專利名稱：傳送裝置和傳送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理進行優(yōu)先收發(fā)的數(shù)據(jù)分組(優(yōu)先數(shù)據(jù)分組)和其外的非優(yōu)先的數(shù)據(jù)分組(非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組)的傳送裝置和傳送方法。
背景技術(shù)：
為了在以太網(wǎng)等通信網(wǎng)傳送視頻信號等具有實時性的數(shù)據(jù)，一般實施在個人計算機的PCI(Peripheral Components Interconnect外圍部件互連)總線安裝視頻信號處理用的電路板(視頻卡)和網(wǎng)絡(luò)接口卡，遵照網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol，下文稱為“IP”)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(User DatagramProtocol，下文稱為“UDP”)或傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol，下文稱為“TCP”)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳送數(shù)據(jù)分組。
圖11是已有技術(shù)例的以太網(wǎng)視頻信號傳送系統(tǒng)的框圖。圖11中，500是以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡(下文稱為“NIC”)，501是視頻卡，502是PIC總線，503是CPU，504是存儲器。
NIC500具有PCI接口部(即PCI I/F部)520、以太網(wǎng)處理部521、物理層處理部522。視頻卡501具有視頻信號處理部510、PCI接口部511。
輸入的視頻信號在視頻信號處理部510進行處理(例如壓縮)后，由PCI接口部511通過PCI總線存放到存儲器504。PCI總線的傳送通過視頻卡501對CPU503施加中斷，并以DMA(Direct Memory Access直接存儲器存取)傳送實施。
接著，為了進行數(shù)據(jù)流傳送，首先利用CPU503中的軟件處理將主存儲器504存放的視頻數(shù)據(jù)劃分成規(guī)定的長度(稱為“視頻有效負載”)，進而標注編號，以識別視頻有效負載后，再次寫入主存儲器504(稱為“視頻數(shù)據(jù)分組”)。
CPU503利用軟件處理從存儲器504讀出視頻數(shù)據(jù)分組，并進行UDP/IP的處理和以太網(wǎng)幀的處理后，將產(chǎn)生的以太網(wǎng)幀再次寫入存儲器504。數(shù)據(jù)流傳送中，作為OSI模型的第4層的處理，一般采用UDP；作為第3層的處理，一般采用IP(下文歸納第4層和第3層，稱之為“UDP/IP”)。在存儲器504存放已進行UDP/IP協(xié)議處理和第2層以太網(wǎng)幀的處理的以太網(wǎng)幀。
OSI模型具有7層結(jié)構(gòu)，包括第1層的物理層、第2層的數(shù)據(jù)鏈接層、第3層的網(wǎng)絡(luò)層、第4層的傳輸層、第5層的會話層、第6層的表示層、以及第7層的應(yīng)用層。
接著，CPU503通知NIC500存儲器504內(nèi)存在應(yīng)傳送的以太網(wǎng)幀。NIC500對CPU503施加中斷，并利用PCI接口520的DMA傳送，通過PIC總線輸入以太網(wǎng)幀。以太網(wǎng)處理部521進行以太網(wǎng)幀的附加處理后，將以太網(wǎng)幀傳送給物理處理部522。最終的以太網(wǎng)幀被發(fā)送到以太網(wǎng)上。
接收時，NIC500通過物理層處理部522和以太網(wǎng)處理部521接收以太網(wǎng)幀，則對CPU503施加中斷，并利用PCI接口520的DMA傳送，通過PCI總線502在存儲器504寫入收到的以太網(wǎng)幀。接著，CPU503利用軟件處理，從存儲器504讀出以太網(wǎng)幀，進行以太網(wǎng)幀的處理和UDP/IP的處理，進而檢測出識別發(fā)送時添加的視頻有效負載用的編號，確保順序性后，將產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)分組再次存放到存儲器504。
接著，CPU503對視頻卡501通知存在存放的視頻數(shù)據(jù)分組。視頻卡501的PCI接口511對CPU503施加中斷，并利用DMA傳送，通過PCI總線輸入視頻數(shù)據(jù)分組。視頻卡501進行視頻數(shù)據(jù)提取后的擴展等處理，并輸出視頻信號。
上述例子傳送UDP/IP數(shù)據(jù)流。TCP/IP的文件傳送也需要同樣的軟件處理。在TCP/IP的情況下，除上所述的以外，TCP的流程控制處理也用軟件進行。
如上所述，涉及傳送的協(xié)議處理和視頻傳送等的部分處理、存儲器復(fù)制以及PCI總線傳送用的中斷處理全依賴軟件。下面，將上述依靠軟件處理的已有技術(shù)例稱為已有例1。
作為另一已有例，有特開2000-59463號公報揭示的技術(shù)(稱為已有例2)。
已有例2具有產(chǎn)生實時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組的專用處理手段(已有例2的圖2中的協(xié)議專用處理手段26)，在傳送活動圖像等的大量的連續(xù)實時數(shù)據(jù)時，可快速發(fā)送。已有例2還具有限制實時數(shù)據(jù)發(fā)送速率的功能(已有例2的圖2中的速率限制手段23)。
作為又一已有例，有IEEE1394(稱為已有例3)。已有例3將發(fā)送時間劃分為進行等時型數(shù)據(jù)傳送的時域(下文稱為“等時部”)和進行等時型數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)傳送的時域(下文稱為“非等時部”)。在等時部的時間內(nèi)傳送視像等需要實時性的數(shù)據(jù)(下文稱為“實時數(shù)據(jù)”)。在非等時部傳送設(shè)備的控制或設(shè)定等不需要實時性的普通數(shù)據(jù)。因此，可進行實時數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù)的傳送。
作為再一個已有例，有特開2002-185942號公報揭示的技術(shù)(稱為“已有例4”)。已有例4僅涉及視頻數(shù)據(jù)的發(fā)送終端(服務(wù)器)。
已有例4的第1特征是作為視頻數(shù)據(jù)分組的發(fā)送基準，使用視頻幀的幀顯示間隔。但是，沒有具體揭示根據(jù)幀顯示間隔如何進行控制。
其第2特征是只有不發(fā)送視頻數(shù)據(jù)組成的UDP/IP數(shù)據(jù)分組的時間，才進行TCP/IP數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。還揭示這時用硬件處理UDP/IP數(shù)據(jù)分組，用軟件處理TCP/IP數(shù)據(jù)分組。
然而，上述已有的組成中存在以下的問題。
已有例1中，使以太網(wǎng)的幀處理、IP處理和UDP處理的協(xié)議處理全部用CPU進行，而且部分視頻信號處理也進行依靠CPU的處理。因此，高位速率的數(shù)據(jù)流傳送中，存在處理不夠用的問題。此外，作為公共總線，使用PCI總線，因而應(yīng)優(yōu)先收發(fā)的實時傳送數(shù)據(jù)和優(yōu)先度低的數(shù)據(jù)混雜，造成存在實時處理不夠用的問題。
這些問題起因于以下兩點。一是傳送視頻數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率實質(zhì)上非常高，因而發(fā)生超過CPU處理能力極限的情況。PCI總線上的以太網(wǎng)幀傳送和視頻數(shù)據(jù)分組傳送中，軟件上使用稱為多線程(多進程)的表觀并行處理方法，這些實際上是使CPU分時執(zhí)行的處理。切換線程(有時也稱為任務(wù)、進程)時的開銷使CPU的處理能力實質(zhì)上降低以及處理時進行多次存儲器復(fù)制的這種處理使分配給視頻傳送的CPU處理能力受到限制，這是問題的另一點起因。
上述線程切換依賴操作系統(tǒng)(下文稱為“OS”)的軟件，用戶完全不能對處理進行控制。
具體而言，已有例1中，NIC進行發(fā)送時，相對于應(yīng)發(fā)送數(shù)據(jù)(上述情況下為視頻數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)速率，CPU跟不上產(chǎn)生以太網(wǎng)幀的速度，發(fā)生不能傳送的視頻數(shù)據(jù)分組，存在視像殘缺的問題。即使以需要的數(shù)據(jù)速率能產(chǎn)生以太網(wǎng)幀，也存在從存儲器對NIC的以太網(wǎng)幀傳送跟不上的問題。
又由于時間上應(yīng)按規(guī)定的定時進行視頻數(shù)據(jù)分組發(fā)送的“整形處理”依賴CPU(依賴具有定時擺動的軟件)，存在不能進行正確整形的問題。
視頻信號等發(fā)送優(yōu)先度高的數(shù)據(jù)和管理信息等優(yōu)先度低的數(shù)據(jù)的發(fā)送比率的決定也依賴CPU(依賴軟件)，因而存在優(yōu)先度高的數(shù)據(jù)未必優(yōu)先傳送的問題。
NIC進行接收時，CPU跟不上進行接收幀處理的線程切換，CPU延遲將到達的以太網(wǎng)幀輸入存儲器的處理，在NIC內(nèi)可能發(fā)生不應(yīng)有的數(shù)據(jù)丟失(廢棄以太網(wǎng)幀)?；蛘?，即使在輸入存儲器的情況下，CPU的協(xié)議處理也需要時間，有可能不能實時傳送。
又由于任務(wù)管理依賴OS，存在視頻信號等發(fā)送優(yōu)先度高的數(shù)據(jù)的處理未必能優(yōu)先于管理信息等優(yōu)先度低的數(shù)據(jù)的問題。
如果將使用的CPU做成高性能的，可使處理能力提高，但實質(zhì)上并沒有解決問題。高性能的CPU耗電大。尤其是裝入CPU的設(shè)備中，倘若散熱不充分，設(shè)備可能誤動。存在高性能CPU代價高的問題。
這些問題除發(fā)生在CPU傳送視頻信號時外，在其進行管理信息等附加信息的處理時還會加大。
上述CPU有關(guān)問題的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)處理所涉及的問題起因于在OSI分層模型的低端層依次進行一般操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)處理。
以第1層中使用物理層、第2層中使用以太網(wǎng)、第3層中使用網(wǎng)際協(xié)議(IP)、第4層中使用UDP的OSI模型(7層結(jié)構(gòu))為例，具體進行說明。以太網(wǎng)的接收終端中，第1層的物理層接收以太網(wǎng)幀，并進行終接處理。接著，以太網(wǎng)(第2層)進行以太網(wǎng)幀的終接處理，并提取IP數(shù)據(jù)分組，傳給網(wǎng)際協(xié)議(第3層)。網(wǎng)際協(xié)議(第3層)處理IP數(shù)據(jù)分組，并提取UDP數(shù)據(jù)分組，傳給第4層。在第4層進行UDP數(shù)據(jù)分組的終接。
這樣按層依次進行處理，形成開銷，成為CPU(軟件處理)的負擔。
以太網(wǎng)的發(fā)送端中，上述問題也相同。
已有例2中，通過借助專用處理手段產(chǎn)生實時數(shù)據(jù)用的數(shù)據(jù)分組，減輕處理器的負擔。然而，沒有揭示產(chǎn)生的實時用數(shù)據(jù)分組和處理器中產(chǎn)生的其它數(shù)據(jù)分組的控制方法。用與以往相同的方法控制這些數(shù)據(jù)分組時，存在以下的問題。
作為第1個問題，存在的是實時數(shù)據(jù)用的數(shù)據(jù)分組未必優(yōu)先發(fā)送。具體而言，已有例2中，大量發(fā)生實時數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)分組時，對實時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組的發(fā)送施加限制，結(jié)果存在不能保證實時性的問題。
作為第2個問題，存在的是不能保證又優(yōu)先發(fā)送實時數(shù)據(jù)，又同時能發(fā)送實時數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)而系統(tǒng)中不發(fā)生故障。作為實時數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)，存在例如下文說明的ARP(Address Resolution Protocol地址分解協(xié)議)、系統(tǒng)管理中使用的SNMP(Simple Network Management Protocol簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)或證實各種應(yīng)用相互導(dǎo)通用的數(shù)據(jù)等。關(guān)于第2個問題，已有例2中，在其圖2的速率控制手段23能縮小實時數(shù)據(jù)的位速率。然而，已有例2沒有揭示實時數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)的發(fā)送控制方法。換言之，已有例2存在為了保證發(fā)送其它數(shù)據(jù)而必須降低實時數(shù)據(jù)的質(zhì)量的問題。
已有例2還有以下的第3個問題。在互聯(lián)網(wǎng)上進行使用網(wǎng)際協(xié)議(IP)的傳送時，根據(jù)發(fā)送目的處的IP地址，進行獲取應(yīng)發(fā)送的以太網(wǎng)MAC(媒體訪問控制)地址的ARP處理。ARP處理按雙向通信進行，因而適合用處理器進行。然而，已有例2中，從其圖2的協(xié)議通用處理手段25對參數(shù)設(shè)定手段29通知ARP處理的結(jié)果，沒有最后在首部產(chǎn)生手段262設(shè)定MAC地址的方法。因此，已有例2存在只能對預(yù)先保持在參數(shù)設(shè)定手段29的固定地址傳送實時數(shù)據(jù)的問題。由于這個緣故，同時存在不僅ARP處理中，而且例如協(xié)商高端的UDP協(xié)議的端口號時，不能靈活設(shè)定該端口號的問題。
已有例3中，預(yù)先用分配時間確定實時數(shù)據(jù)的傳送頻帶，因而存在的問題是等時部中，相對于分配到的傳送容量，應(yīng)傳送的實時數(shù)據(jù)較少，而應(yīng)發(fā)送的常規(guī)數(shù)據(jù)多時，浪費傳送頻帶。這點在非等時部應(yīng)傳送的常規(guī)數(shù)據(jù)少、等時部應(yīng)傳送的實時數(shù)據(jù)多時，也發(fā)生同樣問題。也就是說，已有例3存在不能靈活改變實時數(shù)據(jù)與常規(guī)數(shù)據(jù)的比率的問題。
已有例3存在的另一問題是在分配給非等時部的時間發(fā)生應(yīng)傳送的實時數(shù)據(jù)，則必須使數(shù)據(jù)傳送等待到后續(xù)的等時部，從而產(chǎn)生傳送延遲。許多應(yīng)用因?qū)崟r數(shù)據(jù)延遲而受到重大影響。這些應(yīng)用要求延遲小的實時數(shù)據(jù)傳送，因而這是非常大的問題。傳送常規(guī)數(shù)據(jù)時，也同樣發(fā)生此延遲問題。如果在等時部發(fā)生應(yīng)傳送的常規(guī)數(shù)據(jù)，必須使數(shù)據(jù)傳送等待到后續(xù)的非等時部，同樣產(chǎn)生延遲問題。
已有例4中，作為視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組的發(fā)送基準，采用視頻幀的幀顯示間隔。然而，此情況下，視頻數(shù)據(jù)處理需要的時間即便略為超過視頻幀的時間間隔，就會發(fā)生實時性變壞等問題，使視像出現(xiàn)欠缺。因此，使用視頻幀作為基準，實質(zhì)上是用非常粗略的基準進行控制，存在以下的問題。
例如，在視頻幀的中途，發(fā)送產(chǎn)生延遲，假設(shè)通過在其視頻幀的最后部分成批發(fā)送殘留的數(shù)據(jù)，謀求使延遲復(fù)原。然而，如果開始成批傳送的時間點已成為不可復(fù)原的時間，就使1幀的發(fā)送不在其視頻幀周期(為了維持實時性而必須使處理完成的周期)內(nèi)完成，視像出現(xiàn)欠缺。此問題在視頻數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)混雜在一起發(fā)送的情況下，尤其容易發(fā)生。
已有例4的傳送裝置在視頻數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)混雜在一起發(fā)送時，進行控制，僅在不發(fā)送視頻數(shù)據(jù)組成的UDP/IP數(shù)據(jù)分組時，發(fā)送視頻數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)(TCP/IP數(shù)據(jù)分組)。已有例4中，例如在以下的情況下，產(chǎn)生問題。
例如，假設(shè)在不發(fā)送UDP/IP數(shù)據(jù)分組時，開始發(fā)送數(shù)據(jù)分組長度非常長的TCP/IP數(shù)據(jù)分組。這時，即使在此TCP/IP數(shù)據(jù)分組的發(fā)送完成前的期間完成短UDP/IP數(shù)據(jù)分組的發(fā)送準備的情況下，TCP/IP數(shù)據(jù)分組發(fā)送結(jié)束前也不能開始發(fā)送UDP/IP數(shù)據(jù)分組。結(jié)果，UDP/IP數(shù)據(jù)分組的發(fā)送延遲，存在視頻數(shù)據(jù)實時性出現(xiàn)缺陷的問題。
作為極端的例子，如果UDP/IP數(shù)據(jù)分組的發(fā)送準備與TCP/IP的開始發(fā)送同時完成，UDP/IP數(shù)據(jù)分組就在發(fā)送TCP/IP數(shù)據(jù)分組所需時間的整個期間都成為等待發(fā)送的狀態(tài)。
此問題實質(zhì)上起因于已有例4中視頻數(shù)據(jù)的發(fā)送優(yōu)先度不充分高于其它數(shù)據(jù)。結(jié)果，某些狀況下，發(fā)生視頻數(shù)據(jù)等待發(fā)送。
已有例4在視頻以外的數(shù)據(jù)分組(TCP/IP數(shù)據(jù)分組)中也有設(shè)定超時時間的數(shù)據(jù)的情況下，存在以下的問題。
例如，已有例4中，存在大量應(yīng)發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)時，不產(chǎn)生不發(fā)送視頻數(shù)據(jù)(UDP/IP數(shù)據(jù)分組)的時間，造成視頻以外的數(shù)據(jù)(TCP/IP數(shù)據(jù)分組)的發(fā)送極端延遲。因此，要發(fā)送此TCP/IP數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用會超時，存在系統(tǒng)穩(wěn)定運用產(chǎn)生故障的問題。
上述問題的實質(zhì)起因于單純的算法，即僅在不發(fā)送UDP/IP數(shù)據(jù)分組的時間發(fā)送視頻以外的數(shù)據(jù)(TCP/IP數(shù)據(jù)分組)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題本申請發(fā)明的一個觀點的傳送裝置，其特征在于，具有根據(jù)優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部、產(chǎn)生發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部、決定所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部、以及進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送處理的發(fā)送幀處理部，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部允許在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部具有發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部、優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩沖器和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器，在所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器保持應(yīng)發(fā)送的所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，對所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部輸出非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部允許在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部將所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性不受損的時間作為所述發(fā)送剩余時間。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部使發(fā)送進行得所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送間隔小于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均發(fā)送間隔，并且將所述處理產(chǎn)生的剩余時間作為所述發(fā)送剩余時間。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器中沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，允許對所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器中沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，而且不正在對所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器寫入所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，允許對所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部允許在接受非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求后的規(guī)定時間內(nèi)發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
