CN114785747B - 一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法及系统，涉及灵活以太网技术领域。该方法包括：在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE数据流，并将Client对应的66B码块中的IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网Frame；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧。本发明可大幅降低FlexE Shim交叉业务在分布式系统上的平均转发时延，而且能降低FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，减少流量拥塞、增强健壮性，满足实际应用需求。

Description

一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法及系统

技术领域

本发明涉及灵活以太网技术领域，具体来讲是一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法及系统。

背景技术

FlexE(Flexible Ethernet，灵活以太网)作为承载网实现业务隔离和网络分片的一种技术，近两年发展迅速，被全球各大主流运营商、供应商广泛接纳。FlexE分片基于时隙调度将一个物理以太网接口划分为多个以太网弹性硬管道，使得网络具备类似于TDM(TimeDivision Multiplexing，时分复用)独占时隙、隔离性好的特性，又具备以太网统计复用、网络效率高的双重特点，实现了同一分片内业务统计复用，分片之间业务互不影响的功能。相对于传统的VPN实现技术，FlexE分片的隔离性更好，为5G网络分片提供更多选择。中国移动作为FlexE标准的积极推动者，创新性的引入了FlexE Shim层交叉，满足5G网络应用中低时延应用场景，推动了SPN(Slicing Packet Network切片分组网)技术发展和产业成熟。

目前，现有的传输网络设备中大多采用Fabric分布式信元交换架构芯片来支持设备的大容量扩容，该类型芯片特点是入口板卡将报文切分为固定长度的信元通过多个Fabric芯片交换到出口板卡，由于Fabric交换单元中多个Fabric芯片忙闲状态不同以及背板走线长短不同，导致属于同一业务流的多个信元在通过整个分布式交换系统时会产生一定的传输时延差异，即jitter(延迟抖动)。目前商用Fabric芯片jitter参数为10us；FlexEShim交叉属于TDM类型业务，为了保证业务速率的恒定需要在设备的出口板卡出口侧设置一个消除jitter的缓存区来补偿Fabric信元交换引入的时延变化。该缓存区会根据出端口速率设置一个10us的阈值，当存储的数据达到阈值时，数据才从缓存区调度到出端口发出。从以上实现原理分析可知，分布式交换设备跨板卡的FlexE Shim交叉业务会固定的引入10us的时延，这并不能体现出L1层(物理层)交换低时延的优势。因此，如何降低分布式架构设备中跨板卡FlexE Shim交叉时延成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法及系统，不但可大幅降低FlexE Shim交叉业务在分布式系统上的平均转发时延，而且能降低FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，减少流量拥塞、增强健壮性，满足实际应用需求。

为达到以上目的，第一方面，本发明实施例提供一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，该方法包括：

在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网数据帧Frame；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；

在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧。

作为一个优选的实施方案，所述在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的业务流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，具体包括：所述入口板卡从以太网物理层PHY上接收数据比特流，通过物理编码子层PCS进行解扰、对齐处理后恢复出66B码块并送往FlexE Shim层；所述FlexE Shim层根据FlexE Shim的配置，恢复出FlexE数据流，删除帧与帧之间的IDLE码块。

作为一个优选的实施方案，所述FlexE Shim层根据FlexE Shim的配置，恢复出FlexE数据流，删除帧与帧之间的IDLE码块，具体包括：所述FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，从当前FlexE Group中所含的5G时隙中提取出FlexE数据流对应时隙的66B码块，并删除数据帧中间的IDLE码块。

作为一个优选的实施方案，所述将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡，具体包括：利用FIC模块将Frame切分成等长的数据信元并添加目的路由转发信息头，再通过负载均衡算法将该数据信元分发到可达的Fabric交换单元上。

作为一个优选的实施方案，所述Fabric交换单元接收到数据信元后，通过硬件查表方式确定可达路由；再将数据信元均衡分发到串行器/解串器SerDes端口上，并根据确定的可达路由转发至目的出口板卡。

作为一个优选的实施方案，所述在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame，具体包括：目的出口板卡将切分的数据信元送入FIC模块的重排序队列，完成数据信元的重排序，并删除数据信元头部的内部开销将当前数据信元恢复成Frame。

