CN116132851A

CN116132851A - 一种光信号传送方法及装置

Info

Publication number: CN116132851A
Application number: CN202111340909.8A
Authority: CN
Inventors: 苏伟
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-16
Also published as: WO2023083254A1; CN117479057A

Abstract

本申请揭示了一种光信号传送方法及装置，用于在最大化带宽利用率的同时降低处理复杂度。通过OPU0复用帧的结构来构造比特速率大于1.25Gbps的OPUk复用帧，使得OPUk复用帧的结构能够复用OPU0复用帧的结构，从而与OPU0的复用帧的结构对齐。OPUk复用帧由整数倍的OPUk帧组成，保持OPUk复用帧和OPUk帧边界对齐，从而OTN设备在映射OSU帧时，可以基于重用的OPU0复用帧的结构映射OSU帧到OPUk复用帧中，在每个传送周期可以快速获取净荷块的位置，从而可以降低处理复杂度。

Description

一种光信号传送方法及装置

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种光信号传送方法及装置。

背景技术

光传送网(optical transport network，OTN)作为下一代传送网的核心技术，具有高带宽，大容量，高可靠，低时延等特性。目前光传送网络技术正在进一步向接入网扩展。为了使得OTN技术具备低至几兆比特每秒的传送能力，可以采用光业务单元(opticalservice unit或者optical sub1G service unit，OSU)帧提供速率低至2.6M的传送容器。具体可以将承载业务数据的OSU帧映射到光数据单元(optical data unit，ODU)k/flex传送。而具体如何划分ODUk/flex使得最大化带宽利用率的同时降低处理复杂度有待讨论。

发明内容

本申请实施例提供一种光信号传送方法及装置，用于在最大化带宽利用率的同时降低处理复杂度。

第一方面，本申请实施例提供一种光信号传送方法。该方法包括：将OSU帧映射到光净荷单元OPUk复用帧，OPUk复用帧的比特速率大于1.25Gbps。OPUk复用帧包括M1*N个OPUk帧，OPUk复用帧的净荷区包括P个净荷块，P是P₀的N倍。其中，P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量，OPU0复用帧包括M1个OPU0帧。或者，P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，OPU0复用帧由M1*M2个OPU0帧构成。N为大于1的整数，M1为大于或者等于1的整数，M2为大于1的整数。进一步地将M1*N个OPUk帧一一映射到M1*N个ODUk帧；发送M1*N个ODUk帧。

本申请实施例中，通过OPU0复用帧的结构来构造比特速率大于1.25Gbps的OPUk复用帧，使得OPUk复用帧的结构复用OPU0复用帧的结构，从而与OPU0复用帧的结构对齐。OPUk复用帧由整数倍OPUk帧组成，保持OPUk复用帧和OPUk帧边界对齐。进一步OTN设备在映射OSU帧时，可以基于重用的OPU0复用帧的结构映射OSU帧到OPUk复用帧中，针对每个传送周期可以较快速获取净荷块的位置，从而可以降低处理复杂度。

在一种可能的设计中，所述OPUk复用帧包括的净荷块的数量P满足如下公式：

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，x表示频偏，ppm表示百万分之一，R_ref表示净荷块的基准速率。上述设计中，分母直接采用OPU0的净荷区比特速率R_{OPU0_PLD}，实现简单。

在一种可能的设计中，所述OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式：

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏，ppm表示百万分之一，R_ref表示净荷块的基准速率。上述设计中，分母考虑频偏y ppm，进一步提高计算精度，使得计算的P值准确度更高。其中，x为OPUk的频偏，y为基准速率的频偏。

在一种可能的设计中，所述R_ref为2.6Mbit/s。

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示所述OPU0的净荷区的比特速率，x表示频偏。上述设计中，分母中采用R_ref*P₀，可以进一步提高带宽利用效率。

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示所述OPU0的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏。上述设计中，分母考虑频偏yppm，进一步提高计算精度，使得计算的P值准确度更高。

在一种可能的设计中，所述OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下：

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示所述OPU0的净荷区的比特速率，x表示频偏。上述设计中，分母直接采用OPU0的净荷区比特速率R_{OPU0_PLD}和M2，实现简单。

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示所述OPU0的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏。上述设计中，分母考虑频偏yppm，进一步提高计算精度，使得计算的P值准确度更高。

在一种可能的设计中，所述M1*N个ODUk帧的开销区分别包括复帧指示，其中M1*N个复帧指示间接指示(或者隐含地指示)所述M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置；或者，所述M1*N个OPUk的开销区分别包括所述复帧指示。上述设计中，复帧指示在指示OPUk帧的位置以外，还间接指示所述M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置。可以减少其它的比特开销。

