CN107408997A - 传输和接收方法 - Google Patents

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Abstract

本文件涉及一种用于经由光传送网络的光传输路径来传输在客户信号中包括的客户端数据的方法，光传送网络使用包括传送帧周期(Tserver)的传送帧用于传输客户端数据，方法包括以下步骤：‑接收包括多个客户端数据比特的多个客户端实体；‑确定在传送帧周期(Tserver)期间接收的客户端数据实体的数量，以便于建立要在传送帧中包括的客户端数据实体的平均数量(Cn)，该客户数据实体的平均数量(Cn)对应于客户端数据比特的平均数量；‑将多个客户端数据实体映射到传送帧中，其中映射包括针对至少两个连续传送帧交替地向/从平均数量的客户端数据比特添加和减去一定量的客户端数据比特；‑经由光传送网络来传输包括客户端数据的传送帧。

Description

传输和接收方法
本文件涉及在光传送网络(OTN)中传输数据的方法。具体地，本文件涉及通过抖动(dithering)OTN时钟来避免在同步OTN的情况下过度的短期漂移的方法。
根据ITU-T的OTN标准被构造并指定为具有+/-20ppm时钟容限的异步光传送标准。在创建标准的时间点，未发现需要使用OTU/ODU路和路径作为参考时钟传送的直接服务器，即，将OTUk/ODUk信号同步到主参考时钟(PRC)或同步提供单元(SSU)。在ITU-T G.8251建议发展过程中，已经进行了调查透明地传送同步业务作为SDH或同步以太网的能力的广泛研究，并且该广泛研究已表明，以+/-20ppm自由运行的ODUk/OTUk服务器时钟为基础的传送对于OTN映射和复用提供了良好的手段，用以符合针对同步服务定义的在OTN网元(NE)客户端端口处的漂移和跳动(jitter)生成方面的要求。所有这些都是基于统计分布的自由运行OTN传送或+/-20ppm窗口中的HO-ODU(高阶光信道数据单元)时钟。在这些研究期间已经观察到所使用的OTN时钟容限对由于复用和映射引起的短期漂移/低频跳动生成的一些影响(这也在G.8251附录文本中进行了记载)。
目前，正在讨论ITU-T的增强，称为SyncO–同步OTN，其将允许沿OTU链路传送参考时钟。另一个讨论是通过OTN传送PTP(IEEE 1588v2)。
当同步OTN传送或HO-ODU时钟时，当ODU有效载荷或复用到HO-ODU有效载荷区域中的LO-ODU(低阶光信道数据单元)中的同步服务的频率将接近传送速率的整数分数时，可能会出现问题。这导致系统的调整模式，其具有大部分的稳定的调整状态，并具有用于不频繁的相位调整的少数的不频繁的额外频率调整动作。这对于用于这种客户端配置的两种映射方案(即异步映射过程(AMP)以及通用映射过程(GMP))均会发生。
美国专利申请US 2012/0039609A1公开了一种用于在OTN中传送客户端信号的方法和装置。在一个实施例中，该方法包括：接收客户端信号；基于客户端信号的时钟和本地时钟来确定客户端信号的n比特数据单元的数量；将客户端信号的n比特数据单元的数量映射到第一光信道数据支路单元(ODTU)帧的开销；根据映射在第一ODTU帧的开销中的n比特数据单元的数量，将客户端信号的n比特数据单元映射到第一ODTU帧旁边的第二ODTU帧的有效载荷区域；将第二ODTU帧的每个n比特数据单元映射到OPUk帧中的光信道有效载荷单元-k分支时隙；以及形成用于传输的包括OPUk帧的光信道传送单元-k帧。
美国专利申请US 2013/0058643A1公开了一种数据量导出装置。数据量导出装置包括：第一计算器，被配置为针对一系列并行映射信号导出并行映射信号映射到的帧的每个帧周期中的数据量；以及第二计算器，被配置为对N个帧周期内的数据量进行求和，其中N是整数，并且导出所得到的求和值作为要映射到帧中的数据量，帧周期中的每一个帧周期中的数据量中的每一个数据量由第一计算器导出。
因此，需要关于短期漂移和低频跳动生成来改进同步数据，特别是光传送网络中的参考时钟信号，的传输。
在宽泛的方面，本文件建议：例如，通过交替地添加和减去一些比特(例如m/2比特(见下文))，在承载用于OTN映射的参考时钟信号的客户端信号的映射期间，创建调整事件的抖动。客户端信号可以是例如LO-ODU信号。这创建常规加/减客户端或LO-ODU数据相移和缓冲器填充参考改变，这将增加调整事件被反映在客户端或LO-ODU数据的速率中的概率，LO-ODU数据在通过OTN路径传输之后被解映射，具有关于服务器时钟的客户端信号相位的频率的相位振荡。然后可以通过客户端或LO-ODU时钟恢复过程来过滤相位振荡，并且恢复过程可以将客户端或LO-ODU相位平均到平均相位关系。此外，缓冲器大小可以增加2xm比特。该方法避免了将生成通过时钟恢复滤波器的低频跳动或短期漂移的不频繁的相对少的相位步长。
