CN106850465A - 一种Flex E数据交换方法及交换设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Flex E数据交换方法及交换设备，其方法包括：交换设备接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组；将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。相对于现有技术，省去了数据包处理、转发，降低了Flex E业务传输时延。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种Flex E数据交换方法及交换设备。
背景技术
在2015光互联论坛OIF的季度会议上发布了Flex Ethernet Project(灵活以太网项目)，这一项目定义一种更加灵活的以太网，来充分利用光连接的容量，达到建立更快连接的目的。Flex Ethernet是在以太网IEEE标准的基础上，引入通道化技术来优化以太网，实现MAC速率与IEEE以太网物理接口标准的解耦，以利于以太网MAC速率的独立演进。
按照Flex E业务协议，Flex E业务数据的数据格式是在原有以太网报文数据格式的基础上再增加一层Flex E协议规定的封装格式。例如，Flex E业务数据携带的协议层标识信息由外至内包括Flex E标识、源MAC地址，目标MAC地址和IP地址，其中，Flex E标识为设备间传输Flex E业务数据的逻辑通道的通道号，不同的通道号用于区分不同的Flex E业务数据。
一种Flex E业务的传送场景中，A设备不向B设备透传数据，而是A设备通过交换设备C向B设备传输Flex E业务数据，假如，A设备和B设备都支持Flex E业务，交换设备C不支持Flex E业务，交换设备C接收到A设备发送的Flex E业务数据之后，就会按照Flex E业务数据的数据格式层层解析，先去除Flex E协议规定的封装格式，得到以太网报文，然后解析出以太网报文格式中的源MAC地址和目标MAC地址，然后按照目标MAC地址，将以太网报文映射成数据包，进行数据包的转发处理。B设备接收到交换设备发送的多个数据包，对接收到的以太数据包进行解包处理得到以太网报文，再根据Flex E协议规定的封装格式对以太网报文进行封装，恢复出Flex E业务数据。
一方面，因Flex E业务数据相对于以太网报文的数据格式增加了Flex E协议规定的封装格式，交换设备在获取以太网报文，按照以太网报文的转发处理流程进行数据转发之前，还要对Flex E协议规定的封装格式进行解析；另一方面，接收端设备对接收到的以太数据包进行解包处理得到以太网报文之后，还要按照Flex E协议规定的封装格式对以太网报文进行封装，恢复出Flex E业务数据，因此，Flex E业务的数据传输时延较大。
综上，现有技术中，对于不支持Flex E业务的交换设备来说，按照现有以太网包交换的方式进行Flex E业务数据传输存在较大的延迟。
发明内容
本发明实施例提供一种Flex E数据交换方法及交换设备，用于解决现有技术中交换设备不支持Flex E业务的应用场景下，Flex E业务的数据传输时延大的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种Flex E数据交换方法，所述方法包括：
交换设备接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
所述交换设备获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为所述交换设备与所述发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；
所述交换设备按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为所述交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；
所述交换设备按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给所述接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
上述实施例中，在交换设备接收到每一个Flex E接收数据帧之后，根据源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成至少一个Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将FlexE接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了交换设备的数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
进一步的，在所述交换设备将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，还包括：获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上。
上述可选实施例中，交换设备将接收的Flex E接收数据帧进行时钟同步处理，确保每一Flex E接收数据帧在同一时钟信号频率基准下进行数据交换，防止来自不同的发送端设备的Flex E接收数据帧因时钟域的差异造成数据传输的抖动。
可选的，将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上，包括：
将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照所述源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；按照所述交换设备的时钟信号频率，读取所述写入装置中所写入的数据。
可选的，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
上述可选实施例中，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识，便于交换设备区分接收到的任一个Flex E接收数据帧；发送给接收端设备的每个Flex E发送数据帧携带Flex E标识，便于接收端设备区分接收到的任一个Flex E发送数据帧。
可选的，所述交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；其中，n为大于1的正整数，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。上述可选实施例中，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。
上述可选实施例中，因每个最小交换颗粒的总字节数相同，相当于交换设备进行数据交换的平均延时为每一个最小交换颗粒的映射时长，相对于现有技术中交换设备将一个以太网数据帧转化为多个净荷大小不同的数据包进行数据交换所带来的抖动来说，这n个最小交换颗粒的平均时延，小于每个数据包的最大时延，因此交换设备向接收端设备发送任一个Flex E发送数据帧的抖动相当小。
第二方面，本发明实施例提供一种交换设备，所述交换设备包括：
收发单元，用于接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
