專利名稱：根據(jù)以太網(wǎng)局域網(wǎng)中端口或端口對的同步數(shù)據(jù)流操作具有可斷開端口的多端口mac橋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于操作根據(jù)權(quán)利要求1的前述部分的多端口橋的方法。
背景技術(shù)：
US 2005/(^65330Α1公開了一種向?qū)Ψ窖b置和從對方裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)中繼系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)中繼系統(tǒng)包括多個與對方設(shè)備的相應(yīng)端口連接的端口。網(wǎng)絡(luò)中繼系統(tǒng)還包括連接集合控制模塊，其集合若干連接以便建立被認(rèn)為是邏輯連接的連接集合并且經(jīng)由連接集合向每個端口進(jìn)行包括同步位的控制幀信號的傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。作為對檢測到集合連接之一中出現(xiàn)干擾的響應(yīng)，所述連接集合控制模塊使得連接到普通無干擾連接的端口停止數(shù)據(jù)傳輸，并且發(fā)送包括設(shè)置為第一數(shù)值的同步位的控制幀信號。第一數(shù)值用于在連接至該普通連接的對方裝置的相應(yīng)端口停止數(shù)據(jù)傳輸。
基于US 7，065，050B1，一種用于在網(wǎng)絡(luò)切換設(shè)備中控制數(shù)據(jù)流的方法與裝置是已知的。該方法包括以下步驟確定在用于端口的隊列中布置的一組數(shù)據(jù)是否超過第一預(yù)定閾值，以及如果確定在該隊列中布置的該組數(shù)據(jù)超過了第一閾值，則去激活至該端口的數(shù)據(jù)流，以及如果滿足了預(yù)定的空間條件以及預(yù)定的時間條件，則重新激活至該端口的數(shù)據(jù)流。該裝置包括與至少一個用于接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)端口接口連接的至少一個隊列，所述數(shù)據(jù)被傳送到至少一個數(shù)據(jù)端口接口 ；以及與至少一個隊列連接的存儲管理單元。以以下方式設(shè)計存儲管理單元當(dāng)隊列中數(shù)據(jù)的填充等級達(dá)到預(yù)定的閾值數(shù)值時，它去激活數(shù)據(jù)流，并且其后當(dāng)隊列中數(shù)據(jù)的填充等級達(dá)到第二預(yù)定的閾值數(shù)值并且已經(jīng)過了預(yù)定時間時，它重新激活至隊列的數(shù)據(jù)流。
WO 2004/068798A2描述了一種對同步數(shù)據(jù)流確定優(yōu)先級的方法，所述同步數(shù)據(jù)流從具有第一帶寬的第一類型結(jié)構(gòu)的第一總線通過使用具有比第一帶寬窄的第二帶寬的介質(zhì)而傳送至第二總線。
采用多接口橋以便將網(wǎng)絡(luò)劃分成不同的層-1分段也是已知的。由于每個分段僅傳送其接收器也位于該分段內(nèi)的幀，相當(dāng)?shù)卮蟮亟档土嗽谡麄€網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的關(guān)聯(lián)負(fù)載。對于要求有保證的數(shù)據(jù)率的實時應(yīng)用，已經(jīng)創(chuàng)建了優(yōu)先級能力(業(yè)務(wù)類別或業(yè)務(wù)種類)并在 IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)(電氣和電子工程師協(xié)會)中列出。實踐中，將數(shù)據(jù)流傳統(tǒng)劃分為不同的優(yōu)先級類別對于保證對數(shù)據(jù)吞吐量的更高要求是不充分的。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明目的在于，相比較現(xiàn)有技術(shù)而言，改善數(shù)據(jù)流的實時能力，并且最小化傳播延時以及相對于輸入的輸出抖動。
通過具有權(quán)利要求1的特征的方法達(dá)到該目的。在其他權(quán)利要求中定義本發(fā)明的有利實施例。
