CN102186127B - 一种光通路传送单元的数据映射方法和系统 - Google Patents

一种光通路传送单元的数据映射方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种OTUk的数据映射方法和系统，方法包括：根据OTUk数据有效信号、数据存储先入先出模块中的数据存储状态，将OTUk数据写入到数据存储先入先出模块中；根据OTUku的帧头信息、以及所述数据存储状态，控制数据存储先入先出模块读出OTUk数据并发送到OTUku开销和数据插入模块，并产生映射调整开销发送到OTUku开销和数据插入模块；OTUku开销和数据插入模块将OTUk数据，映射调整开销，OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置，生成OTUku数据帧。通过本发明，减少了时钟恢复所带来的时钟损耗，从而可以提高光口互联数量，降低光口互联带来的抖动超标，确保OTN的正常通信。

Description

一种光通路传送单元的数据映射方法和系统
技术领域
本发明涉及光传送网(OTN，Optical Transport Network)技术领域，尤其涉及一种光通路传送单元的数据映射方法和系统。
背景技术
OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织数据传输的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列国际电信联盟-电信标准部(ITU-T，International Telecommunication Union-TelecommunicationStandards Sector)的建议所规范的新一代数字传送体系和光传送体系。OTN将解决传统波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)网络无波长/子波长业务调度能力弱、组网能力弱、保护能力弱等问题。
OTN目前定义了四种速度等级的业务，分别是OTU1、OTU2、OTU3和OTU4。如图1所示，图1是光通路传送单元(OTUk)的帧结构示意图。OTUk的信号格式是4行乘4080列；OTUk信号承载光通路数据单元(ODUk)，ODUk的信号格式是4行乘3824列；ODUk的信号承载光通路净荷单元(OPUk)，OPUk的信号格式是4行乘3808列。
OTN中各个网元的光口互联示意图如图2所示，由于OTN的各个网元在互联时是异步时钟处理，因此每经过一个网元，系统的时钟性能均会受到不同程度的损伤；如果级联的光口数量达到一定值，那么抖动指标将会超出要求范围，从而会导致误码率显著上升，不能正常通信。也就是说，光口级联的数量是受限的，但随着网络规模的不断增大，光口级联的数量必然是增加的。由此可见，如何实现在不断增加光口级联数量的情况下限制抖动的增加，以确保OTN的正常通信，是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种光通路传送单元的数据映射方法和系统，以实现在不断增加光口级联数量的情况下限制抖动的增加，确保OTN的正常通信。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种光通路传送单元的数据映射方法，该方法包括：
光通路传送单元(OTUk)写控制模块根据OTUk数据有效信号、以及数据存储先入先出模块中的数据存储状态产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中；
OTUk读控制模块根据OTUku帧头和复帧生成模块提供的OTUk超帧(OTUku)的帧头信息、以及所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态，输出OTUk数据的读控制信号，控制所述数据存储先入先出模块读出OTUk数据并发送到所述OTUku开销和数据插入模块，并产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到OTUku开销和数据插入模块；
OTUku开销和数据插入模块将所述数据存储先入先出模块输出的OTUk数据，OTUk读控制模块输出的映射调整开销，OTUku帧头和复帧生成模块产生的OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置，生成OTUku数据帧。
该方法进一步包括：产生整个系统的处理时钟，并发送给各个模块。
该方法进一步包括：所述OTUk写控制模块在获得OTUk数据有效信号，且所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非满时，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中。
该方法进一步包括：所述OTUk读控制模块根据获得的OTUku帧头信息，在数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非空时，输出OTUk数据的读控制信号。
