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.
Pokud přenos rámců mezi rozdělovačem slučovačem rámců dostatečně
spolehlivý, můžeme zmenšit počet přenášených řídicích rámců zvýšit tak užitečnou
propustnost systému. Synchronizace zachována vždy, pokud přijat alespoň jeden řídicí
rámec každé dvojice stop-start. Synchronizace vysílače přijímače zabezpečena vysláním řídicího rámce
jak začátku, tak konci úseku dat délky DMAX pro každý kanál.1.2 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.
Řídicí rámce označující začátek konec posloupnosti datových rámců jsou
v režimu LEVEL-0 podstatě zdvojené, čehož plyne poměrně velký přidaný datový
tok. Tím mírně snižuje
propustnost systému. Navíc by
v průběhu přenosu nesmělo docházet ztrátám datových rámců radiovém kanále,
což opět obtížně splnitelná podmínka. 6. režimu, který označím jako LEVEL-1, bude vysílač vkládat
řídicí rámce pouze začátky jednotlivých úseků datových rámců (obr.29
s přijímačem během celého přenosu. Stejně tomu případě, že
bude ztracen řídicí rámec označující začátek úseku datových rámců.
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. Princip patrný
z obr. 6. Výhodou tohoto systému fakt, není náchylný ztrátu
datových rámců. 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). 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. Tato synchronizace zajistí jednak výchozí synchronizaci
slučovače datových toků dále zajistí, případě výpadku několika rámců bude
v krátké době synchronnost opět obnovena.
Navržený systém synchronizace využívá přenosu pomocných řídicích rámců,
které jsou přenášeny radiovým kanálem spolu užitečnými daty.
Nejbezpečnější způsob řízení, který zároveň vyžaduje největší objem
přenášených servisních datových rámců, nepotřebuje své funkci znalost nastavené
hranice pro přepnutí mezi kanály (DMAX). 6. Proto třeba zajistit synchronizaci vysílače a
přijímače během provozu. Tento režim budu dále označovat jako
LEVEL-0.
.2)