根据第一方面，提供了一种用于经由光传送网络的光传输路径来传输在客户端信号(以下也称为LO-ODU信号)中包括的客户端数据(以下也称为LO-ODU数据)的方法。光传送网络使用传送帧(以下也称为HO-ODU帧)用于传输客户端数据，所述传送帧具有一定传送帧周期(在下文中也称为HO-ODU帧周期)。该方法包括以下步骤：
首先，在传送帧周期期间，客户端数据被接收。例如，客户端信号可以是或可以包括应该沿着OTN链路传送的参考时钟信号。根据另一实施例，精确时间协议应该通过OTN传送。可以在OTN中包括的网络元件的相应接口处接收客户端信号。客户端信号可以包括多个客户端实体。
在下文中，在传送帧周期期间接收的包括多个客户端数据比特(以下也称为LO-ODU数据比特)的客户端数据实体(在下文中也称为LO-ODU数据实体)的数量被确定。从而，建立了要在传送帧中包括的客户端数据实体的平均数量，所述客户端数据实体的平均数量对应于客户端数据比特的平均数量。换句话说，确定在单个传送帧周期期间接收到多少(必须在OTN上传送的)客户端数据实体。所述客户端数据实体可以是客户端数据比特的块。因此，客户端数据比特的平均数量对应于在所述客户端数据实体的平均数量中包括的客户端数据比特的平均数量。例如，a是客户端数据实体的平均数量，每个客户端数据实体包括b个比特。因此，客户端数据比特的平均数量是a和b的乘积(a*b)。
在确定客户端数据实体的所述平均数量之后，多个客户端数据实体被映射到传送帧中。在将客户端数据映射到传送帧中的同时，通过向平均数量的所述客户端数据比特添加一定量的客户端数据比特/从平均数量的所述客户端数据比特减去一定量的客户端数据比特，要在连续传送帧中传输的客户端数据的数量被改变。换句话说，映射步骤包括针对至少两个连续传送帧交替地向平均数量的所述客户端数据比特添加一定量的客户端数据比特/从平均数量的所述客户端数据比特减去一定量的客户端数据比特。再换句话说，通过在后续传送帧中包括不同数量的客户端数据实体(即通过将一定量的客户端数据比特添加到平均数量的客户端数据比特，或者从平均数量的客户端数据比特中减去一定量的客户端数据比特)，在后续传送帧之间创建了数据速率的人为改变。
最后，包括所述客户端数据的传送帧经由光传送网络被传输。
所述方法是有利的，因为由于数据速率的频繁改变，客户端信号相位的相位振荡被生成，这可以容易地被接收机侧处的客户端时钟恢复过程过滤。客户端时钟恢复过程将使客户端相位平均为平均值，并且不频繁的极少的相位步长被避免，不频繁的极少的相位步长将生成可以通过时钟恢复滤波器的低频跳动或短期漂移。
根据实施例，通过向/从所述平均数量的客户端数据比特添加/减去固定数量的客户端数据比特,要被包括在连续传送帧中的客户端数据被改变。换句话说，在传送帧中包括的客户端数据的量以确定的方式被改变。例如，客户端数据比特的固定数量可以是m/2，其中m是被包括在特定传送帧或传送复帧中要传输的数据块中的字节的数量。例如，对于映射到OPU4(OPU：光有效载荷单元)的100G以太网，m的值为640(映射粒度为640比特/80字节的整数倍)，而对于通过使用通用映射过程(GMP)用定时透明转码(TTT)映射到OPU0的千兆比特以太网，m是8，这意味着一个字节的整数倍的映射粒度被用于这些客户端。数据速率借以改变的固定数量的客户端比特是有利的，因为数据速率围绕必须包括在传送帧中的客户端比特的平均数量而改变，以避免在传输之前缓存客户端数据的缓冲器的溢出/欠载。此外，通过使用固定数量的客户端比特来改变数据速率是有利的，因为由于接收机侧的时钟恢复处理的平均效应，客户端时钟被自动地平均到其原始时钟速率。
根据实施例，映射到连续传送帧中的客户端数据比特的数量被周期性地改变。例如，通过向平均数量的客户端数据比特添加一定量的客户端数据比特，包括在第一传送帧中的客户端数据的量被增加。通过从所述平均数量的客户端数据比特中减去一定量的客户端数据比特，包括在(直接跟随在第一传送帧之后的)第二传送帧的客户端数据量被减少。(直接跟随第二传送帧之后的)第三传送帧可以再次包括增加数量的客户端数据比特(相对于客户端数据比特的平均数)等等。换句话说，客户端信号改变的周期可以是传送帧的帧周期的两倍。也可能有其他周期值。从而，改进的时钟恢复处理可以是可能的。
根据实施例，执行客户端数据实体的映射，使得要被包括在传送帧中的客户端数据比特的数量被永久改变。在本上下文中，永久改变意味着经由OTN传输的所有连续传送帧对均包括不同量的客户端比特。从而，时钟恢复处理被进一步改进。
根据实施例，映射到连续传送帧中的客户端数据比特的数量以非确定性的、随机的方式被改变。例如，要包括在后续传送帧中的客户端数据的数量可以基于随机过程被改变。根据一个实施例，所述随机过程可以被适配为确保平均来说(在大量要传输的传送帧上)，所传输的客户端数据比特的数量等于或基本上等于要传输的客户端数据比特的平均数量，以避免缓冲器溢出/欠载。
