一種寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中幀凈荷提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于寬帶接入網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，設(shè)及一種寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖 凈荷提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)W其可用帶寬大、信號 質(zhì)量好、支持寬帶業(yè)務等優(yōu)勢成為目前的熱口技術(shù)之一。其中P〇N(Passive化tical 化twork，無源光網(wǎng)絡）技術(shù)因拓撲結(jié)構(gòu)簡單，維護費用低等特點成為當今接入網(wǎng)技術(shù)的主 流，而現(xiàn)有寬帶光纖接入技術(shù)EPON巧thernet Passive Optical化twork，W太網(wǎng)無源光網(wǎng) 絡）/GP0N(Gig油it-Cap油Ie P0N，千兆無源光網(wǎng)絡）不能滿足未來面對用戶100M-1G的帶 寬需求，因此寬帶光纖接入技術(shù)邁向IOG領(lǐng)域已成為必然。 陽00引 XGPON技術(shù)因其低成本，高容量，廣覆蓋，全業(yè)務，高互通等特點成為PON技術(shù)的新 貴。在XGPON系統(tǒng)中，包含用戶數(shù)據(jù)帖和OMCI(0NUManagementandControlInte;rface, 光網(wǎng)絡單元管理控制接口）的SDU塊經(jīng)過XGPON封裝后通過下行XGTC帖和上行的突發(fā)帖 進行傳輸。XGPON封裝方式包括SDU分片，封裝和定界，上行與下行方向通用。
[0004] G-PON系統(tǒng)的帖結(jié)構(gòu)如下所述：在下行方向，下行帖長為155520字節(jié)，包含PSBd 頭和PHY帖凈荷。PHY帖凈荷經(jīng)過解擾之后形成的數(shù)據(jù)每隔216字節(jié)會出現(xiàn)32字節(jié)的 Parity(奇偶校驗位），用于進行陽"(ForwardErrorCorrection,前向糾錯碼）校驗。經(jīng) 過FEC校驗之后形成XGTC帖。圖1是XGTC帖結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，下行XGTC帖包含 XGTC頭和XGTC凈荷，XGEM帖凈荷就包含在XGTC凈荷中。
[0005] 圖2是XGEM帖結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，XGEM帖由XGEMheader(帖頭）與 XGEMpa}doad(有效載荷）組成，XGEMheader總長度為8字節(jié)，包含化}doadlength indication任LI,有效載荷長度指示）[14bits]、Keyindex(鍵字索引）巧bits]、XGEM port-ID(端 口號）[16bits]、Lastfragment(L巧[化it]、Hybriderrorcorrection化EC， 差錯校驗）[13bits]。
[0006] XGEM凈荷為可變長度，其長度值由XGEM帖頭的PLI值決定。圖3是XGEM帖實際 傳輸過程的長度值與帖頭PLI值之間的關(guān)系示意圖。如圖3所示，對于一個非空的XGEM帖， XGEM凈荷的實際長度與PLI的值L有關(guān)，XGEM凈荷一般有0到7字節(jié)的填充字段，當化I 的值為0的時候，表示不含有XGEM凈荷，凈荷實際長度也為0 ;當L的值為大于0小于8的 數(shù)時，凈荷實際長度會被填充到8字節(jié)；當L的值為大于8的整數(shù)時，凈荷實際長度是大于 等于L且與L最接近的4字節(jié)的整數(shù)倍，其余位進行填充，填充值為0x55。因此XGEM帖長 為4字節(jié)的整數(shù)倍。
[0007] 由于XGPON系統(tǒng)是一種IOG的高速傳輸系統(tǒng)，在FPGA中實現(xiàn)XGPON時，由于其數(shù) 據(jù)的速率很高，F(xiàn)PGA難W處理速率如此高的數(shù)據(jù)，需要進行降頻，使得數(shù)據(jù)能在FPGA中傳 輸。在中國專利"寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)的帖對齊裝置，專利號：201510514743. 5"中提供了一種 通過串并轉(zhuǎn)換W及位寬轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為N位并行數(shù)據(jù)的裝置，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的降頻，W便 在FPGA中實現(xiàn)處理。但是在運種情況下XGEM帖可能會分布在不同時間周期的并行數(shù)據(jù)中， 增加了XGEM帖的提取難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖凈荷提取 方法，針對基于FPGA實現(xiàn)的XGPON系統(tǒng)中FPGA傳輸?shù)慕殿l后的并行數(shù)據(jù)，從中準確、高效 地提取出XGEM帖凈荷。
[0009] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖凈荷提取方法，包括W下步 驟：
[0010] Sl:對于基于FPGA實現(xiàn)的XGPON系統(tǒng)，在FPGA中設(shè)置一個標識寄存器，初始化標 識寄存器的值S= 0 ; W11]S2 :接收FPGA中經(jīng)過降頻處理后的并行N位數(shù)據(jù)，N= 32X2"，m= 1，2,…；將本 時間周期的N位數(shù)據(jù)從高位到低位分為M= 2"個數(shù)據(jù)塊，其序號為0, 1，…，M-I;
[0012] S3 :在第S個數(shù)據(jù)塊中捜索XGEM帖頭，如果沒有捜索到XGEM帖頭，返回步驟S2， 否則進入步驟S4 ;
[0013] S4 :判斷XGEM帖頭中PLI值是否為0,如果是，進入步驟S5,否則進入步驟S6。
[0014] S5 :令標識S= [(SX32+64)/3引％M，％表示求余數(shù)，并且令帖標識 F= >02H-64)/32] /,Wj，L」表示向下取整；如果帖標識F等于0,返回步驟S3,否則 返回步驟S2;
