CN100583868C - 异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法，包括：A.在内存中设置两个堆栈；B.当APC芯片初始化时，将原写入LUT2表中用于VP交换或VC交换的VPI的内容分别存储到两个堆栈中；C.当建立VP交换或VC交换链路时，分别将VP交换或VC交换的堆栈中栈顶的内容存储到相应的VPI对应的LUT2表中；D.当删除VP交换时，直接将LUT2表的对应表项存储到VP交换的堆栈中；当删除VC交换时，释放了该VPI对应所有的VC后，将该VPI对应的内容存储到VC交换的堆栈的栈顶。用上述方法以实现在VP交换或VC交换时VPI的动态配置，方便网络中各个设备的对接，同时也减少配置人员对VC子空间划分的限制。

Description

异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法

技术领域

本发明涉及数据网络通信领域，特别是涉及一种异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法。

背景技术

在ATM技术中，线路上传送的是ATM信元。ATM信元头中的虚拟通道标识(VPI)、虚拟通路标识(VCI)用于标识ATM链接。当信元从APC(ATM端口控制器)中的ATM的通用测试和操作物理接口(UTOPIA，Universal Test & OperationsPHY Interface for ATM)进入时，通过三级查询的方式，根据输入的信元头中虚通道标识VPI和虚通路标识VCI以及从信元进入的某个物理端口(port)映射到输入虚连接表(IVT)的一个连接单元中。其中所述IVT表的虚通路VC单元中包含了用以完成查询处理和支持其他对信元的操作所需的连接信息。也就是说，当APC芯片接收到信元时，使用三级查询方式实现信元的交换与传输，所述APC芯片提供31个物理端口和1个微处理器插入端口。其中，三级查询方式是根据物理端口号PORT、虚通道标识VPI和虚通路标识VCI进行逐级查找LUT1表、LUT2表和LUT3表，其中，所述LUT1表、LUT2表的内容是在APC芯片初始化时写入的，LUT3表的内容是在建链时写入的。

目前，由于ATM端口控制器芯片的设计局限，在芯片初始化时就需要设定某VPI是用于VP交换还是VC交换。如图1所示，为ATM端口控制器中三级查找的原理图，首先初始化ATM端口控制器芯片(包括芯片内部的LUT1表)，同时初始化在APC芯片外挂的CRAM(control RAM)中LUT2的内容，然后在建立链路的同时，写入LUT3表的内容和IVT表的内容。当信元进入时，根据输入端口号索引到LUT1表的某一项(例如，信元如果是从端口0进入，则查询第零条记录；如果是从端口1进入，则查询第一条记录)，得到VPBase，根据VPBase的值+信元头中VPI的值做为索引查询LUT2表，得到VCBase，根据VCBase的值+信元头中VCI的值查询LUT3表，得到IVT表的索引VCX。通过VCX得到该信元在芯片中需要处理的所有参数。

由于LUT2设置在APC芯片初始化时，并和其它表在CRAM中连续放置，在芯片初始化时，根据芯片支持最大VPI，VCI为LUT2，LUT3分配好大小。例如，芯片支持的最大VPI为255，最大VCI为1024，LUT2表的大小为物理端口数乘以255，LUT3表的大小至少为物理端口数乘以255乘以1024。并且在LUT1，LUT2表中的各个域根据预先的规划在芯片初始化时填入相应的值。例如APC只用4个端口，LUT1表的前四项需要赋值。例如，每个端口中0-19的VPI用于VC交换，20-255的VPI用于VP交换，则LUT2表中端口一要占用256项，所以LUT1中第一项中的VPBASE为0，第二项的VPBASE为256，第三项的VPBASE为512，以次类推。由于0-19的VPI用于VC交换，每个VP在LUT3表中有1024项和它相关，因此端口1的VPI＝0的LUT2表项中的VCBASE＝0，VPI＝1的LUT2表项总的VCBASE＝1024，VPI＝2的LUT2表项总的VCBASE＝2048，依次类推。在建链的过程中，由APC芯片驱动代码将分配的IVT index和相关的参数写入LUT3表的相应的表项。也就是说我们必须预先根据ATM交换机的规格规划好某个VPI是用于VC交换，还时是用于VP交换。因为用于VC交换的VPI在LUT3表中要分配MAXVCI个表项，用于VP交换的VPI在LUT3表中只需要一个表项。并且目前的实现是根据VPI的大小连续依次分配LUT3中的VC子空间。

