一种高速数据流的快速定帧方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速数据流的快速定帧方法及系统，涉及通信技术领域，本发明专利技术先进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；再进行数据流的移位，将FAS移到数据流的最低位，即完成了定帧过程。相比传统的定帧方法，本发明专利技术可应用于高速高位宽的数据流中，仅需几个时钟周期即可完成定帧，实现快速定帧的效果，且具有良好的时序收敛效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高速数据流的快速定帧方法及系统
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种高速数据流的快速定帧方法及系统。
技术介绍
近年来，随着4G/5G、4K/8K视频和物联网等新型业务的兴起，互联网用户数和带宽需求等都呈现出爆炸式的增长。面对巨大的数字洪流，大带宽、高速率成为光传送网演进的必然趋势。OTN因具有强大的综合业务承载能力、可靠的信号管理和监控、灵活的大容量业务调度及疏导等特征，已成为传送网的主流技术。ITUG.709协议定义了用于映射客户端信号的OTN的帧结构、比特率和格式。OTN在电层实现上，要完成客户端信号的映射解映射功能，必然要进行OTN的成帧和定帧操作。传统的方法在高速高位宽的系统设计中进行快速定帧存在困难。如串行定帧方法，每次移位一个比特，在一个完整的数据帧周期里未在相同位置检测到帧头，继续移位，否则定帧成功。该方法实现简单，逻辑资源消耗少，但定帧周期长，不能适用在高位宽数据流快速定帧系统中。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高速数据流的快速定帧方法及系统，实现快速定帧。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种高速数据流的快速定帧方法，包括以下步骤：本专利技术提供一种高速数据流的快速定帧方法，包括以下步骤：进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；FAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位。在上述技术方案的基础上，进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置，具体包括以下步骤：定义一个FAS位置指示寄存器slip，位宽为N，用于指示FAS的起始位置；定义一个移位寄存器shift，位宽为2N，用于存入连续两拍有效数据；在shift中所有比特位中并行搜索FAS，当在shift中某个比特位作为起始位置搜索到FAS时，将slip中对应的比特位置1；从slip中置1的比特位开始进行时钟周期计数，当计数到第X个时钟周期时，若搜索到FAS，则FAS锁定成功。在上述技术方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：在shift的所有比特位中并行搜索FAS之前，设数据流位宽为N、完整的数据帧长度为M比特，若M除以N的结果为小数，则进行数据流位宽变换，使变换后的数据流位宽N’能被M整除，M、N’均为正整数。在上述技术方案的基础上，FAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位，具体包括以下步骤：S201、将数据流划分成k段，对应的将shift中的两拍数据流分成2k段；找出FAS位置在shift的数据段中的一段，将shift中从FAS位置所在的段开始的k+1段数据移至下级移位寄存器中；S202、将下级移位寄存器的数据分成若干段，找出FAS位置在数据段中的一段，将下级移位寄存器中从FAS位置所在的段开始的数据移至下一个下级移位寄存器中；重复步骤S202，直至FAS在最高位或最低位，得到最终移位结果。在上述技术方案的基础上，将下级移位寄存器的数据分成若干段时，每次数据分段不大于4段。本专利技术还提供一种高速数据流的快速定帧系统，包括：FAS搜索模块，其用于：进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；移位模块，其用于：FAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位。在上述技术方案的基础上，所述FAS搜索模块具体用于：定义一个FAS位置指示寄存器slip，位宽为N，用于指示FAS的起始位置；定义一个移位寄存器shift，位宽为2N，用于存入连续两拍有效数据；在shift中所有比特位中并行搜索FAS，当在shift中某个比特位作为起始位置搜索到FAS时，将slip中对应的比特位置1；从slip中置1的比特位开始进行时钟周期计数，当计数到第X个时钟周期时，若搜索到FAS，则FAS锁定成功。在上述技术方案的基础上，所述FAS搜索模块还用于：在shift的所有比特位中并行搜索FAS之前，设数据流位宽为N、完整的数据帧长度为M比特，若M除以N的结果为小数，则进行数据流位宽变换，使变换后的数据流位宽N’能被M整除，M、N’均为正整数。