TW201833B - - Google Patents

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Description

201833 Λ 6 Β6 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（1) 技術領域 本發明大致上相關於包封交換糸統，特別是有關於以 共用缓衝記億為基本的A TM交換条統。 本發明之背景 非同步傳送模式（ATM)包封交換技術逐漸成為切 換式寬頻I SDN (B I SDN)應用上的技術標準。在 已經提出的各種不同的ATM交換架構之中，以共用缓衝 記億為基本的架構看起來最有發展。在這個架構之中，預 定提供給各個不同的輸出埠的ATM單元（即包封）被缓 衝於相對應那些輸出埠並且共用一個相同的記億體的佇列 上。隨後，這些單元將由佇列上被取出而傳送到它們的目 的輸出埠上，毎一値輸出埠每次一個單元。 為了提供給佇列之用，實際上無法使用容量無限大的 緩衝記億體，因此在設計A T Μ交換時必須考慮記億體超 限的可能性。處理超限的一個最有效的方法發表於公用發 行的國際專利申請案件W Ο 9 1 /◦ 4 6 2 4之中。這個 方法原先容許輸出埠佇列完全佔用缓衝記億體。然後，當 另外又接收到一個A Τ Μ單元，而緩衝記億體中己經沒有 多餘的空間時，輸出埠佇列的長度將被加以比較而決定何 者最長。於是，由最長的佇列前端抛棄一個ATM單元， 而騰出來的記億體空間則配置給才剛進入的A T Μ單元。 ATM標準容許不同的ATM單元具有不同的優先次 序。上述的國際專利申請案件並未考慮到多重的優先次序 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂· 線- 本紙張尺度遑用中B *家tt毕(CNS)甲4規格(210x297公釐） -3 - 81· 5. 20,000(ίί) 01833 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 。然而，其它的卻有考慮到。例如，H. Kuwahara等人在 IEEE International Conference on Communications 第 一卷（1989 年 6 月 1 1-14 日）第4· 4. 1 -4. 4. 5頁之中發表的、、ATM交換的共用缓衝記億體 切換〃說明在一個多重優先次序環境下，ATM切換条統 的各個輸出埠結合了一個多數的佇列而不只一値，各自用 以缓衝預定給該輸出埠的不同的優先次序的ATM單元。 他們建議面對緩衝記億體超限之可能性並加以處理，容許 各個佇列只能達到一個預定的最大容置，然後當達到該最 大容量的任何一個佇列另外又接收到預定儲存於其中的 AT Μ單元時將加以放棄。不幸的是，這値方法可能造成 即使缓衝記億體之中仍存在有空的儲存空間時也會放棄另 外輸入的ATM單元。因此，將無法達到前述的國際申請 案件之中說明的方法所具有的效果。 本發明的概要 本發明即是要解決原有技術的這些和其它的缺點。和 原有技術之中一樣，在一個多重優先次序環境下，一個以 共用缓衝記億體為基本的切換条統具有提供各値輸出埠的 一個多數的疗列，每一個優先次序的單元各有一値不同的 佇列。依據本發明，這些佇列原先被容許完全佔用缓衝記 億體，但是隨後，當另外又接收到一値單元而缓衝記億體 之中已經沒有任何空間等，所有的輸出埠各自的佇列的長 度分別被加總並相互比較以確定哪一値輸出埠被缓衝的單 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丁 本紙張尺度逍用中國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公*) -4 - 81. 5. 20.000(H) 01833 Α6 Β6 五、發明説明（3 ) 元總數最多，而後一個ATM單元將由該輸出埠的最低優 先次序而沒有多餘空間的佇列之中被加以拋棄。然後，另 外進入的單元將被儲存於由於拋棄的單元而騰出的記億空 間之中。 用以處理多重優先次序環境下的緩衝記億體超限現象 的這値方法。將前述的國際申請案件之中發表的方法的效 率優點帶進多重優先次序環境之中。同時，它也不會因為 排列於任何輸出埠的單元的優先次序而特別偏好或排斥該 輸出埠。