專(zhuān)利名稱(chēng)：異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)處理的裝置及方法，具體地說(shuō)是一種基于第二類(lèi)異步傳輸模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)適配層的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行分發(fā)處理的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO，International Standard Organization)建立的開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI，Open System Interconnect)網(wǎng)絡(luò)參考模型中，異步傳輸模式協(xié)議屬于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，負(fù)責(zé)在一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路上準(zhǔn)確傳輸信息塊。其中在ATM層之上定義了第二類(lèi)ATM適配層(AAL2，ATM AdaptationLayer2)用以承載實(shí)時(shí)可變比特率的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。在AAL2層上有用戶(hù)標(biāo)志(CID，Channel IDentifier)用以區(qū)分各用戶(hù)。
在傳統(tǒng)的ATM網(wǎng)絡(luò)中各交換節(jié)點(diǎn)只涉及到交換和轉(zhuǎn)發(fā)，不涉及ATM層以上的協(xié)議層(如ATM適配層等)的處理，而在一般的采用ATM作為傳輸網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)內(nèi)部，在上層協(xié)議終結(jié)點(diǎn)需要對(duì)ATM層以上的用戶(hù)協(xié)議層進(jìn)行處理。隨著網(wǎng)絡(luò)流量的不斷增大，雖然各種處理器的速度已經(jīng)大幅度地增強(qiáng)，但仍然需要以多塊資源板的形式進(jìn)行分布式處理。因此存在對(duì)等待處理的ATM數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分發(fā)，并對(duì)用戶(hù)協(xié)議進(jìn)行終結(jié)處理的機(jī)制。
在ATM網(wǎng)絡(luò)中，由ATM論壇(ATM Forum)定義的UTOPIA(UniversalTest and Operations PHY Interface of ATM)總線是傳輸ATM數(shù)據(jù)的一種底層物理接口定義，第二級(jí)UTOPIA標(biāo)準(zhǔn)定義了一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接，可以實(shí)現(xiàn)基于虛路徑標(biāo)志和虛通道標(biāo)志的ATM數(shù)據(jù)的分發(fā)。這就要求各處理板或處理器芯片必須支持第二級(jí)UTOPIA接口，在多個(gè)處理板之間分發(fā)并還要處理背板UTOPIA總線的布線和調(diào)試問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)該總線標(biāo)準(zhǔn)分發(fā)只能達(dá)到ATM層，不能進(jìn)一步根據(jù)上層協(xié)議進(jìn)行分發(fā)，因而后續(xù)處理器還要處理ATM層到用戶(hù)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)協(xié)議，其中包括處理ATM適配層等網(wǎng)絡(luò)層以下協(xié)議。另外大量使用提供UTOPIA接口的IC芯片，其成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)裝置及方法，是基于AAL2協(xié)議對(duì)ATM數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照簡(jiǎn)單低成本的方式分發(fā)到各用戶(hù)協(xié)議處理單元作進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議數(shù)據(jù)處理。
