專利名稱：：同步時分以太網傳輸方法及相應的傳輸裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及網絡領域，尤其涉及以太網領域；更具體地說，本發明涉及在以太網上實現數據的同步時分化傳輸。
背景技術：
：突發業務是指非恒速率傳輸，允許較大的端到端傳輸時延抖動的數據業務。普通以太網分組交換能較好地解決帶寬復用，對突發業務的性價比較高，且已得到越來越廣泛的應用。相應地，現有普通以太網交換機(LanSwitch，LocalareanetworkSwitch)作為-種主要的分組交換設備，不僅在局域網普遍應用，在城域網的應用也越來越多。現有以太網交換機的框圖可簡化為如圖1所示以太網交換機100中各端口130,、1302、…、130n(n^;2)通過輸入部分接收緩存140…1402、…、140n和輸出部分發送緩存150"1502、…、150,,與交換單元110相連，該交換單元110還連接有轉發表120。根據現有以太網交換機的工作原理，---個數據幀從輸入以太網交換機100到由該以太網交換機IOO輸出，如圖2中所示，需要經過四歩典型操作S101分類(Classification)，從端口130,、1302、…、130,,的輸入部分140,、1402、…、140。接收數據包頭具有L2/L3信息的數據包，辨識該數據包所屬的流類別；S102訪問控制(AdmissionControl)，對屬于各種流的數據包施加預定的各種管理策略；S103交換(Switching),交換單元nO査找轉發表120，根據該轉發表120將該數據包交換到對應的端口130,、1302、…、130的輸出部分150卜1502、…、150n;以及S104輸出隊列(Outputqueue)，該數據包在所述端口130,、或1302、或…、或130n的發送緩存150,、或1502、或…、或150n中等待發送。需要說明的是，為了確保最高優先級的數據包能最快發送出去，現有以太網交換機100的端口130"1302、…、130n-—般都支持優先級算法圖1中各端口130i、1302、…、130。一般均分別獨立管理有若千個優先級不等的輸出隊列，各對應某特定優先級的輸出隊列均為支持FIFO(FirstInFirstOut,先進先出)算法的緩存結構；也就是說，各發送緩存150,，1502，…，150均可能包括有若干個優先級可靈活設置或固定的子緩存150、…、1501K，15021、…、1502L，150ni、…、150nM，其屮K^l、L21、且M^1。這樣，上述S104輸出隊列詳細為各端i—j130i、1302、…、130。按優先級算法，只要線路有空閑，就從各自獨立管理的若干輸出隊列中讀取數據包進行發送。根據G.8261(Draft,6-17February2006)關于以太網交換機時延分析的報告，以太網交換機轉發數據幀經過的時延大致可分為.::個階段。1、輸入階段執行圖2中所示分類S101操作和訪問控制S102操作。如圖3所示，該輸入階段的時延與設備額定處理能力和負載大小有關當數據幀到達速率低于設備額定處理能力時，基本為恒定時延；當數據幀到達速率瞬時大于設備額定處理能力時，將會增加緩存時間從而擴大時延；當數據幀到達速率持續大于設備額定處理能力時，不但將會因緩存時間增加而擴大時延，還將可能造成某些數據丟包。2、交換階段，執行圖2中所示交換S103操作。該交換階段的時延也與設備額定處理能力和負載大小有關，當負載超出設備額定處理能力時也將可能造成數據丟包。3、輸出階段，執行圖2中所示輸出隊列S104操作，指數據幀在隊列中等待直到根據調度從端口輸出；如圖4所示，該輸出階段的時延與接口速率和調度策略有關，且時延不固定。根據以上分析，以太網交換機的總交換時延可簡化為圖5所不，吋延的不確定部分主要由輸出階段產生通過提高設備額定處理能力，可降低輸入階段時延和交換階段時延，且能夠使所述輸入階段時延和交換階段時延基本恒定；但輸出階段時延卻無法固定，即使將針對時延抖動敏感的時分業務放入高優先隊列，保證帶寬并優先發送，仍可能由于每個數據幀的長度不固定而導致不確定的隊列時延。