CN1697417A - 一种基于rpr媒质接入控制的信号传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法和装置，其核心为：将基于RPR(弹性分组环)媒质接入控制接口的待传输控制信号映射为预定格式的数据帧，并将其直接通过标准接口传输至接收方。本发明利用预定格式的数据帧，使基于RPR媒质接入控制和接收方如基于RPR客户端可直接通过标准接口进行信号传输；避免了在标准接口中由于需要增加硬件设备而增加的影响信号传输的不稳定因素和硬件成本，从而实现了提高信号传输的可靠性，降低通讯系统的硬件成本的目的。

Description

一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法和装置。

背景技术

RPR是一种新兴的城域网技术。

RPR环网是一种互相连接的双环结构，最多可以支持255个节点相连。RPR环网结构如附图1所示。

在图1中，RPR环网的外环定义为ringlet0，内环定义为ringlet1；两个节点之间的部分定义为span；两个节点之间的每一个连接定义为links；s4到s254之间的共同数据流量造成s254拥塞，称为拥塞域。

RPR环网的层次模型如附图2所示。从图2中可以看出，RPR主要关注的是OSI(开放系统互连)参考模型中的data link(数据链路)层中的MAC control(MAC控制子层)和MAC datapath(MAC数据路径子层)与上层MAC client(MAC客户端)的通讯。通常data link中的MAC control和MAC datapath简称为RPR MAC(基于RPR媒质接入控制)，MAC client简称为RPR Client(基于RPR客户端)。

RPR业务支持多种等级的服务，如ClassA、ClassB、ClassC。通讯系统需要根据优先级对从RPR Client发送到RPR MAC的RPR业务进行流量控制。具体的控制方法为：当RPR Client需要发送ClassA的数据帧时，如果RPR MAC同意RPRClient发送ClassA的数据帧，则将准许发送ClassA类帧的指示信号sendA传输至RPR Client，RPR Client接收到该指示信号后，将ClassA的数据帧传输至RPRMAC。同理，当RPR Client需要发送ClassB、ClassC类的数据帧时，RPR Client接口必须在接收到相应的指示信号sendB、sendC后才可以发送。

其中sendA是1比特位宽的信号，仅表示是否准许发送ClassA类帧；sendB也是1比特位宽的信号，仅表示是否准许发送ClassB类帧；而sendC则是8比特位宽的总线信号，不仅表示是否准许发送ClassC类帧，还表示RPR环网中本节点到流量拥塞节点的跳数指示。RPR Client接口根据sendC的跳数指示，就可以停止发送帧到拥塞节点以远，而继续发送帧到拥塞节点以近，这样就可以充分利用环网的有效带宽。

在实际的通讯系统中，通常RPR Client和RPR MAC的功能是由不同的物理实体来实现的。例如RPR Client一般由网络处理器实现，而网络处理器一般只提供标准接口如POS、SPI、GMII等；RPR MAC一般由FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)实现。由于标准接口无法直接处理RPR MAC传输来的sendA、sendB、sendC信号，所以当RPR Client同RPR MAC需要进行信号传输时，需要在标准接口中增加一个FPGA电路，该FPGA电路将sendA、sendB、sendC信号直接传输至RPR Client。

在实际的通讯系统中，RPR Client与RPR MAC之间通过标准接口进行信号传输的示意图如附图3所示。

在图3中，RPR MAC发送的sendA、sendB、sendC信号必须经过FPGA处理后才能传输至RPR Client。

综上所述，现有的RPR MAC与RPR Client之间进行信号传输时，必须在标准接口中增加FPGA芯片来实现，这明显增加了整个通讯系统的硬件成本，而且增加了影响信号传输的不稳定因素。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法和装置，利用预定格式的数据帧将基于RPR(弹性分组环)媒质接入控制的待传输控制信号直接通过标准接口传输至接收方，降低了通讯系统的硬件成本，减少了影响信号传输的不稳定因素。

