專利名稱：Atm數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路、方法及傳輸交換系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳輸和交換技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種ATM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路、轉(zhuǎn)換方法及傳輸交換系統(tǒng)及傳輸交換方法。
背景技術(shù)：
隨著高速差分信號(hào)的傳輸速度越來越高，現(xiàn)在高速大容量背板大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速串行線設(shè)計(jì)，而摒棄了以往的并行總線，同時(shí)背板傳輸所采用的數(shù)據(jù)格式也大多是幀格式，但在實(shí)際的系統(tǒng)中，異步傳輸模式(ATM)被廣泛的使用，在這種情況下，需要解決把ATM信元封裝成幀格式進(jìn)行傳輸?shù)膯栴}。如圖1示出了ATM信元的結(jié)構(gòu)，其中ATM信元使用虛通道標(biāo)識(shí)(VPI)和虛通路標(biāo)識(shí)(VCI)來標(biāo)識(shí)一個(gè)建立的連接，其中頭部差錯(cuò)檢測(cè)(HEC)域是用來檢驗(yàn)該ATM信元頭部信息是否正確。
現(xiàn)有的將ATM信元封裝成幀的技術(shù)可以參考ATM論壇制定的基于以太網(wǎng)幀傳送ATM(FATE，F(xiàn)rame-based ATM Transport over Ethernet)的標(biāo)準(zhǔn)，參考文獻(xiàn)為AF-FBATM-0139.001。圖2示出了所述FATE和其他協(xié)議之間的關(guān)系，從圖中可以看出，F(xiàn)ATE所承載的用戶數(shù)據(jù)中只定義了AAL5、即ATM適配層5的信元，對(duì)于如何承載AAL1、AAL2、AAL3/4信元沒有定義，另外FATE還需要一套復(fù)雜的控制和管理協(xié)議，如ILMI，Q.2931，Q.2100等，F(xiàn)ATE實(shí)現(xiàn)起來難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀格式的轉(zhuǎn)換的電路及轉(zhuǎn)換方法，使ATM格式數(shù)據(jù)可方便的轉(zhuǎn)換為AOP幀格式。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供了一種AOP幀格式轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路及轉(zhuǎn)換方法，使AOP幀格式可方便的轉(zhuǎn)換為ATM格式數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供了一種基于ATM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路的傳輸交換系統(tǒng)及傳輸交換方法，使傳輸交換系統(tǒng)與外部采用ATM通訊，而內(nèi)部可采用AOP幀進(jìn)行傳輸。
本發(fā)明提供的ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路，所述AOP幀是封裝有ATM數(shù)據(jù)的幀；其特征在于，包括ATM信元接收模塊、上行接收FIFO、上行組幀模塊、上行查找表存儲(chǔ)器、上行發(fā)送FIFO、幀發(fā)送接口模塊；其中，ATM信元接收模塊用于從ATM側(cè)接收接口接收ATM信元，并去掉信元頭的頭部差錯(cuò)檢測(cè)HEC域，作為非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元寫入到上行接收FIFO中進(jìn)行緩存；上行查找表存儲(chǔ)器的地址與接收的ATM信元的虛通道標(biāo)識(shí)VPI和虛通路標(biāo)識(shí)VCI值存在著映射關(guān)系，用于存儲(chǔ)欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)；上行發(fā)送FIFO內(nèi)部劃分為多個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)上行查找表存儲(chǔ)器中的一個(gè)欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)，用于緩存發(fā)送過來的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元作為AOP幀凈荷；上行組幀模塊用于定時(shí)從上行接收FIFO中讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并根據(jù)信元頭的VPI和VCI從上行查找表存儲(chǔ)器中查找到所述信元欲發(fā)送的目的端口標(biāo)識(shí)，根據(jù)所述目的端口標(biāo)識(shí)將所述信元寫入到上行發(fā)送FIFO對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中作為AOP幀凈荷緩存；以及，用于在上行發(fā)送FIFO各隊(duì)列的AOP幀的凈荷前添加幀頭信息組裝成完整的AOP幀；幀發(fā)送模塊，用于從上行發(fā)送FIFO中讀出AOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。
其中，所述上行組幀模塊包括CN存儲(chǔ)器、Seq存儲(chǔ)器、調(diào)度模塊；
其中，CN存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)上行發(fā)送FIFO每個(gè)隊(duì)列所存儲(chǔ)的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元的數(shù)量CN，作為幀頭的部分信息；Seq存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)上行發(fā)送FIFO每個(gè)隊(duì)列發(fā)送AOP幀的序列號(hào)Seq，作為幀頭的部分信息；調(diào)度模塊用于對(duì)外部的上行接收FIFO、上行查找表存儲(chǔ)器、上行發(fā)送FIFO進(jìn)行管理調(diào)用；以及對(duì)上行組幀模塊內(nèi)部的CN存儲(chǔ)器、Seq存儲(chǔ)器進(jìn)行管理調(diào)用，完成組幀工作。
