大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置的製作方法

2023-04-24 09:49:06

專利名稱：大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域中的一種大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置，特別適用於 大容量無線通信網絡中完成速率自適應及抗誤碼的處理設備。
背景技術：
由於無線信道傳播的開放性和信道參量變化的時變性，引起信道的頻率選擇性衰 落和時變衰落。無線通信的移動性又會引起接收環境的複雜性和接收地點的隨機可變性。 此外，隨著語音、視頻及多媒體等綜合業務的不斷豐富，經過無線信道的業務流量、業務種 類和業務優先級都在隨機的變化。因此，需要自適應技術來改善對無線資源的利用率，提高 信道容量。在實際信道上傳輸數位訊號時，由於信道傳輸特性不理想以及噪聲的影響，所收 到的數位訊號不可避免地會出現錯誤。為了在已知信噪比的情況下達到一定的誤比特率指 標，必須採用差錯控制技術。這樣如何在無線傳輸條件下成功有效的達到速率自適應及抗 誤碼處理的要求就成了在通信網絡內要解決的現實問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種基於無線信道傳播，利用自適應及差錯 控制技術，對無線通信網絡設備具有通用性能和擴展性能的大容量速率自適應及抗誤碼無 線裝置，且本發明還具有集成度高、體積小、通用性和擴展性好、安全性高、價格低廉、維修 方便、便於研製開發應用等特點。本發明的目的是這樣實現本發明包括鏈路側MII接口單元101、鏈路側共享緩存模塊102、交換側MII接口 單元104和共享緩存模塊105，還包括優先級管理模塊103、鏈路速率匯報模塊106和差錯 控制協議通路107，其中鏈路側MII接口單元101出埠 1通過MII標準接口與鏈路側共享 緩存模塊102入埠 1連接，進行數據緩存；鏈路側共享緩存模塊102出埠 2與優先級管 理模塊103入埠 1連接，進行優先級管理；優先級管理模塊103出埠 2與交換側MII接 口單元104入埠 1連接，進行MII接口轉換；交換側MII接口單元104出埠 2與共享緩 存模塊105入埠 1連接，進行數據緩存；共享緩存模塊105出埠 2與鏈路速率匯報模塊 106入埠 1連接，進行鏈路速率匯報；鏈路速率匯報模塊106出埠 2與鏈路側MII接口 單元101入埠 2連接，進行MII接口轉換；交換側MII接口單元104出入埠 3與差錯控 制協議通路107出入埠 1連接，提供差錯控制協議通路；差錯控制協議通路107出入埠 2與鏈路側MII接口單元101出入埠 3連接，提供差錯控制協議通路。本發明優先級管理模塊103，包括優先級管理單元301、輸出排隊單元302、流量控 制單元303，其中鏈路側共享緩存模塊102出埠 2與優先級管理單元301入埠 1連接， 進行優先級管理；優先級管理單元301出埠 2與輸出排隊單元302入埠 1連接，進行輸 出排隊；輸出排隊單元302出埠 2與流量控制單元303入埠 1連接，進行流量控制；流 量控制單元303出埠 2與交換側MII接口單元104入埠 1連接，進行MII接口轉換。
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本發明鏈路速率匯報模塊106，包括數據甄別模塊601、鏈路速率提取模塊602和 鏈路速率上報成幀模塊603 ；其中共享緩存模塊105出埠 2與數據甄別模塊601的入端 口 1連接，對具有鏈路速率信息的數據幀進行甄別；數據甄別模塊601的出埠 2與鏈路速 率提取模塊602的入埠 1連接，進行鏈路速率提取；鏈路速率提取模塊602的出埠 2與 鏈路速率上報成幀模塊603的入埠 1連接，對需上報的速率數據按要求進行乙太網成幀； 鏈路速率上報成幀模塊603的出埠 2與鏈路側MII接口單元101入埠 2連接，完成鏈 路速率匯報處理。本發明差錯控制協議通路107，包括檢錯單元701、滑動窗口協議單元702和重傳 單元703;其中鏈路側MII接口單元101出入埠 3與重傳單元703的出入埠 2連接，進 行在需數據重傳的情況下進行數據重傳；重傳單元703的出入埠 1與滑動窗口協議單元 702的出入埠 2連接，進行重傳數據的滑動窗口協議處理；滑動窗口協議單元702的出入 埠 1與檢錯單元701的出入埠 2連接，將檢錯結果與滑動窗口協議單元702通信；檢錯 單元701的出入埠 1與交換側MII接口單元104的出入埠 3連接，完成差錯協議控制 的處理。在此技術方案中，所述的MII接口為介質獨立接口，其為英文Medium Independent Interface 的縮寫。本發明相對背景技術有以下優點1.本發明採用鏈路側共享緩存102和共享緩存105，實現多種業務統一調度管理， 具有高可靠性、低延時等優點。2.本發明採用優先級管理模塊103，實現優先級管理，保證多種業務的不同服務 質量要求。3.本發明採用鏈路速率匯報模塊106，根據不同鏈路速率自適應調整埠速率。4.本發明的電路模塊設計，具有良好的通用性和擴展性，及良好的安全性能。5.本發明各模塊具有集成度高、體積小、價格低廉的特點。


