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WO2014044190A1 - 以太网数据传输速率的调整方法及装置 - Google Patents

以太网数据传输速率的调整方法及装置 Download PDF

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WO2014044190A1
WO2014044190A1 PCT/CN2013/083771 CN2013083771W WO2014044190A1 WO 2014044190 A1 WO2014044190 A1 WO 2014044190A1 CN 2013083771 W CN2013083771 W CN 2013083771W WO 2014044190 A1 WO2014044190 A1 WO 2014044190A1
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WO
WIPO (PCT)
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rate
data transmission
ethernet
data
links
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/083771
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
章伟
郭丹旦
唐雄
余金清
涂辉
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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Filing date
Publication date
Application filed by 中兴通讯股份有限公司 filed Critical 中兴通讯股份有限公司
Priority to JP2015532290A priority Critical patent/JP6639232B2/ja
Priority to US14/430,204 priority patent/US9705809B2/en
Priority to EP13839539.7A priority patent/EP2899923A4/en
Publication of WO2014044190A1 publication Critical patent/WO2014044190A1/zh

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/25—Flow control; Congestion control with rate being modified by the source upon detecting a change of network conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/14—Channel dividing arrangements, i.e. in which a single bit stream is divided between several baseband channels and reassembled at the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular to a method and apparatus for adjusting an Ethernet data transmission rate.
  • BACKGROUND Ethernet is the most widely used local area network, including standard Ethernet (10 Mbps), Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1000 Mbps), etc., using carrier sense multiple access/collision detection with collision detection ( The Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD) access control method is in compliance with the IEEE802.3 standard.
  • CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect
  • 10GBASE-T is an Ethernet specification using copper cable connection (6 types of shielded or unshielded twisted pair), the effective bandwidth of the data layer is 10Gbit/s, and the longest transmission distance is reachable. 100m. Since data is transmitted at a high speed of 10 GBps, the stability and reliability of data transmission is particularly important. At present, in the transmission process of Ethernet, if the unshielded twisted pair has a corresponding fault, such as one of the twisted pairs is damaged, the entire Ethernet communication link is broken, and the data can no longer be transmitted. However, with the increasing requirements for the stability and reliability of data transmission, especially in some important data transmissions, if the Ethernet communication link suddenly fails, the data transmission is interrupted, which is unacceptable to the user.
  • the present invention provides a method and apparatus for adjusting an Ethernet data transmission rate to solve at least the above problems, in view of the problem in the related art that a data transmission link failure in an Ethernet network affects stable and reliable transmission of data.
  • a method for adjusting an Ethernet data transmission rate is provided, the method comprising: monitoring a connection condition of a data transmission link; adjusting a rate of data transmission according to the monitored connection condition; Rate for data transfer.
  • Adjusting the rate of data transmission in the Ethernet according to the monitored connection situation includes: negotiating the adjustment of the foregoing rate according to the monitored connection situation; and adjusting the foregoing rate of data transmission in the Ethernet according to the negotiation result.
  • the negotiation of the foregoing rate adjustment includes: in the case that one or more links in the data transmission link are detected to be faulty, the negotiation determines to reduce the foregoing rate of data transmission in the Ethernet; In the event that one or more of the above-mentioned links that have failed to be detected are recovered, the negotiation determines to increase the above rate of data transmission in the Ethernet.
  • Adjusting the foregoing rate of data transmission in the Ethernet according to the foregoing negotiation result includes: inserting an idle IDLE code stream into the code stream of the current data transmission to reduce the foregoing rate (the above-mentioned data transmission code stream) An IDLE code stream) / a rate of current data transmission of the code stream X of the above data transmission; in the case of negotiating and determining to increase the rate, extracting the IDLE code stream in the current data stream of the data transmission, increasing the rate to a full rate .
  • the method further includes: performing data transmission according to the adjusted rate.
  • Performing data transmission according to the adjusted rate includes: when monitoring the failure of one or more of the foregoing links, allocating data to be transmitted to the remaining normal links, and performing data transmission according to the reduced rate; When the one or more links that have failed to be recovered are recovered, the data to be transmitted is allocated to the current normal link, and the data is transmitted according to the increased rate.
  • the foregoing connection situation of monitoring the foregoing data transmission link is implemented by one of the following methods: a signal echo mode, a near-end crosstalk mode, and a far-end crosstalk mode.
  • an apparatus for adjusting an Ethernet data transmission rate comprising: a monitoring module configured to monitor a connection condition of a data transmission link; and an adjustment module configured to be monitored according to the monitoring module In the above connection situation, the rate of data transmission is adjusted; the transmission module is set to perform data transmission according to the adjusted rate of the above adjustment module.
  • the foregoing adjustment module includes: a negotiating unit, configured to negotiate the adjustment of the rate according to the monitored connection situation; and the adjusting unit is configured to adjust the foregoing rate of data transmission in the Ethernet according to the negotiation result of the negotiating unit.
  • the negotiating unit includes: a first negotiating subunit, configured to negotiate to determine to reduce the foregoing rate of data transmission in the Ethernet when detecting that one or more links in the data transmission link are faulty;
  • the negotiation sub-unit is arranged to negotiate to determine to increase the above rate of data transmission in the Ethernet in the event that the one or more links that have failed to be detected are recovered.
  • the adjusting unit includes: a first adjusting subunit, configured to insert an IDLE code stream into the current data transmission stream when the negotiation determines to reduce the rate, and reduce the rate to be (the data stream of the data transmission is idle) IDLE code stream) / the current data transmission rate of the data stream X of the above data transmission; the second adjustment subunit, configured to extract the IDLE code stream in the current data transmission stream stream when the negotiation determines to increase the rate Increase the above rate to full rate.
