專利名稱：用于異步傳送模式節(jié)點的信元處理單元與方法
背景本申請要求結(jié)合在此作為參考的、于1997年12月19日提交的題為“異步傳送模式系統(tǒng)”的美國臨時專利申請系列號60/071063(代理人卷號2380-24)的利益并涉及所有結(jié)合于此作為參考的以下同時提交的美國專利申請題為“ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE SYSTEM HANDLING DIFFERINGAAL PROTOCOLS(處理不同的異步傳送模式適應層協(xié)議的異步傳送模式系統(tǒng))”的美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-24)。題為“CENTRALIZED QUEUING FOR ATM NODE(用于異步傳送模式節(jié)點的集中式排隊)”的美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-25)。
題為“ATM TIME STAMPED QUEUING(異步傳送模式時間標記排隊)”的美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-27)。
題為“COORDINATED CELL DISCHARGE FROM ATM QUEUE(從異步傳送模式隊列中協(xié)調(diào)地輸出信元)”的美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-28)。
題為“COMBINED HEADER PARAMETER TABLE FOR ATM NODE(用于異步傳送模式節(jié)點的組合標題參數(shù)表)”的美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-30)。
1．本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，并特別涉及采用ATM技術(shù)的通信系統(tǒng)。
2．相關(guān)技術(shù)及其他異步傳送模式(ATM)正變得日益增長地用于通信網(wǎng)絡中。ATM是使用異步時分多路復用技術(shù)的面向分組的傳送模式。分組稱為信元并具有固定大小。
如

圖1所示，一個ATM信元由53個八比特組構(gòu)成，其中5個八比特組形成標題并且其中48個八比特組構(gòu)成此信元的“有效負載”或信息部分。ATM信元的標題包括用于識別ATM網(wǎng)絡中的連接的兩個量，具體為VPI(虛路徑識別符)與VCI(虛信道識別符)，其中信元通過該連接進行傳送。一般地，虛路徑是定義在網(wǎng)絡的兩個交換節(jié)點之間的主路徑，而虛信道是相應主路徑上的一個特定連接。
諸如具有利用物理傳輸路徑或鏈路連接在一起的端口的交換節(jié)點的多個節(jié)點一般位于ATM網(wǎng)絡的各個端接點之間。這些交換節(jié)點一般均具有幾個功能部分，其中主要的一個部分是交換核心。此交換核心的功能基本上類似于交換機的端口之間的交叉連接。有選擇地控制至此交換核心的內(nèi)部路徑，以便使此交換核心的特定端口連接在一起，從而允許信元最終從此交換機的入口側(cè)移動至此交換機的出口側(cè)。
已研制了一種協(xié)議參考模型來表示ATM的分層。協(xié)議參考模型層(從較低至較高層)包括物理層(包括物理媒體子層與傳輸聚合子層)、ATM層與ATM適應層(AAL)以及較高層。AAL層的基本用途是通過將較高層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)變換為ATM信元的信息字段(并且反之亦然)來將較高層與ATM層的特定特征隔離。具有幾種不同的AAL類型或種類，包括AAL0、AAL1、AAL2、AAL3/4和AAL5。
AAL2是由ITU建議I.363.2定義的標準。一個AAL2分組在圖2中被表示為包括一個3八比特組的分組標題以及一個分組有效負載。AAL2分組標題包括8比特信道識別符(CID)、6比特長度指示符(LI)、5比特用戶一用戶指示符(UUI)和5比特的標題差錯控制(HEC)。傳送用戶數(shù)據(jù)的AAL2分組有效負載能在1至45八比特組之間進行變化。
圖3表示多個AAL2分組如何能插入在一個標準的ATM信元中。特別地，圖3表示第一ATM信元201與第二ATM信元202，每個ATM信元20具有標題22(例如，信元201具有標題221，而信元202具有標題222)。ATM信元20的有效負載以起始字段24開始(例如，信元201具有起始字段241，而信元202具有起始字段242)。在每個起始字段24之后，ATM信元有效負載包含AAL2分組。例如，ATM信元201的有效負載包含AAL2分組261與262的全部以及AAL2分組263的一部分。信元202的有效負載包含AAL2分組263的其余部分以及AAL分組264與265的全部。另外，信元202的有效負載具有填充符28。
圖3A所示的起始字段24實現(xiàn)橋接兩個ATM信元的一個AAL2分組。起始字段24包括6比特偏移字段(OSF)、1比特順序號(SN)和一個奇偶性比特(P)。此6比特偏移字段(OSF)包含利用圖3中的偏移位移29表示的一個值，表示有效負載中第一完整AAL2分組開始的八比特組。對于ATM信元221，偏移字段(OSF)的值是1，這是因為AAL2分組正好在起始字段241之后開始。對于ATM信元222，偏移字段(OSF)的值是1(鑒于起始字段241)與信元222中AAL2分組263的八比特組的數(shù)量之和。
AAL2有益地允許來自許多用戶的數(shù)據(jù)在單個ATM VCC中進行多路復用。在這樣的多路復用方案中，在單獨的AAL2分組中傳送每個用戶的數(shù)據(jù)，但在同一ATM VC上產(chǎn)生的相同的一個ATM信元或多個信元中傳送不同用戶的AAL2分組。因而，假定每個用戶具有不同的信道識別符(CID)值，多達248個用戶信道能多路復用到一個ATM VC上。AAL2因而在仍保持低延遲特性的同時允許比標準ATM更有效使用低速率鏈路。
當在不同的節(jié)點上或在同一節(jié)點的不同地址上終接AAL2信道時，使用AAL2所具有的問題出現(xiàn)。由于各個AAL2信道可以多路復用在一個ATM-VCC中，所以不可能使用常規(guī)的ATM交換機將各個AAL2信道(例如，其上傳送信道數(shù)據(jù)的AAL2分組)傳送到不同的目的地。
由Mauger與Rosenberg在1997年7月的IEEE通信雜志上的文章“QoS Guarantees for Multimedia Service on TDMA-Based SatelliteNetwork(Qos可保證基于TDMA的衛(wèi)星網(wǎng)絡的多媒體業(yè)務)”中提出用于交換AAL2分組的一種解決方案。在那個方案中，固定信元ATM交換機與單獨的可變信元ATM交換機一起用于處理AAL2分組。
發(fā)明概要信元處理單元(CHU)從ATM交換機中接收輸入ATM信元并將輸出ATM信元返回提供給此ATM交換機。此信元處理單元(CHU)包括確定輸入ATM信元類型的信元路由器，此路由器根據(jù)輸入ATM信元的類型為此輸入ATM信元的有效負載的至少一部分選擇路由至多個信元處理功能單元之一。這多個信元處理功能單元包括解多路復用器功能；排隊資源(它包含選擇的多路復用器功能)；和最高優(yōu)先級功能。
此解多路復用器功能從具有第一類型AAL協(xié)議的輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第二類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。
此排隊資源有選擇地從信元路由器中接收從輸入ATM信元的有效負載中導出的一個分組，并在排隊系統(tǒng)中對此分組進行排隊以期望此分組用于形成輸出ATM信元。在排隊的分組是ATM信元有效負載時，此排隊的有效負載用作輸出信元的有效負載。在此分組是一個分組(例如，具有第二類型AAL協(xié)議)時，此排隊資源與多路復用器功能一起工作。此多路復用器功能從輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。
此最高優(yōu)先級功能有選擇地根據(jù)輸入ATM信元的類型從此信元路由器中接收此輸入ATM信元的有效負載，并從此輸入ATM信元有效負載中形成輸出ATM信元而不為此輸入信元的有效負載選擇路由至此排隊資源。
優(yōu)選地，第一類型AAL協(xié)議是AAL2協(xié)議，而第二類型AAL協(xié)議是AAL2主協(xié)議。AAL2主協(xié)議要求在ATM信元有效負載中傳送的AAL2分組是完整的分組并且ATM有效負載不具有AAL2類型起始字段。優(yōu)選地，在AAL2主協(xié)議中，每個ATM信元有效負載僅傳送一個完整的AAL2分組。
附圖簡述本發(fā)明的前述與其他的目的、特性和優(yōu)點從下面附圖中所示的優(yōu)選實施例的更具體描述中將是顯而易見的，在附圖中引用字符表示各個附圖中相同的部分。這些附圖的尺寸比例和側(cè)重點只是為了用于說明本發(fā)明的原理而并不是必需如此。
圖1是表示ATM信元格式的示意圖。
圖2是表示AAL2分組格式的示意圖。
圖3是表示ATM信元中多個AAL2分組的示意圖。
圖3A是表示AAL2分組的起始字段格式的示意圖。
圖4是表示具有AAL2協(xié)議的ATM信元解多路復用為具有AAL2主協(xié)議的ATM信元的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通信網(wǎng)絡的示意圖。
圖6A是表示根據(jù)本發(fā)明的第一協(xié)議模式的AAL2主協(xié)議使用的示意圖。
圖6B是表示根據(jù)本發(fā)明的第二協(xié)議模式的AAL2主協(xié)議使用的示意圖。
圖7A是表示圖5的網(wǎng)絡部分并特別表示將多個AAL2主連接多路復用到單個ATM-VCC上的示意圖。
圖7B是表示其中基站控制器具有多個分集切換單元的圖5的網(wǎng)絡中的修改部分的示意圖，也特別表示將多個AAL2主連接多路復用到單個ATM-VCC上。
圖8是在層的環(huán)境下表示AAL2鏈路終端的示意圖，并且主要表示圖5的網(wǎng)絡的組成部分。
圖9是圖5的網(wǎng)絡部分的示意圖并且特別表示對多個ATM-VCC進行多路復用。
圖9A是表示其中提供兩個信元處理單元的圖5的網(wǎng)絡修改部分的示意圖，并特別表示對多個ATM-VCC進行多路復用。
圖9B是其中提供兩個分集切換(DHO)單元的圖5的網(wǎng)絡的修改部分的示意圖，并特別表示多個ATM-VCC進行多路復用。
圖10A是表示圖5的網(wǎng)絡部分和在基站控制器與高級節(jié)點之間的鏈路上利用ATM AAL2主協(xié)議的示意圖。
圖10B是表示圖5的網(wǎng)絡部分和在基站控制器與高級節(jié)點之間的鏈路上利用ATM AAL2協(xié)議的示意圖。
圖10C是表示具有分布的信元處理單元的圖5的網(wǎng)絡部分和在基站與高級節(jié)點之間的鏈路上利用ATM AAL2協(xié)議的示意圖。
圖11是在圖5的網(wǎng)絡中使用的信元處理單元的示意圖。
圖12是被包括在圖11的信元處理單元的隊列服務器中的鏈路多路復用器的示意圖。
