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Aware模式下FlexE映射和解映射的设计与实现

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Aware模式下FlexE映射和解映射的设计与实现

作者：强祖信华中科技大学

学位级别：硕士

以太网发展至今,已经成为移动网络的基础承载网之一。然而随着5G时代的到来,人们对5G承载网提出了更高的要求,其中包括更灵活的资源动态分配、更低的时延、更大的带宽以及更具差异化的承载等等。而传统以太网技术已经难以满足以上需求,... 详细信息

以太网发展至今,已经成为移动网络的基础承载网之一。然而随着5G时代的到来,人们对5G承载网提出了更高的要求,其中包括更灵活的资源动态分配、更低的时延、更大的带宽以及更具差异化的承载等等。而传统以太网技术已经难以满足以上需求,因此FlexE（Flexible Ethernet）技术应运而生。FlexE在传统以太网基础上引入了新的FlexE shim层,实现了MAC（Media Access Control）层与PHY（Physical）层的解耦,从而实现两者速率的灵活适配。首先基于FlexE协议,对FlexE shim层结构和FlexE的工作模式进行了详细地介绍,并结合G.709协议,对Aware模式下FlexE的映射和解映射部分提出了整体设计方案。针对映射和解映射的关键功能,采用基于RAM（Random Access Memory）阵列的读写操作来实现。同时采用了一种新型时隙分配算法,来优化RAM阵列读写控制部分的设计,该算法主要包括“时隙分离”以及“桶型移位”两大读写原则。新型时隙分配算法相较于传统时隙分配算法,简化了读写操作的控制逻辑且极大地节省了RAM阵列资源。其次针对新型时隙分配算法的读写规则配置,设计了一种硬件配置方法,在尽可能减少硬件资源消耗的同时,避免了软件配置速度慢的缺点。最后为了满足G.709协议对FlexE部分速率组中开销块连续排列的要求,在进行映射操作之前,对FlexE实例数据流进行了预处理,并在解映射操作后进行相应的恢复操作,恢复出原有的FlexE实例数据流。搭建软件仿真环境后,对整体设计中各关键模块进行软件仿真,通过分析仿真结果,验证了各模块的功能正确性。同时对整体设计综合后,得到板上最大工作频率为326.05MHz,通过FPGA上板测试验证了电路整体功能,证明了能够在实际电路中正确地实现对FlexE实例数据流的映射和解映射操作。表明了本文的设计达到了设计目标,可作为相关设计的参考。

关键词： FlexE Aware 映射解映射新型时隙分配算法

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FlexE在SPN中的应用研究

FlexE在SPN中的应用研究

作者：徐犇武汉邮电科学研究院

学位级别：硕士

在进入现代社会以后,从第一代到第四代移动通信,其核心是人与人之间的通信。但随着5G的到来,其核心不仅仅只在人与人之间的通信,更多的是物联网、工业自动化以及无人驾驶等方面的应用。在4G基础上,5G对于移动通信提出更高的要求,它不仅... 详细信息

在进入现代社会以后,从第一代到第四代移动通信,其核心是人与人之间的通信。但随着5G的到来,其核心不仅仅只在人与人之间的通信,更多的是物联网、工业自动化以及无人驾驶等方面的应用。在4G基础上,5G对于移动通信提出更高的要求,它不仅在高速率、大带宽、低时延、高精度时间同步还在网络分片、灵活连接等多个方面需要有全新的提升。基于这些性能的提升,业务方面也会得到更好的保障和应用,互联网的发展也将从移动互联网进入智能互联网时代。而对于这些诸多方面的需求,其承载网络也需要更好的去保障它们。由此,基于对5G承载网络需求的分析,中国移动拟采用SPN（Slicing Packet Network,切片分组网）来支撑起整个5G网络架构。这次提出来的SPN是一种全新的网络技术体系,是一种基于多层融合的新一代端到端分层交换网络,对移动前/中/回传、企事业专线/专网、家庭宽带等高质量要求的业务进行综合承载。在整个SPN网络技术体系当中,FlexE（Flexible Ethernet,灵活以太网）是SPN能实现的关键技术之一。FlexE技术的一大特点就是实现业务带宽需求与物理接口带宽解耦合,同时可以实现高速率接口精细化划分,实现不同低速率业务在不同的时隙中传输,相互之间物理隔离,为解决5G网络中的诸多需求起到了关键的作用。本文对SPN中应用到的FlexE技术进行了相关论述,并对基于FlexE的技术特点而拓展出的FlexE交叉、FlexE oam以及保护倒换的原理进行研究分析。基于这些技术原理确定了FlexE在SPN中应用的具体实现方案,包括硬件功能模块以及软件处理模块的研究和设计。对FlexE义务配置、FlexE交叉、FlexE oam以及保护倒换从功能模块实现到软件完成配置下发等处理过程做了详细的阐述。并对该方案在烽火通信SPN产品设备上进行实现及验证。实验结果表明,该方案能够实现对FlexE的业务配置下发,FlexE业务数据的快速转发以及当链路发生故障时的快速保护倒换功能,对该SPN设备的产品化具有重要意义,使业务数据的传输更加快速、高效。