  • the device further includes: a transmission module configured to perform data transmission according to the adjusted rate of the adjustment module.
  • the foregoing transmission module includes: a first transmission unit configured to allocate data to be transmitted to the remaining normal links in the case that the one or more links are detected to be faulty, and perform data transmission according to the reduced rate And a second transmission unit configured to allocate the data to be transmitted to the current normal link in the case that the one or more links that have failed to be detected are recovered, and perform data transmission according to the increased rate.
  • FIG. 1 is a flow chart of a method for adjusting an Ethernet data transmission rate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart of Ethernet data transmission according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an Ethernet hierarchical structure according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a first mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention
  • Is a schematic diagram of a second mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention
  • 7 is a schematic diagram of a third mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a fourth mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a block diagram showing a specific structure of an apparatus for adjusting an Ethernet data transmission rate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is an Ethernet data transmission protection apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Schematic diagram of the structure
  • the embodiment of the invention provides a method and a device for adjusting an Ethernet data transmission rate.
  • the network connection link is continuously detected to determine the connection status of the link. If a certain signal line fails, the data is reduced.
  • the transmission rate ensures the stability and reliability of the data transmission. After the link returns to normal, it is retransmitted at the normal rate.
  • the embodiment provides a method for adjusting an Ethernet data transmission rate, and a flowchart of a method for adjusting an Ethernet data transmission rate, as shown in FIG. 1, the method includes the following steps (step S102 to step S104): Step S102, Monitoring the connection of the data transmission link in the Ethernet; Step S104, adjusting the data transmission rate in the Ethernet according to the monitored connection situation.
  • Step S102 Monitoring the connection of the data transmission link in the Ethernet
  • Step S104 adjusting the data transmission rate in the Ethernet according to the monitored connection situation.
  • Monitoring the connection of the data transmission link is implemented by one of the following methods: signal echo mode, near-end crosstalk mode, and far-end crosstalk mode. Which method is used can be determined according to the actual situation, as long as the link connection can be monitored. Of course, the above monitoring may be performed periodically or irregularly, depending on the actual situation.
  • the access control layer (Medium Access Control, MAC for short) sends information to the PHY layer (physical layer), and then transmits the data to the peer PHY layer through the twisted pair.
  • the peer PHY layer and the peer MAC layer are exchanged.
  • the link is monitored by means of signal echo. Assuming that there are two non-screened twisted pairs without echo, the twisted pair link is broken.
  • the local end sends the detection result to the peer end through the other three pairs of normal non-screening twisted pair transmission links. After receiving the link detection result of the local end, the peer end transmits the signal to the 3/4 rate level through the MAC layer. After the local end receives the relevant result, the local end adjusts the local Ethernet transmission rate according to the received link detection result.
  • the present embodiment provides a preferred implementation manner, that is, adjusting the data transmission rate in the Ethernet according to the monitored connection situation, including: adjusting the rate adjustment according to the monitored connection situation; adjusting according to the negotiation result The rate of data transfer in Ethernet.
  • the negotiation of the rate adjustment includes: in the case that one or more links in the data transmission link are detected to be faulty, the negotiation determines to reduce the rate of data transmission in the Ethernet; In the event that one or more links of the failure are recovered, the negotiation determines to increase the rate of data transmission in the Ethernet.
  • the rate adjustment method can be determined more reasonably, effectively, and specifically.
  • various implementation manners can be adopted as long as the rate can be adjusted accordingly.
  • This embodiment provides a preferred implementation manner, that is, the rate is reduced by inserting an IDLE (idle) code stream into the code stream of the data transmission.
  • adjusting the rate of data transmission in the Ethernet according to the negotiation result includes: In the case of negotiating to determine the rate of decrease, the IDLE code stream is inserted into the code stream of the current data transmission, and the rate is reduced (the code stream of the data transmission - the IDLE code stream) / the current data transmission rate of the data stream X of the data transmission; In the case of negotiating and determining the rate of increase, the IDLE code stream is extracted in the code stream of the current data transmission, and the above rate is increased to a full rate. Assuming that the code stream of the data transmission is M and the inserted IDLE code stream is N, the reduced rate is (MN) / Mx pre-adjustment rate.
  • the data transmission is performed according to the adjusted rate.
  • the data to be transmitted is allocated to the remaining normal links.
  • the reduced rate is used for data transmission; in the case that the one or more links that have failed to be recovered are recovered, the data to be transmitted is allocated to the current normal link, and the data is transmitted according to the increased rate.
  • the data transmission method introduced in this embodiment is mainly applied in the Ethernet transmission process, especially 10G-BASE.
  • Step S202 by monitoring the Ethernet transmission link, confirming The link connection status between the local end and the peer end.
  • the local and remote ends of Ethernet 10GBASE-T are generally connected by four pairs of non-screen shielded twisted pairs.
  • the detection method is not limited.
  • the signal echo may be used, that is, if the signal is sent, there is no echo, indicating that the link is broken.
  • Step S204 According to the connection status of the link, the local end and the opposite end perform corresponding information negotiation. If the link connection condition is that there is no link break, step S206 is performed. If one link is broken, step S208 is performed. If there are two links broken, step S210 is performed, if there are three links broken. Then, step S212 is performed. If there are four links broken, step S214 is performed. For example, by using the data transmission link in FIG.
