CN110460597B - 一种基于as6802协议的控制帧预压缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法，涉及通信技术领域，该方法包括以下步骤：当前设备从网络中的其他设备发送的以太网帧中获取PCF帧；对PCF帧进行解析，基于PCF帧中提取的源地址字段、成员向量字段、同步域字段和类型字段对PCF帧进行预处理，得到预处理后的PCF帧；对预处理后的PCF帧采用并行固化算法获取同时固化的多个固化点；对单端口的多个固化点进行预压缩运算，获取最优固化点；对所有端口的最优固化点再次进行预压缩运算，获取最终固化点，并将最终固化点送入压缩函数映射模块。本发明解决了多个固化点预压缩时遗漏正确固化点的问题，提升了协议系统的灵活性、可扩展性和容错率，对所有TTE设备都具有良好的兼容性。

Description

一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法。

背景技术

近年来，分布式网络被广泛应用到工业系统中，系统中各个设备间通过特定的网络进行通信，这要求网络在数据实时性、延时性、带宽、容错率、冲突率等方面具有良好指标。传统以太网(Ethernet)因为其高带宽、高灵活性和低成本的特点被广泛应用。而在以太网的基础上衍生出的时间触发以太网(Time Triggerd Ethenet，TTE)，不仅继承了传统以太网的上述优点，同时弥补了传统以太网在实时性、低延时性、容错率和无冲突方面的不足，具有更好的应用前景。

AS6802协议是TTE网络协议的一种，相比于传统以太网的IEEE1588协议，其在硬件组织结构灵活度和容错率上具有明显优势。而协议控制帧(Protocol Control Fram，PCF)的预压缩处理是AS6802协议中一项重要环节，该环节中主要将需要并行输入压缩映射函数的固化点经过预压缩处理为串行数据，从而减少压缩映射函数的处理负担。

现有技术“基于AS6802协议的控制帧压缩方法”(专利申请号201810509339.2)公开了一种基于AS6802协议的控制帧压缩方法，其方法主要步骤包括：1)时间触发以太网系统端口接收PCF，并提取其端口号；2)解析PCF帧的数据域，基于数据域中的同步优先级SP和同步域SD对PCF帧进行筛选，并将筛选后的PCF帧进行固化运算获取固化时间点；3)对提取PCF帧的端口号进行分组，基于同组中各端口的固化完成信号到达时间点进行重新分组和筛选的迭代过程，针对最后的分组，经次整合获取组中固化完成信号同时到达的成员向量；4)采集成员向量的固化时间点并进行压缩运算，得到压缩时间点，转发给待同步设备。该方法具有以下不足：1)未考虑到单端口存在有多个固化点同时固化的情况；2)系统结构上，只能应用于同步主设备(Synchronization Master，SM)和同步聚合设备(CompressionMaster，CM)之间的连接，而无法应用于同步客户端(Synchronization Client，SC)，因此系统灵活性不足；3)预整合过程中可能会丢弃正确的固化点，导致系统没有统计到完整的成员向量，从而跳转至异步状态。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提出一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法，该方法能够提高系统的安全性、灵活性和容错性，并且适用于包括SM、SC和CM的所有时间触发以太网设备接收端，从而具备良好的系统兼容性。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法，应用于TTE设备，包括以下步骤：

步骤1、当前设备从网络中的其他设备发送的以太网帧中获取PCF帧；

步骤2、对PCF帧进行解析，基于PCF帧的源端口MAC地址字段、成员向量字段Membership_New、同步域字段Sync_Domain和类型字段Type对PCF帧进行身份识别、同步域筛选、CRC校验和PCF帧类型分类的预处理，得到预处理后的PCF帧；

步骤3、对预处理后的PCF帧采用并行固化算法获取同时固化的多个固化点；

步骤4、对单端口的多个固化点基于预设分类原则进行预压缩运算，获取一个最优固化点；

步骤5、对所有端口提取的最优固化点再次进行预压缩运算，获取一个最终固化点，并将最终固化点送入压缩函数映射模块。

进一步地，成员向量字段Membership_New，具有32bit位宽，并且其中1bit为1其余31bit为0，用于标识终端设备。

进一步地，步骤2中的预处理过程，具体包括：

步骤2.1、身份识别过程，基于从PCF帧的源端口MAC地址字段作为查表地址进行本地查表操作，将查表结果与从PCF帧中提取的成员向量字段Membership_New作对比，若相同，则执行步骤2.2；若不相同，则丢弃PCF帧，重新执行步骤1；

