本发明涉及通信领域的有线传输技术， 尤其涉及一种光通道数据单元 的 GMP映射方法及装置。 背景技术

随着通信技术的快速发展，光传送网（ OTN, Optical Transport Network ) 以能够实现大容量业务的灵活调度和管理的优 点， 日益成为骨干传送网的 主要技术。 为了实现客户业务的处理， OTN提供针对多种业务的映射处理， 如采用的自适应固定比特率业务的通用映射规 程 ( GMP, Generic Mapping Procesdure )。 GMP方案中， 根据每帧周期中的客户实体数量 Cn值， 通过 预定的计算规则实时计算客户数据在净荷中的 分布图案， 以实现客户信号 比特的透明传送。

现有技术中， GMP方案存在以下两种具体实现方式：

一种是不同于 G.709协议中定义的新型 GMP映射方法， 获取预先根据 预订客户实体数量计算确定的预定客户实体数 量个客户数据对应的固定分 布图案， 并为余下的客户实体对应的余下客户实体数据 确定对应的动态分 布图案； 之后， 便可以根据所述固定分布图案及所述动态分布 图案对当前 帧周期待发送的客户数据进行映射处理。

一种是先将各路低阶光通道数据单元（ ODU, Optical channel Data Unit ) j信号变成多个并行 8b信号， 并行的个数等于该路 ODUj 占用光通道数据 支路单元（ ODTU, Optical channel Data Tributary Unit ) 中的时隙的个数， 然后分别对这些并行信号单独做 GMP映射，最后将这些并行的映射结果合 并在一起， 完成该路的 ODUj到 ODTU的 GMP映射， 然后多路 ODTU复 用到 ODU4中。

上述两种现有的技术方案的实质都是根据固定 的业务速率实现 GMP 映射的方法， 因此， 目前根据动态的业务速率实现 GMP映射的方案还是空 白。 发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种光 通道数据单元的 GMP映 射方法及装置， 能够根据业务速率的动态变化实现光通道数据 单元的 GMP 映射。

为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种光通道数据单元的 GMP映射方法， 包括：

根据低阶光通道数据单元 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk数据緩 存到存储器； 同时生成映射过程中的调整字节， 并对调整字节进行编码处 理；

根据所述调整字节并利用算法生成緩存数据的 读使能， 读取緩存的低 阶 ODUk数据，并根据读取出的数据生成光通道数� �支路单元 ODTU数据； 将多通道的所述 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时隙中， 将 所述高阶 ODU 净荷的时隙中的数据和编码后的调整字节组成 完整的高阶 ODU帧。

上述方法中， 所述根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk数据 緩存到存储器为：

将各种速率的低阶 ODUk数据流按照速率及同一速率的不同数据通� � 的原则进行解复用处理， 并将解复用处理后的低阶 ODUk数据中同一数据 通路的低阶 ODUk数据写到同一个存储器中， 实现对低阶 ODUk数据的緩 存。

上述方法中， 所述生成映射过程中的调整字节为： 对输入的客户信号自动计算一个复帧内 n比特数据的大小，得到 Cn值； 其中， n的大小根据配置输入的客户信号的速率自动� �算得出；

计算调整字节 Cm和 Cnd, 将当前计算的 Cn值加上上一帧中 Cn/m的 余数后， 除以 m的商并取整， 得到的值为 Cm; 将当前计算的 Cn值加上上 一帧中 Cn/m的余数后， 除以 m的商并取整后， 得到的余数为 Cnd; 其中， m等于 n/8取整后得到的值。

上述方法中， 所述对调整字节进行编码处理为：

先将多路的 Cm及 Cnd进行复用， 再对调整字节 Cm和 Cnd进行编码 处理； 其中， 复用的原则是选择当前业务占用的高阶 ODU的最后一个时隙 与光通道净荷单元复帧标识 OMFI相等的控制通路， 对所述控制通路中的 调整字节进行编码。

