CN117413472A - 用于对具有可变数量空闲块的恒定比特率(cbr)客户端数据执行速率适配以供通过城域传送网络(mtn)传输的***和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于通过以下方式对恒定比特率(CBR)客户端数据执行速率适配以供通过城域传送网络(MTN)传输的***和方法:在源节点处定义多个伪以太网分组;通过将来自CBR客户端数据的编码块流的多个块、多个填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到该多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装多个GMP帧;在这些连续伪以太网分组中的一个或多个连续伪以太网分组之间***固定数量的空闲块并且***与该多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧,以生成多个速率适配GMP帧以供通过该MTN传输到中间节点或汇聚节点。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年6月30日提交的美国临时专利申请63/216,938号、2022年4月4日提交的美国临时专利申请63/326,989号和2022年5月16日提交的美国非临时专利申请17/745,143号的优先权,这些申请中的每个申请全文以引用方式并入本文。
背景技术
通用映射规程(GMP)是用于将给定比特率的恒定比特率(CBR)数字客户端信号映射到电信网络服务器层信道的有效载荷中的国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)方法。在操作中,源节点使用位于服务器层信道的开销中的每个GMP窗口中的GMP开销来发送计数值(Cm),以告知汇聚节点其将在下一个GMP窗口中发送多少有效载荷数据字。源节点使用基于计数值(Cm)的模运算算法来***填充字,以填充客户端信号不需要的任何信道带宽。汇聚节点使用相同模运算算法来恢复数据。然而,ITU-TG.8312标准城域传送网络(MTN)项目的服务器层信道不提供GMP开销。
如ITU-T G.709(OTN)所定义,GMP在每个GMP窗口的开头之间需要一致的固定长度,即每GMP窗口固定数量的服务器层比特,因为GMP开销在该服务器层中。服务器信道是点对点的,使得GMP在到中间节点的入口处终止并且在该中间节点的出口端处再次生成。由于用于MTN的MTN服务器信道缺少GMP开销,因此期望将GMP功能移动到MTN服务器层信道的添加到客户端信号流的″路径″开销(POH)中,该客户端信号流在未经修改的情况下穿过中间节点。在POH中使用GMP的问题在于中间节点具有与源节点不同的时钟域,这使得无法为每个GMP窗口维持恒定的固定服务器层比特数量。GMP调整每GMP窗口发送的有效载荷信息的量,但窗口的时间周期由源节点基于该源节点的参考时钟(REFCLK)来设定。
存在用于通过包括MTN的网络传送CBR客户端信号的三个类别的先前解决方案。一种类别创建包含客户端和一些附加路径开销的CBR路径信号。然后它使用服务器信号中的开销来适应路径信号速率与服务器有效载荷信道速率之间的差异。虽然在该类别内存在各种方法,但是ITU-T通用映射规程(GMP)是常用的解决方案。缺点在于其需要部分层开销,该部分层开销必须在沿着路径层的每个节点处进行处理。
第二类别在分组域中操作。CBR客户端信号流的分段被周期性地封装到常规标准以太网或互联网协议(IP)/多协议层交换(MPLS)分组中,作为路径信号从源发送到汇聚器。汇聚器然后从分组中提取客户端数据以重建客户端信号。通过***或移除分组间空闲字符来适应沿着路径的时钟域的差异,并且还可使用分组时间戳。在路径或服务器开销中没有明确的速率相关信息被传输。一个缺点是常规以太网分组封装所需的大量开销带宽。另一个缺点在于,沿着路径的分组处理由于汇聚器处的不规则分组间到达时间而产生抖动。这显著增加了在汇聚器处导出客户端信号速率的过程的复杂性,因为平均分组到达时间是可用于其的主要信息,并且如果使用时间戳,则处理起来很复杂。另外,使用分组在源节点和汇聚节点处增加了不期望的延迟。
第三类别基于用于标记帧边界的有序集合将GMP和以太网空闲映射规程(IMP)组合成以太网块结构,但没有以太网分组。该方法的主要缺点在于,其对于预期在物理编码子层(PCS)处看到以太网分组的中间节点可能不是透明的。
因此,需要一种在通过城域传送网络(MTN)传输CBR客户端信号时克服与中间节点时钟域相关联的问题的方法和装置。
发明内容
本发明示例提供了一种用于对恒定比特率(CBR)客户端数据执行速率适配以供通过城域传送网络(MTN)传输的***和方法,该***和方法通过在源节点处将通用映射规程(GMP)开销并入到CBR客户端数据流中来在通过MTN传输CBR客户端数据时克服与中间节点时钟域相关联的问题。
在一个示例中,提供了一种用于执行速率适配的方法。该方法包括:在源节点处接收CBR客户端数据的编码块流;定义多个伪以太网分组;通过将CBR客户端数据的固定数量的编码块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流;将可变数量的空闲块***到该GMP帧流中;以及将与该多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到该GMP帧流中,以生成CBR速率适配GMP帧流。
在另一个示例中,提供了一种用于执行速率适配的方法,该方法包括:在源节点处接收CBR客户端数据的编码块流;定义多个伪以太网分组;通过将该CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流;将可变数量的空闲块***到该GMP帧流中;以及将与该多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到该GMP帧流中,以生成CBR速率适配GMP帧流。示例性方法还包括:通过MTN传输CBR速率适配GMP帧流、可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的可变数量的指示;在MTN的中间节点处接收CBR速率适配GMP帧流、可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的可变数量的指示;对在中间节点处接收的CBR速率适配GMP帧流执行空闲映射规程(IMP)速率适配,以修改空闲块的可变数量;将CBR速率适配GMP帧流、经修改可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的可变数量的指示从中间节点传输到MTN的汇聚节点。在汇聚节点处接收CBR速率适配GMP帧流、经修改数量的空闲块以及由源***的空闲块的可变数量的指示;执行空闲映射规程(IMP)速率适配,以将CBR速率适配GMP帧流适配到汇聚节点处的本地参考时钟;根据GMP开销以及在汇聚节点处接收的由源节点***的空闲块的可变数量的指示与空闲块的经修改数量之间的差异来确定CBR客户端数据流的CBR客户端数据流速率;以及使用所确定的CBR客户端数据流速率从CBR速率适配GMP帧流提取CBR客户端数据的编码块流。
在另外的示例中,提供了一种用于通过城域传送网络(MTN)传输恒定比特率(CBR)客户端数据流的源节点。该源节点包括用于以下操作的电路:接收CBR客户端数据的编码块流;定义多个伪以太网分组;通过将CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流;将可变数量的空闲块***到GMP帧流中并且将由源***的空闲块的可变数量的指示***到GMP帧流中;以及将与多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到GMP帧流中,以生成CBR速率适配GMP帧流。
因此,在各种示例中,提供了一种在通过城域传送网络(MTN)传输CBR客户端信号时克服与中间节点时钟域相关联的问题的方法和装置。
附图说明
为了更全面地理解,应当参考结合附图进行的以下具体实施方式,其中:
图1是示出了使用GMP以将路径流适配到源节点服务器信道的基本网络的示例性图。
图2示出了示例性GMP帧。
图3A示出了具有被放置到分组的数据块中的客户端数据和GMP填充块的示例性伪以太网分组格式。
图3B示出了具有被放置到分组的数据块和分组启动控制块/S/中的客户端数据和GMP填充块的示例性伪以太网分组格式。
图4示出了MTN帧中的MTN路径开销(POH)***机会的示例性模式。
图5A示出了六个伪以太网2730块分组的示例。
图5B示出了三个伪以太网5460块分组的示例。
图5C示出了由每日历时隙的六个分组产生的三十个伪以太网2730块分组的示例,该日历时隙在由五个日历时隙组成的MTN部分层中。
图6A示出了GMP开销中的JC1-JC6的示例。
图6B示出了GMP开销内的JC1-JC3定义的示例。
图6C示出了GMP开销内的JC4-JC6定义的示例。
图7A示出了用于执行速率适配的第一选项中的源节点和汇聚节点的功能块的示例。
图7B示出了用于图7A中示出的第一选项的GMP帧中的示例性终止控制块/T/。
图7C示出了用于实现图7A中示出的第一选项的源节点的示例性框图。
图7D示出了用于实现图7A中示出的第一选项并且附加地提供对CBR客户端数据流的64B/66B编码块的复用的源节点的示例性框图。
图8A示出了用于执行速率适配的第二选项中的源节点和汇聚节点的功能块的示例。
图8B示出了用于图8A中示出的第二选项的GMP帧中的示例性终止控制块/T/。
图8C示出了用于实现图8A中示出的第二选项的源节点的示例性框图。
图9示出了用于实现图7A的第一选项或图8A的第二选项的汇聚节点的示例性框图。
图10示出了源节点中用于实现对两个或更多个CBR客户端数据流的复用的电路的示例性框图。
图11A示出了用于复用多个CBR客户端的示例性复用2730块分组。
图11B示出了用于复用CBR客户端的MTN路径GMP帧中的GMP线程帧的定位的示例。
图12A示出了单个3分组GMP帧内的复用线程的示例。
图12B示出了跨由3分组组群组成的扩展GMP帧扩散的复用线程的示例。
图13示出了用于32个复用线程的倍数的2730块分组的示例。
图14A是示出了根据图7A的第一选项由源节点执行的用于对CBR客户端数据执行速率适配以供通过MTN传输的方法的示例性流程图。
图14B是示出了根据图14A的第一选项由源节点执行的用于对CBR客户端数据执行速率适配以供通过MTN传输的方法的附加细节的示例性流程图。
图15A是示出了根据图8A的第二选项由源节点执行的用于对CBR客户端数据执行速率适配以供通过MTN传输的方法的示例性流程图。
