專利名稱：一種同步幀在ip網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)姆椒坝糜趥鬏數(shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，尤其涉及一種同步幀在網(wǎng)際協(xié)議(IPInternetProtocol)上傳輸?shù)姆椒坝糜趥鬏攤鬏數(shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)中同步幀是基于傳輸控制協(xié)議(TCPTransfer ControlProtocol)或者用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDPUser Datagram Protocol)的方式進行傳輸?shù)?。該傳輸方式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示同步串口裝置A和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A通過同步數(shù)據(jù)電纜相連，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B、C分別和同步串口裝置B、C通過同步電纜相連，然后網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A、B、C通過IP網(wǎng)絡(luò)進行連接。
上述傳輸方式的工作過程具體為同步串口裝置A通過同步電纜發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A，然后網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A再通過TCP或者UDP方式，把數(shù)據(jù)加上IP首部和TCP首部或者IP首部和UDP首部，然后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備C上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備C再把數(shù)據(jù)還原成同步串口數(shù)據(jù)發(fā)送到對應(yīng)的同步串口裝置B、C上去。
在上述傳輸過程中，需要保持發(fā)送端的報文發(fā)送頻率和接收端的報文接收頻率接近或者相同，即兩端需保持同步。傳輸過程中的同步技術(shù)是同步幀在TCP或者UDP中的一個比較重要的技術(shù)。
此外，在上述傳輸過程中，傳輸效率也是一個很重要的因素。同步幀經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A后的IP數(shù)據(jù)報文格式如圖2A和2B所示，其中圖2A為基于TCP方式的IP數(shù)據(jù)報文格式，在原有同步數(shù)據(jù)幀部分添加一個20個字節(jié)的IP首部及一個20個字節(jié)的TCP首部。而圖2B為基于UDP方式的IP數(shù)據(jù)報文格式，是在原有同步數(shù)據(jù)幀部分添加一個20個字節(jié)的IP首部和8個字節(jié)的UDP首部。
顯然，現(xiàn)有技術(shù)同步幀在TCP或者UDP基礎(chǔ)之上進行傳輸?shù)姆绞剑捎谝谠型綌?shù)據(jù)幀部分基礎(chǔ)上增加TCP首部或者UDP首部，因此會給傳輸資源緊張的網(wǎng)絡(luò)增加很大的負擔(dān)，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省４送?，由于TCP方式或UDP方式的自身特點，即TCP方式連接請求以及重傳數(shù)據(jù)，會導(dǎo)致裝置性能嚴(yán)重下降；而UDP方式進行數(shù)據(jù)傳輸會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，影響數(shù)據(jù)的完整性，給數(shù)據(jù)的傳輸帶來不可靠因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種同步幀在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)姆椒巴綆贗P上傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以保證發(fā)送端和接收端同步幀的頻率相同或者接近。
此外，本發(fā)明還可以減少對原有同步數(shù)據(jù)幀的封裝，能夠更大程度的增加帶寬利用率，提高傳輸效率。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下一種同步幀在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)姆椒?，其中發(fā)送端的同步串口裝置將數(shù)據(jù)幀傳送到與其相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將先后接收到的若干個數(shù)據(jù)幀封裝成IP數(shù)據(jù)包，通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)幀存儲有記錄相鄰數(shù)據(jù)幀之間發(fā)送時間差的時間戳；接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收IP數(shù)據(jù)包，根據(jù)先后接收到的數(shù)據(jù)幀的時間間隔與數(shù)據(jù)幀存儲的時間戳進行比較，如果兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，則繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔小于時間戳，則等待到兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，再繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔大于時間戳，則丟棄IP數(shù)據(jù)包。
