專利名稱：限制在利用共享總線的atm轉(zhuǎn)換器中數(shù)據(jù)脈沖串的設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程通信設(shè)備和方法。更具體而言，本發(fā)明涉及用于限制轉(zhuǎn)換器中數(shù)據(jù)脈沖串的ATM轉(zhuǎn)換器仲裁設(shè)備和方法，使得允許簡(jiǎn)化輸出端口電子部件。
2.技術(shù)狀態(tài)異步傳送模式(ATM)或許是遠(yuǎn)程通信基干中增長(zhǎng)最快的部分。ATM的目的是提供一種高速，低延時(shí)多路復(fù)用和交換網(wǎng)絡(luò)，支持所有類型的用戶通信業(yè)務(wù)，包括話音，數(shù)據(jù)和視頻。將ATM數(shù)據(jù)用固定長(zhǎng)度的“信元”傳送，該信元是53字節(jié)長(zhǎng)，包括5字節(jié)頭段和48字節(jié)數(shù)據(jù)分組。該頭段包括虛擬路徑和虛擬電路標(biāo)識(shí)符(VPI和VCI)，被ATM網(wǎng)用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的交換中繼將通信業(yè)務(wù)并到達(dá)它的用戶站設(shè)備(CPE)目的地。
許多不同的ATM轉(zhuǎn)換器在該技術(shù)上是已知的。一般，該轉(zhuǎn)換器具有多個(gè)帶有輸入排隊(duì)緩存器的輸入端口；多個(gè)帶有相聯(lián)的排隊(duì)緩存器的輸出端口；和一個(gè)源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)，它包括一種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)或總線機(jī)構(gòu)，并包括一個(gè)轉(zhuǎn)換控制器，控制在這些端口之間的數(shù)據(jù)傳送。一種用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的很好接受的源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)在該技術(shù)上是已知的，如CELLBUS(TranSwitch，公司的受托人的一個(gè)注冊(cè)商標(biāo))。它被詳細(xì)地描述在前面被引入的，序號(hào)為08/960,499和08/961,932專利申請(qǐng)中。CELLBUS機(jī)構(gòu)是一種異步數(shù)據(jù)傳送和源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)，包括一個(gè)總線主控器(轉(zhuǎn)換控制器)和多個(gè)連到雙向數(shù)據(jù)總線的總線用戶(端口)。該總線主控器最好對(duì)每個(gè)總線用戶提供兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘和一個(gè)幀時(shí)鐘。該幀時(shí)鐘標(biāo)記一個(gè)幀的開(kāi)始。幀格式最好包括15或16個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，其中第一個(gè)表示請(qǐng)求區(qū)，而最后一個(gè)包括授權(quán)區(qū)。一個(gè)或多個(gè)其他的周期可以被分配給控制和/或路由信息，其余的周期包括固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)區(qū)。在請(qǐng)求區(qū)期間，任何數(shù)目的總線用戶可以請(qǐng)求接入，這被總線主控器接收。在授權(quán)區(qū)期間，總線主控器準(zhǔn)許下一幀的整個(gè)數(shù)據(jù)部分接入一個(gè)被選的總線用戶。哪個(gè)用戶被授權(quán)接入下一幀是依據(jù)在總線主控器中一種可能對(duì)于總線用戶是不知道的仲裁算法確定的。
在CELLBUS系統(tǒng)中，以及在其他的源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換對(duì)于共享總線接入的仲裁是基于發(fā)送者身份的知識(shí)。如在以前引入的專利申請(qǐng)中所描述的那樣，可以使用簡(jiǎn)單的仲裁算法，如循環(huán)法，這導(dǎo)致使用低復(fù)雜性和成本的簡(jiǎn)單仲裁器。雖然循環(huán)法和其他的簡(jiǎn)單仲裁算法通常降低了仲裁器的成本和復(fù)雜性，在輸入緩存器方面產(chǎn)生了附加的成本，因?yàn)槊總€(gè)輸入緩存器必須足夠長(zhǎng)，以便允許該口等待總線接入的時(shí)間夠用。降低輸入緩存器成本的較復(fù)雜的仲裁系統(tǒng)是已知。然而，不管仲裁系統(tǒng)的復(fù)雜性如何，目前在ATM轉(zhuǎn)換器中并沒(méi)有采用共享的總線以減少輸出端口緩存器的機(jī)構(gòu)可用。確實(shí)，在該技術(shù)的系統(tǒng)中，將來(lái)自單一輸入端口預(yù)定到單一輸出端口的長(zhǎng)脈沖串，僅僅由短脈沖串分到其它端口是罕見(jiàn)的。這種脈沖串通信業(yè)務(wù)在硬件和軟件等級(jí)上必定是輸出端口電子部件的一種最壞情況設(shè)計(jì)，因?yàn)槊總€(gè)端口在不確定的時(shí)間量?jī)?nèi)必須能夠按總線速度接受數(shù)據(jù)。這種結(jié)果是一種利用大的高速存儲(chǔ)器(緩存器)的費(fèi)錢的設(shè)計(jì)。
