本发明属于通信领域，具体涉及一种用于高铁毫米波通信系统的网络IP分流方法。
背景技术：
当今，处理器已经迈入多核时代，在多核架构下，往往以多线程部署在多个核心的方式实现并行处理，那么就需要通过分流的方式将数据包发送至不同线程，以使多个核心实现并行处理。高铁列车上部署有毫米波收发装置（车载移动终端），通过部署于铁路沿线的基站连接核心网，核心网需要为车载移动终端提供IP服务和管理部署于铁路沿线的基站，即基站内部有两路IP数据流。如何高效、可靠的区分这两路数据流，对毫米波基站的性能将产生很大影响。
现有技术中通常要对两路IP业务进行区分，最好的解决办法就是使用路由设备或交换设备。该方案存在以下缺点：
1)引入额外设备，对整机功耗、成本有较大影响。
2)路由设备或交换设备，需要额外提供IP/MAC地址等的管理措施，增加研发和维护成本。
3)路由器或交换设备一般只保证延迟小于1ms，可能引入额外网络延迟。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于高铁毫米波通信系统的网络IP分流方法，可以高效、可靠的区分两路数据流。本发明引起的网络延迟低、高可靠，本发明通过广播模块将管理和业务区分为2条路径处理，避免了某一路径异常造成不必要的网络拥塞。本发明不仅可以避免两种业务意外拥塞造成的网络传输中断问题，也高效的完成网络IP包的递送，未引入多余的延迟。
本发明主要通过以下技术方案实现：一种用于高铁毫米波通信系统的网络IP分流方法，通过以太网PCS/PMA、以太网MAC将IP数据从光纤中接收下来，并通过AI-STREAM在线输出IP数据报文；然后将接收数据报文经过广播模块分别广播到管理路由和业务路由；管理路由将接收到的IP数据报文进行丢弃或发送给管理数据处理模块；业务路由将接收到的IP数据报文进行丢弃或发送给业务数据处理模块。
为了更好的实现本发明，进一步的，通过FIFO缓存接收到的IP头部10字节，此时数据不能被管理数据处理模块和业务数据处理模块读取；所述管理路由分析第一IP头部的协议号，若第一IP头部的协议号为4，则满足IP-IP协议的IP报文，则管理路由将该IP数据报文丢弃，否则发送给管理数据处理模块进行处理；所述业务路由分析第一IP头部的协议号，若第一IP头部的协议号为4，则满足IP-IP协议的IP报文，则管理路由将该IP数据报文发送给业务数据处理模块进行处理，否则将该IP数据报文丢弃。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述管理路由和业务路由延迟下降20ns。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述广播模块的FIFO的选择方法为：管理路由和业务路由处理完一个IP数据报文需要一个时钟CLK恢复默认状态，以满足以太网帧规定的时间；所述广播模块的FIFO对数据进行缓冲，且广播模块的FIFO深度D1大于8字节。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述广播模块的FIFO深度D2=max（Tm/CLK+1，Tw/CLK+1），且广播模块的FIFO的最终深度D=max（D1，D2）；其中Tm为管理业务异常恢复需要的时间，Tw为业务异常恢复需要的时间。
本发明提出了一种可靠、高效的毫米波基站管理与业务IP报文分流处理方法。利用该方法，不仅可以避免两种业务意外拥塞造成的网络传输中断问题，也高效的完成网络IP包的递送，未引入多余的延迟。
本发明主要包括以下步骤：其中RouteM即管理路由，RouteW为业务路由。
（1）通过以太网PCS/PMA和以太网MAC将IP数据从光纤中接收下来，并通过AI-STREAM在线输出IP数据报文。
（2）将（1）中的数据经过广播模块，将接收到的数据报文广播到RouteM和RouteW模块。
（3）RouteM/RouteW根据接收到的IP报文选择数据报文的数据流向：丢弃或进入管理模块、丢弃或进入业务模块。
RouteM/RouteW需要正确区分IP数据报文为业务数据或管理数据。传统实现方法使用IP五元组进行IP路由，但是该方法存在以下缺点：
1)需要根据IP地址查找IP五元组，期间IP数据只能进行缓存，引入延迟较大；
2)设计复杂，需要消耗较多的逻辑资源。
在毫米波基站中传输的管理业务为普通IP包，主要为核心网对基站的一些管控数据、状态信息传输等；业务数据根据移动IP的设计规则，为IP-IP结构。因此，我们可以利用这个区别，设计一套IP路由规则。具体实现方式如下：
a.通过FIFO缓存接收到的IP头部10字节，此时数据不能被管理数据处理/业务数据处理模块读取；
b.对与RouteM，分析第一个IP头部的协议号，如果为4，则认为是满足IP-IP协议的IP报文，应该丢弃，否则通过管理数据处理模块处理；对与RouteW，分析第一个IP头部的协议号，如果为4，则认为是满足IP-IP协议的IP报文，通过业务数据处理模块处理，否则应该丢弃。
通过IP协议号的路由方式，将路由延迟下降到约20ns，远优于传统路由的小于1ms指标。
正常工作时，如果管理或业务出现异常，将会造成业务或管理通道堵塞，从而影响所有网络数据的正常传输。因此我们设计广播模块，将数据流通过广播的方式，通过2个路径进行处理，保证了管理和业务数据的独立性。
在广播时，如果下级模块的ready信号未准备好，此时广播可能造成某个路径数据丢失或错乱。本发明中在广播模块设计时，巧妙的利用FIFO和与门规避该问题，如图所示。广播模块FIFO的选择应该遵循如下规则：