[0015] S6 :計算凈荷實際長度D，計算公式為：
[0016] 一8， 0</.<8 ￡)= <, 「王/4]x4, X>8
[0017] 其中，「1表示向上取整，D的單位為Byte;
[0018] S7 :根據(jù)XGEM帖頭中的XGEMPort-ID判斷本帖是否是有效帖，如果是，進入步驟 S8,否則進入步驟SlO;
[0019] S8 :根據(jù)肥C對XGEM帖頭進行糾錯校驗，如果糾錯校驗沒有通過，全體復位，返回 步驟SI,否則進入步驟S9;
[0020] S9 :根據(jù)凈荷實際長度D對XGEM凈荷進行提取輸出，輸出結(jié)束后進入Sio;
[0021] SlO:更新柄識S二[(SX32+64+SD)/32] %M,并且令帖柄識F'二 (SX32+64+8D) %N;如果帖標識F'不等于0,返回步驟S3 ;否則返回步驟S2。
[0022] 本發(fā)明寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖凈荷提取方法，對于基于FPGA實現(xiàn)的XGPON系統(tǒng)，在 FPGA中設(shè)置了一個標識寄存器用于存儲標識S，將接收的N位并行數(shù)據(jù)W32位為單位劃分 為數(shù)據(jù)塊，在第S個數(shù)據(jù)塊中捜索XGEM帖頭，當成功捜索到XGEM帖，則判斷該帖是否為非 空有效帖，如果不是，則更新標識和帖標識，重新捜索XGEM帖頭，否則根據(jù)凈荷實際長度對 XGEM凈荷進行提取輸出，然后更新標識和帖標識，重新捜索下一個XGEM帖頭。本發(fā)明通過 標識S和當前XGEM的長度可W準確定位到下一XGEM帖的帖頭捜索位置，提高了捜索效率， 對于基于FPGA實現(xiàn)的XGPON系統(tǒng)，能夠從FPGA傳輸?shù)慕殿l后的并行數(shù)據(jù)中準確、高效地提 取出XGEM帖凈荷。
【附圖說明】
[0023] 圖1是XGTC帖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2是XGEM帖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3是XGEM帖實際傳輸過程的長度值與帖頭PLI值之間的關(guān)系示意圖；
[00%]圖4是本發(fā)明寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖凈荷提取方法的流程圖；
[0027] 圖5是帖凈荷提取實驗的結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述，W便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地 理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在W下的描述中，當已知功能和設(shè)計的詳細描述也許 會淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時，運些描述在運里將被忽略。
[0029] 實施例
[0030]圖4是本發(fā)明寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖凈荷提取方法的流程圖。如圖4所示，本發(fā)明 寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)中帖凈荷提取方法包括W下步驟：
[0031]S401 :初始化標識寄存器：
[0032] 對于基于FPGA實現(xiàn)的XGPON系統(tǒng)，在FPGA中設(shè)置一個標識寄存器，初始化標識寄 存器的值S= 0。標識寄存器的位數(shù)是根據(jù)FPGA中傳輸?shù)牟⑿袛?shù)據(jù)的位數(shù)來確定的，記并 行數(shù)據(jù)的位數(shù)為N，由于本發(fā)明中要求并行數(shù)據(jù)的位數(shù)N= 32X2"，因此寄存器的位數(shù)至少 為m位，S的取值范圍是0, 1，…，2"-1。
[0033]S402:接收數(shù)據(jù)并分塊：
[0034] 接收FPGA中經(jīng)過降頻處理后的并行N位數(shù)據(jù)，N= 32X2m，m= 1，2,…，其中高位 數(shù)據(jù)較低位數(shù)據(jù)在降頻處理前數(shù)據(jù)中的位置更靠前。將本時間周期的N位數(shù)據(jù)從高位到低 位分為M= 2"個數(shù)據(jù)塊，其序號分別為0, 1，…，M-I。顯然，一個數(shù)據(jù)塊中包含4個字節(jié)，即 32位數(shù)據(jù)。
[0035] 本實施例中，XGPON下行速率為9. 95328抓it/s，降頻處理后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成64位并 行數(shù)據(jù)，將FPGA的工作頻率限制為155. 52MHz，每個時鐘周期并行處理64bits的數(shù)據(jù)，從而 保證FPGA處于一個穩(wěn)定的工作狀態(tài)。將64位并行數(shù)據(jù)分為2個數(shù)據(jù)塊：高32位和低32 位。同理如果是128位并行數(shù)據(jù)，那么就將分為4個數(shù)據(jù)塊。
[0036]S403:捜索XGHM帖頭：
[0037] 在第S個數(shù)據(jù)塊中捜索XGEM帖頭。 陽03引 S404 :判斷是否捜索到XGEM帖頭，如果沒有，返回步驟S402,否則進入步驟S405。
[0039] 接下來，要根據(jù)XGEM帖頭判斷本帖是否是非空有效XGEM帖，根據(jù)XGEMheader的 定義，非空有效XGEM帖應滿足W下幾個條件：
[0040] DXGEMheader中PLI的值應該不為0,且小于16383,若PLI的值為0,表示該化I 所屬的XGEM帖為空；
[0041] 2)Keyindex的值應為00、Ol或10,表示未經(jīng)過封裝、單播或廣播方式；
[0042] 3)XGEMPort-ID的值可支持自定義，本實施例中所定義的XGEMPort-ID的值為0 至1023,若XGEMPort-ID的值大于1023,則表示該帖無效；
[0043] 4)options的值協(xié)議標準暫定義為ISbits全0。
[0044]S405:判斷本帖是否是空白XGEM帖，也就是判斷XGEM帖頭中PLI值是否為0,如 果是，進入步驟