也就是說，現有以太網交換機的缺點在于數據輸出是盡力而為方式發送的，并非定時有節奏地發送每個數據包，因而無法保證數據幀從輸入到輸出的時延恒定；并由于以太網數據幀不定長，即使有同步信息，現有以太網交換機輸出端口也難于準確時分化。然而，以太網技術因其低成本、簡單易用等特點，不僅在局域網得到普遍應用，在城域網的應用也越來越多，使得有必要研發以太網丄:時分業務數據的傳輸交換。所述時分業務是指要求恒速率傳輸，具有較小的端到端傳輸時延抖動的數據業務。并且，所述時分業務傳輸前需要建立鏈路，傳輸期間獨占分配的鏈路，現有的電路交換能比較好保證時分業務的QoS(QualityofService,網絡服務質量)。現有的電路交換有PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy,準同步數字層級)禾QSDH(SynchronousDigitalHierarchy,同步數字層級)/SONET(SynchronousOpticalNETwork，同歩光纖網)兩大體系，它]的主要思想是線路帶寬時分復用化和定長幀結構。TDM(TimeDivisionMultiplexing，時分復用)交換，也稱時分交換，典型應用在數字程控交換機中多個El及其它整數倍El速率的TDM接口。圖6為TDM交換示意圖，其中各TDM接口230卜2302、…、23()n(論2)具有相同的幀同步，一般為8KHz;各TDM接口230,、2302、…、230n的工作時鐘頻率相同或成整數倍關系，如2,048MHz、4.096MHz、8.192MHz、16.384MHz、32.768MHz等，這樣各TDM接口擁有的時隙數量相等或成整數倍關系，比如2.048MHz的TDM接口擁有32個時隙、4.096MHz的TDM接口擁有64個時隙；且一般1個時隙承載1個字節，而時隙編號以幀同步為周期。圖6所示TDM交換單元210內部-一般具有如圖7所不的功能結構，其交換原理是各TDM接口230,、2302、…、230n(論2)的各輸入時隙數據寫入數據存儲器211(DataMemory,DM)中與該輸入時隙編號對應的固定地址；同時，根據存儲在接續關系存儲器212(ConnectionMemory,CM)中可配置的輸入時隙與輸出時隙的交換關系，各TDM接口230"2302、…、230n按時隙編號發送數據存儲器211中與該輸出時隙編號對應的寄存器中內容。對于上述TDM交換，某個輸入時隙到達配置的對應輸出時隙的時延是固定的，不受其它時隙的影響，因而能較好地保證QoS。但是，現有TDM交換的缺點在于由于一般以字節或字節的--部分為時隙單位迸行交換，使得TDM接口的速率較低；而且E1接口和ElTDM線路成本較高；并且TDM接口各時隙不能直接承載越來越廣泛應用的以太網數據包，使得需要借用某種封裝格式進行封裝/解封裝。
發明內容針對上述現有技術中以太網交換時延不固定而TDM交換效率低的缺點，本發明目的在于提供一種同步時分以太網傳輸方法，使得以太網能夠承載恒速率時分業務數據流。本發明另一目的在于提供與上述同步時分以太網傳輸方法對應的同步時分以太網傳輸裝置，以進一步具體幫助實現在低成本以太網上進行數據的同步時分化傳輸。為了達到上述發明目的，本發明提供了一種同步時分以太網傳輸方法，其中將以太網端口的輸出部分按定長以太網幀的單位傳輸時間劃分輸出時隙，待傳輸的上層數據進行格式轉換產生相應的待傳輸定長以太網幀后，由所述以太網端口的輸出部分在同步信息協調下于各所述輸出時隙開始時刻才開始發送所述定長以太網幀。對于上述同步時分以太網傳輸方法，其中，當所述上層數據對應的幀有效內容小于所述定長以太網幀的幀有效內容時，直接對該1:層數據進行格式轉換產生相應的小于所述定長的以太網幀后發送該以太網幀，并用無效數據位填充發送完該以太網幀后的時隙剩余時間片。對于上述同步時分以太網傳輸方法，優選地，所述無效數據位為擴展域，或者為幀間隔。