CN113784437B - 一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传输网络技术领域，提供了一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法和装置。方法包括将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中；将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例，进行编码和速率适配后，当作指定速率的FlexE client映射到现有的FlexE网络中进行传输。本发明中按照最小颗粒业务进行FlexE子实例的单个时隙带宽的设定，并且，在所述时隙长度设定的基础上，进行后续的信元编码封装和速率适配，从而能够克服现有技术中无法确保小颗粒业务穿通现有的SPN网络的问题。

Description

一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法和装置

【技术领域】

本发明涉及传输网络技术领域，特别是涉及一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法和装置。

【背景技术】

随着5G时代到来，以太网技术进一步发展。网络切片作为5G MTN\SPN(MTN 的英文全称：Metro Transport Network，中文解释：城域传送网；SPN的英文全称：Slicing PacketNetwork，中文解释：切片分组网)网络承载方案的关键技术之一，为不同业务实现网络分片和超低时延转发提供了应用基础。FlexE作为以太网切片的核心技术，受到运营商广泛认可。FlexE在原有的以太网帧结构中增加了Shim层时隙交叉，大幅降低了承载网络的节点时延，同时FlexE带宽灵活可调，能够实现大端口的捆绑功能，有效解决之前网络带宽升级面临的问题。

目前FlexE标准中定义的一个时隙速率为5G，而当前传输网络中有大量的低速专线业务，如果直接用5G管道承载低速专线业务，会存在巨大的带宽资源浪费；目前也有以扁平化方式实现FlexE时隙划分为1G、1.25G的粒度，但该方案支持的业务为千兆以太网级别的业务，无法支持更小颗粒的业务，并且该方案无法确保小颗粒业务穿通现有的SPN网络。因此现有方法无法支持兆(M)级别小颗粒业务的硬隔离管道承载，并且存在小颗粒业务无法穿通现有已经部署的 SPN网络的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是目前也有以扁平化方式实现1G、1.25G小颗粒业务在FlexE中的承载的方案，但该方案支持的业务为GE级别的业务，无法支持更小颗粒的业务，并且该方案无法确保小颗粒业务穿通现有的SPN网络。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法，包括：

将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中；

其中，所述FlexE子实例的单个时隙带宽是根据当前所需承载的最小颗粒业务进行划分，以便于每个时隙可承载一个所述最小颗粒业务；

将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例，进行信元编码封装和速率适配后，当作指定速率的FlexE client映射到现有的FlexE网络中进行传输。

优选的，所述FlexE子实例包括多个FlexE子实例帧，其中，FlexE子实例帧由一指定长度数据块和一开销块构成；其中，指定数量的FlexE子实例帧组合构成开销帧，多个开销帧组合构成复帧。

优选的，在5G FlexE应用场景中，一个FlexE子实例中的净荷区可承载的业务容量4800Mbit/s；

其中，所述FlexE子实例帧中指定长度数据块中包含的净荷数据块数量S 为20460，并且，净荷数据块和所述开销快的大小均为66bit；

所述指定数量的FlexE子实例帧组合构成开销帧，具体为每8个FlexE子实例帧组成一个开销帧。

优选的，在FlexE 5G时隙速率场景下，所述FlexE子实例在完成相应的业务数据映射和开销块的插入后，所述FlexE子实例速率为4.95G bit/s，承载的业务带宽为4.8Gbit/s。

优选的，所述FlexE子实例的单个时隙带宽是根据当前所需承载的最小颗粒业务进行划分，以便于每个时隙可承载一个所述最小颗粒业务，具体包括：

根据当前需承载的最小颗粒业务大小a Mbit/s，将FlexE子实例的单个时隙带宽定义为与所述需承载的最小业务大小a Mbit/s保持一致；

根据当前指定速率下FlexE子实例中净荷区可承载的业务容量为L Mbit/s 和所述单个时隙带宽a Mbit/s，确定单个FlexE子实例中要承载的以a Mbit/s 为单个时隙带宽的对应时隙个数n＝L/a。

优选的，所述方法还包括：

在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA和/或CCB的相关信息时，FlexE 子实例中一个复帧所需的开销帧的个数r＝2^x，并且r为满足条件2^x大于等于 n条件时，取相应2^x的最小值作为r；所述x的取值范围为大于等于零的整数；或者，

在一个开销帧承载有对应于p个时隙的CCA和/或CCB的相关信息，一个复帧所需的开销帧个数取值r＝2^y，并且取r为2^y中大于等于n/p的最小值；其中，p取值为自然数；所述y的取值范围为大于等于零的整数；或者，

在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA和/或CCB的相关信息时，FlexE 子实例中一个复帧所需的开销帧的个数r＝n；或者，

在一个开销帧承载有对应于p个时隙的CCA和/或CCB的相关信息，一个复帧所需的开销帧个数取值r＝n/p的最小自然数。

优选的，所述方法还包括：

在对应一个复帧的r个开销帧中的OMF字段，设定为连续开销帧中的OMF 为第一值和剩余连续的开销帧中OMF为第二值，以便于通过检测相应OMF字段在第一值和第二值之间的跳变，确认还原一复帧所对应的r个开销帧。

优选的，根据单个FlexE子实例中的开销块的设置间隔S，求解能够使得公式m*S/n取得整数值的最小参数m；

若m正好能够被8整除，则直接用开销帧的帧头用于第一个时隙的起始位置定位；

若m取值无法被8整除时，在开销定义中定义一个开销字段MFI_TS，所述 MFI_TS与开销帧帧头一起用于标识第一个时隙的起始位置，MFI_TS取值为r2＝ m和8的最小公倍数。

