FlexE、FlexO与OTN

Waxberrylee

最近非常非常忙，趁着周末来写一写自己感兴趣的东西。

主题是承载网中的FlexE、FlexO以及OTN技术之间是怎么样的一种关系？因为从技术上来说，第一个属于IP技术范畴，后两个属于OTN范畴，所以很少有文章来做一个分析和对比。另外，有时候单独讨论一种技术，意义并不是很大，几种相关技术放在一起，理解才深刻。下面我们就来简单的聊一聊它们吧。

5G关键技术之一的FlexE相信大家都见多不惊了。我们也在之前的文章写过：

【IP0001】FlexE技术

简单来说，FlexE是承载网实现业务隔离，业务带宽需求与物理接口带宽解耦合以及网络切片的一种接口技术。

我们回忆一下FlexE技术的关键结构。

在前面的文章中我们也说过，上面的FlexE的Group中每个100GE PHY划分为20个Slot(时隙)的数据承载通道，每个Slot所对应的带宽为5Gbps。而Client/Group架构则可以支持任意多个不同子接口(FlexE Client)在任意一组PHY(FlexE Group)上的映射和传输， 从而通过端口捆绑和时隙交叉技术轻松实现业务带宽25G->50G->100G->200G->400G等功能。

看到上面描述，不知道你是否发现，FlexE是5G承载网离客户业务最近的关键技术，最重要的功能之一是解决了不同客户业务需求与网络能力不平衡之间的问题。

好了，既然FlexE在客户侧实现了与业务速率的解绑，这是IP侧的。但是在OTN侧呢？

是的，我们之间也提到过，FlexE也可以通过捆绑、子速率和通道化来实现与OTN光层的对接。同时，我们也已经知道了FlexE的接入业务灵活性和传输业务的低时延，传统的OTN技术能契合FlexE的这些功能吗，从而满足以目前5G业务速率以及低时延。以5G端到端的承载来说：

就像一桶水，你在其中一个层次补齐了短板，通过FlexE达到与客户业务的任意速率匹配，并有效的降低了时延。而在另一个层次，即后续上行到Core通过OTN承载时，时隙速率却固化，同时时延还比较大，水桶的短板还是没有补好，仍然是不能很好的满足5G承载的基本需求。

我们以FlexE的通道化的业务承载灵活性的功能举例来说，至少时延我们后文会提到。

例如在4个100G PHY上承载10G、40G、150G、200G的MAC数据流。在这里总的客户业务是390G，在OTN层就可能通过4个100G OTU4（或者1路400G波道）来传输。如果正好FlexE里承载的数据能达到400G，100%的利用率，那就更完美了，不是吗？

（PS: 通道化可以理解为任意速率的MAC流可以共享一路或者多路100GE PHY）

但在实际的需求中，并不总是这样的“完美”，在光层，如果采用基于传统OTN技术，以OTU4来承载这些FlexE接口，或者更直接的是通过OTN来承载25GE、50GE业务，一个是与OTN客户侧接口的速率不匹配，同时又造成线路侧的带宽浪费。

不匹配怎么办？不匹配就来进化OTN技术吧，能不能从以前离散的固定的速率(OTU1/2/3/4)，转变成灵活可变的速率？

基于以上因素，OTN技术的向着更灵活的方向的发展，也就是目前业界所说的OTN3.0，支持FlexO技术的OTN技术。这里的FlexO就是我们的Flexible OTN。

下面我们就来聊聊FlexO。

从上面图可以看出，FlexO是用于OTUCn与波长速率之间互联的接口技术（OTUCn定义的是超100G帧结构）。通过FlexO技术，可以实现OTN客户侧任意速率灵活映射捆绑到多个100G或超100G线路上。这不同于FlexE技术解决是满足客户业务速率的匹配，它们的层次不一样。那么FlexO与传统的OTN层次结构又有什么不一样？继续看图。

很明显可以看出，从层次结构上来说，FlexO相比于传统OTN的OTUk（k=0，1，2，3，4）多了OPUCn/ODUCn/OTUCn三个层次；从帧结构上来说，FlexO定义了特殊的FlexO开销和FlexO的FEC编码方法，也是与传统的OTN不一样的。至于Flexo帧结构，我们就不在本篇中说，下次再细聊。

在这里需要明白两点：

ODUCn目前支持5G时隙，低于5G信号直接映射到5G时隙，不经过低阶ODUk复用，可以基于5G大小组合成任意的ODUflex，25G/50G的颗粒匹配不再是问题；

超100GCBR信号（如400GE）通过BMP映射到ODUflex。

下面我们主要看一看不同点：

从传统OTN的帧结构到FlexO结构的变化：

细心的朋友可能发现了一点，FlexO的映射路径要比传统的OTN要多。那时延能比传统OTN低吗？好吧，只好祭出FlexO的映射图了（看不清的请点开看吧）。

所以，一方面，在5G承载传输时，显而易见，FlexO对FlexE业务的封装映射并没有增加。而且另一方面，需要强调的是FlexO的FEC采用的是IEEE标准的纠错算法，而传统的OTN FEC算法十分复杂，处理时延为200-300ns，传统OTN FEC在GFEC处理时的时延为1.2微秒。可以看出，FlexO的低时延更适合5G业务的低时延需求。

上面说了些FlexO相对传统OTN的变化，我们最后再总结分析一下FlexE与FlexO的区别。

FlexE在业务承载时层次更接近客户业务，例如在5G承载时，FlexE可能会通常作为FlexO的客户侧速率接入；

FlexE客户侧速率可以是10G,40G,N*25G以及N*5G,未来也可以达到N*1G，而FlexO客户侧从1G到几百G，相对来说要丰富得多；

FlexE内部是Shim层的交叉，交叉颗粒普遍是5G，未来可以达到1G；FlexO基于ODUk/Paket/VC等交叉，交叉速率可以是1.25G、2.5G和5G，业务通过BMP/GMP/GFP等映射完成;

FlexE的映射是Cliet-FlexE client-FlexE，比FlexO的映射要简单，因为FlexO则是OTN的映射方式；

FlexE的时延比FlexO要低一个数量级，相比FlexE，FlexO的映射路径层次多。

今天我们就先说到这吧，以上可能存在部分表达的不是很专业和全面，望谅解。