CN114430305B - 一种细粒度帧的定帧方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种细粒度帧的定帧方法和系统。其方法部分主要包括：配置FAS的T码块特征码型、S码块特征码型、I码块特征码型；对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示，对FAS之间的有效数据进行统计；根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁。本发明通过将帧间隔不固定的数据流格式变成了FAS间隔固定的数据流格式，然后进行定帧，这样重新规划后的数据流结构清晰，用于判断失锁或锁定的状态机简单，定帧方法的设计复杂度不高，能降低逻辑资源。

Description

一种细粒度帧的定帧方法和系统

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，特别是涉及一种细粒度帧的定帧方法和系统。

背景技术

电信运营商在2020年以来对实现5G商用的需求愈加强烈，为满足5G需求，国际电信联盟等国际通信标准组织先后定义了MTN(Metro Transport Network，城域传送网)、SPN(Slicing Packet Network，切片分组网)等通信标准。在这些通信协议中，承载业务最小时隙是5G。与此同时，随着通信业务增长，一些低速率的业务，如10Mb/s、50Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s等高价值的政企专线业务和视频业务需求也越来越多，同时对时延和带宽稳定性要求也越来越高，为此在5G时隙的基础上定义了一种细粒度基本单元(Finegranularity-basic unit，Fg-BU)或者称为细粒度帧。通过这种细粒度帧可以将低速业务直接映射到5G时隙流上，以降低延迟；同时提供刚性管道，保证了业务的带宽以及带宽的无损动态调整。

如图1所示，细粒度帧Fg-BU具有固定长度，包含开始(S)码块、195个数据(D)码块和结束(T)码块，其总长度为197个66B码块。在Fg-BU之间通过增加和删除IDLE码块(也即I码块)进行速率适配。图1中虚显示的第0行为I码块，第1行为S码块，第2～196行为D码块，第197行为T码块。

为了能提供刚性管道，细粒度帧同传统的以太网帧不一样，需要不断的重复发送，但是由于I码块不固定，导致帧间隔不固定，因此细粒度帧的定帧同传统固定帧间隔的OTN、FlexE等帧的定帧方法不一样。作为一个新定义的帧，其定帧方法不多，现有专利技术采用对S码、T码、CRC校验、数据块D的正常个数以及帧长等各种条件分别判断，进行各种组合来定帧，但是其判断条件离散并且不合理，导致状态多，设计复杂，验证时间长，流片风险大。

鉴于此，如何克服现有技术所存在的缺陷，解决上述技术问题，是本技术领域待解决的难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种细粒度帧的定帧方法和系统，该方法定义一种可变长度的帧对齐信号(后续简称为FAS)，将帧间隔不固定的细粒度帧的数据流定义为FAS间隔固定的数据流，这样就可以采用更为简单的定帧判断方法或现有的设计来进行定帧，从而可以简化设计，节约资源和开发时间、降低芯片功耗、减少芯片成本和投片风险，增强系统设备竞争力。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种细粒度帧的定帧方法，包括：

配置FAS的T码块特征码型、S码块特征码型、I码块特征码型；

对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示，对FAS之间的有效数据进行统计；

根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁。

进一步的，所述对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示具体包括：

初始化T码块、S码块和I码块的特征码型以及掩码规则；

对输入码流进行搜索，查找T码块、S码块及两者间的I码块，并确定两者之间是否存在非I码块；

将T码块、S码块以及I码块分别与自身的特征码型比对，得到各自的码型比对标识符以及FAS长度；

对S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度进行掩码规则处理，得到FAS有效指示。

进一步的，所述将T码块、S码块以及I码块分别与自身的特征码型比对，得到各自的码型比对标识符以及FAS长度具体包括：

对查找到的T码块进行T码块特征码型的对比，得到T码块比对标识符；

在T码块比对标识符有效同时没有查找到有效的S码块的情况下，对查找到的I码块进行I码块特征码型的对比，得到I码块比对标识符；

在T码块比对标识符有效的情况下，对查找到的S码块进行S码块特征码型的对比，若没有检测到有效的S码块则进行码块计数；若检测到有效的S码块则停止计数，输出S码块比对标识符，并根据码块计数值计算出FAS长度。

