CN103354983B - 以太数据处理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种以太数据的处理方法和装置,所述方法包括:将以太数据映射到前向纠错FEC帧的净荷区;对映射到所述FEC帧的以太数据进行FEC编码,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区;为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息包含帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM;对所述FEC帧中除所述FAS和LLM之外的信息进行扰码;将所述FEC帧分发到多通道进行传送。本发明实施例在将以太数据分发为多通道进行传送之前,对所述以太数据进行FEC编码,满足高速以太网长距离传送数据对高增益、低时延的要求,适配多样化的多通道传输形式。

Description

以太数据处理的方法和装置
技术领域
本发明涉及数据传送技术领域,并且更具体地,涉及以太数据的处理方法和装置。
背景技术
以太网传送速率随技术发展已经从10M比特/秒、100M比特/秒、1G比特/秒、10G比特/秒发展到了现在的40G比特/秒和100G比特/秒(以下分别简称为40G和100G),当前40G和100G的以太网已经得到广泛应用。
参见IEEE802.3ba,如图1所示,以太网架构包括物理层、数据链路层、网络层等。物理层主要包括适配子层(Reconciliation Sublayer,RS)、物理编码子层(Physical CodingSublayer,PCS)、物理媒介适配子层(Physical Medium Attachment,PMA)、物理媒介相关子层(Physical Medium Dependent,PMD)。
RS子层和PCS子层之间通过媒介无关接口(Media Independent Interface,MII)连接,MII接口是模拟接口,对于100G比特/秒(100Gigabit bit per second,以下简称为100G)以太网传送速率,MII接口为100G媒介无关接口(100Gigabit Media IndependentInterface,CGMII)。
PCS子层和PMA子层之间通过适配单元接口(Attachment Unit Interface,AUI)连接,AUI接口是物理接口,对于100G比特/秒(100Gigabit bit per second,以下简称为100G)以太网传送速率,AUI接口为100G适配单元接口(100Gigabit Attachment UnitInterface,CAUI)。
RS子层将媒介接入控制(medium access control,MAC)帧转换成CGMII接口数据,并将所述CGMII接口数据发送到PCS子层。
PCS子层对CGMII接口数据进行64B/66B编码,转换为66B码块数据,之后将66B码块数据分发为多路逻辑通道。
PMA子层以逻辑通道为单位对数据进行FEC(forward error correction,前向纠错)编码处理,并将数据发送到PMD子层,在每路逻辑通道中通过压缩每个66B码块的同步头,每32个66B码块节省出32比特空间作为FEC的校验区。
PMD子层将从PMA子层接收到的数据调制到光载波进行传送。
现有技术通过压缩66B码块的同步头提供FEC校验空间,增益低;以逻辑通道为单位对数据进行FEC编码,时延高。低增益、高时延的FEC编码方法不适用于高速以太网长距离传送数据的要求。
随着IP(Internet Protocol,互联网协议)视频、云计算等新兴业务的快速涌现,业务流量按照每年50~60%的速度增长,未来10年,大概会增加100倍,高带宽成为迫切需求,这驱动着以太网向更高速率演进。下一代以太网速率很可能为400G、1T、1.6T。将这种超100G速率的以太接口,用于骨干路由器之间、或者核心交换机之间、或者骨干路由器和传送设备之间,或者运营商的云网络数据中心互连,可以有效降低成本。
随着以太网速率的提升,很难通过单通道的通信速率达到超100G的通信带宽。为了做到超100G以太网速率,高阶调制方式和多通道成为可选的技术。采用高阶调制方式,可以尽可能提高单通道的通信速率;加之采用多通道化并行传输,从而提高整体的通信速率。单通道速率的提升及高阶调制方式的引入,会存在传输损耗大、接收灵敏度下降现象,从而导致线路误码。因此,高速率以太网为了做到无误码传输,需要考虑引入FEC功能,保持高增益和低延时,以低成本满足高速以太网的无误码传输需求。
另外,随着以太网速率的提升,多通道化及高阶调制成为应用趋势。未来高速以太网将会存在多样化传输形式,例如,单通道采用不同的调制码型、不同的通道数量以及不同的速率,这种差异性也会出现对FEC的增益需求差异。因此,还需要考虑如何兼容多通道化传输的多样性。以400G比特/秒(以下简称为400G)为例,未来可能采用16路25G通道,每路通道采用25G波特率和NRZ(Non Return to Zero,非归零调制)调制码型,从而实现单通道25G速率;或者采用8路50G通道,每路通道采用25G波特率和PAM4(Pulse AmplitudeModulation4,脉冲幅度调制4)调制码型,从而实现单通道50G速率;或者采用4路100G通道,每路通道采用25G波特率和PAM16调制码型,从而实现单通道100G速率。针对特定数量的光通道进行的FEC编码,仅固定适配该特定数量的光通道;如果光通道具有多样性,则FEC编码方式也需要多样性,导致含FEC功能的以太物理层架构具有多样性。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种以太数据的处理方法和装置,以满足高速以太网长距离传送数据对高增益、低时延的要求,以及适配多样化的多通道传输形式。
第一方面,提供了一种以太数据的处理方法,包括:将以太数据映射到前向纠错FEC帧的净荷区;对映射到所述FEC帧的以太数据进行FEC编码,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区;为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息包含帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM;对所述FEC帧中除所述FAS和LLM之外的信息进行扰码;将所述FEC帧分发到多通道进行传送。
在第一种可能的实现方式中,所述将所述FEC帧分发到多通道进行传送,具体包括:以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数,所述分发粒度大于等于所述FAS和LLM占用的字节数;将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成适配单元接口AUI接口数据;将所述AUI接口数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
在第三种可能的实现方式中,所述将所述FEC帧分发到多通道进行传送,具体包括:以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据;将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,其中N为光通道数量X的整数倍,所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。
结合第一方面或第一方面的上述可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述以太数据为媒介接入控制MAC帧,所述MAC帧中的每个MAC帧是从媒体无关接口MII接口数据中提取得到。
结合第一方面或第一方面的上述可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述以太数据是码块数据,所述码块数据中的每个码块是对媒体无关接口MII接口数据进行编码得到。
结合第一方面或第一方面的上述可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述码块数据是66B码块数据、65B码块数据和257B码块数据中的一种。