  • the MAC of the local end sends information to the PHY layer, and then transmits the information to the PHY layer of the opposite end through the twisted pair, and exchanges information between the PHY layer and the opposite MAC layer of the opposite end. If the detection link is abnormal, the data is exchanged by using the remaining normally connected non-screened twisted pair cable, and the link information is sent to the peer end through the local end. The peer then sends the relevant information, as well as the need to slow down and the corresponding slowdown level information to the local end. In step S206, no link is broken, and data transmission is performed at a normal rate. In step S208, one link is broken, the local end and the opposite end transmit data at a rate of 3/4, and a warning is issued.
  • Step S210 two links are broken, and the local end and the opposite end are 1/2.
  • the data is transmitted at the rate, and the notification is sent.
  • Step S212 three links are broken, the local end and the opposite end transmit data at a rate of 1/4, and the notification is sent.
  • Step S214 and four links are broken.
  • the local end and the peer end stop data transmission and issue a fault alarm.
  • 4 is a schematic diagram of an Ethernet hierarchy according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, an interface between an Ethernet MAC layer and a PHY layer (including a PCS layer and a PMA layer) is a *GMI interface, and the rate is fixed, if it is XGMII.
  • the rate is 10G, if it is GMII, the rate is 1G, and the interface rate of PMA and Medium is also Fixed, in order to achieve the purpose of reducing the rate, the following methods can be used: Take a large FIFO at the PCS layer to buffer the data, enable the MAC to control the interval for sending data, and insert an IDLE code at the PCS layer. Assuming that the data transmission code stream is M and the inserted IDLE code stream is N, the reduced rate is (MN) / Mx pre-adjustment rate.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a first mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
  • the input 4 equal-part data is counter-typed at a counter of 1, 2, 3, 4 cycles, the counter is 1, then it is transmitted on the first road with normal line; if the counter is 2, it is transmitted on the second road with normal line; if the counter is 3, it is transmitted on the 3rd line with normal line; Counter If it is 4, it will be transmitted on the 4th road with normal line.
  • 6 is a schematic diagram of a second mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, if one of the links fails, the input 4 aliquot data is countered by a counter mode.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a third mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, if two links are faulty, the input 4 equal-part data is counter mode counter. In the 1, 2, 3, 4 cycle, the counter is 1, 3, then the first line is transmitted on the normal line; the counter is 2, 4 is transmitted on the second line with the line normal. 8 is a schematic diagram of a fourth mapping relationship of an Ethernet data packet according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
  • the input 4 equal-part data is mapped to a unique normal. Transfer along the way.
  • the following describes the data transmission method by taking 10GBASE-T Ethernet data transmission as an example.
  • 10GBASE-T Ethernet data transmission VIP users access important videos stored in the server through Ethernet.
  • the local end and the opposite end of the data transmission simultaneously detect the link.
  • the method of online echo, near-end crosstalk and far-end crosstalk cancellation detection is adopted, and it is assumed that there are two non-screen shielded twisted pairs without echo.
  • the twisted pair link is broken.
  • the local end sends the detection result of the other three pairs of normal non-screening twisted pair transmission links to the opposite end.
  • the peer end After receiving the link detection result of the local end, the peer end performs the speed reduction to the 3/4 rate level signal through the MAC layer. After returning to the local end, the local end receives the relevant result. The local end adjusts the local Ethernet transmission rate according to the received link detection result.
  • the local and the peer are transmitted at a rate of 1/2, and further to the link. Test. If two of the links fail, the local end and the peer end transmit at a rate of 1/2, and according to the Ethernet packet mapping diagram, the input 4 equals the data by the counter mode counter at 1, 2 Loop, the counter is 1, then it is transmitted on the first road with normal line.
  • FIG. 9 is a structural block diagram of an apparatus for adjusting an Ethernet data transmission rate according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the apparatus includes: a monitoring module 10 and an adjustment module 20. The structure will be specifically described below.
  • the monitoring module 10 is configured to monitor the connection status of the data transmission link in the Ethernet; the adjustment module 20 is connected to the monitoring module 10, and is configured to adjust the data transmission rate in the Ethernet according to the connection situation monitored by the monitoring module.
  • the monitoring module 10 monitors the data transmission link, and then the adjustment module 20 adjusts the data transmission rate according to the monitored link connection situation, and solves the related art in the data transmission link failure in the Ethernet to affect the data.
  • the problem of stable and reliable transmission greatly improves the stability and reliability of data transmission and improves the user experience.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a specific structure of an apparatus for adjusting an Ethernet data transmission rate according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the apparatus further includes: in addition to the modules in FIG.
  • the unit 22 is configured to negotiate the adjustment of the rate according to the monitored connection situation; the adjusting unit 24 is connected to the negotiating unit 22, and is configured to adjust the foregoing rate of data transmission in the Ethernet according to the negotiation result of the negotiating unit.
  • Monitoring the connection of the data transmission link is implemented by one of the following methods: signal echo mode, near-end crosstalk mode, and far-end crosstalk mode. After the connection of the data transmission link is monitored, the local end of the data transmission interacts with the peer end to perform the Ethernet link.
  • the negotiating unit 22 includes: Negotiating the subunit, configured to negotiate to determine to reduce the above rate of data transmission in the Ethernet when monitoring that one or more links in the data transmission link are faulty; the second negotiation subunit, In the event that one or more of the above-described links that have failed to be detected are recovered, the negotiation determines to increase the above rate of data transmission in the Ethernet. After the local end and the opposite end negotiate, the rate is adjusted according to the negotiation result, that is, the adjusting unit 24 includes: a first adjusting subunit, configured to insert in the current data transmission stream when the negotiation determines to reduce the rate.
  • the device further includes a transmission module, and is configured to perform data according to the adjusted rate of the adjustment module. transmission.