本申請發(fā)明另一觀點的傳送方法，其特征在于，判別優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組與發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并且在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，在作為所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性不受損的時間的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，將使所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送間隔小于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均發(fā)送間隔而產(chǎn)生的剩余時間作為所述發(fā)送剩余時間。
較佳的是，其特征在于，將沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的時間作為所述發(fā)送剩余時間。
較佳的是，其特征在于，將沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，而且不正在準備應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的時間作為所述發(fā)送剩余時間。
較佳的是，其特征在于，保證在規(guī)定時間內(nèi)至少發(fā)送一個非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
本申請發(fā)明另一觀點的傳送裝置，其特征在于，具有根據(jù)優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部、進行優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部、決定所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部、進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送處理的發(fā)送幀處理部、對從網(wǎng)絡(luò)接收的接收幀進行接納處理的接收幀處理部、以及挑選接收數(shù)據(jù)分組并且將所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)接到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部的接收數(shù)據(jù)分組處理部，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部從所述接收數(shù)據(jù)分組取得所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的首部信息，并且在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部設(shè)定所述首部信息。
較佳的是，其特征在于，所述首部信息隨發(fā)送目的處地址變化。
較佳的是，其特征在于，所述首部信息獲取的處理是從IP地址求出以太網(wǎng)的物理地址(MAC地址)處理。
本申請發(fā)明人又一觀點的傳送方法，其特征在于，具有優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟、以及發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟和接收步驟，利用所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟和接收步驟獲取所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的首部信息，并且所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟中，在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組設(shè)定并發(fā)送所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的首部信息。
較佳的是，其特征在于，所述首部信息隨發(fā)送目的處地址變化。
較佳的是，其特征在于，所述首部信息的獲取是從IP地址求出以太網(wǎng)的物理地址(MAC地址)的處理。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送裝置，其特征在于，具有接收優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組并且對接收幀進行接納處理的接收幀處理部、以及接收數(shù)據(jù)分組挑選部，該部對所述接收幀處理部存放的接收數(shù)據(jù)分組檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的通信協(xié)議首部，從而分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部至少根據(jù)所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的通信協(xié)議類別信息分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部至少通過檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的端口號分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部至少通過檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的流程標號分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部對高于構(gòu)成所述接收數(shù)據(jù)分組的協(xié)議層(協(xié)議層1)的協(xié)議層(協(xié)議層2)進行檢查，所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組對所述協(xié)議層2進行終接，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組保持所述協(xié)議層1原樣地傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部。
較佳的是，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部同時檢查不同層的通信協(xié)議首部。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送方法，其特征在于，具有接收由優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組組成的接收數(shù)據(jù)分組的接收步驟、通過檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的通信協(xié)議首部而分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的挑選步驟、以及分別獨立處理所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理步驟。
較佳的是，其特征在于，所述挑選步驟中，通過檢查所述通信協(xié)議首部的至少通信協(xié)議類別，分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述挑選步驟中，通過檢查所述通信協(xié)議首部的至少端口號，分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述挑選步驟中，通過檢查所述通信協(xié)議首部的至少流程標號，分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
較佳的是，其特征在于，所述挑選步驟中，對高于構(gòu)成所述接收數(shù)據(jù)分組的協(xié)議層(協(xié)議層1)的協(xié)議層(協(xié)議層2)進行檢查，所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組對所述協(xié)議層2進行終接，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組保持所述協(xié)議層1原樣傳送到后面的步驟。
較佳的是，其特征在于，所述挑選步驟中，同時檢查不同層的通信協(xié)議首部。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送裝置，其特征在于，具有接收優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收幀處理部、以及包含進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理的第1去分段處理部和進行所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理的第2去分段處理部的多個去分段處理部。
較佳的是，其特征在于，還具有將接收幀處理部存放的接收數(shù)據(jù)分組分別選為所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收數(shù)據(jù)分組挑選部；進行所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部包含所述第2去分段處理部。
較佳的是，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部在所述接收數(shù)據(jù)分組未分段的情況下，判斷所述接收數(shù)據(jù)分組是所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，同時使其分離后輸出，在所述接收數(shù)據(jù)分組分段的情況下，可判斷為所述接收數(shù)據(jù)分組是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，將所述接收數(shù)據(jù)分組傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部，同時存儲該接收數(shù)據(jù)分組的標識符，可判斷為所述接收數(shù)據(jù)分組是所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，將所述接收數(shù)據(jù)分組傳送到所述第1去分段處理部，同時存儲該數(shù)據(jù)分組的標識符，在僅用所述接收數(shù)據(jù)分組的信息不能判斷是所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，使用所述標識符進行判斷，使用所述標識符也不能判斷時，將所述接收數(shù)據(jù)分組傳送到所述第1去分段處理部；所述第1去分段處理部至少進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理，同時在判斷為所述接收數(shù)據(jù)分組是所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，將該接收數(shù)據(jù)分組關(guān)聯(lián)的全部數(shù)據(jù)分組傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部；所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部進行所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送裝置，其特征在于，具有對優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)添加糾錯碼后將該碼與所述優(yōu)先數(shù)據(jù)一起作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部、產(chǎn)生發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部、決定所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部、進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送處理的發(fā)送幀處理部、以及從網(wǎng)絡(luò)檢測傳送故障并通知所述發(fā)送幀處理部的接收幀處理部，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部因所述傳送故障而延遲所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時，使存放所述糾錯碼的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送密度減小。
較佳的是，其特征在于，所述傳送故障是來自網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送停止請求。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部在檢測出所述傳送故障時，規(guī)定時間段中停止數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。
較佳的是，其特征在于，所述傳送故障是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分組的檢測沖突。
較佳的是，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部在檢測出所述傳送故障時，重發(fā)產(chǎn)生故障的數(shù)據(jù)分組。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送方法，其特征在于，具有對優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)添加糾錯碼后使該碼與所述優(yōu)先數(shù)據(jù)一起作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟、以及將優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟；在傳送線路發(fā)生傳送故障時，在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟使存放所述糾錯碼的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送密度減小。
較佳的是，所述傳送故障是來自網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送停止請求。
較佳的是，其特征在于，所述傳送故障是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分組的檢測沖突。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送裝置，其特征在于，具有接收存放優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組并且進行接收幀的接納處理的接收幀處理部、對所述接收幀存儲的接收數(shù)據(jù)分組分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收數(shù)據(jù)分組挑選部、至少進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理的去分段處理部、以及發(fā)布通知完成所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理完成通知的優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部，所述去分段處理部使收到所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理完成通知時之前應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理結(jié)束。
較佳的是，其特征在于，根據(jù)通信協(xié)議首部的識別信息產(chǎn)生所述優(yōu)先數(shù)據(jù)完成通知。
較佳的是，其特征在于，所述接收幀處理部、所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部或所述去分段處理部收到所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理完成通知時之前已接收應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，廢棄該優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
本申請發(fā)明又一觀點的傳送方法，其特征在于，具有接收存放優(yōu)先處理的數(shù)據(jù)的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收步驟、以及所述優(yōu)先數(shù)據(jù)的處理結(jié)束時使處理結(jié)束時之前應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理結(jié)束的去分段處理結(jié)束步驟。
較佳的是，其特征在于，還具有處理結(jié)束時之前已接收應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，廢棄該優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的廢棄步驟。


圖1是示出本發(fā)明實施例的傳送裝置的組成的框圖。
圖2是本發(fā)明實施例的傳送系統(tǒng)的總體框圖。
圖3是本發(fā)明實施例的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的協(xié)議集的說明圖。
圖4是本發(fā)明實施例的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的協(xié)議集的說明圖。
圖5是示出本發(fā)明實施例的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002的組成的框圖。
圖6是本發(fā)明實施例的傳送方法的發(fā)送時序圖。
圖7是本發(fā)明實施例中的分段的模式圖。
圖8是示出本發(fā)明實施例中UDP、IP和以太網(wǎng)協(xié)議首部的詳細狀況的圖。
圖9是本發(fā)明實施例的糾錯矩陣和優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的模式圖。
圖10是用于說明本發(fā)明實施例5的概念圖。
圖11是示出以太網(wǎng)傳送視頻信號的傳送裝置已有例的組成的框圖。
具體實施例方式
首先，說明本申請發(fā)明的系統(tǒng)總體布局。
圖2是適應(yīng)本申請發(fā)明的系統(tǒng)總體框圖。圖2中，作為優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)，示出視頻輸入輸出信號的例子。200是NIC。NIC具有對優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組進行疊置和分離的數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201、視頻信號處理部202、進行以太網(wǎng)物理層處理的物理層處理部203、PCI接口部204。PCI總線502、存儲器504、CPU503與圖11中的相同。