其中，所述上行組幀模塊進(jìn)一步包括時(shí)延管理模塊，用來對(duì)上行發(fā)送FIFO的每個(gè)隊(duì)列組幀時(shí)的時(shí)延進(jìn)行管理，由上行組幀模塊進(jìn)行管理調(diào)用。
其中，上行組幀模塊進(jìn)一步包括存儲(chǔ)有用于封裝AOP幀的某幀結(jié)構(gòu)信息的存儲(chǔ)模塊，用于組幀時(shí)由調(diào)度模塊調(diào)用。
相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的方法，其特征在于，不同的VPI和VCI對(duì)應(yīng)不同的隊(duì)列，還包括步驟首先，將接收的ATM信元去掉信元頭HEC域作為非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元進(jìn)行緩存；然后，讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并根據(jù)信元的VPI和VCI寫入對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中作為幀凈荷緩存；然后在該隊(duì)列的幀凈荷前添加幀頭信息組裝成完整的AOP幀，發(fā)送出去。
其中，所述的幀頭信息包括信元數(shù)量CN、序列號(hào)Seq；所述的幀凈荷包含與所述信元數(shù)量值相同數(shù)量個(gè)去掉了HEC域的ATM信元。其中，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括作為填充的保留域Res。
其中，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括用于封裝AOP幀的某幀幀頭信息。所述的某幀為以太Ethernet幀，相應(yīng)的用于封裝AOP幀的以太幀結(jié)構(gòu)的幀頭信息包括MAC地址信息。
本發(fā)明還提供了一種AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路，其特征在于，包括幀接收接口模塊、下行接收FIFO、下行拆幀模塊、下行發(fā)送FIFO、ATM信元發(fā)送模塊；其中，幀接收接口模塊用于從外部的幀接口接收AOP幀并發(fā)送給下行接收FIFO進(jìn)行緩存；下行拆幀模塊用于從下行接收FIFO中讀出緩存的AOP幀，并將AOP幀的凈荷包含的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來寫入下行發(fā)送FIFO；ATM信元發(fā)送模塊用于從下行發(fā)送FIFO中讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并計(jì)算添加HEC域到信元中的相應(yīng)位置組成標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元發(fā)送出去。
相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括首先，接收AOP幀進(jìn)行緩存；然后，將AOP幀的凈荷包含的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來，并計(jì)算并添加HEC域到信元中的相應(yīng)位置組成標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元發(fā)送出去。
其中，將AOP幀的凈荷包含的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來后進(jìn)一步包括根據(jù)AOP幀的幀頭信息檢驗(yàn)傳輸幀是否正確，若是，則繼續(xù)當(dāng)前流程，否則產(chǎn)生告警信息。
其中，所述的幀頭信息包括信元數(shù)量CN、序列號(hào)Seq；所述的幀凈荷包含與所述信元數(shù)量值相同數(shù)量個(gè)去掉了HEC域的ATM信元。
其中，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括用于封裝AOP幀的某幀幀頭信息。
本發(fā)明還提供了一種傳輸交換系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)板、中央交換板，其特征在于，業(yè)務(wù)板包括ATM模塊，與ATM模塊串連的ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路、接口器件；其中，所述電路包括ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路和AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路；其中，ATM模塊用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與外部ATM數(shù)據(jù)的交互；ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路用于實(shí)現(xiàn)ATM數(shù)據(jù)與幀格式的轉(zhuǎn)換；接口器件用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與中央交換板傳輸幀數(shù)據(jù)；中央交換板用于完成基于幀封裝的ATM數(shù)據(jù)的AOP數(shù)據(jù)的交換。
相應(yīng)的本發(fā)明提供了一種傳輸交換方法，其特征在于，包括業(yè)務(wù)板接收外部的ATM數(shù)據(jù)，將ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀格式數(shù)據(jù)，然后傳輸給中央交換板；中央交換板對(duì)所述AOP幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后將交換后的AOP幀格式數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)板；所述相應(yīng)業(yè)務(wù)板接收所述AOP幀格式數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)，發(fā)送到業(yè)務(wù)板外部。
