專利名稱：Atm同步以太網(wǎng)及其收發(fā)數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步以太網(wǎng)技術(shù)，特別涉及ATM同步以太網(wǎng)及其收發(fā)數(shù)據(jù)的 方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的需要實時業(yè)務(wù)的數(shù)字化多媒體系統(tǒng)，例如數(shù)字語言實驗室、數(shù)字會 議系統(tǒng)、數(shù)字翻譯系統(tǒng)等等，通常有兩種實現(xiàn)方式，其一是通過采用專用網(wǎng)， 即由生產(chǎn)商自行開發(fā)的接口標(biāo)準(zhǔn)，并采用電路交換或者TDM (時分復(fù)用)技術(shù) 的信元同步技術(shù)，固定分配傳輸信道；其二是通過采用快速以太網(wǎng)，通過采用 TCP/IP協(xié)議或UDP等實時傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。對于第一種方法，由于固 定分配信道，不能共享帶寬，所以不能很好滿足視頻點播或上網(wǎng)這種高帶寬的 需求。對于第二種方法，雖然非常適用于上網(wǎng)等非實時業(yè)務(wù)。1，旦在多個用戶均 需要發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，可能同時搶占一個端口進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，對于排列在后 的數(shù)據(jù)包，等待時間較長時，或者是予以丟棄，或者進(jìn)行重傳，若進(jìn)行丟棄， 則容易造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G失，若進(jìn)行重傳，則增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延，從而容 易造成整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量較低。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種同步以 太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其可以滿足傳輸實時業(yè)務(wù)的需求，具有較好的數(shù)據(jù)傳輸 質(zhì)量；又能具有較高的帶寬利用率，滿足傳輸非實時業(yè)務(wù)的需求為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，包括步驟接收到需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，并將所述上行數(shù)據(jù)予以緩存；當(dāng)接收到 下行數(shù)據(jù)時，將所述上行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其在具有需要向上發(fā)送的上行 數(shù)據(jù)時，首先將該上行數(shù)據(jù)予以緩存，直到當(dāng)接收到了下行數(shù)據(jù)時，才將該上 行數(shù)據(jù)予以發(fā)送，這種收發(fā)數(shù)據(jù)的方式，上行數(shù)據(jù)是根據(jù)下行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送， 從而發(fā)送數(shù)據(jù)時不用進(jìn)行排隊，可以有效防止沖突的產(chǎn)生，具有較好的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，通過上述方案，本發(fā)明成功地將ATM技術(shù)應(yīng)用到同步以太網(wǎng)中，使 二者有機地進(jìn)行結(jié)合，使有效地利用帶寬，具有較好的帶寬利用率。本發(fā)明的第一個目的在于提供一種同步以太網(wǎng)，其可以滿足傳輸實時業(yè)務(wù) 的需求，具有較好的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量；又能具有較高的帶寬利用率，滿足傳輸非 實時業(yè)務(wù)的需求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種同步以太網(wǎng)，包括與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器、設(shè)置在服務(wù)器內(nèi)的多媒 體網(wǎng)卡、通過所述多媒體網(wǎng)卡與所述服務(wù)器連接的主交換機、以及至少一個與 所述主交換機連接的終端設(shè)備，所述多i某體網(wǎng)卡，用于根據(jù)所述多媒體網(wǎng)卡的時鐘信號，緩存從所述服務(wù) 器讀取的下行數(shù)據(jù)、以及所接收到的上行數(shù)據(jù)，并在下一時鐘周期將所述下行 數(shù)據(jù)向所述主交換機發(fā)送，將所述上行數(shù)據(jù)向所述服務(wù)器發(fā)送，所述主交換機用于緩存接收到的上行數(shù)據(jù)，接收所述多媒體網(wǎng)卡發(fā)送的下 行數(shù)據(jù)，并在接收到下行數(shù)據(jù)時，將所述接收到的下行數(shù)據(jù)向下發(fā)送，將所述 接收到的上行數(shù)據(jù)向所述多媒體網(wǎng)卡發(fā)送，所述終端設(shè)備用于緩存需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，接收下行數(shù)據(jù)，并在接 收到下行數(shù)據(jù)時，將所述接收到的下行數(shù)據(jù)予以輸出顯示，將所述需要向上發(fā) 送的上行數(shù)據(jù)向上發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的同步以太網(wǎng)，根據(jù)多媒體網(wǎng)卡的時鐘信號，多媒體網(wǎng)卡與服 務(wù)器、主交換機進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)的操作，主交換機在接收到從多媒體網(wǎng)卡發(fā)送過 