SDH / OTU 4

光トランシーバーはイーサネット以外にも使われます。その中で代表的なのがSDH同期網です。

SDH網の特徴は、ビットレベルで同期したまま多重化されるために基本的に整数倍の速度差での階層構造(多重化階梯)を持つことです。しかし、ethernetの容量との相性は悪く様々なオプション規定があります。

     
OTU1 2.48832 Gbit/s STM-16/OC-48
OTU2 238/237×9.95328 Gbit/s STM64( 9.95328 Gbit/s)
OTU3 238/236× 39.81312 Gbit/s) STM-256 (39.81312 Gbit/s)
OTU2e 11.2Gbps 10G ethernet option
OTU3e 44.6Gbps 40G ethernet option
OTU4
255/227×99,532,800 kbit/s
111,809,973.568 kbit/s
 

ethernet frameを効率よくSDH網で運ぶための仕組みは色々工夫されていいます。10GbpsのSTM64では容量がわずかに足りないために10GBASE-Wという仕様も登場しましたが、やはり伝送容量のギャップを生むことは嫌われ、40Gではトランスコーディングなどのテクニックも提案されましたが綺麗な構成ではありませんでした。

旧来の流れを断ち切り100G ethernetを格納するブロック構成として112GbpsのOTU4が定められています。OTU4では112GbpsとSDH網の方が容量が多くヘッダー情報を付加しても容易にethernet frameの伝送が可能になりました。そして、光トランシーバーの仕様はこのOTU4を目標に定められたのです。ethernetによるIPパケットの伝送が世界中を駆け巡るトラフィックの主役となった現在ではOTU4でSDH系の仕様がやっと整理できたと言えるのではないでしょうか。

28G(27.9525) x 4 = 112Gbpsとなります。

OIF CEI-28G-VSR

SFP28トランシーバーの、機器側の電気的仕様が定められています。ここで、lane速度が27.9525Gbpsなので25ではなく28が名称に使われています。

56GはOIF-CEI CEI-56Gになります。

光トランシーバーのデータシートを見ると伝送速度が10Gbps製品は、10.3125 Gbpsとなっています。これは、送られてきた情報が64/66Bと呼ばれるフレーム構成で伝送されるためにその分のオーバーヘッドが付加された数字です。

10G / 64 * 66 = 10.3125

FECなし25Gの場合も同様で

25G / 64 * 66 = 25.78125

FECありの25Gはブロックサイズを256/257Bとしてオーバーヘッドを減らすことによりRS(528,414)FECによって増えた分を相殺しています。

25G / 514 * 528 / 256 * 257 = 25.78125

50GはPAM4変調により変調速度は半分になりますが、RS(544,514)の採用により結果的に少し増えています。

50G / 2(PAM4) / 514 * 544 / 256 * 257 = 26.5625

 

各フレーム構成

  10G 25G 25G(FEC) 50G(FEC)
infomation rate 10G 25G 25G 50G
lane speed 10.3125 25.78125 25.78125 51.5625
baud rate 10.3125 25.7825 25.78125 26.5625
frame block 64/66B 64/66B 256/257B 256/257B
modulation NRZ NRZ NRZ PAM4
FEC NA NA RS(528,514) RS(544,514)

25.78125 / 528 * 544 = 26.5625

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