由上述方法可知，所述VP交换就是ATM交换机将信元头中的VPI的值根据配置修改成新的VPI将信元发送出去，VC交换就是ATM交换机将信元头中的VPI/VCI的值根据配置修改成新的VPI和VCI将信元发送出去。如果某个VPI用于VC交换，就不能用于VP交换。也就是说，在APC芯片中，由于VP和VC交换的VPI是采用连续的分配方式：即用于VC交换的VPI从0开始连续使用直到VPI1，而用于VP交换的VPI是从VPI+1-255。特别时在多个ATM交换中，如果不预先划分好VPI的分配，则在交换时会出现由于配置不成功而导致设备对接失败，而需要重新修改APC的配置规格，这样给网络规划和设备对接带来很大的局限性。

因此，现有技术的缺点是：在ATM交换中，要预先规划好某个VPI是用于VP交换还是用于VC交换，在交换中，如果设备对接失败，则需要重新修改APC的配置规格，从而不利于网络规划，同时也增加了配置人员对VC子空间划分的限制。

发明内容

本发明解决的技术问题是在内存中用堆栈实现灵活地设置LUT2表中的表项而提供一种异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法，以实现在ATM端口控制芯片中VP/VC交换的VPI的任意配置问题，同时方便网络中各个设备的对接问题。

为解决上述问题，本发明提供一种异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，包括步骤：

在内存中设置两个堆栈；

当ATM端口控制芯片初始化时，将原来设置LUT2表的内容分别存储到所述两个堆栈的相同地址空间中，其中一个堆栈存放的内容为用于虚通道VP交换的虚通道标识VPI的内容，另一个堆栈存放的内容为用于虚通路VC交换的VPI的内容；

当建立VP交换或VC交换的链路时，分别将VP交换或VC交换的堆栈中栈顶的内容存储到相应的VPI对应的LUT2表中；

当删除VP交换的链路时，直接将LUT2表的对应表项存储到VP交换的堆栈的栈顶中；当删除VC交换的链路时，在释放了该VPI对应的所有的VC后，将该VPI对应的内容存储到VC交换的堆栈的栈顶。

所述两个堆栈的内存之和与LUT2表的大小空间相同。

所述两个堆栈的深度分别为所有端口的VP交换的个数和VC交换的个数。

所述VP交换的个数和VC交换的个数是根据某端口下交换机的规格预先确定的。

所述堆栈的栈底在最上面，栈顶在最下面，并且初始化堆栈时不是按照一般堆栈的压栈方式。

所述LUT2表设置在ATM端口控制芯片外的控制随机存储器中。

所述LUT2表中的内容包括：VP或VC交换类型指示S、对应VP的VC空间的基址VCBase以及该VC空间的大小MaxVCI。

在ATM端口控制芯片中，所述用于VP交换或VC交换的VPI采用连续或不连续的分配方式。

当ATM端口控制芯片接收到信元时，利用查找LUT1表、LUT2表和LUT3表实现信息的交换。

所述查找LUT1表、LUT2表和LUT3表是根据物理端口号、虚通道标识VPI和虚通路标识VCI进行查找。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过在内存中设置与LUT2表大小相同空间的两个堆栈，在APC芯片初始化时，将LUT2表的内容分别存储到两个堆栈中，以及在建立链路时，分别将VP交换或VC交换的堆栈中的栈顶的内容存储到相应的VPI对应的LUT2表中，以实现在VP交换或VC交换时VPI的动态分配，方便网络中各个设备的对接，同时也减少了配置人员对VC子空间划分的限制。

附图说明

图1是ATM端口控制器中三级查找的原理图。

图2是本发明异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法的原理图。

图3本发明所述动态配置方法建立虚链路前的示意图。

图4本发明所述动态配置方法建立虚链路后的示意图。

图5本发明所述动态配置方法删除虚链路后的示意图。

具体实施方式

ATM是一种异步传输模式，所述异步是指ATM统计复用的性质。传输模式是指网络中所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一地方传输到另外一个地方所用的传递方式。在这种传输模式中，信息被组织成信元(CELL)，而来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现。因此，ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术。