处理单元，用于获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为所述交换设备与所述发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
处理单元还用于，按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为所述交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
处理单元还用于，按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给所述接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
上述实施例中，在交换设备接收到每一个Flex E接收数据帧之后，根据源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成至少一个Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将FlexE接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了交换设备的数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
进一步的，所述处理单元，还用于在将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；以及将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上。
上述可选实施例中，交换设备将接收的Flex E接收数据帧进行时钟同步处理，确保每一Flex E接收数据帧在同一时钟信号频率基准下进行数据交换，防止来自不同的发送端设备的Flex E接收数据帧因时钟域的差异造成数据传输的抖动。
可选的，所述处理单元，用于将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照所述源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；以及按照所述交换设备的时钟信号频率，读取所述写入装置中所写入的数据。
可选的，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
上述可选实施例中，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识，便于交换设备区分接收到的任一个Flex E接收数据帧；发送给接收端设备的每个Flex E发送数据帧携带Flex E标识，便于接收端设备区分接收到的任一个Flex E发送数据帧。
可选的，所述交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；其中，n为大于1的正整数，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
上述可选实施例中，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。因每个最小交换颗粒的总字节数相同，相当于交换设备进行数据交换的平均延时为每一个最小交换颗粒的映射时长，相对于现有技术中交换设备将一个以太网数据帧转化为多个净荷大小不同的数据包进行数据交换所带来的抖动来说，这n个最小交换颗粒的平均时延，小于每个数据包的最大时延，因此交换设备向接收端设备发送任一个Flex E发送数据帧的抖动相当小。
第三方面，本发明实施例提供一种交换设备，所述交换设备包括：处理器、收发器和存储器；
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于根据执行所述存储器存储的指令，并控制所述收发器进行信号接收和信号发送，当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，
所述收发器用于执行：接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
所述处理器，用于执行：获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为所述交换设备与所述发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为所述交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给所述接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
上述实施例中，在交换设备接收到每一个Flex E接收数据帧之后，根据源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成至少一个Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将FlexE接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了交换设备的数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
进一步的，所述处理器，还用于执行：在将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；以及
将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上。
可选的，所述处理器，用于执行：将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照所述源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；以及
按照所述交换设备的时钟信号频率，读取所述写入装置中所写入的数据。
可选的，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
上述可选实施例中，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识，便于交换设备区分接收到的任一个Flex E接收数据帧；发送给接收端设备的每个Flex E发送数据帧携带Flex E标识，便于接收端设备区分接收到的任一个Flex E发送数据帧。
可选的，所述交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；其中，n为大于1的正整数，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
上述可选实施例中，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。因每个最小交换颗粒的总字节数相同，相当于交换设备进行数据交换的平均延时为每一个最小交换颗粒的映射时长，相对于现有技术中交换设备将一个以太网数据帧转化为多个净荷大小不同的数据包进行数据交换所带来的抖动来说，这n个最小交换颗粒的平均时延，小于每个数据包的最大时延，因此交换设备向接收端设备发送任一个Flex E发送数据帧的抖动相当小。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种传输网的系统架构图；