在一种可能的设计中，所述M1*N个OPUk帧的开销区分别包括第一复帧指示和第二复帧指示。其中，所述M1*N个OPUk帧包括N个OPUk组，每个OPUk组包括连续M1个OPUk帧。所述OPUk组包括的M1个第一复帧指示间接指示所述OPUk组中每个OPUk帧包括的净荷块的比特位置。所述OPUk组中每个OPUk帧包括的第二复帧指示用于指示所述OPUk组在所述N个OPUk组的位置。或者，所述M1*N个ODUk帧的开销区分别包括所述第一复帧指示和所述第二复帧指示。上述设计中，通过两级复帧指示在指示OPUk帧的位置以外，还间接指示所述M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置。可以减少其它的比特开销。

在一种可能的设计中，所述OPUk为OPU2、OPU2e、OPU3、OPU4、OPU25、OPU25u、OPU50、OPU50u、OPUCn或者OPUflex。

在一种可能的设计中，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量，所述P₀＝476。

在一种可能的设计中，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，所述P₀＝238。

第二方面，本申请实施例提供了一种光信号传送装置。该装置包括处理器以及存储器，其中：所述存储器，用于存储程序代码；所述处理器，用于读取并执行所述存储器存储的程序代码，以实现第一方面或第一方面的任一种设计所述的方法。

第三方面，本申请实施例提供一种光信号传送装置。所述装置包括处理器和光收发器。所述处理器与光收发器通过线路连接，用于执行如第一方面或第一方面的任一种设计所述的方法。处理器可以通过光收发器发送OTN帧。

第四方面，本申请实施例中还提供一种计算机存储介质。该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现第一方面的任意一种设计提供的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面的任一设计提供的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括通信接口和处理器。处理器和通信接口通过线路连接，用于执行第一方面的任意一种设计提供的方法。

一种可能的设计中，芯片与存储器相连，用于读取并执行所述存储器中存储的软件程序，以实现第一方面的任意一种设计提供的方法。

一种可能的设计中，芯片还可以与光收发器相连，芯片通过光收发器收发OTN帧。

第七方面，本申请实施例提供一种OPUk复用帧，所述OPUk复用帧的比特速率大于1.25Gbps，所述OPUk复用帧是由M1*N个OPUk帧构成，所述OPUk复用帧的净荷区包括P个净荷块，所述P是P₀的N倍；其中，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量，所述OPU0复用帧由M1个OPU0帧构成；或者，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，所述OPU0复用帧由M1*M2个OPU0帧构成，N为大于1的整数，M1为大于或者等于1的整数，M2为大于1的整数。

应当理解的是，本申请的第二至第七方面与本申请的第一方面的技术方案相同或者类似，各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似，不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。

图1为本申请的一种网络架构的示意图；

图2为本申请的一种OTN设备的硬件结构示意图；

图3为一种OPUk帧的帧结构示意图；

图4为一种OPUk复用帧的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种OPU0复用帧与OPUk复用帧结构关系示意图；

图6为本申请实施例中OPU0复用帧结构示意图；

图7为本申请实施例中一种OPUk复用帧结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种OPUk复用帧的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种OPUk复用帧结构示意图；

图10为本申请实施例提供的光信号传送方法流程示意图；

图11为本申请实施例提供的一种光信号传送装置结构示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种光信号传送装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例描述的网络架构和业务场景是为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例提供的技术方案的限制。本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似技术问题同样适用。

本申请实施例提供的技术方案可适用于光网络，例如：OTN。一个OTN通常由多个OTN设备通过光纤连接而成，可以根据具体需要组成如线型、环形和网状等不同的拓扑类型。

图1所示为本申请的一种网络架构的示意图。如图1所示的OTN包括两个OTN网络(分别为OTN网络1和OTN网络2)。每一个OTN网络包括一定数量的OTN设备(图1中用N表示)，OTN网络内的设备之间的链路为域内链路，OTN网络间的设备之间的链路为域间链路。根据实际需要，一个OTN设备可能具备一种或多种功能。一般来说，OTN设备分为光层设备、电层设备以及光电混合设备。光层设备指的是能够处理光层信号的设备，例如：光放大器(optical amplifier，OA)。电层设备指的是能够处理电层信号的设备，例如：能够处理ODU信号的设备。光电混合设备指的是具备处理光层信号和电层信号能力的设备。需要说明的是，根据具体的集成需要，一台OTN设备可以集合多种不同的功能。本申请提供的技术方案适用于不同形态和集成度的OTN设备。参见图1所示，OTN网络还可以连接客户端设备，比如图1中N1和N5连接的客户端设备。OTN网络连接的客户端设备的数量本申请实施例不作具体限定。OTN网络中的OTN设备用于传送客户端设备的业务数据。比如，OTN设备可以接收客户端设备的业务数据，然后将业务数据映射到OSU帧中，进一步地再将OSU帧映射到OTN帧中，并发送给其它的OTN设备等。例如，业务数据可以是固定比特率(constant bit rate，CBR)业务的数据，包或者分组(packet，PKT)类型业务的数据，同步传输模块(synchronoustransport module-N，STM-N)业务的数据。示例性地，客户端设备可以是路由器、交换机或者同步数字体系(synchronous digital hierarchy，SDH)设备，本申请对此不作具体限定。