ATM端口控制器芯片(APC，ATM Port Controller)是AGERE公司提供的单片实现ATM层所有功能的芯片。其中，所述异步传输模式(ATM，Asynchronoustransfer mode)是面向连接的，并且ATM中的连接是在两个层次上建立虚连接，即所谓的虚通道(VP，Visual Path)和虚通路(VC，Visual Channel)，在信元头中采用虚通道标识(VPI，Visual Path Identifier)和虚通路标识(VCI，Visual Channel Identifier)表示两个不同层次上的虚连接。

当通信开始前先建立虚电路，并将虚电路标志写入信元头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。虚电路是可以删除释放的。在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换。为了简化网络的控制，ATM将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。因此，ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。能在单一的主体网络中携带多种信息媒体，承载多种通信业务，并且能够保证QoS。ATM交换分为VP交换和VC交换两种。VP交换指在交换的过程中只改变信元头VPI的值，透传信元头VCI的值，而VC交换过程中信元头VPI、VCI都改变。

在VP或VC交换中，APC芯片通过三级查找方式实现信元的查找处理以及与其它信元操作所需的连接与交换信息。所述三级查找方式是通过查找LUT1表、LUT2表和LUT3表，其内容如下：

查询表1(LUT 1，Look-Up Table l)，该表在芯片内部，由MPHY的子端口号来访问。所述LUT 1总共包含32个单元以支持31个外部MPHY端口和一个微处理器插入端口。每一个单元中包含以下内容：

域名	含义
		NI	接口类型指示(UNI或NNI)
VPBase	对应MPHY子端口的基地址，是LUT2中连续的VP单元的基地址
		MaxVPI	对于一个特定的子端口的VP支持的最大数(2<sup>(MaxVPI+1)</sup>-1)

查询表2(LUT 2，Look-Up Table 2)位于芯片外挂的控制随机存储器CRAM(control random-access memory)中，由ATM信元头中的VPI来访问，它支持128K个单元。每个单元包括：

域名	含义
		S	交换类型指示(VP或VC)
VCBase	对应VP 在LUT3表的连续VC单元的基地址
		MaxVCI	对于一个特定的VP的VC支持的最大数(2<sup>(MaxVCI+1)</sup>-1)

查询表3(LUT 3，Look-Up Table 3)位于CRAM(control RAM)中，根据ATM信元头中的VCI来访问，它支持128K个单元。每个单元包括以下等内容。

域名	含义
		IVCn	连接使能与禁止的指示
VCX	IVT表中的连接索引

其中在上述LUT1、LUT2和LUT3表中，LUT1和LUT2表的内容是在APC芯片初始化时写入的，而LUT3表的内容是在建立链路时写入的。

从APC芯片上行的三级查找方式可知，本发明要实现虚通道/虚通路交换中虚通道标识VPI的任意分配，必须在建立虚链路的时候对LUT2表项的内容(交换类型指示(S)、对应VP的VC空间的基址(VCBase)以及该VC空间的大小(MaxVCI))进行动态设置。也就是说在ATM交换机的内存中先设置总和与LUT2表的大小空间相同的两个堆栈，并在APC芯片初始化时将原来写入LUT2表的内容分别存储到两个堆栈中，LUT2表初始化为unused，而LUT1和LUT3表的内容的存储方式与现有技术相同，仍然存储到APC芯片内部和CRAM中。当建立虚通道VP或虚通路VC时，在将VP交换或VC交换的堆栈中的栈顶的内容存储到相应的VPI对应的LUT2表中。在删除虚通道VP或虚通路VC链路时，如果是删除VP交换，直接将LUT2表的对应表项存储到VP交换的堆栈中。如果是删除VC交换，只有当该VPI对应的所有的VC都释放了，才将该VPI对应的内容存储到VC交换的堆栈的栈顶。由此可见，本发明通过在内存中设置两个堆栈，其内存之和与LUT2表大小相同，从而实现在虚通道VC交换或虚通路VP交换的虚通道标识VPI的任意分配，方便了网络中各个设备的对接，也方便了配置人员对VC空间的限制。

