专利名称：通用成帧规程映射封装方法
技术领域：
本发明涉及网络通信安全技术光传送网技术，更具体的说，是一种同步光
纤网络(SONET， Synchronous Optical NETworkNetwork )/同步数字体系(SDH , Synchronous Digital Hierarchy)的通用成帧力见禾呈映射(GFP, Generic Framing Procedure)去于，方法。
背景技术：
随着传输网由SONET/SDH向光传送网(OTN, Optical Transport Network ) 的演变，各种各样的客户业务要求封装在OTN中进行传送，因此各种客户侧业 务都要首先映射到ODUk，然后在传送网中传送。常见的客户侧业务主要有两 大类 一类是基于包的数据业务，如GE、 FC等，在物理层为8B/10B非成帧 的码流；另一类是基于时分复用才莫式(TDM, Time Division Multiplexing)的 SONET/SDH业务，在物理层为基于帧的码流，码流中有帧头标识。
对于数据业务到OTN的封装，是通过ITU-T G.7041中规定的GFP封装， 然后再映射或复用映射到ODUk。
对于SONET/SDH业务到OTN的封装，只有STM-16/STS-48以上的速率 等级的业务能直接映射到ODUk,而STM-1/ STS-3、 STM-4/STS-12只能通过 ITU-T G.707中的方法复用到STM-16/STS-48以上的速率等级，再映射到ODUk 中，而低速SONET/SDH业务到复用到STM-16/STS-48以上的速率等级，在一 个光接口板单板上完成，STM-16/STS-48以上的速率等级的业务映射到ODUk 另一个光接口板单板配合完成，设备成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通用成帧规程映射封装方法，能够使低速SONET/SDH业务到ODUk的映射在一个光接口板单板上完成，从
而降低设备成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种通用成帧-见程映射封装方法，该方法包括以下步骤 对客户侧发来的高速数据码流进行对齐、定帧操作后，提取出SONET/SDH
帧；
将所述SONET/SDH帧形成一个或一个以上封装单位，并将每个封装单位
封装在一个GFP帧结构中。
进一步地，所述将所述SONET/SDH帧形成一个或一个以上封装单位为 将所述SONET/SDH帧顺序划分为多帧数据，对划分所得的多帧数据逐帧
进行GFP封装，每帧数据为 一个封装单位。
进一步地，所述将所述SONET/SDH帧形成一个或一个以上封装单位为 对所述SONET/SDH帧顺序进行64B/65B编码，得到多个65B编码块，顺
序将相邻的每N个所述65B编码块组合成一个超级块SuperBlock,将各个所述
SuperBlock进行GFP封装，每个SuperBlock为 一个封装单位。
进一步地，所述换—耳又出SONET/SDH帧后进一步包括对所述SONET/SDH
帧进行速率适配。
进一步地，所述SONET/SDH帧进行速率适配具体包括通过緩冲器的空 满指示，控制Add方向所述SONET/SDH帧的传输速率。 进一步地，GFP封装完成后，该方法进一步包括
对GFP帧进行解帧操作后，进行SONET/SDH帧恢复，得到SONET/SDH 帧并发送；或GFP解封装单元对GFP帧进行解帧操作后，再进行64B/65B解 码操作并进行SONET/SDH帧恢复，得到SONET/SDH帧并发送。
进一步地，所述得到SONET/SDH帧并发送进一步包括对所述 SONET/SDH帧进行速率适配，并由经过速率适配后的所述SONET/SDH帧产 生Drop方向的发送时钟。
进一步地，对所述SONET/SDH帧进行速率适配具体包括通过緩沖器的
5空满指示，控制Drop方向所述SONET/SDH帧的传输速率。