在上述技术方案的基础上，所述移位模块具体用于：将数据流划分成k段，对应的将shift中的两拍数据流分成2k段；找出FAS位置在shift的数据段中的一段，将shift中从FAS位置所在的段开始的k+1段数据移至下级移位寄存器中；将下级移位寄存器的数据分成若干段，找出FAS位置在数据段中的一段，将下级移位寄存器中从FAS位置所在的段开始的数据移至下一个下级移位寄存器中；重复对下级移位寄存器进行移位，直至FAS在最高位或最低位，得到最终移位结果。在上述技术方案的基础上，所述移位模块将下级移位寄存器的数据分成若干段时，每次数据分段不大于4段。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术先进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；再进行数据流的移位，将FAS移到数据流的最低位，即完成了定帧过程。相比传统的定帧方法，本专利技术可应用于高速高位宽的数据流中，仅需几个时钟周期即可完成定帧，实现快速定帧的效果，且具有良好的时序收敛效果。附图说明图1是本专利技术实施例的高速数据流的快速定帧方法的原理示意图；图2是本专利技术实施例的FAS并行搜索过程；图3是本专利技术实施例的FAS锁定过程；图4是本专利技术实施例的80比特位宽下FAS移位过程；图5是本专利技术实施例的160比特位宽下FAS移位过程；图6是本专利技术实施例的320比特位宽下FAS移位过程。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。本专利技术实施例提供一种高速数据流的快速定帧方法，包括以下步骤：进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；FAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位。参见图1所示，高速数据流的快速定帧方法具体涉及以下步骤：位宽变换，保证变换位宽后的数据流中的FAS在固定间隔、固定位置出现；数据寄存，实现寄存连续两个有效时钟周期的数据；FAS位置指示通过并行搜索的方法得到；FAS锁定过程是连续判断两个帧周期FAS是否在相同的FAS指示位置出现；FAS锁定成功后，通过数据分段，多次移位，逐次逼近的方法输出预定帧结构的数据流。以下结合具体实施例详细阐述高速数据流的快速定帧方法的具体实现过程。一、FAS并行搜索。参见图2所示，首先根据需要进行位宽变换，目的是保证位宽变换后的数据流中FAS在固定间隔，固定位置出现。假设一个完整的帧包含M比特，变换前的数据流位宽为A比特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速数据流的快速定帧方法，其特征在于，包括以下步骤：/n进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；/nFAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速数据流的快速定帧方法，其特征在于，包括以下步骤：
进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置；
FAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：进行FAS的并行搜索，找出FAS在数据流中的位置，具体包括以下步骤：
定义一个FAS位置指示寄存器slip，位宽为N，用于指示FAS的起始位置；
定义一个移位寄存器shift，位宽为2N，用于存入连续两拍有效数据；
在shift中所有比特位中并行搜索FAS，当在shift中某个比特位作为起始位置搜索到FAS时，将slip中对应的比特位置1；
从slip中置1的比特位开始进行时钟周期计数，当计数到第X个时钟周期时，若搜索到FAS，则FAS锁定成功。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：在shift的所有比特位中并行搜索FAS之前，设数据流位宽为N、完整的数据帧长度为M比特，若M除以N的结果为小数，则进行数据流位宽变换，使变换后的数据流位宽N’能被M整除，M、N’均为正整数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：FAS锁定成功后，将数据流划分成多个数据段，逐次进行数据段的移位，经过多次移位将FAS移到数据流的最高位或最低位，具体包括以下步骤：
S201、将数据流划分成k段，对应的将shift中的两拍数据流分成2k段；找出FAS位置在shift的数据段中的一段，将shift中从FAS位置所在的段开始的k+1段数据移至下级移位寄存器中；
S202、将下级移位寄存器的数据分成若干段，找出FAS位置在数据段中的一段，将下级移位寄存器中从FAS位置所在的段开始的数据移至下一个下级移位寄存器中；
重复步骤S202，直至FAS在最高位或最低位，得到最终移位结果。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：将下级移位寄存器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42