一种数据封装、传输方法及装置与流程

文档序号：12739226阅读：255来源：国知局

本发明涉及数据传输技术领域，特别涉及一种数据封装、传输方法及装置。

背景技术：

目前，室内基带单元(Baseband Processing Unit，BBU)和射频拉远单元

(Radio Remote Unit，RRU)之间主要采用通用公共无线接口(Common P ublic Radio Interface，CPRI)连接，CPRI有其对应的帧结构，该CPRI对应的帧中携带有用户需要传输的数据信息，该CPRI对应的帧经常被映射至光传输网(Optical Transport Network，OTN)中进行传输。OTN为了适应各种客户业务，如：SDH，Ethernet，FC等，设计了丰富的开销及传输方式，另外为了保障长距离高质量传输设计了诸如高强度的前向纠错(Forward Error Correction，FEC)和多级串联监控(Multiple levels of Tandem Connection Monitoring，T CM)等。

CPRI对应的帧经过时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)封装，组成1/3.84Mhz为周期的超高帧(Hyper Frame)。Hyper Frame包含256个子帧，每个子帧的第1个字节组合(word)为控制字，用来承载控制管理平面和同步信息，剩余的15个word用来承载用户平面数据，Hyper Frame帧结构复杂。CPRI对应的帧主要的应用场景是点对点传输，距离一般在三十公里以内，经过TDM封装后的Hyper Frame帧被映射至OTN的中传输，因为Hyper Frame帧结构复杂，OTN的复杂传输机制、组网机制、长距离的传输机制，对于Hyper Frame帧的传输来说，传输效率较低，并未减少传输时延，反而有可能导致端到端的传输时延不可控。

技术实现要素：

本发明提供一种数据封装、传输方法及装置，用以解决现有技术中CPRI的Hyper Frame帧结构复杂，映射至OTN中传输时，传输效率低，传输时延不可控的问题。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种数据封装方法，所述数据封装方法包括：

根据当前接收端的CPRI的线比特率，采用前传传输网络FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个字节组合word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。

进一步地，所述每个word中包括的帧开销字节占用1个字节，帧负荷字节占用16个字节。

进一步地，所述块状帧中包括以下至少一种帧开销字节：

帧同步字节、一般通信通道GCC字节、比特间插奇偶校验BIP字节、前向纠错FEC帧负荷字节、操作管理和维护OAM字节、同步字节、FEC帧开销字节和预留RES字节。

进一步地，如果所述块状帧中包括的帧开销字节帧包含帧同步字节、GCC字节、BIP字节、FEC帧负荷字节、OAM字节、同步字节、FEC帧开销字节和RES字节，其中

所述块状帧中第1个word至第6个word中的帧开销字节为帧同步字节；

所述块状帧中第7个word中的帧开销字节为GCC字节；

所述块状帧中第8个word至第10个word中的帧开销字节为BIP字节；

所述块状帧中第11个word至第154个word中的帧开销字节为FEC帧负荷字节；

所述块状帧中第155个word至第226个word中的帧开销字节为OAM字节；

所述块状帧中第227个word中的帧开销字节为同步字节；

所述块状帧中第228个word至第253个word中的帧开销字节为FEC帧开销字节；

所述块状帧中第254个word至第256个word中的帧开销字节为RES字节。

进一步地，所述根据当前接收端的CPRI的线比特率，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合包括：

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择1Option1，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括1个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择2Option2，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括2个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择3Option3，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括4个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择4Option4，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括5个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择5Option5，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括8个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择6Option6，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括10个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择7和7A Option7和7A，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括16个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择8Option8，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括20个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择9Option9，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括24个块状帧的块状帧组合；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择10Option10，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括48个块状帧的块状帧组合；

若后续有其他新的CPRI的线比特率选择，也采用相同的映射方法，将其映射至相应的块状帧组合中。

本发明实施例公开了一种基于所述数据封装方法的数据传输方法，所述数据传输方法包括：

在每个数据传输周期，根据当前至少一个接收端的CPRI的线比特率，针对每个接收端，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个字节组合word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节；

