專利名稱：一種共享存儲式atm交換的同播實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ATM交換技術(shù)，更具體地涉及ATM交換中的同播或廣播實現(xiàn)方法。
ATM交換機實質(zhì)上是一個能將輸入端口中的信元，按照其路由標記發(fā)送到它所要求的輸出端口的功能塊。很多業(yè)務(wù)如視頻分配業(yè)務(wù)，除了要支持點到點之間的通信外，還要支持點到多點的通信，即從某一輸入端口來的信元需要在多個(同播)或所有(廣播)輸出端口輸出。
采用共享存儲式交換結(jié)構(gòu)的ATM交換機，實現(xiàn)同播及廣播的方法基本上可以分為三類1、輸入復(fù)制法根據(jù)同播信息，在輸入端增設(shè)信元復(fù)制電路將輸入信元復(fù)制多份(1，2…m，其中m為1＜m≤n的整數(shù))，分別送往不同的目標輸出端口。對于所有這些復(fù)制信元的每一個都要分配存儲器地址，相同的信元在存儲體中要存儲多處，占用較多的存儲器空間，增加了交換網(wǎng)絡(luò)的負擔。如圖1所示。
2、輸出插入法如圖2所示，當從共享存儲器中讀取一個同播信元后，根據(jù)同播信息打開各個輸出端口的選擇開關(guān)SEL。對于同播信元需要專門設(shè)置一個同播緩存器SB，給每個同播信息分配一個同播號，而且要增設(shè)同播路由表。當有同播信元輸出時，屏蔽所有的輸出緩存器OB1，OB2、...OBn的讀取，優(yōu)先讓同播信元輸出。這種方法需要附加存儲器來緩存同播信元和同播信息，輸出端口的電路增多，開銷較大。
3、地址鏈控制法圖3所示為共享存儲式ATM交換的過程，當信元到來時，先從空閑地址隊列FAQ中取出一個地址Ad，一方面作為地址信號將信元寫入存儲體，另一方面將這個地址根據(jù)路由標記寫入相應(yīng)的地址隊列AQn中，排隊等待輸出處理。輸出處理時，從地址隊列AQn中取出地址，作為存儲體的地址信號將信元讀出，送往對應(yīng)端口，同時將這個地址交還給空閑地址隊列FAQ。
如圖4所示，當同播信元到來時，根據(jù)同播信息分配一個空閑地址置入相應(yīng)的地址隊列，將此信元分別輸出到相應(yīng)端口，直到最后一個同播端口完成后將地址交還給空閑地址隊列。
這種方法克服了上述兩種方法需要較多硬件的缺陷，但實現(xiàn)比較復(fù)雜，因要識別最后一個同播端口必須經(jīng)歷每個端口地址隊列的不同排序，使整個判別過程變得相當困難。例如同播信元的地址在地址隊列AQ1中位于隊頭，在地址隊列AQ2中位于隊尾，而在地址隊列AQn中位于隊列中間，同播信元的地址與非同播信元的地址交織在一起，由于交換速率很高，很難通過軟件來判別同播是否完成，而用硬件實現(xiàn)需要記錄同播次數(shù)和該地址出現(xiàn)次數(shù)，作比較后決定是否回交地址，當有多個同播信元時，硬件電路相應(yīng)增加，其實現(xiàn)的技術(shù)難度則很高，同播完成后將該地址交回空閑地址隊列FAQ的控制也變得頗為復(fù)雜。
為了克服這一系列缺陷，本發(fā)明的目的即為提供一種簡單可行的地址鏈控制同播實現(xiàn)方法，為達此目的該方法包括以下步驟為每個端口設(shè)置專用的同播地址隊列SAQ，作為最高優(yōu)先級的地址隊列；當同播信元到達后，在每個同播地址隊列中都寫入同一個地址，另外附加一位指示位IB，用來表示在此隊列中地址是否有效；當從共享存儲器中讀取同播信元時，根據(jù)指示位IB來判決是否將此信元輸出到對應(yīng)端口。
從SAQ1到SAQn分時輪詢每個端口的同播地址隊列，進行同播處理。在最后一個物理端口處理完成后，將地址交回給空閑地址隊列FAQ。
由于該地址在各個同播地址隊列中的位置相同，輪詢一周后該地址的同播處理必然已經(jīng)結(jié)束，可以交回空閑地址隊列FAQ。