根据实施例，基于客户端信号的时钟速率、传送帧周期以及在传送帧中包括的客户端数据比特的数量来确定要包括在传送帧中的客户端数据实体的平均数量。所述参数定义客户端数据速率(要经由OTN传输的客户端信号的数据速率)和借助于传送帧提供的数据速率，即基于其到OTN层次的传送帧的映射是可能的数据速率。
根据实施例，在将客户端数据映射到传送帧之前，客户端数据被缓冲在缓冲器内。所述缓冲器实现在将客户端数据映射到所述传送帧之前的客户端数据的临时存储。为了避免由于在映射处理期间的数据速率的改变而导致的缓冲器的溢出/欠载，可以增加缓冲器的大小。
根据实施例，客户端数据被连续地写入缓冲器，并且基于所确定的客户端数据实体的平均数量来控制客户端数据从缓冲器的读出。因此，换句话说，客户端数据实体的所确定的平均数量被用作缓冲器的填充水平的测量，并且基于所述测量来控制客户端数据到所述传送帧中的映射。
根据实施例，客户端数据实体的平均数量被改变，以便改变客户端数据从缓冲器的读出。换句话说，调整指示缓冲器的填充水平的测量，以影响缓冲器的读出，从而变更要被映射到传送帧中的客户端数据量。
根据实施例，客户端数据实体的被变更的数量的被插入到传送帧的开销部分中。因此，经由OTN传输关于在相应传送帧中包括的客户端数据量的信息，以便向接收机侧提供所述信息，并且使得能够基于所述信息进行客户端时钟恢复。
根据实施例，在接收机侧，在传送帧中包括的客户端数据被缓冲在缓冲器内。换句话说，在传送帧中包括的有效载荷数据(包括客户端数据的所述有效载荷数据)被临时存储，以便能够恢复客户端信号(包括特定的客户端时钟)。
根据实施例，客户端数据实体的被变更的数量从传送帧的开销部分中被提取，以便控制在接收机侧的缓冲器中的数据的读出。所述改变了数量的客户端数据实体可以用在时钟恢复过程中被使用，用于恢复客户端信号，特别是客户端信号的时钟。在时钟恢复之后，通过基于所恢复的客户端时钟从缓冲器中读取客户端数据来提供客户端信号。
根据另一方面，提供了一种用于经由光传送网络的光传输路径来传输在客户端信号中包括的客户端数据的光发射机。光传送网络使用包括传送帧周期的传送帧用于传输所述客户端数据。光发射机包括：
-用于接收客户端数据的接口；
-处理实体，被适配以确定在传送帧周期期间所接收的包括多个客户端数据比特的客户端数据实体的数量，以便于建立要被包括在传送帧中的平均数量的客户端数据实体，所述平均数量的客户端数据实体包括平均数量的客户端数据比特；
-映射实体，被适配以将多个客户端数据实体映射到所述传送帧中，其中所述映射实体还被适配为通过向/从所述平均数量的客户端数据比特添加或者减去一定量的客户端数据比特，来改变要在连续传送帧中被传输的客户端数据的量；
-光传送实体，被适配以经由所述光传送网络来传输包括传送帧的光信号，所述传送帧包括所述客户端数据。
根据第三方面，提供了一种用于接收光传送网络的光传输路径的光信号的光接收机。光传送网络使用传送帧用于传输客户端数据。接收机被适配为提供客户端数据和客户时钟信号，该光接收机包括：
-用于接收光信号的接口；
-处理实体，被适配为从传送帧的开销部分中提取数据实体指示符，所述数据实体指示符指定在传送帧中包括的数据实体的量，其中与连续传送帧相关联的数据实体指示符的值持续改变
-缓冲器，被适配为缓冲在所述光信号中包括的数据；
-控制实体，被适配为接收所提取的数据实体指示符，并且被适配为基于所述持续改变的数据实体指示符来控制客户端数据从所述缓冲器中的读出；以及
-时钟恢复单元，被适配为基于所述数据实体指示符的持续改变的值来提供所述客户端时钟信号。
最后，公开了一种用于接收光传送网络的光传输路径的光信号的方法。光传送网络使用传送帧来传输客户端数据。该方法包括以下步骤：
-接收光信号；
-从所述传送帧的开销部分中提取数据实体指示符，所述数据实体指示符指定在所述传送帧中包括的数据实体的量，其中与连续传送帧相关联的数据实体指示符的值持续改变；
-缓冲在光信号中包括的客户端数据；
-在控制实体处接收所提取的数据实体指示符，并且基于持续改变的数据实体指示符来控制客户端数据从缓冲器中的读出；以及
-基于数据实体指示符的持续改变的值来恢复客户时钟信号。
应当注意，包括其在本专利申请中概述的优选实施例的方法和系统可以单独使用或与本文件中公开的其他方法和系统组合使用。此外，本专利申请中概述的方法和系统的所有方面可以任意组合。具体地，权利要求的特征可以以任意方式相互组合。此外，如果没有以其他方式明确指出，本发明的实施例可以彼此自由地组合。
以下参照附图以示例性方式说明本发明，附图中
图1示出了根据ITU-T G.709的光传送网络的多层架构；
图2示出了基于示例框图的根据ITU-T G.709附录D的映射器电路的功能；
图3示出了基于示例框图的根据ITU-T G.709附录D的解映射器电路的功能；
图4示出了根据ITU-T G.709第17章的OPUk帧的示例帧结构；
