[发明专利]支持实时数据抢占的MAC IP核装置及数据传输方法

说明书

本发明公开了一种支持实时数据抢占的MAC IP核装置及数据传输方法，解决了现有以太网数据传输过程中实时数据传输延迟较高的问题。其装置包括：支持抢占MAC模块(1)、实时数据帧介质访问控制模块(2)、非实时数据帧介质访问控制模块(3)和介质访问控制模块(4)。支持抢占MAC模块与介质访问控制模块连接，以开启或者关闭抢占功能；实时数据帧介质访问控制模块与介质访问控制模块连接，以优先传输实时数据；非实时数据帧介质访问控制模块与介质访问控制模块连接，以传输非实时数据。本发明提高了交换机的工作效率，降低了实时数据的传输时延，可用于高速低延迟交换网络。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种以太网介质访问控制层的知识产权IP核装置及重组帧方法，可应用于采用IEEE802.3协议的支持实时数据抢占功能的以太网交换网络。

背景技术

随着人们生活质量的不断提高，人们对数据传输速率的要求越来越高。作为以太网的核心设备之一，交换机的性能直接影响着所在网络的数据传输速率。以太网技术经过数十年的发展，现已十分成熟，并得到了大规模的应用。

知识产权IP核，是一种具有特定功能的硬件描述语言程序，具有引用方便、移植性高、可重用的优点。MAC IP核具体实施MAC层的各个操作流程。

以太网技术的研究内容主要为协调层和介质访问控制MAC层。MAC层位于开放式系统互联OSI七层模型中的数据链路层，主要负责控制与连接协调层的物理介质。在传输数据时，MAC层可以根据业务的优先级，决定不同业务的数据传输的先后顺序。发送数据时，MACIP核给数据加上控制信息，再以规定的格式将数据与控制信息发送到协调层；接收数据时，MAC IP核首先检查接收的数据帧是否错误，如果数据正确，则去掉控制信息，并将去掉控制信息的数据发至逻辑链路控制LLC层，如果数据错误，则直接丢弃该数据帧。

传统以太网MAC IP核处理包含两种不同优先级业务的数据流的工作过程如下：

1.传输开始前链路中没有数据流传输，高优先级的业务先进行传输，当高优先级业务传输完成后，再开始低优先级业务的传输；

2.链路中高优先级业务正在传输时，等待高优先级业务的所有以太网帧传输完毕，再开始低优先级业务的传输；

3.链路中低优先级业务正在传输时，等待该业务中正在进行传输的以太网帧传输完毕后，暂停剩下的低优先级业务以太网帧的传输，开始进行高优先级业务的传输，高优先级业务数据传输完毕后再继续低优先级业务的传输。

上述传统以太网MAC IP核虽然能保证不同业务数据流传输时高优先级业务的高优先级传输，但是在进行过程(3)中暂停低优先级业务的传输时，仍需要等待正在传输的以太网帧全部传输完毕后，才能开始传输高优先级业务，这将会造成较大的延迟。

发明内容

本发明目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种支持实时数据抢占的MAC IP核装置及重组帧方法，以最大限度地降低高优先级业务的传输延迟，提高以太网网络的传输效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

1.一种基于以太网模型的介质访问控制知识产权核装置，所述以太网模型，包括：高层、协调层、物理层和MAC层，其特征在于：MAC层设有的介质访问控制知识产权核，包括：

支持抢占MAC模块1，用于产生控制请求信号，并将该请求信号发往介质访问控制模块4；

实时数据帧介质访问控制模块2，用于传输实时业务时，将以太网的高层实时业务数据流组帧成输出实时以太网数据帧，并发往介质访问控制模块4；在接收实时业务时，接收介质访问控制模块4传来的输入实时以太网数据帧，并发往以太网的高层；