СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА КЛИЕНТСКОГО СИГНАЛА В ОПТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ
METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING AND RECEIVING CLIENT SIGNAL IN OPTICAL TRANSPORT NETWORK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к области оптических транспортных сетей, в частности к способу и устройству для передачи и приема клиентского сигнала в оптической транспортной сети.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Как базовая технология транспортной сети следующего поколения, OTN (оптическая транспортная сеть) включает в себя технические спецификации электрического уровня и оптического уровня, представляет разнообразное OAM (управление, администрирование и обслуживание) и способна осуществлять высокоэффективный TCM (контроль тандемного соединения) и внеполосную FEC (Прямая коррекция ошибок), обеспечивая возможность гибкого планирования и управления для служб большой емкости.
[0003] На электрическом уровне обработки, технология OTN задает стандартную структуру инкапсуляции, которая отображает различные клиентские службы, и может реализовать управление и контроль клиентских сигналов. Структура кадра OTN показана на Фиг. 1, кадр OTN является структурой из 4×4080 байтов, то есть 4 строки × 4080 столбцов. Структура кадра OTN включает в себя зону разграничения кадра, OTUk (транспортный блок оптического канала) OH (служебные данные), ODUk (блок данных оптического канала) OH, OPUk (блок полезных данных оптического канала) OH, зону полезных данных OPUk (зона полезных данных) и зону FEC, при этом значения 1, 1,2, 3 и 4 из k соответствуют уровням скорости 2,5 G, 10 G, 40 G и 100 G соответственно. Зона разграничения кадра включает в себя FAS (сигнал выравнивания кадров) и MFAS (сигнал выравнивания мультикадров), информация в OPUk OH в основном используется для управления отображением и адаптацией клиентской службы, информация в ODUk OH в основном используется для отображения и контроля кадра OTN, и информация в OTUk OH в основном используется для контроля секции передачи. Фиксированная скорость OTUk называется скоростью линейного интерфейса. В настоящее время существуют скорости линейного интерфейса из четырех уровней фиксированных скоростей 2,5 G, 10 G, 40 G и 100 G. OTN передает клиентский сигнал нижеследующим образом: отображают клиентский сигнал верхнего уровня в OPUj с более низким уровнем скорости и добавляют служебные данные OPUj и служебные данные ODUj для образования ODUj, который в настоящем документе называется ODUj высшего порядка; и затем отображают ODUj высшего порядка в OPUk с более высоким уровнем скорости и добавляют служебные данные OPUk, служебные данные ODUk, служебные данные OTUk и FEC для отображения OTUk с постоянной скоростью, при этом OTUk называется OTUk высшего порядка; и модулируют OTUk высшего порядка на одиночной оптической несущей для передачи, при этом полоса пропускания однонаправленного канала оптической несущей равняется фиксированной скорости для OTUk высшего порядка. В дополнение, ODUflex вводится в существующую OTN, и называется блоком данных оптического канала низшего порядка с переменной скоростью, и используется для переноса службы верхнего уровня любой скорости. ODUflex низшего порядка должен быть сначала отображен в OPUk высшего порядка, и служебные данные OPUk, служебные данные ODUk, служебные данные OTUk и FEC добавляются для образования OTUk с постоянной скоростью высшего порядка, и затем OTUk высшего порядка модулируется на одиночной оптической несущей для передачи.
[0004] Огромное увеличение и гибкое изменение клиентских IP- (протокол Интернета) служб верхнего уровня накладывает требования на систему оптической транспортной сети. В настоящее время, ресурсы оптического спектра делятся согласно полосам пропускания сетки оптического спектра 50 ГГц, и полоса пропускания сетки оптического спектра 50 ГГц выделяется каждой оптической несущей. Для оптических несущих, чьи полосы пропускания однонаправленного канала попадают в пределы четырех фиксированных уровней скорости 2,5 G, 10 G, 40 G и 100 G, ширина оптического спектра, занятая оптическими несущими, не достигает 50 ГГц, и существует избыточный расход ресурсов оптического спектра. Более того, оптический спектр является ограниченным ресурсом. Чтобы сделать полное использование ресурсов оптического спектра, улучшить общие способности передачи сети и выполнить увеличивающуюся передачу клиентских IP- (протокол Интернета, протокол для взаимного соединения между сетями) служб верхнего уровня, технология Flex Grid (гибкая сетка) вводится в оптический уровень для расширения разделения полосы пропускания сетки оптического спектра ресурсов оптического спектра из постоянной гранулярности 50 ГГц (ITU-T (Международный телекоммуникационный союз - сектор стандартизации телекоммуникаций) G.694) в разделение полосы пропускания сетки оптического спектра с меньшей гранулярностью. В настоящее время, минимальной гранулярностью полосы пропускания сетки оптического спектра является слот = 12,5 ГГц, и оптическая несущая может занимать одну или более непрерывных полос пропускания сетки оптического спектра. Сеть OTN может выделить правильную ширину оптического спектра согласно объему трафика клиентского сигнала, который должен быть передан, и расстоянию передачи, для того, чтобы отвечать требованиям передачи.
[0005] В дополнение, специалисты в данной области техники ожидают увеличения эффективности спектра насколько возможно. Чтобы получить более высокую эффективность спектра, требуется модуляция высшего порядка, такая как технологии nQAM (квадратурная амплитудная модуляция n-го порядка) и мультиплексирования с ортогональным разделением частот (OFDM, Мультиплексирование с ортогональным разделением частот). То есть, при постоянной ширине спектра, требования фактического объема трафика удовлетворяются посредством изменения формата модуляции оптической несущей.
[0006] Однако в настоящее время линейный интерфейс OTN электрического уровня имеет фиксированный уровень скорости, и это практически не применимо для предоставления линейного интерфейса с правильной скоростью согласно фактическому объему трафика клиентской службы, и вследствие этого оптимальная конфигурация ресурсов полосы пропускания оптической транспортной сети не доступна.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ и устройство для передачи и приема клиентского сигнала в оптической транспортной сети.