所述OTUku数据帧包括OTUku开销和OTUku净荷。
本发明还提供了一种光通路传送单元的数据映射系统，该系统包括：OTUk写控制模块、数据存储先入先出模块、OTUk读控制模块、OTUku帧头和复帧生成模块、OTUku开销和数据插入模块，其中，
所述OTUk写控制模块，用于根据OTUk数据有效信号、以及所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中；
所述数据存储先入先出模块，用于按照先入先出的原则实现OTUk数据的写入和读出，并向所述OTUk写控制模块和OTUk读控制模块提供数据存储状态；
所述OTUk读控制模块，用于根据OTUku帧头和复帧生成模块提供的OTUku帧头信息、以及所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态，输出OTUk数据的读控制信号，控制所述数据存储先入先出模块读出OTUk数据并发送到所述OTUku开销和数据插入模块，并产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到所述OTUku开销和数据插入模块；
所述OTUku帧头和复帧生成模块，用于产生OTUku帧头和复帧信息提供给所述OTUku开销和数据插入模块，并将所述OTUku帧头信息提供给所述OTUk读控制模块；
所述OTUku开销和数据插入模块，用于将所述数据存储先入先出模块输出的OTUk数据，OTUk读控制模块输出的映射调整开销，OTUku帧头和复帧生成模块产生的OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置，生成OTUku数据帧。
该系统进一步包括：时钟产生模块，用于产生整个系统的处理时钟，并发送给该系统中的各个模块。
所述OTUk写控制模块进一步用于，在获得OTUk数据有效信号，且所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非满时，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中。
所述OTUk读控制模块进一步用于，根据获得的OTUku帧头信息，在数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非空时，输出OTUk数据的读控制信号。
所述OTUku数据帧包括OTUku开销和OTUku净荷。
本发明所提供的一种光通路传送单元的数据映射方法和系统，将OTUk帧承载到OTUku帧，即OTUku帧作为OTUk帧的载体，OTN的各个光口均采用OTUku帧实现光口互联，这样不需要进行时钟恢复；也就是说，通过本发明，减少了时钟恢复所带来的时钟损耗，从而可以提高光口互联数量，降低光口互联带来的抖动超标，确保OTN的正常通信。
附图说明
图1为现有技术中OTUk的帧结构示意图；
图2为现有技术中ONT的光口互联的示意图；
图3为本发明中OTUku帧的结构示意图；
图4为本发明一种光通路传送单元的数据映射系统的结构示意图；
图5为本发明一种光通路传送单元的数据映射方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明提出一种OTUk超帧(OTUku帧)，并将OTUk帧承载到OTUku帧，即将OTUku帧作为OTUk帧的载体，且OTN的各个光口均采用OTUku帧实现光口互联。OTUku帧的结构如图3所示，OTUku的信号格式是4行乘4080列，OTUku帧结构由OTUku开销(4行乘16列)和OTUku(4行乘4064列)净荷组成。
本发明所提供的一种光通路传送单元的数据映射系统，如图4所示，主要包括：OTUk写控制模块11、数据存储先入先出模块12、OTUk读控制模块13、OTUku帧头和复帧生成模块15、OTUku开销和数据插入模块14。其中，
OTUk写控制模块11，用于根据OTUk数据有效信号、以及数据存储先入先出模块12中的数据存储状态，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到数据存储先入先出模块12中。
数据存储先入先出模块12，用于按照先入先出(FIFO，First Input FirstOutput)的原则实现OTUk数据的写入和读出，并向OTUk写控制模块11和OTUk读控制模块13提供数据存储状态。
OTUk读控制模块13，用于根据OTUku帧头和复帧生成模块15提供的OTUku帧头信息、以及数据存储先入先出模块12中的数据存储状态，输出OTUk数据的读控制信号，控制数据存储先入先出模块12读出数据并发送到OTUku开销和数据插入模块14，并产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到OTUku开销和数据插入模块14。
