CN114915375B - 一种业务映射的实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传输网络技术领域，提供了一种业务映射的实现方法和装置。其中计算出低阶业务数据的基于时隙的数据或填充指示和时分空分RAM转换矩阵，在基于通道的低阶业务缓存中读取所需通道的低阶业务，并根据基于通道的数据或填充指示在所述基于通道的低阶业务数据中相应的位置填入填充，经过空分时分RAM转换矩阵后，生成基于时隙的低阶业务数据；根据目标ODUx帧结构以及所述基于时隙的低阶业务数据，在目标ODUx帧净荷位置填入基于时隙的低阶业务数据或者测试信号数据，得到承载低阶业务的目标ODUx帧数据。本发明提出业务映射的实现方法，利用空分时分RAM转换矩阵,可以将OTU业务进行绑定后承载低阶业务。

Description

一种业务映射的实现方法和装置

【技术领域】

本发明涉及传输网络技术领域，特别是涉及一种业务映射的实现方法和装置。

【背景技术】

OTN(全称为：Optical Transport Network)具有大带宽、硬隔离管道、低时延、多业务承载能力、电信级的OAM机制等特性，可以使OTN技术完美应用于5G承载网中。25G&50GOTN的接口规范将是基于OTN承载5G的关键。2018年10月的ITU全会正式立项了25G&50G OTN接口规范，标准号G.709.4，并于2019年7月的ITU全会正式发布25G&50G OTN接口规范。传统OTN接口的速率只有一个，新定义的25G&50G OTN接口是双速率的，即一个接口，两种速率。25G OTN接口：OTU25(全称为：Optical Transport Unit 25G)速率约为27.95Gbps，OTU25u速率约为25.78Gbps；50G OTN接口：OTU50速率约为55.905Gbps，OTU50u速率约为53.125Gbps。

25G&50G OTN接口的应用场景为承载专线业务的OTN接口扩容，现在部署的10GOTN线路接口将会在未来逐步升级到25G/50G OTN接口，后续随着带宽需求的进一步提高，需要将25G/50G的业务升级为100G OTN接口，如果升级到OTU4接口，需要切换承载业务映射到新的OTN接口，从而导致现有接口上已存在的业务无法平滑扩容，并且在升级时存在需要重新适配接口以及更换光模块器件等的问题。

OTN体系中，其映射结构极其复杂，在实现中会占用大量的逻辑资源，其中资源主要集中在GMP（全称为：Generic Mapping Procedure）映射时填入填充字节部分，因为低阶的业务占用的高阶时隙不同时，其GMP映射中填充字节所占用的时隙个数也不同，在低阶业务中填入填充字节会占用较大的逻辑资源，例如在光信道净荷单元OPU4映射时，支持低阶业务占用时隙为1~80，其每次GMP调整时填入的填充字节与占用的时隙个数相同即为1~80，逻辑处理时需要支持以上80种情况，会占用很大的逻辑资源，例如通道1占用7个时隙时，每次在调整位置需要填入7个字节的填充，此时对于通道1每次在调整位置时需要对数据进行7个字节的移位与重组。低阶业务在映射到高阶光数据单元（Optical Data Unit，简写为：ODU）中时，根据低阶业务的速率会在映射时填入一部分的填充字节以用来匹配低阶业务和本地高阶ODU的频率差。这里的填充字节协议规定固定为全0。类似于包业务中为了匹配速率会调整两个包之间的IDLE码块。而调整位置是根据Cm值以及高阶ODU容器的大小用的delta-sigma算法确定。如果通道1占用70个时隙时，每次在调整位置需要填入70个字节的填充，此时对于通道1每次在调整位置时需要对数据进行70个字节的移位与重组，因此在实现中需要支持每个通道移位重组的类型需要支持1-80个字节这80种情况，而OPU4支持最多80个通道的复用映射，此部分实现需要占用大量的逻辑资源。另外，OTU25\OTU50沿用了OTN体系中的映射结构，假设在一款100G容量的芯片中实现支持OTU25\OTU50的接口，在以往传统的设计中，会使用2个OTU50的映射模块以及4个OTU25的映射模块完成对低阶业务到OTU25\OTU50的映射，该方案占用逻辑资源大，从而可能导致芯片功耗较大。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是在单一通道占用的时隙较多时，此时发生低阶业务到高阶业务映射时，存在占用逻辑资源大，从而可能导致芯片功耗较大。

本发明采用如下技术方案：

一种业务映射的实现方法，计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，所对应的基于时隙的数据或填充指示；根据计算出的基于时隙的数据或填充指示和时分空分RAM转换矩阵，生成基于通道的数据或填充指示；根据基于通道的数据或填充指示，在基于通道的低阶业务缓存中读取所需通道的低阶业务，并根据基于通道的数据或填充指示在所述基于通道的低阶业务数据中相应的位置填入填充；基于通道的低阶业务数据在完成填入填充后，经过空分时分RAM转换矩阵后，生成基于时隙的低阶业务数据；根据目标ODUx帧结构以及所述基于时隙的低阶业务数据，在目标ODUx帧净荷位置填入基于时隙的低阶业务数据或者测试信号数据，得到承载低阶业务的目标ODUx帧数据。

