用于根據(jù)ieee 802.1 qbv傳輸分組的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于根據(jù)IEEE 802.1QBV傳輸分組的方法和裝置
[0001]有關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求對(duì)提交于2013年9月10日的第14/022，562號(hào)美國發(fā)明專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和提交于2012年9月11日的第61/699，743號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益。本申請(qǐng)與提交于2013年2月21日的第13/772,908號(hào)美國專利申請(qǐng)和提交于2012年3月8日的第13/415，112號(hào)美國專利申請(qǐng)有關(guān)。以上引用的申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)橋。
【背景技術(shù)】
[0004]數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以包括多個(gè)通話器(或者數(shù)據(jù)源)和多個(gè)接收器。可以在每個(gè)通話器與接收器之間連接任何數(shù)目的網(wǎng)橋(或者交換機(jī))。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以是任意網(wǎng)絡(luò)(稱為非工程設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò))或者非任意網(wǎng)絡(luò)(稱為工程設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò))。任意網(wǎng)絡(luò)可以例如是可以具有不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、電視、打印機(jī)和電子寫字板)的住宅局域網(wǎng)(LAN)，這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的各種點(diǎn)和在隨機(jī)時(shí)間任意地連接和斷開。無論在任意網(wǎng)絡(luò)中正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)級(jí)別如何，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以在任何時(shí)間連接和斷開。
[0005]非任意網(wǎng)絡(luò)可以例如是在車輛內(nèi)的汽車網(wǎng)絡(luò)或者制造組裝線網(wǎng)絡(luò)。一般而言，非任意網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是固定的，并且未連接到非任意網(wǎng)絡(luò)和/或未從非任意網(wǎng)絡(luò)斷開。雖然網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以連接到非任意網(wǎng)絡(luò)和/或從非任意網(wǎng)絡(luò)斷開，但是與正在連接到非任意網(wǎng)絡(luò)或者從非任意網(wǎng)絡(luò)斷開的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信可以在高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)段期間被給予更低優(yōu)先級(jí)。在這些傳輸時(shí)段期間，在非任意網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)。
[0006]例如根據(jù)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE) 802.1Qav和/或Qbv操作的非任意以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以包括通話器(或者源)、多個(gè)網(wǎng)橋和受話器(或者接收器)。通話器可以在周期性傳輸時(shí)間間隔的分配的傳輸時(shí)段期間通過網(wǎng)橋向受話器傳輸高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)。高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)可以例如是指具有低延時(shí)要求的A類或者B類數(shù)據(jù)。術(shù)語延時(shí)是指用于高優(yōu)先級(jí)幀被傳輸通過非任意網(wǎng)絡(luò)的一跳或者多跳的時(shí)間。從在高優(yōu)先級(jí)幀的最后比特被用于該跳的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收時(shí)的時(shí)間到在從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)射該最后比特時(shí)的時(shí)間來測(cè)量單跳的延時(shí)。簡(jiǎn)言之，從最后比特進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到最后比特從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出來，測(cè)量單跳的延時(shí)。單跳可以是指非任意網(wǎng)絡(luò)的通話器(稱為端站)或者網(wǎng)橋。
