CN114070796B - 电子装置与用于电子装置的帧传送方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及电子装置与用于电子装置的帧传送方法，帧传送方法包含有以下步骤：与另一电子装置连线；从另一电子装置接收暂停帧，其中该暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间；参考该暂停帧的内容，并根据目前要被发送至该另一电子装置的第一数据分组的大小属于该多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第一帧间距；以及在包含该第一数据分组的第一帧被发送至该另一电子装置后，至少等待该第一帧间距之后才开始发送第二帧至该另一电子装置。

Description

电子装置与用于电子装置的帧传送方法

技术领域

本发明系关于用于电子装置的帧传送方法。

背景技术

在IEEE 802.3x规范中，提到了一种暂停帧(pause frame)，以供接收端在网络拥塞时传送给传送端，以通知传送端暂缓传送出数据分组来减缓拥塞现象；此外，传送端需要等到暂停帧所指示的暂停时间逾期、或是接收端发送另一数据分组来通知可以继续接收数据分组之后，才可以重新开始传送数据分组至接收端。然而，在上述的操作中，当遇到网络拥塞时，传送端在传输数据分组会一直在全速传输与暂停传输这两种状态之间切换，因而造成数据分组流量极不平均。此外，接收端需要一直检测目前数据分组缓冲器的状态来实时地传送暂停帧，也造成接收端的电路在处理上的负担。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提出一种用于网络装置的数据分组传送方法，其可以根据数据分组大小来调整在后续数据分组传输后的暂停时间，以使得整体流量较为平均，来避免发送端瞬间传输过多数据分组而导致接收端发生拥塞或是数据分组累积的现象。

在本发明的一个实施例中，公开了一种用于一电子装置的帧传送方法，其包含有以下步骤：与另一电子装置连线；从该另一电子装置接收暂停帧，其中该暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间；参考该暂停帧的内容，并根据目前要被发送至该另一电子装置的第一数据分组的大小属于该多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第一帧间距；以及在包含该第一数据分组的第一帧被发送至该另一电子装置后，至少等待该第一帧间距之后才开始发送第二帧至该另一电子装置。

在本发明的另一个实施例中，公开了一种电子装置，包含有：其包含有接收电路、帧间距控制器以及传送电路。该接收电路用以从另一电子装置接收暂停帧，其中该暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间；该帧间距控制器用以参考该暂停帧的内容，并根据目前要被发送至该另一电子装置的第一数据分组的大小属于该多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第一帧间距；以及该传送电路用以发送包含该第一数据分组的第一帧至该另一电子装置，并在该第一帧被发送之后，至少等待该第一帧间距之后才开始发送第二帧至该另一电子装置。

在本发明的另一个实施例中，公开了一种用于电子装置的帧传送方法，其包含有以下步骤：与另一电子装置连线；传送暂停帧至该另一电子装置，其中该暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间，以供该另一电子装置使用；以及从该另一电子装置接收多个帧，其中该多个帧的间距是由该另一电子装置根据该暂停帧所包含的该多个数据分组大小范围及对应的该多个暂停时间而确定的。

在本发明的另一个实施例中，公开了一种电子装置，其包含有传送电路以及接收电路。该传送电路用以传送暂停帧至另一电子装置，其中该暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间，以供该另一电子装置使用；以及该接收电路用以从该另一电子装置接收多个帧，其中该多个帧的间距是由该另一电子装置根据该暂停帧所包含的该多个数据分组大小范围及对应的该多个暂停时间而确定的。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的网络***的示意图。

图2为根据本发明一实施例的用于电子装置的帧传送方法的流程图。

图3为根据本发明一实施例的暂停帧的示意图。

具体实施方式

图1为根据本发明一实施例的网络***的示意图。如图1所示，网络***包含了电子装置110、120，其中电子装置110、120是以网络线130进行连接来进行数据传输与接收，而在本实施例中，电子装置110、120支持全双工以太网络(Full-Duplex Ethernet)，且支持IEEE802.3x规范。电子装置110包含了一处理电路111、一接收电路112、一暂停帧解析器114、一帧间距控制器116以及一传送电路118；以及电子装置120包含了一处理电路121、一接收电路122、一暂停帧解析器124、一帧间距控制器126以及一传送电路128。本实施例的电子装置110、120可以是任何可以使用网络线来进行数据传输与接收的电子装置，例如交换器、路由器、或是任何可以连接网络线的电子装置。

