用於同步乙太網的異步數據分割/傳輸方法及其中使用的數據結構的製作方法

2023-09-14 19:50:50

專利名稱：用於同步乙太網的異步數據分割/傳輸方法及其中使用的數據結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及同步乙太網，更具體的是，涉及用於同步乙太網的的異步數據分割/傳輸方法和在其中使用的數據結構。
背景技術：
通常，乙太網是用於通過LAN(區域網)在多種終端之間傳遞數據的普通的技術的一種。然而，乙太網技術不適合對傳輸時間延遲敏感的運動畫面或語音數據的傳輸。基於傳統的乙太網，用於同步傳輸諸如圖像和語音的數據的技術已經被積極地研究和開發。這種技術被稱為同步乙太網。
圖1是顯示用於一般的同步乙太網的傳輸幀結構的示圖。
如圖1所示，基於一個傳輸周期的傳輸幀包括用於異步數據傳輸的異步(以下稱為異步(Asynch))幀部分11、用於控制幀傳輸的控制幀部分12、和用於同步數據傳輸的同步(以下稱為同步(Sync))幀部分13。傳輸幀具有125.s的傳輸周期。
更明確地，用於同步數據傳輸的同步幀部分13在傳輸周期中有最高優先權。根據目前建議的標準(其將來可能被修改)，同步幀部分13包括多個738位元組的次同步幀，基本是10個。
而且，用於控制幀傳輸的控制幀部分12包括用於時間控制的TSC(時間敏感控制)幀和用於控制媒體裝置的MDCP(媒體裝置控制協議)幀。
進一步地，用於異步數據傳輸的異步幀部分11包括基於幀單元的可變的同步數據。
圖2是示出一般的異步數據的結構的圖。
如圖2所示，一般的異步數據，諸如乙太網數據，由7個字節組成。一般的異步數據包括用於表示幀的開始和結束的前同步碼欄位301、用於在幀比特序列中標識字節單元並且表示在正常狀態下的幀的內容的開始的由1個字節組成的SFD(幀開始分隔符)欄位302、用於表示要傳輸到傳輸幀的目的MAC(媒體訪問控制)地址的由6個字節組成的目的地址(DA)欄位303、用於表示傳輸幀的站的MAC地址的由6個字節組成的源地址(SA)欄位304、用於表示傳輸幀中的數據的長度信息的和用於傳輸幀的協議的類型信息的由2個字節組成的長度/類型(L/T)欄位305、用於表示幀的數據的數據欄位306、以及用於在為了傳輸而將信息分割為其的幀的各個端檢測錯誤的由4個字節組成的FCS(幀校驗序列)欄位307。
通常，前同步碼欄位301和SFD欄位302可以由包括SFD欄位302的前同步碼欄位表示。在這種情況下，例如，前同步碼欄位可以由8個字節組成。
圖3是描述在其中有基於兩個傳輸周期的兩個傳輸幀的同步乙太網中的一般異步數據傳輸的圖。
如圖3所示，基於第一傳輸周期的第一傳輸幀包括同步幀部分13-1、控制幀部分12-1和異步幀部分11-1。基於第二傳輸周期的第二傳輸幀包括同步幀部分13-2、控制幀部分12-2和異步幀部分11-2。
由於同步幀部分13-1和13-2及控制幀部分12-1和12-2與本發明的主題事件無關，其詳細的描述將被省略。而異步幀部分11-1和11-2將在下面詳細描述。
異步幀部分11-1包括長度不同的異步幀201、202和203。異步幀部分11-2還包括長度不同的異步幀204、205和206。因此，由於各個異步幀在長度上不同，所以它們的大小也是不同的。
為了執行傳輸幀的操作，如果在第一傳輸周期11-1之內的最後的異步幀203的長度是L1並且要被傳輸的異步數據21具有長度L2，則在傳輸周期在異步數據21被插入傳輸幀之前兩個長度被比較。如果L1等於或大於L2，則要被傳輸的異步數據21被插入到異步幀203中並且其後被傳輸到預定的目的地。