图15B是示出了根据图15A的第二选项由源节点执行的用于对CBR客户端数据执行速率适配以供通过MTN传输的示例性方法的附加细节的流程图。
图16A是示出了用于在MTN的中间节点处针对如图14B所示的第一选项执行速率适配的方法的示例性流程图。
图16B是示出了用于在MTN的汇聚节点处针对如图14B所示的第一选项执行数据提取的方法的示例性流程图。
图17A是示出了用于在MTN的中间节点处针对如图15B所示的第二选项执行速率适配的方法的示例性流程图。
图17B是示出了用于在MTN的汇聚节点处针对如图15B所示的第二选项执行数据提取的方法的示例性流程图。
图18A是示出了用于在源节点处执行对两个或更多个客户端数据流的速率适配和复用以供通过MTN传输的方法的示例性流程图。
图18B是示出了根据图18A由源节点执行的用于执行对两个或更多个客户端数据流的速率适配和复用以供通过MTN传输的方法的附加细节的示例性流程图。
图19A是示出了用于在MTN的中间节点处针对如图18B所示的方法执行速率适配的方法的示例性流程图。
图19B是示出了用于在MTN的汇聚节点处针对如图18B所示的方法执行数据提取的方法的示例性流程图。
具体实施方式
现在将详细参考各种示例,这些示例中的示例在附图中示出。虽然本文讨论了各种示例,但应当理解,它们不旨在是限制性的。相反,所提出的示例旨在覆盖可包括在由所附权利要求定义的各种示例的精神和范围内的另选形式、修改形式和等同物。此外,在该具体实施方式中,阐述了许多具体细节以便提供透彻的理解。然而,可在没有这些具体细节中的一个或多个具体细节的情况下实践示例。在其他情况下,并未详细描述熟知的方法、规程、部件和电路以免不必要地模糊所述示例的各方面。
应当理解,尽管术语第一、第二、第三(不限于此)可在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本发明的教导内容。
除非另外定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解,术语(诸如在常用字典中定义的术语)应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于正式的意义来解释,除非本文明确地如此定义。
在各种示例中,本发明示例提供了用于通过ITU-T G.8312城域传送网络(MTN)承载恒定比特率(CBR)客户端信号的新颖***和方法,该CBR客户端信号基于64B/66B块编码的以太网流。
本发明示例通过添加相对于路径层分组保持恒定GMP窗口但在服务器层中可变的机制来克服中间时钟域问题,其中分组间空闲块可被***或移除。该机制消除了GMP在中间节点的入口处终止以及在中间节点的出口端处再生的需要。
图1示出了基本参考网络,包括相关网络元件(NE)功能的高层级图示。CBR客户端数据流被编码成CBR客户端数据的IEEE 802.3以太网兼容的编码块流。在具体示例中,CBR客户端数据的编码块是CBR客户端数据的64B/66B编码块,然而这并非旨在进行限制,并且用于这些块的其他编码方法在该范围内。MTN节点经由IMP执行CBR客户端数据的64B/66B编码块流的CBR客户端数据流速率和服务器信道速率之间的速率适配(即,从以太网分组之间的分组间间隙(IPG)区域***或移除空闲块)。MTN在有序集合(OS)块中传达其路径开销,这些有序集合块以每214个块一次的标称间隔被***到以太网分组间间隙(IPG)中。这些示例在其以太网分组之间使用固定最小数量的空闲块,使得它们将透明地通过执行IMP的MTN节点,并且允许IMP处理潜在的速率调整范围,该范围可以是大约200ppm。这些示例还使用GMP来在分组内分布客户端信息,并且在一个选项中还提供速率适配。
GMP的一个关键益处在于,其使用模运算算法来以一致的间隔在客户端数据块之间扩散GMP填充块。如果仅使用IMP,则汇聚节点可在客户端数据字符组群之间接收相对大量的空闲字符,这增加了汇聚节点缓冲和延迟,并且降低了抖动性能和/或使用于恢复客户端时钟的汇聚锁相环路(PLL)的实施复杂化。需注意,假设GMP字大小是一个64B/66B块,与由客户端使用的5Gbit/s CalSlot的数量无关。FlexE日历时隙(CalSlot)实施使用日历时隙交换机的技术,如本领域中所公知的。本领域的普通技术人员将理解,本文所公开的用于数据传输的时钟定时概念反映了FlexE技术中采用的日历时隙定时,这将是理解示例所需的参考,然而这并不意指以任何方式进行限制。
另选地,对于使用N个CalSlot的客户端,字大小可以是N个64B/66B块。该应用主要用于承载CBR客户端信号,而不是将分组和CBR客户端加以组合的通用以太网分组复用接口,尽管其不限于此。因此,可能使用包括GMP开销的伪以太网分组,而不是通过已知位置中的OS块和数据块来承载GMP开销。具体地,本发明示例将CBR客户端数据封装到伪以太网分组中,其中GMP开销承载在分组的控制块中的一个控制块中,优选地承载在分组末端处的/T/块中。
参考图1,用于通过城域传送网络(MTN)传输恒定比特率(CBR)客户端数据流的***100包括源节点105,该源节点包括用于接收根据CBR客户端数据流编码的CBR客户端数据的64B/66B编码块流120的电路。源节点105的电路在125处定义多个伪以太网分组,每个伪以太网分组具有包括相应多个字节的分组启动控制块(/S/)、多个数据有效载荷块和包括相应多个字节的分组终止控制块(/T/)。多个数据有效载荷块包括N-2个64B/66B编码数据块,其中N是伪以太网分组中的64B/66B编码数据块的总数量。
在125处定义多个伪以太网分组之后,源节点105的电路然后使用伪以太网分组内的GMP和伪以太网分组之间的空闲***和/或移除(I/R)130来执行速率适配。特定地,在130处执行速率适配时,源节点105的电路通过以下方式来组装包括多个通用映射规程(GMP)帧的GMP帧流:将CBR客户端数据的64B/66B编码块流的多个块、多个填充块和GMP开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中,以及将多个空闲块***到伪以太网分组之间的GMP帧流中。因此,由源节点105定义的多个伪以太网分组填充有如由GMP引擎确定的CBR客户端数据的多个64B/66B编码块,这将在下文参考图7C更详细地描述。
在130处的速率适配之后,在135处,源节点105的电路使用GMP帧的开头的标识来通过***与GMP帧的开头对准的MTN路径开销(POH)帧来将多个GMP帧与MTN路径开销(POH)帧对准,以生成速率适配GMP帧流。CBR速率适配GMP帧流、包括该多个空闲块然后被传输到MTN的中间节点115。
存在用于承载CBR客户端数据流通过MTN网络的两个逻辑路径表示。MTN路径层145端对端地延伸,其中CBR客户端数据的64B/66B编码块流120在源节点105处进入MTN网络、穿过一个或多个中间节点115并且在汇聚节点110处离开MTN。第一MTN部分层140将源节点105连接到中间节点115,并且第二MTN部分层142将中间节点115连接到汇聚节点110。MTN路径层145利用第一MTN部分层140作为其服务器层并且提供可配置的面向连接的连接性。用于第一MTN部分层140的服务器层通过各种以太网接口提供。如图1所示,源节点105和中间节点115之间以及中间节点115和汇聚节点110之间的通信通过相应MTN部分层140、145发生,以通过MTN路径层145建立源节点105和汇聚节点110之间的通信。因此,用于执行CBR客户端信号速率适配的GMP开销由源节点105放置到MTN路径层145中,以通过MTN路径层145将CBR客户端数据的64B/66B编码块流120适配到汇聚节点110,使得其可穿过使用以太网空闲速率适配的中间节点115,并且向汇聚节点110提供其可用来恢复CBR客户端数据的64B/66B编码块流120的速率(频率/相位)信息。
中间节点115通常连接到多个源节点105和多个汇聚节点110。来自CBR客户端数据的64B/66B编码块流120的CBR速率适配GMP帧流由中间节点115交换到适当的出口链路上,该出口链路将汇聚节点110标识为CBR客户端数据的64B/66B编码块流120的目的地或者标识沿着到汇聚节点110的路径的下一节点。由中间节点115进行的交换通常利用使用日历时隙(CalSlot)交换机的FlexE日历时隙技术来执行,如本领域中所公知的。本领域的普通技术人员将理解,本文所公开的用于数据传输的时钟定时概念反映了FlexE技术中采用的日历时隙定时,这将是理解示例所需的参考,然而这并不意指以任何方式进行限制。
在中间节点115中,使用每客户端空闲***和/或移除(I/R)速率适配155将由源节点105发送的CBR速率适配GMP帧流适配到中间节点115的时钟速率,其中中间节点115的电路在必要时将空闲64B/66B块***到CBR速率适配GMP帧流或从CBR速率适配GMP帧流删除空闲64B/66B块,以将CBR速率适配GMP帧速率匹配到中间节点115的时钟速率。因此,当CBR速率适配GMP帧流的速率比中间节点115中的速率慢时,中间节点115将附加空闲块***到CBR速率适配GMP帧流中,并且当CBR速率适配GMP帧流的速率比中间节点115中的速率快时,从CBR速率适配GMP帧流删除空闲块。在由日历时隙交换机150进行的分布之后,使用每客户端空闲I/R速率适配160来进一步修改具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流,以将中间节点115的时钟速率适配到第二MTN部分层142的链路速率。具有经两次修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流然后以相应链路速率通过第二MTN部分层142被传输到汇聚节点110。
具有经两次修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流在汇聚节点110处接收。汇聚节点110处的电路用于在165处根据接收的CBR速率适配GMP帧流和经两次修改数量的空闲块恢复CBR客户端数据流速率,并且用于在170处根据CBR速率适配GMP帧的分组恢复CBR客户端数据的编码块流。
CBR速率适配GMP帧流的GMP帧由源节点105组装成伪以太网分组的以太网兼容的CBR客户端数据的64B/66B块组成。这些分组在其遵循以太网基本PCS分组语法的意义上是″伪以太网″分组,以/S/启动控制块开头并且以/T/终止控制块结束。该语法确保所有中间MTN节点115具体实施可正确地标识用于空闲(I/R)速率适配的以太网分组间间隙(IPG)。然而,由于分组不由以太网MAC处理,所以它们可省略以太网分组MAC开销和32比特循环冗余校验帧校验序列(CRC-32FCS)。另外,可使伪以太网分组长度比允许的以太网分组大小长得多,以便为该应用提供更高的带宽效率。