上述方法中， 所述读取緩存的低阶 ODUk数据， 并根据读取出的数据 生成 ODTU数据为：

利用所述緩存数据的读使能， 从存储器中读取预先緩存的低阶 ODUk 数据， 并根据 m由大到小的顺序对读取出的低阶 ODUk数据排序， 排序后 的低阶 ODUk数据作为 ODTU数据中的有效数据，所述 ODTU数据的无效 数据用 0填充， 生成 ODTU数据。

上述方法中， 所述将多通道的所述 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU 净荷的时隙中为：

采用 16分类方法对生成的多通道的 ODTU数据进行时隙交叉处理，将 多通道的 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时隙中。

上述方法中， 所述 16分类方法为：

将速率 1~80时隙的 ODUk数据流在保证业务无损切换时分成 16类， 对所述 16类进行单独映射；所述分类的原则是按照路� ��相等为一类的原则。

上述方法中， 所述按照路数相等为一类的原则为： 如果速率占用的时隙个数为 L, 则 80/L后取整为路数， L的取值范围 是 1~80, 80/L取整后相等的值对应的 L的速率为一类。

本发明还提供一种光通道数据单元的 GMP映射装置， 包括：

处理单元， 用于根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk数据緩 存到存储器；

存储器， 用于緩存所述低阶 ODUk数据；

第一生成单元， 用于在处理单元工作的同时， 生成映射过程中的调整 字节；

编码单元， 用于对所述调整字节进行编码处理；

计算单元， 用于根据所述调整字节并利用算法生成緩存数 据的读使能； 第二生成单元， 用于根据所述緩存数据的读使能， 读取緩存的低阶

ODUk数据， 并根据读取出的数据生成 ODTU数据；

时隙交叉单元，用于将多通道的所述 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU 净荷的时隙中；

成帧单元，用于将所述高阶 ODU净荷的时隙中的数据和编码后的调整 字节组成完整的高阶 ODU帧。

本发明提供的光通道数据单元的 GMP 映射方法及装置， 根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk数据緩存到存储器； 同时生成映射过 程中的调整字节， 并对调整字节进行编码处理； 根据所述调整字节并利用 算法生成緩存数据的读使能， 读取緩存的低阶 ODUk数据， 并根据读取出 的数据生成 ODTU数据；将多通道的所述 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU 净荷的时隙中，将所述高阶 ODU净荷的时隙中的数据和编码后的调整字节 组成完整的高阶 ODU 帧， 因此能够根据业务速率的动态变化生成对应的 ODTU数据， 然后将 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU中， 形成高阶 ODU 帧， 实现光通道数据单元的 GMP映射。 附图说明

图 1是本发明实现光通道数据单元的 GMP映射方法的流程示意图； 图 2是本发明实现光通道数据单元的 GMP映射装置的结构示意图。 具体实施方式

本发明的基本思想是： 根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk 数据緩存到存储器； 同时生成映射过程中的调整字节， 并对调整字节进行 编码处理； 根据所述调整字节并利用算法生成緩存数据的 读使能， 读取緩 存的低阶 ODUk数据， 并根据读取出的数据生成 ODTU数据； 将多通道的 所述 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时隙中，将所述高阶 ODU净 荷的时隙中的数据和编码后的调整字节组成完 整的高阶 ODU帧。

下面通过附图及具体实施例对本发明再做进一 步的详细说明。

本发明提供一种光通道数据单元的 GMP映射方法， 图 1是本发明实现 光通道数据单元的 GMP映射方法的流程示意图， 如图 1所示， 该方法包括 以下步驟：

步驟 101 , 根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk数据緩存到 存储器；

具体的， 本发明的技术方案应用于低阶 ODUk到高阶 ODU的 GMP映 射， 低阶 ODUk可以为兼容性最小的 1.25G速率的 ODU0, 也可以为速率 为 1~80时隙的 ODUl、 ODU2、 ODU3、 ODU3e、 ODUflex等， 高阶 ODU 可以为 ODU4, ODU4的时隙最大值是 80, 如果是其他 ODU, 则时隙最大 值不一定是 80, 而是根据业务速率确定， 如 ODU3的时隙最大值是 32; 这 里的低阶 ODUk和高阶 ODU也可以是相对而言的， 例如， 低阶 ODUk为 ODU1或 ODU2时， 高阶 ODU可以为 ODU3等。