[0007]在非任意以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以例如具有三至八個(gè)優(yōu)先級(jí)級(jí)別之一。A類數(shù)據(jù)可以包括具有最高優(yōu)先級(jí)級(jí)別的音頻視頻橋接(AVB)數(shù)據(jù)。最高優(yōu)先級(jí)用來保證最低延時(shí)。雖然AVB數(shù)據(jù)可以包括音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)，但是AVB數(shù)據(jù)也可以包括控制數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、參考數(shù)據(jù)或者其它類型的數(shù)據(jù)。最高優(yōu)先級(jí)級(jí)別數(shù)據(jù)可以被提供有預(yù)定數(shù)量的帶寬和預(yù)定最大延時(shí)。這保證在分配的時(shí)間段期間傳輸A類數(shù)據(jù)并且與通過預(yù)定的跳數(shù)和/或在端站之間傳輸A類數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的延時(shí)小于預(yù)定最大延時(shí)。B類數(shù)據(jù)可以是具有次高優(yōu)先級(jí)級(jí)別的AVB數(shù)據(jù)。所有非AVB數(shù)據(jù)使用剩余的更低優(yōu)先級(jí)級(jí)別。一般而言，在更低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)之前傳輸更高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)。如果設(shè)備支持少于最多八個(gè)優(yōu)先級(jí)級(jí)別，則IEEE802.1Qav標(biāo)準(zhǔn)定義八個(gè)外部?jī)?yōu)先級(jí)將如何被映射到設(shè)備支持的優(yōu)先級(jí)的數(shù)目。在所有情況下，A類是最高的。
[0008]IEEE AVB標(biāo)準(zhǔn)定義如下標(biāo)準(zhǔn)的集合，這些標(biāo)準(zhǔn)在一起使用時(shí)支持用于保留的AVB流通過各種聯(lián)網(wǎng)介質(zhì)(比如滿足IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)網(wǎng)介質(zhì))的保證帶寬和延時(shí)。IEEE 802.1Qav標(biāo)準(zhǔn)要求網(wǎng)橋重新成形(即展開)穿過網(wǎng)橋的AVB流。這是在網(wǎng)橋中在每類基礎(chǔ)上完成的。由于AVB支持兩類數(shù)據(jù)、即A類和B類，所以網(wǎng)橋中的每出站端口需要兩個(gè)Qav整形器。
[0009]圖1示出配置用于根據(jù)IEEE 802.1Qav標(biāo)準(zhǔn)使用的常規(guī)網(wǎng)橋100的示例。雖然示出網(wǎng)橋100具有某個(gè)數(shù)目的入站端口和出站端口，但是網(wǎng)橋100可以具有附加入站端口和/或出站端口。網(wǎng)橋100包括入站端口 Pu-Py、入站模塊104和出站模塊108。入站模塊104從端口 Pu-Py接收數(shù)據(jù)并且可以在存儲(chǔ)器112中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。出站模塊108可以例如包括每出站端口的A類隊(duì)列116、B類隊(duì)列120和非AVB隊(duì)列124。隊(duì)列116、120、124從入站模塊104接收數(shù)據(jù)并且存儲(chǔ)相應(yīng)A類、B類、非AVB的數(shù)據(jù)。
[0010]出站模塊108還包括類整形器(標(biāo)識(shí)為類整形器fQ)、選擇器模塊128、復(fù)用器132和輸出端口 136。為包括A類數(shù)據(jù)和B類數(shù)據(jù)的AVB數(shù)據(jù)提供類整形器fQ。類整形器&分別對(duì)從A類隊(duì)列和B類隊(duì)列中的對(duì)應(yīng)隊(duì)列接收的A類數(shù)據(jù)和B類數(shù)據(jù)進(jìn)行成形(或者展開)。因而在每類基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行成形。以類整形器4的相應(yīng)速率隨時(shí)間獨(dú)立地展開A類數(shù)據(jù)和B類數(shù)據(jù)。選擇器模塊128向復(fù)用器132發(fā)信號(hào)以從類整形器fQ或者非AVB隊(duì)列124之一選擇數(shù)據(jù)向輸出端口 136提供。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括多個(gè)隊(duì)列，多個(gè)隊(duì)列中的每個(gè)隊(duì)列被配置為存儲(chǔ)具有與多個(gè)隊(duì)列中的對(duì)應(yīng)隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)級(jí)別的相應(yīng)數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括整形器，整形器被配置為:在傳輸間隔的第一部分期間傳輸來自多個(gè)隊(duì)列中的具有最高優(yōu)先級(jí)級(jí)別的第一隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀，在從在傳輸間隔的開始之前的第一時(shí)間延伸到指示傳輸間隔的開始的第二時(shí)間的阻止帶期間阻止來自多個(gè)隊(duì)列中的第二隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀，基于第二時(shí)間和將在傳輸間隔期間傳輸?shù)淖畲髱笮泶_定第二時(shí)間，以及在第一時(shí)間之后且在第二時(shí)間之前基于第二時(shí)間有選擇地傳輸來自多個(gè)隊(duì)列中的第二隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀。
[0012]一種操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法包括:在多個(gè)隊(duì)列中存儲(chǔ)具有與多個(gè)隊(duì)列中的對(duì)應(yīng)隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)級(jí)別的相應(yīng)數(shù)據(jù)幀；在傳輸間隔的第一部分期間傳輸來自多個(gè)隊(duì)列中的具有最高優(yōu)先級(jí)級(jí)別的第一隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀；在從在傳輸間隔的開始之前的第一時(shí)間延伸到指示傳輸間隔的開始的第二時(shí)間的阻止帶期間阻止來自多個(gè)隊(duì)列中的第二隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀；基于第二時(shí)間和將在傳輸間隔期間傳輸?shù)淖畲髱笮泶_定第二時(shí)間；以及在第一時(shí)間之后且在第二時(shí)間之前基于第二時(shí)間有選擇地傳輸來自多個(gè)隊(duì)列中的第二隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀。