伪以太网分组的格式的示例在图2中示出,其中三个连续伪以太网分组205、210、215被包括在GMP帧200中。如图所示,伪以太网分组205、210、215中的每一者包括在分组末端处的分组终止控制块(/T/)230中的GMP开销235。/T/块230还包括控制块类型245。CBR客户端数据240的64B/66B编码块被映射到连续伪以太网分组205、210、215的数据块225中。如图2所示,/S/块和/T/块的字节用于该应用,其中/T/块优选地承载GMP开销235。虽然图2中示出的伪以太网分组的格式示出了放置在分组终止控制块/T/230中的GMP开销235,但是这并不旨在是限制性的,并且将GMP开销235放置在伪以太网分组的控制块中的任一控制块(/S/或//T/)中都在本发明示例的范围内,该伪以太网分组包括分组启动控制块/S/220或分组终止控制块/T/230。
图3A和图3B进一步示出了示例性伪以太网分组。在图3A中,64B/66B编码的CBR客户端数据300的块仅占用伪以太网分组的64B/66B数据块(/D/)305。在图3B中示出的第二示例中,为了增加效率,64B/66B编码的CBR客户端数据和GMP填充块300的块,除占用伪以太网分组的64B/66B数据块(/D/)305之外,CBR客户端数据和GMP填充块300也可占用分组启动控制块(/S/)310和分组终止控制块(/T/)325中的字节中的一些字节。如图3A和图3B所示,空闲计数开销335和GMP开销330的字节占据分组终止控制块(/T/)325的相应部分。虽然在该示例中,空闲计数开销335被示出在分组终止控制块(/T/)325中,但这并非旨在进行限制,并且在另一示例中,空闲计数开销335可被放置在分组启动控制块(/S/)315中。
图4示出了根据ITU-T Rec.G.8312MTN的MTN路径开销(POH)***机会的帧格式,其中″16K″名义上是16384并且″32K″名义上是32768,并且″n″是由客户端数据流使用的5Gbit/s MTN部分日历时隙的数量。B、A和L是根据ITU-T Rec.G.8312MTN标准的不同类型的POH有序集合块。B、A和L POH块的位置也示出在图5和图13中。MTN POH帧开始于位于A POH块位置出现之前的位置中的B POH块。需注意,根据ITU-T G.8312,可能存在没有POH在L或APOH块位置中传输的时段。因此,在下文的描述中应当理解,B POH块对提供了MTN POH帧中的参考点,其中L块或A块在其适用时被***到它们在MTN POH帧内的相应位置中。如果在该相应MTN POH位置中没有传输A或L块,则空闲块可占用该位置而不丧失一般性。
MTN POH块名义上由n*16384个64B/66B块分开,其中n表示承载MTN路径的MTN部分层5Gbit/s日历时隙的数量。为了与图4中示出的MTN POH周期要求兼容,伪以太网分组长度被选择为使得IPG出现在供MTN POH***的每个规则的n*16384块间隔点处。伪以太网分组长度还被选择为使得其更有效地利用MTN POH块之间的间隔并且为IMP提供足够的空闲块。为了实施方便,伪以太网分组长度可被选择为使得在每个MTN POH块之间出现整数个GMP帧。
如图5A所示,选择用长度为2730个64B/66B块的伪以太网分组填充16380个64B/66B块留下了源节点可在其中***空闲块的4个64B/66B块,这在源时钟比汇聚节点或中间节点快整整200ppm的情况下覆盖了所需的(16384)x(200x10-6)=3.3块速率差异。由于16380=4x9x5x7x13,因此有可能将16380个64B/66B块划分为三个5460块分组(如图5B所示)或六个2730块分组(如图5A所示),从而给出期望的整数数量的GMP帧。由于MTN节点交换64B/66B块的流,因此它们不缓冲整个以太网分组,并且因此很大程度上独立于以太网分组长度。虽然5460块分组更有效,但是2730块分组对于与现有MTN具体实施的兼容性可能是优选的。需注意,在图5A至图5C中,空闲块在GMP帧流中的位置并非旨在进行限制。源节点向汇聚节点提供已被***到GMP帧流的间隔中的空闲块的数量的足够知识。在一个示例中,该间隔可以是MTN POH帧,如图5A所示。
如图6A所示,GMP开销600通常被划分为三个分段(JC1 605+JC4 610、JC2 615+JC5620和JC3 625+JC6 630),这三个分段被充分分开以避免差错突发影响多于一个分段。因此,如图6B和图6C所示,创建由3分组组群组成的GMP帧,其中该组群的每个分组承载GMP开销的一个分段。该3分组组群的有效载荷区域由GMP作为单个组合有效载荷区域来处理。具体地,每个GMP帧的GMP字段传达下一个3分组组群GMP帧的有效载荷区域内的多少64B/66B块将承载客户端数据。6字节GMP开销格式在图6A和图6B中示出,其中GMP开销的三行被放置到三个连续分组的/T/块中,即JC1 605和JC4 610被放置在相应第一分组中,JC2 615和JC5620被放置在相应第二分组中,并且JC3 625和JC6 630被放置在相应第三分组中,相应的第一分组、第二分组和第三分组构成相应GMP帧。标注为″R″的字段指示保留字段,诸如比特、字节、字节集合或保留用于潜在未来用途的数据块。不同于依赖于部分层成帧模式和固定间隔来寻找GMP开销的ITU-T G.709,本发明示例使用MTN POH帧来周期性地标识体现GMP窗口的GMP帧的开头。如图5A至图5C所示,MTN POH帧之后的第一个分组是GMP帧的开头。重新参考图1,在135处,源节点105的电路使用GMP帧的开头的标识来通过***与GMP帧的开头对准的MTN路径开销(POH)帧来将多个GMP帧与MTN路径开销(POH)帧对准,以生成速率适配GMP帧流。
参考分别在图7A和图8A中示出的两个不同选项来提供如由图1的源节点105执行的使用多个伪以太网分组内的GMP和空闲块***来执行速率适配的更详细解释。
图7A示出了用于实现通用映射规程(GMP)和空闲映射规程(IMP)的组合的第一选项,并且图8A示出了第二选项。在这两个选项中,用于导出路径信号速率的时钟源导致GMP和IMP的相对作用的差异。这两种选项在MTN POH块位置之间使用整数个三个固定长度分组的组群。
在图7A中示出的选项中,源节点705在710处接收CBR客户端数据的64B/66B编码块流。在715处,源节点705还定义具有分组启动控制块(/S/)、分组终止控制块(/T/)和N-2个64B/66B数据块有效载荷的多个伪以太网分组。源节点705导出相对于源节点705处的参考时钟速率的MTN路径信号速率,并且在720处从接收CBR客户端数据的64B/66B编码块流导出CBR客户端数据流速率。GMP帧速率由源节点705设定,使得传输MTN路径信号帧和每帧预定固定数量的空闲字符将平均地填充服务器信道带宽。空闲***位置可在每个MTN POH块之间改变,从而导致填充服务器信道带宽的每帧平均字符。然后,源节点705在725处使用多个伪以太网分组内的GMP和空闲I/R来执行速率适配。在725处,源节点通过将CBR客户端数据的64B/66B编码块流的可变数量的块映射到连续伪以太网分组中并且将可变数量的填充块映射到连续伪以太网分组中来执行GMP。需注意,虽然GMP是根据字节来描述的,但是CBR客户端数据字节和填充块各自优选地分别被分组群为64B/66B客户端数据块和64B/66B填充块,并且作为块被***。CBR客户端数据的64B/66B编码块的块的可变数量和填充块的可变数量基于从MTN路径层导出的路径信号速率和CBR客户端数据流速率。源节点705在730处将CBR客户端数据的64B/66B编码块的在多个先前GMP帧周期期间到达的可变数量的块的平均值作为GMP开销(GMP OH)***到当前GMP帧的分组终止控制块中以生成GMP帧流。然后,源节点705在735处将固定数量的空闲块***到GMP帧流中以生成CBR速率适配GMP帧流。固定数量的空闲块被选择为下游IMP处理所需的最小数量的空闲块,以适应不同FlexE时钟域之间的最大200ppm时钟偏移。***该最小数量的空闲块改善了可用于承载CBR客户端信号的服务器信道带宽。然后,源节点705通过MTN将CBR速率适配GMP帧流、包括该数量的空闲块传输到一个或多个中间节点,并且最终传输到汇聚节点740。
当在MTN的中间节点处接收到CBR速率适配GMP帧流时,中间节点执行CBR速率适配GMP帧流的空闲映射规程(IMP)速率适配以修改CBR速率适配GMP帧流内的空闲块的数量,并且然后将具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流传输到MTN的下一节点,该下一节点可以是另一中间节点或汇聚节点。本领域的普通技术人员将理解,中间节点可以常规方式配置并提供。如上所述,中间节点***或删除本领域已知的64B/66B空闲块,以在其输入速率和输出速率之间同步数据流定时,而不考虑CBR客户端数据的64B/66B块和64B/66BPOH块的内容。
当汇聚节点740通过MTN从中间节点接收具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流时,在745处,汇聚节点740执行IMP以将CBR速率适配GMP帧流适配到汇聚节点740处的本地参考时钟。然后,在750处,汇聚节点740根据GMP开销以及由源节点***的预先已知的空闲块的固定数量和在汇聚节点处接收的空闲块的经修改数量之间的差异来确定CBR客户端数据流速率。然后,在755处,汇聚节点740使用所确定的CBR客户端数据流速率从CBR速率适配GMP帧流提取CBR客户端数据流,以恢复原始的64B/66B编码客户端信号760。因此,在图7A中示出的示例中,通过MTN传输的CBR客户端数据流被源节点705锁相到CalSlot时钟,并且汇聚节点740通过检查动态GMP开销信息和其接收的空闲块的平均数量与由源节点705***的已知数量的组合来确定原始客户端信号数据速率。锁相环路(PLL)诸如图9中示出的PLL 1130的操作是时钟恢复电路的固有部分,如本领域技术人员已知的。
图7B示出了在图7A的730处由源节点705通过将GMP开销放置在分组终止控制块/T/中而生成的CBR速率适配GMP帧流的示例性分组终止控制块(/T/)775。分组终止控制块775的GMP开销提供计数值(GMP Cm)785以通知汇聚节点705:源节点705将在下一窗口中发送多少64B/66B编码的CBR客户端数据块,并且可指示源节点705处的缓冲器(GMP CnD)780中剩余的字节数量。因此,GMP开销提供了指示源节点705处的缓冲器(CnD)中由于分别是字的一部分或64B/66B编码块而不能在下一帧中传输的剩余比特或字节的数量的有益特征。该信息向汇聚节点740提供关于CBR客户端数据速率的更高精度(即,比特级,而非字符级)信息。
