WO2010025628A1 - 一种物理层数据传输的方法、装置及*** - Google Patents

一种物理层数据传输的方法、装置及*** Download PDF

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WO2010025628A1
WO2010025628A1 PCT/CN2009/071907 CN2009071907W WO2010025628A1 WO 2010025628 A1 WO2010025628 A1 WO 2010025628A1 CN 2009071907 W CN2009071907 W CN 2009071907W WO 2010025628 A1 WO2010025628 A1 WO 2010025628A1
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WO
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data
back pressure
pressure signal
layer side
physical layer
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PCT/CN2009/071907
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French (fr)
Inventor
董卉慎
肖瑞杰
Original Assignee
华为技术有限公司
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a method, device, and system for physical layer data transmission. Background technique
  • serial high-speed bus method for data transmission.
  • data, address and flow control signals are adopted.
  • In-band mode transmission in the transmission process, the data using different protocols is no longer distinguished, and the data is encapsulated and transmitted in the form of Ethernet.
  • Using a unified interface for data transmission can reduce the type of interface and reduce the complexity of the interface.
  • the in-band address and transmitting the line address in the in-band mode the line port can be distinguished. When the line is increased, there is no need to increase the chip. The number of pins reduces the number of pins on the chip.
  • the data unit and the flow control signal PAUSE frame are outputted to the serial interface through the data selector.
  • the data unit when transmitting data from the PHY side to the Link side, the data unit (format can be an Ethernet frame, an ATM cell) is encapsulated into an Ethernet frame, and then the destination address is added at the frame header, that is, the media access control on the link side. (MAC, Media Access Control) address, source address (PHY side MAC address), finally add the network identifier at the very front end of the entire data, thus completing the data encapsulation.
  • the encapsulation is similar to the above, and only the destination address is exchanged with the source address.
  • the PAUSE frame is used to control the data transmission from the Link side to the PHY side.
  • the PAUSE frame is only transmitted from the PHY side to the Link side.
  • a destination address (Link side MAC address) and a source address (PHY side MAC address) are added at the front end of the request message, and a cyclic redundancy check code CRC check value is added at the end of the data to form a PAUSE frame data.
  • the PAUSE frame mode is used for flow control, and the physical layer of the flow control frame is first initiated.
  • the device needs to generate a PAUSE frame.
  • the peer link layer device needs to parse before responding to the flow control. Meanwhile, if the currently transmitted data packet is large, the PAUSE frame must wait until the data packet is transmitted. After the completion, it can be inserted into the transmission queue and transmitted, which will make the real-time performance of the flow control frame not strong, and the flow control response will be delayed.
  • the present invention provides a method, device and system for physical layer data transmission, which can reduce the flow control response lag and improve the real-time performance of the flow control signal.
  • a method for data transmission of a physical layer including: receiving, by the physical layer side, in-band transmission data sent by a link layer side, where the physical layer side and the link layer side are respectively performed by using a medium independent interface.
  • In-band transmission of data when the physical layer side needs to flow control on the link layer side, the physical layer side generates a back pressure signal and transmits the back pressure signal to the link layer side through the back pressure signal line, so that the link The layer side controls the data sent to the physical layer side in response to the back pressure signal.
  • an apparatus for providing physical layer data transmission includes: a data transmission unit, configured to receive in-band transmission data sent by a link layer side, where the data is in-band transmission through a media independent interface; a signal generating unit, configured to generate a back pressure signal when flow control is required on the link layer side; and a back pressure signal transmission unit configured to transmit the back pressure signal to the link through the back pressure signal line Layer side, so that the link layer side controls the data sent by the back layer in response to the back pressure signal.
  • a system for data transmission of a physical layer including: a link layer device, configured to send in-band transmission data to a physical layer device by using a medium independent interface; and a physical layer device, configured to receive a link layer device to send Data, and generate a back pressure signal when the link layer device needs to be flow controlled, and transmit the back pressure signal to the link layer device through the back pressure signal line, so that the link layer device responds to the back pressure signal pair to send The data of the physical layer device is flow-controlled.
  • the embodiment of the present invention uses the back-pressure signal line to perform the out-of-band backpressure signal transmission of the physical layer device to the link layer device, and the physical layer side needs to be on the link layer side.
  • a back pressure signal is generated, and the back pressure signal is immediately transmitted to the link layer side through the back pressure signal line, and the link layer side responds to the back pressure signal and performs data flow control, thereby reducing the flow control response lag. , to ensure the real-time flow control.
  • FIG. 1 is a reference model diagram of data transmission and flow control signal transmission on a physical layer side and a link layer side in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a physical layer data transmission system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a physical layer data transmission method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a system for data transmission of a physical layer according to an embodiment of the present invention, including: a physical layer device 210 and a link layer device 220.
  • the physical layer device 210 and the link layer device 220 can perform in-band transmission of data through a Media Independent Interface ( ⁇ ).
  • the link layer device 220 can send in-band transmitted data to the physical layer device through the medium independent interface.
  • the physical layer device 210 is further connected to the link layer device 220 through a back pressure signal line, and the physical layer device 210 can use the back pressure signal line to stream to the link layer device 220.
  • Out-of-band transmission of control signals Specifically, when the physical layer device 210 needs to flow control the link layer device 220, it may generate a corresponding back pressure signal, and the back pressure signal may serve as the flow control signal and pass the The back pressure signal line is passed to the link layer device 220 to cause the link layer device to respond to the back pressure signal and transmit the data to the physical layer device 210 according to the back pressure signal.