本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)分發(fā)是指數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸層以及第二類(lèi)適配層處理后，根據(jù)AAL2適配層標(biāo)志轉(zhuǎn)換為媒體接入控制層(MAC，Media AccessControl)地址進(jìn)行標(biāo)志的MAC幀通過(guò)MAC層快速交換實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議處理，同時(shí)對(duì)于收到的MAC幀數(shù)據(jù)根據(jù)MAC地址適配到AAL2上，進(jìn)一步送到ATM網(wǎng)絡(luò)上。
本發(fā)明的一種ATM數(shù)據(jù)分發(fā)裝置，由以下幾部分組成(參見(jiàn)圖1)一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k，它連接ATM網(wǎng)絡(luò)和AAL2層協(xié)議處理單元1b，負(fù)責(zé)正確收發(fā)ATM網(wǎng)絡(luò)上承載在物理層幀上的ATM數(shù)據(jù)，并送至AAL2協(xié)議處理單元1b。ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k是由收發(fā)FIFO(First In First Out)和ATM信元收發(fā)隊(duì)列控制單元1a組成，；一個(gè)AAL2協(xié)議處理單元1b，它連接ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1a和以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，并對(duì)AAL2層協(xié)議進(jìn)行處理，以減輕后續(xù)的用戶(hù)協(xié)議處理器的負(fù)荷，取出上層的用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶(hù)標(biāo)志分別存儲(chǔ)在各自緩沖區(qū)；一個(gè)以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，它連接AAL2協(xié)議處理單元1b和以太網(wǎng)交換控制單元1d，并根據(jù)各用戶(hù)和目的MAC地址之間的映射關(guān)系，將用戶(hù)數(shù)據(jù)封裝成以太網(wǎng)的MAC幀格式，這里用戶(hù)和目的MAC地址之間允許一對(duì)一和多對(duì)一的映射關(guān)系；一個(gè)以太網(wǎng)交換控制單元1d，它連接以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，負(fù)責(zé)將已經(jīng)封裝成MAC幀的用戶(hù)數(shù)據(jù)的MAC包正確交換到目的地址，作進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議的處理。
本發(fā)明還提供了一種ATM數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)MAC幀之間的轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)一種數(shù)據(jù)分發(fā)的方法。包括以下步驟
在由ATM信元到MAC幀的方向上1.初始化設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的一個(gè)接續(xù)路由表(如圖5所示)，一個(gè)MAC幀狀態(tài)信息表(如圖8所示)和一個(gè)MAC幀頭表(如圖3所示)，幀頭表中的幀頭包括本地MAC地址和目的裝置的MAC地址(即MAC幀的源地址和目的地址)。
2.當(dāng)ATM信元接收隊(duì)列非空時(shí)，對(duì)信元作相應(yīng)的適配層處理，并獲得用戶(hù)標(biāo)識(shí)。
3.然后根據(jù)適配處理中獲取的用戶(hù)標(biāo)識(shí)信息訪問(wèn)存儲(chǔ)單元中的接續(xù)路由表(如圖5所示)，從而獲取一個(gè)目的裝置號(hào)，該裝置號(hào)同時(shí)也是MAC幀緩沖區(qū)號(hào)。
4.通過(guò)該號(hào)碼從MAC幀狀態(tài)信息表(如圖8所示)中得到一個(gè)寫(xiě)指針和最大幀長(zhǎng)，當(dāng)寫(xiě)指針加上適配處理后的用戶(hù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于最大幀長(zhǎng)時(shí)，該MAC幀凈荷完成。此后寫(xiě)指針即幀長(zhǎng)，用戶(hù)數(shù)據(jù)將放入新的MAC幀。
5.MAC幀凈荷完成時(shí)，再根據(jù)上面得到的目的裝置號(hào)，取出一個(gè)對(duì)應(yīng)的幀頭，并加上幀長(zhǎng)信息與完成的凈荷一起，傳到MAC幀的發(fā)送隊(duì)列中等待發(fā)送。
在相反方向上1.初始化設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的一個(gè)接續(xù)路由表(如圖6所示)，一個(gè)信元狀態(tài)信息表(如圖7所示)和信元頭表(如圖2所示)。