图2为本发明实施例提供的一种OSI参考模型的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种Flex Ethernet系统架构图；
图4为本发明实施例提供的一种Flex E数据交换方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种源通道号与宿通道号的交叉配置关系的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种宿通道号B2作为索引的数据组中的数据与宿通道号B2对应的发送时隙号S2、S5、S79之间的映射关系示意图；
图7为本发明实施例提供的一种宿通道号B3作为索引的数据组中的数据与宿通道号B3对应的发送时隙号S4、S78之间的映射关系示意图；
图8为本发明实施例提供的对任一Flex E接收数据帧进行时钟同步的示意图；
图9为本发明实施例提供的一种包含Flex E业务的混合业务的处理流程示意图；
图10为本发明实施例提供的一种交换设备的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种交换设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例进行描述。
图1为本发明实施例提供的一种传输网基础架构，包括直接接入传输网的传送设备，如传送设备1、传送设备2，传送设备3传送设备4和传送设备5，以及间接接入传输网的传送设备，如传送设备6，传送设备7、传送设备8、传送设备9和传送设备10。其中的传输网包括以太网和OTN网。
在传输网为以太网时，这些交换设备根据国际标准化组织(ISO，InternationalOrganization for Standardization)开放系统互联(OSI，Open System Interconnect)协议栈的OSI参考模型(Open System Interconnect Reference Model，开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型)，进行分组数据交换。OSI参考模型为通信协议，包括7层抽象的参考模型，其中每一层执行某一特定任务。OSI参考模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层由下及上包括物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。对于物理层和数据链路层来说，交换设备主要是以太网PHY和以太网MAC(Media AccessControl，媒体访问控制)进行分组数据交换，简称包交换，这种传送业务称作普通数据业务。
另一种传输网为基于波分复用的光传送网(OTN，Optical Transport Network，简称OTN网)，将OTN数据映射在多个光通道数据单元进行传输交换，简称ODUK交换技术，利用光传送网传输的数据业务称作OTN数据业务。
为了提升数据交换能力，基于上述基础架构，本发明实施例提供一种灵活以太网系统架构，简称Flex Ethernet系统架构，Flex Ethernet系统架构也包含图1传输网基础系统架构中的这些传送设备。这些传送设备除了支持普通数据业务或者OTN数据业务之外，还支持Flex E业务。Flex E业务是指符合Flex E协议的数据业务，Flex E协议是在原通信协议中新增加的协议，Flex E协议的核心是在物理层和数据链路层之间新增加一个协议层，这个协议层可以称为灵活以太网通道层，如图2所示，增加了Flex E协议的OSI参考模型包括8层，这8层由下及上包括物理层、灵活以太网通道层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。
对于一个传送设备来说，只需在硬件中封装一个符合Flex E协议的功能接口，即可支持Flex E业务。如果两个传送设备都支持Flex E业务，则两个传送设备可以直接进行灵活以太网通道层间的数据交换，这样数据直接在灵活以太网通道层间进行透传，进而提升传送设备的数据交换能力。基于灵活以太网通道层进行数据交换的传送设备称作灵活以太网通道层直连的传送设备。如图3所示，灵活以太网通道层直连的传送设备(如图3中的传送设备1至传送设备10)组成了Flex Ethernet系统。例如，图3中的传送设备10在向传送设备1传送Flex E业务数据时，直接将灵活以太网通道层所要发送的Flex E业务数据映射到传送设备1的灵活以太网通道层中。
根据Flex E协议的核心思想，为了提高数据交换能力，灵活以太网通道层可以划分成多个传输通道，每个传输通道可接收的数据量大小不限，可以根据每个传输通道的数据量大小为每个传输通道分配合适的网络带宽。因此，传送设备的灵活以太网通道层相当于多个数据传输通道。在两个传送设备进行以太网通道层的数据透传时，一个传送设备的多个数据传输通道的数据直接映射到另一传送设备的多个数据传输通道中。
在Flex Ethernet系统架构中，多个传送设备之间构成多条传输路径，这些传送设备可以是接入传输网的交换机，也可以是与交换机连接的路由器，这些传送设备作为网元具备数据交换功能时，可以称作交换设备。
但Flex Ethernet系统架构只是理想的系统架构，当前传输网的系统架构中的交换设备并不都支持Flex E业务。对于那些只支持原有通信协议而不支持Flex E业务的交换设备，在接收到Flex E业务数据时，因不能识别Flex E协议，内部也没有封装灵活以太网通道层，就不可能进行灵活以太网通道层间的数据透传，只能按照原有通信协议进行分组数据交换，即将Flex E业务数据进行解析后，转换成以太网数据包，以包交换的方式发送给目标设备。但是，如背景技术部分阐述的内容，交换设备不支持Flex E业务的应用场景下，存在Flex E业务的数据传输时延大的问题。针对交换设备不支持Flex E业务的应用场景，本发明实施例提供一种Flex E数据交换方法，以达到降低上述应用场景中Flex E业务的传输时延的目的。
需要说明的是，Flex E业务的数据格式为Flex E数据帧，对于发送端设备来说，发送的Flex E业务数据为Flex E发送数据帧。对于接收端设备来说，接收到的Flex E业务数据为Flex E接收数据帧。本发明实施例中的交换设备是不支持Flex E业务的传送设备，但具有以下数据交换功能：该交换设备接收上游的发送端设备发送的Flex E业务数据，即Flex E接收数据帧，将Flex E接收数据帧按照本发明实施例的数据交换方法转换成Flex E发送数据帧，并将Flex E发送数据帧发送给下游的接收端设备。
对于上游的发送端设备，可以是支持Flex E业务的传送设备，也可以是能够按照本发明实施例的数据交换方法发送Flex E发送数据帧的传送设备。对于下游的接收端设备，可以是支持Flex E业务的传送设备，也可以是能够按照本发明实施例的数据交换方法发送Flex E发送数据帧的传送设备。
为了能够使交换设备在不识别Flex E接收数据帧的情况下，还能将Flex E接收数据帧转化为Flex E发送数据帧。本发明实施例在交换设备中构建类似灵活以太网通道层的功能模块，使这些功能模块能够具有将Flex E接收数据帧转化为Flex E发送数据帧的功能。
基于Flex E协议的核心思想，为了实现将Flex E接收数据帧以通道的方式进行映射，即将从Flex E接收数据帧分配在多个通道中，基于此，无需解析Flex E接收数据帧的MAC层信息(如目标MAC地址)，只需将Flex E接收数据帧各个时隙中的数据从一个通道映射到另一个通道，便可将Flex E接收数据帧转换成Flex E发送数据帧。