进一步的，若查找到的T码块、S码块之间存在非I码块，则得到的I码块比对标识符无效。

进一步的，对于T码块特征码型的对比具体包括对同步头进行对比以得到T码块的类型比对标识符并判断是否有效；对于S码块特征码型的对比具体包括对同步头以及数据部分进行对比以得到S码块的类型比对标识符以及数据比对标识符并判断是否有效；对于I码块特征码型的对比具体包括对同步头以及数据部分进行对比以得到I码块的类型比对标识符以及数据比对标识符并判断是否有效。

进一步的，还需对计算出的FAS长度进行识别：若FAS长度大于L，则该FAS长度无效；其中，L为大于或等于3的整数。

进一步的，所述对S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度进行掩码规则处理，得到FAS有效指示具体包括：

失锁时的掩码规则处理：当S码块的比对标识符有效、I码块的比对标识符有效以及FAS长度小于L1中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L1为大于或等于3的整数；

锁定时的掩码规则处理：当S码块的比对标识符有效、I码块的比对标识符有效以及FAS长度小于L2中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L2为大于或等于3的整数。

进一步的，还包括根据FAS有效指示对码块的计数进行复位，具体的：

在失锁情况下收到FAS有效指示时，对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS长度，得到FAS间隔长度；

在锁定情况下收到FAS有效指示时，若计数器的值小于或等于195，则计数器继续计数，不做其他处理；若计数器的值大于195，则对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS长度，得到FAS间隔长度；

若未收到FAS有效指示，则当计数器的值大于或等于C时，对计数器进行复位，并将计数器的值作为FAS间隔长度输出；其中，C为大于或等于199的整数。

进一步的，所述根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁具体包括：

在失锁状态时，如果连续N次收到FAS有效指示且FAS间隔长度等于195，则进入锁定状态，并给出帧锁定指示；其中，N为大于或等于2的整数；

在锁定状态时，如果连续M次收到FAS有效指示且FAS间隔长度不等于195或者连续M次FAS间隔长度大于或等于C，则进入失锁状态，并给出帧失锁指示；其中，M为大于或等于2的整数，C为大于或等于199的整数。

另一方面，本发明提供了一种细粒度帧的定帧系统，应用如第一方面中的细粒度帧的定帧方法，该系统包括长度可变FAS的搜索模块、掩码处理模块、FAS间隔长度处理模块以及状态机模块，其中：

所述长度可变FAS的搜索模块用于将输入的数据与T码块、I码块和S码块等三种特征码型进行对比，得到S码块比对标识符和I码块比对标识符，并计算FAS的长度；

所述掩码处理模块用于将S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度按照掩码规则进行处理，得到FAS有效指示；

所述FAS间隔长度处理模块用于使用计数器对有效码块进行计数，并根据状态机的状态、FAS长度和FAS有效指示，输出FAS间隔长度；

所述状态机模块用于对状态机进行状态判断。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过将帧间隔不固定的数据流格式变成了FAS间隔固定的数据流格式，然后进行定帧，这样重新规划后的数据流结构清晰，用于判断失锁或锁定的状态机简单，定帧方法的设计复杂度不高，能降低逻辑资源。另外，状态机部分还可以采用现有的成熟技术或复用现有的成熟设计，降低了设计难度以及流片风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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为本发明背景技术提供的Fg-BU帧格式示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种细粒度帧的定帧方法的流程图；

图3为本发明实施例1提供的帧对齐信号FAS的示意图；

图4为本发明实施例1提供的步骤200扩展流程图；

图5为本发明实施例1提供的步骤300扩展流程图；

图6为本发明实施例2提供的一种细粒度帧的定帧系统的模块示意图；

图7为本发明实施例2提供的长度可变FAS的搜索模块子模块示意图；

图8为本发明实施例2提供的系统具体实施步骤流程图；

图9为本发明实施例3提供的一种细粒度帧的定帧装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是一种特定功能系统的体系结构，因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系，并不对具体软件和硬件实施方式做限定。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1：