优选的，在所需要传输的业务数据大小为b Mbit/s时，所述将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中，具体包括：

将大小为b M的小颗粒业务经过OAM插入和/或速率适配后，映射到t个a M时隙中；其中，b＝t*a；t的取值为自然数；

其中，速率适配包括将待传输业务数据经过I码增加以将其速率适配到FlexE子实例的时隙速率。

优选的，所述将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例，进行信元编码封装和速率适配，具体包括：

在顺序排列的FlexE子实例中，按照每320个66b划分成一个块，将这320 个66b块进行66/64编码得到新的330个66b数据块；

将每3个330x66b码块为一组，在每一组330x66b码块中，在第一个330x66b 块与第二个330x66b块加入S码、T码和I码，在第三个330x66b块之后加入S 码、T码和2个I码；

以便于适配后的速率与FlexE 5G时隙中承载的FlexE client速率一致，可直接映射到FlexE 5G时隙中传输。

优选的，对接收到的数据流进行检测，检测数据流中的S码、T码是否符合编码规则，并根据检测结果上报数据的正确性；

删除所述数据流中的S码，T码以及I码，得到330x66bit的数据码块，再剥离330x66bit码块中的同步头，得到330x64bit的数据，将该数据按66bit重新分组得到320x66bit的FlexE子实例；

在FlexE子实例中指定位置提取出开销块，并将各开销块依序组合还原出开销帧；

根据所述开销帧中携带的复帧内容还原出发送端的业务数据内容。

第二方面，本发明还提供了一种FlexE承载小颗粒业务的实现装置，用于实现第一方面所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，所述装置包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第一方面所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法。

第三方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法。

本发明中按照最小颗粒业务进行FlexE子实例的单个时隙带宽的设定，并且，在所述时隙长度设定的基础上，进行后续的信元编码封装和速率适配，从而能够克服现有技术中无法确保小颗粒业务穿通现有的SPN网络的问题。

在本发明的原理在于，将FlexE子实例经过一次编码后，在现有SPN网络传输中OAM处理以及速率适配过程不会操作FlexE子实例中承载的最小颗粒业务中的idle以及OAM，从而保证小颗粒业务可穿通现有的FlexE网络；并且Sub FlexE的开销以及最小颗粒业务的OAM均可沿用现有的定义，具有良好的继承性。

本发明可进一步提高现有网络的带宽利用率，可在现有SPN网络上平滑过度，从而以较低成本升级现有网络使之支持小颗粒交叉，具有带宽利用率高(达到93％)，时延小(例如，时隙采用66b块间插，减少小颗粒数据映射前的收集时间)以及抖动小(固定时隙间插)的特点。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种FlexE承载小颗粒业务处理示意图；

图3是本发明实施例提供的一种Sub FlexE开销定义示意图；

图4为本发明实施例中一个开销帧中承载多个CCA\CCB开销定义示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种Sub FlexE开销定义示意图；

图6是本发明实施例提供的一种FlexE承载小颗粒业务的接收侧的实现方法流程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种Demux方向的处理示意图；

图8是本发明实施例提供的第一种时隙定义结构的示意图；

图9是本发明实施例提供的第一种时隙定义的小颗粒承载示意图；

图10为本发明实施例提供的第二种时隙定义结构的示意图；

图11为本发明实施例提供的第二种时隙定义的小颗粒承载示意图；

图12是本发明实施例提供的一种FlexE承载小颗粒业务的实现装置结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

通过研究发现，现有网络需求要保证小颗粒业务直接在现有的5G时隙中传输，如果使用扁平化的时隙划分则达不到上述要求：将现有的5G时隙扁平化划分成5个1G的子时隙，每个子时隙可承载一个1G的FlexE Client数据，此时 1G client数据存在无法穿通现有的5G时隙网络的问题。

例如：在一个具有3个站点的网络中传输1G颗粒，其中上话和下话站点支持1G子时隙，中间节点为传统的5G时隙网络，不支持1G小颗粒业务的承载。假设上话节点将5个1Gclient映射(mux)到FlexE中，经过中间P节点处理 (处理过程至少包括：FlexE demux-->5Gclient-->rate adapt-->FlexE mux)到下话节点，再由下话节点通过FlexE的解映射(demux)将5个1G client业务解出来。但是由于中间节点不一定识别1G颗粒，会把5个1G小颗粒占用的时隙与当做一个5G时隙进行处理，在经过rate adapt处理时会对数据流中的idle码块进行增删以进行速率的适配，而idle增删后码块顺序会发生滑动，导致在该站点mux方向将滑动后的数据填入到各自1G颗粒所占用的时隙中，这时在下话节点解映射时数据就无法正确恢复。这里的关键因素可以理解为，相应的1G小颗粒业务数据占用的时隙，在被当成5G时隙进行处理时，相应1G小颗粒业务数据占用的时隙中的idle码块会被当成5G时隙中的idle码块进行增删。

上一会话站点1G client#1、1G client#2的数据为SDTIS，1G client#3、1Gclient#4、1G client#5数据为TISDT，经过映射到FlexE的划分子时隙的 5G时隙后数据流为：