下面结合附图，对本发明做进一步说明。

请参阅图2，为本发明异步传输模式中虚通道标识的动态配置方法的原理图。该方法包括以下步骤：

步骤S11：在内存中设置两个堆栈；

步骤S12：当ATM端口控制芯片初始化时，将原写入LUT2表中用于VP交换或VC交换的VPI的对应内容分别存储到所述两个堆栈中；

步骤S13：当建立VP交换或VC交换的链路时，分别将VP交换或VC交换的堆栈中的栈顶的内容存储到相应的VPI对应的LUT2表中；

步骤S14：当删除VP交换的链路时，直接将LUT2表的对应表项存储到VP交换的堆栈中；当删除VC交换的链路时，如果该VPI对应的所有的VC都释放了，将该VPI对应的的内容存储到VC交换的堆栈的栈顶。

本发明为了灵活配置LUT2表，而在内存中设置两个堆栈，其所述两个堆栈的内存之和与LUT2表的大小空间相同；而堆栈的深度分别为VP交换的个数和VC交换的个数，这是预先根据交换机的规格规划好的。其中，一个堆栈存放在LUT2表中用于VP交换的VPI的内容，一个堆栈存放在LUT2表中用于VC交换的VPI中的内容。所述LUT2表位于APC芯片外挂的控制随机存储器CRAM(Control Random Access Memory)，由ATM信元头中的VPI来访问，并且所述LUT2表支持128个单元，每个单元的内容包括：交换类型指示(S)、对应VP的VC空间的基址(VCBase)以及该VC空间的大小(MaxVCI)，其中，所述S包括VP交换和VC交换的类型指示；所述VCBase为对应VPI在LUT3表连续VC单元的基地址；所述MaxVCI为对于一个特定的VPI的VC支持最大数(2^(MaxVCI+1)-1)。而所述LUT3表位于CRAM中，根据ATM信元头中的VCI来访问，它支持128K个单元。每个单元的内容包括：连接能与禁止的指示IVCn；虚连接表IVT中的连接索引VCX等。原LUT2表的内容在APC芯片初始化就动态存储到内存相应的堆栈中，在建立链路时，动态设置LUT2表的相应表项和LUT3表的相应表项。

在ATM端口控制APC芯片初始化时，将原来写入LUT2表的内容分别写入相应的堆栈中，而不直接写到LUT2表中，比如，在LUT2表的第一项的内容写入堆栈1的第一项。在建立虚链路时，如果是建立的是VP交换，则将VP交换的堆栈中的栈顶的内容写入原相应的VPI对应的LUT2表中。如果建立的是VC交换，则将VC交换的堆栈中的栈顶内容写入相应VPI对应的LUT2表中。

当删除虚链路时，如果删除的是VP交换链路，则直接将LUT2表的对应表项的内容存储到VP交换的堆栈中；如果删除的是VC交换链路，则当该VPI对应的所有VC都释放后，将该VPI对应的内容存储到VC交换的堆栈的栈顶中。

还请参阅图3，为本发明所述动态配置方法建立虚链路前的示意图。在内存中先为每个APC开辟两个堆栈，其两个堆栈的内存之和与LUT2表的大小空间相同，且堆栈的深度分别为VP交换的个数和VC交换的个数。这是预先根据交换机的规格规划好的，如图3中LUT2 ARRAY所示。在芯片初始化时，原来写入LUT2表中的内容(VP/VC交换标识，VCBase，MaxVCI)，分别存储到该堆栈中。该堆栈1和堆栈2中的数值分别是VCBASE的值(其它的字段内容略)，当索引为0时，VCBASE＝0，由于用于VC交换的VCI的最大值是256，当索引为1时，VCBASE＝256，当索引为2时，VCBASE＝512，以次类推。在图3中，用于VC交换的VPI的个数为4。因此从索引5开始就是用于VP交换，第一个用于VP交换中VCBASE＝1025，第二个用于VP交换中VCBASE＝1026，下一个为1027，因为用于VP交换的VPI在LUT3中只需要一个表项，也就是说，本来在LUT2表中用于VP交换的数据就是这样的，但是本发明现在在内存中对LUT2表做了一个镜像，即将LUT2表中用于VP交换和VC交换的VPI的内容分别存储到内存中所设置的堆栈中。而LUT2表全部初始为未使用值unused。用指针point for vcc指向可以用于VC交换的栈顶，用point for vpc指向可以用于VP交换的栈顶。所述堆栈与一般的堆栈的不同，其栈顶在下面，栈底在上面，即在数据初始化时是从下往上写入的，也就是说，初始化的堆栈相当于内存，在初始化时地址的分配是从低到高进行分配的。在数据出栈后(即分配了一项后)，指针向上移动。再次进栈后，指针向下移动。

