CN1127829C - 从第一装置到至少一个第二装置在以太网内传输可预先确定优先分类级的数据包的方法 - Google Patents

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Abstract

在根据权利要求1所述方法中，由第一装置在预先可确定时间间隔内产生至少一个时间信息，并传输给至少一个第二装置。时间信息包含一同步信息，依据此信息求出若干时间区间，这些时间区间是为传输一个可预先确定优先权等级的数据包(DP)而预先设置的。在接收该时间信息后，对所接收的时间信息进行分析估计，其中求出同步时间，依据此同步时间求出时间区间，这些时间区间是为传输各可预先确定优先权等级的数据包而预先设置的。

Description

从第一装置到至少一个第二装置在以太网内传输可预先确定优先 分类级的数据包的方法
根据下面称为以太网标准的IEEE802.3标准形成的局域计算机网络，描述了一种技术，用它使终端设备经公共使用的串行总线相连接。对该总线的访问可通过所谓的载波监听多路访问(存取)/争用检测(CSMA/CD)调节。以太网协议是一种所谓的还算好的协议，即：所有在总线上连接的终端设备在进行竞争的存取情况下，按统计平均值经总线传输其待传输的数据，而不管待传输数据的类型怎样，具有相同的概率。
然而在许多情况下，必需使某种数据流比其它数据流优先。其例子有具有实时要求的数据流，例如音频数据流或视频数据流以及控制机器的报警信息。这类数据流在传输时需要某种最低质量。然而在以太协议情况下现在不能担保这种最低质量，因为在CSMA/CD协议情况下数据流不可能进行区分，因此也不可能对数据流有不同处理方法。
以太网总线是一种无源传输介质，呼叫处理率是分散在同样按照以太网协议工作的终端设备内实现的。所谓交换以太网是一种技术，其中局域网络按照IEEE802.3标准通过包交换取代通常的以太网进行耦合。包交换通过所谓以太网节点实现。一个以太网节点具有多个双向入口，所谓端口。以太网节点必须通过至少一个输出端口转接输入的数据包，该输出端口是直接或间接与目的地或数据包目的地连接的。如果到达不同的输入包，这些包必需经过同一输出端口输出，则数据包被中间储存。为此应用的缓冲存储器可能在高负荷状况下溢出，新到达的数据包在这种情况下将丢失。
由文献[1]已经公知以太网协议的各种包种格式。
基于本发明的问题是给出一种符合以太网标准的方法，应用此法在传输数据流时，关系到实时请求可保证传输的某种最低质量。
本问题根据权利要求1所述方法解决。
在根据权利要求1所述方法中，由第一装置以可预定的时间间隔至少产生一时间信息，并且传输到至少一个第二装置。该时间信息包括一同步信息，依据该同步信息求出若干时间区间，这些时间区间总是为一个可预定的优先分类级的数据包(DD)的传输设置的。在接收时间信息后对所接收的时间信息估值，其中求出同步时间，依据此冈步时间求出这些时间区间，这些时间区间总是为一个可预定的优先分类级的数据包的传输设置的。
通过该方法可以在全部通信连接期间保留所需的设备，这些设备是分配给可预定的通信连接的、是在连接接通阶段所取得的、在通信连接期间必需的。按照这样方式，对于待传输的数据包的质量求能实现极其可靠的保证。
本发明的有益扩展由从属权利要求给出。
在本方法的扩展中，对由第一装置要传输的每一数据包各分配一优先分类级，根据优先分类级识别数据包是有益的。紧接着考虑优先分类级把数据包传输到第二装置。
这种扩展的显著优点首先在于：数据包的优化例如根据待传输的数据流的类型是可能的。按照这种方式对于基于传输时涉及实时要求必需高度优先的数据包用统计方法保证所要求的质。
与此有关，语言表达“用统计方法”可以这样理解：与应用的优先分类级相对应，可以按某种概率给出质量要求保证。其原因在于：数据包按照其优先权利例如高优先权的数据包比低优先权的数据包优先传输。
