专利名称：将前向纠错码字匹配成帧结构的方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种将前向纠错(FEC, Forward ErrorCorrection)码字匹配成的帧结构的方法、装置和系统
背景技术：
前向纠错(FEC, Forward Error Correction)是指信号在被传输之前预先对其按一定的格式进行处理，然后在接收端按规定的算法进行解码。以达到找出错码并纠错的目的一种数据编码技术。将FEC码字匹配成的帧结构，指的是将信号进行FEC编码形成FEC编码后信号之后，将FEC编码后信号匹配到其他格式的帧结构中去以进行传输的操作，比如，将FEC编码后信号匹配到光信道传送单元k(0TUk, Optical Channel Transport Unit k)中去以进行传输的操作，等等。 例如，参见图la，该图为传统的OTUk帧的格式示意图，其中，I 3824字节为光信道传送单兀(0TU, Optical Channel Transport Unit)的巾贞头部分和净荷(Payload)部分，用于存放FEC的信息位，简称FEC信息位，而3824 4080字节则为FEC部分，用于存放FEC的开销位，简称FEC开销位。由于FEC信息位与FEC开销位分别放置在OTU帧的不同部分，所以，为了使数据不冲突和丢失，在现有技术中，信号发送端一般会在FEC信息位发送完毕之后，才进行FEC开销位的发送，同时，在信号接收端会采用大量的随机存取存储器(RAM, random accessmemory)来对FEC信息位进行存储，以等待FEC开销位的到来，在FEC信息位与FEC开销位到齐之后，解码器才会从RAM中取出相应的FEC信息位与FEC开销位，以还原出FEC编码后信号，然后对该还原的FEC编码后信号进行解码，以得到原始信号。此外，由于在该处理过程中，解码器解码需要一定的时间，所以，还需要有其他的RAM来存储开销位r。在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，在现有的将FEC码字匹配成的帧结构的方法中，由于需要等待FEC信息位和FEC开销位到齐后，才能进行解码，所以延时较大，而且，还需要大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，较为浪费RAM资源。
发明内容
本发明实施例提供一种将FEC码字匹配成帧结构的方法、将帧结构解匹配成FEC码字的方法、以及相应的装置和系统，可以减少延时，以及节省RAM资源。一种将FEC码字匹配成帧结构的方法，包括对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号；确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长；根据所述码长和帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；按照所述可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到所述OTU帧结构中。一种将帧结构解匹配成FEC码字的方法，包括
接收帧结构匹配后的信号，所述帧结构匹配后的信号为通过OTU帧结构传输的信号;确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长;根据所述帧长和码长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；按照所述可承载的FEC码字的数量对所述帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。一种将FEC码字匹配成帧结构的装置，包括编码单元，用于对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号；
确定单元，用于确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长；计算单元，用于根据所述码长和帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；匹配单元，用于按照所述可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到所述OTU帧结构中。一种将帧结构解匹配成FEC码字的装置，包括接收单元，用于接收帧结构匹配后的信号，所述帧结构匹配后的信号为通过OTU中贞结构传输的信号；确定单元，用于确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长；计算单元，用于根据所述帧长和码长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；解匹配单元，用于按照所述可承载的FEC码字的数量对所述帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。—种通信系统，包括本发明实施例提供的任一种将前向纠错码字匹配成帧结构的装置和任一种将帧结构解匹配成前向纠错码字的装置。由于本发明实施例采用以一个FEC码字为单位的方式将FEC编码后信号匹配到OTU帧结构中，所以，相对于现有技术中需要将FEC码字的信息位和开销位分开放置而言，信号接收端在接收该帧结构匹配后的信号时，无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接就能够进行译码，因为在本方案中，FEC信息位和FEC开销位可以一起到达接收端的，也就是说，采用该方案，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源。同理，本发明实施例还提供相应的将帧结构解匹配成FEC码字的方法和装置，该解匹配方法和装置，与上述匹配方法和装置相对应，具有同样的有益效果，即不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源。
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Ia是传统的OTUk帧的格式示意图；图Ib是本发明实施例提供的将FEC匹配成帧结构的方法的流程图；图2是本发明实施例提供的将帧结构解匹配成FEC码字的方法的流程图；图3a是FEC的帧结构匹配系统的场景示意图；图3b是本发明实施例提供的将FEC码字匹配成帧结构的方法的另一流程图；图3c是本发明实施例提供的结构匹配后的OTUk帧(帧长为4080字节)的格式示意图； 图3d是本发明实施例提供的第一位宽转换模块的结构示意图；图3e是本发明实施例提供的将帧结构解匹配成FEC码字的方法的另一流程图；图3f是本发明实施例提供的第二位宽转换模块的结构示意图；图4a是本发明实施例提供的将FEC码字匹配成帧结构的方法的又一流程图；图4b是本发明实施例提供的结构匹配后的OTUk帧(帧长为4600字节)的格式示意图；图4c是本发明实施例提供的第三位宽转换模块的结构示意图；图4d是本发明实施例提供的将帧结构解匹配成FEC码字的方法的又一流程图；图4e是本发明实施例提供的第三位宽转换模块的结构示意图；图5是本发明实施例提供的将FEC码字匹配成帧结构的装置的结构示意图；图6是本发明实施例提供的将帧结构解匹配成FEC码字的装置的结构示意图；图7是本发明实施例提供的通信系统的结构示意图。