第二方面,提供了一种以太数据的处理方法,所述方法包括:从多通道传送的数据中恢复出前向纠错FEC帧;对所述FEC帧中除帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM之外的信息进行解扰码;根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错;并从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
在第一种可能的实现方式中,所述从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,具体包括:从X路光通道中解调出X路光通道数据;将所述X路光通道数据解复用为M路数据,构成适配单元接口AUI接口数据;将所述AUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数;在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示FAS,确认分发粒度边界,所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍;根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
在第三种可能的实现方式中,所述将所述FEC帧分发到多通道进行传送,具体包括:以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据;将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,其中N为光通道数量X的整数倍,所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。
结合第二方面或第二方面的上述可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述码块数据是66B码块数据、65B码块数据和257B码块数据中的一种。
第三方面,提供了一种以太数据的处理装置,所述装置包括映射模块、FEC处理模块、扰码模块和分发模块;映射模块将接收到的以太数据映射到前向纠错FEC帧的净荷区,并将所述FEC帧传送给FEC处理模块;FEC处理模块接收映射模块传送的FEC帧,对映射到FEC帧的以太数据进行FEC编码,将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区,为所述FEC帧添加开销信息,其中所述开销信息包含帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM,并将所述FEC帧传送给扰码模块;扰码模块用于接收FEC处理模块传送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行扰码,并将扰码后的FEC帧传送给分发模块;分发模块用于接收扰码模块传送的FEC帧,将所述FEC帧分发到多通道进行传送。
在第一种可能的实现方式中,所述分发模块包括分发子模块、第一复用子模块和第二复用子模块;分发子模块用于将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并传送给第一复用子模块,其中N为电通道数量M和光通道数量X的公倍数;第一复用子模块用于接收分发子模块传送的N路逻辑通道数据,将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成适配单元接口AUI接口数据,并将所述AUI接口数据传送给第二复用子模块;第二复用子模块用于接收第一复用子模块传送的AUI接口数据,将所述AUI接口数据进一步复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
结合第三方面或第三方面的上述可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,映射模块包括提取子模块和映射子模块;提取子模块用于从媒介无关接口MII接口数据中提取媒介接入控制MAC帧,并传送给映射子模块;映射子模块用于接收提取子子模块传送的MAC帧,将所述MAC帧映射到所述FEC帧的净荷区。
结合第三方面或第三方面的上述第一种或第二种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述映射模块包括编码子模块和映射子模块;编码子模块用于对媒介无关接口MII接口数据进行编码,得到码块数据,并发送给映射子模块;映射子模块用于接收编码子模块传送的所述码块数据,采用比特同步映射规程BMP或异步映射方式,将所述码块数据映射到所述FEC帧的净荷区。
结合第三方面或第三方面的第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述异步映射方式是标准G.709中的通用映射规程GMP。
结合第三方面或第三方面的第四种或第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述码块数据是66B码块数据、65B码块数据和257B码块数据中的一种。
第四方面,提供了一种以太数据的处理装置,所述装置包括恢复模块、解扰码模块、解码模块和解映射模块;恢复模块用于从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,并将所述FEC帧发送给解扰码模块;解扰码模块用于接收恢复模块发送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行解扰码,并将解扰码后的FEC帧发送给解码模块;解码模块用于接收解扰码模块发送的FEC帧,根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错,然后发送给解映射模块;解映射模块用于接收解码模块426发送的FEC帧,从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
在第一种可能的实现方式中,所述恢复模块包括解调子模块、第一解复用子模块、第二解复用子模块、定帧子模块和重组子模块;解调子模块用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给第一解复用子模块;第一解复用子模块用于接收解调子模块传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,并将所述CDAUI接口数据传送给第二解复用子模块;第二解复用子模块用于接收第一解复用子模块传送的CDAUI接口数据,将所述CDAUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给定帧子模块,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数;定帧子模块用于接收第二解复用子模块4226传送的所述N路逻辑通道数据,在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示(FAS),然后传送给重组子模块;重组子模块用于接收定帧子模块传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
在第三种可能的实现方式中,所述恢复模块包括解调子模块、定帧子模块、解复用子模块和重组子模块;解调子模块用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给解复用子模块;定帧子模块用于接收解调子模块传送的所述X路光通道数据,在所述X路光通道数据中搜索帧头指示FAS,然后传送给解复用子模块;解复用子模块用于接收定帧子模块传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给重组子模块,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数,所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数;重组子模块用于接收解复用子模块传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
结合第四方面或第四方面的上述可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述码块数据是66B码块数据、65B码块数据和257B码块数据中的一种。