發(fā)明概述因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種帶有中裁系統(tǒng)的ATM轉(zhuǎn)換器，降低輸出端口緩存器的需求。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶有跟蹤轉(zhuǎn)換器內(nèi)分組的內(nèi)部目的地的裝置的ATM轉(zhuǎn)換器，用于限制指向任何特定的輸出端口的脈沖串。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種控制ATM轉(zhuǎn)換器的通信業(yè)務(wù)的方法，以便降低輸出端口緩存器的需求。
依據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，通常包括多個(gè)帶有相關(guān)聯(lián)的輸入緩存器的輸入端口；多個(gè)帶有相聯(lián)的緩存器的輸出端口，和一個(gè)最好包括一種連接這些輸入端口和這些輸出端口的共享總線的源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)；以及一個(gè)轉(zhuǎn)換器控制器或仲裁器，控制經(jīng)該共享總線在這些端口之間的數(shù)據(jù)傳送。在本發(fā)明的該最佳實(shí)施方案中，被放在該共享總線上的每個(gè)ATM信元包括通常的48字節(jié)數(shù)據(jù)有效負(fù)載，幾個(gè)(如，4個(gè))字節(jié)預(yù)定的管理開(kāi)銷(VPI，VCI，等)，和包括內(nèi)部目的地地址(也被稱為內(nèi)部路由區(qū))的幾個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換器一特有信息。該內(nèi)部目的地地址指定在轉(zhuǎn)換器內(nèi)ATM單元所指向的輸出端口。
依據(jù)本發(fā)明，提供與該仲裁器相關(guān)聯(lián)的裝置，以便跟蹤ATM單元的目的地和防止任何特定的輸出端口被進(jìn)行中的通信業(yè)務(wù)脈沖串過(guò)載。更具體而言，在該最佳實(shí)施方案中，將該仲裁器連到該共享總線，并監(jiān)測(cè)放在該共享總線上的每個(gè)信元的目的地地址。該仲裁器利用兩個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，每個(gè)具有與它相關(guān)聯(lián)的地址寄存器，其中含有最近接收過(guò)或當(dāng)前正在接收的通信業(yè)務(wù)脈沖串的輸出端口的地址。每次一個(gè)分組被發(fā)送到與計(jì)數(shù)器關(guān)聯(lián)的特定的目的地時(shí)，計(jì)數(shù)器被增量(最好做法是增加1)。當(dāng)一個(gè)分組被發(fā)送到不是該計(jì)數(shù)器正在跟蹤的目的地時(shí)，將計(jì)數(shù)器減量；(最好減去大于或等于1的值)。因此，當(dāng)指向一個(gè)特定的輸出端口的脈沖串繼續(xù)不斷時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)大大增加；反之當(dāng)中斷經(jīng)常發(fā)生或在長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)發(fā)生時(shí)，將該計(jì)數(shù)下降。
依據(jù)本發(fā)明的一種最佳的方面，為這些計(jì)數(shù)器規(guī)定兩個(gè)閾值。第一(高)閾值用于使仲裁器警覺(jué)到被該計(jì)數(shù)器跟蹤的輸出端口緩存器處于溢出的危險(xiǎn)中。在接收到該告警時(shí)，該仲裁器通過(guò)在計(jì)數(shù)器減量到第一閾值以下之前拒絕授權(quán)接入總線將該總線停止運(yùn)行，或者另一種方案，根據(jù)輸入端口將不發(fā)送數(shù)據(jù)到它自己的輸出的原理，授權(quán)總線接入與該輸出端口關(guān)聯(lián)的輸入端口。將第二(低)閾值用于宣告一個(gè)脈沖串結(jié)束并使該計(jì)數(shù)器自由以便跟蹤到相同的或不同的輸出端口的一個(gè)新的脈沖串。
通過(guò)參考結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它的目的和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得明顯。
附圖簡(jiǎn)述
圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)換器的一種高等級(jí)的方框圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案示出一種代表性總線幀的圖表。
