CN100583826C - 数据传输方法及发送装置及接收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据传输方法，用于业务卡与网络处理侧通信，包括：A、发送端封装带有协议类型标识和第一业务信息的第一数据包，并输出所述第一数据包；B、接收端根据所述协议类型标识解析出所述第一数据包携带的所述第一业务信息内容。同时，本发明还公开了发送装置和接收装置，使用本发明的技术方案，达到可以传送不同协议数据的目的。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及数据传输方法、发送装置及接收装置。
背景技术
通常的路由器业务流主要通过业务卡和网络处理器NP来实现的，业务卡主要处理用户接口过来的物理层数据，处理完后以数据包的格式发送到NP，NP对数据包内容进行解析，然后进行相应的转发。通常，对不同协议类型的业务卡，与NP间有不同类型的接口，常用的有：基于同步数字系列SDH/同步光纤网Sonet的包传输接口POS、串行介质独立传输接口SMII、千兆介质独立传输接口GMII，这些接口可以使用并行接口，通过背板与NP互连，且使用现场可编程逻辑FPGA来实现接口的适配，业务卡与FPGA0连接，NP与FPGA1连接，FPGA0与FPGA1分别通过背板上的接插件插到背板上，其接口连接如图1所示。
现有技术中，要传输不同协议的数据，如更换不同协议类型的业务卡，有两种解决方案，一种为：每次更换协议类型时都需要重新定义FPGA0与FPGA1之间的并行数据协议，重新下载程序以适用选定的协议，过程非常复杂，容易导致故障；另一种为：在FPGA0与FPGA1之间采用相同的接口协议模式，即自定义一种协议模式，将不同协议类型的报文做成该协议模式规定的格式进行传递，即在业务卡侧对数据进行打包，缓存，然后将数据发出，对于一个业务卡有多个物理子接口的情况下，会需要较大的缓存空间和复杂的数据上传仲裁，也容易导致故障；在使用并行数据走线进行传输的情况下，使用SMII需要20根线，使用GMII需要22根线，使用POS至少需要24根线，如果需要将一个业务卡的数据包同时传输到多个NP，或者将一个业务卡的数据包选择不同的NP传送，则相当于连接多个并行接口，此时需要穿过背板的连线巨增，实际应用中很难实现；单独使用一根线复用传输多个用户端口的状态信息，容易出现错误，不利于对端正确提取用户端口的状态信息。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种数据传输方法、发送装置及接收装置，达到可以传送不同协议数据的目的。
为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种数据传输方法，用于业务卡与网络处理侧通信，包括：
A、发送端封装带有协议类型标识和第一业务信息的第一数据包，并输出第一数据包；
B、接收端根据协议类型标识解析出第一数据包携带的第一业务信息内容。
一种发送装置，包括：
第一封装单元，用于封装第一数据包，第一数据包包括：协议类型标识和第一业务信息；
第一发送单元，用于发送第一数据包。
一种接收装置，包括：
协议类型获得单元，用于从接收的第一数据包中获得协议类型标识；
解析单元，用于根据协议类型标识解析第一数据包携带的第一业务信息内容。
以上技术方案可以看出，本发明实施例采用发送端封装第一数据包并输出，该第一数据包包括：协议类型标识和第一业务信息，接收端根据协议类型标识解析出第一业务信息内容，实现业务卡与网络处理侧之间的通信，达到可传输不同协议数据的目的。
附图说明
图1为现有技术提供的业务卡和NP之间的接口连接图；
图2为本发明的实施例一所提供的业务卡与NP之间使用SERDES的接口结构图；
图3为本发明的实施例一所提供的数据传输方法流程图；
图4为本发明的实施例一所提供的插入控制信息流程图；
图5为本发明的实施例一所提供的提取控制信息流程图；
图6为本发明的实施例二所提供的发送装置结构图；
图7为本发明的实施例三所提供的接收装置结构图。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明实施例的技术方案进行详细说明。
本发明实施例一在业务卡的接口FPGA0和NP的接口FPGA1之间通过高速串行数据传输SERDES相连，其接口结构如图2所示，在SERDES上承载相应的业务数据，并结合图3，本发明实施例一所提供的数据传输方法包括：
步骤301、第一并行组织单元根据待传输的数据所属的协议类型配置协议类型标识，并得到该协议规定的数据格式，根据该协议规定的数据格式和待传输的数据内容配置第一业务信息，封装包括协议类型标识和第一业务信息的第一数据包，以协议的上行时钟为频率发送第一数据包；
其中，POS协议的工作时钟为100M，即POS协议的上行时钟为100M；SMII协议的工作时钟为125M，即SMII协议的上行时钟为125M；GMII协议的工作时钟为125M，即GMII协议的上行时钟为125M；根据协议的不同，第一数据包的格式不同，可以使用GMII协议数据的封装格式如表1和表2所示：
