专利名称：在同步以太网设备中的初始接入信令方法
技术领域：
本发明涉及一种初始信令方法，用于在同步以太网中提供和典型以太网设备的兼容性，该以太网能够同时提供实时业务和非实时业务。
背景技术：
最近电气和电子工程师协会(IEEE)802.3已经对以太网进行了标准化。传统的以太网利用在IEEE802.3中定义的载波敏感多接入/冲突检测(CSMA/CD)协议来获得接入。这样，在运行期间，上级业务帧首先作为以太网帧发送，同时保持帧间间隙(IFG)。可以根据帧生成顺序来发送帧而不管上面的业务帧的类型。
以太网不适于传送对传输时间延迟敏感的动画和声音。然而，最近正在积极地探讨一种技术，这种技术使用传统以太网(或称之为同步以太网)传送诸如视频数据/话音数据之类的同步数据。
在同步以太网中，帧是基于周期(cycle)传送。通常，一个周期为125μs，并且被分成第一持续时间和第二持续时间，在第一持续时间传送同步帧，在第二持续时间传送异步帧。同步帧对应于固定长度的以太网帧，异步帧对应于长度可变的以太网帧。
图1是举例说明根据典型的同步以太网的传输周期结构的视图。
当前讨论的同步以太网以125μs的传输周期10来发送数据，其中每个传输周期包括用来发送同步数据的同步模块100，还包括用来发送异步数据异步模块110。根据当前讨论的提案(在此，提案是可变的)，用于传输同步数据的同步帧模块100在传输周期中具有最高的优先权，并包括738字节的分帧101，102和103。用于传输异步数据的异步帧模块110包括在相应区域中具有可变长度的分-异步帧111，112和113。
按照上述的同步以太网，同步帧与异步帧分开发送。因此，在发送同步帧时，应当考虑同步信令协议。此外，由于异步帧比同步帧具有更低的优先权，上述同步以太网带来与传统以太网兼容的问题，传统的以太网向输入其中的所有帧分配同样的优先权。
直到现在，也没有建议一种技术来支持在支撑传统以太网的设备和支撑同步以太网的设备之间的兼容性。
发明内容
因此，做出本发明来解决上述提及的在现有技术中出现的问题，并提供额外的优点，通过提供在同步以太网设备中使用的初始接入信令方法来判定同步以太网设备是否能够和另一个设备执行同步以太网操作，并同时保持同步以太网和传统以太网之间的兼容性。
在一个实施例中，提供了一种在同步以太网设备连接到预定设备时，用于判定预定设备的操作状态的初始接入信令方法。该初始接入信令方法包括步骤(1)检测预定设备和同步以太网设备之间的连接，(2)将第一初始接入信令消息发送到预定设备来判定预定设备是否支持同步以太网，(3)当在预定设备和同步以太网设备之间建立连接时，判定是否从预定设备接收第二初始接入信令消息，(4)如果已经从预定设备接收到第二初始接入信令消息，指示操作是通过同步以太网方案执行并发送一个响应消息来响应第二初始接入信令消息，并且(5)如果没有从预定设备接收到第二初始接入信令消息，通过同步以太网方案执行操作。
结合附图，从下列详细描述中，本发明的上述特征和优点将变得更加明显，其中图1举例说明根据典型的同步以太网的传输周期的例子；图2举例说明根据本发明一个实施例的同步以太网设备连接到另一个以太网设备的情形；图3是举例说明使用根据本发明的一个实施例的初始接入信令方法的基于同步以太网连接过程的时间图；图4举例说明使用根据本发明的一个实施例的初始接入信令方法的基于传统的以太网方式的连接过程的时间图；图5举例说明根据本发明实施例的同步以太网设备的初始接入信令消息的结构；图6是举例说明根据本发明实施例支持同步以太网的设备的初始接入信令操作流程图。
具体实施例方式
此后，将参考附图详细描述本发明实施例。由于公知的结构和功能有可能使本发明的主体变得模糊，因此为了清楚和简单，将合并于此的公知的功能和结构省略。
图2显示了本发明实施例应用于其中的同步以太网设备和其它以太网设备。尤其是，图2举例说明了一个例子，其中设备D24新连接到由设备A21，设备B22和设备C23组成的以太网。
在操作中，如果设备A21，设备B22和设备C23是同步以太网设备，并且如果新连接的设备D24也是同步以太网设备，那么数据通过同步以太网方案发送。
如果设备A21，设备B22和设备C23是传统的以太网设备，并且如果新连接的设备D24也是传统的以太网设备，那么数据通过传统以太网方式发送。
