[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)降低編碼層和鏈路層處理延遲的數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010604028.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111769906B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹繼軍;賴明澈;?？?/a>;龐征斌;齊星云;陸平靜;羅章;徐金波;董德尊;孫巖;熊澤宇;呂方旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)降低編碼層和鏈路層處理延遲的數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置，本發(fā)明通過(guò)PCS層對(duì)待FEC解碼數(shù)據(jù)分別生成經(jīng)FEC解碼的鏈路層報(bào)文A、不經(jīng)FEC解碼的鏈路層報(bào)文B；LLP層先收到鏈路層報(bào)文B，若鏈路層報(bào)文B檢查通過(guò)則將鏈路層報(bào)文B作為正確的結(jié)果輸出；否則若鏈路層報(bào)文B的錯(cuò)誤為可糾錯(cuò)的誤碼則糾錯(cuò)后輸出，糾錯(cuò)失敗則等待后續(xù)到達(dá)的鏈路層報(bào)文A，若鏈路層報(bào)文A檢查通過(guò)則將鏈路層報(bào)文A作為正確的結(jié)果輸出；否則，丟棄鏈路層報(bào)文啟動(dòng)目標(biāo)報(bào)文的報(bào)文重傳。本發(fā)明以事務(wù)層報(bào)文為控制粒度，依據(jù)物理介質(zhì)誤碼情況自動(dòng)選擇是否進(jìn)行FEC解碼器的糾錯(cuò)處理，從而自適應(yīng)降低編碼層和鏈路層處理延遲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊芯片領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)降低編碼層和鏈路層處理延遲的數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置。

背景技術(shù)

在通訊芯片中，數(shù)據(jù)鏈路層（LLP）和物理編碼層（PCS）位于事務(wù)層和物理介質(zhì)之間。如圖1所示，編碼層（PCS）負(fù)責(zé)按照物理介質(zhì)的特殊要求，將鏈路層（LLP）的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼，而鏈路層（LLP）采用重傳機(jī)制負(fù)責(zé)報(bào)文的可靠傳輸，事務(wù)層和物理介質(zhì)之間的數(shù)據(jù)收發(fā)需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層和物理編碼子層才能實(shí)現(xiàn)。目前，物理介質(zhì)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到25Gbps~50Gbps。在該速率范圍下，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，IEEE的802.3cd標(biāo)準(zhǔn)的編碼層使用向前糾錯(cuò)編碼（FEC）以糾正數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)。對(duì)于超過(guò)FEC糾錯(cuò)能力范圍的差錯(cuò)，鏈路層通過(guò)重傳差錯(cuò)報(bào)文進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)的鏈路層和物理層數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚砹鞒?。事?wù)層的數(shù)據(jù)傳輸以報(bào)文為單位，每個(gè)報(bào)文包含多個(gè)固定長(zhǎng)度為256位的分片（FLIT），報(bào)文以分片為單位順序進(jìn)入鏈路層。數(shù)據(jù)發(fā)送端的處理流程為：產(chǎn)生CRC：鏈路層CRC產(chǎn)生邏輯計(jì)算報(bào)文數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)和并將其填寫在報(bào)文尾FLIT固定域。重傳管理：鏈路層將報(bào)文序列號(hào)（SEQ）填寫在報(bào)文首FLIT固定域并發(fā)送給編碼層，同時(shí)將報(bào)文復(fù)制到重傳管理邏輯以備可能發(fā)生的報(bào)文重傳。64/66編碼和速率匹配：編碼層將256位的報(bào)文FLIT進(jìn)行64/66編碼產(chǎn)生264位數(shù)據(jù)塊。264/257編碼：編碼層將264位數(shù)據(jù)塊壓縮編碼為257位的數(shù)據(jù)塊。加擾：編碼層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾，加擾的多項(xiàng)式為X^X39^X58。其中X代表當(dāng)前加擾的數(shù)據(jù)位，X39和X58分別代表當(dāng)前數(shù)據(jù)的前39 和58 位，^為異或運(yùn)算符。插入對(duì)齊標(biāo)記：編碼層周期性的向數(shù)據(jù)中插入特定符號(hào)串作為FEC塊的對(duì)齊標(biāo)記，插入周期為4096個(gè)FEC塊，每個(gè)FEC塊包含5140位用戶數(shù)據(jù)。FEC編碼：編碼層對(duì)每個(gè)FEC塊5140位用戶數(shù)據(jù)產(chǎn)生300位的校驗(yàn)和，并將校驗(yàn)和插入FEC塊尾部。符號(hào)分發(fā)：編碼層將數(shù)據(jù)以10位符號(hào)為單位順序輪轉(zhuǎn)發(fā)送到4個(gè)物理介質(zhì)的適配層接口。數(shù)據(jù)接收端的處理流程為：通道鎖定對(duì)齊和重定序：編碼層從4個(gè)物理介質(zhì)的適配層接口接收數(shù)據(jù)，識(shí)別數(shù)據(jù)中各自包含的對(duì)齊標(biāo)記，依據(jù)對(duì)齊標(biāo)記重新排列4路數(shù)據(jù)，對(duì)齊數(shù)據(jù)并上送。FEC解碼：編碼層對(duì)每個(gè)5440位FEC塊解碼。如果配置使能了旁路糾錯(cuò)功能，則在校驗(yàn)和驗(yàn)算后直接取出FEC塊的5140位用戶數(shù)據(jù)并上送；否則，根據(jù)FEC塊的300位校驗(yàn)和驗(yàn)算5140位用戶數(shù)據(jù)的正確性，如果錯(cuò)誤則進(jìn)行糾錯(cuò)處理。刪除對(duì)齊標(biāo)記：編碼層刪除數(shù)據(jù)中周期性出現(xiàn)的FEC塊對(duì)齊標(biāo)記。解擾：編碼層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾，解擾的多項(xiàng)式為X^X39^X58。257/264解碼：編碼層將257位的數(shù)據(jù)解壓縮編碼為264位的數(shù)據(jù)塊。66/64解碼和速率匹配：編碼層將264位的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行66/64解碼產(chǎn)生256位數(shù)據(jù)塊并交給鏈路層。CRC和序列號(hào)檢查：鏈路層以報(bào)文為單位檢查報(bào)文的CRC校驗(yàn)和和序列號(hào)SEQ，如果正確則上送到數(shù)據(jù)輸出邏輯，否則丟棄報(bào)文。數(shù)據(jù)輸出：向事務(wù)層輸出數(shù)據(jù)報(bào)文。