具体实施例方式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。本发明实施例提供一种将FEC码字匹配成帧结构的方法、将帧结构解匹配成FEC码字的方法、以及相应的装置和系统。以下分别进行详细说明。实施例一、本发明实施例将从将FEC码字匹配成帧结构的装置的角度进行描述。一种将FEC码字匹配成帧结构的方法，包括对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号；确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长；根据该码长和帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；按照该可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到该OTU帧结构中。如图Ib所示，具体流程可以如下101、对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号。其中，FEC编码的具体操作可参见现有技术，在此不再赘述。102、确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长。其中，每一个FEC码字具体可以包括FEC信息位和FEC开销位，而FEC码字码长，指的是FEC信息位和FEC开销位的总位宽。即，步骤“确定FEC码字的码长”具体可以为确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽。103、根据确定的FEC码字的码长和确定的OTU帧结构的帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；例如，具体可以如下根据步骤102中确定的总位宽和OTU帧结构的帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。例如，以7%的FEC码字RS (255，239)为例，其中，信息位位于I 239位(bits)的位置，共有239bits，而开销位位于240 255bits的位置，共有16bits，则可知，该FEC码字的码长为255bits。若OTU帧结构的帧长为4080字节，即4080*8 = 32640bits,则OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量为32640/255 = 128个。
又例如，以20%的FEC码字BCH(336，280)为例，其中，信息位位于I 280位(bits)的位置，共有280bits，而开销位位于281 336bits的位置，共有56bits，则可知，该FEC码字的码长为366bits。若OTU帧结构的帧长为4600字节，即4600*8 = 36800bits,则OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量为36800/336，即约为110个，其中，第110个码字只有72bits的信息位和56位的开销位。需说明的是，其中，RS(Reed-Solomon codes)指的是RS码，BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquengham)指的是BCH码，这两者均为纠错码，具体可参见现有技术，在此不再赘述。104、按照OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到OTU帧结构中。此外，为了提高系统的处理效率，在对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号(即步骤102)之前，还可以对该光信号进行编码前的提速，具体可以如下将接收到的光信号进行编码前帧结构匹配，使得帧中的I字节至3824字节为净荷，3824字节之后的字节均为零；即将帧中的I 3824字节作为FEC的信息位，而3824字节之后的字节均填零。比如，以帧长为4080字节的OTUk为例，则此时，可以将帧中的I 3824字节作为FEC的信息位，而3824 4080字节均填零，以此类推，等等。其中，这里的编码前帧结构匹配中所采用的帧结构的帧长与步骤102中所进行的帧结构匹配中所采用的OTU帧结构的帧长与相等。比如，如果这里所采用的是帧长为4080字节的OTUk，则步骤102中所采用的帧结构也是帧长为4080字节的OTUk ;如果这里所采用的是帧长为4600字节的OTUk，则步骤102中所采用的帧结构也是帧长为4600字节的OTUk。由上可知，本实施例采用以一个FEC码字为单位的方式将FEC编码后信号匹配到OTU帧结构中，所以，相对于现有技术中需要将FEC码字的信息位和开销位分开放置在OUT帧结构中而言，信号接收端在接收该帧结构匹配后的信号时，无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接就能够进行译码，因为在本方案中，FEC信息位和FEC开销位可以一起到达接收端的，也就是说，采用该方案，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源。实施例二、本实施例将从帧格式解匹配装置的角度进行描述。一种将帧结构解匹配成FEC码字的方法，包括接收帧结构匹配后的信号，其中，该帧结构匹配后的信号为通过OTU帧结构传输的信号；确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长；根据确定的帧长和码长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；按照所述可承载的FEC码字的数量对该帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。如图2所示，具体流程可以如下201、接收帧结构匹配后的信号；其中，该帧结构匹配后的信号为采用实施例一中的“将FEC码字匹配成帧结构的方法”所得到的光信号，即，该帧结构匹配后的信号是通过OTU帧结构传输的信号，具体可参见实施例一，在此不再赘述。202、确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长。 