首先， 解复用单元将各种速率的低阶 ODUk数据流按照速率及同一速 率的不同数据通路的原则进行解复用处理，并 将解复用处理后的低阶 ODUk 数据分发到多个处理单元； 每个处理单元将收到的低阶 ODUk数据中同一 数据通路的低阶 ODUk数据写到同一个存储器中， 实现对低阶 ODUk数据 的緩存， 利用的存储器可以是先进先出数据緩存器（FIF O, First Input First Output ); 这里， 处理单元的数量取决于最小颗粒时低阶 ODUk数据流的最 大数据通路数和每一数据通路的处理业务跨度 的能力， 日此， 能够保证某 几个时隙的数据切换时不影响其他时隙的业务 。

步驟 102, 生成映射过程中的调整字节， 并对调整字节进行编码处理； 具体的， 在进行步驟 101 的同时， 需要生成映射过程中需要的调整字 节； GMP映射过程中的调整字节是通过 Cn来实现的， 第一生成单元对输 入的客户信号自动计算一个复帧内 n比特数据的大小， 得到 Cn值； 其中， n表示最小颗粒， 单位是比特， n的大小是根据配置输入的客户信号的速率 自动计算得出的， 这里是采用独立于上述数据通道的控制通路来 生成 Cn, 而且控制通路的时钟要高于上述数据通路， 同时对应的同一类型业务的数 据位宽小， 这样计算出的 n的值要小， 而且抖动越小， 如当各种 ODUk数 据进行混合处理时， 一般前面的处理（如开销处理等）会进行总线 复用， 将各种速率的 ODUk数据复用到同一位宽的数据总线上， 这样对于速率小 的低阶 ODUk数据， 其抖动在复用过程中会累计， 比如 ODU2数据的数据 通道的数据位宽为 256b, 这样在一个复帧周期内，数据流的抖动是 256b的 整数倍， 抖动累计到 256b时出现一次， 而控制通路的只为 16b, 这样抖动 是 16b整数倍； 这样计算出的 Cn值可以大大减少抖动， 并且可以避免在映 射过程或前面开销处理等各种速率的复用总线 带来的抖动； 在第一生成单 元完成 Cn计算后， 第一生成单元根据当前业务占用高阶 ODU的时隙个数 的计算出 m, 根据 m与计算出的 Cn计算调整字节， 其中 m为一次调整的 bit It; 该调整字节包括一次调整字节数 Cm和累计值 Cnd, 将当前计算的 Cn值加上上一帧中 Cn/m的余数后， 除以 m的商并取整， 得到的值为 Cm; 将当前计算的 Cn值加上上一帧中 Cn/m的余数后， 除以 m的商并取整后， 得到的余数为 Cnd; 其中， m等于 n/8取整后得到的值；

编码单元对调整字节 Cm和 Cnd进行编码处理， 编码方法参照 G.709 协议中的方法进行编码， 该编码方法为对前后两帧的 Cm进行作差比较， 比较结果分为 -2、 -1、 0、 1、 2、 大于 2或小于 -2, 共六类， ^^据这六类比 较结果进行编码， 其编码原则如表 1所示， I表示 Cm对应位翻转， U表示 对应位不翻转； 表 1中 C1~C14对应 Cm值的高到低的 bit, 表中的 II表示 增加指示， DI表示减少指示；