步骤2.2、同步域筛选过程，将从PCF帧中提取的同步域字段Sync_Domain与本地的同步域字段作对比，若相同，则执行步骤2.3；若不相同，则丢弃PCF帧，重新执行步骤1；

步骤2.3、CRC校验过程，对PCF帧进行CRC校验，验证是否有CRC错误，若没有错误，则执行步骤2.4；若有错误，则在生成CRC错误指示信息后执行步骤2.4；

步骤2.4、PCF帧分类过程，基于从PCF帧中提取的类型字段Type和CRC错误指示信息，将PCF帧分为错误IN帧、CS帧、CA帧、IN帧的四种主类帧和其他帧，若PCF帧为主类帧，则执行步骤3；若PCF帧为其他帧，则丢弃PCF帧，重新执行步骤1。

进一步地，步骤2.4中的四种主类帧共用一个数据通道，并分别采用四个标志位进行指示。

进一步地，步骤2还包括：

与预处理同时进行的速率限制过程，为每个源端口MAC地址字段地址配置一个具有预设值的计数器，当检测到接收来源于源端口MAC地址字段地址的原始PCF帧时，计数器开启，若在计数完成前再次收到来源于源端口MAC地址字段地址的新PCF帧，则丢弃新PCF帧并保留原始PCF帧，计数器在计数完成之后关闭。

进一步地，步骤3具体包括：

步骤3.1、用最大传输延时Max_Transparent_Clock减去PCF帧的透明时钟值Transparent_Clock，将得到的差值作为PCF帧的固化延时；

步骤3.2、将PCF帧的固化延时与本地时钟相加，将得到的和值作为PCF帧的固化时间点；

步骤3.3、将PCF帧的固化时间点与PCF帧的帧有效指示字段、帧整合周期字段、帧成员向量字段和帧类型指示字段一起存入固化点寄存器；

步骤3.4、当固化点寄存器中的一个或多个PCF帧的固化时间点等于当前时刻本地时钟值时，提取出满足条件的一个或多个基于PCF帧提取的各个字段，并将多个满足条件的PCF帧并行固化。

进一步地，最大传输延时Max_Transparent_Clock是链路中的最大传输延时，透明时钟值Transparent_Clock是PCF帧在链路中传输所经历的延时。

进一步地，步骤4具体包括：

步骤4.1、基于步骤2.4中PCF帧的类型和帧整合周期字段Integration_Cycle对并行输入的多个固化点进行分类，将字段相同的固化点分为同一组数据，将同组固化点数据生成一个新固化点数据，新固化点数据的成员向量字段Membership_New基于同组内所有固化点数据的成员向量字段Membership_New做逻辑或运算，新固化点数据除成员向量字段Membership_New以外的其他字段基于组内所有固化点数据的对应字段在逻辑上或空间上的最前获取；

步骤4.2、将所有分组的新固化点数据按照预设的字段权重值进行排序，字段权重值与固化点对应的PCF帧类型、成员向量数量和帧整合周期字段Integration_Cycle有关；

步骤4.3、选取排序完成后的第一固化点作为当前时刻的最优固化点输出，将排序完成后除最优固化点的其他固化点存入寄存器；若当前时刻没有最有固化点输出，则依次提取寄存器中的一个固化点作为当前时刻的最优固化点输出。

进一步地，步骤4.2中的字段权重值，具体包括：

字段权重值位宽为42bit，其中，第42bit至39bit分别为错误IN帧指示位、CS帧指示位、CA帧指示位、IN帧指示位，第38bit至33bit为成员向量数量，第32bit至1bit为整合周期字段。。

进一步地，TTE设备包括同一TTE网络中的SM设备、SC设备和CM设备。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、具有更高的安全性：由于本发明在设备的各个接收端口会对接收到的PCF帧做身份识别，同步预先配置的查找表，通过对比接收到的PCF帧的源端口MAC地址字段和Membership_New字段是否符合查找表，来判断当前PCF帧是否是正常的设备发出的，这样就防止一个设备伪装成其他正常设备发帧而不被察觉情况的发生，提高了系统的安全性。

2、优化了设备内部逻辑结构：由于本发明在设备的各个接收端口会对四类PCF帧做统一处理，不再需要将不同类型帧分流送入不同处理逻辑，极大地优化了设备的内部逻辑结构，减少了逻辑资源的消耗。