對于上述同步時分以太網傳輸方法，其中，當所述上層數據對應的幀有效內容大于所述定長以太網幀的幀有效內容時，應用分片技術對該上層數據進行分片，并對其各分片分別進行格式轉換產生相應的等于或小于所述定長的以太網幀后發送。對于.t述同步時分以太網傳輸方法，優選地，所述分片技術為現有的IP(InternetProtocol,因特網協議)包分片技術，或者為與所述IP包分片技術類似的MAC(MediaAccessControl,媒體接入控制層)幀分片技術。并且，應用MAC幀分片對所述大于定長的以太網幀進行分片時，其各分片的MAC幀頭均分別包括有分片類型和分片偏移量。并且，所述分片類型用于標識該以太網幀為MAC幀分片之一，所述分片偏移量用于表示該以太網幀在相應被分片上層數據中的位置。比如規定所述分片類型占2字節；同時，規定所述分片偏移量也占2字節，且其中1比特用于標識該以太網幀分片是否為最后一個分片、其余15比特則用于表示該以太網幀分片相對第一個分片的位置偏移量。對于上述同步時分以太網傳輸方法，其中，通過計算所述定長以太網幀的發送和到達時間獲取所述同步信息；或者，通過提取上游線路時鐘獲取所述同步信息；或者，利用GPS同步系統獲取所述同步信息；或者，利用PDH或SDH同步網獲取所述同步信息。同時，為了達到上述另一發明目的，本發明還提供一種同步時分以太網傳輸裝置，其包括有至少1個以太網端口和同步單元，其屮所述同步單元用于使所述以太網端口和該以太網傳輸裝置的上下游設備保持同步；所述以太網端口中MAC，用于在所述同步單元協調下根據預設的定長以太網幀幀長循環計算所述以太網端口中各輸出時隙的開始時刻，并只有在所述開始時刻才開始有效發送使能信號TX—ENLh所述以太網端口發送數據，從而使得所述以太網端口的輸出部分實現了按所述定長以太網幀的單位傳輸時間劃分輸出時隙、并以所述輸出時隙為單位進行傳輸調度。對于上述同步時分以太網傳輸裝置，其中，所述同步單元通過計算所述定長以太網幀的發送和到達時間獲取同步信息，所述同步信息用于使所述以太網端口和該同步時分以太網傳輸裝置的上下游設備保持同步；或者，所述同步單元通過提取上游線路時鐘獲取所述同歩信總；或者，所述同步單元利用GPS同步系統獲取所述同步信息；或者，所述同步單元利用PDH或SDH同步網獲取所述同步信息。本發明提供的同步時分以太網傳輸方法及相應的傳輸裝置，通過按定長以太網幀單位傳輸時間劃分時隙，并在同步信息協調下以所述吋隙為單位定時調度以太網端口，使其能夠承載恒速率時分業務數據流，從而能夠有效加速低成本以太網技術在城域網的廣泛應用。圖1:現有技術中以太網交換機的框圖；圖2:現有技術中以太網交換的數據操作流程圖；圖3:現有技術中以太網交換的輸入階段時延分析圖；圖4:現有技術中以太網交換的輸出階段時延分析圖；圖5:現有技術中以太網交換的總交換時延分析圖；圖6:現有技術中TDM交換的示意圖；圖7:現有技術中TDM交換的時隙交換單元的功能框圖；圖8:IEEE802.3給出的以太網幀結構示意圖；圖9:本發明同步時分以太網傳輸方法中定長以太網幀結構示意圖；圖10:現有技術中以太網端口的媒體訪問控制層與物理層之間Mil的接口信號圖；圖11:本發明同步時分以太網傳輸方法中以太網端口在同步信息協調下以輸出時隙為單位進行傳輸調度的示意圖；圖12:本發明同步時分以太網傳輸方法的流程示意圖；圖13:本發明同步時分以太網傳輸方法中時隙順序示意圖圖14:本發明同步時分以太網傳輸方法中應用IP包分片技術對大于定長的以太網幀進行分片的舉例示意圖；圖15:本發明同步時分以太網傳輸方法中應用MAC幀分片技術對大于定長的以太網幀進行分片時各分片的幀結構示意圖；圖16:本發明同步時分以太網傳輸方法中應相MAC幀分片技術對大于定長的以太網幀進行分片的舉例示意圖。具體實施例方式如上所述，本發明提供了一種同步時分以太網傳輸方法，以使低成本以太網能夠承載恒速率的時分業務數據流。并且，其主要思想是利用長度固定的定長以太網幀使以太網端口經由同步信息得到準確時分化。下面將首先參照圖8以及圖9詳細介紹所述定長以太網幀。