为达到上述目的，本发明提供的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，包括：

将基于RPR(弹性分组环)媒质接入控制的待传输控制信号映射为预定格式的数据帧，并将其直接通过标准接口传输至接收方。

所述待传输控制信号包括：RPR业务优先级指示信号。

所述的接收方包括基于RPR客户端。

所述预定格式的数据帧包括：RPR业务优先级指示信号标识、RPR业务优先级指示信号、校验码。

所述方法包括：

a、检测基于RPR媒质接入控制的RPR业务优先级指示信号；

b、当检测到所述RPR业务优先级指示信号发生跳变时，根据所述跳变后的RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码；

c、将RPR业务优先级指示信号标识、所述跳变后的RPR业务优先级指示信号和所述计算确定的校验码映射为预定格式的数据帧，并将请求传输预定格式的数据帧信号传输至基于RPR媒质接入控制；

d、所述基于RPR媒质接入控制根据所述请求信号将所述预定格式的数据帧通过标准接口直接传输至接收方。

所述步骤b进一步包括：

当检测到RPR业务优先级指示信号发生跳变时，如果在预定间隔内没有再次检测到RPR业务优先级指示信号发生跳变，根据所述跳变后的RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码。

所述步骤b中的校验码包括：循环冗余校验码；

且所述步骤b中计算并确定校验码包括：

X⁸+X⁷+X⁴+X³+X+1。

所述预定格式的数据帧还包括：环号指示、公平适用控制位、帧类型指示、业务等级；

所述RPR业务优先级指示信号包括：准许发送A等级类数据帧的指示信号、准许发送B等级类数据帧的指示信号、准许发送C等级类数据帧的指示信号；

RPR业务优先级指示信号标识通过数据帧的生存时间域体现；

且所述步骤c进一步包括：

将8比特位全0的生存时间域映射为数据帧的第1个字节；

将所述环号指示、FE、FT、SC、准许发送A等级类数据帧的指示信号和准许发送B等级类数据帧的指示信号映射为数据帧的第2个字节；

将所述准许发送C等级类数据帧的指示信号映射为数据帧的第3个字节；

将所述校验码映射为数据帧的第4个字节。

上述技术方案中所述将预定格式的数据帧直接通过标准接口传输至接收方包括：

所述基于RPR媒质接入控制将所述预定格式的数据帧采用调度优先级高的传输方式通过标准接口直接传输至接收方。

所述调度优先级高的传输方式包括：调度优先级高的传输通道、数据帧的优先级高。

所述方法还包括：

所述接收方对其接收的预定格式的数据帧的校验码进行校验，并从校验成功的数据帧中获取RPR业务优先级指示信号。

本发明还提供的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输装置，包括：

映射模块：将基于RPR媒质接入控制的待传输控制信号映射为预定格式的数据帧，并将请求发送预定格式的数据帧信号传输至传输模块。

传输模块：根据所述映射模块传输来的请求信号将所述预定格式的数据帧通过标准接口直接传输至接收方。

所述映射模块包括：

跳变检测子模块：检测所述RPR业务优先级指示信号，当检测到所述RPR业务优先级指示信号发生跳变时，通知所述映射子模块；

映射子模块：当接收到所述跳变检测子模块的通知后，根据所述RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码，将RPR业务优先级指示信号标识、环号指示、FE、FT、SC、所述跳变后的RPR业务优先级指示信号和所述计算确定的校验码映射为预定格式的数据帧，同时将请求发送预定格式的数据帧信号传输至传输模块。

所述映射模块还包括：

计数子模块：根据所述跳变检测子模块的跳变通知开始计数，当计数值达到预定计数值时，将所述跳变检测子模块的跳变通知传输至所述映射子模块。

所述的装置还包括：

接收模块：对所述传输模块传输来的预定格式的数据帧的校验码进行校验，并从校验成功的数据帧中获取RPR业务优先级指示信号。

通过上述技术方案的描述可明显得知，本发明利用预定格式的数据帧，使基于RPR媒质接入控制的待传输控制信号如RPR业务优先级指示信号可直接通过标准接口传输至接收方如基于RPR客户端，避免了在标准接口中增加硬件设备如FPGA芯片而引起的硬件成本增高、信号传输过程中不稳定因素增加等现象；本发明通过采用跳变检测使RPR业务优先级指示信号能够被及时获得；通过设置跳变计数器去除实际电路中的抖动信号使RPR业务优先级指示信号能够被准确获得；通过采用调度优先级高的传输方式使RPR业务优先级指示信号能够被及时传输；通过设置预定格式的数据帧中的RPR业务优先级指示信号标识和校验码、接收方如基于RPR客户端通过检测预定数据帧中的RPR业务优先级指示信号标识和校验码，使基于RPR客户端能够准确接收基于RPR媒质接入控制传输来的RPR业务优先级指示信号；从而实现了提高信号传输的可靠性，降低通讯系统的硬件成本的目的。