  • the transmission module includes: a first transmission unit, configured to allocate data to be transmitted to the remaining normal links when the one or more links are detected to be faulty, and perform data transmission according to the reduced rate;
  • the second transmission unit is configured to allocate the data to be transmitted to the current normal link in the case that the one or more links that have failed to be detected are recovered, and perform data transmission according to the increased rate.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of an Ethernet data transmission protection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the apparatus includes an Ethernet detection module, an Ethernet negotiation module, and an Ethernet rate dynamic adjustment module.
  • the Ethernet detection module has the same function as the monitoring module in the above embodiment, and is configured to detect the link of the Ethernet transmission process to determine whether the relevant link is connected.
  • the Ethernet negotiation module has the same function as the negotiation unit in the foregoing embodiment, and is configured to perform information interaction between the local end and the opposite end of the Ethernet, and the MAC layer and the PHY layer link interact.
  • the Ethernet rate dynamic adjustment module has the same function as the adjustment module in the above embodiment, and is configured to dynamically adjust the Ethernet transmission rate according to the connectivity of the Ethernet-related link to ensure stable and reliable data transmission.
  • the present invention determines the link connection condition by continuously detecting the link. If a certain signal line in the Ethernet fails, the local end and the opposite end perform an Ethernet link. The situation is interactive, and the method of reducing the data transmission speed is adopted to ensure reliable transmission of data.
  • modules or steps of the present invention can be implemented by a general-purpose computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed over a network composed of multiple computing devices. Alternatively, they may be implemented by program code executable by the computing device, such that they may be stored in the storage device by the computing device and, in some cases, may be different from the order herein.
  • the steps shown or described are performed, or they are separately fabricated into individual integrated circuit modules, or a plurality of modules or steps are fabricated as a single integrated circuit module.

Landscapes

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Abstract

