CN103684651A - 光传送网混合业务的固定比特率接口数据接收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光传送网混合业务的固定比特率接口数据接收方法及装置，为解决现有技术中存在的，没有OTN业务在光网络与PTN网络之间传输的具体实现方案的问题，该方法包括，对从分组传送网侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与固定比特率接口相适配，从扩展包数据提取出开销数据，从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器，根据开销数据得到输出控制信号，根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出，由于提取包数据中的开销数据得到输出控制信号，按输出控制信号输出光传送网的帧格式数据，从而实现业务在光网络与PTN网络之间传输。

Description

光传送网混合业务的固定比特率接口数据接收方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种光传送网混合业务的固定比特率接口数据接收方法及装置。

背景技术

承载网市场带宽要求高速增长,核心路由器已经或将推出100GE端口,因此100G是一个明确的发展方向。OTN(Optical Transport Network，光传送网)设备要实现数据交换，需要一个高效的串行接口。串行链接技术提高了先进通信设备的设备互连带宽。Interlaken是一项为实现高带宽及可靠的包传输而优化的互连协议。该协议使用多个串行链接，在器件间建立逻辑连接，并利用多通道、反压能力和数据完整性保护，提升通信设备的性能。

在传输技术领域中，为了实现OTN光传输网络与PTN（Packet TransportNetwork，分组传送网）包传输网络的无缝连接，根据OIF（OpticalInternetworking Fornum，光互联论坛）协议，通过CBRI（Constant Bit RateInterface，固定比特率接口）接口方式可以完成该功能。根据该接口协议，OTN业务在光网络与PTN网络之间传输的过程可参考附图1，包数据格式参见附图2。但现有技术中不存在OTN业务在光网络与PTN网络之间传输的具体实现方案。

由此可见现有技术中存在，没有一种光传送网业务的固定比特率接口数据接收的具体实现方案的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的，没有一种光传送网业务的固定比特率接口数据接收的具体实现方案的问题，提供一种光传送网混合业务的固定比特率接口数据接收方法。

本发明所提供的光传送网业务的固定比特率接口数据接收方法包括：

对从分组传送网侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与固定比特率接口相适配；

从扩展包数据提取出开销数据；

从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器；

根据开销数据得到输出控制信号；

根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出。

进一步，所述方法还包括：

从包数据中提取时间戳，与本地时间戳对比测得时延，当达到设置网络延时的条件时，生成延时标志；

将转移寄存器缓存的净荷数据存入延时存储器；

根据开销数据输出控制信号具体为：

根据开销数据和生成的延时标志得到输出控制信号；

根据输出控制信号读取净荷数据具体为：

根据输出控制信号从延时存储器读取净荷数据。

进一步，从扩展包数据提取出开销数据具体为：

从扩展包数据提取出包数据的尺寸信息；

根据开销数据得到输出控制信号具体为：

根据包数据的尺寸信息得到输出控制信号。

进一步，根据包数据的尺寸信息得到输出控制信号具体为：

根据包数据的尺寸信息通过sigma-delta法则得到输出控制信号。

进一步，从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器具体为：

从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在第一转移寄存器，第一寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，当第一寄存器有效数据超过一半容量时，会将其中的数据左移，将其中的高位数据送出，第一寄存器剩下的有效数据都在高位数据存储区，第二寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，第二寄存器根据第一寄存器的数据低有效位，读入新净荷数据并送到第一寄存器。

进一步，从扩展包数据提取出开销数据具体为：

从扩展包数据提取出开销数据过程中，若在8个系统时钟周期之后发现包数据丢失，则反馈丢包信息，如果丢包信息为丢包，则在包数据扩展时插入整包0。

本发明还提供一种光传送网业务的固定比特率接口数据接收装置包括：

数据缓存处理模块，用于对从分组传送网侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与固定比特率接口相适配；