2.當(dāng)收到一個(gè)MAC幀時(shí)，根據(jù)源地址得到源裝置號(hào)，再根據(jù)MAC幀凈荷中包含的附加用戶(hù)標(biāo)識(shí)信息，讀取接續(xù)路由表(如圖6所示)，以得到目的信元用戶(hù)標(biāo)識(shí)及ATM適配處理的輔助信息，從而得到一個(gè)信元緩沖區(qū)號(hào)，并根據(jù)該緩沖區(qū)號(hào)從信元狀態(tài)信息表(如圖7所示)中取出一個(gè)寫(xiě)指針和有效凈荷長(zhǎng)度。
3.然后根據(jù)用戶(hù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度指示取出源用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行適配處理，將適配后的用戶(hù)數(shù)據(jù)寫(xiě)入信元緩沖區(qū)直到寫(xiě)指針等于有效凈荷長(zhǎng)度，算完成一個(gè)信元凈荷。
4.將信元凈荷和前面取出的信元頭一起送到信元的發(fā)送隊(duì)列等待發(fā)送。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)協(xié)議處理系統(tǒng)的ATM數(shù)據(jù)分發(fā)裝置方框圖；圖2是ATM信元頭表，存放各虛通道(VC，Virtual Channel)的ATM信元頭；圖3是MAC幀頭表，存放到各個(gè)目的裝置的MAC幀的幀頭；圖4是MAC幀緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，存放各個(gè)MAC幀凈荷，每個(gè)MAC幀的凈荷部分可以包含多個(gè)用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU，Service Data Unit)；圖5是由信元到MAC幀(各目的裝置)的接續(xù)路由表；圖6是由MAC幀(各目的裝置)到ATM信元的接續(xù)路由表；圖7是信元狀態(tài)信息表；圖8是MAC幀狀態(tài)信息表；圖9是由ATM信元到MAC幀的分發(fā)轉(zhuǎn)換過(guò)程流程圖；圖10是由MAC幀到ATM信元的轉(zhuǎn)換過(guò)程流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的協(xié)議處理系統(tǒng)的ATM數(shù)據(jù)分發(fā)裝置。
如圖1所示，本發(fā)明裝置由以下幾部分組成ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k；AAL2協(xié)議處理單元1b；以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c；以太網(wǎng)交換控制單元1d；時(shí)鐘邏輯產(chǎn)生單元1e；CPU接口控制單元1f；存儲(chǔ)器接口控制單元1g；存儲(chǔ)器單元1h。
各組成部分的功能作用以及工作原理如下ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k的功能作用是為裝置提供和ATM傳輸網(wǎng)絡(luò)的接口，負(fù)責(zé)處理ATM傳輸網(wǎng)絡(luò)上的ATM信元，處理物理層和ATM層的功能，主要包括物理層的比特定時(shí)，物理媒體連接，根據(jù)圖2所示的ATM信元頭進(jìn)行信元速率解調(diào)，信元頭差錯(cuò)處理，信元定界，傳輸幀適配，傳輸幀處理以及ATM層的一般流量控制，信元翻譯、提取和插入，信元復(fù)用和分路等。
ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k的工作過(guò)程如下一個(gè)ATM信元收發(fā)隊(duì)列控制單元1a通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g將接收信元FIFO收到的ATM信元數(shù)據(jù)進(jìn)行上述的物理層和ATM層處理，得到ATM信元凈荷數(shù)據(jù)，然后通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器單元1h中。
或者對(duì)存儲(chǔ)器單元1h進(jìn)行訪問(wèn)，取出其中的ATM信元凈荷數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)ATM層和物理層的處理通過(guò)發(fā)送信元FIFO發(fā)送到ATM傳輸網(wǎng)絡(luò)。
AAL2協(xié)議處理單元1b的功能作用是連接ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k和以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，實(shí)現(xiàn)AAL2層的協(xié)議處理，取出用戶(hù)凈荷數(shù)據(jù)，或者對(duì)用戶(hù)凈荷數(shù)據(jù)進(jìn)行AAL2層協(xié)議封裝。