本发明提供了一种以太网数据传输速率的调整方法及装置。其中，该方法包括：监测以太网中数据传输链路的连接情况；根据监测的上述连接情况，调整以太网中数据传输的速率。通过本发明，对以太网中数据传输链路进行监测，然后根据监测的链路连接情况，调整以太网中数据传输的速率，解决了相关技术中由于以太网中数据传输链路故障从而影响数据的稳定可靠传输的问题，极大的提高了数据传输的稳定性和可靠性，提升了用户体验。

Description

以太网数据传输速率的调整方法及装置 技术领域 本发明涉及通信领域， 具体而言， 涉及一种以太网数据传输速率的调整方法及装 置。 背景技术 以太网是应用最为广泛的局域网， 包括标准以太网 （10Mbps )、 快速以太网 ( 100Mbps ) 千兆以太网 （1000Mbps)等， 采用的是带冲突检测的载波监听多路访问 /冲突检测 （Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect, 简称为 CSMA/CD) 的访问 控制法， 都符合 IEEE802.3标准。 随着技术的不断发展， 用户对高速率和高带宽的要求越来越高， 10G 以太网
( lOGBbps) 技术孕育而生， 10GBASE-T是一种使用铜缆连接 （6类屏蔽或非屏蔽双 绞线） 的以太网规范， 数据层的有效带宽为 10Gbit/s， 最远传输距离可达 100m。 由于 数据以 lOGBps的高速传输， 数据传输的稳定和可靠显得尤为重要。 目前在以太网的传输过程中， 如果非屏蔽双绞线出现相应的故障， 比如其中某路 双绞线损坏， 则整个以太网通信链路断裂， 数据无法再进行传输。 然而随着人们对数 据传输的稳定可靠的要求越来越高， 尤其是一些比较重要的数据传输中， 如果出现以 太网通信链路突然故障导致数据传输中断， 这是用户无法接受的。 针对相关技术中由于以太网中数据传输链路故障从而影响数据的稳定可靠传输的 问题， 目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容 针对相关技术中由于以太网中数据传输链路故障从而影响数据的稳定可靠传输的 问题， 本发明提供了一种以太网数据传输速率的调整方法及装置， 以至少解决上述问 题。 根据本发明的一个方面， 提供了一种以太网数据传输速率的调整方法， 该方法包 括： 监测数据传输链路的连接情况； 根据监测的上述连接情况， 调整数据传输的速率; 按照调整后的速率进行数据传输。 根据监测的上述连接情况， 调整以太网中数据传输的速率包括： 根据监测的上述 连接情况， 对于上述速率的调整进行协商； 根据协商结果调整以太网中数据传输的上 述速率。 根据监测的上述连接情况， 对于上述速率的调整进行协商包括： 在监测到上述数 据传输链路中有一条或多条链路出现故障的情况下， 协商确定降低以太网中数据传输 的上述速率； 在监测到出现故障的上述一条或多条链路恢复的情况下， 协商确定提高 以太网中数据传输的上述速率。 根据上述协商结果调整以太网中数据传输的上述速率包括： 在协商确定降低上述 速率的情况下， 在当前数据传输的码流中插入空闲 IDLE码流， 降低上述速率为 （上 述数据传输的码流一上述 IDLE码流） /上述数据传输的码流 X当前数据传输的速率； 在协商确定提高上述速率的情况下， 在当前数据传输的码流中抽出上述 IDLE码流， 提高上述速率为满速率。 根据监测的上述连接情况，调整以太网中数据传输的速率之后， 上述方法还包括: 按照调整后的速率进行数据传输。 按照调整后的速率进行数据传输包括： 在监测到上述一条或多条链路出现故障的 情况下，将待传输的数据分配到剩余的正常链路上， 按照降低后的速率进行数据传输; 在监测到出现故障的上述一条或多条链路恢复的情况下， 将待传输的数据分配到当前 正常链路上， 按照提高后的速率进行数据传输。 监测上述数据传输链路的上述连接情况通过以下方式之一实现： 信号回波方式、 近端串扰方式、 远端串扰方式。 根据本发明的另一方面， 提供了一种以太网数据传输速率的调整装置， 该装置包 括： 监测模块， 设置为监测数据传输链路的连接情况； 调整模块， 设置为根据上述监 测模块监测的上述连接情况， 调整数据传输的速率； 传输模块， 设置为按照上述调整 模块调整后的速率进行数据传输。 上述调整模块包括： 协商单元， 设置为根据监测的上述连接情况， 对于上述速率 的调整进行协商； 调整单元， 设置为根据上述协商单元的协商结果调整以太网中数据 传输的上述速率。 上述协商单元包括： 第一协商子单元， 设置为在监测到上述数据传输链路中有一 条或多条链路出现故障的情况下， 协商确定降低以太网中数据传输的上述速率； 第二 协商子单元， 设置为在监测到出现故障的上述一条或多条链路恢复的情况下， 协商确 定提高以太网中数据传输的上述速率。 上述调整单元包括： 第一调整子单元， 设置为在协商确定降低上述速率的情况下， 在当前数据传输的码流中插入 IDLE码流， 降低上述速率为 （上述数据传输的码流一 上述空闲 IDLE码流） /上述数据传输的码流 X当前数据传输的速率； 第二调整子单元， 设置为在协商确定提高上述速率的情况下， 在当前数据传输的码流中抽出上述 IDLE 码流， 提高上述速率为满速率。 上述装置还包括： 传输模块， 设置为按照上述调整模块调整后的速率进行数据传 输。 上述传输模块包括： 第一传输单元， 设置为在监测到上述一条或多条链路出现故 障的情况下， 将待传输的数据分配到剩余的正常链路上， 按照降低后的速率进行数据 传输； 第二传输单元， 设置为在监测到出现故障的上述一条或多条链路恢复的情况下， 将待传输的数据分配到当前正常链路上， 按照提高后的速率进行数据传输。 通过本发明， 对数据传输链路进行监测， 然后根据监测的链路连接情况， 调整数 据传输的速率， 解决了相关技术中由于以太网中数据传输链路故障从而影响数据的稳 定可靠传输的问题， 极大的提高了数据传输的稳定性和可靠性， 提升了用户体验。