CN1751478A - 分组通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一网络系统中包括的通信终端，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质。优先级信息获取部分(11)获取正在发送的分组中包含的优先级信息。优先级确定部分(13)基于待发分组内包含的优先级信息以及优先级信息获取部分(11)所获得的优先级信息、来确定应该向待发分组和正在发送的分组的哪一个赋予优先级。如果优先级确定部分(13)确定待发分组被赋予优先级，则干扰信号生成部分(14)生成一干扰信号。通信部分(15)在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前，在传输介质上发出待发分组。

Description

分组通信终端

技术领域

本发明涉及分组通信终端，尤其涉及用于通过以太网(R)这样的LAN(局域网)发送和接收分组的分组通信终端。

背景技术

CSMA/CD(带有冲突检测的载波传感多址)作为一种接入方法广泛地用于以太网(R)等网络中。在CSMA/CD中，在发送一分组后，通信终端检测到一传输介质上的信号并且检验目前是否在进行通信。如果没有在进行通信，则允许通信终端发送该分组。在多个通信终端同时开始发送分组的情况下，在传输介质上出现分组冲突。如果通信终端检测到一冲突，通信终端就停止发送分组，并且在一随机时间后重新发送该分组以避免另一冲突。

而且，存在一种用于发送一分组(紧急分组)的技术，该分组需要在使用上述方法进行通信的LAN上被紧急地发送。根据该技术，如果在发送一紧急分组后在传输介质上目前正在发送一分组，故意发送该紧急分组的通信终端会引起冲突。然后，通信终端发送其中的紧急分组，而同时其它终端等待随机时间以进行重发。这使通信终端能以比其它通信终端高的优先级来发送紧急分组。

发明内容

然而在上述CSMA/CD中，在通信终端正在发送一分组时，其它通信终端不能发送分组，直到该分组的发送完成为止。因此，在除了正在发送分组的通信终端以外的通信终端需要立即发送分组(紧急分组)时，在该通信终端进行的分组发送完成之前，其它通信终端不能发送紧急分组。

图13是一示意图，其描述了在常规网络系统中发送一分组的方法。图13所示的网络系统这样配置：使通信终端91到94连到网络95。图13中，例如，假设这样的情况：通信终端91处在向通信终端94发送分组的过程中。该情况下，即使在通信终端92中出现待发分组(图13中虚线箭头所示)，通信终端92也不能发送该分组，直到通信过程中的分组发送(图13中实线箭头所示)完成为止。

此外，在上述故意引起冲突的技术中，通信终端仅仅确定要从中发送的分组是否是一紧急分组。也就是，不考虑传输介质上的分组是否是紧急分组。因此，如果传输介质上的分组是一紧急分组(从其它通信终端的角度来看)，则紧急分组被打断(break down)。这会用图13的例子来描述。假设这样的情况：通信终端91处在向通信终端93发送分组的过程中，在通信终端92中出现待发的紧急分组(图13中虚线箭头所示)。该情况下，根据故意引起冲突的技术，不论目前正在发送的分组(图13实线箭头所示)是否是一紧急分组，总是发送通信终端92的紧急分组。因而，在常规的技术中，存在这样的可能性，即从一通信终端发送的紧急分组可能被另一通信终端所打断，因此紧急分组不能总是可靠地发送。

因此，本发明的目标是提供能可靠地发送高优先级分组的分组通信终端。

为了实现上述目标，本发明具有以下方面。特别是，本发明针对包括在一网络系统中的分组通信终端(下文简称为“通信终端”)，该网络系统中多个通信终端连到一个传输介质。这里，要在用于在通信终端间通信的传输介质上发送的分组包含和发送分组的优先级有关的优先级信息。通信终端包括优先级信息获取部分、优先级确定部分、干扰信号生成部分和分组发送部分。优先级信息获取部分获取在传输介质上发出的正在发送的分组中所包含的优先级信息。优先级确定部分基于一待发分组(该分组从该通信终端被发送到另一通信终端)内包含的优先级信息以及由优先级信息获取部分所获得的优先级信息来确定：应该向待发分组和正在发送的分组中的哪一个赋予优先级。如果优先级确定部分确定向待发分组赋予优先级，则干扰信号生成部分生成一干扰信号，用于引起传输介质上的分组冲突。如果优先级确定部分确定向待发分组赋予优先级，则分组发送部分在干扰信号停止后、以及在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出该待发分组。另一方面，如果优先级确定部分确定向正在发送的分组赋予优先级，则分组发送部分在正在发送的分组已完成发送后发出待发分组。

根据上述内容，确定应该向正在发送的分组还是待发分组赋予优先级。而且该确定是基于各个分组内包含的优先级信息而作出的。因而，可以在要从该通信终端发送的分组和要从另一通信终端发送的分组之间准确地确定要被赋予优先级的分组。特别是，即使需要立即发送通信终端的待发分组，然而如果在该点正处于发送过程中的另一通信终端的正在发送的分组需要以高优先级被发送，则真正要被赋予优先级的分组(该情况下是正在发送的分)被赋予优先级。因此，根据上述通信终端，能够可靠地发送高优先级的分组。

在网络系统还包括一通信终端、该通信终端在传输介质上发出不包含优先级信息的分组的情况下，优先级确定部分可以进行以下操作。特别是，如果正在发送的分组不包含优先级信息，则优先级确定部分可以把正在发送的分组的优先级设为一预定水平，然后确定应该向待发分组还是正在发送的分组赋予优先级。