如果L1小於L2，則要被傳輸的異步數據21不能被插入到異步幀203中。因此，沒有數據的異步幀203被傳輸到預定的目的地。代之異步數據21被插入到在第二傳輸周期11-2內的第一異步幀204中並且其後被傳輸到預定的目的地。
同樣地，在已有技術傳輸方法中，在125.m的傳輸周期內的同步幀部分和控制幀部分被首先傳輸到預定的目的地，並且其後基於最後的異步幀長度和要傳輸的異步數據的長度的比較異步幀部分被傳輸。然而，如果異步數據21的長度L2不等於最後的異步幀的長度，則異步數據21在第一個傳輸周期期間不被傳輸，並且代之必須在下一傳輸周期被插入到下一傳輸幀中。
因此，已有技術傳輸方法缺點在於，由於如果異步幀和異步數據的大小彼此不同則基於第一傳輸周期包括沒有要傳輸的異步數據的異步幀的傳輸幀被傳輸，所以其在第一傳輸周期期間浪費了與異步幀的大小相應的帶寬。

發明內容
本發明的一個方面涉及一種能夠分割和傳輸異步數據從而異步數據可在每一個傳輸周期通過傳輸幀被非常有效地傳輸的異步數據分割/傳輸方法，以及用在異步數據分割/傳輸方法中的數據結構。
本發明的一個實施例針對用於乙太網的異步數據分割/傳輸方法。該方法包括步驟a)將被傳輸的異步數據的大小(L2)和在傳輸幀的異步幀部分中的空的傳輸空間的大小(L1)比較；b)如果異步數據的大小(L2)等於或小於傳輸空間的大小(L1)，則將要傳輸的異步數據插入傳輸空間中；以及c)如果異步數據的大小(L2)大於傳輸空間的大小(L1)，則分割異步數據來適合傳輸空間的大小(L1)以將被分割的異步數據插入其中，並且將剩餘的異步數據(L2-L1)插入下一傳輸幀中，其中，傳輸幀包括用於表示異步數據分割/傳輸的More標誌欄位。
本發明的另一實施例針對在用於同步乙太網的異步數據分割/傳輸方法中使用的數據結構。該結構包括開銷，該開銷包括前同步碼欄位，用於表示幀的開始和結束；SFD(幀開始分隔符)欄位，用於在幀比特序列中標識字節單元並且表示在正常狀態中幀的內容的開始；目的地址(DA)欄位，用於表示要被傳輸到幀的目的MAC(媒體訪問控制)地址；源地址(SA)欄位，用於表示傳輸幀的站的MAC地址；長度/類型(L/T)欄位，用於表示在傳輸幀中的數據的長度信息和用於幀的協議的類型信息；以及More標誌欄位，用於表示異步數據的分割傳輸，其中，More標誌欄位是包含在開銷的保留區域的預定的部分中。


通過下面結合附圖的詳細描述，本發明的上述和其他方面、實施例和其他優點將會變得更加容易被理解，其中圖1是顯示用於一般的同步乙太網傳輸幀結構的圖；圖2是顯示一般的異步數據的結構的圖；圖3是描述在同步乙太網中的一般異步數據傳輸的圖；圖4是顯示根據本發明的傳輸幀結構的圖；圖5是描述根據本發明第一實施例的在同步乙太網中異步數據分割/傳輸的圖；圖6是描述根據本發明第二實施例的在同步乙太網中異步數據分割/傳輸的流程圖；以及圖7是描述根據本發明的在同步乙太網中異步數據分割/傳輸方法的流程圖。
具體實施例方式
現在，參照附圖來詳細說明本發明的實施例。在圖中，即使相同或相似的元件在不同的圖中描述，它們也由相同的標號表示。在下面的描述中，當已知功能的詳細描述和其中包括的配置可能使本發明的主題不清楚時，它們將被省略。而且，在以下的描述中使用的術語是考慮到根據本發明獲得的功能來定義的術語。
圖4是顯示根據本發明的一個實施例的傳輸幀結構的圖。
