CN101710853B - 一种数据映射与解映射的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据映射的方法，包括：将光纤通道(FC)数据编码成有效数据包，并输出编码后的有效数据包，所述有效数据包中第0字节的第0位为1；接收并缓冲有效数据包，当缓冲的所有有效数据包数量不小于预设的阈值时，将缓冲的有效数据包作为光通道净荷单元(OPUk)数据输出。本发明另公开了一种数据解映射的方法。采用本发明能够避免通用成帧规程(GFP)封装过程，从而降低FC***实现的复杂度。

Description

一种数据映射与解映射的方法及装置

技术领域

本发明涉及光通信数据传送技术，尤其涉及一种数据映射与解映射的方法及装置。

背景技术

目前，光纤通道(FC，Fiber Channel)数据在传输过程中，由于FC的速率比光传输网(OTN，Optical Transport Network)标准低，因此FC不能直接映射到OTN的帧结构中；特别是1G FC，由于1G FC的速率只有1.0625Gbps，是光通道数据单元(ODU1，Optical channel Data Unit-1)带宽的42％，如果将其直接速率适配到ODU1，则会浪费58％的带宽。

现有技术中，通常的做法是：在传输的时候，将两路1G FC数据通过通用成帧规程(GFP，Generic Framing Procedure)封装汇聚并速率适配到光通道净荷单元(OPU1，Optical channel Payload Unit-1)的速率，再将OPU1数据成帧为ODU1数据，然后将ODU1数据成帧为光通道传输单元(OTU1，Opticalchannel Transport Unit-1)数据，最后通过OTN传输。这种处理方式不但复杂，而且不能对单路的1G FC数据进行调度。但是，在大容量交叉技术和国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T)关于G.709协议中ODU0的定义出现后，用户可以不必再将两路1G FC数据通过GFP封装汇聚并速率适配到OPU1的速率，而可以将一路1G FC数据通过GFP直接封装并速率适配到OPU0，再将OPU0数据成帧为ODU0数据，然后将ODU0数据成帧为OTU0数据，最后通过OTN传输。

上述处理方式虽然省却了汇聚过程，但是总的来说，在传输FC数据时，目前还需先将FC数据通过GFP封装并速率适配到OPUk，再将OPUk数据成帧为ODUk数据，然后将ODUk数据成帧为OTUk数据，最后通过OTN传输，但是，GFP封装过程复杂，这导致FC***的实现也很复杂，从而浪费过多的资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数据映射与解映射的方法及装置，能够避免GFP封装过程，从而降低FC***实现的复杂度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种数据映射的方法，包括：

将FC数据编码成有效数据包，并输出编码后的有效数据包，所述有效数据包中第0字节的第0位为1；

接收并缓冲有效数据包，当缓冲的所有有效数据包数量不小于预设的阈值时，将缓冲的有效数据包作为OPUk数据输出；

其中，所述将FC数据编码成有效数据包具体为：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

其中，所述方法进一步包括：当缓冲的所有数据包数量小于所述阈值时，设置全零字节的数据包，并将所述全零字节的数据包作为OPUk数据输出。

其中，在输出OPUk数据之后，所述方法进一步包括：

接收OPUk数据，将收到的OPUk数据成帧为ODUk数据，再将ODUk数据成帧为OTUk数据并输出。

一种数据解映射的方法，包括：

当OPUk数据中第0字节的第0位为1时，确定OPUk数据为有效数据包，并输出有效数据包；

接收有效数据包，并将收到的有效数据包解码成FC数据；

其中，所述有效数据包是FC数据通过以下方式编码成的：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

其中，所述将收到的有效数据包解码成FC数据具体为：

将每个包含八个8字节的数据包解码成七个9位的FC数据。

其中，所述方法进一步包括：当收到的OPUk数据中第0字节的第0位为0时，确定OPUk数据为全零字节的数据包，并丢弃全零字节的数据包。

其中，在确定OPUk数据为有效数据包或全零字节的数据包之前，所述方法进一步包括：从OTUk数据中解析出ODUk数据，再从ODUk数据中解析出OPUk数据。

一种数据映射的装置，包括：编码模块、速率适配模块及控制模块；其中，

编码模块，用于将FC数据编码成有效数据包，并输出编码后的有效数据包，所述有效数据包中第0字节的第0位为1；

其中，所述将FC数据编码成有效数据包具体为：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据；

速率适配模块，用于接收并缓冲编码模块输出的数据包，当缓冲的所有数据包数量不小于预设的阈值时，将缓冲的有效数据包作为OPUk数据输出；当缓冲的所有数据包数量小于预设的阈值时，向控制模块发送快空信号；