所述IP數(shù)據(jù)包帶有類型標(biāo)識和序號標(biāo)識。
所述接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)類型標(biāo)識和序號標(biāo)識進行判斷，如果正確則將IP數(shù)據(jù)包拆分為若干個數(shù)據(jù)幀。
其中，如果所述接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有正確接收到某個序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送反饋報文給發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述反饋報文的類型標(biāo)記為重發(fā)，序號標(biāo)記為該序號的IP數(shù)據(jù)包；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文將緩沖區(qū)中該序號的IP數(shù)據(jù)包重新發(fā)送給接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；如果所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法發(fā)送該序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送報文告知接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
所述封裝的IP數(shù)據(jù)包中的若干個數(shù)據(jù)幀之間通過特殊標(biāo)識加以區(qū)分，數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符進行轉(zhuǎn)義處理；所述拆分的IP數(shù)據(jù)包按照該特殊標(biāo)識拆分為若干個數(shù)據(jù)幀，每個數(shù)據(jù)幀中經(jīng)轉(zhuǎn)義過的字符進行還原處理。
此外，本發(fā)明還提供一種同步幀在IP上傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括IP數(shù)據(jù)包處理單元，用于將先后接收到的若干個數(shù)據(jù)幀封裝成IP數(shù)據(jù)包；或用于將從IP網(wǎng)絡(luò)接收的IP數(shù)據(jù)包拆分為若干個數(shù)據(jù)幀；同步時鐘單元，用于在所述數(shù)據(jù)幀時間戳單元記錄相鄰數(shù)據(jù)幀之間發(fā)送時間差的時間戳；或根據(jù)先后接收到的數(shù)據(jù)幀的時間間隔與數(shù)據(jù)幀存儲的時間戳進行比較，如果兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，則繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔小于時間戳，則等待到兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，再繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔大于時間戳，則丟棄IP數(shù)據(jù)包。
所述IP數(shù)據(jù)包處理單元將IP數(shù)據(jù)包封裝成帶有類型標(biāo)識和序號標(biāo)識的數(shù)據(jù)包。
所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)類型標(biāo)識和序號標(biāo)識判斷接收的IP數(shù)據(jù)包是否正確，如果沒有正確接收到某個序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送反饋報文給發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述反饋報文的類型標(biāo)記為重發(fā)，序號標(biāo)記為該序號的IP數(shù)據(jù)包；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文將緩沖區(qū)中該序號的IP數(shù)據(jù)包重新發(fā)送給接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；如果所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法發(fā)送該序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送報文告知接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
所述IP數(shù)據(jù)包處理單元封裝IP數(shù)據(jù)包是在若干個數(shù)據(jù)幀之間增加特殊標(biāo)識，將數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符作轉(zhuǎn)義處理；所述IP數(shù)據(jù)包處理單元拆分IP數(shù)據(jù)包是依照該特殊標(biāo)識拆分成若干個數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)幀中經(jīng)轉(zhuǎn)義過的字符作還原處理。