根据上述内容，具有未知优先级的分组可以被视为具有预定优先级的分组。而且，通过为预定优先级设置最低水平，具有一优先级的分组比具有未知优先级的分组有较高的发送优先级。

通信终端还可以包括一逝去时间测量部分。逝去时间测量部分测量从正在发送的分组在传输介质上发出开始逝去的时间。该情况下，如果优先级确定部分确定向待发分组赋予优先级、且如果逝去的时间不超过预定的时段，干扰信号生成部分就生成一干扰信号。

根据上述内容，如果逝去的时间超过一预定时段，则不生成干扰信号，并且在发送待发分组之前发送正在发送的分组。特别是，如果正在发送分组的发送已经进行到一定的水平，通信终端就等待，直到正在发送的分组已完成发送为止，然后发送待发分组。注意到在不测量逝去时间的情况下，即使已经发送了正在发送分组的主要数据部分，但是如果生成了具有较高优先级的分组，则正在发送分组的发送就停止。因而，该情况下，正在发送的分组需要全部被再次发送，从而使整个网络系统中分组发送的效率变得很低。与此相比，通过测量逝去的时间，可能确定正在发送分组的发送是否接近完成，因此正在发送分组在其发送操作快要完成之前不会被打断。因而，可以提高整个网络系统中分组发送的效率。

在优先级信息表示一优先级的情况下，优先级确定部分可以在待发分组和正在发送的分组之间确定具有较高优先级的分组，作为要被赋予优先级的分组。或者，在优先级信息包含在一分组内、且表示目标通信终端或源通信终端的情况下，各个通信终端还可以包括一优先级信息表格存储部分。优先级信息表格存储部分存储了一优先级信息表格，该表格示出优先级信息以及包含该优先级信息的分组的优先级之间的关联。该情况下，优先级确定部分可以用优先级信息表格来导出待发分组和正在发送的分组的优先级，然后确定具有较高优先级的分组作为要被赋予优先级的分组。

如上所述，在优先级信息表示优先级本身的情况下，通信终端能容易地作出优先级确定。或者，在优先级信息表示目标地址或源地址的情况下，即使分组不包含表示优先级的信息，也可以作出优先级确定。因而，在根据优先级进行分组发送的网络系统中可以实现一通信终端，该通信终端不发送包含表示优先级的信息的分组。

而且，如果在发出待发分组的同时在传输介质上由另一通信终端发出一干扰信号，则分组发送部分就可以在通信终端等待了相应的随机时间后发出待发分组。或者，如果在发出待发分组的同时在传输介质上由另一通信终端发出一干扰信号，则分组发送部分就可以在正在发送分组已经完成发送后发出待发分组。根据这一点，即使在发送待发分组的同时、待发分组的发送被另一通信终端所生成的较高优先级分组所停止，然而在另一通信终端的分组发送完成后，可以可靠地发送待发分组。而且，可以设置随机时间的范围，从而随机时间可能随着待发分组优先级的提高而变短。根据这一点，由于分组优先级越高、分组的等待时间就越短，因此可以使不必要的数据传输和不必要的优先级确定过程最小。

注意到本发明可以用程序形式来实现；通过把程序保存在存储介质上并且移动存储介质，程序可以在另一独立的计算机系统(通信终端)上容易地执行。

附图说明

图1是说明包括根据本发明的通信终端的网络系统的示意图。

图2是说明根据第一实施例的通信终端的配置的框图。

图3是示出由通信终端执行的和接收分组有关的处理流程的流程图。

图4是说明在第一实施例中使用的示例性分组格式的示意图。

图5是示出由通信终端执行的和发送分组有关的处理流程的流程图。

图6是示出第一实施例中的示例性优先级信息表格的示意图。

图7是说明不包含优先级信息的示例性分组格式的示意图。

图8是示出由通信终端执行的、和第二实施例中接收分组有关的处理流程的流程图。

图9是示出由通信终端执行的、和第二实施例中发送分组有关的处理流程的流程图。

图10是说明根据第三实施例的通信终端的配置的框图。

图11是示出由通信终端执行的，和第三实施例中接收分组有关的处理流程的流程图。

图12是示出由通信终端执行的、和第三实施例中发送分组有关的处理流程的流程图。

图13是描述在常规网络系统中发送分组的方法的示意图。

具体实施方式

在描述本发明的详细实施例以前，提供了本发明的概括描述以便容易理解本发明。图1是说明包括根据本发明的通信终端的网络系统的示意图。图1所示的网络系统这样配置，使得通信终端1到4连到网络5。图1中，例如假设这样的情况：通信终端1处在向通信终端3发送分组的过程中。该情况下，当通信终端2中出现待发分组(图1所示的虚线箭头)时，通信终端2确定应该向处在发送过程中的分组和要从中发送的分组的哪一个赋予优先级。于是作为确定结果，如果确定要从通信终端2发送的分组被赋予优先级，则通信终端2引起一冲突，以便在发送过程中停止分组的发送，并且首先发送其中的分组(见图1)。另一方面，作为确定结果，如果确定在被发送过程中的分组被赋予优先级，通信终端2就在处在被发送过程中的分组完成发送后，发出其中的分组。在本发明中，通过如上所述地基于确定结果来确定分组优先级，能够可靠地确定并首先发送高优先级分组。

(第一实施例)

图2是说明根据第一实施例组成一网络系统的通信终端的框图。图2中，配置网络系统，使得通信终端1连到网络5。注意到，尽管图2仅示出一个通信终端，然而网络5实际有多个通信终端相连。网络5是由传输介质组成的通信网络。还注意到，在以下实施例1到3中，分组的发送和接收由CSMA/CD执行，并且使用以太网(R)作为传输介质。