圖13是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合路由器調(diào)度功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13A是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合傳送信元功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13B是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合ATM解多路復用功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13C是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合AAL2’變換功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13D是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合ATM變換功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13E是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合最高優(yōu)先級功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13F是表示由圖11的信元處理單元的信元路由器結(jié)合AAL2解多路復用功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13G是表示利用圖11的信元處理單元的起始字段處理功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13H是表示利用圖11的信元處理單元的重疊處理功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13I是表示利用圖11的信元處理單元的讀AAL2分組功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13J是表示利用圖11的信元處理單元的生成AAL2’信元功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13K是表示利用圖11的信元處理單元的去除ATM信元功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖13L是表示利用圖11的信元處理單元的去除AAL2分組功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14是表示利用圖11的隊列服務器的隊列服務器調(diào)度功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14A是表示利用圖11的隊列服務器的隊列信元/分組功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14B是表示利用圖11的隊列服務器的多路復用功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14C是表示利用圖11的隊列服務器的ATM多路復用功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14D是表示利用圖11的隊列服務器的AAL2多路復用功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14E是表示利用圖11的隊列服務器的生成ATM標題與起始字段功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14F是表示利用圖11的隊列服務器的選擇AAL2分組功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14G是表示利用圖11的隊列服務器的AAL2主有效負載準備功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14H是表示利用圖11的隊列服務器的AAL2重疊有效負載準備功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14I是表示利用圖11的隊列服務器的拋棄ATM信元功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14J是表示利用圖11的隊列服務器的拋棄AAL2分組功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14K是表示利用圖11的隊列服務器的從隊列中取出ATM信元功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖14L是表示利用圖11的隊列服務器的從隊列中取出AAL2分組功能執(zhí)行的一般步驟的流程圖。
圖15A是示例ATM卸載表的示意圖。
圖15B是示例AAL2卸載表的示意圖。
圖16A、圖16B、圖17A與圖17B是本發(fā)明的信元選擇路由情況的示意圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的組合VCI/CID表的示意圖。
圖19A是表示用于結(jié)合解多路復用操作使用圖18的組合VCI/CID表的基本步驟的流程圖。
圖19B是表示用于結(jié)合多路復用操作使用圖18的組合VCI/CID表的基本步驟的流程圖。
圖20A是表示用于利用時間標記將ATM分組移入隊列中的基本步驟的流程圖。
圖20B是表示用于利用時間標記從隊列中取出ATM分組的基本步驟的流程圖。
圖20C是表示用于利用時間標記監(jiān)視隊列填充的基本步驟的流程圖。
圖21是表示鏈路速率計數(shù)器功能的基本步驟的流程圖。
圖22是存儲在節(jié)點控制器中的鏈路速率計數(shù)器表的示意圖。
附圖詳細描述在下面的描述中，為解釋而不是限制目的，提出了諸如特定結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)等的具體細節(jié)以便提供對本發(fā)明的全面理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明可以以脫離這些具體細節(jié)的其他實施例來實施。在其他情況中，省略了對公知設備、電路與方法的具體描述，以便不會因不必要的細節(jié)而妨礙本發(fā)明的描述。
網(wǎng)絡概述圖5表示包括一組42節(jié)點421-42n(包括節(jié)點42x)、節(jié)點44與節(jié)點46的通信網(wǎng)絡40。優(yōu)選地，網(wǎng)絡40具有分層結(jié)構(gòu)，組42的節(jié)點421-42n是較低級別節(jié)點，節(jié)點44是中間節(jié)點，而節(jié)點46是較高級別節(jié)點，例如，節(jié)點46高于節(jié)點44。在一個示例中，網(wǎng)絡40采用移動電信網(wǎng)絡的形式，其中節(jié)點421-42n是基站(BS)，節(jié)點44是基站控制器節(jié)點，而節(jié)點46是移動交換中心。為與此示例一致，將在下面稱為基站421-42n、基站控制器44和移動交換中心(MSC)46?；究刂破?BSC)44有時在本領(lǐng)域中稱為移動控制中心(MCC)或無線網(wǎng)絡控制器(RNC)。下面，在僅僅提及一個基站作為示例或通稱時，采用無下標的數(shù)字42。
在網(wǎng)絡40中，移動站48(例如，諸如移動電話機)通過空中接口(分別利用符號501-50n表示)與基站421-42n通信?；?21-42n利用陸地線路521-52n連到基站控制器節(jié)點44。稱為“super-A(超A)”接口的一個接口存在于基站421-42n與基站控制器44之間，并且如虛線54所示?；究刂破?4利用陸地線路56連到移動交換中心(MSC)46。稱為“A”接口的一個接口存在于基站控制器44與移動交換中心(MSC)46之間，如虛線58所示。移動交換中心(MSC)46通常例如通過網(wǎng)關(guān)連到其他電信網(wǎng)絡，諸如公用交換電話網(wǎng)絡。
此示例所示的網(wǎng)絡40被包括在碼分多址(CDMA)移動電信系統(tǒng)中。在CDMA系統(tǒng)中，在每個基站421-42n與移動站48之間傳送的信息利用不同的算術(shù)碼(諸如擴展碼)進行調(diào)制，以便將其與使用同一射頻的其他移動站的信息區(qū)分開來。因而，在CDMA中，根據(jù)代碼區(qū)分各條無線電鏈路。在Garg、Vijay等人在Prentice Hall(1997)的文章“Applications of CDMA in Wireless/Personal Communications(CDMA在無線/個人通信中的應用)”中提出CDMA的各個方面。
另外，在CDMA移動通信中，一般從具有重疊覆蓋的幾個基站(例如，基站421-42n)中發(fā)送進行了合適擴展的同一基帶信號。移動終端48因而能同時接收和使用來自幾個基站的信號。而且，由于無線電環(huán)境迅速變化，所以移動站有可能例如在同一時刻具有至幾個基站的無線信道，于是此移動站能選擇最佳信道，并在需要時使用從不同基站發(fā)送給此移動站的信號來保持低無線電干擾和高容量。CDMA方案中移動站使用自多個基站的無線信道稱為“軟切換”。
根據(jù)有關(guān)移動站48的軟切換，在下行鏈路上同時從不同的基站421-42n發(fā)送具有同一用戶數(shù)據(jù)的幀。在上行鏈路上，在多個基站421-42n中接收在自移動站48的幀中發(fā)送用于此移動連接的用戶數(shù)據(jù)，并在基站控制器44上使用在分集切換單元(DHO)上采用的“最佳質(zhì)量”技術(shù)來組合/選擇這些幀。例如，在均結(jié)合在此作為參考的題為“Multistage Diversity Handling for CDMA MobileTelecommunications(CDMA移動電信的多級分集處理)”的于1997年11月26日提交的美國專利申請系列號(代理人卷號2380-3)和題為“Diversity Handling Moveover for CDMA MobileTelecommunications(CDMA移動電信的分集處理切換)”的于1997年11月26日提交的美國專利申請系列號(代理人卷號2380-4)提供了分集與軟切換的其他細節(jié)。
因而，應明白每個基站42同時為多個移動站服務，而每個移動站同時由多個基站提供服務。對于諸如移動站48的每個移動站，通過移動交換中心(MSC)46在此移動站48與另一方之間建立至少一個連接。與移動站48的連接因而具有由參與此連接的每個基站處理的并行支路(例如，第X并行支路在空中接口上利用符號50x來表示并在陸地線路上利用52x來表示)，而此連接也通過基站控制器44并在陸地線路46上延伸至移動交換中心(MSC)46。
給每個連接分配一個用于連接每個基站42與基站控制器44的鏈路52上的信道。在所示的實施例中，每個連接的信息作為幀進行發(fā)送，而這些幀在分配給此連接的信道上進行傳送。而且，在所示的實施例中，采用了AAL2，從而在分配給一個連接的信道中在AAL2分組中傳送此連接的每個幀。鑒于圖2所示的AAL2分組的CID字段，因而能具有248個連接通過超A接口54而多路復用到每條鏈路52上，這意味著用于不同信道的AAL2分組能以圖3所示的方式在同一ATM信元中進行傳送。
因而，在所示的實施例中，基站42、基站控制器44和移動交換中心(MSC)46均是基于ATM的節(jié)點。因此，這些節(jié)點之中的每個節(jié)點具有一般由標號30表示的ATM交換機。例如，基站42具有ATM交換機42-30，基站控制器44具有ATM交換機44-30，而移動交換中心(MSC)46具有ATM交換機46-30。
基站控制器44具有執(zhí)行上述的分集與軟切換操作的分集切換單元60。例如，在選擇/組合操作中，分集切換單元60比較在移動站48與基站控制器44之間的連接的并行支路上接收的用戶數(shù)據(jù)的類似幀，并根據(jù)此比較選擇用于傳送給移動交換中心(MSC)46的幀(例如，具有同一用戶數(shù)據(jù)的不同支路上的各幀之中的最佳幀)。在基站控制器44上在與其他連接(例如，信道)的AAL2分組共享ATM信元的AAL2分組中接收這些幀。但分集切換單元60不能處理具有用于多個連接的AAL2分組的信元。因而，出現(xiàn)了具有AAL2分組的ATM信元不能直接通過ATM交換機44-30選擇路由至分集切換單元60的問題。相反地，在分離操作中，從移動交換中心(MSC)46中接收的幀由分集切換單元60進行拷貝，以便并行分配給具有至移動站48的連接支路的每個基站42。但由于在鏈路52上發(fā)送給基站42的幀是在AAL2分組中進行傳送的，并且用于可能是不同連接的AAL2分組利用相同的ATM信元進行封裝，所以出現(xiàn)的問題是這些幀的拷貝不能是直接通過ATM交換機44-30選擇路由至相應的基站42。
可通過提供信元處理單元(CHU)32來解決上述問題。在所示的實施例中，每個節(jié)點42、44與46具有信元處理單元32，例如，每個基站42具有信元處理單元42-32；基站控制器44具有信元處理單元44-32；而移動交換中心(MSC)46具有信元處理單元46-32。此后，在一般地引用信元處理單元32時，將被理解為可適用于任何一個信元處理單元42-32、44-32或46-32。例如，結(jié)合隨后描述的諸如圖15與圖16的附圖可以具體描述信元處理單元32。