圖3是說(shuō)明圖1的轉(zhuǎn)換器主控器的功能的流程圖。
最佳實(shí)施方案詳述現(xiàn)在參考圖1，本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的一種最佳實(shí)施方案包括一個(gè)總線主控器10，多個(gè)總線用戶12，14，16，一個(gè)連到總線主控器10和用戶12，14，16的雙向數(shù)據(jù)總線18，一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘總線20，一個(gè)幀時(shí)鐘總線22，和一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)鐘總線24。典型情況下被作為ASIC實(shí)施的總線用戶包括帶有從轉(zhuǎn)換器外的源接收數(shù)據(jù)的輸入緩存器或排隊(duì)器12a，14a，16a和從轉(zhuǎn)換器內(nèi)接收數(shù)據(jù)的輸出緩存器12b，14b，16b的輸入和輸出端口。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的那樣，總線用戶，在它們的輸入端口能力方面，是能夠接收ATM數(shù)據(jù)，如有必要的話，處理ATM數(shù)據(jù)的管理開(kāi)銷，產(chǎn)生被改變的或附加的管理開(kāi)銷，請(qǐng)求接入雙向數(shù)據(jù)總線18，并在被使能時(shí)，將數(shù)據(jù)放到總線上。在它們的輸出端口能力方面，總線用戶能夠從雙向總線18接收數(shù)據(jù)，如有必要的話，處理ATM數(shù)據(jù)的管理開(kāi)銷。產(chǎn)生被改變的或附加的管理開(kāi)銷，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到轉(zhuǎn)換器之外。
雖然只示出三個(gè)總線用戶12，14，16，將認(rèn)識(shí)到正如圖1中虛線所建議的那樣，許多總線用戶可被連到總線18，20，22。如以上提到的那樣，數(shù)據(jù)總線18是雙向的，允許總線用戶12，14，16中任何一個(gè)和總線主控器10傳送數(shù)據(jù)到達(dá)或離開(kāi)數(shù)據(jù)總線18。時(shí)鐘總線20，22由總線主控器10驅(qū)動(dòng)，和被所有的總線用戶12，14，16“只讀”。數(shù)據(jù)總線18最好是32位寬，在系統(tǒng)時(shí)鐘20的單個(gè)周期內(nèi)允許傳送兩個(gè)16位的字(4字節(jié))。數(shù)據(jù)時(shí)鐘總線24由被授權(quán)接入數(shù)據(jù)總線的總線用戶12，14，16驅(qū)動(dòng)，并被所有其他的總線用戶12，14，16讀出。
總線主控器10最好用DSP或微處理器實(shí)現(xiàn)，并起著轉(zhuǎn)換器控制器(仲裁器)的作用。正如從此往后將被更詳細(xì)地討論的那樣，依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案，其中，總線主控器在信元的內(nèi)部目的地(路由區(qū))被放到雙向總線18上期間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)總線，并利用多個(gè)計(jì)數(shù)器10a，10b，…跟蹤可能使用戶12，14，16…的輸出端口的輸出緩存器12b，14b，16b…負(fù)擔(dān)過(guò)重的脈沖串。
依據(jù)本發(fā)明的該最佳實(shí)施方案，在總線用戶12，14，16之間或總線用戶和總線主控器10之間的數(shù)據(jù)傳送結(jié)構(gòu)是通過(guò)總線幀實(shí)現(xiàn)的。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，幀由16個(gè)周期的系統(tǒng)時(shí)鐘20組成。幀的第一周期由系統(tǒng)幀總線22上一個(gè)有效信號(hào)所標(biāo)記。依據(jù)本發(fā)明的一種代表性的幀示于圖2中。
在轉(zhuǎn)到圖2以前，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，總線的數(shù)據(jù)傳送格式被設(shè)計(jì)成適應(yīng)傳送在BISDN(寬帶集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng))中使用的ATM(異步傳送模式)信元的內(nèi)容。由總線用戶驅(qū)動(dòng)的第一周期包含“請(qǐng)求”區(qū)。由一個(gè)總線用戶驅(qū)動(dòng)的第二周期傳送內(nèi)部信元路由前綴(也就是，目的地地址)。由總線用戶驅(qū)動(dòng)的第三周期傳送ATM信元的頭四個(gè)字節(jié)，包含信元的VPI(虛擬路徑指示器)和VCI(虛擬電路指示器)的編號(hào)區(qū)，和PTI(有效負(fù)載類型指示器)和CLP(信元丟失優(yōu)先級(jí))區(qū)。往下的也由總線用戶驅(qū)動(dòng)的12個(gè)周期傳送48字節(jié)ATM信元有效負(fù)載。總線幀的最后周期由總線主控器驅(qū)動(dòng)，并包含關(guān)于在下個(gè)(相繼的)總線幀期間哪個(gè)用戶被授權(quán)總線接入的信息。