反而，經由確定最應該對超限之發生負責的輸出 埠即為其單元之一被刪除的一個輸出埠，而與其單元的優 先次序無關，使得每一値輸出埠之間的地位相等。 經由以下對本發明的一個圖示的實施例以及圖面的說 明，可以更顯著地瞭解本發明的這些和其它的優點和特點 〇 圖面的簡要說明 圖1顯示了實施本發明一個圖示實例的一個A T Μ切 換模組； 經濟部中央標準局貝工消#合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 圖2顯示圖1的A Τ Μ切換模組的缓衝記億體的内容 9 圖3顯示圖1的A Τ Μ切模組的控制裝置的佇列長度 計數器；而 圖4顯示圖1的A Τ Μ切換模組的控制裝置的缓衝記 億體超限程序。 本紙張尺度逍用中«家«準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -5 - 81. 5 . 20.000(H) 經濟部中央標準局兵工消费合作社印製 01833 A6 _____B6 五、發明説明（4 ) 詳細說明 圖1顯示一個以共用缓衝記億體為基本的ATM切換 模組1。這種開閼在此項技術之中已經為人所熟知。其中 一個圖示的實例發表於W091/04624之中。模組 1包含一個或以上的輸入埠7,透過這些輸入埠，模組1 可以接收進入的ATM單元。毎一個單獨的ATM單元可 以是一個多數的（〇 — M)的優先次序其中之一。輸入埠 7被連接至輸入和輸出電路（I/O) 10，將輸入埠7 連結至一値控制裝置，一個缓衝記億體1 2 ,以及輸出埠 ◦一N。 I/O 10圖面顯示包含相位對準電路，串聯 至並聯和並聯至串聯移位暫存器，以及多工器和解多工器 。由輸入埠7接收的輸入ATM單元的頭端部份複製被I /0 1◦傳送至控制裝置14,而該單元被I/O 1 0傳送至缓衝記億體加以儲存。 緩衝記億體1 2顯示於圖2之中。其中包含一値或以 上的隨機存取記億體（RAMS),用以為每一個輸出埠 ◦ 一 N執行一個多數的佇列1 0 0。對於每一個單獨的輸 ◦一N,緩衝記億體12為每一個ATM單元優先次序Ο 一 Μ分別提供了一個佇列1 0 0。雖然圖2建議佇列 1 0 0被執行成為實質自然的佇列，但是它們也可能被組 成如邏輯的佇列，其形式為連結的明細表或一些其它的資 料結構。為了區別各種不同的佇列1 〇 〇 ,圖2之中使用 了數字標示1 ◦◦一 i —』，其中i標示與佇列結合的輸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂. 本紙張尺度遑用中國Η家樣準(CNS) Τ4規格(210X297公釐) -6 - 81. 5 . 20.000(H) 01833 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（5) 出埠〇_N其中之一，而j標示該佇列相對應的ATM單 元的優先次序。 回到圖1 ,控制裝置1 4控制將輸入的A T Μ單元儲 存於缓衝記憶體12以及將儲存的ATM單元於輸出埠Ο _N之傳輸等工作。在圖3之中顯示，控制裝置14包含 有一個佇列處理器，一値指標隨機存取記億體，一個輸出 埠計數器，以及佇列長度計數器2 0 0。前面提到的計數 器200包括每一個佇列1 00各自的一値計數器200 。為了區別各個不同的計數器200,圔3之中使用數字 標示200 — i — j,其中，i和j與圖2之中的意義相 同。 依據由I/010接收到的一個輸入的ATM單元的 頭部訊息，控制裝置1 4將決定該單元的優先次序以及其 目標輸出埠，然後使該單元被儲存於缓衝記億髏12内相 對應的佇列10 0之中，並且將該佇列對應的計數器 200增量。控制裝置14也週期性地進入由輸出埠計數 器目前數字所定義的輸出埠◦- N其中之一的優先次序最 高的沒有空間的佇列1 0 0内，由其中取出位於該佇列之 頭端的一個A T Μ單元，將該佇列對應的計數器2 ◦ 0減 量，並使得I /0 1 0將取出的單元傳輸到〇 — Ν之中相 對應的一個輸出埠上。 在傳統的方法中，控制裝置1 4容許佇列1 〇 〇完全 佔用缓衝記億體1 2。當缓衝記億體1 2完全被佔用時若 又接收到一個輸入的A Τ Μ單元，將發生缓衝記億體超限 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中家橾準（CNS)甲4規格(210x297公龙) 81. 