一种延时自适应的BMP映射实现方法及系统与流程

一种延时自适应的bmp映射实现方法及系统
技术领域
1.本发明涉及光传送网(optical transport network，otn)技术领域，具体涉及一种延时自适应(delay adaptive)的比特同步映射规程(bit-synchronous mapping procedure，bmp)映射实现方法及系统。


背景技术：

2.传统的otn网络划分成的最小时隙颗粒为1.25g，其不能有效的接入和承载低速业务，例如数据传输率为2mbit/s的业务。针对该问题，多厂家提出光业务单元(optical service unit，osu)的概念，将低速业务映射到osu容器，多个osu容器再复用到光通路数据单元(optical channel data unit，oduk/flex)。
3.客户业务映射到osu容器中的方法之一是bmp映射，传统的bmp映射对于特定业务采用唯一的映射图案，即填充到osu块中的osu数据帧结构固定。其中，osu数据的帧结构包括开销区域(oh)、净荷区域(payload)以及填充区域(stuff)，采用传统的bmp映射方法，填充到净荷区域的净荷量不变。
4.但由于osu容器的一个块较大，客户业务映射到osu容器时需要填满整个osu块，如果沿用传统otn的bmp映射方法，采用唯一映射图案，则低速业务产生一个osu块的时间长，业务延时大。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种延时自适应的bmp映射实现方法及系统，能够根据客户业务带宽大小灵活调整osu数据块的净荷区域大小，从而降低生成osu数据块产生的延时。
6.为达到以上目的，采取的技术方案是：
7.一种延时自适应的bmp映射实现方法，包括：
8.根据预设的自适应策略得到客户业务带宽对应的净荷量；
9.对客户业务数据进行bmp映射得到osu数据块，并在进行bmp映射时，根据净荷量填充osu数据块的净荷区域；
10.所述自适应策略为判断客户业务带宽所属的带宽范围，根据带宽范围确定净荷量，带宽范围的边界值越大，净荷量越大。
11.优选的，所述方法还包括：
12.将客户业务数据以位宽数据的形式依次缓存至n-1个ram中，其中，n为一个传输周期中传输的osu数据量最多包含的位宽数据的个数，osu数据块包括至少一个传输周期传输的osu数据量。
13.优选的，所述方法还包括：
14.根据净荷量和位宽数据处理得到移位字节数、高指针、以及低指针；
15.对客户业务数据进行bmp映射时，获取当前的位宽数据，并从n-1个ram中分别获取
之前的位宽数据，根据移位字节数对每个位宽数据均进行移位得到移位数据，根据高指针和低指针从每个移位数据中均截取有效数据，对n个有效数据进行拼接并填充至osu数据块的净荷区域得到osu数据块，其中，n为不大于n的正整数。
16.优选的，所述方法还包括：
17.根据净荷量填充osu数据块的净荷区域后，填充osu数据块的开销区域和填充区域得到osu数据块。
18.优选的，不同客户业务带宽对应的osu数据块的块大小相同。
19.一种延时自适应的bmp映射实现系统，所述系统包括：
20.延时自适应单元，其用于根据预设的自适应策略得到客户业务带宽对应的净荷量；
21.控制单元，其用于根据净荷量和客户业务数据处理得到控制信号；
22.数据处理单元，其用于根据控制信号对客户业务数据进行bmp映射得到osu数据块，并在进行bmp映射时，根据净荷量填充osu数据块的净荷区域；
23.所述自适应策略为判断客户业务带宽所属的带宽范围，根据带宽范围确定净荷量，带宽范围的边界值越大，净荷量越大。
24.优选的，所述系统还包括：
25.ram缓存单元，其包括n-1个ram，用于将客户业务数据以位宽数据的形式依次缓存至n-1个ram中，n为一个传输周期中传输的osu数据量最多包含的位宽数据的个数，osu数据块包括至少一个传输周期传输的osu数据量；
26.客户业务数据由多个位宽数据组成，客户业务对应的传输通道在相应的传输周期中均传输一位宽数据至ram缓存单元。
27.优选的，所述控制信号还包括移位字节数、高指针、以及低指针；