本发明所4是供的通用成帧规程映射封装方法，具有以下的优点和特点 1 、本发明通过将SONET/SDH业务封装到GFP帧结构中，可使低速SONET/
SDH业务到ODUk的映射在一个光接口板单板上完成，从而降低了设备成本； 2、本发明通过Add/Drop方向速率适配单元内緩沖器的空满指示，来控制
Add/Drop方向速率适配单元的输出，并由Drop方向速率适配单元的输出控制
时钟产生单元产生Drop方向的发送时钟，从而实现了低速SONET/SDH业务的
时^中透传。
图1为本发明实施例SONET/SDH业务的成帧映射(GFP - F )封装方法的 实现流程图2为本发明实施例SONET/SDH业务的透明映射(GFP - T)封装方法的 实现流程图3为本发明实施例实现一路STM-1传输的传输过程示意图； 图4为本发明实施例将STM-1帧顺序划分为9帧数据并顺序封装的数据结 构示意图5为本发明实施例实现一路STM-1传输的传输过程示意图6为本发明实施例GFP-T以块为单位进行编码和封装的数据结构示意图。
具体实施例方式
本发明的实现系统中包括若干个源节点和目的节点，源节点和目的节点通 过SONET/SDH网络连接，每个源节点或目的节点进一步包括SONET/SDH 业务接收单元、发送(Add)方向速率适配单元、GFP封装单元、GFP解封装 单元、Drop方向速率适配单元、时钟产生单元、SONET/SDH业务发送单元。 其中，所述SONET/SDH业务接收单元用于对高速数据码流进行对齐、定帧操作，提取出数据帧；所述Add方向速率适配单元用于对所述SONET/SDH业务 接收单元发来的SONET/SDH帧进行速率；所述GFP封装单元用于对数据帧进 行GFP封装；所述GFP解封装单元用于提取出GFP帧，并在解封装后恢复出 SONET/SDH帧；所述Drop方向速率适配单元完成对所述GFP解封装单元恢 复出的SONET/SDH帧进4亍速率适配；所述时钟产生单元用于由所述Drop方向 速率适配单元输出的SONET/SDH帧控制时钟产生单元产生Drop方向的发送时
发送所述SONET/SDH帧至下游的目的节点。
本发明实施例SONET/SDH业务的成帧映射(GFP - F )封装方法的实现流 程如图1所示，包括以下步骤
步骤101:源节点的SONET/SDH业务接收单元对客户侧发来的高速数据 码流进行对齐、定帧操作后，提取出SONET/SDH帧。
步骤102: SONET/SDH业务接收单元通过发送(Add)方向速率适配单元 将该SONET/SDH帧输出至GFP封装单元；
这里，所述Add方向速率适配单元完成对SONET/SDH业务接收单元和 GFP封装单元的速率适配；所述Add方向速率适配单元的功能可通过緩冲器的 空满指示实现，指示为空时，减緩Add方向速率适配单元的输出速率，来减緩 GFP封装单元的接收速率，指示为满时，力口快Add方向速率适配单元的输出速 率，来加快GFP封装单元的接收速率。
步骤103: GFP封装单元将所述SONET/SDH帧顺序划分为多帧数据，对 划分所得的多帧数据逐帧进行GFP封装，每帧数据封装在一个GFP帧结构中， 并发送至目的节点；
这里，每帧数据可以看作一个封装单位，GFP封装单元对所述SONET/SDH 帧进行划分形成多个封装单位。
GFP封装单元除了完成GFP客户数据帧的封装之外，还要根据GFP帧发 送方向速率适配情况产生空闲帧，根据对应被封装SONET/SDH业务的失效 (CSF, Client Singal Fail)指示产生管理帧。步骤104:目的节点的GFP解封装单元提取出GFP帧；
步骤105: GFP解封装单元对所提取出的GFP帧进行解帧操作后，进行 SONET/SDH帧恢复，得到SONET/SDH帧，并将SONET/SDH帧发送至目的 节点的接收(Drop)方向速率适配单元；
业务发送单元，同时，输出所述SONET/SDH帧至时钟产生单元，控制时钟产 生单元产生Drop方向的发送时钟，实现SONET/SDH业务时钟的透传；如果不 需要透传时钟，则时钟产生单元可不受Drop方向速率适配单元的控制；