特別是，如圖2中所見(jiàn)，在幀的第一時(shí)鐘周期(0)期間，總線用戶發(fā)送接入下一個(gè)隨后的幀的“請(qǐng)求”。請(qǐng)求由在時(shí)鐘周期(0)期間具有到數(shù)據(jù)總線的一條線的入口的每個(gè)用戶發(fā)送，如果用戶正在發(fā)請(qǐng)求則升起一個(gè)標(biāo)志(也就是，將“1”放在數(shù)據(jù)總線上)。在數(shù)據(jù)總線上來(lái)自，例如，32個(gè)總線用戶中每一個(gè)的唯一的請(qǐng)求信號(hào)的組合的結(jié)果是一個(gè)雙字，指明總線用戶中哪一個(gè)正在發(fā)請(qǐng)求。例如，如果有32個(gè)總線用戶，全都在發(fā)請(qǐng)求，該雙字將包含全“1”。當(dāng)然，如果某些或沒(méi)有用戶請(qǐng)求，該雙字將取不同的形式。如果有多于32個(gè)用戶，而數(shù)據(jù)總線是32位寬，如在以前引入的專利申請(qǐng)中所討論的那樣，可以采用不同的方案保證將用戶正確地接入數(shù)據(jù)總線。
回到圖2的總線幀格式，幀的第2時(shí)鐘周期(1)被提供用于內(nèi)部信元路由區(qū)，以下將較詳細(xì)地討論。幀的第3時(shí)鐘周期(2)包含由如以上闡述過(guò)的BISDN標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的ATM信元頭段的信息區(qū)。部分地根據(jù)BISDN標(biāo)準(zhǔn)，ATM信元頭段包括或者是一個(gè)帶8位虛擬路徑指示器VPI的4位GFC流控制區(qū)(在位置ADCD)，一個(gè)3位有效負(fù)載類型指示器，和一個(gè)單個(gè)位指示器CLP(單元丟失優(yōu)先級(jí))，或者是一個(gè)12位VPI，16位VCI，3位PTI和一位CLP。
總線幀的第4時(shí)鐘周期(3)到第15時(shí)鐘周期(14)包含ATM信元“有效負(fù)載”。因?yàn)槊總€(gè)時(shí)鐘周期允許放置一個(gè)雙字(32位)，這實(shí)際上是在數(shù)據(jù)總線上的4個(gè)字節(jié)，12個(gè)時(shí)鐘周期允許被接收到以前授權(quán)的總線用戶將48字節(jié)的數(shù)據(jù)放到總線上。
幀的最后時(shí)鐘周期(15)包含來(lái)自總線主控器的信息，識(shí)別(根據(jù)仲裁)哪個(gè)總線用戶將具有對(duì)下一個(gè)隨后的幀的入口。在一種32總線用戶的系統(tǒng)中，用一個(gè)5位的授權(quán)號(hào)(Grant Num)識(shí)別具有下一個(gè)對(duì)幀的入口的總線用戶。用一個(gè)授權(quán)使能位(GEN)來(lái)建立授權(quán)號(hào)的合法性。在一種多于32總線用戶的系統(tǒng)中，附加的系統(tǒng)控制位將被用于識(shí)別與以上所描述的請(qǐng)求區(qū)有關(guān)的頁(yè)面或組號(hào)。
依據(jù)本發(fā)明，主控器12包括裝置39(例如，緩存器)，用于讀出被放在雙向數(shù)據(jù)總線18上的每個(gè)信元的內(nèi)部信元路由區(qū)(也就是，內(nèi)部目的地地址)。主控器12利用兩個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器32a，32b，…，每個(gè)具有與它有關(guān)的地址寄存器34a，34b，…，包含最近接收到或當(dāng)前正在接收通信業(yè)務(wù)脈沖串的輸出端口地址。當(dāng)用于讀內(nèi)部信元路由區(qū)的裝置接收到一個(gè)新的目的地地址時(shí)，主控器12檢查地址寄存器34a，34b…，看看是否該輸出端口正在被跟蹤。如果正是這樣，主控器將與該輸出端口有關(guān)的計(jì)數(shù)器增量(INC)(最好用1)。如果輸出端口未被跟蹤，(也就是，沒(méi)有與該輸出端口有關(guān)的地址寄存器)，主控器12指定一個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)有關(guān)的地址寄存器用于該輸出端口，并提供初始計(jì)數(shù)。當(dāng)一個(gè)信元被發(fā)送到不是特定計(jì)數(shù)器正在跟蹤的目的地時(shí)，該特定計(jì)數(shù)器被主控器用減量額K減量。典型情況下K被設(shè)置為≥1，最好K＝2。因此，當(dāng)指向一個(gè)特定的輸出端口的脈沖串連續(xù)不斷時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)大大增加；反之，當(dāng)中斷經(jīng)?；蛟陂L(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)發(fā)生時(shí)，計(jì)數(shù)下降。