本發(fā)明通過在現(xiàn)有一點對一點或一點對多點的數(shù)據(jù)傳輸模式下，對若干個數(shù)據(jù)幀打包后，在IP數(shù)據(jù)包的每個數(shù)據(jù)幀中存儲時間戳，以記錄該數(shù)據(jù)幀和前一個數(shù)據(jù)幀發(fā)送的時間差值。通過判斷接收端接收到的數(shù)據(jù)幀的時間戳與實際發(fā)送時的時間戳，來決定是否接收IP數(shù)據(jù)包。如果接收端接收到的數(shù)據(jù)幀的時間戳小于實際發(fā)送時的時間戳，則接收端等待至到時間戳等于實際發(fā)送時的時間戳，再將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去；如果接收端接收到的數(shù)據(jù)幀的時間戳大于實際發(fā)送時的時間戳，則接收端將該IP數(shù)據(jù)包直接丟棄。通過這種時間戳機制，能較大程度的保障接收數(shù)據(jù)幀的時間間隔，最大限度的保障語音傳送的質(zhì)量。
此外，本發(fā)明通過僅僅在數(shù)據(jù)包前增加一個IP首部和幾個字節(jié)的標(biāo)識，就能夠?qū)崿F(xiàn)同步數(shù)據(jù)幀在IP上的高速傳輸。本發(fā)明構(gòu)造的IP數(shù)據(jù)包由于沒有協(xié)議頭，在傳輸過程中無需進行協(xié)議判斷，因此更適合于無協(xié)議情況的數(shù)據(jù)傳輸。
更具體是通過在IP數(shù)據(jù)包中設(shè)置的類型標(biāo)識和序號標(biāo)識，根據(jù)該類型標(biāo)識和序號標(biāo)識進行判斷，接收端決定是丟棄還是接收IP數(shù)據(jù)包。當(dāng)接收端沒有接收到某個序號的IP數(shù)據(jù)包，發(fā)送端通過接收端發(fā)出的反饋報文得知后，將存儲在緩存中的對應(yīng)該序號的IP數(shù)據(jù)包重新傳輸；否則發(fā)送類型標(biāo)記為無此序號的IP數(shù)據(jù)包至接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，告知接收端沒有對應(yīng)序號的IP數(shù)據(jù)包，接收端得知后就無需繼續(xù)等待。通過這種重傳機制，只需要有選擇的重傳，在較大程度保障了同步數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)耐暾?，也提高了傳輸效率?br> 此外，通過將若干個數(shù)據(jù)幀打包成為一個IP數(shù)據(jù)包，在每個數(shù)據(jù)幀之間通過特殊標(biāo)識加以區(qū)分，并對數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符進行轉(zhuǎn)義處理；與之對應(yīng)，在拆分IP數(shù)據(jù)包時按照該特殊標(biāo)識進行拆分，并將每個數(shù)據(jù)幀中經(jīng)轉(zhuǎn)義過的字符進行還原處理。通過這種數(shù)據(jù)幀打包機制，能在一定程度上進一步提高傳輸效率。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述。


圖1現(xiàn)有技術(shù)傳輸方式組網(wǎng)示意圖；圖2A、B分別是現(xiàn)有TCP數(shù)據(jù)包和UDP數(shù)據(jù)包格式示意圖；圖3是本發(fā)明同步數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)姆椒鞒虉D；圖4是本發(fā)明實施例同步數(shù)據(jù)幀傳輸示意圖；圖5是本發(fā)明實施例用于同步數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)难b置示意圖；圖6是本發(fā)明實施例IP數(shù)據(jù)包形成示意圖；圖7A、B是本發(fā)明實施例IP數(shù)據(jù)包格式示意圖；圖8A、B是本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)幀打包示意圖。
具體實施例方式
首先，以圖1和圖6為例來說明本發(fā)明的同步技術(shù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A從同步串口裝置A接收到數(shù)據(jù)幀后，在該數(shù)據(jù)幀頭部加入時間戳的字節(jié)，對接收到的第一個數(shù)據(jù)幀，其時間戳字節(jié)記為T1；對接收到的第二個數(shù)據(jù)幀，其時間戳記為T2，其中T2為接收第二個數(shù)據(jù)幀的時間與接收第一個數(shù)據(jù)幀的時間間隔，對接收到的第三個數(shù)據(jù)幀，其時間戳字節(jié)記為T3，其中T3為接收到的第三個數(shù)據(jù)的時間與接收到的第二個數(shù)據(jù)幀的時間間隔。對于后續(xù)的數(shù)據(jù)幀依此方式進行時間戳字節(jié)的設(shè)置。另外，該時間戳值的計算還可以以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時間間隔計算。比方，發(fā)送第一個數(shù)據(jù)幀時，將其時間戳字節(jié)設(shè)置t1；在發(fā)送第二個數(shù)據(jù)幀時，將其時間戳字節(jié)值設(shè)置為t2，其中t2為發(fā)送第二個數(shù)據(jù)幀與發(fā)送第一個數(shù)據(jù)幀的時間間隔；發(fā)送第三個數(shù)據(jù)幀時，在其時間戳字節(jié)設(shè)置為t3，其中t3為發(fā)送第三個數(shù)據(jù)幀與發(fā)送第二個數(shù)據(jù)幀的時間間隔，后續(xù)的數(shù)據(jù)幀依此方式進行時間戳字節(jié)的設(shè)置。