[0008] Согласно одному аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ передачи клиентского сигнала в оптической транспортной сети, при этом способ включает в себя этапы, на которых отображают принятый клиентский сигнал в контейнер с переменной скоростью OTU-N, при этом скорость OTU-N в N раз больше предварительно заданного уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости; разбивают контейнер с переменной скоростью OTU-N на N транспортных блоков оптического подканала OTUsub по столбцам, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости; модулируют N транспортных блоков оптического подканала OTUsub на одной или более оптических несущих; и отправляют одну или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну для передачи.
[0009] Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает устройство передачи в оптической транспортной сети, при этом устройство передачи включает в себя модуль конструирования, модуль отображения, модуль разбиения, модуль модуляции и модуль передачи. Модуль конструирования выполнен с возможностью конструирования контейнера с переменной скоростью OTU-N, при этом скорость OTU-N в N раз больше предварительно заданного уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости; модуль отображения выполнен с возможностью отображения принятого клиентского сигнала в OTU-N; модуль разбиения выполнен с возможностью разбиения OTU-N, в который отображен клиентский сигнал, на N транспортных блоков оптического подканала OTUsub по столбцам, при этом скорость каждого OTUsub равна уровню опорной скорости; модуль модуляции выполнен с возможностью модулирования N OTUsub на одной или более оптических несущих; и модуль передачи выполнен с возможностью отправки одной или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну для передачи.
[0010] Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ приема клиентского сигнала в оптической транспортной сети, при этом способ включает в себя этапы, на которых принимают одну или более оптических несущих из одного и того же оптоволокна; демодулируют N транспортных блоков оптического подканала OTUsub из одной или более оптических несущих; выравнивают N OTUsub, при этом скорость каждого OTUsub равна предварительно заданному уровню опорной скорости; мультиплексируют выравненные N OTUsub в один контейнер с переменной скоростью OTU-N посредством перемежения столбцов, при этом скорость OTU-N в N раз больше уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости; и осуществляют обратное отображение клиентского сигнала из OTU-N.
[0011] Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает устройство приема в оптической транспортной сети, при этом устройство приема включает в себя интерфейс приема, модуль демодуляции, модуль выравнивания, модуль мультиплексирования и модуль обратного отображения. Интерфейс приема выполнен с возможностью приема одной или более оптических несущих из одного и того же оптоволокна. Модуль демодуляции выполнен с возможностью демодулирования N транспортных блоков оптического подканала OTUsub из одной или более оптических несущих, принятых посредством интерфейса приема. Модуль выравнивания выполнен с возможностью выравнивания N OTUsub, демодулированных модулем демодуляции. Модуль мультиплексирования выполнен с возможностью мультиплексирования N OTUsub, которые выравнены модулем выравнивания, в один контейнер с переменной скоростью OTU-N посредством перемежения столбцов, при этом скорость OTU-N в N раз больше уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым которое конфигуруется по необходимости. Модуль обратного отображения выполнен с возможностью обратного отображения клиентского сигнала из OTU-N, сгенерированного модулем мультиплексирования.
[0012] Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает устройство передачи в оптической транспортной сети, при этом устройство включает в себя по меньшей мере один процессор. По меньшей мере один процессор выполнен с возможностью отображения принятого клиентского сигнала в контейнер с переменной скоростью OTU-N, при этом скорость OTU-N в N раз больше предварительно заданного уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости; разбиения контейнера с переменной скоростью OTU-N на N транспортных блоков оптического подканала OTUsub по столбцам, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости; модулирования N транспортных блоков оптического подканала OTUsub на одной или более оптических несущих и отправки одной или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну для передачи.
[0013] Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает устройство приема в оптической транспортной сети, при этом устройство включает в себя демодулятор и по меньшей мере один процессор. Демодулятор выполнен с возможностью демодулирования N транспортных блоков оптического подканала OTUsub из принятых оптических несущих. По меньшей мере один процессор выполнен с возможностью приема одной или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну; демодулирования N транспортных блоков оптического подканала OTUsub из одной или более оптических несущих; выравнивания N OTUsub, при этом скорость каждого OTUsub равна предварительно заданному уровню опорной скорости; мультиплексирования выравненных N OTUsub в один контейнер с переменной скоростью OTU-N посредством перемежения столбцов, при этом скорость OTU-N в N раз больше уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости; и обратного отображения клиентского сигнала из OTU-N.
[0014] В вариантах осуществления, клиентский сигнал отображается в контейнер с переменной скоростью OTU-N, и OTU-N передается посредством использования одного и того же оптоволокна, для того, чтобы иметь возможность адаптации к изменению полос пропускания спектра оптического уровня, и осуществить оптимальную конфигурацию ресурсов полосы пропускания оптической транспортной сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0015] Чтобы более ясно описать технологические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения, далее кратко представлены прилагаемые чертежи, требуемые для описания вариантов осуществления. Очевидно, прилагаемые чертежи в нижеследующем описании показывают лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники может получить другие чертежи из этих прилагаемых чертежей без творческих усилий.