其中，每一个FEC码字具体可以包括FEC信息位和FEC开销位，而FEC码字码长，指的是FEC信息位和FEC开销位的总位宽，即，步骤“确定FEC码字的码长”具体可以为确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽。203、根据确定OTU帧结构的帧长和码长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；例如，具体可以如下根据步骤202中确认的OTU帧结构的帧长和总位宽计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。例如，以7%的FEC码字RS (255，239)为例，其中，信息位位于I 239位(bits)的位置，共有239bits，而开销位位于240 255bits的位置，共有16bits，则可知，该FEC码字的码长为255bits。若OTU帧结构的帧长为4080字节，即4080*8 = 32640bits,则OTU帧结构的每一行可承载的FEC码字的数量为32640/255 = 128个。又例如，以20%的FEC码字BCH (336，280)为例，其中，信息位位于I 280位(bits)的位置，共有280bits，而开销位位于281 336bits的位置，共有56bits，则可知，该FEC码字的码长为366bits。若OTU帧结构的帧长为4600字节，即4600*8 = 36800bits,则OTU帧结构每一行可承载的FEC码字的数量为36800/336，即约为110个，其中，第110个码字只有72bits的信息位和56位的开销位。204、按照OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量对步骤201中接收到的帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。此外，在根据每一行帧可承载的FEC码字的数量对帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号(即步骤202)之后，还可以包括对FEC编码后信号进行FEC解码，得到FEC解码后信号；对FEC解码后信号中的每一个FEC码字进行FEC开销位的截位，得到FEC信息位。如，以7%的FEC码字RS (255，239)为例，此时需要将FEC码字的码长255bits截去后16bits，得到239bits的信息位。由上可知，本实施例是与实施例一所提供的将前向纠错码字匹配成帧结构的方法相对应的解匹配方法，由于在本方案中，FEC信息位和FEC开销位可以一起到达信号接收端，然后由帧格式解匹配装置以一个FEC码字为单位对接收到的帧结构匹配后的信号进行解匹配，所以可以无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接就能够进行译码，也就是说，采用该方案，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源。根据实施例一和二所描述的方法，以下将以OTU为例,在实施例三和四中作进一步详细说明。实施例三、如图3a所示，该图为FEC的帧结构匹配系统的场景示意图，在该系统中，包括将FEC码字匹配成帧结构的装置和将帧结构解匹配成FEC码字的装置，如下将FEC码字匹配成帧结构的装置可以包括波分侧的帧结构匹配发射端(wdm_frame_match_tx),此外，还可以包括客户侧的巾贞结构匹配接收端(cli_frame_match_rx)、多路解复用模块(Multi-lane Distributor)、FEC编码模块(Fec_Encoder)、多路复用模块(Multi-lane Plexer)和交织模块(Inter leaver)。
将帧结构解匹配成FEC码字的装置可以包括波分侧的帧结构匹配接收端(wdm_frame_match_rx),此外，还可以包括客户侧的巾贞结构匹配发射端(cli_frame_match_tx)、多路复用模块、FEC解码模块、多路解复用模块和解交织模块(De-Inter leaver)。以上各个模块的功能具体可以如下(I)客户侧的帧结构匹配接收端主要实现OTUk帧的并行处理位宽到FEC的信息位长的转换；(2)客户侧的帧结构匹配发射端主要实现FEC的信息位长到OTUk帧的并行处理位宽的转换；(3)波分侧的帧结构匹配发射端主要实现FEC码字的码长到OTUk帧的并行处理位宽的转换；(4)波分侧的帧结构匹配接收端主要实现OTUk帧的并行处理位宽到FEC码字的码长的转换；(5) FEC编码模块主要用于对信号进行FEC的编码；(6) FEC解码模块主要用于对信号进行FEC的解码；(7)多路复用模块主要用于对信号进行复用；(8)解复用模块主要用于对信号进行解复用；(9)交织模块主要用于信号进行交织；(10)解交织模块，对信号进行解交织。以下将以IOG光通信系统中的7% ￡(码字1 (255，239)为例，对上述FEC的帧结构匹配系统的具体执行流程进行说明。(一)将FEC码字匹配成帧结构；参见图3b，将FEC码字匹配成帧结构的方法的流程具体可以如下A301、客户侧的帧结构匹配接收端接收光信号，其中，该光信号以OTUk帧的形式进行传递。A302、客户侧的帧结构匹配接收端对接收到的光信号进行OTUk帧并行处理位宽m到FEC信息位长k的转换，然后将转换后的光信号输送给FEC编码模块。其中，该OTUk帧的帧长为4080字节，而OTUk帧的并行处理位宽m为64bits，FEC信息位长k为239bits。
可选的，为了提高该FEC的帧结构匹配系统的处理效率，可以对接收到的OTUk帧进行一定处理，以实现编码前提速，比如，可以将OTUk帧中的I 3824字节作为FEC信息位，而3824 4080字节则均填上零。当然，在将转换后的光信号输送给FEC编码模块之前，还可以由多路复用模块对该转换后的光信号进行复用，然后再将复用后的光信号传送给FEC编码模块。A303、FEC编码模块对步骤A302输送过来的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号，将FEC编码后信号传送给波分侧的帧结构匹配发射端。需说明的是，如果在步骤A302中对转换后的OTUk帧进行了复用，则此时需要由多路解复用模块对FEC编码后信号进行解复用，此外，还可以由交织模块对解复用后的光信号进行交织处理，以达到抗突发误码的作用。A304、波分侧的帧结构匹配发射端接收步骤A303传送过来的FEC编码后信号，确定FEC码字的码长，以及确定OTUk的帧长。例如，由于在本实施例中，所采用的是7% FEC码字RS(255，239)，所以，FEC码字的码长为255bits，OTUk的帧长为4080字节。A305、波分侧的帧结构匹配发射端根据确定的FEC码字的码长和OTUk的帧长计算OTUk帧中每一行可承载的FEC码字的数量。