附图说明

图1是RPR环网结构示意图；

图2是RPR环网层次模型示意图；

图3是现有技术的基于RPR媒质接入控制与基于RPR客户端之间进行信号传输的示意图；

图4是本发明的基于RPR媒质接入控制的信号传输装置示意图。

具体实施方式

本发明的核心是：将基于RPR(弹性分组环)媒质接入控制的待传输控制信号映射为预定格式的数据帧，并将其通过标准接口直接传输至接收方。

下面基于本发明的核心思想对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

为了使基于RPR(弹性分组环)媒质接入控制和接收方之间仅通过标准接口进行信号传输，需要将基于RPR媒质接入控制的待传输控制信号映射为预定格式的RPR数据帧，由于RPR数据帧可以直接通过标准接口进行数据传输，所以，基于RPR媒质接入控制的待传输控制信号就可以仅通过标准接口进行信号传输了。

在本实施例中以接收方为基于RPR客户端、待传输控制信号为RPR业务优先级指示信号为例对本发明提供的技术方案进行详细说明。

为了使基于RPR媒质接入控制的RPR业务优先级指示信号仅通过标准接口传输至基于RPR客户端，首先需要针对RPR业务优先级指示信号设定预定格式的RPR数据帧。本发明设定预定格式的RPR数据帧包括RPR业务优先级指示信号标识、RPR业务优先级指示信号和校验码。RPR业务优先级指示信号标识主要用于表示该预定格式的数据帧传输的是RPR业务优先级指示信号，校验码主要用于表示RPR业务优先级指示信号在传输过程中是否出现传输错误。

基于RPR媒质接入控制和基于RPR客户端之间通常传输的RPR数据帧一般包括1个字节的TTL(生存时间)域，而且TTL域中的内容不可能为全0，本发明为使传输RPR业务优先级指示信号的数据帧区别于其他通常传输的RPR数据帧，确定TTL域为全0时，该RPR数据帧为传输RPR业务优先级指示信号的预定格式的数据帧。即RPR业务优先级指示信号标识为全0。

本发明设定预定格式的RPR数据帧包括4个字节，RPR业务优先级指示信号标识占用第1个字节。

第2个字节包括RI(环号指示)、FE(公平适用控制位)、FT(帧类型指示)、SC(业务等级)、sendA和sendB信号，其中RI为1个比特位，仍然按照通常的含义设定RI为0时表示外环ringlet0、RI为1时表示内环ringlet1；FE为1个比特位，固定为1；FT为2个比特位，固定为00；SC为2个比特位，固定为10；sendA为1个比特位；sendB为1个比特位。该字节中从第7比特位到第0比特位的排列顺序依次为RI、FE、FT、SC、sendA和sendB信号。如该字节为x00010，其中：当x为1时，表示从内环发送的数据帧，当x为0时表示从外环发送的数据帧。

第3个字节为sendC信号。第4个字节为校验码，该校验码可以为8位循环冗余校验码CRC8。

循环冗余校验码CRC8可通过校验多项式X⁸+X⁷+X⁴+X³+X+1获得。

确定了预定格式的数据帧后，当检测到有待传输的RPR业务优先级指示信号时，即可将其映射为预定格式的数据帧。映射为数据帧的具体过程为：首先根据跳变后的RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码，然后将RPR业务优先级指示信号标识、环号指示、FE、FT、SC、跳变后的RPR业务优先级指示信号和所述计算确定的校验码映射为预定格式的数据帧。

映射为预定格式的数据帧后，将发送请求传输预定格式的数据帧信号传输至基于RPR媒质接入控制，基于RPR媒质接入控制根据该请求信号将相应的RPR数据帧通过标准接口传输至基于RPR客户端。

在本发明中，检测RPR业务优先级指示信号的方法可采用跳变检测，即检测sendA、sendB和sendC共10位信号的变化，一旦10根信号线中的任意一根信号线上的信号发生跳变就说明需要将跳变后的sendA、sendB和sendC信号映射为相应的RPR数据帧。

