專利名稱：一種用網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)aal2公共部分子層交換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ATM(異步傳輸模式)技術(shù)中的AAL2(ATM類型2適配層)公共部分子層(CPS層)的交換處理，尤其涉及使用網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2 CPS層交換的方法。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中，使用ATM設(shè)備的AAL2層來承載實時低速可變比特率業(yè)務(wù)，可獲得較低的分組時延和較高的帶寬利用率。例如，在第三代移動通信系統(tǒng)(3G)中，已采用AAL2承載壓縮話音業(yè)務(wù)，用以完成從基站(BS)和移動交換中心(MSC)之間的話音數(shù)據(jù)的傳輸。通過AAL2層的交換，可以更有效地對話音進行路由和交換，這使得用ATM承載話音業(yè)務(wù)更加靈活。
但是，AAL2對數(shù)據(jù)包的復(fù)用/解復(fù)用以及數(shù)據(jù)交換操作的過程比較復(fù)雜，需要占用較多的資源，這使得現(xiàn)有技術(shù)中采用通用CPU實現(xiàn)的AAL2的數(shù)據(jù)處理效率大大降低，導(dǎo)致整個ATM設(shè)備數(shù)據(jù)處理的速率和容量也較低。為解決這個問題，有些公司提出采用專用的網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2，以避免上述方法中數(shù)據(jù)處理效率的降低，例如M公司就采用了專用的網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2。以M公司采用的型號為C5的網(wǎng)絡(luò)處理器為例，它包含多個專用的處理器，如通道處理器(CP)、交換網(wǎng)處理器(FP)、執(zhí)行處理器(XP)和查表單元(TLU)等，上述，其中，有16個相同的CP，分別為CP0、CP1……CP15，1個FP、1個XP和1個TLU，使用這些專用處理器處理AAL2的數(shù)據(jù)，能夠極大減少通用CPU的數(shù)據(jù)處理量，提高整個ATM設(shè)備的數(shù)據(jù)處理效率。圖1是M公司使用C5網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2交換的方案簡圖。圖1所示的方案中，使用CP0～CP3共4個CP作為對外的接口，每個接口提供155Mbps的數(shù)據(jù)傳輸能力，其余12個CP處理分別用于接收ATM信元和發(fā)送ATM信元的工作，其數(shù)據(jù)流控制圖參考圖2。圖2中，通過CP0、CP1或CP2、CP3接收ATM信元，然后由接收ATM信元的CP根據(jù)信元頭的VPI(虛通道標(biāo)識符)、VCI(虛通路標(biāo)識符)查TLU單元，根據(jù)查找結(jié)果將接收到的ATM信元轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的CP拆分成CPS Packet進行數(shù)據(jù)交換，然后再由做發(fā)送處理的CP將交換后的CPSPacket重新組裝為ATM信元，由CP0、CP1或CP2、CP3發(fā)送出去。
由于這種方案使用CP作為輸入輸出端口，沒有使用FP，這使得該方案的資源利用率較低，數(shù)據(jù)處理或交換的能力也較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)處理效率較高的、使用網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2交換的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的用網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2 CPS層交換的方法，其特征在于步驟1由交換網(wǎng)處理器(FP)接收ATM(異步傳輸模式)信元；步驟2由FP將所述ATM信元分發(fā)到相應(yīng)的通道處理器(CP)，由CP進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)重新組成新的ATM信元；步驟3將ATM信元交FP作發(fā)送處理。
所述步驟2進一步包括A、由FP根據(jù)信元頭中的VPI(虛通道標(biāo)識符)、VCI(虛通路標(biāo)識符)獲得為這條永久虛連接(PVC)通路分配的索引號；B、FP根據(jù)上述步驟A獲得的索引號將收到的ATM信元發(fā)送到相應(yīng)的CP中，CP從ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)分離出公共部分子層數(shù)據(jù)包(CPS Packet)并將VPI、VCI和CID(AAL2通路標(biāo)識符)交換為目的VPI、VCI和CID；C、根據(jù)目的VPI、VCI和CID將CPS Packet交給相應(yīng)的CP作發(fā)送處理；