[0016] Фиг. 1 является структурной схемой кадра OTN, предусмотренного в предшествующем уровне техники;
[0017] Фиг. 2 является принципиальной схемой структуры кадра контейнера с переменной скоростью OTU-N, сгенерированного из кадра OTN посредством перемежения столбцов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0018] Фиг. 3-5 являются принципиальными структурными схемами контейнера с переменной скоростью OTU-N согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0019] Фиг. 6 является принципиальной схемой разделения блока полезных данных оптического канала OPU-N контейнера с переменной скоростью OTU-N на трибутарные слоты согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0020] Фиг. 7 является схемой последовательности операций способа передачи клиентского сигнала в OTN согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0021] Фиг. 8 является принципиальной схемой отображения двух ODUt низшего порядка в контейнер с переменной скоростью OTU-N согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0022] Фиг. 9 является принципиальной схемой разбиения контейнера с переменной скоростью OTU-N на множество транспортных блоков оптического подканала OTUsub по столбцам согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0023] Фиг. 10 является принципиальной схемой разбиения заголовка кадра контейнера с переменной скоростью OTU-3 по столбцам согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0024] Фиг. 11 является схемой последовательности операций способа приема клиентского сигнала в оптической транспортной сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0025] Фиг. 12 является принципиальной схемой устройства передачи в оптической транспортной сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0026] Фиг. 13 является принципиальной схемой устройства приема в оптической транспортной сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0027] Фиг. 14 является принципиальной схемой другого устройства приема в оптической транспортной сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0028] Фиг. 15 является блок-схемой устройства передачи в оптической транспортной сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
[0029] Фиг. 16 является блок-схемой устройства приема в оптической транспортной сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0030] Для того чтобы сделать цели, технические решения и преимущества настоящего изобретения более ясными, нижеследующее дополнительно подробно описывает способы реализации настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0031] Варианты осуществления настоящего изобретения конструируют структуру контейнера с переменной скоростью, называемую OTU-N (Транспортный блок оптического канала-N) на электрическом уровне OTN, при этом значение N является конфигурируемым положительным целым, и скорость OTU-N является конфигурируемой с использованием предварительно заданного уровня опорной скорости в качестве гранулярности. Например, скорость OTU-N в N раз выше уровня опорной скорости. Скорость OTU-N может быть гибко сконфигурирована согласно объему трафика клиентского сигнала. Объем трафика клиентского сигнала может быть обнаружен устройством OTN или сконфигурирован плоскостью управления.
[0032] Значение N гибко конфигурируется согласно требованиям передачи. Предпочтительно, значение N определяется на основе объема трафика клиентского сигнала и уровня опорной скорости. Например, значение N равняется округленному результату деления объема трафика клиентского сигнала на уровень опорной скорости. Округление частного деления A на В означает, что если A делится на B, округленное частное деления A на В равняется частному деления A на B; и, если A не делится на B, округленное частное деления A на В равняется значению с прибавлением 1 к значению, полученному округлением частного деления A на B. Например, если объем трафика клиентского сигнала равен 200 G, и уровень опорной скорости задан в 25 G, значением N является частное 8 деления 200 G на 25 G, то есть N = 8; и, если объем трафика клиентского сигнала равен 180 G, и уровень опорной скорости задан в 25 G, значение N равняется прибавлению 1 к значению 7, полученному округлением частного 7,2 деления 180 G на 25 G, то есть N = 8.
[0033] Предварительно заданное фиксированное значение уровня опорной скорости включает в себя, но не ограничено нижеследующими типами.
[0034] 1. Уровень опорной скорости может равняться скорости OTU1, OTU2, OTU3 или OTU4, заданных в стандарте ITU-T G.709, то есть уровень опорной скорости выбирается среди 2,5 G, 10 G, 40 G и 100 G, и равняется предпочтительно 100 G, то есть скорости OTU4.
[0035] 2. Уровень опорной скорости может быть целым кратным полосе пропускания сетки оптического спектра, заданной в ITU-T G.694. Например, если полоса пропускания сетки оптического спектра составляет 12,5 ГГц, уровень опорной скорости выбирается среди 12,5 G, 25 G, 50 G и 100 G и равняется предпочтительно 25 G.
[0036] Клиентский сигнал включает в себя:
(1) клиентские данные, CBR- (Постоянная скорости передачи битов) службу и службу пакетов (packet); и
(2) службы ODUt низшего порядка, в том числе ODU0, ODU1, ODU2, ODU2e, ODU3, ODU4 и ODUflex, которые заданы в стандарте ITU-T G.709.
[0037] Структура кадра OTU-N варьируется с помощью значения N и образуется из N подкадров посредством перемежения столбцов, и скорость каждого подкадра равняется уровню опорной скорости. Если подкадр имеет M столбцов, которые включают в себя M1 столбцов служебных данных, M2 столбцов полезных данных и M3 столбцов FEC, то OTU-N имеет M×N столбцов, включающих в себя M1×N столбцов служебных данных, M2×N столбцов полезных данных и M3×N столбцов FEC.
[0038] Предпочтительно, как показано на Фиг. 2-Фиг. 5, структура кадра OTU-N образована из N участков кадров OTN посредством перемежения столбцов, и включает в себя 4 строки и 4080×N столбцов, при этом 1-й столбец - 14N-й столбец включают в себя зону разграничения кадра OTU-N, зону служебных данных OTU-N и зону служебных данных ODU-N; (14N+1)-й столбец - 16N-й столбец являются зоной служебных данных OPU-N, (16N+1)-й столбец - 3824N-й столбец являются зоной полезных данных OPU-N, и (3824N+1)-й столбец - 4080N-й столбец являются зоной служебных данных FEC (Прямая коррекция ошибок).
[0039] Предпочтительно, как показано на Фиг. 3, вся служебная информация одного из кадров OTN служит в качестве служебной информации OTU-N, и, для остающихся (N-1) кадров OTN, только их FAS (Сигнал выравнивания кадров) и MFAS (Сигнал выравнивания мультикадров) помещаются в зоне служебных данных первой строки и 1-м - 7N-м столбцах OTU-N.
[0040] Блок данных оптического канала, соответствующий OTU-N, называется ODU-N, и блок полезных данных оптического канала, соответствующий OTU-N, называется OPU-N. Нижеследующее две схемы доступны для деления OPU-N на TS (Трибутарный слот):
[0041] Схема 1: Как показано на Фиг. 6, OPU-N делится на N трибутарных слотов по столбцам, скорость каждого трибутарного слота равняется уровню опорной скорости, и значение N, упоминаемое по всему этому документу, имеет такое же значение, при этом (14N+1)-й столбец - 16N-й являются зоной служебных данных трибутарного слота (TSOH), и (16N+1)-й столбец - 3824N-й столбец являются зоной полезных данных OPU-N.