控制模块，用于在收到快空信号后，向所述速率适配模块发送控制信号；

所述速率适配模块，还用于根据收到的控制信号，设置全零字节的数据包，并将所述全零字节的数据包作为OPUk数据输出。

进一步地，所述装置还包括ODUk成帧模块和OTUk成帧模块；其中，

ODUk成帧模块，用于接收速率控制模块输出的OPUk数据，将收到的OPUk数据成帧为ODUk数据并输出；

OTUk成帧模块，用于接收ODUk成帧模块输出的ODUk数据，将收到的ODUk数据成帧为OTUk数据并输出。

一种数据解映射的装置，包括数据包过滤模块和解码模块；其中，

数据包过滤模块，用于接收OPUk数据，当收到的OPUk数据中第0字节的第0位为0时，确定OPUk数据为全零字节的数据包，并丢弃全零字节的数据包；当收到的OPUk数据中第0字节的第0位为1时，确定OPUk数据为有效数据包，并输出有效数据包；

解码模块，用于接收数据包过滤模块输出的有效数据包，并将收到的有效数据包解码成FC数据；

其中，所述有效数据包是FC数据通过以下方式编码成的：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

进一步地，所述装置还包括OTUk解帧模块和ODUk解帧模块；其中，

OTUk解帧模块，用于从收到的OTUk数据中解析出ODUk数据并输出；

ODUk解帧模块，用于接收OTUk解帧模块输出的ODUk数据，从收到的ODUk数据中解析出OPUk数据并输出给所述数据包过滤模块。

现有技术使用GFP进行封装以及速率适配时，过程比较复杂，资源消耗比较大，而本发明只需执行编码以及速率适配两个步骤就可以实现FC数据到OPUk数据的映射，只需执行数据包过滤和解码两个步骤就可以实现OPUk数据到FC数据的解映射，过程比较简单，从而降低了FC***实现的复杂度，并节省了更多的资源。

附图说明

图1为本发明FC数据与OPUk数据映射与解映射的方法的流程示意图；

图2为本发明FC数据的编码规则示意图；

图3为本发明两个点对点FC设备互联并通过OTN传输数据的示意图；

图4为本发明FC数据编码过程的简单示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做详细说明。

如图1所示，本发明FC数据与OPUk数据映射与解映射的方法包括以下步骤：

步骤101，将FC数据编码成数据包，并输出编码后的数据包，所述数据包中第0字节的第0位为1。

编码过程具体为：将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的数据包，其中，数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

本文中，为了区分此处的数据包与下文提到的全零字节的数据包，故将FC数据编码形成的数据包称为有效数据包。

下面结合图2详细说明FC数据的编码规则。每个FC数据为9位(bit)，其中包含8位有效数据和1位K码。取七个FC数据依次排列，如图2上半部分所示，每个方框代表1位，每一列为一个FC数据，每一列的最下面是FC数据的K码，最上面的数字代表每个FC数据的编号。编码时，将七个FC数据的K码依次移到最前面用以形成第0字节，由于K码只有七个，因此在第0字节的第0位固定填充1，这样就形成了第0字节；另外，每个FC数据的8位有效数据构成一个字节，这样就形成了一个包含八个8字节的有效数据包，如图2下半部分所示。

另外，规定数据包中第0字节的第0位为0时，这样的数据包称为全零字节的数据包，此时整个数据包都是全零字节。该全零字节的数据包用来填充FC和OPUk之间的速率差，其也称为空闲数据包。其中，k有不同的取值，如可以为0、1或2，并且，不同的k值代表不同的OPU速率等级，此为现有技术，在此不再赘述。

步骤102～104，接收并缓冲有效数据包，并判断缓冲的所有有效数据包数量是否小于预设的阈值，如果是，则设置并输出全零字节的数据包，接着执行步骤105；否则，输出缓冲的有效数据包，接着执行步骤105。

步骤102至104为速率适配过程，经过速率适配后输出的有效数据包或全零字节的数据包均称为OPUk数据。

另外，由于OPUk的速率比较快，可能出现缓冲的有效数据包被读空的情况，因此预先设定阈值，当缓冲的有效数据包数量小于该阈值时，停止输出有效数据包，而输出全零字节的数据包，以保证正确输出OPUk数据。其中，阈值的大小由FC和OPUk的速率差确定，阈值的两倍则为速率适配模块的缓冲区的大小；在实际应用中可以根据实际需要调整阈值的大小。