SSTTT DDIII TTSSS IIDDD SSTTT

中间节点按5G时隙解映射后的数据流为：

SSTTTDDIIITTSSSIIDDDSSTTT

假如经过速率适配后删除一个I码，则数据流变为：

SSTTTDDIITTSSSIIDDDSSTTT

中间节点映射后的5G时隙数据流为：

SSTTT DDIIT TSSSI IDDDS STTT

下话节点按1G时隙解映射出来的数据流为 Client#1:SDTIS；Client#2:SDSDT；Client#3:TISDT；

Client#4:TISDT；Client#5:TTIS；

可以看到Client#2与Client#5的数据出错，即数据在穿过原有5G网络后导致出错。当然中间节点的业务经过包处理后再进行mux过程，则不会有上述数据出错的问题，但经过包处理就无法保证其刚性管道的特性，并且会加大中间节点的延时。本发明实施例，正是在研究了上述客观技术问题后，提出的一种有效解决方案。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本发明实施例1提供了一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法，在本发明实施例中，通过一轮映射操作将业务数据中已经插入的OAM和/或idle码进行隐藏，使得网络中其它网元对其识别方式会当做一般业务数据操作，从而避免了上述现实场景中的数据出错问题发生。这是因为现有技术中，多采用的是一种扁平化处理，其在网络中其它网络单元进行配速时，有可能会造成业务数据中的 idle码的删除操作，从而带来了数据出错问题。而本发明实施例正是在研究出上述问题之后提出的，如图1所示，方法包括：

在步骤201中，将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中。

其中，所述FlexE子实例的单个时隙带宽是根据当前所需承载的最小颗粒业务进行划分，以便于每个时隙可承载一个所述最小颗粒业务。上述的时隙长度的设定，仅仅是步骤201中所阐述的映射过程的第一步，而具体的映射关系也将在本发明后续的具体事例场景进行展开阐述。

在本发明实施例中，所述FlexE子实例包括多个FlexE子实例帧，其中， FlexE子实例帧由一指定长度数据块(以图2为例，其中两个OH之间开销块构成的区域为所述指定长度数据块，图2示例的一个指定长度数据块的大小为 20460个66bit数据块)和一开销块构成；其中，指定数量的FlexE子实例帧组合构成开销帧(以图3所示的开销帧为例，其采用了8个FlexE子实例帧构成一个开销帧的实现方式)，多个开销帧组合构成复帧。

在步骤202中，将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例，进行信元编码封装和速率适配后，当作指定速率的FlexE client映射到现有的FlexE 网络中进行传输。

其中，FlexE client在本发明实施例中代表业务数据的产生主体，因为是在FlexE网络中，因此，在本发明实施例中也被描述为FlexE client。而所述 FlexE client的实体表现可以是路由器、PC主机、服务器等等。

本发明实施例中按照最小颗粒业务进行FlexE子实例的单个时隙带宽的设定，并且，在所述时隙长度设定的基础上，进行后续的信元编码封装和速率适配，从而能够克服现有技术中无法确保小颗粒业务穿通现有的SPN网络的问题。

对于本发明实施例而言可进一步提高现有网络的带宽利用率。并且，可在现有SPN网络上平滑过度，从而以较低成本升级现有网络使之支持小颗粒交叉，具有带宽利用率高(达到93％)，时延小(例如，时隙采用66b块间插，减少小颗粒数据映射前的收集时间)以及抖动小(固定时隙间插)的特点。在本发明各实施例中，66b块是66bit块的简略方式的表述，两者所代表的含义是相同的。

在本发明实施例中，基于上述实施例内容步骤实现的背景约束条件中，所述FlexE子实例的单个时隙带宽是根据当前所需承载的最小颗粒业务进行划分，以便于每个时隙可承载一个所述最小颗粒业务，具体包括：

根据当前需承载的最小颗粒业务大小a Mbit/s(例如：以某个小区中各家的宽带需求为例：假设小区中每家最小的宽带需求为50M，那我们可认为最小颗粒为50M；假设小区中每家最小的宽带需求为100M，那我们可认为最小颗粒为 100M)，将FlexE子实例的单个时隙带宽定义为与所述需承载的最小业务大小a Mbit/s保持一致。

根据当前指定速率下FlexE子实例中净荷区(即纯粹的用于承载业务数据的区域，是过滤掉各种编码附带字节之后的区域)可承载的业务容量为L Mbit/s 和所述单个时隙带宽a Mbit/s，确定单个FlexE子实例中要承载的以a Mbit/s 为单个时隙带宽的对应时隙个数n＝L/a。

根据单个FlexE子实例中的开销块的设置间隔S，求解能够使得公式m*S/n 取得整数值的最小参数m。在本发明实施例中，开销帧的长度可以是沿用OIF (OpticalInternetworking Forum，简写为OIF)定义中的FlexE开销帧为8 个FlexE子实例帧构成，例如图3所示的结构，但是，在本发明实施例中，不一定要严格遵循上述8个FlexE子实例帧构成开销帧的约束，在网络中涉及开销帧还原的设备，只需相应的设置共同的解析方式，类似图3中的FlexE子实例帧4-FlexE子实例帧8(即Block#4-Block#8，实际表征的方式是由FlexE子实例帧中的开销块构成)的内容在FlexE子实例中是可以不设置的，并不影响相应FlexE子实例中承载的最小业务数据的还原(即在本发明实施例中，为FlexE 子实例设置开销帧中对应开销块的数量是，还可以是3,4,5等等)，而相应的OIF 标准中定义的Block#4-Block#8字段内容，会在“指定速率的FlexE client映射到现有的FlexE网络中进行传输”时，相应第二轮开销帧的建立时给予配置。比如我们定义最小数据包为100M时(以图2为例，所述100为上述参数值a的具体取值表现，其中“OH”所标识的对象便为一个开销块)，4*20460/48＝1705，即m可取值4。其中，m的取值是为了能够配置出目标数量的指定长度数据块，使其包含的净荷数据块数量，正好能够覆盖单个时隙中包含净荷数据块数量的整数倍。在具体实现过程中，m个FlexE净荷区可以是被一个FlexE子实例所承载，也可以由多个FlexE子实例完成承载。

