一种处理信号的方法及通信设备与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种处理信号的方法及通信设备。

背景技术：

以太网(ethernet)是当前应用最普遍的局域网技术。ieee制定的ieee802.3标准给出了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容，ieee802.3的内容被结合于本申请中。

时分复用(time-divisionmultiplexing，tdm)是一种数字的或者模拟(较罕见)的多路复用技术。这种技术中，两个以上的信号或数据流可以同时在一条通信线路上传输，其表现为同一通信信道的子信道。但在物理上来看，信号还是轮流占用物理信道的。时间域被分成周期循环的一些小段，每段时间长度是固定的，每个时段用来传输一个子信道。otn和sdh/sonet是目前比较典型的tdm线路信号,前者具有固定长度帧结构,后者具有固定时间周期帧结构.都具有固定的帧定位已知的既定序列.鉴于描述的方便，本文主要以otn帧数据流展开叙述。

随着各种通信技术的不断融合，不同通信的技术的兼容和硬件设施的共享成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种处理信号的方法及通信设备。

在发送方向，该方法包括：将tdm数据流发送给物理编码子层pcs，所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符；对所述tdm数据流进行64b/66b编码；发送所述64b/66b编码所获得的64b/66b码块。

在接收方向，该方法包括：接收64b/66b码块；对所述64b/66b码块进行解码得到时分复用tdm数据流，所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符；将解码获得的tdm数据流发送给调和子层rs；根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧。

在发送方向，本发明实施例提供以下通信设备，包括：处理单元，用于对tdm原始数据流进行处理，所述处理所获得的tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符；对所述tdm数据流进行64b/66b编码；发送单元，用于发送所述64b/66b编码所获得的64b/66b码块。

在接收方向，本发明实施例提供以下通信设备，包括：接收单元，用于接收64b/66b码块；处理单元，用于对所述64b/66b码块进行解码得到时分复用tdm数据流，所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符；根据所述tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧。

本发明实施例所介绍的通信方法及设备，通过在tdm数据流中携带以太网帧开始字符和以太网帧结束字符，使得otn信号可以通过以太网物理层接口进行传输，实现了资源和技术的共享，有利于形成规模效应，降低成本，获得良好的经济效益。同时，因为相应的以太网帧开始字符和以太网帧结束字符在tdm数据流中的位置相对固定，故rs层在接收到tdm数据流后可以直接根据以太网帧开始字符和以太网帧结束字符进行tdm帧定帧处理，而无需先获取原始tdm数据流再根据原始tdm数据流中的fas等开销进行定帧处理，提升了tdm数据流处理效率，减低了相应的处理时延，节省了系统资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领保护域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为以太网中传输数据的数据结构；

图2为以太网络接口的层参考模型；

图3为以太网中mii发送数据的方法示意图；

图4为64b/66b编码数据流与码块对应关系图；

图5为otn帧结构示意图；

图6为高速otn帧otncn帧结构示意图；

图7为本发明实施例方法流程图；

图8为本发明实施例s、t位置关系图；

图9为本发明实施例mii发送数据的方法示意图；

图10为本发明实施例mii发送数据的方法示意图；

图11为本发明实施例64b/66b编码数据流与码块对应关系图；

图12为本发明实施例s、t位置关系图；

图13为本发明实施例mii发送数据的方法及输出的数据流示意图；

图14为本发明实施例64b/66b编码数据流与码块对应关系图；

图15为本发明实施例s、t位置关系图；

图16为本发明实施例mii发送数据的方法示意图；

图17为本发明实施例s、t位置关系图；

图18为本发明实施例插入对齐字的方法示意图；

图19为本发明实施例sdh帧结构示意图；

图20为本发明实施例方法流程图；

图21为本发明实施例通信设备示意图；

图22为本发明实施例通信设备示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领保护域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1给出了以太网中传输数据的方式。如图1所示，(a)在某一段时间内接口无数据发送，则连续发送空闲字节，以维持以太网接口两侧的硬件的正常发送和接收状态。(b)如果在这一段时间内有分组数据需要传输，则分组数据覆盖空闲字节进行发送。分组具有一定范围内的可变长度，两个分组之间的空闲字节，至少12字节，长度不限。

如图1所示，以太网分组的典型封装如下，以8位元组(字节)为基本单位。一个以太网分组中先后包含前7字节的导码”0xaa0xaa0xaa0xaa0xaa0xaa0xaa”，1字节的帧开始sfd标记”0xab”，随后是6字节长度目的地址，6字节长度的源地址，2字节长度的分组类型/长度信息，至少为46字节的一定长度的分组载荷信息及填充信息字节(载荷不足46字节的时候，用pad填充至46字节)，最后是4字节的帧校验字节，用于校验分组的完整性。不包含7字节前导码和帧开始字节sfd，分组最短为64字节，最长为1518字节。包含前导码和帧开始字节则分别为72字节和1526字节。以太网分组之后的一个空闲字节，作为控制字节又称为帧结束定界(efd)。