例如，在步骤A304中，已经确定FEC码字的码长为255bits，OTUk的帧长为4080字节(即32640bits)，所以，由“码字数量=帧长/码长”可知，OTUk帧的每一行可承载128个码字，即每128个FEC码字构成OTUk帧的一行。A306、波分侧的帧结构匹配发射端按照OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中，即按照每一行128个FEC码字的方式将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中，具体可参见图3c。也就是说，此时并不把FEC信息位和FEC开销位分开进行放置，而是将FEC信息位和FEC开销位作为整体放置在一起，这样，在传输该OTUk帧时，FEC信息位和FEC开销位将会一起到达信号接收端。其中，具体可以采用如下方法，将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中去，如下例如，可以先将FEC码字的码长匹配成OTUk的并行处理位宽，然后再将FEC码字依次填入OTUk帧中，其中，OTUk帧的每一行可承载128个FEC码字。由于FEC码字的码长为255bits，OTUk的并行处理位宽为64bits，所以，参见图3d，具体可以由第一位宽转换模块来实现该操作，该第一位宽转换模块包括4个位宽为255bits的移位寄存器D,以及一个线程计数器(Line_cnt)、一个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器。这相对于现有技术中需要采用8个位宽为255bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line_cnt)、两个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器而言，可以节省4个移位寄存器D，即可以节约4个RAM (因为现有技术需要将信息位和开销位分开进行处理，所以需要双份的设备)。( 二)将帧结构解匹配成FEC码字；参见图3e，将帧结构解匹配成FEC码字的方法的流程具体可以如下B301、波分侧的帧结构匹配接收端接收帧结构匹配后的信号，其中，该帧结构匹配后的信号为经过步骤A306处理后所输出的OTUk帧。、
B302、波分侧的帧结构匹配接收端确定FEC码字的码长，以及确定OTUk的帧长。例如，由于在本实施例中，所采用的是7% FEC码字RS(255，239)，所以，FEC码字的码长为255bits，OTUk的帧长为4080字节。B303、波分侧的帧结构匹配接收端根据确定的FEC码字的码长和OTUk的帧长计算OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量。例如，在步骤B302中，已经确定FEC码字的码长为255bits，OTUk的帧长为4080字节(即32640bits)，所以，由“码字数量=帧长/码长”可知，OTUk帧每一行可承载128个码字，即每128个FEC码字构成OTUk帧的一行。
B304、波分侧的帧结构匹配接收端按照OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量对步骤B301中接收到的OTUk帧进行提取，得到FEC编码后信号，即按照每一行128个FEC码字的方式对步骤B301中接收到的帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。例如，可以先将OTUk的并行处理位宽匹配成FEC码字的码长，然后再从OTUk帧中提取出相应的信号，得到FEC编码后信号。由于OTUk的并行处理位宽为64bits，FEC码字的码长为255bits，所以，参见图3f，具体可以由第二位宽转换模块来实现该操作，该第二位宽转换模块可以包括4个位宽为255bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line_cnt)、一个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器。这相对于现有技术中需要采用8个位宽为255bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line cnt)、两个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器而言，可以节省4个移位寄存器D，即可以节省4个RAM(因为现有技术需要将信息位和开销位分开进行处理，所以需要双份的设备)。与此同时，由于在接收到信息位时，也接收到了开销位，译码器不需要再等待，而是每接收到255bits的信号就可以直接译码，所以，相对于现有技术而言，还可以节约大约10微秒(us)的时延，而且，由于译码器不需要再等待，所以也不需要RAM进行存储，可以节省6个RAM的数量，即总共可以节省约10个的RAM。B305、FEC解码模块对FEC编码后信号进行FEC解码，得到FEC解码后信号，将FEC解码后信号传送给客户侧的帧结构匹配发射端。B306、客户侧的帧结构匹配发射端对FEC解码后信号进行截位，得到FEC信息位，即将FEC的码长255bits截位后16bits的开销位，得到前239bits的信息位，然后将239bits的信息位转换成处理位宽为64bits的OTUk帧，即在OTUk帧中，只保留FEC的信息位，而将FEC的开销位丢弃，3824 4080字节的位置则仍然填零，这样，就可以得到与步骤A301所接收到的光信号具有同样结构的信号了。需说明的是，如果在信号发送端曾经对光信号进行过交织，则在得到FEC编码后信号(即步骤B304)之后，还需要由解交织模块对该FEC编码后信号进行解交织，此外，还可以由多路复用模块对解交织后的光信号进行复用，然后才输送给FEC解码模块进行解码，然后再由多路解复用模块对FEC解码后信号进行解复用，最后才输送给客户侧的帧结构匹配发射端以进行处理。由上可知，本实施例采用以一个FEC码字为单位的方式将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中，所以，相对于现有技术中需要将FEC码字的信息位和开销位分开放置到OTUk帧中而言，信号接收端在接收该OTUk帧时，无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接就能够进行译码，因为在本方案中，FEC信息位和FEC开销位可以一起到达接收端的，也就是说，采用该方案，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源，进一步的，由于可以减少RAM的数量，所以FEC帧结构匹配系统的结构也相对较为简化。实施例四、与实施例三相同的是，本实施例还是以图3a所示的FEC的帧结构匹配系统为例，不同的是，在本实施例中，将以用于IOG海缆系统中20% FEC码字BCH(336，280)为例进行说明。