3、提高了TTE系统的灵活性和可扩展性：现有技术中，只是实现了多个SM设备连接到CM设备上，或者其中一个SM中间经过SC设备再连接到CM设备上，整个设备呈星型结构，并未考虑到SC设备也可以接多个SM设备的情况，例如，多个SM设备的PCF帧经过SC设备再传给CM设备的某个端口时，可能会发生单端口多个固化点并行的情况，现有技术中的压缩帧技术也不能为此提供逻辑支持。而本发明方案能够实现单端口的并行固化。

4、提高了TTE系统的容错性：(1)由于本发明在设备的各个接收端口会对接收到的PCF帧做速率限制，可以有效防止随机失效，例如系统中那些故障设备以超过正常状态的发帧频率发送PCF帧时，会被过滤掉，防止影响系统对其他正常帧的处理。(2)现有技术在预整合过程中，会舍弃在同一时刻的固化点中除最高整合周期的固化点外的其他固化点，等于最高整合周期的所有固化点会被处理成一个有着新的成员向量的固化点。因此，若某个错误设备发送的PCF帧的整合周期大于系统中正确PCF的整合周期，就会造成正确PCF帧固化点被丢弃的情况。此外，AS6802协议表明，错误PCF帧的丢弃过程是在压缩函数之后，而本发明中考虑到系统需要的正确帧可能不会被选为当前时刻最优帧的情况，除了会输出当前时刻最优PCF帧，也会在寄存器中保留其他正确PCF帧，因此极大地提高了系统的容错性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法流程图；

图2为本发明实施例1提供的PCF帧结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的PCF帧数据子字段示意图；

图4为本发明实施例1提供的PCF帧的权重值示意图。

图5为本发明实施例2提供的时间触发以太网中交换机端口的PCF帧接收逻辑示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图和实施例对本发明实施例作详细说明。

实施例1

参照图1所示，本发明实施例提供一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法，包括以下步骤：

S101、当前设备从网络中的其他设备发送的以太网帧中获取PCF帧；

S102、对PCF帧进行解析，基于PCF帧中提取的源地址字段、成员向量字段、同步域字段和类型字段对PCF帧进行预处理，得到预处理后的PCF帧；

S103、对预处理后的PCF帧采用并行固化算法获取同时固化的多个固化点；

S104、对单端口的多个固化点进行预压缩运算，获取一个最优固化点；

S105、对所有端口提取的最优固化点再次进行预压缩运算，获取一个最终固化点，并将最终固化点送入压缩函数映射模块。

可以理解地，本发明实施例中的方法主要用于TTE设备，包括同一TTE网络中的SM设备、SC设备和CM设备，因此具有较好的系统兼容性，本发明实施例方案主要解决现有技术的AS6802协议处理中PCF帧在预压缩过程中未考虑单端口存在多固化点，以及正确固化点容易丢失的问题。

可以理解地，时间触发以太网TTE网络的核心和基础是全局同步时钟的建立与保持，同步数据由PCF帧来承载，在同步主设备SM、同步聚合设备CM和同步客户端SC之间传输。

本发明实施例中，首先要从以太网帧数据中选取PCF帧。一般来说，以太网帧包括起始部分、数据中部和校验码结尾；进一步地，起始部分由前导码、起始符和以太网报头组成，其中以太网报头，以MAC地址说明目的地址和源地址；数据中部中包含帧协议和类型报头信息；校验码一般是32位的CRC校验码，检验数据传输是否损坏，此处不再赘述。

由图2所示，本发明实施例中的PCF帧，其数据结构包括6字节(Byte)的目的MAC字段、6字节的源端口MAC地址字段、2字节的帧类型字段、46字节的帧数据字段和4字节的循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)字段。

可以理解地，针对PCF的帧数据字段可以进行进一步解析。图3中示出了本发明实施例中PCF帧数据字段的各子字段，包括整合周期字段Integration Cycle、成员向量字段Membership_New、同步优先级字段Sync Priority、同步域字段Sync Domain、PCF帧类型字段Type、透明时钟字段Transparent Clock以及四个保留字段Reserved。