图2给出了以太网络接口的层参考模型。如图2所示，以太网包括应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层、物理层(phy)七个层次。其中，链路层包括逻辑链路控制层、以太网oam层(可选)、以太网mac控制层(可选)、mac层，物理层包括调和子层(reconciliationsub-layer，rs)，物理编码子层(physicalcodingsub-layer，pcs)，fec层(可选)、物理媒质连接子层(physicalmediumattachment，pma)和物理媒质相关子层(physicalmediumdependent，pmd)。rs层和pcs层之间通过媒质不相关接口(mediumdependentinterface，mii)连接。自100m以太网开始，逐渐形成了概念稳定的mii逻辑接口，随速率的提升而右不同的命名。gmii接口只的是物理接口速率为1gbps，xgmii为10gbps，xlgmii为40gbps，cgmii为100gbps等。mi逻辑概念接口随着接口速率的演进而成熟完善，100m时为半字节4比特数据位宽，ge时为1字节8比特数据位宽，10ge时为4字节32比特数据位宽，超10g速率的mii接口则已经发展为抽象逻辑接口，统一定义为8字节64比特数据位宽。

典型地，接口物理层自上而下的第一个功能层次为rs；reconciliationsublayer调和子层，rs子层通过mii接口和包含pcs物理编码子层等子层的其他phy功能层连接，进行数据的收发双向传输。rs调和子层发送方向所构造的mii接口数据，主要为根据mii接口的数据位宽，按照约定的物理接口速率从分组缓存中取分组数据包并通过确定速率位宽的mii接口向物理编码子层并行输送出以太网分组数据，替换分组前导码首字节为s字节，在没有分组传输的时候填充空闲、t、o等控制字节信息，并保证mii接口数据格式符合物理编码子层的要求，例如10gexgmii接口上的帧要求与xgmii接口边界对齐，开始字节s只能放在mii第一通道上。在接收方向上，将通过mii接口从编码子层获得接收解码后到得的对应的mii接口数据恢复出以太网分组数据并存储到分组缓存，丢弃和终止各种填充和控制字节信息。

mii接口上tx_en/tx_er/txc用于指示以太网分组的前导码第一字节的开始和分组最后一个字节的结束。前导码的第一字节被rs替换为/s/字符，以太网分组后的第一个控制字符为/t/字符。从/s/字符开始到/t/字符之间的字节为数据字符。数据字符之外的字符为控制字符，如下左图所示。需要指出的是，8位元字节数据字符有0x00～0xff256种信息组合合法，而控制字符只有少数几种组合合法，例如/i/、/s/、/t/等控制字符。/i/与i含义相同，均表示帧间隔空闲字符字节；/s/与s含义相同，均表示以太网帧开始字符；/t/与t含义相同，均表示以太网帧结束字符。例如，xgmii接口的常见字符如下表所示。

表1

gmii采用8比特位宽和125mhz的时钟，xgmii采用32比特位宽和312.5mhz的时钟。xgmii则用txc4位元组来指示32比特位宽数据的4个8位元字节分别是数据字符还是控制字符。40ge/100ge则进一步将mii接口位宽扩展到64bit，并仅作为抽象的逻辑接口，不再定义物理接口形式，后续的25ge、50ge、400ge等将可能沿用这一规则。

图3给出了mii接口发送数据的示意图。图中tx_clk中为rs层发送给pcs层的时钟信号，txc为用于指示传送控制信号，txd为传送的数据。txc中包括0和1的序列，0表示传送的相应字节为数据字节，1表示传送的相应字节为控制字节。如图3所示，在10gxgmii接口32比特数据位宽的情况下，tx_clk、txc[0:3]、txd[0:7]、txd[8:15]、txd[16:23]、txd[24:31]从rs层向pcs层并行传送。例如，当txc[0:3]的值为1000时，表示txd[0:7]传送的是控制字节，而txd[8:15]、txd[16:23]、txd[24:31]传送的是数据字节。64位宽的情况、以及接收方向的情况以此类推。数据字节为需要传送的数据，而控制字节的具体含义见表1。例如，如果txc[0:3]指示txd[0:7]为控制字节，而txd[0:7]承载的值为0xfb，通过表1即可以知道txd[0:7]承载的是帧开始字符/s/。

这种mii传送信息的方式与pcs层的编码方式可以相互配合。如对于64b/66b编码，编码所需的64比特信息来自xgmii接口两个连续的32位宽信息，或者是xl/cgmii的一个64位宽信息，共8字节信息，由txc信息指示每个字节是控制字节还是数据字节。由于/s/,/o/等字节被限制在mii接口的第一个字节通道上，40ge、100ge延续使用64b/66b编码，但由于采用了64位宽的mii接口，并限定/s/字符的位置在xlgmii/cgmii接口8字节的第一个字节，所以对应的64b/66bpcs编码块的种类有所减少，总共只有12种编码块。

图4给出了64b/66b编码表。64b/66b码块包括66比特，其中包括一个2比特的同步头和8个字节的承载区。当同步头2比特指示为01时，该码块中同步头后面的8个字节均为数据字节；当同步头2比特指示为10时，该码块中同步头后面的8个字节为控制字节和数据字节的组合，这时第一个字节用于指示码字结构。图4的编码表中，d用于指示数据字节，c用于指示控制字节(其中承载的值的具体含义见表1)，0表示填充0。

以上即为以太网技术的基本情况。因为以太网应用广泛，硬件和接口器件具有良好的规模效应而使得成本及其低廉。当前40ge，100ge，ng100ge以及下一速率以太网接口(例如400ge、1000ge)也将具备相对而然的地成本优势。