图2所示为本申请的一种OTN设备的硬件结构示意图。具体地，一个OTN设备包括电源、风扇、辅助类单板，还可能包括支路板、线路板、交叉板，以及系统控制和通信类单板，其中，线路板也可包括光层处理单板。需要说明的是，根据具体的需要，每个设备具体包含的单板类型和数量可能不相同。例如，作为核心节点的网络设备可能没有支路板。作为边缘节点的网络设备可能有多个支路板。其中，电源用于为OTN设备供电，可能包括主用和备用电源。风扇用于为设备散热。辅助类单板用于提供外部告警或者接入外部时钟等辅助功能。支路板、交叉板和线路板主要是用于处理OTN的电层信号(后续称为OTN帧)。其中，支路板用于实现各种客户业务的接收和发送，例如同步数字体系(synchronous digital hierarchy，SDH)业务、分组业务、以太网业务和前传业务等。更进一步地，支路板可以划分为客户侧光模块和信号处理器。其中，客户侧光模块可以为光收发器，用于接收和/或发送客户信号。信号处理器用于实现对客户信号到OTN帧的映射和解映射处理。交叉板用于实现OTN帧的交换，完成一种或多种类型的OTN帧的交换。线路板主要实现线路侧OTN帧的处理。具体地，线路板可以划分为线路侧光模块和信号处理器。其中，线路侧光模块可以为线路侧光收发器，用于接收和/或发送OTN帧。信号处理器用于实现对线路侧的OTN帧的复用和解复用，或者映射和解映射处理。系统控制和通信类单板用于实现系统控制和通信。具体地，可以通过背板从不同的单板收集信息，或者将控制指令发送到对应的单板上去。除非特殊说明，具体的组件(例如支路板)可以是一个或多个，本申请不做任何限制。需要说明的是，本申请实施例对设备包含的单板类型，以及单板具体的功能设计和数量不做限制。

如下先对本申请实施例中使用的部分术语和技术做简要介绍。

(1)OTN帧：

在电层上，OTN设备所处理的OTN帧可以采用国际电信联盟-电信标准分部(International Telecommunication Union-Telecommunication standard sector，ITUT)定义的帧格式。例如，G.709标准和G.709.1标准等，以实现设备之间的互通。现有的标准中已经定义了多种速率的OTN帧，比如OPUk帧、ODUk帧以及OTUk帧。其中，k＝0、1、2、2e、3、4、25、25u、50、50u、Cn和flex。参见表1示例描述k取不同值时，对应的OPU净荷比特速率(kbit/s)。此外，k＝Cn时，OPU净荷比特速率近似为n*100Gbit/s，k＝flex时，OPU净荷比特速率近似为n*1.25Gbit/s。应理解的是，ODUk净荷比特速率与OPUk的净荷比特速率近似相同，比如ODU2的净荷比特速率与OPU2的净荷比特速率近似相同。

表1

图3所示为OPUk帧的帧结构示意图，k≠Cn。一个OTUk帧有4行*4080列。OPUk净荷区和OPUk开销区(即OPUk OH)构成了OPUk帧，OPUk帧和ODUk开销区(即ODUk OH)构成了ODUk帧，ODUk帧、OTUk开销区(即OTUk OH)、帧对齐信号(frame alignment signal，FAS)和前向错误纠正(forward error correction，FEC)校验区构成了OTUk帧。具体地，OTUk帧中的第1行的1～7列为FAS和复帧对齐信号(multiframe alignment signal，MFAS)，第1行的8～14列为OTUk OH，第2～4行的1～14列为ODUk OH，第1～4行的15～16列为OPUk OH，第1～4行的17～3824列为OPUk净荷区，第1～4行的3825～4080列为FEC校验区。其中，OPUk OH和OPUk净荷区构成OPUk的帧结构。

针对k＝Cn的情况，OTUCn帧由n个OTUC实例帧组成，C表示比特速率为100Gbit/s。OTUC实例帧不包括FEC校验区。OTUCn帧包括OPUCn帧(即OTUCn帧中的第15～3824列)，OPUCn帧由n个OPUC实例帧(即一个OTUC实例帧中的第15～3824列)组成。其中，OPUCn帧的净荷区可以由n个OPUC实例帧的净荷区按照一定字节数间插组成。需要说明的是，OTUC实例帧指的是构成OTUCn帧的基本帧单位，也可以称为OTUC基础帧或其他名称，本申请对此不作任何限定。

