WO2017080361A1 - 带滤波的比特同步映射处理方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

带滤波的比特同步映射处理方法、装置及计算机存储介质 Download PDF

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曲贺楠
刘庆葵
王通
林海都
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深圳市中兴微电子技术有限公司
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    • H04J3/1605—Fixed allocated frame structures
    • H04J3/1652—Optical Transport Network [OTN]

Definitions

  • the present invention relates to the field of optical transport network (OTN) transmission chip communication, and in particular, to a method and device for processing bit-synchronous mapping (BMP) with filtering and a computer storage medium.
  • OTN optical transport network
  • BMP bit-synchronous mapping
  • the obtaining the system clock number Pserver value according to the frame boundary value includes: using the number of customer service gaps corresponding to an ODUk frame payload as a frame boundary value, and counting the corresponding system clock according to the frame boundary value. Number, get the Pserver value.
  • Step 104 Using the mean Pserver_average as a denominator, using the number of detected ODUk frame gaps as a numerator, and mapping the output ODUk frame gap according to the integral/differential rule.
  • the ODUk frame gap is output following the client side service.
  • the frequency offset corresponding to each system clock is 28.24 ppm.
  • the numerator and denominator are simultaneously magnified 10 times, the frame boundary is also magnified 10 times, and the Pserver value corresponding to the filter input is correspondingly increased (by increasing Pserver(k)
  • the number k is used to increase the Pserver value), so that the frequency offset corresponding to each more or less one system clock is 2.8 ppm.
  • the method achieves an improved detection accuracy of the frequency offset by amplifying the numerator and the denominator (the period of the sampling denominator).
  • the determining module 32 determines that the current average value Pserver_average obtained by the obtaining module 31 does not exceed the tolerance range of the standard denominator value, the currently obtained mean Pserver_average is used as a denominator, and the number of detected ODUk frame gaps is used as a numerator.
  • the output ODUk frame gap is mapped according to the integral/differential rule.

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Abstract

本发明实施例公开了一种带滤波的比特同步映射处理方法，包括：根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。本发明实施例还同时公开了一种带滤波的比特同步映射处理装置及计算机存储介质。