如图2所示，本发明实施例提供一种细粒度帧的定帧方法，该方法包括如下步骤。

步骤100：配置FAS的T码块特征码型、S码块特征码型、I码块特征码型。需说明的是，该步骤中的FAS是将帧间隔不固定的细粒度帧的数据流定义为FAS间隔固定的数据流。这样对FAS进行定帧就能采用更简单的定帧方法或现有的设计，从而解决背景技术中对细粒度帧定帧时判断条件离散并且不合理，导致状态多，设计复杂，验证时间长，流片风险大的缺陷。另外，该步骤配置FAS的T码块特征码型、S码块特征码型、I码块特征码型则是为了方便后续对T码块、S码块、I码块进行对比检测。

步骤200：对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示，对FAS之间的有效数据进行统计。该步骤对输入数据进行各个码块的查找，然后通过事先设计的掩码规则对获取的FAS的特征进行处理，来得到FAS有效指示，并统计有效数据，以在FAS有效的情况下可以通过FAS有效指示和有效数据进行后续判断。

步骤300：根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁。该步骤通过事先设计的规则对得到的FAS有效指示、有效数据进行判断，以确定当前是处于帧锁定或帧失锁状态。

通过上述方法，本实施例将帧间隔不固定的细粒度帧的数据流定义为FAS间隔固定的数据流，这样就可以采用更为简单的定帧判断方法或现有的设计来进行定帧，从而可以简化设计，节约资源和开发时间、降低芯片功耗、减少芯片成本和投片风险，增强系统设备竞争力。

下面对本实施例中步骤100、步骤200以及步骤300进行详细说明。

在本优选实施例中，对于步骤100中FAS的设定(将帧间隔不固定的细粒度帧的数据流定义为FAS间隔固定的数据流)具体可采用如下办法：将每组邻近的T码块、S码块以及T码块与S码块之间的I码块组合在一起，以形成一个长度可变的FAS，形成的相邻FAS之间的固定间隔为D码块的块数。

具体的，如图3所示，原本的细粒度帧数据流依次包括1个S码块、195个D码块、1个T码块以及数量可变的I码块，然后再由S码块开始循环。本优选实施例将T码块，S码块以及它们之间的I码块一起组成一个长度可变的帧对齐信号(FAS)，由于T码块，S码块以及它们之间的I码块在时间上是连续的，通过对比T码、S码和I码的特征码型，可以得到T码和S码比对标识符、非I码块比对标识符以及T码到S码的长度，将这些时间上连续的条件组合在一起，便得到了一个长度可变的帧对齐信号(FAS)，这样就将两个S码块之间由可变长度(196+I码块数量)变成了两个FAS之间的固定长度，也即为195块。

如图4所示，在本优选实施例中，步骤200中“对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示”具体包括如下步骤：

步骤201：初始化T码块、S码块和I码块的特征码型以及掩码规则。在该步骤中，首先由芯片上电，然后软件或者硬件初始化T码、S码和I码的特征码型以及掩码规则。

步骤202：对输入码流进行搜索，查找T码块、S码块及两者间的I码块，并确定两者之间是否存在非I码块。该步骤对输入码流也即输入数据进行各个码块的搜索，以确定各个码块的位置。

步骤203：将T码块、S码块以及I码块分别与自身的特征码型比对，得到各自的码型比对标识符以及FAS长度。该步骤在接收端将搜索到的三个码块与三种特征码型比对，得到T码块比对标识符、S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度。该步骤中，首先对输入数据进行T码块特征码型的对比，以得到有效的T码块比对标识符，若比对不成功则不输出T码块比对标识符有效指示；然后在T码块比对标识符有效同时没有检测到有效的S码块的情况下，对输入数据进行I码块特征码型的对比，以得到I码块比对标识符，若对比不成功，则不输出I码块比对标识符有效指示；最后在T码块比对标识符有效的情况下，对输入数据进行S码块特征码型的对比，若没有检测到有效的S码块则进行码块计数，若检测到有效的S码块则停止计数，输出S码块比对标识符，并根据码块计数值计算出FAS长度。另外，在上述该过程中，若步骤202中查找到的T码块、S码块之间存在非I码块，则该步骤203得到的I码块比对标识符无效。

步骤204：对S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度进行掩码规则处理，得到FAS有效指示。