如圖4所示，異步數據(例如，乙太網數據)包括7位元組，並且將在下面詳細描述。
傳輸幀結構包括用於表示幀的開始和結束的前同步碼欄位301、用於在幀比特序列中標識字節單元並且表示在正常狀態下幀的內容的開始的由1個字節組成的SFD(幀開始分隔符)欄位302、用於表示要被傳輸到傳輸幀的目的MAC(媒體訪問控制)地址的包括6個字節的目的地址(DA)欄位303、用於表示傳輸幀的站的MAC地址的包括6個字節的源地址(SA)304欄位、用於表示在傳輸幀中的數據的長度信息和用於傳輸幀的協議的類型信息的包括2個字節的長度/類型(L/T)欄位305、用於表示幀的數據的數據欄位306、以及用於為了傳輸而在信息被分割為其的幀的各個端上檢測錯誤的包括4個字節的FCS(幀校驗序列)欄位307。通常，前同步碼欄位301和SFD欄位302可由包括SFD欄位302的前同步碼欄位來表示，因此其也被描述為前同步碼欄位包括8個字節。
異步數據還包括使用各個欄位的保留欄位來產生的新的欄位(被稱作More標誌41)。
More標誌41是一種標識欄位，該標識欄位表示相應的異步數據是否被分割從而異步數據被分割並傳輸到預定的目的地。
在本發明的一個實施例中，More標誌41用一個比特實現，從而其關於將被分割和傳輸的最後一個異步幀來有效並且關於除異步幀以外的剩餘幀來無效。
然而，對於More標誌41的配置的這個實施例僅僅是一個例子，其不限於本發明。例如，在另一實施例中，More標誌欄位可包括兩個或多個比特。例如，其可被實現以包括表示異步幀的第一標識值、表示在其中包含被分割的異步數據的異步幀的第二標識值、和表示在其中包含剩下的異步數據的異步幀的第三標識值。
而且，雖然圖4是顯示通過使用前同步碼301的保留區域來產生More標誌41的例子，但是More標誌41可通過使用包括在SFD欄位302、DA欄位303、SA欄位304和L/T欄位305的任何一個中的保留區域來被產生。
圖5是描述根據本發明的第一實施例的在同步乙太網中異步數據分割/傳輸的圖，在其中基於兩個傳輸周期有兩個傳輸幀。
如圖5所示，基於第一傳輸周期的第一傳輸幀包括同步幀部分13-1、控制幀部分12-1和異步幀部分11-1；基於第二傳輸周期的第二傳輸幀包括同步幀部分13-2、控制幀部分12-2和異步幀部分11-2。
由於同步幀部分13-1和13-2以及控制幀部分12-1和12-2是不涉及本發明的主題，所以詳細的描述將被省略。代之異步幀部分11-1和11-2將在下面詳細描述。
異步幀部分11-1包括長度可變的異步幀501、502和503。異步幀部分11-2也包括長度可變的異步幀504、505和506。因此，由於各個異步幀是長度可變的，所以它們的大小也是彼此不同的。
為了執行傳輸幀的操作，如果在第一傳輸周期11-1內的最後一個異步幀503的長度是L1並且要傳輸的異步數據有長度L2，則在傳輸周期在異步數據被插入到傳輸幀中之前兩個長度被比較。如果L1等於或大於L2，要傳輸的異步數據被插入到異步幀503並且其後傳輸到預定目的地。
如果L1小於L2，則要傳輸的異步數據21不能被插入到異步幀503中。因此，沒有數據的異步幀503被傳輸到預定目的地。代之異步數據被插入在第二傳輸周期11-2內的第一異步幀504中，並且其後傳輸到預定目的地。如圖4所示，使用More標誌異步數據被分割以插入到異步幀503中，因此在傳輸用於異步數據的幀中減少了帶寬的浪費。
