專利名稱：一種同步數(shù)字系列傳輸網(wǎng)上控制以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的控制技術(shù)，特別是指一種通過在同步數(shù)字系列傳輸網(wǎng)的接收端口緩存以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)緩存狀態(tài)發(fā)送相應流控幀的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量控制方法。
目前，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中，迄今為止唯一定義的一種控制幀就是流控(PAUSE)幀，該PAUSE幀通過所攜帶的時間參數(shù)來控制數(shù)據(jù)的流量。具體地說就是當發(fā)送數(shù)據(jù)量大于接收數(shù)據(jù)量時，接收端會向發(fā)送端發(fā)送一個PAUSE幀，使發(fā)送端暫停發(fā)送數(shù)據(jù)，當接收端可以正常接收時，接收端再發(fā)送一PAUSE幀給發(fā)送端允許其正常發(fā)送數(shù)據(jù)。該PAUSE幀發(fā)送時是直接插入到數(shù)據(jù)隊列中，但插入時不能打斷正在進行的數(shù)據(jù)發(fā)送，必須等當前數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，再進行PAUSE幀的發(fā)送。在接收端口側(cè)，當收到PAUSE幀時首先進行檢測并解釋分析，解釋識別為PAUSE幀后再作出相應的流控操作，比如設(shè)置流控數(shù)據(jù)、流控時間等等。
雖然，該種利用PAUSE幀進行流量控制的方法是一種安全傳送數(shù)據(jù)包的手段，但是，由于傳輸延時的影響，具有PAUSE流控功能的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀只能在有限的范圍內(nèi)有效，一般有效范圍只有幾百米，超過這個范圍以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流控將會失效。而目前，很多SDH傳輸設(shè)備在實際應用中需要傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的距離要達到幾十甚至幾百公里以外，這樣，流控就成為一個關(guān)鍵的、有待解決的問題。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種同步數(shù)字系列傳輸網(wǎng)上控制以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的方法，該方法至少包括以下的步驟a.在可編程邏輯陣列的接收方向設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；b.設(shè)定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的接收高閾值和接收低閾值。
其中，所述的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)為同步數(shù)據(jù)隨機存取存儲器(SDRAM)。該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小由以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在同步數(shù)字系列(SDH)傳輸網(wǎng)上的傳輸距離、SDH設(shè)備的延時、網(wǎng)元站點個數(shù)、網(wǎng)元的延時、SDH的延時補償、以太網(wǎng)端口傳輸速率以及以太網(wǎng)的內(nèi)部處理延時來決定。
該方法進一步包括以下步驟c.當緩存數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)實時監(jiān)測該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的當前數(shù)據(jù)存儲量，并判斷當前數(shù)據(jù)存儲量是否達到該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的閾值；d.如果數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)存儲量到達接收高閾值，則接收端發(fā)送帶時間參數(shù)的流控(PAUSE)幀，返回步驟c；e.如果數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)存儲量未到達接收高閾值，則判斷當前數(shù)據(jù)存儲量是否到達該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的接收低閾值，如果是，則接收端發(fā)送時間為零的PAUSE幀，返回步驟c；否則，直接返回步驟c。
其中，所述的閾值由以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在SDH傳輸網(wǎng)上的傳輸距離、SDH設(shè)備的延時來決定。所述PAUSE幀中所帶的時間參數(shù)值為要求發(fā)送端停止發(fā)送數(shù)據(jù)的最長時間，該值根據(jù)標準協(xié)議的規(guī)定而確定。
由上述方案可以看出，本發(fā)明的關(guān)鍵在于在接收端設(shè)置緩存，并根據(jù)緩存容量的當前狀態(tài)發(fā)送相應的PAUSE幀控制數(shù)據(jù)流量，以達到數(shù)據(jù)流控的目的。