在本优选实施例的上述步骤203的对比检测行为中，对于T码块特征码型的对比具体包括对同步头进行对比以得到T码块的类型比对标识符并判断是否有效；对于S码块特征码型的对比具体包括对同步头以及数据部分进行对比以得到S码块的类型比对标识符以及数据比对标识符并判断是否有效；对于I码块特征码型的对比具体包括对同步头以及数据部分进行对比以得到I码块的类型比对标识符以及数据比对标识符并判断是否有效。

一个具体示例如下。对于T码特征码型的识别为：同步头(10)加block type(0xFF)，若输入码块的同步头与block type与T码特征码型相比相同则输出比对标识符有效，否则无效。对于S码特征码型的识别分为两部分：同步头(10)加block type(0x78)，以及数据部分(固定0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0xD5)，因此会得到S码的类型和数据两个比对标识符；需说明的是，如果S码的类型同特征码型比较正确，则产生S码的类型比对标识符有效，否者无效；如果S码的数据部分同特征码型比较正确，则产生S码的数据比对标识符有效，否者无效；只有类型以及数据比对标识符均有效，才表明检测到有效的S码块。对于I码特征码型的识别分为类型和数据两部分：同步头(10)加block type(0x1E)，以及数据部分(固定0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00)，识别时能得到I码的类型和数据两个比对标识符；类型比对标识符是指输入码块的同步头或block type同I码特征码型对比产生的标识符；数据比对标识符是指输入码块的数据部分同I码特征码型对比产生的标识符。

在上述步骤203中，计算出FAS长度后，还需要对计算出的FAS长度进行识别：若FAS长度大于L，则该FAS长度无效；其中，L为大于或等于3的整数。一个正常的FAS由T码，S码，I码组成，I码的数量可以为0。I码块是作为速率适配的，一个正常的细粒度帧的长度是198，由一个I码块调整所支持的抖动：1/198＝5050ppm，足以容纳以太网业务的100ppm的抖动，所以正常情况下T码和S码之间的I码块数量为0～2，也即FAS的有效长度一般为2,3,4。因此对于FAS长度大于指定值的情况，说明此时细粒度帧的速率发生异常，因此判断FAS无效。

在本优选实施例中，步骤204(对S码块比对标识符、非I码块比对标识符以及FAS长度进行掩码规则处理，得到FAS有效指示)具体包括失锁时的掩码规则处理以及锁定时的掩码规则处理。

失锁时的掩码规则处理：当S码块的两个比对标识符有效、I码块的比对标识符有效以及FAS长度小于L1中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L1为大于或等于3的整数。

锁定时的掩码规则处理：当S码块的两个比对标识符有效、I码块的比对标识符有效以及FAS长度小于L2中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L2为大于或等于3的整数。

上述失锁和锁定时的掩码规则处理过程基本都是一样的，但是设置的判断条件不一定一样。比如失锁时的FAS判断条件一般要比锁定时的判断条件要严格一些，例如失锁时非I码块的两个比对标识符都必须有效，而锁定时可能只要求I码块的类型比对标识符有效。这是因为放宽锁定时的判断条件可以减少因为误码而造成的失锁。

在本优选实施例中，还包括根据FAS有效指示对码块的计数进行复位。具体的，在失锁情况下收到FAS有效指示时，对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS长度，得到FAS间隔长度。在锁定情况下收到FAS有效指示时，若计数器的值小于或等于195，则计数器继续计数，不做其他处理；若计数器的值大于195，则对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS长度，得到FAS间隔长度。在锁定情况下，计数器的值小于或等于195时不做处理是为了排除误码造成伪帧头的干扰，因为在计数器的值小于或等于195时，处于数据区间，可能属于伪帧头，所以不做处理。另外，若未收到FAS有效指示，则当计数器的值大于或等于C时，对计数器进行复位，并将计数器的值作为FAS间隔长度输出；其中，C为大于或等于199(195+FAS长度)的整数。

如图5所示，在本优选实施例中，步骤300(通过根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁)具体包括：

步骤301：在失锁状态时，如果连续N次收到FAS有效指示且FAS间隔长度等于195，则进入锁定状态，并给出帧锁定指示。其中，N为大于或等于2的整数。该步骤表明在连续N次FAS有效时，FAS间隔长度也等于195，即这N个FAS中任意连续2个FAS之间的间隔长度都是195，才会进入锁定状态。

