OTN帧头定位电路优化研究
编者按：在OTN帧结构中，Serdes在从高速的串行数据中恢复出数据后，数据只是按顺序以64bit为宽度重新放置，并没有按字节对齐，所以后续电路无法直接使用这样的数据。需要帧头定位电路找到帧头后，把所有的数据按字节对齐。但是将OTN数据转换为并行的数据后，存在着数据速率高，位宽大的问题。在ASIC或FPGA中，大量的大位宽的数据，是不容易运行在较高的速率下的。所以需要对帧定位电路进行简化，以使得电路在大位宽时，仍然能够进行高速运行。研究了OTN数据的帧结构后，提出了一种适合于高速率的、大位宽的处理电路。
引言
在ITU-T G.709协议中，ITU-T规定了OTN的网络帧结构。OTN使用了和SDH类似的帧结构，帧定位信号(Frame Alignment Signal)也是相同的。但是由于OTN的信号速率非常高，如OTU2的速率达到10Gbps以上，OTU3速率达到43Gbps以上，不能直接使用SDH的帧定位电路。以OTU2为例，在Serdes将串行信号变为并行信号后，如果还按照8bit的数据宽度，则信号速率需要达到1.25Gbps左右，这无论对于FPGA处理还是ASIC，速率都是过高而不能处理的，所以需要将数据宽度进一步加大，以降低信号速率。在本项目中，使用了64位的数据宽度，这时的信号速率为167Mbps。对于这样高速而且宽位数的数据处理，如果还按照传统的帧头定位电路来处理，电路的速度上不去，会导致电路处理不能达到要求，所以需要简化帧头定位电路，以达到高速率、高位宽的信号处理要求。
传统的帧定位处理方法
OTN帧结构
在ITU-T的G.709协议中，ITU-T规定了OTN的帧结构，如图1所示。
OTUk帧结构是4行，4080列的结构。在每一帧的开始处，首先是帧定位信号(FAS)，然后是复帧定位信号(MFAS)和其它开销字节。详细如图2所示。
在OTUk帧数据中，FAS信号是不经过扰码的，除FAS信号外的信号，都是经过扰码的。所以只要在整个数据中，只要找到了FAS(即0xF6F6F6282828)信号，就将整个帧头找到了，整个帧的结构就随之确定了。
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