Description

带滤波的比特同步映射处理方法、装置及计算机存储介质 技术领域
本发明涉及光传送网(OTN，Optical Transport Network)传输芯片通讯领域，尤其涉及一种带滤波的比特同步映射(BMP，Bit-Synchronous Mapping)处理方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
对于OTN映射成帧类的芯片来说，BMP是一种重要的映射方式。BMP的映射方式能够跟随客户侧业务速率，但是，在BMP跟随客户侧业务速率的同时，有可能会引起客户侧业务速率的抖动，因此，如何更好地在克服客户侧业务速率抖动的同时，还能输出符合协议规定的频偏要求的服务层信号，一直是一个需要解决的难题。
目前，可采用完全跟随客户侧业务速率的方法来克服客户侧业务速率的抖动，该方法对已经过通用成帧规程(GFP，Generic Framing Procedure)包封的业务，能够满足要求；但对于未经过GFP包封的业务，却表现很差。另外一种做法是，采用固定的步长拟合跟随，但是，该方法跟随的速度较慢，同时也会引入低频抖动。
对于一些业务，如同步数字体系(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)、光纤通道(FC，Fiber Channel)、无限带宽(IB，Infini-Band)、通用公共无线电接口(CPRI，Common Public Radio Interface)等直接通过BMP方式映射到光通道数据单元(ODU，Optical Channel Data Unit)时，客户侧业务速率的抖动对映射模块是个挑战，因此，采用特定的方法来减少客户侧业务速率的抖动，对于改善映射芯片的性能以及对芯片的时钟恢复具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种带滤波的比特同步映射处理方法、装置及计算机存储介质，能使ODUk帧的速率在一定范围内精准跟随客户侧业务，减少客户侧业务速率的抖动，从而保证输出的ODUk帧的速率符合协议规定。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种带滤波的比特同步映射处理方法，所述方法包括：根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；
判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
上述方案中，，所述方法还包括：
若当前得到的均值Pserver_average未超出标准分母值的容忍范围，则将所述当前得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
上述方案中，所述根据帧边界值获取Pserver值，包括：将一个ODUk帧净荷对应的客户业务缺口个数作为帧边界值，根据所述帧边界值来统计对应的系统时钟的个数，得到Pserver值。
上述方案中，所述标准分母值是在输出频偏为0ppm时，得到的标准的自振分母。
上述方案中，采用频偏检测电路判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围。
本发明实施例还提供一种带滤波的比特同步映射处理装置，所述装置 包括：
获取模块，配置为根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；
判别模块，配置为判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围；
替换模块，配置为在所述判别模块判别确定超出标准分母值的容忍范围时，用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average；
映射输出模块，配置为将所述替换模块替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
上述方案中，所述映射输出模块还配置为：
若所述判别模块确定所述获取模块当前得到的均值Pserver_average未超出标准分母值的容忍范围，则将所述当前得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
上述方案中，所述获取模块中根据帧边界值获取Pserver值，包括：将一个ODUk帧净荷对应的客户业务缺口个数作为帧边界值，根据所述帧边界值来统计对应的系统时钟的个数，得到Pserver值。
上述方案中，所述标准分母值是在输出频偏为0ppm时，得到的标准的自振分母。
上述方案中，采用频偏检测电路判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围。
本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行以上所述的带滤波的比特同步映射处理方法。
本发明实施例所提供的带滤波的比特同步映射处理方法、装置及计算机存储介质，根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动(sigma/delta)法则映射输出ODUk帧缺口。如此，不仅能使输出的ODUk帧缺口在符合频偏要求的范围内跟随客户侧业务，而且还能最大程度地消除客户侧业务速率的抖动，从而保证输出的ODUk帧的速率不超过协议规定的频偏要求。
附图说明
图1为本发明实施例带滤波的比特同步映射处理方法的实现流程示意图；
图2为本发明实施例k阶均值滤波器的实现流程示意图；
图3为本发明实施例带滤波的比特同步映射处理装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
如图1所示，本发明实施例带滤波的比特同步映射处理方法的实现流程包括以下步骤：
步骤101：根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；
其中，所述根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，具体包括：将一个ODUk帧净荷对应的客户业务缺口个数作为帧边界值，根据所述帧边界值来统计对应的系统时钟的个数，得到Pserver值。
这里，所述ODUk中的k表示ODU的级别，k的取值可以是0、1、2、2e、3、4，目前，在协议中已经定义有ODU1、ODU2、ODU3。
步骤102：判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则执行步骤103，否则，执行步骤104；
这里，采用频偏检测电路判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围；所述标准分母值是在输出频偏为0ppm时，得到的标准的自振分母。
步骤103：用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，然后执行步骤104。
步骤104：将所述均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
在一可选实施方式中，若当前得到的均值Pserver_average超出标准分母值的容忍范围，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
在另一可选实施方式中，若当前得到的均值Pserver_average未超出标准分母值的容忍范围，则将所述当前得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
图1中步骤101的所述将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，该均值滤波器可以采用k阶均值滤波器完成，本发明实施例采用k阶均值 滤波器实现滤波的流程如图2所示，具体实现过程如下：
将前k帧对应的Pserver值：Pserver0、Pserver1......Pserver(k-1)依次存入均值滤波器，并依次输出均值Pserver_average，同时将求均值剩下的余数Pserver_remain保存起来；其中，k的取值范围可以是任意自然数。