由上述方法可以看出，本發(fā)明提供的ATM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路，相應(yīng)的傳輸交換系統(tǒng)，以及相應(yīng)的ATM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的方法，使得ATM數(shù)據(jù)可以方便的被封裝在AOP中。由于幀凈荷和幀頭對(duì)應(yīng)的分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，在封裝、解封裝時(shí)可迅速的進(jìn)行組裝和拆封，并且，幀頭存儲(chǔ)器的內(nèi)容可根據(jù)需要添加其他幀頭信息，進(jìn)而可方便的將AOP幀封裝在其他的幀結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳輸，如MPLS、Ethernet中。解決了ATM數(shù)據(jù)在幀傳輸交換系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸和交換的技術(shù)。
并且，AOP幀對(duì)所承載的ATM信元并不區(qū)分AAL1、AAL2、AAL3/4或是AAL5，都可以承載，并且AOP幀不涉及復(fù)雜的控制和管理協(xié)議，實(shí)現(xiàn)簡單。


圖1為ATM信元結(jié)構(gòu)2為FATE和其他協(xié)議的關(guān)系圖。
圖3為本發(fā)明定義的AOP幀結(jié)構(gòu)圖。
圖4為AOP幀被封裝于Ethernet幀上的數(shù)據(jù)格式圖。
圖5為AOP與ATM轉(zhuǎn)換電路圖。
圖6為上行組幀模塊電路圖。
圖7為傳輸交換系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了方便的將ATM數(shù)據(jù)封裝成幀結(jié)構(gòu)在幀傳輸和交換系統(tǒng)中傳輸，本發(fā)明定義了一種封裝ATM數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)(AOP幀)，如圖3示出了所定義的AOP幀結(jié)構(gòu)，包括AOP幀頭(AOP Header)和AOP幀凈荷(AOP Payload)。
AOP幀頭包括信元數(shù)量(CN，Cell Number)、序列號(hào)(Seq，SequenceNumber)。其中CN長度為1個(gè)字節(jié)，用于表示幀凈荷中包含除去HEC域后ATM信元的數(shù)量，一個(gè)AOP幀理論上允許承載的最大信元數(shù)量為255個(gè)。實(shí)際AOP幀允許承載的信元數(shù)量要根據(jù)實(shí)際使用情況來確定，比如當(dāng)AOP幀被封裝于Ethernet幀上時(shí)，考慮到整個(gè)Ethernet幀的幀長不能超過1518字節(jié)，則此時(shí)CN的最大值為28。
Seq長度為兩個(gè)字節(jié)，用于標(biāo)識(shí)每條幀連接中的每個(gè)AOP幀，在發(fā)送方依次發(fā)送相同Packet ID的幀時(shí)Seq依次加1，接收方根據(jù)Seq是否連續(xù)判斷該幀連接的傳輸過程是否發(fā)生丟幀。
為了使幀頭湊為4的整數(shù)倍，便于以后的封裝，在幀頭還存在一個(gè)字節(jié)大小的保留域(Res)。
AOP幀凈荷即為所封裝的ATM數(shù)據(jù)。AOP幀凈荷包含CN個(gè)分段(Seg，Segment)，每個(gè)分段包含52個(gè)字節(jié)，用來存儲(chǔ)一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元。標(biāo)準(zhǔn)ATM信元的信元長度為53字節(jié)，其中ATM信元頭中的頭部差錯(cuò)檢測(cè)(HEC)域?yàn)?個(gè)字節(jié)，每個(gè)分段中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就是除去HEC域后的ATM信元，這里稱為非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元。
AOP幀可以方便的封裝于各種幀結(jié)構(gòu)中，如Ethernet，MPLS等，封裝的時(shí)候需要將AOP幀的4字節(jié)格式對(duì)齊，以方便對(duì)AOP幀進(jìn)行并行處理，如圖4示出了AOP幀被封裝于Ethernet幀上的數(shù)據(jù)格式目的MAC地址(Dest MAC Addr)和源MAC地址(Src Mac Addr)長度各為6字節(jié)；幀類型(Ether Type)為2字節(jié)，若該值小于1500，則表示的是長度，若該值大于或等于1536，則表示的是類型，AOP幀用一個(gè)特定的幀類型值進(jìn)行表示。幀校驗(yàn)序列(FCS)為4字節(jié)，是一個(gè)包含整個(gè)幀的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)的4字節(jié)域。這里，為了保證AOP幀的4字節(jié)格式對(duì)齊，在AOP幀前添加了2個(gè)字節(jié)的填充域(Pad)。
為了實(shí)現(xiàn)ATM數(shù)據(jù)與AOP幀之間格式的相互轉(zhuǎn)換，本發(fā)明提供了ATM轉(zhuǎn)換為AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路及AOP轉(zhuǎn)換為ATM的電路，這里將這兩種電路統(tǒng)稱為ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路。以下通過具體實(shí)施例和參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖5示出的ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路，包括ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路部分和AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路部分。其中，ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路包括ATM信元接收模塊、上行接收FIFO、上行組幀模塊、上行查找表存儲(chǔ)器、上行發(fā)送FIFO、幀發(fā)送接口模塊。AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路包括幀接收接口模塊、下行接收FIFO、下行拆幀模塊、下行發(fā)送FIFO、ATM信元發(fā)送模塊。
