CN101616155A - 用于对可变大小协议数据单元进行解复用的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法来对封装到MAC协议数据单元中的MAC服务数据单元解复用的方法，所述MAC服务数据单元包括至少一个IP协议数据单元，所述方法包括以下步骤：接收MAC协议数据单元；通过以下步骤解复用接收到的MAC服务数据单元：通过检测MAC层服务原语来检测MAC服务数据单元的开始，递归地解复用所述MAC服务数据单元中包含的所述至少一个IP协议数据单元，通过检测MAC层服务原语来检测所述MAC服务数据单元的结束。

Description

用于对可变大小协议数据单元进行解复用的方法和设备
技术领域
本发明涉及可变大小包的解复用领域，更具体而言，涉及级联封装包的解复用领域。
背景技术
为了在通信网络中实现可靠的数据传输，需要将数据封装在数据包中。图1表示在不同OSI层(链路/MAC)和物理层(PHY)的这些封装。由IP协议数据单元(IP-PDU)1代表的数据净荷包括来自IP层的数据。所述数据首先在MAC层通过添加MAC头部3和MAC尾部5而得到封装。然后，包含部分1，3和5的MAC协议数据单元(MAC-PDU)2在物理层用物理头部7和物理尾部9进行封装。在不同区段的这种组织允许进行传输并在目的地进行有效解封装和解复用。图2表示根据IEEE 802.3标准在MAC层该封装的组织。
可以定义三个主要部分：
-称为MAC头部3的前部分，包括目的地区段11和源区段13地址，以及信息区段15，该区段15与MAC服务数据单元(MAC-SDU)1中承载的数据相关，例如数据的类型和MAC-SDU 1的大小，
-对应于IP-PDU并进而对应于有待传输的数据的MAC服务数据单元(MAC-SDU)1，
-指示MAC-SDU 1的结束的MAC尾部5。
为了提高通信网络的效率，发展了协议数据单元级联方法。这些技术包括将具有共同目的地的若干个PDU区段聚集在一个服务数据单元中。因此，减少了所需的头部和尾部的数目，优化了网络的性能。图3示出IP-PDU 17的这种级联。不同的IP-PDU被共同放在MAC-SDU 1中，在MAC-PDU 2中被封装，并作为共同数据单元被发送到其目的地。在这种情况下，级联的IP-PDU的解复用需要确定包含所述IP-PDU 17的MAC-SDU 1的开始和结束。在现有技术情形中，通过解码与MAC-SDU 1的长度相关的MAC头部信息来实现这样的确定。这样的解码增加了解复用处理的负荷，从而减小数据传输的总吞吐量。
发明内容
因此，本发明的一个目的是克服现有技术的前述缺陷，提供一种对封装到MAC协议数据单元中的MAC服务数据单元解复用的方法，所述MAC服务数据单元包括至少一个IP协议数据单元，所述方法包括以下步骤：
-接收MAC协议数据单元；
-通过以下步骤解复用接收到的MAC服务数据单元：
-通过检测MAC层服务原语来检测MAC服务数据单元的开始，
-递归地解复用所述MAC服务数据单元中包含的所述至少一个IP协议数据单元，
-通过检测MAC层服务原语来检测所述MAC服务数据单元的结束。
根据本发明的一个方面，用于确定MAC服务数据单元的开始和结束的所述MAC层服务原语是在线卡或交换设备的不同处理单元之间局部交换的信号。
根据本发明另一方面，所述MAC服务数据单元的大小是可变的。
根据本发明又一方面，解复用位于所述MAC服务数据单元中的所述至少一个IP协议数据单元的步骤是通过解码位于IP头部中的信息来实现的。
此外，一种对封装到MAC协议数据单元中的MAC服务数据单元进行解复用的设备，包括至少一个处理装置，适于执行以下步骤：
-接收MAC协议数据单元；
-通过以下步骤解复用接收到的MAC服务数据单元：
-通过检测MAC层服务原语来检测MAC服务数据单元的开始，
-递归地解复用所述MAC服务数据单元中包含的所述至少一个IP协议数据单元，