AAL2協(xié)議處理單元1b的工作過(guò)程如下通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g訪問(wèn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元1h的ATM信元凈荷數(shù)據(jù)，進(jìn)行AAL2層協(xié)議處理，取出其中封裝的用戶(hù)凈荷數(shù)據(jù)以及用戶(hù)標(biāo)識(shí)，并通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g的控制存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元1h中。
或者通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g對(duì)存儲(chǔ)單元1h進(jìn)行訪問(wèn)，取出以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c處理后的MAC幀緩沖區(qū)的用戶(hù)標(biāo)識(shí)以及用戶(hù)凈荷數(shù)據(jù)，然后根據(jù)該用戶(hù)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的MAC幀緩沖區(qū)號(hào)(即圖6中的源裝置號(hào))和用戶(hù)標(biāo)識(shí)(即圖6中的源用戶(hù)標(biāo)識(shí))查詢(xún)MAC幀到ATM信元的接續(xù)路由表(圖6)，得到該用戶(hù)的VC通道號(hào)，目的用戶(hù)標(biāo)識(shí)以及連接屬性等信息，進(jìn)而進(jìn)行AAL2層協(xié)議封裝后，再通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g放到存儲(chǔ)單元1h中，供ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k使用。
以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c的功能作用是連接AAL2協(xié)議處理單元1b和以太網(wǎng)交換控制單元1d，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)數(shù)據(jù)的MAC幀封裝處理，或者從MAC幀數(shù)據(jù)取出用戶(hù)數(shù)據(jù)。
以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c的工作過(guò)程如下根據(jù)用戶(hù)數(shù)據(jù)用戶(hù)標(biāo)識(shí)以及VC通道號(hào)等信息通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g查詢(xún)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元1h中的ATM信元到MAC幀的接續(xù)路由表(圖5)，得到該用戶(hù)標(biāo)識(shí)的目的裝置號(hào)(即對(duì)應(yīng)圖4中的MAC幀緩沖區(qū)號(hào)和圖3中的MAC幀頭號(hào))，目的用戶(hù)標(biāo)識(shí)以及連接屬性等信息。然后根據(jù)所得到的目的裝置號(hào)可以知道該用戶(hù)對(duì)應(yīng)的MAC幀緩沖區(qū)號(hào)(圖4)，以及對(duì)應(yīng)的MAC幀頭號(hào)(圖3)。用戶(hù)數(shù)據(jù)將被存放在該MAC幀緩沖區(qū)號(hào)對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)中，供以太網(wǎng)交換控制單元1d使用。
或者接收以太網(wǎng)交換控制單元1d送來(lái)的MAC幀數(shù)據(jù)，根據(jù)MAC幀數(shù)據(jù)的目的地址由圖3得到MAC幀頭號(hào)(即圖4中的MAC幀緩沖區(qū)號(hào)和圖5中的目的裝置號(hào))，從而將數(shù)據(jù)通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元1h中的該緩沖區(qū)號(hào)對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)中，以供AAL2協(xié)議處理單元1b處理。
以太網(wǎng)交換控制單元1d的功能作用是為裝置提供到用戶(hù)協(xié)議處理單元的以太網(wǎng)接口，對(duì)用戶(hù)協(xié)議處理單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的交換控制。