ATM信元接收模塊用于完成ATM側(cè)接收接口的時(shí)序配合，從ATM側(cè)接收接口中接收ATM信元并將其寫入上行接收FIFO中。其中，ATM信元接收模塊向上行接收FIFO寫入ATM信元時(shí)，寫入的不是標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，而是去掉了信元頭HEC域的非標(biāo)準(zhǔn)信元，以使寫入上行接收FIFO的信元長度為4字節(jié)的整數(shù)倍，方便后面組AOP幀時(shí)的處理。ATM側(cè)接口有多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際系統(tǒng)中根據(jù)所采用的相應(yīng)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
上行接收FIFO和下行發(fā)送FIFO是信元級(jí)FIFO，內(nèi)部劃分為多個(gè)相同容量的緩沖區(qū)，每個(gè)緩沖區(qū)用來存儲(chǔ)一個(gè)去掉了信元頭HEC域的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，信元級(jí)FIFO的設(shè)計(jì)屬于成熟設(shè)計(jì)，在此不做贅述。
上行查找表存儲(chǔ)器的地址與ATM信元的虛通道標(biāo)識(shí)(VPI)和虛通路標(biāo)識(shí)(VCI)值存在著映射關(guān)系，也就是說，根據(jù)ATM信元的VPI和VCI值就可以對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的上行查找表存儲(chǔ)器的地址。上行查找表存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)、發(fā)送使能標(biāo)志。欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)用于標(biāo)明上行組幀模塊將所述非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元寫入上行發(fā)送FIFO的哪個(gè)隊(duì)列中，其中發(fā)送FIFO的每個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)一個(gè)目的端口標(biāo)識(shí)；發(fā)送使能標(biāo)志用于控制非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元是否發(fā)送，若發(fā)送使能標(biāo)志有效，則該ATM信元可以寫入到上行發(fā)送FIFO；若發(fā)送使能標(biāo)志無效，表明該ATM信元未被使能，則該ATM信元將被丟棄并產(chǎn)生告警，而不會(huì)被寫入到上行發(fā)送FIFO。上行查找表存儲(chǔ)器也可以看作是用來通過非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元的VPI和VCI值查找出該信元需要發(fā)往的目的單板，以便將發(fā)往同一目的單板的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元會(huì)聚到一起組成AOP幀。
上行發(fā)送FIFO是多隊(duì)列的幀級(jí)FIFO，內(nèi)部劃分為多個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)上行查找表存儲(chǔ)器中的一個(gè)欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)；每個(gè)隊(duì)列內(nèi)部又劃分為多個(gè)相同容量的緩沖區(qū)，每個(gè)緩沖區(qū)可以存儲(chǔ)一個(gè)最大長度的AOP幀，多隊(duì)列的幀級(jí)FIFO設(shè)計(jì)屬于成熟設(shè)計(jì)，在此不做贅述。需要注意的是由于AOP幀為變長幀，所以上行發(fā)送FIFO除了存儲(chǔ)幀內(nèi)容外，還需要存儲(chǔ)幀開始和幀結(jié)束標(biāo)志，便于幀發(fā)送接口模塊區(qū)分出各個(gè)AOP幀。
上行組幀模塊用于定時(shí)從上行接收FIFO中讀出去掉了信元頭HEC域的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并根據(jù)信元頭的VPI和VCI從上行查找表存儲(chǔ)器中查找到該非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元發(fā)往的目的端口標(biāo)識(shí)和發(fā)送使能標(biāo)志，在發(fā)送使能標(biāo)志有效時(shí)，根據(jù)目的端口標(biāo)識(shí)將該信元寫入到上行發(fā)送FIFO相應(yīng)的隊(duì)列中。當(dāng)上行發(fā)送FIFO某個(gè)隊(duì)列中存儲(chǔ)的AOP幀凈荷達(dá)到允許的最大信元數(shù)目或距離寫入第一個(gè)信元的時(shí)間超過系統(tǒng)所設(shè)置的最大允許傳輸時(shí)延時(shí)，上行組幀模塊在上行發(fā)送FIFO該隊(duì)列的AOP幀的凈荷前添加幀頭信息組裝成完整的AOP幀，并通知幀發(fā)送接口模塊將組裝后的AOP幀發(fā)送出去。
如圖6示出了上行組幀模塊內(nèi)部電路原理框圖，包括CN存儲(chǔ)器、Seq存儲(chǔ)器、時(shí)延管理模塊和調(diào)度模塊。
CN存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)發(fā)送給上行發(fā)送FIFO每個(gè)隊(duì)列、組成一個(gè)AOP幀的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元的數(shù)量，存儲(chǔ)深度為發(fā)送目的端口的數(shù)目，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長度為1個(gè)字節(jié)。調(diào)度模塊在組一個(gè)AOP幀時(shí)每向上行發(fā)送FIFO的一個(gè)隊(duì)列寫入一個(gè)ATM信元就從該存儲(chǔ)器中讀出相應(yīng)隊(duì)列的CN值加1后重新寫入該存儲(chǔ)器，當(dāng)完成一個(gè)AOP幀的組幀時(shí)，調(diào)度模塊從該存儲(chǔ)器中讀出相應(yīng)隊(duì)列的CN值寫入AOP幀頭的CN域并把該存儲(chǔ)器中相應(yīng)隊(duì)列的CN值清零，以便對(duì)下一個(gè)AOP幀的CN域進(jìn)行計(jì)數(shù)。
