专利名称：一种光传送网中客户信号传送方法及相关设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信技术，尤其是光传送网中客户信号的映射传送方法。
背景技术：
随着社会经济的发展，人们对信息的需求急剧增加。光纤约30THZ的巨大潜在 带宽容量，使光纤通信成为支撑通信业务量增长最重要的技术之一。国际电信联盟-电 信 标 准 部(ITU-T， International Telecommunication Union-Telecommunication Mmdardization Sector)制定的光传送网标准体制为构建完善的光传输基础网络奠定了 ■石出。在光传送网(0ΤΝ，Optical Transport Network)中，将客户信号映射包封处理以 便在OTN中传送的技术称为数字包封技术，其包括诸如光传输模块(0TU，Optical Channel Transport Unit)的映射、复用结构，光通道数据单元(ODUk，Optical Channel Data Unit-k)的时分复用以及客户信号的映射等技术手段。为了实现客户信号的传输，首先要将客户信号映射到光通道净荷单元(OPUj， Optical Channel Payload Unit-j ；其中j代表支持的比特率，可以为1、2、3，分别表示 2. 5Gbit/S、IOGbit/S和40Gbit/S左右的速率等级)，加上OPUj的开销，便构成OPUj ；而 后，OPUj加上光通道数据单元(0DUj，0ptical Channel Data Unit-j)的通道开销，便构成 ODUj。ODUj加上光传送单元开销和前向纠错(FEC，forward error correction)开销，形 成光传输单元(0TUj，0ptical Channel Transport Unit-j)；再将OTUj加载到某个波长上 并发送。可以先对ODUj进行时分复用。时分复用的目的是将客户信号通过更高速率的传 送通道进行发送。为此，G. 709建议中定义了支路单元(OPUk TS,Optical Channel Payload Unit-k Tributary Slot)和光通道数据支路单元 j 到 k (ODTUjk，Optical Channel Data Tributary Unit j into k ；其中k代表支持的比特率，且k > j)。在此定义基础上，首先 采用异步方式将ODUj的每个字节映射到ODTUjk的每个字节，再将ODTUjk映射到OPWi TS 中，并最终形成光传输单元(OTUk，Optical Channel Transport Unit-k)进行发送。在客户信号映射到光通道净荷单元这一环节，为了实现不同类型客户信号的传 送，OTN规范中提供了多种业务映射方法，包括G. 709建议中所定义的固定比特率(CBR， Constant bit rate)信号的映射、通用成帧规程(GFP,Generic Framing Procedure)帧的 映射、异步转移模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)信元流的映射。随着数据业务的 不断增长，对光传送网全速率透明传送能力提出了新的需求，因而CBR映射方式的应用将 越发广泛。G.709 livinglist SP13 提出一种自适应 CBR 映射方法(Agnostic CBR mapping)。 图1示出了适用于该种CBR映射的帧结构。每个OPWi帧中从第15列起，包括6个字节 的Cbtye，所述Cbtye指示映射的客户信号的字节数量信息；由0X3808+1)个字节组 成的OPWi净荷区域，用于存放客户信号；以及一个字节的净荷结构标识(PSI，PayloadStructure Identifier) 0在图1所示的帧结构基础上，利用现有的Σ -Δ算法将客户信号 映射到自适应CBR业务OTN帧的净荷区域。发明人对现有技术进行实践研究的过程中发现，现有的自适应CBR客户信号映射 方法中采用了如图ι所示的固定的帧结构进行客户信号的映射，当客户信号速率小于opmc 的标称值时，则需要将opmc净荷单元中未被客户信号填充的位置进行无效字节填充，以满 足所述OTN体制中固定速率等级传送的要求，从而导致传送通道的实际带宽利用率不高。 