[发明专利]ATM多业务接入交换机中线速处理信元的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在ATM多业务接入交换机中线速处理信元的方法和装置，属于ATM交换技术领域。

背景技术

ATM多业务接入交换机主要由交换芯片和成帧芯片组成，以实现各个业务子卡和ATM上联端口之间ATM信元的交换。实际应用中，交换芯片存在以下限制条件：若交换芯片支持的逻辑端口数为PID，其占用位宽为NPID，VPI占用位宽为NVPI，VCI占用位宽为NVCI，则需满足：NPID+NVPI+NVCI＝16bit，比如，交换芯片支持30个逻辑端口，就要有5bit用于端口基地址，而NVPI+NVCI仅剩余11bit。可见，上联口建虚路径连接VPC和虚信道连接VCC可用的虚路径标志VPI与虚信道标志VCI数值较小，无法满足用户任意配置的需要。同时ATM协议中有规定：在用户网络接口(UNI，User Network Interface)模式下VPI占用8bit，VCI占用16bit；在网络节点接口(NNI，Network Node Interface)模式下VPI占用12bit，VCI占用16bit。

通常，用户组建ATM网络时都希望在ATM协议允许的范围内任意配置VPI与VCI，但由于上述交换芯片的限制条件要求VPI与VCI二者的位宽之和等于16-NPID而小于16bit，所以交换芯片只能识别出数值较小的VPI和VCI。这样，当用户配置时输入的VPI和VCI值较大时，就无法建立连接。以一个155M的上联口下挂20个DSLAM为例，需要在上联口建立至少20条VPC与20条VCC，如果用户使用的VCI编号从100开始，VCI的位数需要7位(由于2⁷＝128＞100)，而由于交换芯片支持的VPI与VCI的位数总和为11位，所以留给VPI的位数仅剩4位，即最大只能建16条VPC，更加严重的是，如果此时用户配置的VPI值大于16，那么一条VPC也不能建立，显然这无法满足业务开展的需要。

为解决上述问题，可在外部VPI/VCI(用户从上联口输入的符合ATM协议的VPI/VCI)和内部VPI/VCI(交换芯片能识别的VPI/VCI)之间建立某种映射关系，以进行相互转换。现有的一些VPI/VCI转换方法存在以下不足：

1)仅从外部VPI/VCI转换到内部VPI/VCI，没有进行双向转换。

2)通过某种运算关系获得的映射关系固定。比如外部VPI占用12bit，外部VCI占用16bit，假设逻辑端口数占用5bit，内部VPI占用3bit，内部VCI占用8bit，则利用取余函数mod(*)获得的映射关系为：内部VPI＝mod(外部VPI/2³)，内部VCI＝mod(外部VCI/2⁸)。这种映射关系使得从外部VPI/VCI到内部VPI/VCI的映射为多到1的映射，而从内部VPI/VCI到外部VPI/VCI的映射就是1到多的映射，实际转换时不知如何选择。

3)VPI/VCI割裂开进行映射导致外部VPI/VCI不能真正的实现任意配置。例如，假设内部VPI占用3bit，内部VCI占用8bit，以内部VPI＝外部VPI＝1，内部VCI＝外部VCI＝0～255建立了256条连接，此时若要重新开辟一个VPI通道，如外部VPI＝2，则外部VCI也只能用先前已经映射过的256个外部VCI中的一个，用户还是不能任意配置VCI。

4)只考虑了建VCC的情况，没有考虑建VPC的情况。

5)没有考虑多个端口的内部VPI/VCI和外部VPI/VCI的映射。

6)没有考虑到交换芯片的NPID、NVPI、NVCI是可配置可改变的情况。

另外，用户希望所使用的ATM多业务接入交换机性能足够高，即ATM交换机对接收到的信元能够尽快地得到处理并转发出去，而尽量避免排队现象。

发明内容

有鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种ATM多业务接入交换机中线速处理信元的方法和装置，能够提高数据的处理速率和吞吐量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种ATM多业务接入交换机中线速处理信元的装置，基于FPGA实现，装置上设有若干物理端口，FPGA的第一数据输入/输出端与交换芯片连接，第二数据输入/输出端与成帧芯片连接，该装置包括：

入进转换VPI/VCI状态机与外出转换VPI/VCI状态机；

每个所述物理端口的信元进方向设有入进接收FIFO队列与入进发送FIFO队列，信元出方向设有外出发送FIFO队列与外出接收FIFO队列；