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图 中： 图 1是根据本发明实施例的以太网数据传输速率的调整方法的流程图； 图 2是根据本发明实施例的以太网数据传输的流程图； 图 3是根据本发明实施例的以太网数据传输链路的连接示意图； 图 4是根据本发明实施例的以太网层次结构示意图； 图 5是根据本发明实施例的以太网数据包的第一种映射关系示意图； 图 6是根据本发明实施例的以太网数据包的第二种映射关系示意图； 图 7是根据本发明实施例的以太网数据包的第三种映射关系示意图； 图 8是根据本发明实施例的以太网数据包的第四种映射关系示意图； 图 9是根据本发明实施例的以太网数据传输速率的调整装置的结构框图； 图 10是根据本发明实施例的以太网数据传输速率的调整装置的具体结构框图； 图 11是根据本发明实施例的以太网数据传输保护装置的结构示意图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在不冲突的 情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 本发明实施例提供了一种以太网数据传输速率的调整方法及装置， 通过不断的对 数据传输链路进行检测， 确定链路的连接情况， 如果有某路信号线出现故障， 则通过 降低数据传输速率来保证数据传输的稳定性和可靠性， 在链路恢复正常后， 则重新以 正常的速率进行传输。 下面通过具体实施例来进行介绍。 本实施例提供了一种以太网数据传输速率的调整方法， 如图 1所示的以太网数据 传输速率的调整方法的流程图， 该方法包括以下步骤 （步骤 S102-步骤 S104): 步骤 S102， 监测以太网中数据传输链路的连接情况； 步骤 S104， 根据监测的上述连接情况， 调整以太网中数据传输的速率。 通过上述方法， 对数据传输链路进行监测， 然后根据监测的链路连接情况， 调整 数据传输的速率， 解决了相关技术中由于以太网中数据传输链路故障从而影响数据的 稳定可靠传输的问题， 极大的提高了数据传输的稳定性和可靠性， 提升了用户体验。 监测数据传输链路的连接情况通过以下方式之一实现： 信号回波方式、 近端串扰 方式、 远端串扰方式。 具体采用哪种方式可以根据实际情况来确定， 只要可以对链路 连接情况进行监测即可。 当然， 上述监测可以周期性执行， 也可以不定期执行， 根据 实际情况确定。 在对数据传输链路的连接情况进行监测之后， 数据传输的本端和对端进行以太网 链路的情况交互， 即根据链路连接情况， 本端和对端进行相应信息协商， 本端的介质 访问控制层 （Medium Access Control, 简称为 MAC) 下发信息到 PHY层 （物理层）， 再通过双绞线传输到对端的 PHY层， 对端的 PHY层和对端 MAC层进行交换。 例如， 采用信号回波的方式对链路进行监测， 假设有两路非屏遮双绞线无回波， 则说明本双绞线链路断。 本端通过其它 3对正常非屏遮双绞线传输链路将检测结果发 送对端， 对端接收到本端的链路检测结果后， 通过 MAC层， 将降速为 3/4速率等级的 信号回传到本端， 本端收到相关的结果后， 本端根据接收的链路检测结果， 对本端以 太网传输速率进行相应调整。 基于上述调整过程，本实施例提供了一种优选实施方式， 即根据监测的连接情况， 调整以太网中数据传输的速率包括： 根据监测的连接情况，对于速率的调整进行协商； 根据协商结果调整以太网中数据传输的速率。 根据监测的连接情况， 对于速率的调整 进行协商包括： 在监测到数据传输链路中有一条或多条链路出现故障的情况下， 协商 确定降低以太网中数据传输的速率； 在监测到出现故障的一条或多条链路恢复的情况 下， 协商确定提高以太网中数据传输的速率。 通过上述方式， 可以更加合理、 有效、 有针对性的确定速率的调整方式。 在对数据传输速率进行调整时， 可以采取多种实现方式， 只要能够对速率进行相 应调整即可。 本实施例提供了一种优选实施方式， 即通过在数据传输的码流中插入 IDLE (空闲）码流的方式来降低速率， 具体的， 根据协商结果调整以太网中数据传输 的速率包括： 在协商确定降低速率的情况下， 在当前数据传输的码流中插入 IDLE码 流， 降低上述速率为 （数据传输的码流一 IDLE码流） /数据传输的码流 X当前数据传输 的速率； 在协商确定提高速率的情况下， 在当前数据传输的码流中抽出上述 IDLE码 流， 提高上述速率为满速率。 假设数据传输的码流为 M， 插入的 IDLE码流为 N， 则降低后的速率为 （M-N) /Mx调整前速率。如果速率为满速率则 N=0; 如果速率调整为原来速率的 3/4速率， 则 N=1/4M; 如果速率调整为原来速率的 1/2， 则 N=1/2M; 如果速率调整为原来速率的 1/4， 贝 lj N=3/4M。 在对数据传输的速率进行调整之后， 按照调整后的速率进行数据传输， 在监测到 上述一条或多条链路出现故障的情况下， 将待传输的数据分配到剩余的正常链路上， 按照降低后的速率进行数据传输； 在监测到出现故障的上述一条或多条链路恢复的情 况下， 将待传输的数据分配到当前正常链路上， 按照提高后的速率进行数据传输。 本实施例介绍的数据传输方法主要应用在以太网传输过程中，尤其是 10G-BASE,
10GBASE-T的高速数据传输环境中， 当然对于 10/100/1000以太网也同样试用。 图 2是根据本发明实施例的以太网数据传输的流程图， 如图 2所示， 该流程包括 以下步骤 （步骤 S202-步骤 S214): 步骤 S202， 通过对以太网传输链路进行监测， 确认本端和对端相关的链路连接情 况。 以太网 10GBASE-T的本端和对端一般采用 4对非屏遮双绞线进行连接， 如图 3 所示的以太网数据传输链路的连接示意图， 图 3中的 4对非屏遮双绞线中的任意一对 或多对都可能出现损坏， 检测的方法不限， 例如可以采用信号回波的方式， 即如果发 出的信号， 没有回波则说明本链路断。 步骤 S204， 根据链路连接情况， 本端和对端进行相应的信息协商。 如果上述链路 连接情况为没有链路断裂，则执行步骤 S206，如果有 1条链路断裂，则执行步骤 S208， 如果有 2条链路断裂， 则执行步骤 S210， 如果有 3条链路断裂， 则执行步骤 S212， 如果有 4条链路断裂， 则执行步骤 S214。 例如采用图 3中的数据传输链路， 本端的 MAC下发信息到 PHY层， 再通过双绞 线传输到对端的 PHY层， 对端的 PHY层和对端 MAC层进行信息交换。 如果检测链路出现异常， 则利用剩余的正常连接的非屏遮双绞线，进行数据交互， 将链路信息通过本端发送给对端。 对端再将相关的信息， 以及需要降速和对应的降速 等级信息发送给本端。 步骤 S206， 没有链路断裂， 以正常的速率进行数据传输。 步骤 S208， 有 1条链路断裂， 本端和对端以 3/4的速率进行数据传输， 并发出故 告 ^ 步骤 S210, 有 2条链路断裂， 本端和对端以 1/2的速率进行数据传输， 并发出故 告 ^ 步骤 S212, 有 3条链路断裂， 本端和对端以 1/4的速率进行数据传输， 并发出故 告 ^ 步骤 S214, 有 4条链路断裂， 本端和对端停止数据传输， 并发出故障告警。 