作为一个优选的实施方案，所述当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexEShim的时隙进行发送，具体包括：在目的出口板卡的出口侧设置一个用于存储转发Frame的缓存区，每当所述缓存区缓存到一个完整的Frame，则将该数据发往PCS；当PCS收到完整的Frame时，根据配置插入到对应的时隙中形成比特流，该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过所述PHY转发至下一个节点。

作为一个优选的实施方案，所述当PCS收到完整的Frame时，根据配置插入到对应的时隙中形成比特流，具体包括：当PCS收到完整的Frame时，将其重新编码成66B码块，并填充IDEL码块后发给FlexE Shim层；FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，在当前FlexEGroup所含的5G时隙中找到Client对应时隙，并将66B码块插入到该Client对应时隙中形成比特流。

作为一个优选的实施方案，所述缓存区设置于TDM低延时通道与PCS之间。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于第一方面实施例中方法的灵活以太网Shim层交叉时延优化系统，该系统包括入口板卡处理模块和出口板卡处理模块；

所述入口板卡处理模块，用于：在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网数据帧Frame；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；

所述出口板卡处理模块，用于：在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明中，在入口板卡处删除了Client中的IDLE码块，并解码恢复成完整以太网帧结构，有别于传统的FlexE Shim按照时隙的交叉方法，本发明使用以太网帧为基本单元进行Fabric的交换，这样在出口板卡处只需集齐一个完整的以太网帧之后即可发送，而无需等待一个为消除Fabric抖动而引入的较大且固定的缓存时延。以实际网络中平均512Bytes包长的一个10G Client流为例，Fabric系统设备引入的转发时延将由10us降低至0.41us。

(2)本发明中，由于在入口板卡侧删除了66B码块中的空闲IDLE码块，因此降低了FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，从而减小了分布式设备Fabric交换单元流量拥塞的可能性，进一步增强了设备在网络中的健壮性。

附图说明

图1为本发明实施例中分布式架构跨板卡FlexE Shim交叉设备的示意图；

图2为本发明实施例中灵活以太网Shim层交叉时延优化方法的流程图；

图3为100GE PHY应用场景下FlexE Shim层交叉业务流走向示意程图；

图4为一种示例中灵活以太网Shim层交叉时延优化方法的流程图。

具体实施方式

可以理解的是，相比传统通信网络来说，5G网络因其具有超低时延，超大带宽，网络接入量大等特点，得到了越来越广泛地应用。其中，在5G SPN(Slicing Packet Network切片分组网)应用中，FlexE技术主要包括FlexE接口、FlexE Shim交叉以及FlexE OAM(Operation Administration and Maintenance，操作维护管理)，其通过在MAC(MediaAccess Control，媒体访问控制器)与PHY(Physical，以太网物理层)之间增加FlexE Shim降低二者的耦合性，FlexE支持多路PHY捆绑实现带宽的平滑扩展。FlexE Shim交叉省去了IP转发的成帧、组包、查表、缓存等过程，可以满足低时延抖动的应用需求。

而针对现有的技术中，分布式交换设备跨板卡的FlexE Shim交叉业务会固定的引入10us的时延，这一做法较大地影响了L1层(物理层)交换低时延的优势，使得FlexE Shim交叉业务在分布式系统上存在平均转发时延较大的问题。本发明旨在提供一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法及系统，不但可大幅降低FlexE Shim交叉业务在分布式系统上的平均转发时延，而且能降低FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，减少流量拥塞、增强健壮性，满足实际应用需求。

其主要的设计思路为：在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网Frame(数据帧)；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧。

本方案中，在入口板卡处删除了Client中的IDLE码块，并解码恢复成完整以太网帧结构，使用以太网帧为基本单元进行Fabric的交换，这样在出口板卡处只需集齐一个完整的以太网帧之后即可发送，而无需等待一个为消除Fabric抖动而引入的较大且固定的缓存时延，这有别于传统的FlexE Shim按照时隙的交叉方法。