第五方面,提供了一种处理以太数据的计算机系统,包括存储器和处理器;存储器用于存储程序信息;处理器用于将以太数据映射到前向纠错FEC帧的净荷区,对映射到所述FEC帧的以太数据进行FEC编码,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区,为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息包含帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM,对所述FEC帧中除所述FAS和LLM之外的信息进行扰码,并将所述FEC帧分发到多通道进行传送;所述处理器与所述存储器相耦合,用于控制执行所述程序。
在第五种可能的实现方式中,所述处理器具体以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数,所述分发粒度大于等于所述FAS和LLM占用的字节数;将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成适配单元接口AUI接口数据;将所述AUI接口数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
在第三种可能的实现方式中,所述处理器具体以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据;将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,其中N为光通道数量X的整数倍,所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。
结合第五方面或第五方面的上述可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述以太数据为媒介接入控制MAC帧,所述MAC帧中的每个MAC帧是从媒体无关接口MII接口数据中提取得到。
结合第五方面或第五方面的上述可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述以太数据是码块数据,所述码块数据中的每个码块是对媒体无关接口MII接口数据进行编码得到。
结合第五方面或第五方面的上述可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述码块数据是66B码块数据、65B码块数据和257B码块数据中的一种。
第六方面,提供了一种处理以太数据的计算机系统,包括存储器和处理器;存储器用于存储程序信息;处理器用于从多通道传送的数据中恢复出前向纠错FEC帧,对所述FEC帧中除帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM之外的信息进行解扰码,根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错;并从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据;所述处理器与所述存储器相耦合,用于控制执行所述程序。
在第一种可能的实现方式中,所述处理器具体从X路光通道中解调出X路光通道数据;将所述X路光通道数据解复用为M路数据,构成适配单元接口AUI接口数据;将所述AUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数;在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示FAS,确认分发粒度边界,所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍;根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
在第三种可能的实现方式中,所述处理器具体以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据;将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,其中N为光通道数量X的整数倍,所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。
结合第二方面或第二方面的上述可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述码块数据是66B码块数据、65B码块数据和257B码块数据中的一种。
本发明实施例在将以太数据分发为多通道进行传送之前,对所述以太数据进行FEC编码,满足高速以太网长距离传送数据对高增益、低时延的要求,适配多样化的多通道传输形式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中40G/100G以太网参考模型;
图2是本发明实施例中媒介接入控制FEC帧的结构示意图;
图3是本发明实施例中400G以太网参考模型;
图4是本发明实施例中适配单元接口AUI接口的示意图;
图5是本发明实施例中发送端以太数据的处理方法流程图;
图6是本发明实施例的图5中映射步骤的方法流程图;
图7是本发明实施例中以太数据的处理示意图;
图8是本发明实施例中接收端以太数据的处理方法流程图的FEC帧编码过程示意图;
图9是本发明实施例的图8中恢复步骤的方法流程图;
图10是本发明实施例的图8中恢复步骤的另一种方法流程图;
图11是本发明实施例中FEC帧分发到多路逻辑通道的示意图;
图12到图16是本发明实施例中发送端以太数据的处理装置的结构图;
图17到图21是本发明实施例中发送端以太数据的处理装置的结构图;
图22是本发明实施例中另一种以太数据的处理装置的结构图;
图23和图24是本发明实施例的图22中存储器的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本文中提到的速率单位是比特每秒(bit/s),“G”指示一种速率级别为千兆比特每秒或吉比特每秒,“T”指示一种速率级别为万亿比特每秒。本文中提到的“GE”中的“E”指示数据的类别是以太数据,例如100GE是指以太数据的速率为100G比特每秒。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
对于超100G高速以太网,为了避免其物理层架构实现形式多样化,考虑引入统一的FEC编码,制定统一的高速以太物理层架构,兼容多样化的多通道传输形式,实现高速以太数据的有效传输。基于此,本发明实施例定义了一种FEC帧的结构,并提出了一种以太数据处理方法和装置。
如图2所示,FEC帧的结构定义为4行*4080列,包括开销区、净荷区和FEC区。开销区用于承载帧头指示(Frame Alignment Signal,FAS)和逻辑通道标记(Logical LaneMarker,LLM);帧头指示用于指示FEC帧,识别FEC帧的分发粒度边界;逻辑通道标记用于指示FEC帧的每一路逻辑通道,实现所述FEC帧的N路逻辑通道区分和标记。例如,帧头指示位于FEC帧的第1行第1~3列,占3个字节;逻辑通道标记位于FEC帧的第1行第4列,占1个字节,其取值范围是0~255。
净荷区划分成多个块(block),用于承载以太数据;例如,净荷区划分成476个块,每个块的大小是257比特,即257B(B是bit的缩写),共15291.5个字节。
FEC区用于承载FEC编码产生的校验信息;例如,FEC区位于FEC帧的第1~4行第3825~4080列,占4行*256列,共1024个字节。FEC区采用RS(255,239,t=8,m=8)编码方式,其中m=8指示编码符号大小为8比特,t=8指示该种编码方式能够纠正的最大连续误码长度为8个符号大小,也即为64比特。RS(Reconciliation Sublayer)的中文名称是适配子层。
可选的,作为不同的实施例,开销区还包含保留字节,例如0.5个保留字节,位于第1行第5列的前4个比特,所述保留字节不用时填充0。可选的,所述保留字节用于承载校验信息,例如,承载BIP(Bit Interleaved Parity,比特奇偶校验)校验信息,用于校验净荷区。