图 4是根据本发明实施例的以太网层次结构示意图， 如图 4所示， 以太网 MAC 层和 PHY层 （包括 PCS层和 PMA层） 的接口是 *GMI接口， 速率已固定， 如果是 XGMII则速率是 10G， 如果是 GMII则速率为 1G， PMA和 Medium的接口速率也是 固定， 为了达到降低速率的目的， 可以采用以下方法： 采取在 PCS层增加大的 FIFO 对数据进行缓存， 使 MAC控制下发数据的间隔， 并在 PCS层插入 IDLE码。 假设数 据传输码流为 M，插入的 IDLE码流为 N，则降低后的速率为（M-N) /Mx调整前速率。 如果速率为满速率则 N=0; 如果速率调整为原来速率的 3/4速率， 则 N=1/4M; 如果 速率调整为原来速率的 1/2，则 N=1/2M;如果速率调整为原来速率的 1/4，则 N=3/4M。 由于 GMI接口数据速率是固定的， 在一般情况下， 一个数据包被分配成 4等分， 当然可以选择平均分配的方式。在 4对双绞线正常传输时每对正常传输相同大小的包。 图 5是根据本发明实施例的以太网数据包的第一种映射关系示意图， 如图 5所示， 如 果所有的链路都正常， 将输入的 4 等分数据采用计数器的方式计数器在 1， 2， 3， 4 循环， 计数器为 1， 则在线路正常的第一路上传输； 计数器为 2， 则在线路正常的第二 路上传输； 计数器为 3， 则在线路正常的第 3路上传输； 计数器为 4， 则在线路正常的 第 4路上传输。 图 6是根据本发明实施例的以太网数据包的第二种映射关系示意图，如图 6所示， 如果其中有一条链路出现故障，将输入的 4等分数据采用计数器的方式计数器在 1， 2， 3循环， 计数器为 1， 则在线路正常的第一路上传输； 计数器为 2， 则在线路正常的第 二路上传输； 计数器为 3， 则在线路正常的第 3路上传输。 图 7是根据本发明实施例的以太网数据包的第三种映射关系示意图，如图 7所示， 如果其中有两条链路出现故障， 将输入的 4等分数据则采用计数器的方式计数器在 1， 2， 3， 4循环， 计数器为 1， 3， 则在线路正常的第一路上传输； 计数器为 2， 4则在线 路正常的第二路上传输。 图 8是根据本发明实施例的以太网数据包的第四种映射关系示意图，如图 8所示， 如果其中有三条链路出现故障， 将输入的 4等分数据都映射到唯一的正常的一路上传 输。 下面以 10GBASE-T 以太网数据传输为例对数据传输方法进行介绍， 在 10GBASE-T以太网数据传输中， VIP用户通过以太网访问存储在服务器中的重要视频。 数据传输的本端和对端同时对链路进行检测， 本实施例采用线上回波， 近端串扰和远 端串扰抵消检测的方法， 假设有两路非屏遮双绞线无回波则说明本双绞线链路断。 本端通过其它 3对正常非屏遮双绞线传输链路的检测结果给对端， 对端接受到本 端的链路检测结果后， 通过 MAC层， 进行降速为 3/4速率等级信号， 回传到本端， 本 端收到相关的结果。本端根据接受的链路检测结果，对本端以太网传输速率进行调整， 采用插入 IDEL码的方式，插入 1/2的 IDLE码，将本端和对端传输速率降为原来的 1/2， 则本端和对端以 1/2的速率传输， 并进一步对链路进行检测。 如果其中有两条链路出现故障， 则本端和对端以 1/2的速率传输， 并按照以太网 包映射关系图， 将输入的 4等分数据则采用计数器的方式计数器在 1， 2循环， 计数器 为 1， 则在线路正常的第一路上传输。计数器为 2， 则在线路正常的第二路上传输。 当 链路恢复时， 重新以满速率的方式进行传输， 从而提高数据传输的可靠性， 提升用户 体验。 对应于上述以太网数据传输速率的调整方法， 本实施例提供了一种以太网数据传 输速率的调整装置， 上述以太网数据传输速率的调整装置能够应用于以太网， 用于实 现上述实施例， 图 9是根据本发明实施例的以太网数据传输速率的调整装置的结构框 图， 如图 9所示， 该装置包括： 监测模块 10和调整模块 20。 下面对该结构进行具体 介绍。 监测模块 10， 设置为监测以太网中数据传输链路的连接情况； 调整模块 20，连接至监测模块 10，设置为根据上述监测模块监测的上述连接情况， 调整以太网中数据传输的速率。 通过上述装置， 监测模块 10对数据传输链路进行监测， 然后调整模块 20根据监 测的链路连接情况， 调整数据传输的速率， 解决了相关技术中由于以太网中数据传输 链路故障从而影响数据的稳定可靠传输的问题， 极大的提高了数据传输的稳定性和可 靠性， 提升了用户体验。 图 10是根据本发明实施例的以太网数据传输速率的调整装置的具体结构框图，如 图 10所示， 该装置除了包括上述图 9中的各个模块之外， 上述调整模块 20还包括： 协商单元 22， 设置为根据监测的上述连接情况， 对于上述速率的调整进行协商； 调整 单元 24，连接至协商单元 22， 设置为根据上述协商单元的协商结果调整以太网中数据 传输的上述速率。 监测数据传输链路的连接情况通过以下方式之一实现： 信号回波方式、 近端串扰 方式、 远端串扰方式。 在对数据传输链路的连接情况进行监测之后， 数据传输的本端 和对端进行以太网链路的情况交互， 本实施例提供了一种优选实施方式， 即上述协商 单元 22包括： 第一协商子单元， 设置为在监测到上述数据传输链路中有一条或多条链 路出现故障的情况下，协商确定降低以太网中数据传输的上述速率； 第二协商子单元， 设置为在监测到出现故障的上述一条或多条链路恢复的情况下， 协商确定提高以太网 中数据传输的上述速率。 在本端和对端进行协商之后， 根据协商结果调整速率， 即上述调整单元 24包括： 第一调整子单元， 设置为在协商确定降低上述速率的情况下， 在当前数据传输的码流 中插入 IDLE码流， 降低上述速率为 （上述数据传输的码流—上述 IDLE码流） /上述 数据传输的码流 X当前数据传输的速率；第二调整子单元，设置为在协商确定提高上述 速率的情况下， 在当前数据传输的码流中抽出上述 IDLE码流， 提高上述速率为满速 率。 在对数据传输的速率进行调整之后， 按照调整后的速率进行数据传输， 本实施例 提供了一种优选实施方式， 即上述装置还包括传输模块， 设置为按照上述调整模块调 整后的速率进行数据传输。 