本實施例中，將視頻信號處理部202已進行圖像壓縮等處理的視頻輸入信號作為優(yōu)先數(shù)據(jù)，輸入到數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201。又將通過以太網(wǎng)接收的以太網(wǎng)幀(視頻數(shù)據(jù)分組)作為優(yōu)先數(shù)據(jù)，從疊置/分離部201輸入到視頻信號處理部202。下文將優(yōu)先數(shù)據(jù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組稱為“優(yōu)先數(shù)據(jù)分組”。
另一方面，也通過PCI總線502輸入輸出CPU503中用軟件處理的以太網(wǎng)幀。作為通過PCI總線輸入輸出的以太網(wǎng)幀中存放的數(shù)據(jù)，例如有遠端監(jiān)視設(shè)備的SNMP的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)用UDP/IP或TCP/IP傳送。或者，還有用TCP/IP進行收發(fā)的應(yīng)用層上的設(shè)備的設(shè)定數(shù)據(jù)或各種信息數(shù)據(jù)。而且，又有進行ARP處理的以太網(wǎng)幀。這些數(shù)據(jù)不需要如視頻數(shù)據(jù)那樣實時進行傳送，因而處理優(yōu)先度可低于視頻數(shù)據(jù)。然而，如果不在一定時間內(nèi)傳送，就會超時，有可能引起系統(tǒng)故障。下文將這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組稱為“非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組”。
數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201在發(fā)送時進行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送控制，并輸出以太網(wǎng)幀。物理層處理部203進行物理層的處理，將以太網(wǎng)幀發(fā)送到以太網(wǎng)。接收時，將物理層處理部203接收的以太網(wǎng)幀輸入到數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組分離。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組輸出到視頻信號處理部202，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組輸出到PCI接口204。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組在數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201不進行以太網(wǎng)幀的終接處理，保持包含非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的以太網(wǎng)幀的形式，原樣傳送到PCI接口部204。
作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的視頻數(shù)據(jù)在視頻信號處理部202進行擴展處理后，使其輸出。另一方面，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組通過PCI接口204，經(jīng)PCI總線502傳到存儲器504，在CPU503用軟件處理。實施例1至實施例5中，本申請發(fā)明的主要部分是數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201、PCI接口部204、存儲器504和CPU503構(gòu)成的部分。實施例6中，除上述組成部分外，主要部分還包含部分視頻信號處理部202。
本申請發(fā)明的實施例中，以使用以太網(wǎng)的傳送裝置和傳送方法為例進行說明。數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201與物理層處理部203之間的接口中，10Mbps和100Mbps的以太網(wǎng)上規(guī)定MII標準接口，吉位以太網(wǎng)上規(guī)定GMII標準接口(IEEE802.3)。
圖1是示出本發(fā)明實施例的傳送裝置的組成的框圖。下面，用圖1說明用圖2說明的本申請發(fā)明的傳送裝置的詳況。
圖1中，1000是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部，1001是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部，1002是發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部，1003是發(fā)送幀處理部。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001由圖2的CPU503、存儲器504和PCI接口部204構(gòu)成。1004是接收幀處理部，1005是接收數(shù)據(jù)分組挑選部，1006是去分段處理部，1007是應(yīng)用。此外，還在視頻信號處理部202的內(nèi)部安裝優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部1008。由CPU503執(zhí)行這些應(yīng)用1007。執(zhí)行硬件處理(不包含CPU)的數(shù)據(jù)分組疊置/分離部201中包含優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000、發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002、發(fā)送幀處理部1003、接收幀處理部1004、接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005和去分段處理部1006。
圖1示出實施例1～6的全部傳送裝置的組成要素。各實施例(實施例1～6)使用圖1的全部或部分組成要素，利用這些組成要素實現(xiàn)各實施例的功能。本說明書中說明各實施例時，參照圖1的框圖進行說明。
圖3示出實施例的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的協(xié)議集。實施例的傳送裝置使用UDP/IP協(xié)議集。應(yīng)用(視頻數(shù)據(jù)3000)作為優(yōu)先數(shù)據(jù)，劃分成一定長度的視頻有效負載，并授給序列號(SN)(3001)。此序列號在接收端規(guī)定視頻數(shù)據(jù)的位置(有關(guān)數(shù)據(jù)分組所屬的幀和幀內(nèi)的順序)?？捎萌魏畏椒ㄊ诮o序列號。說明實施例中授給序列號的方法。
序列號在表示視頻幀的編號的信息和表示視頻幀內(nèi)的位置的信息上分層，這里分別為8位，用0至255表示。下文中，將視頻幀編號A和視頻幀內(nèi)的位置B表示為(A，B)。
第1幀授予幀號0。后續(xù)的幀，使其幀號分別遞增1。幀號為255后，回到0。設(shè)各幀內(nèi)產(chǎn)生0至99的數(shù)據(jù)分組。在幀內(nèi)，重復(fù)0至99。對視頻數(shù)據(jù)分組授予以下的序列號(0，0)(0，1)(0，2)……(0，99)(1，0)(1，1)(1，2)……(1，99)(2，0)(2，1)……視頻數(shù)據(jù)內(nèi)包含預(yù)先規(guī)定位置的信息時，不必有序列號。
為了糾錯而用矩陣結(jié)構(gòu)進行傳送時，可將A作為矩陣號，將B作為矩陣內(nèi)的位置信息。
授給序列號的數(shù)據(jù)(視頻數(shù)據(jù)分組)成為低端層的UDP有效負載。
UDP處理(第4層)對視頻數(shù)據(jù)分組添加UDP首部(3002)。進而，在IP(第3層)添加IP首部(3003)。又在以太網(wǎng)層(第2層)添加以太網(wǎng)首部(3004)。
本申請發(fā)明中的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組意味著以太網(wǎng)層的數(shù)據(jù)分組，實際在以太網(wǎng)進行傳送時，用添加前置碼或檢錯碼的以太網(wǎng)幀進行傳送。
圖4示出本申請發(fā)明的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的協(xié)議集。非優(yōu)先數(shù)據(jù)4000劃分為非優(yōu)先數(shù)據(jù)有效負載(4001)，在UDP層添加UDP首部(4002)，在IP層添加IP首部(4003)，在以太網(wǎng)層添加以太網(wǎng)首部，成為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組(4004)。非優(yōu)先數(shù)據(jù)是短數(shù)據(jù)時，當然不進行劃分。
后面詳細說明UDP首部、IP首部和以太網(wǎng)首部。
實施例1說明實施例1的傳送裝置和傳送方法。實施例1的傳送裝置在圖1中，具有優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000、非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001、發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002和發(fā)送幀處理部1003。實施例1中，說明發(fā)送系統(tǒng)。
本實施例將圖3所示的視頻數(shù)據(jù)作為輸入優(yōu)先數(shù)據(jù)1100(圖2中也示出)輸入。為了對視頻據(jù)實時發(fā)送數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)需要比不需要實時性的數(shù)據(jù)優(yōu)先處理。
實施例1中，通過管理優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送，產(chǎn)生發(fā)送冗余時間。“發(fā)送冗余時間”是指即使進行非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送也不損害優(yōu)先數(shù)據(jù)分組存放的優(yōu)先數(shù)據(jù)的實時性的時間。實施例1的控制方法一面使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組優(yōu)先發(fā)送，一面僅能在發(fā)送冗余時間傳送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000如圖3所示，處理視頻數(shù)據(jù)1100，以產(chǎn)生以太網(wǎng)幀(優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1101)。
另一方面，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001如圖4所示，使用CPU，借助軟件處理產(chǎn)生并傳送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1102。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組是不需要實時性的數(shù)據(jù)。作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1102的例子，有上述SNMP處理、ARP處理等使用的數(shù)據(jù)分組。其中，ARP處理或其它應(yīng)用內(nèi)，有時等待對發(fā)送數(shù)據(jù)分組的應(yīng)答數(shù)據(jù)分組，并且規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)沒有應(yīng)答，就形成超時，使系統(tǒng)產(chǎn)生故障，因而必須盡可能確保非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送機會。也就是說，本申請發(fā)明的要點是按照不損害優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性的要求，盡可能發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
關(guān)于圖1中的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1102和1103(實施例3中詳細說明，與實施例1無關(guān))，實際上一般是在PCI總線等公共總線傳送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和涉及非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的命令。
圖5是示出發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002的組成的框圖。圖5中，5000是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器，5001是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器，5002是發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部。
下面，用圖2說明決定發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的方法。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001在產(chǎn)生應(yīng)發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，對發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007，請求發(fā)送。發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002一面使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送優(yōu)先，一面在不損害優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性的范圍內(nèi)展示允許非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送的非優(yōu)先發(fā)送數(shù)據(jù)分組允許信號5006，允許從非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001進行發(fā)送。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001將非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組5005傳送到發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002。該發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002通過發(fā)送幀處理部1003對以太網(wǎng)輸出非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
另一方面，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000對發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002通知優(yōu)先數(shù)據(jù)分組信息5008。具體而言，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組信息5008是表示優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000中是否存在應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的信息和表示是否正在對優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000寫入優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1101的信息。
優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000中存放應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組(可由優(yōu)先數(shù)據(jù)分組信息5008獲知)時，發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002對優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000通知允許發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組優(yōu)先發(fā)送信號5004。按照此通知，將優(yōu)先數(shù)據(jù)分組5003從優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000傳送到發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002。
即，發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002獲取非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007和優(yōu)先數(shù)據(jù)分組信息5008的信息，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送優(yōu)先，同時通過創(chuàng)造發(fā)送冗余時間，實現(xiàn)非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送，使系統(tǒng)不產(chǎn)生故障。下面具體說明創(chuàng)造冗余時間的方法。
圖6是實施例1的傳送方法的發(fā)送時序圖。實施例1的傳送方法是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送控制方法的一個例子。
圖6中，401表示發(fā)送數(shù)據(jù)分組1104發(fā)送啟動定時，402表示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007，403表示發(fā)送數(shù)據(jù)分組1104。401中，用向上的箭頭號表示優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送啟動定時，用向下的箭頭號表示可發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的定時。發(fā)送數(shù)據(jù)分組403中，分別用空白和涂黑表示優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
本實施例中，作為一個例子，說明發(fā)送以下那樣的優(yōu)先數(shù)據(jù)的情況。優(yōu)先數(shù)據(jù)是以48兆位/秒(48Mbps)的恒定速率產(chǎn)生數(shù)據(jù)的視頻信號(CBRConstantBit Rate，恒定位速率)，視頻數(shù)據(jù)分組內(nèi)的視頻有效負載長度(示于圖3)為1000字節(jié)，系統(tǒng)時鐘為27MHz。
優(yōu)先數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率為48Mbps，因而換算成字節(jié)，則為6兆字節(jié)/秒(6Mbps)。因此，每秒的發(fā)送數(shù)據(jù)分組數(shù)為6000000/1000＝6000分組。
因此，僅傳送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，可以每27000000/6000＝4500個時鐘脈沖發(fā)送一次分組。即，4500個時鐘脈沖是平均發(fā)送間隔。
實施例1中，通過以短于此平均發(fā)送間隔的間隔發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，創(chuàng)造發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的定時冗余(發(fā)送冗余時間)。
具體而言，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送間隔為4000個時鐘。于是，創(chuàng)造了每9次優(yōu)先數(shù)據(jù)分組可允許發(fā)送1次非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送冗余時間。為了以平均發(fā)送間隔4500個時鐘脈沖發(fā)送9個優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，根據(jù)以下的公式，需要40500個時鐘脈沖的時間4500*9＝40500。
