Diplomová práce je zaměřena na návrh ethernetového vysokorychlostního přepínačedat, který je založený na obvodu FPGA. Přepínač bude schopný rozdělit datový toktvořený ethernetovými rámci na dva toky s polovičním datovým tokem.
Proto třeba zajistit synchronizaci vysílače a
přijímače během provozu.2 Přepínání datových toků řídicími rámci režimu LEVEL-0
Pokud dojde ztrátě pouze jednoho řídicího rámce, nemůže tohoto systému
dojít chybnému seřazení datových rámců: pokud bude ztracen rámec označující konec
vysílání úseku datových rámců jednoho portu, stále máme dispozici řídicí rámec
označující začátek úseku datových rámců druhého portu. Jak bude dále ukázáno, lze optimalizací režimu zasílání řídicích
rámců dosáhnout kompromisu mezi spolehlivostí přepínání dat (korektní rekonstrukcí
pořadí rámců přijímači) objemem servisního datového toku (snížením propustnosti
kanálu).
. Synchronizace vysílače přijímače zabezpečena vysláním řídicího rámce
jak začátku, tak konci úseku dat délky DMAX pro každý kanál.
Nejbezpečnější způsob řízení, který zároveň vyžaduje největší objem
přenášených servisních datových rámců, nepotřebuje své funkci znalost nastavené
hranice pro přepnutí mezi kanály (DMAX). Pokud přenos rámců mezi rozdělovačem slučovačem rámců dostatečně
spolehlivý, můžeme zmenšit počet přenášených řídicích rámců zvýšit tak užitečnou
propustnost systému. 6.
port A
A
start
A
stop
A
start
A
stop
port B
B
start
B
stop
64B 64B 64B 64B 64B 64B2 kB
1 2
3 5
9 11
6
7 8
obr.2). Tím mírně snižuje
propustnost systému. Stejně tomu případě, že
bude ztracen řídicí rámec označující začátek úseku datových rámců.
Řídicí rámce označující začátek konec posloupnosti datových rámců jsou
v režimu LEVEL-0 podstatě zdvojené, čehož plyne poměrně velký přidaný datový
tok.1. 6. Princip patrný
z obr. Navíc by
v průběhu přenosu nesmělo docházet ztrátám datových rámců radiovém kanále,
což opět obtížně splnitelná podmínka. 6.29
s přijímačem během celého přenosu. lze zaručit teoreticky pouze případě, že
vysílač začne vysílat data okamžiku, kdy přijímač připraven data přijímat, což
v případě plně duplexního spoje prakticky nelze zajistit oboustranně. Ten podstatě
již předznamenán koncovým řídicím rámcem předchozího úseku datových rámců
v sousedním kanálu. Výhodou tohoto systému fakt, není náchylný ztrátu
datových rámců. Synchronizace zachována vždy, pokud přijat alespoň jeden řídicí
rámec každé dvojice stop-start.
Navržený systém synchronizace využívá přenosu pomocných řídicích rámců,
které jsou přenášeny radiovým kanálem spolu užitečnými daty. režimu, který označím jako LEVEL-1, bude vysílač vkládat
řídicí rámce pouze začátky jednotlivých úseků datových rámců (obr. Tato synchronizace zajistí jednak výchozí synchronizaci
slučovače datových toků dále zajistí, případě výpadku několika rámců bude
v krátké době synchronnost opět obnovena. Tento režim budu dále označovat jako
LEVEL-0