  • the medium independent interface used includes but is not limited to general MIII, GMII (Gigabit Media Independent Interface), SGMII (Serial Gigabit Media Independent Interface), RGMII (Simplified Gigabit Media Independent Interface), etc. ⁇ series interface.
  • the in-band transmission of data may be performed between the physical layer device 210 and the link layer device 220 by using a data slice format.
  • the link layer device 220 may encapsulate the data to be sent into a protocol-independent data packet, and the data is according to the size of the physical layer device 210 cached.
  • the packet is divided into a plurality of slices, and header information is separately added to the fragment data, and the header information and the fragment data are encapsulated into data slices.
  • the data packet unrelated to the protocol may be a data packet in a too network packet format or other cell format.
  • the header information added in each of the slice data may include: a start flag and an end flag for indicating a valid position of the slice, a logical address for identifying a corresponding position of the slice, and the like.
  • the link layer device 220 receives the number of data transmission using the data slice format Afterwards, the data slice may be decapsulated to decompose the frame header information and the fragment data, and the fragment data is spliced according to the frame header information to obtain a complete data packet, and the The packet is decapsulated to recover the original data.
  • the data to be sent to the link layer device 220 may also be encapsulated into a protocol-independent data packet, and the The data packet is divided into a plurality of fragments, and header information is separately added to the fragment data, and the header information and the fragment data are encapsulated into pieces of data.
  • the following two backpressure signals may be used to implement data flow control.
  • a back pressure signal is implemented by: the back pressure signal generated by the physical layer device 210 includes a back pressure channel ID and a back pressure signal indicating bit; wherein the back pressure channel ID is used to identify a data channel that needs flow control, and each The data channels correspond to different data packets or different data slices that need to be flow-controlled; the back pressure signal indication bit can be set to 0 or 1 to indicate that a back pressure or a back pressure is generated.
  • 0 or 1 of the indication bit may be defined as: when the indication bit is 0, it indicates that the link layer device 220 needs to be flow-controlled; when the indication bit is 1, it indicates that the link layer device needs to be revoked. 220 flow control.
  • 0 or 1 set to the indication bit may also be de-defined. For example, when the indication bit is 1, it indicates that the link layer device 220 needs to be flow-controlled; when the indication bit is 0, it indicates that the pair needs to be revoked. Flow control of the link layer device 220.
  • the backpressure signal generated by the physical layer device 210 includes clamped serial data, and the clamped serial data is mapped to N data channels by bit mapping (BIT MAP).
  • BIT MAP bit mapping
  • each of the N-bit serial data can be set to 0 or 1 respectively to indicate that a back pressure is generated or a back pressure is cancelled.
  • 0 is used to indicate that back pressure is generated
  • 1 is used to indicate that back pressure is removed.
  • the N-bit serial data can represent backpressure information of N data channels, each data channel can receive the serial data of the N-bit length, and each of the corresponding bits is set according to the setting of 0 or 1 of the corresponding bit.
  • the data channels generate back pressure or ⁇ ⁇ ⁇ back pressure.
  • the data buffer of the physical layer device 210 is capable of storing at least a data packet transmitted by the link layer device 220 before responding to the back pressure signal.
  • the physical layer device 210 and the link layer device 220 transmit data through a series interface, and the data is encapsulated into a protocol-independent data packet and further divided into The data slice format is transmitted.
  • the physical layer device 210 generates a back pressure signal when the data transmission of the link layer device 220 needs to be controlled, and transmits the back pressure signal to the link layer device 220 through the back pressure signal line.
  • the link layer device responds to the back pressure signal after receiving the back pressure signal, such as sending a response signal to the receiving end, and performing data transmission according to the back pressure signal.
  • the system uses the out-of-band back pressure to transmit the flow control signal (ie, the back pressure signal), which can effectively reduce the flow control response lag and ensure the real-time behavior of the flow control.
  • the embodiment of the present invention indicates that the data channel that needs to be flow-controlled generates backpressure or undo backpressure by setting 0 or 1, and since each data channel corresponds to different data packets or different data slices that need to be flow-controlled, On the one hand, accurate flow control can be performed on different data packets or different data pieces that need to be flow-controlled; on the other hand, after receiving the back pressure signal, it is not required to be parsed, thereby further ensuring real-time flow control. Sex.
  • the transmitting end may fragment the data packet according to the buffer size of the receiving end, and transmit the data packet in a data slice format. , which makes the packet of each transmission smaller. Therefore, the capacity requirement for the data buffer at the receiving end becomes smaller.
  • the embodiment of the invention can reduce the buffering of device data and reduce the cost of the chip.
  • an embodiment of the present invention provides a method for data transmission of a physical layer, including: Step 301: Performing in-band transmission of data by using a media independent interface;
  • Step 302 Perform an out-of-band transmission of the flow control signal by using a back pressure signal line.
  • the in-band transmission of data between the physical layer side and the link layer side may adopt a medium-independent interface.
  • the physical layer side may receive in-band transmission data sent by the link layer side.
  • the medium independent interface may include, but is not limited to, a universal MII, a GMII (Gigabit Media Independent Interface), an SGMII (Serial Gigabit Media Independent Interface), and a RGMII (Simplified Thousand Mega media independent interface) equal to the series interface.
  • step 302 when the physical layer side needs to perform flow control on the link layer side, the physical layer side generates a back pressure signal and transmits the back pressure signal to the link layer by means of a back pressure signal line. Side, so that the link layer side responds to the back pressure signal and performs data transmission according to the back pressure signal.