28.所述数据处理单元还用于在对客户业务数据进行bmp映射时，获取当前的位宽数据，并从n-1个ram中分别获取位宽数据，根据移位字节数对每个位宽数据均进行移位得到移位数据，根据高指针和低指针从每个移位数据中均截取有效数据，对n个有效数据进行拼接并填充至osu数据块的净荷区域以得到osu数据块，其中，n为不大于n的正整数。
29.优选的，所述数据处理单元根据净荷量填充osu数据块的净荷区域后，填充osu数据块的开销区域和填充区域以得到osu数据块。
30.优选的，所述数据处理单元生成的对应不同客户业务带宽的osu数据块的块大小相同。
31.本发明的有益效果：映射图案根据不同业务灵活可变，从而对于不同业务可产生不同延时特性，该方法应用于osu技术中，对于低速业务，可有效降低客户业务映射到osu过程中的延时。
附图说明
32.图1为本发明实施例中延时自适应的bmp映射实现方法的流程图。
33.图2为本发明实施例中延时自适应的bmp映射实现系统的功能模块示意图。
具体实施方式
34.以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
35.如图1所示，本发明实施例提供一种延时自适应的bmp映射实现方法，包括根据预设的自适应策略确定与客户业务带宽匹配的osu数据块的净荷区域的净荷量大小也即映射图案，在对不同客户业务带宽的客户业务数据进行bmp映射时，根据相应的映射图案生成具有不同净荷量的osu数据块。其中，自适应策略为判断客户业务带宽所属的带宽范围，根据带宽范围确定净荷量，带宽范围的边界值越大，净荷量越大。对于高速业务，osu数据块的净荷量较大，对于低速业务，osu数据块的净荷量较小，映射图案根据不同业务灵活可变，从而对于不同业务可产生不同延时特性，该方法应用于osu技术中，对于低速业务，可有效降低客户业务映射到osu过程中的延时。
36.继续参照图1所示，提供一种延时自适应的bmp映射实现方法的实施例，上述方法包括：
37.步骤s1、根据预设的自适应策略得到客户业务带宽对应的净荷量。
38.步骤s2、根据净荷量和位宽数据处理得到移位字节数、高指针、以及低指针。
39.步骤s3、将客户业务数据以位宽数据的形式依次缓存至n-1个ram中。其中，n为一个传输周期中传输的osu数据量最多包含的位宽数据的个数，osu数据块包括至少一个传输周期传输的osu数据量。
40.步骤s4、从n-1个ram中分别获取位宽数据，根据移位字节数对每个位宽数据均进行移位得到移位数据，根据高指针和低指针从每个移位数据中均截取有效数据，对n个有效数据进行拼接并填充至osu数据块的净荷区域，填充osu数据块的开销区域和填充区域得到osu数据块。其中，n为不大于n的正整数。
41.不同客户业务带宽对应的osu数据块的块大小相同。
42.在本实施例中，上述净荷量即为osu数据块中payload的字节数，客户业务带宽越小，osu数据块中payload的字节数越小，客户业务带宽越大，osu数据块中payload的字节数越大。
43.自适应策略所设定的由客户业务带宽产生净荷量方法为：当客户业务带宽大于带宽b1小于等于带宽b2时，产生一个特定的净荷量d1；当客户业务带宽大于带宽b2小于等于带宽b3时，产生另一个特定的净荷量d2。其中带宽b1《带宽b2《带宽b3，由此可产生多个特定的净荷量d1、d2
……
。净荷量最小值为1，最大值为osu数据块的长度减去osu数据块中oh字段的长度。
44.osu数据块中payload的字节数对客户业务的传输延时有直接影响。具体的，假设客户业务带宽为2mbit/s，osu数据块的长度为192字节，osu数据块中oh字段的长度为7字节，如果osu数据块中payload的字节数为64，则客户业务需要传输64字节后才能产生一个完整的osu数据块，客户业务传输64字节的时间为64字节*8比特/2mbit/s＝256us。如果osu数据块中payload的字节数为128，则客户业务需要传输128字节后才能产生一个完整的osu数据块，客户业务传输128字节的时间为128字节*8比特/2mbit/s＝512us。