接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B接收到第一個同步數(shù)據(jù)幀以后，記錄一個時間值I1，接收到第二個數(shù)據(jù)幀以后記錄第二個時間值I2，如果I2與I1之間的差值與T2或者t2相等，那么繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步。如果I2與I1之間的差值大于T2或者t2，則直接將該數(shù)據(jù)幀進行丟棄，重新進行下一次數(shù)據(jù)幀的同步；如果I2與I1之間的差值小于T2或者t2，則等到I2與I1之間的差值與T2或者t2相等時，再將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到同步串口設(shè)備B，繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步。發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時間間隔和接收數(shù)據(jù)幀的時間間隔除了完全相等之外，還可以設(shè)置一個容忍值，如果前述兩個時間間隔的差值在容忍值范圍之內(nèi)，則繼續(xù)進行數(shù)據(jù)幀的發(fā)送。這個容忍值以基本不影響同步傳輸?shù)男Ч麨榍疤?。比如發(fā)送三個數(shù)據(jù)幀的時間戳分別是，T1為0ms，T2為20ms，T3為40ms，而接收三個數(shù)據(jù)幀的時間間隔為，I1為0ms，I2為21ms，I3為41ms，而容忍值設(shè)為2ms，那么這三個數(shù)據(jù)幀都可以接收。通過上述同步機制，能較大程度的保障數(shù)據(jù)發(fā)送時間間隔與數(shù)據(jù)接收時間間隔的一致性。
下面，如圖7A所示，詳細說明本發(fā)明方案中IP數(shù)據(jù)包的格式。IP數(shù)據(jù)包共分為五部分，即IP首部、類型標(biāo)識、序號標(biāo)識、數(shù)據(jù)包、及校驗和，其中IP首部20個字節(jié)；
類型標(biāo)識1個字節(jié)，具體分為三種類型1設(shè)置為0，表示“發(fā)送”，類型2設(shè)置為1，表示“重發(fā)”，類型3設(shè)置為2，表示“無此序號報文”；序號標(biāo)識4個字節(jié)，從0開始遞增，增到最大值后恢復(fù)到0重新開始；數(shù)據(jù)包為多個數(shù)據(jù)幀打包而成，每個數(shù)據(jù)幀之間通過特殊標(biāo)識加以區(qū)分，數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符需要轉(zhuǎn)義處理；而每個數(shù)據(jù)幀前設(shè)置時間戳，是數(shù)據(jù)幀和前一個數(shù)據(jù)幀發(fā)送的時間間隔，是一個時間差值，單位毫秒(ms)；校驗和2個字節(jié)。
下面，如圖3、圖4所示，詳細說明本發(fā)明同步幀在IP上高速傳輸?shù)姆椒ú襟E。
步驟1、發(fā)送端的同步串口裝置將若干個數(shù)據(jù)幀傳送到與其相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；步驟2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到同步串口裝置發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，開始進行封裝，首先如果數(shù)據(jù)幀為多個，還需要將多個數(shù)據(jù)幀進行打包處理，即在每個數(shù)據(jù)幀后面加上特殊結(jié)束標(biāo)識，同時把數(shù)據(jù)幀中和該特殊結(jié)束標(biāo)識相同的字符進行轉(zhuǎn)義處理；然后把第一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的時間戳記為0，下一個數(shù)據(jù)幀的時間戳就是和第一個數(shù)據(jù)幀發(fā)送的時間差值。最后將類型設(shè)置為0(發(fā)送)；序號在建立連接的第一個IP數(shù)據(jù)包開始計數(shù)，從0開始遞增；同時計算校驗和。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將封裝好的IP數(shù)據(jù)包通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；步驟3、接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過IP網(wǎng)絡(luò)接收從發(fā)送端發(fā)送過來的IP數(shù)據(jù)包；步驟4、接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備首先去掉IP數(shù)據(jù)包的IP首部，然后計算校驗和，即把校驗和部分先置為0后計算異或所得的值。將該計算值與發(fā)送時計算的值進行比較，如果不相等，則進入步驟8，否則繼續(xù)；步驟5、如果相等，則根據(jù)類型標(biāo)識和序號標(biāo)識進行下一步的判斷首先判斷類型標(biāo)識，如果類型為0(發(fā)送)，則繼續(xù)判斷序號標(biāo)識，如果序號不正確，則進入步驟9，否則繼續(xù)；