图7C提供了示出根据上述第一选项的源节点900的示例的框图,其中可变数量的数据字节和填充块被映射到连续伪以太网分组中以提供GMP帧流,并且固定数量的空闲块被***到GMP帧流中。在该示例中,改变GMP填充块的数量以填充具有固定周期的GMP帧。如果64B/66B编码的客户端信号缓慢,则添加更多的填充块。如果64B/66B编码的客户端信号快速,则添加更少的填充块。
参考图7C,GMP帧参考940和MTN部分帧参考935由参考生成器905响应于参考时钟910生成。GMP帧参考940被提供到GMP引擎930和源节点900的伪以太网分组制作器950。参考时钟910还被提供到客户端速率测量电路925,并且被客户端速率测量电路925用来测量在源节点900处接收的所接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块流915的时钟速率,以便从所接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块流915导出CBR客户端数据流速率。所接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块流915被提供到先进先出(FIFO)缓冲器920。所测量的时钟速率由客户端速率测量电路925提供到GMP引擎930。GMP引擎930利用来自客户端速率测量电路925的测量时钟速率和GMP帧参考940来确定要映射到连续伪以太网分组中的CBR客户端数据64B/66B编码块的可变数量和填充块的可变数量。GMP引擎930将CBR客户端数据64B/66B编码块(Cm)的可变数量的指示符945提供到伪以太网分组制作器950。伪以太网分组制作器950基于Cm指示符945定义具有一个/S/、一个/T/和N-2个64B/66B数据块有效载荷的伪以太网分组,并且将该数量的CBR客户端数据64B/66B编码块915***到伪以太网分组中以生成GMP帧952的流,其中Cm指示符945指示由FIFO缓冲器920响应于来自伪以太网分组制作器950的读取信号而提供的CBR客户端数据64B/66B编码块915的数量。伪以太网分组制作器950将伪以太网分组提供到复用器970,该复用器由复用器控制器955控制。复用器控制器955由伪以太网分组制作器950和MTN部分帧参考935控制,以引导复用器970在来自伪以太网分组制作器950的伪以太网分组、来自MTN POH 960的POH块和来自空闲***器965的空闲块之间进行选择,以通过将固定数量的空闲块***到GMP帧流952中来执行速率适配,以生成CBR速率适配GMP帧流。复用器970的输出被提供到MTN部分层975。
如图7A、图7B和图7C所示,在用于实现GMP和IMP的第一选项中,映射到连续伪以太网分组中的CBR客户端数据64B/66B编码块的数量是可变的,并且映射到连续伪以太网分组中的填充块的数量是可变的,其中CBR客户端数据64B/66B编码块的可变数量和填充块的可变数量基于MTN和CBR客户端数据流速率。附加地,当实现该选项时,***到GMP帧流中的空闲块的数量是固定的。
图7D提供了示出根据上述第一选项的源节点902的示例的框图,该示例附加地通过在已经执行MTN映射之后将更低速率客户端数据复用到伪以太网分组中来提供对CBR客户端数据的64B/66B编码块的复用。
参考图7D,GMP帧参考942和MTN部分帧参考937由参考生成器907响应于参考时钟912生成。GMP帧参考942被提供到GMP引擎932以及源节点902的线程交织器和伪以太网分组制作器924。参考时钟912还被提供到客户端速率测量电路927,并且由客户端速率测量电路927用来测量在源节点902处接收的所接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块流917、919的时钟速率,以便从所接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块流917、919导出CBR客户端数据流速率。所接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块流917、919被提供到GMP线程帧先进先出(FIFO)缓冲器922。GMP和线程帧FIFO缓冲器922对流917、919执行GMP,以定义用于流917、919中的每一者的多个GMP线程帧,并且该多个GMP线程帧由GMP和线程帧FIFO缓冲器922的FIFO缓冲器缓冲。多个GMP线程帧中的每个GMP线程帧包括可变数量的CBR客户端数据的编码块和可变数量的填充块和GMP OH,如由Cm指示符947确定的,如先前已经描述的。然后,响应于从线程交织器和伪以太网分组制作器924到GMP和线程帧FIFO缓冲器922的读取信号,缓冲的GMP线程帧从GMP和线程帧FIFO缓冲器922被提供到线程交织器和伪以太网分组制作器924。然后,线程交织器和伪以太网分组制作器925将GMP线程帧映射到多个连续伪以太网分组中,该多个连续伪以太网分组包括被划分为多个交织线程和多个GMP OH数据有效载荷块的多个数据有效载荷块。然后,由线程交织器和伪以太网分组制作器924将伪以太网分组组装成GMP复用帧954的流。所测量的时钟速率由客户端速率测量电路927提供到GMP引擎932。GMP引擎932利用来自客户端速率测量电路927的测量时钟速率和GMP帧参考942来确定要由GMP和线程帧FIFO缓冲器922映射到连续伪以太网分组中的CBR客户端数据64B/66B编码块的可变数量和填充块的可变数量。GMP引擎932将CBR客户端数据64B/66B编码块(Cm)的可变数量的指示符947提供到线程交织器和伪以太网分组制作器924。线程交织器和伪以太网分组制作器924基于Cm指示符947定义具有一个/S/、一个/T/和N-2个64B/66B数据块有效载荷的伪以太网分组。线程交织器和伪以太网分组制作器向GMP和线程帧FIFP缓冲器922发出读取信号以提供64B/66B编码的CBR客户端数据块,并且将由GMP引擎932提供的Cm 947指示的64B/66B编码的CBR客户端数据块的数量926***到伪以太网分组中以生成GMP复用帧流954。线程交织器和伪以太网分组制作器924将GMP复用帧954的流提供到复用器972,该复用器由复用器控制器957控制。复用器控制器957由线程交织器和伪以太网分组制作器924以及MTN部分帧参考937控制,以引导复用器972在GMP复用帧954、来自MTN POH 962的POH块和来自空闲***器967的空闲块之间进行选择,以通过在GMP复用帧954的伪以太网分组之间***固定数量的空闲块来执行速率适配,以生成速率适配的GMP复用帧流。复用器972的输出被提供到MTN部分层977。
用于实现GMP和IMP的组合的第二选项在图8A中示出,其中源节点805从CBR客户端数据流速率导出MTN路径信号速率(即,日历时隙速率)。在第二选项中,使用预定的固定GMPCm(或Cm值的定义重复模式)来创建不完全填充MTN POH块之间的空间的分组流,以便创建略慢于标称服务器信道速率的CBR速率适配GMP帧流。在该选项中,GMP以每路径帧固定速率提供具有路径帧有效载荷的有效载荷CBR客户端数据64B/66B编码块的平滑传递。
在图8A中示出的选项中,源节点805在810处接收CBR客户端数据的64B/66B编码块流。在815处,源节点805定义具有分组启动控制块(/S/)、分组终止控制块(/T/)和数据块有效载荷的多个伪以太网空分组。在该选项中,数据块有效载荷815具有N-2个64B/66B数据块的固定容量。实现CBR客户端数据的64B/66B编码块的固定(即,静态)GMP分布和分组有效载荷中填充块的固定GMP分布以生成GMP帧流。在820处,源节点805将数据块的固定数量的指示放置到称为速率适配OH的GMP开销中,放置到分组终止控制块/T/中。数据块的固定数量的指示是任选的,因为固定数量对于源节点805和汇聚节点840是已知的。然后,源节点805在825处将可变(k)数量的空闲块***到GMP帧流中以生成CBR速率适配GMP帧流。源节点805***可变数量的空闲块以便填充剩余的信道带宽。空闲块的可变数量的指示在820处被放置在速率适配开销中,以向汇聚节点通知由源节点***的空闲块的数量。另选地,放置在空闲计数开销890中的空闲块的可变数量的指示可以是从具有模翻转的任意开始时间(即,T=0)起由源节点***的空闲块的运行数量。利用该另选方案,汇聚节点通过将当前接收的空闲计数开销中的空闲块的可变数量的指示与先前接收的空闲计数开销中的空闲块的可变数量的指示进行比较来确定由源节点在间隔中***的空闲块的数量。在空闲计数开销中放置的由源节点***的空闲块的数量的指示可任选地包括要发送的下一空闲块的分数部分。下一空闲块的分数部分指示源具有要填充的一些剩余带宽,但是该带宽不足以在该点处***另一空闲块。空闲分数计数信息向接收器提供对源空闲***速率的增加的理解。然后,源节点805通过MTN将CBR速率适配GMP帧流传输到一个或多个中间节点,并且最终传输到汇聚节点840。
当在MTN的中间节点处接收到CBR速率适配GMP帧流时,中间节点执行CBR速率适配GMP帧流的空闲映射规程(IMP)速率适配以修改CBR速率适配GMP帧流中的空闲块的数量,并且然后将具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMR帧流传输到MTN的下一节点,该下一节点可以是另一中间节点或汇聚节点。然而,空闲块的数量变化不被放置在空闲计数开销中,并且不替换由源节点805***的空闲块的数量的指示。
当汇聚节点840通过MTN接收具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流时,在830处,汇聚节点840执行IMP以将CBR速率适配GMP帧流适配到汇聚节点840处的本地参考时钟。然后,在835处,汇聚节点840根据GMP开销以及由源节点805***到CBR速率适配GMP帧流中的空闲块的可变数量的指示和在汇聚节点840处接收的空闲块的经修改数量之间的差异来确定CBR客户端流的CBR客户端数据流速率。然后,在845处,汇聚节点840使用所确定的CBR客户端数据流速率从CBR速率适配GMP帧流提取CBR客户端数据流,以恢复原始的CBR客户端数据850的64B/66B编码块。因此,在图8A中示出的示例中,通过MTN传输的CBR客户端数据流不被锁相到CalSlot比特率,并且汇聚节点840基于在汇聚节点840处的IMP处理之后剩余的空闲块的数量以及任选地由源节点805***的空闲计数信息来确定原始CBR客户端数据速率。CalSlot时钟是汇聚节点处的本地参考时钟的分频。
