用于处理数字数据帧及传送帧以减小传送带宽的方法及装置

技术领域

本发明涉及电信且更精确来说涉及对将由传送网络发射的数字数据帧的处理及对 已由传送网络发射的传送帧的处理。

背景技术

许多电信系统包括经由(数字)传送网络耦合到远程无线电头端(或RRH)的基带单元 (或BBU)，所述基带单元在CPRI(共用公共无线电接口)术语中也称为远程设备控制器 (或REC)，所述远程无线电头端在CPRI术语中也称为远程设备(或RE)。定义数据的经 数字化基带复杂同相位(I)及正交相位(Q)样本是经由此传送网络而传送的。

更精确来说，这些IQ样本处于(例如)为CPRI类型且由远程设备控制器及远程设备 产生的数字数据帧的(AxC)容器中。这些数字数据帧在整合成传送网络能够传送的传送 帧之前加以处理。此过程通常在于带宽需求优化及IQ取样速率与传送网络速率之间的 速率适配。例如，在其中传送网络为光学传送网络(或OTN)的情形中，CPRI数字数据 帧包封成称为光学传送单位(或OTU)的传送帧。

所述OTN可为(举例来说)无源光网络(PON)、(举例来说)10千兆位无源光网络 (10GPON)、波分复用无源光网络(WDM PON)、叠加到10GPON的WDM、CDWM光环 或DWDM光环。

在光学传送网络中，光纤可用作远程无线电头端与基带单元之间的点到点链路。通 常，当基带单元控制N个远程无线电头端时，可存在将此基带单元耦合到这些远程无线 电头端的N个光纤。

正如并非总能将远程无线电头端菊花链并共享所使用的物理链路，需要越来越多的 专用链路且可用带宽并没有高效地使用。

此外，CPRI位流作为恒定位速率流而被携载，且不存在优化线译码及/或携载CPRI 数字数据帧的负载所需要的带宽且实现CPRI链路的聚合及复用的解决方案。

发明内容

因此，本发明的目标为改进所述情形，且显著允许以高效及透明方式(例如，以较小 开销及/或以将带宽需求调适为实际链路使用而非其最大容量的方式)进行链路聚合及复 用。

更精确来说，本发明一种提供既定用于处理将由传送网络发射的数字数据帧的第一 方法，且所述第一方法包括：

-步骤(i)，在所述步骤(i)期间，将这些数字数据帧减小大小、接着视需要压缩且接 着压紧以产生减小的数字数据帧，

-步骤(ii)，在所述步骤(ii)期间，根据聚合信息将这些减小的数字数据帧中的至少 一些减小的数字数据帧聚合在一起以产生帧群组；及

-步骤(iii)，在所述步骤(iii)期间，根据分组信息借助定义所述数字数据帧的初始 布置的群组描述符将这些帧群组分组在一起以产生将由所述传送网络发射的传送帧。

根据本发明的所述第一方法可包含单独或组合且显著地考虑的额外特性：

-所述减小大小可包括减小每一数字数据帧的线译码开销，同时保持发射误差；

-所述任选压缩可包括根据比例因子缩放样本块且将这些经缩放样本块量化以产 生经压缩样本；

-所述压紧可包括清除所述数字数据帧中的每一者中的未经使用数据字节；

-在步骤(i)中，在其中已根据8B/10B线译码对所述数字数据帧进行编码的情形中， 可将这些数字数据帧中的每一者变换成8个数据位加2个控制位的对偶(8+2B)；

-在步骤(ii)中，可在将所述帧群组聚合成所述传送帧之前将64B/65B编码应用于 含纳到所述帧群组中的数据容器；

-所述数字数据帧可为共用公共无线电接口(CPRI)数据帧；

-所述传送帧可为经配置以由光学传送网络(OTN)传送的光学数据单元。

本发明还提供一种既定用于处理由传送网络发射的传送帧的第二方法，且所述第二 方法包括：

-步骤(a)，在步骤(a)期间，在已接收到通过上文所引入的第一方法产生的传送帧 之后，可将所述传送帧包括的帧群组解除分组，

-步骤(b)，在步骤(b)期间，将这些帧群组中的每一者去聚合以获得所述帧群组包 括的减小的数字数据帧，及

-步骤(c)，在步骤(a)期间，根据所述传送帧的群组描述符中含有的信息将这些减 小的数字数据帧中的每一者解除压紧、接着解压缩(如果被压缩)且接着增加大小以获得 数字数据帧。