OTUku帧头和复帧生成模块15，用于产生OTUku帧头和复帧信息提供给OTUku开销和数据插入模块14，并将OTUku帧头信息提供给OTUk读控制模块13。
OTUku开销和数据插入模块14，用于将数据存储先入先出模块12输出的数据，OTUk读控制模块13输出的映射调整开销，OTUku帧头和复帧生成模块15产生的OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置，生成OTUku数据帧。
进一步的，该系统还包括：时钟产生模块16，用于产生整个系统的处理时钟，并发送给该系统中的其他各个模块。
由上述系统所实现的数据映射方法，如图5所示，主要包括以下步骤：
步骤501，OTUk写控制模块根据OTUk数据有效信号、以及数据存储先入先出模块中的数据存储状态产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到数据存储先入先出模块中。
OTUk写控制模块在获得OTUk数据有效信号时，查询数据存储先入先出模块中的数据存储单元的数据存储状态，如果数据存储状态为非满，则表明当前可以进行数据写操作，从而OTUk写控制模块产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到数据存储先入先出模块中；如果数据存储状态为满，则表明当前不能进行数据写操作，OTUk写控制模块可以等待一定时间后再次查询数据存储状态，如果为非满，则可执行写操作。
步骤502，OTUk读控制模块根据OTUku帧头和复帧生成模块提供的OTUku帧头信息、以及数据存储先入先出模块中的数据存储状态，输出OTUk数据的读控制信号，控制数据存储先入先出模块读出OTUk数据并发送到OTUku开销和数据插入模块，并产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到OTUku开销和数据插入模块。
OTUk读控制模块查询数据存储先入先出模块中的数据存储单元的数据存储状态，如果数据存储状态为非空，则表明当前可以进行数据读操作，从而OTUk读控制模块输出OTUk数据的读控制信号，控制数据存储先入先出模块读出数据并发送到OTUku开销和数据插入模块；如果数据存储状态为空，则表明当前不可以进行数据读操作，OTUk读控制模块可以等待一定时间后再次查询数据存储状态，如果为非空，则可以进行数据读操作。
另外，OTUk读控制模块还需要产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到OTUku开销和数据插入模块。产生映射调整开销的具体操作为：
参照图3，根据数据存储单元的数据存储状态，即FIFO存储数据的水位线，当FIFO存储数据达到了FIFO深度(即数据存储单元的最大可存储量)的2/3时，进行负调整，此时在OTUku帧的负码速调整机会字节(NJO，NegativeJustification Opportunity)位置需要读出FIFO数据，NJO位置位于OTUku帧的第4行第16列；当FIFO存储数据小于FIFO深度的1/3时，进行正调整，此时在OTUku帧的正调整机会字节(PJO，Positive Justification Opportunity)位置不读出FIFO数据，PJO位置位于OTUku帧的第4行第17列。其中，码速调整控制字节(JC，Justification Control)的含义如下表1所示：
  JC bit7，8   NJO   PJO   含义
  00   调整字节   数据字节   不调整
  01   数据字节   数据字节   负调整
  10   调整字节   调整字节   正调整
  11   调整字节   数据字节   不调整
表1
上述表1中，第一列表示JC字节的比特7和比特8；第二列表示NJO字节；第三列表示PJO字节。
当JC字节的比特7和比特8为00时，表示不需要调整，此时NJO字节为调整字节、即无效数据，PJO字节为数据字节、即有效数据；
当JC字节的比特7和比特8为01时，表示负调整，即NJO和PJO字节表示的都是有效数据；
当JC字节的比特7和比特8为10时，表示正调整，即NJO和PJO字节表示的都是无效数据；
当JC字节的比特7和比特8为11时，表示不要调整，此时NJO字节表示无效数据，PJO表示有效数据。
步骤503，OTUku开销和数据插入模块将数据存储先入先出模块输出的OTUk数据，OTUk读控制模块输出的映射调整开销，OTUku帧头和复帧生成模块产生的OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置(如图3所示帧结构中的对应位置)，生成OTUku数据帧。
通过本发明，将OTUk帧承载到OTUku帧，即OTUku帧作为OTUk帧的载体，OTN的各个光口均采用OTUku帧实现光口互联，这样不需要进行时钟恢复，能够减小OTN设备光口互联由于异步映射需要恢复时钟造成的时钟损耗，降低光口互联抖动，增大OTN规模，实现大规模OTN的可靠通信。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光通路传送单元的数据映射方法，其特征在于，该方法包括：