  • the link layer side may perform in-band transmission of data in a data slice format. For example, before the in-band transmission of data using a media independent interface, the link layer side can encapsulate the data into protocol-independent data packets, such as Ethernet packets or other data packets in a cell format. And, according to the size of the physical layer side buffer, the link layer side may further divide the data packet into a plurality of fragments, and add frame header information such as a start flag, an end flag, and a logical address in the fragment data, and package the header information. Into the data piece.
  • protocol-independent data packets such as Ethernet packets or other data packets in a cell format.
  • the link layer side may further divide the data packet into a plurality of fragments, and add frame header information such as a start flag, an end flag, and a logical address in the fragment data, and package the header information.
  • frame header information such as a start flag, an end flag, and a logical address in the fragment data
  • the physical layer side may decapsulate the received data piece to decompose the frame header information and the fragment data, and according to the frame header information pair.
  • the fragment data is spliced to obtain a complete data packet; further, the physical layer side may decapsulate the data packet to recover the original data.
  • the following two back pressure signals may be used to implement data flow control.
  • a back pressure signal is implemented by: a back pressure signal generated by the physical layer side includes a back pressure channel ID and a back pressure signal indicating bit; wherein the back pressure channel ID is used to identify a data channel that needs flow control, and each data channel Corresponding to different data packets or different data slices that need to be flow controlled; the back pressure signal indication bit can be set to 0 or 1 to indicate that a back pressure or a back pressure is generated.
  • 0 or 1 of the indication bit may be defined as: when the indication bit is 0, it indicates that the link layer device 220 needs to be flow-controlled; when the indication bit is 1, it indicates that the flow on the link layer side needs to be revoked. control.
  • 0 or 1 set to the indication bit can also be de-defined, for example, when the indication bit is 1, it indicates that the link layer needs to be side-by-side. Flow control; When the indication bit is 0, it indicates that the flow control on the link layer side needs to be revoked.
  • the back pressure signal generated on the physical layer side includes N-bit serial data, the N-bit serial data is mapped to N data channels by bit mapping, and the N-bit string
  • Each bit in the line data can be set to 0 or 1 respectively to indicate the generation of back pressure or undo back pressure. For example, 0 is used to indicate that back pressure is generated, and 1 is used to indicate that back pressure is removed.
  • the N-bit serial data can represent backpressure information of N data channels, each data channel can receive the serial data of the N-bit length, and each of the corresponding bits is set according to the setting of 0 or 1 of the corresponding bit. The data channels generate back pressure or undo back pressure.
  • each data channel corresponds to a different data packet or a different data slice that needs to be flow-controlled
  • by setting 0 or 1 to indicate that the data channel that needs to be flow-controlled generates a back pressure or cancels the back pressure therefore, the method provided by the embodiment of the present invention is provided.
  • Two kinds of back-pressure signal implementations can perform accurate flow control on different data packets or different data slices that need to be flow-controlled on the one hand; on the other hand, the link layer side does not need to analyze the back-pressure signal when receiving the back pressure signal. , thus ensuring the real-time nature of flow control.
  • an embodiment of the present invention further provides an apparatus for data transmission of a physical layer, where the apparatus for transmitting data of a physical layer may be a physical layer device, including:
  • a data transmission unit 401 configured to receive in-band transmission data sent by a link layer side, where the data is in-band transmission through a media independent interface
  • a back pressure signal generating unit 405, configured to generate a back pressure signal when flow control is required on the link layer side;
  • the back pressure signal transmission unit 402 is configured to transmit the back pressure signal to the link layer side through the back pressure signal line, so that the link layer side responds to the back pressure signal and performs data transmission according to the back pressure signal.
  • the medium independent interface may include a Mil series interface such as a general MII, a GMII (Gigabit Media Independent Interface), an SGMII (Serial Gigabit Media Independent Interface), and an RGMII (Simplified Gigabit Media Independent Interface).
  • a Mil series interface such as a general MII, a GMII (Gigabit Media Independent Interface), an SGMII (Serial Gigabit Media Independent Interface), and an RGMII (Simplified Gigabit Media Independent Interface).
  • the data received by the data transmission unit 401 may be transmitted in a data slice format, where each data slice carries frame header information and fragment data, and the fragment data is generated after the data packet is processed by fragmentation. of.
  • the embodiment of the present invention provides The apparatus for transmitting physical layer data may further include:
  • the data piece splicing unit 404 is configured to decapsulate the data piece received by the data transmission unit 401 to decompose the frame header information and the fragment data, and splicing the fragment data according to the frame header information. To get a complete packet and decapsulate the packet.
  • the frame header information may include: a start flag, an end flag, and a logical address corresponding to the slice, for indicating a valid position of the slice.
  • the data transmission unit 401 is further configured to transmit data to the link layer side by using a medium independent interface.
  • the data may also be transmitted to the link layer side in a data slice format.
  • the device for physical layer data transmission of the device may further include:
  • the packet fragmentation unit 403 is configured to encapsulate the data to be sent to the link layer side into a protocol-independent data packet, and divide the data packet into multiple fragments according to the link layer side buffer size, in the fragmented data.
  • the header information is added and encapsulated into pieces of data so that the data transmission unit 401 can transmit the data in a data slice format.
  • the back pressure signal generating unit 405 may include: a first back pressure signal module (not shown) for generating a back pressure channel ID and a back pressure signal indication A back pressure signal of the bit, wherein the back pressure channel ID is used to identify a data channel that requires flow control, and the back pressure signal indicator bit is used to indicate that a back pressure is generated or a back pressure is cancelled.