关键词： SPN FlexE FlexE交叉保护倒换

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FlexE技术在SPN网络中的应用

通信电源技术 2022年第4期39卷 36-38页

作者：陈景文黄旭阳中国移动通信集团广东有限公司广州分公司广东广州510000

随着行业数字化转型驱动网络升级,具有FlexE硬切片能力的切片分组网络(Slicing Packet Network,SPN)成为当今通信行业中的热点。结合运营商及行业数字化转型发展特征,分析FlexE技术在切片分组网络中的作用与优势,并在此基础上探究具体的... 详细信息

随着行业数字化转型驱动网络升级,具有FlexE硬切片能力的切片分组网络(Slicing Packet Network,SPN)成为当今通信行业中的热点。结合运营商及行业数字化转型发展特征,分析FlexE技术在切片分组网络中的作用与优势,并在此基础上探究具体的SPN承载网切片设计。

关键词： FlexE 硬切片切片分组网络(SPN) 承载网

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FlexE技术在5G承载网中的应用与配置

科学技术创新 2022年第19期 64-67页

作者：龚记民武汉交通职业学院湖北武汉430065

基于云计算、高清视频、V2X、VR/AR等业务发展需求,结合5G网络切片等技术的应用,分析了FlexE技术的发展历程、技术标准与原理,探讨了FlexE技术在5G承载网中的应用,通过仿真组网的方式,验证了FlexE技术在SPN设备上的配置方法。

关键词： FlexE 5G承载网 FlexE配置

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OTN承载FlexE关键技术的研究

OTN承载FlexE关键技术的研究

作者：冯子悦武汉邮电科学研究院

学位级别：硕士

随着通信技术的发展,5G时代的来临,人们对信息的需求越来越高,4K/8K视频业务和物联网等新型应用和业务不断涌现,驱动带宽需求迅猛增长。大带宽、高速率成为光传送网演进的必然趋势。OTN传送网在现网运用多年,已十分成熟,其技术结合了SDH... 详细信息

随着通信技术的发展,5G时代的来临,人们对信息的需求越来越高,4K/8K视频业务和物联网等新型应用和业务不断涌现,驱动带宽需求迅猛增长。大带宽、高速率成为光传送网演进的必然趋势。OTN传送网在现网运用多年,已十分成熟,其技术结合了SDH和WDM这两种技术的优势,主要特性可以概括为这四点:可接入多种类型的业务,并透明传输;可进行较大传输颗粒的调度;具有丰富的开销和完善的管理维护能力;且增强了组网和保护的能力。传统的以太网MAC速率受限于匹配以太网PHY的速率。OIF提出的Flex E的协议允许完全解耦MAC数据速率和支持它们的以太网PHY,包括MAC速率大于（通过绑定（Bonding））和小于（通过子速率（Sub-rating）和信道化（Channelization））用于承载Flex E的以太网PHY速率。目前ITU-T标准化的OTN承载Flex E的方案主要分为3种:非感知（Unaware）模式、终结（Terminates）模式和感知（Aware）模式。本文选取了OTN传送网承载Flex E作为研究课题,讨论了该课题的应用场景,并理论上对这三种模式进行分析,描述了三种模式的组网模型,分析其在实际应用中实现的难点。为了实现协议中所描述的应用场景,设计了一款Muxponder板卡,可支持以太网业务接入,并封装到Flex E Group,通过非感知模式映射到OTUCn。在最后进行了业务创建等基本功能的测试,确定了板卡软硬件运行正常,并选取了四种业务对板卡进行了以太网业务性能测试,通过对时延、吞吐量、丢包率和背靠背四项性能指标的测试结果的分析,讨论了传统以太网业务和Flex E业务的优劣,充分考虑此方案的先进性、可用性、安全性等因素。经测试,该板卡在实验室环境下业务能够正常运行,各项性能指标均能达到工程所需水平。