更具體地說，下面將參考圖5詳細描述根據本發明的第一實施例在同步乙太網中異步數據分割傳輸方法。由於異步幀503的長度L1小於異步數據的長度L2，所以異步數據被分割以適合長度L1。具有通過分割產生的長度L1的被分割的異步數據51被插入到異步幀503中以便在第一傳輸周期期間通過傳輸幀傳輸到預定的目的地。More標誌512被設置為指示分割的「1」。(在本發明的實施例中，除分割狀態「1」的情況外，More標誌基本上被設置為「0」)。
除了長度L1以外的剩餘的異步數據52具有長度L2並且被插入到用於傳輸的第一異步幀504中。異步幀504還包括前同步碼欄位521、More標誌欄位522、SFD欄位523、DA欄位524、SA欄位525和L/T欄位526。這裡，More標誌522被設置為「0」。
如上所述，More標誌可實現為多於2比特從而「00」表示普通異步幀，「01」表示包括被分割的異步數據的最後的異步幀，並且「10」表示包括被分割的異步數據的剩餘的異步數據的第一異步幀。
圖6是描述根據本發明的第二實施例在同步乙太網中異步數據分割/傳輸的圖。
當圖6的異步數據被分割以被傳輸時，如圖5的實施例中所示的帶寬的浪費可被減少。然而，和普通的異步幀相同，剩餘的異步數據52被插入到具有前同步碼欄位521、More標誌欄位522、SFD欄位523、DA欄位524、SA欄位525和L/T欄位526的下一傳輸幀的異步幀中。從而，當在接收單元中剩餘的異步數據52與被分割的異步數據51結合時，被稱為開銷信息並且早於剩餘的異步數據52被傳輸到接收單元的前同步碼欄位521、More標誌欄位522、SFD欄位523、DA欄位524、SA欄位525和L/T欄位526不需要結合。
因此，根據本發明第二實施例在同步乙太網中的異步數據分割/傳輸至少需要用於形成來自傳輸和接收單元中的剩餘的和被分割的異步數據的異步數據的開銷信息，從而最小化傳輸幀的帶寬的浪費。
參考圖6，用於第一傳輸周期的第一傳輸幀與圖5中的第一傳輸周期的第一傳輸幀相同，但是用於第二傳輸周期的第二傳輸幀包括剩餘的異步數據52和包括前同步碼欄位611、More標誌欄位612和SFD欄位613的開銷。
用於表示分割狀態的More標誌欄位612如本發明的更早的實施例一樣處理。
雖然，圖5的本發明的第一實施例在MAC(媒體訪問控制)層執行分割/傳輸操作，但是圖6的本發明的第二實施例在相應的物理層執行這種分割/傳輸操作。
圖7是描述在同步乙太網中異步數據分割/傳輸方法的流程圖。
在步驟71中要被傳輸的異步數據的大小L2被與在傳輸幀的異步幀部分中的空的傳輸空間的大小L1相比較。
在步驟72中根據比較的結果，如果異步數據的大小L2等於或小於傳輸空間的大小L1，則要被傳輸的異步數據被插入到傳輸空間中並且其後在步驟77中被傳輸到預定的目的地。
在步驟72中如果異步數據的大小L2大於傳輸空間的大小L1，則在步驟73中異步數據被分割以適合傳輸空間的大小L1。在步驟74中被分割的異步數據其後被插入到傳輸空間並且More標誌被設置來表示分割。
在步驟75中被分割的異步數據的剩餘的異步數據(L2-L1)被插入到下一傳輸周期的下一傳輸幀的第一異步幀中，並且其後將其傳輸到預定的目的地。
顯然從上述描述中，異步數據分割/傳輸方法可分割並傳輸異步數據從而異步數據可通過每一個傳輸周期的傳輸幀來被傳輸，因此減少每一傳輸周期的傳輸幀的帶寬的浪費。
根據本發明的第一實施例在同步乙太網中的異步數據分割/傳輸方法可由適合存儲在諸如CD-ROM、RAM、軟盤、硬碟、磁光碟等的記錄介質中的電子電腦程式來實現。