Seq存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)上行發(fā)送FIFO每個(gè)隊(duì)列發(fā)送AOP幀的序列號(hào)，存儲(chǔ)深度為發(fā)送目的端口的數(shù)目，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長度為2個(gè)字節(jié)。調(diào)度模塊在組一個(gè)AOP幀時(shí)從該存儲(chǔ)器中讀出該AOP幀所屬隊(duì)列相應(yīng)的Seq值寫入AOP幀頭的Seq域，并把該值加1存入Seq存儲(chǔ)器，依次類推，每個(gè)發(fā)送AOP幀的Seq值比上次發(fā)送AOP幀的Seq值大1。
時(shí)延管理模塊用來對(duì)上行發(fā)送FIFO的每個(gè)隊(duì)列在組幀時(shí)的時(shí)延進(jìn)行管理，當(dāng)調(diào)度模塊向上行發(fā)送FIFO的某個(gè)隊(duì)列寫入第一個(gè)ATM信元開始組幀時(shí)，調(diào)度模塊在時(shí)延管理模塊中存儲(chǔ)此刻的時(shí)間信息，時(shí)延管理模塊內(nèi)部的邏輯電路不斷輪詢?cè)摃r(shí)間信息并和當(dāng)前的時(shí)間進(jìn)行比較，當(dāng)時(shí)延大于系統(tǒng)設(shè)置的最大允許時(shí)延，時(shí)延管理模塊向調(diào)度模塊發(fā)出請(qǐng)求，調(diào)度模塊檢測(cè)到該請(qǐng)求后，向上行發(fā)送FIFO相應(yīng)隊(duì)列的AOP幀中寫入完整的幀頭信息，包括CN、Seq及填充域，完成該AOP幀的組幀并通知幀發(fā)送接口模塊發(fā)送該幀。
調(diào)度模塊為上行組幀模塊的核心處理模塊，其主要功能為查詢上行接收FIFO，讀出ATM信元，通過查詢上行查找表存儲(chǔ)器，上行發(fā)送FIFO狀態(tài)以及對(duì)上行組幀模塊內(nèi)部的CN存儲(chǔ)器、Seq存儲(chǔ)器和時(shí)延管理模塊進(jìn)行管理調(diào)用，完成AOP幀的組幀工作。
另外，如果需要不經(jīng)過其他處理，直接把AOP幀封裝在其他幀結(jié)構(gòu)中，上行組幀模塊中還應(yīng)該存儲(chǔ)其他幀結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。例如需要把AOP幀直接封裝在Ethernet幀中時(shí)，上行組幀模塊還需要一個(gè)存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)每個(gè)目的端口的Ethernet幀目的MAC地址等相關(guān)信息，以方便調(diào)度模塊調(diào)用它進(jìn)行組幀。
AOP幀發(fā)送接口模塊用于完成幀發(fā)送接口的時(shí)序配合，從上行發(fā)送FIFO中讀出AOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。幀接口有多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際系統(tǒng)中根據(jù)所采用的相應(yīng)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此不對(duì)該模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的介紹。
AOP幀接收接口模塊功能與AOP幀發(fā)送模塊相反，幀接收接口模塊完成幀接收接口的時(shí)序配合，從幀接收接口中接收AOP幀并將其寫入下行接收FIFO。需要注意的是由于AOP幀為變長幀，幀接收接口模塊在向下行接收FIFO寫入接收到的幀時(shí)需要把幀開始標(biāo)志和幀結(jié)束標(biāo)志一起寫入下行接收FIFO，這樣下行拆幀模塊才能區(qū)分出各個(gè)幀。幀接口有多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際系統(tǒng)中根據(jù)所采用的相應(yīng)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此不對(duì)該模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的介紹。
下行接收FIFO是單隊(duì)列的幀級(jí)FIFO，內(nèi)部劃分為多個(gè)相同容量的緩沖區(qū)，每個(gè)緩沖區(qū)可以存儲(chǔ)一個(gè)最大長度的AOP幀，幀級(jí)FIFO的設(shè)計(jì)屬于成熟設(shè)計(jì)，在此不做贅述。
下行拆幀模塊從下行接收FIFO中讀出接收到的AOP幀內(nèi)容，通過查詢AOP幀頭的CN域知道該AOP幀承載了多少個(gè)ATM信元，然后把AOP幀的凈荷的各個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來，即按照52字節(jié)為單位拆分出與CN域值相同數(shù)量個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，再寫入下行發(fā)送FIFO。下行拆幀模塊還要查詢AOP幀頭的Seq值，把它和上次接收到AOP幀的Seq值進(jìn)行比較，如果這次的Seq值比上次的Seq值大1，說明傳輸過程中沒有發(fā)生丟幀；如果為其他值，則說明在傳輸過程中出現(xiàn)了丟幀，下行拆幀模塊產(chǎn)生告警。當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)端口向幀接收接口模塊發(fā)送AOP幀時(shí)，下行拆幀模塊需要對(duì)從每個(gè)發(fā)送端口發(fā)送來的AOP幀的Seq值分別進(jìn)行鎖存和判斷。
ATM信元發(fā)送模塊完成ATM側(cè)發(fā)送接口的時(shí)序配合，從下行發(fā)送FIFO中讀出ATM信元并將其從ATM側(cè)發(fā)送接口發(fā)送出去。需要注意的是下行發(fā)送FIFO中存儲(chǔ)的ATM信元是去掉了信元頭HEC域的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，因此ATM信元發(fā)送模塊在向ATM側(cè)發(fā)送接口發(fā)送ATM信元的時(shí)候，需要計(jì)算并添加HEC域到信元中的相應(yīng)位置組成標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元。ATM側(cè)接口有多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際系統(tǒng)中根據(jù)所采用的相應(yīng)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此不對(duì)該模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的介紹。