这里，当新的一帧Pserver(k)产生时，由于该均值滤波器的容量为k帧，因此，会从该均值滤波器中移除Pserver0，移入Pserver(k)，加上之前的Pserver_remain值继续求均值，然后，更新输出的均值Pserver_average和余数Pserver_remain。
由于得到的均值Pserver_average受到了前k个Pserver值的影响，相当于平滑了前k个Pserver值的抖动，而且每个均值Pserver_average都会有更新，这样，就保证了Pserver值的连续性，同时余数Pserver_remain的存在保证了Pserver值的计算不会有量上的丢失。
在实际应用中，当遇到一些特殊情况，例如：线路故障、告警等导致客户业务速率有很大频偏时，图1中步骤104映射输出的ODUk帧缺口在速率上有可能超出了协议规定的频偏范围，此时，该ODUk帧缺口不能直接输出，必须经过一个频偏检测电路加以判别，以输出一个符合协议频偏要求的ODUk帧缺口。
下面对本发明实施例提供的如何经过频偏检测电路，以判别得到的均值Pserver_average的技术方案做进一步地详细介绍：
首先，以ODUk帧缺口的个数(如ODUk帧的位宽为32bit，其所对应的ODUk帧缺口的个数是3824)作为分子，在输出频偏为0ppm的情况下，利用公式：0ppm的自振分母＝系统时钟*位宽*3824/ODUk帧的速率，计算出一个标准的自振分母；
这里，ODUk帧缺口在一定程度上体现并影响着ODUk帧的速率，ODUk帧缺口越大，表示ODUk帧的速率越小，反之亦然。
其次，将得到的每一个均值Pserver_average都与这个标准的自振分母进行比较，当当前得到的均值Pserver_average超出标准分母值的容忍范围时，就认为当前得到的均值Pserver_average产生的ODUk帧缺口将会超出符合协议规定的频偏，则用标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，输出没有频偏的ODUk帧缺口。
这里，所述符合协议规定的频偏可以为100ppm的频偏；然而，在这个超频偏的检测中，对于如何确定标准分母值的容忍范围，是尤其关键的。该标准分母值的容忍范围决定了频偏检测的精度，由于按照上面公式计算出的标准分母值不一定是整数，因此，需要按照比例同时放大分子分母，同时帧边界也放大相同的倍数。
其中，所述标准分母值的容忍范围是用户自行设置的，取决于每多一个或者少一个系统时钟所对应的频偏，均值滤波器计算出的均值Pserver_average、标准分母值、以及符合协议规定的频偏100ppm。
例如，每多一个或者少一个系统时钟所对应的频偏是2.8ppm，则当均值滤波器计算出的均值Pserver_average比标准分母值大或超过35个系统时钟时，就认为超出了协议规定的频偏100ppm。此时，35个系统时钟所对应的频偏是2.8*35＝98ppm，而36个系统时钟所对应的频偏是2.8*36＝100.8ppm，由于100.8ppm超过了100ppm，而98ppm未超过100ppm，因此，这种情况下标准分母值的容忍范围是35个系统时钟。
下面以一个具体实施例对本发明如何提高频偏检测的精度做进一步地详细说明。
在本发明实施例中，假设系统时钟为360M，客户侧业务输出ODUk帧缺口对应的位宽为32bit，采用BMP的映射方式映射到ODU0中，ODU0的速率为1.24416G，根据上述参数，计算出此时的标准分母值＝3824*360*32/(1000*1.24416)＝35407.407，即：对应在360M时钟下，每帧 ODU0大约对应有35407个系统时钟。
根据sigma/delta法则，以3824作为分子，35407作为分母，跟随客户侧业务输出ODUk帧缺口，此时，每多一个或者少一个系统时钟所对应的频偏为28.24ppm。显然，这样的跟随太“粗糙了”；这时，将分子、分母同时放大10倍，帧边界也放大10倍，对应滤波器输入的Pserver值也相应地增大(通过增加Pserver(k)的数量k来增大Pserver值)，这样，每多或者少一个系统时钟对应的频偏为2.8ppm。该方法通过放大分子、分母(采样分母的周期)实现了提高频偏的检测精度。
这里，具体如何根据sigma/delta法则计算客户侧业务输出ODUk帧缺口属于现有技术，在此不再赘述。
经过上面处理，输出的ODUk帧缺口在符合频偏要求的范围内跟随了客户侧业务，并最大程度地消除了客户侧业务的抖动。当客户的服务层信号超频偏时，同样能够输出符合频偏要求的ODUk信号。与现有的BMP电路相比，通过增大滤波器k的值可以更好的去除抖动，同时高精度的频偏检测保证了输出的频偏要求。
为实现上述方法，本发明实施例还提供了一种带滤波的比特同步映射处理装置，如图3所示，该装置包括获取模块31、判别模块32、替换模块33、映射输出模块34；其中，
获取模块31，配置为根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；
判别模块32，配置为判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围；
替换模块33，配置为在所述判别模块32判别确定超出标准分母值的容忍范围时，用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average；
映射输出模块34，配置为将所述替换模块33替换后得到的均值 Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
在一实施例中，所述映射输出模块34还配置为：
若所述判别模块32确定所述获取模块31当前得到的均值Pserver_average未超出标准分母值的容忍范围，则将所述当前得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
这里，所述获取模块31中根据帧边界值获取Pserver值，包括：将一个ODUk帧净荷对应的客户业务缺口个数作为帧边界值，根据所述帧边界值来统计对应的系统时钟的个数，得到Pserver值。
这里，所述替换模块33，具体配置为：采用频偏检测电路判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围。
其中，所述标准分母值是在输出频偏为0ppm时，得到的标准的自振分母。
在实际应用中，所述获取模块31、判别模块32、替换模块33、映射输出模块34均可由位于带滤波的映射芯片上的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、微处理器(MPU，Micro Processor Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、或现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等实现。
本发明实施例所述带滤波的比特同步映射处理装置，根据帧边界值获取Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将所述均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据sigma/delta法则映射输出ODUk帧缺口。如 此，不仅能使输出的ODUk帧缺口在符合频偏要求的范围内跟随客户侧业务，而且还能最大程度地消除客户业务速率的抖动，从而保证输出的ODUk帧的速率不超过协议规定的频偏要求。
本发明实施例还记载了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述各个实施例所述的带滤波的比特同步映射处理方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，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。
工业实用性
本发明实施例中，根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将所述均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动(sigma/delta)法则映射输出ODUk帧缺口。如此，不仅能使输出的ODUk帧缺口在符合频偏要求的范围内跟随客户侧业务，而且还能最大程度地消除客户侧业务速率的抖动，从而保证输出的ODUk帧的速率不超过协议规定的频偏要求。