为了能够实现多级通信连接，即：经过多个以太网转换节点的通信连接，在方法的进一步扩展中由第二装置接收数据包是有益的，该第二装置求出分配给该数据包的优先分类级，其中在考虑优先分类级的条件下该数据包再继续传输。
通过这种优先顺序方式实现该方法的简化，因为并不在每一转换节点重新形成完全新的对数据包的优先分类级，以及必须分配给数据包，而是只求出先前分配给该数据包的优先分类级，此优先分类级将在其它方法内继续应用。
为了把优先分类级分配给数据包，对在输送给所谓以太层的数据包内含有的信息通过数据包类型，因此通过通信连接的类型或者也通过数据流的类型进行分析，并且在优先分类级的顺序分配情况下考虑已分析过的信息是有益的。按照这种方式分析和保证数据包的类型，因此分析和保证所要求的数据流的质量需要是自动可能实现的。
此外，在本方法进一步扩展中，对数据包实现存取控制，从而能够防止通过过多要传输的数据包使实施本方法的装置过载是有益的。
此外，在本方法进一步扩展中，把装置的缓冲存储器分成多个部分，并且缓冲存储器的每一部分至少各归入一优先分类级。这意味着：在缓冲存储器的相应部分里，当时只能储存相应的优先分类级的数据包。
上述方法的扩展通过由缓冲存储器的相应部分按照可预定的顺序读出并传输数据包还可以进一步改善。根据一种任意调度程序法能够预先给出顺序。
此外，对于设计成以太网交换元件的装置中，缓冲存储器溢出或缓冲存储器一部分溢出的情况下，当靠通过这种数据包的仿真碰撞(kuenstliche Kollision)不可能实现接收过程的中断时才舍弃引起溢出的数据包是有益的。
此外在方法的扩展中，只对那样的数据包产生数据包的仿真碰撞是有益的，从这些数据包的源装置已知：仿真碰撞的产生是允许的，即例如由发送的装置是可以处理的。通过这种扩展挑选能够处理发送的数据包仿真碰撞的装置。
在附图中描绘了本发明下面还要详细说明的实施例。
图1给出了通信连接装置的略图，它具有两个终端设备以及按照以太网协议交换数据包的一个转接单元；
图2给出在方法扩展中描绘的流程图；
图3a到3f给出了以太网标准的各种协议格式，以及与其相连的用于标识数据包的各种可能途径描绘的略图；
图4给出附有某些扩展和详细描绘的装置略图，以此描述与其它通信层的共同作用；
图5a到5f给出各种协议格式以及与其相连的可能途径，在保留以太网标准情况下实现另外描述的背压法，(Back-Pressureverfahren)；
图6给出信息流程图，其中例如描述了图1描绘的装置一个信号化以及数据交换；
图7给出了在多个时间区间内、对于各种优化分类级的通信连接带宽的时间分布的略图。
图1给出按照以太网标准实现数据包传输的、示范表示的通信连接装置。
它描绘了第一装置A1，第二装置A2以及其它装置Ai。
在这个例子中第一装置A1充当以太网终端设备。第二装置A2充当交换元件，即所谓的以太网交换节点(以太网开关)。在这个例子中另一装置Ai又充当以太网终端设备。用第一下标i单意表示任一其它的装置Ai，其中第一下标i是任意的自然数。
在装置A1，A2，Ai之间存在一点对点连接，在第一装置A1和第二装置A2之间通过第一耦合K1连接，而在第二装置A2和其它装置Ai之间通过第二耦合K2连接。
然而，在所谓共享的以太网中充当以太网终端设备的装置彼此直接耦合，以及并不像在所谓开关的以太网内通过至少一个充当交换元件设计的装置来分开也是可能的。
因为以太网标准遵照国际标准化组织(ISO)的所谓的层模型，所以在原理图中的装置以通信层的形式描述。耦合K1，K2与也称为位传输层的所谓物理层PHY一起构成物理媒体。以太网层，例如媒体接入控制层(MAC层)与位传输层耦合。在以太网层执行标准以太网协议。方法的进一步扩展只能够看作在MAC层和其它的较高通信层之间的中间层。因此，在图1该方法作为独立层RMAC(实时媒体接入控制)描述。
