專利名稱：一種幀中繼包－ip數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)交換平臺技術(shù)及產(chǎn)品領(lǐng)域。特別是涉及網(wǎng)絡(luò)主干的傳輸方式改變。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的發(fā)展歷史很長。從以前的模數(shù)轉(zhuǎn)換器發(fā)展到今天的數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器主要包括三大類高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、高分辨率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和通用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。三種產(chǎn)品主要按照采樣速率和分辨率進(jìn)行區(qū)分高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率高于10MSPS(每秒百萬次采樣)，分辨率從8位到16位，主要應(yīng)用于通信、儀器儀表和圖像處理系統(tǒng)中；高分辨率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的分辨率大于或等于16位，用于要求分辨非常小的信號變化的場合；通用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器則指分辨率為8到14位、采樣速率低于10MSPS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，主要應(yīng)用于測試和測量、工控、軍事和航天航空領(lǐng)域。一直以來，分辨率和轉(zhuǎn)換速度是衡量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的兩大標(biāo)準(zhǔn)。但是現(xiàn)在，隨著應(yīng)用的進(jìn)一步細(xì)分，單一的標(biāo)準(zhǔn)并不能滿足不同領(lǐng)域的需求，分辨率和轉(zhuǎn)換速度雖然仍然重要，但是已經(jīng)不再是選擇器件的唯一標(biāo)準(zhǔn)，有時甚至不是主要的指標(biāo)，在選擇合適數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的時候，首先要按照不同的應(yīng)用綜合考慮轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)，這其中主要包括速度、精度、動態(tài)性能以及功耗等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前單獨(dú)采用幀中繼傳輸方式所造成的網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)現(xiàn)象，提供一種能動態(tài)改變網(wǎng)絡(luò)傳輸方式以提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用情況，保證網(wǎng)絡(luò)滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷運(yùn)行。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器，其特征在于該系統(tǒng)分為5層，分別為轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端、轉(zhuǎn)換器輸出端、中央處理模塊和遠(yuǎn)程控制端；轉(zhuǎn)換器檢測端負(fù)責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)信息從而達(dá)到了解網(wǎng)絡(luò)的使用狀況。轉(zhuǎn)換器對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行采集，把采集到的數(shù)據(jù)送到信息統(tǒng)計模塊，并把把統(tǒng)計后的網(wǎng)絡(luò)使用情況返回給中央處理模塊。
轉(zhuǎn)換器輸入端負(fù)責(zé)去掉幀中繼包的一些沒有必要的校驗碼，根據(jù)幀中繼包的數(shù)據(jù)包格式和IP數(shù)據(jù)包格式要求，把幀中繼包中的內(nèi)容提取出來從而達(dá)到內(nèi)容長度重新調(diào)整的目的，幀中繼包轉(zhuǎn)換IP包模塊采用IP數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行封裝；轉(zhuǎn)換器輸出端負(fù)責(zé)內(nèi)容長度重新調(diào)整避免幀中繼包的數(shù)據(jù)包超負(fù)荷，根據(jù)幀中繼包的數(shù)據(jù)包格式和IP數(shù)據(jù)包格式要求，把IP數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容提取出來進(jìn)行IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包，接著，IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊采用幀中繼包格式進(jìn)行封裝幀校驗添加。
中央處理模塊負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端和轉(zhuǎn)換器輸出端，它可以由遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
遠(yuǎn)程控制端為用戶的遠(yuǎn)程操作提供了極大的便利性。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1)幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器具有自己的轉(zhuǎn)換器檢測端，實時采集信息，能夠及時了解網(wǎng)絡(luò)的最新情況。
幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器檢測端分為信息抽查模塊和信息統(tǒng)計模塊。通過這2個模塊，幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器及時收集到網(wǎng)絡(luò)使用情況的信息以及統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)的使用情況。
2)幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的使用方便。幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的各個模塊各自分開，獨(dú)立性好。它還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的五大部分轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端、轉(zhuǎn)換器輸出端、中央處理模塊和遠(yuǎn)程控制端之間通過無線通訊，各自獨(dú)立。這幾個部分可以分部在不同的位置。同時，還可以通過遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的控制。