圖1是本發明的邏輯原理方框圖。圖2是本發明優先級管理模塊103組成原理方框圖。圖3是本發明鏈路速率匯報模塊106組成原理方框圖。圖4是本發明差錯控制協議通路107組成原理方框圖。
具體實施例方式參照圖1至圖2，本發明由鏈路側MII接口單元101、鏈路側共享緩存102、優先級 管理模塊103、交換側MII接口單元104、共享緩存105、鏈路速率匯報模塊106、差錯控制協 議通路107組成，各部件按圖1邏輯方框圖連接線路。其中鏈路側MII接口單元101出埠 1通過內部接口與鏈路側共享緩存102入端 口 1 連接,模塊間採用標準 MII 接 口連接，包括 RxCLK、RxDV, RxD、RxEr, TxCLK, TxEn, TxD、 Col、CRS等信號，實施例採用Intel公司的LXT30271A和Altera公司的大規模FPGA EP2C35 內搭建邏輯電路製作。鏈路側共享緩存102出埠 2通過內部接口與優先級管理模塊103入埠 1連接，完成數據存儲，為進一步處理完成預處理操作，實施例採用Altera公司的大 規模FPGA EP2C35中通過搭建邏輯電路製作。優先級管理模塊103出埠 2通過內部接口 與交換側MII接口單元104入埠 1連接，將接收的乙太網幀按照協議、數據等進行優先級 排隊，實施例採用Altera公司的大規模FPGA EP2C35中通過搭建邏輯電路製作。交換側MII 接口單元104出埠 2通過內部接口與共享緩存105入埠 1連接，模塊間採用標準MII接 口連接，包括 RxCLK、RxDV, RxD、RxEr、TxCLK、TxEn、TxD、Col、CRS 等信號，實施例採用 Intel 公司的LXT30271A和Altera公司的大規模FPGA EP2C35內搭建邏輯電路製作。共享緩存 105出埠 2通過內部接口與鏈路速率匯報模塊106入埠 1連接，將數據中的鏈路狀態 信息甄別提取後，進行鏈路速率匯報，實施例採用Altera公司的大規模FPGA EP2C35中通 過搭建邏輯電路製作。鏈路速率匯報模塊106出埠 2通過內部接口與鏈路側MII接口單 元101入埠 2連接，模塊間採用標準MII接口連接，包括RxCLK、RxDV, RxD、RxEr, TxCLK, TxEn、TxD、Col、CRS等信號，實施例採用Intel公司的LXT30271A和Altera公司的大規模 FPGA EP2C35內搭建邏輯電路製作。交換側MII接口單元104出入埠 3通過內部接口與 差錯控制協議通路107出入埠 1連接，提供差錯控制協議通路，模塊間採用標準MII接口 連接，包括 RxCLK、RxDV、RxD、RxEr、TxCLK、TxEn、TxD、Col、CRS 等信號，實施例採用 Intel 公 司的LXT30271A和Altera公司的大規模FPGAEP2C35內搭建邏輯電路製作。差錯控制協議 通路107出入埠 2通過內部接口與鏈路側MII接口單元101出入埠 3連接，提供差錯 控制協議通路，實施例採用Intel公司的LXT30271A和Altera公司的大規模FPGA EP2C35 內搭建邏輯電路製作。本發明鏈路側共享緩存102作用為數據緩存。實施例鏈路側共享緩存102採用一 片Altera公司的大規模FPGA EP2C35晶片中通過搭建邏輯電路製作。本發明優先級管理模塊103的作用是進行優先級管理。它包括優先級管理單元 301、輸出排隊單元302、流量控制單元303，圖2是本發明實施例優先級管理模塊組成原理 方框圖，並按其連接電路，其中優先級管理單元301的作用是進行優先級管理，輸出排隊單 元302的作用是進行輸出排隊，流量控制單元303的作用是進行流量控制。實施例優先級 管理單元301、輸出排隊單元302、流量控制單元303採用一片Altera公司的大規模FPGA EP2C35晶片中通過搭建邏輯電路製作。本發明共享緩存105的作用是數據緩存。共享緩存105採用一片Altera公司的 大規模FPGA EP2C35晶片中通過搭建邏輯電路製作。本發明鏈路速率匯報模塊106的作用是進行鏈路速率匯報。鏈路速率匯報模塊 106採用一片Altera公司的大規模FPGA EP2C35晶片中通過搭建邏輯電路製作。本發明差錯控制協議通路107的作用是完成差錯協議控制的處理，差錯控制協議 通路107採用一片Altera公司的大規模FPGAEP2C35晶片中通過搭建邏輯電路製作。本發明簡要工作原理如下各種優先級的業務經過鏈路側MII接口單元101進入 鏈路側共享緩存102，通過優先級管理模塊103進行優先級管理、輸出排隊、流量控制，之後 將數據送入交換側MII接口單元104發送出去。交換側MII接口單元104接收的各種業務 的數據送入共享緩存105，再通過鏈路速率匯報模塊106將鏈路速率匯報給鏈路側MII接口 單元101進行速率自適應調整。差錯控制協議通路107為差錯控制協議提供通路，對業務 進行差錯控制。