并且，与现有技术相比，采用该种方法无需在设备的出口板卡的出口侧设置一个专门消除jitter的缓存区，FlexE交叉业务块也无需在该缓存区中固定缓存10us，仅需完成数据帧的定界发出，大大缩短了FlexE交叉业务在业务板卡FAP(板卡业务处理芯片)内的驻留时间，进而优化了分布式系统跨节点FlexE交叉在交换网中的驻留平均时延，满足了实际应用需求。除此之外，由于在入口板卡侧删除了66B码块中的空闲IDLE码块，因此降低了FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，从而减小了分布式设备Fabric交换单元流量拥塞的可能性，进一步增强了设备在网络中的健壮性。

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

但需说明的是：接下来要介绍的示例仅是一些具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。

本发明实施例提供的技术方案可适用于图1所示的分布式架构跨板卡FlexE Shim交叉设备中。参见图1所示，该设备包括：入口板卡、出口板卡和Fabric交换单元三个部分。其中，入口/出口板卡用于：接收控制单元下发的配置完成FlexE Group(灵活以太网组，指多个FlexE PHY绑定为一个组)，Calendar(时隙表，指FlexE Client与时隙的对应关系)以及Client(FlexE的客户，即FlexE PHY承载的具体业务)等配置下发；Fabric交换单元用于：将CELL(信元)依据头部路由信息转发到目的出口板卡。

实施例一

参见图2所示，本实施例提供了一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，具体包括以下步骤：

步骤A、在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网Frame(数据帧)；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；

步骤B、在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧。

可以理解的是，本实施例中会在入口板卡的入口侧将FlexE 66B码块中的IDLE码块删除，并解码恢复成完整以太网帧结构，使用以太网帧为基本单元进行Fabric的交换；这样在出口板卡处只需通过插入IDEL码块的方式补偿Fabric交换产生的jitter，并且只要集齐一个完整的以太网帧之后即可发送，而无需等待一个为消除Fabric抖动而引入的较大且固定的缓存时延(10us)，大大缩短了FlexE交叉业务在业务板卡FAP(板卡业务处理芯片)内的驻留时间，进而优化了分布式系统跨节点FlexE交叉在交换网中的驻留平均时延，满足了实际应用需求。例如：本方案对于10G FlexE Client，512字节的报文在出口板卡出口侧存储转发时延为0.41us，该值远小于现有技术中固定引入的10us时延，可极大地体现FlexEL1交叉的低时延特性。

除此之外，由于在入口板卡侧删除了66B码块中的空闲IDLE码块，因此降低了FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，从而减小了分布式设备Fabric交换单元流量拥塞的可能性，进一步增强了设备在网络中的健壮性。

示例性地，以图1所示的常规分布式架构跨板卡FlexE Shim交叉设备为例，所述入口板卡/出口板卡包括PHY(Physical，以太网物理层)、PCS(Physical Coding Sublayer，物理编码子层)、FlexE Shim层、TDM低时延通道(TDM PATH，即业务板卡FAP芯片内的快速转发通道)以及FIC(Fabric Interface Chip，交换矩阵接口芯片)模块。

在此基础上，作为一种可选的实施方式，本实施例的步骤A具体包括以下操作：

A1、入口板卡从所述PHY上接收从线路光模块发过来的数据比特流，通过所述PCS进行解扰、对齐处理后恢复出66B码块并送往所述FlexE Shim层；所述FlexE Shim层根据FlexE Shim的配置，恢复出FlexE数据流，删除帧与帧之间的IDLE码块，恢复出完整的Frame。

可以理解的是，实际操作时FlexE Shim层根据FlexE Shim的配置，恢复出FlexE数据流，删除帧与帧之间的IDLE码块，具体可包括以下操作：所述FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，从当前FlexE Group中所含的5G时隙中提取出FlexE数据流对应时隙的66B码块；通过PCS解码66B码块后，删除数据帧中间的空闲IDLE码块。实际应用中，所述FlexE Group中所含的5G时隙的个数＝FlexE Group中接口数量×单接口含有的5G时隙个数。例如：以100GE PHY为例说明，一个100GE接口含有20个5G时隙，假设当前FlexE Group中的100GEPHY的数量为m，那么，当前FlexE Group中所含的5G时隙的个数则为m×20，即FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，会从当前m×20个时隙中提取出FlexE数据流对应时隙的66B码块，如图3所示。