图5示意性地示出了根据ITU-T G.709附录D的Σ/Δ数据/填充映射；
图6示出了基于示例框图的包括抖动实体的映射器电路的功能；
图7示出了基于示例框图的被适配为与根据图6的映射器电路交互的解映射器电路的功能；
图8示出了用于传输包括多个传送帧的光信号的方法；以及
图9示出了用于接收包括多个传送帧的光信号的方法。
图1示意性地示出了根据ITU-T G.709的光传送网络的多层架构。在OTN结构的电数字域中，基本帧结构基于尺寸为k的光传送单元(OTUk)，其中k可以是1、2、2e、3、3e2或4。不同的k值表示由光传送单元提供的不同比特率。OTUk是在光域中的光信道(OCh)中传送的数字域中的最高级别。OTUk包括开销部分(OH)和光学数据单元(ODUk)，作为比特同步映射的传送实体。此外，OTUk包括用于提供纠错能力的前向纠错(FEC)部分。类似地，在OTUk中包括的ODUk包括开销部分(OH)和称为光有效载荷单元(OPUk)的传送实体。换句话说，OPUk映射到ODUk的有效载荷区域。OPUk本身包括开销部分(OH)和映射了客户端或LO-ODU信号的有效载荷区域。优选地，在OPUk内存在透明客户端或LO-ODU信号传送。
为了创建OTUk帧，首先在OPU层适配客户端或LO-ODU信号速率，并且然后映射到OPUk的有效载荷区域。适配包括将客户端或LO-ODU信号速率调整为OPUk数据速率。OPUk开销包含支持客户端或LO-ODU信号的适配的信息。适配的OPUk然后被映射到ODUk中。ODUk开销包含允许端到端监督和串联连接监视的开销字节。最后，将LO-ODUk被映射到HO-ODUk中，或HO-ODUk被映射到OTUk中，这提供成帧以及分段监视和前向纠错(FEC)。值得一提的是，OTUk信号在通常为+/-20ppm的某个规定的限度内是异步的。
在光传送网络中，连接将以ODU级别切换。因此，ODU是沿着网络路径行进的切换实体。OTN的特征是异步操作和ODUk到OTUk的比特同步映射，这导致连接到网络节点的另一个输出的所接收的ODUk确定时钟，具体地是在输出端的OTUk信号的OTN帧时钟。
在下文中，将更详细地描述用于将客户端信号(特别是常数比特率(CBR)客户端信号)映射到OPUk有效载荷部分中的映射过程，OPUk有效载荷部分在以下也称为服务器帧或复帧，统称传送帧。客户信号基于数据实体被映射到服务器帧或复帧，其中这样的数据实体可以包括一个或多个客户端信号比特。数据实体可以包括n比特(例如n＝1,8)。对于包括恒定比特率的给定客户端信号，在一个服务器帧或服务器复帧周期期间到达的数据实体(包括n比特)的数量由以下公式定义：
其中fclient是客户端比特率或fLO-ODU是LO-ODU比特率，Tserver是服务器帧或服务器复帧的帧周期，Cn是每服务器帧或服务器复帧的客户端或LO-ODU n比特数据实体的数量。
由于每个服务器帧或复帧只能传送整数个n比特数据实体，所以必须使用Cn的整数值Cn(t)。为了避免任何客户端信息的丢失，客户端数据比特的任何截断被禁止，并且Cn的非整数部分必须被后续服务器帧中包括的适当的数据实体序列来考虑。例如，如果Cn＝10.25，则非整数部分(0.25)可以由随后的服务器帧[10,10,10,11]中包括的后续数据实体序列复制。换句话说，非整数部分分布在多个服务器帧上，以便在时间平均上获得正确数量的客户端数据比特实体。
如前所述，客户端和服务器比特率是独立的。这允许独立于客户端比特率指定服务器比特率。此外，在服务器时钟中看不到客户端时钟损坏。如果客户端或服务器的比特率由于客户端或服务器的频率容限而改变，则Cn和Cn(t)相应地改变。因此，在将客户端信号映射到服务器帧之前，Cn和Cn(t)必须连续地被确定，并且必须基于实际确定的Cn和Cn(t)来形成映射。
类似地，为了在解映射器处提取客户端信息实体的正确数量，Cn(t)必须在服务器帧或复帧的开销部分中从映射器传输到解映射器。
图2示出了根据ITU-T G.709附录D的映射器电路10的通用功能，图3示出了根据ITU-T G.709附录D的解映射器电路20的通用功能。映射器电路10包括被适配为接收客户端数据的缓冲器11。缓冲器11被适配为临时存储客户端数据，直到所述数据被提供给映射实体，以将数据包括在服务器帧或服务器复帧中。此外，缓冲器11可以被适配为通过使用上述公式F1基于客户端时钟信息和服务器帧时钟(也称为服务器时钟)信息来确定Cn。替代地，映射器电路10可以包括另外的实体，其被适配为基于客户端时钟信息和服务器帧时钟信息来确定Cn。
此外，映射器电路10包括开销插入单元12，其被适配为将填充信息插入到服务器帧或服务器复帧中(如稍后将描述)，从而以服务器帧或服务器复帧的形式提供服务器数据。在映射器电路10中，基于客户端和服务器时钟(其中至少客户端时钟可能是时变的)来确定Cn(t)。优选地，可以连续地确定Cn(t)。所接收的客户端信号被不断写入缓冲器11。被缓冲的客户端数据的读出处理是使用读控制实体13通过Cn(t)的实际值来控制的。另外，Cn(t)也借助于开销插入单元12被包括在开销部分中。
