CN102088645A - 信号数据模式匹配方法、系统及成帧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号数据模式匹配方法、系统及成帧器，该方法包括：针对输入成帧器的每个通道的信号进行帧头检测，具体包括；将检测到预设的正向帧头的通道的信号数据输出；对未检测到所述正向帧头的通道的信号进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出；所述反向帧头为正向帧头进行取反运算得到的；将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。该方法在成帧器中实现，简单易行，无需信号反馈，节约了电路成本，提高了匹配速度。

Description

信号数据模式匹配方法、系统及成帧器

技术领域

本发明涉及光网络技术领域，尤指一种适用于100G光传送系统的信号数据模式匹配方法、系统及成帧器。

背景技术

随着承载网市场带宽需求高速增长，100GE端口已经在核心路由器上广泛使用，支持100G的长距离传输也成为高密度多工分波器(DenseWavelength-Division Multiplexing，DWDM)设备的明确发展方向。

对于100G的光传送网(Optical Transport Network，OTN)标准，ITU-T(International Telecommunication Union-TELECOMMUNICATION，国际电信联盟-电信领域)已经制订OTU4(Optical channel Transport Unit，光通道传送单元)的相关封装定义，其中，OTU4在线路侧的光信号速率约为112Gb/s，由于电器件无法处理这么高的速率，一般需要采用多波长、多电平调制、多偏振复用等技术组合，将传送给电器件的电信号的码速率降低为线路侧光信号速率1/4。

目前一般由光传送网络中线路侧的光模块采用非相干调制的方式实现速率的转换，线路侧传送的100GHz的光信号中包含间隔50GHz的两个子载波，子载波的单波速率为56Gb/s，经差分四相正交相移健控(DifferentialQuadriPhase-Shift Keying，DQPSK)调制为码速率为28Gb/s的信号输出。

由于线路侧光信号经2个DQPSK调制及光电转换得到的四路电信号，并经过4∶10转换得到的到10路电信号传输给成帧器进行OTU4定帧时，电信号的相位可能会+/-45°、+/-135及其组合，因此，需要对输出给成帧器的电信号进行模式搜索(pattern search)，包括I/Q交换、I/Q取反的组合，去除相位相同或者相位相差180等不可用的pattern组合，进而从几种I和Q相位差的组合中选出90度相位差的信号数据，实现I、Q数据模式匹配，才能使成帧器输出正确数据模式的数据。

现有技术中一般是在输出给成帧器之前，对电信号进行模式搜索，通过模式搜索实现数据匹配，这种在光模块中进行数据模式匹配的方式，需要多次的尝试来获取到正确的数据模式以实现定帧，在获取到正确的数据模式后还需要传送给成帧器，并等待成帧器返回确认数据模式正确的确认信息，这增加了外围反馈总线电路设计，并导致数据模式匹配的速度慢、效率低等若干问题。

发明内容

本发明实施例提供一种信号数据模式匹配方法、系统及成帧器，用以解决现有技术中存在光信号数据模式匹配需要增加外围电路，导致匹配速度慢的问题。

一种光信号数据模式匹配方法，包括：

针对输入成帧器的每个通道的信号进行帧头检测，具体包括；

将检测到预设的正向帧头的通道的信号数据输出；

对未检测到所述正向帧头的通道的信号进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出；所述反向帧头为正向帧头进行取反运算得到的；

将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。

一种成帧器，包括：

帧头检测单元，用于针对输入成帧器的每个通道的信号依次进行帧头检测，具体包括：将检测到预设的正向帧头的通道的信号数据输出；对未检测到所述正向帧头的通道的信号进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出；所述反向帧头为正向帧头进行取反运算得到的；

匹配输出单元，用于将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。

一种光信号数据模式匹配系统，包括：光模块和上述的成帧器；

所述光模块，用于对接收到的线路侧的光信号进行多路复用转换，转换为设定数量的电信号提供给成帧器；

所述成帧器，用于对光模块提供的电信号进行分路，得到输入成帧器的每个通道的信号。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的信号数据模式匹配方法、系统及成帧器，针对输入成帧器的每个通道的信号依次进行帧头检测，将检测到预设的正向帧头的通道的数据输出；对未检测到所述正向帧头的通道的数据进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的数据进行取反运算后输出；然后将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。在成帧器中实现对信号的数据模式匹配，由于输入到成帧器的信号相位一般都是满足+/-45°、+/-135，因此，通过对通道中的数据进行正向帧头和反向帧头双重检测，即可很方便快捷的实现模式搜索，完成数据模式匹配，该方法实现简单、方便，减少了不必要的反馈电路设计，节约了电路成本投入；且无需信号反馈确认流程，提高了数据模式匹配的速度和效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中信号数据模式匹配系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中信号数据模式匹配方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术中在输入成帧器之前对数据进行模式搜索，在实现数据模式匹配的过程中存在的匹配速度慢、效率低，需要外围反馈电路支持等问题，本发明实施例提供一种信号数据模式匹配方法，在成帧器中实现数据模式的匹配，具体通过对输入成帧器的每个通道的信号进行帧头检测实现，该方法通过如图1所示的信号数据模式匹配系统实现，该系统包括光模块和成帧器。