优选的，所述计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，所对应的基于时隙的数据或填充指示，具体包括：在一个目标OPUx复帧周期里对输入的低阶业务数据量进行统计，得到一个目标OPUx复帧周期里相应通道的数据字节个数Cn，根据相应通道所占的时隙个数M得到低阶业务数据映射到OPUx时的数据量指示Cm值，其中，Cm=Cn/M；根据所述Cm值计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，基于时隙的数据或填充指示。

优选的，所述根据所述Cm值计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，基于时隙的数据或填充指示，具体包括：在GMP映射模式时，计算基于时隙的数据或填充指示为：当j *Cm 模 P小于Cm时，则j位置填入数据；当j * Cm 模 P大于等于Cm时，j位置填入填充，其中，P为当前OPU业务净荷区的可承载数据量，j取值范围为1~P，表示OPU业务净荷区的位置编号；在净荷区位置1~P时分别按上述规则计算，得到当前位置为数据或者填充；在AMP模式时，计算基于时隙的数据或填充指示为：如果Cm值的调整方向为负调整，则在NJO位置填入数据，其余净荷区位置均填入数据；如果Cm值的调整方向为正调整，则在NJO以及PJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据；如果Cm值的调整方向为不调整，则在NJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据。

优选的，还包括：Cn模M的残余值累计加入到下个目标OPUx复帧周期的统计字节数Cn中去。

优选的，方法还包括：在低阶业务缓存的数据量增多时，调整所述数据量指示Cm值，使缓存中的存储的数据量在Cm值增大时相应减小，从而避免缓存出现溢出，导致数据丢失。

优选的，承载同一个通道的时隙的Cm值相同，所述时分空分RAM转换矩阵，具体包括：每个时隙根据基于时隙的Cm值计算出基于时隙的数据填充指示，每个时隙使用1bit进行指示，当时隙j位置为数据时，相应bit指示为1，当时隙j位置为填充时，相应bit指示为0；将计算出的指示数据写入时分空分RAM转换矩阵，从而得到所述时分空分RAM转换矩阵。

优选的，所述空分时分RAM转换矩阵，具体包括：从所述时分空分RAM转换矩阵中读出数据则转换为基于通道的指示信号，按照该指示信号在速率适配缓存中读取基于通道的数据，并完成在相应的位置填入填充数据；调整后的基于通道的数据写入空分时分RAM转换矩阵，在矩阵读侧则根据OPU时隙读出存在空分时分RAM转换矩阵中的数据。

优选的，在矩阵读侧则根据OPU时隙读出存在空分时分RAM转换矩阵中的数据，具体包括：读侧根据时分空分RAM矩阵输出的指示读取数据，在所述指示读取数据的bit值为1的位置读取缓存阵列中的数据，在指示读取数据的bit值为0的位置不读取缓存阵列中的数据，直接将填充数据选择后填入。

优选的，时分空分RAM转换矩阵和空分时分RAM转换矩阵，还包括：时分空分RAM转换矩阵和空分时分RAM转换矩阵中的RAM阵列的个数与芯片处理位宽相同，如果芯片处理位宽为i字节，则RAM阵列中RAM的个数为i个，写入数据直接按每个字节写入不同的RAM中。

第二方面，本发明还提供了一种业务映射的实现装置，用于实现第一方面所述的业务映射的实现方法，所述装置包括时分空分RAM转换矩阵1、空分时分RAM转换矩阵2和缓存阵列3，其中，时分空分RAM转换矩阵1、空分时分RAM转换矩阵2和缓存阵列3之间两两通过数据接口连接，时分空分RAM转换矩阵1和空分时分RAM转换矩阵2中的RAM阵列的个数与芯片处理位宽相同，用于执行第一方面的业务映射的实现方法

本发明提出业务映射的实现方法，利用空分时分RAM转换矩阵,可以将OTU业务进行绑定后承载低阶业务。

在本发明优选实现方案中，在GMP映射数据时，根据前面描述的计算规则计算得到的基于时隙的数据或填充指示转换到基于通道的数据或填充指示，低阶业务可以根据通过基于通道的数据或填充指示，从而在读取低阶业务缓存时插入填充，可以大大减少低阶业务填充处理的逻辑处理资源。

【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是本发明实施例提供的一种业务映射的实现方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种业务映射的实现方法流程示意图；

图3为本发明实施例中高阶ODU业务成帧后的示意图；

图4为本发明实施例中OTU25的第一种绑定方式以及其时隙传输顺序；

图5为本发明实施例中OTU25的第二种绑定方式以及其时隙传输顺序；

图6为本发明实施例中OTU50的第一种绑定方式以及其时隙传输顺序；

图7为本发明实施例中OTU50的第二种绑定方式以及其时隙传输顺序；

图8 为本发明实施例中OTU绑定的开销定义格式；

图9为本发明实施例中速率适配缓存阵列示意图

图10为本发明实施例中空时\时空转换RAM矩阵示意图；

图11为本发明实施例中一种业务映射的实现装置结构示意图；

图12为本发明实施例中两个OTU25间插组成一个OTU50的示意图；

图13是本发明实施例提供的一种业务映射的实现装置结构示意图。

【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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明方案映射主要是实现低阶ODU到高阶OPU的复用映射，其难点是面对多个通道以及每个通道有多个时隙的占用方式，例如在OPU4映射时，最多可以实现80个通道映射到一个OPU4中，而80个通道中每个通道所占用的时隙可以是1-80个，所以总的来看实现OPU4复用映射需要至少考虑到6400种情况，如果按传统方式实现，该部分会占用大量的逻辑资源。本发明主要就是使用两个转换矩阵以节省逻辑设计资源。