  • a first back pressure signal module (not shown) for generating a back pressure channel ID and a back pressure signal indication A back pressure signal of the bit, wherein the back pressure channel ID is used to identify a data channel that requires flow control, and the back pressure signal indicator bit is used to indicate that a back pressure is generated or a back pressure is cancelled.
  • the back pressure signal generating unit 405 may include a second back pressure signal module (not shown) for generating a back pressure signal including N bits of serial data, wherein the N bits The serial data is mapped to N data channels by bit mapping, and each of the N-bit serial data is used to indicate that a back pressure or a back pressure is respectively generated.
  • a second back pressure signal module (not shown) for generating a back pressure signal including N bits of serial data, wherein the N bits The serial data is mapped to N data channels by bit mapping, and each of the N-bit serial data is used to indicate that a back pressure or a back pressure is respectively generated.
  • each data channel that needs to be flow control may be identified by using different back pressure channel IDs to correspond to flow control.
  • Different data packets or different data slices; and, the back pressure signal indicating bit can be used to indicate that the data channel requiring flow control generates back pressure or cancels back pressure.
  • 0 or 1 of the indication bit can be defined as: When the indication bit is 0, it indicates that the link layer side needs to be flow-controlled; when the indication bit is 1 At the time, it indicates that the flow control on the link layer side needs to be revoked.
  • the 0 or 1 set to the indication bit can also be de-defined: when the indication bit is 1, it indicates that the link layer side needs to be flow-controlled; when the indication bit is 0, it indicates that the flow on the link layer side needs to be revoked. control.
  • each bit (bit) of the N-bit serial data can be set to 0 or 1, respectively, where 0 It is used to indicate that a back pressure is generated, 1 is used to indicate that the back pressure is cancelled; or, the 0 or 1 can also be de-defined.
  • the N-bit serial data can represent backpressure information of N data channels.
  • each data channel simultaneously receives the N-bit length string data, and according to the corresponding bit 0. The setting of 1 or 1 produces a back pressure or a back pressure on each of the data channels.
  • the storage medium may be a magnetic disk, an optical disk, a read-only memory (ROM), or a random access memory (RAM).
  • the present invention mainly uses an out-of-band back-pressure signal line to transmit the physical layer side to the link layer side.