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，對(duì)于K值的選擇可以根據(jù)一個(gè)輸出端口可吸收一個(gè)脈沖串的速度。因?yàn)榈湫偷妮敵龆丝陔娐钒ㄒ钥偩€速度從總線接受少量數(shù)據(jù)的高速存儲(chǔ)器電路，加上只可能在較慢速率上存取的其他的存儲(chǔ)器，通過(guò)查看高速存儲(chǔ)器電路可以處理數(shù)據(jù)的速度，可以完成對(duì)K的選擇。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳的方面，為計(jì)數(shù)器32a，32b，…規(guī)定兩個(gè)閾值。第一(高)閾值(HT)被用于使主控器警覺(jué)到被該計(jì)數(shù)器跟蹤的輸出端口緩存器處于溢出的危險(xiǎn)之中。在接收到告警時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，主控器通過(guò)拒絕授權(quán)接入總線直到計(jì)數(shù)器減量到第一閾值以下為止(例如，通過(guò)提供授權(quán)區(qū)中的主控器授權(quán)號(hào))，使總線停止運(yùn)行。依據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，在接收到告警時(shí)，根據(jù)輸入端口不可能發(fā)送數(shù)據(jù)到它的自己的輸出的原理，主控器授權(quán)總線接入與輸出端口關(guān)聯(lián)的輸入端口。第二(低)閾值被用于宣告一個(gè)脈沖串結(jié)束，計(jì)數(shù)器自由地跟蹤到相同的或不同的輸出端口的一個(gè)新的脈沖串。在該最佳實(shí)施方案中，HT＞＞1(例如，25)，而LT＝0。
轉(zhuǎn)到圖3，看到主控器防止輸出端口緩存器過(guò)載的一種流程圖。在100，主控器讀請(qǐng)求區(qū)的位，看看哪些輸入端口正在競(jìng)爭(zhēng)使用雙向數(shù)據(jù)總線18。在105，主控器將內(nèi)部路由區(qū)(也就是，內(nèi)部目的地地址)讀入緩存器，該區(qū)被輸入端口放在數(shù)據(jù)總線上，由前面幀的授權(quán)區(qū)提供對(duì)總線的入口。在110，主控器將內(nèi)部目的地地址與第一地址寄存器34a作比較，第一地址寄存器與它保持的計(jì)數(shù)器32a有關(guān)。如果，在115，內(nèi)部目的地地址與寄存器中的地址相符，在120，與該寄存器有關(guān)的計(jì)數(shù)器被增量。然后，在125，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)與高閾值相比較，如果等于或超過(guò)閾值，在130，產(chǎn)生控制或告警信號(hào)(被用于仲裁決策中)。如果計(jì)數(shù)未超過(guò)高閾值，在150，作出關(guān)于是否該地址寄存器是由主控器維持的最后的地址寄存器的決定。
回到步驟115，如果內(nèi)部目的地地址與寄存器中的地址不一致，在135，與該寄存器有關(guān)的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)被減量。在140，計(jì)數(shù)與低閾值(例如，0)相比較。如果計(jì)數(shù)達(dá)到低閾值，在145，該計(jì)數(shù)器和有關(guān)的地址寄存器被釋放(也就是，可被重寫)。無(wú)論如何，在150，作出關(guān)于是否該地址寄存器是由主控器維持的最后的地址寄存器的決定。如果有較多的地址寄存器未與內(nèi)部目的地地址作比較，在155，得到下一個(gè)寄存器的地址。然后，如有必要，主控器一步一步從110-150直到在150已被確定，最后的地址寄存器已與內(nèi)部目的地地址作了比較為止。然后，在160，由主控器作出決定，作為步驟110-150的結(jié)果，是否任何的計(jì)數(shù)器已被增量。如果沒(méi)有計(jì)數(shù)器已被增量，在165帶有在105被緩存的信元的內(nèi)部目的地地址的一個(gè)新的計(jì)數(shù)器被初始化。不管如何，根據(jù)在100讀到的請(qǐng)求區(qū)，和在130可能已產(chǎn)生的任何告警信號(hào)，主控器，在170，依據(jù)任何所希望的仲裁算法進(jìn)行仲裁。仲裁的結(jié)果被處理到授權(quán)位中，在180被發(fā)送到幀的授權(quán)區(qū)中。正如以前提到的那樣，當(dāng)在130產(chǎn)生告警信號(hào)時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案，主控器通過(guò)或者否定在授權(quán)區(qū)中的GEN位(見(jiàn)圖2)或者將它自己的地址放入授權(quán)區(qū)使總線停止運(yùn)行直到計(jì)數(shù)器減量到第一閾值以下為止。依據(jù)本發(fā)明這方面的另一種實(shí)施方案，在接收到告警時(shí)，主控器授權(quán)總線接入與輸出端口有關(guān)聯(lián)的輸入端口，該輸出端口具有與已達(dá)到高閾值的計(jì)數(shù)器有關(guān)的目的地地址。提供總線接入到該輸入端口的理由是這樣的原理，即所涉及的特定的輸入端口是不可能發(fā)送數(shù)據(jù)到它自己的輸出的。如果這種可選的實(shí)施方案被采用，最好提供第二高閾值(典型情況下等于第一閾值加1)，使得如果第二高閾值被達(dá)到時(shí)主控器可以使總線停止運(yùn)行(從而指明該輸入端口確實(shí)正在發(fā)送數(shù)據(jù)到它有關(guān)聯(lián)的輸出端口)。