由于在实际电路中信号会发生抖动，sendA、sendB、sendC信号也同样存在抖动现象，为防止因sendA、sendB、sendC信号发生抖动而频繁的产生RPR数据帧，本发明采用如下方法：当检测到sendA、sendB、sendC的10位信号线上的任一信号发生跳变时，如果在预定间隔内没有再次检测到sendA、sendB、sendC的10位信号线上的任一信号发生跳变，将跳变后的sendA、sendB和sendC信号映射为相应的RPR数据帧。

上述预定间隔可通过跳变计数器来实现，如当检测到sendA、sendB、sendC的10位信号线上的任一信号发生跳变时，跳变计数器复位并开始计数，当该跳变计数器的计数值达到预定计数值时，才需要将跳变后的sendA、sendB和sendC信号映射为相应的RPR数据帧。这样，跳变计数器在计数过程中，如果sendA、sendB、sendC的10位信号线上的任一信号又发生跳变，跳变计数器复位并重新开始计数，有效防止了因sendA、sendB、sendC信号发生抖动而频繁的产生RPR数据帧。

预定间隔可以根据通讯系统的实际需要进行配置，预定间隔、跳变计数器在实现了去抖功能外，还会使sendA、sendB、sendC要延迟预定间隔个时钟周期才可以生成预定格式的RPR数据帧。但是，由于基于RPR客户端对RPR业务优先级指示信号的响应只能是在通常的RPR数据帧间隔时进行，所以跳变计数器因去抖而产生的延迟对RPR业务优先级指示信号的数据帧处理的及时性不会带来不良影响。

本发明为保证RPR业务优先级指示信号的数据帧能够得到及时的传输，基于RPR媒质接入控制采用将预定格式的数据帧采用调度优先级高的传输方式通过标准接口直接传输至接收方。调度优先级高的传输方式包括：调度优先级高的传输通道、数据帧的优先级高。

如当标准接口为SPI3/4接口时，可利用SPI3/4接口的多通道模式，将RPR业务优先级指示信号的数据帧映射到调度优先级比通常传输的RPR数据帧的传输通道调度优先级高的传输通道，这样就保证了RPR业务优先级指示信号的数据帧的传送低延时。

再如当标准接口为GMII/XGMII接口时，可利用数据帧的优先级，将RPR业务优先级指示信号的数据帧具有比通常传输的RPR数据帧更高的优先级。由于GMII/XGMII接口是采用整帧传送模式，就必须等当前正在传输的RPR数据帧发送完成后才可以传输。

其他标准接口实现调度优先级高的传输方法，在本实施例中不再详细说明。

基于RPR客户端的接收方接收到RPR数据帧后，如果该数据帧的前14比特位为0000_0000_x00010，则表示该数据帧是RPR业务优先级指示信号的数据帧，基于RPR客户端对该数据帧进行校验码的校验，并从校验成功的数据帧中获取RPR业务优先级指示信号。

本发明提供的基于RPR媒质接入控制的信号传输装置如附图4所示。

在图4中，基于RPR媒质接入控制的信号传输装置包括：映射模块400、传输模块410、接收模块420。

映射模块400的主要功能为：将基于RPR媒质接入控制的待传输控制的RPR业务优先级指示信号映射为预定格式的数据帧，并将请求发送预定格式的数据帧信号传输至传输模块。

映射模块400的功能由跳变检测子模块401、映射子模块402和计数子模块403完成。

跳变检测子模块401检测所述RPR业务优先级指示信号，当检测到所述RPR业务优先级指示信号发生跳变时，通知计数子模块403。

计数子模块403根据跳变检测子模块401的跳变通知开始计数，当计数值达到预定计数值时，将跳变检测子模块401的跳变通知传输至映射子模块402。

映射子模块402当接收到计数子模块403的跳变通知后，根据RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码，将8位全0的TTL域、环号指示、FE、FT、SC、跳变后的RPR业务优先级指示信号和计算确定的校验码映射为预定格式的数据帧，同时将请求发送预定格式的数据帧信号传输至传输模块410。

传输模块410接收到映射子模块402传输来的请求发送信号后，采用调度优先级高的传输方式将预定格式的数据帧通过标准接口直接传输至接收模块420。

接收模块420接收传输模块410传输来的预定格式的数据帧，如果该数据帧中的前14比特位为0000_0000_x00010，则对该数据帧中的校验码进行校验，并从校验成功的数据帧中获取RPR业务优先级指示信号。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (15)

