專利名稱：一種用于eos的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及SDH技術(shù)，具體地說(shuō)，是一種用于EOS(Ethernet Over SDH，以太網(wǎng)在SDH中傳輸)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)具備技術(shù)成熟，價(jià)格低廉、擴(kuò)展性好以及易于管理等優(yōu)點(diǎn)，其在局域網(wǎng)中占統(tǒng)治地位。SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字系列)技術(shù)以其高可靠性、良好的可管理性、較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)功能等優(yōu)勢(shì)，在骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)及接入網(wǎng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。
EOS(Ethernet Over SDH，以太網(wǎng)在SDH中傳輸)技術(shù)將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀裝載到SDH虛容器中經(jīng)由光纖進(jìn)行傳輸，使以太網(wǎng)可以“透明地”穿越骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)，能將SDH的高可靠性和以太網(wǎng)技術(shù)的成熟性及方便使用等優(yōu)勢(shì)都發(fā)揮出來(lái)。
SDH虛容器和以太網(wǎng)的傳輸速率不同，而且以太網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)具有突發(fā)性，比如一個(gè)速率為100Mbit/s的以太網(wǎng)端口所傳送的數(shù)據(jù)平均速率只有20Mbit/s(大部分時(shí)間空閑)。所以可以將該以太網(wǎng)端口數(shù)據(jù)映射到速率為20Mbit/s的SDH虛容器通道。這就需要有一個(gè)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，緩存突發(fā)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)兩者的速率匹配。
通常，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)需要緩存數(shù)據(jù)的RAM，若使用片內(nèi)小容量RAM，則緩存的數(shù)據(jù)量小，不能適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且成本較高；若使用片外大容量SDRAM，則因?qū)ζ釹DRAM的訪問(wèn)效率不高，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的處理延遲很大，影響整個(gè)EOS系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于解決現(xiàn)用的EOS存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，從而提供了一種用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法。
本發(fā)明的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法由一接收端接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀并將其送入SDH通道，其特征在于，該方法包括以下步驟所述接收端將接收到的所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀緩存到與之對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM中的步驟；
通過(guò)一寫(xiě)入仲裁裝置將所述片內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)經(jīng)由一讀寫(xiě)帶寬分配裝置送入一片外SDRAM的步驟；通過(guò)一讀出仲裁裝置，將SDRAM中的數(shù)據(jù)經(jīng)由所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置送入位于發(fā)送端SDH通道相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM的步驟。
與所述接收端對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM緩存數(shù)據(jù)量達(dá)到一次BURST寫(xiě)入的數(shù)據(jù)量時(shí)，請(qǐng)求所述寫(xiě)入仲裁裝置將數(shù)據(jù)送入片外SDRAM。
所述發(fā)送端通過(guò)BURST方式從所述片外SDRAM讀取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置通過(guò)所述發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率和所述接收端接收數(shù)據(jù)的速率進(jìn)行帶寬分配。