如图3中堆栈1中的四个表项为VC交换的堆栈，堆栈2为VP交换的堆栈。在栈顶1(图中未示)的下面，point for vcc＝0；在栈顶2(图中未示)的下面，point for vpc＝4。在LUT2表中都是unused值。当建立VPI＝5的一个VC交换，取VC交换的堆栈的栈顶的值放入LUT2表的VPI＝5的位置处，指针移动即point for vcc++。当建立一个VPI＝1的VP交换，取VP交换的堆栈的栈顶的值放入LUT2表中VPI＝1的位置中。指针移动即Point forvpc++。分配后的结果详见图4，为本发明所述动态配置方法建立虚链路后的示意图。因此，用本发明所述的方法实现了VP/VC交换的VPI任意分配的需求，从而给网络规划和设备对接的带来很大的方便。

还请参考图5，为本发明所述动态配置方法删除虚链路后的示意图，例如当VPI＝1的VP交换删除后，将LUT2表中VPI＝1的对应的表项写入VP交换的堆栈的栈顶中，将堆栈的指针下移，Point for vpc++。LUT2表中的对应表项初始化为unused，当和VPI＝5相关所有的VC都释放后，将LUT2表中VPI＝5的对应的表项的内容写入VC交换的堆栈的栈顶中，将堆栈指针下移，point for vcc++。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，包括：

A、在内存中设置两个堆栈；

B、当ATM端口控制芯片初始化时，将原来设置LUT2表的内容分别存储到所述两个堆栈的对应的地址空间中，其中一个堆栈存放的内容为用于虚通道VP交换的虚通道标识VPI的内容，另一个堆栈存放的内容为用于虚通路VC交换的VPI的内容；

C、当建立VP交换或VC交换的链路时，分别将VP交换或VC交换的堆栈中栈顶的内容存储到相应的VPI对应的LUT2表中；

D、当删除VP交换的链路时，直接将LUT2表的对应表项存储到VP交换的堆栈的栈顶中；当删除VC交换的链路时，在释放该VPI对应的所有的VC后，将该VPI对应的内容存储到VC交换的堆栈的栈顶。

2、根据权利要求1所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，所述两个堆栈的内存之和与LUT2表的大小空间相同。

3、根据权利要求2所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，所述两个堆栈的深度分别为所有端口的VP交换的个数和VC交换的个数。

4、根据权利要求3所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，所述VP交换的个数和VC交换的个数是根据某端口下交换机的规格预先确定的。

5、根据权利要求4所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，在堆栈初始化时数据是从下向上写入的。

6、根据权利要求1所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，步骤B中所述LUT2表设置在ATM端口控制芯片外的控制随机存储器中。

7、根据权利要求6所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，所述LUT2表中用于VP交换或VC交换的VPI的内容包括：VP或VC交换类型指示S、对应VP的VC空间的基址VCBase以及该VC空间的太小MaxVCI。

8、根据权利要求7所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，在ATM端口控制芯片中，所述用于VP交换或VC交换的VPI采用连续或不连续的分配方式。

9、根据权利要求8所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，当ATM端口控制芯片接收到信元时，利用查找LUT1表、LUT2表和LUT3表实现信元头的交换。

10、根据权利要求9所述异步传输模式交换中虚通道标识的动态配置方法，其特征在于，所述查找LUT1表、LUT2表和LUT3表是根据物理端口号、虚通道标识和虚通路标识进行查找。

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