(一)将FEC码字匹配成帧结构；参见图4a，将FEC码字匹配成帧结构的方法的流程具体可以如下A401、客户侧的帧结构匹配接收端接收光信号，其中，该光信号以OTUk帧的形式进行传递。 A402、客户侧的帧结构匹配接收端并对接收到的光信号进行OTUk帧并行处理位宽m到FEC信息位长k的转换，然后将转换后的光信号输送给FEC编码模块。其中，该OTUk的帧长为4600字节，而OTUk的并行处理位宽m为64bits，FEC信息位长k为280bits。可选的，为了提高该FEC的帧结构匹配系统的处理效率，可以对接收到的光信号进行一定处理，以实现编码前提速，比如，可以将OTUk中的I 3824字节作为FEC信息位，而3824 4600字节则均填上零。当然，在将转换后的光信号输送给FEC编码模块之前，还可以由多路复用模块对该转换后的光信号进行复用，然后再将复用后的光信号传送给FEC编码模块。A403、FEC编码模块对步骤A402输送过来的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号，将FEC编码后信号传送给波分侧的帧结构匹配发射端。需说明的是，如果在步骤A402中对转换后的光信号进行了复用，则此时需要由多路解复用模块对FEC编码后信号进行解复用，此外，还可以由交织模块对解复用后的光信号进行交织处理，以达到抗突发误码的作用。A404、波分侧的帧结构匹配发射端接收步骤A402传送过来的FEC编码后信号，确定FEC码字的码长，以及确定OTUk的帧长。例如，由于在本实施例中，所采用的是20 % FEC码字RS (336，280)，所以，FEC码字的码长为336bits，OTUk的帧长为4600字节。A405、波分侧的帧结构匹配发射端根据确定的FEC码字的码长和OTUk的帧长计算OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量。例如，在步骤A404中，已经确定FEC码字的码长为336bits，OTUk的帧长为4600字节(即36800bits)，所以，由“码字数量=帧长/码长”可知，OTUk帧每一行可承载约110个码字，即每110个FEC码字构成OTUk帧的一行。需说明的是，由于此时OTUk的帧长并不是FEC码字的码长的整数倍，所以，最后一个码字，即第110个码字的FEC码字的码长，并且，每行OTUk帧的后48bits固定填充为O。A406、波分侧的帧结构匹配发射端按照OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中，即按照每一行110个FEC码字的方式将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中，具体可参见图4b。
也就是说，此时并不把FEC信息位和FEC开销位分开进行放置，而是将FEC信息位和FEC开销位作为整体放置在一起，这样，在传输该OTUk帧时，FEC信息位和FEC开销位将会一起到达信号接收端。其中，具体可以采用如下方法，将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中去，如下例如，可以先将FEC码字的码长匹配成OTUk的并行处理位宽，然后再将FEC码字依次填入OTUk帧中，其中，OTUk帧每一行可承载110个FEC码字。由于FEC码字的码长为336bits，OTUk的并行处理位宽为64bits，所以，参见图4c，具体可以由第三位宽转换模块来实现该操作，该第三位宽转换模块可以包括6个位宽为336bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line_cnt)、一个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器。这相对于现有技术中需要采用12个位宽为255bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line_cnt)、两个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器而言，可以节省6个移位寄存器D，即可以节约6个RAM(因为现有技术需要将信息位和开销 位分开进行处理，所以需要双份的设备)。( 二)将帧结构解匹配成FEC码字；参见图4d，将帧结构解匹配成FEC码字的方法的流程具体可以如下B401、波分侧的帧结构匹配接收端接收帧结构匹配后的信号，其中，该帧结构匹配后的信号为经过步骤A405处理后所输出的OTUk帧。B402、波分侧的帧结构匹配接收端确定FEC码字的码长，以及确定OTUk的帧长。例如，由于在本实施例中，所采用的是20 % FEC码字RS (336，280)，所以，FEC码字的码长为336bits，OTUk的帧长为4600字节。B403、波分侧的帧结构匹配接收端根据确定的FEC码字的码长和OTUk的帧长计算OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量。例如，在步骤B402中，已经确定FEC码字的码长为336bits，OTUk的帧长为4600字节(即36800bits)，所以，由“码字数量=帧长/码长”可知，OTUk帧每一行可承载128个码字，即每128个FEC码字构成OTUk帧的一行。B404、波分侧的帧结构匹配接收端按照OTUk帧每一行可承载的FEC码字的数量对步骤B401中接收到的OTUk帧进行提取，得到FEC编码后信号，即按照每一行110个FEC码字的方式对步骤B401中接收到的OTUk帧进行提取，得到FEC编码后信号。例如，可以先将OTUk的并行处理位宽匹配成FEC码字的码长，然后再从OTUk帧中提取出相应的信号，得到FEC编码后信号。由于OTUk的并行处理位宽为64bits，FEC码字的码长为336bits，所以，参见图4e，具体可以由第四位宽转换模块来实现该操作，该第四位宽转换模块可以包括6个位宽为336bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line_cnt)、一个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器。这相对于现有技术中需要采用12个位宽为336bits的移位寄存器D，以及一个线程计数器(Line_cnt)、两个匹配计数器(Match_Ctrl)和两个信号选择器而言，可以节省6个移位寄存器D，即可以节省6个RAM(因为现有技术需要将信息位和开销位分开进行处理，所以需要双份的设备)。与此同时，由于在接收到信息位时，也接收到了开销位，译码器不需要再等待，而是每接收到336bits的信号就可以直接译码，所以，相对于现有技术而言，还可以节约大约10微秒(us)的时延，而且，由于译码器不需要再等待，所以也不需要RAM进行存储，可以节省6个RAM的数量，即总共可以节省约12个的RAM。