本发明实施例从交换设备的接收端口和发送端口入手，通过接收端口构建与发送端设备间传输数据的逻辑通道，通过发送端口构建与接收端设备间传输数据的逻辑通道。为了便于说明，将交换设备与发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道定义为源通道，将交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道定义为宿通道。
具体的，源通道的构建方式为：将接收端口的多个接收时隙划分成多个源通道，每个源通道的标识为源通道号，通过预先设置接收时隙号与源通道号的对应关系，就相当于预先构建出了多个源通道。只要获取一个Flex E接收数据帧的多个接收时隙号，就可以将该Flex E接收数据帧映射在接收时隙号对应的源通道中。
其次，宿通道的构建方式为：将发送端口的多个发送时隙划分成多个宿通道，每个宿通道的标识为宿通道号，通过预先设置发送时隙号与宿通道号的对应关系，就相当于预先构建出了多个宿通道。只要宿通被映射了数据，就可以根据宿通道号与发送时隙号的对应关系，将宿通道内的数据映射在宿通道号对应的发送时隙中，以便根据发送时隙中映射的数据得到Flex E接收数据帧。
另外，为了实现将多个源通道中的数据映射到多个宿通道中，还需要预先设置源通道号与宿通道号之间的交叉配置关系，进而将划分到各个源通道中的数据映射到对应的宿通道中。
因此，本发明实施例的交换设备设置的功能模块至少具有以下功能：
存储模块，预先存储有接收时隙号与源通道号的对应关系，源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与接收时隙号之间的对应关系；
接收模块，接收Flex E接收数据帧；
处理模块，获取Flex E接收数据帧的接收时隙号，根据接收时隙号与源通道号的对应关系，将各个时隙中的数据划分为多个数据组，每个数据组对应一个源通道号；
处理模块，还根据源通道号与宿通道号的对应关系，将源通道号对应的数据组映射成宿通道号对应的数据组；
处理模块，还根据宿通道号与接收时隙号之间的对应关系，将宿通道号对应的数据组映射到对应发送时隙号的发送时隙中。
另外，交换设备接收多个Flex E接收数据帧，为了使交换设备区分不同的Flex E接收数据帧，每个Flex E接收数据帧应该携带一个Flex E标识，用于区分不同的Flex E接收数据帧。
此外，为了减小数据交换时的抖动，在将宿通道号对应的数据组映射到对应发送时隙号的发送时隙中时，按照多个批次进行映射，并且每个批次映射的数据组的大小相同。
通过本发明实施例的上述发明构思，如果在交换设备中预先建立了源通道号与接收时隙号的对应关系，源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，交换设备在接收到每一个Flex E接收数据帧之后，根据对Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成至少一个Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将Flex E接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了交换设备的数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
基于本发明实施例的上述发明构思，如图4所示，本发明实施例提供的一种Flex E数据交换方法，其方法流程具体包括以下步骤：
步骤401，交换设备接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
步骤402，交换设备获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个接收时隙的接收时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为交换设备与发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；
步骤403，交换设备按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；
步骤404，交换设备按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
上述方法流程中，由于交换设备中预先建立了源通道号与接收时隙号的对应关系，源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，即使交换设备不支持Flex E协议。在交换设备接收到每一个Flex E接收数据帧之后，根据源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成至少一个Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将Flex E接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了交换设备的数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
对于上述方法流程，举个简单的例子说明，假如一个Flex E接收数据帧相当于一辆火车(火车1)，源通道相当于一个火车的车厢，源通道号相当于车厢号，每个车厢中装有不同编号的行李架，每个行李架上放置有不同的箱子，行李架相当于接收时隙，箱子相当于时隙中的数据，行李架的编号相当于接收时隙号。交换设备将一个Flex E接收数据帧转化成一个Flex E发送数据帧，相当于将一辆火车中的箱子全部交换到另一辆火车中。如果另一辆火车(火车2)的车厢相当于宿通道，宿通道号相当于车厢号，每个车厢中包括行李架，每个行李架上可放置有不同的箱子，行李架相当于发送时隙，箱子相当于发送时隙中的数据，行李架的编号相当于接收时隙号，本发明实施例的交换方法是提供一个能够快速有序的方法完成两量火车的箱子的交换。若有序快速的搬运箱子，需构建出火车1的车厢号与火车2的车厢号之间的对应关系，比如火车1的车厢11对应火车2的车厢33，火车1的车厢22对应火车2的车厢44，这样，只需将车厢11的行李架上的箱子全部搬运到车厢33上的行李架上，将车厢22的行李架上的箱子搬运到车厢44的行李架上即可完成交换。而现有技术的方案是先找到每个箱子的内的物品信息，然后对箱子进行分组，一组一组的进行交换。显然本发明实施例提供的方法无需根据箱子内的物品信息进行分组交换，提高了数据交换速率。可选的，一个源通道号可以对应多个接收时隙号，一个宿通道号对应多个发送时隙号。
步骤402中，因交换设备中预先存储了接收时隙号与源通道号的对应关系，交换设备只要根据所接收的Flex E接收数据帧的多个接收时隙号，查询上述接收时隙号与源通道号的对应关系表，就可以确定所接收的Flex E接收数据帧的多个源通道号，然后就可以将该Flex E接收数据帧各个时隙中的数据划分在以对应源通道号对应的数据组中。每个源通道号为索引的数据组相当于一个数据存储区域，用来存储对应接收时隙号的时隙中的数据。相应的，每个宿通道号对应的数据组相当于另一个数据存储区域，用来预先存储发送时隙号对应的时隙中的数据。
可选的，一个源通道号与至少一个宿通道号对应，一个宿通道号与至少一个源通道号对应。