按照预设的在传输周期中各块状帧组合的映射位置，将每个块状帧组合映射到灵活信道的对应位置传输。

本发明实施例公开了一种数据封装装置，所述数据封装装置包括：

存储模块，用于保存接收端的CPRI的线比特率；

封装模块，用于根据当前接收端的CPRI的线比特率，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。

进一步地，所述封装模块，具体用于如果封装后的所述块状帧中包括的帧开销字节帧包含帧同步字节、GCC字节、BIP字节、FEC帧负荷字节、OAM字节、同步字节、FEC帧开销字节和RES字节，将所述块状帧中第1个word至第6个word中的帧开销字节设置为帧同步字节；将所述块状帧中第7个word中的帧开销字节设置为GCC字节；将所述块状帧中第8个word至第10个word中的帧开销字节设置为BIP字节；将所述块状帧中第11个word至第154个word中的帧开销字节设置为FEC帧负荷字节；将所述块状帧中第155个word至第226个word中的帧开销字节设置为OAM字节；将所述块状帧中第227个word中的帧开销字节设置为同步字节；将所述块状帧中第228个word至第253个word中的帧开销字节设置为FEC帧开销字节；将所述块状帧中第254个word至第256个word中的帧开销字节设置为RES字节。

进一步地，所述封装模块，具体用于如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择1Option1，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括1个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择2Option2，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括2个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择3Option3，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括4个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择4Option4，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括5个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择5Option5，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括8个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择6Option6，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括10个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择7和7A Option7和7A，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括16个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择8Option8，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括20个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择9Option9，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括24个块状帧的块状帧组合；如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择10Option10，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括48个块状帧的块状帧组合；若后续有其他新的CPRI的线比特率选择，也采用相同的映射方法，将其映射至相应的块状帧组合中。

本发明实施例公开了一种基于所述数据封装装置的数据传输装置，所述数据传输装置包括：

封装模块，用于在每个数据传输周期，根据当前至少一个接收端的CPRI的线比特率，针对每个接收端，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节；

传输模块，用于按照预设的在传输周期中各块状帧组合的映射位置，将每个块状帧组合映射到灵活信道的对应位置传输。

本发明实施例公开了一种数据封装、传输方法及装置，所述数据封装方法包括：根据当前接收端的CPRI的线比特率，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。由于本发明实施例根据当前接收端的CPRI的线比特率进行FTN封装，封装后的块状帧组合中包含至少一个块状帧，所以可以满足任何速率的CPRI的封装和传输，并且块状帧的帧长固定，每个块状帧包括256个word，每个word包括帧开销字节和帧负荷字节，该封装后的帧结构简单，从而有效的降低端到端的传输时延，提高了传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本发明实施例1提供的一种封装后的块状帧组合的帧结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的一种封装后的块状帧组合的帧结构示意图；

图3为本发明实施例3提供的一种封装后的块状帧组合的帧结构示意图；

图4为本发明实施例4提供的一种CPRI的线比特率与块状帧的对应关系及对应速率示意图；

图5为本发明实施例5提供的一种数据传输过程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种块状帧组合在灵活信道中传输过程示意图；

图7为本发明实施例1提供的一种数据封装装置结构图；

图8为本发明实施例5提供的一种数据传输装置结构图。

具体实施方式

为了减小端到端的传输时延，提高传输效率，本发明实施例提供了一种数据封装、传输方法及装置。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

为了减小传输时延，简化了数据封装后的帧结构，在本发明实施例中，该数据封装方法包括：

根据当前接收端的CPRI的线比特率，采用前传传输网络(Front-haul Transport Network，FTN)封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。

在本发明实施例中，将CPRI对应的帧经过FTN封装，封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。每个word中可以包括至少一个字节(Byte)，其中帧开销字节可以占用该word中的任意字节，帧负荷字节可以占用该word中的任意字节。所述256个word中的每个word中的帧开销字节的字节数是可以相同的，也可以是不同的，所述帧负荷字节的字节数可以是相同的，也可以是不同的。所述帧开销字节和帧负荷字节总的字节数不大于所述每个word包括的字节数。

另外，因为当前接收端的CPRI的线比特率为多种，每个线比特率对应不同的CPRI速率。线比特率越高，对应的CPRI速率越高，则传输的CPRI对应的帧的数据内容就会越多。将CPRI对应的帧经过FTN封装，封装为块状帧组合，所述块状帧组合中包括至少一个块状帧。每个块状帧中的数据内容为CPRI速率中的最小速率为614.4Mbps，即该CPRI的线比特率为选择1Option1时，对应的CPRI速率传输的CPRI对应的帧的数据内容。如果CPRI的线比特率比较高，则块状帧组合中可以包含整数个块状帧。不同线比特率的CPRI，块状帧的帧长和格式是相同的，对于线比特率高速度快的CPRI采用多个块状帧来承载，所以上述封装能够满足任意速率的CPRI的封装和承载。