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本發明安裝結構如下本發明部件鏈路側MII接口單元101、鏈路側共享緩存102、優先級管理模塊103、 交換側MII接口單元104、共享緩存105、鏈路速率匯報模塊106、差錯控制協議通路107安 裝在一塊尺寸長X寬為250毫米X 138毫米的印製板上，印製板安裝在一個長X寬X高 為400毫米X416毫米X 177. 80毫米的機箱內，面板上安裝電纜插座，組裝成本發明。
權利要求
一種大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置，它包括鏈路側MII接口單元(101)、鏈路側共享緩存模塊(102)、交換側MII接口單元(104)和共享緩存模塊(105)，其特徵在於還包括優先級管理模塊(103)、鏈路速率匯報模塊(106)和差錯控制協議通路(107)，其中鏈路側MII接口單元(101)出埠1通過MII標準接口與鏈路側共享緩存模塊(102)入埠1連接，進行數據緩存；鏈路側共享緩存模塊(102)出埠2與優先級管理模塊(103)入埠1連接，進行優先級管理；優先級管理模塊(103)出埠2與交換側MII接口單元(104)入埠1連接，進行MII接口轉換；交換側MII接口單元(104)出埠2與共享緩存模塊(105)入埠1連接，進行數據緩存；共享緩存模塊(105)出埠2與鏈路速率匯報模塊(106)入埠1連接，進行鏈路速率匯報；鏈路速率匯報模塊(106)出埠2與鏈路側MII接口單元(101)入埠2連接，進行MII接口轉換；交換側MII接口單元(104)出入埠3與差錯控制協議通路(107)出入埠1連接，提供差錯控制協議通路；差錯控制協議通路(107)出入埠2與鏈路側MII接口單元(101)出入埠3連接，提供差錯控制協議通路。
2.根據權利要求1所述的大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置，其特徵在於所述的 優先級管理模塊(103)，包括優先級管理單元(301)、輸出排隊單元(302)、流量控制單元 (303)，其中鏈路側共享緩存模塊(102)出埠 2與優先級管理單元(301)入埠 1連接， 進行優先級管理；優先級管理單元(301)出埠 2與輸出排隊單元(302)入埠 1連接，進 行輸出排隊；輸出排隊單元(302)出埠 2與流量控制單元(303)入埠 1連接，進行流量 控制；流量控制單元(303)出埠 2與交換側MII接口單元(104)入埠 1連接，進行MII 接口轉換。
3.根據權利要求1或2所述的大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置，其特徵在於所 述的鏈路速率匯報模塊(106)，包括數據甄別模塊(601)、鏈路速率提取模塊(602)和鏈路 速率上報成幀模塊(603)；其中共享緩存模塊(105)出埠 2與數據甄別模塊(601)的入 埠 1連接，對具有鏈路速率信息的數據幀進行甄別；數據甄別模塊(601)的出埠 2與鏈 路速率提取模塊(602)的入埠 1連接，進行鏈路速率提取；鏈路速率提取模塊(602)的出 埠 2與鏈路速率上報成幀模塊(603)的入埠 1連接，對需上報的速率數據按要求進行 乙太網成幀；鏈路速率上報成幀模塊(603)的出埠 2與鏈路側MII接口單元(101)入端 口 2連接，完成鏈路速率匯報處理。
4.根據權利要求1或3所述的大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置，其特徵在於所 述的差錯控制協議通路(107)，包括檢錯單元(701)、滑動窗口協議單元(702)和重傳單元 (703)；其中鏈路側MII接口單元(101)出入埠 3與重傳單元(703)的出入埠 2連接，進 行在需數據重傳的情況下進行數據重傳；重傳單元(703)的出入埠 1與滑動窗口協議單 元(702)的出入埠 2連接，進行重傳數據的滑動窗口協議處理；滑動窗口協議單元(702) 的出入埠 1與檢錯單元(701)的出入埠 2連接，將檢錯結果與滑動窗口協議單元(702) 通信；檢錯單元(701)的出入端1與交換側MII接口單元(104)的出入埠 3連接，完成差 錯協議控制的處理。
全文摘要
本發明公開了一種大容量速率自適應及抗誤碼無線裝置，涉及通信領域中的基於無線信道傳播的速率自適應及抗誤碼設備。它由MII接口單元、共享緩存、優先級管理模塊、鏈路速率匯報模塊、差錯控制協議通路等部件組成。實現速率自適應調整功能、差錯控制功能。本發明具有集成度高、體積小、通用性和擴展性好、安全性高、價格低廉、維修方便、便於研製開發應用、對多種業務統一調度管理、能夠保證多種業務的不同服務質量要求等特點。特別適用於大容量無線通信網絡中完成速率自適應及抗誤碼的處理設備。
文檔編號H04L1/00GK101908945SQ201010234409
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者劉中友, 劉永恩, 李吉良, 王俊芳, 陳劍波 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所