开销处理模块，用于从扩展包数据提取出开销数据；

数据转换模块，用于从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器；

控制信号生成模块，用于根据开销数据得到输出控制信号；

数据输出模块，用于根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出。

进一步，

数据缓存处理模块，还用于从包数据中提取时间戳，与本地时间戳对比测得时延，当达到设置网络延时的条件时，生成延时标志；

还包括，数据延迟模块，用于将转移寄存器缓存的净荷数据存入延时存储器；

控制信号生成模块，还用于根据开销数据和生成的延时标志得到输出控制信号；

数据输出模块，用于根据输出控制信号从延时存储器读取净荷数据。

进一步，开销处理模块，还用于从扩展包数据提取出包数据的尺寸信息；

控制信号生成模块，还用于根据包数据的尺寸信息得到输出控制信号。

进一步，控制信号生成模块，还用于根据包数据的尺寸信息通过sigma-delta法则得到输出控制信号。

进一步，从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器具体为：

数据转换模块，还用于从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在第一转移寄存器，第一寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，当第一寄存器有效数据超过一半容量时，会将其中的数据左移，将其中的高位数据送出，第一寄存器剩下的有效数据都在高位数据存储区，第二寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，第二寄存器根据第二寄存器的数据低有效位，读入新净荷数据，通过或运算最终送到第一寄存器。

进一步，开销处理模块，还用于从扩展包数据提取出开销数据过程中，若在8个系统时钟周期之后发现包数据丢失，则反馈丢包信息；

数据缓存处理模块，还用于如果丢包信息为丢包，则在包数据扩展时插入整包0。

由于提取包数据中的开销数据得到输出控制信号，按输出控制信号输出光传送网的帧格式数据，从而实现光传送网业务的固定比特率接口数据的接收。

附图说明

图1表示现有技术的CBRI接口示意图；

图2表示现有技术OIF协议的标准包格式示意图；

图3表示本发明实施例提供的方法流程图；

图4表示本发明实施例提供的CBRI接收装置结构示意图；

图5表示本发明实施例提供的扩展包格式示意图；

图6表示本发明实施例提供的数据转换模块示意图；

图7表示本发明实施例提供的时钟恢复示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种即插即用网元设备上线方法，如图3包括：

步骤101：对从分组传送网侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与固定比特率接口相适配。

步骤102：从扩展包数据提取出开销数据。

步骤103：从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器；

步骤104：根据开销数据得到输出控制信号。

步骤105：根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出。

完成上述步骤可通过数据缓存处理模块201、开销处理模块202、数据转换模块203、控制信号生成模块204、数据延迟模块205和数据输出模块206实现，光传送网混合业务的固定比特率接口数据接收装置，如附图4所示。

具体地，上述步骤101由数据缓存处理模块完成，数据缓存处理模块主要用于对从PTN侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与CBRI相适配，其完成过滤包、提取开销、设置延时标志等数据处理和存储功能。过滤包用来判断和过滤零碎的包数据，使存储的包数据都是一个完整包格式的数据，存储单元用来存储接收到的包数据。从包数据中提取时间戳（timestamp），与本地时间戳对比，达到设置网络延时的条件时，输出标志，则数据输出模块开始输出数据。提取开销，送往开销处理模块，8拍即8个系统时钟周期之后输入开销处理模块反馈的丢包信息。如果丢包信息为丢包，插入整包0。过滤包的完整包格式的说明如下，根据OTN混合业务特性，结合CBRI接口协议要求针对要传输的如图2的包格式做了扩展，重新定义和组织了包格式，如扩展包数据格式附图5所示。每行设置为（m+2）bit长度，首两位表示是包数据的包首（01）、包尾（10）还是中间数据（00），第1行的除了包首的前c位表示该包数据对应的逻辑通道号，之后就是包开销及包净荷数据，中间行的低（m+2-c）位都是包净荷，最后一行除了高2bit的前c位表示该行末尾插入的空闲字节，之后就是包数据和填充的空闲字节。完整包格式即是包括了包首和包尾的完整的数据包。

对应步骤102，开销处理模块主要用于从扩展包数据提取出开销数据，其完成开销数据的提取和处理。针对数据缓存处理模块输出的开销数据，对PPSI、SQ、TIMESTAMP、CCSI、奇校验等进行处理，对开销数据的错误产生错误计数，并中断上报CPU。开销处理模块8拍之后向数据缓存处理模块反馈丢包信息。如果丢包信息为丢包，数据缓存处理模块插入整包0。