步驟6、如果序號正確，則接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包通過特殊結(jié)束符號拆分為若干個數(shù)據(jù)幀，并將發(fā)送時作過轉(zhuǎn)義處理的字符進行還原；根據(jù)時間戳記錄的幀與幀之間的發(fā)送間隔，將若干個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)串口裝置；如果該接收端接收到的數(shù)據(jù)幀的時間戳小于實際發(fā)送時的時間戳?xí)r，接收端等待至到時間戳等于實際發(fā)送時的時間戳，再將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去；如果接收端接收到的數(shù)據(jù)幀的時間戳大于實際發(fā)送時的時間戳?xí)r，接收端直接丟棄IP數(shù)據(jù)包；步驟7、同步串口裝置接收來自與其相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。
步驟8、丟掉IP數(shù)據(jù)包。
步驟9、如果接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有正確接收到某個序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送反饋報文給發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。反饋報文的類型標(biāo)記為1(重發(fā))，序號標(biāo)記為所需IP數(shù)據(jù)包的序號；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文中的標(biāo)記，在緩沖區(qū)中查找，如果找到相應(yīng)的IP數(shù)據(jù)包，則將其重新發(fā)送給接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；否則發(fā)送類型標(biāo)記為2(無此序號報文)的報文至接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以告知接收端不用再繼續(xù)等待。類型2或3的報文格式如圖6B所示。
下面，詳細說明本發(fā)明數(shù)據(jù)幀打包的過程。多個數(shù)據(jù)幀打包主要是應(yīng)用在發(fā)送端和接收端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，發(fā)送方完成數(shù)據(jù)包的打包過程，接收方完成數(shù)據(jù)包的分離過程。如圖8A所示，記錄了五個數(shù)據(jù)幀的打包的過程，具體描述如下在每個數(shù)據(jù)幀的后面加上特殊結(jié)束符號，例如兩個十六進制的0x7e0x7e。當(dāng)接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到結(jié)束符號時，認為一數(shù)據(jù)幀已經(jīng)收齊，可以往串口進行發(fā)送。當(dāng)數(shù)據(jù)幀中出現(xiàn)作為結(jié)束符號的字符時，要對該字符進行轉(zhuǎn)義操作，使報文的結(jié)束符合比較容易識別，例如如果使用兩個十六進制的0x7e0x7e作為結(jié)束符，就要對報文中的0x7e進行轉(zhuǎn)義，在其后加上另外一個字符，從而使得報文中不會連續(xù)出現(xiàn)兩個0x7e，同時也不會是報文中已有的兩個0x7e連在一起，從而避免不容易辨認。
該方式需要成對出現(xiàn)，即發(fā)送端進行數(shù)據(jù)幀的打包操作，接收端對數(shù)據(jù)包進行分離操作，打包過程和分離過程正好相反，如圖8B所示。打包過程把需要轉(zhuǎn)義的字符進行轉(zhuǎn)義，而分離過程需要將已經(jīng)做過轉(zhuǎn)義的字符再還原，從而完成數(shù)據(jù)幀從分到合，從合到分的過程，從而實現(xiàn)多個幀的同步傳輸。
結(jié)合圖4和圖5詳細說明本發(fā)明實現(xiàn)同步幀在IP上高速傳輸?shù)南到y(tǒng)如圖5所示，該系統(tǒng)分為三部分，即發(fā)送端、IP網(wǎng)絡(luò)、即接收端，其中發(fā)送端包括同步串口裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；接收端包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和同步串口裝置，發(fā)送端同步串口裝置和接收端同步串口裝置之間通過其相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到IP網(wǎng)絡(luò)上。
下面以一個發(fā)送端，兩個接收端為例，具體說明如下發(fā)送端同步串口裝置51，將數(shù)據(jù)幀傳送到與其相連的發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備52；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備52，進一步包括IP數(shù)據(jù)包處理單元和同步時鐘單元，其中IP數(shù)據(jù)包處理單元，用于將先后接收到的若干個數(shù)據(jù)幀封裝成帶有類型標(biāo)識和序號標(biāo)識的IP數(shù)據(jù)包；封裝IP數(shù)據(jù)包是在若干個數(shù)據(jù)幀之間增加特殊標(biāo)識，將數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符作轉(zhuǎn)義處理；同步時鐘單元，用于在所述IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)幀記錄相鄰數(shù)據(jù)幀之間發(fā)送時間差的時間戳；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備52收到同步串口設(shè)備51發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，對數(shù)據(jù)幀進行封裝，首先如果有多個數(shù)據(jù)幀，需要將多個數(shù)據(jù)幀進行打包處理，即在每個數(shù)據(jù)幀后面加上特殊結(jié)束標(biāo)識，同時把數(shù)據(jù)幀中和該特殊結(jié)束標(biāo)識相同的字符進行轉(zhuǎn)義處理；然后把第一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的時間戳記為0，下一個數(shù)據(jù)幀的時間戳就是和第一個數(shù)據(jù)幀發(fā)送的時間差值。