表 1

由于最小颗粒时控制通路较多， 所以这里先将多路的 Cm及 Cnd进行 复用， 再共用一个编码单元进行编码； 复用的原则是选择当前业务占用的 高阶 ODU的最后一个时隙与光通道净荷单元（ OPU, Optical channel Payload Unit )复帧标识（OMFI, OPU Multi Frame Identifier )相等的控制通路， 对 该控制通路中的调整字节进行编码， 因此能够大大节省编码资源。

步驟 103,根据生成的调整字节并利用算法生成緩存� �据的读使能，读 取緩存的低阶 ODUk数据， 并根据读取出的数据生成 ODTU数据；

具体的， 计算单元根据生成的调整字节 Cm及成帧单元提供的高阶 ODU帧头， 利用算法生成緩存数据的读使能， 这里， 可以利用 Sigma/Delta 算法； 第二生成单元利用计算单元计算出的緩存数据 的读使能， 从存储器 中读取预先緩存的低阶 ODUk数据， 并根据 m由大到小的顺序对读取出的 低阶 ODUk数据排序，排序后的低阶 ODUk数据作为 ODTU数据中的有效 数据， 同时 ODTU数据的无效数据用 0填充， 以生成 ODTU数据。

如此， 实现以 m为依据的有效数据和无效数据的填充， 并实现根据配 置的 m值，通过改变 m值来控制存储器中数据的读出以及对应 ODTU数据 的生成， 动态生成 ODTU数据的实现对不同配置的单通路之间的共� �达到 一个很好的通用效果， 为整体实现各种速率业务的混合映射的的资源 减少 起到关键作用。

步驟 104,将生成的多通道的 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的 时隙中，将高阶 ODU净荷的时隙中的数据和编码后的调整字节组 成完整的 高阶 ODU帧；

具体的， 时隙交叉单元对生成的多通道的 ODTU数据进行时隙交叉处 理， 将多通道的 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时隙中， 例如， 如果高阶 ODU为 ODU4, 则将以路为单位的 ODTU4数据按照字节交叉到 ODU4的 80个净荷的时隙中； 由于低阶 ODUk数据流的速率跨度较大， 速 率范围是 1~80, 而且时隙交叉实现任意业务的交叉， 所以本发明中采用 16 分类方法， 16分类方法是实现以路为单位到以字节为单位� ��时隙交叉的方 法， 能够减少时隙交叉的规模， 这种时隙交叉方式有助于对一个通道进行 映射， 而不是以单个时隙进行映射， 可以防止以时隙映射中同步的问题出 现； 16分类方法为： 将速率 1~80时隙的 ODUk数据流在保证业务无损切 换时分成 16类， 对这 16类进行单独映射， 分类原则是按照路数相等为一 类的原则， 具体为： 若速率占用的时隙个数为 L, 则 80/L后取整即为路数， L的取值范围是 1~80,也就是说 80/L取整后相等的值对应的那几个 L大小 的速率为一类； 成帧单元将编码后的调整字节作为开销，与高 阶 ODU净荷的时隙中的 数据组成完整的高阶 ODU帧， 例如对于 ODU4, 成帧单元将 ODU4净荷的 80个时隙中的数据和作为开销的编码后的调整� ��节组成完整的 ODU4帧。

采用本发明提供的技术方案， 可以实现低于 ODU4的任意速率的低阶 ODUk映射到 ODU4, 兼容性很强， 跨度大， 可以兼容最小的 1.25G速率 ODU0, 同时支持 ODUl、 ODU2、 ODU3、 ODU3e以及 ODUflex等； 同时 还可以支持业务的无损切换； 而且， 将不同速率的业务进行复用， 达到减 少资源情况， 如低阶 ODUk速率为 41到 80时隙这个大范围的速率业务， 用一个比较小的单元就实现复用， 只需要配置该业务在 41到 80这个区间 大小就能完成对应业务的映射； 还有就是对于速率范围在 27到 40这个区 间复用，可以将 31时隙的 ODU3与 33时隙的 ODU3e很好的复用起来； 此 外， 还可以实现高精度 Cn的产生， 生成 Cn时用高时钟下均匀的缺口信号 并且独立与数据通道进行统计产生， 这样可以避免在映射过程或前面开销 处理等各种速率业务复用总线带来的抖动； 这里用 672.16M时钟产生 Cn, 1个时隙对应的位宽为 2b, 这样可以最小精确到 2b的波动， 精度很高。 对 于 n时隙业务， 其精度可到 2*n, 而且这种方法随着时钟频率的不断增加， 其精度随着增加， 而且是计算缺口信号， 独立与数据流， 计算资源小而且 移植性强； 其中， 缺口信号表示业务速率的有效信号， 即 valid, —般为单 bit, 高电平表示有效， 低电平表示无效， 因此高电平占比例越高速率越高。