[0042] Схема 2: Аналогично способу, описанному в стандарте ITU-T G.709, который делит OTU4 на 80 трибутарных слотов по 1,25 G, OTU-N делится на трибутарные слоты по байтам и с использованием уровня скорости 1,25 G в качестве гранулярности. Например, OTU4-4 уровня скорости 400 G (OTU4-4 это OTU-N, который образован из четырех OTU4 посредством перемежения столбцов) может быть разделен на 320 трибутарных слотов по 1,25 G. В стандарте ITU-T G.709, способом деления OTU4 является деление зоны полезных данных OPU4 на 80 трибутарных слотов по 1,25 G посредством перемежения байтов с интервалами по 80 мультикадров. В варианте осуществления настоящего изобретения способом деления OTU4-4 может быть деление зоны полезных данных OPU4-4 на 320 трибутарных слотов по 1,25 G посредством перемежения байтов с интервалами по 80 мультикадров.
[0043] Обращаясь к Фиг. 7, вариант осуществления предусматривает способ передачи клиентского сигнала в оптической транспортной сети. Способ включает в себя нижеследующие этапы.
[0044] Этап 101: Отображают принятый клиентский сигнал в OTU-N.
[0045] Для клиентских данных, клиентские данные отображаются в трибутарный слот OPU-N посредством использования способа отображения GMP (Основная процедура отображения) или GFP (Основная процедура формирования кадров), и затем добавляются служебные данные OPU-N, служебные данные ODU-N добавляются в OPU-N для образования ODU-N, и служебные данные OTU-N и информация FEC (Прямая коррекция ошибок) добавляются в ODU-N для образования OTU-N.
[0046] Для службы ODUt низшего порядка, одна служба ODUt низшего порядка отображается в ODTU-N.ts (Трибутарный блок оптического канала-N) из OPU-N посредством использования способа GMP, при этом ts является числом трибутарных слотов OPU-N, занятых ODUt низшего порядка; ODTU-N.ts мультиплексируется в ts трибутарных слотов OPU-N; служебные данные ODU-N добавляются в OPU-N для образования ODU-N; и служебные данные OTU-N и FEC добавляются ODU-N для образования OTU-N.
[0047] Предпочтительно, гранулярность байтов, используемых для отображения каждого ODUt низшего порядка, является такой же как число трибутарных слотов OPU-N, занятых ODUt низшего порядка. Чтобы упростить специалистам в данной области техники понимание способа отображения в этом варианте осуществления, нижеследующее дает пример со ссылкой на Фиг.8. Предполагается, что OTU-3 несет два ODUt низшего порядка, при этом двумя ODUt низшего порядка являются первый ODUt нижнего порядка и второй ODUt нижнего порядка. Первый ODUt нижнего порядка занимает один трибутарный слот из OPU-3, такой как TS1; и второй ODUt нижнего порядка занимает два трибутарных слота из OPU-3, такие как TS2 и TS3. Трибутарный блок данных оптического канала из OPU-3 называется ODTU-3.ts, при этом ODTU-3.ts включает в себя TSOH (Служебные данные трибутарного слота) и полезные данные TS, и ts является числом трибутарных слотов OPU-3, занятых ODTU-3.ts.
[0048] Как показано на Фиг. 8, конкретный процесс, в котором два ODUt низшего порядка отображаются и мультиплексируются в OTU-3, является таким, как следует ниже.
[0049] (1) Первый ODUt нижнего порядка отображается в ODTU-3.1 с гранулярностью в 1 байт согласно GMP, при этом ODTU-3.1 занимает один трибутарный слот TS1 из OPU-3; и информация отображения добавляется в служебные данные трибутарного слота TSOH1, соответствующие трибутарному слоту TS1.
[0050] (2) Второй ODUt нижнего порядка отображается в ODTU-3.2 с гранулярностью в 2 байта посредством GMP, при этом ODTU-3.2 занимает два трибутарных слота TS1 и TS2 из OPU-3; и информация отображения добавляется в TSOH, соответствующие каждому из двух трибутарных слотов, например, добавляется в служебные данные трибутарного слота TSOH2, соответствующие трибутарному слоту TS2.
[0051] (3) ODTU-3.1 и ODTU-3.2 мультиплексируются в один OPU-3, служебные данные ODU-3 добавляются в OPU-3, чтобы сгенерировать ODU-3, и служебные данные OTU-N добавляются в ODU-3, чтобы сгенерировать OTU-3. В этом варианте осуществления, множество ODTU-N.ts мультиплексируется в OPU-N для уменьшения сложности управления служебными данными.
[0052] Этот вариант осуществления наследует способ задания PT (Тип полезных данных) в стандарте ITU-T G.709. Следует обратить внимание, что новый PT, такой как PT=0x22, может быть добавлен в этом варианте осуществления для указания, что ODU-N несет множество служб низшего порядка гибридным образом.
[0053] Этот вариант осуществления может также наследовать способ задания MSI (Идентификатор структуры мультиплексирования) в стандарте ITU-T G.709. После получения ODU-N, отображенных во множество ODUt, MSI ODU-N модифицируется, чтобы указывать, занят ли уже каждый трибутарный слот в ODU-N службой ODUt низшего порядка. Конечно, задание PT и MSI не ограничено вышеприведенными способами, и не ограничивается конкретно в этом варианте осуществления.
[0054] Этап 102: Как показано на Фиг. 9, OTU-N разбивается на N OTUsub (Транспортный блок оптического подканала) по столбцам, при этом скорость каждого OTUsub равна уровню опорной скорости.
[0055] Нижеследующее две схемы доступны для разбиения OTU-N на N OTUsub по столбцам.
[0056] Схема 1: Разбивают OTU-N на N подканалов по столбцам, и выполняют FEC для каждого подканала и добавляют служебную информацию FEC для получения N OTUsub. Предпочтительно, один из подканалов включает в себя служебные данные OTU-N, служебные данные ODU-N, FAS и MFAS, и другие N-1 подканалов включают в себя FAS и MFAS, при этом скорость каждого подканала равняется уровню опорной скорости. FEC выполняется в отношении каждого подканала, что может уменьшить сложность FEC.