最后將類型設(shè)置為0(發(fā)送)；序號在建立連接的第一個IP數(shù)據(jù)包開始計數(shù)，從0開始遞增；同時計算校驗和。發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備52將封裝好的IP數(shù)據(jù)包通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備53、55，進一步包括IP數(shù)據(jù)包處理單元和同步時鐘單元，其中IP數(shù)據(jù)包處理單元，用于將從IP網(wǎng)絡(luò)接收的IP數(shù)據(jù)包拆分為若干個數(shù)據(jù)幀；所述IP數(shù)據(jù)包處理單元拆分IP數(shù)據(jù)包是依照該特殊標(biāo)識拆分成若干個數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)幀中經(jīng)轉(zhuǎn)義過的字符作還原處理。
同步時鐘單元，用于根據(jù)先后接收到的數(shù)據(jù)幀的時間間隔與數(shù)據(jù)幀存儲的時間戳進行比較，如果兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，則繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔小于時間戳，則等待到兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，再繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔小于時間戳，則丟棄IP數(shù)據(jù)包。
接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備53、55接收通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，首先去掉IP數(shù)據(jù)包的IP首部，然后計算校驗和并進行比較，具體是把校驗和部分先置為0后計算異或所得的值。將該計算值與發(fā)送時計算的值進行比較，如果無誤，再根據(jù)類型標(biāo)識和序號標(biāo)識進行判斷，如果正確則將IP數(shù)據(jù)包拆分為若干個數(shù)據(jù)幀后發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)串口裝置；接收端同步串口裝置54、56，用于接收與其相連的接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種同步幀在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)姆椒?，其特征在于發(fā)送端的同步串口裝置將數(shù)據(jù)幀傳送到與其相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將先后接收到的若干個數(shù)據(jù)幀封裝成IP數(shù)據(jù)包，通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)幀存儲有記錄相鄰數(shù)據(jù)幀之間發(fā)送時間差的時間戳；接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收IP數(shù)據(jù)包，根據(jù)先后接收到的數(shù)據(jù)幀的時間間隔與數(shù)據(jù)幀存儲的時間戳進行比較，如果兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，則繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔小于時間戳，則等待到兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，再繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔大于時間戳，則丟棄IP數(shù)據(jù)包。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述IP數(shù)據(jù)包帶有類型標(biāo)識和序號標(biāo)識。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)類型標(biāo)識和序號標(biāo)識進行判斷，如果正確則將IP數(shù)據(jù)包拆分為若干個數(shù)據(jù)幀。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有正確接收到某個序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送反饋報文給發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述反饋報文的類型標(biāo)記為重發(fā)，序號標(biāo)記為該序號的IP數(shù)據(jù)包；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文將緩沖區(qū)中該序號的IP數(shù)據(jù)包重新發(fā)送給接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法發(fā)送該序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送報文告知接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述封裝的IP數(shù)據(jù)包中的若干個數(shù)據(jù)幀之間通過特殊標(biāo)識加以區(qū)分，數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符進行轉(zhuǎn)義處理；所述拆分的IP數(shù)據(jù)包按照該特殊標(biāo)識拆分為若干個數(shù)據(jù)幀，每個數(shù)據(jù)幀中經(jīng)轉(zhuǎn)義過的字符進行還原處理。