可以理解地，本发明实施例S102中的预处理过程，包括对PCF帧进行身份识别、同步域筛选、CRC校验和PCF帧类型分类等操作。

可以理解地，此处的成员向量字段Membership_New具有32bit位宽，并且其中1bit为1其余31bit为0，用于标识终端设备，因此可以被用于进行PCF的身份识别。具体地，通过将待检测PCF帧的源端口MAC地址字段作为查表地址进行本地查表操作，将查表结果与待检测PCF帧的成员向量字段Membership_New作对比可以获知待检测PCF帧是否来源于正确的设备发送，若相同，则说明待检测PCF身份通过，可以执行后续步骤；若不相同，则丢弃当前PCF帧，重新获取下一个PCF帧进行解析。

进一步地，本发明实施例在预处理中进行了同步域筛选过程，具体地，是将从待检测PCF帧中提取的同步域字段Sync_Domain与本地的同步域字段作对比，若相同，则可以执行后续步骤；若不相同，则丢弃当前PCF帧，重新获取下一个PCF帧进行解析。

进一步地，本发明实施例在预处理中还进行了CRC校验，验证是否有CRC错误，若没有错误，则进行下一步骤；若有错误，则在生成CRC错误信息后执行下一步骤。

进一步地，本发明实施例在预处理中还进行了对待检测PCF帧进行分类，具体地，基于从待检测PCF帧中提取的类型字段Type和CRC错误指示信息，将待检测PCF帧分为错误IN帧、CS帧、CA帧、IN帧的四种主类帧和其他帧，若待检测PCF帧为主类帧，则执行后续步骤；若待检测PCF帧为其他帧，则丢弃当前PCF帧，重新获取下一个PCF帧进行解析。此处需要注意的是，对于四种主类帧，待检测的PCF帧只能被分为其中一种类别，因此，本发明实施例中将这四种主类帧共用一个数据通道以节省资源，并分别采用四个标志位进行指示，方便后续调用处理。

可以理解地，本发明实施例的步骤102中还包括与预处理同时进行的速率限制过程，具体地，是为每个源端口MAC地址字段地址配置一个具有预设值的计数器，当检测到接收来源于源端口MAC地址字段地址的原始PCF帧时，计数器开启，若在计数完成前再次收到来源于源端口MAC地址字段地址的新PCF帧，则丢弃新PCF帧并保留原始PCF帧，计数器在计数完成之后关闭。这样可以有效防止随机失效，例如系统中那些故障设备以超过正常状态的发帧频率发送PCF帧时，会被过滤掉，防止影响系统对其他正常帧的处理。

由此可见，本发明实施例方法采用基于PCF帧的结构字段和数据子字段进行多类别的身份验证和筛选预处理过程，可以在对PCF帧进行确权的同时保留有效PCF帧，这样既不会导入错误设备的PCF帧也不会造成PCF帧的缺失，从而提高了TTE系统的安全性和稳定性。

可以理解地，本发明实施例中是对经预处理筛选出的PCF帧采用并行固化算法获取同时固化的多个固化点。此处的固化过程，具体包括：

用最大传输延时Max_Transparent_Clock减去PCF帧的透明时钟值Transparent_Clock，将得到的差值作为PCF帧的固化延时；将PCF帧的固化延时与本地时钟相加，将得到的和值作为PCF帧的固化时间点；将PCF帧的固化时间点与PCF帧的帧有效指示字段、帧整合周期字段、帧成员向量字段和帧类型指示字段一起存入固化点寄存器；当固化点寄存器中的一个或多个PCF帧的固化时间点等于当前时刻本地时钟值时，提取出满足条件的一个或多个基于PCF帧提取的各个字段，并将多个满足条件的PCF帧并行固化。需要注意的是，此处的最大传输延时Max_Transparent_Clock是链路中的最大传输延时，透明时钟值Transparent_Clock是PCF帧在链路中传输所经历的延时。

可以理解地，由于受时钟周期影响，单端口也会具有多个相互之间存在固定时长的固化点，而经过上述过程，就可以完成对单端口上的多固化点的并行固化过程，这样能获取更多正确的固化点。

可以理解地，本发明实施例的S103中是先针对单端口的多个固化点进行预压缩得到每个端口的一个最优固化点，再针对多端口的二次预压缩得到所有端口的一个最终固化点的两次压缩流程。

具体地，该压缩流程包括以下步骤：

1)基于前述内容的PCF帧的类型和帧整合周期字段Integration_Cycle对并行输入的多个固化点进行分类，将字段相同的固化点分为同一组数据，用组内固化点数据生成一个新固化点数据，新固化点数据的成员向量字段Membership_New基于同组内所有固化点数据的成员向量字段Membership_New做逻辑或运算，新固化点数据除成员向量字段Membership_New以外的其他字段基于组内所有固化点数据的对应字段在逻辑上或空间上的最前获取。举例来说，若端口1、3、4在同一时刻送入固化点数据，那么端口1的固化点数据即为“最前数据”。