图3示出了解映射器电路20。解映射器电路20包括映射器电路100的反向结构。解映射器电路20包括开销提取单元21。所述开销提取单元21可以接收由映射器电路10经由光传送网络提供的服务器数据和服务器时钟。开销提取单元21被适配为从服务器数据的开销部分提取Cn(t)。所提取的Cn(t)被提供给读取控制实体22和缓冲器23。读取控制实体22可以提供写使能信号用于使得缓冲器23能够在其输出端提供客户端数据。缓冲器可以接收服务器数据和服务器时钟，并且可以基于服务器数据和Cn(t)信息来提供客户端数据。客户端时钟也是基于服务器时钟和Cn(t)信息生成的。
根据客户端信号的数据速率，分别地，由OPUk的有效载荷区域提供的传送容量，可能出现由OPUk的有效载荷部分提供比传输客户端信号所需的传送容量更高的传送容量。换句话说，OPUk的有效载荷数据速率高于客户端信号的数据速率。为了能够以任何数据速率在OPUk中传输客户端信号(假定客户信号数据速率低于OPUk的有效载荷数据速率)，通过使用调整过程使客户端数据速率被适配于OPUk的有效载荷数据速率。调整过程使用Σ/Δ数据/填充映射来将客户端数据速率适应于有效载荷数据速率。通过使用所述Σ/Δ数据/填充映射，通过向客户端数据添加填充比特或填充数据实体(一般而言为填充信息)，客户端数据速率被人为地增加。选择填充信息的量，使得OPUk的有效载荷部分完全被客户端数据和所述填充信息所填充。
图4示出了根据ITU-T G.709第17章的、提供用于所述调整过程的信息的OPUk帧的帧结构的一部分。OPUk帧的开销部分包括列16的1至3行中的三个调整控制(JC)字节、行4列16中的负调整机会(NJO)字节、和行4列17中的正调整机会(PJO)字节，所述字节提供关于被执行的调整的信息。由映射器电路100执行的映射处理根据ITU-T G.709第17章所示的表17-1和17-2生成JC、NJO和PJO字节，并且由解映射器电路200在接收机侧执行的解映射处理根据表17-3解释JC、NJO和PJO字节。从而，通过去除填充信息从而从OPUk有效载荷部分获得原始客户端信号，人为增加的客户端数据速率被减少。
图5示出了具有有效载荷部分的OPUk服务器帧或复帧的示意图，有效载荷部分包括通过上述的Σ/Δ数据/填充映射获得的数据和填充信息。根据客户端信号比特率和可由服务器帧传送的比特率，要在单个服务器帧中传输的客户端数据实体的(时间相关)数量(整数)Cn(t)被确定。根据所述所确定的客户端数据实体的数量Cn(t)，客户端数据实体使用Σ/Δ数据/填充映射被映射到服务器帧或服务器复帧。
图5示意性地示出了根据ITU-T G.709附录D的Σ/Δ数据/填充映射。服务器帧或复帧在其有效载荷部分中包括多个有效载荷字段j，其中j＝1..Pserver。
如果满足以下不等式，则根据Σ/Δ数据/填充映射承载有效载荷字段j客户端数据：
(j·Cn(t))modPserver＜Cn(t)(公式F2)
如果满足以下不等式，则有效载荷字段j可以承载填充：
(j·Cn(t))modPserver≥Cn(t)(公式F3)
换句话说，多个Cn(t)客户端数据实体必须在Pserver个有效载荷字段位置上分布。在Pserver大于Cn(t)的情况下，在两个有效载荷字段之间存在一个间隔承载填充。
当前的发展集中在沿OTU链路的参考时钟的传送。另一个讨论是通过OTN传送精确时间协议(PTP)。
当同步OTN传送时钟时，如果在ODU有效载荷区域中传送的同步业务的频率将接近传送速率的整数分数，即客户端信号的比特率(在上述实施例中的参考时钟信号的频率)接近能够在服务器帧内传送的比特率的整数分数，则可能出现问题。数据速率的所述接近导致系统的调整模式，具有大部分的稳定调整状态以及极少的对于不频繁的相位调整的不频繁的额外频率调整动作。这发生在用于异步映射的这种客户端配置的两种映射方案：异步映射过程(AMP)以及通用映射过程(GMP)。
同样在ITU-T建议G.8251的附录七中，已经描述了在光传送网络内对跳动和漂移的控制，在OTN服务器和客户时钟的小偏移的情况下，可能生成将通过针对服务器定义的所有滤波器到客户端解复用器的跳动分量。作为在具有这样小的频率差异在网络场景中通过这种滤波器的结果，这种调整事件的累积以更高的概率出现。