利用類似的想法，并依據(jù)本發(fā)明這方面的另一種(不太優(yōu)選的)可選的實(shí)施方案，在接收到告警時(shí)，主控器授權(quán)總線接入到一個(gè)輸入端口，不是在前面的幀中被授權(quán)接入的輸入端口。提供總線接入到“其他的”端口的理由是這樣的原理，即任何特定的“其他的”輸入端口在統(tǒng)計(jì)上較少可能發(fā)送數(shù)據(jù)到被過(guò)載的輸出端口。并且，最好等于第一閾值加1的第二高閾值被提供，使得如果第二高閾值被達(dá)到，主控器可使總線停止運(yùn)行(從而指明該“其他的”輸入端口確實(shí)正在發(fā)送數(shù)據(jù)到被過(guò)載的輸出端口)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，正如以上所描述的那樣，通過(guò)監(jiān)測(cè)信元的內(nèi)部目的地地址，本發(fā)明的ATM轉(zhuǎn)換器中輸出端口快速緩存器存儲(chǔ)器可被限制成相當(dāng)小的規(guī)模(根據(jù)輸出端口的帶寬；例如，緩存10毫秒)而沒(méi)有很大影響整個(gè)轉(zhuǎn)換器的功能。
在此已經(jīng)描述和展示了一種ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)和方法，限制到ATM輸出端口的脈沖串，從而減少對(duì)輸出端口所需的緩存器的存儲(chǔ)量。雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾種特定的實(shí)施方案，但并不意味著本發(fā)明受限于此，因?yàn)楸景l(fā)明在范圍上與該技術(shù)允許的一樣寬，該說(shuō)明書，也是如此。因此雖然用于增量和減量計(jì)數(shù)器的特定值被描述，將認(rèn)識(shí)到可以使用其他的值。例如，雖然減量值K被作為優(yōu)選等于2描述的，其他的值可被采用。如果希望的話，不同的減量(或增量)值可被用于不同的計(jì)數(shù)器。同樣地，雖然特定的值在告警信號(hào)被產(chǎn)生的場(chǎng)合被提供給高閾值，和特定的值被提供給低閾值，使計(jì)數(shù)器能夠被用于跟蹤另一個(gè)輸出端口，將認(rèn)識(shí)到，可以使用其他的閾值值。事實(shí)上，如果希望的話，可以采用另一種閾值。而且，雖然本發(fā)明是作為用DSP，計(jì)數(shù)器，等實(shí)施進(jìn)行描述的，將認(rèn)識(shí)到，相同的功能可用其他的硬件和/或軟件實(shí)施。另外，雖然計(jì)數(shù)器是被描述為取決于特定的通信業(yè)務(wù)狀況，自由地與不同的端口關(guān)聯(lián)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以采用一組始終與特定的輸出端口有關(guān)的計(jì)數(shù)器。雖然也描述了用于主控器的一種特定的軟件流程圖，將認(rèn)識(shí)到，用主控器執(zhí)行的功能也可用其他的方法實(shí)現(xiàn)。而且，雖然描述了一種特定的用于ATM信元的內(nèi)部成幀機(jī)構(gòu)。將認(rèn)識(shí)到，如果使用一個(gè)用于內(nèi)部目的地地址的區(qū)，可以采用其他的機(jī)構(gòu)。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，對(duì)于所提供的發(fā)明還可有其他的修改而不偏離它的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，包括a)多個(gè)輸入端口，每個(gè)具有輸入緩存器；b)多個(gè)輸出端口，每個(gè)具有相聯(lián)的緩存器；和c)一種源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)，包括一個(gè)連接所述的輸入端口和所述的輸出端口的共享總線，和一個(gè)轉(zhuǎn)換器控制器，按照幀控制在所述的輸入端口和所述的輸出端口之間經(jīng)所述的共享總線的數(shù)據(jù)傳送，所述的幀包括用于內(nèi)部目的地輸出端口地址的區(qū)，用于允許輸入端口請(qǐng)求寫入到所述的共享總線的請(qǐng)求區(qū)，和一個(gè)授權(quán)區(qū)，用于允許所述的轉(zhuǎn)換器控制器指定所述的多個(gè)輸入端口中哪一個(gè)接收寫入到所述的共享總線，所述的轉(zhuǎn)換器控制器包括用于監(jiān)測(cè)所述的內(nèi)部目的地輸出端口地址區(qū)的裝置，和多個(gè)至少暫時(shí)與所述的輸出端口中某些口有關(guān)的計(jì)數(shù