在具体实现过程中，当m取值无法被8整除时，则需要新定义一个开销字段MFI_TS(全称为：Multi-Frame Identifier for timeslots)字段，可以放在目前开销定义中的保留字段，与开销帧帧头一起用来标识第一个时隙的起始位置，MFI_TS取值为r2＝LCM(m,8)(LCM的全称为：Lowest Common Multiple，用于表示m与8的最小公倍数)；例如定义有100个时隙，则m取值为5，此时可定义MFI_TS为40。

在本发明实施例中，净荷数据块所表征对象，在如图2所示的实例场景下具体表现为66bit的数据块。因此，可以理解，在类似图2所示的实例场景中，单个时隙带宽a Mbit/s并不代表有a个净荷数据块，以图2为例，单个时隙中所包含的净荷数据块数量为a*1000/66。但是，本领域技术人员可以知悉，在本发明实施例，无论是否采用66bit大小的净荷数据块，还是采用其他大小的净荷数据块，所述确定单个FlexE子实例中要承载的以a Mbit/s为单个时隙带宽的对应时隙个数n＝L/a，其中的对应时隙个数n是不会受到影响的。

在本发明实施例中，将着重以指定速率为5G为例进行本发明实施例后续方案内容相关技术细节的展开描述，但是，作为本发明的保护范围来说，5G速率仅仅是一个典型实例场景，本发明所提出的技术方案还可以适用于10G，20G甚至于上百G等速率的网络场景，因此，对于不同速率的适用场景均属于本发明的保护范围内。

沿用上述的参数值所代表的含义，将所需承载的业务映射到划分出的FlexE 子实例的时隙中，参考图2所示的一种映射关系图，其中，在m个指定长度数据块中以n个净荷数据块作为划分单位，并均匀划分出m*S/n个承载单元，展开具体阐述如下：

n个a Mbit/s的业务数据，依次提取各业务数据中第一个净荷数据块数据串接成第一承载单元；依次提取各业务数据中的第二个净荷数据块数据串接成第二承载单元；经过m*S/n轮提取后，串接各承载单元构成初始的FlexE子实例。如图2中所示，第一行中的第一个业务数据，已经按照66b大小的净荷数据块进行划分，并且在映射的过程中，并非是直接将整个第一业务数据当成整体连续的放置在FlexE子实例中，而是做了第一轮映射(即本发明实施例步骤201 中的映射的一种实例表现)调整，具体的如上所述的，n个a Mbit/s的业务数据，依次提取各业务数据中第一个净荷数据块数据串接成第一承载单元(如图2 所示的，在第二行中一个由编号0-(n-1)个66bit净荷数据块构成的对象为所述承载单元)；依次提取各业务数据中的第二个净荷数据块数据串接成第二承载单元(如图2所示，以其第二行数据中最左侧编号0-(n-1)为第一承载单元为例，则所述第二承载单元为紧接其往右延续的另一组由编号0-(n-1)构成的承载单元)；经过m*S/n轮提取后，串接各承载单元构成初始的FlexE子实例(如图2 所示，其第二行数据中，一个灰色标签标注的“4.95G Sub FlexE(4.8Gx66/64,nxa M时隙)#1”中，在忽略掉其中的“OH”数据块的情况下，可以视为初始的FlexE子实例)。在本发明实施例中，为了阐述过程的清楚性考虑，还将FlexE子实例至少区分出了初始的FlexE子实例和完整的FlexE子实例两个阶段。按照指定长度数据块的净荷数据块长度，在所述初始的FlexE子实例中逐一的插入开销块(如图2所示中第二行中OH数据块所示)，从而得到完整的FlexE子实例(如图2所示，其第二行数据中，一个灰色标签标注的“4.95G Sub FlexE (4.8Gx66/64,nxa M时隙)#1”即为完整的FlexE子实例)。上述承载方式仅仅是本发明给予的一种示例性映射方式的一种，对于本领域技术人员而言，将本领域中其他可行的映射方式应用到本发明实施例实现方案中所能得出的延伸方案也属于本发明的保护范围内。

在本发明实施例中，开销帧的设定是需要复帧来进一步定义的，因此，结合本发明实施例给予了至少三种的复帧定义方式，逐一阐述如下：

方式一、将整个FlexE子实例中承载的多个开销帧中指定字段(如图2中的“SubFlexE Map”、“OMF”、“Client Calendar A”、“Client Calendar B”等字段，用于生成如图2中下半区域中的FlexE Overhead Frames部分内容)组合得到的内容当成1个复帧，此时,默认的是在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA和/或CCB的相关信息。在具体实现时，还需要确定一个FlexE子实例中复帧所需的开销帧的个数r，其中，复帧所需的开销帧的个数r＝2^x，并且r 为满足条件2^x大于等于n条件时，取相应2^x的最小值作为r(例如，用于承载时隙个数个的CCA(Client carried Calendar A)开销)；所述x的取值范围为大于等于零的整数；其中，所述复帧用于定义由多个开销块所构成的开销帧中所承载的信息。简要可以理解为把连续的若干开销帧当做一个大帧去处理，这样本发明实施例这个大帧中会有若干个开销块，从而可以承载更多的开销定义。如 OIF标准中FlexE的CCA\CCB开销在一个开销帧中只能标识一个时隙的CCA\CCB，当定义一个长度为32个开销的复帧时，会有32个开销域用来指示时隙的 CCA\CCB，协议中使用了前20个复帧中的开销来承载20个时隙的CCA\CCB。本发明实施例之所以如此设计复帧，是为了达到设计的计数器比较容易，并且，实现上比较容易双重考量后设定的。