IEEE802.3給出的以太網MAC(MediaAccessControl,媒體接入控制層)幀的結構如圖8所示，其包括有前導碼3100(Preamble)占7字節，幀首定界符3200(SFD，StartFrameDelimiter)占1宇節，睡地址3311(DA，DestinationAddress)占6字節，源地址3312(SA，SourceAddress)占6字節，長度/類型3313(Length/Type)占2字節，數據域3320(Data)和填充域3330(PAD)—起占461500字節，幀校驗位3340(FCS，FrameCheckS叫uence)占4字節，以及擴展域3400(Extension)占不定長的字節數。并且，其中所述目的地址3311、源地址3312、及長度/類型3313—起構成14字節的MAC幀頭3310;其中所述MAC幀頭3310、數據域3320、填充域3330、幀校驗位3340—起構成幀有效內容3300;其中所述擴展域3400是為了填充載波到規定最小長度的無效數據位，即其只出現在幀長小于載波規定最小長度的情況下，且其占用字節數為0或為載波最小長度減幀長。此外，802.3還規定10Mbps，100Mbps，及1000Mbps的幀間隔3500(IFG，InterFrameGap)最少占12字節。如圖9所示，本發明同步時分以太網傳輸方法所涉及的定長以太網幀與上述現有以太網幀兼容，仍然保持7字節的前導碼3100，1字節的幀首定界符3200，以及最少12字節的幀間隔3500;只是該定長以太網幀的幀有效內容3300部分包含的數據長度固定。比如當前導碼3100占7字節，幀首定界符3200占1字節，幀有效內容3300占601字節，幀間隔3500占16字節時，整個幀長為625字節；對于10Mbps的以太網，625字節相當于125|is*4=50(^s的傳輸長度；對于100Mbps以太網，625字節相當于5(His的傳輸長度。介紹完定長以太網幀后，下面將參照圖10以及圖11詳細介紹如何利用定長以太網幀使以太網端口經由同步信息得到準確時分化。對于本發明同步時分以太網傳輸方法，為了保持所述以太網端口的準確時分復用化，如圖12所示，本發明同步時分以太網傳輸方法還涉及用于保持網絡同步的同步信息。目前已經有不少方法用于在以太網系統中提供同步信息，比如方法之一是通過提取上游線路時鐘獲取所述同步信,窗、，并為該以太網時分交換機的網絡下游設備提供發送時鐘；方法之二是通過計算數據包發送和到達時間獲取所述同步信息，如IEEE1588，IEEE802.las等；方法之三是利用GPS(GlobalPositioningSystem,全球定位系統)的同步系統；方法之四是利用傳統的PDH或SDH的同步網。同時，本公司于2006年12月7日提交的名稱為"基于以太網時分化的時鐘同步傳遞方法和裝置及保護方法"的中國專利申請"200610153146.5"公開了定長以太網幀情況下如何獲取所述同步信息的詳細技術實施方案，援引于此，以資參考。下面將詳細介紹在上述同步信息協調下，所述以太網端U如何以按定長以太網幀單位傳輸時間劃分的輸出時隙為單位進行傳輸調度。根據IEEE802.3標準，現有以太網接口普遍采用MAC(MediaAccessControl,媒體接入控制層)+PHY(Physical,物理層)的實現組合。而所述MAC和PHY之間一般通過Mil(MediaIndependentInterface,媒體無關接口)或GMII(GigabitMediaIndependentInterface,千兆位媒體無關接口)連接。具體實現中還有其它由Mil或GMII改進而來接l」，如RGMII(ReducedGigabitMediaInd印endentInterface,簡化的丁兆位媒體無關接口)等接口。并且，MII的接口信號如圖IO所示，其中各接口信號的具體功能及其相應GMII的備注詳見表1。