CN107888320A - 一种基于otn的帧同步检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OTN的帧同步检测方法，包括：在发送端进行帧同步码校验和计算；在接收端接入可编程器件；在可编程器件的缓存中预存入所述通信协议中所有的帧同步码，生成帧同步码列表；分离出数据序列；循环将帧同步码列表中每一个帧同步码与数据序列同步输入可编程器件进行逐一比较；确定数据序列的帧同步码；在接收端进行帧同步码校验和计算，并与发送端的校验和计算结果比对。本发明采用了帧同步码检测以及校验和的双重验证，避免了错误的帧同步码的识别。检验和验证了远距离通信中数据的完整性和准确性，帧同步码用于识别传输的数据流中数据帧与数据帧之间的分割点。

Description

一种基于OTN的帧同步检测方法

技术领域

本发明涉及OTN传输技术领域，具体的说，是一种基于OTN的帧同步检测方法。

背景技术

OTN(光传送网，OpticalTransportNetwork)，是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代"数字传送体系"和"光传送体系"，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题，OTN跨越了传统的电域(数字传送)和光域(模拟传送)，是管理电域和光域的统一标准。在发射机与接收端之间进行传输数据信息时，采用数据帧的格式进行传送。数据帧包括帧头、数据部分和帧尾三部分，在接收端，识别帧头和帧尾，即帧标识位，并把数据部分取出，接收端从接收到的数据帧中正确的区分出帧的起始与终止，即为帧同步。在现有技术中，对于传统的通信链路中的帧同步检测方法已经检测，但是现有技术中基于OTN的帧同步检测方法很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于OTN的帧同步检测方法，用于解决现有技术中OTN传输网络中的帧同步检测容易将数据块中相同的码元作为帧同步码的问题。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种基于OTN的帧同步检测方法，包括：

步骤S100：在发送端进行帧同步码校验和计算；

步骤S200：在接收端进行帧同步检测；

步骤S300：在接收端进行帧同步码校验和计算，并与所述步骤S100中的校验和计算结果比对。

工作原理：

在光传送网集OTN中，两个工作站即发送端与接收端之间的通信通过数据流进行，数据流被分割成一个一个的数据块，每个数据块的开头和结尾加上了帧头字段和帧尾字段，形成了一个数据序列即数据帧。发送端在发送之前对数据序列进行校验和计算，用于与接收机计算的校验和数据进行核对，保证在通信过程中，帧同步码出错。接收端接收到数据序列时，将数据序列中的帧同步码找出，找出数据帧与数据帧之间的隔开点，并进行帧同步，使接收端与发送端实现同步，并且计算接收到的数据序列的校验和，将计算结果与发送端中的计算结果比较，如果相同，则数据序列在传输过程中未出错，如果计算结果与发送端中的不同，则上述帧同步码并非帧标识位，而是将数据序列中的数据错识别为帧同步码，因此需要继续进行帧同步检测，直到找出真正的帧同步码。采用了帧同步码检测以及校验和的双重验证，避免了错误的帧同步码的识别。

进一步地，所述步骤S200具体包括：

步骤S210：在接收端分离出数据序列；

步骤S220：在所述数据序列中确定帧同步码并进行帧同步。

工作原理：

由于光传送网OTN的光纤信道中采用波分复用技术，因此在同一光纤中传送的有多组数据，因此接收端进行帧同步检测之前，首先需要从接收的数据中采用分波模块将数据分离出来，分离出数据序列，再采用相关法从数据序列中确定出根据字节计数法、首尾定界法、比特填充法、违例编码法等常用的编码方法中的帧同步。

进一步地，所述步骤S220中的帧同步码为未知字段。

工作原理：

当帧同步码已知时，只需要将帧同步码与数据序列中逐位比较，若数据序列中首次出现与帧同步码中的字符相同的位，则继续比对，直到出现相邻N位的字符均与帧同步码相同，则确定这N位字符即为帧头，且对这数据序列做校验和计算，校验和计算与发送端一致时，则可确定该数据序列中的数据帧与数据帧之间的分割点，即进行帧同步。帧同步码为未知字段时，根据采用的通信协议，找出该通信协议中采用的所有帧同步码，逐一采用上述步骤与数据序列进行比对，确定帧同步码。

进一步地，所述步骤S210具体包括：

步骤S211：在接收端接入可编程器件；

步骤S212：在可编程器件的缓存中预存入所述通信协议中所有的帧同步码，生成帧同步码列表；

步骤S213：接收数据流，分离出数据序列；

所述步骤S220具体包括：

步骤S221：循环将所述帧同步码列表中的每一个帧同步码与所述数据序列同步输入可编程器件进行逐一比较；

步骤S222：当前帧同步码的每一位均与数据序列中相同，则所述当前帧同步码为此数据序列的帧同步码。

工作原理：

在接收端分离数据序列的步骤为：在接收端接入可编程器件即识别器，在识别器的缓存中存入该发送端所采用的通信协议中所有的帧同步码，构成帧同为码列表。从接收端采用分波器分离出数据序列，循环将帧同步码列表中的帧同步码与数据序列逐一比较，如果当前的帧同步码中的每一位均与数据序列中的某一字段相同，再进行校验和计算，如果接收端的校验和计算结果与发送端一致，则可判断，当前帧同步码为帧同步码。