因此，本發(fā)明所提供的同步數(shù)字系列傳輸網(wǎng)上控制以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的方法，由于在接收端設(shè)置有足夠容量的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)--同步數(shù)據(jù)隨機存取存儲器(SDRAM)，當接收端不能處理發(fā)送端的所有數(shù)據(jù)時，可以先將來不及處理的數(shù)據(jù)存于SDRAM中，同時向發(fā)送端發(fā)送流控幀，如此，就可以避免遠距離傳輸時數(shù)據(jù)丟失的情況發(fā)生，即，保證在流控到達發(fā)送端之前，接收端不丟包，進而在遠距離傳輸?shù)耐瑫r提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 另外，由于本發(fā)明可以根據(jù)預先設(shè)定的緩沖區(qū)接收高閾值和低閾值發(fā)送PAUSE幀。即當數(shù)據(jù)量達到接收高閾值時，發(fā)送帶時間參數(shù)的PAUSE幀，控制發(fā)送端暫停發(fā)送；而當數(shù)據(jù)量達到接收低閾值時，發(fā)送時間為零的PAUSE幀，控制發(fā)送端正常發(fā)送。那么，當緩沖區(qū)存儲數(shù)據(jù)量少時，說明利用該緩沖區(qū)接收端可以自己調(diào)節(jié)自身接收數(shù)據(jù)的處理情況，不必再發(fā)送PAUSE幀，這樣，可以節(jié)省發(fā)送流控幀所占用的資源。
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。
參見

圖1所示，本發(fā)明是在可編程邏輯陣列中接收方向的總線上增加一個SDRAM，作為接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，用于存儲接收端來不及處理的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；同時，系統(tǒng)預先設(shè)定該緩沖區(qū)的接收高閥值和接收低閥值，用于控制相應PAUSE幀的發(fā)送。該緩沖區(qū)大小和閥值的取值由以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在SDH傳輸網(wǎng)上傳送的最遠距離、SDH設(shè)備的延時等參數(shù)來決定。
由于傳輸延時的問題，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的遠距離傳輸中，PAUSE幀到達接收端的時間要比接收端已無法接收數(shù)據(jù)流的實際時間晚，那么，就導致這兩點時間中間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)丟失。本發(fā)明正是利用足夠容量的SDRAM來存儲這兩個時間點間的傳輸數(shù)據(jù)，且根據(jù)SDRAM的當前存儲狀態(tài)適時的發(fā)送流控幀。當緩沖區(qū)接收的數(shù)據(jù)到達接收高閥值時，則接收端發(fā)送帶時間參數(shù)的PAUSE幀給發(fā)送端，該時間參數(shù)的設(shè)置完全遵循標準協(xié)議的規(guī)定，其作用就是使發(fā)送端暫時中斷數(shù)據(jù)發(fā)送；當緩沖區(qū)接收的數(shù)據(jù)到達接收低閥值時，則接收端發(fā)送時間參數(shù)為零的PAUSE幀給發(fā)送端，通知發(fā)送端可以正常發(fā)送數(shù)據(jù)包。
參見圖2所示，本發(fā)明的方法至少包括以下的兩個步驟1)首先根據(jù)SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸距離、網(wǎng)元站點、端口傳輸速率以及每部分的延時時間等參數(shù)計算出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小，并設(shè)置該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；同時，設(shè)定該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的接收高閥值和接收低閥值。
當設(shè)定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的容量為2C，水線(數(shù)據(jù)流)缺省為C時，通過已知參數(shù)可先計算出在到達水線時的傳輸延時C，進而得到SDRAM的容量2C。換句話說，該容量2C就是在數(shù)據(jù)到達水線前這段延時內(nèi)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總流量。
如果已知SDH網(wǎng)絡(luò)要傳輸?shù)木嚯x為100公里，每公里延時5μs，光纖中光速為20萬公里/秒；網(wǎng)元站點有16個，每個網(wǎng)元的延時為10μs，事實上可能大于10μs；
SDH的最大延時補償為6ms；以太網(wǎng)內(nèi)部處理的最大延時為(以字節(jié)單位表示)8*1536-12288字節(jié)，其中，1536為以太網(wǎng)傳輸中的最長幀；千兆位以太網(wǎng)(GE)端口的傳輸速率為125MBytes/s；那么，整個傳輸?shù)难訒rC應為(用字節(jié)表示)C＝2×{(100×5×10-6+16×10×10-6+6×103)×125×106+12288}＝1,689,576Bytes其中，最前面所乘的2表示所用的接入模塊有兩路輸入，由此可推出，一個方向SDRAM的容量2C約為4MBytes。
上面的例子說明，當在可編程邏輯陣列中的接收方向增加4Mbytes的緩存空間時，便足以支持SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸距離100公里/16個網(wǎng)元站點/SDH幀延時小于6ms的情況?？梢?，本發(fā)明的方法能夠支持以太網(wǎng)在SDH上遠距離傳輸，且傳輸距離高達100公里。