上述光模块对接收到的线路侧的光信号进行多路复用转换，转换为设定数量的电信号提供给成帧器。成帧器对光模块提供的电信号进行分路，得到输入成帧器的每个通道的信号。

如图1所示，上述光模块包括接收机和分路器两部分。接收机包括2个DQPSK接收机，如图中所示的接收机DQPSK(X)和接收机DQPSK(Y)，每个接收机对线路侧传送的一个子载波进行处理，对子载波延迟线干涉(DLI)调整和光电转换后，得到I和Q两路电信号。然后由分路器进行解复用(DEMUX)，得到设定数量的电信号提供给成帧器。

例如线路侧光信号的传输速率为112Gb/s，该光信号包括两个子载波，则单波速率为56Gb/s，经两个DQPSK接收机处理后，得到四路实际码率为28Gbaud的电信号。由分路器对四路电信号进行解复用，实现4∶10转换，得到10路电信号提供给成帧器进行OTU4定帧。

延迟线干涉调整不一定能将I和Q两路信号锁定到+/-45°，而是有可能锁定在+/-45°和+/-135°和及其组合。上述分路器提供给成帧器的电信号需要进行数据模式匹配，与现有技术不同的是本发明中数据模式匹配是在成帧器中进行的。

上述图1所示的成帧器，包括：帧头检测单元和匹配输出单元。其中：

帧头检测单元，用于针对输入成帧器的每个通道的信号进行帧头检测，具体包括：将检测到预设的正向帧头的通道的数据输出；对未检测到正向帧头的通道的数据进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的数据进行取反运算后输出；其中反向帧头为正向帧头进行取反运算得到的。

上述帧头检测单元，还用于对未检测到正向帧头也未检测到反向帧头的通道，输出错误报告信号。

匹配输出单元，用于将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。

上述匹配输出单元，还用于判断是否存在输出错误报告信号的通道，当不存在时，再执行将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据的步骤。

上述图1所示的系统中，由成帧器实现信号数据模式匹配，针对输入成帧器的每个通道的数据进行帧头检测，将检测到预设的正向帧头的通道的数据输出；对未检测到正向帧头的通道的数据进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的数据进行取反运算后输出；其中反向帧头为正向帧头进行取反运算得到的；将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据，从而得到正确数据模式的输出数据。该方法流程如图2所示，执行步骤如下：

步骤S11：启动针对输入成帧器的每个通道的信号进行帧头检测的流程。

例如图1所示的系统中光模块中分路器输出10路电信号，提供给成帧器后，成帧器将其分路为20路信号，得到输入成帧器每个通道(逻辑通道)的信号。针对每个通道的信号进行帧头检测，包括正向帧头检测和反向帧头检测，实现对20个逻辑通道的信号数据分别进行定帧。

步骤S12：对信号进行正向帧头检测。

针对成帧器中每一个通道的信号进行正向帧头检测。

例如：使用预设的正向帧头0xF6F6F6282828，对信号进行帧头检测，寻找每个通道中各信号数据的帧头。

步骤S13：信号数据中是否检测到预设的正向帧头。

若是，执行步骤S14；否则执行步骤S15。

例如：在数据信号中寻找到正向帧头0xF6F6F6282828时，执行步骤S14，否则执行步骤S15。

步骤S14：将检测到正向帧头的通道的信号数据输出。

针对检测到正向帧头的通路，将该通路的信号数据输出，同时输出相应的帧头信号。

步骤S15：对信号进行反向帧头检测。

针对未检测到正向帧头的通路的信号进行反向帧头检测，具体使用对正向帧头进行取反运算得到的反向帧头进行帧头检测。

例如：正向帧头为0xF6F6F6282828时，对该正向帧头进行取反运算后，即可得到反向帧头0x090909D7D7D7，使用反向帧头0x090909D7D7D7对信号进行帧头检测，寻找信号中是否包含反向帧头。