步骤101至步骤104实现了FC数据到OPUk数据的映射。

步骤105～106，接收OPUk数据，将收到的OPUk数据成帧为ODUk数据并输出；接收ODUk数据，将收到的ODUk数据成帧为OTUk数据并输出。

其中，OPUk数据可能为有效数据包，也可能为全零字节的数据包。

其中，如何将OPUk数据成帧为ODUk数据、以及如何将ODUk数据成帧为OTUk数据为现有技术，故在此不再赘述。

另外，步骤101至步骤106是为了能在OTN上传输FC数据，发送侧所需执行的操作。

步骤107，接收OTUk数据，从收到的OTUk数据中解析出ODUk数据并输出。

步骤108，接收解析出的ODUk数据，从收到的ODUk数据中解析出OPUk数据并输出。

如何将OTUk数据解帧为ODUk数据、以及如何将ODUk数据解帧为OPUk数据为现有技术，故在此不再赘述。

步骤109，接收解析出的OPUk数据，并判断该OPUk数据中第0字节的第0位是否为0，如果是，则可知该OPUk数据为全零字节的数据包，接着执行步骤110；否则，可知该OPUk数据为有效数据包，接着执行步骤111。

步骤110，丢弃全零字节的数据包，并结束当前流程。

步骤111，输出有效数据包，接着执行步骤112。

步骤112，接收有效数据包，并将收到的有效数据包解码成FC数据，即将每个包含八个8字节的数据包解码成七个9位的FC数据。

该解码过程为步骤101中编码过程的逆过程，结合图2本领域技术人员应当很容易理解如何进行解码，故在此不再详述。

其中，步骤109至步骤112实现了OPUk数据到FC数据的解映射。

步骤107至步骤112是接收侧在收到OTUk数据后，将OTUk数据转换成FC数据所需执行的操作。

图3为本发明两个点对点FC设备互联并通过OTN传输数据的示意图。其中，发送侧设备包括：FC设备、编码模块、速率适配模块、控制模块、ODUk成帧模块及OTUk成帧模块；接收侧设备包括：OTUk解帧模块、ODUk解帧模块、数据包过滤模块、解码模块及FC设备。其中，编码模块、速率适配模块及控制模块构成实现FC数据映射到OPUk数据的装置；数据包过滤模块及解码模块构成实现OPUk数据解映射到FC数据的装置。

下面通过描述两个点对点FC设备传输FC数据的过程来说明图3所示的装置如何实现FC数据与OPUk数据之间的映射。

FC设备，用于输出FC数据。其中，一个FC数据包含8位有效数据和1位K码。

编码模块，用于接收FC设备输出的FC数据，并将FC数据编码成有效数据包，有效数据包中第0字节的第0位为1；然后输出编码后的有效数据包。

速率适配模块，用于接收并缓冲编码模块输出的有效数据包，当缓冲的所有有效数据包数量不小于预设的阈值时，输出缓冲的有效数据包；当缓冲的所有有效数据包数量小于预设的阈值时，向控制模块发送快空信号，并根据控制模块发来的控制信号，设置并输出全零字节的数据包。

其中，快空信号是速率适配模块的一种状态信号，意在说明速率适配模块缓冲的所有有效数据包数量已小于预设的阈值。

速率适配模块的主要功能是将FC的速率适配到OPUk。

控制模块，用于在收到的快空信号后，向速率适配模块发送控制信号。

控制模块的主要功能是监控速率适配模块的速率适配过程，当速率适配模块缓冲的有效数据包数量小于预设的阈值时，控制模块控制速率适配模块停止输出有效数据包，而输出全零字节的数据包。

速率适配模块输出的有效数据包或全零字节的数据包均称为OPUk数据。

上述过程实现了FC数据到OPUk数据的映射。

ODUk成帧模块，用于接收速率适配模块输出的OPUk数据，将收到的OPUk数据成帧为ODUk数据并输出。

OTUk成帧模块，用于接收ODUk成帧模块输出的ODUk数据，将收到的ODUk数据成帧为OTUk数据并输出。

至此，发送侧设备完成了FC数据到OTUk数据的转换，这样，就可以在OTN上传输FC数据。

下面描述接收侧设备如何将收到的OTUk数据转换成FC数据。

OTUk解帧模块，用于接收OTUk成帧模块输出的OTUk数据，从收到的OTUk数据中解析出ODUk数据并输出。

ODUk解帧模块，用于接收OTUk解帧模块输出的ODUk数据，从收到的ODUk数据中解析出OPUk数据并输出。

数据包过滤模块，用于接收ODUk解帧模块输出的OPUk数据，并判断收到的OPUk数据中第0字节的第0位是否为0，如果是，则得知该OPUk数据为全零字节的数据包，并丢弃该全零字节的数据包；否则，得知该OPUk数据为有效数据包，并输出有效数据包。