本實施例中，以短于4500個時鐘脈沖的4000個時鐘脈沖發(fā)送各優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，因而根據(jù)下式，實際上能用36000個時鐘脈沖發(fā)送9個優(yōu)先數(shù)據(jù)分組4000*9＝36000。因此，每40500個時鐘脈沖的期間能設(shè)置發(fā)送4500個時鐘脈沖的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送冗余時間，即40500-36000＝4500。
圖4中從發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組401的向上箭頭號到下一箭頭號的間隔為4000個時鐘脈沖。每9次優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送定時出現(xiàn)1次非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送定時(410、411、412)。從作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送定時的向下箭頭號到下一箭頭號是4500個時鐘脈沖。
402是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007。該請求信號5007在非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001中存儲應(yīng)發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，由非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001展示(圖6中使402為高電平)。
非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007(402)在定時413處為高電平，接著在可發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的定時401展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許信號5006(圖4中未示出)，并發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組5005(417)。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001中無上述應(yīng)發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，在開始發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的定時解除展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007(402)(定時414)。
在定時411，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001中不存在應(yīng)發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，不展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007(402)。不發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，如403所示。
接著，在定時415再次展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007(402)，并且在定時412發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組418。402開始發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組418，則解除展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007(402)。
發(fā)送端非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001中存儲多個非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，即使發(fā)送一個非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，也不解除展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007(402)。剩下的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組等待下一非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組可發(fā)送定時(向下箭頭號401)，逐一發(fā)送。這樣，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組得以優(yōu)先發(fā)送，同時又保證非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。
允許發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組作為發(fā)送數(shù)據(jù)分組1104從發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002輸出。
非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001中，成為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送完成的狀態(tài)后(即全部非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組完全存放到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5001后)，展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007。據(jù)此，展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許信號5006后，就立即可開始發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。從允許發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組到實際發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組不存在等待時間，因而實施例的傳送方法傳送效率高。
以上說明的方法預(yù)先對每一固定時間分配可傳送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的定時。然而，這是一個例子，它與已有例3不同，可根據(jù)應(yīng)用自由決定對非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的分配間隔和定時，能以時鐘脈沖為單位進行靈活的控制。
本實施例中，預(yù)先以時鐘脈沖為單位決定分配給優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送的時間。然而，不限于此方法，也可以在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000存放一定數(shù)量的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，用小于優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000中的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生量的時間間隔優(yōu)先發(fā)送，并且在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000中的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組存放量為規(guī)定值以下時，允許發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
下面，說明優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送控制方式的另一例子。
發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002在根據(jù)優(yōu)先數(shù)據(jù)分組信息5008，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器中沒有應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，而且已展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007時，展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許信號5006，并發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
希望進一步提高優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先度的情況下，可在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組信息5008表示優(yōu)先數(shù)據(jù)分組中沒有應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1101不正在寫入優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000，而且展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007時，展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許信號5006，并發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。即使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000沒有當前已準備發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1001正在寫入到優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000就是正在準備發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，可通過使非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送等待，進一步提高優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送優(yōu)先度。此特征解決已有技術(shù)中的問題，是本申請發(fā)明的獨特效果。
這時，也可對非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器中已準備發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的長度(即發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組需要的時間)和當前正在寫入優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器5000的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組完成發(fā)送準備前的時間進行比較，在發(fā)送完非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的寫入也不會結(jié)束的情況下，允許發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組等。
根據(jù)此方法，沒有應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，或不正在準備該分組時，任何時間都可發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，傳送效率非常高。
下面，說明優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，同時又某種程度確保發(fā)送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的例子。
發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部5002中具有定時器，在展示非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號5007后經(jīng)過規(guī)定時間，也不形成以上說明的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許條件時，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許信號5004停止，并僅允許非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送允許信號5006例如發(fā)送1個分組。還可根據(jù)使用非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用，靈活改變上述規(guī)定時間。定時器可用計數(shù)器方便地實現(xiàn)。
此方法具有的效果為使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送優(yōu)先，同時在使用非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用經(jīng)一定時間沒有應(yīng)答而超時的情況下，一面保證優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性，一面保證控制信號等使用非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用的質(zhì)量。
此特征解決已有技術(shù)中的問題，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送優(yōu)先，同時又確保非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送質(zhì)量。這是本申請的獨特效果。
如以上那樣，實施例1的傳送裝置和傳送方法能以時鐘脈沖為單位控制優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送，保證實時通信，保證高質(zhì)量傳送，同時也能保證非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送，可使系統(tǒng)穩(wěn)定運用。而且由于以時鐘脈沖為單位進行控制，可進行正確的整形。
如以上的說明那樣，實施例1中，在發(fā)送時能以時鐘脈沖為單位靈活改變實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)的比率，進而能以時鐘脈沖為單位優(yōu)先發(fā)送實時數(shù)據(jù)，因而具有數(shù)據(jù)傳送延遲小的效果。
本實施例中，將秒作為根本的發(fā)送基準單位，用比此基準小的單位產(chǎn)生發(fā)送基準信號(401)，并且以時鐘脈沖為單位進行發(fā)送控制。然而，根本的發(fā)送基準信號不限于秒，只要是視頻幀、視頻場等視頻數(shù)據(jù)的基準信號(稱為視頻周期)，什么信號都可以。本申請發(fā)明的實質(zhì)是通過將視頻周期進一步劃分為小的單位進行發(fā)送控制，使視頻數(shù)據(jù)優(yōu)先發(fā)送，確保實時性，同時也可對視頻數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)保證一定的傳送質(zhì)量。因此，以任何視頻信號周期為基準，都不脫離本申請發(fā)明的范圍。
本實施例中，將視像等實時傳送的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的例子。顯然，在不是實時傳送，而是大量且優(yōu)先傳送特定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的情況下，本申請發(fā)明也有效。本申請發(fā)明并不從其技術(shù)范圍排除這種傳送。
本實施例中示出的例子利用硬件處理產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，以獨立的方式(用與優(yōu)先數(shù)據(jù)分組分開的另外部件)產(chǎn)生非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，進而利用硬件，以時鐘脈沖為單位優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。然而，本發(fā)明不限于此。
下面說明使用處理器和軟件的另一本發(fā)明實施例。在已有例中，由于在不同層分別進行網(wǎng)絡(luò)處理，處理器(CPU)的處理負擔大。已有例中，在不同的層分別處理發(fā)送數(shù)據(jù)分組，添加首部。本發(fā)明的另一實施例中，預(yù)先準備并且用軟件同時添加以太網(wǎng)首部、IP數(shù)據(jù)分組首部和UDP數(shù)據(jù)分組首部(對圖3中的3001的各視頻數(shù)據(jù)分組同時添加上述全部首部)，以代替在各層分別處理。因此，減輕處理器的處理負載。至于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，則進行與裝在一般操作系統(tǒng)的處理相同的各層分別處理。
此方法中，通過劃分線程，執(zhí)行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的軟件處理，使處理邏輯上分開，并使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理優(yōu)先度高于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先度。
發(fā)送控制也可使用軟件定時器代替硬件定時器。
此方法也可通過用處理器執(zhí)行圖1中發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002承擔的處理得到實現(xiàn)。
根據(jù)此方法，雖然發(fā)送控制精度比硬件方法差，但處理器的處理負載比已有技術(shù)大幅度減輕，因而具有本發(fā)明的效果。因此，本申請發(fā)明的范圍不排除這種結(jié)構(gòu)。
實施例2說明實施例2的傳送裝置和傳送方法。實施例2中，說明發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)。
進行IP傳送時，使用ARP協(xié)議，從IP地址求出以太網(wǎng)的物理地址(MAC地址)。
圖8是詳細示出本發(fā)明實施例的UDP、IP和以太網(wǎng)協(xié)議的首部的圖。進行IP傳送時，實施例的傳送裝置從圖8的接收端IP地址8011解決發(fā)送端MAC地址8100，將其存放到圖3的以太網(wǎng)首部3004，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)分組。
按雙向通信實施此ARP。一般用處理器解決地址，并且在存儲器中保持IP地址與MAC地址的對應(yīng)表。ARP不是要求實時性的處理，因而ARP中使用的數(shù)據(jù)分組作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組進行處理。下面，用圖1說明本發(fā)明實施例2的傳送裝置中的處理。
實施例2的傳送裝置在圖1中具有優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000、非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1001、發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002、發(fā)送幀處理部1003、接收幀處理部1004和接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005。圖1中還示出應(yīng)用1007，作為ARP的軟件處理。
