[发明专利]一种共享存储式ATM交换网络

说明书

本发明涉及异步转移模式交换技术，更具体地涉及一种共享存储式ATM交换网络。

共享存储式ATM交换网络是一种所有输出端口共享主存储体的交换网络。其所有输入信元被时分复接，在信元的路由标签(Tag)信息控制下，从空闲地址存储器读出地址将信元存入主存储体，并将该地址存入对应的输出端口队列寄存器。各信元输出队列寄存器共享一个空闲地址存储器，而该存储器的每个存储单元中存放的地址可动态地分配给每一个输出端口队列寄存器，每一输出队列地址指针的长度，上限可与空闲地址存储器的长度相等。

由此可见共享存储式ATM交换网络具有节省存储空间的优点；又因从共享存储体的输入、输出数据线看，这种共享方式又是时分共享总线方式，具有输入输出口与存储体的连线少的特点，从实质上讲是输出排队方式，具有输出排队交换方式的所有特点。由于此方式便于实现优先级控制，硬件规模比其它方式要小，所以动态共享存储器技术格外受受到人们的青睐，但也存在如下所述问题。

图1示出了传统的共享存式ATM交换网络的原理，由该图可见，从所有入口输入的信元CI，经信元流交换器(S/P)101写入主存储器(又称共享缓冲存储器SBM)102，主存储器102的对应写地址WA是从空闲地址存储器103中读取，空闲地址存储器的输出由信元头识别单元107分检出的路由标签RA控制，并将空闲地址存储器103的输出写入对应的输出端口地址寄存器104的相应队列OAi(i＝1……N的整数)中。下一个到达信元的处理，同上述方法进行。

信元从各输出端口输出前，先经读控电路105从输出端口地址队列寄存器104中读出一个地址，作为主存储器102的读出地址RB，读取主存储器102所存的相应信元，并经对应的信元流反变换器(P/S)106输出信元CO，并将该地址交回空闲地址存储器103中。

由上述工作过程可知，输出端口地址队列寄存器104的地址链是读取主存储器102中该端口输出信元的地址，并要将这些地址交回空闲地址存储器103。各输出端口地址队列寄存器104中的地址若在读、写和传输过程中受到干扰，无论在哪个环节出错，都会引起输出队列地址链的紊乱，使信元不能输出到正确端口，并使空闲地址存储器103中的地址链紊乱，例如交回空闲地址存储器中有相同的地址，或缺少一些地址。这种相同地址使一个输出端口地址队列的输出地址链切入到别的输出端口地址队列的地址链或者切入已从主存储器102中读出的信元地址上，并指向这些地址相应的信元，造成它们的误读出。这些相同地址不只一次地交回空闲地址存储器103中。在这个地址链的集合中有重地址，就有被丢失的地址，而地址一旦丢失就无法恢复，减少了可用的地址资源，随着时间的积累，错、丢、重地址越积越多，最终导致交换不正常，系统无法正常工作，不得不重新启动系统。

为了解决上述问题，通常用冗余纠错、检错、比较、备份等方法来提高系统可靠性，但这类方法本身仍有可能使地址链出错，如出错位较多时，就无法完全纠正。久而久之，还会出现上述问题，最终使系统不能正常工作。

因此，本发明的目的即为提供一种使出错的地址链具有自恢复能力的共享存储式ATM交换网络。

为达此目的，本发明的共享存储器ATM交换网络除包括信元流变换器、用于存储信元的主存储器、各信元输出队列所共享的空闲地址存储器、输出端口地址队列存储器、信元头识别器、信元流反变换器以外，还包括标注寄存器、控制逻辑电路、判别寄存器和地址产生器；所述空闲地址存储器的地址输出线同时与主存储器、标注寄存器、判别寄存器和输出端口地址队列存储器的输入端相连；所述输出端口地址队列存储器的地址输出线在与主存储器、控制逻辑电路相连的同时，与所述标注寄存器连接，使输出端口地址队列存储器输出的地址作为标注寄存器的读地址；所述标注寄存器、判别寄存器和地址产生器的输出经控制逻辑电路对空闲地址存储器的地址存储进行控制。

由于上述标注寄存器完成重复地址删除功能，判别寄存器和地址产生器共同完成丢失地址补写功能。因此，本发明共享存储器ATM交换网络的优点是空闲地址队列存储器中的地址出错后，能及时修正，自动恢复，从而确保了系统的可靠性。

现结合附图和实施例详细说明本发明。

图1是现有共享存储式ATM交换网络的原理图；

图2是本发明具有地址链自恢复能力的共享存储器ATM交换网络的原理图；

图3是图2所示本发明交换网络的标注寄存器及其控制逻辑电路的一个实施例的说明图；

图4是图2所示本发明交换网络的判别寄存器及其控制逻辑电路的一个实施例的说明图；