本发明可以实现一个OPU4映射或者多个的OPUx（x=2、3、25(u)\50(u)）映射处理，并支持不同OPUx（x=2、3、25(u)\50(u)）组合业务的映射，例如该处理单元可支持10个OPU2业务的映射处理，也可支持5个OPU2与一个OPU50(u)的映射处理。其中，OPU25(u)是指代标准协议中OPU25和OPU25u两种速率均适用于本发明技术方案思想。

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。

实施例1:

本发明实施例1提供了一种业务映射的实现方法，如图1所示，包括：

在步骤203中，计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，所对应的基于时隙的数据或填充指示；

在步骤204中，根据计算出的基于时隙的数据或填充指示和时分空分RAM转换矩阵，生成基于通道的数据或填充指示。

在步骤205中，根据基于通道的数据或填充指示，在基于通道的低阶业务缓存中读取所需通道的低阶业务，并根据基于通道的数据或填充指示在所述基于通道的低阶业务数据中相应的位置填入填充。

例如：在G.709协议中定义的填充字节具体为0。

在步骤206中，基于通道的低阶业务数据在完成填入填充后，经过空分时分RAM转换矩阵后，生成基于时隙的低阶业务数据；根据目标ODUx帧结构以及所述基于时隙的低阶业务数据，在目标ODUx帧净荷位置填入基于时隙的低阶业务数据或者测试信号数据，得到承载低阶业务的目标ODUx帧数据。

本发明实施例提出业务映射的实现方法，可以将OTU业务进行绑定后承载低阶业务，因此可以实现在承载专线业务的OTU接口进行扩容时，通过将几个OTU业务进行绑定，可以不影响接口中现有业务，实现平滑扩容。

在具体实现过程中，通常在实现步骤203之前还包括以下步骤201-202的执行过程，从而为计算基于时隙的数据或填充指示做相关计算要素的准备。如图2所示，包括：

在步骤201中，在一个目标OPUx复帧周期里对输入的低阶业务数据量进行统计，得到一个目标OPUx复帧周期里相应通道的数据字节（这里指的是低阶的ODUj数据，包含低阶ODUj的开销以及净荷）个数Cn（全称为number of n-bit Client data entities），根据相应通道所占的时隙个数M得到低阶业务数据映射到OPUx时的数据量指示Cm值，其中，Cm=Cn/M。其中，OPU复用映射中使用的Cn值一般为C8（全称为：8-bit Client data entities），即数据的字节统计量，假设一个复帧周期内的数据量为15168个，即当前的Cn值为15168

其中，所述Cm值用于生成映射的OPUx开销，基于通道的Cm值转换后得到基于时隙的Cm值，根据所述基于时隙的Cm值计算出基于时隙的数据或填充指示。其中，OPUx中的x为下标标识符，例如具体可以是OPU2，OPU4，OPU25，OPU50等等。

映射的本质是将多个通道的低阶ODUj业务映射到一个高阶ODUk的多个时隙中去，以高阶ODU4业务为例，可以支持80个通道的ODU0业务映射到ODU4的80个时隙中，每个ODU0通道占用1个时隙；同样也可以支持10个ODU2业务映射到ODU4的80个时隙中，每个ODU2通道占用8个时隙（并且这8个时隙为80个时隙中任选8个，并不一定需要连续的时隙），此时对于一个通道的ODU2来说它有一个表示速率的Cm值，将该值映射到其所占的8个时隙时，即相应的8个时隙Cm值均为该ODU2通道的Cm值，这里存在一个通道到时隙的映射过程。

在步骤202中，根据需要承载映射的目标ODUx业务种类，生成相应的目标ODUx速率的包络；在目标ODUx速率的包络下，生成目标ODUx的帧格式。

例如：根据逻辑处理需求确定开销位置指示和净荷区位置指示；在上述帧格式下根据步骤201中给出的Cm值可以生成映射的目标OPUx开销，同时由基于通道的Cm值转换后基于时隙的Cm值，再根据前面所述规则计算出基于时隙的数据或填充指示。

目标ODUx这里可以是ODU2\ODU25\ODU4等等，在本发明实施例中还提出，芯片处理位宽与时钟定了之后，芯片的处理总线带宽就确定了，假设总线带宽为200G，此时的ODU4包络即刻画出一个ODU4速率（大约100G）的包络，在200G总线带宽中大约是两个时钟节拍中会有一拍的ODU4包络；而如果要刻画ODU2速率（大约10G）的包络，则在200G总线带宽中大约是20个时钟节拍中会有一拍的ODU2包络。