[0057] Схема 2: Выполняют FEC для OTU-N и добавляют служебную информацию FEC для получения обработанного OTU-N, и разбивают обработанный OTU-N на N OTUsub по столбцам. Предпочтительно, один из OTUsub включает в себя служебные данные OTU-N, служебные данные ODU-N, FAS и MFAS, и другие N-1 OTUsub включают в себя FAS и MFAS, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости.
[0058] В этом варианте осуществления, для содействия идентификации каждого OTUsub, OTUsub может также нести LLM (Логический разделитель). Логический разделитель занимает 6-й байт FAS, и обозначается LLMi, при этом LLMi является разделителем каждого OTUsub, и его диапазон значений может быть 0-255. LLMi 0-255 отмечает 0-й - 255-й OTUsub соответственно. Если число OTUsub больше чем 256, может быть выполнено расширенное задание в зарезервированной зоне в других служебных данных. Используя три OTUsub в качестве примера, заголовок кадра OTUsub показан на Фиг. 10, значениями логических разделителей LLM1, LLM2 и LLM3, переносимых в 0-м - 2-м OTUsub являются 0, 1 и 2 соответственно, и занимают 6-й байт служебных данных заголовка кадра, при этом OA1 и OA2 представляют другие служебные данные заголовка кадра OTUsub, которые в этом варианте осуществления конкретно не ограничиваются. 7-м байтом является байт MFAS, который не повторяется в этом варианте осуществления.
[0059] Этап 103: Модулируют N OTUsub на одной или более оптических несущих.
[0060] (1) Для одиночной несущей, N OTUsub модулируются на одиночной оптической несущей.
[0061] Например, предполагая, что объем трафика клиентского сигнала равен 400 G, и что уровень опорной скорости OTU-N задан в 100 G, значение N равняется 4, и полоса пропускания однонаправленного канала одиночной несущей задана в 400 G.
2
[0062] Число полос пропускания сетки оптического спектра, занятых одиночной несущей, и примененный формат модуляции (порядок модуляции равен k) не ограничены. Например, если одиночная несущая занимает четыре полосы пропускания сетки оптического спектра 12,5 G, то используется формат модуляции PM-16QAM (Квадратурная амплитудная модуляция 16-го порядка с поляризационным мультиплексированием) (порядок модуляции равен 16). Вычисленная посредством использования формула 2×4×12,5Гбит/с×log16, полоса пропускания одиночной несущей может быть вплоть до полосы пропускания 400 G, которая отвечает требованиям передачи клиентского сигнала.
2
[0063] Если одиночная несущая занимает восемь полос пропускания сетки оптического спектра 12,5 G, то используется формат модуляции 16QAM (Квадратурная амплитудная модуляция 16-го порядка) (порядок модуляции равен 16). Вычисленная посредством использования формула 8×12,5Гбит/с×log16, полоса пропускания одиночной несущей может быть вплоть до 400 G, которая отвечает требованиям передачи клиентского сигнала.
[0064] (2) Для множества оптических поднесущих, когда N OTUsub модулируются на M поднесущих, N OTUsub делятся на M групп, при этом значение M является положительным целым, и каждая группа OTUsub модулируется на поднесущей. Значение N конфигурируется как целое кратное значению M. Например, значение M может быть задано в значение округленного частного деления объема трафика клиентского сигнала на полосу пропускания однонаправленного канала одной поднесущей. Предпочтительно, N равняется M. Предпочтительно, M поднесущие могут использовать способ мультиплексирования с ортогональным разделением частот.
[0065] Например, предполагая, что объем трафика клиентского сигнала равен 400 G, и что уровень опорной скорости OTU-N задан в 25 G, значение N равняется 16. То есть OTU-16 разбивается на 16 OTUsub, и полоса пропускания однонаправленного канала M поднесущих задается в 400 G, чтобы отвечать требованиям передачи клиентского сигнала.
[0066] Если полоса пропускания однонаправленного канала каждой поднесущей равна 50 G, значение M задается в 8. То есть 16 OTUsub модулируются на 8 поднесущих для передачи. В этом случае, каждые 2 OTUsub модулируются на одной поднесущей.
2
[0067] Число (m) полос пропускания сетки оптического спектра, занятых каждой поднесущей, и используемый формат модуляции (порядок модуляции равен k) не ограничиваются. Например, если каждая поднесущая занимает четыре полосы пропускания сетки оптического спектра 12,5 G, то используется формат модуляции BPSK (Двоичная фазовая манипуляция) (порядок модуляции равен 2). Вычисленная посредством использования формулы 4×12,5Гбит/с×log2, полоса пропускания каждой поднесущей может быть вплоть до 50 G.
2
[0068] Если каждая поднесущая занимает одну полосу пропускания сетки оптического спектра 12,5 G, то используется формат модуляции PM-QPSK (квадратурная фазовая манипуляция с поляризационным мультиплексированием) (порядок модуляции равен 4). Вычисленная посредством использования формулы 2×12,5Гбит/с×log4, полоса пропускания каждой поднесущей может также быть вплоть до 50 G.
[0069] Этап 104: Отправляют одну или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну для передачи.
[0070] В этом варианте осуществления, клиентский сигнал отображается в контейнер с переменной скоростью OTU-N, и OTU-N передается посредством использования одного и того же оптоволокна, для того, чтобы иметь возможность адаптации к изменению полос пропускания спектра оптического уровня, и осуществить оптимальную конфигурацию ресурсов полосы пропускания оптической транспортной сети.
[0071] Обращаясь к Фиг. 11, в соответствующем вышеприведенном способе передачи клиентского сигнала в OTN, вариант осуществления предусматривает способ приема клиентского сигнала в оптической транспортной сети, включающий в себя:
[0072] Этап 501: Принимают одну или более оптических несущих из одного и того же оптоволокна.