從表1可以看出，以太網端口的數據傳輸節奏是由其中發送使能信號TX—EN來控制的有效所述發送使能信號TX—EN時，發送前導碼3100、幀首定界符3200和幀有效內容3300;無效所述發送使能信號TX—EN時，發送擴展域或幀間隔3500等無效數據位。也就是說，通過調度所述發送使能信號TX—EN的有效/無效，能夠實現對所述以太網端口的數據同步時分傳輸調度。表1:MII的接口信號功能表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如圖11所示，存在同步單元提供同步信息時，所述以太網端口中的MAC和PHY均同步工作于所述同步單元提供的同步時鐘。而所述以太網端口中MAC的數據發送部分作為數據發送控制單元，其根據預設的定長以太網幀幀長循環計算所述以太網端口中各輸出時隙的開始時刻，只有在所述開始時刻才開始有效發送使能信號TX—EN，同時所述以太網端口開始傳輸前導碼3100、幀首定界符3200和幀有效內容3300等輸出數據TXD;并且，在傳輸完幀有效內容3300后，所述以太網端L」中MAC.的數據發送部分作為數據發送控制單元，將立即無效相應的發送使能信號TX一EN，并在該發送使能信號TX—EN無效期間發送擴展域3400或幀間隔3500等無效數據位，以等待下一個輸出吋隙的開始時刻的到來。成功實現上述以輸出時隙為單位對以太網端口進行傳輸調度后，則可根據實際需要將不同的數據業務靈活地承載于不同的輸出時隙。介紹完定長以太網幀以及以太網端口以輸出時隙為單位進行傳輸調度后，下面將參照圖12給出的流程示意，詳細介紹本發明所提供的同歩時分以太網傳輸方法。首先，如圖12所示，本發明同步時分以太網傳輸方法的基礎在于以太網端口時分復用化S0，也就是將以太網端口的輸出部分按照定長以太網幀的傳輸時間為單位劃分輸出時隙，并以所述輸出時隙為單位進行傳輸調度一個所述輸出時隙承載一個所述定長以太網幀，并且在所述輸出時隙開始時刻才開始發送所述定長以太網幀。通過上述以太網端口時分復用化S0，使得所述以太網端口能夠承載恒速率時分業務數據流。所述恒速率時分業務數據流的一系列數據包在固定時間間隔(TS，TimeSlot)中由所述時分復用化以太網端口順序均勻發送；當某個TS沒有被分配時，則在其對應的吋間片內所述吋分復用化以太網端口不發送數據，也即讓線路保持空閑。比如假設定長以太網幀的定長為625字節，對于100Mbps的以太網端口，625字節相當于50pS的傳輸長度，則以50pS為單位對該100Mbps以太網端口劃分輸出時隙。如果實際數據傳輸中一個以太網幀只需20n.s就能發送完成，則發送完該以太網幀后的剩余30ps(=50^is—2(^s)時間片內將讓線路空閑，直到下一個50ps開始才再發送下--幀。這樣，如圖13所示，一個所述時分復用化的以太網端口的整個帶寬被分成n份，且最多可由n個恒速率時分業務數據流分別占用，其中論2;也就是說，--個恒速率時分業務數據流占用該時分復用化以太網端口整個帶寬的l/n，每n個時隙TSo，TS,，，TSn發送--'次該恒速率業務數據流的數據包。然后，如圖12所示，本發明同步時分以太網傳輸方法在上述以太網端口時分復用化S0基礎上進行同步時分數據傳輸S1時，具體包括有以下兩步操作步驟Sl-l，對待傳輸的上層數據進行格式轉換，以產生相應的待傳輸定長以太網幀；步驟Sl-2，所述以太網端口的輸出部分在同歩信息協調l、，于各所述輸出時隙開始時刻才開始發送所述定長以太網幀。而且，如圖12所示，根據所述待傳輸上層數據與MA.C幀頭組成的以太網幀和所述定長以太網幀的長度比較結果不同，上述步驟S1-1義可能分別具體為1)、當所述上層數據對應的幀有效內容等于所述定長以太網幀的幀有效內容時，無需任何進一步的處理而直接進行格式轉換得到相應的等于所述定長以太網幀。2)、當所述上層數據對應的幀有效內容小于所述定長以太網幀的幀有效內容時，也無需任何進一步的處理而直接進行格式轉換得到相應的小于所述定長的以太網幀；并在隨后執行的上述歩驟Sl-2中，在發送完該、于所述定長的以太網幀的時隙剩余時間片發送無效數據位，自:F一個輸出時隙的開始。其中，所述無效數據位可為擴展域3400，或者為幀間隔3500。