如图5所示，交换设备中预先存储的源通道号与宿通道号的交叉配置关系，根据图5所示的交叉配置关系，对每一个宿通道号进行选源配置，以确定每一个源通道号对应的宿通道号。
例如，源通道号A1交叉到宿通道号B1、宿通道号B2，源通道号A2连接到宿通道号B3，源通道号A3、源通道号A4交叉到宿通道号B4，则宿通道号B1的选源配置为：源通道号A1；宿通道号B2的选源配置为：源通道号A1；宿通道号B3的选源配置为：源通道号A2；宿通道号B4的选源配置为：源通道号A3或者源通道号A4，其中，源通道号A3为主用源通道号，或者源通道号A4为备用源通道号，源通道号A3和源通道号A4的主备关系还可以倒换。
假如发送端设备发送的一个Flex E接收数据帧的数据承载在接收时隙号为S10、S20、S30、S40、S50对应的时隙中，而交换设备中预先存储的源通道号与接收时隙号的对应关系为：源通道号channel A1与接收时隙号S10、S20、S30对应，源通道号channel A2与接收时隙号S40、S50对应。
交换设备中预先存储的源通道号与宿通道号的对应关系为：源通道号A1与宿通道号B2对应，源通道号A2与宿通道号B3对应。
交换设备中预先存储的宿通道号与发送时隙号的对应关系为：宿通道号B2对应的发送时隙号为S2、S5、S79，宿通道号B3对应的发送时隙号为S4、S78。
则上述步骤402包括：根据该Flex E接收数据帧的接收时隙号S10、S20、S30、S40、S50，查找源通道号与接收时隙号的对应关系，分别确定时隙号S10、S20、S30对应的源通道号为源通道号A1，时隙号S40、S50对应的源通道号为源通道号A2；然后将S10、S20、S30对应的时隙上承载的数据划分到源通道号A1作为索引的数据组中，将S40、S50对应的时隙上承载的数据划分到源通道号A2作为索引的数据组中。
则步骤403包括：将源通道号A1作为索引的数据组中的数据，映射到宿通道号B2作为索引的数据组中；将源通道号A2作为索引的数据组中的数据，映射到宿通道号B3作为索引的数据组中。
则步骤404包括：将宿通道号B2作为索引的数据组中的数据，分别映射到发送时隙号S2、S5、S79对应的时隙中；以及将宿通道号B3作为索引的数据组中的数据，分别映射到发送时隙号S4、S78对应的时隙中。然后根据发送时隙号S2、S5、S79、S4、S78中承载的数据，保持Flex E接收数据帧的帧格式不变，将一个Flex E接收数据帧转化成一个Flex E发送数据帧。
可选实施例中，对于交换设备来说，接收到的Flex E接收数据帧中携带有Flex E标识，Flex E标识可以携带在Flex E接收数据帧的帧头中，以使交换设备区分不同的FlexE接收数据帧。
在步骤404中，为了区别不同的Flex E发送数据帧，发送给接收端设备的每一FlexE发送数据帧同样携带Flex E标识，以便接收端设备识别不同的Flex E接收数据帧。例如，交换设备接收到的第1个Flex E接收数据帧的Flex E标识为client1，将第1个Flex E接收数据帧经步骤401至步骤404转换成的第1个Flex E发送数据帧的Flex E标识也为client1。交换设备接收到的第2个Flex E接收数据帧的Flex E标识为client2，将第2个Flex E接收数据帧经步骤401至步骤404转换成的第2个Flex E发送数据帧的Flex E标识也为client2。接收端设备可以根据每一个Flex E接收数据帧中携带的Flex E标识，来区分不同的Flex E数据流。
上述步骤404的过程，实质上就是交换设备将接收的每一个Flex E接收数据帧依次交换为与之对应的Flex E接收数据帧的过程。
可选的，步骤404中，交换设备按照n个批次将宿通道号B2作为索引的数据组中的数据，分别映射到发送时隙号S2、S5、S79对应的时隙中，以及按照n个批次将宿通道号B3作为索引的数据组中的数据，分别映射到发送时隙号S4、S78对应的时隙中。其中，n为大于1的正整数，这n个批次分别映射的数据的总字节数可以相同，也可以不同。
可选的，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。这样的话，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。因每个最小交换颗粒的总字节数相同，相当于交换设备进行数据交换的平均延时为每一个最小交换颗粒的映射时长，相对于现有技术中交换设备将一个以太网数据帧转化为多个净荷大小不同的数据包进行数据交换所带来的抖动来说，这n个最小交换颗粒的平均时延，小于每个数据包的最大时延，因此交换设备向接收端设备发送任一个Flex E发送数据帧的抖动相当小。
例如，交换设备将宿通道号B2作为索引的数据组中的数据，按照3个批次分别映射到一个Flex E接收数据帧中、与宿通道号B2对应的发送时隙号S2、S5、S79对应的时隙中，具体包括：
步骤1)，第1批次映射，交换设备将宿通道号B2作为索引的数据组中的数据取出一部分映射在Flex E发送数据帧S2、S5、S79对应的时隙中；
步骤2)，第2批次映射，交换设备将宿通道号B2作为索引的数据组中的剩余数据取出一部分映射在Flex E发送数据帧S2、S5、S79对应的时隙中；
步骤3)，第3批次映射，交换设备将宿通道号B2作为索引的数据组中的剩余数据全部映射在Flex E发送数据帧S2、S5、S79对应的时隙中。
对于上述示例，可选的，交换设备每次从宿通道号B2作为索引的数据组的数据中取出固定字节数的数据，分别映射在Flex E发送数据帧发送时隙号S2、S5、S79对应的时隙中。
为了更清楚的说明每一批次的数据映射过程，假如宿通道号B2作为索引的数据组中的数据有15G带宽，宿通道号B2对应的发送时隙号为S2、S5、S79，且每一个时隙号对应的时隙的净荷带宽最小为5G，每一批次的数据映射需要4个slot(时隙)才能映射完成。则上述3个批次的映射过程如图6所示：
上述步骤1)中，交换设备先将宿通道号B2作为索引的数据组中的数据取出固定字节数的一部分数据A0、A1、A2、A3，进行第1批次的数据映射，即将取出的A0、A1、A2、A3分别映射在属于第1个slot的S2、S5、S79、以及第2个slot的S2对应的时隙中；
上述步骤2)中，交换设备再将宿通道号B2作为索引的数据组中的剩余数据取出固定字节数的一部分数据B0、B1、B2、B3，进行第2批次的数据映射，即将取出的B0、B1、B2、B3分别映射在属于第2个slot的S5、S79、以及第3个slot的S2、S5对应的时隙中；
上述步骤3)中，交换设备将宿通道号B2作为索引的数据组中的剩余数据C0、C1、C2、C3(其中，C0、C1、C2、C3的字节总数小于或等于固定字节数)，进行第3批次的数据映射，即取出的C0、C1、C2、C3将分别映射在属于第3个slot的S79、以及第4个slot的S2、S5、S79对应的时隙中。
上述示例，示意出了宿通道号B2作为索引的数据组中的数据以均分的方式映射在了宿通道号B2对应的3个时隙中，即取出的数据A0、A1、A2、A3的总字节数与取出的B0、B1、B2、B3的总字节数相等，由于最后取出的数据可能较小，取出的B0、B1、B2、B3的总字节数大于或等于剩下的C0、C1、C2、C3的总字节数。
相应的，假如交换设备将宿通道号B3作为索引的数据组中的数据按照2个批次，分别映射到Flex E数据发送帧发送时隙号S4、S78对应的时隙中，则步骤204包括：
步骤5)，第1批次映射，交换设备将宿通道号B3作为索引的数据组中的数据取出一部分，映射在Flex E发送数据帧中发送时隙号S4、S78对应的时隙中；
步骤6)，第2批次映射，交换设备将宿通道号B3作为索引的数据组中的剩余数据全部映射在Flex E发送数据帧中发送时隙号S4、S78对应的时隙中。