图1为本发明实施例1提供的一种数据封装后的块状帧组合的帧结构示意图，如图1所示，所述块状帧组合包括两个块状帧，块状帧1和块状帧2，每个块状帧包括256个word，该256个word为word-0至word-255。每个word包括N个字节，其中，每个word包括帧开销字节和帧负荷字节，每个word的前两个字节为帧开销字节。每个word除了帧开销字节剩余的字节为帧负荷字节，如果word中包含的总的字节数为N，则每个word中帧负荷字节为N-2个字节。

由于本发明实施例根据当前接收端的CPRI的线比特率进行FTN封装，封装后的块状帧组合中包含至少一个块状帧，所以可以满足任何速率的CPRI的封装和传输，并且块状帧的帧长固定，每个块状帧包括256个word，每个word包括帧开销字节和帧负荷字节，该封装后的帧结构简单，从而有效的降低端到端的传输时延，提高了传输效率。

实施2：

为了使封装后的块状帧组合的帧结构更加简单，在上述实施例的基础上，所述每个word中包括的帧开销字节占用1个字节，帧负荷字节占用16个字节。

在本发明实施例，所述每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节，每个word包括至少17个字节，其中，帧开销字节占用1个字节，帧负荷字节占用16个字节。

图2为本发明实施例2提供的一种数据封装后的块状帧组合的帧结构示意图，如图2所示，块状帧组合中包括两个块状帧，块状帧1和块状帧2，一个块状帧中包括256个word，该256个word为word-0至word-255。所述每个word包括17个字节，所述17个字节中的第一个字节即字节1作为帧开销字节，剩余的16个字节作为帧负荷字节。

实施例3：

帧开销字节中包含一种或多种控制信令，每一种控制信令对应一种帧开销字节。在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述块状帧中包括以下至少一种帧开销字节：

帧同步字节、一般通信通道(General Communication Channel，GCC)字节、比特间插奇偶校验(Bit Interleaved Parity，BIP)字节、前向纠错(Forw ard Error Correction，FEC)帧负荷字节、操作管理和维护(Operation Administ ration and Maintenance，OAM)字节、同步字节、FEC帧开销字节和预留(R eserved，RES)字节。

为了保证数据传输的准确性、可靠性，帧开销字节中包含多种控制信令，每种控制信令实现对应的控制功能，因此为了对每种控制信令进行区分，根据帧开销字节中包含的控制信令的不同，则可以将帧开销字节划分为多种，所述帧开销字节可以包括上述所有种类的帧开销字节。即所述块状帧中包括的帧开销字节帧包含帧同步字节、GCC字节、BIP字节、FEC帧负荷字节、OAM字节、同步字节、FEC帧开销字节和RES字节。当然也可以只包括上述一种或两种以上的帧开销字节。

图3为本发明实施例3提供的一种封装后的块状帧组合的帧结构示意图，该图3中的块状帧包括256个word，该256个word为word-0至word-255。所述每个word包括17个字节，所述17个字节中的第一个字节即字节1作为帧开销字节，剩余的16个字节作为帧负荷字节。

所述块状帧中包括的帧开销字节包含帧同步字节、GCC字节、BIP字节、FEC帧负荷字节、OAM字节、同步字节、FEC帧开销字节和RES字节，其中

所述块状帧中第1个word至第6个word即word-0至word-5中的帧开销字节为帧同步字节；所述块状帧中第7个word即word-6中的帧开销字节为GCC字节；

所述块状帧中第8个word至第10个word即word-7至word-9中的帧开销字节为BIP字节；

所述块状帧中第11个word至第154个word即word-10至word-153中的帧开销字节为FEC帧负荷字节；

所述块状帧中第155个word至第226个word即word-154至word-225中的帧开销字节为OAM字节；

所述块状帧中第227个word即word-226中的帧开销字节为同步字节；

所述块状帧中第228个word至第253个word即word-227至word-252中的帧开销字节为FEC帧开销字节；

所述块状帧中第254个word至第256个word即word-253至word-255中的帧开销字节为RES字节。

在数据传输过程中，所述帧同步字节包含6个字节，实现数据流中的帧同步传输。

所述GCC字节包含1个字节，实现CPRI对应的帧的管理数据的传输。所述BIP包含3个字节，参考OTN的BIP计算多项式。

所述FEC字节包含144个字节，实现帧负荷的前向纠错编码。

所述OAM字节包含72个字节，实现端到端的OAM保证，OAM帧中包含故障监控(fault monitoring)及工作指标(performance measureme)，能够实现全面的OAM保障。