2)将每一分组生成的新固化点数据按照预设的字段权重值进行排序，字段权重值与固化点对应的PCF帧类型、成员向量数量和帧整合周期字段Integration_Cycle相关。

可以理解地，流程1)段中选出的是每一组的优选固化点，而同一类型的固化点可能包含多组的情况，因此，在2)段中需要对同类型所有分组的优选固化点进行排序，并且，基于对固化点的PCF帧类型、成员向量数量和帧整合周期字段进行权重值的设定，可以整合同一端口的多个不同类型的优选固化点，从而获取与端口对应的最优固化点。由此可见，本发明实施例方法可以解决现有技术中同一端口并行上传多个不同类型固化点时无法有效选择最佳的缺陷，提高系统的固化效率。

进一步地，此处的字段权重值是基于对PCF帧类型字段、成员向量数量字段和帧整合周期字段的预设定义知悉对应的PCF信息，从而判定固化点是否可用；具体地，如图4所示，字段权重值位宽一共有42bit，其中，第42bit至39bit分别为错误IN帧指示位、CS帧指示位、CA帧指示位、IN帧指示位，第38bit至33bit为成员向量数量，第32bit至1bit为整合周期字段。这样通过获取字段权重值数据，可以获知PCF的类型和状态信息，供后续压缩函数处理。

3)选取排序完成后的第一固化点作为当前时刻的最优固化点输出，将排序完成后除最优固化点的其他固化点按照优先级存入寄存器；若当前时刻没有最优固化点输出，则按照优先级从高到低依次提取寄存器中的一个固化点作为当前时刻的最优固化点输出。

可以理解地，在获取每一端口对应的最优固化点之后，可以再次进行预压缩处理，从而获取与设备对应的最终固化点。此处应注意的是，一般来说，现有技术在预整合过程中，会舍弃在同一时刻的固化点中除最高整合周期的固化点外的其他固化点，等于最高整合周期的所有固化点会被处理成一个有着新的成员向量的固化点。因此，若某个错误设备发送的PCF帧的整合周期大于系统中正确PCF的整合周期，就会造成正确PCF帧固化点被丢弃的情况。此外，AS6802协议表明，错误PCF帧的丢弃过程是在压缩函数之后，而本发明中考虑到系统需要的正确帧可能不会被选为当前时刻最优帧的情况，除了会输出当前时刻最优PCF帧，也会在寄存器中保留其他正确PCF帧，因此极大地提高了系统的容错性。

可以理解地，最终固化点被送入压缩函数映射模块用于计算主从设备之间的时差信息，至此控制帧的预压缩过程结束，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例1的方案解决了多个固化点预压缩时遗漏正确固化点的问题，并且提升了协议系统的灵活性、可扩展性和容错率，同时对所有TTE设备都具有良好的兼容性，具有较好的应用前景。

实施例2

本发明实施例2主要基于TTE网络中的一个收发设备实现控制帧预压缩过程。在一种可实现方式中，该设备是TTE网络中的交换机，该交换机具有四个分别设置端口标号为0～3的接收端口。本发明实施例的交换机能够对终端设备发送过来的协议控制帧PCF帧做并行固化和两次预压缩处理，实现并行数据串行化，最后将串行数据送入压缩函数映射模块。

参照图5，本发明实施例2对终端设备发送的协议控制帧PCF帧进行预压缩的实现步骤如下：

步骤1、四端口交换机的四个端口的Pcf_receiver模块会筛选出终端设备发送过来的协议控制帧PCF帧。

Pcf_receiver模块会识别接收到的以太网帧是否为PCF帧，若收到的以太网帧的TYPE字段为0x891d，则进行步骤2，若否，则重新进行步骤1。

步骤2、Pcf_receiver模块会解析PCF帧的各个字段，进行身份识别、同步域筛选、CRC校验、PCF帧类型分类等过程。

步骤3、Rx_port中的Pcf_permanence模块将处理过的PCF帧进行并行固化运算获取同时固化的多个固化点。

步骤4、Rx_port中的Pre_compress模块将多个固化点进行预压缩运算得到一个固化点。

步骤5、交换机的0～3端口会并行执行步骤1～4的过程，四个端口处理过的四路信号会被送入第二级Pre_compress模块，处理过程即为步骤4.1～步骤4.3，将输出的固化点送入压缩函数映射模块。

