专利名称：带宽控制电路和用于该电路的带宽控制方法
技术领域：
本发明涉及带宽控制电路和用于该电路的带宽控制方法，更具体而 言，涉及IP (因特网协议)网络中的流控制。
背景技术：
随着IP的激增，预期将IP用于诸如网络内部结构之类的设备接口的 趋势将来会加大。在这样的设备中，通常存在用于看管设备的中央控制装 置的中央控制功能部件，从而可以集中从具有外围功能的部件到具有中央 控制功能的部件的IP分组的流量。在这样的情况下，如果在该设备内，分组从每个功能部件到中央控制 功能部件的发送机会是不均等的，则从设备的处理能力和操作稳定性的角 度来看存在显著的问题。例如在用于传统IP网络的流控制中，如果接收节点达到分组不被接收的状态，则暂停帧(Pause Frame)与要求停止发送的请求一起被发送到 源。而且，用于停止发送的时间被包括在暂停帧中(例如，参考日本专利 早期公开No. 2003-244181)。这里，暂停帧是指这样的帧，其中，指示暂停的操作码被输入在 MAC (媒体访问控制)控制帧的MAC控制参数中，并且停止时间被描述 在数据部分中。例如根据如上所述的用于传统IP网络的流控制方法，当来自多个发送 节点的分组被集中到特定接收节点上时，如果接收节点发送暂停帧，则所 有试图发送分组到该接收节点的发送节点都停止发送。但是，因为重新启 动发送的定时取决于暂停帧中所包括的暂停时间(=对所有的发送节点都 是共用的)，所以所有发送节点在固定时间段之后几乎同时尝试重新启动 发送。此时，因为没有关于应该将发送机会给哪个发送节点的明确规则，所 以当前的实践是先来先服务。因此，在传统IP网络中流量从多个节点集中 到若干个节点中的情况下，会发生无意识的问题，其中， 一些节点具有较 高的发送优先级，而一些节点具有较低的发送优先级。发明内容本发明被设计为解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种带宽 控制电路和用于该电路的带宽控制方法，其中，用于IP网络中的分组发送 的带宽可以被独立控制以确保实现平稳的分组发送。本发明提供一种带宽控制电路，该带宽控制电路包括测量装置和改变 装置，测量装置用于在将从发送节点发送的分组暂时存储在缓冲器中的期 间一直地测量分组的大小，改变装置用于在每次分组被发送时，改变IFG (帧间间隙)的大小以更接近预设带宽。本发明提供一种带宽控制方法，其中，带宽控制电路执行第一过程和 第二过程，第一过程用于在将从发送节点发送的分组暂时存储在缓冲器中 的期间一直地测量分组的大小，第二过程用于在每次分组被发送时，改变IFG (帧间间隙)的大小以更接近预设带宽。也就是说，本发明的带宽控制电路具有在将从发送节点发送的分组哲 时存储在缓冲器中的期间一直地测量分组的大小和在每次分组在节点发送 功能部件中被发送时改变IFG (帧间间隙)的大小以更接近预设带宽的功 能，并且可以自由地控制发送节点的输出带宽。而且，本发明的带宽控制电路具有根据缓冲器的剩余容量来生成暂停 帧并且直接将其输入到发送节点中以控制从发送节点发送的发送分组的数 目的功能。因而，本发明的带宽控制电路可以在动态带宽限制通常不可能的IP (因特网协议)网络中允许带宽控制。而且，本发明的带宽控制电路可以为发送节点提供均等的发送机会， 并且取决于所设定的发送带宽而确定发送节点的发送机会的优先次序。此外，本发明的带宽控制电路可以根据接收节点的接收容量来预设发送侧的发送带宽以使网络内的流量密度平稳。本发明具有下列配置和操作，并且具有如下效果，即用于IP网络中的 分组发送的带宽可以被独立控制以确保平稳的分组发送。