在用于操作依照數(shù)據(jù)分組的業(yè)務(wù)類別而有區(qū)別地進(jìn)行路由(換言之，意味著在路由期間分別考慮業(yè)務(wù)類別或關(guān)于業(yè)務(wù)類別的信息)的多端口橋的方法中，引入一種附加業(yè)務(wù)類別。在本發(fā)明的一個實施例中，依照IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)分組細(xì)分為不同的優(yōu)先級類別，并且定義附加業(yè)務(wù)類別。以以下方式配置多端口橋?qū)τ诿總€傳輸方向，以“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)操作至少一個預(yù)定的端口，如果必要，將其設(shè)置為“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)，在所述“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)中預(yù)定端口排他地轉(zhuǎn)發(fā)來自隊列的附加業(yè)務(wù)類別的數(shù)據(jù)分組。如果存在雙向數(shù)據(jù)連接，則將端口對設(shè)置為“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)或以“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)操作。在這種背景下，除了預(yù)定的端口或預(yù)定的端口對以外的所有端口在轉(zhuǎn)發(fā)期間被去激活。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例中，該方法包括第一檢驗步驟，其中檢驗附加業(yè)務(wù)類別是否被分配給到達(dá)業(yè)務(wù)。在第一檢驗步驟的肯定結(jié)果的情況下，在第二檢驗步驟中繼續(xù)該方法，其中檢驗同步數(shù)據(jù)流當(dāng)前是否有效。在第一檢驗步驟的否定結(jié)果的情況下， 依照IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)該方法。
根據(jù)依照本發(fā)明的方法的一個實施例，在第二檢驗步驟的肯定結(jié)果的情況下，在觸發(fā)步驟繼續(xù)該方法，其中觸發(fā)用于在運行中向控制單元通知當(dāng)前有效的同步數(shù)據(jù)流的監(jiān)視器(watchdog)電路。該控制單元調(diào)整附加業(yè)務(wù)類別中的業(yè)務(wù)流的傳輸。在第二檢驗步驟的否定結(jié)果的情況下，相反，子處理進(jìn)入包括以下步驟的中至少一項的操作 -第一去激活步驟，其中除了預(yù)定的端口或端口對以外斷開所有端口。因此，僅僅同步數(shù)據(jù)信道的輸入與輸出端口是有效的，并且作為結(jié)果，保證可能的最快傳輸而沒有進(jìn)一步的隊列管理； -保存步驟，其中保存被分配給去激活的端口的隊列的數(shù)據(jù)分組，直至再次接通相應(yīng)的端口 ； -第二去激活步驟，其中去激活用于預(yù)定端口或預(yù)定端口對的生成樹(spanning tree)機(jī)制。在保存步驟中，停止已經(jīng)被去激活的端口的所有隊列，這防止以后再次重新激活隊列時數(shù)據(jù)的丟失(沒有刪除隊列的內(nèi)容)； -安裝步驟，其中安裝監(jiān)視器電路，用于超時時間的值被選擇為這樣的量值在轉(zhuǎn)發(fā)附加業(yè)務(wù)類別中的同步數(shù)據(jù)流期間可在任何時間喚醒該監(jiān)視器電路。
本發(fā)明具有諸多優(yōu)點，將在下文中列出其中一些 避免了由管理多個端口的不同隊列導(dǎo)致的隊列延時。
因為不存在其它競爭端口的優(yōu)先級機(jī)制，所以避免了同步數(shù)據(jù)流的干擾。這防止中斷實時數(shù)據(jù)流的風(fēng)險。
或者說，繞過(bypass)負(fù)責(zé)避免經(jīng)由多個多端口橋的冗余業(yè)務(wù)路徑的生成樹機(jī)制。這消除了網(wǎng)絡(luò)中的控制幀以及周期性再調(diào)節(jié)。
本發(fā)明不局限于用于新業(yè)務(wù)類別IC的同步數(shù)據(jù)流的預(yù)定端口或預(yù)定端口對。依賴于傳輸信道的數(shù)據(jù)率規(guī)格，有可能定義用于同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€端口或端口對。


圖1示出了用于圖示兩個多端口橋上的同步數(shù)據(jù)流的概略系統(tǒng)圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的序列的流程圖； 圖3示出了 IC監(jiān)視器處理的序列的流程圖；以及 圖4示出了顯示業(yè)務(wù)類型、隊列數(shù)量、以及用戶優(yōu)先級相對于彼此之間的關(guān)系的表格。