)器，當(dāng)在所述的內(nèi)部目的地輸出端口地址區(qū)中的一個(gè)值對(duì)應(yīng)于與該計(jì)數(shù)器有關(guān)的一個(gè)輸出端口時(shí)，用于對(duì)所述的計(jì)數(shù)器之一的計(jì)數(shù)增量，當(dāng)在所述的內(nèi)部目的地輸出端口地址區(qū)中的一個(gè)值對(duì)應(yīng)于與該計(jì)數(shù)器無(wú)關(guān)的一個(gè)輸出端口時(shí)，用于對(duì)所述的計(jì)數(shù)器之一的計(jì)數(shù)減量的裝置，用于將所述的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)與第一閾值值比較和產(chǎn)生對(duì)此作出響應(yīng)的信號(hào)的裝置，和用于接收所述的信號(hào)并至少部分地根據(jù)此信號(hào)產(chǎn)生授權(quán)的仲裁器裝置。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于增量和減量的裝置按第一速率增量，按比所述的第一速率大的第二速率減量。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的轉(zhuǎn)換器控制器還包括多個(gè)與所述的多個(gè)計(jì)數(shù)器相關(guān)的地址寄存器。
4.一種依據(jù)權(quán)利要求1的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的信號(hào)是一種告警信號(hào)，所述的第一閾值值被設(shè)置在一個(gè)預(yù)先確定的值，使得在一個(gè)輸出端口的緩存器存儲(chǔ)器溢出以前產(chǎn)生所述的告警信號(hào)。
5.依據(jù)權(quán)利要求4的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于產(chǎn)生授權(quán)的仲裁器裝置在所述的告警信號(hào)被產(chǎn)生以后對(duì)所述的多個(gè)輸入端口以外的端口產(chǎn)生授權(quán)。
6.依據(jù)權(quán)利要求4的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于產(chǎn)生授權(quán)的仲裁器裝置對(duì)于與一個(gè)其相聯(lián)的計(jì)數(shù)器已經(jīng)引起所述的告警信號(hào)的輸出端口相關(guān)的輸入端口產(chǎn)生授權(quán)。
7.依據(jù)權(quán)利要求6的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于比較計(jì)數(shù)的裝置將所述的計(jì)數(shù)與大于所述的第一閾值的第二閾值作比較。
8.依據(jù)權(quán)利要求7的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于比較計(jì)數(shù)的裝置將所述的計(jì)數(shù)與一個(gè)低閾值作比較。
9.依據(jù)權(quán)利要求8的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于比較計(jì)數(shù)的裝置根據(jù)所述的計(jì)數(shù)與一個(gè)低閾值的比較，產(chǎn)生第二信號(hào)，所述的第二信號(hào)被所述的轉(zhuǎn)換器控制器用于將一個(gè)計(jì)數(shù)器與一個(gè)特定的輸出端口脫離聯(lián)系。
10.依據(jù)權(quán)利要求1的ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中所述的用于比較計(jì)數(shù)的裝置將所述的計(jì)數(shù)與一個(gè)低閾值作比較并根據(jù)所述的計(jì)數(shù)與低閾值的比較產(chǎn)生第二信號(hào)，所述的第二信號(hào)被所述的轉(zhuǎn)換器控制器用于將一個(gè)計(jì)數(shù)器與一個(gè)特定的輸出端口脫離聯(lián)系。
11.一種用于限制ATM數(shù)據(jù)脈沖串到ATM轉(zhuǎn)換器輸出端口的方法，該轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)帶有相聯(lián)的輸入緩存器的輸入端口；多個(gè)帶有相聯(lián)的緩存器的輸出端口；一個(gè)源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)，具有一個(gè)連接該輸入端口到該輸出端口的共享總線；和一個(gè)轉(zhuǎn)換器控制器，按照幀控制輸入端口和輸出端口之間經(jīng)所述的共享總線的數(shù)據(jù)傳送，該轉(zhuǎn)換器控制器具有多個(gè)計(jì)數(shù)器和仲裁器，該方法包括a)在第一幀期間，當(dāng)發(fā)送一個(gè)ATM信元到輸出端口時(shí)，使每個(gè)輸入端口將一個(gè)內(nèi)部目的地輸出端口地址作為一個(gè)ATM信元的管理開(kāi)銷區(qū)