AAL2主協(xié)議如下面更具體描述的，信元處理單元32特別執(zhí)行解多路復用與多路復用操作。在解多路復用操作中，信元處理單元32使用具有AAL2分組的ATM信元來形成具有不同類型AAL協(xié)議的ATM信元。具體地，不同類型AAL協(xié)議是修改的AAL2協(xié)議，本文稱為AAL2主協(xié)議。在AAL2主協(xié)議中，ATM信元的有效負載具有屬于同一信道的AAL2分組，此有效負載中的所有AAL2分組是全部的分組，但此有效分組不具有結(jié)合圖3與圖3A所述的起始字段。在多路復用操作中，例如，從具有不同類型AAL協(xié)議(例如，AAL2主協(xié)議)的ATM信元中來準備具有AAL2分組的ATM信元。
圖6A表示根據(jù)本發(fā)明第一協(xié)議模式的AAL2主協(xié)議的使用。圖6A表示具有5八比特組標題122與48八比特組有效負載123A的ATM信元120A。信元120A的有效負載123A只包含一個AAL2分組，具體為分組126。AAL2分組126是一個完整AAL2分組。有效負載123A不包含起始字段。未被AAL2分組126使用的有效負載123A的其余八比特組包含填充字段128。沒有任何部分的AAL2分組被包括在ATM信元120A的有效負載123A中。
圖6B表示根據(jù)本發(fā)明第二協(xié)議模式的AAL2主協(xié)議的使用。圖6B表示也具有5八比特組標題122與48八比特組有效負載123B的ATM信元120B。信元120B的有效負載123B包含多于一個的AAL2分組，具體為分組126B(1)與126B(2)。AAL2分組126B(1)與126B(2)是完整的AAL2分組。與在圖6A的第一協(xié)議模式中一樣，有效負載123B不包含起始字段或部分AAL2分組。未被AAL2分組126使用的有效負載123B的其余八比特組包含填充字段128。因此，圖6B的協(xié)議模式與圖6A的協(xié)議模式的不同在于在圖6B的模式中，多個完整的AAL2分組能封裝在具有AAL2主協(xié)議的ATM信元中。
圖4表示具有AAL2的ATM信元(即，信元204-1)如何解多路復用為具有AAL2’協(xié)議的ATM信元(即，信元20’4-1、20’4-2與20’4-3)。ATM信元204-1具有標題224和由起始字段24、AAL2分組264-1-264-3與填充字段284構(gòu)成的有效負載。具有AAL2協(xié)議的ATM信元的CID字段(參見圖2)指定節(jié)點內(nèi)部連接上特定的VCC。根據(jù)上面結(jié)合圖6A所討論的AAL2主協(xié)議的模式，在解多路復用時，每個AAL2分組264-1-264-3駐留在具有AAL2主協(xié)議的單獨的ATM信元(即，信元20’4-1、20’4-2與20’4-3)中。ATM AAL2主協(xié)議信元20’4-1、20’4-2與20’4-3具有相應的標題22’4-1、22’4-2與22’4-3，其后面是相應的AAL2分組264-1-264-3，而每個信元以填充字段28’4-1-28’4-3作為結(jié)尾。本發(fā)明的解多路復用隨后例如結(jié)合本發(fā)明的信元處理單元更具體地進行描述。
基站結(jié)構(gòu)又參見圖5來更具體地討論網(wǎng)絡40的節(jié)點結(jié)構(gòu)。一個基站42被表示在圖5中，具體為基站42x，這一般代表其他基站并因此代表性地僅指出基站42。除了其ATM交換機42-30和信元處理單元42-32之外，基站42還具有控制器42-33；多個擴展終端(僅表示其中一個擴展終端42-34)；和多個發(fā)射機/接收機插件板(僅示出其中一個，具體為發(fā)射機/接收機插件板42-35)。實際上，設備42-33至42-35以及信元處理單元42-32之中每個設備駐留在連到ATM交換機42-30的端口的相應電路插件板上。對于基站42至網(wǎng)絡40的另一節(jié)點的每條陸地線路連接實施擴展終端42-34。每個發(fā)射機/接收機插件板42-35連接在ATM交換機42-30與諸如所示的用于每個基站42的站點62的天線廣播/接收站點之間。可能多個發(fā)射機/接收機插件板之中每一個插件板能鏈接到單獨的相應天線廣播/接收站點。
已經(jīng)以簡化形式但以足以說明本發(fā)明原理的方式示出一個示例基站42的結(jié)構(gòu)。應明白其他基站具有類似的組成插件板，盡管這樣的插件板(例如，擴展終端和發(fā)射機/接收機插件板)的數(shù)量可以隨基站而變化。在網(wǎng)絡40中采用的基站數(shù)量對于本發(fā)明不是重要的。
基站控制器結(jié)構(gòu)如上所述，基站控制器44具有ATM交換機44-30、信元處理單元44-32和分集切換(DHO)單元60。另外，基站控制器44同樣具有在圖5中表示為擴展終端44-34(0)至44-34(n)的多個擴展終端。擴展終端44-34(0)連接在ATM交換機44-30與被引導至移動交換中心(MSC)46的鏈路56之間。擴展終端44-34(1)至44-34(n)分別連接在ATM交換機44-30與鏈路521-52n之間，而鏈路521-52n分別被引導至基站421-42n。另外，基站控制器44具有主處理器插件板44-33，以供基站控制器44的主處理器駐留在此插件板上。ATM交換機44-30、信元處理單元44-32、分集切換(DHO)單元60、擴展終端44-34(0)至44-34(n)和主處理器44-33之中每一個駐留在連接到ATM交換機44-30的相應端口的各個插件板上。
移動交換中心結(jié)構(gòu)移動交換中心(MSC)46同樣具有連接到其ATM交換機46-30的插件板，包括用于擴展終端46-34(0)與46-34(1)、用于信元處理單元46-32和用于控制器46-33的插件板。在所示的實施例中，擴展終端46-34(0)將移動交換中心(MSC)46連接到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，而擴展終端46-34(1)將移動交換中心(MSC)46連接到引導至基站控制器44的鏈路56。應明白移動交換中心(MSC)46除了連接到基站控制器44之外同樣連接到許多其他基站，并且對于每個這樣的連接，將提供相應的擴展終端。同樣，應明白移動交換中心(MSC)46同樣連接到其他的移動交換中心，并且對于這樣的連接，也將提供相應的擴展終端。
AAL2終端如本文所使用的，AAL2鏈路與AAL2信道同義。本發(fā)明的信元處理單元32使之有可能終接AAL2鏈路并且也使用常規(guī)的ATM交換機。因此，信元處理單元32也稱為AAL2鏈路終端單元或簡稱為ALT單元。
如上所述，信元處理單元32終接傳送AAL2信道的多個ATM-VCC。信元處理單元32將每個AAL2信道變換為AAL2主信道。AAL2主協(xié)議使其有可能在常規(guī)ATM交換機內(nèi)在ATM-VCC中傳送每個單個AAL2信道。即，信元處理單元32利用標準的ATM交換設備實現(xiàn)各個AAL2連接的分布。
圖7A表示分布系統(tǒng)和如何利用信元處理單元32將許多AAL2主連接多路復用到單個ATM-VCC上。圖7A特別表示基站42具有兩個發(fā)射機/接收機插件板42-35(1)和42-35(2)。在發(fā)射機/接收機插件板42-35(1)與分集切換(DHO)單元60之間建立雙向AAL2主連接，如圖7A中的虛線所示。此雙向AAL2主連接使用涉及以下組成部分的物理路徑分集切換(DHO)單元60、信元處理單元44-32、擴展終端44-34、鏈路52、擴展終端42-34、信元處理單元42-32、ATM交換機42-30和發(fā)射機/接收機插件板42-35(1)。在基站42的信元處理單元42-32中，幾個均處在各個ATM-VCC上的AAL2主信道可以利用標準AAL2協(xié)議多路復用在一個ATM-VCC中。在基站控制器44的信元處理單元44-32中，傳送AAL2分組的ATM信元使其有效負載進行解多路復用，從而使具有AAL2主協(xié)議的傳送有效負載的ATM信元選擇路由至分集切換(DHO)單元60。
圖7B表示圖7A的變化，其中基站控制器44采用多個分集切換(DHO)單元60(1)至60(n)。在圖7B的變化中，分配分集切換(DHO)單元60(1)來處理一些連接，而分配另一分集切換(DHO)單元來處理其他的連接。
圖8以層圖為內(nèi)容表示AAL2鏈路終端并表示圖5所示的網(wǎng)絡40的組成部分。在圖8中，L1層表示網(wǎng)絡40的ATM交換機30中ATM信元的空間交換。在每側(cè)的擴展終端42-34上兩個級聯(lián)的ATM-VCL鏈路代表傳送AAL2的ATM-VCC。擴展終端42-34通過根據(jù)在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)建立ATM-VCC時定義的翻譯表改變ATM標題中的VCI字段來執(zhí)行級聯(lián)。
如圖8所示，AAL2主連接是在節(jié)點之間的AAL2信道上和在節(jié)點內(nèi)的AAL2主信道上傳送的端對端連接。換句話說，在AAL2主信道上在節(jié)點內(nèi)部設備之間和在AAL2信道上在節(jié)點之間或在不執(zhí)行多路復用時在ATM-VCC中以AAL2主格式端對端地傳送AAL2主連接。
在基站控制器44的信元處理單元44-32中，ATM-VCC終接在ATM層上。在信元處理單元44-32中，每個AAL2信道變換為其特定的AAL2主信道。每個AAL2主信道隨后被變換為可將AAL2主連接引向其最后目的地的它的ATM-VCC。
圖9因而表示許多ATM-VCC多路復用到一個擴展終端(ET)鏈路上，每個ATM-VCC傳送AAL2主連接，這些連接級聯(lián)到一個信元處理單元44-32。如果發(fā)現(xiàn)此ET鏈路具有如此高的容量并傳送如此多的ATM-VCC因而一個信元處理單元44-32不能處理此業(yè)務，則基站控制器44能配備有多個信元處理單元，諸如圖9A所示的信元處理單元44-32(1)和信元處理單元44-32(2)。不管信元處理單元44-32的數(shù)量如何，信元處理單元44-32必須能處理在同一ATM-VCC中傳送的AAL2主連接的負載。圖9B還表示在基站控制器44中采用的兩個分集切換(DHO)單元60(1)與60(2)的使用。
“A”接口上的協(xié)議前面描述在接口54上具有AAL2分組的ATM信元的傳輸、和在基站控制器44內(nèi)通過信元處理單元44-32實現(xiàn)的在具有AAL2協(xié)議的ATM信元與具有AAL2主協(xié)議的ATM信元之間的多路復用與解多路復用。除了多路復用與解多路復用功能之外，信元處理單元還執(zhí)行要從此節(jié)點輸出的ATM信元的排隊。進一步，關(guān)于這一點，基站控制器44與移動交換中心(MSC)46之間接口58上的協(xié)議也是值得注意的。能有選擇地或可互換地在接口58上采用兩個協(xié)議之中任何一個協(xié)議。
在圖10A所示的本發(fā)明的模式中，具有AAL2主協(xié)議的ATM信元能從基站控制器44中發(fā)送給其他節(jié)點，例如，移動交換中心(MSC)46。關(guān)于這一點，圖10A表示從接口54至移動交換中心(MSC)46的上行鏈路上的ATM信元流。如圖10A所示，在接口54上接收的具有ALL2分組的ATM信元通過擴展終端44-34(n)并通過ATM交換機44-30發(fā)送給信元處理單元44-32，這全部利用信元交換線路10A-1來表示。在信元處理單元44-32中，具有AAL2分組的ATM信元被解多路復用為AAL2主協(xié)議，如利用功能方框1OA-2所示的。在解多路復用之后，采用AAL2主協(xié)議的ATM信元通過ATM交換機44-30而交換給分集切換(DHO)單元60，如利用信元交換線路10A-3所示的。在分集切換(DHO)單元60上，執(zhí)行分集選擇功能。在分集選擇之后，直接(即，不通過ATM交換機44-30進行交換)將具有所選擇的幀的信元提供給擴展終端44-34(0)，如利用線路10A-4所示的。具有AAL2主協(xié)議的ATM信元在鏈路56上(例如，通過接口58)從擴展終端44-34(0)中傳送給移動交換中心(MSC)46。在移動交換中心(MSC)46上，具有AAL2主協(xié)議的ATM信元在擴展終端46-34(1)上進行接收并隨后通過ATM交換機46-30選擇路由至其目的地。