[0073] Этап 502: Демодулируют N OTUsub (транспортный блок оптического подканала) из одной или более оптических несущих.
[0074] Этап 503: Выравнивают N OTUsub, при этом скорость каждого OTUsub равна предварительно заданному уровню опорной скорости.
[0075] Выравнивание N OTUsub включает в себя: выполнение разграничения кадров для N OTUsub согласно FAS (Сигнал выравнивания кадров) для каждого OTUsub и выравнивания заголовков кадров N OTUsub, которые подверглись разграничению кадров.
[0076] В этом варианте осуществления, опционально, при выравнивании, N OTUsub могут быть выравнены на основе заголовков кадров, и N OTUsub могут быть дополнительно выравнены посредством использования MFAS, переносимого в каждом OTUsub. То есть после выравнивания N OTUsub, не только заголовки кадров сохраняются выровненными, но также MFAS (Сигнал выравнивания мультикадров), переносимый в OTUsub, должен сохраняться согласованным. Способ выравнивания, применяемый в процессе конкретной реализации, в этом варианте осуществления конкретно не ограничивается.
[0077] Этап 504: Мультиплексируют выравненные N OTUsub в один OTU-N посредством перемежения столбцов, при этом скорость OTU-N в N раз выше уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости.
[0078] Опционально, нижеследующие две схемы доступны для мультиплексирования выравненных N OTUsub в один OTU-N посредством перемежения столбцов.
[0079] Схема 1: Выполняют FEC-декодирование для выравненных N OTUsub и затем мультиплексируют N OTUsub, которые подверглись FEC-декодированию, в один OTU-N посредством перемежения столбцов.
[0080] Схема 2: Мультиплексируют выравненные N OTUsub в один OTU-N посредством перемежения столбцов и выполняют FEC-декодирование для OTU-N.
[0081] Этап 505: Осуществляют обратное отображение клиентского сигнала из OTU-N.
[0082] Обратное отображение клиентского сигнала из OTU-N включает в себя: анализируют служебные данные OPU-N (блока полезных данных оптического канала) OTU-N для получения информации отображения, переносимой в служебных данных трибутарного слота, соответствующих каждому трибутарному слоту в OTU-N; и осуществляют обратное отображение клиентского сигнала из каждой зоны полезных данных трибутарного слота OTU-N на основе информации отображения.
[0083] Обращаясь к Фиг. 12, вариант осуществления предусматривает устройство передачи в оптической транспортной сети. Устройство передачи 60 включает в себя модуль 601 конструирования, модуль 603 отображения, модуль 605 разбиения, модуль 607 модуляции и модуль 609 передачи.
[0084] Модуль 601 конструирования выполнен с возможностью конструирования структуры контейнера с переменной скоростью, которая называется OTU-N, при этом скорость OTU-N в N раз больше предварительно заданного уровня опорной скорости, значение N является конфигурируемым положительным целым, значение N гибко конфигурируется в зависимости от требований передачи, и предпочтительно, значение N определяется на основе объема трафика клиентского сигнала и уровня опорной скорости.
[0085] Модуль 603 отображения выполнен с возможностью отображения принятого клиентского сигнала в OTU-N, сконструированный модулем 601 конструирования.
[0086] Для клиентских данных, клиентские данные отображаются модулем 603 отображения в трибутарный слот OPU-N посредством использования способа отображения GMP (Основная процедура отображения) или GFP (Основная процедура формирования кадров), и затем добавляются служебные данные OPU-N, служебные данные ODU-N добавляются в OPU-N для образования ODU-N, и служебные данные OTU-N и информация FEC (Прямая коррекция ошибок) добавляются в ODU-N для образования OTU-N.
[0087] Для службы ODUt низшего порядка, одна служба ODUt низшего порядка отображается модулем 603 отображения в ODTU-N.ts (Трибутарный блок оптического канала-N) из OPU-N посредством использования способа отображения GMP, при этом ts является числом трибутарных слотов OPU-N, занятых ODUt низшего порядка; ODTU-N.ts мультиплексируется в ts трибутарных слотов OPU-N; служебные данные ODU-N добавляются в OPU-N для образования ODU-N; и служебные данные OTU-N и FEC добавляются ODU-N для образования OTU-N. Предпочтительно, гранулярность байтов, используемых модулем 603 отображения для отображения каждого ODUt низшего порядка, является такой же как число трибутарных слотов OPU-N, занятых ODUt низшего порядка.
[0088] Как показано на Фиг. 9, модуль 605 разбиения выполнен с возможностью разбиения OTU-N, при котором клиентский сигнал отображается модулем 603 отображения, в N OTUsub (Транспортный блок оптического подканала) по столбцам, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости.
[0089] Нижеследующее две схемы доступны для модуля 605 разбиения, чтобы разбить OTU-N на N OTUsub по столбцам:
[0090] Схема 1: Разбивают OTU-N на N подканалов по столбцам, и выполняют FEC для каждого подканала и добавляют служебную информацию FEC для получения N OTUsub. Предпочтительно, один из подканалов включает в себя служебные данные OTU-N, служебные данные ODU-N, FAS и MFAS, и другие N-1 подканалов включают в себя FAS и MFAS, при этом скорость каждого подканала равняется уровню опорной скорости. FEC выполняется в отношении каждого подканала, что может уменьшить сложность FEC.
[0091] Схема 2: Выполняют FEC для OTU-N и добавляют служебную информацию FEC для получения обработанного OTU-N, и разбивают обработанный OTU-N на N OTUsub по столбцам. Предпочтительно, один из OTUsub включает в себя служебные данные OTU-N, служебные данные ODU-N, FAS и MFAS, и другие N-1 OTUsub включают в себя FAS и MFAS, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости.
[0092] Модуль 607 модуляции выполнен с возможностью модулирования N OTUsub, которые являются разбиением посредством модуля 605 разбиения, на одной или более оптических несущих.