為了從優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收端IP地址解決應(yīng)傳送的MAC地址，應(yīng)用1007使非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001產(chǎn)生ARP用的數(shù)據(jù)分組(下文稱為“ARP請求分組”)。ARP請求分組通過發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002和發(fā)送幀處理部1003變換成以太網(wǎng)幀。發(fā)送作為以太網(wǎng)幀的發(fā)送幀128。
另一方面，對ARP請求數(shù)據(jù)分組解決應(yīng)發(fā)送的MAC地址，并且在接收幀處理部1004接收包含該地址的應(yīng)答數(shù)據(jù)分組(下文稱為“ARP應(yīng)答分組”)，作為接收幀130。ARP應(yīng)答分組在接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005被判斷為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組后，將其傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001保持接收端IP地址與接收端MAC地址的對應(yīng)表，同時對優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000通知MAC地址。
優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000將解決的MAC地址存放到圖8的8100(圖3中的以太網(wǎng)首部)，從而產(chǎn)生并輸出優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
ARP的協(xié)議處理一般裝在操作系統(tǒng)中。因此，可利用這些標準軟件和處理器簡易地使IP地址與MAC地址具有對應(yīng)關(guān)系。
即使改變接收端IP地址時，也可通過用軟件靈活地取得優(yōu)先數(shù)據(jù)分組需要的首部信息，用硬件快速產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組本身，使數(shù)據(jù)傳送的實時性得到保證。
不僅用ARP，而且借助使用的UDP端口號的協(xié)商等軟件和處理器(CPU)的組合，與發(fā)送目的處進行通信，相互決定通信所需的參數(shù)，并且使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組反映該值。本發(fā)明對所有這些情況，當然都具有效果。
實施例3說明實施例3的傳送裝置和傳送方法。實施例3中，說明接收系統(tǒng)。
實施例3的傳送裝置在圖1中具有接收幀處理部1004、接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。
接收幀處理部1004從圖2的物理層處理部203接收優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組混雜的接收幀130，僅對本身應(yīng)接收的有效以太網(wǎng)幀進行接收處理，并作為接收幀1107輸出。
接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005輸入接收幀1107，分別選出優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1108和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1103。下面說明接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005中的數(shù)據(jù)分組挑選方法。
本實施例在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組傳送中使用UDP/IP。在圖3所示的第2層的以太網(wǎng)首部的始端確定IP首部和UDP首部的位置。于是，檢查這些首部的信息，以進行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的挑選。
也就是說，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005雖然進行第2層的以太網(wǎng)層(協(xié)議層1)的數(shù)據(jù)分組的接收，但挑選優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組卻一直檢查到第4層的UDP層(協(xié)議層2)。
圖8示出以太網(wǎng)首部(8200)和IP首部(8201)。
以太網(wǎng)首部8200中的幀類型8102為表示IP協(xié)議的0x8000(0x表示16進制)，則判斷為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。IP首部8201中，協(xié)議號8008為表示作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的使用協(xié)議的UDP的17，發(fā)送源IP地址必須表示預(yù)先決定的發(fā)送源的IP地址。UDP首部8202的發(fā)送源端口號8012和接收方端口號8013必須是預(yù)先決定的編號。使用UDP以外的協(xié)議的數(shù)據(jù)分組必然作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理，這是不用說的。上述預(yù)先在收發(fā)信終端之間協(xié)商的值，也可在通信之前，雙方(實施例的傳送裝置和通信對方的裝置)以應(yīng)用1007，并使用非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001進行協(xié)商決定后，在接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005進行設(shè)定。
判斷為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組輸出1108輸出。這時，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005進行UDP(第4層)、IP(第3層)和以太網(wǎng)層(第2層)處理的終接，去除首部，僅傳送優(yōu)先數(shù)據(jù)，因而不對高端的視像等的應(yīng)用施加處理的負載。
上述的檢查是一個例子，可根據(jù)需要增加或省略檢查。
除上述檢查中判斷為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組外，全部數(shù)據(jù)分組傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。這時，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005不進行UDP(第4層)、IP(第3層)和以太網(wǎng)(第2層)處理的終接，將接收的數(shù)據(jù)分組(第2層的以太網(wǎng)幀)原樣傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001借助使用處理器的軟件處理，進行非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的分段重組、UDP/IP、TCP/IP，進而進行高端應(yīng)用1007的處理。
如以上那樣，實施例3中，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005在以太網(wǎng)幀層(第2層)檢查IP(第3層)和UDP(第2層)的首部。據(jù)此，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005分別選出優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。挑選的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組分別獨立(用分開的組件)處理。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組由專用硬件進行處理，因而不發(fā)生數(shù)據(jù)分組廢棄，圖像質(zhì)量高且能保證實時性。這時，在如圖1和圖2的1108所示，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送不是以公共總線，而是使用專用總線的情況下，不受優(yōu)先數(shù)據(jù)分組以外的數(shù)據(jù)分組的傳送的影響，因而本申請發(fā)明的效果進一步加大。但是，即使不使用專用總線的場合(僅使用公共總線的場合)，也能取得本申請發(fā)明的效果。因此，本申請發(fā)明的范圍不排除僅使用公共總線的結(jié)構(gòu)。
本實施例中，以IPv4(Internet Protocol version 4)(網(wǎng)際協(xié)議版本4)為例進行了說明。IPv6(Internet Protocol version 6)(網(wǎng)際協(xié)議版本6)的情況下，每一連接在通信使用的數(shù)據(jù)分組帶由流程標號，因而接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005可檢查流程標號，以分別選出優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
本實施例中，將視像等實時傳送的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的例子，但在不是實時傳送，而是大量且優(yōu)先傳送并接收特定的數(shù)據(jù)的場合，顯然本申請發(fā)明也有效。本申請發(fā)明的范圍不排除這種場合。
分別選出優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的過濾條件可預(yù)先決定?；蛘?，可在通信之前利用與發(fā)送終端協(xié)商決定的應(yīng)用軟件決定。
本實施例中，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組在UDP/IP及其下方的層使用以太網(wǎng)。本發(fā)明不限于此，可用于使用能判別優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的其它任意協(xié)議的傳送裝置和傳送方法。本申請發(fā)明的范圍不排除這種傳送裝置和傳送方法。
本實施例中，利用硬件使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組分離，并利用硬件，獨立于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組(用分開的部件)進行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組在分離后的處理。因此，示出的例子實現(xiàn)最高質(zhì)量的通信，即使在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生波動，接收終端上接收數(shù)據(jù)分組分段到達的情況下，也絕對不發(fā)生接收終端中數(shù)據(jù)分組丟失造成的數(shù)據(jù)分組廢棄。本發(fā)明不限于此。下面說明利用處理器和軟件，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組分離，并且獨立于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，執(zhí)行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組在分離后的處理的另一實施例的傳送方法。
已有技術(shù)中，按層分別進行網(wǎng)絡(luò)處理，因而處理器(CPU)的處理負載大。
另一實施例中，預(yù)先用軟件設(shè)定優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的挑選條件，并且用軟件同時進行IP數(shù)據(jù)分組首部和UDP數(shù)據(jù)分組首部的解析，以判別優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。不按層分別對接收數(shù)據(jù)分組進行是否為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的解析。判斷為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組在進行終接處理后，傳送到優(yōu)先數(shù)據(jù)專用的處理部，進行后續(xù)的處理。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理，則利用裝在一般操作系統(tǒng)的按層分別進行的處理加以實施。
此方法中，通過劃分線程，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的軟件處理邏輯上分開，并且使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理優(yōu)先度高于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先度。
此方法可通過用處理器執(zhí)行圖1中接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005承擔的處理得到實現(xiàn)。
根據(jù)此方法，雖然與用硬件執(zhí)行接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005承擔的處理的方法相比，優(yōu)先數(shù)據(jù)的處理優(yōu)先度降低，但當然具有已有技術(shù)中沒有的本申請發(fā)明的效果。因此，本申請發(fā)明的范圍不排除這種結(jié)構(gòu)。
實施例4說明實施例4的傳送裝置和傳送方法。實施例4中，說明接收系統(tǒng)。本申請發(fā)明涉及IP數(shù)據(jù)分組的劃分處理(分段)和重組處理(去分段)。首先說明分段和去分段的梗概。
圖7使分段的模式圖。首先用圖7說明分段的梗概。圖7中，7000是進行分段前的數(shù)據(jù)分組，7001、7002和7003是已分段的數(shù)據(jù)分組。接收終端根據(jù)接收的各數(shù)據(jù)分組的IP首部中存放的信息重組(去分段)分段。
圖8的IP首部8201中，8000是4位的版本信息，8001是4位的首部長度，8002是服務(wù)類型(TOS)，8003是IP數(shù)據(jù)分組的總長，8004是標識號，8005是3位的有關(guān)分段的標記，8006是13位的分段偏移，8007是存活時間(TTL)，8008是協(xié)議編號，8009是首部檢驗和，8010是發(fā)送源IP地址，8011是接收端IP地址。圖8所示的IP首部方面的細節(jié)在技術(shù)規(guī)范書和各種書籍中已詳細說明，因而下面僅說明涉及實施例4的部分。
對分段進行重組中需要的信息是標識號8004、標記8005和分段偏移8006。用表示可分段或不可分段的1位(圖7中用D表示，0為可分段，1為不可分段)、表示是最后的分段數(shù)據(jù)分組還是中途的分段數(shù)據(jù)分組的1位(圖7中用M表示，0為最后的分段數(shù)據(jù)分組，1為非最后分段數(shù)據(jù)分組)和其它1位組成標記8005。分段以4字節(jié)為單位進行，其偏移用分段偏移8006以4字節(jié)為單位表示。
圖7的例子中，將UDP首部和UDP有效負載組成的總共1208字節(jié)分段為512字節(jié)UDP首部和UDP有效負載0(7001)、512字節(jié)UDP有效負載1(7002)和492字節(jié)UDP有效負載3(7003)。
7001、7002和7003是從7000分段的IP數(shù)據(jù)分組，因而它們的標識號8004是與7000的ID系統(tǒng)的ID(圖7中示出1234的例子)。又由于允許7000分段，它們的分段許可位D為0。表示是否為收發(fā)分段中途的M僅在7003為表示最后的0，在7001和7002為1。根據(jù)各IP數(shù)據(jù)分組，在IP首部存放分段偏移。
如以上所說明，分段所得的數(shù)據(jù)分組7001、7002和7003中，將去分段所需的信息全部存放在IP首部，因而可在接收終端進行去分段。
IP數(shù)據(jù)分組的順序性在網(wǎng)絡(luò)中得不到保證，不一定按順序接收分段的數(shù)據(jù)分組。具體而言，不能保證接收成圖7中7001、7002、7003的順序，有可能接收成為例如7003、7001、7002的順序。
去分段處理一般在計算機的主存儲器暫時存放收到的全部IP數(shù)據(jù)分組，并且用通用操作系統(tǒng)所裝的去分段用的軟件進行重組。然而，上述的方法中，將優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組混雜在一起存放，而且由于有時非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理會訪礙優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理，不能保證實時性，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理優(yōu)先。
實施例4的傳送裝置具有優(yōu)先數(shù)據(jù)分組去分段處理用的專用處理部，即去分段處理部1006。因此，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理不會妨礙優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理。
實施例4的傳送裝置在圖1中，具有接收幀處理部1004、接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005、去分段處理部1006和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。
接收幀處理部1004從圖2的物理層處理部203接收優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組混雜在一起的接收幀130，并僅對本身應(yīng)接收的有效以太網(wǎng)幀進行接收處理，將其作為接收幀1107輸出到接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005。
接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005，其接收IP數(shù)據(jù)分組(接收幀1107)如果沒有進行分段，用實施例3說明的方法判斷接收數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1108或非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1103輸出。
接收IP數(shù)據(jù)分組已進行分段時，用協(xié)議編號8008判斷使用的協(xié)議。如果使用的協(xié)議不是UDP，判斷為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，將該分組傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。
使用的協(xié)議是UDP時，接著判斷接收數(shù)據(jù)分組是否分段數(shù)據(jù)分組的始端數(shù)據(jù)分組。接收分段數(shù)據(jù)分組是始端數(shù)據(jù)分組，則其分段偏移為0。如果接收分段數(shù)據(jù)分組是始端數(shù)據(jù)分組，其有效負載的始端必然具有UDP首部，因而能判斷接收分段數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
判斷為接收分段數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的始端數(shù)據(jù)分組時，將該分組傳送到分段處理部1006。另一方面，判斷為接收分段數(shù)據(jù)分組是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，將該分組傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。這時，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005將各接收數(shù)據(jù)分組各自的ID和該接收數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的信息存儲到接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005的存儲器(下文稱為“判斷ID”)，作為后面接收的剩余分段數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的判斷信息。