7.一種同步幀在IP上傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，包括IP數(shù)據(jù)包處理單元，用于將先后接收到的若干個數(shù)據(jù)幀封裝成IP數(shù)據(jù)包；或用于將從IP網(wǎng)絡(luò)接收的IP數(shù)據(jù)包拆分為若干個數(shù)據(jù)幀；同步時鐘單元，用于在所述數(shù)據(jù)幀時間戳單元記錄相鄰數(shù)據(jù)幀之間發(fā)送時間差的時間戳；或根據(jù)先后接收到的數(shù)據(jù)幀的時間間隔與數(shù)據(jù)幀存儲的時間戳進行比較，如果兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，則繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔小于時間戳，則等待到兩者相等或差值介于容忍范圍內(nèi)，再繼續(xù)進行后續(xù)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；如果時間間隔大于時間戳，則丟棄IP數(shù)據(jù)包。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述IP數(shù)據(jù)包處理單元將IP數(shù)據(jù)包封裝成帶有類型標(biāo)識和序號標(biāo)識的數(shù)據(jù)包。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)類型標(biāo)識和序號標(biāo)識判斷接收的IP數(shù)據(jù)包是否正確，如果沒有正確接收到某個序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送反饋報文給發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述反饋報文的類型標(biāo)記為重發(fā)，序號標(biāo)記為該序號的IP數(shù)據(jù)包；發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文將緩沖區(qū)中該序號的IP數(shù)據(jù)包重新發(fā)送給接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；如果所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法發(fā)送該序號的IP數(shù)據(jù)包，則發(fā)送報文告知接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述IP數(shù)據(jù)包處理單元封裝IP數(shù)據(jù)包是在若干個數(shù)據(jù)幀之間增加特殊標(biāo)識，將數(shù)據(jù)幀中和所述特殊標(biāo)識相同的字符作轉(zhuǎn)義處理；所述IP數(shù)據(jù)包處理單元拆分IP數(shù)據(jù)包是依照該特殊標(biāo)識拆分成若干個數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)幀中經(jīng)轉(zhuǎn)義過的字符作還原處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同步幀在IP上傳輸?shù)姆椒坝糜趥鬏數(shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將先后接收到的若干個數(shù)據(jù)幀封裝成IP數(shù)據(jù)包，通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)幀存儲有記錄相鄰數(shù)據(jù)幀之間發(fā)送時間差的時間戳；接收端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收IP數(shù)據(jù)包，根據(jù)先后接收到的數(shù)據(jù)幀的時間間隔與數(shù)據(jù)幀存儲的時間戳進行比較，進而決定是否將該數(shù)據(jù)幀傳輸出去。此外，通過IP數(shù)據(jù)包中的類型、序號標(biāo)識判斷接收是否正確，從而決定是否要求發(fā)送端重新傳輸。本發(fā)明通過上述方案，可以保證發(fā)送端和接收端同步幀的頻率相同或者接近，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的同步傳輸；能夠減少對原有同步數(shù)據(jù)幀的封裝，更大程度的增加帶寬利用率，提高傳輸效率。
文檔編號H04Q11/00GK1852265SQ20061008347
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者董輝 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司