通過以上的電路，便可以實(shí)現(xiàn)ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，具體來說，包括以下步驟首先，ATM信元接收模塊接收外部傳遞過來的ATM信元，去掉信元頭HEC域后，將這些去掉信元頭HEC域的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元寫入到上行接收FIFO中進(jìn)行緩存；然后，上行組幀模塊定時(shí)從上行接收FIFO中讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元作為幀凈荷，并根據(jù)信元頭的VPI和VCI從上行查找表存儲(chǔ)器中查找對(duì)應(yīng)的欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)，根據(jù)目的端口標(biāo)識(shí)將該非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元寫入到上行發(fā)送FIFO對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中緩存；在需要發(fā)送AOP幀時(shí)，上行組幀模塊在上行發(fā)送FIFO該隊(duì)列的AOP幀的凈荷前添加幀頭信息CN、PaCket ID，組裝成完整的AOP幀；并由AOP幀發(fā)送模塊從上行發(fā)送FIFO中讀出AOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。
還可實(shí)現(xiàn)AOP幀格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，具體的說，包括以下步驟首先，AOP幀接收接口模塊從外部的幀接口接收AOP幀并發(fā)送給下行接收FIFO進(jìn)行緩存；然后，下行拆幀模塊從下行接收FIFO中讀出接收到的AOP幀，通過查詢AOP幀頭的Packet ID判斷接收幀是否正確，若不正確，則產(chǎn)生告警信息，若正確則根據(jù)CN域得知該AOP幀承載了多少個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，然后把AOP幀的凈荷按照52字節(jié)為單位拆分出與CN域值相同數(shù)量個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元寫入下行發(fā)送FIFO；然后，ATM信元發(fā)送模塊完成ATM側(cè)發(fā)送接口的時(shí)序配合，從下行發(fā)送FIFO中讀出ATM信元并計(jì)算添加HEC域到信元中的相應(yīng)位置，組成標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元發(fā)送出去。
通過上述提供的ATM數(shù)據(jù)與AOP幀相互轉(zhuǎn)換的電路，可方便的完成ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式的轉(zhuǎn)換，以及ATM數(shù)據(jù)與用于封裝AOP幀的其他幀格式的轉(zhuǎn)換，如ATM數(shù)據(jù)與用于封裝AOP幀的Ethernet，MPLS幀的轉(zhuǎn)換。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種ATM傳輸和交換系統(tǒng)，如圖7示出的傳輸交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用ATM方式與外部進(jìn)行通信，而系統(tǒng)內(nèi)部傳輸采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速串行線進(jìn)行設(shè)計(jì)，即系統(tǒng)內(nèi)部中央交換板和各個(gè)業(yè)務(wù)板節(jié)點(diǎn)間通過高速串行接口，如GE接口，利用幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。其中，中央交換板完成了基于幀格式的ATM數(shù)據(jù)的交換，業(yè)務(wù)板完成了接收的外部ATM數(shù)據(jù)與幀格式的轉(zhuǎn)換。
其中，業(yè)務(wù)板除了包括上述的AOP與ATM轉(zhuǎn)換的電路作為ATM-AOP轉(zhuǎn)換模塊外，還包括ATM模塊和接口器件。其中，ATM-AOP幀轉(zhuǎn)換模塊由ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路和AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路實(shí)現(xiàn)，完成ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換，或者完成ATM封裝成幀過程中，直接封裝在高速串行接口中傳輸所使用的幀格式之間的轉(zhuǎn)換，如ATM與用于封裝AOP的Ethernet、MPLS幀的轉(zhuǎn)換。ATM模塊用于與ATM-AOP幀轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行ATM數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，并對(duì)外提供ATM接口，完成該傳輸交換系統(tǒng)對(duì)外的線路接口功能。接口器件提供高速串行接口的電氣接口和數(shù)據(jù)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板的ATM-AOP轉(zhuǎn)換模塊與中央交換板通過高速串行接口傳輸幀數(shù)據(jù)。