（1）RouteM/RouteW处理完一个IP报文需要1个时钟CLK恢复默认状态（满足以太网帧规定的时间），此时FIFO应该能对数据进行缓存。故FIFO深度D1应该大于8字节。
（2）假设管理业务异常恢复需要时间Tm，业务异常恢复需要时间Tw。
FIFO深度为D2=max(Tm/CLK+1，Tw/CLK+1)。
FIFO最终深度D=max(D1,D2)。
本发明的有益效果：
（1）本发明引起的网络延迟低、高可靠，本发明通过广播模块将管理和业务区分为2条路径处理，避免了某一路径异常造成不必要的网络拥塞。本发明不仅可以避免两种业务意外拥塞造成的网络传输中断问题，也高效的完成网络IP包的递送，未引入多余的延迟。
（2）所述管理路由分析第一IP头部的协议号，若第一IP头部的协议号为4，则满足IP-IP协议的IP报文，则管理路由将该IP数据报文丢弃，否则发送给管理数据处理模块进行处理；所述业务路由分析第一IP头部的协议号，若第一IP头部的协议号为4，则满足IP-IP协议的IP报文，则管理路由将该IP数据报文发送给业务数据处理模块进行处理，否则将该IP数据报文丢弃。本发明的路由延迟下降到约20ns，远优于传统路由的小于1ms指标，具有较好的实用性。
（3）所述广播模块的FIFO的选择方法为：管理路由和业务路由处理完一个IP数据报文需要一个时钟CLK恢复默认状态，以满足以太网帧规定的时间；所述广播模块的FIFO对数据进行缓冲，且广播模块的FIFO深度D1大于8字节。本发明通过广播模块将数据流通过广播的方式，并通过2个路径进行处理，保证了管理和业务数据的独立性，不会造成业务或管理通道堵塞，有效包装了网络数据的正常传输。
（4）所述广播模块的FIFO深度D2=max（Tm/CLK+1，Tw/CLK+1），且广播模块的FIFO的最终深度D=max（D1，D2）；其中Tm为管理业务异常恢复需要的时间，Tw为业务异常恢复需要的时间。所述广播模块解决在下级模块的ready信号未准备好时广播可能造成某个路径数据丢失或错乱的技术问题，具有较好的实用性。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为广播模块的原理框图。
具体实施方式
实施例1：
一种用于高铁毫米波通信系统的网络IP分流方法，如图1所示，通过以太网PCS/PMA、以太网MAC将IP数据从光纤中接收下来，并通过AI-STREAM在线输出IP数据报文；然后将接收数据报文经过广播模块分别广播到管理路由和业务路由；管理路由将接收到的IP数据报文进行丢弃或发送给管理数据处理模块；业务路由将接收到的IP数据报文进行丢弃或发送给业务数据处理模块。
本发明引起的网络延迟低、高可靠，本发明通过广播模块将管理和业务区分为2条路径处理，避免了某一路径异常造成不必要的网络拥塞。本发明不仅可以避免两种业务意外拥塞造成的网络传输中断问题，也高效的完成网络IP包的递送，未引入多余的延迟；可以高效、可靠的区分两路数据流，具有较好的实用性。
实施例2：
本实施例是在实施例1的基础上进行优化，通过FIFO缓存接收到的IP头部10字节，此时数据不能被管理数据处理模块和业务数据处理模块读取；所述管理路由分析第一IP头部的协议号，若第一IP头部的协议号为4，则满足IP-IP协议的IP报文，则管理路由将该IP数据报文丢弃，否则发送给管理数据处理模块进行处理；所述业务路由分析第一IP头部的协议号，若第一IP头部的协议号为4，则满足IP-IP协议的IP报文，则管理路由将该IP数据报文发送给业务数据处理模块进行处理，否则将该IP数据报文丢弃。
本发明的路由延迟下降到约20ns，远优于传统路由的小于1ms指标，具有较好的实用性。本发明引起的网络延迟低、高可靠，本发明通过广播模块将管理和业务区分为2条路径处理，避免了某一路径异常造成不必要的网络拥塞。本发明不仅可以避免两种业务意外拥塞造成的网络传输中断问题，也高效的完成网络IP包的递送，未引入多余的延迟；可以高效、可靠的区分两路数据流，具有较好的实用性。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例是在实施例2的基础上进行优化，如图2所示，所述广播模块的FIFO的选择方法为：管理路由和业务路由处理完一个IP数据报文需要一个时钟CLK恢复默认状态，以满足以太网帧规定的时间；所述广播模块的FIFO对数据进行缓冲，且广播模块的FIFO深度D1大于8字节。
所述广播模块的FIFO深度D2=max（Tm/CLK+1，Tw/CLK+1），且广播模块的FIFO的最终深度D=max（D1，D2）；其中Tm为管理业务异常恢复需要的时间，Tw为业务异常恢复需要的时间。
本发明通过广播模块将数据流通过广播的方式，并通过2个路径进行处理，保证了管理和业务数据的独立性，不会造成业务或管理通道堵塞，有效包装了网络数据的正常传输。所述广播模块解决在下级模块的ready信号未准备好时广播可能造成某个路径数据丢失或错乱的技术问题，具有较好的实用性。
本发明引起的网络延迟低、高可靠，本发明通过广播模块将管理和业务区分为2条路径处理，避免了某一路径异常造成不必要的网络拥塞。本发明不仅可以避免两种业务意外拥塞造成的网络传输中断问题，也高效的完成网络IP包的递送，未引入多余的延迟；可以高效、可靠的区分两路数据流，具有较好的实用性。
本实施例的其他部分与上述实施例2相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。