具體實施例方式圖1示出了用于圖示兩個多端口橋B1、B2上的同步數(shù)據(jù)流的概略系統(tǒng)圖。同步數(shù)據(jù)流的路徑P引導(dǎo)通過用于依照業(yè)務(wù)類別而有區(qū)別地路由數(shù)據(jù)分組的第一多端口橋Bi，以及用于依照業(yè)務(wù)類別而有區(qū)別地路由數(shù)據(jù)分組的第二多端口橋B2。向其靜態(tài)地分配根據(jù)本發(fā)明新引入的附加業(yè)務(wù)類別ICGsochronous channel，同步信道)的每個多端口橋Bi、 B2的第一端口對可以排他地訪問資源(隊列)。切斷多端口橋的所有其它端口。這些斷開連接的端口展現(xiàn)“失效”狀態(tài)并且因此不受橋管理器管理。斷開連接端口的隊列被“凍結(jié)” 從而在重新激活該隊列內(nèi)相應(yīng)端口之后數(shù)據(jù)沒有丟失。因為路徑僅由同步數(shù)據(jù)流排他地使用，所以生成樹機(jī)制在第一端口對沒有進(jìn)入運行。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的序列的流程圖。已經(jīng)從IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)事先知曉位于矩形邊界U之外的流程圖傳統(tǒng)部分。該流程圖的傳統(tǒng)部分K包括幀接收步驟Si， 其中接收幀；跟隨幀接收步驟Sl的有效拓?fù)鋱?zhí)行步驟S2，其中考慮關(guān)于源端口狀態(tài)ZQ的信息以及關(guān)于目的地端口狀態(tài)TL的信息。跟隨拓?fù)鋱?zhí)行步驟S2的是幀濾波步驟S3，其采用濾波數(shù)據(jù)庫。
流程圖的傳統(tǒng)部分K還包括第一插入步驟S4以及第二插入步驟S5，其中在每種情況下向隊列插入幀。
流程圖的傳統(tǒng)部分K最后包括具有以下在時間上彼此相隨的步驟的第一分支Al 傳輸選擇S6、優(yōu)先級分配S7、FCS (幀檢驗序列)重新計算S8以及幀傳輸S9。
位于邊界U內(nèi)的、總體上提供有參考符號E的流程圖的創(chuàng)新部分涉及如本發(fā)明所提供的新的過程。該流程圖的創(chuàng)新部分E首先包括檢驗步驟E1，其中檢驗附加業(yè)務(wù)類別IC 是否被分配給到達(dá)業(yè)務(wù)。
在第一檢驗步驟El的否定結(jié)果的情況下，依據(jù)IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)在第一插入步驟 S4中繼續(xù)該方法。在第一檢驗步驟El的肯定結(jié)果的情況下，在第二檢驗步驟E2中繼續(xù)該方法，其中檢驗同步數(shù)據(jù)流當(dāng)前是否有效。
在第二檢驗步驟E2的肯定結(jié)果的情況下，在觸發(fā)步驟E3繼續(xù)該方法，其中觸發(fā)在運行中用于向控制單元通知數(shù)據(jù)流當(dāng)前是有效的監(jiān)視器電路。該控制單元調(diào)整附加業(yè)務(wù)類別中的業(yè)務(wù)流的傳輸。
在第二檢驗步驟E2的否定結(jié)果的情況下，流程圖的第二分支步驟進(jìn)入包括以下提及的、在時間上彼此相隨的步驟的動作 -第一去激活步驟E4，其中除了預(yù)定的端口或端口對以外切斷所有端口； -保存步驟E5，其中保存被分配給去激活的端口的隊列的數(shù)據(jù)分組，直至再次接通相應(yīng)端口； -第二去激活步驟E6，其中去激活用于所選擇的端口對的生成樹機(jī)制； -安裝步驟E7，其中安裝監(jiān)視器電路，將用于超時時間的值選擇為這樣的量值在同步數(shù)據(jù)流的流動期間可在任何時間喚醒(監(jiān)視器觸發(fā))該監(jiān)視器電路。
安裝步驟E7以及觸發(fā)步驟E3 二者之后跟隨有位于流程圖的傳統(tǒng)部分K內(nèi)的第一插入步驟S4。同步數(shù)據(jù)流僅需要一個理論上依照FIFO(先入先出)原理而管理的隊列。這在同步數(shù)據(jù)流傳輸期間消除了對其它隊列的隊列管理。
圖3示出了包括查詢步驟Wl的IC監(jiān)視器處理的序列的流程圖，其中監(jiān)視器電路查詢是否出現(xiàn)超時信息。屬于監(jiān)視器處理的計數(shù)處理發(fā)生在塊W。
查詢步驟Wl的肯定結(jié)果具有同步數(shù)據(jù)流的傳輸已經(jīng)結(jié)束的推論(不存在監(jiān)視器的觸發(fā)E3)。為此原因，首先再次接通所有被去激活的端口(步驟W2)。
此外，激活所有停止的隊列(步驟W3)。另外，對于沒有被分配附加業(yè)務(wù)類別的端口接通生成樹機(jī)制(步驟W4)。在那之后，移除IC監(jiān)視器(步驟W5)，其后多端口橋再次處于其原始狀態(tài)。
圖4示出了證明通信類型、隊列數(shù)量、以及用戶優(yōu)先級關(guān)于彼此之間的關(guān)系的表格。
基于從IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)知曉的傳統(tǒng)表格，提供附加業(yè)務(wù)類別IC而修改了該表格。
在表格中使用的縮寫具有以下含義 BK =背景 background，BE =最大努力(best effort)，EE =卓越努力(excellent effort)，CL =控制負(fù)載，VI =視頻，VO =語音，NC =網(wǎng)絡(luò)控制，IC =同步信道。