B405、FEC解码模块对FEC编码后信号进行FEC解码，得到FEC解码后信号，将FEC解码后信号传送给客户侧的帧结构匹配发射端。B406、客户侧的帧结构匹配发射端对FEC解码后信号进行截位，得到FEC信息位，即将FEC的码长336bits截位后56bits的开销位，得到前280bits的信息位，然后将280bits的信息位转换成处理位宽为64bits的OTUk帧，即在OTUk帧中，只保留FEC的信息位，而将FEC的开销位丢弃，3824 4600字节的位置则仍然填零，这样，就可以得到与步骤A401所接收到的光信号具有同样结构的信号了。需说明的是，如果在信号发送端曾经对光信号进行过交织，则在得到FEC编码后信号(即步骤B404)之后，还需要由解交织模块对该FEC编码后信号进行解交织，此外，还可以由多路复用模块对解交织后的光信号进行复用，然后才输送给FEC解码模块进行解码，然后再由多路解复用模块对FEC解码后信号进行解复用，最后才输送给客户侧的帧结构匹配发射端以进行处理。 由上可知，本实施例采用以一个FEC码字为单位的方式将FEC编码后信号匹配到OTUk帧中，所以，相对于现有技术中需要将FEC码字的信息位和开销位分开放置进行匹配而言，信号接收端在接收该OTUk帧时，无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接就能够进行译码，因为在本方案中，FEC信息位和FEC开销位可以一起到达接收端的，也就是说，采用该方案，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源，进一步的，由于可以减少RAM的数量，所以FEC帧结构匹配系统的结构也相对较为简化。需说明的是，在实施例三和实施例四中，仅仅以OTUk帧为例进行说明，应当理解的是，除了 OTUk帧之外，还可以将FEC匹配到其他的帧结构中去，其实现方式与此类似，在此不再赘述。实施例五、为了更好地实施以上方法，本发明实施例还相应地提供一种将FEC码字匹配成帧结构的装置，如图5所示，该将FEC码字匹配成帧结构的装置包括编码单元501、确定单元502、计算单元503和匹配单元504 ；编码单元501，用于对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号；确定单元502，用于确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长；例如，该OTUk帧的帧长具体可以为4080字节，也可以为4600字节，等等；计算单元503，用于根据确定单元502确定的码长和帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；匹配单元504，用于按照计算单元503得到的OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到该OTU帧结构中。其中，每一个FEC码字具体可以包括FEC信息位和FEC开销位，而FEC码字码长，指的是FEC信息位和FEC开销位的总位宽，即确定单元502，具体用于确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽，以及OTU帧结构的中贞长；则此时，计算单元503，具体用于根据确定单元502确定的总位宽和OTU帧结构的帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。例如，以7%的FEC码字RS (255，239)为例，其中，信息位位于I 239位(bits)的位置，共有239bits，而开销位位于240 255bits的位置，共有16bits，则可知，该FEC码字的码长为255bits。若OTU帧结构的帧长为4080字节，即4080*8 = 32640bits,则OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量为32640/255 = 128个。又例如，以20%的FEC码字BCH (336，280)为例，其中，信息位位于I 280位(bits)的位置，共有280bits，而开销位位于281 336bits的位置，共有56bits，则可知，该FEC码字的码长为366bits。若OTU帧结构的帧长为4600字节，即4600*8 = 36800bits,则OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量为36800/336，即约为110个，其中，第110个码字只有72bits的信息位和56位的开销位。此外，为了提高系统的处理效率，在编码单元501对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号之前，还可以对该光信号进行编码前的提速，即该将FEC码字匹配成帧结构的装置还可以包括提速单元；提速单元，用于将接收到的光信号进行编码前帧结构匹配，使得帧中的I字节至3824字节为净荷，3824字节之后的字节均为零；即将帧中的I 3824字节作为FEC的信息位，而3824字节之后的字节均填零。比如，以帧长为4080字节的OTUk为例，则此时，可以将帧中的I 3824字节作为FEC的信息位，而3824 4080字节均填零，以此类推，等等。其中，OTU帧结构的帧长与该编码前帧结构匹配中所采用的帧结构的帧长相等。比如，如果这里所采用的是帧长为4080字节的OTUk，则步骤102中所采用的帧结构也是帧长为4080字节的OTUk ;如果这里所采用的是帧长为4600字节的OTUk，则步骤102中所采用的帧结构也是帧长为4600字节的OTUk。具体实施时，以上各个单元可以作为独立的实体实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，比如，编码单元501可以由实施三和四中的FEC编码模块来实现，而匹配单元504则可以由实施三和四中的波分侧的帧结构匹配发射端和客户侧的帧结构匹配接收端等模块来实现，等等。以上各个单元的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。由上可知，本实施例的将FEC码字匹配成帧结构的装置采用以一个FEC码字为单位的方式对FEC编码后信号进行帧结构匹配，所以，相对于现有技术中需要将FEC码字的信息位和开销位分开放置进行匹配而言，信号接收端在接收该帧结构匹配后的信号时，无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接就能够进行译码，所以，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源。实施例六、相应的，本发明实施例还提供一种将帧结构解匹配成FEC码字的装置，如图6所示，该将帧结构解匹配成FEC码字的装置包括接收单元601、确定单元602、计算单元603和解匹配单元604 ；接收单元601，用于接收帧结构匹配后的信号，其中，该帧结构匹配后的信号为通过OTU帧结构传输的信号；确定单元602，用于确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长；、
