL4.10速率 100GE 标准标准CAUI接口接口 100GE 标准标准、CAUI接口接口 OTU4标准、标准、OTL4.10接口接口 GMP封装封装 PM QPSK码型 PM-QPSK码型 S-FEC纠错 封装GMP封装 封装字节GMP封装PSI字节 PT 字节位于PSI复帧字节第一帧； GMP封装时PT字节值=0 x21GMP封装时PT字节值 0 x21 MSI字节位于PSI复帧字节第281 帧帧； 封装字节GMP封装PSI字节
6、 MSI字节用于指示ODU4中80个TS 的对应关系 G映射调整GMP映射调整 Cn 用来约束信号映射时抖动越限。 G映射调整GMP映射调整 映射时：OH中填充 Cm , CnD 解映射时： 通过获取OH中的Cm , CnD 来计算Cn，从而从根据Cn来调整解映射， 恢复客户信号。 100GE 标准标准、CAUI接口接口100GE 标准标准、CAUI接口接口 OTU4标准、标准、OTL4.10接口接口 GMP封装封装 PM-QPSK码型 PM-QPSK码型 S-FEC纠错 Q S 原理PM-QPSK原理 Q S 码型调制原理PM-QPSK码型调制原理 Q S 原理PM-QPSK原理 PM-QP
7、SK解调制原理图 OTU4信号恢复 G O原理框图100G OTU原理框图 G O原理框图100G OTU原理框图 数字相干接收机采用偏振分集和相位分集方式将光脉冲信号所承载的数据信 息映射转换为电信号，经高速模数转换器在时间和幅度的离散化后通过数字 信号处理实现色散(CD、PMD)补偿、时序恢复、偏振解复用、载波相位估计 符号估计和线性解码。、符号估计和线性解码。 G O原理框图100G OTU原理框图 相干接收机实时检测的光信号，其相位由三部分构成：收发端激光器频率 相位偏移和噪声传输过程中引入的线性相位噪声和非线性相位噪声相位偏移和噪声；传输过程中引入的线性相位噪声和非线性相位噪声； 承
8、载数据的符号调制相位。要有效地提取载调制相位并实现载波恢复，需消 除收发端激光器频率相位偏移和噪声、传输过程中引入CD、PMD和NPN。 若将收发端激光器的线宽控制在MHz范围内，其频率相位偏移及其变化比数 据传输波特率低约四个数量级，收发端激光器频率相位偏移对一小段连续的 检测符号的相位而言可近似认为不变同理光脉冲序列传输过程中通道检测符号的相位而言可近似认为不变。同理，光脉冲序列传输过程中，通道 特性的变化速度非常缓慢，相对于数据传输波特率而言可以忽略不计，其所 引起的色度色散和偏振模色散等线性相位噪声对一小段连续的检测符号的相 位而言也可近似认为不变基于以上认知可采用自适应均衡的方式对载
9、波位而言也可近似认为不变。基于以上认知，可采用自适应均衡的方式对载波 频率和相位进行估计。 100GE 标准标准、CAUI接口接口100GE 标准标准、CAUI接口接口 OTU4标准、标准、OTL4.10接口接口 GMP封装封装 PM-QPSK码型 PM-QPSK码型 S-FEC纠错 C分类FEC分类 根据算法不同分为根据算法不同分为根据算法不同分为根据算法不同分为： 标准FEC（G.975 I.1） 超强FEC（G 975 I 4）超强FEC（G.975 I.4） 超强FEC（G.975 I.7） 第三代超强FEC 根据判决方式不同分为：根据判决方式不同分为： 硬判决 软判决 根据开销冗余比
10、例分为：根据开销冗余比例分为： 7% 标准，10%，15%，18%，20%等 我司我司100G设备采用第三代超强设备采用第三代超强FEC算法算法占占20%软判决软判决我司我司100G设备采用第三代超强设备采用第三代超强FEC算法算法，占占20%，软判决软判决。 C发展FEC发展 技术应用技术应用FEC技术应用技术应用 2.5Gbps信号 可以选择使用标准FEC或者不使用FEC即可完成信号传输； 10Gbps 信号可以根据传输距离长短灵活选择标准FEC或者二代FEC技术； 40Gbps短距离传输可以使用标准FEC技术，而长距离传输则需要选择二代甚至 第三代FEC技术； 100Gbps 信号如果要
11、完成长距离传输则必须使用第三代FEC技术 和 高开销 （14%以上）FEC技术； 不同销比例的不同销比例的对比对比不同不同开开销比例的销比例的FEC对比对比 发端编码，收端 解码 发端编码，收端 解码 增加增加9dB9dB编码增编码增 增加增加9dB9dB编码增编码增 益益 7%7%或者更高编码或者更高编码7%7%或者更高编码或者更高编码 带宽，标准OTU4 速率采用7%编码 带宽，标准OTU4 速率采用7%编码 带宽带宽带宽带宽 提高系统OSNR容提高系统OSNR容 限限限限 三代C性能对比三代FEC性能对比 第三代C构造对比第二、三代FEC构造对比 软判决和硬判决对比软判决和硬判决对比 软判决由于其判决点的灵活性可 以增加FEC纠错能力，同样开销 比的硬判决比软判决提高以上比的硬判决比软判决提高1dB以上 的FEC编码增益