尤其在客户信号速率相对OPm^的标称值较小的情况下，OPm^净荷单元中将填充大量的无 效字节，较明显的降低了传送通道的带宽利用率。另一方面目前的G. 709对OPrn^ TS结构 的定义仅仅局限于ODUj到OOTk的复用，TS的划分也只定义了 4或16支路单元的情况。而 且对CBR业务的映射也只定义了 SDH业务的映射路径。随着数据业务的快速发展，越来越多的信息通过以太网Ethernet)，光纤通道 (FC, Fibre Channel)和企业系统连接(ESCON，Enterprise Systems Connection)接口传 输，而这些接口速率等级繁多。相对于众多速率等级的客户信号，OTN体制仅定义了固定速 率等级的传送通道和有限的CBR映射方法，缺少适应不同速率等级客户信号CBR透明传送 的灵活的映射方法。
发明内容
本发明实施例要提供一种光传送网中客户信号传送方法，能够传送不同类型速率 等级客户信号，灵活分配OTN通道的带宽。为解决上述技术问题，本发明实施例是通过以下技术方案实现的获取客户信号， 将客户信号映射到预置在光通道净荷单元OPm^净荷区域的支路单元；分别标识各路客户 信号所对应的支路单元；标识支路单元中所映射的客户信号类型；发送包含OPmc的光通道 数据单元ODUk到OTN网络。本实施例实现过程中，由于本发明实施例在成帧过程中对OPWc净荷区域的支路 单元数η进行标识，以及对支路单元中所映射的客户信号类型进行标识，使得本发明实施 例实现过程中可以根据不同客户信号的速率灵活确定OPm^净荷区域的支路单元数量，并 且由于所述支路单元的数量决定了 CBR透明传送的传送通道的传输速率，从而使得本发明 实施例可以建立与客户信号速率相适应的传送通道，使得在CBR透明传送过程中提高了传 送通道的利用率，增强了 OTN设备对接入业务的灵活适应能力。
图1为现有技术中CBR映射采用的OTN帧结构；图2为本发明实施例OPWi aTS-4帧结构示意图；图3为本发明实施例OPWi aTS-11帧结构示意图；图4为本发明实施例ODTUan-k帧结构示意图；图5为本发明实施例对4个支路单元捆绑使用的4X0DTUall_4帧结构示意图；图6为本发明实施例ODTUal 1-4的客户信号映射示意图；图7为本发明客户信号发送设备第一实施例结构示意图；图8为本发明客户信号发送设备第二实施例结构示意图9为本发明客户信号接收设备实施例结构示意图；图10为本发明实施例采用GFP或ATM信元映射方式的光数据支路单元(0DTUn_k) 结构示意图；图11为本发明实施例TS2采用GFP映射方式的OPWi TS-Il帧结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例根据不同客户信号速率，以OPm^帧结构基础上灵活划分和分配支 路单元(Tributary Slot)来提高对多种客户信号的高效灵活传送，并利用ITU-T SG15 G. 7091ivinglist中的自适应CBR业务的映射方法(Agnostic CBR mapping)，实现对多种 不同速率客户信号的CBR透明传送。首先，说明本发明实施例对帧结构的改进。本文中对本发明实施例在以OPWc为 基础改进得到的帧结构称为0PUk aTS-n (Optical Channel Payload Unit-k Agnostic tributary slot n)，表示划分为η个支路单元的自适应OPUk。图2示出了本发明第一实施例OPWi aTS-n帧结构示意图。参照该图具体说明本 发明实施例对现有帧结构进行的改进。图2示出了 6个OTN帧，其中从第17列至第3824列共3808列，每一 OTN帧共4 行，因此，OPWi净荷区域共有0X3808)个字节。如图，本实施例中将OPWi帧中划分为4 个支路单元，即所述η取值为4，得到OPWi aTS-4的帧结构。由3808/4 = 952可知，每行 的3808个字节正好使得4个支路单元完成952个周期循环；一个OP^正好使得4个支路 单元完成(952X4 = 3808)个周期循环，即一个OTN帧每一支路单元可完成3808个字节的 传输，亦即每一支路单元若需完成(3808X4)个字节数据的传输则需经过4个OTN帧。