雖然本發明的實施例為了說明性目的已經被公開，但是本領域技術人員將意識到在不脫離如公開在隨附的權利要求中的本發明的範圍和精神的情況下，不同的修改、添加和代替是可能的。
權利要求
1.一種用於同步乙太網的異步數據分割/傳輸方法，包含步驟a)比較要被傳輸的異步數據的大小(L2)和在傳輸幀的異步幀部分中的空的傳輸空間的大小(L1)；b)如果異步數據的大小(L2)等於或小於傳輸空間的大小(L1)，則將要被傳輸的異步數據插入到傳輸空間中；以及c)如果異步數據的大小(L2)大於傳輸空間的大小(L1)，則分割異步數據來適合傳輸空間的大小(L1)以將被分割的異步數據插入到其中，並且將剩餘的異步數據(L2-L1)插入到下一個傳輸幀中，其中，傳輸幀包括用於表示異步數據的分割傳輸的More標誌欄位。
2.如權利要求1所述的異步數據傳輸方法，其中步驟c)包括c-1)如果異步數據的大小(L2)大於傳輸空間的大小(L1)，則分割異步數據以適合傳輸空間的大小(L1)；c-2)將被分割的異步數據插入到傳輸空間中，並且使用於顯示分割/傳輸的More標誌有效；以及c-3)將剩餘的異步數據(L2-L1)作為第一異步數據插入到下一傳輸幀的異步幀部分中，並且然後將下一傳輸幀傳輸到其它的通信系統。
3.如權利要求2所述的異步數據傳輸方法，其中，More標誌欄位包括至少一個比特，並且當傳輸幀具有被分割的異步數據時被設置為有效或當傳輸幀不具有被分割的異步數據時設置為無效。
4.如權利要求2所述的異步數據傳輸方法，其中，More標誌欄位包括至少二個比特，並且被設置為具有表示異步幀的第一標識值、表示在其中包括被分割的異步數據的異步幀的第二標識值、和表示在其中包括剩餘的異步數據的異步幀的第三標識值。
5.如權利要求3中所述的異步數據傳輸方法，其中，基於異步數據的前同步碼欄位中的保留區域產生More標誌欄位。
6.如權利要求4中所述的異步數據傳輸方法，其中，基於異步數據的前同步碼欄位中的保留區域產生More標誌欄位。
7.如權利要求3中所述的異步數據傳輸方法，其中，基於包括異步數據的開銷區域的保留區域中的一個產生More標誌欄位。
8.如權利要求4中所述的異步數據傳輸方法，其中，基於包括異步數據的開銷區域的保留區域中的一個產生More標誌欄位。
9.如權利要求2中所述的異步數據傳輸方法，在其中c-3)步驟的插入步驟還包括重配置剩餘異步數據(L2-L1)以包括開銷。
10.如權利要求9中所述的異步數據傳輸方法，其中，開銷包括前同步碼欄位，用於表示幀的開始和結束；SFD(幀開始分隔符)欄位，用於在幀比特序列中標識字節單元並且表示在正常狀態下幀的內容的開始；目的地址(DA)欄位，用於表示要被傳輸到幀的目的MAC(媒體訪問控制)地址；源地址(SA)欄位，用於表示傳輸幀的站的MAC地址；長度/類型(L/T)欄位，用於表示在傳輸幀中數據的長度信息和用於幀的協議的類型信息；More標誌欄位，用於表示異步數據的分割/傳輸。
11.如權利要求9中所述的異步數據傳輸方法，其中，開銷包括前同步碼欄位，用於表示幀的開始和結束；SFD(幀開始分隔符)欄位，用於在幀比特序列中標識字節單元並且表示在正常狀態下幀的內容的開始；以及More標誌欄位，用於表示異步數據的分割/傳輸。