來的下行數(shù)據(jù)時，開始向終端設(shè)備發(fā)送下行數(shù)據(jù)，終端設(shè)備在接收到主交換機 所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)時，開始向主交換機發(fā)送上行數(shù)據(jù)，即，發(fā)送上行數(shù)據(jù)時， 均是先將上行數(shù)據(jù)予以緩存，直到在接收到下行數(shù)據(jù)時開始發(fā)送，上行數(shù)據(jù)是在下行數(shù)據(jù)的節(jié)拍下進(jìn)行傳輸，從而數(shù)據(jù)傳輸時不用進(jìn)^f于排隊，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù) 傳輸發(fā)生沖突的情況，具有較好的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，通過上述方案，本發(fā)明成功地將ATM技術(shù)應(yīng)用到同步以太網(wǎng)中，使二者有機地進(jìn)行結(jié)合，使有效地利用 帶寬，具有較好的帶寬利用率。


圖1是本發(fā)明同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)方法實施例一的流程示意圖； 圖2是本發(fā)明同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)方法實施例二的流程示意圖； 圖3是本發(fā)明同步以太網(wǎng)實施例 一 的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明同步以太網(wǎng)實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明同步以太網(wǎng)實施例二中的多媒體網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖6是本發(fā)明同步以太網(wǎng)實施例二中的主交換機的結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖7是本發(fā)明同步以太網(wǎng)實施例二中的輔交換機的結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖8是本發(fā)明同步以太網(wǎng)實施例二中的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
以下以實施例的方式分別對本發(fā)明的同步以太網(wǎng)及其收發(fā)數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行 詳細(xì)"i兌明。在以下的描述中，本發(fā)明的同步以太網(wǎng)，是采用ATM ( Asynchronous Transfer Mode,異步傳輸模式)技術(shù)的同步以太網(wǎng)，即是ATM技術(shù)與同步以 太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有機的結(jié)合，因此，在下面的描述中，將本發(fā)明的同步以太網(wǎng)稱 為ATM同步以太網(wǎng)。以下首先對本發(fā)明的同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行說明。實施例一如圖l所示，是本發(fā)明的同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法實施例一的流程示意 圖，如圖所示，其包括步驟:步驟S101:接收到需要向上傳送的上行數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S102; 步驟S102:將所述上行數(shù)據(jù)予以緩存，進(jìn)入步驟S103; 步驟S103:接收到下行數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S104; 步驟S104:將所述上行數(shù)據(jù)向上發(fā)送。根據(jù)上述本實施例中的同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其在具有需要向上發(fā) 送的上行數(shù)據(jù)時，首先將該上行數(shù)據(jù)予以緩存，直到當(dāng)接收到了下行數(shù)據(jù)時， 才將該上行數(shù)據(jù)予以發(fā)送，這種收發(fā)數(shù)據(jù)的方式，上行數(shù)據(jù)是根據(jù)下行數(shù)據(jù)進(jìn) 行發(fā)送，而不是將數(shù)據(jù)隨時進(jìn)行發(fā)送，數(shù)據(jù)傳送時不用進(jìn)行排隊，從而可以有 效防止沖突的產(chǎn)生，且使數(shù)據(jù)傳輸具有較好傳輸質(zhì)量。其中，上述下行數(shù)據(jù)可具有兩種形式，即短信元數(shù)據(jù)和長信元數(shù)據(jù)，其中， 所述短信元數(shù)據(jù)可以是128B,可以包括文本信息、語音信息以及控制命令信息 等信息，所述長信元數(shù)據(jù)可以是512B,可以包括標(biāo)準(zhǔn)IP包、枧頻信息、圖像 信息、地址信息等信息，在這種情況下，由于短信元數(shù)據(jù)所占用的數(shù)據(jù)量小， 在傳輸時所占用的信道帶寬也會較小，因此，短信元數(shù)據(jù)可通過永久虛電路 (PVC)進(jìn)行傳輸，即分配固定的目標(biāo)地址，以達(dá)到較好的傳輸質(zhì)量，而長信 元數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)量4交大，在傳輸時所占用的信道帶寬也會較大，因此可以用于 傳輸標(biāo)準(zhǔn)IP包、視頻信息、圖像信息等需要高帶寬的數(shù)據(jù)。該長信元數(shù)據(jù)可通 過交換虛電路(SVC)進(jìn)行傳輸，即可給多個長信元分配相同目標(biāo)地址，以達(dá) 到共享信道、可變速率的效果。此外，在下行數(shù)據(jù)具有上述兩種形式時，由于短信元數(shù)據(jù)與長信元數(shù)據(jù)傳 輸時的時間可能不盡相同，因此，在接收到下行數(shù)據(jù)中準(zhǔn)時到達(dá)的短信元數(shù)據(jù) 時，即可向上發(fā)送上述緩存的上行數(shù)據(jù)，而無需等待下行數(shù)據(jù)傳輸完畢，以使 數(shù)據(jù)能夠得到及時的傳輸。