-通过检测MAC层服务原语来检测所述MAC服务数据单元的结束。
根据本发明一个方面，所述设备包括至少一个处理装置，适于执行以下额外步骤：
-将解复用的IP协议数据单元传输到他们的目的地队列。
根据本发明另一方面，所述MAC层服务原语是在线卡或交换设备的不同处理单元之间局部交换的信号。
根据本发明另一方面，所述MAC服务数据单元的大小是可变的。
根据本发明又一方面，其包含至少一个处理装置，适于在其解复用期间确定IP协议数据单元的长度。
附图说明
图1是对应于不同层的不同连续包封装的视图；
图2是表示MAC层的详细封装的视图；
图3是表示IP协议数据单元的级联的视图；
图4是表示MAC服务数据单元和对应于MAC服务数据单元的开始和结束的MAC层服务原语的视图；
图5是根据本发明的解复用方法的不同步骤的概要表示。
具体实施方式
如本文所使用，术语“出口节点”是指其中级联包被解复用使得数据被处理的目的地节点。
如本文所使用，术语“MAC”指的是介质访问控制的缩写。
如本文所使用，术语“IP”指的是互联网协议的缩写。
如本文所使用，术语“OSI”指的是开放式系统互连的缩写。
如本文所使用，术语“服务数据单元(SDU)”指的是特定OSI层的净荷。
如本文所使用，术语“协议数据单元(PDU)”指的是特定OSI层的帧，包含封装在所述OSI层的头部和尾部中的所述OSI层的服务数据单元。因此，MAC层的服务数据单元对应于IP层的协议数据单元。
如本文所使用，术语“线卡”指的是印刷电路板上的模块化电子电路，卡上的电子电路将来自用户的电信线路(例如铜线或光纤)连接到其余电信访问网络。
在接下来的描述中，100以下的标记指代设备、装置、装备或其部分，而100以上的标记指代方法步骤。
本发明通过提供有效方式确定MAC-SDU 1的开始和结束来简化MAC服务数据单元1的解复用。
通信网络包括多个彼此链接的节点。因此，在每个节点处，需要尽快处理向出口节点传输数据的请求，同时在目的地确保数据的完整性。具有相同的出口节点的数据被聚集在一起，以减少传输数据的总量，并减小传输所需的带宽。通过在MAC层封装期间的级联实现IP-PDU 17的聚集。可以注意到IP-PDU 17的大小可变。实际上，使用填充可以具有大小相等的IP-PDU 17，这将会简化解复用，但是进而这将会减小有用的传输数据的量，并将减小总的吞吐量。并且，级联到MAC-SDU 1的IP-PDU 17的数目也会发生改变，使得MAC-SDU 1的大小可变。
根据本发明的一个方面，提出使用递归方法，以避免需要从MAC头部3解码与MAC-SDU 1的长度相关的信息。并且，该构想要使用与MAC-SDU 1的开始和结束对应的信号。图4中描述了这样的信号。如图所示，这些信号19(也称为服务原语)出现在每个MAC-SDU 1的边界处，并对应于局部交换到线卡或交换设备的信号。因此，通过检测其开始和结束，这些服务原语19可用于简化MAC-SDU 1的解复用，而不需要解码MAC-PDU 2的MAC头部3。因此，通过避免完全解码MAC头部3，本发明减小了解复用的处理负载，因而增加了网络性能。
考虑到这种可能性，图5示出所提供方法的不同步骤。第一个步骤(101)为在需要解复用的出口节点处接收MAC-PDU 2。部分地解码MAC头部3以知晓MAC-SDU 1的目的地(步骤102)。由于MAC头部3是根据以太网协议组织的，因此MAC头部3的大小总是相同的，并且对应于目的地的信息的位置是已知的。因此，仅仅解码包含目的地的MAC头部部分。然后，MAC-SDU 1被传输到IP层。同时，MAC层服务原语19a被传输到IP层(步骤103)。当检测到对应于MAC-SDU 1的开始的MAC层服务原语19a(步骤104)时，递归地对IP-PDU 17执行解复用(步骤105)，确定其长度(步骤106)，并传输到其目的地队列(步骤107)，直到检测到对应于MAC-SDU 1的结束的服务原语19b(步骤108)。所述服务原语19b也传输自MAC层。要注意，IP-PDU 17的长度及其目的地的确定是通过解码IP头部实现的。在解复用第一个IP-PDU 17之后，解复用设备核查另一IP-PDU 17的存在。如果存在有待解复用的IP-PDU 17，该IP-PDU 17成为第一个IP-PDU 17，递归方法回到步骤105。在解复用所有的级联IP-PDU 17之后，这对应于检测到对应于MAC-SDU 1的结束的MAC层服务原语19b(步骤108)，方法前进至步骤109，该步骤是该解复用方法的结束。