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7-0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Rx_Err | Rx_Dv | Rx_Data[7:0] |
表1、GMII RX的数据格式
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7-0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Tx_Err | Tx_En | Tx_Data[7:0] |
表2、GMII TX的数据格式
其中，表1中的Rx_Err为接收的数据报文错误指示信号；Rx_Dv为接收数据有效信号；Rx_Data[7:0]为接收的并行数据；表2中的Tx_Err为发送的数据报文错误指示信号；Tx_En为发送数据有效信号；Tx_Data[7:0]为发送的并行数据；
可以使用SMII协议数据的封装格式如表3和表4所示：
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9-0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | Sync | Rx_Data[9:0] |
表3、SMII RX的数据格式
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9-0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | Sync | Tx_Data[9:0] |
表4、SMII TX的数据格式
其中，表3中的Sync为同步信号；Rx_Data[9:0]为接收的并行数据，每一位代表一个串行数据，对应一路快速以太数据信号；表4中的Sync为同步信号，Tx_Data[9:0]为发送的并行数据，每一位代表一个串行数据，对应一路快速以太数据信号；
可以使用POP协议数据的封装格式如表5和表6所示：：
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 8 | 7-0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | RxEop | RxADDr[1:0] | RxVAL | Rx_Data[7:0] |
表5、POP RX的数据格式
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 8 | 7-0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | TxEop | T xADDr[1:0] | TxEn | Tx_Data[7:0] |
表6、POP TX的数据格式
其中，表5中RxEop为接收数据报文包尾指示信号；RxADDr[1:0]为接收端的端口指示信号，RxVAL为接收数据有效信号；Rx_Data[7:0]为接收的并行数据；表6中TxEop为发送数据报文包尾指示信号；TxADDr[1:0]为发送端的端口指示信号；TxEn为发送数据有效信号；Tx_Data[7:0]为发送的并行数据；
其中，封装格式中的15-12位可以用来作协议类型标识，用于标识不同的协议类型；GMII协议数据格式中9-0位作为第一业务信息内容；SMII协议数据格式中10-0位作为第一业务信息内容；POP协议数据格式中11-0位作为第一业务信息内容；对于不同的协议，数据格式中不用的位通过0和1相间隔的方式填充，有利于SERDES接口的时钟恢复，提高链路的可靠性；
步骤302、第一时钟域切换单元根据协议的上行时钟，和待转换的时钟频率，即本地时钟频率，进行时钟域切换，将接收的以协议的上行时钟为频率输出的第一数据包存入先进先出缓存区FIFO，其中，本地时钟频率可以为156.25M；
步骤303、控制信息插入单元判断FIFO是否为空，如果是，输出带有特定字符的控制信息，如果否，输出第一数据包，即以SERDES的本地时钟为频率输出第一数据包与控制信息间插的数据流；控制信息包括：K28.2+流控信息或K28.5+对端的SERDES时钟的恢复状态信息；
步骤304、第一转换单元将数据流进行8B/10B的转换，即将16位的数据转换成20位，再串行输出，以20倍的156.25M的频率发送串行数据，此时串行数据的发送频率为3.125G；
步骤305、第二转换单元将接收的串行数据转换成20的并行数据，使用10B/8B转换技术将20位的并行数据转换成16位的并行数据，还原成原数据流，以SERDES的本地时钟为频率发送该数据流；
步骤306、控制信息提取单元从原数据流中提取出控制信息并输出，将第一数据包存入FIFO；
步骤307、第二时钟域切换单元根据本地时钟频率，和待转换的时钟频率，即接收的协议的上行时钟，进行时钟域切换，以协议的上行时钟为频率发送FIFO中存储的第一数据包；
步骤308、第二并行组织单元从第一数据包中提取协议类型标识，根据协议类型标识解析出第一业务信息内容；
连NP的接收端要发送NP侧的数据，和业务卡全双工通信，该方法还包括：