在电子装置110的操作中，同时参考图2所示的流程图。在步骤200，流程开始，且电子装置110与电子装置120建立连线并开始进行信号传送与接收。在步骤202中，接收电路112通过网络线130从电子装置120接收帧/数据分组，并对所接收的帧作解析后传送至处理电路111进行后续的处理，而在本实施例中，接收电路112从电子装置120接收一暂停帧，并将暂停帧传送给暂停帧解析器114来进行解析。在步骤204中，暂停帧解析器114分析所接收到的暂停帧，并判断暂停帧是否符合一特定格式，如果否，流程进入步骤206；如果是，流程进入步骤208。具体来说，参考图3所示的依据本发明一实施例的符合特定格式的暂停帧300的示意图，暂停帧300包含了多个字段，该多个字段依序是7字节的前导码(preamble)、1字节的帧起始定界符(Start Frame Delimiter，SFD)、6字节的目的地址(destinationaddress)、6字节的来源地址(source address)、2字节的类型(type)、2字节的操作码(opcode)、2字节的帧间距控制指标、时间信息#0、#1～#N…等等。需注意的是，图3所示之暂停帧300中的前导码、帧起始定界符、目的地址、来源地址、类型及操作码是IEEE 802.3x规范所定义的字段，其内容及作用可参考IEEE 802.3x规范所述。在本实施例中，由于其中IEEE 802.3x规范中对于2字节的操作码仅有部分码字具有定义，因此，暂停帧300可以通过将操作码设定为目前IEEE 802.3x规范尚未有定义的码字，例如0xff，来表示暂停帧300具有特定格式。在本实施例中，如果是操作码的内容已在目前的IEEE 802.3x规范中有定义，例如操作码0x0001，则暂停帧解析器114判断所接收的暂停帧不符合特定格式；而如果是操作码的内容符合对应到特定格式的码字，例如0xff，则暂停帧解析器114判断所接收的暂停帧符合特定格式。

在步骤204，判断所述符合特定格式的暂停帧300的主要内容在于操作码、帧间距控制指标及时间信息#0～#N的部分，而其余字段的操作与定义可参考IEEE 802.3x规范所述，故以下的叙述中主要针对操作码、帧间距控制指标及时间信息#0～#N来进行说明。

在步骤206，由于接收电路112所接收到的暂停帧符合IEEE 802.3x规范所述，因此，电子装置110的操作可以略过帧间距控制器116，而传送电路118暂停后续帧的传送，直到暂停帧内所指示之暂停时间逾期、或是接收电路112接收到可以重启传输的消息为止。

在步骤208，帧间距控制器116将图3所示的帧间距控制指标及时间信息#0～#N暂存于内部的暂存器或内存中，以供确定后续帧传输时的帧间距。具体来说，帧间距控制指标及时间信息#0～#N整体来说可以视为包含了多个数据分组大小范围及对应的暂停时间，而当处理电路111需要将数据传送至电子装置120时，传送电路118会将目前要传送的数据分组大小的相关消息传送给帧间距控制器116，而帧间距控制器116根据目前要被发送至电子装置120的数据分组大小来确定对应的暂停时间，并据此确定帧间距，以在传送电路118将目前数据分组传送至电子装置120后暂停一段时间(即帧间距)后再开始传送下一个帧。在本实施例中，数据分组大小可以是包含在帧内的网络层或是数据链路层的数据分组的大小。

在一实施例中，暂停帧300的帧间距控制指标可以用来表示多个数据分组大小范围。举例来说，帧间距控制指标包含了2字节(16位)，其中第0～3个位可以用来表示16个或16个以下有效的索引值，而第4～15个位可以用来表示一参数INC，其中帧间距控制指标所表示的数据分组大小范围可以如以下表一所示：

索引值	数据分组大小范围
		0	PKT_S<64B
1	64≤PKT_S<64+INC
		2	64+INC≤PKT_S<64+2*INC
3	64+2*INC≤PKT_S<64+3*INC
		…	…
15	64+14*INC≤PKT_S

表一

在表一的内容中，“PKT_S”用来表示数据分组的大小，“B”用来表示字节，而参数INC可以是任意适合的数值，例如64字节。

在一实施例中，时间信息#0～#N中的每一者包含2字节(16位)，其中第0～3个位可以用来表示与数据分组大小相关的暂停时间、而第0～3个位可以用来表示使用数据分组大小来计算的暂停时间、而第4～15个位可以用来表示固定的暂停时间，其中时间信息#0～#N可以如以下表二所示：