放到該共享總線上；b)利用該轉(zhuǎn)換器控制器監(jiān)測(cè)所述的內(nèi)部目的地輸出端口地址；c)在所述的第一幀期間，當(dāng)所述的輸出端口被所述的內(nèi)部目的地輸出端口地址尋址時(shí)，將與該輸出端口相關(guān)的計(jì)數(shù)器增量，并將與被所述的內(nèi)部目的地輸出端口地址尋址的輸出端口無(wú)關(guān)的任何計(jì)數(shù)器減量；和d)將所述的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)與第一閾值作比較，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到第一閾值時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)；和e)假如有的話，仲裁允許哪個(gè)輸入端口將在下一個(gè)幀期間放置一個(gè)ATM信元到該共享總線上，其中所述的信號(hào)被用在所述的仲裁中。
12.依據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中按第一速率實(shí)現(xiàn)所述的增量，按大于所述的第一速率的第二速率實(shí)現(xiàn)所述的減量。
13.依據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述的信號(hào)是一種告警信號(hào)，所述的第一閾值值被設(shè)置在一個(gè)值，使得在一個(gè)輸出端口的緩存器溢出以前產(chǎn)生所述的信號(hào)。
14.依據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中當(dāng)所述的告警信號(hào)被產(chǎn)生時(shí)，所述的仲裁包括否定授權(quán)使能區(qū)，防止任何一個(gè)所述的輸入端口在所述的下一個(gè)幀期間將一個(gè)ATM信元放到該共享總線上。
15.依據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中當(dāng)所述的告警信號(hào)被產(chǎn)生時(shí)，所述的仲裁包括對(duì)于多個(gè)輸入端口以外的口在所述的下一個(gè)幀內(nèi)產(chǎn)生接入到總線的授權(quán)。
16.依據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中當(dāng)所述的告警信號(hào)被產(chǎn)生時(shí)，所述的仲裁包括對(duì)于與一個(gè)輸出端口相關(guān)的輸入端口在所述的下一個(gè)幀內(nèi)產(chǎn)生接入到總線的授權(quán)，其中與該輸出端口相關(guān)的計(jì)數(shù)器已使所述的信號(hào)產(chǎn)生。
17.依據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括將所述的計(jì)數(shù)與一個(gè)低閾值作比較，當(dāng)一個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)降低到所述的低閾值時(shí)，將一個(gè)特定的計(jì)數(shù)器與一個(gè)特定的輸出端口脫離聯(lián)系。
全文摘要
一種ATM轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括:帶有相聯(lián)的緩存器(12a,14c,16a,12b,14b,16b);的輸入和輸出端口;包括連接到這些端口的共享總線的源通信業(yè)務(wù)控制系統(tǒng);和控制數(shù)據(jù)傳送的仲裁器。該仲裁器監(jiān)測(cè)ATM信元的內(nèi)部目的地地址,當(dāng)該目的地對(duì)應(yīng)時(shí),將與該目的地端口相關(guān)的計(jì)數(shù)器(32a,32b)增量,并將與該目的地不對(duì)應(yīng)的其他計(jì)數(shù)器減量。對(duì)于一個(gè)特定的輸出端口的脈沖串使相關(guān)的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)大大增加;而長(zhǎng)的中斷使該計(jì)數(shù)下降。將該計(jì)數(shù)與使仲裁器(170)警覺(jué)到輸出端口緩存器溢出的高閾值(125)作比較。當(dāng)接收到告警時(shí),仲裁器(170)或者通過(guò)在計(jì)數(shù)器減量到第一閾值以下之前拒絕授權(quán)接入讓總線停止運(yùn)行,或者將授權(quán)總線接入到與該輸出端口相關(guān)的輸入端口。將低閾值(140)用于宣告脈沖串結(jié)束并使計(jì)數(shù)器釋放,跟蹤到相同的或不同的輸出端口的一個(gè)新的脈沖串。
文檔編號(hào)H04J3/24GK1345524SQ00804669
公開(kāi)日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月5日
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