步骤309、时钟选择单元根据解析出的协议类型标识从协议的上行时钟和NP侧的时钟中选择协议的下行时钟；
对于POS协议和SMII协议，选择协议的上行时钟为协议的下行时钟，避免了采用不同源时钟带来的频率的误差，和采用不同源时钟所引起的数据处理问题；对于GMII协议，选择NP侧的时钟为协议的下行时钟；
步骤310、将协议类型和来自NP侧的第二业务信息封装成第二数据包，以协议的下行时钟为频率发送第二数据包。
其中，步骤303中控制信息插入单元输出的数据流格式可以如表7所示：
| data | data | data | K+Link | K+Pfa | K+Link | K+Pfa | data |
表7、插入控制信息后的数据流格式
步骤303具体实现包括以下步骤：
步骤401、判断是否是复位或/和本地接收端的SERDES时钟恢复异常，如果是，即复位或/和本地接收端的SERDES时钟恢复异常，重复执行步骤401，如果否，执行步骤402；
在初始化时，此步骤连续发送K字符用于接收端进行156.25M时钟恢复；
步骤402、判断FIFO是否为空，如果是，执行步骤403，如果否，执行步骤406；
步骤403、判断是否发送流控信息，如果是，执行步骤404，如果否，执行步骤405；
步骤404、发送K28.2+Pfa，Pfa为流控信息，其中，K28.2占高8位，Pfa占低8位，表示与控制信息插入单元连接的用户端口的处理状态，结束本流程；
步骤405、发送K28.5+Link，其中，K28.5占高8位，Link占低8位，表示本地接收端的SERDES时钟恢复状态，结束本流程；
步骤406、发送第一数据包。
其中，步骤306具体包括以下步骤：
步骤501、检测是否收到预定数量的K字符和/或数据解码正常，如果否，即未收到预定数量的K字符和/或数据解码错误，重复执行步骤501，如果是，认为后续的为正常的数据流，执行步骤502；
步骤502、判断接收的数据包的高8位是否是K28.2，如果是，执行步骤503，如果否，执行步骤504；
步骤503、提取数据包的低8位，低8位Pfa为流控信息，结束本流程；
步骤504、判断接收的数据包的高8位是否是K28.5，如果是，执行步骤505，如果否，执行步骤506；
步骤505、提取数据包的低8位，低8位Link为发送端的SERDES时钟恢复状态信息，结束本流程；
步骤506、将第一数据包存入FIFO。
参阅图6，本发明的实施例二提供一种发送装置，包括：
类型配置单元601，用于根据待传输的数据所属的协议类型配置协议类型标识，其中，协议类型为POS协议，SMII协议或GMII协议；
业务信息配置单元602，用于根据待传输的数据所属的协议类型得到协议规定的数据格式，根据协议规定的数据格式和待传输的数据内容配置第一业务信息；
第一封装单元603，用于封装第一数据包，第一数据包包括：来自类型配置单元601的协议类型标识和来自业务信息配置单元602的第一业务信息；
第一发送单元604，用于以协议的上行时钟为频率发送来自第一封装单元603的第一数据包；
时钟传输单元605，用于输出协议的上行时钟；
第一时钟域切换单元606，用于根据来自时钟传输单元605的协议的上行时钟，和待转换的时钟频率进行时钟域切换，待转换的时钟频率即本地时钟频率，可以为156.25M，将来自第一发送单元604的第一数据包存入先进先出缓存区；
控制信息插入单元607，用于判断先进先出缓存区是否为空，如果是，输出控制信息，如果否，输出第一数据包。
参阅图7，本发明的实施例三提供一种接收装置，包括：
数据接收单元701，用于接收第一数据包与控制信息间插的数据流；
控制信息提取单元702，用于从数据接收单元701的数据流中提取出控制信息，将第一数据包保存；
时钟接收单元703，用于接收协议的上行时钟；
第二时钟域切换单元704，用于以时钟接收单元703中协议的上行时钟为频率，将控制信息提取单元702中的第一数据包输出到协议类型获得单元705；
协议类型获得单元705，用于从接收的第一数据包中获得协议类型标识；
解析单元706，用于根据来自协议类型获得单元705的协议类型标识解析第一数据包携带的第一业务信息内容；
时钟选择单元707，用于根据来自协议类型获得单元705的协议类型标识，在来自时钟接收单元703中的协议的上行时钟和网络处理侧时钟之间选择协议的下行时钟；
第二封装单元708，用于封装第二数据包，第二数据包包括：来自协议类型获得单元705的协议类型标识和第二业务信息；
第二发送单元709，用于以来自时钟选择单元707中协议的下行时钟为频率发送来自第二封装单元708的第二数据包。
本发明的实施例通过采用第一并行组织封装第一数据包并输出，该第一数据包包括：协议类型标识和第一业务信息，第二并行组织根据协议类型标识解析出第一业务信息内容，实现业务卡与网络处理侧之间的通信，达到可传输不同协议数据的目的；本发明的实施例所提供的支持三种协议的技术方案需要走线为：发送串行数据需要两根线，接收串行数据需要两根线，协议的上行时钟线，协议的下行时钟线，一共六根线；当需要将一个业务卡的数据包同时传输到多个NP，或者将一个业务卡的数据包选择不同的NP传送时，需要穿过背板的连线较少，易于实现；本发明实施例将流控信息pfa嵌入到数据流中传输，有利于流控信息的正确提取，即时通知对端本地用户端口的处理状态。