這種處理的結果就是，執行上述步驟Sl-2以發送所述小于定長的以太網幀后，讓線路在輸出該小于定長以太網幀之后的時隙剩余時間片內空閑。3)當所述上層數據對應的幀有效內容大于所述定長以太網幀的幀有效內容時，則需要執行步驟Sl-l-l以應用分片技術對該上層數據進行分片，使其各分片進行格式轉換后所產生的以太網幀均等于或小于所述定長，以實現跨幀傳輸。其中，可用于進行分片的方法有很多，其中之」為現有的lP(IntemetProtocol,因特網協議)包分片技術。下面將參照圖14給出的IP包分片舉例，對本發明同步時分以太網傳輸方法中應用IP包分片技術跨幀傳輸所述大于定長的以太網幀，進行詳細解釋之。如圖14所示假設系統設計要求定長以太網幀的幀有效內容3300包含的數據長度為601字節，所需傳輸的上層數據TCP報文長度為1500字節。如果采用圖8所示普通以太網幀的結構，其幀有效內容3300的長度為1538(=1500+20+6+6+2+4)字節，大于601字節的定長。這時就需要應用IP包分片技術對該大于定長的以太網幀進行分片，使其能夠被已按所述定長以太網幀單位傳輸時間劃分時隙的時分復用化以太網端口所承載。如圖14所示，該TCP報文被IP層分片為3，其中TCP分片1和TCP分片2承載560字節，TCP分片3承載380字節。分別加上20字節的IP頭后，由所述TCP分片1和TCP分片2經該次格式轉換而得到的IP報文分片1和IP報文分片2均分別占580字節，而由所述TCP分片3經該次格式轉換而得到的IP報文分片3占400字節。分別加上14字節的MAC幀頭3310(包括6字節目的地址3311、6字節源地址3312、以及2字節長度/類型3313)和4字節幀校驗位3340后，由所述IP報文分片1和IP報文分片2經該次格式轉換而得到的以太網幀均占598字節，需要用3(=601-598)字節的擴展域3400或幀間隔3500等無效數據位來填充所述小于定長的以太網幀，以分別構成相應的以太網幀分片1和以太網幀分片2;而由所述IP報文分片3經該次格式轉換后得到的以太網幀占418字節，需要用183(=601-418)字節的擴展域3400或幀間隔3500等無效數據位來填充所述小于定長的以太網幀，以產生相應的以太網幀分片3。從圖14中還可看出，承載IP包分片的各以太網幀分片均包含有完整的L2信息、L3信息、和IP包分片信息。其中，所述L2信息為各所述以太網幀分片中14字節的幀頭3310，由6字節目的地址3311、6字節源地址3312、及2字節長度/類型3313組成；所述L3信息為各所述IP報文分片中20字節的IP頭，且所述IP頭還攜帶有具體的IP包分片信息。如上所述，可用于進行分片的方法有很多，其中之二為與所述IP包分片技術類似的MAC(MediaAccessControl,媒體接入控制層)幀分片技術。不過，雖然所述MAC幀分片與前述IP包分片的分片技術原理相同，但是應用所述IP包分片對所述上層數據進行分片時，其中用于表示L3信息的IP頭攜帶有具體的分片信息；然而，應用所述MAC幀分片對所述上層數據進行分片時，用于表示L2信息的圖8所示的正常以太網幀MAC幀頭3310并不能攜帶具體的分片信息。因此，為了攜帶MAC幀分片的具體信息，需要對圖8所示的正常MAC幀頭3100進行擴充，下面將參照圖15詳細介紹之。如圖15所示，定義特殊2字節長度的分片類型3314用于標識該以太網幀為MAC幀分片之一；同時，定義2字節長度的分片偏移量3315用于表示該以太網幀在相應被分片上層數據中的位置，比如規定所述分片偏移量占2字節，其中的1比特用于標識該以太網幀分片是否為最后一個分片，其余的15比特則用于表示該以太網幀分片相對第一個分片的位置偏移量。這樣，對于應用MAC幀分片技術產生的以太網幀，其MAC幀頭3310,，相比常用的14字節普通以太網MAC幀頭3100，長度被擴充至18字節。下面將參照圖16給出的MAC幀分片舉例，對本發明同步時分以太網傳輸方法中應用MAC幀分片技術跨幀傳輸所述大于定長的以太網幀，進行詳細解釋之。