實施例二如圖2所示，是本發(fā)明同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法實施例二的流程示意圖， 如圖所示，在本實施例中，與實施例一的不同之處主要在于，在接收到下行數(shù)據(jù)時，還將該下行數(shù)據(jù)向下端設(shè)備進(jìn)行發(fā)送。其包括步驟步驟S201:接收到需要向上傳送的上行數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S202;步驟S202:將所述上行數(shù)據(jù)予以緩存，進(jìn)入步驟S203;步驟S203:接收到下行數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S204;步驟S204:將所述下行數(shù)據(jù)向下發(fā)送，將所述上行數(shù)據(jù)向上發(fā)送。根據(jù)上述本實施例中的方法，其可以使用在交換機等中間設(shè)備上，在發(fā)送 下行數(shù)據(jù)時，接收到即進(jìn)行發(fā)送，而在發(fā)送上行數(shù)據(jù)時，僅僅是在接收到了下 行數(shù)據(jù)時才進(jìn)行發(fā)送，而不是將數(shù)據(jù)隨時進(jìn)行發(fā)送，從而發(fā)送數(shù)據(jù)時不用進(jìn)行 排隊，有效防止了沖突的產(chǎn)生，使數(shù)據(jù)傳輸具有較好的傳輸質(zhì)量。本實施例中的其他技術(shù)特征與實施例一中的相同,在此不予贅述。以下針對本發(fā)明的同步以太網(wǎng)的實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。實施例一如圖3所示，是本發(fā)明ATM同步以太網(wǎng)實施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在本實施例中，該ATM同步以太網(wǎng)主要包括與互聯(lián)網(wǎng)ll連接的服務(wù)器12,與服務(wù)器12連接的多媒體網(wǎng)卡13,與多媒 體網(wǎng)卡13連接的主交換機14,與主交換機14連接的終端設(shè)備16,其中，多媒 體網(wǎng)卡13設(shè)置在服務(wù)器12上，主交換機14通過多媒體網(wǎng)卡13與服務(wù)器12 連接，終端設(shè)備16的數(shù)目可以有多個，終端設(shè)備16的數(shù)目根據(jù)具體需要的不 同可以有所不同。根據(jù)本實施例中的ATM同步以太網(wǎng)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，根據(jù)多媒體網(wǎng) 卡13的時鐘信號，統(tǒng)一進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)，即，在多媒體網(wǎng)卡13的時鐘信號節(jié)拍 下，例如時鐘信號的低電平時，多媒體網(wǎng)卡13將服務(wù)器12的下行數(shù)據(jù)讀入多 媒體網(wǎng)卡13的本地存儲器，并將多媒體網(wǎng)卡13本地緩存的上行數(shù)據(jù)寫入服務(wù) 器12,同時，多媒體網(wǎng)卡13還與主交換機14進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，即將上一時鐘周 期所緩存的下行數(shù)據(jù)發(fā)送給主交換機14，并接收從主交換機14所發(fā)送的上行數(shù)據(jù)。當(dāng)主交換機14接收到多々某體網(wǎng)卡13所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)時，對該下行數(shù) 據(jù)進(jìn)行解析后路由到對應(yīng)的端口地址，向?qū)?yīng)的終端設(shè)備16發(fā)送，同時向多媒 體網(wǎng)卡13發(fā)送上行數(shù)據(jù)，終端設(shè)備16接收到主交換機14所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)時， 同時向主交換機14發(fā)送上行數(shù)據(jù)。其中，在上面的數(shù)據(jù)傳輸過程中，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可具有兩種數(shù)據(jù)形式，短 信元數(shù)據(jù)和長信元數(shù)據(jù)，其中，上述短信元數(shù)據(jù)可包括語音數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)以 及控制信息等信息，長信元數(shù)據(jù)可包括視頻信息、圖像信息等信息。任意一個 終端設(shè)備16與服務(wù)器12之間均占用 一條永久虛電路(PVC )，上述短信元數(shù)據(jù) 通過該永久虛電路進(jìn)行傳輸，此外，在終端設(shè)備16與服務(wù)器12之間還可建立 交換虛電路(SVC)，即可給多個長信元分配相同目標(biāo)地址，該交換虛電路可由 服務(wù)器12根據(jù)服務(wù)器12所接收到的上行數(shù)據(jù)進(jìn)行建立，例如點播視頻時，上 述長信元數(shù)據(jù)可通過該交換虛電路進(jìn)行傳輸。從而，既可以使信道帶寬達(dá)到預(yù) 定要求，又可以達(dá)到共享信道、可變速率的效果。此外，在數(shù)據(jù)格式包括短信元數(shù)據(jù)及長信元數(shù)據(jù)兩種格式時，上述主交換 機14、終端設(shè)備16是在接收到下行的短信元數(shù)據(jù)時，即開始向上發(fā)送上行數(shù) 據(jù)，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。