生成目标ODUx的帧格式即是根据一个ODU帧为3824B*4刻画出目标ODUx的帧结构，并且指示出目标ODU的帧头、行头、复帧号等需要使用的定位信号。

在具体实现过程中Cm=Cn/M，不一定能够实现Cn对M的整除，因此，集合本发明实施例还在一种考虑实际复杂情况的实现方式：

Cn模M的残余值累计加入到下个复帧周期的统计字节数Cn中去，并且在低阶业务缓存的数据量增多时，调整所述数据量指示Cm值，使缓存中的存储的数据量在Cm值增大时相应减小，从而避免缓存出现溢出，导致数据丢失。

例如在当前通道的缓存数据量较多时，需要将计算出的Cm值再增大一点（通常会在计算出的Cm值基础上加1，但是不能超过最大的Cm值，计算出的Cm值为最大值并且缓存的数据量指示数据多时，保持Cm最大值输出），从而可以使缓存读出的数据量变多，即可以使缓存中的存储的数据量减少，保证缓存不会出现上溢出（满）导致数据丢失；反之，当通道的缓存数据较少时，需要将计算出的Cm值再减小一点（通常会在计算出的Cm值基础上减1，但是不能超过最小的Cm值，计算出的Cm值为最小值并且缓存的数据量指示数据少时，保持Cm最小值输出），从而可以使缓存读出的数据量变少，即可以使缓存中的存储的数据量增加，保证缓存不会出现下溢出（空）导致数据丢失。

在本发明实施例中，针对上述步骤205中涉及的基于通道的填充指示在低阶业务数据中相应的位置填入作为填充字节的低阶业务，还提供了一种具体实现方式，包括：

直接将输入的低阶业务按通道号写入相应的缓存位置；所述低阶业务缓存的数据量状态作为数据量指示Cm值调整的依据。

基于上述的Cm值的获取方式和调整方式的阐述，在本发明实施例中，在步骤201中还涉及所述根据所述Cm值计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，基于时隙的数据或填充指示，具体包括：

在GMP映射模式时，计算基于时隙的数据或填充指示为：

当j * Cm 模 P小于Cm时，j位置填入数据；当j * Cm 模 P大于等于Cm时，j位置填入填充（例如：填充为全0），其中，P表示当前OPU业务净荷区的可承载数据量（例如OPU25其净荷区可承载的数据量为15232），j取值范围为1~P，表示OPU业务净荷区的位置编号；在净荷区位置1~P时分别按上述规则计算，得到当前位置为数据或者填充；

在AMP模式时，计算基于时隙的数据或填充指示为：

如果Cm值为负调整，则在NJO（全称为：Negative Justification Opportunity）位置填入数据，其余净荷区位置均填入数据；如果Cm值为正调整，则在NJO以及PJO（全称为：Positive Justification Opportunity ）位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据；如果Cm值为不调整，则在NJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据。如图3所展现的NJ0和JC效果示意图。

其中，在目标ODUx速率的包络下传输低阶业务数据之前，还需要进行高阶业务数据的绑定操作，并以绑定后的数据作为接收方数据还原的依据，具体的：

所述绑定时指示当前组的编号，以及当前组内各个OPU25\50的编号；解映射方向则根据组的编号以及组内OPU25\50的编号来决定时隙的排列顺序，从而解映射出低阶的数据。

在本发明实施例中，至少给予了以下几种典型的绑定方式：

如图4所示，映射模块是100G的，所以会有4个ODU25（ODU25#1、ODU25#2、ODU25#3、ODU25#4）的绑定，相应OTU25的第一种绑定方式为：

将4个OTU25按照单个时隙间插的方式排列进行绑定，低阶业务映射到其时隙中的顺序为TS1.1->TS2.1->…->TSn.1->TS1.2->TS2.2->…->TSn.20。

如图5所示，映射模块是100G的，所以会有4个ODU25（ODU25#1、ODU25#2、ODU25#3、ODU25#4）的绑定，相应OTU25的第二种绑定方式为：

将多个OTU25按照20个时隙间插的方式排列进行绑定，低阶业务映射到其时隙中的顺序为TS1.1->TS1.2->…->TS1.20->TS2.1->TS2.2->…->TSn.20。

如图6所示，映射模块是100G的，所以会有2个ODU50（ODU50#1、ODU50#2）的绑定，相应OTU50的第一种绑定方式为：

将n（n<=4\2）个OTU25\OTU50按照单个时隙间插的方式进行绑定，绑定后的时隙传输顺序为TS1.1->TS2.1->…->TSn.1->TS1.2->TS2.2->…->TSn.20\40；

如图7所示，映射模块是100G的，所以会有2个ODU50（ODU50#1、ODU50#2）的绑定，相应OTU50的第二种绑定方式为：

将n（n<=4\2）个OTU25\OTU50按照总的时隙个数间插的方式进行绑定，绑定后的时隙传输顺序为TS1.1->TS1.2->…->TS1.20\40->TS2.1->TS2.2->…->