D、由上述步驟C所述CP根據(jù)目的VPI、VCI、CID將CPS Packet重組為ATM SDU，進而組成新的ATM信元。
在所述方法中，采用網(wǎng)絡(luò)處理器二分之一的CP做接收處理，采用網(wǎng)絡(luò)處理器的二分之一CP做發(fā)送處理。
由于本發(fā)明利用網(wǎng)絡(luò)處理器中的交換網(wǎng)單元作為對外接口進行收發(fā)處理，即使用FP作為網(wǎng)絡(luò)處理器的ATM信元的收發(fā)，從而使網(wǎng)絡(luò)處理器中的所有通道處理器專用于AAL2 CPS層的交換，充分利用了網(wǎng)絡(luò)處理器的處理能力，因此能夠進一步提高AAL2 CPS層處理數(shù)據(jù)的容量和效率。


圖1是一種使用C5網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2交換的方案簡圖；圖2是圖1所述方案的數(shù)據(jù)流控制圖；圖3是本發(fā)明使用C5網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2交換的方案簡圖；圖4是圖3所述方案的數(shù)據(jù)流控制圖；圖5是本發(fā)明所述方法的實施例流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
圖3是本發(fā)明使用C5網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2交換的方案簡圖。按照圖3，本發(fā)明將C5網(wǎng)絡(luò)處理器包含的各個處理器根據(jù)AAL2數(shù)據(jù)交換的需要重新布置，使所述的各個處理器的功能按其本能得到充分利用。由于用FP進行ATM信元的收發(fā)是FP本身就要完成的任務(wù)，因此可以使用其完成ATM信元收發(fā)的接口處理，將所有的全部CP用于完成數(shù)據(jù)交換(包括信元的拆包、交換、重組等)，這樣不但能夠充分利用FP，還能夠增加用于處理數(shù)據(jù)交換的CP的數(shù)量，使現(xiàn)有方法的處理數(shù)據(jù)交換的CP的數(shù)量由原有的12個變?yōu)?6個，因此可以顯著提高C5網(wǎng)絡(luò)處理器數(shù)據(jù)交換的效率。
圖4是圖3所述方案的數(shù)據(jù)流控制圖。圖4中，F(xiàn)P包含接收和發(fā)送兩部分，即接收FP(RxFP)和發(fā)送FP(TxFP)，所述FP與交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)接口單元連接。圖中的XP是網(wǎng)絡(luò)處理器中的管理單元，用于對其他單元的加載、啟動、監(jiān)控和配置等，TLU用于存儲虛通路(VC)表和包交換表，其中第一個表包括VPI、VCI、VC索引和CP標(biāo)識(ID)四個字段，其中，CP ID是通道處理器CP的標(biāo)識符。由于每對VPI和VCI對應(yīng)一條ATM虛連接，用VC索引來對其進行唯一地標(biāo)識，可以方便CP對虛連接的處理；CP索引是被分配用于處理虛連接的CP的標(biāo)識符；第二個表包括源VPI、源VCI、源CID和目的VPI、目的VCI、目的CID六個字段，前三個字段用來標(biāo)識一個CPS packet，后三個字段作為該CPS packet是交換后的標(biāo)識，通過這個交換即完成了AAL2交換的核心部分。上述兩個表通過XP在TLU上建立，分別用于通過VPI VCI得到VC索引，CP ID以及將VPI、VCI、CID轉(zhuǎn)換為新的VPI、VCI、CID。
這樣，來自交換網(wǎng)的ATM信元經(jīng)接口單元進入C-5交換網(wǎng)接口處理模塊FP，空(Idle)信元在這里被丟棄，在RxFP，將接收到的ATM信元分解為信元頭和凈荷。由RxFP根據(jù)信元頭啟動對TLU中的表的查找，根據(jù)TLU返回值將接收到的ATM信元分發(fā)給相應(yīng)的接收處理模塊CP0～7(假設(shè)使用CP0到CP7共7個CP處理接收信元)。接收處理模塊根據(jù)收到的信元，將其拆分為的公共部分子層(CPS)協(xié)議處理單元(PDU)，然后根據(jù)偏移域(OSF，Offset Field)字段檢查該CPS PDU的完整性、正確性。如果對CPS PDU的檢查通過，即從CPS PDU中分離出CPS數(shù)據(jù)包(CPSPacket)，根據(jù)CPS-PH(CPS packet head，CPS包頭)檢查其正確性，錯誤的CPS Packet做丟棄處理，正確的CPS Packet根據(jù)輸入包的包頭信息啟動查表操作，即從包頭中取出CID，再加上以前的VPI、VCI去查交換表，根據(jù)查表結(jié)果生成緩沖區(qū)描述符(BD)，將BD交換到管理模塊XP(對于傳送管理信息的CPS packet交給XP處理)或發(fā)送處理模塊CP8～15(假設(shè)使用CP8到CP15共7個CP處理發(fā)送信元)。發(fā)送處理模塊CP8～15收到CPSPacket后，首先重新計算信頭差錯控制(HEC)，然后計算起始域(STF，Start Field是CPS PDU的頭)并進行CPS PDU的組包處理；如果直接組成一個CPS PDU包則直接送到TxFP，否則向管理模塊發(fā)消息啟動定時器，根據(jù)來自管理模塊的超時消息轉(zhuǎn)發(fā)CPS PDU到TxFP模塊。經(jīng)過交換處理的CPS PDU回到交換網(wǎng)處理模塊的發(fā)送部分，即TxFP，將48字節(jié)的CPS PDU做為凈荷裝配信元頭后發(fā)往交換網(wǎng)。