實施例二如圖4所示，是本發(fā)明ATM同步以太網(wǎng)的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在本實施例中，該ATM同步以太網(wǎng)主要包括與互聯(lián)網(wǎng)ll連接的服務(wù)器12,與服務(wù)器12連接的多媒體網(wǎng)卡13,與多媒 體網(wǎng)卡13連接的主交換機14，至少一個與主交換機14連接的輔交換機15,以 及至少一個與輔交換機15連接的終端設(shè)備16，其中，多媒體網(wǎng)卡13設(shè)置在服 務(wù)器12上，主交換機14通過多媒體網(wǎng)卡13與服務(wù)器12連接，輔交換機15、 終端設(shè)備16的數(shù)目根據(jù)具體需要的不同可以有所不同。在本實施例中，相對于 實施例一中的方案而言，由于采用了輔交換機15，從而可以實現(xiàn)交換機的級聯(lián)， 組建系統(tǒng)時靈活方^f更。根據(jù)本實施例中的ATM—同步以太網(wǎng)，在逸行數(shù)據(jù)傳輸時，根據(jù)多 體—網(wǎng)卡13的時鐘信號，在多媒體網(wǎng)卡13的定時中斷信號控制下，例如時鐘信號的 低電平時，多媒體網(wǎng)卡13將服務(wù)器12的下行數(shù)據(jù)讀入多媒體網(wǎng)卡13的緩存， 并將先前緩存的、需要向上傳遞的上行數(shù)據(jù)寫入服務(wù)器12,同時，多媒體網(wǎng)卡 13還將先前所緩存的、需要向下傳遞的下行數(shù)據(jù)發(fā)送給主交換機14，并接收從 主交換機14所發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，即將上一時鐘周期所緩存的下行數(shù)據(jù)、上行數(shù) 據(jù)分別向下、向上發(fā)送。主交換機14隨時接收從多媒體網(wǎng)卡13所傳遞的下行數(shù)據(jù)、以及從輔交換 機15所發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，主交換機14接收到從輔交換機15發(fā)送的上行數(shù)據(jù)時， 先將該上行數(shù)據(jù)予以緩存，當(dāng)主交換機14接收到從多媒體網(wǎng)卡13所發(fā)送的下 行數(shù)據(jù)時，解析該下行數(shù)據(jù)中的地址信息，根據(jù)該地址信息將該下行數(shù)據(jù)路由 到對應(yīng)的端口，以方便向輔交換機15發(fā)送，在主交換機14接收到從多媒體網(wǎng) 卡13所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)的同時，該主交換機14還將先前所緩存的、從輔交換 機15所接收的上行數(shù)據(jù)向多媒體網(wǎng)卡13發(fā)送。輔交換機15隨時接收從主交換機14所傳遞的下行數(shù)據(jù)、以及從終端設(shè)備 16所發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，輔交換機15接收到從終端設(shè)備16所發(fā)送的上行數(shù)據(jù)時， 先將該上行數(shù)據(jù)予以緩存，當(dāng)輔交換機15接收到從主交換機14所發(fā)送的下行 數(shù)據(jù)時，解析該下行數(shù)據(jù)中的地址信息，根據(jù)該地址信息將該下行數(shù)據(jù)路由到 對應(yīng)的端口，以方便向?qū)?yīng)的終端設(shè)備16發(fā)送，在輔交換機15接收到從主交 換機14所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)的同時，該輔交換機15還將先前所緩存的、從終端 設(shè)備16所接收的上行數(shù)據(jù)信息向主交換機14發(fā)送。終端設(shè)備16隨時接收從輔交換機15所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，在終端設(shè)備16 具有需要向輔交換機15發(fā)送的上行數(shù)據(jù)時，先將該上行數(shù)據(jù)予以緩存，當(dāng)終端 設(shè)備16接收到從輔交換機15所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)時，對該下行數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后 予以輸出、顯示，在接收到下行數(shù)據(jù)的同時，終端設(shè)備16還將本地所緩存的上 行數(shù)據(jù)向輔交換機15發(fā)送。上述服務(wù)器12與互聯(lián)網(wǎng)ll之間、服務(wù)器12與多媒體網(wǎng)卡13之間、主交 換機14與多媒體網(wǎng)卡13之間、主交換機14與輔交換機15之間、以及輔交換機15與終端設(shè)備16之間可以通過雙絞線進(jìn)行連接，也可以通過無線進(jìn)行連接， 由于UTP5(5類非屏蔽雙絞線)具有價格便宜、抗干擾性強、速度快以及已標(biāo) 準(zhǔn)化等特點，各設(shè)備之間最好是通過UTP5進(jìn)行連接。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可具有兩種數(shù)據(jù)形式，短信元數(shù)據(jù)和長 信元數(shù)據(jù)，其中，上述短信元數(shù)據(jù)可包括語音數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)以及控制信息等 信息，用于傳輸語音信息、文本信息及控制信息，長信元數(shù)據(jù)可包括標(biāo)準(zhǔn)IP包、 視頻信息、圖像信息等信息，每個中斷周期可對終端設(shè)備16發(fā)送多個長信元， 用于傳輸標(biāo)準(zhǔn)IP包、視頻信息、圖像信息等信息。任意一個終端設(shè)備16與服 務(wù)器12之間均占用 一條永久虛電路(PVC ),上述短信元數(shù)據(jù)通過該永久虛電 路進(jìn)行傳輸，此外，在終端設(shè)備16與服務(wù)器12之間還可建立交換虛電路(SVC ), 即可給多個長信元分配相同目標(biāo)地址，例如點插一見頻時，上述長信元數(shù)據(jù)可通 過該交換虛電路進(jìn)行傳輸。從而，既可以使信道帶寬達(dá)到預(yù)定要求，又可以達(dá) 到共享信道、可變速率的效果。