另一方面，接收分段數(shù)據(jù)分組不是始端數(shù)據(jù)分組時，檢索接收分段數(shù)據(jù)分組的ID8004。ID8004中有信息，則可判斷是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并決定傳送到去分段處理部1006或傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。ID8004沒有信息時，將該分組暫時傳送到去分段處理部1006等待該ID的始端數(shù)據(jù)分組到達。該ID的始端數(shù)據(jù)分組到達，且接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005判斷為是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，在去分段處理部1006進行后續(xù)的處理，其中包括始端數(shù)據(jù)分組和先前收到的接收數(shù)據(jù)分組。判斷為該ID的始端數(shù)據(jù)分組是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，將接收數(shù)據(jù)分組傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。從接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005對去分段處理部1006通知該判斷信息。去分段處理部1006通過接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005將當前存放的該ID的全部非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。這時，在接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005存儲該ID是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的事件。因此，后來接收該ID的殘留分段數(shù)據(jù)分組時，將這些接收數(shù)據(jù)分組直接傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001。去分段處理部1006也可具有直接將非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組傳送到非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001的手段。
去分段處理部1006進行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理。各數(shù)據(jù)分組的去分段處理完成時，將去分段處理后的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組1108，通過接收數(shù)據(jù)分組挑選部傳送。這時，從接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005存儲的有效數(shù)據(jù)分組判斷用ID的列表中刪除該ID。
也可使完成去分段的數(shù)據(jù)分組不通過接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005，直接作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組輸出，對接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005僅通知要求從優(yōu)先數(shù)據(jù)分組判斷用ID的列表刪除該ID。
在非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部1001進行非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理。此處理用通用處理器和通用操作系統(tǒng)中裝的去分段處理軟件進行。
也可設(shè)置定時器，在一定時間后自動刪除接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005保持的判斷用ID。利用這點，可減小數(shù)據(jù)表的容量。
有時因網(wǎng)絡(luò)中途廢棄數(shù)據(jù)分組而收不到全部或部分分段數(shù)據(jù)分組，使去分段完不成。也可設(shè)置定時器，使去分段處理部1006存放的各IP數(shù)據(jù)分組存放后經(jīng)過一定時間，就刪除。定時器可用計數(shù)器簡易地構(gòu)成。
去分段處理部的具體組成，已在IEFT RFC 815中揭示。公開源碼的操作系統(tǒng)也揭示該組成，因而本領(lǐng)域的技術(shù)人員能方便地實現(xiàn)去分段處理部。
本實施例中將UDP數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。本申請發(fā)明的范圍不排除把使用別的協(xié)議的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的結(jié)構(gòu)。僅將使用專門的協(xié)議的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并將使用其它協(xié)議的數(shù)據(jù)分組作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送裝置中，能用分段的全部IP數(shù)據(jù)分組中包含的協(xié)議編號8008判斷接收數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。這種裝置中，容易判斷優(yōu)先數(shù)據(jù)分組/非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
將UDP的數(shù)據(jù)分組作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組而其它協(xié)議的數(shù)據(jù)分組作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送裝置和傳送方法中，能用分段的全部IP數(shù)據(jù)分組包含的協(xié)議編號8008判斷接收數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。這種裝置中，便于判斷優(yōu)先數(shù)據(jù)分組/非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組都使用UDP時，由于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組必然是短的數(shù)據(jù)分組，則受到分段的概率非常低或不分段，所以接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005中的判斷效率高。
接收端中不希望進行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的分段處理時，發(fā)送端中預(yù)先以應(yīng)用層的處理檢查通信網(wǎng)中不進行分段的最大規(guī)模(MTU)，按該最大規(guī)模以下的數(shù)據(jù)分組規(guī)模傳送數(shù)據(jù)分組?；蛘撸捎赗FC標準中規(guī)定全部終端必須處理576字節(jié)規(guī)模的IP數(shù)據(jù)分組，路由器等許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收該規(guī)模以下的IP數(shù)據(jù)分組時，不進行分段。因此，可組成優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，使IP數(shù)據(jù)分組的規(guī)模為576字節(jié)以下。如以上所述那樣在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組不產(chǎn)生分段的傳送系統(tǒng)中，如果接收數(shù)據(jù)分組受到分組，則全部可作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理。超過以太網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)分組最大允許值的數(shù)據(jù)分組在發(fā)送端如果沒有分段，就不能發(fā)送。為了不產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的分段，當然全部發(fā)送數(shù)據(jù)分組必須為IP數(shù)據(jù)分組的最大允許值以下。
通信網(wǎng)中發(fā)生分段的概率非常低時，發(fā)送端中在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的IP數(shù)據(jù)分組的IP首部建立禁止分段的標記后進行傳送，從而能防止中途被分段。在路由器不得不使接收數(shù)據(jù)分組分段的狀態(tài)下，廢棄IP數(shù)據(jù)分組。由此，能減輕接收終端中的去分段處理負載。這時，損失少量優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，但可通過在接收端進行糾錯或修錯，補償通信質(zhì)量。
如以上那樣，實施例4的傳送裝置具有多個進行去分段的處理部，分別獨立用于優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。實施例4中，判斷分段的數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并決定在哪些去分段處理部進行處理。由此，能防止因非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理而妨礙優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理?？杀ＷC優(yōu)先數(shù)據(jù)的實時性，可高質(zhì)量傳送聲像等。
實施例5說明實施例5的傳送裝置和傳送方法。實施例5中，說明發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)。
實施例5的傳送裝置在圖1中具有優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000、發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002、發(fā)送幀處理部1003和接收幀處理部1004。
實施例5中，對優(yōu)先數(shù)據(jù)添加糾錯用的奇偶校驗，在將這些數(shù)據(jù)作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組傳送的情況下，因網(wǎng)絡(luò)混雜等而使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送暫停時，或因優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送不成功，重發(fā)該分組而使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時間安排延遲時，不發(fā)送全部或部分糾錯用數(shù)據(jù)分組，從而保證優(yōu)先數(shù)據(jù)構(gòu)成的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。
圖9是糾錯矩陣及其形成的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的模式圖。糾錯矩陣9000在行方向存放數(shù)據(jù)，列方向計算糾錯用的奇偶校驗，從而構(gòu)成矩陣。如9001所示，糾錯矩陣的各行構(gòu)成優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的有效負載。傳送裝置在各行添加UDP/IP和以太網(wǎng)的首部后，進行發(fā)送。圖9中，用空白示出存放優(yōu)先數(shù)據(jù)的部分，用畫陰影線示出存放糾錯用奇偶校驗的部分。圖9的示例中示出對列方向50字節(jié)的數(shù)據(jù)增添4字節(jié)奇偶校驗的例子。然而，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于此。關(guān)于這種糾錯方式，已經(jīng)知道許多已有技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難理解。在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000進行此糾錯處理。
圖10是實施例5的數(shù)據(jù)分組的概念性組成圖。圖10中，用D表示優(yōu)先數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)分組(下文稱為“優(yōu)先數(shù)據(jù)分組”)，用P表示糾錯用奇偶校驗構(gòu)成的數(shù)據(jù)分組(下文稱為“糾錯數(shù)據(jù)分組”)。這些符號的后面表示矩陣編號，該編號后的短線(-)的后面表示優(yōu)先數(shù)據(jù)和糾錯用奇偶校驗各自的數(shù)據(jù)分組在矩陣內(nèi)的編號。例如，優(yōu)先數(shù)據(jù)的矩陣號0的第6數(shù)據(jù)分組表示為D0-5(注意數(shù)據(jù)分組編號從0開始)。
1900表示常規(guī)狀態(tài)的傳送。首先，發(fā)送D0-0至D0-49共50個優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。接著，發(fā)送P0-0至P0-3共4個糾錯數(shù)據(jù)分組(1901)。
以太網(wǎng)中，以全雙工進行通信的情況下，發(fā)送終端一次發(fā)送多個數(shù)據(jù)分組，連接發(fā)送終端的路由器的緩存器有可能發(fā)生溢出時，路由器對發(fā)送終端傳送要求暫時停止發(fā)送的信號(下文稱為“暫停(PAUSE)信號”)。此暫停信號實際上用以太網(wǎng)幀構(gòu)成，在該以太網(wǎng)幀中存放僅什么時間要求暫停的信息。IEEE802.3中規(guī)定此過程。
在接收幀處理部1004接收暫停信號，從路由器用路由1 106對發(fā)送幀處理部1003通知所要求的發(fā)送暫停時間。發(fā)送幀處理部1003停止本身的緩存器內(nèi)數(shù)據(jù)分組的發(fā)送，同時用路由1105對發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002通知處于正在停止發(fā)送的狀態(tài)，暫停發(fā)送新的數(shù)據(jù)分組。
進行半雙工通信時，檢測出來自各終端的發(fā)送數(shù)據(jù)分組沖突(collision)，則該分組不能正常發(fā)送，因而必須重發(fā)。在接收幀處理部1004檢測出沖突，并通知發(fā)送幀處理部1003后，又通知發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002。于是，隨機決定發(fā)送停止時間。然后，重發(fā)因沖突而發(fā)送不成功的數(shù)據(jù)分組。IEEE802.3中規(guī)定此過程。
1910中1911是暫停信號造成的發(fā)送停止時間(下文稱為“暫停時間”)。應(yīng)在暫停時間發(fā)送的D0-2和D0-3在暫停時間結(jié)束后發(fā)送。因此，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送比常規(guī)延遲，在1913結(jié)束。然后，發(fā)送糾錯數(shù)據(jù)分組。這時，到下一矩陣的數(shù)據(jù)分組開始發(fā)送時間(1914)前的時間段(1915)短，因而通過減小糾錯數(shù)據(jù)分組發(fā)送密度(1910中不發(fā)送P0-2、P0-3)，使其不影響下一矩陣的發(fā)送安排。
1920中，1921和1922表示因半雙工通信中的沖突而數(shù)據(jù)分組的通信失敗告終。各沖突后，立即重發(fā)有關(guān)分組。即，檢測出沖突后，重發(fā)要在1921發(fā)送的D0-2、要在1922發(fā)送的D0-3。由于此重發(fā)，與暫停信號造成的發(fā)送停止相同，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送延遲，在1924結(jié)束。從結(jié)束定時1924到下一矩陣的發(fā)送開始時間1925前的時間段短，因而在時間段1926通過減小密度地發(fā)送糾錯數(shù)據(jù)分組(1910中不發(fā)送P0-2、P0-3)，使其不影響下一矩陣的發(fā)送安排。
實施例5的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002具有計算發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的個數(shù)的計數(shù)器和管理時間的定時器?？捎糜嫈?shù)器方便地實現(xiàn)定時器。利用此定時器，發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002檢測出暫停信號和沖突造成的發(fā)送延遲。發(fā)送時間安排產(chǎn)生延遲時，發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部1002計算分配給該矩陣的時間段內(nèi)剩余的時間可發(fā)送的糾錯數(shù)據(jù)分組數(shù)量，并且用路由1109通知優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000通過使發(fā)送的糾錯數(shù)據(jù)分組減小密度，僅傳送所通知的個數(shù)的糾錯數(shù)據(jù)分組。
接收終端中，在發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組沒有分組廢棄和位差錯，得到正常接收時，使完全沒有問題且高質(zhì)量的優(yōu)先數(shù)據(jù)完成通信。即使發(fā)生分組廢棄和位差錯時，如果發(fā)送終端中不減小密度發(fā)送的糾錯數(shù)據(jù)分組數(shù)與網(wǎng)絡(luò)中廢棄的分組廢棄數(shù)或位差錯的分組數(shù)的總和不超過該矩陣的糾錯能力(圖9的例子的情況下共4分組)，就可利用接收的分組糾正損失，因而能完全再現(xiàn)優(yōu)先數(shù)據(jù)。
至此，根據(jù)本發(fā)明，即使因暫停信號和沖突而發(fā)送數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時間安排延遲時，也可不中止優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送，使發(fā)送時間安排恢復(fù)正常。而且，由于可在接收終端執(zhí)行某種程度的糾錯，具有可進行高質(zhì)量數(shù)據(jù)通信的效果。
本實施例中，以矩陣處理所需要的時間為基準，決定抽稀糾錯數(shù)據(jù)分組的個數(shù)，但不限于此，例如基準取為視頻幀周期也可。即，規(guī)定的時間內(nèi)應(yīng)發(fā)送優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時間安排產(chǎn)生延遲時，使糾錯數(shù)據(jù)分組的發(fā)送密度減小，而不中止優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。由此，能獲得與上述實施例相同的效果。所述規(guī)定時間可任意設(shè)定，不限于特定的時間單元。
圖10中，示出各數(shù)據(jù)分組幾乎沒有發(fā)送間隔(分組的發(fā)送空隙時間)的情況。充分具有發(fā)送間隔的情況下，在發(fā)送時間安排延遲時，通過縮短分組的發(fā)送間隔，可使發(fā)送時間安排恢復(fù)。然而，暫停時間長或發(fā)生沖突多時，發(fā)生發(fā)送時間安排延遲的情況。該情況下，最后與圖10所示的狀態(tài)相同，因而能用本發(fā)明，取得與實施例5相同的效果。本申請發(fā)明的范圍不排除發(fā)送間隔存在余量的情況。
因非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送而發(fā)送時間安排延遲時，本申請發(fā)明也有效。因此，本申請發(fā)明的范圍當然不排除該情況。
實施例6說明實施例6的傳送裝置和傳送方法。實施例6中，說明接收系統(tǒng)。
實施例6的傳送裝置在圖1中具有接收幀處理部1004、接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005、去分段處理部1006。實施例6還在圖1的視頻信號處理部202中具有優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部1008。
實施例6的傳送裝置的特征是正在進行去分段處理的數(shù)據(jù)分組內(nèi)已由應(yīng)用結(jié)束處理，即使進一步進行去分段處理也沒有使用意義的數(shù)據(jù)分組，使其去分段處理中途停止，并廢棄該分組。
本實施例中，將實施例5在圖9中說明的糾錯矩陣作為應(yīng)用的處理單位。然而，處理單位不限于此。
以添加圖8所示的UDP/IP、以太網(wǎng)的首部的以太網(wǎng)幀的狀態(tài)接收圖9的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組9001。傳送裝置(接收裝置)利用以太網(wǎng)幀的IP數(shù)據(jù)分組首部8201(圖8)。一般在發(fā)送端連續(xù)授給ID8004的值，并進行發(fā)送。