TSn.20\40。

为了使绑定时低阶业务映射的逻辑资源消耗较小，例如：将绑定的最大容量限制在100G。

为了支撑上述的绑定关系，本发明实施例还提出了一种基于现有协议的字段扩展实现方式，如图8所示，具体的：

将OTU开销中第14个字节保留位用作OPU25\50绑定的开销指示，其中定义bit1-4为OM（全称为：OPU Map），用做指示当前绑定的组中包括的OPU25\50，bit1为1时表示当前组包含第一个OPU25、bit2为1时表示当前组包含第二个OPU25、bit3为1时表示当前组包含第三个OPU25、bit4为1时表示当前组包含第四个OPU25，为全0时表示非绑定模式；bit5-6为GID（全称为：Group Identification），用于指示当前组的编号，即当前的组为第几个组，其取值范围为0~3；bit7-8为OID（全称为：OPU25\50 Identification），用于指示当前组内OPU25\50的编号，其取值范围为0~3。

所述速率适配链式缓存阵列（在本发明实施例中有两种RAM阵列，一种是这里的速率适配链式缓存阵列、另一种是时空\空时RAM转换阵列），其中缓存阵列每个RAM分为80个块，每个通道占用的缓存（块的个数）个数与其占用的时隙个数相同，阵列中RAM的个数与芯片的处理位宽的字节数n相对应（假设芯片处理位宽为256 bit，则n取值为32。），所述缓存阵列写侧将不同通道的低阶ODU数据写入其对应的缓存块中；具体的：

读侧根据时分空分RAM矩阵输出的指示读取数据，在所述指示读取数据的bit值为1的位置读取缓存阵列中的数据，在指示读取数据的bit值为0的位置不读取缓存阵列中的数据，直接将填充数据选择后填入。由于在处理位宽n字节中的每个字节都会有填充字节的机会，RAM阵列输出通过一个(n+1)到n的全选择电路（参见附图9，这里选择器如果不引入填充功能到话就是一个n到n的全选电路，由于填充也在该选择器中实现，因此选择器多一个填充的来源分支，即(n+1)到n）实现数据的移位以及填充的插入。这里的填充也是通过缓存阵列输出的选择电路实现的。假设处理位宽为4个字节，缓存阵列输出的数据编号依次为0~3，起始第一个指示信号为1001时，表示当前数据中需要填入2个字节的填充，只需从缓存中读取2个字节的数据，那么第1个字节的数据即为缓存0的数据，而第4个字节的数据即为缓存1的数据，而第2、3个字节的数据为填充，此时可以通过一个选择器完成1~4个字节的选择，即第1个字节选择0，第2、3字节选择4（无效的RAM阵列数），选择4时数据固定为8’h00，第4个字节选择。

时分空分RAM阵列的输入为基于时隙的数据填充指示，其值为1表示当前时隙承载数据，值为0表示当前时隙承载填充即无效数据，经过时分空分RAM阵列处理后输出为基于通道的数据填充指示。假设芯片处理位宽为4个字节，那么每拍的基于通道的指示为4个bit，其值为4’b0000~4’b1111，假如当前通道0指示为4’b1001，则表示通道0有2个字节有效数据以及2个字节的填充，根据指示来从基于通道0的缓存阵列中读取数据，即此时只需要读出2个字节的通道0数据即可。

其中RAM阵列的列数与逻辑处理位宽相关，为处理位宽除以8，行数与OPUx的总的时隙数相关，一行代表一个时隙，单个RAM位宽为一个时隙的长度，即一个字节，深度可根据处理需求自行设计。

RAM阵列读取和写入的行号列号根据软件配置实现，软件可以根据不同的时隙排列方式计算出不同的配置，故该阵列可以只通过修改软件配置实现上述两种OTU25\50绑定方式。该RAM阵列读取和写入控制可根据目标ODUx的帧格式定位信号严格控制从而实现乒乓操作，单个时隙的RAM深度可以仅设置为2，所以用RAM阵列实现空时转换较以往的根据时隙承载的通道号进行选择以及数据拼接方式实现可以极大的节省逻辑设计资源。

参见图10所示，为一种RAM转换矩阵示意图，其中RAM阵列的列数与逻辑处理位宽相关，为处理位宽除以8，行数与OPUx的总的时隙数相关，一行代表一个时隙，单个RAM位宽为一个时隙的长度，即一个字节，深度可根据处理需求自行设计。RAM阵列读取和写入的行号列号根据软件配置实现，软件可以根据不同的时隙排列方式计算出不同的配置，故该阵列可以只通过修改软件配置实现上述两种OTU25\50绑定方式。该RAM阵列读取和写入控制可根据ODUx的帧格式定位信号严格控制从而实现乒乓操作，单个时隙的RAM深度可以仅设置为2，所以用RAM阵列实现空时转换较以往的根据时隙承载的通道号进行选择以及数据拼接方式实现可以极大的节省逻辑设计资源。