以图2所示的帧结构为基础进行客户信号的传输，如果所述OPWi中，所述k取值 为1，则表示2. 5Gbit/S左右的帧速率等级，在将所述OPWc划分为4个支路单元的情况下， 每个支路单元的传输速率可达到(精确计算到小数点后5位)0. 62208Gbit/S ；同理，若所 述k取值为2，则表示10(ibit/S左右的帧速率等级，在将OPWi划分为4个支路单元的情况 下，每个支路单元的传输速率可达到(精确计算到小数点后5位)2. 49882(ibit/S。OPUk净荷区域中支路单元划分的数量η应该根据客户信号的速率及客户信号的 种类和数量决定，确保每个支路单元能够利用自适应CBR业务映射方法完成每路客户信号 的透明传送，包括能够完全容忍客户信号的最大可能频偏。如果OPrn^净荷区域的3808列 无法按列划分为η个支路单元，那么对OPm^净荷区域中某些列进行固定填充，所取填充的 列的数量为mod(3808/n)。图3示出了本发明第二实施例OPWi aTS-11帧结构。参照图3，并且由mod(3808/ η) = 2可知，本实施例中将OPWi净荷区域的最后两列(3823列和38M列)进行无效数据 填充。进而，每行的进行两个字节的填充后，剩余的3806个字节正好使得11个支路单元完 成346个周期循环；对3823列和3拟4列填充后的OPWi使得11个支路单元完成(346X4 =1384)个周期循环，即一个OTN帧每一支路单元可完成1384个字节的传输。图3示出的 为对OPWc净荷区域第3823列和3拟4列进行填充的方式，本发明实施例对OPWC净荷区域 中固定填充列统一放到OPm^帧末尾，以便于识别。但本发明并不对所述固定填充列的具体 位置进行限定。
在上述OPWi净荷区域划分支路单元的基础上，为了适应所述帧的划分，本发明实 施例中还利用保留字节添加标识用于指示OPm^净荷区支路单元的划分，包括，定义净荷类 型标识、复帧标识号、客户信号类型标识和支路单元群组标识。以下分别对本发明实施例中 采用的标识进行介绍。利用现有OTN帧结构中定义的PSI
字节，即净荷类型(PT，Payload Type)字 节，对本发明实施例定义的帧结构进行标识。例如，设置PSI[O]为现有技术中未利用的某 一值，用于指示为本发明实施例所定义的多支路单元自适应0Pmi(0Pmi aTS-n)帧结构。假设本发明实施例中PSI
= 13时指示为本发明实施例的OPWi aTS-n结构。则 进一步，在PSI
= 13的情况下，本发明实施例进一步利用光通道净荷单元k(OPUk)通道 开销(OPUk OH, Optical Channel Payload Unit-k Overhead)中的保留开销字节(如图所 示PSI占用帧第4行第15列位置上的一个字节)，设置PSI [1]的取值，用于指示OP证净荷 区域划分的支路单元数量η。采用复帧指示的方法指示当前帧的3个Cbyte所属的支路单元，因此需要一个与 支路单元划分数量相同的复帧循环标识号，可以利用16列第4行位置上的字节指示，本 发明实施例中将该字节命名为支路单元复帧标识(MFI-TS，tributary slot MultiFrame hdicator)。如图2所示的4支路单元自适应OPUk(OPUk aTS-4)帧，MFI-TS字节每帧加一 计数，直到与OPm^中划分的支路数量相同时(也就是与PSI[1]字节的值相同)清零再计 数，依次循环。例如MFI-TS字节的值指示为第一帧时(图中00所对应的帧)，则该帧中的 3个Cbyte (第1至第3行，第15列和第16列位置上的共计6个字节)对应于第一支路单 元TSl ；当MFI-TS字节的值指示为第二帧时(图中01所对应的帧)，则该帧中的3个Cbyte 对应于第二支路单元TS2，以此类推。在图2所示的OPWi aTS-4帧结构中，因为mod(3808/4) = 0，所以不需对OPWi净 荷区的任何列进行填充。MFI-TS在0 3之间循环，MFI-TS = 0，当前帧的3个Cbyte对 应于TSl ；MFI-TS = 3当前帧的3个Cbyte对应于TS4。如果将OPUk净荷区划分为11个 支路单元，那么需要将OPWi净荷区后面的mod(3808/ll) = 2列进行固定填充，则11支路 单元自适应OPUk (OPUk aTS-11)结构如图3所示。