然而，如果设备A21，设备B22和设备C23是同步以太网设备，但是如果新连接的设备D24是传统的以太网设备，那么就难以识别数据发送/接收方式。同样，如果设备A21，设备B22和设备C23是传统的以太网设备，并且如果新连接的设备D24是同步以太网设备，那么也难以识别数据发送/接收方式。结果，在不同的以太网设备之间的数据发送/接收不能实现。
因此，根据本发明的教导，当以太网设备互相连接时，获得关于配对设备是否支持同步以太网方案的信息以及获得关于当前运行方式的信息的信令过程，以及用于信令过程的信令消息被定义。在图5中示出根据本发明实施例使用的初始接入信令消息。
图5举例说明根据本发明的同步以太网设备的初始接入信令消息的结构，并包括了消息差错校验字段51，该字段表示成能够判定总的消息中是否存差错值，并在接收机中用于差错校验，消息长度字段53代表同步以太网设备的初始接入信令消息的长度，消息类型字段54代表同步以太网设备的初始接入信令消息的类型，消息有效载荷字段52包括与消息类型字段54的类型相对应的消息内容。
消息长度字段53的值随消息的特征改变，消息的精确长度没有表示。此外，消息类型字段54具有代表用于初始接入信令消息的“Hellomessage”。
消息有效载荷字段52还包括synch-capa-指示符501，用来表示是否支持同步以太网方案；包括同步状态指示符502，用于在从配对设备中接收包括synch-capa-指示符501的初始接入信令消息时指示同步以太网状态；还包括保留字段503。保留字段503包括主/从类型指示字段，该字段用于表示设备是主定时还是从定时。作为主定时工作，输出同步定时信号来同步整个系统的设备被表示成主设备，而不作为主定时工作的设备被表示成从设备。当识别出两个设备互相连接来支持同步以太网时，主/从类型指示符字段的值通过用于判定主和从的算法来确定。判定主和从的方法是本领域普通技术人员公知，因此被省略，以免多余。
在图3和图4中示出当设备使用初始接入信令消息互相连接时执行的操作；图3是举例说明根据本发明使用同步以太网设备的初始接入信令方法的基于同步以太网连接处理的时间图表。
简言之，如果设备A31和设备B32互相物理连接(步骤301)，设备31和32分别发送初始接入信令消息，(步骤302和步骤303)。此后，作为对从配对设备接收到初始接入信令消息的响应，各个设备31和32发送响应消息(步骤304和步骤305)。此后，设备31和32通过设备31和32之间的同步以太网连接来建立数据通信(步骤306)。
在下文中，将参考图3和图5更加详细地描述在各个设备中的上述操作。
在图3中，假设设备A31和设备B32都支持同步以太网。
设备A31物理连接到设备B32(步骤301)，并在预定的时间周期之内发送初始接入信令消息(步骤302)。
设备A31在图5所示的消息有效载荷字段52的Sync-capa-指示符字段501指示出设备A31支持同步以太网，并在同步状态指示符字段502中指示出设备A31不处于同步以太网运行状态。此外，当主/从时间指示符字段存在时，设备A31在将要发送的主/从时间指示符字段中设定一个默认值。如此执行，如同设备A31和设备B32是相互独立的设备。因此，假设没有确定主和从设备。
设备A31从设备B32接收初始接入信令消息(步骤303)。在此，从设备B32接收的初始接入信令消息与在步骤301描述的初始接入信令消息具有相同的字段值。这是因为已经假设设备A31和设备B32相互独立，并且这两个设备支持同步以太网技术。因此，它们的初始接入信令消息互相一致。
此后，设备A31生成响应消息，以响应于从设备B32接收到(步骤304)的初始接入信令消息(步骤303)，并将响应消息发送到设备B。在此例中，响应消息与初始接入信令消息具有相同的结构。因此，设备A31在响应消息的消息有效载荷字段52的Sync-capa-指示符字段501中指示出设备A31支持同步以太网。此外，由于设备A31基于从设备B32接收的初始接入信令消息303已经识别出设备B32能够支持同步以太网，设备A31在响应消息的同步状态指示符502中指示出设备A31作为同步以太网设备操作。
设备A31从设备B32接收响应消息(步骤305)，以便建立基于同步以太网方案的通信(步骤306)。
同样，当设备B32物理连接到设备A31时(步骤301)，在预定的时间周期之内发送初始接入信令消息(步骤303)。