所述同步字节包含1个字节，用于承载时间同步的字节或者频率同步的同步状态标志(synehronization status marker，ssm)字节。

所述FEC帧开销字节包含26个字节，计算采用简单的G-FEC，保证传输高质量

所述RES字节包含3个字节，用于为未来预留使用。

当块状帧中包括的帧开销字节包含同步字节、GCC字节、BIP字节、FEC帧负荷字节、OAM字节、同步字节、FEC帧开销字节和RES字节时，每种帧开销字节在块状帧中占用的word数量可以根据需要进行灵活设置，并且每种帧开销字节在块状帧占用哪些word也可以灵活设置。在本发明实施例中只是给出了一种具体的实现方案，但在实际使用时，可以根据需要灵活设置，只要在每个word中包含帧开销字节和帧负荷字节即可。

实施例4：

接收端的CPRI的线比特率为多种，每个线比特率对应不同的CPRI速率。线比特率越高，对应的CPRI速率越高，则传输的CPRI对应的帧的数据内容就会越多。图4为本发明实施例4提供的一种CPRI的线比特率与块状帧的对应关系及对应速率示意图；不同的CPRI的线比特率对应不同数量的块状帧，不同的CPRI的线比特率对应不同净荷速率和封装后的速率。所述净荷速率是指块状帧组合中只包括帧负荷字节时的传输速率，所述封装后的速率是指块状帧组合中包括帧开销字节和帧负荷字节时的传输速率。

所述根据当前接收端的通用公共无线接口CPRI的线比特率，采用前传传输网络FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合包括：

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择1Option1，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括1个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为491.52Mbps，对应的所述封装后的速率为522.24Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择2Option2，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括2个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为983.04Mbps，对应的所述封装后的速率为1044.48Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择3Option3，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括4个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为1966.08Mbps，对应的所述封装后的速率为2088.96Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择4Option4，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括5个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为2457.6Mbps，对应的所述封装后的速率为2611.2Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择5Option5，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括8个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为3932.16Mbps，对应的所述封装后的速率为4177.92Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择6Option6，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括10个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为4915.2Mbps，对应的所述封装后的速率为5222.4Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择7和7A Option7和7A，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括16个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为7864.32Mbps，对应的所述封装后的速率为8355.84Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择8Option8，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括20个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为9830.4Mbps，对应的所述封装后的速率为10444.8Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择9Option9，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括24个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为11796.48Mbps，对应的所述封装后的速率为12533.76Mbps；

如果当前接收端的CPRI的线比特率为选择10Option10，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为包括48个块状帧的块状帧组合，对应的所述净荷速率为23592.96Mbps，对应的所述封装后的速率为25067.52Mbps；

若后续有其他新的CPRI的线比特率选择，也采用相同的映射方法，将其映射至相应的块状帧组合中。

如果CPRI的线比特率比较高，则块状帧组合中可以包含整数个块状帧。不同线比特率的CPRI，块状帧的帧长和格式是相同的，对于线比特率高速度快的CPRI采用多个块状帧来承载，所以上述封装能够满足任意速率的CPRI的封装和承载。

实施例5：

图5为本发明实施例5提供的一种数据传输过程示意图，所述过程包括以下步骤：

S101：在每个数据传输周期，根据当前至少一个接收端的CPRI的线比特率，针对每个接收端，采用FTN封装方式，将CPRI对应的帧封装为块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。

在本发明实施例中，当接收端只有一个时，所述数据传送方法可以是端到端的传输，当接收端有多个时，所述数据传输方法可以是端到多端的传输。接收端可以向接收端传输数据，该发送端中保存有每个接收端的CPRI的线比特率，及向接收端传输数据的周期。每个传输周期的长度是根据接收端的数量及每个周期中与每个接收端进行数据传输的数据量确定的。在每个传输周期中不同的接收端被分配的传输时长相同或不同。

在每个数据传输周期中，可以针对接收端的CPRI的线比特率，对当前需要传输的CPRI对应的帧进行FTN封装，得到封装后的块状帧组合，其中所述块状帧组合中包括至少一个块状帧，每个块状帧包括256个word，每个word中包括帧开销字节和帧负荷字节。也就是说针对每个接收端，封装与该接收端对应的块状帧组合。