所述Drop方向速率适配单元完成对GFP解封装单元和SONET/SDH业务 发送单元的速率适配；所述Drop方向速率适配单元的功能可通过緩沖器的空满 指示实现，指示为空时，减緩Drop方向速率适配单元的输出速率，来减緩 SONET/SDH业务发送单元的接收速率，指示为满时，加快Drop方向速率适配 单元的输出速率，来加快SONET/SDH业务发送单元的接收速率。
本发明实施例SONET/SDH业务的透明映射(GFP - T )封装方法的实现流 程如图2所示，包括以下步骤
步骤201:源节点的SONET/SDH业务接收单元对客户侧发来的高速数据 码流进行对齐、定帧操作后，提取出SONET/SDH帧；
步骤202: SONET/SDH业务接收单元通过发送(Add)方向速率适配单元 将该SONET/SDH帧输出至GFP封装单元；
这里，所述Add方向速率适配单元完成对SONET/SDH业务接收单元和 GFP封装单元的速率适配；所述Add方向速率适配单元的功能可通过緩冲器的 空满指示实现，指示为空时，减緩Add方向速率适配单元的输出速率，来减緩 GFP封装单元的接收速率，指示为满时，加快Add方向速率适配单元的输出速 率，来加快GFP封装单元的接收速率。
步骤203: GFP封装单元对所述SONET/SDH帧顺序进行64B/65B编码， 得到多个65B编码块，顺序将相邻的每N个所述65B编码块组合成一个超级块 (SuperBlock )，将各个所述SuperBlock进行GFP封装，每个SuperBlock封紫在一个GFP帧结构中，并发送至目的节点；其中，N的取值影响封装效率，这 里N可以取5;
这里，每个SuperBlock可以看作一个封装单位，GFP封装单元对所述 SONET/SDH帧进行64B/65B编码，相邻的每N个所述65B编码块组合成一个 超级块就形成多个封装单位。
GFP封装单元除了完成GFP客户数据帧的封装之外，还要根据GFP帧发 送方向速率适配情况产生空闲帧，根据对应被封装SONET/SDH业务的失效 CSF ( Client Singal Fail)指示产生管理帧。
步骤204:目的节点的GFP解封装单元提取出GFP帧；
步骤205: GFP解封装单元对所提取出的GFP帧进行解帧操作后，再进行 64B/65B解码操作并进行SONET/SDH帧恢复，得到SONET/SDH帧，并将 SONET/SDH帧发送至目的节点的接收(Drop)方向速率适配单元；
步骤206: Drop方向速率适配单元输出所述SONET/SDH帧至SONET/SDH 业务发送单元，同时，输出所述SONET/SDH帧至时钟产生单元，控制时钟产 生单元产生Drop方向的发送时钟，实现SONET/SDH业务时钟的透传；如果不 需要透传时钟，则时钟产生单元可不受Drop方向速率适配单元的控制；
所述Drop方向速率适配单元完成对GFP解封装单元和SONET/SDH业务 发送单元的速率适配；所述Drop方向速率适配单元的功能可通过缓冲器的空满 指示实现，指示为空时，减緩Drop方向速率适配单元的输出速率，来减緩 SONET/SDH业务发送单元的接收速率，指示为满时，力。快Drop方向速率适配 单元的输出速率，来加快SONET/SDH业务发送单元的接收速率。
下面以实现一路STM-1的GFP-F封装的实现流程为例，具体说明采用本 发明实现SONET/SDH业务的GFP封装的流程。
本发明实施例实现一路STM-1传输的传输过程如图3所示，
SONET/SDH业务接收单元301对客户侧发来的高速数据码流进行对齐、 定帧操作后，提取出STM-1帧；
SONET/SDH业务接收单元301通过Add方向速率适配单元302将该STM-1帧输出至GFP封装单元303;所述Add方向速率适配单元302由先进先 出电^各(FIFO)实现；
GFP封装单元303将所述STM-1帧顺序划分为多帧数据，对划分所得的多 帧数据逐帧进行GFP封装，每帧数据封装进一个GFP帧结构中；
GFP解封装单元304提取出GFP帧；