关键词：超100 Gbit/s OTUCn FlexE

基于FlexE的通道化交叉技术的设计与实现

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网络新媒体技术 2021年第1期10卷 59-64页

作者：徐犇曾颜武汉邮电科学研究院武汉430074 烽火通信科技股份有限公司武汉430074

随着网络时代的迅猛发展,人们对网络传输质量的要求越来越高,第五代移动通信(5G)技术应运而生,为了满足5G对大容量和网络切片的承载需求,灵活以太网技术将作为一项新兴的重要技术被广泛运用在通信网络中。本文通过研究FlexE基本原理以... 详细信息

随着网络时代的迅猛发展,人们对网络传输质量的要求越来越高,第五代移动通信(5G)技术应运而生,为了满足5G对大容量和网络切片的承载需求,灵活以太网技术将作为一项新兴的重要技术被广泛运用在通信网络中。本文通过研究FlexE基本原理以及数据码块在FlexE设备中的传输流程,提出了一种基于FlexE的通道化交叉技术的设计方案,通过实验测试证实了本文所述方案能够实现数据码块在FlexE设备中交叉传输的功能,且与传统交换技术相比具有更低的传输时延。

关键词： FlexE 通道化交叉时延

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智能城域网FlexE技术应用与探讨

通信技术 2020年第9期53卷 2313-2319页

作者：张啸霍磊钱永良华夏邮电咨询监理有限公司河南郑州450007 中国联通网络通信有限公司周口分公司河南周口466000

5G三大应用场景eMBB、uRLLC、mMTC对网络带宽、时延、高可靠、网络切片等方面提出更高要求,灵活以太网(FlexE)技术的灵活性、刚性管道切片、多速率等功能特性,可满足5G网络发展。随着智能承载网的部署,FlexE技术将成为运营商业务发展的... 详细信息

5G三大应用场景eMBB、uRLLC、mMTC对网络带宽、时延、高可靠、网络切片等方面提出更高要求,灵活以太网(FlexE)技术的灵活性、刚性管道切片、多速率等功能特性,可满足5G网络发展。随着智能承载网的部署,FlexE技术将成为运营商业务发展的主要动力保障。

关键词： FlexE 带宽切片高可靠性

基于FlexE的承载网络分片隔离技术研究和应用

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电信技术 2018年第12期 12-19页

作者：欧阳春波李春荣胡永健王林华为技术有限公司

基于5G承载网络分片的应用,对承载网分片技术进行研究,介绍和分析各种承载网分片隔离技术,重点研究新一代以太网FlexE接口和FlexE交叉隔离关键技术在承载网络分片中的部署和应用,包括网络分片中的转发隔离技术,如VPN隔离、VLAN子接口隔... 详细信息

基于5G承载网络分片的应用,对承载网分片技术进行研究,介绍和分析各种承载网分片隔离技术,重点研究新一代以太网FlexE接口和FlexE交叉隔离关键技术在承载网络分片中的部署和应用,包括网络分片中的转发隔离技术,如VPN隔离、VLAN子接口隔离、FlexE接口隔离、FlexE交叉通道隔离等技术的对比,并分析FlexE接口和交叉隔离的性能优势,研究其应用在网络分片中的能力,提供一种在5G承载网络中部署网络分片的解决方案,满足5G承载网络的分片应用需求。

关键词：网络分片切片隔离 FlexE 交叉

基于FlexE的1588时间同步技术的设计与实现

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移动通信 2018年第8期42卷 79-83页

作者：方子衿徐旺生方琼陈朝辉武汉邮电科学研究院湖北武汉430073 烽火通信科技股份有限公司湖北武汉430073

为了满足5G承载对大容量和网络切片的承载需求,FlexE(灵活以太网)预计将作为一项重要技术被广泛运用在通信网络中,同时1588时间同步技术也会成为5G通信的重要同步方式。在FlexE的基础上实现1588时间同步是本次研究的主要目的,通过研究1... 详细信息

为了满足5G承载对大容量和网络切片的承载需求,FlexE(灵活以太网)预计将作为一项重要技术被广泛运用在通信网络中,同时1588时间同步技术也会成为5G通信的重要同步方式。在FlexE的基础上实现1588时间同步是本次研究的主要目的,通过研究1588时间同步的基本原理以及PTP报文在FlexE接口中的传输方式,提出了一种基于FlexE实现1588同步技术的设计方案,实验证实了该方案能够实现1588同步功能且具有较高的同步精度和稳定性。

关键词： PTP FlexE 1588 时间同步