以太網(wǎng)交換控制單元1d的工作過(guò)程如下進(jìn)行物理層的適配，接收用戶(hù)協(xié)議處理單元的用戶(hù)MAC幀數(shù)據(jù)，通過(guò)存儲(chǔ)器接口控制單元1g的控制存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元1h中，供以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c處理。
或者訪問(wèn)MAC幀頭表取出MAC幀頭，加上MAC幀長(zhǎng)，與MAC幀緩沖區(qū)的凈荷一起構(gòu)成MAC幀送到MAC幀發(fā)送隊(duì)列等待發(fā)送到各自目的裝置MAC地址端口，最終實(shí)現(xiàn)到用戶(hù)協(xié)議處理單元的分發(fā)。
時(shí)鐘邏輯產(chǎn)生單元1e的功能作用是與ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k，以太網(wǎng)交換控制單元1d連接，為它們提供ATM傳輸網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)的收發(fā)基本時(shí)鐘。
CPU接口控制單元1f提供CPU接口，實(shí)現(xiàn)主控CPU對(duì)裝置的各組成部分的配置、管理和維護(hù)工作。
存儲(chǔ)器單元1h除存儲(chǔ)ATM信元數(shù)據(jù)和MAC幀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)以外，還包括MAC幀頭表、信元頭表、ATM信元到MAC幀接續(xù)路由表、從MAC幀到ATM信元接續(xù)路由表、信元狀態(tài)信息表、MAC幀狀態(tài)信息表等，如圖2、3、4、5、6、7、8所示。
圖2是ATM信元頭表，存放各虛通道的ATM信元頭。包含了信元頭號(hào)、一般流量控制(GFC，General Flow Control)、虛路徑標(biāo)識(shí)(VPI，Virtual Path Identifier)、虛通道標(biāo)識(shí)(VCI，Virtual Channel Identifier)、凈荷類(lèi)型(PT，Payload Type)、信元丟失優(yōu)先級(jí)(CLP，Cell Loss Priority)、信頭差錯(cuò)控制(HEC，Header Error Control)等信息，總共5個(gè)字節(jié)。其中，信元頭號(hào)可以作為訪問(wèn)信元頭表尋址信息。
圖3是MAC幀頭表，存放到各個(gè)目的裝置的MAC幀的幀頭。包含了MAC幀頭號(hào)、一個(gè)6字節(jié)的目的地址和一個(gè)6字節(jié)的源地址。其中MAC幀頭號(hào)作為訪問(wèn)幀頭表的尋址信息。
圖4是MAC幀緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，存放各個(gè)MAC幀凈荷，包含了一個(gè)MAC幀緩沖區(qū)號(hào)和多個(gè)用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元。每個(gè)MAC幀的凈荷部分可以包含多個(gè)用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU。每個(gè)用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元應(yīng)該包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、用戶(hù)標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)類(lèi)型和用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
圖5是由信元到MAC幀(各目的裝置)的接續(xù)路由表。路由表信息由VC通道號(hào)、源用戶(hù)標(biāo)識(shí)、目的裝置號(hào)、目的用戶(hù)標(biāo)識(shí)和連接屬性組成。其中VC通道號(hào)和源用戶(hù)標(biāo)識(shí)作為訪問(wèn)該路由表的尋址信息。
圖6是由MAC幀(各目的裝置)到ATM信元的接續(xù)路由表。接續(xù)路由信息包含源裝置號(hào)、源用戶(hù)標(biāo)識(shí)、目的VC通道號(hào)、目的用戶(hù)標(biāo)識(shí)和連接屬性。其中含源裝置號(hào)和源用戶(hù)標(biāo)識(shí)作為該路由表的尋址信息。
圖7是信元狀態(tài)信息表。存放由MAC幀到ATM時(shí)組成信元的狀態(tài)信息，包含信元緩沖區(qū)號(hào)、信元緩沖區(qū)寫(xiě)指針(PtrBUF)和有效凈荷長(zhǎng)度(CellLen)。信元緩沖區(qū)號(hào)作為訪問(wèn)該信息表時(shí)的尋址信息。