A2、入口板卡将恢复的Frame送往所述TDM低时延通道进行传输；并通过所述FIC模块将变长的Frame切分成背板侧等长的数据信元，添加路由转发信息头后通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡。可以理解的是，实际应用中所述FIC模块可将变长的Frame切分成256B的数据信元并添加目的路由转发信息头，再通过负载均衡算法将该数据信元分发到可达的Fabric交换单元上，分发效率高。进一步示例性地，在实际应用中，Fabric交换单元接收到数据信元后，可通过硬件查表方式确定可达路由；再将数据信元均衡分发到SerDes(SerDes是Serializer串行器/Deserializer解串器的简称，是一种主流的时分多路复用、点对点的串行通信技术)端口上，并根据确定的可达路由转发至目的出口板卡，使得转发过程高效、可靠，便于操作。

在此基础上，作为一种可选的实施方式，本实施例的步骤B具体包括以下操作：

B1、目的出口板卡将切分的数据信元送入所述FIC模块的重排序队列，完成数据信元的重排序，并删除数据信元头部的内部开销将当前数据信元恢复成Frame；将恢复后的Frame通过所述TDM低延时通道进行传输。

B2、在目的出口板卡的出口侧设置一个用于存储转发Frame的缓存区，每当所述缓存区缓存到一个完整的Frame，则将该数据(即完整的Frame)发往PCS。可以理解的是，本实施例中虽然也设置有缓存区，但该缓存区与现有技术中用于专门消除jitter的缓存区不同。本实施例中的缓存区是用于存储转发Frame的缓存区，并不是一个专门消除jitter的缓存区，而且FlexE交叉业务块也无需在该缓存区中固定缓存10us，仅需完成数据帧的定界发出，大大缩短了FlexE交叉业务在业务板卡FAP(板卡业务处理芯片)内的驻留时间，进而优化了分布式系统跨节点FlexE交叉在交换网中的驻留平均时延，满足了实际应用需求。进一步示例性地，在实际应用中，该缓存区可设置于TDM低延时通道与PCS之间。

B3、当所述PCS收到完整的Frame时，根据配置插入到对应的时隙中形成比特流，该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过所述PHY转发至下一个节点。可以理解的是，实际操作中，当所述PCS收到完整的Frame时，根据配置插入到对应的时隙中形成比特流，具体可包括以下操作：当PCS收到完整的Frame时，将其重新编码成66B码块，并填充IDEL码块后发给FlexE Shim层；FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，在当前FlexE Group所含的5G时隙中找到Client对应时隙，并将66B码块插入到该Client对应时隙中形成比特流。同样，以100GE PHY为例说明，一个100GE接口含有20个5G时隙，假设当前FlexE Group中的100GEPHY的数量为m，那么，当前FlexE Group中所含的5G时隙的个数则为m×20，即FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，会将66B码块插入到m×20个码块序列中的Client对应时隙中，如图3所示。

B4、当对应时隙未有数据流发送时(即，所述PCS没有收到完整的Frame，当前没有完整的Frame需要发送时)，则发送IDLE帧。具体来说，当对应时隙未有数据流发送时，所述PCS自动填充空闲IDLE码块并编码成66B码块发给所述FlexE Shim层(可以理解的是，当前编码成的66B码块中是没有携带Frame的，即仅为IDLE帧)；所述FlexE Shim层根据业务配置的时隙表将该IDLE帧插入到Client对应时隙中形成比特流，该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过所述PHY转发至下一个节点。

为了更清楚的理解本发明的方法，下面结合上述实施例的具体内容，对本发明的方法进行举例说明。以适用于100GE PHY的分布式架构跨板卡FlexE Shim交叉设备中为例，参见图4所示，一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，包括以下步骤：

S1、入口板卡从物理介质(PHY)上接收从线路光模块发过来的数据比特流，通过PCS进行解扰、对齐处理后恢复出66B码块并送往FlexE Shim层；

S2、FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，会从当前m×20个时隙中提取出FlexE数据流对应时隙的66B码块，如图3所示；接着，通过PCS解码66B码块后，删除数据帧中间的空闲IDLE码块，恢复出完整的Frame；