图2中，通信终端1包括优先级信息获取部分11、优先级信息存储部分12、优先级确定部分13、干扰信号生成部分14、通信部分15以及优先级信息表格存储部分16。通信部分15读取网络5上的分组，或者经由网络5把一分组发送到另一通信终端。而且，通信部分15检测到网络5上出现的分组冲突。

当从网络系统中包括的任一通信终端在网络5上发出一分组时，通信15检测到部分15检测到已发出分组。优先级信息获取部分11通过通信部分15，从已经在网络5上发出的分组中获取该分组中包含的优先级信息。优先级信息是和发送分组的优先级有关的信息。也就是，优先级是表示发送分组的优先级顺序的信息。特别是，优先级可以表示为表明优先级顺序的数值(下面将描述的优先级值)，或者可以是表示一水平(下面将描述的优先级水平)的信息，该水平表示诸如“高优先级”或“低优先级”这样的优先级顺序。在第一实施例中，优先级值作为优先级信息包含在分组内。注意到，在以下描述中，在传输介质(网络5)上正在发出的分组，即正在发送的分组，被称为“正在分组的分组”。优先级信息存储部分12保存优先级信息获取部分11所获得的优先级信息。所保存的优先级信息在通信终端1进行发送分组的过程时使用。

当通信终端1中出现要被发送的分组(下面称为“待发分组”)时，优先级确定部分13基于待发分组中包含的优先级信息以及正在发送的分组中包含的优先级信息，确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级(即应该以高优先级被发送)。注意到在第一实施例中，使用一优先级信息表格来作出这一确定。优先级信息表格包含这样的信息：优先级值和优先级水平相关联。优先级信息表格被保存在优先级信息表格存储部分16中。注意到图6示出优先级信息表格的具体内容，下面将会描述图6。干扰信号生成部分14根据优先级确定部分13所提供的结果来生成一干扰信号。干扰信号是要被发送到传输介质以便在传输介质上引起分组冲突的信号。特别是，干扰信号生成部分14生成一干扰信号来故意引起冲突。注意到，干扰信号可能等效于在以太网(R)内进行CSMA/CD而出现冲突时生成的一干扰信号。

下面将描述根据第一实施例的通信终端1的操作。通信终端1所进行的处理大致被分成和接收分组有关的处理以及和发送分组有关的处理。这些处理操作异步地执行。

图3是由通信终端1执行的、和接收分组有关的处理流程的流程图。和接收分组有关的处理是检测正在发送的分组以及获取正在发送的分组内包含的优先级信息的处理。图3中，首先，通信部分15确定是否已检测到传输介质上的分组(即正在发送的分组)(步骤S101)。特别是，通信部分15监视作为传输介质的以太网(R)电缆，并且确定是否已检测到作为分组开始部分的先导序列。

图4是说明在第一实施例中使用的示例性分组格式的示意图。在第一实施例中，使用由IEEE 802.1Q所规定的VLAN(虚拟局域网)标记格式。在步骤S101，通过检测图4所示的分组的先导序列(8字节)，可以接收到该分组。注意到类似的，在使用没有VLAN标记的分组的情况下，通过检测到先导序列，可以接收到该分组。如上所述，接收正在发送的分组的方法和在以太网(R)中通常执行的方法是相同的。

回过头参照图3的描述，如果在步骤S101确定已经检测到正在发送的分组，通信部分15就接收正在发送的分组并将其传送到优先级信息捕获部分11。响应于此，优先级信息捕获部分11执行步骤S102的过程。另一方面，如果未检测到正在发送的分组，则重复步骤S101的过程。也就是，通信部分15等待一直到检测到正在发送的分组，一旦检测到正在发送的分组，就执行步骤S102的过程。

接着，优先级信息获取部分11确定接收到的正在发送的分组是否包含优先级信息(步骤S102)。在图4例子的情况下，可以通过检验图4所示的TPI(标记控制标识符)字段(2字节)是否具有值0×81-00来作出步骤S102的确定。如果在步骤102确定正在发送的分组不包含优先级信息，则图3所示的处理完成。另一方面，如果正在发送的分组包含优先级信息，则执行步骤S103的过程。

如果在步骤S102的确定结果是肯定的，则优先级信息获取部分11获取正在发送的分组内包含的优先级信息(步骤S103)。在第一实施例中，图4所示的TCI(标记控制信息)字段(2字节)内包括的用户优先级(图4中表示为“UP”)字段(3比特)对应于优先级信息。也就是，在步骤S103，优先级信息获取部分11通过获得用户优先级字段来获取优先级信息。注意到在第一实施例中，3字节的用户优先级字段包含一优先级值。优先级值表示为0和7之间的任何数值，该数值越大，优先级就越高。所获取的优先级信息(0和7之间的任何数值)被保存在优先级信息存储部分12中(步骤S104)。通过执行上述步骤，图3所示的处理完成。通常，在以太网(R)中，如果一分组被定址到一给定的终端，该给定终端就进行一主机层过程，如果分组未被定址到一给定终端，则给定终端不执行任何过程。然而，如上所述，在根据第一实施例的分组接收处理中，每次在传输介质上发出一分组，无论该分组是被定址到一给定终端还是被定址到另一终端，给定终端都获取该分组的优先级信息。

图5是由通信终端1执行的、和发送分组有关的处理流程的流程图。和发送分组有关的处理是基于正在发送的分组的优先级以及待发分组的优先级来确定通信终端1发送一待发分组所处的定时的处理。