本發(fā)明還提供了一種用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)，用于從接收端接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀并存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)送端，其特征在于，該系統(tǒng)包括一寫(xiě)入仲裁裝置，與所述接收端相連接；一讀寫(xiě)帶寬分配裝置，與所述寫(xiě)入仲裁裝置相連接；一片外SDRAM，與所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置相連接；一讀出仲裁裝置，與所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置相連接，并與所述發(fā)送端相連接。
所述接收端包括數(shù)個(gè)以太網(wǎng)端口以及與其相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM。
所述發(fā)送端為數(shù)個(gè)SDH通道以及與其相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM。
本發(fā)明的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法以及系統(tǒng)，使用片外大容量SDRAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存，以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)采用BURST訪問(wèn)方式以及帶優(yōu)先級(jí)的訪問(wèn)仲裁等技術(shù)，大大提高了對(duì)片外SDRAM的訪問(wèn)效率，減小了數(shù)據(jù)處理延遲，從整體上提高了EOS系統(tǒng)的性能。


圖1是本發(fā)明的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，本發(fā)明的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，包括接收端100、與接收端相連接的寫(xiě)入仲裁裝置200、與所述寫(xiě)入仲裁裝置200相連接的讀寫(xiě)帶寬分配裝置300、與所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置300相連接的片外SDRAM400、與所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置300相連接的讀出仲裁裝置500以及與所述讀出仲裁裝置500相連接的發(fā)送端600。
所述接收端為以太網(wǎng)系統(tǒng)中的以太網(wǎng)端口1、2…n，以及與之相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM1’、RAM2’、…RAMn’。
接收端100中從以太網(wǎng)中接收到的數(shù)據(jù)先緩存到片內(nèi)RAM(RAM1、RAM2、…RAMn)中，然后，經(jīng)過(guò)寫(xiě)入仲裁裝置200以及讀寫(xiě)帶寬分配裝置300，將數(shù)據(jù)送入片外SDRAM400，片外SDRAM400經(jīng)過(guò)讀寫(xiě)帶寬分配裝置300以及讀出仲裁裝置500，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)送端600的片內(nèi)RAM(RAM1’、RAM2’、…RAMn’)。
為提高對(duì)片外SDRAM400的訪問(wèn)效率，本系統(tǒng)采用BURST訪問(wèn)方式，即采用成組方式進(jìn)行讀寫(xiě)操作，一次讀寫(xiě)固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的方式。
具體地，接收端100將接收到的以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)先緩存到片內(nèi)RAM中，當(dāng)緩存數(shù)據(jù)達(dá)到一次BURST寫(xiě)入的數(shù)據(jù)量(假設(shè)為m個(gè)字節(jié))時(shí)，即可向?qū)懭胫俨醚b置200請(qǐng)求寫(xiě)入片外SDRAM400。
由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)以幀為單位傳輸，所以需要額外指示該m個(gè)字節(jié)中是否有幀頭和幀尾。為防止幀間間隔較長(zhǎng)而導(dǎo)致前一幀的幀尾滯留在片內(nèi)RAM中，如果接收到幀尾時(shí)即使有效數(shù)據(jù)不夠m個(gè)字節(jié)，其也作為一次BURST寫(xiě)入片外SDRAM400，此時(shí)，需要指出幀尾字節(jié)所在的位置。
同樣，發(fā)送端也采用BURST訪問(wèn)方式，從片外SDRAM中讀取幀數(shù)據(jù)。
片外SDRAM400的讀寫(xiě)是不能同時(shí)進(jìn)行的，對(duì)寫(xiě)入仲裁裝置200和讀出仲裁裝置500的寫(xiě)入和讀出請(qǐng)求不能同時(shí)響應(yīng)，因此需要一讀寫(xiě)帶寬分配裝置300進(jìn)行帶寬分配，確定什么時(shí)間響應(yīng)寫(xiě)入請(qǐng)求，什么時(shí)間響應(yīng)讀出請(qǐng)求，而帶寬分配的依據(jù)則是接收端和發(fā)送端的數(shù)據(jù)傳輸速率。具體地，因?yàn)樯鲜龅腂URST訪問(wèn)方式中對(duì)幀尾字節(jié)的處理會(huì)導(dǎo)致帶寬浪費(fèi)，當(dāng)幀長(zhǎng)為(m+1)字節(jié)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生近50％的帶寬浪費(fèi)，所以給接收端100的寫(xiě)入分配其實(shí)際帶寬的兩倍，該實(shí)際帶寬為所有以太網(wǎng)端口速率的總和，同理，給發(fā)送端的讀出也分配其實(shí)際帶寬的兩倍。