在數(shù)據(jù)形式包括短信元數(shù)據(jù)與長信元數(shù)據(jù)的情況下，所述主交換機14、輔 交換機15、終端設(shè)備16在接收到下行數(shù)據(jù)的短信元數(shù)據(jù)時，即可向上發(fā)送上 行數(shù)據(jù)，而無需等待所有的短信元數(shù)據(jù)與長信元數(shù)據(jù)傳輸完成，以提高數(shù)據(jù)傳 輸?shù)男省榱耸辜壜?lián)后的終端數(shù)目盡可能多，同時使系統(tǒng)的信道帶寬滿足數(shù)據(jù)傳輸 的要求，上述主交換機14與輔交換機15既可以相同，也可以不同，例如，上 述主交換機14、輔交換機15均可以是千兆交換機，也可以均是百兆交換機， 或者是主交換機14為千兆交換機，輔交換機15為百兆交換機，從而可以實現(xiàn) 層層遞進(jìn)的級聯(lián)效果，且不會浪費資源。上述多媒體網(wǎng)卡13可以是千兆網(wǎng)卡，也可以是百兆網(wǎng)卡，安裝在服務(wù)器 12上，當(dāng)主交換機14為千兆交換機時，該多4某體網(wǎng)卡13最好為千兆語音網(wǎng)卡， 以最大限度地滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。其中，本發(fā)明的ATM同步以太網(wǎng)，可以應(yīng)用在數(shù)字語言實驗室、數(shù)字會 議系統(tǒng)、數(shù)字翻譯系統(tǒng)等需要實時業(yè)務(wù)的系統(tǒng)中。以數(shù)字語言實驗室為例，可以包括教師機與學(xué)生機，其中，可以將服務(wù)器12作為教師機，此外，服務(wù)器 12、多媒體網(wǎng)卡13可以共同設(shè)計為一個整機設(shè)備，以方便安裝和管理。如圖5所示，是本發(fā)明ATM同步以太網(wǎng)實施例二中的多媒體網(wǎng)卡13的結(jié) 構(gòu)原理示意圖。該多媒體網(wǎng)卡13包括用于與服務(wù)器12連接的第一接口 131, 與該第一接口 131連接的第一收發(fā)模塊132,與該第一收發(fā)模塊132連接的緩 存模塊133,與該緩存^t塊133連接的第一中央處理單元134,分別與第一中央 處理單元134連接的第一時鐘源135、第一模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊136、以及第二 收發(fā)模塊137，該第二收發(fā)模塊137還同時連接有第二接口 138，并通過該第二 接口 138與主交換機14連接，其中，第一時鐘源135為第一中央處理單元134 產(chǎn)生時鐘，同時還可作為整個系統(tǒng)的同步時鐘。其中，所述第一模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換 模塊136可與教師機的耳機相連接。在第一時鐘源135的時鐘下，在傳輸下行數(shù)據(jù)時，第一收發(fā)模塊132通過 第一接口 131從服務(wù)器12讀出數(shù)據(jù)并寫入緩存模塊133,通過第一中央處理單 元134產(chǎn)生所需要的控制信號及地址信號，再從緩存模塊133中讀出數(shù)據(jù)并在 第一中央處理單元134中組合成短信元數(shù)據(jù)和長信元數(shù)據(jù)，組合之后，其中的 一路信號通過第一模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊136進(jìn)行數(shù)模變換后作為教師耳機進(jìn)行 輸出，而其他的信號則通過第二收發(fā)模塊137經(jīng)第二接口 138進(jìn)行輸出。在傳 輸上行數(shù)據(jù)時，第二收發(fā)模塊137通過第二接口 138所接收的上行數(shù)據(jù)輸入第 一中央處理單元134，教師話音信號同時通過第一數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊136進(jìn)行 模數(shù)變換后進(jìn)入第一中央處理單元134,第一中央處理單元134將這些信號寫 入緩存模塊133,第一收發(fā)模塊132從該緩存模塊133中讀出數(shù)據(jù)并通過第一 接口 131寫入服務(wù)器12，完成上行數(shù)據(jù)的傳遞工作。其中，在該多媒體網(wǎng)卡13中，上述第一收發(fā)模塊132可以是PCI橋芯片， 上述第一接口 131可以是PCI總線接口。此外，由于以太網(wǎng)物理層芯片具有價格便宜、傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)收發(fā)的協(xié) 議完善、可靠性高等特點，上述第二收發(fā)單元137可以是以太網(wǎng)物理層芯片， 在多媒體網(wǎng)卡13為千兆語音網(wǎng)卡的情況下，該第二收發(fā)單元137還為千兆以太網(wǎng)物理層芯片，同時，該第二接口 138可為RJ45接口。如圖6所示，是本發(fā)明ATM同步以太網(wǎng)實施例二中的主交換機14的結(jié)構(gòu) 原理示意圖，在該圖示中，所述主交換機14包括用于與多媒體網(wǎng)卡13連接 的第三接口 141,與第三接口 141連接的第三收發(fā)模塊142,與第三收發(fā)模塊 142連接的第二中央處理單元143,分別與第二中央處理單元143連接的第二時 鐘源144、以及至少一個第四收發(fā)模塊145，任意一個第四收發(fā)模塊145與一個 第四接口 146連接，其中，上述第二時鐘源144為第二中央處理單元143產(chǎn)生 時鐘，同時也作為第三收發(fā)模塊142與第四收發(fā)模塊145的時鐘。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，第三收發(fā)模塊142通過第三接口 141所接收的下行數(shù) 據(jù)輸入第二中央處理單元143，第二中央處理單元143才艮據(jù)下行數(shù)據(jù)中的地址 信息將該下行數(shù)據(jù)路由到對應(yīng)的第四收發(fā)模塊145，通過第四接口 146向下傳 遞。在傳輸上行數(shù)據(jù)時，第四收發(fā)模塊145通過第四接口 146所接收的上行數(shù) 據(jù)輸入第二中央處理單元143的緩存，當(dāng)?shù)谌瞻l(fā)模塊142接收到下行數(shù)據(jù)的 短信元數(shù)據(jù)時，同時將第二中央處理單元142的緩存中所緩存的數(shù)據(jù)通過第三 收發(fā)模塊142發(fā)送上行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳遞。因此，在接收到下行 的短信元數(shù)據(jù)時，即開始向上發(fā)送上行數(shù)據(jù)，而無須等待長信元數(shù)據(jù)發(fā)送完成， 提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。由于以太網(wǎng)物理層芯片具有價格便宜、傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)收發(fā)的協(xié)議完善、 可靠性高等特點，上述第三收發(fā)模塊142、第四收發(fā)模塊145可以是以太網(wǎng)物 理層芯片，在主交換機14為千兆交換機的情況下，該第三收發(fā)單元142還為千 兆以太網(wǎng)物理層芯片，同時，該第三接口 141、第四接口 146可為RJ45接口。如圖7所示，是本發(fā)明ATM同步以太網(wǎng)實施例二中的輔交換機15的結(jié)構(gòu) 原理示意圖。如圖所示，該輔交換機15包括用于與主交換機14連接的第五 接口 151，與第五接口 151連接的第五收發(fā)模塊152，與第五收發(fā)模塊152連接 的第三中央處理單元153,分別與第三中央處理單元153連接的第三時鐘源154、 以及至少一個第六收發(fā)模塊155,任意一個第六收發(fā)模塊155與一個第六接口 156連接，其中，上述第三時鐘源154為所述第三中央處理單元153產(chǎn)生時鐘信號，同時也作為第五收發(fā)模塊152、第六收發(fā)模塊155的時鐘。在傳輸下行數(shù)據(jù)時，第五收發(fā)模塊152通過第五接口 151所接收的下行數(shù) 據(jù)輸入第三中央處理單元153，第三中央處理單元153根據(jù)下行數(shù)據(jù)中的地址 信息將該下行數(shù)據(jù)路由到相應(yīng)的第六收發(fā)模塊155,并通過對應(yīng)的第六接口 156 傳輸給對應(yīng)的終端設(shè)備16。在傳輸上行數(shù)據(jù)時，第六收發(fā)模塊155通過第六接 口 156所接收的上行數(shù)據(jù)輸入第三中央處理單元153的緩存，當(dāng)?shù)谖迨瞻l(fā)模塊 152接收到下行數(shù)據(jù)的短信元數(shù)據(jù)時，同時將所述第三中央處理單元153中緩 存的上行數(shù)據(jù)通過第五收發(fā)模塊152進(jìn)行發(fā)送，實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳遞。因此，在接收到下行的短信元數(shù)據(jù)時，即開始向上發(fā)送上行數(shù)據(jù)，而無須 等待長信元數(shù)據(jù)發(fā)送完成，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。由于以太網(wǎng)物理層芯片具有價格便宜、傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)收發(fā)的協(xié)議完善、 可靠性高等特點，上述第五收發(fā)模塊152、第六收發(fā)模塊155可以是以太網(wǎng)物 理層芯片，在輔交換機15為百兆交換機的情況下，該第五收發(fā)單元152還為百 兆以太網(wǎng)物理層芯片，同時，該第五接口 151、第六4妄口 156可為RJ45接口。如圖8所示，是本發(fā)明ATM同步以太網(wǎng)實施例二中的終端設(shè)備16的結(jié)構(gòu) 原理示意圖。如圖所示，該終端設(shè)備16包括用于與輔交換機15連接的第七 接口 161，與第七接口 161連接的第七收發(fā)模塊162,與第七收發(fā)模塊162連接 的第四中央處理單元163,分別與第四中央處理單元163連接的第二4莫lt/數(shù)才莫 轉(zhuǎn)換模塊164以及嵌入式CPU165，該嵌入式CPU165同時與第四時鐘源166、 存儲設(shè)備、顯示設(shè)備以及信號輸入設(shè)備等設(shè)備連接，如圖6所示，該存儲設(shè)備 可以包括SDRAM167、 FLASH168等設(shè)備，還可以包括其他類型的存儲設(shè)備， 該顯示設(shè)備可以包括顯示器1612，信號輸入設(shè)備可以包括鍵盤169、鼠標(biāo)1610 等設(shè)備，此外，該嵌入式CPU165還可以連接有USB接口 1611，以方便與可 插拔式存儲器連接，其中，上述第四時鐘源166為嵌入式CPU165產(chǎn)生時鐘， 同時亦作為第七收發(fā)^^莫塊162以及第四中央處理單元163的時鐘。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，在傳輸下行數(shù)據(jù)時，第七收發(fā)^^莫塊162通過第 七接口 161所接收的下行數(shù)據(jù)輸入第四中央處理單元163,第四中央處理單元163從該下行數(shù)據(jù)中提取出語音數(shù)據(jù)，并將該語音數(shù)據(jù)傳輸給第二模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn) 換模塊164,經(jīng)凄M莫轉(zhuǎn)換后輸出音頻信號，同時也將所接收的話筒信號經(jīng)第二 模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊164進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入第四中央處理單元的緩存，以準(zhǔn)備 合成上行數(shù)據(jù)。除了語音數(shù)據(jù)之外的其他數(shù)據(jù)信息，例如文本信息、指令信息 等信息，則傳入嵌入式CPU165，經(jīng)過嵌入式CPU165處理之后存入存儲設(shè)備， 或者是通過顯示設(shè)備，例如顯示器1612進(jìn)行顯示。在傳輸上行數(shù)據(jù)時，嵌入式 CPU對信號輸入設(shè)備所輸入的信息進(jìn)行處理，例如鍵盤169、鼠標(biāo)1610等設(shè)備， 還可對USB接口 1611所連接的設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，將處理后需要進(jìn)行 上傳的數(shù)據(jù)傳輸給第四中央處理單元163,第四中央處理單元163對需要進(jìn)行 上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理，并進(jìn)行緩存，并在當(dāng)?shù)谄呤瞻l(fā)模塊162接收到下行 數(shù)據(jù)的短信元數(shù)據(jù)時，向上發(fā)送上行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的傳輸。