作為一個例子，設(shè)構(gòu)成某糾錯矩陣的以太網(wǎng)幀的ID8004為1000、1001、1002、……、1052、1053。
常規(guī)狀態(tài)下的去分段處理與實施例4中說明的方法相同。
接收的以太網(wǎng)幀在接收幀處理部1004加以接收處理后，傳送到接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組分段時，將其從接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005傳送到去分段處理部1006進行去分段處理，恢復(fù)為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組9001的狀態(tài)后，作為優(yōu)先數(shù)據(jù)輸出1108輸出到視頻信號處理部202。這時，本實施例將授給該分組的ID8004同時送到視頻信號處理部202。
在圖2所示的視頻信號處理部202進行圖9所示的糾錯矩陣9000的處理。優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部1008監(jiān)視視頻信號處理部202當前處理的糾錯矩陣的ID8004。
視頻信號處理部202結(jié)束糾錯處理時，優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部1008掌握構(gòu)成該糾錯矩陣的數(shù)據(jù)分組內(nèi)的末尾分組(9002)的ID8004(下文稱為“末尾ID”)。即使在末尾分組被廢棄的情況下，由于已預(yù)先決定組成糾錯矩陣的分組個數(shù)，優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部1008也能運算并求出末尾分組的ID8004。
糾錯處理結(jié)束，其后就不需要構(gòu)成完成去分段處理的有關(guān)糾錯矩陣的數(shù)據(jù)分組。因此，視頻信號處理部202結(jié)束糾錯處理時，去分段處理部1006使有關(guān)矩陣所屬的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理結(jié)束。即使結(jié)束去分段處理，視像等的應(yīng)用在運作上也完全沒有問題。由于能釋放去分段處理部1006確保的去分段用的存儲器，資源得到有效利用。
同樣，結(jié)束糾錯處理后延遲到達的屬于有關(guān)糾錯處理矩陣的分組沒有用，因而接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005將其廢棄。
說明具體的處理。優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部1008將末尾ID作為優(yōu)先數(shù)據(jù)處理結(jié)束通知1110通知接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005。接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005指示去分段處理部1006，使其廢棄有關(guān)矩陣所屬的分組。與此同時，接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005存儲末尾ID，檢查新收到的接收數(shù)據(jù)分組1107的ID8004，并在判斷為接收數(shù)據(jù)分組1107屬于已結(jié)束糾錯處理的糾錯矩陣時，廢棄該分組。結(jié)果，不進行延遲到達的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的無用去分段處理和去分段以后的處理。
綜上所述，本發(fā)明中止并廢棄處理已結(jié)束處理的分組群所屬分組(本實施例中為糾錯處理)的去分段處理，同時廢棄延遲收到的該分組群所屬的分組。由此，可高效進行去分段處理，削減去分段處理所需的存儲器等資源，而且能實現(xiàn)耗電少、價廉、簡易的裝置。
再者，同樣也廢棄延遲數(shù)據(jù)分組廢棄時不發(fā)生去分段的分組，則進一步增大效果。
再者，以16位組成IP數(shù)據(jù)分組的首部的ID。16位循環(huán)一次需要的時間(從0到0xFFFF依次遞增，溢出后返回0為止的時間)對應(yīng)用來說是相當長的時間，足以用作處理結(jié)束的時間基準。
在構(gòu)成一個矩陣的數(shù)據(jù)分組之間傳送非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，耗費一個ID。然而，相對于優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的比率是少數(shù)。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組在構(gòu)成糾錯矩陣的末尾優(yōu)先數(shù)據(jù)分組前傳送，而且僅在末尾的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組來不及糾錯處理時，處理已結(jié)束的糾錯矩陣的末尾ID上產(chǎn)生偏差。這時，受影響的只是構(gòu)成糾錯矩陣的末尾數(shù)據(jù)分組，因而實質(zhì)上沒有影響。
又，本實施例中，使用IP數(shù)據(jù)分組的ID作為掌握應(yīng)用的處理進行狀況的信息。然而，不限于此。例如，也可利用別的協(xié)議的標識符。還可使應(yīng)用授給獨自的標識符。利用這些方法也可實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不排除這些方法。
如以上說明那樣，能實施本發(fā)明。
實施例1至6中，作為通信網(wǎng)協(xié)議，將以太網(wǎng)作為例子，但不限于此。例如，衛(wèi)星廣播、地面波數(shù)字廣播等廣播電波或IEEE802.11等的無線LAN等中使用IP協(xié)議的場合等，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實施例1至6中，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組為1種。然而，不限于此。本發(fā)明也包含有多個優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況。
實施例1和3中說明的利用處理器進行處理的方法，當然也可在其它發(fā)明實現(xiàn)。
實施例1的圖1中，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部1000的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生處理和接收數(shù)據(jù)分組挑選部1005中的接收數(shù)據(jù)分組分離處理，其協(xié)議處理當然可同時進行，而不是按層分別處理。
實施例中，以視頻信號處理為例，并設(shè)進行圖像壓縮和擴展處理。然而，不限于此，本發(fā)明包含不進行壓縮或擴展的傳送裝置。預(yù)先輸入以MPEG等制式進行圖像壓縮的數(shù)據(jù)的場合，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
不限于視頻數(shù)據(jù)，音頻等實時數(shù)據(jù)或只要是優(yōu)先進行收發(fā)的數(shù)據(jù)，都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
實施例1至5中，將CBR視頻信號作為例子。然而，優(yōu)先數(shù)據(jù)不限于CBR。
實施例中，將以太網(wǎng)作為例子。使用以太網(wǎng)以外的通信時，圖1中，不需要發(fā)送幀處理部1003和接收幀處理部1004，或?qū)⒃摬恐脫Q成為其它發(fā)送處理部和接收處理部。
本申請發(fā)明中，使優(yōu)先數(shù)據(jù)分組為硬件處理，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組為CPU處理，就可得最大效果。然而，不限于此，只要跟得上優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理速度，也可用專用處理器等構(gòu)成。
本申請發(fā)明的接收端處理中，預(yù)先知道優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的長度時，優(yōu)先數(shù)據(jù)分組/非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的判斷基準也可使用數(shù)據(jù)分組的長度信息。例如去分段處理中，判斷為接收數(shù)據(jù)分組超過優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的長度時，可判斷為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
根據(jù)實施例1所示的本申請發(fā)明，能以時鐘脈沖為單位控制優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。由此，可保證實時通信，保證高質(zhì)量的傳送，同時保證非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送質(zhì)量，使系統(tǒng)能穩(wěn)定運用。
由于視頻信號等需要實時性的數(shù)據(jù)的協(xié)議處理不依賴CPU，而用硬件進行處理，不發(fā)生處理來不及的情況。全部數(shù)據(jù)分組都得到完整發(fā)送，能保證確保實時性的高質(zhì)量傳送。
由于不是用軟件，而是用硬件，控制優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時(發(fā)送比率)，能以時鐘脈沖為單位完全控制。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組確保得到完整發(fā)送，可進行保證實時性的高質(zhì)量傳送。整形也利用硬件處理，以時鐘脈沖為單位正確地進行，因而可實現(xiàn)前級路由器中廢棄數(shù)據(jù)分組的發(fā)生概率非常小的高質(zhì)量通信。
由于能以時鐘脈沖為單位，靈活調(diào)整傳送比率和傳送定時，可有效利用時域。作為其結(jié)果，可實現(xiàn)與各種應(yīng)用對應(yīng)的時延小的傳送，可實現(xiàn)聲像等只允許時延小的應(yīng)用的高質(zhì)量傳送。尤其是聲音，由于對時延敏感，具有的效果大。
不僅實時傳送，而且優(yōu)先傳送大量數(shù)據(jù)時，也能實現(xiàn)保證傳送質(zhì)量的高可靠性傳送。
根據(jù)實施例2的本申請發(fā)明，在具有上述效果的同時，還利用處理器靈活取得產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組所需要的首部信息，并且在優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理端設(shè)定取得的參數(shù)。由此，可靈活進行與多個地點的通信。
根據(jù)實施例3所示的本申請發(fā)明，構(gòu)成接收幀的協(xié)議層(協(xié)議層1)的處理中，通過檢查高于協(xié)議層1的協(xié)議層(協(xié)議層2)，判斷優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組進行所述協(xié)議層2的終接，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組保持所述協(xié)議層1原樣傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部。優(yōu)先數(shù)據(jù)分組通過進行專用處理，不發(fā)生接收數(shù)據(jù)分組的廢棄，而且能利用高速處理保證實時性。傳送大量數(shù)據(jù)時，也沒有數(shù)據(jù)分組廢棄，可實現(xiàn)高質(zhì)量傳送。非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組也利用處理器獨立于優(yōu)先數(shù)據(jù)分組地進行處理，因而保證傳送質(zhì)量，能實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運用。
根據(jù)實施例4所示的本申請發(fā)明，傳送裝置具有優(yōu)先數(shù)據(jù)用的和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組用的多個去分段處理部。傳送裝置判斷分段的數(shù)據(jù)分組是優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并判斷在哪些去分段處理部進行處理后，在各自的去分段處理部進行去分段。不因非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理而妨礙優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理。通過在專用處理部進行優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理，可保證實時性，能實現(xiàn)聲像等的高質(zhì)量傳送。
另一方面，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組也獨立于優(yōu)先數(shù)據(jù)分組進行去分段處理，因而可實現(xiàn)高質(zhì)量傳送。系統(tǒng)可穩(wěn)定運用。
根據(jù)實施例5所示的本申請發(fā)明，即使在因暫停信號和沖突而發(fā)送數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時間安排延遲的情況下，也可不中止優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送，而使發(fā)送時間安排恢復(fù)正常。而且，由于接收終端中能實現(xiàn)某種程度的糾錯，具有可進行高質(zhì)量數(shù)據(jù)通信的效果。
根據(jù)實施例6所示的本申請發(fā)明，中止并廢棄處理(實施例中為糾錯處理)已經(jīng)結(jié)束的數(shù)據(jù)分組群所屬的數(shù)據(jù)分組的去分段處理，同時廢棄結(jié)束后延遲收到的數(shù)據(jù)分組。由此，可高效進行去分段處理，削減去分段處理所需要的存儲器等資源，而且能實現(xiàn)耗電少、價廉、簡易的裝置。
本發(fā)明(全部實施例)中，非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組按以往那樣用CPU進行軟件處理，因而利用增添/更改軟件，就能靈活應(yīng)對系統(tǒng)的更改或管理信息等的傳送。結(jié)果，發(fā)送終端與接收終端之間，或?qū)Ｓ每刂平K端與收發(fā)信終端之間，使用非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組總能穩(wěn)定地進行狀態(tài)監(jiān)視?？杀ＷC作為系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
由于非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的傳送質(zhì)量也得到保證，能快速處理故障參數(shù)和收發(fā)信啟動、停止的設(shè)定等。因此，可快速進行緊急時的改變等，這點也能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運用。
非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)量，與優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)量相比，非常少，因而可用廉價的CPU實現(xiàn)，成為低成本的系統(tǒng)。
負載大且傳送容量高的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的協(xié)議處理不需要價昂的CPU和大規(guī)模存儲器，因而這點也使成本低。
生產(chǎn)事業(yè)上的可用性本發(fā)明例如作為傳送優(yōu)先度高的數(shù)據(jù)(例如需要等時性的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)等)和優(yōu)先度相對較低的數(shù)據(jù)的傳送裝置和傳送方法，是有用的。
權(quán)利要求
1.一種傳送裝置，其特征在于，具有根據(jù)優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部、產(chǎn)生發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部、決定所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部、以及進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送處理的發(fā)送幀處理部，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部允許在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
2.如權(quán)利要求1中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部具有發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部、優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器，在所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器保持應(yīng)發(fā)送的所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，對所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部輸出非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送請求信號，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部允許在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部將所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性不受損的時間作為所述發(fā)送剩余時間。
4.如權(quán)利要求1中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部使發(fā)送進行得所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送間隔小于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均發(fā)送間隔，并且將所述處理產(chǎn)生的剩余時間作為所述發(fā)送剩余時間。
5.如權(quán)利要求2中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器中沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，允許對所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
6.如權(quán)利要求2中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組選擇部在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器中沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，而且不正在對所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器寫入所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，允許對所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組緩存器發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
7.如權(quán)利要求1中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部允許在接受非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求后的規(guī)定時間內(nèi)發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
8.一種傳送方法，其特征在于，判別優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組與發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并且在發(fā)送所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
