报文收发方法及装置、通道单元及通信设备的制造方法_2

文档序号:9567055阅读:来源:国知局
并将所述响应报文直接转发给所述设备;若否,则所述通道单元生成对应的响应报文发送给所述设备;本发明利用通道单元与CPU协同处理报文的接收和发送,将原先CPU中报文接收和发送处理转移到通道单元中处理,CPU仅仅处理少量通信报文,解决了 CPU业务处理能力不足带来的链路数据带宽利用率低的问题;不再依赖于CPU的性能,完全由通信系统的链路带宽来决定报文接收和发送能力,最大程度利用网络的带宽资源;与现有技术先比,本发明报文收发方法提高了链路利用效率。
【附图说明】
[0056]图1为本发明实施例一提供的一种报文收发方法的流程示意图;
[0057]图2为本发明实施例一提供的一种时隙划分的流程示意图;
[0058]图3为本发明实施例一提供的另一种报文收发方法的流程示意图;
[0059]图4为本发明实施例一提供的一种时隙划分的示意图;
[0060]图5为本发明实施例二提供的第一种通道单元的结构示意图;
[0061]图6为本发明实施例二提供的第二种通道单元的结构示意图;
[0062]图7为本发明实施例二提供的第三种通道单元的结构示意图;
[0063]图8为本发明实施例二提供的第四种通道单元的结构示意图;
[0064]图9为本发明实施例二提供的第五种通道单元的结构示意图;
[0065]图10为本发明实施例三提供的一种报文收发装置的结构示意图;
[0066]图11为本发明实施例三提供的一种通信设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0067]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0068]实施例一:
[0069]考虑到现有技术中CPU架构限制带来的业务数据处理能力不足,进而导致的链路数据带宽利用率低的问题;本实施例提出了一种报文收发方法,设置一单元来执行传统CPU的报文收发处理,避免了 CPU性能不足导致的链路数据带宽利用率低的问题。
[0070]如图1所示,本实施例的报文收发方法,执行主体为通道单元,包括如下步骤:
[0071]步骤101:通道单元接收设备网络接口承载的设备发送的报文。
[0072]在通信设备包括可以包括多个设备网络接口,每个设备网络接口承载多个设备,通道单元可以接收一个设备网络接口下的设备发送的报文。
[0073]本实施例中通道单元可以在可编程逻辑模块中实现。
[0074]步骤102:所述通道单元判断接收到的报文是否为需要处理器处理的报文,若是,则执行步骤103,若否,则执行步骤104。
[0075]在本实施例中,通道单元具有报文收发处理功能,当接收到的报文(以下简称接收报文)不需要设备的处理器处理时,只需在通道单元中处理即可,当接收报文需要处理器处理时,通道单元将报文转发给处理器处理。通过这样的机制,可以避免CPU性能不足导致的问题。
[0076]一般地,需要处理器处理的报文包括:建链报文等,其余的业务报文均可在通道单元中处理。
[0077]步骤103:所述通道单元将该报文发送给处理器,接收所述处理器返回的响应报文,并将所述响应报文直接转发给所述设备。
[0078]在处理器处理接收报文后会返回相应的报文数据包(组帧后的报文),通道单元只需转发给网络接口下相应的设备即可,不需要做任何处理。
[0079]步骤104:所述通道单元生成对应的响应报文发送给所述设备。
[0080]具体,通道单元可以按照预设时隙规则生成响应报文,然后对响应报文进行组帧后发送给网络接口下的设备。
[0081]本实施例方法利用通道单元与CPU协同处理报文的接收和发送,将原先CPU中报文接收和发送处理转移到通道单元中处理,CPU仅仅处理少量通信报文,解决了 CPU业务处理能力不足带来的链路数据带宽利用率低的问题;不再依赖于CPU的性能,完全由通信系统的链路带宽来决定报文接收和发送能力,最大程度利用网络的带宽资源;与现有技术先t匕,本发明报文收发方法提高了链路利用效率。
[0082]本实施例方法步骤104可以具体包括:
[0083]所述通道单元对接收报文进行解析提取出该报文的基本信息,并存储该报文的基本信息;
[0084]所述通道单元生成与所述接收报文对应的响应报文,根据存储的基本信息对所述响应报文进行组帧,将组帧后的所述响应报文发送给所述设备。
[0085]本实施例中基本信息为标识信息,包括:设备的MAC地址、IP地址、报文标识等。
[0086]一般接收报文均会携带发送端设备的基本信息,例如MAC地址等,本实施例方法可以从接到报文中提取发送端设备的基本信息,然后根据基本信息对生成的响应报文进行组帧。
[0087]在通道单元处理报文收发的情况下,为了使得发包间隔更精确,发包量更大,本实施例方法还可以进行时隙划分,提供一种合适的定时发送方式来发送报文。
[0088]优先地,本实施例方法可以包括对时隙划分的过程:
[0089]根据报文最大发包频率将一个基本时间单元划分为若干时隙段;
[0090]根据当前需要生成报文的种类将所述时隙段划分为若干子区间段,一个所述子区间段对应一个报文种类;
[0091]在按照上述划分方式划分后,本实施例方法发送响应报文的过程包括:
[0092]当所述子区间段到来时,生成与所述子区间段对应类型的响应报文,根据存储的基本信息对所述响应报文进行组帧,将组帧后的所述响应报文发送给所述设备,直至完成与所述设备网络接口下设备的所有该类型响应报文的通信。
[0093]具体的时序划分方式包括:
[0094]步骤201:划分时隙段:确定最大发包频率,根据最大发包频率,在1个基本时间单兀(如1秒,10晕秒等),划分若干时隙段。
[0095]步骤202:划分子区间段:如果当前只需要生成若干种类型的报文,则每个时隙段划分为若干个子区间段;如果只需要生成一种类型报文,则该子区间段即为该时隙段。
[0096]在每个子区间段内生成网络接口下所有设备的该类型的报文,并完成所有设备与通道单元的该类型报文的通信。
[0097]上述介绍的通道单元在接收到报文之后的处理过程,本实施例方法也可以适应于通道单元主动发送报文,具体地,在上述方法的基础上,本实施例方法还可以包括:所述通道单元主动生成报文发送给所述设备网络接口承载的设备。
[0098]下面介绍本实施例中主动发送报文的过程:
[0099]步骤301:通道单元接收所述处理器发送的所述设备网络接口承载的各设备的基本信息。
[0100]在本实施例中处理器可以通过网络与组网下的各个设备完成通信和建链,建链成功后,设备CPU能够获知到组网下的各个设备的MAC地址、IP地址、报文标识等基本信息。
[0101]具体地,获取过程可以如下:
[0102]主设备CPU与组网的所有设备通过ARP消息、信令消息等完成建链,并将待回复的CPU报文存入通道单元中的CPU报文缓存;
[0103]主设备CPU对通过建链过程获取当前网络中所有子设备的个数及子设备的基本信息;(包括各网络接口承载的所有设备)
[0104]主设备CPU完成对子设备基本信息的提取。
[0105]步骤302:所述通道单元主动生成待发送报文,提取设备的基本信息,根据该基本信息对所述待发送报文进行组帧,将组帧后的待发送报文发送给所述设备网络接口承载的设备。
[0106]本实施例方法可以根据获取的基本信息为网络接口下的各设备建立配置信息表,并标记编号,最大承载设备数对应最大表编号,每个编号的表存储该设备的基本报文信息:MAC地址、IP地址、报文标识等。
[0107]在提取基本信息的过程中,可以利用编号来提取设备的基本信息。在提取基本信息后,根据基本信息对待发送报文进行组包,将组包后的报文发送给网络接口承载的设备。
[0108]为了使得发包间隔更精确,发包量更大,本实施例方法还可以进行时序划分,然后按照划分的定时发送方式来发送报文。此时,本实施例方法还可以包括:
[0109]根据报文最大发包频率将一个基本时间单元划分为若干时隙段;
[0110]根据当前需要生成报文的种类将所述时隙段划分为若干子区间段,一个所述子区间段对应一个报文种类;
[0111]根据所述设备网络接口承载的最大设备数,将所述子区间段划分为若干子时隙段,一个所述子
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