为了克服在光接收机中低频跳动和/或短期漂移通过时钟恢复滤波器的问题，提出人为地生成Cn值的抖动，即，在传送帧周期Tserver期间所接收的客户端数据实体的平均数量的抖动。例如，映射到传送帧中的客户端信号的相位的抖动可以通过在每个服务器帧或多帧交替地添加和减去多个比特(例如，m/2比特，其中m是在映射到传送帧的数据实体中包括的比特的数量)来生成，分别地，在用于该映射的输入处，来自用信号通知的真实Cn用于映射器中的缓冲器控制，用于生成在G.709附录的图D.1中描绘的缓冲器的读出控制。例如，通过在每个奇数服务器帧/复帧处从所确定的Cn(公式F1)中减去m/2个比特的值，以及在每个偶数服务器帧/复帧处添加m/2个比特，在标称值周围振荡的客户端信号的变化的相位信息在服务器时钟被同步到G.813、G.8262、G.812或G.811时钟的情况下被创建。具有关于服务器时钟的客户端相位的频率的这种相位振荡可以容易地被客户端时钟恢复过程过滤，并且恢复将客户端相位平均为平均值，从而避免不频繁的极少的相位步长及其相关的可能累积，该累积将生成通过时钟恢复滤波器的低频跳动或短期漂移。
为了提供足够的缓冲器空间，用于如G.709附录的图D.1中描绘的映射/解映射GMP处理器处所存储的客户端数据的映射器电路10的缓冲器11深度以及解映射器电路20的缓冲器21需要增加，以便能够在服务器帧中插入至少2个额外的2*m比特数据条目，以防止在映射器/解映射器处的缓冲器不足运行/过度运行。
图6更详细地示出了在光传输系统的光发射机中包括的映射器电路100，其被适配为提供上述所传输的数据速率抖动。映射器电路100包括缓冲器110。所述缓冲器110接收用于缓冲客户端信号的客户端信号。客户端信号是包括多个客户端数据实体的数字信号，每个客户端数据实体包括n个客户端数据比特。此外，映射器电路100可以包括处理实体(图6中未示出)，其被适配为确定在传送帧周期期间接收的客户端数据实体的数量(例如，基于公式F1)。从而，所接收的客户端或LO-ODU数据实体的平均数量被确定。在下文中，所述平均数可以被称为Cn。在恒定比特率客户端或LO-ODU信号的情况下，所接收的客户端(也称为LO-ODU数据实体)的平均数量Cn可以包括固定值。用于确定所述所接收的客户端或LO-ODU数据实体的平均数量Cn的处理实体可以被包括在缓冲器110中，或者可以是单独的实体。
所接收的客户端或LO-ODU数据实体的平均数量Cn包括客户端或LO-ODU数据比特的平均数量。由于n是在客户端或LO-ODU数据实体中包含的比特的数量，所以客户端或LO-ODU数据比特的平均数量为n*Cn。为了生成映射到后续传送帧中的客户端数据的抖动，映射器电路100包括抖动实体140。所述抖动实体140可以接收服务器时钟，即基于其经由光传送网络传输传送帧的时钟。
抖动实体140被适配为修改所接收的客户端数据实体Cn的平均数量，以便实现在随后的传送帧中传输的客户端信号数据的改变。更详细地，所接收的客户端数据实体的平均数量Cn，分别地在本情况中的所接收的客户端数据实体的经修改的或改变的数量，在下文中被称为Cn+/-，被用于控制客户端数据从缓冲器110的读出以及所述客户端数据到传送帧的映射。例如，Cn+/-被提供给读取控制实体130，读取控制实体130被适配为基于Cn+/-的值向缓冲器110提供读使能信号。基于所述读取使能信号来控制对客户端数据的读出。Cn+/-值在下文中也称为数据实体指标符。
类似地，所接收的客户端数据实体的经修改或改变的数量Cn+/-也被提供给映射实体120。所述映射实体基于所接收的客户端数据实体的经修改或改变的数量Cn+/-将客户端数据映射到传送帧，即取决于Cn+/-的值，将一定量的客户端数据比特映射到传送帧。
映射到传送帧中的客户端数据的所述抖动可以以确定性方式或非确定性的、随机的方式被完成。换句话说，由处理实体提供的所接收的客户端数据实体的平均数量Cn，可以通过向/从所接收的客户端数据实体的所述平均数量Cn中包括的客户端数据比特的平均数量中添加/减去固定数量的客户端数据比特、或基于某个固定的改变模式改变Cn，而被改变。
例如，可以通过交替地添加/减去一定量的客户端数据比特来获得所接收的客户端数据实体的经修改或改变的数量Cn+/-。传送或HO-ODU帧(服务器帧、复帧)可以包括包含m个字节的Cm个数据实体(或数据块)，其中m是整数值。优选地，通过加/减m/2个客户端或LO-ODU数据字节来修改Cn。从而，某个传送或HO-ODU帧可以包括少m/2个字节的客户端或LO-ODU数据信号，并且随后的传送或HO-ODU帧可以包括多m/2个字节的客户端或LO-ODU数据信号，两者都是与不执行客户端或LO-ODU数据的抖动的情况相比较。换句话说，后续传送或HO-ODU帧可以包括不同量的客户端或LO-ODU数据，该差异是一个m字节的数据块。因此，在连续传送或HO-ODU帧中传输的客户端或
LO-ODU数据的数量围绕所接收的客户端或LO-ODU数据实体的平均数量Cn抖动，所述抖动容易在接收机侧在客户端或LO-ODU时钟恢复处理中被过滤。所述抖动的频率，分别地，由所述抖动引起的相位振荡，为
其中Tserver是传送或HO-ODU帧/复帧的帧周期。