3)幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器擴(kuò)充性好。它可以支持網(wǎng)絡(luò)多處信息采集和處理。
除了中央處理模塊，一套幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端、轉(zhuǎn)換器輸出端和遠(yuǎn)程控制端均可以有多個。這樣就增加了幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的使用性?？梢愿娴亓私饩W(wǎng)絡(luò)情況。同時，可以對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)使用情況使用不同的處理方式。


圖1是基于測量儀器的數(shù)據(jù)交換中間件體系結(jié)構(gòu)；
圖2是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器運(yùn)作過程；具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器分為五大部分轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端、轉(zhuǎn)換器輸出端、中央處理模塊和遠(yuǎn)程控制端。轉(zhuǎn)換器檢測端負(fù)責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)信息從而達(dá)到了解網(wǎng)絡(luò)的使用狀況，具體分為2個小部分信息抽查模塊和信息統(tǒng)計模塊。轉(zhuǎn)換器輸入端負(fù)責(zé)去掉幀中繼包的一些沒有必要的校驗碼，內(nèi)容長度重新調(diào)整，具體分為3個小部分幀校驗取消模塊、幀中繼包轉(zhuǎn)換IP包模塊和IP數(shù)據(jù)包重裝模塊。轉(zhuǎn)換器輸出端負(fù)責(zé)內(nèi)容長度重新調(diào)整、IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊和幀校驗添加模塊，具體分為3個小部分IP數(shù)據(jù)包拆分模塊、IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊和幀校驗添加模塊。中央處理模塊負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端和轉(zhuǎn)換器輸出端。它可以由遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。信息抽查模塊的采集頻率可以由中央處理模塊指定，它有自己的默認(rèn)值。信息抽查模塊的做法是，每次采集數(shù)據(jù)都是按實現(xiàn)設(shè)置好的頻率，對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行采集，把采集到的數(shù)據(jù)送到信息統(tǒng)計模塊。信息統(tǒng)計模塊的作用是，接受來自信息抽查模塊采集到的信息，對該信息進(jìn)行加工統(tǒng)計處理，把統(tǒng)計后的網(wǎng)絡(luò)使用情況返回給中央處理模塊。幀校驗取消模塊對指定的幀中繼包進(jìn)行幀校驗部分進(jìn)行刪除處理。幀中繼包轉(zhuǎn)換IP包模塊根據(jù)幀中繼包的數(shù)據(jù)包格式和IP數(shù)據(jù)包格式要求，把幀中繼包中的內(nèi)容提取出來，采用IP數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行封裝。在IP數(shù)據(jù)包重裝模塊中，由于幀中繼包的數(shù)據(jù)包比IP數(shù)據(jù)包多了DLCI、FECN、BECN和DE比特。一旦幀中繼包的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)成了IP數(shù)據(jù)包，IP數(shù)據(jù)包就沒有滿負(fù)荷。所以可以把IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行合并。在IP數(shù)據(jù)包拆分模塊中，由于幀中繼包的數(shù)據(jù)包比IP數(shù)據(jù)包多了DLCI、FECN、BECN和DE比特。一旦IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)成了幀中繼包的數(shù)據(jù)包，幀中繼包的數(shù)據(jù)包就超負(fù)荷。所以必須把幀中繼包的數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆分。IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊根據(jù)幀中繼包的數(shù)據(jù)包格式和IP數(shù)據(jù)包格式要求，把IP數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容提取出來，采用幀中繼包格式進(jìn)行封裝。幀校驗添加模塊對指定的幀中繼包進(jìn)行幀校驗部分進(jìn)行添加處理。中央處理模塊負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端和轉(zhuǎn)換器輸出端。由于有了它，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的各個部分才可以在不同的位置協(xié)同合作。它可以由遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程控制端為用戶的遠(yuǎn)程操作提供了極大的便利性。
新型的幀中繼-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器，通過建立在上面描述的分層結(jié)構(gòu)上的，進(jìn)行數(shù)據(jù)包從開始端點(diǎn)到目的端點(diǎn)的傳輸(如附圖2所示)。首先，端點(diǎn)以幀中繼的格式發(fā)出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包經(jīng)過路由器中轉(zhuǎn)，在網(wǎng)絡(luò)主干中傳輸。此時，幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的檢測端從網(wǎng)絡(luò)主干定期地獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。對這些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，得出網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況。檢測端把這些網(wǎng)絡(luò)資源使用情況的相關(guān)信息發(fā)給幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的中央處理器。中央處理器根據(jù)這些信息控制輸入端和輸出端對經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)地處理。輸入端可以對幀中繼包進(jìn)行幀校驗取消，將幀中繼包轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)包，對IP數(shù)據(jù)包重裝。最后輸出的是IP數(shù)據(jù)包。輸出端對IP數(shù)據(jù)包拆分，把IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換幀中繼包，實現(xiàn)幀校驗添加。最后輸出的是幀中繼包數(shù)據(jù)包。幀中繼包數(shù)據(jù)包經(jīng)過路由器返回給目的端點(diǎn)。