步骤S16：信号数据中是否检测到反响帧头。

若是，执行步骤S17；否则执行步骤S18。

例如：在数据信号中寻找到反向帧头0x090909D7D7D7时，执行步骤S17，否则执行步骤S18。

步骤S17：将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出。

针对检测到反向帧头的通路，将该通路的信号数据进行取反运算后输出，同时输出相应的帧头信号。

将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出，具体包括：将检测到反向帧头的通道的信号数据中的二进制数1变为0以及将二进制数0变为1，将变化后的数据输出，并将变化后的数据的帧头输出。

步骤S18：输出错误报告信号

对未检测到正向帧头也未检测到反向帧头的通道，输出错误报告信号。

例如：对未找到正向帧头的通道，当也未找到反向帧头时，即找不到帧头时，则输出光传送通路_帧失步(Optical channel Transport Lane_Out OfFrame，OTL_OOF)信号。

步骤S19：将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。

将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据，具体包括：

获取各通道输出的数据的逻辑通道标号(LLM)，根据逻辑通道标号对各通道输出的数据进行排序，得到成帧器的输出数据。其中按照逻辑通道标号由小到大的顺序对各通道输出的数据进行排序。

例如：将20个逻辑通道的信号数据输出后，按照提取的每个逻辑通道的LLM，按照由小到大的顺序将20个逻辑通道进行重新排序，最终得到成帧器输出的正确的数据模式。

由于在系统正常工作，延迟线干涉正确的情况下，得到的电信号的数据的帧头一般必然会满足正向帧头和反向帧头中的一个，因此，通过正反帧头检测，成帧器总能找到正确的数据模式。但优选的，上述方法中将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据之前，还可以包括：

判断是否存在输出错误报告信号的通道，当不存在时，再执行将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据的步骤。

本发明实施例提供的上述数据模式匹配方法适用于100G系统，可以完成100G系统中2个DQPSK接收机输出信号的数据模式匹配。

本发明实施例提供的信号数据模式匹配方法、系统及成帧器，针对输入成帧器的每个通道的信号依次进行帧头检测，将检测到预设的正向帧头的通道的数据输出；对未检测到正向帧头的通道的数据进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的数据进行取反运算后输出；然后将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。在成帧器中实现对信号的数据模式匹配，由于输入到成帧器的信号相位一般都是满足+/-45°、+/-135，因此，通过对成帧器的改进，对通道中的数据进行正向帧头和反向帧头双重检测，即可在成帧器内部很方便快捷的实现模式搜索，完成数据模式匹配，该方法实现简单、方便，减少了不必要的反馈电路设计，不需要给线路侧光模块反馈信号，节约了电路成本投入；且无需信号反馈确认流程，提高了数据模式匹配的速度和效率。

上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光信号数据模式匹配方法，其特征在于，包括：

针对输入成帧器的每个通道的信号进行帧头检测，具体包括；

将检测到预设的正向帧头的通道的信号数据输出；

对未检测到所述正向帧头的通道的信号进行反向帧头检测，并将检测

到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出；所述反向帧头为正向

帧头进行取反运算得到的；

将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出，具体包括：

将检测到反向帧头的通道的信号数据中的二进制数1变为0以及将二进制数0变为1，将变化后的数据输出。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据，具体包括：

获取各通道输出的数据的逻辑通道标号，根据所述逻辑通道标号对各通道输出的数据进行排序，得到成帧器的输出数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述逻辑通道标号对各通道的数据进行排序，具体包括：

按照逻辑通道标号由小到大的顺序对各通道输出的数据进行排序。

5.如权利要求1-4所述的方法，其特征在于，还包括：对未检测到正向帧头且未检测到反向帧头的通道，输出错误报告信号。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据之前，还包括：

判断是否存在输出错误报告信号的通道，当不存在时，再执行将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据的步骤。

7.一种成帧器，其特征在于，包括：

帧头检测单元，用于针对输入成帧器的每个通道的信号依次进行帧头检测，具体包括：将检测到预设的正向帧头的通道的信号数据输出；对未检测到所述正向帧头的通道的信号进行反向帧头检测，并将检测到反向帧头的通道的信号数据进行取反运算后输出；所述反向帧头为正向帧头进行取反运算得到的；

匹配输出单元，用于将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述帧头检测单元，还用于：对未检测到正向帧头且未检测到反向帧头的通道，输出错误报告信号。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，匹配输出单元，还用于：

判断是否存在输出错误报告信号的通道，当不存在时，再执行将各通道输出的数据进行排序得到成帧器的输出数据的步骤。

10.一种光信号数据模式匹配系统，其特征在于，包括：光模块和如权利要求7-9任一所述的成帧器；

所述光模块，用于对接收到的线路侧的光信号进行多路复用转换，转换为设定数量的电信号提供给成帧器；

所述成帧器，用于对光模块提供的电信号进行分路，得到输入成帧器的每个通道的信号。

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