在圖10B所示的本發(fā)明的模式中，在鏈路56(例如，接口58)上從基站控制器44傳送給移動交換中心(MSC)46的ATM信元具有AAL2協(xié)議。因此，在圖10B的模式中，采用與圖10A不同的信元處理程序。在圖10B的模式中，用信元交換線路10B-1至10B-4所表示的信元交換程序基本上與圖10A的信元交換線路10A-1至10A-4的程序相同。然而，在分集選擇之后，具有所選擇幀的信元從分集切換(DHO)單元60選擇路由至信元處理單元44-32，如利用信元交換線路10B-4所示。在操作10B-5上時，信元處理單元44-32執(zhí)行多路復用操作和排隊操作。多路復用操作包括從AAL2主協(xié)議(即，從分集切換(DHO)單元60中接收的信元的協(xié)議)多路復用為AAL2協(xié)議。因而，具有AAL2協(xié)議的ATM信元離開信元處理單元44-32以便通過ATM交換機44-30選擇路由至擴展終端44-34(0)，如利用信元交換線路10B-6所示的。具有AAL2協(xié)議的ATM信元在鏈路56(例如，接口58)上從擴展終端44-34(0)傳送給移動交換中心(MSC)46。在移動交換中心(MSC)46上，具有AAL2的ATM信元在擴展終端46-34(1)上進行接收并隨后通過ATM交換機46-30選擇路由至信元處理單元46-32，在此單元46-32中終接此AAL2連接。在信元處理單元46-32中，具有AAL2分組的ATM信元(類似于在CHU44-32上)解多路復用為AAL2主協(xié)議，如利用功能方框10B-7所示的。在解多路復用之后，采用AAL2主協(xié)議的ATM信元如箭頭10B-8所示通過ATM交換機46-30而交換給例如AAL2主終端設備，諸如一個代碼轉(zhuǎn)換器。AAL2主終端將具有AAL2主協(xié)議的ATM信元變換為另一協(xié)議，諸如AAL1，在此之后這些信元(如箭頭10B-9所示)交換給節(jié)點46的另一設備(諸如能從節(jié)點46中發(fā)送這些信元的擴展終端46-34(0))。最終，這些ATM信元將選擇路由離開移動交換中心(MSC)46。
圖10C與圖10B的不同在于圖10C的基站控制器44采用兩個信元處理單元——信元處理單元44-32(1)和信元處理單元44-32(2)。在圖10C的模式中，將具有AAL2協(xié)議的ATM信元解多路復用為具有AAL2協(xié)議的ATM信元的過程是由信元處理單元44-32(1)來執(zhí)行的(如處理10C-2所示)。在分集切換(DHO)單元60上執(zhí)行分集選擇之后，將具有AAL2主協(xié)議的ATM信元發(fā)送給信元處理單元44-32(2)，如利用信元交換線路10C-4所示的。在圖10C的模式中，第二信元處理單元44-32(2)執(zhí)行多路復用和排隊操作，如利用功能操作10C-5所示的。在多路復用和從合適的隊列中輸出之后，具有AAL2協(xié)議的ATM信元離開信元處理單元44-32(2)并由ATM交換機44-30選擇路由至擴展終端44-34(0)，如利用信元交換線路10C-6所示的。以類似于圖10B模式的方式在鏈路56(例如，接口58)上傳送具有AAL2協(xié)議的ATM信元給移動交換中心(MSC)46。
因而，圖10C的模式與圖10B的模式的不同在于圖10B的信元處理單元44-32的功能在圖10C中在信元處理單元44-32(1)與44-32(2)之間進行分配。在圖10C的模式中，信元處理單元44-32(1)執(zhí)行將具有AAL2協(xié)議的ATM信元多路復用為具有AAL2主協(xié)議的ATM信元，而信元處理單元44-32(2)執(zhí)行相反的解多路復用和排隊。應明白這些功能能以其他方式進行分配，如果需要的話。例如，能利用一個信元處理單元執(zhí)行信元的多路復用與解多路復用，同時能利用第二信元處理單元執(zhí)行排隊。另外，此節(jié)點的一個信元處理單元能服務于一些鏈路，同時此節(jié)點的另一信元處理單元能處理其他的鏈路?？蛇x擇地，能使用更大數(shù)量的信元處理單元，諸如第一信元處理單元用于多路復用，第二信元處理單元用于解多路復用，而第三信元處理單元用于排隊。
在上面討論的圖10A-圖10C中，為簡單起見箭頭單向進行表示。關(guān)于這一點，應明白信元處理單元(CHU)與此節(jié)點的其他設備之間的AAL主連接實際上是雙向的。關(guān)于這一點，并結(jié)合節(jié)點的信元處理單元，對于與執(zhí)行解多路復用功能的鏈路不同的鏈路執(zhí)行多路復用。
在基站控制器44與移動交換中心(MSC)46之間的接口58不是非常延遲敏感的話，圖10A的模式可能更受歡迎。然而，如果接口58是延遲敏感的，圖10B的模式(或圖10C的模式)可能是優(yōu)選的。而且，如上所述，信元處理單元的供給提供在接口58上可互換使用AAL2協(xié)議或AAL2主協(xié)議的能力。關(guān)于這一點，在基站控制器44的信元處理單元44-32檢測到其隊列正變得填充超過預定門限(例如，表示延遲)時，操作者能利用宏或配置設置多路復用模式。
信元處理單元(CHU)結(jié)構(gòu)概述上面已經(jīng)描述信元處理單元32的功能的效果與益處—例如，將具有AAL2協(xié)議的ATM信元解多路復用為具有AAL2主協(xié)議的ATM信元、具有AAL2主協(xié)議的ATM信元多路復用為具有AAL2協(xié)議的ATM信元和在傳輸之前對信元排隊。結(jié)合隨后圖11所示的代表性的信元處理單元32結(jié)構(gòu)的討論明白如何執(zhí)行這些操作。
圖11表示代表性的信元處理單元32。信元處理單元32包括插件板處理器(BP)200；交換端口接口電路(SPIC)210；信元路由器數(shù)字信號處理器(R-DSP)220；和被稱為隊列服務器30的排隊資源。為簡單起見，信元路由器數(shù)字信號處理器(R-DSP)220在下面應稱為信元路由器220。隊列服務器230最好包括一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)。處理器總線240連接每一個插件板處理器(BP)200、信元路由器220和隊列服務器230的每個DSP。兩個雙端口存儲器可由信元路由器220與隊列服務器230進行存取，它們具體為輸入緩沖存儲器242與輸出緩沖存儲器244。在隊列服務器230包括多個DSP時，能給每個DSP提供一對雙端口存儲器(用于輸入緩沖存儲器242與輸出緩沖存儲器244)。
交換端口接口電路(SPIC)210是連到ATM交換機30的信元處理單元32的一部分。除了所示的細節(jié)之外，交換端口接口電路(SPIC)210還包括輸入信元緩沖器或FIFO250和輸出信元緩沖器或FIFO252。輸入信元FIFO緩沖從ATM交換機30中接收并預定要發(fā)送給信元路由器220的信元；輸出信元FIFO緩沖從信元路由器220中接收并要發(fā)送預定給ATM交換機30的信元。另外，交換端口接口電路(SPIC)210包括輸入信元多路復用器254和輸出信元多路復用器256。輸入信元多路復用器254為信元選擇路由至信元路由器220或至插件板處理器(BP)200；輸出信元多路復用器256選擇來自信元路由器220或插件板處理器(BP)200的信元以便將其選擇路由至ATM交換機30。
CHU功能信元路由器概述由信元路由器220執(zhí)行的各個功能操作在圖11中表示為方框。例如，信元路由器220包括路由器調(diào)度功能258；ATM解多路復用功能260(它與AAL2’變換功能262、ATM變換功能264、最高優(yōu)先級功能266、AAL2解多路復用功能268之中每一個接口)；和傳送信元功能270。
除了圖11所示的功能之外，信元路由器220還包括組合的VCI/CID表272。下面結(jié)合圖18與圖19A-圖19B更具體討論組合的VCI/CID表272。輸入給信元處理單元32并在交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中進行排隊的ATM信元具有用于通過ATM交換機30將ATM信元引導傳送給信元處理單元32的SPIC標記。另外，輸入ATM信元在其標題中具有VCI值。如果輸入ATM信元具有AAL2協(xié)議，每個AAL2分組在其分組標題中具有8比特信道識別符(CID)(參見圖2)。對于輸入ATM信元，輸入ATM信元的VCI被用作為組合的VCI/CID表272中的索引以便去獲得各個量。從組合VCI/CID表272中獲得的這些量可以包括一個將要分配給輸出ATM信元的新的VCI、一個表示此信元所預定至的ATM交換機30的下一端口的新的SPIC標記值、和一個將要被用于為信息選擇從信元路由器220至隊列服務器230的路由的內(nèi)部接口標題(IIH)。在生成具有AAL2主協(xié)議的ATM信元時，輸入ATM信元標題的VCI值和存儲在此輸入ATM信元中的AAL2分組的標題中的CID值可被用于索引此組合的VCI/CID表272，以便獲得將要被提供給生成的ATM AAL2主信元的新的VCI值和SPIC標記。
信元路由器220通過輸入緩沖存儲器242發(fā)送內(nèi)部接口分組246給隊列服務器230。如圖11所示，AAL2’變換功能262通過輸入緩沖存儲器242發(fā)送AAL2分組給隊列服務器230。同樣地，ATM變換功能264通過輸入緩沖存儲器242發(fā)送ATM信元給隊列服務器230。那些通過輸入緩沖存儲器242從信元路由器220中發(fā)送給隊列服務器230的ATM信元與AAL2分組均具有由信元路由器220提供給它們的內(nèi)部接口標題(IIH)。因此，如圖11所示，通過輸入緩沖存儲器242從信元路由器220發(fā)送給隊列服務器230的每個分組246具有內(nèi)部接口標題IIH。
最高優(yōu)先級功能266發(fā)送最高優(yōu)先級指示給隊列服務器230(如圖11中利用虛線所示的)并直接將輸出信元發(fā)送給FIFO252。AAL2解多路復用功能268發(fā)送具有AAL2主協(xié)議的ATM信元給輸出信元FIFO252。傳送信元功能270通過輸出緩沖存儲器244從隊列服務器230中接收(具有AAL2協(xié)議或直接的ATM協(xié)議的)ATM信元并發(fā)送這些ATM信元給輸出信元FIFO252。
隨后結(jié)合圖13A更具體描述傳送信元功能270。然后結(jié)合圖13B更具體描述AAL2解多路復用功能268。接著結(jié)合圖13C更具體描述AAL2’變換功能262；隨后結(jié)合圖13D更具體描述ATM變換功能264；然后結(jié)合圖13E更具體描述最高優(yōu)先級功能266；接著結(jié)合圖13F更具體描述ATM解多路復用功能260。
CHU功能隊列服務器概述信元路由器220的某些功能(通過輸入緩沖存儲器242)發(fā)送內(nèi)部接口分組246給隊列服務器230以便進行多路復用和/或排隊。包括一個或多個數(shù)字信號處理器的隊列服務器230在圖11中被表示為可執(zhí)行各種功能，包括鏈路多路復用器的功能。在信元處理單元32所駐留的節(jié)點中，隊列服務器230具有鏈路多路復用器280，它被用于每個擴展終端(ET)鏈路或此節(jié)點的ET ATM端口。在鏈路多路復用器280中實際執(zhí)行隊列服務器230的排隊與多路復用操作。圖11表示鏈路多路復用器280的數(shù)量可根據(jù)在任何時刻在此節(jié)點上是有效的具有CHU支持的ET ATM端口的數(shù)量動態(tài)地變化。
利用鏈路多路復用器280從輸入緩沖存儲器242中提取內(nèi)部接口分組246(包含ATM信元或AAL2分組)。鏈路多路復用器280利用與內(nèi)部接口分組246一起存儲的內(nèi)部接口標題IIH可以知道會發(fā)送什么內(nèi)部接口分組246給它。在從鏈路多路復用器280中輸出之后，可將利用隊列服務器230進行多路復用或排隊的信元存儲在輸出緩沖存儲器244中。
除了執(zhí)行鏈路多路復用器280的功能之外，隊列服務器230還具有其他的功能，其中一些功能表示在圖11的方框230中。在這些功能之中有隊列服務器調(diào)度功能283(結(jié)合圖14更具體進行描述)，此功能可調(diào)用隊列信元/分組功能284(參見圖14A)和多路復用功能286(參見圖14B)。多路復用功能286可調(diào)用ATM多路復用功能288(參見圖14C)，此功能288又能調(diào)用AAL2多路復用功能290(參見圖14D)。隊列服務器230的其他功能未在圖11中示出但在下面進行描述。
在所示的實施例中，隊列服務器230包括8個數(shù)字信號處理器，其中兩個處理器由信元處理單元使用。