表二

在表二的内容中，时间信息#0对应到表一的索引值“0”、时间信息#1对应到表一的索引值“1”、时间信息#2对应到表一的索引值“2”、…以此类推。“T”用来表示暂停时间的长度，其中“T”可以是8位时间(bit time)，且位时间是电子装置100传送8位数据所需的时间；举例来说，对于100Mbps(Million bits per second，每秒兆位)以太网络来说，1位时间是10纳秒；而对1000Mbps以太网络来说，1位时间是1纳秒。此外，使用数据分组大小来计算的暂停时间可以直接取计算结果的整数部分，且时间信息#0～#N的暂停时间为表二的使用数据分组大小来计算的暂停时间与固定的暂停时间的总和。

在一范例中，假设目前传送电路118准备传送130字节的数据分组至电子装置120，当参数INC设为64字节，则由于数据分组大小对应到表一的索引值“2”，因此，其暂停时间的计算对应到表二的时间信息#2，其中使用数据分组大小来计算的暂停时间为65*T、而固定的暂停时间为2*T，因此，通过表二所计算出的暂停时间为67*T。

在确定传送电路118所需传送的帧的暂停时间之后，帧间距控制器116可以根据此暂停时间来确定帧间距。具体来说，由于IEEE802.3x定义了连续两笔帧的间距至少要有96位时间的一最小默认间距，因此，帧间距控制器116可以将上述根据表二所计算出的暂停时间加上96位时间来得到最终的帧间距。举例来说，假设目前传送电路118准备传送130字节的数据分组至电子装置120，根据表二所计算出的暂停时间为67*8位时间，则帧间距控制器116最终所确定的帧间距为(96+67*8)位时间。

需注意的是，上述计算出暂停时间以及帧间距的内容仅为范例说明，而并非作为本发明的限制，只要帧间距控制器116可以根据目前要传送的数据分组大小来确定不同的帧间距，上述表一、表二的内容可以做对应的修改、或是可以整合成单一个查找表来直接根据数据分组大小来确定对应的帧间距，而这些相关的实施变化均应隶属于本发明的范畴。

在步骤210，传送电路118将帧传送至电子装置120中，且流程回到步骤208。此外，在完成帧传送之后，传送电路118会暂停一段时间后再传送下一个帧，以使得下一个帧与目前传送的帧具有上述所确定的帧间距。详细来说，假设传送电路118需要依序传送第一帧、第二帧以及第三帧，则帧间距控制器116可以根据上述机制来确定对应于第一帧的第一帧间距以及对应于第二帧的第二帧间距，以使得第一帧在结束传送后暂停第一帧间距的时间后才开始传送第二帧，并在第二帧在结束传送后暂停第二帧间距的时间后才开始传送第三帧。

需注意的是，如果是一开始电子装置120所传送而来的暂停帧为具有图3所示的暂停帧300，则帧间距控制器116会将暂停帧300所记载的数据分组大小范围与对应的暂停时间或是帧间距的信息暂存在其中，而后续每当传送电路118要被发送数据分组时，帧间距控制器116会逐一地确定每一个数据分组在传送之后与下一个帧的帧间距，以准确地控制电子装置110传送至电子装置120的网络流量，如此一来可以避免先前技术中所述电子装置110的传输速度严重不均的问题。此外，由于暂停帧300所记载的数据分组大小范围与对应的暂停时间或是帧间距的信息是暂存在内存或是帧间距控制器116中的暂存器，以供后续长期使用，故电子装置120可以不需要常常发送暂停帧至电子装置110，而只要在有需要的时候(例如，突然发生网络拥塞)再传送一个新的暂停帧300来更新数据分组大小范围与对应的暂停时间或是帧间距，以使得每一个数据分组在传输后续有更大的帧间距即可。

此外，由于电子装置110、120之网络接口的速率不得高于网络供货商的承诺信息速率(Committed Information Rate，CIR)，因此，电子装置110、120如果是使用最高速率来传输的话，会造成电子装置110、120持续在全速传输与暂停传输这两种状态之间切换。因此，电子装置120可以根据上述的承诺信息速率来确定数据分组大小范围与对应的暂停时间或是帧间距的信息，并将这些信息载在暂停帧300后传送给电子装置110，以使得电子装置110、120之间流量较为平均。

在以上实施例的说明之中，电子装置110是接收来自电子装置120的暂停帧、并根据数据分组大小来确定帧间距后将帧传送至电子装置120，然而，由于电子装置110、120支持全双工以太网络，故类似地，电子装置120也可接收来自电子装置110的暂停帧、并根据数据分组大小来确定帧间距后将帧传送至电子装置110。由于具有相同或类似地操作，亦即电子装置120之处理电路121、接收电路122、暂停帧解析器124、帧间距控制器126及传送电路128的操作类似上述电子装置110的处理电路111、接收电路112、暂停帧解析器114、帧间距控制器116及传送电路118，故相关细节不再赘述。