数据包过滤模块的主要功能是过滤掉OPUk数据中全零字节的数据包，只将有效数据包输出给解码模块。具体实施时，数据包过滤模块先定出数据包边界，然后根据数据包中第0字节的第0位是否为0判断该数据包是否为全零字节的数据包，如果是，则丢弃该全零字节的数据包；否则，将其输出给解码模块。

解码模块，用于接收数据包过滤模块输出的有效数据包，并将收到的有效数据包解码成FC数据并输出。

数据包过滤模块和解码模块实现了OPUk数据到FC数据的解映射。

FC设备，接收解码模块输出的FC数据。

至此，完成了FC数据在两个点对点FC设备之间的传输。

由以上技术方案与现有技术相比可以看出：现有技术中，由于GFP协议本身比较复杂，需要执行64b/65b编码，并包含有帧管理机制，而且还包含了多通道的处理协议，因此采用GFP实现FC数据与OPUk数据之间的映射与解映射时，占用资源比较大；而本发明使用编码模块和速率适配模块就可以实现FC数据到OPUk数据的映射，使用数据包过滤模块和解码模块就可以实现OPUk数据到FC数据的解映射，实现过程比较简单，因此可以节省占用的资源。

下面举一具体实施例，描述如何实现2G FC数据与OPU1数据之间的映射，以使本领域技术人员进一步了解本发明。

2G FC数据与OPU1数据之间的映射实现过程如下：

步骤201，FC设备输出2G FC数据。

其中，FC数据为9位，包含8位有效数据和1位K码。

步骤202，编码模块接收FC设备输出的2G FC数据，并将收到的每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，然后输出有效数据包；其中，每个有效数据包中第0字节的第0位为1。编码过程参见图2及图4所示。

步骤203，速率适配模块接收并缓冲编码模块输出的有效数据包，并负责将2G FC的速率适配到OPU1。由于OPU1的速率比2G FC的速率快，因此可能出现缓冲的有效数据包被读空的情况，所以速率适配模块需要用全零字节的数据包来填充2G FC与OPU1之间的速率差，具体过程为：判断缓冲的所有有效数据包数量是否小于预设的阈值，如果是，则向控制模块发送快空信号，控制模块在收到快空信号后，返回控制信号，速率适配模块根据该控制信号设置并输出全零字节的数据包，以达到速率适配的目的；否则，输出缓冲的有效数据包。

步骤204，ODU成帧模块接收速率适配模块输出的OPU1数据，并将收到的OPU1数据成帧为ODU1数据，然后输出ODU1数据。

步骤205，OTU成帧模块接收ODU成帧模块输出的ODU1数据，并将收到的ODU1数据成帧为OTU1数据，然后向接收侧设备发送OTU1数据。

步骤206，OTU解帧模块接收OTU成帧模块发来的OTU1数据，并从收到的OTU1数据中解析出ODU1数据，然后输出ODU1数据。

步骤207，ODU解帧模块接收OTU解帧模块输出的ODU1数据，并从收到的ODU1数据中解析出OPU1数据，然后输出OPU1数据。

步骤208，数据包过滤模块接收ODU解帧模块输出的OPU1数据，并判断收到的OPU1数据中第0字节的第0位是否为0，如果是，则得知该OPU1数据为全零字节的数据包，并丢弃该全零字节的数据包；否则，得知该OPU1数据为有效数据包，并输出有效数据包。

步骤209，解码模块接收数据包过滤模块输出的有效数据包，并将收到的有效数据包解码成FC数据，具体是：将每个包含八个8字节的数据包解码成七个9位的FC数据；然后输出FC数据。

步骤210，FC设备接收解码模块输出的FC数据。

上述过程中，发送侧设备实现了2G FC数据映射到OPU1数据，再成帧为OTU1数据，然后通过OTN传输，接收侧设备实现了从OTU1数据解帧出OPU1数据，然后从OPU1数据解映射出2G FC数据。

另外，1G FC数据与OPU0数据之间的映射与解映射，以及8G FC数据与OPU2数据之间的映射与解映射，与2G FC数据与OPU1数据之间的映射与解映射类似，故在此不再详述。

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。

Claims (11)

