[发明专利]多通道数据输出方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，更具体地涉及一种多通道数据输出方法及系统。本发明涉及光传输网络EOS(Ethernet Over SDH，SDH网传送以太网业务)和多通道数据输出调度技术领域，具体涉及SPI(Sytem Packet Interface，系统包接口)接收接口的通道队列管理与输出调度的方法。

背景技术

随着互连网的飞速发展，数据业务必将成为网络业务的主流。以太网作为当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，由于其技术成熟、成本低、应用灵活简单而成为应用最为广泛的局域网技术。随着1000MHz以太网技术的逐步成熟以及10GHz以太网标准的即将问世，以太网技术正由局域网技术扩展为城域网(Metropolitan Area Network，简称MAN)和广域网(Wide AeraNetwork，简称WAN)技术。

基于同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，简称SDH)的多业务传送技术(Multi-Service Transport Platform，简称MSTP)目前已经成为城域网的主流技术。MSTP是指基于SDH平台同时实现时分复用(Timing Division Multiplexing，简称TDM)、异步传输模块(Asynchronous Transfer Mode，简称ATM)、以太网等业务的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务节点。其中，以太网业务涉及到的SDH网传送以太网(Ethernet Over SDH，简称EOS)技术，近年来得到了不断的丰富和完善。EOS技术主要有以太网透明传输方式和支持二层交换的方式。其中，以太网透明传输方式是以太网数据帧直接映射到SDH的虚容器中，然后通过虚级联以及链路容量调整方案(Link Capacity Adjustment Scheme，简称LCAS)协议等技术在SDH设备进行点到点传输；二层交换方式是指一个或多个用户侧以太网物理接口与一个或多个独立系统侧的VC通道之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换，它具有带宽共享和端口汇聚能力，可以通过虚拟局域网(Virtual Local Area Network，简称VLAN)实现用户隔离，业务保护方式有基于SDH的复用段保护、子网连接保护、和基于二层保护的快速生成树协议，且组网灵活。所以，支持二层交换的以太网EOS单板更适应市场需求，其下行数据处理基本结构框图如图1所示，时分复用SDH下行数据经过级联恢复和解帧处理单元，解复用恢复成y条独立通道的数据帧进入各自通道的缓存管理单元，在通道数据缓存到一定条件下请求接口通道调度控制器将对应通道的数据经系统包接口(System PacketInterface，简称SPI)输入以太网交换芯片，完成以太网通道数据的缓存、交换等功能，最后通过快速以太网接口(Fast Ethernet，简称FE)、吉比特以太网接口(Gigabit Ethernet，简称GE)输出。

这种多通道调度电路常用的处理方法是，首先各通道缓存处理单元将对应输入数据帧进行缓存，当缓存数据达到一定门限以后即向接口调度控制器发出调度请求信号，等待调度控制器响应该请求；接口调度控制器按照某种特定的调度方法对所有通道进行输出调度，逻辑电路中应用最为广泛的多通道调度方法即为按时间片的轮询调度(Round Robin，简称RR)法和加权轮询调度(Weighted RoundRobin，简称WRR)法，其算法简单且易于硬件电路实现。但常规的调度实现方法在图1这种应用中分别存在其严重的缺陷：

RR法，即按照固定顺序，实现对每个通道的轮询，当轮询到当前通道满足调度条件时就使能该通道的数据输出，否则继续轮询下一个通道；这种方法等效于调度控制器将输出接口总带宽平等地分配给每个通道。这种方法存在一个问题，即，当各通道需求带宽不平等时，例如有些通道为GE口的1000Mbps流量，有些为50Mbps流量，而有些通道可能暂时未启用，流量为零，RR轮询调度方法会在没有流量的通道上浪费输出带宽，会在流量大的通道分配的带宽不够，从而导致通道缓存溢出丢帧；缓解这一问题的方法是增大通道数据缓存的大小，但加大缓存会增加数据帧的网络延时，同时也会消耗更多的硬件资源，而且不能从根本上解决这一问题。