与此同时，时分复用(timedivisionmultiplexing，tdm)作为传送网的核心技术，具备丰富的oam、强大的tcm能力和带外fec能力，能够实现大容量业务的灵活调度和管理，日益成为骨干传送网的主流技术。典型的tdm信号包括otn信号、sdh信号、sonet信号。本发明实施例主要以otn信号为例，其他tdm信号可以类推。

图5给出了otn信号的结构图。传统otn的具有统一的接口信号数据帧结构(otuk)，统一的客户信号承载通道数据结构：光通道数据单元(oduk)和光通道净荷单元(opuk)。如图5所示，如图otn帧结构中，opu-k帧包含opu-k载荷区和opu-k开销区，opu-k增加odu-k开销又称为odu-k，odu-k增加otu-k开销(含fec)帧同步头和复帧指示则构成完整的otu-k帧。otu-k帧如图所示，包含4行4080列共计4x4080＝16320字节。otu-kfec共计4行256列共计1024字节。14字节otu-k帧开销包含sm、gcc0、res共7个字节和帧同步开销fas、mfas共7个字节。6字节fas前3个字节为11110110，后3个字节为00101000，这6个字节是固定序列，如同以太网中的前导码序列。

otn的数据封装采用固定大小的帧结构，是基于包封优化的系统。高速接口的数据帧发送频率相应提高，接收上数据一帧接一帧，具有完整的包封，不利于其中的业务的调度。otu中几个odu信号的调度，需要进行解映射去处业务，然后重新映射，调度效率非常低。在研究中的下一代otn中，考虑面向业务调度疏导的优化设计，解耦接口技术的演进和接口速率等级，定义字节间插的nx100gotucn、nx50gotuln、nx40gotuxln、nx25gotuxxvn、nx10gotuxn等新型信号，避免调度时候的解映射和重映射，也避免定义各个等级速率的otu信号单元。这些otu信号单元还有可能将当前otuk中的fec校验部分丢掉，定义与物理接口无关的纯粹的otu逻辑接口。例如otuc-n如下，包含4行，nx3824列，fas序列包含nx3个oa1字节和nx3个oa2字节，共nx6字节。

如图6所示，opuc-n/oduc-n/otuc-n是由n个opuc-1/oduc-1/otuc-1经字节间插而得，因而对各个opuc-1/oduc-1/otuc-1的调度疏导变得简单方便。而传统的含或者不含fec校验的otu-k例如100gotu-4，则可以作为n＝1时的含或者不含fec校验的otuc-1实例。因此下文将按照nx100gotucn、nx50gotuln、nx40gotuxln、nx25gotuxxvn、nx10gotuxn等形式展开描述。并统称为otuflex-n。

鉴于以太网的良好的规模效应及相对低廉的成本，以及tdm技术的广泛应用，业界产生了融合两种的趋势。本发明实施例提供一种处理信号的方法、设备和系统，使得tdm信号可以通过以太网物理层接口进行传输，与以太网共享相同mii接口并且使用相同的物理层接口进行传输，从而实现了资源和技术的共享，有利于形成规模效应，降低成本，获得良好的经济效益。

如图7所示，本发明实施例提供一种处理时分复用tdm数据流的方法，包括以下步骤：

步骤101：将tdm数据流发送给物理编码子层pcs，所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符。

步骤102：对所述tdm数据流进行64b/66b编码。

步骤103：发送所述64b/66b编码所获得的64b/66b码块。

可选的，所述tdm数据流为光传送网otn数据流；所述otn数据流为由otn帧组成的数据流，所述第一预定位置和所述第二预定位置位于otn帧中；在将tdm数据流发送给所述pcs之前，所述方法还包括，将所述第一预定位置中承载的预定字节替换为所述以太网帧开始字符，将所述第二预定位置中承载的预定字节替换为所述以太网结束字符。进一步，可选的，所述第一预定位置和所述第二预定位置在otn帧中的位置分布情况为以下情况中的一种：所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧的帧同步信号fas开销中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前；所述第一预定位置位于所述otn帧的fas开销中，所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中；和，所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前。

可选的，所述tdm数据流为otn数据流；所述otn数据流中每个帧周期包括一个otn帧和8*n个额外字节，n为整数，所述第一预定位置中承载的所述以太网帧开始字符和所述第二预定位置中承载的所述以太网帧结束字符位于所述8*n个额外字节中，所述第二预定位置在所述第一预定位置之前，所述8*n个额外字节在所述otn帧之前或之后；在将tdm数据流发送给所述pcs之前，所述方法还包括，在每个帧周期添加所述8*n个额外字节。

可选的，所述将tdm数据流发送给物理编码子层pcs，包括：通过媒质不相关接口mii将tdm数据流发送给所述pcs，且通过所述mii接口向所述pcs发送时钟信号，以及用于指示所述tdm数据流中控制字节和数据字节的传送控制信号，所述控制字节包括所述以太网帧开始字符和所述以太网帧结束字符。

下面将对以上方法进行详细阐述。其中，tdm数据流可以是otn数据流，可以是sdh数据流，也可以是sonet数据流，还可以是其他tdm数据流。本发明实施例主要以otn数据流为例，其他tdm数据与otn数据流的处理方法类似，可以以此类推。