因此，根据本发明，以递归方法利用服务原语19确定MAC-SDU 1的边界能够提高IP-PDU 17解复用的效率。解复用速度更快，需要更少的网络资源，这因而使得网络的总吞吐量增加。

Claims (9)

1.一种对封装到MAC协议数据单元(2)中的MAC服务数据单元(1)解复用的方法，所述MAC服务数据单元(1)包含至少一个IP协议数据单元(17)，所述方法包含以下步骤：
-接收(101)MAC协议数据单元(2)；
-通过以下步骤解复用接收到的MAC服务数据单元(1)：
-通过检测MAC层服务原语(19a)来检测(104)MAC服务数据单元(1)的开始，
-递归地解复用(105)所述MAC服务数据单元(1)中包含的所述至少一个IP协议数据单元(17)，
-通过检测MAC层服务原语(19b)来检测(108)所述MAC服务数据单元(1)的结束。
2.根据权利要求1所述的对封装到MAC协议数据单元(2)的MAC服务数据单元(1)解复用的方法，其中用于确定MAC服务数据单元(1)的开始和结束的所述MAC层服务原语(19)是在线卡或交换设备的不同处理单元之间局部交换的信号。
3.根据权利要求1或2所述的对封装到MAC协议数据单元(2)的MAC服务数据单元(1)解复用的方法，其中所述MAC服务数据单元(1)的大小是可变的。
4.根据前述权利要求之一所述的对封装到MAC协议数据单元(2)的MAC服务数据单元(1)解复用的方法，其中解复用位于所述MAC服务数据单元(1)中的所述至少一个IP协议数据单元(17)的步骤是通过解码位于IP头部中的信息来实现的。
5.一种对封装到MAC协议数据单元(2)中的MAC服务数据单元(1)进行解复用的设备，包括至少一个处理装置，适于执行以下步骤：
-接收(101)MAC协议数据单元(2)；
-通过以下步骤解复用接收到的MAC服务数据单元(1)：
-通过检测MAC层服务原语(19a)来检测(104)MAC服务数据单元(1)的开始，
-递归地解复用(105)所述MAC服务数据单元(1)中包含的所述至少一个IP协议数据单元(17)，
-通过检测MAC层服务原语(19b)来检测(108)所述MAC服务数据单元(1)的结束。
6.根据权利要求5所述的对封装到MAC协议数据单元(2)中的MAC服务数据单元(1)进行解复用的设备，包括至少一个处理装置，适于执行以下额外步骤：
-将解复用的IP协议数据单元(17)传输(107)到他们的目的地队列。
7.根据权利要求5或6所述的对封装到MAC协议数据单元(2)中的MAC服务数据单元(1)进行解复用的设备，其中所述MAC层服务原语(19)是在线卡或交换设备的不同处理单元之间局部交换的信号。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的对封装到MAC协议数据单元(2)中的MAC服务数据单元(1)进行解复用的设备，其中所述MAC服务数据单元(1)的大小是可变的。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的对封装到MAC协议数据单元(2)中的MAC服务数据单元(1)进行解复用的设备，包含至少一个处理装置，适于在其解复用期间确定(106)IP协议数据单元(17)的长度。
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