图8B示出了在图8A的820处由源节点805通过将GMP OH 880、885和空闲计数开销890放置在分组终止控制块/T中而生成的CBR速率适配GMP帧的示例性分组终止控制块(/T/)875。另选地,终止控制块875的GMP开销可提供计数值(GMP Cm)885以通知汇聚节点840:源节点805将在下一窗口中发送多少64B/66B编码块,并且可指示源节点805处的缓冲器(GMP CnD)880中剩余的字节数量。由于这些值(Cm和CnD)是预定且固定的,因此任选地将它们***到GMP开销中。分组终止控制块875附加地包括由源节点805***的可变数量的空闲块的空闲计数890,以及任选地要由源节点805在下一帧895中发送的分数量的空闲计数。
图8C提供了示出根据上述第二选项的源节点1000的示例的框图,其中固定数量的数据块和填充块被映射到连续伪以太网分组中以生成GMP帧流,并且可变数量的空闲块被***到GMP帧流中。在该选项中,客户端速率越快,在GMP帧内累积有效载荷64B/66B客户端数据块将花费的时间越少。客户端速率越慢,在GMP帧内累积有效载荷数据64B/66B客户端数据块将花费的时间越长。因此,GMP帧的周期由传入的CBR客户端数据的64B/66B编码块1015的比特率确定。
参考图8C,客户端速率测量电路1025的输出1011用于对参考生成器1005进行计时。参考生成器1005使用参考时钟1010生成MTN部分帧参考1035,并且使用来自客户端速率测量电路1025的输出1011生成GMP帧参考1040。GMP帧参考1040被提供到GMP引擎1030。客户端速率测量电路1025用于测量在源节点1000处接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块1015的时钟速率,其中CBR客户端数据的64B/66B编码块1015被提供到客户端速率测量电路1025和FIFO缓冲器1020,以从接收的CBR客户端数据的64B/66B编码块1015导出CBR客户端数据流速率。在该示例中,所测量的时钟速率可不被提供到GMP引擎1030,并且GMP引擎1030被认为是没有外部时间对准的自由运行的GMP引擎。GMP引擎1030利用GMP帧参考1040来确定要被映射到连续伪以太网分组中的固定数量的64B/66B客户端数据块1015的位置。GMP引擎1030将CBR客户端数据块(Cm)1045的固定数量的指示符提供到伪以太网分组制作器1050。伪以太网分组制作器1050基于Cm指示符1045定义具有一个/S/、一个/T/和N-2个64B/66B数据块有效载荷的伪以太网分组,并且基于Cm指示符1045将由FIFO缓冲器1020提供的多个CBR客户端数据块1015***到伪以太网分组中以生成GMP帧流1052。伪以太网分组制作器1050将GMP帧流1052提供到复用器1070。复用器控制器1055接收伪以太网分组制作器1050的输出1052、GMP帧参考1040、MTN部分帧参考1035和来自客户端速率测量电路1025的测量时钟速率,并且响应于这些输入而引导复用器1070在来自伪以太网分组制作器1050的GMP帧流1052、来自MTN POH 1060的POH块和来自空闲***器1065的空闲块之间进行选择,以通过将可变数量的空闲块***到GMP帧流1052中来执行速率适配,以生成CBR速率适配GMP帧流。复用器控制器1055利用MTN部分帧参考1035来针对每个块确定到复用器1070的哪个输入将出现在复用器的输出处。复用器1070的输出被提供到MTN部分层1075。
CBR客户端数据流速率影响将被***到GMP帧流中以生成CBR速率适配GMP帧流的空闲块的数量。例如,如果CBR客户端数据的64B/66B编码块是快速的,则每个GMP帧将在更短的时间段内被组装。因此,每秒将有更多的GMP帧,以适应每秒中更大数量的CBR客户端比特。由于MTN路径POH被用于界定GMP帧,所以MTN路径将更快地匹配CBR客户端流数据速率,并且每秒将需要更多的MTN POH 1060。然而,由于MTN帧部分以参考时钟1010的速率运行,并且每秒存在更多的MTN POH块,因此填充MTN部分所需的来自空闲***器1065的空闲块将更少。相反,如果CBR客户端数据的64B/66B编码块是缓慢的,则每秒将有更少的GMP帧。MTN路径对应地更慢,从而导致每秒所需的更少MTN POH 1060。然后需要来自空闲***器1065的更多空闲块来填充MTN部分中的空间。在1035上报告要***的空闲块的数量,以包括在图8B的空闲计数开销890和空闲分数895中。
如图8A、图8B和图8C所示,在用于实现GMP和IMP的第二选项中,当实现该选项时,映射到连续伪以太网分组中的CBR客户端数据块的数量是固定的,映射到连续伪以太网分组中的填充块的数量是固定的,并且***到GMP帧流中的空闲块的数量是可变的。
概括地讲,在第一选项中,GMP帧速率由源节点处的参考时钟确定,而在第二选项中,GMP帧速率由CBR客户端信号速率确定。因此,在第一选项中,由源发送的空闲块的数量是固定的,而在第二选项中,空闲块的数量是可变的。
在第一选项中,GMP帧速率是固定的并且由源处的参考时钟来确定。CBR客户端数据流速率是可变的,并且因此,***到GMP帧中的填充块的数量是可变的。当CBR客户端数据流速率缓慢时,***更多填充块,而当CBR客户端数据流速率快速时,需要更少填充块。在第一选项中,由于MTN路径信号速率(即,日历时隙速率)和GMP帧速率都参考相同的参考时钟,所以***到GMP帧流中的空闲块的数量是固定的。
在第二选项中,GMP帧速率是CBR客户端数据流速率的扩充版本。例如,GMP帧速率=(客户端信号速率)*(66/64)*(GMP帧中承载客户端数据的块的总数量)/(GMP帧中块的总数量)。GMP帧速率是CBR客户端数据流速率的常数倍,因为填充块的数量是固定的。因此,GMP帧速率是可变的,因为CBR客户端数据流速率是可变的。由于MTN路径信号速率是固定的,所以***到GMP帧流中的空闲块的数量是可变的。***的空闲块的数量的指示符被***到GMP帧流中,以将空闲块的可变数量传达到汇聚节点。
图9是示出了根据上述第一选项或第二选项中的任一选项的汇聚节点(图7A的740或图8A的840)的示例的框图,该汇聚节点用于接收由图7C和/或图8C中的源节点生成的CBR速率适配GMP帧流。接收的MTN部分信号1105承载CBR速率适配GMP帧流。MTN和GMP帧由恢复MTN和GMP帧电路1115从CBR速率适配GMP帧流恢复,并且被提供到计数接收空闲块、恢复GMP开销和恢复空闲计数开销电路1120。当由源节点***到CBR速率适配GMP帧流中的空闲块的数量是固定的时,如参考图7A至图7C描述的第一选项中,空闲块的固定数量对于汇聚节点是已知的。另选地,在参考图8A至图8C描述的第二选项中,由源节点***的空闲块的可变数量在开销中报告。在汇聚节点处接收的空闲块的实际数量是由源节点***的、由执行IMP的中间节点修改的空闲块的数量的组合。MTN路径信号速率测量电路1110接收传入的MTN部分信号并且测量MTN路径信号比特率。该测量的比特率由DSP引擎1125缩放以恢复客户端有效载荷数据速率,根据由电路1120得到的接收的空闲块的数量、由该电路从空闲计数开销恢复的空闲计数以及从GMP开销恢复的Cm:CnD的值而变化。提取客户端有效载荷块1135使用来自电路1120的Cm值来标识GMP帧内的有效载荷和填充块。在来自64B/66B数据块的客户端有效载荷比特被写入FIFO缓冲器1140中时,填充块和空闲块被丢弃。锁相环路(PLL)1130由DSP引擎1125控制,以便以CBR客户端数据流速率从FIFO缓冲器1140进行读取。
概括地讲,第一选项提供由具有CnD的可变GMP实现的潜在时钟恢复性能增大以及复用更低速率客户端的可能性,这将在下文更详细地讨论。第二选项的主要优点是静态GMP的使用通过使用单个过程而不是使用GMP和IMP两者来简化源节点和汇聚节点两者。
第一选项提供了用于在多个5Gbit/s MTN部分层日历时隙中的一个日历时隙内承载单个CBR客户端数据流的方法。然而,存在期望在单个日历时隙内承载多个不同的更低速率CBR客户端数据流的应用。为了在单个日历时隙内承载多个不同的更低速率CBR客户端数据流,复用能力被添加到第一选项。
如上所述,源节点利用可变数量的CBR客户端数据块、每GMP帧可变数量的填充块以及MTN路径信号内固定数量的空闲块的第一选项还允许通过将分组有效载荷数据块划分为交织集合来将多个更低速率客户端复用到每个伪以太网分组中的可能性。每组GMP开销可承载在分组末端处的附加数据块中。利用该选项,由于GMP执行速率适配,因此空闲块的数量独立于复用的客户端流并且可保持固定。
虽然将更低速率客户端组合到5Gb/s MTN信道中在本领域中是已知的,但是已知方法在MTN映射之前执行对客户端信号的复用。相比之下,本发明示例提供了在已执行MTN映射之后将更低速率客户端数据复用到伪以太网分组中,如参考图10中示出的框图1200所示。
一般来讲,对CBR客户端数据流1205、1210的多个64B/66B编码块的复用在源节点处由相应GMP块1225、1230执行,以定义用于CBR客户端数据的64B/66B编码块流中的每个CBR客户端数据的64B/66B编码块流的多个相应GMP线程帧1235、1240,其中多个GMP线程帧1235、1240的每个GMP线程帧包括可变数量的CBR客户端数据的编码块和可变数量的填充块以及用于CBR客户端数据的64B/66B编码块的相应流的GMP OH。附加地,线程交织器和伪以太网分组制作器1245定义多个伪以太网分组,其中该多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括被划分为多个交织线程的多个数据有效载荷块和多个交织GMP开销(OH)数据有效载荷块。特定地,多个交织线程中的每个交织线程可包括整数数量的数据有效载荷块。然后,可变数量的编码客户端数据块和可变数量的填充块被映射到连续伪以太网分组的多个交织线程中的一个交织线程中,并且GMP OH被线程交织器和伪以太网分组制作器1245映射到多个交织GMP OH数据有效载荷块中。然后,GMP复用帧流1250由包括连续伪以太网分组的线程交织器和伪以太网分组制作器1245组装。然后,GMP复用帧流1250被提供到IMP块1255,该IMP块在GMP复用帧流的连续伪以太网分组之间***固定数量的空闲块,并且将与多个GMP复用帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到GMP复用帧流1250中,以生成GMP复用速率适配帧流。特定地,CBR客户端线程1235、1240的64B/66B编码块可由线程交织器和伪以太网分组制作器1245以循环方式映射到连续伪以太网分组的多个交织线程中。
因此,多个CBR客户端数据流可被复用到每个伪以太网分组中。在特定示例中,CBR客户端的编码块由线程交织器和伪以太网分组制作器1245以循环方式映射到伪以太网分组的交织线程中。每个交织线程然后被视为其自已的信道,包括具有其自已的GMP开销。如果CBR客户端数据流占用多于一个线程,则这些线程被组合以创建更高速率信道,并且单个GMP开销块被用于多个线程。因此,每个线程提供小于5Gbit/s的信道,该信道可在5Gbit/s日历时隙中一起时分复用。