鏈路多路復用器鏈路多路復用器280的功能被表示在圖12中。每個鏈路多路復用器280具有一個AAL2方面和一個ATM方面。在圖12中，線300示意地區(qū)分開AAL2方面302與ATM方面304。ATM方面304也稱為鏈路多路復用器280的第一級，而AAL2方面302也稱為鏈路多路復用器280的第二級。
AAL2方面302主要包括用于4個VCI之中每一個的AAL2排隊單元，例如，AAL2 VCI排隊單元3101-3104。較大或較少數(shù)量的AAL2 VCI排隊單元310能在其他實施例中采用。每個AAL2 VCI排隊單元310包括可接收內(nèi)部接口分組246的多個輸入緩沖器或FIFO312，每個內(nèi)部接口分組246包含AAL2分組。從輸入緩沖存儲器242饋送給AAL2 VCI排隊單元310的內(nèi)部接口分組246是從信元路由器220的AAL2’變換功能中被傳送出去的內(nèi)部接口分組246(參見圖11)。
在每個AAL2 VCI排隊單元310內(nèi)，能將單獨的輸入FIFO312指定給由相應的VCI來處理的每個不同的服務等級(例如，服務質(zhì)量等級，QoS)。在圖12所示的實施例中，給每個AAL2 VCI排隊單元310提供4個輸入FIFO312，第一輸入FIFO312用于處理質(zhì)量等級1，第二輸入FIFO312用于處理質(zhì)量等級2，等等，直至質(zhì)量等級4。然而，能給每個AAL2 VCI排隊單元310提供較大或較少數(shù)量的輸入FIFO312。而且，輸入FIFO312能用于除服務質(zhì)量等級之外的分類。
AAL2 VCI排隊單元310內(nèi)每個輸入緩沖器或FIFO312的輸出端全部連接到那個AAL2 VCI排隊單元310的AAL2 VCI多路復用器314的輸入端口。如隨后所解釋的，每個AAL2 VCI排隊單元310的AAL2 VCI多路復用器314根據(jù)在相應的AAL2 VCI多路復用器卸載表316中建立的順序從AAL2 VCI排隊單元310的輸入FIFO312中選擇第一輸入內(nèi)部接口分組246，并將所選擇的信元傳送給鏈路多路復用器280的ATM方面304。AAL2 VCI多路復用器卸載表316的示例表示在圖15B中。
鏈路多路復用器280的ATM方面304包括4個ATM信元輸入緩沖器或FIFO3201-3204。每個ATM信元輸入FIFO320能用于不同的質(zhì)量等級，例如，ATM信元輸入FIFO3201用于質(zhì)量等級1，ATM信元輸入FIFO3202用于質(zhì)量等級2，等等，直至質(zhì)量等級4。每個ATM信元輸入FIFO320通過輸入緩沖存儲器242接收ATM信元以作為信元路由器220的操作ATM變換功能264的結(jié)果(參見圖11)。
ATM信元輸入FIFO3201與3202的輸出和來自AAL2方面302的每個AAL2 VCI多路復用器314的輸出一起輸入到ATM多路復用器330的相應的輸入端。另外，圖12表示利用322代表的從輸入緩沖存儲器242中獲得的最高優(yōu)先級指示。至ATM多路復用器330的每個輸入為示意而表示為與結(jié)合圖15A和圖15B所述的示例卸載表一致。來自最高優(yōu)先級指示322的輸入標記為“T”，來自ATM信元輸入FIFO3201至ATM信元FIFO3204的輸入分別標記為輸入“A”-“D”。來自AAL2 VCI排隊單元3101-3104的AAL2 VCI多路復用器314的輸入分別標記為輸入“E”-“H”。另外，從ATM信元標題格式器332中饋送另一輸入給ATM多路復用器330，在鏈路多路復用器280的AAL2方面中使用ATM信元標題格式器332。關(guān)于這一點，在AAL分組已經(jīng)多路復用在一個ATM信元中時，此功能形成要發(fā)送的ATM信元的ATM標題。
ATM多路復用器330根據(jù)存儲在ATM多路復用器卸載表336中的預定順序從其各個輸入中進行選擇。ATM多路復用器卸載表336的一個示例表示在圖15A中。ATM多路復用器330輸出ATM信元給輸出緩沖存儲器244(參見圖11)。輸出緩沖存儲器244概念化為具有一個用于每個鏈路多路復用器280的FIFO寄存器，如圖12中的FIFO340所示的。存儲在用于鏈路多路復用器280的輸出緩沖存儲器244的FIFO340中的信元由信元路由器220的傳送信元功能270進行提取，以便發(fā)送給輸出信元FIFO252(參見圖11)。
卸載表圖15A表示用于代表性的鏈路多路復用器280的ATM方面304的示例卸載表336；圖15B表示用于同一鏈路多路復用器280的AAL2方面302的示例卸載表316。在圖15A的ATM多路復用器卸載表336和圖15B的AAL2 VCI多路復用器卸載表316中，來自ATM信元輸入FIFO3201至ATM信元輸入FIFO3204的輸入分別標記為輸入“A”-“D”；來自AAL2 VCI排隊單元3101-3104的AAL2 VCI多路復用器314的輸入分別標記為輸入“E”-“H”，如上面在圖12所討論和示出的。
卸載表336的每行和卸載表316的每行對應于一個優(yōu)先級。例如，每個表的最高行表示最高優(yōu)先級。在每個傳輸機會上，在查找要發(fā)送的信元時橫跨卸載表的一列。在每列中，首先檢查輸入給此多路復用器的最高指示的優(yōu)先級。如果那個優(yōu)先級不能產(chǎn)生信元，則檢查下一個最高優(yōu)先級，等等。在每個卸載表中，用指針來跟蹤下一個傳輸機會所指向的列。
信元路由器操作路由器調(diào)度功能圖13與圖13A-圖13F一起描述由信元處理單元32的信元路由器220執(zhí)行的各個功能。圖13特別表示由信元路由器220的路由器調(diào)度功能258執(zhí)行的一般步驟。在復位信元路由器220(利用步驟13-1所示)時，執(zhí)行引導、裝載和初始化操作(步驟13-2)。此后，信元路由器220執(zhí)行一個以步驟13-3作為開始的循環(huán)。在步驟13-3，信元路由器220確定在隊列服務器230的輸出緩沖存儲器244中是否具有應從信元處理單元32中傳送出的信元。如果存在這樣的要傳送的信元，如步驟13-4所示執(zhí)行傳送信元功能270。傳送信元功能270中涉及的一般步驟在下面結(jié)合圖13A進行說明和討論。
如果不存在從信元處理單元32中傳送出的信元，在步驟13-5，信元路由器220確定在交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中是否具有等待處理的信元。如果有這樣的信元在等待，如步驟13-6所示執(zhí)行ATM解多路復用功能260。下面結(jié)合圖13B說明和討論ATM解多路復用功能260中涉及的一般步驟。如果在輸入信元FIFO250中不存在這樣的信元，在步驟13-7信元路由器20執(zhí)行后臺程序的分片(slice)。在步驟13-7上執(zhí)行分片的后臺程序包括諸如從插件板處理器(BP)200傳送信號給信元路由器220或隊列服務器230這樣的事情。這樣的信號包括傳輸順序表(例如，要被存儲在鏈路多路復用器280的卸載表316與336中的值，例如(參見圖12))、控制信息等。在完成任何傳送信元功能270(步驟13-4)、ATM解多路復用功能260(步驟13-6)或步驟13-7的后臺程序執(zhí)行之一時，執(zhí)行循環(huán)回到步驟13-3。
信元路由器操作傳送信元功能利用信元路由器220在路由器調(diào)度功能258的步驟13-4(參見圖13)進行啟動的傳送信元功能270具有在圖13A中示出的一般步驟。傳送信元功能270的開始利用符號13A-1來表示。在步驟13A-2，選擇一個鏈路多路復用器280以使其輸出ATM信元FIFO340(被包括在輸出緩沖存儲器244中)被選取來用于發(fā)送信元給信元路由器220。由于隊列服務器230具有多個鏈路多路復用器280，所以傳送信元功能270能按任何預定原則(例如，以循環(huán)方式)選擇用于信元輸出的鏈路多路復用器280。在選擇鏈路多路復用器280之后，在步驟13A-3，將選擇的信元移送到交換端口接口電路(SPIC)210的輸出信元FIFO252。在如此傳送信元之后，終止傳送信元功能270(如步驟13A-4所示)，直至再次被調(diào)用。
信元路由器操作ATM解多路復用功能ATM解多路復用功能260基本上用于從交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中讀出信元；檢查連接建立；和根據(jù)4種處理的信元格式(AAL2主；AAL5；最高優(yōu)先級和AAL2)以及分離從信元FIFO250中接收的ATM信元。
由信元路由器220在路由器調(diào)度功能258的步驟13-6(參見圖13)啟動的ATM解多路復用功能260具有在圖13B中描述的一般步驟。ATM解多路復用功能260的開始利用符號13B-1來表示。在步驟13B-2，檢查在交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中信元是否在等待。如果沒有信元等待，如符號13B-3所示結(jié)束ATM解多路復用功能260。如果信元確實駐留在輸入信元FIFO250中，以步驟13B-4開始執(zhí)行ATM解多路復用功能260的其余部分。
在步驟13B-4，ATM解多路復用功能260從交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中讀出等待信元的標題。一旦讀出此信元標題，ATM解多路復用功能260使用組合的VCI/CID表272查找此輸入信元的VCI(也參見圖18和圖19A-圖19B)。在步驟13B-6相對此輸入信元的VCI來執(zhí)行有效性檢查。如果輸入信元的VCI是無效的(例如，超出范圍或未建立連接)，在步驟13B-7使用去除ATM信元功能來拋棄此輸入信元。隨后結(jié)合圖13F-5更具體描述去除ATM信元功能。在完成去除ATM信元功能時，終止ATM解多路復用功能260(步驟13B-8)。
如果此輸入信元的VCI是有效的，在步驟13B-9檢查此信元的類型。有關(guān)這方面，有效的VCI對于4種不同信元格式之中每一種格式分別位于4個獨立的范圍中。因此，在步驟13B-9，接收的VCI與這些范圍進行比較以確定此信元屬于這4種格式之中的哪種格式。根據(jù)步驟13B-9的信元類型檢查，選擇以下4個功能之一用于宏調(diào)用AAL2’變換功能262(參見圖13C)(步驟13B-10)；ATM變換功能264(參見圖13D)(步驟13B-11)；最高優(yōu)先級功能266(參見圖13E)(步驟13B-12)；和AAL2解多路復用功能268(參見圖13F)(步驟13B-13)。在執(zhí)行這些功能之中一個合適的功能之后，ATM解多路復用功能260結(jié)束，如符號13B-14所示。
信元路由器操作AAL2’變換功能AAL2’變換功能262基本上用于從具有AAL2主協(xié)議的ATM信元中剝?nèi)?peel off)ATM格式；附加上為被包括在輸入信元中的AAL2分組選擇路由至隊列服務器230(例如，隊列服務器230中正確的DSP)和正確的AAL2質(zhì)量等級隊列(例如，用于正確的AAL2 VCI排隊單元310的一個輸入FIFO312)的內(nèi)部接口標題；和將AAL2分組寫到排隊服務器230的正確輸入FIFO312。
由信元路由器220在ATM解多路復用功能260的步驟13B-10(參見圖13B)啟動的AAL2’變換功能262具有圖13C所示的一般步驟。AAL2’變換功能262的開始可以利用符號13C-1來表示。
在步驟13C-3，AAL2’變換功能262從組合的VCI/CID表272中獲得內(nèi)部接口標題。使用此內(nèi)部接口標題IIH與AAL2分組來其成形成內(nèi)部接口分組246。此內(nèi)部接口標題(IIH)也用于在輸入緩沖存儲器242的合適地址中存儲此內(nèi)部接口分組246，以便使隊列服務器230中合適的一個鏈路多路復用器280能獲得此內(nèi)部接口分組246。特別地，此內(nèi)部接口標題IIH被用于為此內(nèi)部接口分組246選擇路由至隊列服務器230中正確的DSP，并且還被用于選擇路由至用于正確的鏈路多路復用器280的正確AAL2 VCI排隊單元310的正確AAL2質(zhì)量等級隊列(例如，一個輸入FIFO312)(參見圖12)。
