通过通信系统传送数据分组的系统和方法技术方案

提供通信系统、网络、接口、和端口体系结构用于在网络上传输数据。能够通过以菊花链的方式连接端口以实现环形体系结构或拓扑来安排网络。该网络根据特定的网络协议转发数据。第一端口转发在有效负荷之前具有抢先确认字段的帧。第二端口接收这些帧，在帧缓冲器中存储它们，并且根据其可用的帧缓冲器容量修改抢先确认字段。所述第一端口根据修改的抢先确认字段控制它的数据流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通信系统，通信系统的端口以及管理通信系统的方法，优选涉及被形成为以菊花链方式相互耦合以允许通信的两个或更多端口的环形网络的同步通信系统。
技术介绍
通信系统通常已知为允许在通过传输线路互连的节点之间进行通信的系统。每个节点能够在传输线路上发送信息和接收信息。互连节点的通信系统能够以诸如总线、环形、星形、或树形拓扑或其组合的各种拓扑被组织。总线拓扑网络通常被认为是线状的。从一个节点的发送沿传输线路传播并且由连接到该总线的所有其他节点接收。但是，环形拓扑网络通常由通过单向传输链路相互连接以形成单个闭环的一系列节点构成。在IEEE 802.5和光纤分布式数据接口(FDDI)中描述了环形网络的实例。节点之间的传输线路可以是有线或无线的，例如分别是铜线、光纤、或用于所选择传输线路的无线传输介质。用于实时应用或用于传送同步流式数据的通信系统必须具有低的等待时间和低的传输开销。以太网和IEEE802.03规定能够在计算系统之间发送数据分组的特定协议。以太网能够感测多路访问冲突和仲裁哪个源设备将得到对传输线路的控制。以太网在OSI参考模型的最低层上操作，通常被保留用于数据链路和物理链路层。以太网协议规定前同步码、随后是目的地地址和源地址、然后是数据有效负荷的特定帧格式。在同轴电缆或双绞传输线上发送数据之前通常以4B/5B或8B/10B编码结构编码-->该数据。在检测到冲突时，发送阻塞信号以通知其他节点冲突已经发生。集线器或中继器将在所有端口上转发该阻塞信号，从而通知所有其他节点所述冲突并且强制它们等待直到下一次发送。这种阻塞信号的目的是显著地扩展冲突，以便网络上的所有其他节点停止发送。当处理拥塞时也使用阻塞。试图通过应用“反压”(back pressure)于消耗一个节点的缓冲器容量的其他节点，消除在该节点内帧丢失。实现此的一种方式是当缓冲器填充超出门限水平时节点发出以太网阻塞信号。使用以太网阻塞信号使得网络相当不确定，因为为了重新发送的强制延迟是允许所有其他节点停止发送的最小固定延迟加上一定的随机延迟时间。而且单个慢节点会放慢整个网络。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提高如上所述通信系统上的通信性能。特别是应该相对现有技术将等待时间和开销显著地减小到最小。在独立权利要求中描述了问题的解决方案。从属权利要求涉及本专利技术的进一步改进。本专利技术包括第一通信端口，其被配置用于产生至少包括以下项目的帧:-标明帧开始的开始标识符，-标识帧的接收者的目的地地址字段，-抢先确认字段，和-数据字段。此外，第二通信端口被配置用于在第一通信端口所产生帧的抢先确认字段中编码有关它的缓冲器状态的信息。在本专利技术的进一步实施例中，第一通信端口还被配置用于:-接收和解码由根据权利要求2所述的第二通信端口修改的所述抢先确认字段，和-依赖于在抢先确认字段中由根据权利要求2所述的第二通信端口先前编码的缓冲器状态，进一步继续或停止发送帧的剩余部分。-->为了数据流的同步，可以在开始标识符之前发送前同步码。开始标识符本身可以根据以太网标准包括一个开始字节，但是任何其他尺寸可以是适当的。目的地地址字段包括标识帧的接收者的唯一地址。替换地所述地址字段可以包含多个地址、组播或广播地址。所述目的地地址字段可以根据以太网标准具有6个字节的长度。抢先确认字段用于给出有关接收者缓冲器的任意信息到发送者。它可以包括仅仅单个比特，替换地它可以包括一个字节或任何数量的比特。抢先确认字段还被称为PACK字段。它的功能将在下文详细地描述。数据字段通常被称为帧的有效负荷，而前面的字段即开始标识符、目的地地址和抢先确认字节还被称为首部。数据字段可以具有固定或可变的长度。在首部中还可以存在长度标识符。在以太网标准中这种标识符被实现为具有两个字节的长度并且以字节规定数据字段的长度。进一步根据以太网标准，所述数据字段可以具有从38到1500字节的尺寸。当然如果适当的话可以选择任何其他的尺寸。可选择地可以存在多个数据字段。数据字段之后可以有尾部，该尾部可以是校验和，例如在以太网标准中是4个字节。以上描述的所有字段除数据字段之外对于本专利技术是必须的。当然没有任何数据字段并因此没有任何有效负荷的帧没有意义，除了当它被用于信令目的时以外。当然在帧中还可以存在附加字段。根据本专利技术抢先确认并不是独立的消息，而是每个数据帧的一部分。它被放置在数据字段之前以允许任何接收端口在数据字段被发送或接收之前采取动作。为了使得帧与以太网标准完全地兼容，不可能插入附加的预防性确认字段。而其他的字段可以被使用。这种字段必须被定位在目的地地址之后和有效负荷之前或至少在有效负荷开始处。例如，可以使用数据字段长度标识符。如果第二端口不能够接受更多的数据，该标识符可被设置成非定义的值，它给出未被允许的数-->据字段尺寸。作为替换可以使用在数据字段的开始处的一个或更多字节。为此所述帧可被扩展用于一个或更多附加字节。通过端口汇编这些帧。单独的成帧器可以包括在所述端口中。