图10中示出的复用方法可被修改为适用于除64B/66B编码的CBR客户端数据流之外的基于分组的客户端数据流。特定地,如果64B/66B编码的CBR客户端数据流1205、1210是基于分组的客户端数据流(诸如基于以太网的流),则基于分组的客户端数据流被视为比特流并且被编码为多个64B/66B编码块。一旦基于分组的客户端数据流已被编码为64B/66B编码块,图10中示出的GMP和IMP块1225、1230然后提供交织的64B/66B编码的基于分组的客户端数据流。
图10中示出的复用电路可在源节点705中实现,如图7A至图7C所示。复用用于实现上述第一选项,因为它使用GMP来执行分组内的每个单独线程的动态速率适配,并且使用IMP来执行分组级处的速率适配。由于每个线程的CBR客户端可具有不同的源时钟,因此可能更难以在MTN路径流内使用IMP以进行线程级速率适配,如在上文参考图8A至图8C所述的第二选项中。
图11A中示出了由图10中示出的***1200执行的复用的示例,其中CBR客户端数据的64B/66B编码块1260的每个线程1261、1262、1263、1264、1265、1266具有其自已的GMP开销1275,该GMP开销用于将CBR客户端数据速率适配到由该线程提供的信道中。该GMP开销1275占用伪以太网分组末端处的一个或多个数据块位置。如果客户端占用k个线程,则可使用最高线程数量的GMP开销,从而得到k个块的GMP粒度。如图11A所示,在这种情况下,分组末端处的终止控制块/T/1270承载除GMP开销之外的信息,例如复用结构指示符字段(MSI)1280。该示例中的分组长度2730示出了当使用复用时的有利分组长度,如图13所示,并且参考下文的表1来示出和描述。
图11B示出了用于复用CBR客户端的MTN路径GMP帧中的GMP线程帧的定位。特定地,定义用于CBR客户端数据1289、1290、1292的64B/66B编码块的线程帧1287,包括客户端数据的编码块和填充块1293以及GMP OH 1289。线程交织器和伪以太网分组1296制作器定义多个伪以太网分组,其中该多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括被划分为多个交织线程的多个数据有效载荷块和多个交织GMP开销(OH)数据有效载荷块。然后,可变数量的编码块和可变数量的填充块被映射到连续伪以太网分组的多个交织线程中的一个交织线程中,并且GMP OH被线程交织器和伪以太网分组1296映射到多个交织GMP OH数据有效载荷块中。然后,GMP复用帧流1298由包括连续伪以太网分组的线程交织器和伪以太网分组1296组装。在该特定示例中,GMP复用帧流1298包括承载32个GMP线程帧的3个伪以太网分组。
当复用限于单个3分组GMP帧1300时,如图12A所示出,线程的数量可以是可用于承载客户端有效载荷的伪以太网分组中的块的数量的整数除数,使得每个伪以太网分组包含每线程相同数量的块,其中每个伪以太网分组1305、1310、1315分别包括用于有效载荷块1320、1325、1330的GMP开销1322、1327、1332。因此,伪以太网分组大小1305、1310、1315被选择为使得可用有效载荷块1320、1325、1330的数量被分解为方便且有效的线程数量。线程的总数量可通过跨多个GMP帧扩散它们来倍增以形成扩展GMP帧,如图12B所示。如图12B所示,扩展GMP帧1350由六个伪以太网分组(即,两个3分组GMP帧的集合)1360、1362、1364......1366组成,以使可用线程的数量加倍,同时仍使用每伪以太网分组1360、1362、1364......1366相同数量的GMP开销字节1370、1372、1374......1376。具体地,图12B与图11A和图11B使用相同的示例性伪以太网分组格式。图12A提供了用于32个线程的每分组GMP开销字段。图12B示出了将GMP复用帧扩展到六个分组以便适应64个线程。由于MTN多帧1380可由24个伪以太网分组组成,如图13所示,因此可方便地将GMP帧1382、1384、1386、1388、1390、1392、1394、1396的多达八个集合组合成扩展GMP帧以提供八倍的线程。
表1示出了在GMP帧和扩展GMP帧两者中的伪以太网分组大小和线程数量的一些潜在有利选择。需注意,有可能将5Gb/s部分日历时隙划分为交织的单独1.25Gb/s日历时隙的四个集合,并且以对应的1/4速率运行MTN路径信号。表1示出了两种日历时隙速率的所得线程速率。需注意,表1中的线程有效载荷速率是用于在相关联的64B/66B块的64比特有效载荷字段中承载客户端数据流的信道容量。表1中的选项A出于三个原因而具有吸引力。第一,它提供32个线程。作为2的幂,为了实施方便,32与使用2的幂的其他复用信道化一致。第二,它的155.622Mbit/s容量对于承载传统的155.52Mb/s SDH VC-4/STM-1客户端信号是有效的。第三,所得分组具有2730块的长度,其允许***最小数量的空闲块以覆盖200ppm的潜在时钟偏移,如图13所示。因此,它有效地利用了可用MTN帧带宽。表1的选项B保留了这些特征,但是线程数是选项A的四倍,速率恰好是选项A的1/4。表1的选项C使用效率略低的2695块伪以太网分组和较不方便的数量的线程。然而,选项C非常适合于承载以太网客户端信号。例如,使用本地4B/5B块编码的100MBASE-R以太网客户端数据可有效地承载于131.82Mb/s信道中,该信道根据用于5Gb/s日历时隙情况的六个线程或用于1.25Gb/s日历时隙情况的24个线程创建。还假设客户端使用4B/5B块编码,1.25Gb/s日历时隙情况的三个线程可被组合到16.478Mb/s信道中以供有效传送10MBASE-R以太网客户端数据。需注意,图13使用表1中的选项A和选项B的2730块分组大小。
表1-潜在的线程复用配置
如果MTN路径信号占用MTN部分的k个日历时隙,则在MTN POH块之间将有k倍的伪以太网分组。不是将线程速率增大k倍,而是GMP开销可在k个交织的GMP复用帧上扩散,使得不管k的值如何,线程速率保持不变。
图14A示出了用于对恒定比特率(CBR)客户端数据流执行速率适配以供通过城域传送网络(MTN)传输的方法的流程图1400。方法1400由源节点执行,如图7A所示。
方法1400在操作1405处通过在源节点处接收CBR客户端数据的64B/66B编码块流而开始。
在操作1410处,方法1400通过定义多个伪以太网分组而继续。特定地,在操作1410处,源节点创建具有一个分组启动控制块(/S/)、一个分组终止控制块(/T/)和N-2个64B/66B数据块的固定有效载荷容量的多个伪以太网空分组。该方法在1415处通过以下方式继续:通过将CBR客户端数据的64B/66B编码块流的可变数量的块、可变数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流。在具体示例中,多个GMP帧的连续伪以太网分组的数量等于三,并且将GMP开销映射到连续伪以太网分组中可包括:将GMP开销的一部分映射到三个连续伪以太网分组中的每个伪以太网分组的分组终止控制块或分组启动控制块中。在另一示例中,多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括具有多个字节的分组启动控制块、多个数据有效载荷块和具有多个字节的分组终止控制块,并且组装多个GMP帧包括:将CBR客户端数据的64B/66B编码块流的可变数量的块和可变数量的填充块映射到连续伪以太网分组的多个数据有效载荷块中。可将GMP开销映射到连续伪以太网分组的分组启动控制块或分组终止控制块中。
在操作1420处,方法1400通过将固定数量的空闲块***到GMP帧流中而继续,并且方法1400在操作1425处通过将与多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到GMP帧流中以生成CBR速率适配GMP帧流而结束。
图14B示出了如图7A至图7C所示的由源节点具体执行的用于对恒定比特率(CBR)客户端数据执行速率适配以供通过城域传送网络(MTN)传输的方法的流程图1450。
在操作1455处,该方法通过基于源节点处的参考时钟导出MTN路径信号速率而开始,并且在操作1460处通过从CBR客户端数据的64B/66B编码块流导出CBR客户端数据流速率而继续。
该方法在操作1465处通过以下方式继续:通过将CBR客户端数据的64B/66B编码块流的可变数量的块、可变数量的填充块和GMP开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装多个通用映射规程(GMP)帧,其中CBR客户端数据的64B/66B编码块流的块的可变数量和填充块的可变数量基于从MTN导出的路径信号速率和CBR客户端数据流速率之间的差异。
该方法在操作1470处通过将固定数量的空闲块***到GMP帧流中而继续,并且在操作1475处通过将与多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到GMP帧流中以生成CBR速率适配GMP帧流而结束。
图15A示出了如图8A所示的由源节点具体执行的用于对恒定比特率(CBR)客户端数据执行速率适配以供通过城域传送网络(MTN)传输的方法的流程图1500。
方法1500在操作1505处通过在源节点处接收CBR客户端数据的编码块流而开始。
在操作1510处,方法1500通过定义多个伪以太网分组而继续。特定地,在操作1510处,源节点创建具有一个分组启动控制块(/S/)、一个分组终止控制块(/T/)和N-2个数据块的固定有效载荷容量的多个伪以太网空分组。该方法在1515处通过以下方式继续:通过将CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流。在具体示例中,多个GMP帧的连续伪以太网分组的数量等于三,并且将GMP开销映射到连续伪以太网分组中可包括:将GMP开销的一部分映射到三个连续伪以太网分组中的每个伪以太网分组的分组终止控制块中。在另一示例中,多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括具有多个字节的分组启动控制块、多个数据有效载荷块和具有多个字节的分组终止控制块,并且组装多个GMP帧包括:将CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块和固定数量的填充块映射到连续伪以太网分组的多个数据有效载荷块中。可将GMP开销映射到连续伪以太网分组的分组启动控制块或分组终止控制块中。