幀中繼-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器既保證網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提高，又保證了用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源的透明性。另外，幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的相干參數(shù)可以由遠(yuǎn)程控制端設(shè)定和控制。
幀中繼-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用是通過端點(diǎn)創(chuàng)建幀中繼包數(shù)據(jù)包，根據(jù)時段以IP數(shù)據(jù)包形式通過幀中繼網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)主干進(jìn)行傳輸，最后又以幀中繼包數(shù)據(jù)包形式進(jìn)入目的端點(diǎn)。
整個幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的設(shè)計參考，可以分為5個模塊，每個模塊又可以分為若干個模塊，如下表所示。


權(quán)利要求
1.一種幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器，設(shè)置于支持幀中繼方式運(yùn)行的主干網(wǎng)絡(luò)中，以保障主干網(wǎng)絡(luò)資源利用的充分性，其特征在于包括檢測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量和出錯率的探測器，以及把網(wǎng)絡(luò)的幀中繼傳輸方式改為IP數(shù)據(jù)包傳輸方式的轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器通過探測器了解網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況和傳輸質(zhì)量問題，適時地變換網(wǎng)絡(luò)傳輸模式以提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，保證網(wǎng)絡(luò)主干的資源利用率維持在滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷的狀態(tài)下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的檢測網(wǎng)絡(luò)資源使用狀況的探測器，其特征在于包括信息抽查模塊和信息統(tǒng)計模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器，其特征在于該儀器負(fù)責(zé)幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器是一個幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包的雙向轉(zhuǎn)換；既可以由幀中繼包到IP數(shù)據(jù)包，又可以由IP數(shù)據(jù)包到幀中繼包，這分別由轉(zhuǎn)換器輸入端和轉(zhuǎn)換器輸出端實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的中央處理器，其特征在于中央處理模塊負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端和轉(zhuǎn)換器輸出端，即可以由遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的信息抽查模塊，其特征在于信息抽查模塊的采集頻率可以由中央處理模塊指定，它有自己的默認(rèn)值，信息抽查模塊的做法是每次采集數(shù)據(jù)都是按實現(xiàn)設(shè)置好的頻率，對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行采集，把采集到的數(shù)據(jù)送到信息統(tǒng)計模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器輸入端，其特征在于包括幀校驗取消模塊、幀中繼包轉(zhuǎn)換IP包模塊和IP數(shù)據(jù)包重裝模塊；幀校驗取消模塊對指定的幀中繼包進(jìn)行幀校驗部分進(jìn)行刪除處理；幀中繼包轉(zhuǎn)換IP包模塊根據(jù)幀中繼包的數(shù)據(jù)包格式和IP數(shù)據(jù)包格式要求，把幀中繼包中的內(nèi)容提取出來，并采用IP數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行封裝；IP數(shù)據(jù)包重裝模塊把沒有滿負(fù)荷的IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行合并。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述幀中繼包-IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器輸出端，其特征在于包括IP數(shù)據(jù)包拆分模塊、IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊和幀校驗添加模塊；IP數(shù)據(jù)包拆分模塊拆分IP數(shù)據(jù)包以便轉(zhuǎn)換成幀中繼包；IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊根據(jù)幀中繼包的數(shù)據(jù)包格式和IP數(shù)據(jù)包格式要求，把IP數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容提取出來，采用幀中繼包格式進(jìn)行封裝；幀校驗添加模塊對指定的幀中繼包進(jìn)行幀校驗部分進(jìn)行添加處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種幀中繼包－IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換器，分為五大部分轉(zhuǎn)換器檢測端、轉(zhuǎn)換器輸入端、轉(zhuǎn)換器輸出端、中央處理模塊和遠(yuǎn)程控制端。轉(zhuǎn)換器具體分為2個小部分信息抽查模塊和信息統(tǒng)計模塊。轉(zhuǎn)換器輸入端具體分為3個小部分幀校驗取消模塊、幀中繼包轉(zhuǎn)換IP包模塊和IP數(shù)據(jù)包重裝模塊。轉(zhuǎn)換器輸出端具體分為3個小部分IP數(shù)據(jù)包拆分模塊、IP包轉(zhuǎn)換幀中繼包模塊和幀校驗添加模塊。本發(fā)明以幀中繼和IP傳輸方式為網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的基礎(chǔ)，可實現(xiàn)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源的目的。
文檔編號H04L29/06GK1874304SQ20061003596
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者羅笑南, 鄭彥樹 申請人:中山大學(xué)