根据本发明的第二方法可包含单独或组合且显著地考虑的额外特性：

-在步骤(b)中，在其中所述经解除分组帧群组含有借助于64B/65B编码而编码的 数据容器的情形中，可将64B/65B解码应用于这些数据容器；

-在步骤(c)中，在其中所述数字数据帧为8+2B数字数据帧的情形中，可将所述数 字数据帧变换成8B/10B数字数据帧；

-所述传送帧可为由光学传送网络(OTN)传送的光学数据单元；

-所述数字数据帧可为共用公共无线电接口数据帧。

本发明还提供一种既定用于处理由传送网络发射的数字数据帧的装置，且所述装置 包括：

-第一处理构件，其包括用于接收数字数据帧的端口且经布置用于将这些所接收数 字数据帧中的每一者减小大小、接着压缩(视需要)且接着压紧以产生减小的数字数据帧，

-第二处理构件，其经布置用于根据聚合信息将这些减小的数字数据帧中的至少一 些减小的数字数据帧聚合在一起以产生帧群组，及

-第三处理构件，其经布置用于根据分组信息借助定义所述数字数据帧的初始布置 的群组描述符而将这些帧群组分组在一起，以产生将由所述传送网络发射的传送帧。

此第三处理构件可经配置在已接收到传送帧之后将所述传送帧包括的所述帧群组 解除分组，且此第二处理构件可经布置用于将这些帧群组中的每一者解除聚合以获得所 述帧群组包括的减小的数字数据帧。此外，所述第一处理构件可经布置用于根据所述传 送帧的所述群组描述符中含有的信息而将所述减小的数字数据帧中的每一者解除压紧、 接着解压缩且接着增加大小以获得数字数据帧。

附图说明

本发明的其它特征及优点在检查随后的详细说明书及附图之后将即刻变得显而易 见，其中：

-图1示意性地且功能性地图解说明根据本发明的包括两个处理装置的电信系统 的实例，

-图2示意性地且功能性地图解说明根据本发明的处理装置的实施例的实例，

-图3示意性地图解说明在任何处理之前的CPRI数字数据帧的第一实例，

-图4示意性地图解说明在减小大小及压缩之后的图3的CPRI数字数据帧，

-图5示意性地图解说明在压紧(此形成减小的CPRI数字数据帧)之后的图4的 CPRI数字数据帧，

-图6示意性地图解说明减小的CPRI数字数据帧的第二实例(即在处理(减小大小、 压缩且压紧)之后)，

-图7示意性地图解说明减小的CPRI数字数据帧的第三实例，

-图8示意性地图解说明包括图5及图6的减小的CPRI数字数据帧的帧群组的实 例，

-图9示意性地图解说明包括图8的帧群组及其它帧群组的传送帧的实例，

-图10示意性地图解说明在辅助变换成8+2B帧之后的图4的CPRI数字数据帧， 且

-图11示意性地图解说明8+2B经编码数据帧的所颁布对应64B/65B编码的实例。

具体实施方式

如果需要，那么附图不仅可用以对本发明进行完善，而且可有助于其理解。

显然，本发明目标在于提供既定用于处理由传送网络TN发射的数字数据帧Fm及 已由传送网络TN发射的传送帧TF的第一及第二处理方法及相关联处理装置Di(i＝1 或2)。

在以下说明中，将考虑到传送网络TN为光学传送网络(OTN)。例如，其可为无源 光网络(或PON-例如10千兆位无源光网络(10GPON))、波分复用无源光网络(WDM  PON)、叠加到10GPON的WDM、CDWM光环或DWDM光环。但本发明并不限于此 类型的传送网络(点到点无线连接)。