S3、入口板卡将恢复的Frame送往TDM低时延通道进行传输；并通过所述FIC模块将变长的Frame切分成256B的数据信元并添加目的路由转发信息头，再通过负载均衡算法将该数据信元分发到可达的Fabric交换单元上；

S4、Fabric交换单元接收到数据信元后，通过硬件查表方式确定可达路由；再将数据信元均衡分发到SerDes端口上，并根据确定的可达路由转发至目的出口板卡；

S5、目的出口板卡将切分的数据信元送入FIC模块的重排序队列，完成数据信元的重排序，并删除数据信元头部的内部开销将当前数据信元恢复成Frame；将恢复后的Frame通过TDM低延时通道进行传输；

S6、目的出口板卡出口侧的缓存区对Frame进行存储转发，每当缓存到一个完整的Frame，则将该数据发往PCS；

S7、当PCS收到缓存区发来的Frame时，即有数据流需要发送时，则通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送：将该Frame重新编码成66B码块，并填充IDEL码块后发给FlexEShim层；FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，将66B码块插入到m×20个码块序列中的Client对应时隙中形成比特流，如图3所示；该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过所述PHY转发至下一个节点；

S8、当对应时隙未有数据流发送时(即，对应时隙下PCS没有收到缓存区发来的Frame)，则发送IDLE帧：PCS将自动填充空闲IDLE码块并编码成未携带Frame的66B码块(即IDLE帧)，发送给FlexE Shim层；FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，将66B码块插入到m×20个码块序列中的Client对应时隙中形成比特流，如图3所示；该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过所述PHY转发至下一个节点。

实施例二

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种灵活以太网Shim层交叉时延优化系统，该系统包括入口板卡处理模块和出口板卡处理模块。

其中，入口板卡处理模块，用于：在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网数据帧Frame；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡。

出口板卡处理模块，用于：在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧。

可以理解的是，采用本实施例的系统，不但可大幅降低FlexE Shim交叉业务在分布式系统上的平均转发时延，而且能降低FlexE Shim交叉占用的Fabric交换单元带宽，减少流量拥塞、增强健壮性，满足实际应用需求。

需要说明的是，前述方法实施例中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的装置，通过前述方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

注意：上述的具体实施例仅是例子而非限制，且本领域技术人员可以根据本发明的构思从上述分开描述的各个实施例中合并和组合一些步骤和装置来实现本发明的效果，这种合并和组合而成的实施例也被包括在本发明中，在此不一一描述这种合并和组合。

本发明实施例中提及的优点、优势、效果等仅是示例，而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，本发明实施例公开的上述具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明实施例必须采用上述具体的细节来实现。

本发明实施例中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子，并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。本发明实施例所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。本发明实施例所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

本发明实施例中的步骤流程图以及以上方法描述仅作为例示性的例子，并且不意图要求或暗示必须按照给出的顺序进行各个实施例的步骤。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意顺序进行以上实施例中的步骤的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等的词语不意图限制步骤的顺序；这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。此外，例如使用冠词“一个”、“一”或者“该”对于单数的要素的任何引用不被解释为将该要素限制为单数。

另外，本发明各个实施例中的步骤和装置并非仅限定于某个实施例中实行，事实上，可以根据本发明的概念来结合本文中的各个实施例中相关的部分步骤和部分装置，以构思新的实施例，而这些新的实施例也包括在本发明的范围内。

本发明实施例中的各个操作可以通过能够进行相应的功能的任何适当的手段而进行。该手段可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于硬件的电路或处理器。

本发明实施例的方法包括用于实现上述的方法的一个或多个动作。方法和/或动作可以彼此互换而不脱离权利要求的范围。换句话说，除非指定了动作的具体顺序，否则可以修改具体动作的顺序和/或使用而不脱离权利要求的范围。

本发明实施例中的功能可以按硬件、软件、固件或其任意组合而实现。如果以软件实现，功能可以作为一个或多个指令存储在切实的计算机可读介质上。存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用的切实介质。通过例子而不是限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟存储、磁碟存储或其他磁存储器件或者可以用于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他切实介质。如在此使用的，碟(disk)和盘(disc)包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能光盘)、软碟和蓝光盘，其中碟通过磁再现数据，而盘利用激光光学地再现数据。