方式二、对于复帧的取值r在时隙个数数量大时(例如480个时隙，已经可以认为数量较大了，此处可以将其判断的界限设定为480，大于480的就认为时隙个数数量大)，按上述复帧取值r＝2^y(x＝0,1,2,3,...)，并且取r为2^y中大于等于n的最小值，此时定义出的复帧体积比较大，可能会导致复帧定位时间较长。本方式二提出，正是基于上述方式一在时隙个数数量大时的不利因素下提出的。在方式二中，可以通过以下方法将复帧个数减少：在一个开销帧承载有对应于p个时隙的CCA和/或CCB的相关信息，参考图3和图4来看，其中，图3中现有协议规定存储“Management Channel”在所述方式二中被重定义为如图 4所示的“1#Client Calendar A”、“1#Client Calendar B”等等，此时一个开销帧可以承载p(例如p的取值为10)个时隙的CCA\CCB指示，复帧取值r＝2^y (x＝0,1,2,3,...)，并且取r为2^y中大于等于n/p的最小值。如有480个时隙，采用该方法可以将复帧个数缩短为64个开销帧。相比较方式一，最直观的表现就是，复帧可以被更快捷的还原出来，从而能够更快的进行数据流的解析。此处也呼应了上述，开销帧中开销块数量的自定义特性(一个开销帧对应的开销块的数量不一定为8个)，即在方式二中，如图4所示的开销块4-开销块8为自定义开销块。

方式三、复帧个数取值在使用方式一中的2的x次方大于等于n条件，便于开销结构简单以及逻辑实现简单，还可以采用方式二中的改进方案。在具体实现过程中，也可以不用定义为2的x次方，即通过本方式三来实现。在方式三中，根据时隙的个数n，定义还原一个复帧需要的开销帧个数r＝q个，q为大于等于n的自然数(此时，默认的还是在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA 和/或CCB的相关信息)。

方式四、在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA和/或CCB的相关信息时，FlexE子实例中一个复帧所需的开销帧的个数r＝n。

方式五、在一个开销帧承载有对应于p个时隙的CCA和/或CCB的相关信息，一个复帧所需的开销帧个数取值r＝n/p的最小自然数。

在上述五种方式中，通常均在对应一个复帧的r个开销帧中的OMF字段，被设置为连续的开销帧中的OMF为第一值和连续的开销帧中OMF为第二值(在具体实现中开销帧中的OMF字段通常给予1bit位大小，因此，上述的第一值和第二值通常就是“0”和“1”之间进行设定)，以便于通过检测相应OMF字段在第一值和第二值之间的跳变，确认还原一复帧所对应的r个开销帧。此时能够完成基本的对应FlexE子实例中包含的最小业务数据的对应传输通道信息的承载。其中，若考虑Sub FlexE MAP的开销需要包含256bit位，则相应的r值还要满足大于等于32的条件。在本方式三中，考虑到OMF校验复帧还原是否正常的效率的问题，优选的是q为大于等于n的最小偶数，OMF指示在前q/2开销帧中均被设置为0，后q/2的开销帧中均设置为1；这样设置的意义在于，可以通过OMF字段跳变，来确定已经完成一半复帧字段的还原，并通过1到0的跳变来确定当前一个复帧还原过程已经完成，进一步，基于数量上的对应性分析来确认是否出现了丢帧的问题；此处采用q/2的分界点，相对而言的计算和分析的效率是最高的。

在图3中，相应的字段的定义和作用配套解释如下：

字段C为Calendar configuration in use，用于标识当前使用的为CCA还是CCB；字段OMF为Overhead Multiframe indicator，用于复帧指示；字段RPF 为Remote PHYFault，用于通知远端本地检测的FlexE子实例有故障；字段CR 为Calendar SwitchRequest，用于请求Calendar切换；字段CA为Calendar Switch Acknowledge，用于Calendar切换应答；字段Sub FlexE MAP为Control of which PHYs are members of this group，用于指示当前FlexE子实例组中包含哪几个FlexE子实例，例如Sub FlexE MAP通常设置为包含256bit位，每一bit位为1则代表了与相应bit位为1时，所对应的值相同的Sub FlexENumber，是当前Sub FlexE组的；字段Sub FlexE Number为Identity of this PHY withinthe group，用于存放FlexE子实例的编号；字段FlexE Group Number，用于FlexE实例组的编号。

仍然以图2为例，其适用的场景是5Gbit/s的速度场景，所述L的参数值为4800；其中，指定长度数据块中的净荷数据块数量S为20460，并且，净荷数据块的大小为66bit，则所述方法还包括：FlexE子实例帧中每隔20460个66b 块插入一个66b的开销块，每8个开销块组成一个开销帧。

如图3所示，Sub FlexE的开销定义沿用现有OIF标准定义中的FlexE开销，并在具体实现方式中做适当的重构和定义，具体的将在后文中展开阐述。其中CCA\CCB指示定义分别为n个，从图3中根据开销帧中相应字段内容提取出还原得到的下半部分的复帧内容可知悉，相应的“Client Carried Calendar A slot”的总数为n个，而相应的“Client CarriedCalendar B slot”的总数也为n个。在本发明实施例的一实例场景中，所述开销块的一种表现形式为光互联网论坛OIF标准中的OH字段(参考图2所示的中间FlexE子实例构成结构)。其中，位于图3上方的数据结构块，便可以理解为由8个连续的开销块数据内容拼凑得到，其中，左侧的序号1-8(在图3中具体在左侧标识了Block#1,2,3,4,5,6,7,8)分别代表着相应的开销块在如图3所示的开销帧中的位置关系。进一步的，图3中位于开销帧下方的定义便是上述的复帧内容，其被承载在开销帧中，而其具有自有的一套协议定义，具体的定义内容可参考OIF标准，在此不多做赘述。