所接收的客户端数据实体的经修改或变更的数量Cn+/-可以被插入到传送帧的开销部分中，以便将Cn+/-传输到接收机侧，并且基于所接收的Cn+/-值从传送帧中提取出客户端数据，分别地，基于所接收的Cn+/-值来恢复客户端信号的时钟。
图7示出了在光接收器中包括的解映射器电路200。解映射器电路200可以包括处理实体210，其被适配为从服务器数据的传送帧的开销部分提取Cn+/-，并将所提取的Cn+/-的值提供给读控制实体220。值Cn+/-在下面也被称为数据实体指示符。读取控制实体220还可以接收服务器时钟，并基于服务器时钟和所提取的Cn+/-值来提供控制信号。在服务器数据中包括的有效载荷数据(包括客户端数据的数据)可以被提供给缓冲器230。缓冲器230接收由读取控制实体220提供的控制信号。客户端数据从缓冲器230中的读出是基于所述控制信号而被执行的。此外，解映射器电路200包括时钟恢复实体240，所述时钟恢复实体240接收所提取的Cn+/-的值，并且可以基于Cn+/-来恢复客户端信号时钟。例如，时钟恢复实体240可以包括锁相环电路和用于恢复客户信号时钟的时钟恢复滤波器。由于Cn+/-的抖动，由于服务器数据的数据速率的不频繁步长导致的不频繁的相位步长(即，在传送帧内传输的客户端数据的数据速率的不频繁步长)得以避免，该不频繁的相位步长可能导致通过时钟恢复滤波器的低频率跳动或短期漂移。从而，改进了高精度同步信号，特别地，经由光传送网络的参考时钟信号，的传送质量。
图8示出了用于经由光传送网络的光传输路径来传输客户端数据的方法300的步骤的图。如上所述，光传送网络使用包括传送帧周期的传送帧用于传输客户端数据。
首先，包括多个客户端数据比特的多个客户端实体被接收(S310)。在接收到所述多个客户端数据比特之后，在传送帧周期期间所接收的客户端数据实体的数量被确定(S320)，并且要在传送帧中包括的客户端数据实体的平均数量被建立(S330)，所述客户端数据实体的平均数量对应于客户端数据比特的平均数量。此外，多个客户端数据实体被映射到传送帧(S340)中，从而交替地向/从用于至少两个连续的传送帧的所述平均数量的客户端数据比特添加和减去一定量的客户端数据比特。最后，包括所述客户端数据的传送帧经由光传送网络被传输(S350)。
图9示出了用于接收包括传送帧的光信号的对应方法400的方法步骤，该传送帧包括客户信号。
首先，光信号由光接收器接收(S410)。在接收到光信号之后，从传送帧的开销部分中提取数据实体指示符(S420)，所述数据实体指示符指定在传送帧中包括的数据实体的数量。从而，与连续传送帧相关联的数据实体指示符的值持续地改变。此外，在光信号中包括的客户端数据被缓冲在缓冲器实体中(S430)。在控制实体处接收所提取的数据实体指示符(S440)，并且基于连续改变的数据实体指示符来控制客户端数据从缓冲器中的读出(S450)。最后，基于数据实体指示符的持续改变的值来恢复客户端时钟信号(S460)。
应当注意，说明书和附图仅是阐述了所提出的方法和系统的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出尽管未在本文中明确描述或示出的但体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置。
最后，应当注意，本文的任何框图代表体现本发明原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等代表可以在计算机可读介质中基本上表示并且如此由计算机或处理器执行的各种处理，不管这样的计算机或处理器是否被明确示出。
附图中所示的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个单独的处理器(其中一些可以被共享)来提供。此外，术语“处理器”或“计算机”的明确使用不应被解释为专门涉及能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储。也可以包括常规和/或定制的其他硬件。

Claims (15)

1.一种用于经由光传送网络的光传输路径来传输被包括在客户端信号中的客户端数据的方法，所述光传送网络使用包括传送帧周期(Tserver)的传送帧用于传输客户端数据，所述方法包括以下步骤：
-在传送帧周期期间接收多个客户端数据比特；
-确定与所接收的所述多个客户端数据比特相对应的客户端数据实体的数量，以便建立要被包括在传送帧中的客户端数据实体的平均数量(Cn)，客户端数据实体的所述平均数量(Cn)对应于客户端数据比特的平均数量；
-将多个客户端数据实体映射到所述传送帧中，其中所述映射包括针对至少两个连续传送帧交替地向/从所述平均数量的客户端数据比特添加和减去一定量的客户端数据比特；以及