12.一種在同步乙太網中異步數據分割/傳輸方法中使用的數據結構，包含開銷，包括前同步碼欄位，用於表示幀的開始和結束；SFD(幀開始分隔符)欄位，用於在幀比特序列中標識字節單元並且表示在正常狀態下幀的內容的開始；目的地址(DA)欄位，用於表示要被傳輸到幀的目的MAC(媒體接入控制)地址；源地址(SA)欄位，用於表示傳輸幀的站的MAC地址；長度/類型(L/T)欄位，用於表示在傳輸幀中數據的長度信息和用於幀的協議的類型信息；以及More標誌欄位，用於表示異步數據的分割/傳輸，其中，More標誌欄位被包括在開銷的保留區域的預定部分中。
13.如權利要求12中所述的數據結構，其中，More標誌欄位包括至少一個比特，並且當幀具有被分割的異步數據時被設置為有效或當幀不具有被分割的異步數據時被設置為無效。
14.如權利要求12中所述的數據結構，其中，More標誌欄位包括至少二個比特，並且被設置為具有表示異步幀的第一標識值、表示在其中包括被分割的異步數據的異步幀的第二標識值、和表示在其中包括剩餘的異步數據的異步幀的第三標識值。
15.一種同步乙太網設備，包含存儲器，包括可執行代碼；處理器，其被安置以執行代碼來a)比較要被傳輸的異步數據的大小(L2)和在傳輸幀的異步幀部分中的空的傳輸空間的大小(L1)，b)如果異步數據的大小(L2)等於或小於傳輸空間的大小(L1)，則將要被傳輸的異步數據插入到傳輸空間中；並且c)如果異步數據的大小(L2)大於傳輸空間的大小(L1)，則分割異步數據來適合傳輸空間的大小(L1)以將被分割的異步數據插入到其中，並且將剩餘的異步數據(L2-L1)插入到下一傳輸幀中，其中，傳輸幀包括用於表示異步數據的分割傳輸的More標誌欄位。
16.如權利要求15中所述的設備，在其中可執行代碼的步驟c)包括c-1)如果異步數據的大小(L2)大於傳輸空間的大小(L1)，則分割異步數據以適合傳輸空間的大小(L1)；c-2)將被分割的異步數據插入到傳輸空間中，並且使用於顯示分割/傳輸的More標誌有效；以及c-3)將剩餘的異步數據(L2-L1)作為第一異步數據插入到下一傳輸幀的異步幀部分中，並且然後將下一傳輸幀傳輸到其它的通信系統。
17.如權利要求16中所述的設備，在其中More標誌欄位包括至少一個比特，並且當傳輸幀具有被分割的異步數據時被設置為有效或當傳輸幀不具有被分割的異步數據時被設置為無效。
18.如權利要求16中所述的設備，在其中更多標誌欄位包括至少二個比特，並且被設置為具有表示異步幀的第一標識值、表示在其中包括被分割的異步數據的異步幀的第二標識值、和表示在其中包括剩餘的異步數據的異步幀的第三標識值。
全文摘要
公開了一種用於同步乙太網的異步數據分割/傳輸方法和一種在其中使用的數據結構。異步數據分割/傳輸方法可分割並傳輸異步數據從而異步數據可在每一個傳輸周期通過傳輸幀來傳輸。用於同步乙太網的方法包括步驟a)比較要被傳輸的異步數據的大小(L2)和在傳輸幀的異步幀部分中的空的傳輸空間的大小(L1)；b)如果異步數據的大小(L2)等於或小於傳輸空間的大小(L1)，則將要被傳輸的異步數據插入到傳輸空間中；以及c)如果異步數據的大小(L2)大於傳輸空間的大小(L1)，則分割異步數據來適合傳輸空間的大小(L1)以將被分割的異步數據插入到其中，並且將剩餘的異步數據(L2－L1)插入到下一個傳輸幀中。傳輸幀包括表示異步數據分割/傳輸的More標誌欄位。
文檔編號H04J3/00GK1681249SQ20051005244
公開日2005年10月12日 申請日期2005年2月28日 優先權日2004年4月8日
發明者權瑞遠, 宋在涓, 林世倫, 尹鍾浩 申請人:三星電子株式會社