另外称作为中间层RMAC的独立层RMAC一部分与MAC层耦合，另一部分与其它通信层耦合。对于其它的通信层应当理解为任意的、公知的传输协议，例如TCP/IP(传输控制协议/因特协议(InternetProtocol)或UDP/IP(用户数据报文协议/内部网协议)或IPX等。所有逻辑上安置在中间层RMAC的通信层的全体在图1简化地称为较高层HL。有关较高层HL以及位传输层PHY和MAC层装置的一般建立在各应用的协议框架内是任意的。因为在本例中第二装置设计为以太网开关，所以在这种情况下第二装置不具有较高层HL。根据以太网标准这是不必要的。
虽然在图1只描绘了三个装置，实施本方法通信连接能够扩展到任意多个装置，因为以太网协议只涉及直接彼此耦合的装置的连接。
信号化(Signalisierung)
在图6说明通信连接，正如图1所示，可能的信号化。
从第一装置A1发送连接请求(Connect-Request)到第二装置A2。连接请求包含例如目标地址DA，发送机地址SA、流向识别器FID的数据、字段类型以及参量字段TSpec、其中指出对通信连接要求怎样的质量标志，以及例如业务分类字段RSpec，其中指出要求怎样的业务分类级，例如通信连接要求怎样的优先分类级。
从第二装置A2直接把连接请求继续输送到其它装置Ai。在经过多个以太网交换单元所引导的通信连接中，第二装置A2被看作大量交换单元，它们各自继续输送连接请求和相应的其它数据包DP到表示对通信连接对应的终端设备的那些终端设备上。
从终端设备，例如从其它装置Ai发送一应答Connect reply，该应答包括附加于目标地址字段DA、发送机地址SA、流向识别器FID还有数据结果Result(Success)，其中指出是否接受所请求的通信连接。
此外在结果数据Reason中给出原因，为什么例如不接受通信连接。一种原因可能在于通信网络内过小的可供支配的带宽。这些数据能以可预定的方式被编码，因而这些字段只包括任意的数值。
应答(Connect-reply)经“所有第二装置”A2转送到第一装置A1。在第一装置A1内接收应答Connect-reply，并且是一个肯定的应答，即；以接受该通信连接的方式的应答之后，这个前述的连接阶段结束。
紧接着实现有用数据真正的传输，即实现数据包DP真正的传输，各根据例如商定的优先分类级PKi或者由发送机能够确定的独立可预定的优先分类级PKi，或者例如与各以太网交换装置的网络负荷有关对数据包(DP)配置优先分类级。
如果通信连接应当中止，则例如通过以下方式实现，即：由发送机例如由第一装置A1把连接中断请求Disconnect-Request发送给第二装置A2，并由第二装置A2转送到其它装置Ai。连接中断请求Disconnect-Request包括例如目标地址DA，发送机地址SA以及流向识别器FID。
在位(Bit)传输层上实现优先控制的传输
在本方法中规定例如在以太网内，或者就通信连接而言在以太网范围内，可供支配的带宽被划分成许多带宽区域，例如按照预定的优先分类级PKi的数目来划分。
该带宽每一部分准确用于归入优先分类级PKi的数据包DP的传输，而带宽的有关部分也归入这些数据包．
以下简述非常简单的情况，其中只规定两个优先分类级PKO和PKl(参照图7)。然而这绝对不限制这种方法对任意优先分类级的通用有效性，因而绝对不限制任意数目的时隙．
对这种情况，例如规定两个时隙，第一时间缺口ZS1和第二时间缺口ZS2。第一时间缺口ZS1例如用于高度优先数据即用于第二优先分类级PK1分配给予的数据包DP，而第二时间缺口ZS2用于低优化分类级PK0分配给予的数据包。
这时为了简化方法在本方法的一个扩展中规定只管理第一时间缺口ZS1的大小。这意味着，时间缺口ZS1，ZS2在其宽度可变地形成是有益的．由独立可预定的参考时间t0出发，从第一时间缺口ZS1的时间缺口长s1和参考时间点t0之和产生第二时间缺口ZS2的起始时间点。