图1中图解说明能够实施本发明的电信系统的实例。此(电信)系统包括其上耦合有 根据本发明的第一处理装置D1及第二处理装置D2的传送网络TN(此处为OTN类型)。 第一处理装置D1经由M个链路Lm耦合到M个远程无线电头端(或RRH)REm(其中m ＝1到M)。例如且如所图解说明，这些远程无线电头端REm中的至少一个远程无线电 头端(此处为RE1)还可耦合到另一远程无线电头端RE’。第二处理装置D2经由至少M 个链路Lm耦合到一或多个基带单元(或BBU)EC。这些处理装置Di(i＝1或2)可视为通 信接口或链路聚合器。

基带单元EC及远程无线电头端REm能够产生且使用含有由IQ样本(经压缩或未经 压缩)组成的(AxC)容器Cn的数字数据帧Fm。因此所述基带单元及远程无线电头端在其 相应端口(连接至链路Lm)上递送在根据第一方法处理之后变成传送帧TF的必须由传送 网络TN传送的数字数据帧Fm，且所述基带单元及远程无线电头端在其相应端口上接收 从根据第二方法对已由传送网络TN传送的传送帧TF的处理产生的数字数据帧Fm。

在以下说明中，将考虑到数字数据帧Fm为CPRI数字数据帧。但本发明并不限于 此类型的数字数据帧。实际上本发明还涉及以太网帧及HDLC帧，例如(其可有效地为 包封于交换链路中的包链路，例如ODU帧)。因此，基带单元EC为远程设备控制器， 且远程无线电头端REm为远程设备。

根据本发明的第一处理方法包括可由处理装置Di(i＝1或2)实施的三个步骤(i)、(ii) 及(iii)。

当装置Di在分别连接到M个链路Lm的其端口上接收数字数据帧Fm时第一步骤 (i)开始。

图3中图解说明了第一数字数据帧BF1的非限制性实例。在此实例中，第一数字数 据帧F1显著地且经典地包括控制字CW及包括含纳到不同大小的AxC容器(此处C1、 C2及C3，n＝1到3)中的IQ数据的负载DB。

在此第一步骤(i)中，针对每一数字数据帧Fm执行IQ样本的减小大小(即移除线路 码)及压缩(如果需要)(图4)，且接着压紧每一帧Fm(图5)以产生减小的数字数据帧RFm。 分别在图6及图7中图解说明减小的数字数据帧的两个其它实例F2及F3。

可由(处理)装置Di的第一处理构件PM1实施此第一步骤(i)。为此目的，此第一处 理构件PM1可包括分别连接到装置Di的M个端口的M个子处理构件SM1m，装置Di 的M个端口分别连接到M个链路Lm。

如所图解说明，每一子处理构件SM1m可包括经布置至少用于将其接收的每一数字 数据帧Fm减小大小(线路码的移除)的预处理构件PPM。例如，此减小大小可包括在已 根据线译码(例如8B/10B)对数字数据帧Fm进行编码时通过将数字数据帧Fm解码而移 除每一数字数据帧Fm的开销，同时保持发射误差。在此情形中，针对每一经解码字节， 控制位将由预处理构件PPM前进至其它处理构件(PM2及PM3)。这些控制位将表征实 际经解码字节：有效数据字节、无效数据字节或特殊字符。这些控制位将由64B/65B编 码器使用。

每一子处理构件SM1m还可包括大小减小构件SRM，所述大小减小构件SRM经布 置至少用于压缩其接收的每一经减小大小数字样本容器(或样本块)的内容以产生经压缩 数字数据帧CFm(参见图4，C1、C2被压缩，C3不变)。例如，此压缩可包括对样本块 进行频率下取样、根据比例因子缩放，且将这些经缩放样本块量化以产生经压缩样本且 因此产生经压缩数字数据帧CFm。