设备B32在示于图5的消息有效载荷字段52的Sync-capa-指示符字段501中表示设备B32支持同步以太网，并且在同步状态指示符字段502中表示设备B32不处于同步以太网运行状态。如果主/从时间指示符字段存在，设备B32在将要发送的主/从时间指示符字段中设置默认值。在此，假设没有确定主和从。
设备B32从设备A31接收初始接入信令消息(步骤302)，它和在步骤302中描述的初始接入信令消息具有同样的字段值。这是因为已经假设设备A31和设备B32独立地互相连接，并且两个设备支持同步以太网技术。因此，它们的初始接入信令消息相互一致。
此后，设备B32生成响应消息，以响应于从设备A31接收到的初始接入信令消息(步骤302)，并且为设备B发送该响应消息(步骤305)。在此例中，根据本发明该响应消息与初始接入信令消息具有相同的结构。因此，设备B32在响应消息的消息有效载荷字段52的Sync-capa-指示符字段501中表示设备B32支持同步以太网。此外，由于设备B32基于从设备A31接收的初始接入信令消息302已经识别出设备A31能够支持同步以太网，设备B32在响应消息的同步状态指示符字段502中指示出设备B32作为同步以太网设备操作。
此后，设备B32从设备A31接收响应消息(步骤304)，以便基于同步以太网方案建立通信(步骤306)。
应当指出如果在设备A31和设备B32之间提供主和从时间指示符，步骤304和305中的响应消息表示相应设备的操作类型，所述类型根据判定主/从的方法来判定。在此，当在步骤306进行同步以太网通信时，作为主设备操作的设备将同步时钟发送到配对设备。
图4举例说明根据本发明使用同步以太网的初始接入信令方法的基于传统以太网方式连接过程时间图。
如果设备A41和设备B42互相物理连接(步骤401)，根据本发明，支持同步以太网的设备A41发送初始接入信令消息(步骤402)。此后，设备A41等待来自设备A41的配对设备的初始接入信令消息。如果在预定时间间隔没有收到来自设备A41的配对设备的初始接入信令消息(步骤403)，设备A41重发初始接入信令消息。设备A41重复上述的步骤多次，重复的次数由系统设定。此后，设备A41判定连接到设备A41的设备B42不支持同步以太网，并通过传统的以太网方式连接到设备B42来进行通信(步骤405)。此后，由于设备B42没有识别出初始接入信令消息，因此不执行与同步以太网有关的操作。
图6是举例说明根据本发明支持同步以太网的设备的初始接入信令操作流程图。
根据本发明支持同步以太网的设备检测物理连接(步骤601)并将Hello message(根据本发明的初始接入信令消息)发送到物理连接的配对设备(步骤602)。在至少一个预定时间间隔阈值期间(tm)，通过操作计时器来控制设备以便该设备不用等待来自配对设备的Hello message。
该设备判定是否有来自物理连接的配对设备的Hello message(步骤603)。
如果没有来自配对设备的Hello message(步骤603)，该设备等待Hellomessage另一个预定时间间隔。通过操作计时器来控制该设备，以便该设备不用在至少一个预定时间间隔阈值期间(tm)等待来自配对设备的Hellomessage(步骤604呈605)。
在步骤605，如果总的等待时间间隔没有超过预定的时间间隔阈值(tm)，该设备在步骤602重发Hello message。然而，如果总的等待时间间隔超过预定的时间间隔阈值(tm)，该设备判定物理连接的配对设备不支持同步以太网，并通过传统以太网方式建立数据通信(步骤606)。
如果有来自配对设备的Hello message(步骤603)，该设备对该Hellomessage发送一个响应消息(步骤607)。此后，该设备从配对设备接收已经在步骤602发送的对该Hello message的响应消息(步骤608)，该设备通过同步以太网方案连接到配对设备(步骤609)。
如上所述，根据本发明，提供了同步以太网和一般以太网之间的兼容性，从而有可能在同步以太网和一般的以太网之间建立通信而不需要替换系统。此外，应当指出，根据本发明的方法能够通过程序实现，并且可以以计算机可读的格式存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘、光盘和磁盘等等)中。