时间缺口长是这样选择的，所有高度优先的数据流的通信量AH能被传输。它满足： AH < S 1 S F &CenterDot; B
这里用B表示相应的以太网段的带宽。用SF表示第一时间缺口的时隙长S1和第二时间缺口的时隙长S2之和(SF=S1+S2)。上述规则只为确定第一时间缺口长S1的大小而给出粗糙的依据。为了确定例如单个时间缺口长的分配的任意规则对专家都是熟悉的。
如果存在对于高度优先的要传输的数据要求最大的延迟TDmax，则应当考虑例如下述规则：
sF<min TDmax(所有高度优先的通信连接的)+S1
在方法的一个进一步扩展中，参考时间点t0由一个独立可预定的装置例如通过时间信息在独立可预定的时间区间内同步，即参考时间点t0，在独立可预定的时间区间内，从一装置发送到所有其它装置是有益的．由各装置接收该时间信息并且用作其新的参考时间点t0。装置的真正同步在以太网内是不可能的．然而通过参考点t0的，这种周期性刷新，实现包括在装置的操作系统内的时钟的足够准确耦合。
标准化的以太网协议还有主要缺点，即：通过所有连接到以太网总线的装置的独立存取，根据CSMA/CD协议对所有要传输的数据包DP的独立存取是可能的，不管要传输的数据类型。
这导致就数据流而言不能担保对相应通信连接的数据包DP传输提出可预定的实时请求。
下面，各种实时请求被看作质量标志。在本文件范围内质量标志例如可以理解为以下准则：
——数据包DP的传输时间，
——数据包DP的传输时间的波动，
——在通信连接或装置过载时数据包的损失，
——有效数据传输率，等等。
为了能够保证完全应用专有的以及应用专有独立可预定的一定的质量标志，在本方法的一个有益扩展中，具有图2所示的方法步骤。
要传输的数据包DP从一个较高层HL输入到中间层RMAC。为了在以太网内传输数据包DP在该方法的扩展中规定以下的方法步骤。
在第一步骤201从任意数量的优先分类级PKi中的一个优先分类级PKi分配给数据包DP。以第二脚标i单意标识每一优先分类级PKi，这里i是一任意的自然数。
在另一步聚202中根据优先分类级PKi，数据包DP单意地加标记。
在最后的步骤203中数据包DP由执行本方法的第一装置A1传输到第二装置A2。
在本方法的进一步扩展中规定了同样在图2示出的其它方法步骤。
在另一方法步骤204中，数据包DP被第二装置接收。
紧接着在第二装置A2内求出在第一装置A1内分配给数据包DP的优先分类级PKi，205。
考虑求得的优先分类级PKi，进一步传输数据包206，在本例中如图1所述传输到其它装置Ai。
下面，各方法步骤在其具体设计中在本实施例内详细说明。
优先分类级PKi分配给数据包DP201
优先分类级PKi分配给数据包DP一般表示可能大部分必需的质量标志反映到优先分类级PKi上，由此分类级保证要求的质量标志的相应的结合。
尽管质量标志个数和特性可以是任意的，但是为了保证本方法中的质量标志，考虑下述服务质量参量(QOS参量)证实是有益的。在本方法的范围内，考虑下述四个优先分类级PKi(i＝0，1，2，3)证实是够用的。
第一优先分类级PK0用于无连接的通信连接，其中只保证：以未特定的位速率按照最佳的可能途径，与通信网络的工作负荷有关无任何担保，以及无连接的建立传输各有关数据包DP。因此第一优先分类级PK0相当于能够分配给数据包DP的最低优先顺序。
第二优先分类级PK1用于面向连接的通信连接，其中统计上保证一个控制的延迟，即数据包DP传输的最大延迟。
在所谓控制的延迟的业务中实现例如下述业务标志：
——保证为连接必需的带宽，该带宽是在另外描述的连接建立中商定的；
——在通信网络较大负荷传输数据包DP时，平均延迟绝不比第一优先分类级PK0分配给予的数据包的延迟差；
——在通信网络大的负荷传输数据包DP时，最大延迟大大小于第一优先分类级PK0的数据包DP的延迟。