参见图4所示：可将现有开销定义中的管理通道开销用于承载多个时隙的CCA\CCB，如图4中所示在单个开销帧中可承载10个时隙的CCA\CCB指示，其中开销帧中第8行的CRC-16用于校验第4-8行的CCA\CCB以及保留字段。在本发明实施例中，之所以能够对上述的开销帧字段进行重定义，是因为本发明采用了二级映射的实现方案，参考图2，其中在将业务数据映射到FlexE子实例过程中所采用的开销帧，会在进行后续的320x66b到330x66b编码转换时候，当成纯粹的数据流对象处理；而在最终适配到5.15625速率的过程中，还会进行一道开销块的插入，由此时插入开销块构成的开销帧需要保持与现有的开销帧定义的一致。

另外图5中所示，当m无法被8整除时用于时隙定位的复帧开销MFI_TS，以及复帧个数不定义为2的x次方时，具体用于承载需要多少个开销帧数量q 的自定义字段MFI2(即本发明提出的上述方式三的一种表现形式)，即图中的r 在此时为32，而总的复帧个数为MFI2定义的个数乘以32。

在本发明实施例中，沿用上述的66bit作为净荷数据块场景进行阐述，所述将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例帧，进行信元编码封装和速率适配，如图2所示，具体包括：

在顺序排列的FlexE子实例帧中，按照每320个66b划分成一个块，将这 320个66b块进行66/64编码得到新的330个66b数据块；其中，此处之所以描述为66b的数据块，而非表述为66b的净荷数据块，是因为此处不将其作为净荷数据块进行看待，而是当成纯粹的66b大小的数据块进行处理，而其中的大小66b正好与之前的净荷数据块大小相同而已。

将每3个330x66b码块为一组，在每一组330x66b码块中，在第一个330x66b 块与第二个330x66b块加入S码、T码和I码，在第三个330x66b块之后加入S 码、T码和2个I码；加入S码T码保证现有的5G时隙网络不会对中间的330x66b 码块数据进行操作，加入I码用于现有5G时隙网络中的速率适配调整时增删。

以便于适配后的速率(速率适配即为在加入S码T码后加入I码，实现中3 个330x66b码块中加入了4个I码，加入I码后业务流的速率正好达到5.15625G) 与FlexE 5G时隙中承载的FlexE client速率一致，可直接映射到FlexE 5G时隙中传输。信元封装后的FlexE子实例数据可在现有的SPN网络中穿通，同时数据中有足够的idle码可供其在现有网络中传输时进行FlexE 5G中的OAM的插入以及速率适配的idle增删。

在本发明实施例实现过程中，尤其是在步骤201中执行的，所述将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中，除了包含上述展开阐述的映射关系外，在需要与不同的标准协议兼容性实现的场景下，还存在一种可能的补充：

在FlexE client中产生的原始数据(即本发明实施例中的待传输业务数据) 中按照指定间隔插入OAM开销；OAM定义为中国移动SPN企业标准中定义，通过一定的间隔插入或者替换idle码块来实现，主要承载的为用于管理维护等的信号。

在本发明实施例具体实现过程中，上述的最小业务数据大小a Mbit/s仅仅是一种数据大小情况，而在复杂的网络架构中，数据大小情况除了会出现上述的 a Mbit/s的情况外，还会出现所需要传输的业务数据大小为b Mbit/s时，所述将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中，具体包括：

将大小为b M的小颗粒业务经过OAM插入和/或速率适配后，映射到t个a M时隙中；其中，b＝t*a；t的取值为自然数；

其中，速率适配包括将待传输业务数据经过I码增加以将其速率适配到 FlexE子实例的时隙速率。

在本发明实施例中，所述当作指定速率的FlexE client映射到现有的FlexE 网络中进行传输，具体还包括：对于完成加入S码、T码和I码，将多个业务数据组合并映射到5G速率中后，以5G速率作为时隙带宽，进行FlexE 5G时隙中传输中相应开销帧的建立。需要指出的，此处描述的过程是出于技术方案完整性，以及展现本发明实施例所提出的技术方案相对于现有技术架构而言，其所处的流程环节而使用，因此，相应的“将多个业务数据组合并映射到5G速率中后，以5G速率作为时隙带宽，进行FlexE 5G时隙中传输中相应开销帧的建立”可参考现有技术来实现在此不做过多的赘述。

对于本发明实施例，站在对端数据接收方来说，在获取到本发明实施例1所阐述的消息后，如图6所示，方法包括：

在步骤301中，对接收到的数据流进行检测，检测数据流中的S码、T码是否符合编码规则，并根据检测结果上报数据的正确性。

在本发明具体实施过程中，以FlexE 5G场景为例，进行数据流检测过程实际已经完成了第一轮对应于上述“将多个业务数据组合并映射到5G速率中后，以5G速率作为时隙带宽，进行FlexE 5G时隙中传输中相应开销帧的建立”的解析过程。

在步骤302中，删除所述数据流中的S码，T码以及I码，得到330x66bit 的数据码块，再剥离330x66bit码块中的同步头，得到330x64bit的数据，将该数据按66bit重新分组得到320x66bit的FlexE子实例。其中，所述的同步头是指66bit数据块中的头两个bit，为01时为控制块(例如OAM)，为10时为数据块。