2)實時監(jiān)測該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的當前數(shù)據(jù)存儲量，以決定是否發(fā)送相應的PAUSE幀。
在本實施例中，接收高閾值即為高水線，接收低閾值即為低水線。那么，系統(tǒng)實時監(jiān)測該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的當前數(shù)據(jù)存儲量，如果緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量到達高水線，則接收端發(fā)送時間參數(shù)為0xFFFF的PAUSE幀給發(fā)送端，然后，返回實時監(jiān)測狀態(tài)；如果緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量未到達高水線，則繼續(xù)判斷數(shù)據(jù)量是否到達緩沖區(qū)的低水線，如果是，則接收端發(fā)送時間參數(shù)為0x0000的PAUSE幀給發(fā)送端，然后，返回實時監(jiān)測狀態(tài)；否則，直接返回實時監(jiān)測狀態(tài)。
上述對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)存儲量的實時監(jiān)測判斷過程是不斷循環(huán)進行的。
為了保證該PAUSE幀傳輸?shù)目煽啃?，則可以通過兩種方式多次發(fā)送PAUSE幀一個是預先設(shè)置數(shù)據(jù)重傳的次數(shù)N，連續(xù)發(fā)送N次；另一個則是根據(jù)雙方的傳輸消息來確定對方是否正確接收，如果接收未成功，則重傳，以保證PAUSE幀可靠到達目的節(jié)點，進而保證流控的有效性。
權(quán)利要求
1.一種同步數(shù)字系列傳輸網(wǎng)上控制以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的方法，其特征在于該方法至少包括以下的步驟a.在可編程邏輯陣列的接收方向設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；b.設(shè)定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的接收高閾值和接收低閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)為同步數(shù)據(jù)隨機存取存儲器(SDRAM)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小由以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在同步數(shù)字系列(SDH)傳輸網(wǎng)上的傳輸距離、SDH設(shè)備的延時、網(wǎng)元站點個數(shù)、網(wǎng)元的延時、SDH的延時補償、以太網(wǎng)端口傳輸速率以及以太網(wǎng)的內(nèi)部處理延時來決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進一步包括以下步驟c.當緩存數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)實時監(jiān)測該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的當前數(shù)據(jù)存儲量，并判斷當前數(shù)據(jù)存儲量是否達到該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的閾值；d.如果數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)存儲量到達接收高閾值，則接收端發(fā)送帶時間參數(shù)的流控(PAUSE)幀，返回步驟c；e.如果數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)存儲量未到達接收高閾值，則判斷當前數(shù)據(jù)存儲量是否到達該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的接收低閾值，如果是，則接收端發(fā)送時間為零的PAUSE幀，返回步驟c；否則，直接返回步驟c。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于所述的閾值由以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在SDH傳輸網(wǎng)上的傳輸距離、SDH設(shè)備的延時來決定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述PAUSE幀中所帶的時間參數(shù)值為要求發(fā)送端停止發(fā)送數(shù)據(jù)的最長時間，該值根據(jù)標準協(xié)議的規(guī)定而確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同步數(shù)字系列傳輸網(wǎng)上控制以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的方法，該方法至少包括以下的步驟a.在可編程邏輯陣列的接收方向設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；b.設(shè)定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的接收高閾值和接收低閾值。采用該方法可使SDH設(shè)備在遠距離傳輸時，流控始終保持有效，進而保證以太網(wǎng)數(shù)據(jù)遠距離傳輸?shù)目煽啃浴?br> 文檔編號H04Q11/04GK1427582SQ01143099
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月19日
發(fā)明者唐勇, 何健飛 申請人:華為技術(shù)有限公司