简要归纳本发明，在本发明的电子装置与相关的帧传送方法中，在接收到来自另一电子装置的暂停帧之后，电子装置内部的帧间距控制器可以根据暂停帧中所记载的数据分组大小范围及对应的暂停时间，来确定后续传送帧后所需的帧间距。通过本发明，电子装置之间的流量可以被适当地控制，以避免先前技术中当网络拥塞时帧传输会一直在全速传输与暂停传输这两种状态之间切换的问题，且另一电子装置也不需要一直传送暂停帧而造成处理上的负担。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

【符号说明】

110:电子装置

111:处理电路

112:接收电路

114:暂停帧解析器

116:帧间距控制器

118:传送电路

120:电子装置

121:处理电路

122:接收电路

124:暂停帧解析器

126:帧间距控制器

128:传送电路

130:网络线

200～210:步骤

300:暂停帧

Claims (10)

1.一种用于电子装置的帧传送方法，包括：

与另一电子装置连线；

从所述另一电子装置接收暂停帧，其中所述暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间；

参考所述暂停帧的内容，并根据目前要被发送至所述另一电子装置的第一数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第一帧间距；以及

在包含所述第一数据分组的第一帧被发送至所述另一电子装置后，至少等待所述第一帧间距之后才开始发送第二帧至所述另一电子装置。

2.根据权利要求1所述的帧传送方法，还包括：

参考所述暂停帧的内容，并根据目前要被发送至所述另一电子装置的第二数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第二帧间距；以及

在包含所述第二数据分组的所述第二帧传送至所述另一电子装置后，至少等待所述第二帧间距之后才开始传送第三帧至所述另一电子装置。

3.根据权利要求1或2所述的帧传送方法，其中所述多个暂停时间不完全相同。

4.根据权利要求3所述的帧传送方法，其中参考所述暂停帧的内容，并根据目前要被发送至所述另一电子装置的所述第一数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定所述第一帧间距的步骤包括：

根据目前要被发送至所述另一电子装置的所述第一数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第一暂停时间；以及

根据所述第一暂停时间与最小预设间距以计算出所述第一帧间距。

5.根据权利要求4所述的帧传送方法，其中根据目前要被发送至所述另一电子装置的所述第一数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定所述第一暂停时间的步骤包括：

根据目前要被发送至所述另一电子装置的所述第一数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定使用数据分组大小来计算的暂停时间以及固定暂停时间；以及

根据所述使用数据分组大小来计算的暂停时间以及所述固定暂停时间来计算出所述第一暂停时间。

6.根据权利要求1所述的帧传送方法，还包括：

将所述暂停帧所包含的所述多个数据分组大小范围及对应的所述多个暂停时间暂存于所述电子装置之中，以供确定后续传送至所述另一电子装置的多个帧所对应的帧间距。

7.一种电子装置，用以与另一电子装置连线，所述电子装置包括：

接收电路，用以从所述另一电子装置接收暂停帧，其中所述暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间；

帧间距控制器，用以参考所述暂停帧的内容，并根据目前要被发送至所述另一电子装置的第一数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第一帧间距；以及

传送电路，用以发送包含所述第一数据分组的第一帧至所述另一电子装置，并在所述第一帧被发送之后，至少等待所述第一帧间距之后才开始发送第二帧至所述另一电子装置。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其中所述帧间距控制器参考所述暂停帧的内容，并根据目前要被发送至所述另一电子装置之第二数据分组的大小属于所述多个数据分组大小范围中的哪一者，以确定第二帧间距；以及在包含所述第二数据分组的所述第二帧被发送至所述另一电子装置后，所述传送电路至少等待所述第二帧间距之后才开始传送第三帧至所述另一电子装置。

9.一种用于一电子装置的帧传送方法，包括：

与另一电子装置连线；

传送暂停帧至所述另一电子装置，其中所述暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间，以供所述另一电子装置使用；以及

从所述另一电子装置接收多个帧，其中所述多个帧的间距是由所述另一电子装置根据所述暂停帧所包含的所述多个数据分组大小范围及对应的所述多个暂停时间而确定的。

10.一种电子装置，用以与另一电子装置连线，所述电子装置包括：

传送电路，用以传送暂停帧至所述另一电子装置，其中所述暂停帧包含了多个数据分组大小范围及对应的多个暂停时间，以供所述另一电子装置使用；以及

接收电路，用以从所述另一电子装置接收多个帧，其中所述多个帧的间距是由所述另一电子装置根据所述暂停帧所包含的所述多个数据分组大小范围及对应的所述多个暂停时间而确定的。