可选的，交换设备每次从宿通道号B3作为索引的数据组的数据中取出固定字节数的数据，分别映射在发送时隙号S4、S78对应的时隙中。这样的话，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。
为了更清楚的说明每一批次的数据映射过程，假设宿通道号B3作为索引的数据组中的数据有10G带宽，每个时隙的净荷带宽最小为5G，宿通道号B3对应的发送时隙号为S4、S78，每一批次的数据映射需要4个slot(时隙)才能映射完成。则按照2个批次进行上述映射的过程如图7所示：
上述步骤5)中，交换设备将宿通道号B3作为索引的数据组中的数据取出固定字节数的一部分数据U0、U1、U2、U3，进行第1批次的数据映射，即将取出的U0、U1、U2、U3，分别映射在属于第1个slot的S4、S78、以及第2个slot的S4、S78分别对应的时隙中；
上述步骤6)中，交换设备将宿通道号B3作为索引的数据组中的剩余数据V0、V1、V2、V3(V0、V1、V2、V3的字节总数小于或等于固定字节数)，将取出的V0、V1、V2、V3分别映射在属于第3个slot的S4、S78、以及第4个slot的S4、S78分别对应的时隙中。
其中，上述步骤1)至步骤4)与上述步骤5)至步骤6)没有绝对的先后顺序，甚至上述步骤1)至步骤4)与上述步骤5)至步骤6)可同时进行。
根据上述步骤402至步骤404，交换设备可将每一个Flex E接收数据帧的每个时隙中承载的数据进行划分和映射，进而将交换设备从发送端设备接收的Flex E接收数据帧转换成向接收端设备发送的Flex E发送数据帧。
可选的实施例中，在步骤402之前，还包括：获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；将源时钟信号频率转换到交换设备的时钟域上。
可选的，将源时钟信号频率转换到交换设备的时钟域上，包括：将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照源时钟信号频率写入用于转换时钟域的缓存中；并按照交换设备的时钟信号频率，读取缓存中所写入的数据。
如图8所示，对于接收的每个Flex E接收数据帧，交换设备读取缓存中所写入的数据时，根据源时钟和交换设备系统时钟，通过Idle delete(删除空闲帧)和Idle insert(插入空闲帧)的方式对缓存进行水线调节，确保接收的每个Flex E接收数据帧的时钟频率与交换设备的系统时钟同步。
交换设备将接收的Flex E接收数据帧进行时钟同步处理，确保每一Flex E接收数据帧在同一时钟信号频率基准下进行数据交换，防止来自不同的发送端设备的Flex E接收数据帧因时钟域的差异造成数据传输的抖动。
本发明实施例提供的Flex E数据交换方法，除了能够处理FlexE业务之外，还可处理OTN业务、普通数据业务分别与FlexE业务构成的混合业务，交换设备从物理架构上能够隔离出同属于以太网系统基础架构的FlexE业务和普通数据业务，并保证FlexE业务相对于普通数据业务的绝对优先级，如图9所示：
交换设备从不同的接收物理接口(图9中的FIC)分别接收：Flex E业务与普通数据业务的混合业务数据(图9中简单示意为Flex E/数据)，Flex E业务与OTN业务的混合业务数据(图9中简单示意为Flex E/OTN)。则按照本发明实施例提供的Flex E数据交换方法进行混合业务的数据交换的过程具体为：
首先，交换设备对混合业务进行业务分离，尤其是能够分离出FlexE业务和普通数据业务。
其次，交换设备将分离出的不同业务的数据帧(例如图7中的Flex E接收数据帧、普通以太接收数据帧，以及OTN接收数据帧)进行交换处理，然后采用不同接收数据帧的交换方式以最小交换颗粒进行数据交换。
例如，交换设备对Flex E接收数据帧按照本发明实施例提供的Flex E数据交换方法进行数据交换，将Flex E接收数据帧以通道化的方式进行交换；对普通以太接收数据帧进行数据业务处理，采用数据包作为交换颗粒进行数据交换；对OTN接收数据帧进行处理，然后采用ODUk作为交换颗粒进行数据交换。
最后，交换设备再将不同类型的交换颗粒恢复成混合业务数据进行输出。
例如，通过映射方法，将Flex E接收数据帧中的数据映射成Flex E发送数据帧中的数据，将作为普通数据业务的最小交换颗粒分别解映射后，将普通以太接收数据帧中的数据映射到普通以太发送数据帧中的数据，然后将Flex E发送数据帧和普通以太发送数据帧构成的混合数据，作为Flex E业务与普通数据业务的混合业务数据发送到对应的发送物理接口；相应的，将Flex E接收数据帧中的数据映射成Flex E发送数据帧中的数据，将作为OTN业务的最小交换颗粒分别解映射后，将OTN接收数据帧中的数据映射到OTN发送数据帧中的数据，然后将Flex E发送数据帧和OTN发送数据帧构成的混合数据，作为Flex E业务与OTN业务的混合业务数据发送到对应的发送物理接口(FIC)。
对于交换设备来说，接收到任一Flex E接收数据帧之后，根据Flex E接收数据帧的源通道号，源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对任一Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成将Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将Flex E接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
本发明实施例中的可选地一些其它特征与上述方法实施例中的相同，可参见上述方法实施例中的论述，在此不再赘述。
基于相同构思，图10示例性示出了本发明实施例提供的一种交换设备的结构示意图，该交换设备用于执行上述方法实施例，交换设备800包括处理器801和收发器805。
可选地，还包括存储器802和通信接口803，其中，处理器801、存储器802、通信接口803和收发器805通过总线804相互连接；存储器802可以集成于处理器801中，也可以独立于处理器801。
总线804可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器802可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，简称RAM)；存储器802也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，简称HDD)或固态硬盘(solid-state drive，简称SSD)；存储器802还可以包括上述种类的存储器的组合。
通信接口803可以为有线通信接入口，无线通信接口或其组合，其中，有线通信接口例如可以为以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线通信接口可以为WLAN接口。
处理器801可以是中央处理器(central processing unit，简称CPU)，网络处理器(network processor，简称NP)或者CPU和NP的组合。
处理器801还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，简称ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，简称PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，简称CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，简称FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,简称GAL)或其任意组合。