1.一种数据映射的方法，其特征在于，所述方法包括：

将光纤通道FC数据编码成有效数据包，并输出编码后的有效数据包，所述有效数据包中第0字节的第0位为1；

接收并缓冲有效数据包，当缓冲的所有有效数据包数量不小于预设的阈值时，将缓冲的有效数据包作为光通道净荷单元OPUk数据输出；

其中，所述将FC数据编码成有效数据包具体为：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

2.根据权利要求1所述的数据映射的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当缓冲的所有数据包数量小于所述阈值时，设置全零字节的数据包，并将所述全零字节的数据包作为OPUk数据输出。

3.根据权利要求2所述的数据映射的方法，其特征在于，在输出OPUk数据之后，所述方法进一步包括：

接收OPUk数据，将收到的OPUk数据成帧为光通道数据单元ODUk数据，再将ODUk数据成帧为光通道传输单元OTUk数据并输出。

4.一种数据解映射的方法，其特征在于，所述方法包括：

当光通道净荷单元OPUk数据中第0字节的第0位为1时，确定OPUk数据为有效数据包，并输出有效数据包；

接收有效数据包，并将收到的有效数据包解码成光纤通道FC数据；

其中，所述有效数据包是FC数据通过以下方式编码成的：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

5.根据权利要求4所述的数据解映射的方法，其特征在于，所述将收到的有效数据包解码成FC数据具体为：

将每个包含八个8字节的数据包解码成七个9位的FC数据。

6.根据权利要求4或5所述的数据解映射的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当收到的OPUk数据中第0字节的第0位为0时，确定OPUk数据为全零字节的数据包，并丢弃全零字节的数据包。

7.根据权利要求6所述的数据解映射的方法，其特征在于，在确定OPUk数据为有效数据包或全零字节的数据包之前，所述方法进一步包括：

从光通道传输单元OTUk数据中解析出光通道数据单元ODUk数据，再从ODUk数据中解析出OPUk数据。

8.一种数据映射的装置，其特征在于，所述装置包括：编码模块、速率适配模块及控制模块；其中，

编码模块，用于将光纤通道FC数据编码成有效数据包，并输出编码后的有效数据包，所述有效数据包中第0字节的第0位为1；

其中，所述将FC数据编码成有效数据包具体为：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据；

速率适配模块，用于接收并缓冲编码模块输出的数据包，当缓冲的所有数据包数量不小于预设的阈值时，将缓冲的有效数据包作为光通道净荷单元OPUk数据输出；当缓冲的所有数据包数量小于预设的阈值时，向控制模块发送快空信号；

控制模块，用于在收到快空信号后，向所述速率适配模块发送控制信号；

所述速率适配模块，还用于根据收到的控制信号，设置全零字节的数据包，并将所述全零字节的数据包作为OPUk数据输出。

9.根据权利要求8所述的数据映射的装置，其特征在于，所述装置还包括光通道数据单元ODUk成帧模块和光通道传输单元OTUk成帧模块；其中，

ODUk成帧模块，用于接收速率控制模块输出的OPUk数据，将收到的OPUk数据成帧为ODUk数据并输出；

OTUk成帧模块，用于接收ODUk成帧模块输出的ODUk数据，将收到的ODUk数据成帧为OTUk数据并输出。

10.一种数据解映射的装置，其特征在于，所述装置包括数据包过滤模块和解码模块；其中，

数据包过滤模块，用于接收光通道净荷单元OPUk数据，当收到的OPUk数据中第0字节的第0位为0时，确定OPUk数据为全零字节的数据包，并丢弃全零字节的数据包；当收到的OPUk数据中第0字节的第0位为1时，确定OPUk数据为有效数据包，并输出有效数据包；

解码模块，用于接收数据包过滤模块输出的有效数据包，并将收到的有效数据包解码成光纤通道FC数据；

其中，所述有效数据包是FC数据通过以下方式编码成的：

将每七个9位的FC数据编码成一个包含八个8字节的有效数据包，其中，有效数据包中第0字节的第0位为1，第0字节的其余7位依次为各个FC数据的K码，其余字节依次为各个FC数据的有效数据。

11.根据权利要求10所述的数据解映射的装置，其特征在于，所述装置还包括光通道传输单元OTUk解帧模块和光通道数据单元ODUk解帧模块；其中，

OTUk解帧模块，用于从收到的OTUk数据中解析出ODUk数据并输出；

ODUk解帧模块，用于接收OTUk解帧模块输出的ODUk数据，从收到的ODUk数据中解析出OPUk数据并输出给所述数据包过滤模块。

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