根据当前通道所占用的时隙可以将通道的Cm值转换成基于时隙的Cm值，其中，承载同一个通道的时隙的Cm值相同，每个时隙根据基于时隙的Cm值计算出基于时隙的数据填充指示，每个时隙使用1bit进行指示，当时隙j位置为数据时，相应bit指示为1，当时隙j位置为填充时，相应bit指示为0；计算可根据当前芯片的处理位宽决定一个时钟节拍计算出几个时隙的指示，例如当前芯片处理位宽为128bit时（即每个时钟节拍可传输16（16Bytes，OPU2\4\25等一个时隙均为一个字节）个时隙的数据），那么每个时钟节拍可以计算出16个bit为数据填充指示。

将计算出的指示数据写入时分空分RAM转换矩阵，从矩阵中读出数据则转换为基于通道的指示信号，按照该指示信号在速率适配缓存中读取基于通道的数据，并完成在相应的位置填入填充数据；调整后的基于通道的数据写入空分时分RAM转换矩阵，在矩阵读侧则根据刻画出的OPU时隙读出存在转换矩阵中的数据。使用上述两个转换矩阵可减少大量的数据拼接与转换逻辑，从而节省逻辑设计资源。

可以按二维矩阵理解，时隙数据转到通道数据即为时分空分转换，通道数据转到时隙数据即为时分空分转换。这里的时隙有80个，通道也是80个。而对于每个通道而言其所占用的时隙个数可以是1~80，按照传统处理方式每个通道会有80种占用时隙的组合，而80个通道共有80*80中情况，如果使用简单的选择电路会占用很大的逻辑资源。使用转换RAM矩阵后对于单个通道映射到所占用的时隙均由软件根据写入RAM阵列的规则计算出相应的写入位置，即采用了软硬结合的方法，大大简化了硬件逻辑处理。

在本发明实施例中，时分空分RAM转换矩阵以及空分时分RAM转换矩阵模块（指示的计算simga-delta算法见前面开销处理描述中加入的部分），用于将基于时隙的GMP映射数据或填充指示转换为基于通道的数据或填充指示以及将基于通道的低阶业务数据转换为基于时隙的高阶OPU时隙数据，两个转换矩阵为互逆矩阵，控制逻辑均根据ODU的行头、净荷区等定位信号生成；在速率适配模块中基于通道对输入的数据量进行测速得到反应当前通道速率的Cm值，如果使用基于通道的按前述GMP映射计算规则计算时，每次计算的数据填充量与通道占用的时隙个数n（n为1~OPU时隙总数）相关，即每次计算出位置j填入的数据或填充为n字节，如果基于通道进行填充的填入，则通道的数据需要进行移位与拼接，此时数据拼接需考虑的情况为n种，下一步将填入填充的通道数据映射到时隙中时，依旧存在多个通道数据的选择与拼接，这两部分处理会消耗大量的逻辑资源。

RAM阵列的读写规则基于低阶业务通道以及该通道所占的时隙位置产生，在此处可以将低阶业务通道数据配置占用多个OPUx的时隙，从而可以实现低阶数据在多个OPUx绑定的通道中传输；如果不需要OPUx绑定时，则将低阶业务数据配置在一个OPUx的时隙中承载。故该装置可支持最多80个通道的低阶业务到一个或多个OPUx中承载，其中多个OPUx业务可以绑定也可以不绑定，当多个OPUx绑定时，其可承载速率可大于OPUx的低阶业务。例如该装置实现4个OPU25(u)映射时，可以支持并行输出4路OPU25(u)，其可承载的低阶业务最大的速率为25G，当配置成4路OPU25(u)绑定模式时，其可承载的低阶业务最大的速率为100G。

实施例2：

本发明实施例还提出了一种业务映射的实现装置，可用于实现如实施例1所述的业务映射的实现方法，在本发明实施例中所做的进一步的特征扩展和技术阐述同样适用于实施例1，如图11所示，装置包括：

ODUx(全称为：Optical Data Unit x)帧格式刻画模块，其用于在本地时钟刻画生成的ODUx速率包络下，刻画出ODUx的帧格式信号。

该模块包含ODU4\ODU2\ODU25(u)\ODU50(u)等业务的并行帧格式刻画模块，其中由于ODU50(u)的速率正好是ODU25(u)的两倍，因此对于ODU50(u)可以按照两个ODU25(u)进行刻画，故所有ODU25(u)\50(u)业务均可以按照ODU25(u)进行处理，从而减小设计资源。帧格式刻画可以根据实际电路设计位宽以及设计需求设计成串行帧格式刻画或者并行帧格式刻画，例如该处理单元实现10个OPU2的映射处理时，该模块可以按10个OPU2串行刻画，此时整个OPUx映射装置最终输出的ODU2业务为一组串行业务，也可按并行帧格式刻画，输出即为10路并行的ODU2业务；具体使用串行还是并行业务刻画可以根据实现处理等自行选择。

例如：根据需求产生不同的ODU业务帧格式，包括ODU4\ODU3\ODU2\ODU25\ODU50等业务，其中由于ODU50的速率正好是ODU25的两倍，因此对于ODU50可以按照两个ODU25进行刻画，故所有ODU25\50以及其绑定业务均可以按照ODU25进行处理，从而减小设计资源。