传输模块包括： 第一传输单元， 设置为在监测到上述一条 或多条链路出现故障的情况下， 将待传输的数据分配到剩余的正常链路上， 按照降低 后的速率进行数据传输； 第二传输单元， 设置为在监测到出现故障的上述一条或多条 链路恢复的情况下， 将待传输的数据分配到当前正常链路上， 按照提高后的速率进行 数据传输。 图 11是根据本发明实施例的以太网数据传输保护装置的结构示意图， 如图 11所 示， 该装置包括以太网检测模块， 以太网协商模块， 以太网速率动态调整模块。 以太网检测模块， 其功能与上述实施例中的监测模块的功能相当， 设置为对以太 网传输过程的链路进行检测， 确定相关的链路是否联通。 以太网协商模块， 其功能与上述实施例中的协商单元的功能相当， 设置为对以太 网本端和对端进行信息的交互， MAC层和 PHY层链路情况交互。 以太网速率动态调整模块， 其功能与上述实施例中的调整模块的功能相当， 设置 为根据以太网相关的链路的联通性， 动态调整以太网传输速率， 确保数据稳定可靠的 传输。 从以上的描述中可以看出， 本发明通过不断的对链路进行检测， 确定链路的连接 情况， 如果以太网内有某路信号线出现故障， 则本端和对端进行以太网链路的情况交 互， 采取降低数据传输速度的方式， 来保证数据的可靠传输， 如果以太网通路链路恢 复正常， 则重新以正常的速率传输， 从而极大提高了网络内数据传输的可靠性， 提升 了用户体验。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现， 从而， 可以 将它们存储在存储装置中由计算装置来执行， 并且在某些情况下， 可以以不同于此处 的顺序执行所示出或描述的步骤， 或者将它们分别制作成各个集成电路模块， 或者将 它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明不限制于任 何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种以太网数据传输速率的调整方法， 包括：
监测以太网中数据传输链路的连接情况；
根据监测的所述连接情况， 调整以太网中数据传输的速率。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 根据监测的所述连接情况， 调整以太网中 数据传输的速率包括：
根据监测的所述连接情况， 对于所述速率的调整进行协商； 根据协商结果调整以太网中数据传输的所述速率。
3. 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 根据监测的所述连接情况， 对于所述速率 的调整进行协商包括：
在监测到所述数据传输链路中有一条或多条链路出现故障的情况下， 协商 确定降低以太网中数据传输的所述速率；
在监测到出现故障的所述一条或多条链路恢复的情况下， 协商确定提高以 太网中数据传输的所述速率。
4. 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 根据所述协商结果调整以太网中数据传输 的所述速率包括：
在协商确定降低所述速率的情况下， 在当前数据传输的码流中插入空闲 IDLE码流， 降低所述速率为 （所述数据传输的码流一所述 IDLE码流） /所述 数据传输的码流 X当前数据传输的速率；
在协商确定提高所述速率的情况下， 在当前数据传输的码流中抽出所述 IDLE码流， 提高所述速率为满速率。
5. 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 根据监测的所述连接情况， 调整以太网中 数据传输的速率之后， 所述方法还包括：
按照调整后的速率进行数据传输。
6. 根据权利要求 5所述的方法， 其中， 按照调整后的速率进行数据传输包括： 在监测到所述一条或多条链路出现故障的情况下， 将待传输的数据分配到 剩余的正常链路上， 按照降低后的速率进行数据传输；
在监测到出现故障的所述一条或多条链路恢复的情况下， 将待传输的数据 分配到当前正常链路上， 按照提高后的速率进行数据传输。
7. 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 监测所述数据传输链路的所述连接情况通 过以下方式之一实现：
信号回波方式、 近端串扰方式、 远端串扰方式。
8. 一种以太网数据传输速率的调整装置， 其中， 包括：
监测模块， 设置为监测以太网中数据传输链路的连接情况； 调整模块， 设置为根据所述监测模块监测的所述连接情况， 调整以太网中 数据传输的速率。
9. 根据权利要求 8所述的装置， 其中， 所述调整模块包括：
协商单元， 设置为根据监测的所述连接情况， 对于所述速率的调整进行协 商；
调整单元， 设置为根据所述协商单元的协商结果调整以太网中数据传输的 所述速率。
10. 根据权利要求 9所述的装置， 其中， 所述协商单元包括： 第一协商子单元， 设置为在监测到所述数据传输链路中有一条或多条链路 出现故障的情况下， 协商确定降低以太网中数据传输的所述速率；
第二协商子单元， 设置为在监测到出现故障的所述一条或多条链路恢复的 情况下， 协商确定提高以太网中数据传输的所述速率。
11. 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述调整单元包括：
第一调整子单元， 设置为在协商确定降低所述速率的情况下， 在当前数据 传输的码流中插入 IDLE码流， 降低所述速率为 （所述数据传输的码流一所述 空闲 IDLE码流） /所述数据传输的码流 X当前数据传输的速率；
第二调整子单元， 设置为在协商确定提高所述速率的情况下， 在当前数据 传输的码流中抽出所述 IDLE码流， 提高所述速率为满速率。 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述装置还包括: 传输模块， 设置为按照所述调整模块调整后的速率进行数据传输。
13. 根据权利要求 12所述的装置， 其中， 所述传输模块包括： 第一传输单元， 设置为在监测到所述一条或多条链路出现故障的情况下， 将待传输的数据分配到剩余的正常链路上， 按照降低后的速率进行数据传输； 第二传输单元， 设置为在监测到出现故障的所述一条或多条链路恢复的情 况下， 将待传输的数据分配到当前正常链路上， 按照提高后的速率进行数据传 输。
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