  • the back pressure signal improves the real-time performance of the flow control signal and reduces the buffer of the data receiving end device, thereby reducing the cost of the chip.
  • the description of the embodiments is only for the purpose of facilitating the understanding of the method and the concept of the present invention; any person skilled in the art can easily think of changes or substitutions within the scope of the technology disclosed in the present invention, and should be covered by the scope of the present invention. within. Therefore, the scope of the invention should be determined by the scope of the claims.

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Description

一种物理层数据传输的方法、 装置及*** 本申请要求了 2008年 9月 5日提交的、 申请号为 200810214351.7、 发明 名称为 "一种物理层数据传输的方法、 装置及数据传输的***" 的中国申请 的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及通讯技术领域， 具体而言是涉及一种物理层数据传输的方法、 装置及***。 背景技术
在 IP业务领域， 物理层（PHY, Physical Layer ) 与链路层（Link Layer ) 之间存在有多种传输协议。 为了兼容多种协议， 通常物理层设备和链路层设 备之间存在多种接口。 这种按照不同协议采用不同接口进行数据传输的方式， 需要外带地址， 芯片引脚按照相应的传输协议进行配置， 在进行多线路并行 传输时， 就必须增加芯片的引脚数， 这使得芯片的成本增加， 而且多个线路 共享总线的带宽， 将限制各个线路的有效带宽。
针对这种按照不同协议采用不同接口进行数据传输的方式， 现有技术提 出一种串行高速总线的方式来进行数据的传输， 在这种串行方式下， 数据、 地址和流控信号均采用带内的方式进行传输， 在传输过程中， 不再对采用不 同协议的数据进行区分， 均采用以太网的形式对数据进行封装传输。 采用统 一的接口方式进行数据传输， 可以减少接口的种类， 降低接口的复杂性； 使 用带内地址， 通过带内方式来传输线路地址， 可以区分线路端口， 在线路增 加时， 不需要增加芯片的引脚数， 降低芯片的引脚数。
如图 1所示， 数据单元与流控信号 PAUSE帧通过数据选择器选择输出到 串行接口上。 对于数据单元， 当从 PHY侧向 Link侧传送数据时， 将数据单元 (格式可为以太帧、 ATM信元）封装成为以太网帧， 然后在帧头添加目的地 址， 即 Link侧的介质访问控制 （MAC, Media Access Control )地址、 源地址 ( PHY侧 MAC地址）， 最后在整个数据的最前端添加网络标识， 这样就完成 了数据的封装。从 Link侧向 PHY侧传送数据时，封装形式与上述的方式相似， 只需将目的地址与源地址进行互换。
流控信号 PAUSE帧是用来控制 Link侧向 PHY侧的数据传输， PAUSE帧 只从 PHY侧传送到 Link侧。 当需要发送请求时，在请求消息的前端添加目的 地址 ( Link侧 MAC地址）、 源地址 ( PHY侧 MAC地址）， 并在数据的尾部 添加循环冗余校验码 CRC校验值， 从而构成一个 PAUSE帧数据。
在实现本发明过程中， 发明人发现现有技术中至少存在这样的问题： 由于采用的是带内、 串行传输的方式， 采用 PAUSE帧方式进行流控， 首 先发起该流控帧的物理层设备需要生成 PAUSE帧， 对端链路层设备接收到该 PAUSE帧后， 需要解析， 然后才能响应该流控； 同时， 如果当前传输的数据 包很大时， 该 PAUSE帧必须等到该数据包传输完毕后才能***到传输队列中 被传递， 这样会使得流控帧的实时性不强， 流控响应滞后。 发明内容
有鉴于此， 本发明提出一种物理层数据传输的方法、 装置及***， 能够 降低流控响应滞后， 提高流控信号的实时性。
为实现上述目的， 本发明实施例是通过如下技术方案实现的：
一方面， 提供一种物理层数据传输的方法， 包括： 物理层侧接收链路层 侧发送的带内传输的数据， 其中， 所述物理层侧和链路层侧之间采用媒介无 关接口进行数据的带内传输； 当物理层侧需要对链路层侧进行流控时， 物理 层侧生成反压信号并通过反压信号线将该反压信号传递给链路层侧， 以使链 路层侧响应该反压信号对发送给物理层侧的数据进行流控。
另一方面， 提供一种物理层数据传输的装置， 包括： 数据传输单元， 用 于接收链路层侧发送的带内传输的数据， 其中所述数据通过媒介无关接口进 行带内传输； 反压信号生成单元， 用于在需要对链路层侧进行流控时生成反 压信号； 反压信号传输单元， 用于通过反压信号线将该反压信号传递给链路 层侧， 以使链路层侧响应该反压信号对其发送的数据进行流控。
再一方面， 提供一种物理层数据传输的***， 包括： 链路层设备， 用于 采用媒介无关接口向物理层设备发送带内传输的数据； 物理层设备， 用于接 收链路层设备发送的数据， 并在需要对链路层设备进行流控时生成反压信号 并通过反压信号线将该反压信号传递给链路层设备， 以使链路层设备响应该 反压信号对发送给物理层设备的数据进行流控。
由以上本发明实施例的技术方案可知， 本发明实施例采用反压信号线的 方式进行物理层设备对链路层设备的带外反压信号传输， 当物理层侧需要对 链路层侧的数据传输进行控制时生成反压信号， 该反压信号立即通过反压信 号线传递给链路层侧， 链路层侧响应该反压信号并进行数据的流控， 由此降 低流控响应滞后， 保证了流控的实时性。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 下面描述中的附图 仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造 性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为现有技术中物理层侧与链路层侧数据和流控信号传输的参考模型 图；