存储器802用于存储指令，处理器801用于根据执行存储器802存储的指令，并控制收发器805进行信号接收和信号发送，当处理器801执行存储器802存储的指令时：
收发器805，用于接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
处理器801，用于获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为交换设备与发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
对于交换设备来说，接收到任一Flex E接收数据帧之后，根据Flex E接收数据帧的源通道号，源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对任一Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成将Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将Flex E接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
可选的，处理器801，还用于在将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；以及将源时钟信号频率转换到交换设备的时钟域上。
上述可选实施例中，交换设备将接收的Flex E接收数据帧进行时钟同步处理，确保每一Flex E接收数据帧在同一时钟信号频率基准下进行数据交换，防止来自不同的发送端设备的Flex E接收数据帧因时钟域的差异造成数据传输的抖动。
可选的，处理器801，用于执行：将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；以及按照交换设备的时钟信号频率，读取写入装置中所写入的数据。
可选的，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
上述可选实施例中，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识，便于交换设备区分接收到的任一个Flex E接收数据帧；发送给接收端设备的每个Flex E发送数据帧携带Flex E标识，便于接收端设备区分接收到的任一个Flex E发送数据帧。
可选的，交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；
其中，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
上述可选实施例中，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。因每个最小交换颗粒的总字节数相同，相当于交换设备进行数据交换的平均延时为每一个最小交换颗粒的映射时长，相对于现有技术中交换设备将一个以太网数据帧转化为多个净荷大小不同的数据包进行数据交换所带来的抖动来说，这n个最小交换颗粒的平均时延，小于每个数据包的最大时延，因此交换设备向接收端设备发送任一个Flex E发送数据帧的抖动相当小。
本发明实施例中的可选地一些其它特征与上述方法实施例中的相同，可参见上述方法实施例中的论述，在此不再赘述。
基于相同构思，图11示例性示出了本发明实施例提供的一种交换设备的结构示意图，该交换设备用于执行上述方法实施例。
如图11所示的一种交换设备，包括：
收发单元901，用于接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
处理单元902，用于获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将收发单元901接收的每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为交换设备与发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
对于交换设备来说，接收到任一Flex E接收数据帧之后，根据Flex E接收数据帧的源通道号，源通道号与接收时隙号的对应关系，以及源通道号与宿通道号的对应关系，以及宿通道号与发送时隙号的对应关系，对任一Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据进行划分，并将划分的数据按照上述对应关系分别映射到Flex E发送数据帧的每个发送时隙号对应的时隙中，从而实现将Flex E接收数据帧转化成将Flex E发送数据帧，相对于现有交换设备将Flex E接收数据帧解析成普通以太网报文，进行普通以太报文的转发过程，省去了数据包处理、包转发流程，降低了Flex E数据交换的延迟。
可选的，处理单元902，还用于在将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；以及将源时钟信号频率转换到交换设备的时钟域上。
上述可选实施例中，将接收的Flex E接收数据帧进行时钟同步处理，确保每一Flex E接收数据帧在同一时钟信号频率基准下进行数据交换，防止来自不同的发送端设备的Flex E接收数据帧因时钟域的差异造成数据传输的抖动。
可选的，处理单元902，用于将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；以及按照交换设备的时钟信号频率，读取写入装置中所写入的数据。
可选的，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
上述可选实施例中，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识，便于交换设备区分接收到的任一个Flex E接收数据帧；发送给接收端设备的每个Flex E发送数据帧携带Flex E标识，便于接收端设备区分接收到的任一个Flex E发送数据帧。
可选的，交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；其中，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
上述可选实施例中，每个批次映射的数据相当于一个最小交换颗粒，每个最小交换颗粒的总字节数根据本发明实施例的Flex E交换系统的性能要求决定。因每个最小交换颗粒的总字节数相同，相当于交换设备进行数据交换的平均延时为每一个最小交换颗粒的映射时长，相对于现有技术中交换设备将一个以太网数据帧转化为多个净荷大小不同的数据包进行数据交换所带来的抖动来说，这n个最小交换颗粒的平均时延，小于每个数据包的最大时延，因此交换设备向接收端设备发送任一个Flex E发送数据帧的抖动相当小。
本发明实施例中的可选地一些其它特征与上述方法实施例中的相同，可参见上述方法实施例中的论述，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种Flex E数据交换方法，其特征在于，所述方法包括：