Claims (11)

  1. 一种带滤波的比特同步映射处理方法，所述方法包括：
    根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；
    判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围，如果超出，则用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average，将替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
    若当前得到的均值Pserver_average未超出标准分母值的容忍范围，则将所述当前得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据帧边界值获取Pserver值，包括：将一个ODUk帧净荷对应的客户业务缺口个数作为帧边界值，根据所述帧边界值来统计对应的系统时钟的个数，得到Pserver值。
  4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述标准分母值是在输出频偏为0ppm时，得到的标准的自振分母。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其中，采用频偏检测电路判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围。
  6. 一种带滤波的比特同步映射处理装置，所述装置包括：
    获取模块，配置为根据帧边界值获取系统时钟个数Pserver值，将前k帧对应的Pserver值依次存入均值滤波器，得到均值Pserver_average；
    判别模块，配置为判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围；
    替换模块，配置为在所述判别模块判别确定超出标准分母值的容忍范 围时，用所述标准分母值替换当前得到的均值Pserver_average；
    映射输出模块，配置为将所述替换模块替换后得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
  7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述映射输出模块还配置为：
    若所述判别模块确定所述获取模块当前得到的均值Pserver_average未超出标准分母值的容忍范围，则将所述当前得到的均值Pserver_average作为分母，将检测得到的ODUk帧缺口的个数作为分子，根据积分/差动法则映射输出ODUk帧缺口。
  8. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述获取模块还配置为：将一个ODUk帧净荷对应的客户业务缺口个数作为帧边界值，根据所述帧边界值来统计对应的系统时钟的个数，得到Pserver值。
  9. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述标准分母值是在输出频偏为0ppm时，得到的标准的自振分母。
  10. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述判别模块还配置为：采用频偏检测电路判别当前得到的均值Pserver_average是否超出标准分母值的容忍范围。
  11. 一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至5任一项所述的方法。
PCT/CN2016/103513 2015-11-10 2016-10-27 带滤波的比特同步映射处理方法、装置及计算机存储介质 WO2017080361A1 (zh)

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