[发明专利]用于ATM交换机的VC合并

说明书

本申请涉及以下文献(此处包含的所有文献都供参考用)：美国专利申请第08/_，_(代理人文档号：1410-322)，题为“ABR服务器”，1997年7月11日提交；美国专利申请第08/_，_(代理人文档：1410-323)，题为“处理ATM多址传播信元”，1997年7月11日提交；美国专利申请第08/_，_(代理人文档号：1410-324)，题为“用于ATM业务的一种数据成形器”，1997年7月11日提交；美国专利申请第08/_，_(代理人文档：1410-326)，题为“VP/VC查值功能”，1997年7月11日提交。

                          背景1.发明领域

本发明涉及电信，特别是异步传送方式下工作的电信网交换节点中的信元处理。

2.相关技术和其他考虑

对于诸如多媒体应用、点播电视、可视电话和电视会议等高带宽业务日益增长的需求促进了宽带综合业务数字网(B-ISDN)的发展。B-ISDN以被称为异步传送方式(ATM)的技术为基础，极大地拓展了通信能力。

ATM是一种面向分组、使用异步时分复用技术的传送方式。分组被称为信元，具有固定长度。一个ATM信元包括53个字节，其中的5个字节构成信头，另外48个字节组成一个“净荷”或信元的信息部分。ATM信元的头包括两个参数，用于识别ATM网中传送信元的连接，具体就是VPI(虚通道标志)和VCI(虚通路标志)。通常，虚通路是在网络两个交换节点之间定义的主通道；虚通路是各主通道上的一条特定连接。

在端接点上，ATM网与终端设备(例如ATM网络用户)连接。在ATM网络端接点之间是一组通过物理传输通道或链路连接端口的交换节点。在从始发终端设备到目的终端设备的传递中，构成一条消息的ATM信元可能要通过几个交换节点。

一个交换节点带有一组端口，每个端口通过一条链接电路和一条链路与另一节点相连。链接电路根据链路所使用的特定协议对信元进行打包。输入一个交换节点的信元可能在第一端口处进入交换节点，并从通过链接电路与另一节点连接的第二端口输出。每条链路可以为一组连接传送信元，每条连接都是在一个主叫用户或主叫方和被叫用户或被叫方之间的一条传输通道。

每个交换节点通常有几个功能模块，其中主要的一个模块是交换核心。交换核心实际上类似于交换端口之间的交叉连接。交换核心的内部通道受到有选择的控制，使得特定的交换机端口被连接在一起，以允许一条消息最终从交换机的输入端到达交换机的输出端，并最终从始发终端设备到达目的终端设备。

图1表示一种现有技术的ATM交换设备10，它具有一个交换核心12、一组输入端口14(1)-14(3)和一个示范性输出端16。图1用虚线表示了在三条信道上输入交换机10的信元，具体为到端口14(1)的第一信道VC-1、到端口14(2)的第二信道VC-2和到端口14(3)的第三信道VC-3。同一信道上的所有信元具有相同的VC或VCI，例如所有在第一信道上的信元都具有表示为VC-1的第一VC。

在图1的说明中，在从VC-1到VC-3的所有信道上的输入信元正好都要通过交换核心12交换到同一输出端口16，以最终输出到信道VC-4。在输出端口16上，所有信元都被分配了一个新的VPI/VCI码。几条输入VC信道交换到同一条输出VC信道上被称为“VC合并”。VC合并的目的是把要送给同一目的地的分组收集到单条虚通路上，而不是使用源和目的地之间的独立VC。这能减小ATM网所需的虚通路数目。

如果根据所有信元到达交换核心12的顺序发送它们，就无法在信道VC-4的终点分离它们。为此，VC合并用于传送AAL-5分组的信道时，只能通过在输出端口处存储完整的分组，并逐个分组地发送它们，即在分组这一级进行复用。

因此，我们所需要的以及本发明的目的是一种能有效地进行VC合并操作的方法和装置。

                       发明概要

异步传送方式(ATM)交换设备有一个与多个输入VC信道相连的交换核心和一个与之连接以接收来自交换核心的信元的输出端口。输出端口有多个预合并VC队列和多个合并VC队列。从交换核心接收的信元根据其输入VC信道而被存储在其中的一条预合并VC队列中。合并控制器确定其中的一条预合并VC队列何时具有一个完整的信元分组，并把该信元分组送入其中的一条合适的合并VC队列中去。