由此可見，本發(fā)明實現(xiàn)同播的方法具有以下優(yōu)點由于同播信元所使用的地址在同播地址隊列SAQ1、SAQ2…SAQn中的相對位置相同，使將這個地址交回給空閑地址隊列FAQ的控制變得十分簡單，只需增加少量控制電路便可實現(xiàn)。下面結(jié)合


本發(fā)明的一個實施例。
圖1為說明第一種傳統(tǒng)同播實現(xiàn)方法的示意圖；圖2為說明第二種傳統(tǒng)同播實現(xiàn)方法的示意圖；圖3和4為說明第三種傳統(tǒng)同播實現(xiàn)方法的示意圖；圖5為應(yīng)用本發(fā)明同播實現(xiàn)方法的一個實例的說明示意圖。
圖5示出了將本發(fā)明同播方法運用于ATM交換機的一個實例。
如圖5所示，當同播信元到達時，交換控制電路SC根據(jù)路由標記的指示進入同播控制狀態(tài)，從空閑地址隊列FAQ中取出一個地址A′，將其寫入所有的同播地址隊列SAQ1...SAQn，同時將信元寫入地址A′對應(yīng)的存儲體單元；同播地址隊列附加一位指示位IB，如當IB為“1”時，表示地址有效，IB為“0”時，則表示地址無效，同播信元不去該端口，由于同播地址隊列優(yōu)先級最高，只有讀完同播地址隊列時才能去讀取一般的地址隊列AQ1...AQn，從存儲體中讀出同播信元時，在交換控制電路SC控制下按序讀取同播地址隊列SAQ1...SAQn的地址，作為存儲體的讀地址，取出同播信元的內(nèi)容，這個同播信元根據(jù)IB來確定是否送往輸出端口。由于同播地址在同播地址隊列中的位置相同，所以在處理完第n個同播地址隊列SAQn后，同播便告完成，可將地址交還給空閑地址隊列FAQ。同播控制結(jié)束后，交換控制電路SC退出同播控制狀態(tài)，轉(zhuǎn)向處理一般的地址隊列。這種方法實現(xiàn)起來既簡單方便，又可靠有效。
所有端口的地址隊列，包括同播地址隊列和一般的地址隊列，都用FIFO(先進先出)存儲器來實現(xiàn)，同播控制只需增加少量控制電路，如優(yōu)先級控制和輪詢控制，并且同播地址隊列所占用的FIFO存儲單元可為原來地址隊列的一部分，并不需要增加額外的存儲器空間。
作為同播的一種特例，當同播端口數(shù)m等于n時，即為廣播，同樣可以適用本方法。
由于同播或廣播業(yè)務(wù)并非一定是高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，所以將同播地址隊列設(shè)為最高優(yōu)先級不十分合理。為了克服這個缺點，可以在交換控制電路中增加一些功能，由同播地址隊列的狀態(tài)來觸發(fā)同播處理功能，輪詢一周，保證處理完一同播信元后及時回交地址。此時需要另增加一位指示位IE，“1”表示該端口為同播的最后一個端口，處理完后可以將地址交回給空閑地址隊列FAQ。IB指示無效時，在同播控制狀態(tài)下轉(zhuǎn)向處理該端口一般地址隊列的地址，而將該端口同播地址隊 列的地址讀出后“丟棄”；IB指示有效且IE為“1”時，則處理同播地址隊列，且在處理完后將該地址交回空閑地址隊列FAQ。同播地址隊列處理時間和一般地址隊列處理時間可以按比例分配，當同播地址隊列為空時，處理時間全部分配給一般地址隊列。這樣，同播或廣播就跟優(yōu)先級沒有關(guān)系了，但是控制電路會變得稍復(fù)雜一些。
盡管這種方法對處理效率有所影響，即對于不參與同播的端口也分配了處理時間，降低了總的處理效率。但由于同播的業(yè)務(wù)量小，這種處理效率的降低并不顯著，以此代價換取同播控制的簡單可靠，是值得和可行的。
權(quán)利要求