每一子处理构件SM1m可进一步包括打包/解包构件UPM，所述打包/解包构件UPM 经布置用于压紧(或打包)其接收的每一经压缩数字数据帧CFm以产生减小的数字数据 帧RFm(参见图5、6或7)。例如，此压紧包括清除每一数据帧CFm中的未经使用数据 字节(取字节的整数)，且因此产生减小的数字数据帧RFm。

注意以下是重要的：当已根据8B/10B(或8位/10位)编码对数字数据帧Fm进行编 码时，其可在减小大小之后及在压缩之前有利地变换成8+2B数字数据帧。此处，表达 “8+2B”意指表征实际经解码字节的8个数据位加2个控制位的对偶：有效数据字节、 由于发射误差所致的无效数据字节(EI：误差指示符)或特殊字符(例如，CPRI同步字节 /K28.5、指示符KCI)。这些控制位将由预处理构件PPM前进至其它处理构件(PM2及PM3) 且将由64B/65B编码器使用。

CPRI规格使用8B/10B线译码，这是因为其在位流内提供充分转变密度以供数据时 钟恢复且确保良好DC(直流)平衡(即线路上的“0”与“1”的比相同)。实际上，8B/10B 编码允许携载特殊字符且提供发射误差侦测。此为不干扰CPRI层1同步程序(即线路速 率自动协商及LOS(信号损失)及LOF(帧损失)侦测)所需。

在第一方法的第二步骤(ii)中，根据聚合信息将减小的数字数据帧RFm中的至少一 些减小的数字数据帧聚合在一起以便产生帧群组FGk(k＝1到K或K+1，其中K取决于 输出位速率且K或K+1的选择取决于输入位速率是否为输出位速率的整数倍。

图8中图解说明帧群组FG1的第一实例。如所图解说明，在此第一实例中，帧群组 FG1包括图5及图6中所图解说明的第一减小的数字数据帧RF1及第二减小的数字数据 帧RF2。注意帧群组FGk可包括一或多个经聚合减小的数字数据帧RFm是重要的。每 一帧群组FGk包括经聚合减小的数字数据帧RFm的相同集合。由K或K+1个帧群组 FGk组成的序列为在传送网络上经由物理链路而发送到共同目的地装置Di的基本帧。

可由(处理)装置Di的第二处理构件PM2实施此第二步骤(ii)。为此目的且如图2中 所图解说明，此第二处理构件PM2可包括聚合构件AM，所述聚合构件AM经布置用于 将其接收的减小的数字数据帧RFm聚合在一起以根据分组信息(其包括或其已接入)产 生帧群组FGk(参见图8)。

优选地，在第二步骤(ii)期间，在将其聚合成传送帧TF之前将64B/65B编码应用于 帧群组FGk中含有的AxC数据容器。

如图11中所图解说明，需要使用8B/10B的80位的经8B/10B编码的8个既定字节 序列(6个有效数据字节、1个控制字符及1个无效数据字节)可以使用64B/65B译码的 65位来描述。前导位L指示存在以下字节中所描述的至少一个特殊字符。第一字节的第 一位值(1)指示存在在这个字符之后所描述的至少一个特殊字符。第一字节的后3位指示 此特殊字符在初始字节序列中的偏移(001)。最后4位为8B/10B特殊字符的经编码值。 对于第二字节，第一位值(0)指示不再存在在这个字符之后描述的特殊字符。第二字节的 后3位指示此特殊字符在初始字节序列中的偏移(100)。最后4位为8B/10B特殊字符的 经编码值。作为指示为此8字节序列中不再存在特殊字符的第二字节，后6个字节为以 时间次序给出的原始序列的6个其余字节。

如图2中所图解说明，可由第二处理构件PM2的编码/解码构件EDMj(j＝1到J) 实施此辅助64B/65B编码。

在第一方法的第三步骤(iii)中，根据分组信息通过群组描述符GD将K或K+1个帧 群组FGk分组在一起以产生必须由传送网络TN发射的传送帧TF。此群组描述符GD 以减小格式定义帧群组FGk包括的初始数字数据帧Fm的初始布置。换句话说，群组描 述符GD含有有助于装置Di从帧群组FGk(从传送帧TF解除分组)恢复始数字数据帧Fm 的任何信息。传送帧TF为光学数据单元(ODU)。