在步骤303中，在FlexE子实例中指定位置提取出开销块，并将各开销块依序组合还原出开销帧。

需要强调的是，本发明实施例中的m与开销帧的个数8并无关联，如果m正好能够被8整除，则可以直接用开销帧的帧头用于第一个时隙的起始位置定位 (即帧头后的第一个时隙为时隙的起始位置)。当m取值无法被8整除时，则需要新定义一个开销字段MFI_TS(全称为：Multi-Frame Identifier for timeslots)字段，可以放在目前开销定义中的保留字段，与开销帧帧头一起用来标识第一个时隙的起始位置，MFI_TS取值为r2＝LCM(m,8)(LCM的全称为： Lowest Common Multiple，用于表示m与8的最小公倍数)；例如定义有100个时隙，则m取值为5，此时可定义MFI_TS为40。以MFI_TS为40为例，阐述其标识第一个时隙的起始位置的实现机制，在具体实现过程中，MFI_TS字段的值会在1-40之间就其所处的不同开销帧中完成循环跳变，此时，以图5为例，若相应时隙获取到的开销块中的第一字节字段内容为0x4B，并且，所述MFI_TS值为1，则表明相应开销块所关联的时隙为当前m参数值为周期，各周期所覆盖下所有时隙中的第一个时隙。

在步骤304中，根据所述开销帧中携带的复帧内容还原出发送端的业务数据内容。

在本发明实施例中，上述步骤301中所涉及的，检测数据流中的S码、T码是否符合编码规则，包括：检查S码与T码之间的数据码块是否为330个66b 块；

若检查结果为S码与T码之间的数据码块为330个66b块，则上报数据是正确的；否则，上报数据是错误的。

如图7所示，在Demux处理中主要可分为两个部分，第一个部分为5G Data StreamProcesses，第二个部分为Sub FlexE common Processes，其中第一部分处理主要完成对FlexE解映射出的5G Client数据流进行检测以及数据的解码，解码后得到4.95G的SubFlexE数据流；Sub FlexE数据流再进入第二部分Sub FlexE common Processes处理，该部分与OIF定义的FlexE Demux处理流程一致，不再赘述。

实施例2：

本发明实施例将重点结合相关数据结构附图阐述本发明实现过程中的重点和相关实现机制。下面通过两个具体的例子做出进一步说明：

如果当前所支持的业务最小速率为100Mbit/s，则可参见图8所示将Sub FlexEinstance(本发明实施例1中FlexE子实例的另一种表述形式)划分为 48个时隙，其中，一块“Slot0-47”代表了一个时隙，其复帧定义为64个Sub FlexE开销帧。图8中展示了一个SubFlexE开销帧中48个时隙的分布情况。从图中不难看出，两个开销块之间的承载区域20460不一定能够正好容纳整数个的时隙，但是，本发明所选择一个开销帧所对应的FlexE子实例的净荷区应该是能够容纳整数个的时隙的。例如：图8中呈现的，在相应开销帧是由8个开销块构成时，相应的承载区域正好能够容纳下整数个开销块(以图8中最后的一块“Slot0-47”示意)。从图8中可以明确到，本发明实施例在利用承载区域时，是尽可能的将承载区域中的净荷区利用起来，即便如图8第一行所示的，最后一部分无法承载一完整的48为单位的时隙。

参见图9所示，将U*100M(U＝0,1,2,...)业务颗粒经过OAM插入以及速率适配后映射到U个Sub FlexE的100M时隙中，小颗粒业务可映射到同一个Sub FlexE Group(FlexE子实例组的另一种表述方式)中的不同instance的时隙中，图9中第二行的一个灰色块即一个FlexE子实例，如果将一个6G的业务映射到有2个FlexE子实例组成的Group中时，则可配置第一个Sub FlexE instance中300个10m时隙与第二个Sub FlexE instance中300个10m时隙共600个时隙承载该6G的业务颗粒，其映射过程与方法同OIF定义的FlexE client映射到FlexE 5G calendar，不再赘述。将承载小颗粒业务的Sub FlexE instance按320x66b大小分块，再将每个320x66b块进行66/64编码得到 330x66b的数据块，再将每3个330x66b的数据块为一组进行信元包封以及速率适配，即在第1、2个330x66b的数据块前面加1个S码块，后面加1个T码块，并在T码块后面加1个idle码块，在第3个330x66b的数据块前面加1个S码块，后面加1个T码块，并在T码块后面加2个idle码块。封装后的信元速率为4.95*66/64*100/99＝5.15625Gbit/s，可等同于一个速率为5Gbit/s并且包长为2640的以太网包业务经过66/64编码后的数据。因此，该数据可承载于现有FlexE 5G时隙中，并且可完美穿通现有的SPN网络。

如果当前所支持的业务最小速率为10Mbit/s，则可参见图7所示将Sub FlexEinstance划分为480个时隙，其复帧定义为512个Sub FlexE开销帧。图10中展示了一个SubFlexE开销帧中480个时隙的分布情况。

参见图11所示，将U*10M(U＝0,1,2,...)业务颗粒经过OAM插入以及速率适配后映射到U个Sub FlexE的10M时隙中(小颗粒业务可映射到同一个Sub FlexE Group中的不同instance的时隙中)，其映射过程与方法同OIF定义的FlexE client映射到FlexE 5Gcalendar，不再赘述。将承载小颗粒业务的Sub FlexE instance的信元封装与速率适配同上述第一个示例中描述，不再描述。

实施例3：

如图12所示，是本发明实施例的FlexE承载小颗粒业务的实现装置的架构示意图。本实施例的FlexE承载小颗粒业务的实现装置包括一个或多个处理器 21以及存储器22。其中，图12中以一个处理器21为例。