如圖16所示，假設系統設計要求定長以太網幀的幀有效內容3300包含的數據長度為601字節，對于長度為1500字節的IP報文，如果采用圖8所示普通以太網幀的幀結構，其幀有效內容3300的長度為1518(=1500+6+6+2+4)字節，大于601字節的定長。這時，就需要利用MAC幀分片技術將所述大于定長的以太網幀承載于多個連續或非連續的按所述定長以太網幀單位傳輸時間劃分的時隙。如圖16所示，該IP報文被MAC層分片為3，其中IP報文分片1和IP報文分片2承載579字節，IP報文分片3承載342字節。分別加上18字節的MAC幀分片用MAC幀頭3310;(包括6字節目的地址3311、6字節源地址3312、2字節分片類型3314、2字節分片偏移量3315、以及2字節長度/類型3313)和4字節幀校驗位3340后，由所述IP報文分片1和IP報文分片2經該次格式轉換而得到的以太網幀均分別占601字節，無需對所述等于定長的以太網幀做任何進一歩的處理，而直接產生了相應的以太網幀分片1和以太網幀分片2;而由所述IP報文分片3經該次格式轉換而得到的以太網幀占364字節，需要用237(=601-364)字節的擴展域3400或幀間隔3500等無效數據位來填充所述小于定長的以太網幀，以產生相應的以太網幀分片3。從圖16中還可看出，每個承載MAC幀分片的以太網幀分片均包含有完整的L2信息和MAC幀分片信息。其中，所述L2信息由各所述以太網幀分片中的6字節目的地址3311、6字節源地址3312、及2字節長度/類型33:13攜帶；而所述MAC幀分片信息由各所述以太網幀分片中的2字節分片類型3314和2字節分片偏移量3315攜帶；并且上述各信息攜帶者共同構成應用MAC幀分片技術獨有的18字節MAC幀頭3310,。綜上所述，對于超出所述定長的待傳輸上層數據，本發明所提供同步時分以太網傳輸方法可以應用諸如IP包分片和MAC幀分片之類的分片技術，先對其進行分片后再進行正常的時分化傳輸。于是，從數據幀的角度來考慮所述分片，得到的結論是本發明可以將大于所述定長的以太網幀劃分為多個等于或小于所述定長的以太網幀分片后進行時分傳輸，從而使得本發明能夠支持數據的跨幀傳輸。然而，如果換一個角度，從時隙的角度來考慮所述分片，則得到的結論是本發明可以將多個連續或不連續的時隙級聯成一個復合時隙以承載大于所述定長的以太網幀，從而使得本發明相比單一時隙提高了帶寬，進而能夠提供更靈活的傳輸粒度。此外，本發明還提供一種與上述同步時分以太網傳輸方法對應的同步時分以太網傳輸裝置，以進一步具體幫助在低成本以太網上實現數據的同步時分化傳輸。同步時分以太網傳輸裝置包括有至少1個以太網端口和同步單元，且所述以太網端口與所述同步單元的連接關系可參考圖11所示。其中，所述同步單元用于使所述以太網端口和該以太網傳輸裝置的上下游設備保持同步。并且，所述同步單元的具體技術實施，與前述同步信息的獲取類似，故在此不再贅述。同時，所述以太網端口中MAC用于在所述同步單元協調—F根據預設的定長以太網幀幀長循環計算所述以太網端口中各輸出時隙的開始時刻，并只有在所述開始時刻才開始有效發送使能信號TX—EN讓所述以太網端口發送數據，從而使得所述以太網端口的輸出部分實現了按所述定長以太網幀的單位傳輸時間劃分輸出時隙、并以所述輸出時隙為單位進行傳輸調度。并且，有關存在所述同步單元提供同步信息時如何實現所述以太網端口的同步時分化數據傳輸調度，可參考前述圖11的詳細介紹，故在此不再重復。需要聲明的是，上述