5. 20,000(H) -7 - 201833 經濟部中央標準局兵工消费合作社印製 五、發明説明（6) 的現象。控制裝置1 4將利用執行圖4的步驟而處理超限 之狀況。圖中顯示，可以在硬體之中或記億體儲存的軟體 之中執行這値步驟。 於步驟4 0 0 —檢測到超限狀況時，控制裝置1 4將 會在步驟4 0 2把各個輸出埠Ο — N於佇列長度計數器 2 ◦ 0之中的計數予以加總。控制裝置1 4將因此得到0 —N每一値輸出埠各自排列的ATM單元數目的總計。於 是，在步驟404中，控制裝置14將比較這些總計的數 字以確定Ο — N哪一個輸出埠排列的A T Μ單元最多，然 後在步驟406選擇該輸出埠。在步驟408，控制裝置 1 4使用選定的輸出埠的佇列1 ◦ 0的佇列長度計數器 2 0 0選擇該選定的輸出埠上優先次序最低的没有空間的 佇列1 ◦ 0。然後，在步驟4 1 0 ,控制裝置1 4由選定 的佇列1 0 0的頭端刪除一値A Τ Μ單元。這値刪除的動 作將在緩衝記億體12之中為導致超限狀況的ATM單元 騰出空間。然後，在步驟412,控制裝置14將繼缠傳 統的處理工作，包括將輸入的A Τ Μ單元儲存於被刪去的 單元所空出的儲存空間並且將該儲存空間附加於該輸入的 A Τ Μ單元對應的佇列1 ◦◦的尾端。 當然，應該要瞭解的是對上述的實施例所進行的各種 不同的改變和修正對於熟悉此項技術的人士來說都是顯 而易見的。例如，本發明並不一定要結合ATM單元而使 用，而可以结合任何緩衝的傳輸方式，包括其它的包封型 式。同時，除了每一個佇列各自使用單獨的計數器之外， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中家«寧(CNS)T4規格(210><297公龙) -8 - 81. 5. 20.000(H) 01833 A 6 B6 五、發明説明（7) 也可以各個輸出埠只使用單獨一個計數器，其中保存有排 列於相對應的輸出埠的所有佇列中的單元總數（即總數計 數字）。於是，每個佇列中將有一個位元的旗標用以表示 各値佇列空或非空的狀態。即使進行這些改變和修正仍未 脱離本發明的精神和範圍同時未減少想要逹到的利益。因 此，希望由以下的申請專利範圍涵蓋所有這些改變和修正 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 本紙ft尺度逍用中國家樣準(CNS) f 4規格(210x297公《) -9 - 81. 5 . 20,000(H)

Claims (1)

  1. B7 C7 D7 2Q1&33 六、申锖專利篼園 1. 一種以共用的缓衝記億體為基本的包封切換裝置 ，其中包含： (請先閱讀背面之注意事項再填穽本頁) 一値多數的輸出库； 定義每一個輸出埠各自的一個各數的佇列的一値缓衝 記億髏，每一値單獨的輸出埠的各個佇列用以儲存預定於 該單獨的輸出埠，並且具有與該單獨的輸出埠其它的佇列 所儲存的包封不同的優先次序的包封； 負責接收具有優洗次序並且被預定於某一個輸出埠的 一個包封的裝置，用以將接收到的包封儲存於在該輸出埠 中專為儲存具有該優先次序的包封的佇列之中； 用以將儲存於佇列中的包封傳輸於相對應的輸出埠上 的裝置；以及 當缓衝記億體的儲存空間被佇列佔滿時負責接收一値 包封的裝置，用以由儲存了儲存於在其佇列中存有最多包 封的一値輸出埠中的優先次序最低的包封的一個没有空間 的佇列之中刪除儲存的一値包封，以便在缓衝記億體中空 出儲存空間，儲存接到的包封。 經濟部屮央標準局貝工消费合作社印製 2. 如申請專利範圍第1項之中的裝置，其中刪除裝 置包含有： 用以辨識在其佇列中存有最多包封的一個輸出埠的裝 置；以及 用以辨識儲存了儲存於該標定的輸出埠之中的最低優 先次的包封的一個没有空間的佇列的裝置。 3 .如申請專利範圍第1項之中的裝置，其中刪除裝 本紙張尺度適用中國Η家樣準(CNS)T4規格（2丨0x297公*) -10 一 201833 B7 C7 D7 經濟部屮央標準局貝工消贽合作社印製 六、申锖專利範团 置包含有： 一掴多數的計數器，分別對應於各個佇列，用以計算 儲存於對應的佇列上的包封數目並得到一個數字； 用以加總對應於各傾單一輸出埠上所有的佇列的計數 器的數字的裝置； 用以比較該總計數字辨識儲存有最多包封的輸出埠的 裝置；以及 用以檢視對應於標定的輸出埠的佇列的計數器上的數 字以便能確認儲存了儲存於該標定的輸出埠中的最低優先 次序的包封的一値沒有空間的佇列的裝置。 