在图5中，首先，通信部分15确定在通信终端1中是否有一待发分组(在通信终端1中是否生成了要被发送到另一通信终端的分组)(步骤S201)。如果在步骤S201确定存在一待发分组，通信部分15就执行步骤S202的过程。另一方面，如果没有待发分组，通信部分15就重复步骤S201的过程。也就是，通信部分15等待一待发分组生成，一旦生成了待发分组，通信部分15就执行步骤S202的过程。

接着，通信部分15检测网络5上的信号(步骤S202)，然后确定网络5是否空闲(步骤S203)。步骤S203的确定可以通过检测正在发送的分组的先导序列来作出，如步骤S101。特别是，如果检测到先导序列，就意味着在网络5上存在正在发送的分组，因此确定网络5不空闲。把确定结果通知到优先级确定部分13。响应于该通知，由优先级确定部分13执行步骤S204的过程。另一方面，如果未检测到先导序列，则意味着在传输介质上没有正在发送的分组，因此确定传输介质为空闲。该情况下，由通信部分15执行步骤S207的过程。

如果步骤S203的确定是否定的，则优先级确定部分13在正在发送分组的优先级和待发分组的优先级之间进行比较(步骤S204)。在第一实施例中，步骤S204的比较用优先级值所转换成的优先级水平来作出，而不是用分组中包含的优先级值来作出。因而，步骤S204的确定基于优先级信息表格存储部分16中保存的优先级信息表格、以及优先级信息存储部分12中保存的优先级信息、和待发分组内包含的优先级信息而作出。下面将详细描述步骤S204的确定过程。

图6是示出第一实施例中的示例性优先级信息表格的示意图。如图6所示，在优先级信息表格中，保存优先级值、优先级水平和分组类型以便将它们互相关联。如上所述，优先级值用“0”和“7”之间的任何数值来表示。此外，在第一实施例中，优先级水平被分成四级：以优先级的降序为“最高优先级”、“高优先级”、“中优先级”和“低优先级”。注意到优先级水平被分成四级，但不限于此。此外，分组类型和相应的优先级水平相关联。

图6中，控制分组被分配到优先级水平“最高优先级”。该情况下，生成分组，使得其优先级信息用数值“7”来表示。实时音频分组分配到“高优先级”，实时视频分组分配到“中优先级”。实时音频分组的优先级信息用数值“6”表示，实时视频分组的优先级信息用数值“5”表示。其它分组分配到“低优先级”。其它分组的优先级信息被表示为“0”和“4”之间的任何数值。注意到在第一实施例中，确定优先级信息表格，使得所有的通信终端都有共同的内容。还注意到，优先级分配不限于上述方式。

回过头参照图5的描述，在步骤S204的确定过程中，通过使用图6所示的优先级信息表格，在正在发送分组的优先级和待发分组的优先级之间作比较。特别是，从正在发送的分组中包含的优先级值导出正在发送分组的优先级水平，从待发分组的优先级值导出待发分组的优先级水平。通过执行图3所示的处理，把正在发送的分组的优先级值保存在优先级信息存储部分12中。这样，优先级确定部分13可以使用优先级信息存储部分12和优先级信息表格中保存的优先级值来导出正在发送分组的优先级水平。另一方面，待发分组也包含一优先级值以及正在发送的分组。这样，优先级确定部分13可以使用待发分组的优先级信息以及优先级信息表格来导出待发分组的优先级水平。在步骤S204，优先级确定部分13用上述方式导出的优先级水平在正在发送的分组和待发分组之间作比较。

随后，基于步骤S204的比较结果，优先级确定部分13确定通信终端1希望发送的分组(即待发分组)是否被赋予优先级(步骤S205)。特别是，作为步骤S204的比较结果，如果待发分组的优先级水平高于正在发送分组的优先级水平，优先级确定部分13就确定待发分组被赋予优先级。另一方面，如果待发分组的优先级水平等于或低于正在发送分组的优先级水平，优先级确定部分13确定待发分组未被赋予优先级(即正在发送的分组被赋予优先级)。

例如，假设例如传输介质上目前发送的分组(即正在发送的分组)是用于传输文件的FTP(文件传输协议)分组，而通信终端1希望发送的分组(即待发分组)是诸如VOIP(IP上语音)中使用的实时音频分组。该情况下，正在发送的分组的优先级值为“4”或更低。这里，假定正在发送的分组的优先级值为“4”。这样，要被图3所示的处理所获取的优先级信息在优先级信息存储部分12被保存为“4”。另一方面，待发分组的优先级值为“6”。这样，待发分组的优先级水平为“高优先级”。由于正在发送的分组的优先级水平为“低优先级”，因此从该例可见，待发分组应该以高优先级被发送。

如果在步骤S205确定正在发送的分组被赋予优先级，则执行步骤S202的过程。该情况下，在正在发送的分组已完成发送且网络5变为空闲以前，重复步骤S202、S203、S204和S205的过程。在另一实施例中，在步骤S205后，通信终端1可能等待网络5变为空闲，然后返回步骤S202的过程。另一方面，如果在步骤S205确定待发分组被赋予优先级，则优先级确定部分13允许干扰信号生成部分14生成一干扰信号(步骤S206)。干扰信号在网络5上通过通信部分15发出。这样，网络5上出现一冲突，因此停止发送正在发送的分组。

在步骤S207，通信部分15开始发送待发分组。也就是，通信部分15在作为传输介质的网络5上发出待发分组。注意到，如果在步骤S206生成干扰信号，则在干扰信号结束后立即执行步骤S207的过程。通过执行步骤S206和S207的过程，在网络5上发送要被通信终端1发送的分组(即待发分组)，而不是由另一终端发送的分组(即正在发送的分组)。