图 2为本发明实施例提供的一种物理层数据传输***的组成示意图； 图 3为本发明实施例提供的一种物理层数据传输方法的流程图； 图 4为本发明实施例提供的一种物理层数据传输装置的结构示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全 部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员所获得的所有其 他实施例， 都属于本发明保护的范围。
参见图 2,图 2为本发明实施例提供的一种物理层数据传输的***的组成 示意图， 包括： 物理层设备 210和链路层设备 220。 一方面， 所述物理层设备 210 与链路层设备 220 之间可以通过媒介无关接口 （Media Independent Interface, ΜΠ )进行数据的带内传输。 比如， 所述链路层设备 220可以通过 所述媒介无关接口向物理层设备发送带内传输的数据。
另一方面， 所述物理层设备 210还通过反压信号线连接至所述链路层设 备 220, 所述物理层设备 210可以采用所述反压信号线向所述链路层设备 220 进行流控信号的带外传输。 具体而言， 当所述物理层设备 210需要对所述链 路层设备 220进行流控时， 其可生成对应的反压信号， 所述反压信号可作为 所述流控信号并通过所述反压信号线传递给所述链路层设备 220,以使所述链 路层设备响应该反压信号并根据该反压信号将所述数据发送给所述物理层设 备 210。
在本发明实施例中， 采用的媒介无关接口包括但不限于通用 MIII、 GMII (千兆媒介无关接口）、 SGMII (串行千兆媒介无关接口）、 RGMII (简化的千 兆媒介无关接口）等 ΜΠ系列接口。
进一步地， 所述物理层设备 210和链路层设备 220之间可采用数据片格 式进行数据的带内传输。 比如， 在所述链路层设备 220向所述物理层设备 210 发送数据之前， 其可将待发送的数据封装为与协议无关的数据包， 并根据物 理层设备 210緩存的大小将所述数据包分成多个分片， 在分片数据中分别添 加帧头信息并将所述帧头信息和分片数据封装成数据片。
其中， 所述与协议无关的数据包可以为采用太网包格式或者其它信元格 式的数据包。 并且， 在每个分片数据中添加的帧头信息可以包括： 用于标明 该分片的有效位置的起始标志及结束标志， 以及用于标识该分片的对应位置 的逻辑地址等。
相对应的， 所述链路层设备 220在接收到所述采用数据片格式传输的数 据之后， 可对所述数据片进行解封装以分解出所述帧头信息和分片数据， 根 据所述帧头信息对所述分片数据进行拼接以得到完整的数据包， 并对所述数 据包进行解封装， 从而恢复出原始数据。
相类似的， 所述物理层设备 210在向所述链路层设备 220发送对应数据 之前， 也可以将待发送给链路层设备 220的数据封装为与协议无关的数据包， 并将所述数据包分成多个分片， 在分片数据中分别添加帧头信息， 并将所述 帧头信息和分片数据封装成数据片。
进一步地， 在数据传输中， 当所述物理层设备 210需要对链路层设备 220 进行流控时， 可采用如下两种反压信号方式实现数据流控。
一种反压信号的实现方式为， 所述物理层设备 210生成的反压信号包括 反压通道 ID和反压信号指示位； 其中， 反压通道 ID用于标识需要流控的数 据通道， 每个数据通道对应需要进行流控的不同数据包或者不同数据片； 所 述反压信号指示位可以设置为 0或 1 , 用于指示产生反压或 ·ί敎消反压。 例如， 指示位的 0或 1可以定义为： 当指示位为 0时， 表示需要对所述链路层设备 220进行流控；当指示位为 1时，表示需要撤销对所述链路层设备 220的流控。 应当理解， 对指示位设置的 0或 1也可以反定义， 比如， 当指示位为 1时， 表示需要对所述链路层设备 220进行流控； 当指示位为 0时， 表示需要撤销 对所述链路层设备 220的流控。
另一种反压信号的实现方式为， 所述物理层设备 210生成的反压信号包 括 Ν位串行数据， 所述 Ν位串行数据通过位映射（ BIT MAP ) 方式映射到 N 个数据通道， 且所述 N位串行数据中的每一位可分别设置为 0或 1 , 用于指 示产生反压或撤消反压。 例如 0用于指示产生反压， 1用于指示撤消反压。 这 样， 所述 N位串行数据可表示 N个数据通道的反压信息， 每个数据通道可接 收到该 N位长度的串行数据， 并根据对应位的 0或 1的设置对所述每个数据 通道产生反压或 ·ί敎消反压。
另外， 在具体实施例中， 为了保证链路层设备 220传输的数据不丟失， 物理层设备 210的数据緩存至少能够存储链路层设备 220在响应反压信号之 前所发送的数据包。
本发明实施例提供的物理层数据传输的***中， 所述物理层设备 210和 链路层设备 220通过 ΜΠ系列接口进行数据的传输， 所述数据被封装成与协 议无关的数据包并进一步分成数据片格式进行传输。 并且， 所述物理层设备 210在需要对链路层设备 220的数据传输进行控制时生成反压信号并通过反压 信号线将所述反压信号传递给所述链路层设备 220。所述链路层设备在接收到 该反压信号后响应该反压信号， 如向接收端发送响应信号， 并根据该反压信 号进行数据传输。 所述***采用带外反压的方式传输流控信号 （即所述反压 信号）， 可有效降低流控响应滞后， 保证流控的实时性。
而且， 本发明实施例通过设置 0或 1来指示需要进行流控的数据通道产 生反压或撤消反压， 且由于每个数据通道对应需要进行流控的不同数据包或 者不同数据片， 因此， 一方面可以对需要进行流控的不同数据包或者不同数 据片进行准确的流控； 而另一方面在接收到该反压信号后不需要对其进行解 析， 由此可进一步保证流控的实时性。 另外， 在本发明实施例中， 所述物理 层设备 210和链路层设备 220在进行数据传输时， 发送端可通过根据接收端 緩存大小对数据包进行分片， 并以数据片格式进行传输， 可使得每次传输的 数据包变小。 因此， 对接收端数据緩存的容量要求就会变小。 采用本发明实 施例可以减少设备数据的緩存， 降低芯片的成本。
参见图 3 , 本发明实施例提供了一种物理层数据传输的方法， 包括： 步骤 301 , 采用媒介无关接口进行数据的带内传输；
步骤 302, 采用反压信号线进行流控信号的带外传输。