4.以共用的缓衝記億體為基本而具有一値多値的輸 出埠和為各個輸出埠定義了一個多數的佇列的一値缓衝記 億體的包封切換模組的一個控制裝置，每一個單獨的輸出 埠的各個佇列是用以儲存預定於該單獨的輸出埠並且具有 與該單獨的輸出埠其它佇列儲存的包封不同的優先次序的 包封，該裝置包含有： 負責接收具有一個優先次序並且預定於一個單獨的輸 出埠的一個包封的裝置，用以將接收到的包封儲存於為該 單獨的輸出埠儲存具有該優先次序的包封的佇列之中； 用以將儲存於佇列中的包封傳輸於相對應之輸出埠上 的裝置；以及 當缓衝記億體的儲存空間都被佇列佔滿時負責接收一 値包時的裝置，用以由儲存了儲存於在其佇列中存有最多 包封的一個輸出埠上的優先次序最低的包封的一個沒有空 (請先K!;!?背面之注意事項再填有本百) 裝. 本纸》尺度適用中國a家揉學(CNS) T4規格(210x297公#) -11 - B7 C7 D7 201833 六'申請專利範圍 間的佇列中刪除儲存的一個包封，以便在缓衝記億體中空 出儲存空間，儲存接收到的包封。 (锜先聞請背面之注意事項再蜞莴本頁) 5.如申請專利範圍第4項之中的裝置，其中刪除裝 裝置包含有： 用以辨識其佇列之中存有最多包封的一個輸出埠的裝 置；以及 用以辨識儲存了儲存於該標定的輸出埠上的優先次序 最低的包封的一個沒有空間的佇列的裝置。 6 .如申請專利範圍第4項之中的裝置，其中刪除裝 置包含有：ί i 一個多數的計數器，各自對應於每一個佇列，用以計 算儲存於對應的佇列上的包封數目，並産生一個數字； 用以加總對應於每一個單獨的輸出埠的所有佇列的計 數器的數字的裝置； 用以比較前面得到的總計數字以確認儲存有最多包封 的輸出埠的裝置；以及 經濟部屮央櫺準局員工消費合作社印製 用以檢視對應於該標定的輸出埠的佇列的計數器的數 字以確認儲存了儲存於該標定的輸出埠上的優先次序最低 的包封的一個没有空間的佇列的裝置。 7 .控制具有一個多數的輸出埠和為各個輸出埠定義 了 一個多數的佇列的一個缓衝記億體的以共用的缓衝記億 體為基本的包封切換楔組的超限狀況的一種方法，每一痼 單镯的輸出埠的各個佇列是用以儲存預定於該單獨的輸出 埠並且具有與該單獨的輸出埠其它佇列儲存的包封不一樣 本紙》尺度適用中國Η家搮準（CNS)T4規格(210X297公釐） -12 - 01833 B7 C7 D7 經浒部屮央櫺率Λ员工消费合作社印製 六、申請專利範ffl 的優先次序的包封，該方法包以下的步驟： 當缓衝記億體的儲存空間被佇列佔滿而接收具有一個 優先次序並且預定於一個單獨的輸出埠的一個包封時，將 由儲存了儲存於在其佇列中存有最多包封的一個輸出埠的 優先次序最低的包封的一個沒有空間的佇列上刪除所儲存 的一個包封；以及 在刪除動作之後，將接收到的包封儲存於用以為該單 獨的輸出埠儲存具有該優先次序的包封的佇列之中，刪除 的包封所空出的缓衝記億體的儲存空間上。 8 .如申請專利範圍第7項之中的方法，其中刪除程 序包含了以下的步驟： 辨識在其佇列之中存有最多包封的一個輸出埠；以及 辨識儲存了儲存於該檫定的輸出埠的優先次序最低的 包封的一個没有空間的佇列。 9 .如申請專利範圍第7項之中所述的方法應用於 另外具有一値多數的計數器的二値切換模組的方法，毎一 個計數器對應於各個不同的佇列，用以計算儲存於對應的 佇列上的包封數目並産生一値數字，其中刪除程序包含以 下的步驟： \ 加總對應於每個單獨的輸出埠的所有\佇列的計數器的 數字； 比較這些總計數字以便確認儲存有最多的包封的輸出 埠；以及 檢視對應於該標定的輸出埠的佇列的計數器的數字以 {^先聞請背面之注意事項再填鸾本頁) •R. 本纸》尺度適用中國《家樣準(CNS)T4規格(2丨0x297公ft) -13 - <ΊΛ 01833 A t B7 C7 D7 六、申熗專利範圊確認儲存了儲存於該標定的輸出埠的優先次序最低的包封 的一個沒有空間的佇列 (綺先閱讀背面之注意事項再填寫本百) 經濟部+央搮準局貝工消贽合作社印製 本紙張尺度適用中《國家樣準（CNS)甲4規格(210x297公釐） -14 -
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