(2)净荷块：

净荷块，位于OPUk帧的净荷区，由一个字节或连续的多个字节构成，或者连续的多个比特构成。具体地，一个净荷块的大小可以是字节的整数倍，也可以是8字节的整数倍。如16字节、32字节、64字节、128字节、192字节或256字节等。可选地，不同净荷块的大小相等，下文中的具体示例均以此为例进行说明。净荷块也可以被称作时隙(time slot或者Tributary slot)、时隙块(time slot block或者Tributary slot block)、时间片(timeslice或者Tributary slice)、逻辑时隙(logical time slot或者Logical Tributaryslot)或其他名字，本申请对此不做限定。

本申请实施中提及的连续的两个字节，可以是一个OPUk帧的净荷区的同一行中相邻的两个字节。或者，也可以是一个OPUk帧的净荷区的一行中的最后一个字节和该行的下一行中的第一个字节。或者，还可以是一个OPUk帧的净荷区中的最后一个字节和该OPUk帧的下一个OPUk帧的净荷区中的第一个字节。“字节”可以替换为“比特”。也就是说，一个净荷块可以位于一个OPUk帧的净荷区中的同一行，也可以跨行；还可以跨OPUk帧的净荷区。

(3)复用帧(multiplexing frame)：

一个传送周期可以包括P个连续的净荷块。P个连续的净荷块可以位于多个OPUk帧的净荷区。一些实施例中，该多个OPUk帧可以称为OPUk复用帧或者OPUk的传送帧，还可以采用其它的称呼，例如时隙复用帧(time slot multiplexing frame或者tributary slotmultiplexing frame)，传送周期帧(transport period frame)，P帧(P-frame)，本申请实施例对此不作具体限定。另一些实施例中，P个连续的净荷块可以称为OPUk复用帧或者OPUk的传送帧，还可以采用其它的称呼。本申请实施例中传送周期也可以称为承载周期、发送周期、映射周期等。一些实施例中，每个传送周期所包括的净荷块的数量相同。为了便于描述，在本申请实施例中，每个OPUk复用帧中的净荷块的编号(或索引)使用1～P。在附图中标记为#1～#P为例进行说明，在此统一说明，下文不再赘述。

(4)本申请实施例中，可以用OSU帧承载业务的数据，以便发送端对业务的数据进行处理和发送。示例性地，OSU帧可以包括开销区和净荷区。其中，开销区可以用于承载业务相关的标识。OSU帧的净荷区可以用于承载业务数据。例如，净荷区中可以提供8字节，16字节，32字节，64字节，128字节，196字节，240字节，256字节或512字节等大小的存储空间来存储业务数据。一些实施例中，OSU的大小可以等于净荷块大小的整数倍。

(5)发送端和接收端：

本申请实施例中，发送端是指OTN中发送业务数据的设备，接收端是指OTN中接收业务数据的设备。该发送端和接收端均可以是上文中描述的OTN设备。

(6)本申请实施例中涉及的多个指两个或两个以上。本申请实施例中的术语“至少一个(种)”包括一个(种)或多个(种)。“多个(种)”是指两个(种)或两个(种)以上。例如，A、B和C中的至少一种，包括：单独存在A、单独存在B、同时存在A和B、同时存在A和C、同时存在B和C，以及同时存在A、B和C。在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。本申请实施例中涉及到的数学符号“*”表示乘号。本申请涉及到的floor表示向下取整，向下取整也可以由数据符号

来表示。

为了最大化带宽利用率，一种可能的方式是根据OPU的净荷速率和净荷块的基准速率来确定OPUk复用帧包括的净荷块的数量。例如，OPUk复用帧包括的净荷块数量P可以通过如下公式(1)来确定。

其中，R_{OPU_PLD}表示OPUk的净荷比特速率。T_OPU表示OPUk的频偏。Rref表示净荷块的基准速率。ppm表示百万分之一。在计算P值时，净荷块的基准速率预留1000ppm正频偏，这样线路上净荷块的速率高于净荷块的基准速率，保证了线路预留足够的冗余带宽来满足业务承载。T_OPU取值为+/-20ppm。

结合上述公式(1)，在k取不同值时，计算得到的P值可以参见表2所示。

表2

ODU类型	OPU净荷速率(kbit/s)	ODU频偏(ppm)	P值
				ODU0	1 238 954.310	+/-20	476
ODU1	2 488 320.000	+/-20	956
				ODU2	9 995 276.962	+/-20	3840
ODU2e	10 356 012.658	+/-100	3978
				ODU3	40 150 519.322	+/-20	15426
ODU4	104 355 975.330	+/-20	40096
				ODU25	26 299 210.130	+/-20	10104
ODU25u	24 991 818.732	+/-20	9602
				ODU50	52 598 420.261	+/-20	20209
ODU50u	49 983 637.464	+/-20	19204