速率适配模块，用于根据入口的低阶业务包络统计以及映射缓存数据量调整机制生成OPUx基于GMP或者AMP（全称为：Asynchronous Mapping Procedure）映射的Cm（全称为：number of m-bit Client data entities）值；

开销处理模块，用于根据帧格式刻画生成的包络信息以及速率适配模块生成的Cm值，生成OPU的JC（全称为：Justification Control）开销（细化如附图3体现NJO以及JC）以及基于时隙的GMP&AMP映射数据或填充指示。

ODUx成帧模块，用于根据帧格式刻画模块生成的帧格式，在ODU帧结构中第1~14列将ODUx开销填入（如图3所示），在ODU帧结构中第15~16列将OPUx开销填入，在净荷区（ODU帧结构中第17~3824列）根据配置将OPUx数据填入，也可根据配置将测试信号填入（如图12所示）。

在GMP映射模式时，计算数据填充的规则为：

当j * Cm 模 P小于Cm时，j位置填入数据、当j * Cm 模 P大于等于Cm时，j位置填入填充（例如：填充为全0），其中，P表示当前OPU业务净荷区的可承载数据量（例如OPU25其净荷区可承载的数据量为15232），j取值范围为1~P，表示OPU业务净荷区的位置编号；在净荷区位置1~P时分别按上述规则计算，得到当前位置为数据或者填充；

在AMP模式时，根据Cm值如果负调整，则在NJO位置填入数据，其余净荷区位置均填入数据；如果为正调整，则在NJO以及PJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据；如果不调整，则在NJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据。

将AMP映射作为一种特殊的GMP映射进行实现，通过在异步映射NJO\PJO调整位置根据Cm值生成数据或填充指示，其余净荷区位置均生成数据指示，可以使后面的转换RAM矩阵模块处理时只有一种映射模式，简化RAM矩阵逻辑。

低阶业务速率适配模块，使用一个RAM（全称为：Random Access Memory）数据阵列完成数据的缓存以及调整，其RAM阵列的个数与芯片处理位宽相同，如果芯片处理位宽为i字节，则RAM阵列中RAM的个数为i个，写入数据直接按每个字节写入不同的RAM中，读取则根据基于通道的数据或填充指示从缓存中读取低阶数据业务，并在相应的位置填入填充，并将缓存数据量状态发送给速率适配模块，速率适配模块根据状态调整数据或填充完成低阶业务到高阶OPUx的速率适配。

根据当前通道所占用的时隙可以将通道的Cm值转换成基于时隙的Cm值，即承载同一个通道的时隙其Cm值相同，每个时隙根据基于时隙的Cm值按照前述开销处理模块中描述的计算规则，计算出基于时隙的数据填充指示，每个时隙使用1bit进行指示，当该时隙j位置为数据时，该bit指示为1，当该时隙j位置为填充时，该bit指示为0；计算可根据当前芯片的处理位宽决定一个时钟节拍计算出几个时隙的指示，例如当前芯片处理位宽为128bit时（即每个时钟节拍可传输16（16Bytes，OPU2\4\25等一个时隙均为一个字节）个时隙的数据），那么每个时钟节拍可以计算出16个bit为数据填充指示。将计算出的指示数据写入时分空分RAM转换矩阵，从矩阵中读出数据则转换为基于通道（通道的读取数据由数据RAM阵列的请求生成）的指示信号，按照该指示信号在速率适配缓存中读取基于通道的数据，并完成在相应的位置填入填充数据；调整后的基于通道的数据写入空分时分RAM转换矩阵，在矩阵读侧则根据刻画出的OPU时隙读出存在转换矩阵中的数据。使用上述两个转换矩阵可减少大量的数据拼接与转换逻辑，从而节省逻辑设计资源。

实施例3：

基于实施例1和实施例2中提供的业务映射的实现方法，本实施例中还提供了了一种业务映射的实现装置。

如图13所示，包括时分空分RAM转换矩阵1、空分时分RAM转换矩阵2和缓存阵列3，其中，时分空分RAM转换矩阵1、空分时分RAM转换矩阵2和缓存阵列3之间两两通过数据接口连接，用于执行实施例1和实施例2中提供的业务映射的实现方法，例如，执行以上描述的图1和图2所示的各个步骤。

具体实施中，时分空分RAM转换矩阵1和空分时分RAM转换矩阵2中可以使用具有相应功能的RAM阵列实现，RAM阵列的个数与芯片处理位宽相同，使每一个RAM处理一位数据。

缓存阵列3可以使用具有具有快速擦写功能的存储芯片或存储电路实现，如使用RAM、FLASH、FPGA、ASIC等实现。

时分空分RAM转换矩阵1、空分时分RAM转换矩阵2和缓存阵列3之间的数据接口可以直接进行对应的电路连接，或使用其它数据传输线路进行传输，也可以增加需要的数据转换芯片。

时分空分RAM转换矩阵1、空分时分RAM转换矩阵2和缓存阵列3可以集成为一个片上系统，或通过印刷电路板进行集成。

值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

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 (9)