原始的otn数据经过处理之后，如经过rs层处理之后，由rs层将其发送给pcs层。这里的发送方式可以是上述所介绍的mii的方式，也可以是aui的方式，还可以是其他现在已有或者将来可能出现的发送方式。这里说的mii的方式，包括mii、gmii、xgmii、xlgmii、cgmii、flexmii等不同速率等级的mii。以mii为例，rs层通过mii将tdm数据流发送给所述rs的同时，还通过所述mii接口向所述rs发送时钟信号，以及用于指示所述tdm数据流中控制字节和数据字节的传送控制信号，所述控制字节包括所述以太网帧开始字符和所述以太网帧结束字符。这个传送控制信号可以是上述讨论的txc信号。mii接口的接收方向，即从pcs层到rs层的信号传输类似，详见图3右侧两幅图，此处不再详述。

所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符/s/，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符/t/。传统的tdm数据流一般不包括以太网帧开始字符或以太网帧结束字符，而以太网处理相应的数据流必须依赖于以太网帧开始字符或以太网帧结束字符。为了共享以太网的物理层，处理tdm数据的rs层在相应的tdm原始数据流中添加相应的/s/和/t/。

可选的，在tdm原始数据流中添加/s/和/t/的方式可以是将相应的tdm数据中某些固定序列替换为/s/和/t/。因为这些序列是固定的，接收到处理后的tdm数据流的接收端可以用这些固定的序列替换相应的/s/和/t/，从而恢复原始的tdm数据。

可选的，在tdm原始数据流中添加/s/和/t/的方式可以是在原始tdm数据中添加包含/s/和/t/的固定序列。优选的可以添加包含/s/和/t/的8*n个额外字节，n为整数。在这种方式中，接收端可以通过去除添加的额外字节的方法恢复出原始tdm数据。

可选的，还可以是将tdm原始数据中某些位置的字节定义为/s/和/t/，以otn为例，如可以对otn帧中的原来的固定序列进行重新定义，使某些固定位置的值等于以太网中/s/和/t/的值。可选的，可以重新定义现有的otn帧中的任何固定序列或填充序列，使相应固定位置的值等于以太网中/s/或/t/的值，如可以是otn帧中的帧同步信号(framealignmentsignal，fas)中的两个字节重新定义为/s/和/t/，其中/t/在/s/之前。这种情况下，otn数据流可以直接共享以太网的物理层而无需对原始otn数据流进行额外处理，接收端也可以直接接收相应的otn数据流而无需其他处理。

可选的，还可以对mii接口的具体含义即现有的以太网rs层和pcs层进行调整，使其将otn帧中相应的固定序列值识别为/s/或/t/。如上所述otn的fas中的前3个字节等于11110110，后3个字节等于00101000，其相应的十六进制表达分别为f6和28，从上述表1中可以看出，这两个值均为保留字节。可选的，可以将f6定义为与/t/具有相同的含义，将28定义为与/s/具有相同的含义。这样，以太网即可将现有的fas中的固定字节识别为相应的/s/和/t/。可选的，也可以将其他固定字节的对应值的含义进行重新定义，而不限于fas，使其能被识别为/s/和/t/。

可选的，还可以通过以上几种式中的两个或多个结合在一起的方式，使得rs处理后的tdm数据相应固定位置中包含以太网物理层能识别的/s/和/t/。

值得注意的是，以上各种方式中，/s/和/t/可以是周期性的出现，比如可以是一个otn帧周期分别出现一次。可选的，一个otn帧周期内的otn数据流中也可以包含多个/s/和/t/。

以上各种方式中，在rs发给pcs的传送控制信号txc中，除了用于指示/s/和/t/的部分为控制字节外，其余全部指示为数据字节。可选的，也可以把某些固定序列指示为控制字节，如指示为空闲字符。

可选的，当一个周期内的tdm数据流的字节数不是8字节的整数倍时，填充恰当的字节数，使得一个周期内的tdm数据流为8字节的整数倍。如此，因为一个周期内的tdm数据流为8字节的整数倍，编码将更为便利。

pcs层接收到相应的tdm数据流后，对其进行64b/66b编码。当然这里的编码方式可选，可以是其他编码方式，也可能是将来可能出现的编码方式，如128b/130b编码。对数据流进行64b/66b编码，可以采用图4中介绍的方式进行。

发送编码所获得的码块可以理解为pcs将编码后的码块发送给以太网物理层的其他层级，也可以理解为pcs层将编码后的码块通过以太网的其他层级，如pma、pmd最终发送到传输链路中去。

下面将就具体的实施方式进行阐述，本领域技术人员可以理解，下述的实施方式仅为举例，不对本发明构成限制。同时，本发明实施例中上述的总括性的实施方式，可以被结合到下列的实施方式中。

在一种实施方式中，例如100gotuc-1、otul-2、otuxxv-4、otux-10、50gotul-1/otuxxv-2/otux-5、25gotuxxv-1、10gotux-1这样的otuflex-n信号，他们可能分别通过一个单通道的100g接口、50g接口、25g接口、10g接口进行传输。此时为了复用以太网的物理层，在发送方向上，otnrs可简单地将otuflex-n的帧中fas字段的第一二字节分别替换为/t/、/s/字符(也可以是fas的其他字节)，如图8所示。