以上对本发明实施例所提供的一种数据传输方法及发送装置及接收装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明实施例的限制。
Claims (13)
1、一种数据传输方法，用于业务卡与网络处理侧通信，其特征在于，包括：
A、发送端根据待传输的数据所属的协议类型得到所述协议规定的数据格式，根据所述协议规定的数据格式和待传输的数据内容配置第一业务信息，封装带有协议类型标识和第一业务信息的第一数据包，并以协议的上行时钟为频率输出所述第一数据包，发送端输出所述协议的上行时钟；
B、接收端根据所述协议类型标识解析出所述第一数据包携带的所述第一业务信息内容；接收端根据所述协议类型标识在所述协议的上行时钟和网络处理侧时钟间选择所述协议的下行时钟；封装带有所述协议类型标识和第二业务信息的第二数据包；以所述协议的下行时钟为频率发送所述第二数据包。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发送端封装带有协议类型标识和第一业务信息的第一数据包之前，该方法还包括：
根据待传输的数据所属的协议类型配置所述协议类型标识。
3、根据权利要求1所述的方法，当待传输的数据属于千兆介质独立传输接口类型时，其特征在于：
所述第一业务信息包括：发送数据有效信号，发送的并行数据。
4、根据权利要求1所述的方法，当待传输的数据属于串行介质独立传输接口类型时，其特征在于：
所述第一业务信息包括：同步信号，发送的并行数据。
5、根据权利要求1所述的方法，当待传输的数据属于基于同步数字系列/同步光纤网的传输接口类型时，其特征在于：
所述第一业务信息包括：发送数据报文包尾指示信号，发送端的端口指示信号，发送数据有效信号，发送的并行数据。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤B之前，该方法还包括：
根据所述协议的上行时钟和待转换的时钟频率，进行时钟域切换，将接收的以所述协议的上行时钟为频率输出的所述第一数据包存入先进先出缓存区；判断所述先进先出缓存区是否为空，如果是，输出控制信息，如果否，输出所述第一数据包；
接收端接收所述第一数据包与所述控制信息间插的数据流，提取出所述控制信息。
7、根据权利要求6所述的方法，当所述协议类型为串行介质独立传输接口类型或基于同步数字系列/同步光纤网的传输接口类型时，其特征在于：
在所述协议的上行时钟和网络处理侧时钟之间选择所述协议的下行时钟具体为：选择所述协议的上行时钟为所述协议的下行时钟。
8、根据权利要求6所述的方法，当所述协议类型为千兆介质独立传输接口类型时，其特征在于：
在所述协议的上行时钟和网络处理侧时钟之间选择所述协议的下行时钟具体为：选择所述网络处理侧时钟间为所述协议的下行时钟。
9、一种发送装置，其特征在于，包括：
业务信息配置单元，用于根据待传输的数据所属的协议类型得到所述协议规定的数据格式，根据所述协议规定的数据格式和待传输的数据内容配置所述第一业务信息；
第一封装单元，用于封装第一数据包，所述第一数据包包括：协议类型标识和第一业务信息；
第一发送单元，用于以协议的上行时钟为频率发送所述第一数据包；
时钟传输单元，用于输出所述协议的上行时钟。
10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
类型配置单元，用于根据待传输的数据所属的协议类型配置所述协议类型标识。
11、根据权利要求9所述的装置，其特征在于：
所述装置还包括：
第一时钟域切换单元，用于根据来自所述时钟传输单元的所述协议的上行时钟和待转换的时钟频率，进行时钟域切换，将来自所述第一发送单元的所述第一数据包存入先进先出缓存区；
控制信息插入单元，用于判断所述先进先出缓存区是否为空，如果是，输出控制信息，如果否，输出所述第一数据包。
12、一种接收装置，其特征在于，包括：
协议类型获得单元，用于从接收的第一数据包中获得协议类型标识；
解析单元，用于根据所述协议类型标识解析所述第一数据包携带的第一业务信息内容；
时钟接收单元，用于接收协议的上行时钟；
时钟选择单元，用于根据来自协议类型获得单元的所述协议类型标识，在所述协议的上行时钟和网络处理侧时钟之间选择所述协议的下行时钟；
第二封装单元，用于封装第二数据包，所述第二数据包包括：来自协议类型获得单元的所述协议类型标识和第二业务信息；
第二发送单元，用于以所述协议的下行时钟为频率发送所述第二数据包。
13、根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据接收单元，用于接收第一数据包与控制信息间插的数据流；
控制信息提取单元，用于从所述数据流中提取出所述控制信息，将所述第一数据包保存；
第二时钟域切换单元，用于以所述时钟接收单元的所述协议的上行时钟为频率，将所述控制信息提取单元的所述第一数据包输出到所述协议类型获得单元。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100120 |