一种OTN中实现GMP映射的方法及系统

技术领域

本发明涉及GMP(通用映射规程)映射领域，具体涉及一种OTN中实现GMP映射的方法及系统。

背景技术

OTN(optical transport network，光传送网)因具有强大的综合业务承载能力、可靠的信号管理和监控、灵活的大容量业务调度及疏导等特征，已成为传送网的主流技术。ITU G.709协议定义了用于映射客户端信号的OTN帧结构、比特率和格式。在映射方法中，由于GMP映射可以很好地将各种不同类型和速率的业务映射到OTN帧中，实现业务时钟的透明传输，应用最为广泛。

OTN光传送网中实现GMP映射，包含两个方面的处理内容。一是发端业务数据的插入和收端业务数据的提取。发端当前帧的C

GMP映射的核心就是如何准确实时计算C

面对无线业务CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口)的承载需求，采用传统的GMP映射方法无法满足CPRI业务指标的苛刻要求，如恢复时钟频率抖动±2ppb，时延抖动±8.138ns。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种OTN中实现GMP映射的方法及系统，降低业务的传输时延，不需要占用OTN的保留开销，可以与别的厂家设备对通，并能满足CPRI业务指标的苛刻要求。

为达到以上目的，一方面，采取一种OTN中实现GMP映射的方法，包括：

通过FIFO缓存模块缓存客户侧的数据，通过承载侧时钟采样客户侧时钟，得到两个otn_fp信号之间的业务时钟采样个数N；

根据业务时钟采样个数N和otn_fp信号计算GMP开销中的C

根据C

优选的，所述根据业务时钟采样个数N和otn_fp信号计算GMP开销中的C

其中，K1和K2均为正整数，且

优选的，每次进行GMP映射时，将C

当累加结果大于等于1时，C

优选的，当(K1×(N1+N2+…+Ni)-K2×(C

第i次GMP开销的C

第i次GMP开销的

当(K1×(N1+N2+…+Ni)-K2×(C

第i次GMP开销的C

第i次GMP开销的

其中，i＝1，2，3……，int()表示对括号内的数据取整数部分，M表示映射颗粒度，n表示ΣC

优选的，通过承载侧时钟采样客户侧时钟，得到两个otn_fp之间的业务时钟采样个数N包括：

在OTN的承载侧每间隔X×F/W1个时钟周期，产生一拍高电平有效的otn_fp信号；将otn_fp信号跨时钟域两级同步到业务时钟域cli_clk，得到同步后的指示信号cli_fp；最后在业务时钟域计算两个同步后的指示信号cli_fp之间间隔的业务时钟采样个数N；其中F为携带一个GMP开销的OTN帧或者复帧包含的bit数，X为净荷区域的时隙个数，W1表示数据处理位宽。

另一方面，采取一种OTN中实现GMP映射的系统，包括：

客户侧接口模块，用于与客户业务对接，产生客户侧的数据，包括客户侧时钟、客户侧写使能和客户侧写数据；

FIFO缓存模块，用于缓存客户侧的数据；还用于在接收承载侧读使能后，返回承载侧读数据；

客户时钟采集模块，用于通过承载侧时钟采样客户侧时钟，得到两个otn_fp信号之间的业务时钟采样个数N；

C

承载侧成帧模块，用于根据C

优选的，所述C

其中，K1和K2均为正整数，且

优选的，所述C

将C

当累加结果小于1时，C

优选的，所述C

当(K1×(N1+N2+…+Ni)-K2×(C

第i次GMP开销的C

第i次GMP开销的

当(K1×(N1+N2+…+Ni)-K2×(C

第i次GMP开销的C

第i次GMP开销的

其中，i＝1，2，3……，int()表示对括号内的数据取整数部分，M表示映射颗粒度，n表示ΣC

优选的，客户时钟采集模块用于：

在OTN的承载侧每间隔X×F/W1个时钟周期，产生一拍高电平有效的otn_fp信号；将otn_fp信号跨时钟域两级同步到业务时钟域cli_clk，得到同步后的指示信号cli_fp；最后在业务时钟域计算两个指示信号cli_fp之间间隔的业务时钟采样个数N；其中F为携带一个GMP开销的OTN帧或者复帧包含的bit数，X为净荷区域的时隙个数，W1表示数据处理位宽。

上述技术方案中的一个具有如下有益效果：

本发明主要通过OTN承载侧的时钟采样客户侧的时钟，得到业务时钟采样个数N，由于C

本发明生成的C

附图说明

图1为本发明实施例OTN中实现GMP映射的方法流程图；

图2为本发明实施例OTN中实现GMP映射的系统示意图；

图3为本发明实施例OTN帧结构示意图；

图4为发明实施例GMP映射参数示意图。

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。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。