所述以太数据处理方法包括:将以太数据映射到FEC(forward errorcorrection,前向纠错)帧的净荷区;对所述FEC帧中映射的以太数据进行FEC编码,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区;为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息包含帧头指示(FAS)和逻辑通道标记(LLM);对所述FEC帧进行扰码;以及将所述FEC帧分发为多通道并发送。
可选的,作为一个实施例,所述以太数据是257B码块流。所述以太数据处理方法包括:将257B码块流比特同步映射到FEC帧的净荷区,所述FEC帧的净荷区承载476个257B码块;对所述FEC帧的净荷区中映射的所述476个257B码块进行RS(255,239,t=8,m=8)编码处理,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区;为所述FEC帧添加帧头指示(FAS)及逻辑通道标记(LLM);对所述FEC帧进行扰码;以及将所述FEC帧分发为多通道并发送。
如图3所示,本发明实施例的以太网架构包括物理层、数据链路层、网络层等。物理层主要包括适配子层(Reconciliation Sublayer,RS)、物理编码子层(Physical CodingSublayer,PCS)、物理媒介适配子层(Physical Medium Attachment,PMA)、物理媒介相关子层(Physical Medium Dependent,PMD)。
RS子层和PCS子层之间通过媒介无关接口(Media Independent Interface,MII)连接,MII接口是模拟接口;例如,对于400G以太网传送速率,MII接口为400G媒介无关接口(400Gigabit Media Independent Interface,CDGMII)。
PCS子层和PMA子层之间通过适配单元接口(Attachment Unit Interface,AUI)连接,AUI接口是物理接口;例如,对于400G以太网传送速率,AUI接口为400G适配单元接口(400Gigabit Attachment Unit Interface,CDAUI)。
如图4所示,以在PCS子层将FEC帧分发为16路逻辑通道为例,所述CDAUI接口可以定义如下几种类型:
CDAUI-16,由16路25G的电信号组成;
CDAUI-8,由8路50G的电信号组成;
CDAUI-4,由4路100G的电信号组成。
本发明实施例的以太数据处理方法在物理层的PCS子层完成,也可以在PMA子层完成。
本发明实施例在将以太数据分发为多通道进行传送之前,对所述以太数据进行FEC编码,满足高速以太网长距离传送数据对高增益、低时延的要求,适配多样化的多通道传输形式。
如图5所示,本发明实施例以400G以太网传送速率为例描述以太数据的处理方法,且所述方法在PCS子层实现。
1、在发送端:
步骤102、将以太数据映射到FEC帧的净荷区。
可选的,作为不同的实施例,所述以太数据为MAC(Media Access Control,媒介接入控制)帧,所述MAC帧中的每个MAC帧从RS子层传送的CDGMII接口数据中提取得到。类同100G的CGMII(100Gigabit Media Independent Interface,100G媒介无关接口)接口数据,CDGMII接口数据由64比特数据和8比特控制码组成。相应的,步骤102采用GFP-F(Frame-Mapped Generic framing Procedure,基于帧映射的通用成帧规程),直接将MAC帧映射到所述FEC帧的净荷区。
可选的,作为不同的实施例,所述以太数据是66B码块数据,所述66B码块数据中的每个66B码块是由PCS子层对CDGMII接口数据进行64B/66B编码得到,每个66B码块包含64比特数据和2比特同步头。
可选的,作为不同的实施例,所述以太数据是65B码块数据,所述65B码块数据中的每个65B码块是由PCS子层对CDGMII接口数据进行64B/66B编码得到66B码块,之后将66B码块的2比特同步头压缩为1比特得到65B码块。
可选的,作为不同的实施例,所述以太数据是257B码块数据,所述257B码块数据中的每个257B码块是由PCS子层对65B码块或66B码块进行256B/257B编码得到,也可以由PCS子层对CDGMII接口数据进行编码得到。
相应的,步骤102可以采用BMP(Bit Synchronous Mapping Procedure,比特同步映射规程),也可以采用异步映射方式,例如,标准G.709中的GMP(Generic MappingProcedure,通用映射规程),将所述各类码块数据映射到所述FEC帧的净荷区。
随着技术的发展,所述以太数据及其映射方式可能还有其他类型,采用上述何种数据类型及其映射方式在此不作限制。
步骤104、对映射到所述FEC帧的以太数据进行FEC编码,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区。
下面举例说明FEC编码的过程,所述FEC帧的每一行使用字节交织的方法拆分为16个子行,针对每一个子行独立进行FEC编码,根据每一个子行的第1到第239个字节计算出来的FEC校验字节被放置在同一个子行的第240到第256个字节。每个字节i在所述FEC帧每行中的位置表示为:j+16*(i-1);其中j是子行编号,其取值范围是1~16;i是每个子行的字节位置,其取值范围是1~256。FEC编码采用何种编码方式在本发明实施例中未作限制。
步骤106、为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息包含帧头指示(FAS)和逻辑通道标记(LLM)。
步骤108、对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行扰码。
扰码方式可以采用自同步扰码,扰码多项式可以但不局限于采用1+x39+x58;也可以采用帧同步扰码,以FEC帧为单位进行扰码,扰码多项式可以但不局限于采用1+x+x3+x12+x16。
步骤110、将所述FEC帧分发到多通道进行传送。
具体的,将FEC帧分发为多路逻辑通道数据,根据实际的光通道数量,对所述多路逻辑通道数据进行复用,从而兼容多种不同光通道数量的应用。
如图6所示,作为一种实施例,步骤110具体包括以下处理步骤。
步骤1102、将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据,其中N为电通道数量M和光通道数量X的公倍数。优选的,N采用电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
对于400G以太网传送速率,假设电接口速率采用25G速率等级,电通道数量M为16;假设光通道数量X为8,则分发的逻辑通道数量N为16,即,将所述FEC帧分发为16路逻辑通道数据。
在本实施例中,电通道数量即为适配单元接口(AUI)的电通道数量,通过该种机制适配多种速率的电通道接口和光通道接口。
步骤1104、将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据。
具体的,将所述N路逻辑通道分为M组,每组包含N/M路逻辑通道,其中N和M都是正整数,N为M的整数倍;将每组的N/M路逻辑通道数据复用为1路数据。例如,如图7所示,将16路逻辑通道分为4组,每组包含4路逻辑通道,针对每组的4路逻辑通道数据以4字节为分发粒度轮询复用为1路数据。
可选的,对于N=M的情况,N路逻辑通道数据直接构成CDAUI接口数据。
步骤1106、将所述CDAUI接口数据进一步复用为X路光通道数据,也即将M路电通道数据进一步复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,即将X路光通道数据中的每一路数据调制到一路光通道发送。步骤1106和步骤1104采用的复用方式相同。
可选的,作为不同的实施例,若所述N路逻辑通道数据不经过CDAUI接口,则将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,其中N的取值是光通道数量X的整数倍。
可选的,作为一种实施例,以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并以所述分发粒度为单位进行复用。所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。分发粒度并不是强制为多大,这里想说明的是,分发粒度既要为FEC符号大小的整数倍,也要保证一个分发粒度的空间能够承载FAS和LLM。