计算单元603，用于根据确定单元602确定的帧长和码长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；解匹配单元604，用于按照计算单元603计算出的OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量对接收单元601接收到的帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。其中，每一个FEC码字具体可以包括FEC信息位和FEC开销位，而FEC码字码长，指的是FEC信息位和FEC开销位的总位宽，即确定单元602，具体用于确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长，以及确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽； 计算单元603，具体用于根据确定单元602确定的帧长和总位宽计OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。例如，以7%的FEC码字RS (255，239)为例，其中，信息位位于I 239位(bits)的位置，共有239bits，而开销位位于240 255bits的位置，共有16bits，则可知，该FEC码字的码长为255bits。若需要匹配的帧结构的帧长为4080字节，即4080*8 = 32640bits，则OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量为32640/255 = 128个。又例如，以20%的FEC码字BCH (336，280)为例，其中，信息位位于I 280位(bits)的位置，共有280bits，而开销位位于281 336bits的位置，共有56bits，则可知，该FEC码字的码长为366bits。若需要匹配的帧结构的帧长为4600字节，即4600*8 =36800bits，则OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量为36800/336，即约为110个，其中，第110个码字只有72bits的信息位和56位的开销位。此外，在解匹配单元604根据OTU帧结构每一行可承载的FEC码字的数量对帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号之后，还可以对FEC编码后信号进行FEC解码并截位，以得到FEC信息位，即该将帧结构解匹配成FEC码字的装置还可以包括FEC解码单元和截位单元；FEC解码单元，用于对FEC编码后信号进行FEC解码，得到FEC解码后信号；截位单元，用于对FEC解码单元得到的FEC解码后信号中的每一个FEC码字进行FEC开销位的截位，得到FEC信息位。比如，以7%的FEC码字RS (255，239)为例，此时需要将FEC码字的码长255bits截去后16bits，得到239bits的信息位。具体实施时，以上各个单元可以作为独立的实体实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，比如，接收单元601和帧格式解匹配单元502均可以由实施三和四中的波分侧的帧结构匹配接收端来实现，而FEC解码单元则由FEC解码模块来实现，截位单元由客户侧的帧格式发射端来实现，等等。以上各个单元的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。由上可知，本实施例的将帧结构解匹配成FEC码字的装置可以以一个FEC码字为单位对接收到的帧结构匹配后的信号进行解匹配，由于可以无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是直接进行译码，所以不仅大大减少了延时，而且还节省了 RAM资源。实施例七、相应的，本发明实施例还提供一种通信系统，包括本发明实施例提供的任一种将FEC码字匹配成帧结构的装置和任一种将帧结构解匹配成FEC码字的装置。其中，将FEC码字匹配成帧结构的装置具体可参见实施例五，将帧结构解匹配成FEC码字的装置具体可参见实施例六，在此不再赘述。例如，如图7所示，该通信系统具体可以为FEC的帧结构匹配系统，包括将FEC码字匹配成帧结构的装置701和将帧结构解匹配成FEC码字的装置702 ；将FEC码字匹配成帧结构的装置701，用于对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号；确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长，根据该码长和帧长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量，按照该可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到该OTU帧结构中，得到帧结构匹配后的信号，将帧结构匹配后的信号发送给将帧结构解匹配成FEC码字的装置702 ；将帧结构解匹配成FEC码字的装置702，用于接收将帧结构解匹配成FEC码字的装置701发送的帧结构匹配后的信号，确定帧结构匹配后的信号所采用的OTU帧结构的帧长， 以及确定FEC码字的码长，根据确定的帧长和码长计算OTU帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量，按照该可承载的FEC码字的数量对该帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。其中，每一个FEC码字具体可以包括FEC信息位和FEC开销位，而FEC码字码长，指的是FEC信息位和FEC开销位的总位宽。以上各个设备的实施，具体可参见前面实施例，在此不再赘述。由上可知，本实施例的通信系统的将FEC码字匹配成帧结构的装置701采用以一个FEC码字为单位的方式对FEC编码后信号进行帧结构匹配，所以，相对于现有技术中需要将FEC码字的信息位和开销位分开放置进行匹配而言，信号接收端在接收该帧结构匹配后的信号时，无需采用大量的RAM来存储FEC信息位和FEC开销位，以等待FEC信息位和FEC开销位到齐后才进行译码，而是在帧格式解匹配装置对信号进行解匹配之后，就可以直接进行译码，所以，采用该方案，不仅可以减少延时，而且还可以节省RAM资源。进一步的，由于可以减少RAM的数量，所以该通信系统的结构也相对较为简单。