上述讀寫(xiě)帶寬分配裝置300可由循環(huán)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，即可在計(jì)數(shù)器的固定時(shí)隙響應(yīng)讀寫(xiě)仲裁器的讀請(qǐng)求或?qū)懻?qǐng)求。比如，計(jì)數(shù)器從0到9循環(huán)計(jì)數(shù)，其中時(shí)隙0、2、4、6、8分配給寫(xiě)操作，以響應(yīng)寫(xiě)入請(qǐng)求，時(shí)隙1、5、9分配給讀操作，以響應(yīng)讀出請(qǐng)求，其他時(shí)隙可保留作其他用途。
片外SDRAM400因由接收端100以及發(fā)送端600多端口和多通道共享，因此，在系統(tǒng)的接收端以及發(fā)送端一側(cè)，設(shè)有寫(xiě)入仲裁裝置200以及讀出仲裁裝置500，以對(duì)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出進(jìn)行仲裁和優(yōu)先級(jí)判斷。
具體地，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接收端100，因?yàn)楦鞫丝谒俾室粯樱詫?xiě)入仲裁裝置200采用基于端口的平均輪徇機(jī)制，寫(xiě)入仲裁器200按固定的時(shí)隙輪徇各端口，例如，時(shí)隙0查詢端口0，時(shí)隙1查詢端口1，…，以此類推，若該端口的片內(nèi)RAM中緩存有一次BURST的數(shù)據(jù)或有幀尾，則向片外SDRAM發(fā)起一次BURST寫(xiě)(通過(guò)和讀寫(xiě)帶寬分配模塊進(jìn)行請(qǐng)求響應(yīng)握手)，否則不寫(xiě)。
在SDH發(fā)送端600，各通道的速率不固定，所以讀出仲裁裝置500采用帶優(yōu)先級(jí)的輪循機(jī)制，該機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是能及時(shí)響應(yīng)速率較快的通道，從而有效減小片內(nèi)RAM的大小，同時(shí)減少數(shù)據(jù)處理等待時(shí)間。發(fā)送端在發(fā)送以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)時(shí)，是按SDH通道的速率連續(xù)發(fā)送，在發(fā)送一幀的過(guò)程中不能間斷。所以開(kāi)始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)的幀頭時(shí)，必須保證該通道片內(nèi)RAM中已緩存了一幀數(shù)據(jù)，或輪徇所有通道一遍的時(shí)間(即所有通道都向片外SDRAM發(fā)起一次讀的時(shí)間，這是最極端情況)內(nèi)該通道能發(fā)送的數(shù)據(jù)量(假設(shè)為k個(gè)BURST的數(shù)據(jù))。從片外SDRAM讀數(shù)據(jù)的仲裁器采用以下優(yōu)先級(jí)1、片內(nèi)RAM緩存數(shù)據(jù)量少于k個(gè)BURST的數(shù)據(jù)，且沒(méi)有幀尾。
2、片內(nèi)RAM為空。
3、片內(nèi)RAM有幀尾。
其中，優(yōu)先級(jí)1＞2＞3，每級(jí)內(nèi)部，緩存數(shù)據(jù)量越少的通道，優(yōu)先級(jí)越高。
對(duì)每個(gè)通道的RAM設(shè)置數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器(計(jì)數(shù)該通道內(nèi)部RAM緩存的數(shù)據(jù)量，寫(xiě)入一次BURST的數(shù)據(jù)量加1，讀出一次BURST的數(shù)據(jù)量減1)和幀尾計(jì)數(shù)器(計(jì)數(shù)該通道內(nèi)部RAM緩存的幀尾數(shù)量，寫(xiě)入一次幀尾加1，讀出一次幀尾減1)。發(fā)送端600每次可以從片外讀數(shù)據(jù)時(shí)(由讀寫(xiě)帶寬分配裝置確定)，讀出仲裁器500輪徇各通道，選出優(yōu)先級(jí)最高的通道。從片外SDRAM400讀取該通道一個(gè)BURST的數(shù)據(jù)存入片內(nèi)RAM中，同時(shí)更新片內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)值。
使用本發(fā)明后，可解決現(xiàn)有技術(shù)中的諸多問(wèn)題1、采用片外SDRAM緩存以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，成本低，容量大，可以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，減小丟幀概率；2、使用片外SDRAM時(shí)，采用BURST訪問(wèn)方式，極大地提高了訪問(wèn)效率3、接收端和發(fā)送端根據(jù)各自的特點(diǎn)采用不同的仲裁機(jī)制，效率大為提高。經(jīng)過(guò)計(jì)算和仿真，以8個(gè)輸入端口和8個(gè)輸出通道為例。在發(fā)送端使用帶優(yōu)先級(jí)的輪循機(jī)制，片內(nèi)RAM只需要(4*m)字節(jié)(m為BURST大小)即可實(shí)現(xiàn)與片外RAM的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)；若使用通道平均輪循機(jī)制，(4*m)字節(jié)的緩沖區(qū)會(huì)導(dǎo)致下溢(在發(fā)一幀數(shù)據(jù)的過(guò)程中緩存區(qū)被讀空)。而且數(shù)據(jù)在片外SDRAM的平均等待時(shí)間減小了7％。
綜上所述，本發(fā)明的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法以及系統(tǒng)，使用片外大容量SDRAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存，以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)采用BURST訪問(wèn)方式以及帶優(yōu)先級(jí)的訪問(wèn)仲裁等技術(shù)，大大提高了對(duì)片外SDRAM的訪問(wèn)效率，減小了數(shù)據(jù)處理延遲，從整體上提高了EOS系統(tǒng)的性能。