——由于装置A1，A2，Ai的缓冲存储器PS的溢出，数据包DP的损失率是不高的，只要数据流的特性，即商定的通信连接的特性，对于各通信连接遵守在通信连接建立阶段达成的“业务协议”。
因此用第二优先分类级PK1实现一项业务，以此保证具有低实时要求或没有实时要求的带宽需求。第二优先分类级PK1适合于具有要求一定带宽的通信连接的短脉冲性质的交流。
第三优先分类级PK2涉及面向连接的通信连接。对于第三优先分类级PK2分配给予的数据包DP规定例如如下业务：
——大多数数据包DP实际上完全被传输；
——在大多数情况下，在传输时数据包DP的延迟不超过为传输数据包DP的可预定的最大延迟时间。
在这方面语句“大多数数据包”以这样的方式理解，即：这是可预定的、在连接建立阶段例如必须给出的数目。例如在许多情况下，在一秒内1000个传输的数据包DP中的一个，以及最多在更长的时间区间内10000个传输的数据包DP中的一个，超过由“大多数数据包”数值给出的界限已经够用。因此通过第三优先分类级PK2保证一项业务，其中保证了控制的延迟，连带也保证了最高延迟时限，因而实现“快速实时”业务。
第四优先分类级PK3也用于面向连接的通信连接。在相当于最高优先级、分配给予数据包DP的第四优先分类级PK3情况下，例如保证如下的业务：
——例如在连接建立期间，商定的所需的通信连接的带宽可供支配；
——对于传输时的数据的DP保证可预定的最大延迟时间；
——决不会由于缓冲存储器PS的溢出出现数据包DP的损失。
只要整个通信网络不失效，例如由于通信网络的事故，则在第四优先分类级PK3的通信连接在连接建立时商定的参量保证比其它优先分类级PK0，PK1，PK2具有高得多的统计可靠性。
根据分配的优先分类级PKi来标识数据包DP202
数据包怎样加标志的方式和类型，以至于使数据包的接收机能够分别求出哪一优先分类级PKI分配给该数据包，能够以各类方式实现。
一般的以太网络数据包DP具有例如下述按照以太网标准规定的在数据包DP内的字段(参照图3a)：
——目标地址字段DA，在其内指出数据秉DP的接收机地址；
——发送机地址字段SA，在其内指出数据包DP的发送机地址；
——字段类型，Type它由数据包DP的接收机看作为整数，并且通常有两个八位组的长度。字段类型Type各按在字段内存在的数进行不同的说明。如果该数小于1500，则字段类型Type看作为例如长字段，其余的数据包相应于普通的所谓逻辑链控制格式(LLC-Format)。然而如果在字段类型Type内的数不小于1500，则该数看作为类型数据。该类型数据包括网络协议的一个编码，该协议产生后继的、在数据包DP中包含的信息。
在所谓的LLC-格式中，  网络协议通过所谓的业务访问点(Service-Access-Point，SAP)，LLC业务访问点(LLC SAP)定义。这种包格式的例子在图3c描述。图3e描述了LLC格式的一种变型方案，所谓LLC子网络连接访问点(SNAP)，其中业务访问点(SAP)固定设置在十六进制值OA。在该变型方案中，网络协议在一单独分开的字段型内被编码(参照图3e)。
此外，所有协议元件具有信息字段Info，其中在数据包DP内包括从较高层HL引入的要传输的信息。
具有校验总数编码的错误识别字段FCS也在协议格式内安排。
具有分配给数据包DP的优先分类级PKi的数据包的标识，可根据各协议格式以不同方式实现。
在图3b对图3a的一般协议格式，在字段类型Type内装入优先标志PM。优先标志是一单意值，用它单意地标识优先分类级。一般必须单意地为相应的优先分类级保留该值。
此外在本方法的一变形方案中安排最低优先分类级的数据包DP，即例如对第一优先分类级PK0数据包完全不作标记而按照一般以太网标准不改变地应用。