进一步地，步骤2具有以下步骤：

步骤2.1、身份识别过程，通过提取PCF帧的源地址字段，以提取到的源MAC地址为查表地址进行查表操作，将查找的的内容与提取到的成员向量字段Membership_New作对比，若相等，则执行步骤2.2；若不相等，则丢弃PCF帧，重新执行步骤1；

步骤2.2、同步域筛选过程，将提取到的Sync_Domain字段和本地的Sync_Domain字段作对比，若相等，则执行步骤2.3；若不相等，则丢弃PCF帧，重新执行步骤1；

步骤2.3、CRC校验过程，对接收到的PCF帧进行CRC校验，验证是否有CRC错误，若有错误则生成CRC错误指示；

步骤2.4、PCF帧类型分类过程，识别提取到的Type字段并结合CRC错误指示，将帧分为错误IN帧、CS帧、CA帧、IN帧和其他帧，针对前四类帧共用一个数据通道，由四个标志位指示四类帧；若判定PCF为前四类帧，执行步骤3；若判定PCF为其他帧，则丢弃PCF帧，重新执行步骤1；这一过程的代码如下所示：

Type＝0x02，crc_err＝1时，faulty_in_flag＝1；

Type＝0x04，crc_err＝0时，cs_flag＝1；

Type＝0x08，crc_err＝0时，ca_flag＝1；

Type＝0x02，crc_err＝0时，in_flag＝1。

与此同时，步骤2中还具有一个速率限制处理，该处理与预处理同时进行，具体地，每个源MAC地址对应一个计数器，当收到等于该源MAC地址的PCF帧时，开启对应的计数器，计数器值预先配置好，计数完成前若再次收到等于该源MAC地址的PCF帧，并丢弃新收到的PCF帧，当计数完成后关闭对应计数器。

进一步地，步骤3中还包括以下步骤：

步骤3.1、用最大传输延时Max_Transparent_Clock减去PCF帧中的透明时钟值Transparent_Clock，将差值作为PCF帧的固化延时；

步骤3.2、将PCF帧的固化延时和本地时钟相加，将和值作为PCF帧的固化时间点；

步骤3.3、将PCF帧的各个字段包括固化时间点存入固化点寄存器；

步骤3.4、当固化点寄存器中一个或多个PCF帧的固化时间点等于当前时刻本地时钟值时，提取出满足条件的一个或多个PCF帧的各个字段，将一个或多个PCF帧并行固化。

进一步地，步骤4中还包括以下步骤：

步骤4.1、按照PCF帧的类型和帧整合周期字段Integration_Cycle对并行输入的多个固化点进行分类，将字段相同的固化点分为同一组数据，用组内固化点数据生成一个新固化点数据，新固化点数据的成员向量字段Membership_New基于同组内所有固化点数据的成员向量字段Membership_New做逻辑或运算，新固化点数据除成员向量字段Membership_New以外的其他字段基于组内所有固化点数据的对应字段在逻辑上或空间上的最前获取；

步骤4.2、将每一分组生成的新固化点数据按照预设的字段权重值进行排序，权重值包括PCF帧类型、成员向量数量、整合周期字段Integration_Cycle字段；

步骤4.3、选取排序完成后的第一个固化点作为当前时刻最优固化点输出，将排序完成后的其余的固化点存到寄存器中，直到当前时刻没有排序固化点输出时，再依次提取出寄存器中存放的固化点作为当前时刻最优固化点输出。

综上所述，本发明实施例2的方案解决了可以解决单端口具有多个固化点在预压缩时遗漏正确固化点的问题，并且提升了协议系统的灵活性、可扩展性和容错率，同时对所有TTE设备都具有良好的兼容性。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上实施例，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于AS6802协议的控制帧预压缩方法，应用于电信终端设备TTE，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、当前设备从网络中的其他设备发送的以太网帧中获取协议控制消息帧PCF；

步骤2、对PCF帧进行解析，基于PCF帧的源端口MAC地址字段、成员向量字段Membership_New、同步域字段Sync_Domain和类型字段Type对PCF帧进行身份识别、同步域筛选、CRC校验和PCF帧类型分类的预处理，得到预处理后的PCF帧；