如图9和图10所示，然后通过8字节64比特txd/rxd数据位宽和8比特txc/rxc的mii接口，送以太网64/66b物理编码子层等物理层功能进行编码和传输；在接收方向上mii接收物理层解码输出的mii接口数据，恢复/t/、/s/字符为原始fas的两个oa1字节，从而恢复otu帧。mii接口上送的数据符合s字符出现在txd/rxd[0:7]通道上后。

在这种实施方式中，如图11所示，pcs用到的64/66b编码块的类型有三种。

在又一实施方式中，如图12所示，在otn信号为otuflex-n的情况下，当n＝1,2,3…不同数值的时候，fas的总长度随n而变化。本实施例中，在发送方向上，otnrs将otuflex-n的帧中fas字段的第首和末字节分别替换为/t/、/s/字符，可选地，为了兼容以太网mii接口的字符定义，避免以太网pcs不认识fas中的oa1＝0xf6和oa2＝0x28字符，将fas中的oa1和oa2替换为以太网mii接口有定义的空闲字符/i/。

如图13所示，然后通过8字节64比特txd/rxd数据位宽和8比特txc/rxc的mii接口，送以太网64/66b物理编码子层等物理层功能进行编码和传输；在接收方向上mii接收物理层解码输出的mii接口数据，恢复/t/、/i/、/s/字符为原始fas的oa1和oa2字节，从而恢复otu帧。mii接口上送的数据符合s字符出现在txd/rxd[0:7]通道上后。

如图14所示，pcs用到的64b/66b编码块的类型随n而不同，考虑支持otuflex-n，n＝1,2,3,4,5,6…分别需要不同数量的3,4,4,4,4,4…块不同码块类型，最多总共需要不同的7个码块类型，如图14所标示。

在上述实施方式中，如图15所示，还可以将fas字段的第首和末字节分别替换为/t/、/s/字符，其他fas字符保留不替换。则需要在编码的时候，pcs能够识别fas中的oa1和oa2，并做匹配的编码处理。在这种情况下，数据通过如图16所示的方式传送。

64b/66b编码块类型等整体不受影响，其码块如图14所示。

oa1和oa2作为特殊控制字节需要加以考虑。例如下表所示，64/66b编码中，oa1、oa2可以分别编码为7比特c＝0x01＝0b0000001、c＝0x02＝0b0000010。也可以根据需要选择其他的码值。8/10b编码中也类似，可合理选择未被使用的码值使用。这种情况下，可以对表1进行扩展，如下表所示。

表2

进一步地，如图17所示，一些特殊情况下，例如多通道和单通道兼容的40ge、100ge以太网中，在pcs中引入了多通道的对齐码字的插入和删除操作，其周期对齐码字的插入在和删除，是以删除和插入/i/字符以及其对应的64/66b编码为前提以实现不更改物理接口的实际速率。适配这样的接口，需要数据流具备足够的/i/字符，以便pcs能够执行/i/删除操作，腾出空间用于对齐码字的插入。

这里给出填充/i/字符的实施例。视系统需要，在某一otuflex-n帧后面插入m字节的/i/填充字符，需要注意的是，插入的/i/填充字符数量要求不影响下一个/s/字符出现在mii接口的第一通道上。也就是要求otuflex-n的帧长加上/i/填充字符的总长度必须是64/66b码块8字节单位的整数倍。例如下图中，即要求3824*n*4+m是8的整数倍。这样可以兼容现有技术中例如40ge、100ge这样的多通道以太网接口的物理层。

图17中，(1)、帧后第四行插入1字节/t/字符和m-1字节的/i/填充字符，共m字节填充，fas的最后一字符(第k＝nx6字节)替换为/s/字符；可选地，该第k字节fas字符前面的k-1个fas字符可以保留或者替换为/i/字符，这里不做限定；(2)、帧后第四行插入1字节/t/字符和m-1字节的/i/填充字符，共m字节填充，fas的中选择某一(第k字节,1<＝k<＝nx6)fas字符替换为/s/字符；可选地，该第k字节fas字符前面的k-1个fas字符可以保留或者替换为/i/字符，这里不做限定；(3)、帧后第四行插入1字节/t/字符和m-1字节的/i/填充字符，共m字节填充，fas的中选择第一字符(第k＝1字节)替换为/s/字符；(4)、帧后第四行插入1字节/t/字符、m-2字节的/i/填充字符、1字节/s/字符，总共m字节填充；(5)、帧后每行插入1字节/t/字符、m/4-2字节的/i/填充字符、1字节/s/字符，四行总共m字节填充。

结合以上所述实施方式，如图18所示，在又一实施方式中，介绍了对齐字符的插入过程。由于在pcs中执行/i/的删除和插入，对齐字的相应插入和删除操作，系统中mii接口和物理层pcs子层的接口兼容了传统以太网接口，对齐码字并不呈现到mii接口，但操作复杂，代价大。本实施例通过改进的mii接口中用控制指示对齐码字位置的方式来解决对齐码字的插入问题，可以最大程度低降低系统的复杂度，使得系统自上而下更为简单流畅。