該表格示出了新業(yè)務(wù)類別IC僅規(guī)定一個隊列。不需要其它隊列使得隊列管理盡可能的簡單高效。
權(quán)利要求
1.用于操作多端口橋(B1、B2)的方法，所述多端口橋(B1、B2)用于依照業(yè)務(wù)類別有區(qū)別地路由數(shù)據(jù)分組，其特征在于，在所述方法中，引入附加業(yè)務(wù)類別(IC)，并且在于，以以下方式配置所述多端口橋(B1、B2)對于每個傳輸方向，在“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)下操作至少一個預(yù)定的端口，在所述“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)下所述預(yù)定的端口從隊列轉(zhuǎn)發(fā)所述附加業(yè)務(wù)類別的數(shù)據(jù)分組， 以及在于，在所述轉(zhuǎn)發(fā)期間，除所述預(yù)定的端口或端口對以外的所有端口被去激活。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照IEEE802.ID標(biāo)準(zhǔn)將所述數(shù)據(jù)分組細(xì)分為不同的業(yè)務(wù)類別。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括第一檢驗步驟(El)，其中檢驗附加業(yè)務(wù)類別(IC)是否被分配給到達(dá)業(yè)務(wù)；在所述第一檢驗步驟(El)的肯定結(jié)果的情況下，在第二檢驗步驟(E》中繼續(xù)所述方法，其中檢驗同步數(shù)據(jù)流當(dāng)前是否為有效；在所述第一檢驗步驟(El)的否定結(jié)果的情況下，依照IEEE802. ID標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)所述方法。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在所述第二檢驗步驟(E2)的肯定結(jié)果的情況下，在觸發(fā)步驟(Ε； )繼續(xù)所述方法，其中觸發(fā)在運行中用于向控制單元通知數(shù)據(jù)流當(dāng)前為有效的監(jiān)視器電路，所述控制單元調(diào)整所述附加業(yè)務(wù)類別(IC)中的業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)發(fā)，以及在所述第二檢驗步驟(E》的否定結(jié)果的情況下，子處理進(jìn)入包括以下步驟中的至少一項的操作-第一去激活步驟(E4)，其中除了所述預(yù)定的端口或端口對以外切斷所有端口 ；-保存步驟(EO，其中保存被分配給去激活的端口的隊列的數(shù)據(jù)分組，直至再次接通相應(yīng)的端口；-第二去激活步驟(E6)，其中去激活用于所述預(yù)定的端口或預(yù)定的端口對的第一生成樹機(jī)制；-安裝步驟(E7)，其中安裝監(jiān)視器電路，用于超時時間的值被選擇為這樣的量值在所述附加業(yè)務(wù)類別中所述數(shù)據(jù)流的流動期間可在任何時間喚醒該監(jiān)視器電路(監(jiān)視器觸發(fā))。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，定義導(dǎo)致多個預(yù)定的端口或端口對的多個同步數(shù)據(jù)流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于操作多端口橋(B1、B2)的方法，所述多端口橋(B1、B2)用于根據(jù)業(yè)務(wù)類別以有區(qū)別的方式路由數(shù)據(jù)分組，其中，根據(jù)IEEE802.1D標(biāo)準(zhǔn)將所述數(shù)據(jù)分組劃分為不同的優(yōu)先級類別，并且其中引入附加的業(yè)務(wù)類別“同步信道”。以以下方式配置多端口橋(B1、B2)以“轉(zhuǎn)發(fā)”狀態(tài)下操作在單向傳輸情況下的至少一個預(yù)定的端口以及在雙向傳輸情況下的至少一個預(yù)定的端口對，其中，所述預(yù)定的端口或所述預(yù)定的端口對從隊列轉(zhuǎn)發(fā)附加業(yè)務(wù)類別IC的數(shù)據(jù)分組。在轉(zhuǎn)發(fā)期間，除了所述預(yù)定的端口或端口對以外所有端口被去激活。該同步數(shù)據(jù)流不限于一個端口或一個端口對，而是可以依據(jù)傳輸信道的數(shù)據(jù)率被多次實現(xiàn)。
文檔編號H04L12/56GK102187624SQ200980141181
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者凱·多勞, 斯蒂芬·庫布希 申請人:湯姆森特許公司