1.一種通過交換控制器以共享存儲器方式實現(xiàn)ATM交換的地址鏈同播控制的方法，該方法包括以下步驟(1)為每個端口設(shè)置專用的同播地址隊列(SAQ)，作為最高優(yōu)先級的地址隊列；(2)當同播信元到達時，從所述共享存儲器的空閑地址隊列(FAQ)中取出一同播地址(A′)；(3)將所述同播地址(A′)寫入所有的同播地址隊列(SAQ1...SAQn)，并附加一位指示位(IB)，用以識別該地址的有效性；(4)當從所述共享存儲器中讀取同播信元時，根據(jù)所述指示位(IB)判定是否將此同播信元輸出到對應(yīng)端口；(5)分時輪詢每個端口的同播地址隊列對其進行同播處理，直至輪詢一周，處理完最后一個物理端口；(6)將所述同播過地址(A′)及時交回給空閑地址隊列(FAQ)。
2.如權(quán)利要求1的所述同播控制方法，其特征在于所述指示位(IB)可設(shè)定為1或0時有效，和0或1時無效，與是否將所述同播信元輸出至相應(yīng)端口相對應(yīng)。
3.一種通過交換控制器以共享存儲器方式實現(xiàn)ATM交換的地址鏈同播控制法，該方法包括以下步驟(1)為每個端口設(shè)置專用的同播地址隊列(SAQ)，當同播信元到達時，從所述共享存儲器的空閑地址隊列(FAQ)中取出一同播地址(A′)；(2)將所述同播地址(A′)寫入所有的同播地址隊列(SAQ1，...SAQn)，并附加第一指示位(IB)，用以識別該地址的有效性；(3)當從所述共享存儲器中讀取同播信元時，根據(jù)所述第一指示位(IB)判定是否將此信元輸出到對應(yīng)端口；(4)分時輪詢每個端口的同播地址隊列，對其進行同播處理，直至輪詢一周，處理完最后一個物理端口；(5)將所述同播地址(A′)及時交回給空閑地址隊列(FAQ)。
4.如權(quán)利要求3的所述同播控制方法，其特征在于 所述第一指示位可設(shè)定為1或0時有效，和0或1時無效，與是否將所述同播信元輸出至相應(yīng)端口相對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求3的所述同播控制方法，其特征在于還包括在所述同播處理步驟中給所述交換控制器賦予由同播地址隊列的狀態(tài)來觸發(fā)同播處理的步驟。
6.如權(quán)利要求5的所述同播控制方法，其特征在于由同播地址隊列的狀態(tài)觸發(fā)同播處理的步驟包括當根據(jù)所述指示位(IB)判定為有效時，便對其進行同播處理，若判定為無效時，便處理一般隊列中優(yōu)先級較高者，然后轉(zhuǎn)回對同播隊列中的下一個地址隊列的狀態(tài)判定，依次重復(fù)以上步驟，直至論詢一周，處理完最后一個物理端口。
7.如權(quán)利要求5的所述同播控制方法，其特征在于由同播地址隊列的狀態(tài)觸發(fā)同播處理的步驟包括給所述同播地址隊列附加第二指示位(IE)，當根據(jù)所述第一指示位(IB)判定為有效時，便對其進行同播處理；若判定為無效時，便處理相應(yīng)的一般隊列，然后轉(zhuǎn)回到對同播地址隊列的下一地址隊列進行狀態(tài)判定，根據(jù)所述第二指示位(IE)的指示進行回交地址的動作，依次重復(fù)以上步驟直至輪詢一周，處理完最后一個物理端口。
8.如權(quán)利要求3的所述同播控制方法，其特征在于所述分時輪詢每個端口的同播地址隊列的步驟可按比例分配處理同播地址隊列和一般地址隊列的處理時間，兩種隊列相間依次完成對同播地址隊列輪詢一周，處理完最后一個物理端口。
全文摘要
一種通過交換控制器以共享存儲器方式實現(xiàn)ATM交換的地址鏈同播控制方法，包括為每個端口設(shè)置專用同播地址隊列SAQ，當同播信元到達時，從共享存儲器的空閑地址隊列FAQ中取出一同播地址A’，將地址A’寫入所有SAQ
文檔編號H04L12/56GK1168585SQ9611909
公開日1997年12月24日 申請日期1996年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月19日
發(fā)明者丁國鋒 申請人:深圳市華為技術(shù)有限公司