本实施，mii按照实施例一中的方式进行数据的处理，根据k通道(xlgmiik＝4,cgmiik＝20)以太网接口插入对齐字的要求，周期性地在16383*k个64/66b码块后跟k个64/66b对齐码块的要求，在确定的位置上停止实施例一种的增长数据发送，转而插入k个ami对齐码，结束后继续发送原数据。接收方向处理不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图18中的对齐方式可以结合到上述任意一种实施方式中去，而不受限制。

以以上实施方式为基础，例如otuflex-n为otux-4，和40ge使用相同的物理接口，通过xlgmii接口参考点衔接。这里对xlgmii接口的数据定义增加一项补充/ami/码补充，如下表3所示：

表3

其中，64比特数据位宽mii接口上，txc/rxc以0b10000000标记为控制码块数据，第一通道上的字符为本发明新定义字符，为0x05，其余为7个字节为数据字节，这些数据字节用于指示所对应的对齐码块。本发明不限定对齐码块为不参与扰码的全固定编码或者不参与扰码的半固定编码。例如40ge中的4个对齐码字以及100ge的20个对齐码字，都为不参加扰码的半固定编码，其中包含两字节的奇偶比特校验bip3和bip7字节。如下表4所标示。

表4

以上讨论的是otn数据流，下面介绍sdh及sonet数据流如何处理。

如图19所示，sdh/sonetstm-n帧，包含9行，nx(9+261)列。stm-1n＝1，stm-16n＝16，stm-64n＝64。

其首6xn字节为帧定位fas序列，包含nx3个oa1字节和nx3个oa2字节，共nx6字节，fas中的oa1＝0xf6和oa2＝0x28。因此可以使用上述实施例类似的处理方式来处理sdh数据，达到重用以太网物理层和接口的效果。

sdh、sonet数据流与otn数据流的不同在于帧结构有所不同，本领域技术人员可以看出帧结构对本发明实施例的实施影响不大，以上介绍的各种实施方式同样适用于此。

本发明实施例所介绍的方法，通过在tdm数据流中携带以太网帧开始字符和以太网帧结束字符，使得otn信号可以通过以太网物理层接口进行传输，实现了资源和技术的共享，有利于形成规模效应，降低成本，获得良好的经济效益。同时，因为相应的以太网帧开始字符和以太网帧结束字符在tdm数据流中的位置相对固定，故rs层在接收到tdm数据流后可以直接根据以太网帧开始字符和以太网帧结束字符进行tdm帧定帧处理，而无需先获取原始tdm数据流再根据原始tdm数据流中的fas等开销进行定帧处理，提升了tdm数据流处理效率，减低了相应的处理时延，节省了系统资源。

在接收方向，如图20所示，本发明实施例提供以下处理信号的方法，包括：

步骤201：接收64b/66b码块。

步骤202：对所述64b/66b码块进行解码得到时分复用tdm数据流，所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符。

步骤203：将解码获得的tdm数据流发送给调和子层rs。

步骤204：根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧。

可选的，所述tdm数据流为光传送网otn数据流；所述otn数据流为由otn帧组成的数据流，每个otn帧包括至少一个第一预定位置和至少一个第二预定位置；根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧，包括：根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符进行otn定帧处理，并将otn帧中第一预定位置承载的以太网开始字符替换为第一预定字节，将otn帧中第二预定位置承载的以太网结束字符替换为第二预定字节，从而获得otn帧。进一步可选的，所述第一预定位置和所述第二预定位置在所述otn帧中的位置分布情况为以下情况中的一种：所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧的帧同步信号fas开销中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前；所述第一预定位置位于所述otn帧的fas开销中，所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中；所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前。

可选的，所述tdm数据流为光传送网otn数据流；所述otn数据流中每个帧周期包括一个otn帧和8*n个额外字节，n为整数，所述第一预定位置中承载的所述以太网帧开始字符和所述第二预定位置中承载的所述以太网帧结束字符位于所述8*n个额外字节中，所述第二预定位置在所述第一预定位置之前，所述8*n个额外字节在所述otn帧之前或之后；根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧，包括：根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符进行otn定帧处理，并去除每个帧周期中的所述8*n个额外字节，从而获得otn帧。

具体的，将解码获得的tdm数据流发送给调和子层rs，包括：通过媒质不相关接口mii将tdm数据流发送给所述rs，且通过所述mii接口向所述rs发送时钟信号，以及用于指示所述tdm数据流中控制字节和数据字节的传送控制信号，所述控制字节包括所述以太网帧开始字符和所述以太网帧结束字符。

下面将对接收方向的方法进行详细描述。

接收64b/66b码块，可以理解为是以太网pcs层从以太网其他层级，如pma层接收相应的64b/66b码块，也可以理解为pcs层通过pma、pmd等物理层级接收相应的64b/66b码块，本发明实施例对此不做限制。

pcs层对接收到的64b/66b码块进行解码，相应的解码可以根据图4中提供的码块和数据流之间的对应关系进行解码。tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符。本领域技术人员可以轻易理解，相应的以太网帧开始字符及以太网帧结束字符可以是发送64b/66b的对端，通过以上发送方向的实施方式中所介绍的方法添加到tdm原始数据流中去的，在此不再赘述。