因此，计算机程序产品可以进行在此给出的操作。例如，这样的计算机程序产品可以是具有有形存储(和/或编码)在其上的指令的计算机可读的有形介质，该指令可由一个或多个处理器执行以进行在此所述的操作。计算机程序产品可以包括包装的材料。

其他例子和实现方式在本发明实施例和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，以上所述的功能可以使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些的任意的组合执行的软件实现。实现功能的特征也可以物理地位于各个位置，包括被分发以便功能的部分在不同的物理位置处实现。

本领域技术人员可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。且本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网数据帧Frame；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；

B、在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧；

其中，所述当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，具体包括：

在目的出口板卡的出口侧设置一个用于存储转发Frame的缓存区，每当所述缓存区缓存到一个完整的Frame，则将该数据发往PCS；

当PCS收到完整的Frame时，将其重新编码成66B码块，并填充IDEL码块后发给FlexEShim层；

FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，在当前FlexE Group所含的5G时隙中找到Client对应时隙，并将66B码块插入到该Client对应时隙中形成比特流，该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过以太网物理层PHY转发至下一个节点。

2.如权利要求1所述的灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于，所述在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的业务流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，具体包括：

所述入口板卡从以太网物理层PHY上接收数据比特流，通过物理编码子层PCS进行解扰、对齐处理后恢复出66B码块并送往FlexE Shim层；所述FlexE Shim层根据FlexE Shim的配置，恢复出FlexE数据流，删除帧与帧之间的IDLE码块。

3.如权利要求2所述的灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于，所述FlexEShim层根据FlexE Shim的配置，恢复出FlexE数据流，删除帧与帧之间的IDLE码块，具体包括：

所述FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，从当前FlexE Group中所含的5G时隙中提取出FlexE数据流对应时隙的66B码块，并删除数据帧中间的IDLE码块。

4.如权利要求1所述的灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于，所述将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡，具体包括：

利用FIC模块将Frame切分成等长的数据信元并添加目的路由转发信息头，再通过负载均衡算法将该数据信元分发到可达的Fabric交换单元上。

5.如权利要求1所述的灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于：所述Fabric交换单元接收到数据信元后，通过硬件查表方式确定可达路由；再将数据信元均衡分发到串行器/解串器SerDes端口上，并根据确定的可达路由转发至目的出口板卡。

6.如权利要求1所述的灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于，所述在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame，具体包括：

目的出口板卡将切分的数据信元送入FIC模块的重排序队列，完成数据信元的重排序，并删除数据信元头部的内部开销将当前数据信元恢复成Frame。

7.如权利要求1所述的灵活以太网Shim层交叉时延优化方法，其特征在于：所述缓存区设置于TDM低延时通道与PCS之间。

8.一种基于权利要求1至7中任一项所述方法的灵活以太网Shim层交叉时延优化系统，其特征在于：该系统包括入口板卡处理模块和出口板卡处理模块；

所述入口板卡处理模块，用于：在入口板卡利用FlexE Shim恢复出FlexE的数据流，并将Client对应的66B码块中的空闲IDLE码块删除，解码后恢复出完整的以太网数据帧Frame；将恢复的Frame切分成等长的数据信元，并通过Fabric交换单元转发至目的出口板卡；

所述出口板卡处理模块，用于：在目的出口板卡将切分的数据信元恢复成Frame；当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，对应时隙未有数据流发送时，发送IDLE帧；

其中，所述当收到一个完整的Frame后，通过配置的FlexE Shim的时隙进行发送，具体包括：

在目的出口板卡的出口侧设置一个用于存储转发Frame的缓存区，每当所述缓存区缓存到一个完整的Frame，则将该数据发往PCS；

当PCS收到完整的Frame时，利用PCS将其重新编码成66B码块，并填充IDEL码块后发给FlexE Shim层；

利用FlexE Shim层根据业务配置的时隙表，在当前FlexE Group所含的5G时隙中找到Client对应时隙，并将66B码块插入到该Client对应时隙中形成比特流，该比特流经过所述PCS进行扰码、对齐处理后通过以太网物理层PHY转发至下一个节点。