MFI-TS在0 10之间循环，MFI-TS = 0，当前帧的3个Cbyte对应于TSl ；MFI-TS = 10当前帧的3个Cbyte对应于TSl 1。所述Cbyte用于装载OP^净荷区域填充的客户信号的字节数(Cn)。利用PSI[2m]字节指示第m支路单元中映射的客户信号类型，利用PSI [2m+l]指 示第m支路单元所属的群组，例如PSI[4]和PSI[5]指示TS2，PSI[6]和PSI [7]指示TS3。表1示出了本发明实施例所采用的PSI [2m]值与支路单元映射客户信号类型的对 应关系。显然，PSI [2m]的取值与客户信号类型的对应关系可以根据业务的具体需求进行 灵活设定，这种设定并不影响本发明的实质。表 1
PSI[2m]值业务类型线路速率(Gbit/S)01企业系统连接(ESCON)0. 权利要求
1.一种光传送网中客户信号传送方法，其特征在于获取客户信号，将客户信号映射到预置在光通道净荷单元OPm^净荷区域的支路单元； 分别标识各路客户信号所对应的支路单元；标识支路单元中所映射的客户信号类型； 发送包含OPWc的光通道数据单元OOTk到OTN网络。
2.如权利要求1所述的方法，标识OPrn^净荷区域的支路单元数。
3.如权利要求2所述的方法，所述OPm^净荷区域每行3808个字节，其特征在于 根据客户信号类型确定OPm^净荷区域中的支路单元数；根据所述的支路单元数预置支路单元，每一支路单元以所述支路单元数为周期占用 OPWi净荷区域的字节。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于在OPm^净荷区域每行中相对应的固定字节位置上进行无效数据填充，使得OPm^净荷 区每行未被填充的字节数是支路单元数量的整倍数。
5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于在预置的OPm^支路单元之间，设置群组，被设置到同一个群组的支路单元共同组成一 个通道传送客户信号；并利用opmc开销字节标识群组分配状态。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射客户信号到OPm^支路单元的映射 方法为采用自适应CBR映射方法，包括将一路客户信号的字节数值映射到结构为4nXint(3808/n)个字节的当前帧的光通 道数据支路单元ODTUan-k的开销字节；其中η为支路单元数；根据前一帧ODTUan-k开销字节中映射的客户信号字节数，将该路客户信号的每个字 节映射到当前帧ODTUan-k的净荷区域；将ODTUan-k中净荷区域的每个字节分别映射到OP证净荷区域中该路客户信号所对应 的支路单元的每个字节中；以及将ODTUan-k开销字节中的客户信号字节数值映射到OP^ 的开销字节中。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于进一步采用OPm^开销字节标识客户信号到支路单元的映射方法。
8.一种光传送网客户信号发送设备，其特征在于，包括 客户信号获取单元，用于获取客户信号；映射单元，用于执行将信号映射到光通道净荷单元oprn^，包括将客户信号映射到预置 在光通道净荷单元OPUk净荷区域的支路单元；opuk构造单元，用于在OPrn^开销字节添加控制标识，包括分别标识各路客户信号所 对应的支路单元；标识OPm^净荷区域的支路单元数；标识支路单元中所映射的客户信号类 型；发送单元，用于发送包含OPWc的光通道数据单元OOTk到OTN网络。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括群组划分单元，用于在划定的OPm^支路单元之间，设置群组，被设置到同一个群组的 支路单元共同组成一个通道传送客户信号；以及，opuk构造单元，所述添加标识还包括利用oprnc开销字节标识群组分配状态。