将解码获得tdm数据流发送给rs层，可以通过mii，也可以通过aui，也可以通过现有的或将来可能出现的其他方式进行传输，本发明实施例对此不做限制。其中，以mii的方式传输相应的tdm数据给rs，其方法和原理与以上发送方向传送的方式一样，在此不再赘述。

因为从mii接口处接收相应的tdm数据流，相应的以太网开始字符/s/以及相应的以太网结束字符/t/就自然而然地确定了。具体的，txc标识为1的字节即为控制字节，根据具体情况，可以根据表1、表2、表3或表4即可确定相应的/s/和/t/的位置。而/s/和/t/在tdm数据流中的位置是事先约定的，即固定的，也即/s/和/t/的位置与相应的tdm帧存在固定的位置关系，也即/s/和/t/的位置指示了tdm帧的位置，/s/和/t/的具体位置可以参见以上发送方向的实施方式中/s/和/t/的位置。所以一旦/s/和/t/的位置确定，相应的tdm帧的位置也就确定了，即确定/s/和/t/的位置后，tdm帧的定帧即可认为就完成了。从另一个角度来看，也可认为tdm帧的定帧处理是可以根据/s/和/t/来完成的，或者根据/s/和/t/在tdm数据流中的位置来完成。

值得注意的是，以上发送方向的实施方式中给出的/s/和/t/的位置在接收方向同样适用的，或者说是配套适用的。

确定了tdm数据流中tdm帧的位置后，根据/s/和/t/的不同的位置情况，或以预定的固定序列替换相应的/s/和/t/，或去除包含/s/和/或/t/的额外字节，即可获得相应的各个tdm帧，从而恢复出原始的tdm数据流。对于发送方向，无需对tdm数据流进行处理以太网即可识别/s/和/t/的情况，只需根据/s/和/t/的位置对tdm帧进行定帧即可，而无需进行其他额外操作。

可选的，tdm定帧处理，及用固定序列替换/s/和/t/或去除额外字节，这两者的动作的时间顺序本发明实施例不作限制。可以先根据/s/和/t/进行tdm定帧，再用固定序列替换/s/和/t/或去除额外字节，也可以先根据/s/和/t/用固定序列替换/s/和/t/或去除额外字节。可选的，还可只用固定序列替换/s/和/t/或去除额外字节，而不进行tdm定帧处理，而将恢复的tdm原始数据流输往其他功能模块进行tdm帧定帧及后续处理。

本发明实施例所介绍的方法，通过在tdm数据流中携带以太网帧开始字符和以太网帧结束字符，使得otn信号可以通过以太网物理层接口进行传输，实现了资源和技术的共享，有利于形成规模效应，降低成本，获得良好的经济效益。同时，因为相应的以太网帧开始字符和以太网帧结束字符在tdm数据流中的位置相对固定，故rs层在接收到tdm数据流后可以直接根据以太网帧开始字符和以太网帧结束字符进行tdm帧定帧处理，而无需先获取原始tdm数据流再根据原始tdm数据流中的fas等开销进行定帧处理，提升了tdm数据流处理效率，减低了相应的处理时延，节省了系统资源。

本发明实施例还提供相应的通信设备。本领域技术人员可以理解，本发明实施例中介绍的通信设备用于执行本发明实施例中提供的方法，本发明实施例中介绍的方法可以利用本发明实施例中提供的通信设备执行。通信设备与方法相辅相成，在方法实施方式中的说明同样适用于通信设备，而对于通信设备的描述也同样适用于相应的方法，相应的方法实施方式中的技术手段可以被结合于通信设备中，相应的设备实施方式中的技术手段可以被结合于相应的方法中。

如图21所示，本发明实施例提供的通信设备包括：处理单元，用于对tdm原始数据流进行处理，所述处理所获得的tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符；对所述tdm数据流进行64b/66b编码；发送单元，用于发送所述64b/66b编码所获得的64b/66b码块。

可选的，所述tdm数据流为光传送网otn数据流；所述otn数据流为由otn帧组成的数据流，所述第一预定位置和所述第二预定位置位于otn帧中；所述对tdm原始数据流进行处理，包括，将tdm原始数据流中所述第一预定位置中承载的预定字节替换为所述以太网帧开始字符，将所述第二预定位置中承载的预定字节替换为所述以太网结束字符。进一步可选的，所述第一预定位置和所述第二预定位置在otn帧中的位置分布情况为以下情况中的一种：所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧的帧同步信号fas开销中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前；所述第一预定位置位于所述otn帧的fas开销中，所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中；和，所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前。

可选的，所述tdm数据流为otn数据流；所述otn数据流中每个帧周期包括一个otn帧和8*n个额外字节，n为整数，所述第一预定位置中承载的所述以太网帧开始字符和所述第二预定位置中承载的所述以太网帧结束字符位于所述8*n个额外字节中，所述第二预定位置在所述第一预定位置之前，所述8*n个额外字节在所述otn帧之前或之后；所述对tdm原始数据流进行处理，包括，在tdm原始数据流的每个帧周期添加所述8*n个额外字节。