步驟13C-4涉及到AAL2’變換功能262從交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250的輸入信元中獲得AAL2分組。在步驟13C-4已獲得AAL2分組之后，就在步驟13C-5中附加上在步驟13C-3獲得的內(nèi)部接口標題IIH以形成內(nèi)部AAL2接口分組246(參見圖11)。在步驟13C-6，在步驟13C-5形成的內(nèi)部AAL2接口分組246被轉(zhuǎn)移到輸入緩沖存儲器242，以致可以利用此內(nèi)部接口標題尋址的隊列服務器230的特定輸入FIFO312來獲得此分組246。由于在此情況下內(nèi)部接口分組246被傳送給輸入緩沖存儲器242，因此在步驟13C-7清除交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中等待信元的其余部分。符號13C-8表示隨后退出AAL2’變換功能262。
信元路由器操作ATM變換功能ATM變換功能264用于根據(jù)ATM信元標題中的VCI與SPIC標記來執(zhí)行交換操作；給ATM信元附加上內(nèi)部接口標題IIH；并將包含ATM信元與內(nèi)部接口標題IIH的內(nèi)部接口分組246寫入輸入緩沖存儲器242中，以使得合適的鏈路多路復用器280能獲得此分組246。
由信元路由器220在ATM解多路復用功能260的步驟13B-11(參見圖13B)啟動的ATM變換功能264具有圖13D所示的一般步驟。ATM變換功能264的開始利用符號13D-1來表示。在步驟13D-2，ATM變換功能264獲得交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中下一個等待信元標題中的VCI值。還有，在步驟13D-2，ATM變換功能264使用標題中的VCI值作為索引來從組合的VCI/CID表272中獲得新的VCI、新的SPIC標記和內(nèi)部接口標題IIH。隨后，在步驟13D-3，ATM變換功能264為輸出的ATM信元而生成新的ATM標題。步驟13D-4表示ATM變換功能264從輸入信元FIFO250中獲得已在步驟13D-2讀出其標題的下一個等待的ATM信元的ATM有效負載。在步驟13D-5，ATM變換功能264給在步驟13D-2提取的內(nèi)部接口標題IIH附加上在步驟13D-4獲得的SPIC標記與新的ATM標題，以便形成內(nèi)部接口分組246(參見圖11)。在步驟13D-6，將此內(nèi)部接口分組246被轉(zhuǎn)移到由此內(nèi)部接口標題指定的輸入緩沖存儲器242中的位置，從而使隊列服務器230(參見圖12)中正確鏈路多路復用器280的合適ATM信元輸入FIFO320能提取此內(nèi)部接口分組246。符號13D-7表示退出ATM變換功能264。
信元路由器操作最高優(yōu)先級功能最高優(yōu)先級功能266用于交換VCI與SPIC標記值并將最高優(yōu)先級信元移到輸出信元FIFO252。另外，最高優(yōu)先級功能266提供關(guān)于已經(jīng)處理了最高優(yōu)先級信元的指示給ET鏈路(此最高優(yōu)先級信元被提供給該ET鏈路)的鏈路多路復用器280。此指示用于控制那個ET鏈路上的信元流。
由信元路由器220在ATM解多路復用功能260的步驟13B-12(參見圖13B)啟動的最高優(yōu)先級功能266具有圖13E所示的一般步驟。最高優(yōu)先級功能266的開始利用符號13E-1來表示。在步驟13E-2，最高優(yōu)先級功能266獲得交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中下一個等待信元的VCI。還有，在步驟13E-2，最高優(yōu)先級功能266將此標題中的VCI值用作索引，以便從組合VCI/CID表272中獲得新的VCI、新SPIC標記和內(nèi)部接口標題IIH。隨后，在步驟13E-3，最高優(yōu)先級功能266從輸入信元FIFO250的下一個等待信元中獲得ATM有效負載。步驟13E-4表示最高優(yōu)先級功能266將在步驟13E-3獲得的ATM有效負載附加到在步驟13E-2提取的VCI與SPIC標記上，以便形成最高優(yōu)先級ATM信元分組。在步驟13E-5，將此最高優(yōu)先級ATM信元移到輸出信元FIFO252。為了反映在步驟13E-5最高優(yōu)先級ATM信元的輸出，在步驟13E-6相對于要在其上輸出最高優(yōu)先級ATM信元的ET鏈路設置最高優(yōu)先級指示符(如圖11中的虛線和圖12中的最高優(yōu)先級指示符所示)。符號13E-7表示退出最高優(yōu)先級功能266。
信元路由器操作AAL2解多路復用功能AAL2解多路復用功能268主要用來解多路復用ATM信元中的AAL2分組，將這些AAL2分組拆成具有AAL2主協(xié)議的ATM信元。由信元路由器220在ATM解多路復用功能260的步驟13B-13(參見圖13B)啟動的AAL2解多路復用功能268具有圖13F所示的一般步驟。
AAL2解多路復用功能268的開始利用符號13F-1來表示。步驟13F-2包括調(diào)用啟始字段處理功能。隨后結(jié)合圖13G討論步驟13F-2的啟始字段處理功能。實質(zhì)上，起始字段處理功能被用來提取與處理具有AAL2分組的ATM信元的起始字段24(參見圖3與圖3A)。
如果起始字段處理功能提供差錯指示(步驟13F-3)，就在退出AAL2解多路復用功能268之前執(zhí)行步驟13F-4與步驟13F-5(如利用符號13F-6所示的)。在步驟13F-4，執(zhí)行去除ATM信元功能(參見圖13K)以便去除交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中的下一個等待信元。步驟13F-5引起差錯指示的復位。
在起始字段處理功能未返回一個差錯指示時，在步驟13F-7調(diào)用重疊處理功能。結(jié)合圖13H更具體討論此重疊處理功能。在退出重疊處理功能之后，接下來執(zhí)行利用步驟13F-8開始的循環(huán)。
在步驟13F-8開始的循環(huán)用于讀出輸入信元FIFO250中下一個等待ATM信元的有效負載的其余部分(起始字段已經(jīng)在步驟13F-2進行處理)。在步驟13F-8，讀出有效負載的下一個字節(jié)。步驟13F-9包括確定AAL2分組是否仍留在此有效負載中。如果發(fā)現(xiàn)此有效負載的其余部分是填充字段(參見圖3)，在步驟13F-10從輸入信元FIFO250中清除此信元的其余部分并且退出AAL2解多路復用功能268(如符號13F-11所示)。如果AAL2分組還保留在下一個等待ATM信元中，在步驟13F-12使用讀AAL2分組功能讀那個信元的下一個AAL2分組。結(jié)合圖13I更具體描述讀AAL2分組功能。
如果在步驟13F-13確定在步驟13F-12讀出的下一個AAL2分組重疊于輸入信元FIFO250中一個隨后的ATM信元，就在退出AAL2解多路復用功能268之前在步驟13F-14設置重疊指示(如利用符號13F-15所示的)。否則，在步驟13F-16，調(diào)用生成AAL2’信元功能。結(jié)合圖13J更具體描述生成AAL2’信元功能。在步驟13F-16生成具有AAL2協(xié)議的ATM信元之后，在步驟13F-17確定是否已經(jīng)遇到輸入信元FIFO250中下一個等待信元的末尾。如果已經(jīng)遇到此末尾，如符號13F-18所示退出AAL2解多路復用功能268。否則，AAL2解多路復用功能268就循環(huán)返回到步驟13F-8，以便讀出輸入信元FIFO250中下一個等待信元的下一個字節(jié)。
信元路由器操作起始字段處理功能起始字段處理功能用于檢查具有AAL2分組的ATM信元的起始偏移(參見圖3與圖3A)。在AAL2解多路復用功能268的步驟13F-2調(diào)用起始字段處理功能(參見圖13F)。起始字段處理功能具有圖13G所示的一般步驟。
起始字段處理功能的開始利用符號13G-1來表示。步驟13G-2包括從交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中的下一個等待信元中讀出起始字段24。在步驟13G-3檢查此起始字段的奇偶性。如果此起始字段的奇偶性不正確，如步驟13G-4所示設置差錯指示。如果奇偶性是正確的，在步驟13G-5進行檢查以確定偏移值是否小于48。如果此偏移值不小于48，在步驟13G-4設置差錯指示。如果此偏移值小于48，在步驟13G-6進行順序號是否正確的最后檢查。如果順序號是正確的，如符號13G-7所示退出起始字段處理功能。
如果起始字段處理功能確定此順序號是不正確的，在步驟13G-3進行是否已設置重疊指示的查詢。已經(jīng)利用步驟13F-14的在先操作設置了重疊指示(參見圖13F)。如果沒有設置重疊指示，則如符號13G-9所示退出起始字段處理功能。如果已設置重疊指示，步驟13G-10包括復位此重疊指示。隨后，在步驟13G-11，在退出起始字段處理功能之前拋棄此AAL2分組的存儲部分(步驟13G-12)。
信元路由器操作重疊處理功能在AAL2解多路復用功能268的步驟13F-7(參見圖13F)調(diào)用的重疊處理功能具有圖13H所示的一般步驟。重疊處理功能利用符號13H-1來表示。在步驟13H-2，進行是否已設置重疊指示的步驟13G-8的查詢。已利用步驟13F-14的在先操作設置重疊指示(參見圖13F)。
如果具有設置的重疊指示，執(zhí)行重疊處理功能的步驟13H-3。在步驟13H-3，確定交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中的下一個等待信元的起始字段是否大于零。如果起始字段在步驟13H-3確定為大于零，在退出重疊處理功能之前執(zhí)行步驟13H-4至步驟13H-7(如符號13H-8所示)。在步驟13H-4，從輸入信元FIFO250中讀出AAL2分組的重疊部分。隨后，在步驟13H-5，組合AAL2分組。步驟13H-6包括復位此重疊指示。隨后，在步驟13H-7，調(diào)用該生成AAL2’信元功能。隨后結(jié)合圖13J更具體描述生成AAL2’信元功能。在從生成AAL2’信元功能中退出之后，退出重疊處理功能(符號13H-8)。
如果已設置重疊指示但起始字段不大于零，執(zhí)行步驟13H-9。在步驟13H-9，拋棄此AAL2分組的存儲部分。在步驟13H-10，復位重疊指示，并在如符號13H-12所示退出重疊處理功能之前在步驟13H-11設置差錯指示。
在重疊處理功能確定未設置重疊指示時，在步驟13H-13進行起始字段是否大于零的檢查。如果此起始字段不大于零，如符號13H-14所示退出重疊處理功能。否則，在步驟13H-15，從輸入信元FIFO250中清除此分組的重疊部分并在退出重疊處理功能(如符號13H-7所示)之前在步驟13H-16設置差錯指示。
信元路由器操作讀AAL2分組功能在AAL2解多路復用功能268的步驟13F-12(參見圖13F)調(diào)用的讀AAL2分組功能具有圖13I所示的一般步驟。利用符號13I-1表示讀AAL2分組功能的開始。步驟13I-2確定此AAL2分組標題是否大于此ATM信元的其余部分。如果步驟13I-1的確定是肯定的，此信元的其余部分在步驟13I-3從輸入信元FIFO250中讀出，并如符號13I-4所示在退出讀AAL2分組功能之前對其進行存儲(存儲在用于重疊AAL2分組的分配的(47八比特組長)存儲空間中)。另一方面，如果此AAL2分組標題不大于此ATM信元的其余部分，在步驟13I-5通過檢查重疊指示符來確定是否具有AAL2分組重疊。在保持解多路復用目標的示例的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中設置重疊指示符。如果在步驟13I-5確定AAL2分組重疊存在，在步驟13I-6從輸入信元FIFO250中讀出此信元的其余部分，以便在退出讀AAL2分組功能之前此AAL2分組能在具有AAL2主格式的信元中重新進行組合和發(fā)送，如符號13I-7所示。在沒有AAL2分組重疊的情況中，在如符號13I-9所示退出讀AAL2分組功能之前從輸入信元FIFO250讀出此AAL2分組的其余部分。
信元路由器操作生成AAL2信元功能在AAL2解多路復用功能268的步驟13F-16(參見圖13F)和在重疊處理功能的步驟13H-7(參見圖13H)調(diào)用生成AAL2信元功能。生成AAL2信元功能具有圖13J所示的一般步驟。
利用符號13J-1來表示生成AAL2信元功能的開始。步驟13J-2，生成AAL2’功能從CID表中獲得新的VCI和新的SPIC。此CID表利用VCI與CID進行索引。如果此CID不是有效的(在步驟13J-3確定)，在從生成AAL2’信元功能中退出之前調(diào)用去除AAL2分組功能(如步驟13J-5所示)。如果此CID是有效的，在步驟13J-6將此AAL2分組附加到新的SPIC標記和新的VCI上以形成新的ATM信元。由于利用生成AAL2’信元功能形成的新的ATM信元具有AAL2主協(xié)議，所以在步驟13J-7利用零填充此有效負載的其余部分。隨后，在步驟13J-8，在如步驟13J-9所示從生成AAL2’信元功能中退出之前將新近生成的AAL2主信元移到輸出信元FIFO252。