相應(yīng)的傳輸交換方法包括業(yè)務(wù)板接收外部的ATM數(shù)據(jù)，將ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀格式數(shù)據(jù)，然后傳輸給中央交換板；中央交換板對(duì)所述AOP幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后將交換后的AOP幀格式數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)板；所述相應(yīng)業(yè)務(wù)板接收所述AOP幀格式數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)，發(fā)送到業(yè)務(wù)板外部。
可以看出，本發(fā)明提供的ATM傳輸和交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)與外部通過ATM數(shù)據(jù)流進(jìn)行通信。而系統(tǒng)內(nèi)部，業(yè)務(wù)板節(jié)點(diǎn)和中央交換板之間通過高速串行接口相接，采用幀格式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和交換，該系統(tǒng)可以用于現(xiàn)有的ATM為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。由于該系統(tǒng)引進(jìn)了幀交換系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路，所述AOP幀是封裝有ATM數(shù)據(jù)的幀；其特征在于，包括ATM信元接收模塊、上行接收FIFO、上行組幀模塊、上行查找表存儲(chǔ)器、上行發(fā)送FIFO、幀發(fā)送接口模塊；其中，ATM信元接收模塊用于從ATM側(cè)接收接口接收ATM信元，并去掉信元頭的頭部差錯(cuò)檢測(cè)HEC域，作為非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元寫入到上行接收FIFO中進(jìn)行緩存；上行查找表存儲(chǔ)器的地址與接收的ATM信元的虛通道標(biāo)識(shí)VPI和虛通路標(biāo)識(shí)VCI值存在著映射關(guān)系，用于存儲(chǔ)欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)；上行發(fā)送FIFO內(nèi)部劃分為多個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)上行查找表存儲(chǔ)器中的一個(gè)欲發(fā)送信元的目的端口標(biāo)識(shí)，用于緩存發(fā)送過來的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元作為AOP幀凈荷；上行組幀模塊用于定時(shí)從上行接收FIFO中讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并根據(jù)信元頭的VPI和VCI從上行查找表存儲(chǔ)器中查找到所述信元欲發(fā)送的目的端口標(biāo)識(shí)，根據(jù)所述目的端口標(biāo)識(shí)將所述信元寫入到上行發(fā)送FIFO對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中作為AOP幀凈荷緩存；以及，用于在上行發(fā)送FIFO各隊(duì)列的AOP幀的凈荷前添加幀頭信息組裝成完整的AOP幀；幀發(fā)送模塊，用于從上行發(fā)送FIFO中讀出AOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述上行組幀模塊包括CN存儲(chǔ)器、Seq存儲(chǔ)器、調(diào)度模塊；其中，CN存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)上行發(fā)送FIFO每個(gè)隊(duì)列所存儲(chǔ)的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元的數(shù)量CN，作為幀頭的部分信息；Seq存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)上行發(fā)送FIFO每個(gè)隊(duì)列發(fā)送AOP幀的序列號(hào)Seq，作為幀頭的部分信息；調(diào)度模塊用于對(duì)外部的上行接收FIFO、上行查找表存儲(chǔ)器、上行發(fā)送FIFO進(jìn)行管理調(diào)用；以及對(duì)上行組幀模塊內(nèi)部的CN存儲(chǔ)器、Seq存儲(chǔ)器進(jìn)行管理調(diào)用，完成組幀工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述上行組幀模塊進(jìn)一步包括時(shí)延管理模塊，用來對(duì)上行發(fā)送FIFO的每個(gè)隊(duì)列組幀時(shí)的時(shí)延進(jìn)行管理，由上行組幀模塊進(jìn)行管理調(diào)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，上行組幀模塊進(jìn)一步包括存儲(chǔ)有用于封裝AOP幀的某幀結(jié)構(gòu)信息的存儲(chǔ)模塊，用于組幀時(shí)由調(diào)度模塊調(diào)用。
5.一種基于權(quán)利要求1的ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的方法，其特征在于，不同的VPI和VCI對(duì)應(yīng)不同的隊(duì)列，還包括步驟首先，將接收的ATM信元去掉信元頭HEC域作為非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元進(jìn)行緩存；然后，讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并根據(jù)信元的VPI和VCI寫入對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中作為幀凈荷緩存；然后在該隊(duì)列的幀凈荷前添加幀頭信息組裝成完整的AOP幀，發(fā)送出去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息包括信元數(shù)量CN、序列號(hào)Seq；所述的幀凈荷包含與所述信元數(shù)量值相同數(shù)量個(gè)去掉了HEC域的ATM信元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括作為填充的保留域Res。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括用于封裝AOP幀的某幀幀頭信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的某幀為以太Ethernet幀，相應(yīng)的用于封裝AOP幀的以太幀結(jié)構(gòu)的幀頭信息包括MAC地址信息。