在操作1520处,方法1500通过将可变数量的空闲块***到GMP帧流中并且将空闲块的可变数量的指示***到GMP帧流中而继续。方法1500在操作1525处通过将与多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到GMP帧流中以生成CBR速率适配GMP帧流而结束。
图15B示出了如图8A至图8C所示的由源节点具体执行的用于对恒定比特率(CBR)客户端数据执行速率适配以供通过城域传送网络(MTN)传输的方法的流程图1550。
在操作1555处,方法1550通过基于源节点处的参考时钟导出MTN路径层流速率而开始,并且在操作1560处通过从CBR客户端数据的64B/66B编码块流导出CBR客户端数据流速率而继续。
该方法在操作1565处通过以下方式继续:通过将CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块、固定数量的填充块和GMP开销映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的通用映射规程(GMP)帧流,其中填充块的固定数量基于CBR客户端数据流速率。
该方法在操作1570处通过以下方式继续:将可变数量的空闲块***到GMP帧流中并且***由源节点***到GMP帧流中的空闲块的可变数量的指示,其中空闲块的可变数量基于MTN路径信号速率和CBR客户端数据流速率之间的差异。
该方法在操作1575处通过以下方式结束:在由源节点将可变数量的空闲块***到GMP帧流中之前,将***的空闲块的数量的指示映射到伪以太网分组的分组终止控制块中。在另选示例中,空闲块的可变数量的指示可被映射到分组启动控制块而不是分组终止控制块。在特定示例中,空闲块的可变数量的分数余数的指示被***到GMP帧流中。在另一另选示例中,空闲块的数量和分数空闲余数表示自任意开始时间起已被传输的空闲块的数量的模运行计数,而不是紧接在包含该开销的分组之前或之后***的空闲块的数量。在该示例中,接收器将在分组之间传输的空闲块的数量确定为那些相应分组中的空闲计数开销值之间的差异。
图16A的流程图1600示出了在CBR客户端数据的速率适配之后的图14B中示出的方法的继续。图16A中示出的方法1600的至少一部分由MTN的中间节点执行。
在操作1605处,方法1600通过以下方式开始:通过MTN传输CBR速率适配GMP帧流、包括固定数量的空闲块。图7A中示出的源节点可通过MTN传输CBR速率适配GMP帧流。
在操作1610处,该方法通过在MTN的第一中间节点处接收CBR速率适配GMP帧流和固定数量的空闲块而继续。该方法在操作1615处通过对在第一中间节点处接收的CBR速率适配GMP帧流执行空闲映射规程(IMP)速率适配以修改空闲块的数量而继续。
在操作1620处,该方法通过将具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流从第一中间节点传输到MTN的下一节点而继续。下一节点可以是下一中间节点或汇聚节点。如果下一节点是中间节点,则该方法如在操作1615中通过再次执行IMP速率适配而继续。如果下一中间节点是汇聚节点,则该方法在图16B处继续。
图16B的流程图1650示出了由MTN的汇聚节点执行的方法,如先前参考图7A和图9所述。
方法1650在操作1655处通过在汇聚节点处接收具有经修改数量的空闲块的CBR速率适配GMP帧流而开始,并且在操作1657处通过执行空闲映射规程(IMP)速率适配以将CBR速率适配GMP帧流适配到汇聚节点处的本地参考时钟而继续。方法1650在操作1660处通过以下方式继续:根据GMP开销以及由源节点***到CBR速率适配GMP帧流中的空闲块的固定数量和在汇聚节点处接收的空闲块的经修改数量之间的差异来确定CBR客户端数据流的CBR客户端数据流速率。在该示例中,由源节点***的空闲块的固定数量是由汇聚节点已知的。
该方法在操作1665处通过使用所确定的CBR客户端数据流速率从CBR速率适配GMP帧流提取CBR客户端数据的编码块流而结束。
图17A的流程图1700示出了在CBR客户端数据的速率适配之后的图15B中示出的方法的继续。图17A中示出的方法1700至少部分地由MTN的中间节点执行。
在操作1705处,方法1700通过以下方式开始:通过MTN传输CBR速率适配GMP帧流、包括可变数量的空闲块以及由源节点***的空闲块的可变数量的指示。图8A中示出的源节点可通过MTN传输CBR速率适配GMP帧流。
在操作1710处,该方法通过接收CBR速率适配GMP帧流、可变数量的空闲块以及由源节点在MTN的中间节点处***的空闲块的可变数量的指示而继续。该方法在操作1715处通过对在中间节点处接收的CBR速率适配GMP帧流执行空闲映射规程(IMP)速率适配以修改空闲块的数量而继续。
在操作1720,该方法通过将具有经修改数量的空闲块和由源节点***的空闲块的可变数量的指示的CBR速率适配GMP帧流从中间节点传输到MTN的下一节点而继续。下一节点可以是下一中间节点或汇聚节点。如果下一节点是中间节点,则该方法如在操作1715中通过再次执行IMP速率适配而继续。如果下一中间节点是汇聚节点,则该方法在图17B处继续。
图17B的流程图1750示出了由MTN的汇聚节点执行的方法,如先前参考图8A和图9所述。
方法1750在操作1755处通过在汇聚节点处接收具有经修改数量的空闲块和由源节点***的空闲块的可变数量的指示的CBR速率适配GMP帧流而开始,并且在操作1757处通过执行空闲映射规程(IMP)速率适配以将CBR速率适配GMP帧流适配到汇聚节点处的本地参考时钟而继续。方法1750在操作1760处通过以下方式继续:根据GMP开销以及由源节点***的空闲块的可变数量的指示和在汇聚节点处接收的空闲块的经修改数量之间的差异来确定CBR客户端数据流的CBR客户端数据流速率。
该方法在操作1765处通过使用所确定的CBR客户端数据流速率从CBR速率适配GMP帧流提取CBR客户端数据的编码块流而结束。
图14A、图14B、图15A、图15B、图16A、图16B、图17A和图17B的流程图假设正被速率适配的CBR客户端数据流来自单个客户端数据流。图18A中示出的流程图1800假设客户端数据流来自两个或更多个客户端数据流并且执行复用,如先前参考图10所述。
方法1800在操作1805处通过在源节点处接收两个或更多个CBR客户端数据流而开始。两个或更多个CBR客户端数据流中的每个CBR客户端数据流包括客户端有效载荷以及用于客户端的任何必要操作、管理和维护(OAM)开销。两个或更多个CBR客户端数据流可基本上同时被接收,或者另选地,这些流中的一个或多个流可非同时被接收。
在操作1810处,方法1800通过以下方式继续:定义用于两个或更多个CBR客户端数据的64B/66B编码块流的相应多个GMP线程帧,其中相应多个GMP线程帧中的每个GMP线程帧包括CBR客户端数据的可变数量的编码块、可变数量的填充块和相应CBR客户端数据的64B/66B编码块流的GMP开销。
在操作1815处,方法1800通过以下方式继续:定义多个伪以太网分组,其中该多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括被划分为多个交织线程的多个数据有效载荷块和多个交织GMP开销(OH)数据有效载荷块。任选地,多个交织线程中的每个交织线程中的多个数据有效载荷块可以是整数数量的数据有效载荷块。
该方法在操作1820处通过以下方式继续:通过将可变数量的编码块和可变数量的填充块映射到连续伪以太网分组的多个交织线程中的一个交织线程中并且将GMP OH映射到多个交织GMP开销数据有效载荷块中,将用于两个或更多个CBR客户端数据的64b/66b编码块流中的每个CBR客户端数据的64b/66b编码块流的相应多个线程帧映射到多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中。在特定示例中,映射以循环方式执行。虽然本文已描述了循环法,但这并不意指以任何方式进行限制,其他方式可在不超出范围的情况下使用。
在操作1825处,该方法通过组装包括连续伪以太网分组的GMP复用帧流而继续。
在操作1830处,方法1800通过在GMP复用帧流的连续伪以太网分组之间***固定数量的空闲块而继续。方法1800在操作1835处通过***与GMP复用帧流对准的MTN路径开销(POH)帧,以生成GMP复用速率适配帧流而结束。
图18B示出了用于速率适配和复用两个或更多个客户端数据流的方法1850。对两个或更多个客户端数据流的速率适配可由图7D中示出的***来执行,并且对两个或更多个客户端数据流的复用可由图10中示出的***来执行。
方法1850在操作1855处通过基于源节点处的参考时钟速率来导出MTN路径信号速率而开始。方法1850在操作1860处通过以下方式继续:相对于参考时钟速率导出用于两个或更多个CBR客户端数据的64B/66B编码块流中的每个CBR客户端数据的64B/66B编码块流的客户端数据流速率,其中对于该两个或更多个CBR客户端数据的64B/66B编码块流中的每个CBR客户端数据的64B/66B编码块流,CBR客户端数据的编码块的可变数量和填充块的可变数量基于MTN路径信号速率和相应客户端数据流速率之间的差异。
图19A示出了用于在MTN的中间节点处针对如图18B所示的方法执行速率适配的示例性方法1900。
方法1900在操作1905处通过以下方式开始:通过MTN传输GMP复用速率适配帧流和固定数量的空闲块。该方法在操作1910处通过在MTN的第一中间节点处接收GMP复用速率适配帧流和固定数量的空闲块而继续。
在第一中间节点处,方法1900在操作1915处通过对在第一中间节点处接收的GMP复用速率适配帧流执行空闲映射规程(IMP)速率适配以修改空闲块的固定数量而继续。方法1900在操作1920处通过将具有经修改的固定数量的空闲块的GMP复用速率适配帧流从第一中间节点传输到MTN的下一节点而结束。
图19B示出了用于在MTN的汇聚节点处针对如图18B所示的方法执行数据提取的方法。
图19B的方法1950在操作1955处通过在汇聚节点处接收具有经修改的固定数量的空闲块的GMP复用速率适配帧流而开始。在操作1960处,方法1950通过执行IMP以将GMP复用速率适配帧流适配到汇聚节点处的本地参考时钟而继续。
方法1950在操作1965处通过以下方式继续:针对每个交织线程,根据GMP OH以及由源节点***在GMP复用速率适配帧流的连续伪以太网分组之间的空闲块的固定数量和在汇聚节点处接收的空闲块的经修改的固定数量之间的差异来确定对应客户端数据流速率。方法1950在操作1970处通过使用交织线程的对应客户端数据流速率从GMP复用速率适配的线程帧流提取两个或更多个CBR客户端数据的64B/66B编码块而结束。