[0093] (1) Для одиночной несущей, модуль 607 модуляции модулирует N OTUsub на одиночной оптической несущей.
[0094] (2) Для множества оптических поднесущих, например, когда модуль 607 модулирования модулирует N OTUsub на M поднесущих, N OTUsub делятся на M групп, при этом значение M является положительным целым; и каждая группа OTUsub модулируется на поднесущей. Значение N задается как целое кратное значению M. Предпочтительно, N равняется M. Предпочтительно, M поднесущие могут использовать способ мультиплексирования с ортогональным разделением частот.
[0095] Модуль 609 передачи выполнен с возможностью отправки одной или более оптических несущих, которые модулируются модулем 607 модуляции, по одному и тому же оптоволокну для передачи.
[0096] Следует обратить внимание, что каждый модуль, включенный в варианты осуществления устройств передачи и приема, сортируется лишь согласно функциональной логики, но не ограничен данной сортировкой, пока могут быть реализованы соответствующие функции. В дополнение, конкретное название каждого функционального модуля предназначено лишь для отличения одного от другого, а не ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения.
[0097] Обращаясь к Фиг. 13, вариант осуществления предусматривает устройство приема в оптической транспортной сети. Устройство приема 70 включает в себя a интерфейс 701 приема, модуль 703 демодуляции, модуль 705 выравнивания, модуль 707 мультиплексирования и модуль 709 обратного отображения.
[0098] Интерфейс 701 приема выполнен с возможностью приема одной или более оптических несущих из одного и того же оптоволокна.
[0099] Модуль 703 демодуляции выполнен с возможностью демодулирования N OTUsub (транспортный блок оптического подканала) из одной или более оптических несущих, принятых посредством интерфейса приема 701.
[0100] Модуль 705 выравнивания выполнен с возможностью выравнивания N OTUsub, демодулированных модулем 703 демодуляции.
[0101] Как показано на Фиг. 14, модуль 705 выравнивания включает в себя блок 705a разграничения кадров и модуль 705b выравнивания. Блок 705a разграничения кадров выполнен с возможностью выполнения разграничения кадров для N OTUsub согласно сигналу выравнивания кадров (FAS) для каждого OTUsub, и модуль 705b выравнивания выполнен с возможностью выравнивания заголовков кадров N OTUsub, которые подверглись разграничению кадров.
[0102] Модуль 707 мультиплексирования выполнен с возможностью мультиплексирования N OTUsub, которые выравнены модулем 705 выравнивания, в один контейнер с переменной скоростью OTU-N посредством перемежения столбцов, при этом скорость OTU-N в N раз выше уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым которое конфигуруется по необходимости.
[0103] Обращаясь к Фиг. 14, модуль 707 мультиплексирования включает в себя блок 707a декодирования и блок 707b мультиплексирования. Опционально, блок 707a декодирования выполнен с возможностью выполнения FEC-декодирования для выравненных N OTUsub; и блок 707b мультиплексирования выполнен с возможностью мультиплексирования N OTUsub, которые подверглись FEC-декодированию, в один OTU-N посредством перемежения столбцов.
[0104] В другом варианте осуществления, блок 707b мультиплексирования выполнен с возможностью мультиплексирования выравненных N OTUsub в один OTU-N посредством перемежения столбцов; и блок декодирования 707a выполнен с возможностью выполнения FEC-декодирования для OTU-N.
[0105] Модуль 709 обратного отображения выполнен с возможностью обратного отображения клиентского сигнала из OTU-N, сгенерированного модулем 707 мультиплексирования.
[0106] Обращаясь к Фиг. 14, модуль 709 обратного отображения включает в себя модуль 709a анализа и блок 709b обратного отображения. Модуль 709a анализа выполнен с возможностью анализирования служебных данных OPU-N (блок полезных данных оптического канала) OTU-N для получения информации отображения, переносимой в служебных данных трибутарного слота, соответствующих каждому трибутарному слоту в OTU-N; и блок 709b обратного отображения выполнен с возможностью обратного отображения клиентского сигнала из каждой зоны полезных данных трибутарного слота OTU-N на основе информации отображения.
[0107] Устройства передачи и приема, предусмотренные в вариантах осуществления, могут быть основаны на той же идее, что и вариант осуществления способов передачи и приема клиентского сигнала соответственно. Для процесса их конкретной реализации следует обратиться к варианту осуществления способа, и в настоящем документе дополнительные подробности не предоставляются.
[0108] Следует обратить внимание, что каждый модуль, включенный в варианты осуществления устройств передачи и приема, сортируется лишь согласно функциональной логики, но не ограничен данной сортировкой, пока могут быть реализованы соответствующие функции. В дополнение, конкретное название каждого функционального модуля предназначено лишь для отличения одного от другого, а не ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения.
[0109] Обращаясь к Фиг. 15, которая является блок-схемой варианта осуществления устройства передачи в оптической транспортной сети. Устройство передачи 90 включает в себя по меньшей мере один процессор 904, при этом по меньшей мере один процессор 904 может быть соединен с памятью 902, и память 902 выполнена с возможностью буферизации принятого клиентского сигнала.
[0110] По меньшей мере один процессор 904 выполнен с возможностью выполнения нижеследующих операций: конвертирование структуры контейнера с переменной скоростью, которая называется OTU-N, при этом скорость OTU-N в N раз больше предварительно заданного уровня опорной скорости, и значение N является конфигурируемым положительным целым; отображение принятого клиентского сигнала в OTU-N; разбиение OTU-N на N OTUsub (транспортный блок оптического подканала) по столбцам, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости; модулирование N OTUsub на одной или более оптических несущих; и отправляют одну или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну для передачи.
[0111] Значение N гибко конфигурируется в зависимости от требований передачи, и предпочтительно, значение N определяется на основе объема трафика клиентского сигнала и уровня опорной скорости.