在步骤S207之后，通信部分15监视传输介质上的冲突，并且确定是否已出现冲突(步骤S208)。这里，在通信终端1正发送一分组，而另一通信终端(除通信终端1以外的通信终端)尝试发送优先级比通信终端1发出的分组的优先级高的分组时，出现冲突。如果在步骤S208确定出现了冲突，则通信部分15允许干扰信号生成部分14生成一干扰信号(步骤S209)并且等待一段随机时间(步骤S210)。此后，重发待发分组(步骤S202到S207)。

另一方面，如果在步骤S208，冲突尚未出现并且待发分组已经完成发送(步骤S211)，则初始化优先级信息存储部分12中保存的优先级信息(步骤S212)。特别是，通信部分15通知优先级信息获取部分11：待发分组的发送已完成。响应于该通知，优先级信息获取部分11把优先级信息存储部分12中保存的内容设为“0”。这样，图5所示的处理完成。

如上所述，根据第一实施例，通信终端确定应该向正在发送的分组和待发分组中的哪一个赋予优先级，借此高优先级的分组能以高优先级被可靠地发送。例如，在待发分组比正在发送分组具有更高优先级的情况下，通信终端可以以比正在发送的分组高的优先级来发送该待发分组。另一方面，在正在发送的分组比已经被发送的待发分组的优先级高的情况下，通信终端可以以高优先级来发送正在发送的分组，而不打断正在发送的分组。

(第二实施例)

现在将描述根据第二实施例的通信终端。根据第二实施例的通信终端考虑到这一情况：网络系统中包括了不包含优先级的通信终端(不根据优先级执行发送操作的终端)。注意到，通信终端以及通信终端的配置和图2所示的相同。在第二实施例中，接收分组的处理和发送分组的处理和第一实施例中的不同。因此，以下主要描述了第一实施例和第二实施例的差异。

图7是说明不包含优先级信息的示例性分组格式的示意图。图7所示的分组是一以太网(R)版本2分组。像图4所示的分组那样，在图7所示分组的情况下，通过检测先导序列，可以接收到该分组。此外，可以通过检验图7所示的类型字段(步骤S102)，对不具有优先级的分组(比如图7所示的分组)作出是否包含优先级的确定。特别是，如果图7所示的类型字段具有除0×81-00以外的值，则确定该分组不具有优先级。例如，在IP(互联网协议)的情况下，类型字段的值为0×08-00。换言之，类型字段保存表明分组是否有优先级的信息。

图8是示出由通信终端执行的、和第二实施例中接收分组有关的处理流程的流程图。注意到，在图8中，用相同的步骤序号来表明和图3相同的操作，并且将会省略对它们的描述。在第二实施例中，如果在步骤S102确定正在发送的分组不包含优先级信息，则优先级信息获取部分11在优先级信息存储部分12中保存表示“无优先级”的信息(步骤S301)。该情况下，在优先级信息存储部分12中，保存了例如“空”。在步骤S301之后，图8所示的处理完成。注意到在第一实施例中，如果在步骤S102确定正在发送的分组不包含优先级信息，则没有信息被保存在优先级信息存储部分12中。另一方面，在第二实施例中，如果检测到不包含优先级信息的分组，则保存表示“无优先级”的信息。

图9是示出由通信终端执行的、和第二实施例中发送分组有关的处理流程的流程图。注意到在图9中，用相同的步骤序号来表示和图5相同的操作，并且将省略对它们的描述。在第二实施例中，如果步骤S203的确定是否定的，优先级确定部分13就确定正在发送的分组是否包含优先级(步骤S401)。这一确定通过查阅优先级信息存储部分12中保存的信息来作出。特别是，如果优先级值被保存在优先级信息存储部分12中，则确定正在发送的分组包含优先级。该情况下，执行步骤S204的过程。另一方面，如果“空”被保存在优先级信息存储部分12中，则确定正在发送的分组不包含优先级。该情况下，执行步骤S206的过程。也就是，在第二实施例中，如果“空”被保存在优先级信息存储部分12中，通信终端1就跳过由优先级确定部分13执行的过程(步骤S204和S205)，并且允许干扰信号生成部分14生成一干扰信号。这样，在第二实施例中，如果正在发送的分组不包含优先级，则不比较优先级就生成一干扰信号，因此总是以高优先级发送待发分组。

如上所述，在第二实施例中，即使存在没有优先级的通信终端(不根据优先级执行发送操作的终端)，也可以根据优先级来进行分组发送。

注意到在第二实施例中，在步骤S212的初始化时，通信终端可以在优先级存储部分12中保存“空”，而不是保存一优先级值。此外，尽管在第二实施例中，通信终端在步骤S301为优先级信息存储部分12设置了“空”，然而在另一实施例中，通信终端可以为优先级信息存储部分12设置一优先级值(例如“0”)。这一配置也应用于不具有优先级的通信终端。

(第三实施例)

接着将描述根据第三实施例的通信终端。在根据第三实施例的通信终端中，测量从在传输介质上发出正在发送的分组开始逝去的时间。然后，如果测得的逝去时间超过一预定的时段，则即使待发分组具有较高优先级，通信终端也继续发送正在发送的分组。也就是，在第三实施例中，如果已经完成了整个正在发送分组中的一定数据量的发送，则即使在发送过程中生成了一较高优先级的分组，也会向正在发送的分组赋予优先级。这避免了重新发送其发送操作已近乎完成的分组，因而能执行有效的分组发送。