9.如權(quán)利要求8中所述的傳送方法，其特征在于，在作為所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的實時性不受損的時間的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
10.如權(quán)利要求8中所述的傳送方法，其特征在于，將使所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送間隔小于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均發(fā)送間隔而產(chǎn)生的剩余時間作為所述發(fā)送剩余時間。
11.如權(quán)利要求8中所述的傳送方法，其特征在于，將沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的時間作為所述發(fā)送剩余時間。
12.如權(quán)利要求8中所述的傳送方法，其特征在于，將沒有應(yīng)發(fā)送的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，而且不正在準備應(yīng)發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的時間作為所述發(fā)送剩余時間。
13.如權(quán)利要求8中所述的傳送方法，其特征在于，保證在規(guī)定時間內(nèi)至少發(fā)送一個非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
14.一種傳送裝置，其特征在于，具有根據(jù)優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)產(chǎn)生優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部、進行優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部、決定所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部、進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送處理的發(fā)送幀處理部、對從網(wǎng)絡(luò)接收的接收幀進行接納處理的接收幀處理部、以及挑選接收數(shù)據(jù)分組并且將所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部的接收數(shù)據(jù)分組挑選部，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部從所述接收數(shù)據(jù)分組取得所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的首部信息，并且在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部設(shè)定所述首部信息。
15.如權(quán)利要求14中所述的傳送裝置，其特征在于，所述首部信息隨發(fā)送目的處地址變化。
16.如權(quán)利要求14中所述的傳送裝置，其特征在于，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部的所述首部信息獲取處理是從IP地址求出作為以太網(wǎng)的物理地址即MAC地址的處理。
17.一種傳送方法，其特征在于，具有優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟、以及發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟和接收步驟，利用所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟和接收步驟獲取所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的首部信息，并且所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送步驟中，在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組設(shè)定并發(fā)送所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的首部信息。
18.如權(quán)利要求17中所述的傳送裝置，其特征在于，所述首部信息隨發(fā)送目的處地址變化。
19.如權(quán)利要求17中所述的傳送裝置，其特征在于，所述首部信息的獲取處理是從IP地址求出作為以太網(wǎng)的物理地址的MAC地址的處理。
20.一種傳送裝置，其特征在于，具有接收優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組并且對接收幀進行接納處理的接收幀處理部、以及接收數(shù)據(jù)分組挑選部，該部對所述接收幀處理部存放的接收數(shù)據(jù)分組檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的通信協(xié)議首部，從而分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
21.如權(quán)利要求20中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部至少根據(jù)所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的通信協(xié)議類別信息分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
22.如權(quán)利要求20中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部至少通過檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的端口號分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
23.如權(quán)利要求20中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部至少通過檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的流程標號分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
24.如權(quán)利要求20中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部對高于構(gòu)成所述接收數(shù)據(jù)分組的協(xié)議層(協(xié)議層1)的協(xié)議層(協(xié)議層2)進行檢查，所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組對所述協(xié)議層2進行終接，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組保持所述協(xié)議層1原樣地傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部。
25.一種傳送方法，其特征在于，具有接收由優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組組成的接收數(shù)據(jù)分組的接收步驟、通過檢查所述接收數(shù)據(jù)分組中存放的通信協(xié)議首部而分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的挑選步驟、以及分別獨立處理所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理步驟。
26.如權(quán)利要求25中所述的傳送方法，其特征在于，所述挑選步驟中，通過檢查所述通信協(xié)議首部的至少通信協(xié)議類別，分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
27.如權(quán)利要求25中所述的傳送方法，其特征在于，所述挑選步驟中，通過檢查所述通信協(xié)議首部的至少端口號，分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
28.如權(quán)利要求25中所述的傳送方法，其特征在于，所述挑選步驟中，通過檢查所述通信協(xié)議首部的至少流程標號，分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
29.如權(quán)利要求25中所述的傳送方法，其特征在于，所述挑選步驟中，對高于構(gòu)成所述接收數(shù)據(jù)分組的協(xié)議層(協(xié)議層1)的協(xié)議層(協(xié)議層2)進行檢查，所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組對所述協(xié)議層2進行終接，所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組保持所述協(xié)議層1原樣傳送到后面的步驟。
30.一種傳送裝置，其特征在于，具有接收優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收幀處理部、以及包含進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理的第1去分段處理部和進行所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理的第2去分段處理部的多個去分段處理部。
31.如權(quán)利要求30中所述的傳送裝置，其特征在于，還具有將接收幀處理部存放的接收數(shù)據(jù)分組分別選為所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收數(shù)據(jù)分組挑選部；進行所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部包含所述第2去分段處理部。
32.如權(quán)利要求31中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部在所述接收數(shù)據(jù)分組未分段的情況下，判斷所述接收數(shù)據(jù)分組是所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，同時使其分離后輸出，在所述接收數(shù)據(jù)分組分段的情況下，可判斷為所述接收數(shù)據(jù)分組是非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，將所述接收數(shù)據(jù)分組傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部，同時存儲該接收數(shù)據(jù)分組的標識符，可判斷為所述接收數(shù)據(jù)分組是所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組時，將所述接收數(shù)據(jù)分組傳送到所述第1去分段處理部，同時存儲該接收數(shù)據(jù)分組的標識符，在僅用所述接收數(shù)據(jù)分組的信息不能判斷是所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組還是所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，使用所述標識符進行判斷，使用所述標識符也不能判斷時，將所述接收數(shù)據(jù)分組傳送到所述第1去分段處理部；所述第1去分段處理部至少進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理，同時在判斷為所述接收數(shù)據(jù)分組是所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，將該接收數(shù)據(jù)分組關(guān)聯(lián)的全部數(shù)據(jù)分組傳送到所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部；所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部進行所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理。
33.一種傳送裝置，其特征在于，具有對優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)添加糾錯碼后將該碼與所述優(yōu)先數(shù)據(jù)一起作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生部、產(chǎn)生發(fā)送優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理部、決定所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送定時的發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部、進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送處理的發(fā)送幀處理部、以及從網(wǎng)絡(luò)檢測傳送故障并通知所述發(fā)送幀處理部的接收幀處理部，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部因所述傳送故障而延遲所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時，使存放所述糾錯碼的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送密度減小而進行發(fā)送。
34.如權(quán)利要求33中所述的傳送裝置，其特征在于，所述傳送故障是來自網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送停止請求。
35.如權(quán)利要求33中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部在檢測出所述傳送故障時，規(guī)定時間段中停止數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。
36.如權(quán)利要求33中所述的傳送裝置，其特征在于，所述傳送故障是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分組的檢測沖突。
37.如權(quán)利要求33中所述的傳送裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)分組控制部在檢測出所述傳送故障時，重發(fā)產(chǎn)生故障的數(shù)據(jù)分組。
38.一種傳送方法，其特征在于，具有對優(yōu)先發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)添加糾錯碼后使該碼與所述優(yōu)先數(shù)據(jù)一起作為優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟、以及將優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組作為非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟，傳送線路發(fā)生傳送故障時，在所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟中，使存放所述糾錯碼的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組發(fā)送密度減小而進行發(fā)送。
39.如權(quán)利要求38中所述的傳送方法，其特征在于，所述傳送故障是來自網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送停止請求。
40.如權(quán)利要求38中所述的傳送裝置，其特征在于，所述傳送故障是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分組的檢測沖突。
41.一種傳送裝置，其特征在于，具有接收存放優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組并且進行接收幀的接納處理的接收幀處理部、對所述接收幀存儲的接收數(shù)據(jù)分組分別選出所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收數(shù)據(jù)分組挑選部、至少進行所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理的去分段處理部、以及發(fā)布通知完成所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理完成通知的優(yōu)先數(shù)據(jù)處理監(jiān)視部，所述去分段處理部使收到所述優(yōu)先數(shù)據(jù)處理完成通知時之前應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理結(jié)束。
42.如權(quán)利要求41中所述的傳送裝置，其特征在于，根據(jù)通信協(xié)議首部的識別信息產(chǎn)生所述優(yōu)先數(shù)據(jù)完成通知。
43.如權(quán)利要求41或42中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收幀處理部、所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部或所述去分段處理部收到所述優(yōu)先數(shù)據(jù)處理完成通知時之前已接收應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，廢棄該優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。
44.一種傳送方法，其特征在于，具有接收存放優(yōu)先處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和處理優(yōu)先度低于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的接收步驟、以及所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理結(jié)束時使處理結(jié)束時之前應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的去分段處理結(jié)束的去分段處理結(jié)束步驟。
45.如權(quán)利要求44中所述的傳送方法，其特征在于，還具有處理結(jié)束時之前已接收應(yīng)處理的所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的情況下，廢棄該優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的廢棄步驟。
46.如權(quán)利要求20中所述的傳送裝置，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)分組挑選部同時檢查不同層的通信協(xié)議首部。
47.如權(quán)利要求25中所述的傳送方法，其特征在于，在所述挑選步驟中，同時檢查不同層的通信協(xié)議首部。
全文摘要
提供一種穩(wěn)定收發(fā)優(yōu)先度高的數(shù)據(jù)的發(fā)送裝置。本發(fā)明的傳送裝置中，使優(yōu)先傳送和處理的優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理獨立進行。發(fā)送端中，以所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均發(fā)送間隔小于所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的平均產(chǎn)生間隔的方式進行優(yōu)先發(fā)送，并且在所述處理產(chǎn)生的發(fā)送剩余時間發(fā)送所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組。接收端中，在低于優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組處理層的接收幀處理層根據(jù)該接收幀存放的接收數(shù)據(jù)分組的通信協(xié)議首部分別選出優(yōu)先數(shù)據(jù)分組和非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組，并使所述優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理和所述非優(yōu)先數(shù)據(jù)分組的處理獨立進行。
文檔編號H04L29/06GK1539221SQ0281558
公開日2004年10月20日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者東田真明, 森岡芳宏, 三谷浩, 濱井信二, 二, 宏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社