圖8是MAC幀狀態(tài)信息表。存放由ATM到MAC時(shí)組成MAC幀的狀態(tài)信息，包含MAC幀緩沖區(qū)號(hào)、MAC幀緩沖區(qū)寫(xiě)指針(MacPtrW)、最大凈荷長(zhǎng)度(MacLen)。
圖9是由ATM信元到MAC幀的分發(fā)轉(zhuǎn)換過(guò)程。
圖10是由MAC幀到ATM信元的轉(zhuǎn)換過(guò)程。
下面結(jié)合圖9和圖10的流程圖分別對(duì)由ATM信元到各目標(biāo)裝置(目標(biāo)用戶(hù)協(xié)議處理單元)的數(shù)據(jù)分發(fā)過(guò)程和將各個(gè)用戶(hù)協(xié)議處理單元過(guò)來(lái)的MAC幀轉(zhuǎn)換成ATM信元的實(shí)施過(guò)程詳細(xì)說(shuō)明。
步驟9a在初始狀態(tài)，系統(tǒng)執(zhí)行一個(gè)初始化操作，初始化設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元1h中如圖3、5、8所示的MAC幀頭表、接續(xù)路由表及MAC幀狀態(tài)信息表。
步驟9b之后轉(zhuǎn)入對(duì)圖1中ATM信元隊(duì)列控制單元1a的信元接收隊(duì)列的查詢(xún)。
步驟9c如果接收隊(duì)列空，繼續(xù)查詢(xún)直到非空。如果信元接收隊(duì)列非空，則取出信元，在圖1的1b中進(jìn)行相應(yīng)的AAL層處理，得到用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU，SDU長(zhǎng)度SduLen，及源用戶(hù)標(biāo)識(shí)。
步驟9d然后根據(jù)適配處理中獲取的用戶(hù)標(biāo)識(shí)信息訪問(wèn)存儲(chǔ)單元1h中如圖5所示的接續(xù)路由表，從而獲取一個(gè)目的裝置號(hào)，該裝置號(hào)同時(shí)也是MAC幀緩沖區(qū)號(hào)。
步驟9e通過(guò)上一步驟得到的目的裝置號(hào)，訪問(wèn)存儲(chǔ)單元1h中如圖8所示的MAC幀狀態(tài)信息表中得到一個(gè)寫(xiě)指針MacPtrW和最大幀長(zhǎng)MacLen。
步驟9f將步驟9e得到的MAC幀寫(xiě)指針MacPtrW和步驟9c得到的SDU長(zhǎng)度SduLen相加，若和小于步驟9e得到的最大幀長(zhǎng)，則轉(zhuǎn)入步驟9h。否則，轉(zhuǎn)入步驟9g。
步驟9g根據(jù)目的裝置號(hào)訪問(wèn)存儲(chǔ)單元1h中如圖3所示的MAC幀頭表取出MAC幀頭，加上MAC幀長(zhǎng)，與MAC幀緩沖區(qū)的凈荷一起構(gòu)成MAC幀送到MAC幀發(fā)送隊(duì)列等待發(fā)送(發(fā)送出去的MAC幀經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)交換控制單元1d送到各目的裝置)。
步驟9h將SDU按MAC幀寫(xiě)指針指向的位置寫(xiě)入如圖4所示的MAC幀緩沖區(qū)，MacPtrW增加SduLen。然后再回到步驟9b，查詢(xún)ATM信元的接收隊(duì)列。
(其中步驟9e到9h在圖1的MAC幀處理單元1c進(jìn)行。)步驟10a在初始狀態(tài)，系統(tǒng)執(zhí)行一個(gè)初始化操作，初始化設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元1h中如圖2、6、7所示的信元頭表、接續(xù)路由表及ATM信元狀態(tài)信息表。
步驟10b之后轉(zhuǎn)入對(duì)圖1中以太網(wǎng)交換控制單元1c的MAC幀接收隊(duì)列的查詢(xún)。
步驟10c如果接收隊(duì)列空，繼續(xù)查詢(xún)直到非空。如果信元接收隊(duì)列非空，則取出信元，在圖1的1c中進(jìn)行相應(yīng)的幀處理，取出一個(gè)用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU，SDU長(zhǎng)度SduLen，源裝置號(hào)及源用戶(hù)標(biāo)識(shí)。并將這些信息送到圖1的1b中進(jìn)行處理。
步驟10d然后步驟10c中獲取的源裝置號(hào)和源用戶(hù)標(biāo)識(shí)信息訪問(wèn)存儲(chǔ)單元1h中的圖6所示的接續(xù)路由表，從而獲取一個(gè)目的VC通道號(hào)和目的用戶(hù)標(biāo)識(shí)，該VC號(hào)同時(shí)也是圖7中的信元緩沖區(qū)號(hào)和圖2的信元頭號(hào)。
步驟10e在圖1的1b中對(duì)步驟10c中取出的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行AAL層處理，得到信元凈荷信息。
步驟10f通過(guò)步驟10d得到的信元緩沖區(qū)號(hào)，訪問(wèn)存儲(chǔ)單元1h中如圖7所示的信元狀態(tài)信息表，從中得到一個(gè)信元緩沖區(qū)寫(xiě)指針PtrBUF和信元凈荷長(zhǎng)CellLen。