图10是说明根据第三实施例的通信终端的配置的框图。注意到在图10中，用相同的参考数字来表示和图2中相同的组件，因此将会省略对它们的描述。图10所示的通信终端6不同于图2所示的通信终端1，因为进一步提供了一逝去时间测量部分31。逝去时间测量部分31测量发送正在发送的分组的时段，即从在传输介质上发出正在发送的分组开始逝去的时间。

图11是示出由通信终端6执行的、和第三实施例中接收分组有关的处理流程的流程图。注意到在图11中，用相同的步骤序号来表示与图3和8相同的操作，并且会省略对它们的描述。在第三实施例中，如果步骤S101的确定是肯定的，通信部分15就通知逝去时间测量部分31有关确定结果。响应于此，逝去时间测量部分31开始测量逝去的时间(步骤501)。在步骤S501之后，执行步骤S102的过程。

图12是示出由通信终端6执行的、和第三实施例中发送分组有关的处理流程的流程图。注意到在图12中，用相同的步骤序号来表示与图5和9相同的操作，并且会省略对它们的描述。在第三实施例中，如果步骤S203的确定是否定的，通信部分15就通知逝去时间测量部分31有关确定结果。响应于此，逝去时间测量部分31确定逝去的时间是否超过一预定时段(步骤601)。这里，预定的时段最好被设为一时段，其中正在发送分组的发送被视为近乎完成。例如，假设IP分组以1500字节被封装在一以太网(R)中并且被发送。该情况下，预定时段可以被设为例如1.2(毫秒)。1.2(毫秒)的时段是以10兆bps(比特每秒)发送1500字节的数据所需的时间。也就是，在从发送分组后逝去了1.2(毫秒)的时段时，其余数据(整个分组中尚未被发送的一部分数据)仅仅是一以太网(R)分组部分，因此预计发送近乎完成。注意到，向通信部分15通知步骤S601的确定结果。

如果在步骤S610确定逝去的时间超过预定的时段，则通信部分15执行步骤S202的过程。特别是，如果正在发送分组的发送近乎完成，则通信部分15等待发送待发分组，直到正在发送分组已完成发送。另一方面，如果确定逝去的时间不超过预定的时段，则优先级确定部分13执行步骤S401的过程。该情况下，执行与第一和第二实施例所相同的操作。特别是，如果待发分组具有较高的优先级，通信终端6就停止发送正在发送的分组，而先发送待发分组。

此外，在第三实施例中，在步骤S212之后，通信部分15指示逝去的时间测量部分31为逝去时间设置一初始值(步骤S602)。响应于此，逝去时间测量部分31为逝去时间设置“0”。在正在发送分组的发送在中途停止并且以高优先级发送待发分组的情况下，仍然测量逝去的时间。步骤S602的过程是停止测量逝去时间并且初始化逝去时间的过程。

如上所述，根据第三实施例，通过确定已发分组(正在发送的分组)的发送是否近乎完成，可能防止其发送操作近乎完成的分组被打断。因而，能进行有效的分组发送。

注意到在第三实施例中，预定的时段被设为1.2(毫秒)，但不特别限于此。预定时段可以被设为发送例如整个分组中50％的数据或者整个分组中80％的数据所需的时段。为了减少由于停止发送正在发送的分组而引起的不必要的数据传输，预定时段应该被设为一个短的时段。为预定时段设置的具体数值可以根据分组大小、传输介质的传输速度等来确定。

在第三实施例中，确定逝去的时间是否超过一预定时段，以便确定是否根据优先级进行分组发送。这里，在另一实施例中，可以用逝去时间和优先级的组合来确定应该向正在发送的分组和待发分组的哪一个赋予优先级。例如，无论逝去时间多少总是以高优先级发送具有最高优先级(例如图6所示的“最高优先级”)的分组，而除该分组以外的分组只有当逝去时间不超过一预定时段时才根据优先级被发送。而且，尽管在第三实施例中，通信终端在完成发送分组后初始化逝去的时间，然而在另一实施例中，通信终端可以在完成在传输介质上发送分组后停止测量逝去的时间，然后初始化逝去的时间。

如上所述，根据上述第一到第三实施例，高优先级的分组可以以高优先级在局域网上被发送。而且，在已经发送了高优先级分组的情况下，分组可以不被打断地被发送，因此可以进行适合实时传输的数据传输。

注意到在第一到第三实施例中，优先级信息使用IEEE 802.1p所规定的用户优先级字段，但不限于此。例如，可以使用图4所示的源地址或目标地址作为优先级信息。该情况下，优先级可以根据作为分组信源的通信终端或者作为分组目的地的通信终端来确定。该情况下，各个通信终端需要准备一优先级信息表格，其中源地址或目标地址与优先级相关联(例如图6所示的优先级水平)。尽管在第一到第三实施例中，优先级值被转换成优先级水平，并且基于转换后的优先级水平来确定优先级(步骤S205)，但是这一确定可以基于优先级值来作出。该情况下，优先级信息表格是不必要的。

在第一到第三实施例中，在通信终端发送一待发分组的情况下，分组在生成干扰信号后立即发送(步骤S207)。这里，在另一实施例中，待发分组的发送可以在发送正在发送的分组之前执行，所述正在发送的分组的发送操作被一干扰信号所中止。也就是，待发分组的发送可以在一随机时间内开始，在该随机时间内其它通信终端处在等待状态。