图1是示出根据本发明一个示例性实施例的带宽控制电路的配置的框图；图2是示出根据本发明一个示例性实施例的带宽控制电路的操作的流 程图；以及图3是示出根据本发明一个示例性实施例的带宽控制电路的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的示例性实施例。图1是示出根据本发 明一个示例性实施例的带宽控制电路的配置的框图。根据本发明一个示例 性实施例的带宽控制电路包括缓冲器2、计数器3、存储器4、寄存器5、 寄存器6、运算电路7、计数器8、计数器9和暂停发生器10，缓冲器2 用于暂时存储从发送节点1所发送的分组，计数器3用于测量从缓冲器2 所发送的分组大小(长度)，存储器4用于暂时存储计数器3的值，寄存 器5用于存储期望带宽，寄存器6用于存储发送节点1的最大发送物理带 宽，运算电路7用于根据存储器4的内容、寄存器5的内容和寄存器6的 内容来计算要被插入的IFG (帧间间隙)的大小，计数器8用于对由运算 电路7所计算的IFG大小进行计数，计数器9用于测量缓冲器2的剩余容 量，暂停发生器10用于根据计数器9的值来生成暂停帧(Pause Frame) 并且将其输出到发送节点1。图2和图3是示出根据本发明一个示例性实施例的带宽控制电路的操 作的流程图。参考图1至图3，根据本发明一个示例性实施例的带宽控制 电路的操作将在下面描述。首先，期望发送带宽(例如，20Mbps)被存储在寄存器5中，发送节点1的最大发送物理带宽(例如，100Mbps)被存储在寄存器6中(图2 的步骤S1)。在适当情况下可以通过输入装置(未示出)来重写这些值。 在下面的说明中，采用上面的具体数值示例。发送节点1以物理上可发送的带宽发送分组，而不管期望发送带宽， 直到其从接收节点接收到暂停帧。这里，考虑以最大带宽(100Mbps)接 连发送1500字节的分组A、 1000字节的分组B和100字节的分组C的情 况作为示例。首先，分组A被暂时存储在缓冲器2中，并且被从缓冲器2输出到接 收节点(图2的步骤S2、 S3)。此时，计数器3测量所发送分组的大小 (1500字节)并且将测量结果存储在存储器4中(图2的步骤S4)。运 算电路7根据存储器4的值、寄存器5的值和寄存器6的值来计算为了下 一分组发送而被清空的IFG的大小(图2的步骤S5)。这种通过运算电路 7的计算可以根据简单的表达式来执行，例如IFG二存储器4的值X(W2/W1-1) 其中，Wl是寄存器5中所存储的期望发送带宽，W2是寄存器6中所存储 的发送节点的最大发送物理带宽。例如，在上述情况中，存储器4的值1500字节期望带宽(Wl) : 20Mbps最大发送物理带宽(W2) : 100Mbps因此，需要释放IFG的大小为IFG=1500X (100/20-1) =1500X4 =6000字节运算电路7将该计算结果提供给计数器8 (图2的步骤S6)，并且停 止从缓冲器2向接收节点发送数据，直到计数器8的值变为零(图2的步 骤S7、 S8)。如果计数器8的值变为零(图2的步骤S7)，则在等待分 组发送期间达到期望带宽，从而开始来自缓冲器2的下一分组B的发送 (图2的步骤S9)。7如果按照这种方式重复相同的计算，则可以计算，在发送分组B之后，将从IFG中清除4000字节的数据，在发送分组C之后，将从IFG中 清除400字节的数据。另一方面，计数器9在不停地测量缓冲器2的剩余容量(图3的步骤 Sll)。如果剩余容量较小(图3的步骤S12、 S13)，则促使暂停发生器 10生成暂停帧并且将暂停帧发送到发送节点1 (图3的步骤S14)。发送 节点1在接收到来自暂停发生器10的暂停帧之后，停止分组的发送。分 组停止时间是暂停帧中所指示的时间段。在该暂停发生器10中，具有在被生成的暂停帧中所设定的相同值的 定时器(Timer)(未示出)被操作(图3的步骤S15)。操作返回到步骤 Sll以再次确认计数器9的值，直到该定时器的值达到零(图3的歩骤 S16)。如果空闲容量仍然较小(图3的步骤S12、 S13)，则暂停帧被再 次发送(图3的步骤S14)。在该示例性实施例中，在动态带宽限制通常不可能的IP (因特网协 议)网络中实现了带宽控制。而且，在该示例性实施例中，发送节点1被 给予均等的发送机会，从而可以根据所设定的发送带宽，确定发送节点1 的发送机会的优先次序。此外，在该示例性实施例中，可以根据接收节点 的接收容量来预设发送侧的发送带宽，从而使网络内的流量密度平稳。
权利要求