图4所示为一种OPUk复用帧结构示意图。从图4可以看出，由于不同的OPUk复用帧之间P值之间没有规则，比如图4黑框示例的OPUk复用帧中净荷块#1的位置与相邻的另一个OPUk复用帧的净荷块#1的位置不同，从而导致OPUk复用帧结构杂乱，复用帧的净荷块的布局之间无法重用，从而增加额外处理复杂度。

本申请实施例提供另一种k≠0的OPUk的复用帧的结构。k≠0，即OPUk的净荷区的比特速率大于1.25Gbps。本申请基于OPU0复用帧来构建比特速率大于1.25Gbps的OPUk复用帧结构，用于承载OSU帧。该OPUk复用帧的结构规则，能够与OPU0复用帧的结构对齐，重用OPU0复用帧结构，降低实现处理复杂度。

可以结合OPU0复用帧的完整结构构建OPUk复用帧。以OPUk复用帧由M1*N个OPUk帧构成为例。OPUk复用帧的净荷区包括P个净荷块，则P是P₀的N倍。P₀＝((OPUk帧净荷区的大小和净荷块大小的最小公倍数)/净荷块大小)的整数倍。示例性地，净荷块大小为字节整数倍，或者8字节的整数倍等，例如16字节，32字节，64字节，128字节，192字节，256字节等。示例性地，OPUk帧净荷区的大小为15232字节。以净荷块大小为192字节为例，则15232与192的最小公倍数为45696，按照前述公式，则P₀取值可以为238的倍数，比如238或者476等。

第一种可能的方式，可以结合OPU0复用帧的完整结构构建OPUk复用帧。以OPUk复用帧由M1*N个OPUk帧构成为例。OPUk复用帧的净荷区包括P个净荷块，则P是P₀的N倍。为了便于与前面公式(1)中P进行区分，此处将P称为P₁。P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量。为了便于区分，在描述第一种可能的方式时将P₀称为P_0-1。OPU0复用帧包括M1个OPU0帧或者OPU0复用帧包括M1个OPU0帧的净荷区。N为大于1的整数，M1为大于或者等于1的整数。

第二种可能的方式，可以结合OPU0复用帧的部分结构构建OPUk复用帧。比如，OPU0复用帧可以分成多个部分，多个部分的结构相同，则可以结合部分结构构建OPUk复用帧。还以OPUk复用帧由M1*N个OPUk帧构成为例。OPUk复用帧的净荷区包括P₁个净荷块，则P₁是P₀的N倍。P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2。为了便于与第一种可能的方式中的P₀进行区分，此处将P₀称为P_0-2。所述OPU0复用帧包括M1*M2个OPU0帧，N为大于1的整数，M1为大于或者等于1的整数，M2为大于1的整数。一些实施例中，OPU0复用帧可以划分为M2个部分，M2个部分的结构相同，M2个部分包括的净荷块的数量相同。

下面结合附图对第一种可能的方式进行描述。

图5所示为申请实施例提供的一种OPU0复用帧与OPUk复用帧结构关系示意图。如图5所示，OPU0复用帧由M1个OPU0帧构成，分别为OPU0帧#1-#M1。OPU0复用帧包括的净荷块的数量是P_0-1。OPUk复用帧由M1*N个OPUk帧构成，分别为OPUk帧#1-#M1*N。OPUk复用帧的净荷区包括P₁个净荷块，则P₁＝N*P_0-1。OPUk复用帧包括的净荷块分别为#1-#N*P_0-1。

在一些实施例中，OPUk复用帧包括的净荷块的数量可以通过如下任一种方式来确定。

方式一，OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式(2)所示条件。

其中，P_0-1表示OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示OPU0的净荷区的比特速率，x表示频偏。例如，x取值可以为0、20或者100等。方式一中，分母直接采用OPU0的净荷区比特速率R_{OPU0_PLD}，计算简单。

示例性地，基于方式一确定

方式二，OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式(3)所示条件。

其中，P_0-1表示OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示OPU0的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏。例如，x取值可以为0、20或者100等。一些实施例中，y为设定值，可以表示基准速率的频偏。方式二中分母考虑频偏yppm，进一步增加计算精度，计算结果P1值更加精确。

示例性地，基于方式二确定

方式三，OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式(4)所示条件。

其中，P_0-1表示OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示OPUk的净荷区的比特速率，x表示频偏，R_ref表示净荷块的基准速率。作为一种举例，R_ref为2.6Mbit/s(兆比特每秒)。方式三中分母中采用R_ref*P_0-1，相比方式一来讲，可以进一步提高带宽利用效率。

示例性地，基于方式三确定

方式四，OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式(5)所示条件。

其中，P_0-1表示OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示OPUk的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏，R_ref表示净荷块的基准速率。作为一种举例，R_ref为2.6Mbit/s(兆比特每秒)。方式四中分母考虑频偏y ppm，进一步增加计算精度，计算结果P1值更加精确。