信元路由器操作去除ATM信元功能去除ATM信元功能基本上用于在輸入信元FIFO250中的下一個等待ATM信元具有無效的VCI或未建立連接時去除此信元。在ATM解多路復用功能260的步驟13B-7(參見圖13B)和在AAL2解多路復用功能268的步驟13F-4(參見圖13F)調(diào)用去除ATM信元功能。此去除ATM信元功能具有圖13K所示的一般步驟。
利用符號13K-1來表示去除ATM信元功能的開始。步驟13K-2包括拋棄輸入信元FIFO250中下一個等待ATM信元的標題。隨后，在步驟13K-3，從輸入信元FIFO250中去除下一個等待ATM信元的有效負載。在退出去除ATM信元功能(如步驟13K-5所示)之前設置差錯指示(如步驟13K-4所示)。
信元路由器操作去除AAL2分組功能去除AAL2分組功能基本上用于當輸入信元FIFO250中的下一個等待ATM信元具有無效的VCI或在此分組具有無效的CID或未建立連接時去除此信元中的AAL2分組。在生成AAL2’信元功能的步驟13J-4(參見圖13J)調(diào)用的去除AAL2分組功能具有圖13L所示的一般步驟。利用符號13L-1來表示去除AAL2分組功能的開始。步驟13L-2包括去除AAL2分組功能拋棄輸入信元FIFO250中下一個等待ATM信元的AAL2分組的標題。在步驟13L-3，拋棄下一個等待信元的AAL2分組的有效負載。隨后，在如步驟13L-5所示退出去除AAL2分組功能之前在步驟13L-4設置差錯指示。
隊列服務器操作調(diào)度功能上面已經(jīng)描述信元路由器220的各種功能。接下來描述的是隊列服務器230所執(zhí)行的功能。隊列服務器230的隊列服務器調(diào)度功能283具有圖14所示的基本步驟。在復位(如步驟14-1所示)和引導、裝入與初始化(如步驟14-2所示)之后，重復執(zhí)行以步驟14-3開始的循環(huán)。
在步驟14-3，隊列服務器230的隊列服務器調(diào)度功能283確定是否到了通過輸出緩沖存儲器244發(fā)送信元給信元路由器220的時間。特別地，在步驟14-3，隊列服務器調(diào)度功能283檢查任何一條物理鏈路上的信元傳輸速率現(xiàn)在是否允許從輸入緩沖存儲器42中輸出預定要給那條物理鏈路的ATM信元。如果未到發(fā)送信元的時間，在步驟14-4，調(diào)用隊列信元/分組功能284，以便從輸入緩沖存儲器242中讀出內(nèi)部接口分組246(例如，ATM信元或AAL2分組)并且例如將此內(nèi)部接口分組246移入合適的一個FIFO312或320中。在伴隨那個內(nèi)部接口分組246的內(nèi)部接口標題IIH中指定此合適的一個FIFO312或320(結(jié)合圖14A更具體進行描述)。
隨后結(jié)合鏈路速率計數(shù)器功能來更具體描述步驟14-3的對信元傳輸速率的檢查、和關(guān)于是否允許從輸入緩沖存儲器242中輸出ATM信元的確定。如果在步驟14-3確定到了特定物理鏈路(通過其擴展終端ET)接受ATM信元的時間，隊列服務器調(diào)度功能283在步驟14-5獲得關(guān)于與時間合適的擴展終端ET相對應的特定的一個鏈路多路復用器280的指示。隨后，在步驟14-6檢查用于時間合適的ET鏈路的鏈路多路復用器280，以確定是否為了形成信元而裝載其隊列(例如，輸入FIFO312和ATM信元輸入FIFO320)。如果步驟14-6中的確定是肯定的，在步驟14-7調(diào)用多路復用功能286。能調(diào)用其他功能的多路復用功能286的調(diào)用操作最終將導致從與時間合適的擴展終端ET鏈路相對應的鏈路多路復用器280中準備ATM信元和從輸出緩沖存儲器244中輸出那個信元。
如果在步驟14-6確定所選擇的鏈路多路復用器280的隊列未準備好，在循環(huán)回到步驟14-3之前執(zhí)行后臺程序的分片(如步驟14-8所示)。
因此，隊列服務器調(diào)度功能283用于監(jiān)督鏈路多路復用器280內(nèi)的信元的排隊。根據(jù)排隊監(jiān)督，隊列服務器調(diào)度功能283調(diào)用隊列信元/分組功能284。根據(jù)對向信元路由器220的信元傳輸?shù)墓芾?，隊列信?分組功能284調(diào)用多路復用功能286。
隊列服務器操作隊列信元/分組功能從信元路由器220的功能中(例如，從AAL2’變換功能262和ATM變換功能264中)接收的所有內(nèi)部接口分組246被存儲在輸入緩沖存儲器242中。根據(jù)利用內(nèi)部接口分組傳送的內(nèi)部接口標題IIH將信元/分組從輸入緩沖存儲器242中分配給合適的一個鏈路多路復用器280。
隊列信元/分組功能284的基本步驟表示在圖14A中。符號14A-1表示隊列信元/分組功能284的開始。步驟14A-2表示隊列信元/分組功能284查詢是否可從輸入緩沖存儲器242(參見圖11)中獲得內(nèi)部接口分組246(例如，具有ATM信元或AAL2分組的內(nèi)部接口標題IIH)。如果不可獲得內(nèi)部接口分組246，隊列信元/分組功能284將會如符號14A-3所示而退出。如果可從輸入緩沖存儲器242中獲得內(nèi)部接口分組246，在步驟14A-4確定是否將此內(nèi)部接口分組246放置在隊列或FIFO312或320之一中(參見圖12)。如果此內(nèi)部接口分組246不插入在隊列或FIFO中，在步驟14A-5調(diào)用合適的拋棄功能，即，隊列拋棄ATM信元功能(參見圖14I)或拋棄ATM AAL2分組功能(參見圖14J)。在完成合適的拋棄功能之后，如步驟14A-6所示退出隊列信元/分組功能284。
在內(nèi)部接口分組246將通過隊列信元/分組功能284進行排隊時，在步驟14A-7，被包括在此內(nèi)部接口分組246中的內(nèi)部接口標題IIH可以利用時間標記(TS)來替代(參見圖12)。隨后，在步驟14A-8，將此內(nèi)部接口分組246(包括信元或分組)移到如在合適的一個鏈路多路復用器280的內(nèi)部接口標題中所指定的合適的一個FIFO，例如，用于AAL2分組的一個輸入FIFO312、或用于ATM信元的一個ATM信元輸入FIFO320。
根據(jù)步驟14A-7中以時間標記(TS)替代內(nèi)部接口標題IIH，圖12中用于服務等級1的AAL2 VCI排隊單元3101的輸入FIFO312顯示一個包含了AAL2分組在內(nèi)的內(nèi)部接口分組246具有用時間標記TS來替代的、并被存儲在那個輸入FIFO312的頭部的內(nèi)部接口標題IIH。鑒于此操作，隊列信元/分組功能284也稱為時間標記功能。雖然未在圖12中如此表示，但應明白圖12的每一個FIFO312與320中可以具有存儲的許多內(nèi)部接口分組246，而每個內(nèi)部接口分組246具有如圖12所示的相應的時間標記TS。還應明白時間標記TS能附加到或與內(nèi)部接口分組246級聯(lián)，而不一定去替代此內(nèi)部接口標題(IIH)。
在步驟14A-9，檢查是否已經(jīng)給接收了在步驟14A-8移入的信元或分組的FIFO設置隊列指示(QI)。給圖12中每個FIFO312與320提供隊列指示(QI)，這是對應于存儲在存儲器中相關(guān)FIFO的一個比特。
只要合適的FIFO具有至少一個輸入項(例如，信元或分組，視情況而定)，就設置隊列指示(QI)。如果未設置隊列指示(QI)，在退出隊列信元/分組功能284(如步驟14A-11所示)之前在步驟14A-10設置隊列指示(QI)。如果已經(jīng)設置隊列指示(QI)，在步驟14A-12直接退出隊列信元/分組功能284。
隊列服務器操作多路復用功能在步驟14-7利用隊列服務器調(diào)度功能283調(diào)用多路復用功能286。由多路復用功能286執(zhí)行的基本步驟表示在圖14B中。符號14B-1表示多路復用功能286的開始。步驟14B-2查詢是否已設置最高優(yōu)先級指示(參見圖12中的最高優(yōu)先級指示322)。用于ATM信元的最高優(yōu)先級指示已經(jīng)在信元路由器220的最高優(yōu)先級功能266的步驟13E-6上在輸入緩沖存儲器242中示出(參見圖13E)。如果未設置最高優(yōu)先級指示322，在步驟14B-3調(diào)用ATM多路復用功能288。ATM多路復用功能288將屬于不同質(zhì)量等級的ATM信元多路復用到ATM方面304上，并調(diào)用AAL2多路復用功能290，以便形成具有多路復用的AAL2分組(AAL2方面302)的ATM信元。在完成ATM多路復用功能288之后，如步驟14B-4所示退出多路復用功能286。如果已經(jīng)設置最高優(yōu)先級指示322，在從多路復用功能286中退出(如步驟14B-6所示)之前在步驟14B-5復位最高優(yōu)先級指示322。
隊列服務器操作ATM多路復用功能利用多路復用功能286調(diào)用ATM多路復用功能288(參見圖14B的步驟14B-3)。在已經(jīng)調(diào)用ATM多路復用功能288時，多路復用功能286已選擇了特定的、用于對信元進行多路復用的鏈路多路復用器280(服務于相應的ET鏈路)。利用ATM多路復用功能288執(zhí)行的基本步驟表示在圖14C中。
符號14C-1表示ATM多路復用功能288的開始。步驟14C-2是可能的循環(huán)的開始。在步驟14C-2，ATM多路復用功能288為此信元發(fā)送機會而查詢鏈路多路復用器280的卸載表336(參見圖12)，并特別查詢其中所指向的列。在第一次執(zhí)行步驟14-3時，ATM多路復用功能288檢查卸載表336的所指向的列的最高優(yōu)先級，以確定其FIFO是否具有要卸載的信元。如果信元不存在于最高優(yōu)先級的最高排序FIFO中，則(結(jié)合FIFO的隊列指示(QI))檢查同一列中遞降優(yōu)先級的其他FIFO的信元的存在。例如，結(jié)合圖15A的ATM多路復用器卸載表336，如果在用于服務等級1的AAL2 VCI排隊單元3101的輸入FIFO312(對應于至圖12中的ATM多路復用器330的輸入“E”)中不可獲得內(nèi)部接口分組246，則檢查對應于輸入“F”的FIFO312，直至找到具有設置隊列指示(QI)的FIFO。
因而，在步驟14C-4確定所指向列的最高優(yōu)先級的FIFO不具有信元出現(xiàn)，則ATM多路復用功能288如步驟14C-6所示轉(zhuǎn)向同一列的下一較低優(yōu)先級并且又查詢ATM多路復用器卸載表336(步驟14C-2)以便存取同一列的下一個較低優(yōu)先級。例如，在圖15A的情形中，檢查所指向列的服務等級2的鏈路多路復用器280的FIFO之中卸載的FIFO(卸載表336的第二行所示)。因而，對于下一個優(yōu)先級，重復步驟14C-3至步驟14C-6，以查找具有內(nèi)部接口分組246的FIFO。
如果最后確定在鏈路多路復用器280的任何一個FIFO上都不存在內(nèi)部接口分組246，則如步驟14C-5所示退出ATM多路復用功能288。然而，如果根據(jù)此策略在FIFO中找到內(nèi)部接口分組246，則執(zhí)行步驟14C-7。
在步驟14C-7，確定在步驟14C-3發(fā)現(xiàn)存在內(nèi)部接口分組246的隊列是否是隊列服務器230的AAL2方面302中的隊列，即，F(xiàn)IFO312之一(參見圖12)。如果準備好的隊列確實是處理AAL2分組的一個FIFO312，調(diào)用AAL2多路復用功能290(如步驟14C-8所示)以形成具有多個AAL2分組的ATM信元。下面結(jié)合圖14D進一步具體討論ATM多路復用功能288。在完成AAL2多路復用功能290之后，ATM多路復用功能288轉(zhuǎn)向卸載表336中的下一列(參見圖15A)。因而，指針設置用于此表的下一次調(diào)用，而處理在此指針用于ATM多路復用功能288的下一次調(diào)用時重新開始。此后，ATM多路復用功能288如步驟14C-10所示退出。
如果在步驟14C-7確定的可獲得信元的隊列不是AAL2隊列，而是ATM隊列(即，隊列320之一)，接下來執(zhí)行步驟14G-11。在步驟14C-11，檢查可獲得隊列(例如，F(xiàn)IFO320)中下一個等待信元的時間標記TS。如前所述，時間標記TS提供下一個等待讀出的隊列中信元內(nèi)容使用期限的指示。在步驟14C-12，選擇隊列的時間標記TS與表示當前時間的值進行比較。如果此時間標記TS要比當前時間值陳舊一個預定量，AAL2多路復用功能290在步驟14C-14認識到此隊列的延遲大于預定最大可允許的延遲。