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括只读存储器(ROM, Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM, RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。以上对本发明实施例所提供的一种将FEC码字匹配成帧结构的方法、将帧结构解匹配成FEC码字的方法、相应的装置和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种将前向纠错码字匹配成帧结构的方法，其特征在于，包括 对接收到的光信号进行前向纠错FEC编码，得到FEC编码后信号； 确定FEC码字的码长，以及光传送单元帧结构的帧长； 根据所述码长和帧长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量； 按照所述可承载的FEC码字的数量，将FEC编 码后信号匹配到所述光传送单元帧结构中。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，每一个FEC码字包括FEC信息位和FEC开销位，则 所述确定FEC码字的码长具体为确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽； 所述根据所述码长和帧长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量具体为根据所述总位宽和帧长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。
3.根据权利要求I或2任一项所述的方法，其特征在于，所述对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号之前，还包括 将接收到的光信号进行编码前帧结构匹配，使得帧中的I字节至3824字节为净荷，3824字节之后的字节均为零； 所述编码前帧结构匹配中所采用的帧结构的帧长与所述光传送单元帧结构的帧长相坐寸o
4.一种将帧结构解匹配成前向纠错码字的方法，其特征在于，包括 接收帧结构匹配后的信号，所述帧结构匹配后的信号为通过光传送单元帧结构传输的信号; 确定帧结构匹配后的信号所采用的光传送单元帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长; 根据所述帧长和码长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；按照所述可承载的FEC码字的数量对所述帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每一个FEC码字包括FEC信息位和FEC开销位，则 所述确定FEC码字的码长具体为确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽； 所述根据所述帧长和码长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量具体为根据所述帧长和总位宽，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。
6.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述按照所述每一行帧可承载的FEC码字的数量，对所述帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号之后，还包括 对FEC编码后信号进行FEC解码，得到FEC解码后信号； 对FEC解码后信号中的每一个FEC码字进行FEC开销位的截位，得到FEC信息位。
7.一种将前向纠错码字匹配成帧结构的装置，其特征在于，包括 编码单元，用于对接收到的光信号进行前向纠错FEC编码，得到FEC编码后信号； 确定单元，用于确定FEC码字的码长，以及光传送单元帧结构的帧长；计算单元，用于根据所述码长和帧长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量； 匹配单元，用于按照所述可承载的FEC码字的数量，将FEC编码后信号匹配到所述光传送单元帧结构中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于， 所述确定单元，具体用于确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽，以及光传送单元帧结构的帧长； 则所述计算单元，具体用于根据所述总位宽和帧长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括提速单元； 所述提速单元，用于将接收到的光信号进行编码前帧结构匹配，使得帧中的I字节至3824字节为净荷，3824字节之后的字节均为零；其中，所述编码前帧结构匹配中所采用的帧结构的帧长与所述光传送单元帧结构的帧长相等。
10.一种将帧结构解匹配成前向纠错码字的装置，其特征在于，包括 接收单元，用于接收帧结构匹配后的信号，所述帧结构匹配后的信号为通过光传送单兀中贞结构传输的信号； 确定单元，用于确定帧结构匹配后的信号所采用的光传送单元帧结构的帧长，以及确定FEC码字的码长； 计算单元，用于根据所述帧长和码长，计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量； 解匹配单元，用于按照所述可承载的FEC码字的数量对所述帧结构匹配后的信号进行提取，得到FEC编码后信号。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于， 所述确定单元，具体用于确定帧结构匹配后的信号所采用的光传送单元帧结构的帧长，以及确定FEC信息位和FEC开销位的总位宽； 则所述计算子单元，具体用于根据所述帧长和总位宽计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量。
12.一种通信系统，其特征在于，包括权利要求7至9所述的任一种将前向纠错码字匹配成帧结构的装置和权利要求10至11所述的任一种将帧结构解匹配成前向纠错码字的装置。
全文摘要
一种将前向纠错码字匹配成帧结构的方法，包括对接收到的光信号进行FEC编码，得到FEC编码后信号；确定FEC码字的码长，以及OTU帧结构的帧长；根据所述码长和帧长计算光传送单元帧结构中每一行可承载的FEC码字的数量；按照所述可承载的FEC码字的数量将FEC编码后信号匹配到所述OTU帧结构中。此外，本发明实施例还提供相应的将帧结构解匹配成前向纠错码字的方法、装置和系统。
文档编号H04L1/00GK102754378SQ201280000070
公开日2012年10月24日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者李扬, 赵羽, 金丽丽 申请人:华为技术有限公司