可选的,作为不同的实施例,以比特间插的方式将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并以比特为单位进行复用。
可选的,作为不同的实施例,如果光通道的数量X是一个固定值,且将以太数据的处理功能集成到光收发器中,则可以直接将FEC帧分发到X路光通道传送,即以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧调制到X路光通道的光载波上进行传送。
如图8所示,本发明实施例以400G以太网传送速率为例描述以太数据的处理方法,且所述方法在PCS子层实现。
2、在接收端:
步骤202、从多通道传送的数据中恢复出FEC帧。
步骤204、对所述FEC帧中除帧头指示(FAS)和逻辑通道标记(LLM)之外的信息进行解扰码。
步骤206、根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错。
步骤208、从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
可选的,若所述以太数据为66B码块数据,则进一步对所述66B码块数据进行64B/66B解码处理构成CDGMII接口数据,送给RS子层。
可选的,作为不同的实施例,若所述以太数据为MAC帧,则采用GFP-F从所述FEC帧的净荷区中解映射出MAC帧,将所述MAC帧转换为CDGMII接口数据,送给RS子层。
参考图9,对于比特复用方式,步骤202包括如下处理步骤。
a1、从X路光通道中解调出X路光通道数据。
a2、将所述X路光通道数据解复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,所述M路电通道数据中的每一路在一路电通道中传送。
a3、将所述CDAUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,也即将所述M路电通道数据解复用为N路逻辑通道数据,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数。优选的,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
a4、在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示(FAS)。
a5、根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记(LLM)重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
可选的,作为不同的实施例,若所述X路光通道数据不经过CDAUI接口,则将所述X路光通道数据以比特为单位解复用为N路逻辑通道数据,其中N的取值是光通道数量X的整数倍。
参考图10,对于FEC符号大小的整数倍为分发粒度的复用方式,步骤202包括如下处理步骤。
b1、从X路光通道中解调出X路光通道数据。
b2、在所述X路光通道数据中搜索帧头指示(FAS),确定复用时的分发粒度边界,其中所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍。
b3、将所述X路光通道数据以所述分发粒度为单位解复用出N路逻辑通道数据,其中N的取值是光通道数量X的整数倍。
b4、根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记(LLM)重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
可选的,作为不同的实施例,在步骤b3中若所述X路光通道数据经过CDAUI接口,则首先将所述X路光通道数据以所述分发粒度为单位解复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,再以所述分发粒度为单位将所述CDAUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数。优选的,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
如图11所示,举例说明以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧分发为N路逻辑通道的过程。
本发明实施例采用4字节分发粒度,也即RS(255,239,t=8,m=8)符号大小的4倍,将FEC帧分发为16路逻辑通道(Vitual Lane,VL),LLM取值为0~255。所述4字节分发粒度等于FAS和LLM占用的字节数。
LLM模16为0对应第0路逻辑通道,LLM模16为1对应第1路逻辑通道,依此类推,LLM模16为15对应第15路逻辑通道。
一个4行*4080列的FEC帧(16320字节),包含4080个4字节的分发颗粒。
发送端,将第1个FEC帧以4字节分发粒度从第0路逻辑通道开始依次轮询分发,即第1个4字节分发颗粒(含FAS和LLM)分发为第0路逻辑通道,第2个4字节分发颗粒分发为第1路逻辑通道,依次分发,第16个4字节分发颗粒分发为第15路逻辑通道,第17个4字节分发颗粒再次分发为第0路逻辑通道,依次分发,直到最后一个4字节分发颗粒分发为第15路逻辑通道。
之后将第2个FEC帧以4字节分发粒度从第1路逻辑通道开始依次轮询分发,即第1个4字节分发颗粒(含FAS和LLM)分发为第1路逻辑通道,第2个4字节分发颗粒分发为第2路逻辑通道,依次分发,第15个4字节分发颗粒分发为第15路逻辑通道,第16个4字节分发颗粒分发为第0路逻辑通道,第17个4字节分发颗粒再次分发为第1路逻辑通道,依次分发,直到最后一个4字节分发颗粒分发为第0路逻辑通道。
之后将第3个FEC帧以4字节分发粒度从第2路逻辑通道开始依次轮询分发,直到将第16个FEC帧以4字节分发粒度从第15路逻辑通道开始依次轮询分发完毕。
之后,重复第1~16个FEC帧的分发过程。这样保证了FAS及LLM轮询出现在各个逻辑通道,且第0~15路逻辑通道中的LLM模16(即LLM除以16的余数)分别为0~15,用于接收端区别16路逻辑通道。
接收端,通过识别各路逻辑通道中LLM信息,通过LLM模16即可获知各路逻辑通道的编号。根据各路逻辑通道的编号进行重排处理,还原为第0~15路逻辑通道的顺序。之后根据FAS对各路逻辑通道进行对齐处理,对齐图案如图11第0~16路逻辑通道中FAS的位置所示。
本发明实施例提出的以太数据的处理方法还可以在PMA子层实现,所述方法在PMA子层实现和在PCS子层实现的步骤相同,这两种方案的区别仅在于映射和解映射步骤中提到的以太数据的类型不同。具体的,以400G以太网传送速率为例,在所述方法在PMA子层实现的方案中,图5步骤S102提到的以太数据是PCS子层传送的CDMII接口数据,图8步骤208提到的以太数据是CDAUI接口数据。
相应的,所述方法在PMA子层实现的方案中,PCS子层处理可以延续100GE多通道分发(Multi Lane Distribution,MLD)处理架构,PCS子层发送CDAUI接口数据到PMA子层,PCS子层中的MLD架构处理机制适配各种CDAUI接口数量。
如图12所示,本发明实施例以400G以太网传送速率为例描述以太数据的处理装置34,所述装置34集成在发送端,所述装置34执行上述实施例揭示的所述以太数据的处理方法。
所述装置34包括映射模块342、FEC处理模块344、扰码模块346和分发模块348。
映射模块342用于将接收到的以太数据映射到FEC帧的净荷区,并将所述FEC帧传送给FEC处理模块344。
FEC处理模块344用于接收映射模块342传送的FEC帧,对映射到FEC帧的以太数据进行FEC编码,将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区,为所述FEC帧添加开销信息,其中所述开销信息包含帧头指示(FAS)和逻辑通道标记(LLM),并将所述FEC帧传送给扰码模块346。
扰码模块346用于接收FEC处理模块344传送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行扰码,并将扰码后的FEC帧传送给分发模块348。
分发模块348用于接收扰码模块346传送的FEC帧,将所述FEC帧分发到多通道并通过光收发器传送。
可选的,如图13所示,映射模块342包括提取子模块3422和映射子模块3424。
提取子模块3422用于从CDGMII接口数据中提取MAC(MediaAccess Control,媒介接入控制)帧,并传送给映射子模块3424。