10.一種AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路，其特征在于，包括幀接收接口模塊、下行接收FIFO、下行拆幀模塊、下行發(fā)送FIFO、ATM信元發(fā)送模塊；其中，幀接收接口模塊用于從外部的幀接口接收AOP幀并發(fā)送給下行接收FIFO進(jìn)行緩存；下行拆幀模塊用于從下行接收FIFO中讀出緩存的AOP幀，并將AOP幀的凈荷包含的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來寫入下行發(fā)送FIFO；ATM信元發(fā)送模塊用于從下行發(fā)送FIFO中讀出非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，并計(jì)算添加HEC域到信元中的相應(yīng)位置組成標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元發(fā)送出去。
11.一種基于權(quán)利要求10的AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括首先，接收AOP幀進(jìn)行緩存；然后，將AOP幀的凈荷包含的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來，并計(jì)算并添加HEC域到信元中的相應(yīng)位置組成標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元發(fā)送出去。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，將AOP幀的凈荷包含的非標(biāo)準(zhǔn)ATM信元拆分出來后進(jìn)一步包括根據(jù)AOP幀的幀頭信息檢驗(yàn)傳輸幀是否正確，若是，則繼續(xù)當(dāng)前流程，否則產(chǎn)生告警信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息包括信元數(shù)量CN、序列號(hào)Seq；所述的幀凈荷包含與所述信元數(shù)量值相同數(shù)量個(gè)去掉了HEC域的ATM信元。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括用于封裝AOP幀的某幀幀頭信息。
15.一種傳輸交換系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)板、中央交換板，其特征在于，業(yè)務(wù)板包括ATM模塊，與ATM模塊串連的ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路、接口器件；其中，所述電路包括ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路和AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路；其中，ATM模塊用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與外部ATM數(shù)據(jù)的交互；ATM數(shù)據(jù)與AOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路用于實(shí)現(xiàn)ATM數(shù)據(jù)與幀格式的轉(zhuǎn)換；接口器件用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與中央交換板傳輸幀數(shù)據(jù)；中央交換板用于完成基于幀封裝的ATM數(shù)據(jù)的AOP數(shù)據(jù)的交換。
16.一種基于權(quán)利要求15的傳輸交換方法，其特征在于，業(yè)務(wù)板接收外部的ATM數(shù)據(jù)，將ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀格式數(shù)據(jù)，然后傳輸給中央交換板；中央交換板對(duì)所述AOP幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后將交換后的AOP幀格式數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)板；所述相應(yīng)業(yè)務(wù)板接收所述AOP幀格式數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)，發(fā)送到業(yè)務(wù)板外部。
全文摘要
本發(fā)明提供了ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路和AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路；其中，AOP幀是封裝有ATM數(shù)據(jù)的幀；ATM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOP幀的電路包括ATM信元接收模塊、上行接收FIFO、上行組幀模塊、上行查找表存儲(chǔ)器、上行發(fā)送FIFO、幀發(fā)送接口模塊；AOP幀轉(zhuǎn)換為ATM數(shù)據(jù)的電路包括幀接收接口模塊、下行接收FIFO、下行拆幀模塊、下行發(fā)送FIFO、ATM信元發(fā)送模塊。相應(yīng)的還提供了一種基于所述轉(zhuǎn)換電路的ATM信元與幀格式的轉(zhuǎn)換方法，以及基于所述轉(zhuǎn)換電路的傳輸交換系統(tǒng)及傳輸交換方法。應(yīng)用本發(fā)明，使ATM與AOP可以方便的進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，以及使傳輸交換系統(tǒng)與外部采用ATM通訊，而內(nèi)部可采用AOP幀進(jìn)行傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1728691SQ20041007079
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者涂君, 李振亞, 項(xiàng)能武, 謝壽波, 張耀文, 雷春, 潘劍鋒, 柳精偉 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司