在通过例如成帧器汇编帧之后，由第一端口经由传输线路发送该帧。第二通信端口从通信线路接收数据。这种通信端口具有存储帧的帧缓冲器和拆散所述帧或至少其部分的帧解码器。如果可用的话，当接收数据时第二端口可以首先同步于前同步码。然后第二端口接收前同步码之后的开始字节。接下来它接收目的地地址。在评估目的地地址之后，第二端口现在能够确定是否必须接收所述帧。当必须接收该帧时，第二端口必须检验可用的缓冲器空间。如果存在足够的缓冲器空间，第二端口通过发送抢先确认字段中的预定模式通知它能够接收该帧。如果所述帧尺寸会很大程度地改变，可以在抢先确认字段之前设置尺寸标识符，它优选标识数据字段或整个帧的尺寸。这样简化确定第二端口是否具有足够的缓冲器空间。当第一端口和第二端口处于相同的冲突域中时，本专利技术的作用最佳。这是当例如第一和第二端口共享相同的传输线路时的情况。所述端口也可以被连接到环形网络。环形网络与共享的传输线路之间的主要区别在于在环形网络中每个节点转发接收的帧到该环形中的下一个节点，而在共享的传输线路的情况下转发不是必须的，因为所有节点能访问相同线路上的相同数据。通常第一和第二端口应该以这种方式被连接，即第二端口可以修改第一端口发送的帧以及这种修改的帧能够被第一端口再次接收。在交换网络以及广域网络中通常不是这种情况。特别是在后者的情况下接收的帧并不被再次转发到发送者。在优选实施例中第二端口被适配用于修改来自第一端口的帧。这能够以各种方式完成。在像具有若干端口的共同冲突域的以太网的网络中，可以通过第二端口设备按比特例如一比特接一比特地修改所述帧。这不同于没有选择性而简单地使所述帧无效的阻塞。根据本专利技术在网络上放置预定的比特模式来通知第一端口有关第二端口的缓冲器的状态的信息。这种状态可以例如是缓冲器满、缓冲器空或可用缓-->冲器空间的尺寸。在每个节点仅被连接到交换机或路由器的总线的情况下，每个节点可以转发接收的帧到另一个节点，该另一个节点可以是帧的发送者。在环形总线的情况下每个节点必须转发接收的帧以允许传送到相邻节点。这至少是广播或组播帧必须被发送到若干节点的情况。在这些情况下，可以简单地通过更换抢先确认字段中的比特来修改转发的帧。在本专利技术的进一步实施例中，第二端口可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种第一通信端口，其被配置用于产生至少具有以下项目的帧：　－开始标识符，　－目的地地址字段，　－抢先确认字段，和　－数据字段，　所述抢先确认字段被定位在所述数据字段的前面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-2-17 06003322.21.一种第一通信端口，其被配置用于产生至少具有以下项目的帧:-开始标识符，-目的地地址字段，-抢先确认字段，和-数据字段，所述抢先确认字段被定位在所述数据字段的前面。2.一种第二通信端口，其被配置用于在由根据权利要求1所述的第一通信端口产生的帧的抢先确认字段中编码有关该第二通信端口的缓冲器状态的信息。3.根据权利要求1所述的第一通信端口，进一步被配置用于:-接收和解码由根据权利要求2所述的第二通信端口修改的所述抢先确认字段，和-依赖于在抢先确认字段中由根据权利要求2所述的第二通信端口先前编码的缓冲器状态，进一步继续或停止发送所述帧的剩余部分。4.根据权利要求2所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于修改来自所述第一端口的所述帧。5.根据权利要求2所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于产生具有修改的抢先确认字段的新帧。6.根据权利要求5所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于产生具有修改的抢先确认字段和省略所述数据字段的最小尺寸的新帧。7.根据权利要求2所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于对于所述帧缓冲器能够存储全帧的情况，修改从所述第一端口接收的帧中的所述抢先确认字段。8.根据权利要求2所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于对于所述帧缓冲器是满的或已经至少达到一定极限的情况，不修改从所述第一端口接收的帧中的所述抢先确认字段。9.根据权利要求2所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于对于所述帧缓冲器是满的或已经至少达到一定极限的情况，不同地修改从所述第一端口接收的帧中的所述抢先确认字段。10.根据权利要求2所述的第二通信端口，其特征在于:其被配置用于在所述抢先确认字段中编码延迟时间。11.根据权利要求3所述的第一通信端口，其特征在于:其被配置用于对于所述抢先确认字段通知所述第二端口的帧缓冲器能够存储全帧的情况，发送其他帧。12.根据权利要求3所述的第一通信端口，其特征在于:其被配置用于对于已经由所述第二端口修改所述抢先确认字段以通知所述第二端口的帧缓冲器不能够存储全帧的情况，延迟其他帧发送。13.根据权利要求3所述的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：RP穆艾勒，HC郝，P海克，D科纳普，K罗佛斯，
申请(专利权)人：SMSC欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]