光通路传送单元OTUk写控制模块根据OTUk数据有效信号、以及数据存储先入先出模块中的数据存储状态产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中；
OTUk读控制模块根据OTUku帧头和复帧生成模块提供的OTUk超帧OTUku的帧头信息、以及所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态，输出OTUk数据的读控制信号，控制所述数据存储先入先出模块读出OTUk数据并发送到OTUku开销和数据插入模块，并产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到OTUku开销和数据插入模块；
OTUku开销和数据插入模块将所述数据存储先入先出模块输出的OTUk数据，OTUk读控制模块输出的映射调整开销，OTUku帧头和复帧生成模块产生的OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置，生成OTUku数据帧。
2.根据权利要求1所述光通路传送单元的数据映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：产生整个系统的处理时钟，并发送给各个模块。
3.根据权利要求1所述光通路传送单元的数据映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述OTUk写控制模块在获得OTUk数据有效信号，且所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非满时，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中。
4.根据权利要求1所述光通路传送单元的数据映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述OTUk读控制模块根据获得的OTUku帧头信息，在数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非空时，输出OTUk数据的读控制信号。
5.根据权利要求1至4任一项所述光通路传送单元的数据映射方法，其特征在于，所述OTUku数据帧包括OTUku开销和OTUku净荷。
6.一种光通路传送单元的数据映射系统，其特征在于，该系统包括：OTUk写控制模块、数据存储先入先出模块、OTUk读控制模块、OTUku帧头和复帧生成模块、OTUku开销和数据插入模块，其中，
所述OTUk写控制模块，用于根据OTUk数据有效信号、以及所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中；
所述数据存储先入先出模块，用于按照先入先出的原则实现OTUk数据的写入和读出，并向所述OTUk写控制模块和OTUk读控制模块提供数据存储状态；
所述OTUk读控制模块，用于根据OTUku帧头和复帧生成模块提供的OTUku帧头信息、以及所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态，输出OTUk数据的读控制信号，控制所述数据存储先入先出模块读出OTUk数据并发送到所述OTUku开销和数据插入模块，并产生OTUk到OTUku的映射调整开销发送到所述OTUku开销和数据插入模块；
所述OTUku帧头和复帧生成模块，用于产生OTUku帧头和复帧信息提供给所述OTUku开销和数据插入模块，并将所述OTUku帧头信息提供给所述OTUk读控制模块；
所述OTUku开销和数据插入模块，用于将所述数据存储先入先出模块输出的OTUk数据，OTUk读控制模块输出的映射调整开销，OTUku帧头和复帧生成模块产生的OTUku帧头和复帧信息插入到OTUku帧的对应位置，生成OTUku数据帧。
7.根据权利要求6所述光通路传送单元的数据映射系统，其特征在于，该系统进一步包括：时钟产生模块，用于产生整个系统的处理时钟，并发送给该系统中的各个模块。
8.根据权利要求6所述光通路传送单元的数据映射系统，其特征在于，所述OTUk写控制模块进一步用于，在获得OTUk数据有效信号，且所述数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非满时，产生OTUk数据的写控制信号，将OTUk数据写入到所述数据存储先入先出模块中。
9.根据权利要求6所述光通路传送单元的数据映射系统，其特征在于，所述OTUk读控制模块进一步用于，根据获得的OTUku帧头信息，在数据存储先入先出模块中的数据存储状态为非空时，输出OTUk数据的读控制信号。
10.根据权利要求6至9任一项所述光通路传送单元的数据映射系统，其特征在于，所述OTUku数据帧包括OTUku开销和OTUku净荷。
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