具体而言， 在步骤 301 中， 物理层侧和链路层侧之间数据的带内传输可 采用媒介无关接口， 比如， 物理层侧可接收链路层侧发送的带内传输的数据。 在本发明实施例中， 所述媒介无关接口可包括但不限于采用通用 MII、 GMII (千兆媒介无关接口）、 SGMII (串行千兆媒介无关接口）、 RGMII (简化的千 兆媒介无关接口）等 ΜΠ系列接口。
而在步骤 302 中， 当物理层侧需要对链路层侧进行流控时， 物理层侧生 成反压信号并通过反压信号线将该反压信号以带外传输的方式传递给链路层 侧， 以使链路层侧响应该反压信号并根据该反压信号进行数据传输。
进一步地， 所述链路层侧可采用数据片格式进行数据的带内传输。 比如， 在采用媒介无关接口进行数据的带内传输步骤之前， 链路层侧可以将所述数 据封装为与协议无关的数据包， 比如以太网包或者其它信元格式的数据包。 并且， 根据物理层侧緩存的大小， 链路层侧可进一步将所述数据包分成多个 分片， 并在分片数据中分别添加起始标志、 结束标志和逻辑地址等帧头信息 并封装成数据片。
物理层侧在接收到链路层侧以数据片格式传输的数据之后， 可以对所接 收的数据片进行解封装以分解出所述帧头信息和分片数据， 并根据所述帧头 信息对所述分片数据进行拼接以得到完整的数据包； 进一步地， 物理层侧可 以对所述数据包进行解封装， 从而恢复出原始的数据。
通过以上对所述数据包进行分片， 对所述每个分片添加帧头信息并进行 封装， 以数据片格式进行传输， 可使得每次传输的数据包变小， 因此可以减 少物理层侧的緩存， 降低芯片的成本。
进一步地， 在数据传输中， 当所述物理层侧需要对链路层侧进行流控时， 可采用如下两种反压信号方式实现数据流控。
一种反压信号的实现方式为， 物理层侧生成的反压信号包括反压通道 ID 和反压信号指示位； 其中， 反压通道 ID用于标识需要流控的数据通道， 每个 数据通道对应需要进行流控的不同数据包或者不同数据片； 所述反压信号指 示位可以设置为 0或 1 , 用于指示产生反压或 ·ί敎消反压。 例如， 指示位的 0或 1可以定义为： 当指示位为 0时， 表示需要对所述链路层设备 220进行流控； 当指示位为 1 时， 表示需要撤销对链路层侧的流控。 应当理解， 对指示位设 置的 0或 1也可以反定义， 比如， 当指示位为 1时， 表示需要对链路层侧进 行流控； 当指示位为 0时， 表示需要撤销对链路层侧的流控。
另一种反压信号的实现方式为， 物理层侧生成的反压信号包括 N位串行 数据， 所述 N位串行数据通过位映射方式映射到 N个数据通道， 且所述 N位 串行数据中的每一位可分别设置为 0或 1 , 用于指示产生反压或撤消反压。 例 如 0用于指示产生反压， 1用于指示撤消反压。 这样， 所述 N位串行数据可 表示 N个数据通道的反压信息， 每个数据通道可接收到该 N位长度的串行数 据， 并根据对应位的 0或 1的设置对所述每个数据通道产生反压或撤消反压。
由于每个数据通道对应需要进行流控的不同数据包或者不同数据片， 通 过设置 0或 1来指示需要进行流控的数据通道产生反压或撤消反压， 因此， 采用本发明实施例提供的两种反压信号实现方式， 一方面可以对需要进行流 控的不同数据包或者不同数据片进行准确的流控； 另一方面链路层侧在接收 到该反压信号时无需对其进行解析， 从而保证了流控的实时性。
参见图 4, 本发明实施例还提供了一种物理层数据传输的装置， 所述物理 层数据传输的装置可以为物理层设备， 包括：
数据传输单元 401 , 用于接收链路层侧发送的带内传输的数据， 其中所述 数据通过媒介无关接口进行带内传输；
反压信号生成单元 405 , 用于在需要对链路层侧进行流控时生成反压信 号；
反压信号传输单元 402,用于通过反压信号线将该反压信号传递给链路层 侧， 以使链路层侧响应该反压信号并根据该反压信号进行数据传输。
其中，所述媒介无关接口可以包括通用 MII、 GMII (千兆媒介无关接口）、 SGMII (串行千兆媒介无关接口）、 RGMII (简化的千兆媒介无关接口 ) 等 Mil系列接口。
所述数据传输单元 401接收到的数据可以是采用数据片格式进行传输的， 其中每一数据片携带有帧头信息和分片数据， 且所述分片数据为数据包经过 分片处理而生成的。 为了将所述分片数据恢复为原始数据， 本发明实施例提 供的物理层数据传输的装置还可进一步包括：
数据片拼接单元 404,用于对所述数据传输单元 401接受到的数据片进行 解封装以分解出所述帧头信息和分片数据， 根据所述帧头信息对所述分片数 据进行拼接以得到完整数据包， 并对所述数据包进行解封装。
其中， 所述帧头信息可包括： 用于标明分片有效位置的起始标志、 结束 标志， 以及分片对应的逻辑地址。
进一步地， 所述数据传输单元 401 还可用于利用媒介无关接口将数据带 内传输给链路层侧。 其中， 所述数据也可数据片格式传输给链路层侧。 为此， 所述装置物理层数据传输的装置还可进一步包括：
数据包分片单元 403 ,用于将待发送给链路层侧数据封装为与协议无关的 数据包， 根据链路层侧緩存大小将所述数据包分成多个分片， 在分片数据中 添加帧头信息并进行封装成数据片， 以使所述数据传输单元 401 可采用数据 片格式传输所述数据。
进一步地， 在一种实施例中， 本发明实施例提供的反压信号生成单元 405 可包括： 第一反压信号模块 (图未示)， 用于生成包括反压通道 ID和反压信号 指示位的反压信号， 其中所述反压通道 ID用于标识需要流控的数据通道， 所 述反压信号指示位用于指示产生反压或撤消反压。
或者， 在其他替代实施例中， 所述反压信号生成单元 405 可包括第二反 压信号模块 (图未示)， 用于生成包括 N位串行数据的反压信号， 其中所述 N 位串行数据通过位映射方式映射到 N个数据通道， 且所述 N位串行数据中的 每一位分别用于指示产生反压或撤消反压。
当所述反压信号生成单元 405采用所述第一反压信号模块生成反压信号 时， 每个需要流控的数据通道可以采用不同的反压通道 ID进行标识， 以对应 需要进行流控的不同数据包或者不同数据片； 并且， 可以使用反压信号指示 位指示需要流控的数据通道产生反压或撤消反压。 例如， 指示位的 0或 1可 以定义为： 当指示位为 0 时， 表示需要对链路层侧进行流控； 当指示位为 1 时， 表示需要撤销对链路层侧的流控。 当然， 对指示位设置的 0或 1也可以 反定义： 当指示位为 1时， 表示需要对链路层侧进行流控； 当指示位为 0时， 表示需要撤销对链路层侧的流控。
而当所述反压信号生成单元 405 采用所述第二反压信号模块生成反压信 号时， 所述 N位串行数据中的每一位（bit )可分别设置为 0或 1 , 其中 0用 于指示产生反压， 1用于指示撤消反压； 或者， 所述 0或 1也可以反定义。 由 此， 所述 N位串行数据可表示 N个数据通道的反压信息， 当需要生成反压信 号时， 每个数据通道同时接收到该 N位长度的串数据， 并根据对应位的 0或 1的设置对所述每个数据通道产生反压或撤消反压。