GFP解封装单元304对GFP帧进行解帧操作后，进行STM-1帧恢复，得 到STM-1帧，并将STM-1帧发送至Drop方向速率适配单元305;所述Drop 方向速率适配单元305由先进先出(FIFO)电路实现；
Drop方向速率适配单元305输出所述STM-1帧至SONET/SDH业务发送 单元306，同时，输出所述STM-1帧至时钟产生单元307，控制时钟产生单元 产生Drop方向的发送时钟，实现STM-1的时钟透传；所述时钟产生单元307 由低通滤波器(LPF) +压控振荡器(VCO)单元实现。
在Drop方向GFP解封装单元304如果发现Drop方向出现TSF、 SSF或某 个客户通道出现CSF管理帧，则向下游输出PN11码，以使后端有稳定的光源 且能检测失效状态。
本发明实施例将STM-1帧顺序划分为9帧数据并顺序封装的数据结构如图 4所示，STM-1帧结构为9行270列字节，帧周期为125us,按照STM-1帧逐 行划分,每行的270个字节划分为一帧，并将划分出的每帧分别封装于一个GFP 帧结构中，STM-1 —帧对应于GFP的9帧；将STM-1帧每行划分为一帧，是 因为直接按照STM-1的帧逐帧封装延时较大，而GFP-F封装是以帧为单位进
行封装；
图4中的GFP数据帧的TYPE字段中的PTI设为000， UPI设为11110000;
而GFP管理帧的TYPE字段中的PTI设为100,当客户业务的失效为LOS 时，UPI设为00000001,当客户业务的失效为LOF是，UPI设为00000010。
本例中STM-1的速率为155.52Mbps,进行GFP-F封装后的速率为 163.584Mbps ( 155.52 x ( 2+2+2+2+2+2+2+270 ) /270 ),如果要4是高封装效率， 降低封装后的GFP速率，则可将帧的划分加长，以整帧为单位或更长，此时业务的延时将变大，如果GFP-F封装后的速率低于后续封装需要的速率，则可以 通过插入GFP空闲帧来调整。
下面以实现三^各STM-4业务汇聚后进行GFP-T封装的实现流程为例，具 体说明采用本发明实现SONET/SDH业务的GFP封装的流程。
本发明实施例实现一路STM-1传输的传输过程如图5所示，进行GFP封 装时，需要通过复用将三路STM-4汇聚后的数据流进行64B/65B编码并封装入 GFP帧，而解封装时，通过解复用恢复出三路STM-4，并通过时钟产生单元， 从数据流中恢复出各通道STM-4发送所需要的时钟，实现三路STM-4的时钟 透传；所述时钟产生单元由LPF+VCO单元实现。
类似于GFP-F, GFP-T封装和解封装单元也要产生和;险测GFP数据帧和 GFP管理帧。
由于是三路STM-4汇聚后进行封装，为了区分通道，将GFP扩展头中的 CID域分别设为0, 1, 2，以便在解封装后将不同通道的数据发送至不同通道 的发送FIFO。
在Drop方向GFP解封装单元如果解出Drop方向出现TSF、 SSF或某个客 户通道出现CSF管理帧，则向下游输出PN11码。以使后端有稳定的光源且能 检测失效状态。
本发明实施例GFP-T以块为单位进行编码和封装的数据结构示意图如图6 所示，每一个编码块为64字节，编码后为65字节，N个编码后的块组成一个 超级快(SuperBlock)，再加上2个字节的CRC,组成GFP-T的净荷；N的取 值影响封装效率，这里N取5;对于64B/65B编码，将STM-4的每一帧的第一 字节定义为K码进行编码，其他字节定义为数据码进行编码，由于不是逐帧封 装，因此编码块的头不必和STM-4帧头对齐。
本例中三路STM-4，每路STM-4的速率为622.08Mbps，进行GFP-T封装
后的速率为1988.712Mbps( 3 x 622,08 x ( 2+2+2+2+2+2+2+65 x 5+2 )/( 64 x 5 ))，
如果要提高封装效率，降低封装后的GFP速率，则可加大N的取值，此时业务
的延时将变大，如果GFP-T封装后的速率低于后续封装需要的速率，则可以通过插入GFP空闲帧来调整。