[0112] Для клиентских данных, клиентские данные отображаются по меньшей мере одним процессором 904 в трибутарный слот OPU-N посредством использования способа отображения GMP (Основная процедура отображения) или GFP (Основная процедура формирования кадров), и затем добавляются служебные данные OPU-N, служебные данные ODU-N добавляются в OPU-N для образования ODU-N, и служебные данные OTU-N и информация FEC (Прямая коррекция ошибок) добавляются в ODU-N для образования OTU-N.
[0113] Для служб ODUt низшего порядка, одна служба ODUt низшего порядка отображается по меньшей мере одним процессором 904 в ODTU-N.ts (Трибутарный блок оптического канала-N) из OPU-N посредством использования способа GMP, при этом ts является числом трибутарных слотов OPU-N, занятых ODUt низшего порядка; ODTU-N.ts мультиплексируется в ts трибутарных слотов OPU-N; служебные данные ODU-N добавляются в OPU-N для образования ODU-N; и служебные данные OTU-N и FEC добавляются ODU-N для образования OTU-N. Предпочтительно, гранулярность байтов, используемых по меньшей мере одним процессором 904 для отображения каждого ODUt низшего порядка, является такой же как число трибутарных слотов OPU-N, занятых ODUt низшего порядка.
[0114] Нижеследующее две схемы доступны для по меньшей мере одного процессора 904, чтобы разбить OTU-N на N OTUsub по столбцам:
[0115] Схема 1: Разбивают OTU-N на N подканалов по столбцам, и выполняют FEC для каждого подканала и добавляют служебную информацию FEC для получения N OTUsub. Предпочтительно, один из подканалов включает в себя служебные данные OTU-N, служебные данные ODU-N, FAS и MFAS, и другие N-1 подканалов включают в себя FAS и MFAS, при этом скорость каждого подканала равняется уровню опорной скорости. FEC выполняется в отношении каждого подканала, что может уменьшить сложность FEC.
[0116] Схема 2: Выполняют FEC для OTU-N и добавляют служебную информацию FEC для получения обработанного OTU-N, и разбивают обработанный OTU-N на N OTUsub по столбцам. Предпочтительно, один из OTUsub включает в себя служебные данные OTU-N, служебные данные ODU-N, FAS и MFAS, и другие N-1 OTUsub включают в себя FAS и MFAS, при этом скорость каждого OTUsub равняется уровню опорной скорости.
[0117] Для одиночной несущей, по меньшей мере один процессор 904 модулирует N OTUsub на одиночной оптической несущей.
[0118] Для множества оптических поднесущих, например, когда по меньшей мере один процессор 904 модулирует N OTUsub на M поднесущих, N OTUsub делятся на M групп, при этом значение M является положительным целым, и каждая группа OTUsub модулируется на поднесущей. Значение N задается как целое кратное значению M. Предпочтительно, N равняется M. Предпочтительно, M поднесущие могут использовать способ мультиплексирования с ортогональным разделением частот.
[0119] Обращаясь к Фиг. 16, которая является блок-схемой варианта осуществления устройства приема в оптической транспортной сети. Устройство приема 110 включает в себя демодулятор 1101 и по меньшей мере один процессор 1104, при этом по меньшей мере один процессор 1104 может быть соединен с памятью 1102. Демодулятор 1101 демодулирует N OTUsub (транспортный блок оптического подканала) из принятых оптических несущих, при этом значение N является положительным целым которое конфигуруется по необходимости. Память 1102 выполнена с возможностью буферизации N OTU, демодулированных демодулятором 1101.
[0120] По меньшей мере один процессор 1104 выполнен с возможностью выполнения нижеследующих операций: прием одной или более оптических несущих по одному и тому же оптоволокну; демодулирование N OTUsub (транспортный блок оптического подканала) из одной или более оптических несущих; выравнивание N OTUsub; мультиплексирование выравненных N OTUsub в один контейнер с переменной скоростью OTU-N посредством перемежения столбцов, при этом скорость OTU-N в N раз больше предварительно заданного уровня опорной скорости, и значение N является положительным целым, которое конфигуруется по необходимости; и обратное отображение клиентского сигнала из OTU-N.
[0121] Выравнивание, по меньшей мере посредством одного процессора 1104, N OTUsub, включает в себя: выполнение разграничение кадров для N OTUsub согласно сигналу выравнивания кадров (FAS) каждого OTUsub и выравнивание заголовков кадров N OTUsub, которые подверглись разграничению кадров.
[0122] Нижеследующие две схемы доступны по меньшей мере для одного процессора 1104, чтобы мультиплексировать выравненные N OTUsub в один OTU-N посредством перемежения столбцов:
[0123] Схема 1: Выполняют FEC-декодирование для выравненных N OTUsub, и затем мультиплексируют N OTUsub, которые подверглись FEC-декодированию, в один OTU-N посредством перемежения столбцов.
[0124] Схема 2: Мультиплексируют выравненные N OTUsub в один OTU-N посредством перемежения столбцов и выполняют FEC-декодирование для OTU-N.
[0125] Обратное отображение, по меньшей мере одним процессором 1104, клиентского сигнала из OTU-N, включает в себя: анализ служебных данных OPU-N (блока полезных данных оптического канала) OTU-N для получения информации отображения, переносимой в служебных данных трибутарного слота, соответствующих каждому трибутарному слоту в OTU-N; и обратное отображение клиентского сигнала из каждой зоны полезных данных трибутарного слота OTU-N на основе информации отображения.
[0126] Специалисты в данной области техники могут понимать, что все или часть этапов вариантов осуществления могут быть реализованы посредством аппаратных средств или программы, дающей команды соответствующим аппаратным средствам. Программа может храниться на компьютерно-читаемом носителе информации. Носитель информации может включать в себя память постоянную память, магнитный диск или оптический диск.
[0127] Вышеприведенные описания являются лишь примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Любая модификация, эквивалентная замена или улучшение, сделанное без от сущности и принципа настоящего изобретения, должно попадать в объем правовой охраны настоящего изобретения.