步骤2.1、身份识别过程，基于所述从PCF帧的源端口MAC地址字段作为查表地址进行本地查表操作，将查表结果与所述从PCF帧中提取的成员向量字段Membership_New作对比，若相同，则执行步骤2.2；若不相同，则丢弃所述PCF帧，重新执行所述步骤1；

步骤2.2、同步域筛选过程，将所述从PCF帧中提取的同步域字段Sync_Domain与本地的同步域字段作对比，若相同，则执行步骤2.3；若不相同，则丢弃所述PCF帧，重新执行所述步骤1；

步骤2.3、CRC校验过程，对所述PCF帧进行CRC校验，验证是否有CRC错误，若没有错误，则执行步骤2.4；若有错误，则在生成CRC错误指示信息后执行步骤2.4；

步骤2.4、PCF帧分类过程，基于所述从PCF帧中提取的类型字段Type和CRC错误指示信息，将所述PCF帧分为错误IN帧、CS帧、CA帧、IN帧的四种主类帧和其他帧，若所述PCF帧为主类帧，则执行所述步骤3；若所述PCF帧为其他帧，则丢弃所述PCF帧，重新执行所述步骤1；所述的四种主类帧共用一个数据通道，并分别采用四个标志位进行指示；

步骤3、对预处理后的PCF帧采用并行固化算法获取同时固化的多个固化点；

步骤4、对单端口的多个固化点进行预压缩运算，获取一个最优固化点；

步骤4.1、基于步骤2.4中所述PCF帧的类型和帧整合周期字段Integration_Cycle对并行输入的多个固化点进行分类，将字段相同的固化点分为同一组数据，基于同组固化点数据生成一个新固化点数据，新固化点数据的成员向量字段Membership_New基于同组内所有固化点数据的成员向量字段Membership_New做逻辑或运算，新固化点数据除成员向量字段Membership_New以外的其他字段基于组内所有固化点数据的对应字段在逻辑上或空间上的最前获取；

步骤4.2、将所有分组的新固化点数据按照预设的字段权重值进行排序，字段权重值与所述固化点对应的所述PCF帧类型、成员向量数量和帧整合周期字段Integration_Cycle有关；

步骤4.3、选取排序完成后的第一固化点作为当前时刻的最优固化点输出，将排序完成后除最优固化点的其他固化点存入寄存器；若当前时刻没有最优固化点输出，则依次提取寄存器中的一个固化点作为当前时刻的最优固化点输出；

步骤5、对所有端口提取的最优固化点再次进行预压缩运算，获取一个最终固化点，并将最终固化点送入压缩函数映射模块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成员向量字段Membership_New，具有32bit位宽，并且其中1bit为1其余31bit为0，用于标识终端设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

与预处理同时进行的速率限制过程，为每个所述源端口MAC地址字段地址配置一个具有预设值的计数器，当检测到接收来源于所述源端口MAC地址字段地址的原始PCF帧时，计数器开启，若在计数完成前再次收到来源于所述源端口MAC地址字段地址的新PCF帧，则丢弃新PCF帧并保留原始PCF帧，计数器在计数完成之后关闭。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

步骤3.1、用最大传输延时Max_Transparent_Clock减去所述PCF帧的透明时钟值Transparent_Clock，将得到的差值作为所述PCF帧的固化延时；

步骤3.2、将所述PCF帧的固化延时与本地时钟相加，将得到的和值作为所述PCF帧的固化时间点；

步骤3.3、将所述PCF帧的固化时间点与所述PCF帧的帧有效指示字段、帧整合周期字段、帧成员向量字段和帧类型指示字段一起存入固化点寄存器；

步骤3.4、当固化点寄存器中的一个或多个PCF帧的固化时间点等于当前时刻本地时钟值时，提取出满足条件的一个或多个基于所述PCF帧提取的各个字段，并将多个满足条件的PCF帧并行固化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最大传输延时Max_Transparent_Clock是链路中的最大传输延时，所述透明时钟值Transparent_Clock是PCF帧在链路中传输所经历的延时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4.2中的字段权重值，具体包括：

所述字段权重值位宽为42bit，其中，第42bit至39bit分别为错误IN帧指示位、CS帧指示位、CA帧指示位、IN帧指示位，第38bit至33bit为成员向量数量，第32bit至1bit为整合周期字段。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，所述TTE设备包括同一TTE网络中的SM设备、SC设备和CM设备。

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