步骤302：在锁定状态时，如果连续M次收到FAS有效指示且FAS间隔长度不等于195或者连续M次FAS间隔长度大于或等于C，则进入失锁状态，并给出帧失锁指示。其中，M为大于或等于2的整数，C为大于或等于199(195+FAS长度)的整数。该步骤表明在连续M次FAS有效时，FAS间隔长度不等于195，即这M个FAS中任意连续2个FAS之间的间隔长度都不是195，才会进入失锁状态，或者连续2次没收到FAS有效指示才会进入失锁状态。

需说明的是，步骤200以及步骤300中所述的FAS之间的有效数据包括但不限于FAS间隔长度、各类码块有效的比对标识符等各种有效数据。

综上所述，通过本优选实施例可以看出，本发明通过将帧间隔不固定的数据流格式变成了FAS间隔固定的数据流格式，然后进行定帧，这样重新规划后的数据流结构清晰，用于判断失锁或锁定的状态机简单，定帧方法的设计复杂度不高，能降低逻辑资源。

实施例2：

基于实施例1提供的细粒度帧的定帧方法，本实施例2提供一种细粒度帧的定帧系统，如图6所示，该系统包括长度可变FAS的搜索模块、掩码处理模块、FAS间隔长度处理模块以及状态机模块。

在本优选实施例中，长度可变FAS的搜索模块用于将输入的数据与T码、I码和S码等三种特征码型进行对比，得到S码块比对标识符和I码块比对标识符，并计算FAS的长度。如图7所示，长度可变FAS的搜索模块包括T码搜索模块、I码搜索模块和S码搜索模块，其中，T码搜索模块对输入数据进行T码特征码型的对比，得到T码块比对标识符有效指示。I码搜索模块在T码块比对标识符有效同时没有检测到有效的S码块的情况下，对输入数据进行I码块特征码型的对比，得到I码块比对标识符，同时，I码搜索模块还能检查T码和S码之间除了I码是否还存在其它码块。S码搜索模块在T码块比对标识符有效的情况下，对输入数据进行S码块特征码型的对比，若没有检测到有效的S码块则进行码块计数；若检测到有效的S码块则停止计数，输出S码块比对标识符，并根据码块计数值计算出FAS长度。

上述长度可变FAS的搜索模块的检测行为如下：

1、对于T码特征码型的识别为：同步头(10)加block type(0xFF)。

2、对于S码特征码型的识别分为两部分：同步头(10)加block type(0x78)，以及数据部分(固定0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0xD5)，因此会得到S码的类型和数据两个比对标识符。

3、对于I码特征码型的识别分为类型和数据两部分：同步头(10)加block type(0x1E)，以及数据部分(固定0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00)，因此会得到I码块的类型比对标识符以及数据比对标识符。

4、对FAS的长度识别为：如果FAS的长度大于L，则FAS的长度无效。其中L为大于或等于3的整数。

经过上述过程后，长度可变FAS的搜索模块输出的结果有：S码的类型和数据两个比对标识符；I码的类型和数据两个比对标识符；FAS的长度。

在本优选实施例中，掩码处理模块用于将S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度按照掩码规则进行处理，得到FAS有效指示。具体可分为失锁和锁定时的两种处理。失锁时的掩码规则处理：当S码块的两个比对标识符有效、I码块的两个比对标识符有效以及FAS长度小于L1中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L1为大于或等于3的整数。锁定时的掩码规则处理：当S码块的两个比对标识符有效、I码块的两个比对标识符有效以及FAS长度小于L2中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L2为大于或等于3的整数。

掩码模块输入的条件有：S码的类型和数据两个比对标识符；I码的类型和数据两个比对标识符；FAS的长度。

在失锁条件下，由于要避免伪帧头的干扰，能够找到正确的帧头，进入锁定状态。要求对FAS识别的条件就要严格一些，举例如下：

要求S码的类型和数据两个比对标识符都同时有效，即整个S码块完全正确；要求I码的类型和数据两个比对标识符同时有效，即T码和S码之间的I码块完全正确；要求FAS的长度小于等于3，即L1＝3。