圖5是本發(fā)明所述方法的實施例流程圖。按照圖5實現(xiàn)本發(fā)明，首先要通過XP在TLU上建立VC表和交換表，所述VC表以VPI、VCI為關(guān)鍵字，用于得到為該條PVC分配的索引值，即VC索引(VCindex)及指向的CP的ID號(CP ID)。基于上述表，當(dāng)FP在步驟1接收到經(jīng)交換網(wǎng)發(fā)來的ATM信元后，在步驟2根據(jù)該信元的頭中的VPI、VCI啟動查VC表的操作，得到Vcindex和CP ID。FP根據(jù)得到的CP ID，在步驟3將ATM信元發(fā)給特定的接收處理CP(CP0～CP7中的一個)，由該CP在步驟4進行拆(ATM)包操作，將其重組為CPS packet(因為從ATM信元中拆出的CPSpacket有的是完整的，有的是不完整的)。然后在步驟5根據(jù)包頭信息CID，進行交換表的查表操作，以完成VPI、VCI、CID的交換，接著在步驟6將經(jīng)過交換的CPS packet發(fā)給相應(yīng)的發(fā)送處理CP(CP8～CP15中的一個)。由于做過交換處理的CPS packet的頭發(fā)生變化，所以要更新，因此，上述發(fā)送CP在步驟7重新生成CPS packet的頭，然后在步驟8進行組包操作，將CPS packet裝入ATM SDU，在步驟9將所述ATM SDU交給FP，由FP將經(jīng)過處理的ATM信元發(fā)送到交換網(wǎng)上。
權(quán)利要求
1.一種用網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2公共部分子層(CPS)交換的方法，其特征在于步驟1由交換網(wǎng)處理器(FP)接收ATM(異步傳輸模式)信元；步驟2由FP將所述ATM信元分發(fā)到相應(yīng)的通道處理器(CP)，由CP進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)重新組成新的ATM信元；步驟3將ATM信元交FP作發(fā)送處理。
2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)AAL2 CPS層交換的方法，其特征在于，所述步驟2進一步包括A、由FP根據(jù)信元頭中的VPI(虛通道標(biāo)識符)、VCI(虛通路標(biāo)識符)獲得為這條永久虛連接(PVC)通路分配的索引號；B、FP根據(jù)上述步驟A獲得的索引號將收到的ATM信元發(fā)送到相應(yīng)的CP中，CP從ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)分離出公共部分子層數(shù)據(jù)包(CPS Packet)并將VPI、VCI和CID(AAL2通路標(biāo)識符)交換為目的VPI、VCI和CID；C、根據(jù)目的VPI、VCI和CID將CPS Packet交給相應(yīng)的CP作發(fā)送處理；D、由上述步驟C所述CP根據(jù)目的VPI、VCI、CID將CPS Packet重組為ATM SDU，進而組成新的ATM信元。
3.如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)AAL2 CPS層交換的方法，其特征在于在所述方法中，采用網(wǎng)絡(luò)處理器二分之一的CP做接收處理，采用網(wǎng)絡(luò)處理器的二分之一CP做發(fā)送處理。
4.如權(quán)利要求3所述的實現(xiàn)AAL2 CPS層交換的方法，其特征在于步驟A中，所述虛通路索引號通過查詢表單元(TLU)得到。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用網(wǎng)絡(luò)處理器實現(xiàn)AAL2 CPS層交換的方法，該方法由交換網(wǎng)處理器(FP)接收ATM信元，由FP將所述ATM信元分發(fā)到相應(yīng)的通道處理器(CP)，由CP進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)重新組成新的ATM信元，最后將ATM信元交FP作發(fā)送處理。上述方案使網(wǎng)絡(luò)處理器中的所有通道處理器專用于AAL2的交換，因此能夠提高AAL2處理數(shù)據(jù)的容量和效率。
文檔編號H04L12/40GK1527545SQ03107180
公開日2004年9月8日 申請日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者馮江, 段小祥, 于金泳, 馮 江 申請人:華為技術(shù)有限公司