示例性地，基于方式四确定

本申请实施例中为了完成该OPUk复用帧包括的M1*N个OPUk帧的指示，可以定义复帧指示开销。一些实施例中，复帧指示开销可以位于ODUk的开销区，在将OPUk帧映射到ODUk帧中时，在ODUk帧的开销区添加复帧指示。M1*N个OPUk帧一一映射到M1*N个ODUk帧中，M1*N个ODUk帧中每个ODUk帧的开销区均添加复帧指示。复帧指示不仅用于指示OPUk帧在OPUk复用帧中的位置，还间接指示(或者说隐含地指示)所述M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置。可以根据每个ODUk帧的开销区的复帧指示，对ODUk帧进行计数，从0依次计数到M1*N-1，或者从1计数到M1*N。

上述复帧指示开销也可以位于OTUk的开销区，也可以利用OTN帧中原有的MFAS进行构造。

另一些实施例中，复帧指示开销也可以位于OPUk的开销区，即位于OTUk帧的第15列或16列。M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的开销区均包括复帧指示。复帧指示不仅用于指示OPUk帧在OPUk复用帧中的位置，还间接指示(或者说隐含地指示)所述M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置。可以根据每个OPUk帧的开销区的复帧指示，对OPUk帧进行计数，从0依次计数到M1*N-1，或者从1计数到M1*N。

又一些实施例中，可以通过两级复帧指示来指示每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置。为了便于描述，将两级复帧指示分别称为第一复帧指示和第二复帧指示。M1*N个OPUk帧的开销区分别包括第一复帧指示和第二复帧指示。M1*N个OPUk帧中每连续M1个OPUk帧构成一个OPUk组。OPUk组可以称为OPUk复帧，也可以采用其它的称呼，例如“M1帧复帧”，本申请对此不作具体限定。M1*N个OPUk帧包括N个OPUk组。每个OPUk组包括的M1个第一复帧指示不仅用于指示M1个OPUk帧，还间接指示OPUk组中每个OPUk帧包括的净荷块的比特位置，OPUk组中每个OPUk帧包括的第二复帧指示用于指示OPUk组在N个OPUk组的位置。第二复帧指示用于对OPUk组进行累加计数，比如从0开始指示，依次计数到N-1。

示例性地，两级复帧指示可以均位于OPUk帧的开销区，也可以位于ODUk帧的开销区，也可以位于OTUk的开销区，也可以利用OTN帧中原有的MFAS进行构造。也可以其中一级复帧指示位于OPUk帧的开销区，另一级复帧指示位于ODUk帧的开销区。比如，第一复帧指示位于OPUk帧的开销区，第二复帧指示位于ODUk帧的开销区。

作为一种举例，以净荷块大小为192字节为例。OPU0复用帧包括6个OPU0帧。OPU0复用帧包括的净荷块数量P_0-1＝476。图6所示为本申请实施例中OPU0复用帧结构示意图。参见图6所示，OPU0复用帧的净荷区由476个192字节的净荷块构成。此时可以理解M1＝6。

图7所示为本申请实施例中OPUk复用帧结构示意图。OPUk复用帧由6N个OPUk帧组成。例如，每连续6个OPUk帧可以理解为一个OPUk组，则OPUk复用帧包括N个OPUk组。OPUk组也可以理解为由6个OPUk帧组成的复帧，也可以称为OPUk复帧或者OPUk的6帧复帧。每个OPUk复帧的净荷区划分为476个192字节净荷块。参见图7所示，从第1帧OPUk第1个净荷块开始依次标记为净荷块#1，净荷块#2，...，净荷块#P1，其中净荷块大小为192字节。

作为一种举例，参见表3所示，为OPUk复用帧中在k取不同值时，P₁的值。表3中以净荷块的大小为192字节为例。表3中以x取值为20ppm为例。表3中P₁的值以ODU的比特速率来确定的。ODU净荷比特速率和OPU净荷比特速率关系为：ODU净荷比特速率＝OPU净荷比特速率*239/238。

表3

下面结合附图对第二种可能的方式进行描述。

图8所示为本申请实施例提供的另一种OPUk复用帧的结构示意图。如图8所示，OPU0复用帧由M1*M2个OPU0帧构成，分别为OPU0帧#1-#M1*M2。OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2通过P_0-2表示。OPU0复用帧包括的净荷块的数量可以为M2*P_0-2。OPUk复用帧由M1*N个OPUk帧构成，分别为OPUk帧#1-#M1*N。OPUk复用帧的净荷区包括P₁个净荷块，则P₁＝N*P_0-2。