45.由此可见，当osu数据块中payload的字节数取值为64字节和128字节时，两者延时相差512-256＝256us。因此，osu数据块中payload的字节数越小，产生一个osu数据块所需要的时间就越小，客户业务延时就越小，osu数据块中payload的字节数越大，产生一个osu
数据块所需要的时间就越大，客户业务延时就越大。对于低速业务，自适应调小osu数据块中payload的字节数，可有效降低客户业务映射到osu过程中的延时，达到更优的延时性能。
46.基于上述实施例，继续参照图1，通过具体实施例说明步骤s2中将客户业务数据以位宽数据的形式依次缓存至n-1个ram中的具体操作：
47.n-1个ram可构成一ram缓存单元3，用于缓存不同客户业务的客户业务数据，客户业务以客户业务数据的形式在相应的传输通道中进行传输，客户业务带宽即为传输通道的带宽。在具体传输时，每个传输通道在其对应的传输周期中均传输一个位宽数据。每个客户业务的客户业务数据均包含当前位宽数据、前面第一个位宽数据、前面第二个位宽数据
……
前面第n-1个位宽数据，当前位宽数据无需存储至ram缓存单元3即可直接使用，ram_1存储前面第一个位宽数据，ram_2存储前面第二个位宽数据
……
ram_n-1存储前面第n-1个位宽数据。
48.ram_1到ram_n-1的每个ram中，每个客户业务占用2个地址空间，每个ram的空间大小为2*客户业务个数。例如通道0占用每个ram空间的地址0和地址1，通道1占用每个ram空间的地址2和地址3，以此类推。
49.延时自适应功能的实现，会有多种osu映射图案产生，使用ram链及流水方法实现，可优化时序，且可灵活产生多种osu数据块的映射图案。
50.基于上述实施例，继续参照图1，通过具体实施例说明步骤s2中根据净荷量和位宽数据处理得到移位字节数、高指针、以及低指针的具体操作：
51.假设客户业务数据在一个传输周期中传输80字节，osu数据在一个传输周期中传输128字节。假设osu块的长度为256字节，其中oh字段为8字节，payload字段为210字节，stuff字段为38字节。一个osu数据块需要2个传输周期传输完成，第一个传输周期传输8字节的oh字段以及120字节的payload，第二个传输周期传输90字节的payload以及38字节的stuff。
52.以传输通道0连续输入第1～6个客户业务数据时为例，每个ram的读写信号如下：传输通道0输入的1～5个客户业务数据会交替写入ram_1的地址0/1空间中，ram_1的读取地址是写入地址取反后得到的。当ram_1进行读操作后，会延迟2个传输周期输出读取的数据。将ram_1的读写信号延迟2个传输周期，得到ram_2的读写信号，ram_2写入的数据内容为ram_1读出的数据内容。再次延迟2个传输周期后，会得到ram_2的输出数据。将ram_1的输出数据延迟2个传输周期，将客户业务数据延迟4个传输周期，这样会在同一个传输周期得到后面进行bmp映射所需的净荷量的所有数据。根据净荷量和位宽数据，结合每个ram的存储容量可处理得到移位字节数，高指针和低指针可用于从位宽数据中截取有效数据来填充osu数据块的净荷区域。高指针指示从位宽数据的第几个字节开始产生osu数据，低指针指示从位宽数据的第几个字节结束产生osu数据。
53.基于上述实施例，继续参照图1，通过具体实施例说明步骤s4中填充osu数据块的净荷区域的具体操作：
54.对客户业务数据进行bmp映射时，获取当前的位宽数据，并从n-1个ram中分别获取位宽数据，根据移位字节数对每个位宽数据均进行移位得到移位数据，根据高指针和低指针从每个移位数据中均截取有效数据，对n个有效数据进行拼接并填充至osu数据块的净荷区域得到osu数据块，其中，n为不大于n的正整数。n个有效数据包括的当前的位宽数据和从
n-1个ram中获取的之前的位宽数据。
55.基于上述实施例，继续参照图1，通过具体实施例说明步骤s4中生成osu数据块的具体操作：
56.根据净荷量填充osu数据块的净荷区域后，填充osu数据块的开销区域和填充区域得到osu数据块。
57.在一些其他的实施例中，根据净荷量填充osu数据块的净荷区域后，只填充osu数据块的开销区域即可。是否填充osu数据库的填充区域可自定义。