因此，在接 收到下行的短信元數(shù)據(jù)時，即開始向上發(fā)送上行數(shù)據(jù)，而無須等待長信元數(shù)據(jù) 發(fā)送完成，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。由于ATM同步以太網(wǎng)可以實現(xiàn)級聯(lián)，為了能盡可能多地連接多個終端設(shè) 備16，且可以使每個終端設(shè)備16在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時都具有足夠的信道帶寬， 同時也不至于浪費資源，上述多媒體網(wǎng)卡13可以是千兆網(wǎng)卡，特別是千兆語音 網(wǎng)卡，上述主交換機14可以是千兆交換機，上述輔交換機15可以是百兆交換 機。此外，由于以太網(wǎng)物理層芯片具有價格便宜、傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)收發(fā)的協(xié) 議完善、可靠性高等特點，因此，當(dāng)多媒體網(wǎng)卡13是千兆網(wǎng)卡、主交換機l4 為千兆交換機、輔交換機15為百兆交換機時，上述第二收發(fā)模塊137可以是千 兆以太網(wǎng)物理層芯片，上述第三收發(fā)模塊142可以是千兆以太網(wǎng)物理層芯片， 第四收發(fā)模塊145、第五收發(fā)模塊152、第六收發(fā)模塊l55、第七收發(fā)模塊l62 可以是百兆以太網(wǎng)物理層芯片，此外，所述第二接口 138、第三接口 1"、第四 接口 146、第五接口 151、第六接口 156、第七接口 161可以是RJ45接口。此外，由于FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)具有可擴展性及陣列性等特點， 上述第一中央處理單元134、第二中央處理單元l43、第三中央處理單元l53、第四中央處理單元163可以是FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)，也可以嵌入標(biāo)準(zhǔn)快 速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層交換模塊，從而也能適合系統(tǒng)非實時業(yè)務(wù)需求(如上網(wǎng)), 在終端設(shè)備16較少時，并且只應(yīng)用于非實時業(yè)務(wù)時，采用快速以太網(wǎng)模式可獲 得更高的效率(上下行數(shù)據(jù)不受限制，最高可大100M)。此外，在上述具體實施方式
的說明中，僅僅級聯(lián)了兩層交換機，即主交換 機與多個輔交換機，在不分離本發(fā)明的核心思想的情況下，也可以級聯(lián)三層或者三層以上的交換機，根據(jù)具體環(huán)境應(yīng)用及需要的不同可以有所不同。以上所述的本發(fā)明的各實施方式，僅是對本發(fā)明的具體實施方式
的詳細(xì)說 明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作 的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括步驟接收到需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，并將所述上行數(shù)據(jù)予以緩存；當(dāng)接收到下行數(shù)據(jù)時，將所述上行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于所述下行數(shù)據(jù)包括短信元數(shù)據(jù)和長信元數(shù)據(jù)，所述短信元數(shù)據(jù)包括文本信 息、語音信息以及控制命令信息，所述長信元數(shù)據(jù)包括一見頻信息、圖像信息、 地址信息，當(dāng)接收到所述下行數(shù)據(jù)中的短信元數(shù)據(jù)時，將所述上行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步以太網(wǎng)收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于所述 短信元數(shù)據(jù)通過永久虛電路進(jìn)行傳輸；所述長信元數(shù)據(jù)通過交換虛電路進(jìn)行傳輸。
4、 一種同步以太網(wǎng)，其特征在于，包括與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器、設(shè)置在 服務(wù)器內(nèi)的多媒體網(wǎng)卡、通過所述多媒體網(wǎng)卡與所述服務(wù)器連接的主交換機、 以及至少 一個與所述主交換機連接的終端設(shè)備，所述多媒體網(wǎng)卡，用于根據(jù)所述多媒體網(wǎng)卡的時鐘信號，緩存從所述服務(wù) 器讀取的下行數(shù)據(jù)、以及所接收到的上行數(shù)據(jù)，并在下一時鐘周期將所述下行 數(shù)據(jù)向所述主交換機發(fā)送，將所述上行數(shù)據(jù)向所述服務(wù)器發(fā)送，所述主交換機用于緩存接收到的上行數(shù)據(jù)，接收所述多媒體網(wǎng)卡發(fā)送的下 行數(shù)據(jù)，并在接收到下行數(shù)據(jù)時，將所述接收到的下行數(shù)據(jù)向下發(fā)送，將所述 接收到的上行數(shù)據(jù)向所述多媒體網(wǎng)卡發(fā)送，所述終端設(shè)備用于緩存需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，接收下行數(shù)據(jù)，并在接 收到下行數(shù)據(jù)時，將所述接收到的下行數(shù)據(jù)予以輸出顯示，將所述需要向上發(fā) 送的上行數(shù)據(jù)向上發(fā)送。