第一方式，OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式(6)所示条件。

其中，P_0-2表示OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示OPUk帧的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示OPU0帧的净荷区的比特速率，x表示频偏。例如，x取值可以为0、20或者100等。

示例性地，基于第一方式确定

第二方式，OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式(7)所示条件。

其中，P_0-2表示OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示OPUk帧的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示OPU0帧的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏。例如，x取值可以为0、20或者100等。一些实施例中，y为设定值，可以表示基准速率的频偏。

一些实施例中，可以将公式(2)-公式(7)中R_{OPU_PLD}替换为R_{ODU_PLD}，将R_{OPU0_PLD}替换为R_{ODU0_PLD}，以对公式(2)-公式(7)进行变形获得P1值。R_{ODU_PLD}表示ODUk净荷比特速率，R_{ODU0_PLD}表示ODU0净荷比特速率。另一些实施例中，也可以基于前面描述的ODU净荷比特速率和OPU净荷比特速率关系对上述公式(2)-公式(7)进行变形，本申请不再展开描述。

在第二种可能的方式中，复帧指示开销的配置方式与第一种可能的方式类似，此处不再赘述。

作为一种举例，以净荷块大小为192字节为例。OPU0复用帧包括6个OPU0帧。OPU0复用帧包括的净荷块数量为476。如图6所示，OPU0复用帧包括的6个OPU0帧中每3帧由238个净荷块组成。可以根据OPU0复用帧包括的238个净荷块来构建OPUk复用帧。则该举例中，P_0-2＝238，M2＝2，M1＝3。

图9所示为本申请实施例提供的又一种OPUk复用帧结构示意图。OPUk复用帧由3N个OPUk帧组成。例如，每连续3个OPUk帧可以理解为一个OPUk组，则ODUk复用帧包括N个OPUk组。OPUk组也可以理解为由3个OPUk帧组成的复帧，也可以称为OPUk复帧或者OPUk的3帧复帧。每个OPUk复帧的净荷区划分为238个192字节净荷块。因此OPUk复用帧总共由N*238个净荷块组成。参见图9所示，从第1帧OPUk第1个净荷块开始依次标记为净荷块#1，净荷块#2，...，净荷块#P1，其中净荷块大小为192字节。

通过上述第二种可能的方式确定的OPUk复用帧中在k取不同值时，P₁的值与基于第一种可能的方式确定的P₁的值相同，作为一种举例，以净荷块的大小为192字节为例，OPUk复用帧中在k取不同值时，P₁的值可以参见前述表3所示。

基于此，本申请实施例提供了一种光信号传送方法及装置，通过OPU0复用帧的结构来构造比特速率大于1.25Gbps的OPUk复用帧，使得OPUk复用帧的结构复用OPU0复用帧的结构，能够与OPU0复用帧的结构对齐，同时OPUk复用帧由整数倍的OPUk帧组成，从而可以降低处理复杂度。其中，方法和装置是基于同一发明构思的，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不予赘述。

图10所示为本申请实施例提供的光信号传送方法流程示意图。光信号传送方法可以由OTN设备执行，例如，可以由图2所示的OTN设备中的支路板和/或线路板实现。还可以由设置在OTN设备中的一个处理模块执行，或者由一个处理芯片执行。

1001，OTN设备将OSU帧映射到OPUk复用帧，OPUk复用帧的比特速率大于1.25Gbps，OPUk复用帧是由M1*N个OPUk帧构成，OPUk复用帧的净荷区包括P个净荷块，P是P₀的N倍。P₀取值如前述，此处不再赘述。

1002，OTN设备将M1*N个OPUk帧一一映射到M1*N个ODUk帧。

1003，OTN设备发送M1*N个ODUk帧。

本申请实施例中，通过OPU0复用帧的结构来构造比特速率大于1.25Gbps的OPUk复用帧，使得OPUk复用帧的结构复用OPU0复用帧的结构，从而与OPU0复用帧的结构对齐。OPUk复用帧包括由整数倍OPUk帧，保持OPUk复用帧和OPUk帧边界对齐。进一步OTN设备在映射OSU时，可以基于重用的OPU0复用帧结构映射OSU到OPUk复用帧中，针对每个传送周期可以更快速获取净荷块的位置，从而可以降低处理复杂度。

本申请实施例还提供了一种光信号传送装置。方法、装置及系统是基于同一发明构思的，由于方法及装置、系统解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施例可以相互参见，重复之处不再赘述。该装置可以用于OTN设备，该装置具体可以是OTN设备中的处理器、芯片、芯片系统，或是处理器中的一个模块等。该装置可以由图2中的支路板和/或线路板实现。图11为本申请实施例中一种可能的光信号传送装置的结构示意图。如图11所示，装置包括处理单元1101和发送单元1102。处理单元1101用于执行步骤1001和步骤1002，发送单元1102用于执行1003。