[0013]本公開內(nèi)容的更多適用方面將從【具體實(shí)施方式】、權(quán)利要求書和附圖中變得清楚?！揪唧w實(shí)施方式】和具體示例旨在僅舉例說明而未旨在于限制公開內(nèi)容的范圍。
【附圖說明】
[0014]圖1是常規(guī)網(wǎng)橋的功能框圖。
[0015]圖2是圖示A類分配的時(shí)間段和對(duì)應(yīng)的周期性傳輸時(shí)間間隔的定時(shí)圖。
[0016]圖3是圖示相對(duì)于A類分配的時(shí)間段的阻止帶的定時(shí)圖。
[0017]圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)合網(wǎng)橋的非任意網(wǎng)絡(luò)的功能框圖。
[0018]圖5是圖4的非任意網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)橋的功能框圖。
[0019]圖6A至圖6E圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的經(jīng)過網(wǎng)橋的基于幀大小的數(shù)據(jù)進(jìn)程。
[0020]圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間感知整形器的功能框圖。
[0021]圖8圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的小幀處置方法。
[0022]在附圖中，標(biāo)號(hào)可以重用來標(biāo)識(shí)相似和/或相同單元。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如同IEEE 802.1Qav, IEEE 802.1Qbv有效地要求通話器(數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn))通過對(duì)每個(gè)Qbv幀的釋放進(jìn)行定時(shí)來執(zhí)行跟隨有每類成形的每流成形(或者定步調(diào))。通話器可以從一個(gè)或者多個(gè)源接收數(shù)據(jù)，該一個(gè)或多個(gè)源比如麥克風(fēng)、存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)字萬用盤(DVD)播放器等。通話器可以執(zhí)行用于每個(gè)源的成形以保證適當(dāng)?shù)亻g隔開從源接收的每個(gè)數(shù)據(jù)流，因?yàn)閬碜栽吹臄?shù)據(jù)流可以(i)以在不同受話器(數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)接收節(jié)點(diǎn))被接收而結(jié)束和(ii)在受話器處被接收之前遵循經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的不同路徑。在提交于2013年2月21日的第13/772，908號(hào)美國專利申請(qǐng)中描述示例流成形(僅為舉例，根據(jù)IEEE 802.1Qav標(biāo)準(zhǔn))。
[0024]根據(jù)IEEE Qbv標(biāo)準(zhǔn)的傳輸間隔(即周期)在時(shí)間tQ開始并且包括在時(shí)間t。之前開始的阻止或者“防護(hù)”帶。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，阻止帶對(duì)應(yīng)于最大幀大小。僅為舉例，對(duì)于快速以太網(wǎng)(FE)，最大幀大小是1522字節(jié)或者123.360微秒。在傳輸間隔的阻止帶期間，阻止傳輸在某個(gè)優(yōu)先級(jí)以下的數(shù)據(jù)幀(例如非A類幀)以防止干擾在傳輸間隔的與阻止帶重疊的開頭期間傳輸?shù)母邇?yōu)先級(jí)幀(例如A類幀)。在提交于2012年3月8日的第13/415，112號(hào)美國專利申請(qǐng)中描述阻止帶的示例實(shí)現(xiàn)方式。
[0025]圖2示出用于未實(shí)施阻止帶的設(shè)備的示例定時(shí)圖200。定時(shí)圖200圖示A類分配的時(shí)間段或者窗口和對(duì)應(yīng)的周期性傳輸時(shí)間間隔?？梢栽谥芷谛詡鬏敃r(shí)間間隔的分配的時(shí)間窗內(nèi)從通話器傳輸A類數(shù)據(jù)。每個(gè)分配的時(shí)間窗具有開始時(shí)間h。在圖2中示出兩個(gè)示例分配的時(shí)間窗204、208和對(duì)應(yīng)的周期性傳輸時(shí)間間隔212、216。周期性傳輸時(shí)間間隔中的每個(gè)周期性傳輸時(shí)間間隔可以稱為周期。用于兩個(gè)周期性傳輸時(shí)間間隔212、216的周期標(biāo)注為η和n+1。
[0026]僅為舉例，對(duì)于快速以太網(wǎng)的要求可以包括每500 μ s(周期性傳輸時(shí)間間隔)傳輸八個(gè)128字節(jié)幀。在周期性傳輸時(shí)間間隔中的每個(gè)周期性傳輸時(shí)間間隔內(nèi)用于A類數(shù)據(jù)(可以稱為低延時(shí)數(shù)據(jù))的分配的時(shí)間窗可以是108.8 μ S。對(duì)于八個(gè)幀，這可以包括:與128字節(jié)數(shù)據(jù)和22字節(jié)開銷數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間；和/或與前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)和幀間間隙(IFG)相關(guān)聯(lián)的20字節(jié)時(shí)間。108.8 μ s突發(fā)窗提供在每個(gè)間隔212、216內(nèi)