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于，還包括連接于所述 主交換機與所述終端設(shè)備之間的至少 一個輔交換機，所述輔交換機與至少 一個終端設(shè)備連接，所述輔交換機用于緩存從所述終端設(shè)備接收的上行it據(jù)，并接收所述主交 換機發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，并在接收到所述主交換機發(fā)送的下行數(shù)據(jù)時，將所述下 行數(shù)據(jù)向下發(fā)送，將所接收到的上行數(shù)據(jù)向上發(fā)送。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于所述下行數(shù)據(jù)包括短信元數(shù)據(jù)和長信元數(shù)據(jù)，所述短信元數(shù)據(jù)包括文本信 息、語音信息以及控制命令信息，所述長信元數(shù)據(jù)包括視頻信息、圖像信息、 地址信息；所述任意一個終端設(shè)備與所述服務(wù)器之間設(shè)置有永久虛電路，所述短信元 數(shù)據(jù)通過所述永久虛電路進(jìn)行傳輸；所述服務(wù)器根據(jù)所述多媒體網(wǎng)卡發(fā)送的上行數(shù)據(jù)分配交換虛電路，所述長 信元數(shù)據(jù)通過所述交換虛電路進(jìn)行傳輸。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于所述主交換機為千兆 交換機，所述輔交換機為百兆交換機，所述多媒體網(wǎng)卡為千兆語音網(wǎng)卡。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于，所述多媒體網(wǎng)卡包括用于與所述服務(wù)器連接的第 一接口 、與所述第 一接口連接的第 一收發(fā)模塊、 與所述第 一收發(fā)模塊連接的緩存模塊、與所述緩存模塊連接的第 一中央處理單 元、分別與所述第一中央處理單元連接的第一時鐘源、第一模lt/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 以及第二收發(fā)模塊，所述第二收發(fā)模塊通過第二接口與所述主交換機連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于，所述主交換機包括用于與所述多々某體網(wǎng)卡連接的第三接口 、與所述第三接口連接的第三收發(fā) 模塊、與所述第三收發(fā)^t塊連接的第二中央處理單元、分別與所述第二中央處 理單元連接的第二時鐘源以及至少一個第四收發(fā)模塊，所述任意一個第四收發(fā) 模塊具有至少一個第四接口 ，并通過所述第四接口與所述輔交換機連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于，所述輔交換機包括用于與所述主交換機連接的第五接口 、與所述第五接口連接的第五收發(fā)模 塊、與所述第五收發(fā)^f莫塊連接的第三中央處理單元、分別與所述第三中央處理 單元連接的第三時鐘源以及至少 一個第六收發(fā)模塊，所述第六收發(fā)模塊與至少 一個第六接口連接，并通過所述第六接口與所述終端i殳備連接。
11、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于，所述終端設(shè)備包括用于與所述輔交換機連接的第七接口 、與所述第七接口連接的第七收發(fā)模 塊、與所述第七收發(fā)模塊連接的第四中央處理單元、與所述第四中央處理單元 連接的第二模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、與所述第四中央處理單元連接的嵌入式CPU、 分別與所述嵌入式CPU連接的第四時鐘源、信號輸入設(shè)備、顯示設(shè)備以及存儲 設(shè)備。
12、 根據(jù)權(quán)利要求5至ll任意一項所述的同步以太網(wǎng)，其特征在于，所述第一收發(fā)模塊為PCI橋芯片，所述第二收發(fā)模塊、所述第三收發(fā)模塊 為千兆以太網(wǎng)物理層芯片，所述第四收發(fā)模塊、所述第五收發(fā)模塊、所述第六 收發(fā)模塊、所述第七收發(fā)模塊為百兆以太網(wǎng)物理層芯片，所述第一中央處理單元、所述第二中央處理單元、所述第三中央處理單元、 所述第四中央處理單元為現(xiàn)場可編程門陣列。
全文摘要
一種同步以太網(wǎng)及其收發(fā)數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括步驟接收到需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，并將上行數(shù)據(jù)予以緩存；當(dāng)接收到下行數(shù)據(jù)時，將所述上行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。所述同步以太網(wǎng)包括依次與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器、多媒體網(wǎng)卡、主交換機、以及至少一個終端設(shè)備，多媒體網(wǎng)卡用于緩存從服務(wù)器讀取的下行數(shù)據(jù)、所接收到的上行數(shù)據(jù)，并在下一時鐘周期將下行數(shù)據(jù)和上行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，主交換機用于緩存接收到的上行數(shù)據(jù)，在接收到下行數(shù)據(jù)時，將接收到的下行數(shù)據(jù)向下發(fā)送，將接收到的上行數(shù)據(jù)向多媒體網(wǎng)卡發(fā)送，終端設(shè)備用于緩存需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，并在接收到下行數(shù)據(jù)時，將接收到的下行數(shù)據(jù)予以輸出顯示，將需要向上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)向上發(fā)送。
文檔編號H04L12/28GK101277244SQ20081002795
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者張新華, 昆 彭, 鷗 李 申請人:廣東藍(lán)鴿科技有限公司