因为一个装置使用不同的较高层HL，例如为了各种通信连接一方面既使用TCP/IP协议，另一方面又使用SPX/IPX协议是可能的，所以在本发明的一个扩展中，在数据包DP中安排另一字段是有益的。该其它字段称为通量识别器FID。该通量识别器FID在发送数据包DP的装置内单值地产生。因此对于数据包DP的接收机借助数据包可能单意地求出数据包DP的单一归入通信连接的类型，优先标志PM和业务访问点以及对较高层的耦合。这是可能的，因为通过上术措施，MAC发送机地址和通量识别器FID的组合是遍及世界的单意的，因而在数据包DP的接收机内可用于数据包的单意分配。
因为如上所述在所加标志的数据包情况下描述了字段类型Type的源字段容量，包含其内的信息经附属的网络协议首先分开传输到接收机，例如第二装置A2。这在信号化阶段实现，关于这些将另外详细说明。
图3d描述了对图3c描述的协议格式的标识。这时优先标志PM包含在字段DSAP内，后者一般包含较高层HL的接收机业务访问点。
此外优先标志PM取代地或补充地包含在字段SSAP内，后者一般包含数据包DP的发送机较高层HL的业务访问点值。
在该变通方案也在本方法的一个扩展中，附加地在数据包DP内安排通量识别器FID的字段。
在图3e描绘的格式中例如优先标志PM在字段类型Type里传输(参照图3f)。此外，重新为通量指示器FID安排一字段。这种可能的方法，即把优先标志PM，因而优先分类级PKi的信息转变为数据包DP的一个标志只是给出了许多例子之一。
在变通方案里为容纳该信息安排新字段也是可能的。
如果各种业务访问点用于各种数据流，则在表中记录数据流对优先分类级PKi的分配，以及对分配给数据流的每一数据包DP，分配在表上规定的相应的优先分类级PKi。
然而如果不是为每一数据流设置一独立访问点，则要考虑例如通过由TCP/IP层引入数据包DP的端口识别号码的求出而求出。但是也能够求出和评估标识数据包DP分配给予的、已经在较高层内例如作为TCP/IP层产生的数据流的其它信息。
例如这导致如下结果，即：在可能为该据包DP识别所属的数据流情况下，能够反映到应该分配给予数据包DP相应的优先分类级PKi上。
此外在方法的一个进一步扩展中规定：为数据流DP即通信连接应当保证的质量标志图象，在连接建立阶段动态可配置地形成。如果对于数据包DP配置给予的数据流没有执行连接建立阶段，则在最简单情况下，相应地分配给数据包DP第一优先分类级PK0。
在下例中把装置和方法进一步说明。任一应用ANW(参照图4)，例如任一程序用作输运协议，UDP/IP协议，为了经过以太网传输视频数据。
如果要传输的UDP数据流的端口号码已知，则为了该连接要求设备是可能的。这时为了在另外描述的信号化由设备管理单元BMV查明，对于哪一些UDP接口号码必须哪一些设备。
设备管理单元BMV实施例如连接建立阶段，并且对新通信连接单意地予以标志。所加标志由装置以下述方式识别，即：例如对UDP端口号码估值，并且由该端口号码出发能够求出为数据包DP用的通信连接以及相应的优先分类级PKi。
图4给出一个能够实施例如该方法的装置。该装置，例如第一装置A1，第二装置A2以及其它装置AI具有至少一个数据包分级单元DK，一优先标志单元PME以及一缓冲存储器PS。
装置逻辑上安排在较高层HL和MAC层之间。
数据包分类单元DK是这样形成的，即：能够实施上述质量标志在优先分类级PKi上的反映。
优先标志单元PME是这样形成的，即：执行上述标志，例如把上述值写入数据包DP的一定的、可预定的数据字段内。
要传输的数据包DP，由装置的较高层HL输入。在那里将它输入数据包分类单元DK，求出数据包DP的优先分类级PKi以及将数据包DP储存在存储器PS内。
在本方法的进一步扩展中规定：对可预定大小的缓冲存储器PS的独立部分分配单个的优先分类级PKi。在分配给优先分类级PKi的独立部分中只分别写入相应于缓冲存储器PS部分的优先分类级PKi分配给予的数据包DP。缓冲存储器PS的各个部分主要按照先进先出原理(FIFO缓冲存储器)形成。以此方式在数据包DP传输前对数据包DP实现所谓的排队是容易办到的。