交换设备接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
所述交换设备获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为所述交换设备与所述发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；
所述交换设备按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为所述交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；
所述交换设备按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给所述接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述交换设备将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，还包括：
获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；
将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上，包括：
将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照所述源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；
按照所述交换设备的时钟信号频率，读取所述写入装置中所写入的数据。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；
所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；
其中，n为大于1的正整数，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
6.一种交换设备，其特征在于，所述交换设备包括：
收发单元，用于接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
处理单元，用于获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为所述交换设备与所述发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
处理单元还用于，按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为所述交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
处理单元还用于，按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给所述接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
7.如权利要求6所述的交换设备，其特征在于，
所述处理单元，还用于在将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；以及
将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上。
8.如权利要求7所述的交换设备，其特征在于，
所述处理单元，用于将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照所述源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；以及
按照所述交换设备的时钟信号频率，读取所述写入装置中所写入的数据。
9.如权利要求6所述的交换设备，其特征在于，
所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；
所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
10.如权利要求6所述的交换设备，其特征在于，所述交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；
其中，n为大于1的正整数，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
11.一种交换设备，其特征在于，所述交换设备包括：处理器、收发器和存储器；
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于根据执行所述存储器存储的指令，并控制所述收发器进行信号接收和信号发送，当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，
所述收发器用于执行：接收发送端设备发送的至少一个Flex E接收数据帧；
所述处理器，用于执行：获取每个Flex E接收数据帧的接收时隙号，并按照预设的接收时隙号与源通道号的对应关系，将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中；其中，不同源通道号对应不同源通道，不同源通道为所述交换设备与所述发送端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的源通道号与宿通道号的对应关系，将由不同源通道号分别作为索引的数据组中的数据映射到由不同宿通道号分别作为索引的数据组中；其中，不同宿通道号对应不同宿通道，不同宿通道为所述交换设备与接收端设备之间用于传输数据的逻辑通道；以及
按照预设的宿通道号与发送时隙号的对应关系，将任一宿通道号作为索引的数据组的数据，分别映射到发送给所述接收端设备的至少一个Flex E发送数据帧中的、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中。
12.如权利要求11所述的交换设备，其特征在于，
所述处理器，还用于执行：在将每个Flex E接收数据帧中每个时隙上承载的数据划分到以每个时隙的时隙号对应的源通道号作为索引的数据组中之前，获取每个Flex E接收数据帧对应的源时钟信号频率；以及
将所述源时钟信号频率转换到所述交换设备的时钟域上。
13.如权利要求12所述的交换设备，其特征在于，
所述处理器，用于执行：将每个Flex E接收数据帧中每个时隙中承载的数据按照所述源时钟信号频率写入用于转换时钟域的写入装置中；以及
按照所述交换设备的时钟信号频率，读取所述写入装置中所写入的数据。
14.如权利要求11所述的交换设备，其特征在于，
所述交换设备接收到的每一个Flex E接收数据帧携带唯一的Flex E标识；
所述交换设备发送的每一个Flex E发送数据帧携带唯一的Flex E标识。
15.如权利要求11所述的交换设备，其特征在于，所述交换设备将任一宿通道号作为索引的数据组中的数据按照n个批次，分别映射到其中一个Flex E接收数据帧中、与该任一宿通道号对应的发送时隙号对应的时隙中；
其中，n为大于1的正整数，前n-1批次映射的数据总字节数相同，第n个批次映射的数据总字节数小于或等于第n-1个批次映射的数据总字节数。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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