需要说明的是， 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的 全部或部分流程， 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成， 该的程 序可存储于一计算机可读取存储介质中， 该程序在执行时， 可包括如上述各 方法的实施例的流程。 其中， 该的存储介质可为磁碟、 光盘、 只读存储记忆 体 ( Read-Only Memory, ROM )或随机存储记忆体 ( Random Access Memory, RAM )等。
以上对本发明实施例所提供的物理层数据传输的方法、 装置及数据传输 的***进行了详细介绍， 本发明主要是采用带外反压信号线的方式来传送物 理层侧对链路层侧的反压信号， 提高流控信号的实时性， 减少数据接收端设 备的緩存， 从而降低芯片的成本。 实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其思想； 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明 的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种物理层数据传输的方法， 其特征在于， 包括：
物理层侧接收链路层侧发送的带内传输的数据， 其中， 所述物理层侧和链 路层侧之间采用媒介无关接口进行数据的带内传输；
当物理层侧需要对链路层侧进行流控时， 物理层侧生成反压信号并通过反 压信号线将该反压信号传递给链路层侧， 以使链路层侧响应该反压信号并根据 该反压信号进行数据传输。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述物理层侧接收到的数据 是采用数据片格式进行传输， 且所述方法还包括：
链路层侧将所述数据封装为数据包；
根据物理层侧緩存的大小， 链路层侧将所述数据包分成多个分片， 并在分 片数据中分别添加帧头信息并封装成数据片。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 还包括：
物理层侧对其接收的数据片进行解封装以分解出所述帧头信息和分片数 据， 并根据所述帧头信息对所述分片数据进行拼接以得到完整的数据包；
物理层侧对所述数据包进行解封装。
4、 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述反压信号 包括反压通道 ID和反压信号指示位， 其中， 所述反压通道 ID用于标识需要进 行流控的数据通道， 所述反压信号指示位用于指示产生反压或撤消反压。
5、 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述反压信号 包括 N位串行数据， 所述 N位串行数据通过位映射方式映射到 N个数据通道， 且所述 N位串行数据中的每一位分别用于指示产生反压或撤消反压。
6、 一种物理层数据传输的装置， 其特征在于， 包括：
数据传输单元， 用于接收链路层侧发送的带内传输的数据， 其中所述数据 通过媒介无关接口进行带内传输； 反压信号生成单元， 用于在需要对链路层侧进行流控时生成反压信号； 反压信号传输单元， 用于通过反压信号线将该反压信号传递给链路层侧， 以使链路层侧响应该反压信号并根据该反压信号进行数据传输。
7、 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述数据传输单元接收到的 数据是采用数据片格式进行传输的， 其中每一数据片携带有帧头信息和分片数 据， 且所述分片数据为数据包经过分片处理而生成的。
8、 根据权利要求 7所述的装置， 其特征在于， 还包括：
数据片拼接单元， 用于对所述数据传输单元接受到的数据片进行解封装以 分解出所述帧头信息和分片数据， 根据所述帧头信息对所述分片数据进行拼接 以得到完整数据包， 并对所述数据包进行解封装。
9、 根据权利要求 6至 8中任一项所述的装置， 其特征在于， 所述反压信号 生成单元包括：
第一反压信号模块， 用于生成包括反压通道 ID和反压信号指示位的反压信 号， 其中所述反压通道 ID用于标识需要流控的数据通道， 所述反压信号指示位 用于指示产生反压或撤消反压。
10、 根据权利要求 6至 8中任一项所述的装置， 其特征在于， 所述反压信 号生成单元包括：
第二反压信号模块， 用于生成包括 N位串行数据的反压信号， 其中所述 N 位串行数据通过位映射方式映射到 N个数据通道， 且所述 N位串行数据中的每 一位分别用于指示产生反压或撤消反压。
11、 一种物理层数据传输的***， 包括物理层设备和链路层设备， 其特征 在于：
链路层设备， 用于采用媒介无关接口向物理层设备发送带内传输的数据； 物理层设备， 用于接收链路层设备发送的数据， 在需要对链路层设备进行 流控时生成反压信号， 并通过反压信号线将该反压信号传递给链路层设备， 以 使链路层设备响应该反压信号并根据该反压信号进行数据传输。
12、 根据权利要求 11所述的***， 其特征在于，
所述链路层设备， 还用于将待发送给物理层设备的数据封装为数据包， 根 据物理层侧緩存的大小将所述数据包分成多个分片， 并在分片数据中分别添加 帧头信息并封装成数据片， 以采用数据片格式进行数据传输。
13、 根据权利要求 12所述的***， 其特征在于，
所述物理层设备， 还用于对其接收的数据片进行解封装以分解出所述帧头 信息和分片数据， 根据所述帧头信息对所述分片数据进行拼接以得到完整的数 据包， 并对所述数据包进行解封装。
14、 根据权利要求 11至 13 中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述反压 信号包括反压通道 ID和反压信号指示位， 其中， 所述反压通道 ID用于标识需 要进行流控的数据通道， 所述反压信号指示位用于指示产生反压或撤消反压。
15、 根据权利要求 11至 13 中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述反压 信号包括 N位串行数据，所述 N位串行数据通过位映射方式映射到 N个数据通 道， 且所述 N位串行数据中的每一位分别用于指示产生反压或撤消反压。
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