發明內容及具體實施方式意在證明本發明所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本發明保護范圍的限定。本領域技術人員在本發明的精神和原理內，當可作各種修改、等同替換、或改進。本發明的保護范圍以所附權利要求書為準。權利要求1.一種同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，將以太網端口的輸出部分按定長以太網幀的單位傳輸時間劃分輸出時隙；待傳輸的上層數據進行格式轉換產生相應的待傳輸定長以太網幀后，由所述以太網端口的輸出部分在同步信息協調下于各所述輸出時隙開始時刻才開始發送所述定長以太網幀。2.如權利要求1所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，,所述上層數據對應的幀有效內容小于所述定長以太網幀的幀有效內容時，直接對該上層數據進行格式轉換產生相應的小于所述定長的以太網幀后發送該以太網幀，并用無效數據位填充發送完該以太網幀后的時隙剩余時間片。3.如權利要求2所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，所述無效數據位為擴展域，或者為幀間隔。4.如權利要求1所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，當所述上層數據對應的幀有效內容大于所述定長以太網幀的幀有效內容時，應用分片技術對該上層數據進行分片，并對其各分片分別進行格式轉換產生相應的等于或小于所述定長的以太網幀后發送。5.如權利要求4所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，所述分片技術為IP包分片。6.如權利要求4所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，所述分片技術為MAC幀分片。7.如權利要求6所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，應用MAC幀分片對所述大于定長的以太網幀進行分片時，其各分片的MAC幀頭均分別包括有分片類型和分片偏移量；并且，所述分片類型用于標識該以太網幀為MAC幀分片之一，所述分片偏移量用于表示該以太網幀在相應被分片上層數據中的位置。8.如權利要求1至7所述的同步時分以太網傳輸方法，其特征在于，通過計算所述定長以太網幀的發送和到達時間獲取所述同步信息；或者，通過提取上游線路時鐘獲取所述同步信息；或者，利用GPS同步系統獲取所述同步信息；或者，利用PDH或SDH同步網獲取所述同步信息。9.-種同步時分以太網傳輸裝置，包括有至少1個以太網端口，其特征在于該以太網傳輸裝置還包括有同步單元，用于使所述以太網端口和該以太網傳輸裝置的上下游設備保持同步；所述以太網端口中MAC,用于在所述同步單元協調下根據預設的定長以太網幀幀長循環計算所述以太網端口中各輸出時隙的開始時刻，并只有在所述開始時刻才開始有效發送使能信號TX—EN讓所述以太網端口發送數據。10.如權利要求9所述的同步時分以太網傳輸裝置，其特征在于，所述同步單元通過計算所述定長以太網幀的發送和到達時間獲取同歩信息，所述同步信息用于使所述以太網端口和該同歩時分以太網傳輸裝置的上下游設備保持同步；或者，所述同步單元通過提取上游線路時鐘獲取所述同步信息；或者，所述同步單元利用GPS同步系統獲取所述同步信息；或者，所述同步單元利用PDH或SDH同步網獲取所述同步信息。全文摘要同步時分以太網傳輸方法及相應的傳輸裝置。該同步時分以太網傳輸方法包括將以太網端口的輸出部分按定長以太網幀的單位傳輸時間劃分輸出時隙(S0)；待傳輸上層數據進行格式轉換產生相應待傳輸定長以太網幀(S1-1)后，由所述以太網端口的輸出部分在同步信息協調下于各所述輸出時隙開始時刻才開始發送所述定長以太網幀(S1-2)。優選地，本發明利用無效數據位填充發送完小于所述定長的以太網幀后的時隙剩余時間片，和/或分片大于所述定長的以太網幀(S1-1-1)使其各分片等于或小于所述定長后再分別發送所述各分片。本發明使得所述以太網端口能夠承載恒速率的時分業務數據流，從而能有效加速低成本以太網技術在城域網的推廣。文檔編號H04L5/24GK101212290SQ200610172769公開日2008年7月2日申請日期2006年12月26日優先權日2006年12月26日發明者洋于,李晶林,瑋王,魏初舜申請人:杭州華三通信技術有限公司