处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图12中以通过总线连接为例。

存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例1中的FlexE承载小颗粒业务的实现方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行FlexE承载小颗粒业务的实现方法。

存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，例如，执行以上描述的图1和图6所示的各个步骤。

值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，包括：

将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中；

其中，所述FlexE子实例的单个时隙带宽是根据当前所需承载的最小颗粒业务进行划分，以便于每个时隙可承载一个所述最小颗粒业务；

将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例，进行编码和速率适配后，当作指定速率的FlexE client映射到现有的FlexE网络中进行传输；

在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA和/或CCB的相关信息时，FlexE子实例中一个复帧所需的开销帧的个数r=2^x，并且r为满足条件2^x大于等于n条件时，取相应2^x的最小值作为r；所述x的取值范围为大于等于零的整数；或者，

在一个开销帧承载有对应于p个时隙的CCA和/或CCB的相关信息，一个复帧所需的开销帧个数取值r=2^y，并且取r为2^y中大于等于n/p的最小值；其中，p取值为自然数；所述y的取值范围为大于等于零的整数；或者，

在一个开销帧承载有对应于1个时隙的CCA和/或CCB的相关信息时，FlexE子实例中一个复帧所需的开销帧的个数r=n；或者，

在一个开销帧承载有对应于p个时隙的CCA和/或CCB的相关信息，一个复帧所需的开销帧个数取值r=n/p的最小自然数。

2.根据权利要求1所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，所述FlexE子实例包括多个FlexE子实例帧，其中，FlexE子实例帧由指定长度数据块和一开销块构成；其中，指定数量的FlexE子实例帧组合构成开销帧，多个开销帧组合构成复帧。

3.根据权利要求2所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，在5G FlexE应用场景中，一个FlexE子实例中的净荷区可承载的业务容量4800 Mbit/s；

其中，所述FlexE子实例帧中指定长度数据块中包含的净荷数据块数量S为20460，并且，净荷数据块和所述开销块的大小均为66bit；

所述指定数量的FlexE子实例帧组合构成开销帧，具体为每8个FlexE子实例帧组成一个开销帧。

4.根据权利要求3所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，在FlexE 5G时隙速率场景下，所述FlexE子实例在完成相应的业务数据映射和开销块的插入后，所述FlexE子实例速率为4.95G bit/s，承载的业务带宽为4.8Gbit/s。

5.根据权利要求2所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，所述FlexE子实例的单个时隙带宽是根据当前所需承载的最小颗粒业务进行划分，以便于每个时隙可承载一个所述最小颗粒业务，具体包括：

根据当前需承载的最小颗粒业务大小a Mbit/s，将FlexE子实例的单个时隙带宽定义为与所述需承载的最小业务大小a Mbit/s保持一致；

根据当前指定速率下FlexE子实例中净荷区可承载的业务容量为L Mbit/s和所述单个时隙带宽a Mbit/s，确定单个FlexE子实例中要承载的以a Mbit/s为单个时隙带宽的对应时隙个数n=L/a。

6.根据权利要求1所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对应一个复帧的r个开销帧中的OMF字段，设定为连续开销帧中的OMF为第一值和剩余连续的开销帧中OMF为第二值，以便于通过检测相应OMF字段在第一值和第二值之间的跳变，确认还原一复帧所对应的r个开销帧。

7.根据权利要求2所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，方法还包括：

根据单个FlexE子实例中的开销块的设置间隔S，求解能够使得公式m*S/n取得整数值的最小参数m；

若m正好能够被8整除，则直接用开销帧的帧头用于第一个时隙的起始位置定位；

若m取值无法被8整除时，在开销定义中定义一个开销字段MFI_TS，所述MFI_TS与开销帧帧头一起用于标识第一个时隙的起始位置，MFI_TS取值为r2 = m和8的最小公倍数。

8.根据权利要求1所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，在所需要传输的业务数据大小为b Mbit/s时，所述将所需承载的业务映射到划分出的FlexE子实例的时隙中，具体包括：

将大小为b M的小颗粒业务经过OAM插入和/或速率适配后，映射到t个a M时隙中；其中，b=t*a；t的取值为自然数；

其中，速率适配包括将待传输业务数据经过I码增加以将其速率适配到FlexE子实例的时隙速率。

9.根据权利要求1-8任一所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，所述将承载了所需承载的业务后的所述FlexE子实例，进行信元编码封装和速率适配，具体包括：

在顺序排列的FlexE子实例中，按照每320个66b划分成一个块，将这320个66b块进行66/64编码得到新的330个66b数据块；

将每3个330x66b码块为一组，在每一组330x66b码块中，在第一个330x66b块与第二个330x66b块加入S码、T码和I码，在第三个330x66b块之后加入S码、T码和2个I码；

以便于适配后的速率与FlexE 5G时隙中承载的FlexE client速率一致，可直接映射到FlexE 5G时隙中传输。

10.根据权利要求9所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法，其特征在于，对接收到的数据流进行检测，检测数据流中的S码、T码是否符合编码规则，并根据检测结果上报数据的正确性；

删除所述数据流中的S码，T码以及I码，得到330x66bit的数据码块，再剥离330x66bit码块中的同步头，得到330x64bit的数据，将该数据按66bit重新分组得到320x66bit的FlexE子实例；

在FlexE子实例中指定位置提取出开销块，并将各开销块依序组合还原出开销帧；

根据所述开销帧中携带的复帧内容还原出发送端的业务数据内容。

11.一种FlexE承载小颗粒业务的实现装置，其特征在于，所述装置包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行权利要求1-10任一所述的FlexE承载小颗粒业务的实现方法。