通过该装置的这种设计能够容易实现本方法。
为了从缓冲存储器PS部分读出数据包DP，能够利用任一调度程序法。在文献[2]内应该找到关于调程序法的综览。
用于由缓冲存储器PS部分读出数据包DP的一种极简单的算法可以从下面情况中看到：当为了传输数据包DP，应当由缓冲存储器PS读出数据包DP时，相当于最高优先分类级，例如第四优先分类级PK3的缓冲存储器PS的各部分被调查和检验，在缓冲存储器PS这部分里是否有一要传输的数据包在排队等候。如果不是这种情况，则逐级地按照下降的优先权顺序相应地搜索分配了下一优先分类级PKi-1的缓冲存储器的下一部分。为了实施相应的调度程序法，在装置的一个扩展中安排了一个调度程序单元SCH。
此外，在装置的扩展中安排一设备管理单元BMV。
设备管理单元BMV是这样形成的，即通过设备管理单元BMV保证下述功能中至少一个功能：
——管理各装置A1，A2，Ai的设备和/或为传输数据包用的一个通信网络的设备，例如缓冲存储器PS，例如为通信连接应当保留的以太网的带宽，调度程序SCH等；
——为数据包DP实行一存取检验，依据该检验决定是否对该数据包DP进一步处理；
——在装置和至少另一与该装置耦合的装置之间实施信号传输。在这种信号传输时，没有通信连接的特性被确定，例如：保留的必需的带宽以及通信连接的其它质量标志，这些质量标志为有关数据包DP分配给予的通信连接将得到保证。
在装置的扩展中一独立的媒体存取控制地址(MAC-Adress)分配给设备管理单元BMV是有益的。因此设备管理单元独立的只在物理上与其余的装置实现耦合以及只经过耦合与装置通信是可能的。
仿真碰撞的产生
在本方法的扩展中存在作为以太网开关形成的装置内规定：如果缓冲存储器PS或其一部分写满以及数据包DP应该写入缓冲存储器PS或写入缓冲存储器PS的填满的部分，则对要写入的数据包产生所谓的仿真碰撞，因此直接通知发送机在那时间点的数据包不能被处理。
因此数据包发送机中止发送数据包DP，并且在随机选择的时间间隔之后，重复尝试发送数据包DP。按照这种方式防止丢失数据包DP，因为数据包的发送机再一次完整地发送该数据包DP。
然而，因为在本方法的这一扩展中数据包DP的传输时间直到首次成功的数据包发送尝试为止，上升一定时间值，确切地说不仅对于必须要通过填满的缓冲存储器PS的通信连接数据，而且对于制动的即“阻塞的”发送机的所有数据包DP，不管这些数据包有怎样的目的地，或这些数据包DP从属于哪个通信连接，提出以下的扩展是有益的。
然而，在伴有实时要求的待传输的数据时，如上所述，过长的延时可能是不可接受的。因此在仿真产生的不受欢迎的数据包DP碰撞之前保护伴有这种要求的发送机是有益的，因为在这种类型的数据流中接受由缓冲存储器PS和/或部分缓冲存储器PS溢出引起的数据包损失，比作为发送机的整个网络接口的阻塞常常是更容易接受的。
这问题通过以下方式解决，即：对于终端设备专门且动态地允许或禁止利用称作背压(Backpressure)的仿真碰撞的产生。
为此目的实现这样的数据的自动分配，即背压法对于经MAC地址识别的各终端设备是否是允许的。为此，要求例如作为以太网开关形成的数据包DP接收机能够识别，是否数据包DP的发送机允许背压法，该信息能够包含在例如在图5a到5f示出的包格式内和/或是各终端设备专用地记录在数据包DP接收机内的表格里。
在图5a，5c和5e给出了图3a，3c和3e描绘的以太网数据包DP用的包格式。
在方法的这个扩展中，例如在字段类型Type里安排了一个状态信息数据BPSTAT，以此确定背压法是否允许用于数据包DP的发送机。