在第一到第三实施例中，如果待发分组的优先级低于正在发送分组的优先级(如果步骤S205的确定是否定的)，通信终端就等待发送待发分组，直到传输介质变为空闲。这里，在另一实施例中，如果步骤S205的确定是否定的，通信终端就在等待了一段随机时间后开始发送该待发分组。此外，尽管在第一到第三实施例中，在步骤S210，通信终端等待一段随机时间来开始发送待发分组，然而在另一实施例中，通信终端可以等待在传输介质变为空闲之后才发送待发分组。

在第一到第三实施例中，步骤S210的随机时间是为各个通信终端随机设置的，随机时间的时间范围对于所有通信终端是共同的。这里，在另一实施例中，随机时间的时间范围可以根据待发分组的优先级而变化。特别是，通信终端可以设置随机时间的时间范围，使得随机时间的时间范围可能随着待发分组的优先级变高而缩短。由此，分组优先级越高，分组的等待时间就变得越短，因此提供了这样的好处：可以使不必要的数据传输和不必要的优先级确定过程最小。下面将描述这些好处。

例如，假设有多个通信终端处在随机时间等待状态下。该情况下，如果随机时间的时间范围对于所有通信终端都相同，那么发送一低优先级分组的通信终端可能首先开始发送该分组。然而，即使发送低优先级分组的通信终端先开始发送该分组，如果在分组发送后，另一通信终端(发送一较高优先级分组的通信终端)企图开始发送分组，则中止其发送操作先开始的分组的发送。因此，其发送操作先开始的分组的发送导致不必要的数据传输。此外，在另一通信终端开始发送分组后，执行一优先级确定过程。这里，通过设置范围，使得分组优先级越高、随机时间的时间范围就越小，从而可能使发送一低优先级分组的通信终端先开始发送分组的概率变得很小(或者可能为0)。因而，避免了如上所述的不必要数据传输。特别是，当发送低优先级分组的通信终端的随机时间范围被设为“a”到“b”(毫秒)、发送高优先级分组的通信终端的随机时间范围被设为“c”到“d”(毫秒)时，各个通信可以设置“a”到“d”，使“a”到“d”具有例如以下关系。特别是，各个通信终端可以设“a”到“d”，使得a＜b＜c＜d。该情况下，发送低优先级分组的通信终端先开始发送该分组的概率变为“0”。或者，各个通信终端可以设“a”到“d”，使得a＜c＜b＜d。

注意到，关于分组接收处理，在第一到第三实施例中没有关于被定址到通信终端1和6的分组处理或者关于诸如在接收到被打断分组后执行的处理这样的异常处理的描述，但是这种处理操作可以用常规方法执行。

工业可用性

如上所述，本发明可应用于一网络系统以帮助可靠地发送一高优先级分组。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.网络系统中包括的分组通信终端，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质，其中：

要在用于在通信终端间通信的传输介质上发出的分组包含和发送该分组的优先级有关的优先级信息，以及

所述分组通信终端包括：

优先级信息获取部分，用于获取正在传输介质上发出的正在发送的分组中包含的优先级信息；

优先级确定部分，用于基于要从通信终端被发送到另一通信终端的待发分组内包含的优先级信息、以及由优先级信息获取部分所获得的优先级信息、来确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级；

逝去时间测量部分，用于测量从在传输介质上发出正在发送的分组开始逝去的时间；

干扰信号生成部分，用于在优先级确定部分确定待发分组被赋予优先级、以及在逝去时间不超过一预定时段时，生成一干扰信号以引起传输介质上的分组冲突；以及

分组发送部分，用于在优先级确定部分确定待发分组被赋予优先级时，在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出待发分组；并用于在优先级确定部分确定正在发送的分组被赋予优先级时，在正在发送的分组已完成发送后发出待发分组。

2.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，

所述网络系统还包括一通信终端，该通信终端在传输介质上发出不包含优先级信息的分组，以及

如果正在发送的分组不包含优先级信息，优先级确定部分就把正在发送分组的优先级设为一预定水平，然后确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级。

3.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，

所述优先级信息表示用于发送分组的优先级，以及

所述优先级确定部分在待发分组和正在发送的分组之间确定一个具有较高优先级的分组作为要被赋予优先级的分组。

4.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，

所述优先级信息包含在分组内并且表示目标通信终端或源通信终端，

所述通信终端分别还包括用于保存一优先级信息表格的优先级信息表格存储部分，所述优先级信息表格示出优先级信息以及包含该优先级信息的分组的优先级之间的关联，以及

所述优先级确定部分用所述优先级信息表格来导出待发分组和正在发送分组的优先级，然后确定具有较高优先级的分组作为要被赋予优先级的分组。

5.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，如果在待发分组被发送时在传输介质上由另一通信终端发出一干扰信号，则分组发送部分就在通信终端等待了它们相应的随机时间后发出该待发分组。

6.如权利要求5所述的分组通信终端，其特征在于，设置随机时间的时间范围，使得随机时间可能随着待发分组优先级的提高而变短。

7.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，如果在待发分组被发送时在传输介质上由另一通信终端发出一干扰信号，则分组发送部分就等待直到传输介质上没有正在发送的分组为止，然后才发出待发分组。

8.网络系统中的一种发送分组的方法，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质，其中：

要在用于在通信终端间通信的传输介质上发出的分组包含和发送该分组的优先级有关的优先级信息，以及

所述方法由发送一待发分组的通信终端执行，所述待发分组要从所述通信终端被发送到另一通信终端，所述方法包括：

获取正在传输介质上发出的正在发送的分组中包含的优先级信息；

基于待发分组内包含的优先级信息以及所获得的优先级信息来确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级；