在锁定条件下，不希望由于轻微误码干扰帧头的识别，导致进入失锁状态，因此对于FAS的识别条件就要宽松一下，举例如下：

对于S码的类型和数据两个比对标识符，可以只要求类型比对标识符有效，即不要求整个S码块完全正确；对于I码的类型和数据两个比对标识符，可以只要求类型比对标识符有效，即不要求整个I码块完全正确；要求FAS的长度小于等于3，即L2＝3(可根据实际情况调整)。

在本优选实施例中，FAS间隔长度处理模块用于使用计数器对有效码块进行计数，并根据状态机的状态、FAS长度和FAS有效指示，输出FAS间隔长度。上述过程也分失锁和锁定两种情况。失锁情况：收到FAS有效指示时，对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS的长度，得到FAS间隔长度。锁定情况：收到FAS有效指示时，如果计数器的值小于或等于195，计数器继续计数，不做其他处理；如果计数器的值大于195，则对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS的长度，得到FAS间隔长度。如果没收到FAS有效指示，则当计数器的值大于或等于C时，对计数器进行复位，并将计数器的值作为FAS间隔长度输出；其中，C为大于或等于199的整数。

在本优选实施例中，状态机模块用于对状态机进行状态判断。在失锁状态时，如果连续N次收到FAS有效指示且FAS间隔长度等于195，则进入锁定状态，并给出帧锁定指示；其中，N为大于或等于2的整数。在锁定状态时，如果连续M次收到FAS有效指示且FAS间隔长度不等于195或者连续M次FAS间隔长度大于或等于C，则进入失锁状态，并给出帧失锁指示；其中，M为大于或等于2的整数，C为大于或等于199的整数。

通过上述各模块设计，本系统在具体工作时，具体的实施步骤如图8所示：

步骤S100：芯片上电，由软件或者硬件初始化T码、S码和I码的特征码型以及掩码规则。

步骤S101：在接收端将输入数据与三种特征码型比对，得到FAS的S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度。

步骤S102：对S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度分别进行掩码规则处理，得到FAS有效指示。

步骤S103：使用计数器对有效码块进行计数，并根据状态机的状态、FAS长度和FAS有效指示，输出FAS间隔长度。

步骤S104：判断状态机的状态。

步骤S105：状态机在失锁状态时，如果连续N次收到FAS有效指示且FAS间隔长度正确，状态机进入锁定状态，并给出帧锁定指示。

步骤S106：状态机在锁定状态时，如果连续连续M次收到FAS有效指示且FAS间隔长度不正确或者连续M次FAS间隔长度大于或等于C，状态机进入失锁状态，并给出帧失锁指示。

综上所述，本实施例2通过将帧间隔不固定的数据流格式变成了FAS间隔固定的数据流格式，然后进行定帧，这样重新规划后的数据流结构清晰，用于判断失锁或锁定的状态机简单，定帧方法的设计复杂度不高，能降低逻辑资源。另外，状态机部分还可以采用现有的成熟技术或复用现有的成熟设计，降低了设计难度以及流片风险。

实施例3：

在上述实施例1提供的细粒度帧的定帧方法的基础上，本发明还提供了一种可用于实现上述方法及系统的细粒度帧的定帧装置，如图9所示，是本发明实施例的装置架构示意图。本实施例的细粒度帧的定帧装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图9中以一个处理器21为例。

处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如实施例1中的细粒度帧的定帧方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行细粒度帧的定帧装置的各种功能应用以及数据处理，即实现实施例1的细粒度帧的定帧方法。

存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

程序指令/模块存储在存储器22中，当被一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的细粒度帧的定帧方法，例如，执行以上描述的图2所示的各个步骤。

本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ReadOnlyMemory，简写为：ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，简写为：RAM)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种细粒度帧的定帧方法，其特征在于，包括：

配置FAS的T码块特征码型、S码块特征码型、I码块特征码型；

对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示，对FAS之间的有效数据进行统计；

根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁。

2.根据权利要求1所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，所述对输入码流进行搜索，并查找T码块、及其后的S码块，确定两者之间是否存在非I码块，并确定FAS的长度，随后进行掩码处理以得到FAS的有效指示具体包括：