在方法的一个扩展中也重新安排了通量识别字段FID(参照图5b，5e，5f)。尽管在该实施例中应用了如其对优先分类级PKi描写的同样的字段，所以在变通方案中同样考虑在协议格式中安排另外的字段，以便因此能够在数据包DP内传输两信息。
在本文件中引用了下述出版物。
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[2]H.Zhang and D.Ferrari，Rate-Controlled Static-PriorityQueuing，Proc of INFOCOM′93，San Francisco，CA，April1993

Claims (13)

1.在以太网内从第一装置到至少一个第二装置传输有预定优先分类级的数据包的方法，
——其中，至少两优先分类级之一分配给待传输的数据包(201)，并将数据包从第一装置传输到所述至少一个第二装置
——其中，由第一装置在预定时间区间内产生至少一个时间信息，并且将该至少一个时间信息至少输送到与第一装置耦合的第二装置，
——其中，该时间信息包含一同步信息，按照该同步信息的函数求出若干时间区间(ZS1，ZS2)，而这些时间区间为传输数据包而各分配有一预定优先分类级，
——其中，时间信息由至少第二装置接收，
——其中，对接收时间信息进行分析估计，求出一个同步时间，并且按照此同步时间的函数，求出规定用于传输各分配有预定优先分类级的数据包的时间区间，和
——其中，对具有任意数目要传输数据包的通信连接，在通信连接开始时与这些时间区间(ZS1，ZS2)有关，预约为通信连接用的可预定的设备。
2.根据权利要求1的方法，
——其中，数据包只在规定用于分配给数据包的优先分类级的时间区间内传输。
3.根据权利要求1的方法
——其中，根据优先分类级单意标识有待传输的数据包(202)，和
——其中，考虑分配给数据包的优先分类级，把数据包传输到第二装置(203)。
4.根据权利要求3的方法，
——其中，由第二装置接收数据包(204)，
——其中，求出分配给数据包的优先分类级(205)，和
——其中，考虑分配给数据包的优先分类级再传输数据包(206)。
5.根据权利要求3的方法
——其中，对在数据包内包含的关于数据包类型的信息和/或数据包分配给予的通信连接进行分析，
——其中，考虑求出的信息实行优先分类级的分配。
6.根据权利要求1的方法，
对于至少一个数据包实施访问控制。
7.根据权利要求1的方法，
其中，，在传输数据包之前，与分配给予数据包的通信连接相关的信号在第一装置和所述至少一个第二装置之间传输。
8.根据权利要求3的方法，
——其中，至少一部分缓冲存储器(PS)分配给至少每个优先分类级，
——其中，数据包只储存在分配给优先分类级的存储器部分内，该优先分类级也分配给数据包。
9.根据权利要求8的方法，
其中，求出储存在缓冲存储器(PS)内的数据包数目和/或至少求出储存在部分缓冲存储器(PS)内的数据包数目，其中缓冲存储(PS)该部分分配给一优先分类级，并且只存储具有相应优先分类级的数据包，按照预定顺序输出并且传输储存在缓冲存储器(PS)内的数据包。
10.根据权利要求9的方法，
其中，通过优先分类级按照这样的方式确定顺序，即：按照数据包的下降优先级的顺序输出和传输数据包。
11.根据权利要求9的方法，
——其中，该顺序通过预先确定的调度程序法确定。
12.根据权利要求1到11之一的方法，
其中，万一缓冲存储器(PS)或者至少缓冲存储器(PS)的一个部分被存储的尚未被再次读出的数据包完全写满，并且另一个待传输的数据包应储存在该缓冲存储器(PS)或至少缓冲存储器(PS)的该部分内，则产生一个仿真碰撞并且将这通知给传输该数据包(DP)的装置。
13.根据权利要求12的方法，
其中，只对允许数据包的源装置产生仿真碰撞的数据包才产生仿真碰撞。
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