进一步地，所述步骤S220具体包括：

步骤a：计算所述数据序列中任意N个连续码元的自相关函数；

步骤b：若某一延时时刻，该值出现最大值，且该值大于某一个门限值，则可认为该时刻出现了帧同步码的第一个码元。

步骤c：从所述第一个码元依次找出N个码元，得到帧同步码。

工作原理：

在所述数据序列中确定帧同步码并进行帧同步的另一种技术方案为：从分离出的数据序列中，计算N个连续码元的自相关函数，其中N为帧同步码的码元个数。由于通信系统中采用的帧同步码的自相关函数一般比较尖锐单峰特性的局部自相关函数，当某一时刻，局部自相关函数的值出现最大值，且超过了设定的门限，可这时的第一个码元即为帧同步码的第一个码元，这个码元起连续N个码元组成帧同步码，即帧同步码。

进一步地，所述步骤S100具体包括：

步骤S110：在发送端加入前向纠错；

步骤S120：在发送端加入帧同步码校验和计算。

工作原理：

在发送端加入了前向纠错FEC，减少发送端在将数据块与帧同步码组成数据帧时出错概率。发送端加入了帧序列校验，防止帧同步码出错导致接收端无法帧同步的问题。

进一步地，步骤S300具体为：

步骤S310：根据帧同步检测结果，找出接收端接收的数据序列中的帧同步码进行校验和计算；

步骤S320：将计算结果与所述步骤S100中的校验和计算结果进行比较，验证帧同步码的正确性。

工作原理：

接收端进行帧同步码校验，防止帧同步码在发送或接收过程中出错导致的帧同步出错错误。如果校验和结果与发送端不一致，则丢弃该数据序列，并由接收端通知发送端重新发送。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明采用了帧同步码检测以及校验和的双重验证，避免了错误的帧同步码的识别。检验和验证了远距离通信中数据的完整性和准确性，帧同步码用于识别传输的数据流中数据帧与数据帧之间的分割点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种基于OTN的帧同步检测方法，包括：

步骤S100：在发送端进行帧同步码校验和计算；

步骤S200：在接收端进行帧同步检测；

步骤S300：在接收端进行帧同步码校验和计算，并与所述步骤S100中的校验和计算结果比对。

工作原理：

在光传送网集OTN中，两个工作站即发送端与接收端之间的通信通过数据流进行，数据流被分割成一个一个的数据块，每个数据块的开头和结尾加上了帧头字段和帧尾字段，形成了一个数据序列即数据帧。发送端在发送之前对数据序列进行校验和计算，用于与接收机计算的校验和数据进行核对，保证在通信过程中，帧同步码出错。接收端接收到数据序列时，将数据序列中的帧同步码找出，找出数据帧与数据帧之间的隔开点，并进行帧同步，使接收端与发送端实现同步，并且计算接收到的数据序列的校验和，将计算结果与发送端中的计算结果比较，如果相同，则数据序列在传输过程中未出错，如果计算结果与发送端中的不同，则上述帧同步码并非帧标识位，而是将数据序列中的数据错识别为帧同步码，因此需要继续进行帧同步检测，直到找出真正的帧同步码。采用了帧同步码检测以及校验和的双重验证，避免了错误的帧同步码的识别。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述步骤S200具体包括：

步骤S210：在接收端分离出数据序列；

步骤S220：在所述数据序列中确定帧同步码并进行帧同步。

工作原理：

由于光传送网OTN的光纤信道中采用波分复用技术，因此在同一光纤中传送的有多组数据，因此接收端进行帧同步检测之前，首先需要从接收的数据中采用分波模块将数据分离出来，分离出数据序列，再采用相关法从数据序列中确定出根据字节计数法、首尾定界法、比特填充法、违例编码法等常用的编码方法中的帧同步。

实施例3：

在实施例2的基础上，，所述步骤S220中的帧同步码为未知字段。

工作原理：

当帧同步码已知时，只需要将帧同步码与数据序列中逐位比较，若数据序列中首次出现与帧同步码中的字符相同的位，则继续比对，直到出现相邻N位的字符均与帧同步码相同，则确定这N位字符即为帧头，且对这数据序列做校验和计算，校验和计算与发送端一致时，则可确定该数据序列中的数据帧与数据帧之间的分割点，即进行帧同步。帧同步码为未知字段时，根据采用的通信协议，找出该通信协议中采用的所有帧同步码，逐一采用上述步骤与数据序列进行比对，确定帧同步码。