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。
权利要求
1、一种通用成帧规程映射封装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤对客户侧发来的高速数据码流进行对齐、定帧操作后，提取出SONET/SDH帧；将所述SONET/SDH帧形成一个或一个以上封装单位，并将每个封装单位封装在一个GFP帧结构中。
2、 根据权利要求1所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于，所述将 所述SONET/SDH帧形成一个或一个以上封装单位为将所述SONET/SDH帧顺序划分为多帧数据，对划分所得的多帧数据逐帧 进行GFP封装，每帧数据为一个封装单位。
3、 根据权利要求1所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于，所述将 所述SONET/SDH帧形成一个或一个以上封装单位为对所述SONET/SDH帧顺序进行64B/65B编码，得到多个65B编码块，顺 序将相邻的每N个所述65B编码块组合成一个超级块SuperBlock，将各个所述 SuperBlock进行GFP封装，每个SuperBlock为一个封装单位。
4、 根据权利要求l、 2或3所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于， 所述提取出SONET/SDH帧后进一步包括对所述SONET/SDH帧进行速率适 配。
5、 根据权利要求4所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于，所述 SONET/SDH帧进行速率适配具体包括通过緩沖器的空满指示，控制Add方 向所述SONET/SDH帧的传输速率。
6、 根据权利要求l、 2或3所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于， GFP封装完成后，该方法进一步包括对GFP帧进行解帧操作后，进行SONET/SDH帧恢复，得到SONET/SDH 帧并发送；或GFP解封装单元对GFP帧进行解帧操作后，再进行64B/65B解 码操作并进行SONET/SDH帧恢复，得到SONET/SDH帧并发送。
7、 根据权利要求6所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于，所述得 到SONET/SDH帧并发送进一步包括对所述SONET/SDH帧进行速率适配， 并由经过速率适配后的所述SONET/SDH帧产生Drop方向的发送时钟。
8、 根据权利要求7所述通用成帧规程映射封装方法，其特征在于，对所述 SONET/SDH帧进行速率适配具体包括通过緩冲器的空满指示，控制Drop方 向所述SONET/SDH帧的传输速率。
全文摘要
本发明公开了一种SONET/SDH业务的GFP封装方法，包括步骤SONET/SDH业务接收单元对客户侧的高速数据码流进行对齐、定帧操作后，提取出SONET/SDH帧并输出至GFP封装单元；GFP封装单元将所述SONET/SDH帧顺序划分为多帧数据，对划分所得的多帧数据逐帧进行GFP封装，每帧数据封装进一个GFP帧结构中，或，GFP封装单元对所述SONET/SDH帧顺序进行64B/65B编码，得到多个65B编码块，顺序将相邻的每N个所述65B编码块组合成一个超级快SuperBlock，将各个所述SuperBlock进行GFP封装，每个SuperBlock封装进一个GFP帧结构中。采用本发明所述的方法，将SONET/SDH业务封装到GFP帧结构，降低设备成本。
文档编号H04L29/06GK101296244SQ20081012618
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者靖 安, 王会涛 申请人:中兴通讯股份有限公司