本发明提供一种OTN中实现GMP映射的方法的实施例，包括步骤：

S1.通过FIFO缓存模块缓存客户侧的数据，通过承载侧时钟采样客户侧时钟，得到两个otn_fp信号之间的业务时钟采样个数N。

S2.根据业务时钟采样个数N和otn_fp信号计算GMP开销中的C

S3.根据C

G.709标准中，将一个完整的OTN帧净荷区域划分为若干个时隙，每个时隙都对应一个GMP开销。

上述步骤S1中，假设携带一个GMP开销的OTN帧或者复帧包含F bit，其中净荷区域包含P bit，净荷区域划分为X个时隙(X表示时隙个数)，数据处理位宽为W1 bit(W1表示OTN成帧时一个时钟周期的数据位宽)，那么携带一个GMP开销的OTN帧或者复帧占用的时钟个数为F/W1，需要了解的是，系统设计时F/W1结果应为正整数，即一个OTN帧或者复帧的数据量占据正整数个时钟周期，否则OTN成帧解帧操作由于存在数据拼接难以实现。

具体的，在OTN的承载侧每间隔X×F/W1个时钟周期，产生一拍高电平有效的otn_fp信号，由于每1个时隙对应了一个GMP开销，因此X个时隙的GMP开销在X×F/W1个OTN时钟周期内传送完成。将otn_fp信号跨时钟域两级同步到业务时钟域cli_clk内，同步后的指示信号用cli_fp表示，在业务时钟域计算两个指示信号cli_fp之间的业务时钟个数N，即N为获得的客户侧时钟个数。可以理解的是，otn_fp是OTN时钟域承载侧的指示信号，cli_fp是业务时钟域客户侧的知识信号，是otn_fp经过时钟域同步后得到的。

上述步骤S2中，为了更好的说明根据业务时钟采样个数N和otn_fp信号计算GMP开销中的C

GMP映射规定，对于任何给定的固定比特速率的客户侧信号，在一个承载帧周期或者承载复帧周期内，需要承载的客户侧n比特块的数量为：

其中，

f

f

T

B

C

在OTN光传送网领域，以M字节块颗粒度的映射为例，上述(1)式将会是以下形式：

(2)式计算的C

一个承载帧或者复帧周期内，客户侧剩余没有映射完的n比特块的数量为C

由(1)、(3)、(4)式可以得到：

(5)式说明了GMP映射的C

假设客户侧的数据处理位宽为W2 bit，那么客户侧的时钟频率为

由(2)(6)式可以得到：

当客户侧以8×Mbit为颗粒度(占用ts个时隙)，由GMP映射标准可知

系统设计时，W2为客户侧的数据位宽，ts为客户侧占用的时隙数，承载侧OTN帧或者复帧的净荷比特数P，能够承载的最大客户侧数据块个数P

其中，K1和K2均为正整数，且

进一步的，下面说明通过业务时钟采样个数N如何生成GMP开销里的C

假设第一次业务时钟采样个数N用N1表示，相应的(9)式中C

第一次进行GMP映射：

第一次GMP开销的C

此时客户侧剩余没有映射完的n比特块的数量为

第一次GMP开销的ΣC

第二次进行GMP映射时，先判断以C

因此将

当前者小于后者时，第二次GMP开销的C

第二次GMP开销的

当前者不小于后者时：

第二次GMP开销的C

第二次GMP开销的

从上述过程可以得知，对于每次进行GMP映射，将(9)式中C

对于第i次GMP映射，GMP开销的C

当(K1×(N1+N2+…+Ni)-K2×(C

第i次GMP开销的C

第i次GMP开销的

当(K1×(N1+N2+…+Ni)-K2×(C

第i次GMP开销的C

第i次GMP开销的

其中，n表示ΣC

如图2所示，本发明提供一种OTN中实现GMP映射的系统实施例，可以用来实现上述实施例。本实施例中，系统包括客户侧接口模块、FIFO缓存模块、客户时钟采集模块、C

客户侧接口模块，用来与客户业务对接，产生客户侧的数据，客户侧的数据包括客户侧时钟、客户侧写使能和客户侧写数据，客户侧数据发送给FIFO缓存模块，并且客户侧时钟还发送给客户时钟采集模块。

FIFO缓存模块，用于缓存客户侧的数据；还用于在接收到承载侧成帧模块发送过来的读使能后，将承载侧读数据发送给承载侧成帧模块。

客户时钟采集模块，用于根据承载侧成帧模块送过来的otn_fp信号采样客户侧时钟，得到两个otn_fp信号之间的业务时钟采样个数N，并将业务时钟采样个数N送给C

C

承载侧成帧模块，用于根据C

可以知道的是，FIFO缓存模块和承载侧成帧模块可以由本领域内的通用方法实现。

为了进一步清晰阐述该GMP映射的具体实施方案，以CPRI到某OTN帧的GMP映射为例，说明上述系统实现GMP映射的过程。

如图3所示，为某OTN帧(以下称之为FlexO_FR帧)的帧结构。FlexO_FR帧结构为128行x 5280列结构，第1行第1～256列为AM(帧对齐区域)，第1行第257～512列为OH(开销)区域，每行的第5141～5280列为FEC(前向纠错)区域，其它为净荷区域，净荷区域划分为24个时隙。GMP开销通过一个复帧(包含8个FlexO-FR帧)传递。