为实现上述方法， 本发明还提供一种光通道数据单元的 GMP 映射装 置， 图 2是本发明实现光通道数据单元的 GMP映射装置的结构示意图， 如 图 2所示， 该装置包括：

处理单元 21 , 用于根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk数据 緩存到存储器；

存储器 22, 用于緩存所述低阶 ODUk数据； 第一生成单元 23 , 用于在处理单元 21工作的同时， 生成映射过程中的 调整字节；

编码单元 24, 用于对所述调整字节进行编码处理；

计算单元 25 , 用于根据所述调整字节并利用算法生成緩存数 据的读使 能；

第二生成单元 26, 用于根据所述緩存数据的读使能， 读取緩存的低阶 ODUk数据， 并根据读取出的数据生成 ODTU数据；

时隙交叉单元 27, 用于将多通道的所述 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时隙中；

成帧单元 28, 用于将所述高阶 ODU净荷的时隙中的数据和编码后的 调整字节组成完整的高阶 ODU帧。

其中， 所述处理单元 21根据低阶 ODUk数据流的速率， 将低阶 ODUk 数据緩存到存储器为： 将各种速率的低阶 ODUk数据流按照速率及同一速 率的不同数据通路的原则进行解复用处理，并 将解复用处理后的低阶 ODUk 数据中同一数据通路的低阶 ODUk数据写到同一个存储器中， 实现对低阶 ODUk数据的緩存。

所述第一生成单元 23生成映射过程中的调整字节为： 对输入的客户信 号自动计算一个复帧内 n比特数据的大小， 得到 Cn值； 其中， n的大小根 据配置输入的客户信号的速率自动计算得出； 计算调整字节 Cm和 Cnd,将 当前计算的 Cn值加上上一帧中 Cn/m的余数后， 除以 m的商并取整， 得到 的值为 Cm; 将当前计算的 Cn值加上上一帧中 Cn/m的余数后， 除以 m的 商并取整后， 得到的余数为 Cnd; 其中， m等于 n/8取整后得到的值。

所述编码单元 24对调整字节进行编码处理为： 先将多路的 Cm及 Cnd 进行复用， 再对调整字节 Cm和 Cnd进行编码处理； 其中， 复用的原则是 选择当前业务占用的高阶 ODU的最后一个时隙与 OMFI相等的控制通路， 对所述控制通路中的调整字节进行编码。

所述第二生成单元 26读取緩存的低阶 ODUk数据，并根据读取出的数 据生成 ODTU数据为： 利用所述緩存数据的读使能， 从存储器中读取预先 緩存的低阶 ODUk数据， 并根据 m由大到小的顺序对读取出的低阶 ODUk 数据排序， 排序后的低阶 ODUk数据作为 ODTU数据中的有效数据， 所述 ODTU数据的无效数据用 0填充， 生成 ODTU数据。

所述时隙交叉单元 27 将多通道的所述 ODTU 数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时隙中为： 采用 16分类方法对生成的多通道的 ODTU数据进 行时隙交叉处理， 将多通道的 ODTU数据时隙交叉到高阶 ODU净荷的时 隙中。

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， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改 、 等同替换和改进 等， 均应包含在本发明的保护范围之内。