进一步地，所述步骤S210具体包括：

步骤S211：在接收端接入可编程器件；

步骤S212：在可编程器件的缓存中预存入所述通信协议中所有的帧同步码，生成帧同步码列表；

步骤S213：接收数据流，分离出数据序列；

所述步骤S220具体包括：

步骤S221：循环将所述帧同步码列表中的每一个帧同步码与所述数据序列同步输入可编程器件进行逐一比较；

步骤S222：当前帧同步码的每一位均与数据序列中相同，则所述当前帧同步码为此数据序列的帧同步码。

工作原理：

在接收端分离数据序列的步骤为：在接收端接入可编程器件即识别器，在识别器的缓存中存入该发送端所采用的通信协议中所有的帧同步码，构成帧同为码列表。从接收端采用分波器分离出数据序列，循环将帧同步码列表中的帧同步码与数据序列逐一比较，如果当前的帧同步码中的每一位均与数据序列中的某一字段相同，再进行校验和计算，如果接收端的校验和计算结果与发送端一致，则可判断，当前帧同步码为帧同步码。

实施例3：

在实施例2的基础上，所述步骤S220具体包括：

步骤a：计算所述数据序列中任意N个连续码元的自相关函数；

步骤b：若某一延时时刻，该值出现最大值，且该值大于某一个门限值，则可认为该时刻出现了帧同步码的第一个码元。

步骤c：从所述第一个码元依次找出N个码元，得到帧同步码。

工作原理：

在所述数据序列中确定帧同步码并进行帧同步的另一种技术方案为：从分离出的数据序列中，计算N个连续码元的自相关函数，其中N为帧同步码的码元个数。由于通信系统中采用的帧同步码的自相关函数一般比较尖锐单峰特性的局部自相关函数，当某一时刻，局部自相关函数的值出现最大值，且超过了设定的门限，可这时的第一个码元即为帧同步码的第一个码元，这个码元起连续N个码元组成帧同步码，即帧同步码。

实施例4：

在以上实施例的基础上，所述步骤S100具体包括：

步骤S110：在发送端加入前向纠错；

步骤S120：在发送端加入帧同步码校验和计算。

工作原理：

在发送端加入了前向纠错FEC，减少发送端在将数据块与帧同步码组成数据帧时出错概率。发送端加入了帧序列校验，防止帧同步码出错导致接收端无法帧同步的问题。

实施例4：

在以上实施例的基础上，步骤S300具体为：

步骤S310：根据帧同步检测结果，找出接收端接收的数据序列中的帧同步码进行校验和计算；

步骤S320：将计算结果与所述步骤S100中的校验和计算结果进行比较，验证帧同步码的正确性。

工作原理：

接收端进行帧同步码校验，防止帧同步码在发送或接收过程中出错导致的帧同步出错错误。如果校验和结果与发送端不一致，则丢弃该数据序列，并由接收端通知发送端重新发送。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，包括：

步骤S100：在发送端进行帧同步码校验和计算；

步骤S200：在接收端进行帧同步检测；

步骤S300：在接收端进行帧同步码校验和计算，并与所述步骤S100中的校验和计算结果比对。

2.根据权利要求1所述的一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括：

步骤S210：在接收端分离出数据序列；

步骤S220：在所述数据序列中确定帧同步码并进行帧同步。

3.根据权利要求2所述的一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，所述步骤S220中的帧同步码为未知字段。

4.根据权利要求3所述的一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，所述步骤S210具体包括：

步骤S211：在接收端接入可编程器件；

步骤S212：在可编程器件的缓存中预存入所述通信协议中所有的帧同步码，生成帧同步码列表；

步骤S213：接收数据流，分离出数据序列；

所述步骤S220具体包括：

步骤S221：循环将所述帧同步码列表中的每一个帧同步码与所述数据序列同步输入可编程器件进行逐一比较；

步骤S222：当前帧同步码的每一位均与数据序列中相同，则所述当前帧同步码为此数据序列的帧同步码。

5.根据权利要求2所述的一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，所述步骤S220具体包括：

步骤a：计算所述数据序列中任意N个连续码元的自相关函数；

步骤b：若某一延时时刻，该值出现最大值，且该值大于某一个门限值，则可认为该时刻出现了帧同步码的第一个码元；

步骤c：从所述第一个码元依次找出N个码元，得到帧同步码。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括：

步骤S110：在发送端加入前向纠错；

步骤S120：在发送端加入帧同步码校验和计算。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种基于OTN的帧同步检测方法，其特征在于，步骤S300具体为：

步骤S310：根据帧同步检测结果，找出接收端接收的数据序列中的帧同步码进行校验和计算；

步骤S320：将计算结果与所述步骤S100中的校验和计算结果进行比较，验证帧同步码的正确性。