可选地，上述两个单元还可以执行前述任一实施例提及的OTN设备执行的其他相关可选步骤，此处不再赘述。

本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

图12为本申请实施例的另一种可能的光信号传送装置的结构示意图。如图12所示，装置1200包括通信接口1210、处理器1220。该装置1200可以应用于OTN设备。该装置1200还可以包括存储器1230。

图12所示的处理单元1201和发送单元1202均可以由处理器1220实现。示例性地，处理器1202可以为图2所示的线路板中的信号处理器和/或支路板中的信号处理器。处理器1220通过通信接口1210发送OTN帧(例如前述实施例提及的OTUk帧或者ODUk帧)，用于实现图10中的OTN设备执行的方法。在实现过程中，处理流程的各步骤可以通过处理器1220中的硬件的集成逻辑电路或软件形式的指令完成图10中的OTN设备所执行的方法。

通信接口1210可以是电路、总线、收发器或其它任意可以用于进行信息交互的装置。其中，示例性地，该其它装置可以是与该装置1200相连的设备，比如其它装置可以是客户端设备或者其它OTN设备。

处理器1220可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。处理器1220用于实现上述方法所执行的程序代码可以存储在存储器1230中。存储器1230和处理器1220耦合。本申请实施例中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式，用于装置、单元或模块之间的信息交互。处理器1220可能和存储器1230协同操作。存储器1230可以是非易失性存储器，比如硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)等，还可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)。存储器1230是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

本申请实施例中不限定上述通信接口1210、处理器1220以及存储器1230之间的具体连接介质。本申请实施例在图12中以存储器1230、处理器1220以及通信接口1210之间通过总线连接。总线在图12中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现上述任意一个或多个实施例提供的方法。所述计算机存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器等各种可以存储程序代码的介质。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种芯片。该芯片包括处理器，用于实现上述任意一个或多个实施例所涉及的功能，例如获取或处理上述方法中所涉及的OPUk帧或者ODUk帧。可选地，所述芯片还包括存储器，所述存储器，用于处理器所执行必要的程序指令和数据。该芯片，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种光信号传送方法，其特征在于，包括：

将光业务单元帧映射到光净荷单元OPUk复用帧，所述OPUk复用帧的比特速率大于1.25Gbps，所述OPUk复用帧是由M1*N个OPUk帧构成，所述OPUk复用帧的净荷区包括P个净荷块，所述P是P₀的N倍；

其中，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量，所述OPU0复用帧包括M1个OPU0帧；或者，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，所述OPU0复用帧包括M1*M2个OPU0帧，N为大于1的整数，M1为大于或者等于1的整数，M2为大于1的整数；

将所述M1*N个OPUk帧一一映射到M1*N个光数据单元ODUk帧；

发送所述M1*N个ODUk帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OPUk复用帧包括的净荷块的数量P满足如下公式：

或者，

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏，ppm表示百万分之一,R_ref表示净荷块的基准速率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述R_ref为2.6Mbit/s。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式：

或者，

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示所述OPU0的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OPUk复用帧包括的净荷块的数量满足如下公式：

或者，

其中，P₀表示所述OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，floor表示向下取整，R_{OPU_PLD}表示所述OPUk的净荷区的比特速率，R_{OPU0_PLD}表示所述OPU0的净荷区的比特速率，x和y均表示频偏。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述M1*N个ODUk帧的开销区分别包括复帧指示，其中M1*N个复帧指示间接指示所述M1*N个OPUk帧中每个OPUk帧的净荷区包括的净荷块的比特位置；或者，

所述M1*N个OPUk的开销区分别包括所述复帧指示。

7.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述M1*N个OPUk帧的开销区分别包括第一复帧指示和第二复帧指示，其中，所述M1*N个OPUk帧包括N个OPUk组，每个OPUk组包括连续M1个OPUk帧，所述OPUk组包括的M1个第一复帧指示间接指示所述OPUk组中每个OPUk帧包括的净荷块的比特位置，所述OPUk组中每个OPUk帧包括的第二复帧指示用于指示所述OPUk组在所述N个OPUk组的位置；或者，

所述M1*N个ODUk帧的开销区分别包括所述第一复帧指示和所述第二复帧指示。

8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述OPUk为OPU2、OPU2e、OPU3、OPU4、OPU25、OPU25u、OPU50、OPU50u、OPUCn或者OPUflex。

9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量，所述P₀＝476。

10.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述P₀是OPU0复用帧包括的净荷块的数量的1/M2，所述P₀＝238。

11.一种芯片，其特征在于，包括处理器和通信接口，所述处理器与所述通信接口通过线路连接，用于执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

12.一种光信号传送装置，其特征在于，包括处理器和光收发器，所述处理器，用于执行如权利要求1至10任一项所述的方法，并通过所述光收发器发送光传送网OTN帧。