已经参考其中的特定实施例表示和描述了本发明，本领域技术人员应当理解可以在其中做出各种形式上和细节上的变化而不脱离本发明的精神和范围。另外，可以做出许多修改来适应特定情况和本发明的教导而不脱离中心范围。因此，想使本发明不局限于所公开的为完成本发明而做出的最好模式的特定实施例，但是本发明包括在所附的权利要求书范围中的所有实施例。
权利要求
1.一种在同步以太网设备连接到预定设备时，用于判定预定设备操作状态的初始接入信令方法，该初始接入信令方法包括步骤(1)检测预定设备和同步以太网设备之间的连接；(2)将第一初始接入信令消息发送到预定设备来判定预定设备是否支持同步以太网；(3)当在预定设备和同步以太网设备之间建立连接时，判定是否从预定设备接收第二初始接入信令消息；(4)如果已经从预定设备接收到第二初始接入信令消息，指示操作是通过同步以太网方案执行并发送一个响应消息来响应第二初始接入信令消息；以及(5)如果没有从预定设备接收到第二初始接入信令消息，使用以太网方式建立链路。
2.权利要求1所述的初始接入信令方法，其中第一初始接入信令消息包括同步能力指示符(Sync-Capa-Indicator)字段，用来指示所述同步以太网设备是否支持同步以太网方案；同步状态指示符字段，用来指示同步以太网设备的当前操作状态是否是同步以太网状态；和保留字段。
3.权利要求1所述的初始接入信令方法，其中第二初始接入信令消息包括同步能力指示符(Sync-Capa-Indicator)字段，用来指示预定的以太网设备是否支持同步以太网方案；同步状态指示符字段，用来指示预定以太网设备的当前操作状态是否是同步以太网状态；和保留字段。
4.权利要求1所述的初始接入信令方法，其中响应消息包括同步能力指示符(Sync-Capa-Indicator)字段，用来指示同步以太网设备是否支持同步以太网方案；同步状态指示符字段，用来指示同步以太网设备的当前操作状态是否是同步以太网状态；和保留字段，其中指示同步以太网状态的同步状态指示符字段被发送。
5.权利要求2所述的初始接入信令方法，其中保留字段包括主/从类型指示符字段，用于指示设备提供同步以太网系统的同步定时时钟。
6.权利要求3所述的初始接入信令方法，其中保留字段包括主/从类型指示符字段，用于指示设备提供同步以太网系统的同步定时时钟。
7.权利要求4所述的初始接入信令方法，其中保留字段包括主/从类型指示符字段，用于指示设备提供同步以太网系统的同步定时时钟。
8.权利要求2所述的初始接入信令方法，其中步骤(5)包括步骤在第一初始接入信令消息已经在步骤(2)发送之后，如果在第二预定时间间隔之内的第一预定时间间隔中没有从预定设备收到第二初始接入信令消息，则重复步骤(2)至(4)；并且如果在第二预定时间间隔之内没有从预定设备接收到第二初始接入信令消息，则判定预定的设备为以太网设备，并通过以太网方案执行操作。
9.权利要求3所述的初始接入信令方法，其中步骤(5)包括步骤在第一初始接入信令消息已经在步骤(2)发送之后，如果在第二预定时间间隔之内的第一预定时间间隔中没有从预定设备收到第二初始接入信令消息，则重复步骤(2)至(4)；并且如果在第二预定时间间隔之内没有从预定设备接收到第二初始接入信令消息，则判定预定的设备为以太网设备，并通过以太网方案执行操作。
10.权利要求4所述的初始接入信令方法，其中步骤(5)包括步骤在第一初始接入信令消息已经在步骤(2)发送之后，如果在第二预定时间间隔之内的第一预定时间间隔中没有从预定设备收到第二初始接入信令消息，则重复步骤(2)至(4)；并且如果在第二预定时间间隔之内没有从预定设备接收到第二初始接入信令消息，则判定预定的设备为以太网设备，并通过以太网方案执行操作。
全文摘要
所公开的是在同步以太网设备中的初始接入信令方法。提供一种在同步以太网设备中的初始接入信令方法来判定所述同步以太网设备是否能够和连接到同步以太网设备的配对设备执行同步以太网操作，以便提供同步以太网和传统以太网之间的兼容性。
文档编号H04L12/28GK1764192SQ20051011405
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者林世伦, 宋在涓, 权瑞远 申请人:三星电子株式会社