映射子模块3424用于接收提取子模块3422传送的MAC帧,采用GFP-F(Frame-Mapped Generic framing Procedure,基于帧映射的通用成帧规程),将所述MAC帧映射到所述FEC帧的净荷区。
可选的,作为不同的实施例,如图14所示,映射模块342包括编码子模块3426和映射子模块3428。
编码子模块3426用于对CDGMII接口数据进行编码,得到码块数据,并传送给映射子模块3428。所述码块数据可以为65B或66B码块数据,也可以是257B码块数据。
映射子模块3428用于接收编码子模块3426传送的码块数据,采用BMP(BitSynchronous Mapping Procedure,比特同步映射规程),或者异步映射方式,例如,标准G.709中的GMP(Generic Mapping Procedure,通用映射规程),将所述码块数据映射到所述FEC帧的净荷区。
随着技术的发展,所述映射方式可能还有其他类型,采用上述何种映射方式在此不作限制。
可选的,作为一种实施例,如图15所示,分发模块348包括分发子模块3482、第一复用子模块3484、第二复用子模块3486。
分发子模块3482用于将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并传送给第一复用子模块3484,其中N为电通道数量M和光通道数量X的公倍数。优选的,N采用电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
第一复用子模块3484用于接收分发子模块3482传送的N路逻辑通道数据,将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,并将所述CDAUI接口数据传送给第二复用子模块3486。
具体的,将所述N路逻辑通道分为M组,每组包含N/M路逻辑通道,其中N和M都是正整数,N为M的整数倍;将每组的N/M路逻辑通道数据复用为1路数据。可选的,对于N=M的情况,N路逻辑通道数据直接构成CDAUI接口数据。
第二复用子模块3486用于接收第一复用子模块3484传送的CDAUI接口数据,将所述CDAUI接口数据进一步复用为X路光通道数据,也即将M路电通道数据进一步复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,即将X路光通道数据中的每一路调制到一路光通道发送。第一复用子模块3484和第二复用子模块3486采用的复用方式相同。
可选的,作为不同的实施例,参见附图16所示,若所述N路逻辑通道数据不经过CDAUI接口,则分发模块348包括分发子模块3487和复用子模块3489。分发子模块3487用于将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并传送给复用子模块3489。复用子模块3489用于接收分发子模块3487传送的N路逻辑通道数据,将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,其中N的取值是光通道数量X的整数倍。
可选的,作为一种实施例,分发子模块3482、3487以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并且,第一复用子模块3484、第二复用子模块3486和复用子模块3489以所述分发粒度为单位执行复用操作。
可选的,作为不同的实施例,分发子模块3482、3487以比特间插的方式将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并且,第一复用子模块3484、第二复用子模块3486和复用子模块3489以比特为单位执行复用操作。
所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。分发粒度并不是强制为多大,这里想说明的是,分发粒度既要为FEC符号大小的整数倍,也要保证一个分发粒度的空间能够承载FAS和LLM。
可选的,作为不同的实施例,如果光通道的数量X是一个固定值,且将以太数据的处理功能集成到光收发器中,分发模块348可以直接将FEC帧分发到X路光通道传送,即以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧调制到X路光通道的光载波上进行传送。
如图17所示,本发明实施例以400G以太网传送速率为例描述以太数据的处理装置42,所述装置42集成在接收端,所述装置42执行上述实施例揭示的所述以太数据的处理方法。
所述装置42包括恢复模块422、解扰码模块424、解码模块426和解映射模块428。
恢复模块422用于从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,并将所述FEC帧发送给解扰码模块424。
解扰码模块424用于接收恢复模块422发送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行解扰码,并将解扰码后的FEC帧发送给解码模块426。
解码模块426用于接收解扰码模块424发送的FEC帧,根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错,然后发送给解映射模块428。
解映射模块428用于接收解码模块426发送的FEC帧,从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
可选的,作为一种实施例,若所述以太数据为66B码块数据,解映射模块428进一步对所述66B码块数据进行64B/66B解码处理构成CDGMII接口数据,送给RS子层。
可选的,作为不同的实施例,若所述以太数据为MAC帧,解映射模块428采用GFP-F从所述FEC帧的净荷区中解映射出MAC帧,将所述MAC帧转换为CDGMII接口数据,送给RS子层。
参考图18,对于比特复用方式,恢复模块422包括解调子模块4222、第一解复用子模块4224、第二解复用子模块4226、定帧子模块4228和重组子模块4230。
解调子模块4222用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给第一解复用子模块4224。
第一解复用子模块4224用于接收解调子模块4222传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,并将所述CDAUI接口数据传送给第二解复用子模块4226,所述M路电通道数据中的每一路在一路电通道中传送。
第二解复用子模块4226用于接收第一解复用子模块4224传送的CDAUI接口数据,将所述CDAUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,也即将所述M路电通道数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给定帧子模块4228。
定帧子模块4228用于接收第二解复用子模块4226传送的所述N路逻辑通道数据,在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示(FAS),然后传送给重组子模块4230。
重组子模块4230用于接收定帧子模块4228传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记(LLM)重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧,并将所述FEC帧传送给解扰码模块424。
可选的,作为不同的实施例,若所述X路光通道数据不经过CDAUI接口,参考图19,恢复模块422包括解调子模块4252、定帧子模块4254、解复用子模块4256和重组子模块4258。
解调子模块4252用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给解复用子模块4254。
定帧子模块4254用于接收解调子模块4252传送的所述X路光通道数据,在所述X路光通道数据中搜索帧头指示(FAS),然后传送给解复用子模块4256。
解复用子模块4256用于接收定帧子模块4254传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给重组子模块4258。