10 如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括划分单元，用于确定OP证净荷区域中的支路单元数；每一支路单元以所述支路单元数 为周期占用OP证净荷区域的字节。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，还包括填充单元，用于根据所述划分单元确定的OPm^净荷区域的支路单元数量，在OPm^净荷 区域每行中相对应的固定字节位置上进行无效数据填充，使得OPm^净荷区每行未被填充 的字节数是支路单元数量的整倍数。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于所述映射单元，采用自适应CBR映射方法，或者GFP映射方法，或者ATM信元映射方法 将客户信号映射到支路单元。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于OPUk构造单元，所述添加标识还包括采用OPWi开销字节标识客户信号到支路单元的 映射方法。
14.一种光传送网客户信号接收设备，其特征在于，包括接收单元，用于接收包含光通道净荷单元OPm^的光通道数据单元ODUk ；第一解析单元，用于解析得到ODTUan-k，具体包括提取OP^开销字节中标识的支路 单元数，构造结构为如X int (3808/n)个字节ODTUan-k帧结构，并解析得到ODTUan-k ；其 中η为支路单元数；第二解析单元，还原客户信号时钟；以及根据客户信号时钟，按照ODTUan-k净荷区域 映射的客户信号以及OPm^开销字节中标识的客户信号类型还原得到客户信号数据流。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第一解析单元，提取OPWc开销字节中标识的支路单元数，并进一步结合OPWi开销 字节中标识的支路单元群组标识，构造结构为如X int (3808/η) χ个字节的ODTUan-k帧结 构，其中χ表示群组标识相同的支路单元数。
16.如权利要求14所述的设备，其特征在于OPmc净荷区域的支路单元数值范围为2至127。
17.一种光传送网中客户信号传送方法，其特征在于获取客户信号，将客户信号映射到光通道数据支路单元(ODTU)的净荷区；将光通道数据支路单元(ODTU)映射到光通道净荷单元(OPUk)净荷区域的支路单元， 光通道数据支路单元帧的字节速率和光通道净荷单元帧的字节速率相同；分别标识各路客 户信号所对应的支路单元；标识支路单元中所映射的客户信号类型；发送包含光通道净荷单元的光通道数据单元到光传送网。
18.如权利要求17所述的方法，标识光通道净荷单元净荷区域的支路单元数。
19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，客户信号的Cn值通过提取客户信号 时钟，与本地时钟比较确定。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，客户信号时钟和光通道数据支路单元帧 的时钟异步，客户信号时钟和光通道数据支路单元帧的时钟之间的频偏依靠Cn值的调整 来补偿异步时钟的差异，Cn值表示光通道数据支路单元帧中客户信号的数量。
21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述获取客户信号，将客户信号映射到光 通道数据支路单元(ODTU)的净荷区包括提取客户信号时钟，与本地时钟比较确定客户信号的Cn值； 将客户信号的Cn值映射到当前光通道数据支路单元帧的开销中； 在当前光通道数据支路单元帧的下一帧，根据前一光通道数据支路单元帧开销中的Cn 值，将客户信号的Cn个字节的映射到光通道数据支路单元帧的净荷区中。
全文摘要
本发明实施例提供了一种光传送网中客户信号传送方法及相关设备。所述方法实施例包括获取客户信号，将客户信号映射到预置在光通道净荷单元OPUk净荷区域的支路单元；分别标识各路客户信号所对应的支路单元；标识支路单元中所映射的客户信号类型；发送包含OPUk的光通道数据单元ODUk到OTN网络。本发明实施例可以建立与客户信号速率相适应的传送通道，使得在CBR透明传送过程中提高了传送通道的利用率，增强了OTN设备对接入业务的灵活适应能力。
文档编号H04Q11/00GK102098595SQ20111005216
公开日2011年6月15日 申请日期2007年4月17日 优先权日2007年4月17日
发明者吴秋游, 董立民 申请人:华为技术有限公司