1、一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于包括：

将基于RPR(弹性分组环)媒质接入控制的待传输控制信号映射为预定格式的数据帧，并将其直接通过标准接口传输至接收方。

2、如权利要求1所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述待传输控制信号包括：RPR业务优先级指示信号。

3、如权利要求2所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述的接收方包括基于RPR客户端。

4、如权利要求2所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述预定格式的数据帧包括：RPR业务优先级指示信号标识、RPR业务优先级指示信号、校验码。

5、如权利要求4所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述方法包括：

a、检测基于RPR媒质接入控制的RPR业务优先级指示信号；

b、当检测到所述RPR业务优先级指示信号发生跳变时，根据所述跳变后的RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码；

c、将RPR业务优先级指示信号标识、所述跳变后的RPR业务优先级指示信号和所述计算确定的校验码映射为预定格式的数据帧，并将请求传输预定格式的数据帧信号传输至基于RPR媒质接入控制；

d、所述基于RPR媒质接入控制根据所述请求信号将所述预定格式的数据帧通过标准接口直接传输至接收方。

6、如权利要求5所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述步骤b进一步包括：

当检测到RPR业务优先级指示信号发生跳变时，如果在预定间隔内没有再次检测到RPR业务优先级指示信号发生跳变，根据所述跳变后的RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码。

7、如权利要求5所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述步骤b中的校验码包括：循环冗余校验码；

且所述步骤b中计算并确定校验码包括：

X⁸+X⁷+X⁴+X³+X+1。

8、如权利要求5所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述预定格式的数据帧还包括：环号指示、公平适用控制位、帧类型指示、业务等级；

所述RPR业务优先级指示信号包括：准许发送A等级类数据帧的指示信号、准许发送B等级类数据帧的指示信号、准许发送C等级类数据帧的指示信号；

RPR业务优先级指示信号标识通过数据帧的生存时间域体现；

且所述步骤c进一步包括：

将8比特位全0的生存时间域映射为数据帧的第1个字节；

将所述环号指示、FE、FT、SC、准许发送A等级类数据帧的指示信号和准许发送B等级类数据帧的指示信号映射为数据帧的第2个字节；

将所述准许发送C等级类数据帧的指示信号映射为数据帧的第3个字节；

将所述校验码映射为数据帧的第4个字节。

9、如权利要求1至8中任一权利要求所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述将预定格式的数据帧直接通过标准接口传输至接收方包括：

所述基于RPR媒质接入控制将所述预定格式的数据帧采用调度优先级高的传输方式通过标准接口直接传输至接收方。

10、如权利要求9所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述调度优先级高的传输方式包括：调度优先级高的传输通道、数据帧的优先级高。

11、如权利要求4所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输方法，其特征在于所述方法还包括：

所述接收方对其接收的预定格式的数据帧的校验码进行校验，并从校验成功的数据帧中获取RPR业务优先级指示信号。

12、一种基于RPR媒质接入控制的信号传输装置，其特征在于所述装置包括：

映射模块：将基于RPR媒质接入控制的待传输控制信号映射为预定格式的数据帧，并将请求发送预定格式的数据帧信号传输至传输模块。

传输模块：根据所述映射模块传输来的请求信号将所述预定格式的数据帧通过标准接口直接传输至接收方。

13、如权利要求12所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输装置，其特征在于所述映射模块包括：

跳变检测子模块：检测所述RPR业务优先级指示信号，当检测到所述RPR业务优先级指示信号发生跳变时，通知所述映射子模块；

映射子模块：当接收到所述跳变检测子模块的通知后，根据所述RPR业务优先级指示信号计算并确定校验码，将RPR业务优先级指示信号标识、环号指示、FE、FT、SC、所述跳变后的RPR业务优先级指示信号和所述计算确定的校验码映射为预定格式的数据帧，同时将请求发送预定格式的数据帧信号传输至传输模块。

14、如权利要求13所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输装置，其特征在于所述映射模块还包括：

计数子模块：根据所述跳变检测子模块的跳变通知开始计数，当计数值达到预定计数值时，将所述跳变检测子模块的跳变通知传输至所述映射子模块。

15、如权利要求13所述的一种基于RPR媒质接入控制的信号传输装置，其特征在于所述的装置还包括：

接收模块：对所述传输模块传输来的预定格式的数据帧的校验码进行校验，并从校验成功的数据帧中获取RPR业务优先级指示信号。

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