權(quán)利要求
1.一種用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法由一接收端接收數(shù)據(jù)并將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀送入位于一發(fā)送端的SDH通道，其特征在于，該方法包括以下步驟所述接收端將接收到的所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀緩存到與之對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM中的步驟；通過(guò)一寫(xiě)入仲裁裝置，將所述片內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)經(jīng)由一讀寫(xiě)帶寬分配裝置送入一片外SDRAM的步驟；通過(guò)一讀出仲裁裝置，將所述片外SDRAM中的數(shù)據(jù)經(jīng)由所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置送入位于發(fā)送端SDH通道相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，與所述接收端對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM緩存數(shù)據(jù)量達(dá)到一次BURST寫(xiě)入的數(shù)據(jù)量時(shí)，請(qǐng)求所述寫(xiě)入仲裁裝置將數(shù)據(jù)送入所述片外SDRAM。
3.如權(quán)利要求1所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，所述發(fā)送端通過(guò)BURST方式從所述片外SDRAM讀取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置通過(guò)所述發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率和所述接收端接收數(shù)據(jù)的速率進(jìn)行帶寬分配。
5.如權(quán)利要求1所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，所述寫(xiě)入仲裁裝置采用平均輪詢機(jī)制進(jìn)行仲裁。
6.如權(quán)利要求1所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，所述讀出仲裁裝置采用帶優(yōu)先級(jí)的輪詢機(jī)制進(jìn)行仲裁。
7.一種用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)，用于從接收端接收以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)送端，其特征在于，該系統(tǒng)包括一寫(xiě)入仲裁裝置，與所述接收端相連接；一讀寫(xiě)帶寬分配裝置，與所述寫(xiě)入仲裁裝置相連接；一片外SDRAM，與所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置相連接；一讀出仲裁裝置，與所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置相連接，并與所述發(fā)送端相連接。
8.如權(quán)利要求7所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端包括數(shù)個(gè)以太網(wǎng)端口以及與其相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM。
9.如權(quán)利要求7所述的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端為數(shù)個(gè)SDH通道以及與其相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方法和系統(tǒng)，該方法由一接收端接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀并將其送入位于一發(fā)送端的SDH通道，包括以下步驟所述接收端將接收到的所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀緩存到與之對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM中的步驟；通過(guò)一寫(xiě)入仲裁裝置將所述片內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)經(jīng)由一讀寫(xiě)帶寬分配裝置送入一片外SDRAM的步驟；通過(guò)一讀出仲裁裝置，將片外SDRAM中的數(shù)據(jù)經(jīng)由所述讀寫(xiě)帶寬分配裝置送入位于發(fā)送端SDH通道相對(duì)應(yīng)的片內(nèi)RAM的步驟。本發(fā)明的用于EOS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法以及系統(tǒng)，提高了對(duì)片外SDRAM的訪問(wèn)效率，減小了數(shù)據(jù)處理延遲，從整體上提高了EOS系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1937555SQ20061011740
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者陳軍霞, 姚煒, 廖水清 申請(qǐng)人:啟攀微電子(上海)有限公司