对应步骤103，数据转换模块主要完成从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器，实现包数据到OTN数据格式的转换。如附图6所示，设计两个转移寄存器REG1、REG2,当REG1的有效数据超过一半的水位时，并会将数据左移，同时将高位数据送到所述的数据延迟模块，此时REG1剩下的有效数据都在高位。REG2根据REG1的有效数据位宽，从所述的数据缓存处理模块读入新数据，再通过组合运算最终送到REG1。REG1、REG2中的高位数据存储区和低位数据存储区容量相同。

对应步骤104，控制信号生成模块根据开销数据得到输出控制信号，当开销数据为包数据的尺寸信息时，还可以保障输出数据较均匀。根据开销处理模块中提取的包数据的尺寸B值以T*N时间周期，其中N是在指定的参考时钟内，T个时钟周期内发送的包的个数，通过sigma-delta法则，输出控制信号。如附图7所示，采用缺口信息表示时钟的快慢，当一个固定时间T内的缺口数越少表示时钟越快，否则越慢。根据业务配置信息，可以知道每路逻辑通道对应的标准时钟缺口信息，对于每路OTN业务如果包大小为正常值B，则时钟缺口信息为nor，B+1为max，B-1为min。该缺口信息经过sigma-delta法则平滑后即可得到均匀的时钟缺口信息。

为了应对网络延迟，还可以设置数据延迟模块，数据延迟模块主要将转移寄存器缓存的净荷数据存入延时存储器，吸收网络数据的延时抖动。接收数据转换模块输入的数据，存入大延时的存储器。

对应步骤105，数据输出模块根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出。其主要完成OTN数据的输出。根据时钟恢复模块输出的控制信号，从数据延迟模块的存储器中读出净荷数据并输出。

本装置是针对传输领域的PTN网络与OTN网络之间的数据传输设计的，目前没有类似方案。该装置具有结构简单，易于实现，且其适用性、可扩展好，能够完成绝大多数该类混合OTN业务的恢复工作。

下面以实现最大100G混合光传输业务，最多80路ODU0逻辑通道的OTN恢复为例描述其具体实施过程。100G业务的组成可以是OTU4、OTU3、OTU2、OTU1、ODU0、ODUflex单独或混合组成。本实施例采用系统时钟672M，时戳参考时钟311M，包交换网络的最大抖动延迟为6us，最大绝对延迟为9us，包为256字节，具体实施步骤如下：

数据缓存处理模块完成如下处理：

接收数据包，根据包首(01)、包尾(10)判断数据包完整性，并写入位宽为266bit深度为180的FIFO。

提取开销，送到开销处理模块模块，8拍之后输入丢包信息。如果丢包，插入整包0。因为本发明支持最多10个通道，同时丢两个包，每个包为8拍数据，10*2*8=160，因此本案中用到深度为180的FIFO满足要求。

从接收的数据包中提取时间戳（timestamp），与本地时间戳对比，达到设置网络延时，则输出标志，此时时钟恢复模块输出数据和控制信号。数据输出模块开始输出OTN数据。

数据转换模块，读取数据缓存处理模块中FIFO的完整数据包，完成包格式到OTN格式数据的转换，保留从FIFO中读出的266bit位宽数据的低256bit数据，并将净荷左移到高有效位。两个转移寄存器REG1和REG2都是512bit位宽。

REG1为左移寄存器，REG2为输入寄存器。初始REG1有效数据均在高位。当REG1有效数据超过256bit，并会将数据左移256bit，将高位数据送到数据延迟模块。REG1剩下的有效数据都在高位，REG2根据REG1的数据低有效位，从数据缓存处理模块读入新数据，通过或运算最终送到REG1。

开销处理模块，完成开销的提取和处理。开销提取总共有80个子模块，每个子模块处理一个通道的开销，包括提取奇校验、丢包、PPSI、时间戳等信息。

时钟恢复模块完成时钟恢复。端口号由80个通道构成，根据该通道业务占用的时隙数以及包的尺寸计算得到各个通道的时钟缺口信号，代表该业务的速率。又根据该通道的时隙个数，大于8个时隙的业务被安排在低8位输出。否则按端口号，分配在高80位输出，共输出88条背板缺口信号。对于恢复出来的88条缺口信号做时钟域的转换，然后根据端口号构成系统时钟缺口信号输出。