图9中图解说明传送帧TF的实例。传送帧TF包括后续接着第一帧群组FG1(此处 为RF1+RF2)的群组描述符GD，所述第一帧群组FG1后续接着填充位SB，所述填充位 SB后续接着第二帧群组FG2，所述第二帧群组FG2后续接着填充位SB等等，直到最 后帧群组FGK(但其也可为FGK+1)为止。但可能在相同链路上具有带有其自身K个值 及其自身群组描述符GD的数种类型的帧群组FGk(顺便来说，一者用于CPRI且另一者 用于以太网)。

可由(处理)装置Di的第三处理构件PM3实施此第三步骤(iii)。为此目的且如图2中 所图解说明，此第三处理构件PM3可包括至少一个分组构件GM j(j＝1到J)。分组构件 GMj(j＝1到J)中的每一者提供到传送网络TN的一部分的存取(每一物理链路一个分组构 件GMj)。

根据本发明的第二方法可视为第一方法的相反方法，即允许从所接收传送帧TF恢 复初始数字数据帧Fm的方法。

更精确来说，此第二方法包括三个步骤(a)、(b)及(c)。

当装置Di在连接到传送网络TN的端口上接收传送帧TF时，第一步骤(a)开始。

在此第一步骤(a)中，将所接收传送帧TF(由第一方法产生)处理为所述所接收传送帧 包括的解除分组帧群组FGk。

此解除分组为帧群组分组的相反功能，可由(处理)装置Di的第三处理构件PM3实 施，且更精确来说由其分组构件GMj(j＝1到J)实施所述解除分组。

在第二方法的第二步骤(b)中，将每一经解除分组帧群组FGk解除聚合以获得所述 帧群组包括的减小的数字数据帧RFm。

此解除聚合为减小的数字数据帧聚合的相反功能，可由(处理)装置Di的第二处理构 件PM2实施，且更精确来说由其聚合构件AM实施此解除聚合。

在其中经解除分组帧群组FGk含有借助于64B/65B编码而编码的AxC容器的情形 中，在解除聚合之前，通过(处理)装置Di的第二处理构件PM2且更精确来说通过其编 码/解码构件EDMj将64B/65B解码应用于这些AxC容器。

在第二方法的第三步骤(c)中，根据最初含纳到所接收传送帧TF中的含纳到群组描 述符GD中的信息将每一经解除聚合减小的数字数据帧RFm解除压紧，接着视需要解 压缩且接着增加大小以获得(或恢复)初始数字数据帧Fm。

此解除压紧为经压缩数字数据帧压紧的相反功能，可由(处理)装置Di的第一处理构 件PM1实施，且更精确来说由其打包/解包构件PUM实施所述解除压紧。此外，解压缩 为经减小大小数字数据帧压缩的相反功能，可由(处理)装置Di的第一处理构件PM1实 施，且更精确来说由其大小减小构件SRM实施所述解压缩。此外，增加大小为数字数 据帧减小大小的相反功能，可由(处理)装置Di的第一处理构件PM1实施，且更精确来 说由其预处理构件PPM实施所述增加大小。

在其中经解压缩数字数据帧F’m为8+2B数字数据帧的情形中，在增加大小之前通 过(处理)装置Di的第一处理构件PM1且更精确来说通过其预处理构件PPM将8B/10B 解码应用于所述经解压缩数字数据帧F’m。

装置Di的第一处理构件PM1、第二处理构件PM2及第三处理构件PM3可由软件 模块或硬件及软件模块的组合组成。因此，装置Di可为可存储或用于通信接口(或设备) 中的计算机程序产品。

本发明允许在传送网络的部署中节省某种连接性(主要光纤)且减小传送带宽。此外， 本发明允许现有光学传送网络的再使用而非部署新光纤。

本发明并不限于仅作为实例的上文所描述的处理方法及处理装置的实施例，但其涵 盖所属领域的技术人员可在此后的权利要求书的范围内考虑的所有替代实施例。