重组子模块4258用于接收解复用子模块4256传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记(LLM)重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧,并将所述FEC帧传送给解扰码模块424。
参考图20,对于FEC符号大小的整数倍为粒度的复用方式,恢复模块422包括解调子模块4232、定帧子模块4234、解复用子模块4236和重组子模块4238。
解调子模块4232用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给定帧子模块4234。
定帧子模块4234用于接收解调子模块4232发送的X路光通道数据,在所述X路光通道数据中搜索帧头指示(FAS),确定复用时的分发粒度边界,并将所述X路光通道数据传送给解复用子模块4236,其中所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍。
解复用子模块4236用于接收定帧子模块4234传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据以FEC符号大小的整数倍为粒度解复用出N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给重组子模块4238。
重组子模块4238用于接收解复用子模块4236传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记(LLM)重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧,并将所述FEC帧传送给解扰码模块424。
可选的,作为不同的实施例,若所述X路光通道数据经过CDAUI接口,参考图21,恢复模块422包括解调子模块4262、第一解复用子模块4264、第二解复用子模块4266、定帧子模块4268和重组子模块4270。
解调子模块4262用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并传送给第一解复用子模块4264。
第一解复用子模块4264用于接收解调子模块4262传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,并将所述CDAUI接口数据传送给第二解复用子模块4266,其中所述M路电通道数据中的每一路在一路电通道中传送。
第二解复用子模块4266用于接收第一解复用子模块4264传送的CDAUI接口数据,将所述CDAUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,也即将所述M路电通道数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给定帧子模块4268,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数。优选的,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
定帧子模块4268用于接收第二解调子模块4266发送的N路逻辑通道数据,在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示(FAS),确定复用时的分发粒度边界,并将所述N路逻辑通道数据传送给重组子模块4270,其中所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍。
重组子模块4270用于接收定帧子模块4268传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记(LLM)重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧,并将所述FEC帧传送给解扰码模块424。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以下图22显示的是以太数据处理装置的结构示意图,采用通用计算机系统结构。
计算机系统可具体是基于处理器的计算机,如通用个人计算机(PC),便携式设备如平板计算机,或智能手机。计算机系统包括总线,处理器,存储器,通信接口,输入设备和输出设备。总线可包括一通路,在计算机各个部件之间传送信息。处理器可以是一个通用中央处理器(CPU),微处理器,特定应用集成电路application-specific integratedcircuit(ASIC),或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。计算机系统还包括一个或多个存储器,可以是只读存储器read-only memory(ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器random access memory (RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是磁盘存储器。这些存储器通过总线与处理器相连接。
输入设备可包括一种装置或一种物理接口,以接收用户输入的数据和信息,例如键盘,鼠标、摄像头,扫描仪,光笔,语音输入装置,触摸屏等。
输出设备可包括一种装置或一种物理接口,以允许输出信息给用户,包括显示屏,打印机,扬声器等。计算机系统还包括一个通信接口,使用任何收发器一类的装置,以便与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(RAN),无线局域网(WLAN)等。
存储器,如RAM,保存有执行本发明方案的程序,还可以保存有操作系统、其他应用程序和/或以太数据。执行本发明方案的程序代码保存在存储器中,并由处理器来控制执行。
如图23,存储器中执行本发明方案的程序具体包括映射模块、FEC处理模块、扰码模块和分发模块。
映射模块用于将接收到的以太数据映射到FEC帧的净荷区,并将所述FEC帧传送给FEC处理模块。
FEC处理模块用于接收映射模块传送的FEC帧,对映射到FEC帧的以太数据进行FEC编码,将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区,为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息包含帧头指示(FAS)和逻辑通道标记(LLM),并将所述FEC帧传送给扰码模块。
扰码模块用于接收FEC处理模块传送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行扰码,并将扰码后的FEC帧传送给分发模块。
分发模块用于接收扰码模块传送的FEC帧,将所述FEC帧分发到多通道并通过光收发器传送。
如图24,存储器中执行本发明方案的程序具体包括恢复模块、解扰码模块、解码模块和解映射模块。
恢复模块用于从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,并将所述FEC帧发送给解扰码模块。
解扰码模块用于接收恢复模块发送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行解扰码,并将解扰码后的FEC帧发送给解码模块。
解码模块用于接收解扰码模块发送的FEC帧,根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错,然后发送给解映射模块。
解映射模块用于接收解码模块发送的FEC帧,从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种以太数据的处理方法,其特征在于,所述方法包括:
将以太数据映射到前向纠错FEC帧的净荷区;
对映射到所述FEC帧的以太数据进行FEC编码,并将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区;
为所述FEC帧添加开销信息,所述开销信息为4个字节,包含3个字节的帧头指示FAS和1个字节的逻辑通道标记LLM,其中,所述FAS用于识别FEC帧的分发粒度边界,所述LLM用于实现所述FEC帧的N路逻辑通道的区分和标记;
对所述FEC帧中除所述FAS和LLM之外的信息进行扰码;及
将所述FEC帧分发到多通道进行传送,以满足高速以太网长距离传送数据的需求。
2.根据权利要求1所述的方法,所述将所述FEC帧分发到多通道进行传送,具体包括:
以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将FEC帧分发为N路逻辑通道数据,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数,所述分发粒度大于等于所述FAS和LLM占用的字节数;
将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成适配单元接口AUI接口数据;及
将所述AUI接口数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
4.根据权利要求1所述的方法,所述将所述FEC帧分发到多通道进行传送,具体包括:
以FEC符号大小的整数倍为分发粒度将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据;
将所述N路逻辑通道数据复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送,其中N为光通道数量X的整数倍,所述分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数。
5.一种以太数据的处理方法,其特征在于,所述方法包括:
从多通道传送的数据中恢复出前向纠错FEC帧;
对所述FEC帧中除帧头指示FAS和逻辑通道标记LLM之外的信息进行解扰码;
根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错;及
从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
6.根据权利要求5所述的方法,所述从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,具体包括:
从X路光通道中解调出X路光通道数据;
将所述X路光通道数据解复用为M路数据,构成适配单元接口AUI接口数据;
将所述AUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数;
在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示FAS,确认分发粒度边界,所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍;及
根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
8.根据权利要求5所述的方法,所述从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,具体包括:
从X路光通道中解调出X路光通道数据;
在所述X路光通道数据中搜索帧头指示FAS,确认分发粒度边界,所述分发粒度是FEC符号大小的整数倍;及
将X路光通道数据以所述分发粒度为单位解复用出N路逻辑通道数据;及
根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧,其中N的取值是光通道数量X的整数倍。
9.一种以太数据的处理装置,其特征在于,所述装置包括映射模块、FEC处理模块、扰码模块和分发模块;
映射模块将接收到的以太数据映射到前向纠错FEC帧的净荷区,并将所述FEC帧传送给FEC处理模块;
FEC处理模块接收映射模块传送的FEC帧,对映射到FEC帧的以太数据进行FEC编码,将FEC编码产生的校验信息置于所述FEC帧的FEC区,为所述FEC帧添加开销信息,其中所述开销信息为4个字节,包含3个字节的帧头指示FAS和1个字节的逻辑通道标记LLM,所述FAS用于识别FEC帧的分发粒度边界,所述LLM用于实现所述FEC帧的N路逻辑通道的区分和标记,并将所述FEC帧传送给扰码模块;
扰码模块用于接收FEC处理模块传送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行扰码,并将扰码后的FEC帧传送给分发模块;及
分发模块用于接收扰码模块传送的FEC帧,将所述FEC帧分发到多通道进行传送,以满足高速以太网长距离传送数据的需求。
10.根据权利要求9所述的装置,所述分发模块包括分发子模块、第一复用子模块和第二复用子模块;
分发子模块用于将所述FEC帧分发为N路逻辑通道数据,并传送给第一复用子模块,其中N为电通道数量M和光通道数量X的公倍数;
第一复用子模块用于接收分发子模块传送的N路逻辑通道数据,将所述N路逻辑通道数据复用为M路电通道数据,构成适配单元接口AUI接口数据,并将所述AUI接口数据传送给第二复用子模块;及
第二复用子模块用于接收第一复用子模块传送的AUI接口数据,将所述AUI接口数据进一步复用为X路光通道数据,并通过X路光通道传送。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置,其特征在于,映射模块包括提取子模块和映射子模块;
提取子模块用于从媒介无关接口MII接口数据中提取媒介接入控制MAC帧,并传送给映射子模块;
映射子模块用于接收提取子模块传送的MAC帧,将所述MAC帧映射到所述FEC帧的净荷区。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的装置,其特征在于,所述映射模块包括编码子模块和映射子模块;
编码子模块用于对媒介无关接口MII接口数据进行编码,得到码块数据,并发送给映射子模块;
映射子模块用于接收编码子模块传送的所述码块数据,采用比特同步映射规程BMP或异步映射方式,将所述码块数据映射到所述FEC帧的净荷区。
14.一种以太数据的处理装置,其特征在于,所述装置包括恢复模块、解扰码模块、解码模块和解映射模块;
恢复模块用于从多通道传送的数据中恢复出FEC帧,并将所述FEC帧发送给解扰码模块;
解扰码模块用于接收恢复模块发送的FEC帧,对所述FEC帧中除FAS和LLM之外的信息进行解扰码,并将解扰码后的FEC帧发送给解码模块;
解码模块用于接收解扰码模块发送的FEC帧,根据所述FEC帧中承载的校验信息对所述FEC帧进行纠错,然后发送给解映射模块;及
解映射模块用于接收解码模块(426)发送的FEC帧,从所述FEC帧的净荷区中解映射出以太数据。
15.根据权利要求14所述的装置,所述恢复模块包括解调子模块、第一解复用子模块、第二解复用子模块、定帧子模块和重组子模块;
解调子模块用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给第一解复用子模块;
第一解复用子模块用于接收解调子模块传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为M路电通道数据,构成CDAUI接口数据,并将所述CDAUI接口数据传送给第二解复用子模块;
第二解复用子模块用于接收第一解复用子模块传送的CDAUI接口数据,将所述CDAUI接口数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给定帧子模块,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数;
定帧子模块用于接收第二解复用子模块(4226)传送的所述N路逻辑通道数据,在所述N路逻辑通道数据中搜索帧头指示(FAS),然后传送给重组子模块;及
重组子模块用于接收定帧子模块传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,N的取值是电通道数量M和光通道数量X的最小公倍数。
17.根据权利要求14所述的装置,所述恢复模块包括解调子模块、定帧子模块、解复用子模块和重组子模块;
解调子模块用于从X路光通道中解调出X路光通道数据,并将所述X路光通道数据传送给解复用子模块;
定帧子模块用于接收解调子模块传送的所述X路光通道数据,在所述X路光通道数据中搜索帧头指示FAS,然后传送给解复用子模块;
解复用子模块用于接收定帧子模块传送的X路光通道数据,将所述X路光通道数据解复用为N路逻辑通道数据,并将所述N路逻辑通道数据传送给重组子模块,其中N的取值是电通道数量M和光通道数量X的公倍数,分发粒度大于等于FAS和LLM占用的字节数;及
重组子模块用于接收解复用子模块传送的N路逻辑通道数据,根据所述FAS对齐所述N路逻辑通道数据,根据逻辑通道标记LLM重排所述N路逻辑通道数据,重组为FEC帧。
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