步驟10g、10h根據(jù)步驟10f得到的信元緩沖區(qū)寫(xiě)指針PtrBUF將步驟10e得到的信元凈荷寫(xiě)入信元緩沖區(qū)，每寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)修改一次指針PtrBUF，并判斷它是否等于信元凈荷長(zhǎng)度CellLen。若不等，轉(zhuǎn)到步驟10j，否則轉(zhuǎn)到10i。
步驟10i根據(jù)步驟10d得到的信元頭號(hào)，從圖2所示的信元頭表中取出相應(yīng)的信元頭，與凈荷一起組成一個(gè)ATM信元，送到圖1中ATM信元隊(duì)列控制單元的發(fā)送隊(duì)列中，并將信元緩沖區(qū)寫(xiě)指針PtrBUF清零。
步驟10j判斷當(dāng)前所處理的MAC幀是否處理完，若處理完，則轉(zhuǎn)到步驟10b，檢查是否有新到的MAC幀待處理。否則轉(zhuǎn)到步驟10c，處理下一個(gè)用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分發(fā)裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以利用低成本的以太網(wǎng)分發(fā)ATM信元數(shù)據(jù)。利用本發(fā)明提供的ATM信元到以太網(wǎng)MAC幀之間轉(zhuǎn)換方法，根據(jù)接續(xù)路由表，將ATM收發(fā)隊(duì)列控制單元收到的目的裝置號(hào)相同的信元封裝在同一目的裝置地址的MAC幀中，通過(guò)以太網(wǎng)交換控制單元分發(fā)到各協(xié)議處理單元；同樣，將各協(xié)議處理單元發(fā)來(lái)的以太網(wǎng)MAC幀數(shù)據(jù)適配成ATM信元，通過(guò)ATM收發(fā)隊(duì)列控制單元發(fā)送到ATM網(wǎng)絡(luò)上。顯然，本發(fā)明提高了ATM數(shù)據(jù)分發(fā)的效率，同時(shí)降低了設(shè)備的成本和復(fù)雜性。
權(quán)利要求
1.一種異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)裝置，由以下幾部分組成一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k，它連接ATM網(wǎng)絡(luò)和AAL2層協(xié)議處理單元1b，負(fù)責(zé)正確收發(fā)ATM網(wǎng)絡(luò)上承載在物理層幀上的ATM數(shù)據(jù)，并送至AAL2協(xié)議處理單元1b。ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k是由收發(fā)FIFO和ATM信元收發(fā)隊(duì)列控制單元1a組成，；一個(gè)AAL2協(xié)議處理單元1b，它連接ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1a和以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，并對(duì)AAL2層協(xié)議進(jìn)行處理，以減輕后續(xù)的用戶(hù)協(xié)議處理器的負(fù)荷，取出上層的用戶(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶(hù)標(biāo)志分別存儲(chǔ)在各自緩沖區(qū)；一個(gè)以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，它連接AAL2協(xié)議處理單元1b和以太網(wǎng)交換控制單元1d，并根據(jù)各用戶(hù)和目的MAC地址之間的映射關(guān)系，將用戶(hù)數(shù)據(jù)封裝成以太網(wǎng)的MAC幀格式，這里用戶(hù)和目的MAC地址之間允許一對(duì)一和多對(duì)一的映射關(guān)系；一個(gè)以太網(wǎng)交換控制單元1d，它連接以太網(wǎng)MAC幀處理單元1c，負(fù)責(zé)將已經(jīng)封裝成MAC幀的用戶(hù)數(shù)據(jù)的MAC包正確交換到目的地址，作進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)裝置，其特征在于，所述ATM網(wǎng)絡(luò)連接控制單元1k是由收發(fā)FIFO和ATM信元收發(fā)隊(duì)列控制單元1a組成。
3.如權(quán)利要求1所述的異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分發(fā)是數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸層以及第二類(lèi)適配層處理后，根據(jù)AAL2適配層標(biāo)志轉(zhuǎn)換為媒體接入控制層地址進(jìn)行標(biāo)志的MAC幀，通過(guò)MAC層快速交換實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議處理，同時(shí)對(duì)于收到的MAC幀數(shù)據(jù)根據(jù)MAC地址適配到AAL2上，進(jìn)一步送到ATM網(wǎng)絡(luò)上。