初始化T码块、S码块和I码块的特征码型以及掩码规则；

对输入码流进行搜索，查找T码块、S码块及两者间的I码块，并确定两者之间是否存在非I码块；

将T码块、S码块以及I码块分别与自身的特征码型比对，得到各自的码型比对标识符以及FAS长度；

对S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度进行掩码规则处理，得到FAS有效指示。

3.根据权利要求2所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，所述将T码块、S码块以及I码块分别与自身的特征码型比对，得到各自的码型比对标识符以及FAS长度具体包括：

对查找到的T码块进行T码块特征码型的对比，得到T码块比对标识符；

在T码块比对标识符有效同时没有查找到有效的S码块的情况下，对查找到的I码块进行I码块特征码型的对比，得到I码块比对标识符；

在T码块比对标识符有效的情况下，对查找到的S码块进行S码块特征码型的对比，若没有检测到有效的S码块则进行码块计数；若检测到有效的S码块则停止计数，输出S码块比对标识符，并根据码块计数值计算出FAS长度。

4.根据权利要求3所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，若查找到的T码块、S码块之间存在非I码块，则得到的I码块比对标识符无效。

5.根据权利要求3所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，对于T码块特征码型的对比具体包括对同步头进行对比以得到T码块的类型比对标识符并判断是否有效；对于S码块特征码型的对比具体包括对同步头以及数据部分进行对比以得到S码块的类型比对标识符以及数据比对标识符并判断是否有效；对于I码块特征码型的对比具体包括对同步头以及数据部分进行对比以得到I码块的类型比对标识符以及数据比对标识符并判断是否有效。

6.根据权利要求5所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，还需对计算出的FAS长度进行识别：若FAS长度大于L，则该FAS长度无效；其中，L为大于或等于3的整数。

7.根据权利要求6所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，所述对S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度进行掩码规则处理，得到FAS有效指示具体包括：

失锁时的掩码规则处理：当S码块的比对标识符有效、I码块的比对标识符有效以及FAS长度小于L1中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L1为大于或等于3的整数；

锁定时的掩码规则处理：当S码块的比对标识符有效、I码块的比对标识符有效以及FAS长度小于L2中有一个或多个条件满足时，产生FAS有效指示；其中，L2为大于或等于3的整数。

8.根据权利要求7所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，还包括根据FAS有效指示对码块的计数进行复位，具体的：

在失锁情况下收到FAS有效指示时，对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS长度，得到FAS间隔长度；

在锁定情况下收到FAS有效指示时，若计数器的值小于或等于195，则计数器继续计数，不做其他处理；若计数器的值大于195，则对计数器进行复位，同时将计数器的结果减去FAS长度，得到FAS间隔长度；

若未收到FAS有效指示，则当计数器的值大于或等于C时，对计数器进行复位，并将计数器的值作为FAS间隔长度输出；其中，C为大于或等于199的整数。

9.根据权利要求8所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，所述根据FAS有效指示、FAS之间的有效数据及判定规则，判定帧锁定或失锁具体包括：

在失锁状态时，如果连续N次收到FAS有效指示且FAS间隔长度等于195，则进入锁定状态，并给出帧锁定指示；其中，N为大于或等于2的整数；

在锁定状态时，如果连续M次收到FAS有效指示且FAS间隔长度不等于195或者连续M次FAS间隔长度大于或等于C，则进入失锁状态，并给出帧失锁指示；其中，M为大于或等于2的整数，C为大于或等于199的整数。

10.一种细粒度帧的定帧系统，应用如权利要求1-9中任一项所述的细粒度帧的定帧方法，其特征在于，包括长度可变FAS的搜索模块、掩码处理模块、FAS间隔长度处理模块以及状态机模块，其中：

所述长度可变FAS的搜索模块用于将输入的数据与T码块、I码块和S码块等三种特征码型进行对比，得到S码块比对标识符和I码块比对标识符，并计算FAS的长度；

所述掩码处理模块用于将S码块比对标识符、I码块比对标识符以及FAS长度按照掩码规则进行处理，得到FAS有效指示；

所述FAS间隔长度处理模块用于使用计数器对有效码块进行计数，并根据状态机的状态、FAS长度和FAS有效指示，输出FAS间隔长度；

所述状态机模块用于对状态机进行状态判断。

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