可选的，所述处理单元包括：调和子层rs，用于对所述tdm原始数据流进行处理；物理编码子层pcs，用于对所述tdm数据流进行64b/66b编码；媒质不相关接口mii，用于将所述tdm数据流从所述rs传送至所述pcs；所述将所述tdm数据流从所述rs传送至所述pcs层，包括：通过媒质不相关接口mii将tdm数据流发送给所述pcs，且通过所述mii接口向所述pcs发送时钟信号，以及用于指示所述tdm数据流中控制字节和数据字节的传送控制信号，所述控制字节包括所述以太网帧开始字符和所述以太网帧结束字符。

具体的，相应的处理单元可以是asic、fpga或cpu等器件，也可以是两个或多个asic、fpga或cpu等器件的组合。相应的asic、fpga、cpu等器件中包括系列可执行的指令，当这些指令被执行时会促使相应的asic、fpga或cpu执行相应的功能，或者说执行相应的方法。相应的指令可以被存储于存储介质中或者固化在相应的asic或fpga中。

具体的，相应的发送单元，可以是指与处理单元连接的具有发送信号流功能的接口，也可以指集成了pma、pmd及发送器的功能模块，可选的，还可以包括fec功能模块。相应的pma、pmd及fec功能可以集成于一个或多个asic、fpga或cpu中。

如图22所示，本发明实施例又提供一种通信设备，包括：接收单元，用于接收64b/66b码块；处理单元，用于对所述64b/66b码块进行解码得到时分复用tdm数据流，所述tdm数据流的第一预定位置承载了以太网帧开始字符，所述tdm数据流的第二预定位置承载了以太网帧结束字符；根据所述tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧。

可选的，所述tdm数据流为光传送网otn数据流；所述otn数据流为由otn帧组成的数据流，每个otn帧包括至少一个第一预定位置和至少一个第二预定位置；所述根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧，包括：根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符进行otn定帧处理，并将otn帧中第一预定位置承载的以太网开始字符替换为第一预定字节，将otn帧中第二预定位置承载的以太网结束字符替换为第二预定字节，从而获得otn帧。进一步可选的，所述第一预定位置和所述第二预定位置在所述otn帧中的位置分布情况为以下情况中的一种：所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧的帧同步信号fas开销中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前；所述第一预定位置位于所述otn帧的fas开销中，所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中；所述第一预定位置和所述第二预定位置位于所述otn帧第4行固定填充字段中，所述第二预定位置位于所述第一预定位置之前。

可选的，所述tdm数据流为光传送网otn数据流；所述otn数据流中每个帧周期包括一个otn帧和8*n个额外字节，n为整数，所述第一预定位置中承载的所述以太网帧开始字符和所述第二预定位置中承载的所述以太网帧结束字符位于所述8*n个额外字节中，所述第二预定位置在所述第一预定位置之前，所述8*n个额外字节在所述otn帧之前或之后；根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧，包括：根据tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符进行otn定帧处理，并去除每个帧周期中的所述8*n个额外字节，从而获得otn帧。

可选的，所述处理单元包括：物理编码子层pcs，用于对所述64b/66b码块进行解码得到时分复用tdm数据流；调和子层rs，用于根据所述tdm数据流中的以太网开始字符和以太网结束字符确定tdm帧；媒质不相关接口mii，用于将所述tdm数据流从所述pcs传送至所述rs；所述将所述tdm数据流从所述pcs传送至所述rs，包括：通过媒质不相关接口mii将tdm数据流发送给所述rs，且通过所述mii接口向所述rs发送时钟信号，以及用于指示所述tdm数据流中控制字节和数据字节的传送控制信号，所述控制字节包括所述以太网帧开始字符和所述以太网帧结束字符。

具体的，相应的处理单元可以是asic、fpga或cpu等器件，也可以是两个或多个asic、fpga或cpu等器件的组合。相应的asic、fpga、cpu等器件中包括系列可执行的指令，当这些指令被执行时会促使相应的asic、fpga或cpu执行相应的功能，或者说执行相应的方法。相应的指令可以被存储于存储介质中或者固化在相应的asic或fpga中。

具体的，相应的接收单元，可以是指与处理单元连接的具有接收信号流功能的接口，也可以指集成了pma、pmd及接收器的功能模块，可选的，还可以包括fec功能模块。相应的pma、pmd及fec功能可以集成于一个或多个asic、fpga或cpu中。

本发明实施例提供一种通信系统，该系统包括以上发送方向的通信设备和接收方向的通信设备。该系统可以是集成了发送方向的通信设备和接收方向的通信设备相应功能的装置，也可以是指分别具有发送方向的通信设备的功能的装置和具有接收方向通信设备相应功能的装置。

本发明实施例所介绍的通信设备及系统，通过在tdm数据流中携带以太网帧开始字符和以太网帧结束字符，使得otn信号可以通过以太网物理层接口进行传输，实现了资源和技术的共享，有利于形成规模效应，降低成本，获得良好的经济效益。同时，因为相应的以太网帧开始字符和以太网帧结束字符在tdm数据流中的位置相对固定，故rs层在接收到tdm数据流后可以直接根据以太网帧开始字符和以太网帧结束字符进行tdm帧定帧处理，而无需先获取原始tdm数据流再根据原始tdm数据流中的fas等开销进行定帧处理，提升了tdm数据流处理效率，减低了相应的处理时延，节省了系统资源。

本领保护域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领保护域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。