4.一種異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，數(shù)據(jù)分發(fā)方法步驟如下在由ATM信元到MAC幀的方向上a.初始化設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的一個(gè)接續(xù)路由表，一個(gè)MAC幀狀態(tài)信息表和一個(gè)MAC幀頭表，幀頭表中的幀頭包括本地MAC地址和目的裝置的MAC地址，b.當(dāng)ATM信元接收隊(duì)列非空時(shí)，對(duì)信元作相應(yīng)的適配層處理，并獲得用戶(hù)標(biāo)識(shí)，c.然后根據(jù)適配處理中獲取的用戶(hù)標(biāo)識(shí)信息訪問(wèn)存儲(chǔ)單元中的接續(xù)路由表，從而獲取一個(gè)目的裝置號(hào)，該裝置號(hào)同時(shí)也是MAC幀緩沖區(qū)號(hào)，d.通過(guò)該號(hào)碼從MAC幀狀態(tài)信息表中得到一個(gè)寫(xiě)指針和最大幀長(zhǎng)，當(dāng)寫(xiě)指針加上適配處理后的用戶(hù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于最大幀長(zhǎng)時(shí)，該MAC幀凈荷完成。此后寫(xiě)指針即幀長(zhǎng)，用戶(hù)數(shù)據(jù)將放入新的MAC幀，e.MAC幀凈荷完成時(shí)，再根據(jù)上面得到的目的裝置號(hào)，取出一個(gè)對(duì)應(yīng)的幀頭，并加上幀長(zhǎng)信息與完成的凈荷一起，傳到MAC幀的發(fā)送隊(duì)列中等待發(fā)送，在相反方向上a.初始化設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的一個(gè)接續(xù)路由表，一個(gè)信元狀態(tài)信息表和信元頭表，b.當(dāng)收到一個(gè)MAC幀時(shí)，根據(jù)源地址得到源裝置號(hào)，再根據(jù)MAC幀凈荷中包含的附加用戶(hù)標(biāo)識(shí)信息，讀取接續(xù)路由表，以得到目的信元用戶(hù)標(biāo)識(shí)及ATM適配處理的輔助信息，從而得到一個(gè)信元緩沖區(qū)號(hào)，并根據(jù)該緩沖區(qū)號(hào)從信元狀態(tài)信息表中取出一個(gè)寫(xiě)指針和有效凈荷長(zhǎng)度，c.然后根據(jù)用戶(hù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度指示取出源用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行適配處理，將適配后的用戶(hù)數(shù)據(jù)寫(xiě)入信元緩沖區(qū)直到寫(xiě)指針等于有效凈荷長(zhǎng)度，算完成一個(gè)信元凈荷，d.將信元凈荷和前面取出的信元頭一起送到信元的發(fā)送隊(duì)列等待發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)處理的裝置及方法。本發(fā)明一種異步傳輸模式數(shù)據(jù)分發(fā)裝置及方法，是基于AAL2協(xié)議對(duì)ATM數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照簡(jiǎn)單低成本的方式分發(fā)到各用戶(hù)協(xié)議處理單元作進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)分發(fā)是指數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸層以及第二類(lèi)適配層處理后，根據(jù)AAL2適配層標(biāo)志轉(zhuǎn)換為媒體接入控制層地址進(jìn)行標(biāo)志的MAC幀通過(guò)MAC層快速交換實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的用戶(hù)協(xié)議處理，同時(shí)對(duì)于收到的MAC幀數(shù)據(jù)根據(jù)MAC地址適配到AAL2上，進(jìn)一步送到ATM網(wǎng)絡(luò)上。
文檔編號(hào)H04Q3/00GK1509023SQ0215771
公開(kāi)日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者倪以發(fā), 柯昌偉, 布宇 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所, 深圳市中興通訊股份有限公司上海第二