1. 一种带宽控制电路，其特征在于包括测量装置，用于在将从发送节点发送的分组暂时存储在缓冲器中的期间，一直地测量所述分组的大小；以及改变装置，用于在每次所述分组被发送时，改变IFG(帧间间隙)的大小以更接近预设带宽。
2. 如权利要求1所述的带宽控制电路，特征在于所述测量装置包括第 一计数器和存储器，并且所述改变装置包括第一寄存器、第二寄存器、运 算装置和第二计数器，所述第一计数器用于测量从所述缓冲器发送的分组 的大小，所述存储器用于暂时存储所述第一计数器的值，所述第一寄存器 用于存储期望带宽，所述第二寄存器用于存储所述发送节点的最大发送物 理带宽，所述运算装置用于根据所述存储器的内容、所述第一寄存器的内容和所述第二寄存器的内容来计算要被插入的所述IFG的大小，所述第二 计数器用于对由所述运算装置所计算的所述IFG的大小进行计数。
3. 如权利要求2所述的带宽控制电路，特征在于基于所述第二寄存器 中所存储的所述最大发送物理带宽，确定所述发送节点的发送机会的优先 次序。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的带宽控制电路，特征在于包括用 于根据所述缓冲器的剩余容量生成暂停帧并且直接将该暂停帧输入到所述 发送节点中以控制从所述发送节点发送的发送分组的数目的装置。
5. 如权利要求4所述的带宽控制电路，特征在于所述用于向所述发送 节点输入的直接输入装置包括第三计数器和生成装置，所述第三计数器用 于测量所述缓冲器的剩余容量，所述生成装置用于根据所述第三计数器的 值来生成暂停帧以将其输出到所述发送节点。
6. —种带宽控制方法，特征在于带宽控制电路执行第一过程和第二过 程，所述第一过程用于在将从发送节点发送的分组暂时存储在缓冲器中的 期间， 一直地测量所述分组的大小，所述第二过程用于在每次所述分组被 发送时，改变IFG (帧间间隙)的大小以更接近预设带宽。
7. 如权利要求6所述的带宽控制方法，特征在于所述第一过程包括用 于测量从所述缓冲器发送的分组的大小的第一计数过程和用于将所述第一 计数器的值暂时存储在存储器中的过程，并且所述第二过程包括用于将期 望带宽存储在第一寄存器中的过程、用于将所述发送节点的最大发送物理 带宽存储在第二寄存器中的过程、用于根据所述存储器的内容、所述第一寄存器的内容和所述第二寄存器的内容来计算要被插入的所述IFG的大小 的运算操作过程以及用于对通过所述运算操作过程所计算的所述IFG的大 小进行计数的第二计数过程。
8. 如权利要求7所述的带宽控制方法，特征在于包括基于所述第二寄 存器中所存储的所述最大发送物理带宽，确定所述发送节点的发送机会的 优先次序。
9. 如权利要求1至3中任一项所述的带宽控制方法，特征在于所述带 宽控制电路执行用于根据所述缓冲器的剩余容量生成暂停帧并且直接将该 暂停帧输入到所述发送节点中以控制从所述发送节点发送的发送分组的数 目的过程。
10. 如权利要求9所述的带宽控制方法，特征在于所述带宽控制电路 执行用于测量所述缓冲器的剩余容量的第三计数过程，以及用于根据所述 第三计数过程的值来生成暂停帧并且将该暂停帧输出到所述发送节点的过 程，所述带宽控制方法的特征还在于直接将所述暂停帧输入到所述发送节 点。
全文摘要
缓冲器(2)暂时存储从发送节点(1)发送的分组。计数器(3)测量从缓冲器(2)发送的分组的大小(长度)，并且存储器(4)暂时存储计数器(3)的值。寄存器(5)存储期望带宽，并且寄存器(6)存储发送节点(1)的最大发送物理带宽。运算电路(7)根据存储器(4)、寄存器(5)和寄存器(6)中的数据来计算要被插入的IFG的大小。计数器(8)对由运算电路(7)所计算的IFG大小进行计数。计数器(9)测量缓冲器(2)的剩余容量，暂停发生器(10)根据计数器(9)的值生成暂停帧并且将其输出到发送节点(1)。
文档编号H04L12/56GK101218795SQ200680024838
公开日2008年7月9日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年7月6日
发明者高井谦一 申请人:日本电气株式会社;株式会社Ntt都科摩