-经由所述光传送网络传输包括所述客户端数据的所述传送帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中要被包括在连续传送帧中的所述客户端数据通过向/从所述平均数量的客户端数据比特添加/减去固定数量的客户端数据比特来改变。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中被映射到连续传送帧中的客户端数据比特的所述数量被周期性地改变。
4.根据权利要求3所述的方法，其中客户端数据实体的所述映射被执行为使得要被包括在传送帧中的客户端数据比特的所述数量持久地被变更。
5.根据权利要求1所述的方法，其中被映射到连续传送帧中的客户端数据比特的所述数量以非确定的、随机的方式被改变。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中要被包括在传送帧中的客户端数据实体的所述平均数量(Cn)基于所述客户端信号的时钟速率、所述传送帧周期(Tserver)和被包括在传送帧中的客户端数据比特的数量而被确定。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述客户端数据映射到所述传送帧之前，所述客户端数据被缓冲在缓冲器(110)内。
8.根据权利要求7所述的方法，其中被连续地被写入所述缓冲器(110)的所述客户端数据以及客户端数据从所述缓冲器(110)中的读出基于所述客户端数据实体的所述平均数量(Cn)而被控制。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中客户端数据实体的所述平均数量(Cn)被变更以便于变更客户端数据从所述缓冲器(110)中的读出。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中客户端数据实体的被变更的数量(Cn+/-)被插入到所述传送帧的开销部分中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述接收机侧，被包括在所述传送帧中的所述客户端数据被缓冲在缓冲器(230)内。
12.根据权利要求11所述的方法，其中客户端数据实体的被变更的数量(Cn+/-)从所述传送帧的所述开销部分中被提取，以便于控制在所述接收机侧的数据从所述缓冲器(230)中的读出。
13.一种用于经由光传送网络的光传输路径来传输被包括在客户端信号中的客户端数据的光发射机，所述光传送网络使用包括传送帧周期的传送帧用于传输客户端数据，所述光发射机包括：
-接口，用于在传送帧周期期间接收多个客户端数据比特；
-处理实体，被适配为确定包括所述多个客户端数据比特的客户端数据实体的数量，以便于建立要被包括在传送帧中的客户端数据实体的平均数量，所述平均数量的客户端数据实体包括平均数量的客户端数据比特；
-映射实体(120)，被适配为将多个客户端数据实体映射到所述传送帧中，其中所述映射实体(120)还被适配为通过向/从所述平均数量的客户端数据比特添加或者减去一定量的客户端数据比特来变更要在连续传送帧中被传输的客户端数据的量；以及
-光传输实体，被适配为经由所述光传送网络来传输包括传送帧的光信号，所述传送帧包含所述客户端数据。
14.一种用于接收光传送网络的光传输路径的光信号的光接收机，所述光传送网络使用传送帧用于传输客户端数据，所述接收机被适配为提供客户端数据和客户端时钟信号，所述光接收机包括：
-接口，用于接收光信号；
-处理实体(210)，被适配为从所述传送帧的开销部分中提取数据实体指示符(Cn+/-)，所述数据实体指示符(Cn+/-)指定被包括在所述传送帧中的数据实体的量，其中与连续传送帧相关联的所述数据实体指示符(Cn+/-)的值连续地改变；
-缓冲器(230)，被适配为缓冲被包括在所述光信号中的数据；
-控制实体(220)，被适配为接收所提取的所述数据实体指示符(Cn+/-)，并且被适配为基于连续地改变的数据实体指示符(Cn+/-)来控制客户端数据从所述缓冲器中的读出；以及
-时钟恢复单元(240)，被适配为基于所述数据实体指示符(Cn+/-)的所述连续地改变的值来提供所述客户端时钟信号。
15.一种用于接收光传送网络的光传输路径的光信号的方法，所述光传送网络使用传送帧用于传输客户端数据，所述方法包括以下步骤：
-接收光信号；
-从所述传送帧的开销部分中提取数据实体指示符(Cn+/-)，所述数据实体指示符(Cn+/-)指定被包括在所述传送帧中的数据实体的量，其中与连续传送帧相关联的所述数据实体指示符的值(Cn+/-)连续地改变；
-缓冲被包括在所述光信号中的客户端数据；
-在控制实体(220)处接收所提取的所述数据实体指示符(Cn+/-)，并且基于连续地改变的所述数据实体指示符(Cn+/-)来控制客户端数据从所述缓冲器中的读出；以及
-基于所述数据实体指示符(Cn+/-)的所述连续地改变的值来恢复客户端时钟信号。
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