数据延迟模块完成吸收交换网络延时抖动，支持最大抖动为6us。实现原理是，CPU配置网络最大延时值N。从开始工作的N时间内不输出OTN数据。N时间后数据输出模块才输出数据，此时存储器需存储N时间的数据。就算网络N时间内不来一个数据，数据输出模

块还是能均匀的输出OTN数据。

数据输出模块根据时钟恢复模块输出的控制信号，从数据延迟模块的存储器中读出256bit的数据，并按照OTN的传输帧格式输出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种光传送网业务的固定比特率接口数据接收方法，其特征在于，包括：

对从分组传送网侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与固定比特率接口相适配；

从扩展包数据提取出开销数据；

从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器；

根据开销数据得到输出控制信号；

根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

从包数据中提取时间戳，与本地时间戳对比测得时延，当达到设置网络延时的条件时，生成延时标志；

将转移寄存器缓存的净荷数据存入延时存储器；

根据开销数据输出控制信号具体为：

根据开销数据和生成的延时标志得到输出控制信号；

根据输出控制信号读取净荷数据具体为：

根据输出控制信号从延时存储器读取净荷数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从扩展包数据提取出开销数据具体为：

从扩展包数据提取出包数据的尺寸信息；

根据开销数据得到输出控制信号具体为：

根据包数据的尺寸信息得到输出控制信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据包数据的尺寸信息得到输出控制信号具体为：

根据包数据的尺寸信息通过sigma-delta法则得到输出控制信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器具体为：

从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在第一转移寄存器，第一寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，当第一寄存器有效数据超过一半容量时，会将其中的数据左移，将其中的高位数据送出，第一寄存器剩下的有效数据都在高位数据存储区，第二寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，第二寄存器根据第一寄存器的数据低有效位，读入新净荷数据并送到第一寄存器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从扩展包数据提取出开销数据具体为：

从扩展包数据提取出开销数据过程中，若在8个系统时钟周期之后发现包数据丢失，则反馈丢包信息，如果丢包信息为丢包，则在包数据扩展时插入整包0。

7.一种光传送网业务的固定比特率接口数据接收装置，其特征在于，包括：

数据缓存处理模块，用于对从分组传送网侧接收的包数据进行扩展，扩展包数据的包格式与固定比特率接口相适配；

开销处理模块，用于从扩展包数据提取出开销数据；

数据转换模块，用于从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器；

控制信号生成模块，用于根据开销数据得到输出控制信号；

数据输出模块，用于根据输出控制信号读取净荷数据，并按照光传送网的传输帧格式输出。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

数据缓存处理模块，还用于从包数据中提取时间戳，与本地时间戳对比测得时延，当达到设置网络延时的条件时，生成延时标志；

还包括，数据延迟模块，用于将转移寄存器缓存的净荷数据存入延时存储器；

控制信号生成模块，还用于根据开销数据和生成的延时标志得到输出控制信号；

数据输出模块，用于根据输出控制信号从延时存储器读取净荷数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，开销处理模块，还用于从扩展包数据提取出包数据的尺寸信息；

控制信号生成模块，还用于根据包数据的尺寸信息得到输出控制信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，控制信号生成模块，还用于根据包数据的尺寸信息通过sigma-delta法则得到输出控制信号。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在转移寄存器具体为：

数据转换模块，还用于从扩展包数据中提取出净荷数据并缓存在第一转移寄存器，第一寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，当第一寄存器有效数据超过一半容量时，会将其中的数据左移，将其中的高位数据送出，第一寄存器剩下的有效数据都在高位数据存储区，第二寄存器包括容量相同的高位数据存储区和低位数据存储区，第二寄存器根据第二寄存器的数据低有效位，读入新净荷数据，通过或运算最终送到第一寄存器。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，开销处理模块，还用于从扩展包数据提取出开销数据过程中，若在8个系统时钟周期之后发现包数据丢失，则反馈丢包信息；

数据缓存处理模块，还用于如果丢包信息为丢包，则在包数据扩展时插入整包0。

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