1.一种业务映射的实现方法，其特征在于，方法包括：

计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，所对应的基于时隙的数据或填充指示；

根据计算出的基于时隙的数据或填充指示和时分空分RAM转换矩阵，生成基于通道的数据或填充指示；

根据基于通道的数据或填充指示，在基于通道的低阶业务缓存中读取所需通道的低阶业务，并根据基于通道的数据或填充指示在所述基于通道的低阶业务数据中相应的位置填入填充；

基于通道的低阶业务数据在完成填入填充后，经过空分时分RAM转换矩阵后，生成基于时隙的低阶业务数据；根据目标ODUx帧结构以及所述基于时隙的低阶业务数据，在目标ODUx帧净荷位置填入基于时隙的低阶业务数据或者测试信号数据，得到承载低阶业务的目标ODUx帧数据；

其中，承载同一个通道的时隙的Cm值相同时，所述时分空分RAM转换矩阵，具体包括：每个时隙根据基于时隙的Cm值计算出基于时隙的数据填充指示，每个时隙使用1bit进行指示，当时隙j位置为数据时，相应bit指示为1，当时隙j位置为填充时，相应bit指示为0；将计算出的指示数据写入时分空分RAM转换矩阵，从而得到所述时分空分RAM转换矩阵，且时分空分RAM转换矩阵和空分时分RAM转换矩阵互为逆矩阵。

2.根据权利要求1所述的业务映射的实现方法，其特征在于，所述计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，所对应的基于时隙的数据或填充指示，具体包括：

在一个目标OPUx复帧周期里对输入的低阶业务数据量进行统计，得到一个目标OPUx复帧周期里相应通道的数据字节个数Cn，根据相应通道所占的时隙个数M得到低阶业务数据映射到OPUx时的数据量指示Cm值，其中，Cm=Cn/M；

根据所述Cm值计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，基于时隙的数据或填充指示。

3.根据权利要求2所述的业务映射的实现方法，其特征在于，所述根据所述Cm值计算出低阶业务数据映射到目标OPUx时，基于时隙的数据或填充指示，具体包括：

在GMP映射模式时，计算基于时隙的数据或填充指示为：

当j * Cm 模 P小于Cm时，则j位置填入数据；当j * Cm 模 P大于等于Cm时，j位置填入填充，其中，P为当前OPU业务净荷区的可承载数据量，j取值范围为1~P，表示OPU业务净荷区的位置编号；在净荷区位置1~P时分别按规则计算，得到当前位置为数据或者填充；

在AMP模式时，计算基于时隙的数据或填充指示为：

如果Cm值的调整方向为负调整，则在NJO位置填入数据，其余净荷区位置均填入数据；如果Cm值的调整方向为正调整，则在NJO以及PJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据；如果Cm值的调整方向为不调整，则在NJO位置填入填充，其余净荷区位置均填入数据。

4.根据权利要求2所述的业务映射的实现方法，其特征在于，还包括：

Cn模M的残余值累计加入到下个目标OPUx复帧周期的统计字节数Cn中去。

5.根据权利要求2所述的业务映射的实现方法，其特征在于，方法还包括：

在低阶业务缓存的数据量增多时，调整所述数据量指示Cm值，使缓存中的存储的数据量在Cm值增大时相应减小，从而避免缓存出现溢出，导致数据丢失。

6.根据权利要求1所述的业务映射的实现方法，其特征在于，所述空分时分RAM转换矩阵，具体包括：

从所述时分空分RAM转换矩阵中读出数据则转换为基于通道的指示信号，按照该指示信号在速率适配缓存中读取基于通道的数据，并完成在相应的位置填入填充数据；调整后的基于通道的数据写入空分时分RAM转换矩阵，在矩阵读侧则根据OPU时隙读出存在空分时分RAM转换矩阵中的数据。

7.根据权利要求6所述的业务映射的实现方法，其特征在于，在矩阵读侧则根据OPU时隙读出存在空分时分RAM转换矩阵中的数据，具体包括：

读侧根据时分空分RAM矩阵输出的指示读取数据，在所述指示读取数据的bit值为1的位置读取缓存阵列中的数据，在指示读取数据的bit值为0的位置不读取缓存阵列中的数据，直接将填充数据选择后填入。

8.根据权利要求1所述的业务映射的实现方法，其特征在于，时分空分RAM转换矩阵和空分时分RAM转换矩阵，还包括：

时分空分RAM转换矩阵和空分时分RAM转换矩阵中的RAM阵列的个数与芯片处理位宽相同，如果芯片处理位宽为i字节，则RAM阵列中RAM的个数为i个，写入数据直接按每个字节写入不同的RAM中。

9.一种业务映射的实现装置，其特征在于，所述装置包括：

包括时分空分RAM转换矩阵（1）、空分时分RAM转换矩阵（2）和缓存阵列（3），其中，时分空分RAM转换矩阵（1）、空分时分RAM转换矩阵（2）和缓存阵列（3）之间两两通过数据接口连接，时分空分RAM转换矩阵（1）和空分时分RAM转换矩阵（2）中的RAM阵列的个数与芯片处理位宽相同，用于执行权利要求1-8任一所述的业务映射的实现方法。

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