协议规定CPRI业务映射到FlexO_FR帧里，需要先将CPRI接口数据进行8B10B解码，再进行64B66B编码，通过BMP映射到ODUflex中，再将ODUflex通过GMP映射到FlexO_FR帧中。如图4所示，为GMP映射参数图，其中Y表示CPRI的字长，以byte为单位，不同的Y值对应不同的CPRI速率，且CPRI业务线速率为491.52M×Y×10/8。ts表示CPRI在承载侧占用的时隙数。

上述系统中，客户侧钟采集模块具体包括：

首先，在OTN的承载侧(时钟域)每间隔X×F/W1个时钟周期，产生一拍高电平有效的otn_fp信号；将otn_fp信号跨时钟域两级同步到业务时钟域cli_clk，得到同步后的指示信号cli_fp；最后在业务时钟域计算两个指示信号cli_fp之间间隔的始终个数，即为业务时钟采样个数N；其中F为携带一个GMP开销的OTN帧或者复帧包含的bit数，X为净荷区域的时隙个数，W1表示数据处理位宽，每次计算N的误差为±1。

下面通过两个实施例来说明客户侧钟采集模块具体实现过程。

以CPRI-7通过GMP映射到FlexO_FR帧为例，系统设计时OTN帧数据位宽W1＝80bit。OTN的时钟每间隔X×F/W1＝24×5280×128×8/80＝1622016个时钟周期产生一个otn_fp信号；otn_fp信号跨时钟域(采用两级同步方法)同步到业务时钟域cli_clk，同步后的信号为cli_fp；在业务时钟域对两个cli_fp之间的周期间隔进行计数，计数值为N。标称频率下，第1次计数值N1为1230621，第2次计数值N2为1230621，第3次计数值N3为1230622，每次计数N的误差为±1。

以CPRI-4通过GMP映射到FlexO_FR帧为例，系统设计时OTN帧数据位宽W1＝80bit。OTN的时钟每间隔X×F/W1＝24×5280×128×8/80＝1622016个时钟周期产生一个otn_fp信号；otn_fp信号跨时钟域(采用两级同步方法)同步到CPRI-4的时钟域，同步后的信号为cli_fp；在CPRI-4时钟域对两个cli_fp之间的周期间隔进行计数，计数值为N。标称频率下，第1次计数值N1为384569，第2次计数值N2为384569，第3次计数值N3为384570，第4次计数值N4为384539，...，每次计数N的误差为±1。

上述系统中，C

首先对于一个业务时钟采样个数N，根据上述实施例中的(9)式计算出C

当累加结果大于等于1时，GMP开销中的C

当累加结果小于1时，GMP开销中的C

下面结合图3和图4详细进行说明。一个完整携带GMP开销的FlexO_FR复帧包含5280×128×8bit，有效净荷为P＝(5140×128-4×128)×8bit。P

以CPRI-7通过GMP映射到FlexO_FR帧为例，系统设计时，客户侧数据位宽为CPRI-7业务线速率经过8B10B解码，数据处理位宽为32bit，CPRI-7数据经过64B/66B编码，再通过BMP映射到ODUflex中，最终等效的客户侧数据位宽即ODUflex数据位宽，为W1＝32×66/64×239/238，ODUflex占用FlexO_FR帧的8个时隙，即ts＝8，映射颗粒度M＝16×8byte。由上述实施例中的(8)式可得并化为最简分数形式：

上式可以简化为：

上式中分子分母存在最大公约数32×32×41088＝2629632。

那么(9)式化为最简分数可以得到K1＝7887，K2＝243712。

第1次GMP映射，N1＝1230621，

第1次GMP开销

第2次GMP映射，N1＝1230621，

第2次GMP开销

第3次GMP映射，N1＝1230621，

第3次GMP开销

第4次GMP映射，N1＝1230622，

第4次GMP开销

以上为CPRI-7业务的C

以CPRI-4通过GMP映射到FlexO_FR帧为例，系统设计时，客户侧数据位宽为CPRI-4业务线速率经过8B10B解码，数据处理位宽为32bit，CPRI-4数据经过64B66B编码，再通过BMP映射到ODUflex中，最终等效的客户侧数据位宽即ODUflex数据位宽为W1＝32×66/64×239/238，ODUflex占用FlexO_FR帧的3个时隙，即ts＝3，映射颗粒度M＝16*3byte。由(8)式可得并化为最简分数形式：

上式可以化简为：

上式中分子分母存在最大公约数32×32×41088＝2629632，那么(9)式化为最简分数可以得到K1＝7887，K2＝91392。

第1次GMP映射，N1＝384569，

第1次GMP开销

第2次GMP映射，N1＝384569，

第2次GMP开销

第3次GMP映射，N1＝384570，

第3次GMP开销

第4次GMP映射，N1＝384569，

第4次GMP开销

以上就是CPRI-4业务的C

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。