58.如图2所示，本发明实施例提供一种延时自适应的bmp映射实现系统，包括：
59.延时自适应单元1，其用于根据预设的自适应策略得到客户业务带宽对应的净荷量。
60.控制单元2，其用于根据净荷量和客户业务数据处理得到控制信号。
61.ram缓存单元3，其包括n-1个ram，用于将客户业务数据以位宽数据的形式依次缓存至n-1个ram中，n为产生一个osu数据块最多需要的位宽数据的个数。客户业务数据由多个位宽数据组成，客户业务带宽对应的传输通道在相应的传输周期中均传输一位宽数据至ram缓存单元3。
62.数据处理单元4，其用于根据控制信号对客户业务数据进行bmp映射得到osu数据块，并在进行bmp映射时，根据净荷量填充osu数据块的净荷区域。
63.上述自适应策略为判断客户业务带宽所属的带宽范围，根据带宽范围确定净荷量，带宽范围的边界值越大，净荷量越大。
64.具体的，延时自适应单元1的输入信号为客户业务带宽，输出信号为净荷量，输出信号连接到控制单元2。
65.控制信号包括第一信号和第二信号，控制单元2的输入信号为客户业务数据和净荷量，输出信号为第一信号和第二信号，其中，第一信号发送到ram缓存单元3，第二信号发送到数据处理单元4。第一信号控制ram缓存单元3的读操作，其为ram缓存单元3的读使能。第二信号控制数据处理单元4的操作，第二信号可包括当前客户业务数据需要移位字节数、当前客户业务数据高指针、当前客户业务数据低指针、前面第一个位宽数据需要移位字节数、前面第一个位宽数据高指针、前面第一个位宽数据低指针
……
前面第n-1个位宽数据需要移位字节数、前面第n-1个位宽数据高指针、前面第n-1个位宽数据低指针。高指针指示从位宽数据的第几个字节开始产生osu数据，低指针指示从位宽数据的第几个字节结束产生osu数据。
66.ram缓存单元3的输入信号为客户业务数据和第一信号，输出信号为位宽数据的集合，位宽数据的集合包含当前位宽数据、前面第一个位宽数据、前面第二个位宽数据
……
前面第n-1个位宽数据，输出信号连接到数据处理单元4。
67.数据处理单元4根据位宽数据的集合和第二信号，产生osu数据块，其输入信号为ram缓存单元3输出的位宽数据的集合和控制单元2产生的第二信号，其输出信号为osu数据块。
68.数据处理单元4根据第二信号中包含的当前位宽数据需要移位字节数将当前位宽数据进行移位，得到移位数据0；数据处理单元4根据第二信号中包含的前面第一个位宽数据需要移位字节数将来自于ram缓存单元3的前面第一个位宽数据进行移位，得到移位数据
1；以此类推，根据第二信号中包含的前面第n-1个位宽数据需要移位字节数将来自于ram缓存单元3的前面第n-1个位宽数据进行移位，得到移位数据n-1。
69.数据处理单元4根据第二信号中包含的当前位宽数据高指针和当前位宽数据低指针，从移位数据0中截取相应数据；根据第二信号中包含的前面第一个位宽数据高指针和前面第一个位宽数据低指针，从移位数据1中截取相应数据；以此类推，根据控制信号2中包含的前面第n-1个位宽数据高指针和前面第n-1个位宽数据低指针，从移位数据n-1中截取相应数据，将截取的数据进行拼接即得到osu数据块。
70.对于高速业务，osu数据块的净荷量较大，对于低速业务，osu数据块的净荷量较小，映射图案根据不同业务灵活可变，从而对于不同业务可产生不同延时特性，该方法应用于osu技术中，对于低速业务，可有效降低客户业务映射到osu过程中的延时。
71.基于上述实施例，继续参照图2，通过具体实施例说明数据处理单元4的具体操作：
72.控制单元2根据输入的位宽数据的集合和来自于延时自适应单元1的净荷量，得到需产生osu数据块的净荷量对应的字节数a。获取前次bmp映射后位宽数据的集合剩余字节数b(首次bmp映射时，b为0)。对比需产生字节数a和前次bmp映射后位宽数据的集合剩余字节数b，如果a》b，则第一信号为1，否则，第一信号为0，具体的，第一信号即为ram缓存单元3的读使能，第一信号为1时表示对ram缓存单元3进行读操作，否则不进行读操作。根据字节数a和字节数b，可得到第二信号。
73.本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。