测量从传输介质上发出正在发送的分组开始逝去的时间；

如果确定待发分组被赋予优先级、且如果逝去时间不超过一预定时段，则生成一干扰信号以引起传输介质上的分组冲突；以及

如果确定待发分组被赋予优先级，则在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出待发分组；以及

如果确定正在发送的分组被赋予优先级，则在正在发送的分组完成发送后、发出待发分组。

10.由包括在网络系统中的分组通信终端的计算机可读的程序，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质，其中：

要在用于在通信终端间通信的传输介质上发出的分组包含和发送该分组的优先级有关的优先级信息，以及

所述程序使所述计算机执行：

优先级信息获取步骤，用于获取正在传输介质上发出的正在发送的分组中包含的优先级信息；

优先级确定步骤，用于基于在从所述通信终端被发送到另一通信终端的待发分组内包含的优先级信息、以及在优先级信息获取步骤所获得的优先级信息来确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级；

逝去时间测量步骤，用于测量从在传输介质上发出正在发送的分组开始逝去的时间；

干扰信号生成部分，用于当在优先级确定步骤确定待发分组被赋予优先级、以及当逝去时间不超过一预定时段时，生成一干扰信号以引起传输介质上的分组冲突；以及

分组发送步骤，用于在优先级确定步骤确定待发分组被赋予优先级时，在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出待发分组，以及在优先级确定步骤确定正在发送的分组被赋予优先级时，在正在发送的分组完成发送后、发出待发分组。

Claims (10)

1.网络系统中包括的分组通信终端，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质，其中：

要在用于在通信终端间通信的传输介质上发出的分组包含和发送该分组的优先级有关的优先级信息，以及

所述分组通信终端包括：

优先级信息获取部分，用于获取正在传输介质上发出的正在发送的分组中包含的优先级信息；

优先级确定部分，用于基于要从通信终端被发送到另一通信终端的待发分组内包含的优先级信息、以及由优先级信息获取部分所获得的优先级信息、来确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级；

干扰信号生成部分，用于在优先级确定部分确定待发分组被赋予优先级时，生成一干扰信号以引起传输介质上的分组冲突；以及

分组发送部分，用于在优先级确定部分确定待发分组被赋予优先级时，在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出待发分组；并用于在优先级确定部分确定正在发送的分组被赋予优先级时，在正在发送的分组已完成发送后发出待发分组。

2.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，

所述网络系统还包括一通信终端，该通信终端在传输介质上发出不包含优先级信息的分组，以及

如果正在发送的分组不包含优先级信息，优先级确定部分就把正在发送分组的优先级设为一预定水平，然后确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级。

3.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于还包括：

逝去时间测量部分，用于测量从在传输介质上发出正在发送的分组开始逝去的时间，其中

如果优先级确定部分确定待发分组被赋予优先级、且如果逝去时间不超过一预定时段，干扰信号生成部分就生成一干扰信号。

4.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，

所述优先级信息表示用于发送分组的优先级，以及

所述优先级确定部分在待发分组和正在发送的分组之间确定一个具有较高优先级的分组作为要被赋予优先级的分组。

5.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，

所述优先级信息包含在分组内并且表示目标通信终端或源通信终端，

所述通信终端分别还包括用于保存一优先级信息表格的优先级信息表格存储部分，所述优先级信息表格示出优先级信息以及包含该优先级信息的分组的优先级之间的关联，以及

所述优先级确定部分用所述优先级信息表格来导出待发分组和正在发送分组的优先级，然后确定具有较高优先级的分组作为要被赋予优先级的分组。

6.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，如果在待发分组被发送时在传输介质上由另一通信终端发出一干扰信号，则分组发送部分就在通信终端等待了它们相应的随机时间后发出该待发分组。

7.如权利要求6所述的分组通信终端，其特征在于，设置随机时间的时间范围，使得随机时间可能随着待发分组优先级的提高而变短。

8.如权利要求1所述的分组通信终端，其特征在于，如果在待发分组被发送时在传输介质上由另一通信终端发出一干扰信号，则分组发送部分就等待直到传输介质上没有正在发送的分组为止，然后才发出待发分组。

9.网络系统中的一种发送分组的方法，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质，其中：

要在用于在通信终端间通信的传输介质上发出的分组包含和发送该分组的优先级有关的优先级信息，以及

所述方法由发送一待发分组的通信终端执行，所述待发分组要从所述通信终端被发送到另一通信终端，所述方法包括：

获取正在传输介质上发出的正在发送的分组中包含的优先级信息；

基于待发分组内包含的优先级信息以及所获得的优先级信息来确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级；

如果确定待发分组被赋予优先级则生成一干扰信号以引起传输介质上的分组冲突；以及

在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出待发分组。

10.由包括在网络系统中的分组通信终端的计算机可读的程序，所述网络系统中多个通信终端连到一个传输介质，其中：

要在用于在通信终端间通信的传输介质上发出的分组包含和发送该分组的优先级有关的优先级信息，以及

所述程序使所述计算机执行：

优先级信息获取步骤，用于获取正在传输介质上发出的正在发送的分组中包含的优先级信息；

优先级确定步骤，用于基于在从所述通信终端被发送到另一通信终端的待发分组内包含的优先级信息、以及在优先级信息获取步骤所获得的优先级信息来确定应该向待发分组和正在发送分组中的哪一个赋予优先级；

干扰信号生成部分，用于当在优先级确定步骤确定待发分组被赋予优先级时，生成一干扰信号以引起传输介质上的分组冲突；以及

分组通信步骤，用于在干扰信号停止后并且在再次发出正在发送的分组以前、在传输介质上发出待发分组。

Images