示例的***和方法提供了各种益处,包括但不限于:(1)在分组内使用GMP来增强灵活性和与潜在MTN装备具体实施的兼容性;(2)将CBR分组承受结构绑定到MTN POH帧,使得可一致地使用MTN开销块的精确G.8312标称间隔;(3)使源节点指示其在分组之后***的空闲块的数量,包括用于改善的IMP速率适配性能的剩余分数空闲块的量;(4)提供在分组内进行TDM客户端复用的能力,其中GMP用于每客户端的速率适配;(5)不需要将新的开销添加到MTN路径层信号;(6)相比于在基于以太网的CBR服务(CES)模式中使用常规以太网分组的改善带宽效率;以及(7)在比以太网分组长得多的分组中承载CBR客户端信号,以提高独立于分组长度操作的MTN网络中的效率。
在各种示例中,本发明示例的***的部分可在现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)中实现。本领域技术人员应当理解,电路元件的各种功能也可被实现为软件程序中的处理步骤。此类软件可用于例如数字信号处理器、网络处理器、微控制器或通用计算机中。
Claims (20)
1.一种用于执行速率适配的方法,所述方法包括:
在源节点处接收CBR客户端数据的编码块流;
定义多个伪以太网分组;
通过将CBR客户端数据的固定数量的编码块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到所述多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流;
将可变数量的空闲块***到所述GMP帧流中;以及
将与所述多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到所述GMP帧流中,以生成CBR速率适配GMP帧流。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述CBR客户端数据的编码块是CBR客户端数据的64B/66B编码块。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块、多个数据有效载荷块和分组终止控制块,并且其中组装所述GMP帧流包括:将所述GMP开销映射到所述连续伪以太网分组的所述分组终止控制块或所述分组启动控制块中。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块、多个数据有效载荷块和分组终止控制块,其中所述多个GMP帧中的每个GMP帧的连续伪以太网分组的数量等于三,并且其中组装所述GMP帧流包括:将所述GMP开销的一部分映射到所述三个连续伪以太网分组中的每个伪以太网分组的所述分组终止控制块或所述分组启动控制块中的至少一者中。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块、多个数据有效载荷块和分组终止控制块,并且其中组装所述GMP帧流包括:将所述CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块和所述固定数量的填充块映射到所述连续伪以太网分组的所述多个数据有效载荷块中。
6.根据权利要求1所述的方法,其中组装所述多个GMP帧包括:
基于所述源节点处的参考时钟导出MTN路径信号速率;以及
从所述CBR客户端数据的编码块流导出CBR客户端数据流速率,其中填充块的所述固定数量基于CBR客户端数据流速率,并且其中***到所述GMP帧流中的空闲块的所述可变数量基于所述MTN路径信号速率和所述CBR客户端数据流速率之间的差异。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块和分组终止控制块,所述方法包括:
将***到所述CBR速率适配GMP帧流中的空闲块的所述可变数量的指示映射到所述伪以太网分组的所述终止控制块或所述分组启动控制块中的至少一者中。
8.根据权利要求7所述的方法,所述方法包括:
将***到所述CBR速率适配GMP帧流中的空闲块的所述可变数量的分数余数的指示映射到所述伪以太网分组的所述终止控制块或所述分组启动控制块中的至少一者中。
9.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
通过所述MTN传输CBR速率适配GMP帧流、所述可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的所述可变数量的指示;
在MTN的中间节点处接收所述CBR速率适配GMP帧流、所述可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的所述可变数量的指示;
对在所述中间节点处接收的所述CBR速率适配GMP帧流执行空闲映射规程(IMP)速率适配,以修改空闲块的所述可变数量;以及
将所述CBR速率适配GMP帧流、经修改可变数量的空闲块以及所述由源***的空闲块的可变数量的指示从所述中间节点传输到所述MTN的下一节点。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述MTN的所述下一节点选自下一中间节点和汇聚节点。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述MTN的所述下一节点是汇聚节点,所述方法包括:
在所述汇聚节点处接收所述CBR速率适配GMP帧流、所述经修改可变数量的空闲块以及由所述源节点***的空闲块的可变数量的指示;
执行空闲映射规程(IMP)速率适配,以将所述CBR速率适配GMP帧流适配到所述汇聚节点处的本地参考时钟;
根据所述GMP开销以及在所述汇聚节点处接收的由所述源节点***的空闲块的所述可变数量的指示与空闲块的经修改数量之间的差异来确定CBR客户端数据流的CBR客户端数据流速率;以及
使用所确定的CBR客户端数据流速率从所述CBR速率适配GMP帧流提取所述CBR客户端数据的编码块流。
12.一种用于执行速率适配的方法,所述方法包括:
在源节点处接收CBR客户端数据的编码块流;
定义多个伪以太网分组;
通过将所述CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到所述多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流;
将可变数量的空闲块***到所述GMP帧流中;
将与所述多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到所述GMP帧流中,以生成CBR速率适配GMP帧流;
通过所述MTN传输CBR速率适配GMP帧流、可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的可变数量的指示;
在MTN的中间节点处接收所述CBR速率适配GMP帧流、所述可变数量的空闲块以及由源***的空闲块的所述可变数量的指示;
对在所述中间节点处接收的所述CBR速率适配GMP帧流执行空闲映射规程(IMP)速率适配,以修改空闲块的所述可变数量;
将所述CBR速率适配GMP帧流、经修改可变数量的空闲块以及所述由源***的空闲块的所述可变数量的指示从所述中间节点传输到所述MTN的汇聚节点;
在所述汇聚节点处接收所述CBR速率适配GMP帧流、所述经修改数量的空闲块以及由源***的空闲块的可变数量的指示;
执行空闲映射规程(IMP)速率适配,以将所述CBR速率适配GMP帧流适配到所述汇聚节点处的本地参考时钟;
根据所述GMP开销以及在所述汇聚节点处接收的由所述源节点***的空闲块的所述可变数量的指示与空闲块的经修改数量之间的差异来确定所述CBR客户端数据流的所述CBR客户端数据流速率;以及
使用所确定的CBR客户端数据流速率从所述CBR速率适配GMP帧流提取所述CBR客户端数据的编码块流。
13.一种用于通过城域传送网络(MTN)传输恒定比特率(CBR)客户端数据流的源节点,所述源节点包括用于以下操作的电路:
接收CBR客户端数据的编码块流;
定义多个伪以太网分组;
通过将所述CBR客户端数据的编码块流的固定数量的块、固定数量的填充块和通用映射规程(GMP)开销映射到所述多个伪以太网分组中的连续伪以太网分组中来组装包括多个GMP帧的GMP帧流;
将可变数量的空闲块***到所述GMP帧流中并且将由源***的空闲块的所述可变数量的指示***到所述GMP帧流中;以及
将与所述多个GMP帧对准的MTN路径开销(POH)帧***到所述GMP帧流中,以生成CBR速率适配GMP帧流。
14.根据权利要求13所述的源节点,其中所述源节点电路进一步用于将由源***的所述多个CBR速率适配GMP帧、所述可变数量的空闲块和空闲块的所述可变数量的指示传输到所述MTN的一个或多个中间节点或者一个或多个汇聚节点。
15.根据权利要求13所述的源节点,其中所述CBR客户端数据的编码块是CBR客户端数据的64B/66B编码块。
16.根据权利要求13所述的源节点,其中***到所述GMP帧流中的块的所述可变数量的所述指示是***到所述GMP帧流中的空闲块的所述可变数量的分数余数。
17.根据权利要求13所述的源节点,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块、多个数据有效载荷块和分组终止控制块,并且所述源节点用于通过将所述GMP开销映射到所述连续伪以太网分组的所述分组终止控制块或所述分组启动控制块中的至少一者中来组装所述GMP帧流。
18.根据权利要求13所述的源节点,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块、多个数据有效载荷块和分组终止控制块,并且所述源节点用于通过将由所述源节点***的空闲的可变数量的指示映射到所述连续伪以太网分组的所述分组终止控制块或所述分组启动控制块中的至少一者中来组装所述GMP帧流。
19.根据权利要求13所述的源节点,其中所述多个伪以太网分组中的每个伪以太网分组包括分组启动控制块、多个数据有效载荷块和分组终止控制块,其中所述多个GMP帧中的每个GMP帧的连续伪以太网分组的数量等于三,并且其中组装所述GMP帧流包括:将所述GMP开销的一部分映射到所述三个连续伪以太网分组中的每个伪以太网分组的所述分组终止控制块或所述分组启动控制块中的至少一者中。
20.根据权利要求13所述的源节点,其中所述源节点电路用于组装所述GMP帧流:
基于所述源节点处的参考时钟导出MTN路径信号速率;以及从所述CBR客户端数据的编码块流导出CBR客户端数据流速率;
其中填充块的所述固定数量基于CBR客户端数据流速率,并且其中***到所述GMP帧流中的空闲块的所述可变数量基于MTN路径信号速率和CBR客户端数据流速率之间的差异。
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