如果此延遲大于允許的延遲，在步驟14C-13調(diào)用拋棄ATM信元功能來刪除陳舊的ATM信元。結(jié)合圖14I描述此拋棄ATM信元功能。如果在步驟14C-13利用拋棄ATM信元功能拋棄此陳舊的信元，AAL2多路復用功能290循環(huán)返回到步驟14C-3，以查看另一(有希望是時間上較接近的)信元是否存在于同一隊列中。
如果在步驟14C-12確定選擇隊列中的信元未過度陳舊，在步驟14C-14通過調(diào)用(圖14K所述的)從隊列中取出ATM信元功能來從隊列中取出此信元。從隊列中取出此信元有效地將此信元移入輸出ATM信元FIFO340中(參見圖12)。在從隊列中取出此信元之后，AAL2多路復用功能290在退出(如步驟14C-16所示退出)之前前進到卸載表316中的下一列(參見圖15B)。
隊列服務器操作AAL2多路復用功能在ATM多路復用功能288的步驟14C-8(參見圖14C)調(diào)用的AAL2多路復用功能290具有圖14D所示的基本步驟。步驟14D-1表示AAL2多路復用功能290的開始。AAL2多路復用功能290基本上用于將存儲在FIFO312中并屬于不同質(zhì)量等級的AAL2分組多路復用在具有AAL2協(xié)議的ATM信元中(參見圖12)。根據(jù)卸載表316(例如，參見圖15B)執(zhí)行多路復用。
由于AAL2多路復用功能290準備了一個具有AAL2協(xié)議的ATM信元，所以必須為此形成信元生成ATM標題和起始字段。為此，在步驟14D-2，AAL2多路復用功能290調(diào)用生成ATM標題與起始字段功能。生成ATM標題與起始字段功能的各個細節(jié)表示在圖14E中并在下面進行討論。
在步驟14D-3，AAL2多路復用功能290查詢是否具有重疊指示。重疊指示在AAL2分組的一部分存儲在存儲器中(每個VCI具有一個重疊指示的可能)時存在。如果重疊指示存在，采取兩個動作(1)在步驟14D-4，將AAL2分組的存儲部分附加到在步驟14D-2生成的ATM標題上；(2)在步驟14D-5，在執(zhí)行步驟14D-6之前復位此重疊指示。
在步驟14D-6，前進到卸載表316中的下一列(參見圖15B)。隨后，為了獲得AAL2分組，在步驟14D-7執(zhí)行選擇AAL2分組功能。接下來結(jié)合圖14F更具體描述選擇AAL2分組功能。在步驟14D-8，AAL2多路復用功能290確定步驟14D-7上的選擇AAL2分組功能的調(diào)用是否導致選擇任何一個AAL2分組(例如，AAL2分組是否存在于任何一個FIFO312中)。如果沒有AAL2分組存在，在退出AAL2多路復用功能290(如步驟14D-10所示)之前，在步驟14D-9填充所形成的ATM信元的其余部分。
如果選擇AAL2分組功能的調(diào)用提供AAL2分組，在步驟14D-11確定哪一種類型的格式系統(tǒng)是有效的。如果AAL2主格式是有效的，即，如果形成具有AAL2主協(xié)議的ATM信元，在退出AAL2多路復用功能290(步驟14D-13)之前在步驟14D-12調(diào)用AAL2’有效負載準備功能。結(jié)合圖14G更具體描述的AAL2’有效負載準備功能可以通過將AAL2分組從一個FIFO312移到輸出ATM信元FIFO340中并利用零填充此信元的其余部分從而來形成具有AAL2主協(xié)議的ATM信元。
如果在步驟14D-11確定AAL2主格式不是有效的，在步驟14D-14檢查在ATM信元中是否具有為AAL2分組形成的地方。如果在形成ATM信元中具有用于AAL2分組的地方，在返回到步驟14D-6之前在步驟14D-5調(diào)用從隊列中取出AAL2分組功能以便移到卸載表316中的下一列。結(jié)合圖14L更具體討論從隊列中取出AAL2分組功能。如果在形成ATM信元中沒有足夠的空間用于AAL2分組，在從AAL2多路復用功能290中退出(如步驟14D-17所示)之前在步驟14D-16調(diào)用AAL2重疊格式功能。下面結(jié)合圖14H更具體描述AAL2重疊格式功能。
隊列服務器操作生成ATM標題與起始字段功能生成ATM標題與起始字段功能中所涉及的基本步驟描述在圖14E中。如圖14D的步驟14D-2所示，由AAL2多路復用功能290調(diào)用生成ATM標題與起始字段功能，利用符號14E-1表示生成ATM標題與起始字段功能的開始。在步驟14E-2，生成ATM標題與起始字段功能通過多路復用器330將預先構(gòu)造的ATM標題(具有VPI與VCI)與SPAS標記移到輸出ATM信元FIFO340(參見圖12)。在建立連接(例如，在信元處理單元44-32與擴展終端44-34之間建立連接)時預先構(gòu)造ATM標題與SPAS標記。隨后，在步驟14E-3，檢查是否設置重疊指示。如果設置重疊指示，在步驟14E-4將偏移值(OSF)(參見圖3A)設置為等于AAL2分組的存儲部分的長度。如果未設置重疊指示，在步驟14E-5進行復位。在步驟14E-4或步驟14E-5之后，在步驟14E-6生成信元順序號(SN)與奇偶性(P)(參見圖3A)。然后，在步驟14E-7，將整個起始字段(偏移值(OSF)、順序號(SN)和奇偶性(P))移到輸出ATM信元FIFO340。
隊列服務器操作選擇AAL2分組功能選擇AAL2分組功能所涉及的基本步驟表示在圖14F中。在步驟14D-7(參見圖14D)由AAL2多路復用功能290調(diào)用選擇AAL2分組功能。選擇AAL2分組功能所執(zhí)行的操作包括(1)選擇應從哪種質(zhì)量等級中提取下一個AAL2分組；和(2)檢查與選擇的AAL2分組相關(guān)的時間標記以保證它不是太陳舊。利用符號14F-1來表示選擇AAL2分組功能的開始。
選擇AAL2分組功能的步驟14F-2包括查詢卸載表316(參見圖12與圖15B)以便根據(jù)存儲在卸載表316中的策略來確定下一個應從其中提取AAL2分組的隊列(例如，F(xiàn)IFO312之一)。如果在步驟14F-3確定AAL2分組不存在于卸載表316所示的隊列中，檢查(每個卸載表316所識別的)下一最高優(yōu)先級的隊列中準備好的AAL2分組。如果下一最高優(yōu)先級的隊列不具有準備好的AAL2分組，轉(zhuǎn)到下一較低優(yōu)先級(步驟14F-5)，并且再次執(zhí)行利用步驟14F-2、但根據(jù)此下一較低優(yōu)先級而開始的循環(huán)。如果指向列的所有隊列都沒有可利用的AAL2分組(在步驟14E-4進行確定)，退出選擇AAL2分組功能(如步驟14F-6所示)。
當在步驟14F-3找到了具有可利用AAL2分組的隊列時，在步驟14F-7檢查與此可利用的AAL2分組相關(guān)的時間標記。如果此時間標記表示此AAL2分組太陳舊(步驟14F-8)，在步驟14F-9調(diào)用拋棄AAL2分組功能來拋棄此過分陳舊的AAL2分組。在拋棄AAL2分組時，選擇AAL2分組功能循環(huán)返回到步驟14F-3，以便確定在同一隊列(FIFO312)中另一AAL2分組是否可利用。如果在步驟14F-3確定的隊列中的AAL2分組不是太陳舊，選擇AAL2分組功能如步驟14F-10所示退出。
隊列服務器操作AAL2’格式功能AAL2’有效負載準備功能所涉及的基本步驟表示在圖14G中。在AAL2多路復用功能290的步驟14D-12(參見圖14D)調(diào)用AAL2’有效負載準備功能。AAL2’有效負載準備功能基本上用于將AAL2分組從選擇的一個FIFO312中移到輸出ATM信元FIFO340，并利用零填充此ATM信元的其余部分。利用符號14G-1描述AAL2’有效負載準備功能的開始。步驟14G-2包括調(diào)用從隊列中取出AAL2分組功能(這結(jié)合圖14L更具體進行描述)。從隊列中取出AAL2分組功能用于從合適的輸入FIFO312中卸載AAL2分組并將卸載的AAL2分組移到輸出ATM信元FIFO340中。在完成從隊列中取出AAL2分組功能之后，如步驟14G-3所示(例如，利用零)填充在輸出ATM信元FIFO 340中形成的ATM信元的其余部分。隨后，在步驟14F-4，退出AAL2’有效負載準備功能。
隊列服務器操作AAL2重疊格式功能AAL2重疊格式功能具有圖14H所示的基本步驟?；旧?，AAL2重疊格式功能用于分離AAL2分組，將AAL2分組的開頭放在輸出ATM信元FIFO340中形成的ATM信元的末尾、并將此AAL2分組的其余部分(不在所形成的ATM信元中的部分)存儲在上述存儲器中的部分分組或重疊分組的保持位置中。符號14H-2表示AAL2重疊格式功能的開始。在步驟14H-2，將放置在輸出ATM信元FIFO340中形成的ATM信元的末尾的AAL2分組的那部分移到輸出ATM信元FIFO340。隨后，在步驟14H-3，此AAL2分組的其余部分(即，不放置在輸出ATM信元FIFO340中的部分)存儲在部分分組保持位置中。由于AAL2分組進行分離或重疊成兩個信元，在退出AAL2重疊格式功能(如步驟14H-5所示)之前在步驟14H-4設置重疊指示。
隊列服務器操作拋棄ATM信元功能拋棄ATM信元功能具有圖14I所示的基本步驟。從隊列ATM信元/AAL2分組功能284的步驟14A-5(參見圖14A)或從ATM多路復用功能288的步驟14C-13(參見圖14C)中調(diào)用此拋棄ATM信元功能284。此拋棄ATM信元功能用于拋棄一個ATM信元，這是由于調(diào)用了此拋棄ATM信元功能的特定隊列(例如，一個FIFO320)的過度延遲或溢出。利用符號14I-1表示拋棄ATM信元功能的開始。在步驟14I-2，拋棄ATM信元功能去除時間標記和調(diào)用了拋棄ATM信元功能的特定隊列320中的下一個等待信元。如果在步驟14I-3確定所拋棄的信元是那個FIFO320中最后的信元，在步驟14I-4復位那個FIFO的隊列指示(QI)。隨后，在步驟14I-5，遞增為之而拋棄了一個ATM信元的隊列(例如，F(xiàn)IFO320)的差錯計數(shù)器。然后，如步驟14I-6所示退出拋棄ATM信元功能。
隊列服務器操作拋棄AAL2分組功能拋棄AAL2分組功能的基本步驟表示在圖14J中。在隊列ATM信元/AAL2分組功能284的步驟14A-5(參見圖14A)或在選擇AAL2分組功能的步驟14F-9(參見圖14F)調(diào)用拋棄AAL2分組功能。此拋棄AAL2分組功能用于拋棄一個ATM信元，這是由于為之而調(diào)用了拋棄ATM信元功能的特定隊列(例如，F(xiàn)IFO320之一)的過度延遲或溢出。拋棄AAL2分組功能的步驟14J-1至14J-6分別類似于圖14I的拋棄ATM信元功能的步驟14I-1至14I-6，但應明白拋棄ATM信元功能涉及FIFO312中的AAL2分組而不涉及FIFO320中的ATM信元。
隊列服務器操作從隊列中取出ATM信元功能從隊列中取出ATM信元功能的基本步驟表示在圖14K中。在ATM多路復用功能280的步驟14C-14(參見圖14)調(diào)用從隊列中取出ATM信元功能。從隊列中取出ATM信元功能的開始利用符號14K-1來表示。在步驟14K-2，清除在步驟14C-3選擇的隊列(例如，F(xiàn)IFO320)的時間標記。隨后，在步驟14K-3，將選擇隊列(例如，F(xiàn)IFO320)中的ATM信元通過多路復用器330移到輸出ATM信元FIFO340。如果如此移動的ATM信元是此隊列中最后的信元(在步驟14K-4確定)，在退出從隊列中取出ATM信元功能(如步驟14K-6所示)之前復位那個隊列的隊列指示(QI)。如果包含移到輸出ATM信元FIFO340的ATM信元的隊列具有其他的信元，不必復位隊列指示(QI)，于是如步驟14K-7所示退出從隊列中取出ATM信元功能。
隊列服務器功能從隊列中取出AAL2分組功能從隊列中取出AAL2分組功能的基本步驟表示圖14L中。在AAL2多路復用功能290的步驟14D-15(參見圖14D)或AAL2’有效負載準備功能的步驟14G-2(參見圖14G)調(diào)用從隊列中取出AAL2分組功能。從隊列中取出AAL2分組功能的步驟14L-1至14L-7分別類似于圖14K的從隊列中取出ATM信元功能的步驟14K-1至14K-7，但應明白從隊列中取出AAL2分組功能從不同的位置中進行調(diào)用，并涉及AAL2分組從FIFO312中移出而不涉及從FIFO320中移出ATM信元。
CHU操作概述信元處理單元32因而執(zhí)行許多操作，包括(1)將具有AAL2協(xié)議(例如，ATM信元有效負載中可變數(shù)量的AAL2分組)的輸入ATM信元解多路復用為具有AAL2主協(xié)議的ATM信元(2)將具有AAL2主協(xié)議的ATM信元的排隊和多路復用為具有AAL2協(xié)議的ATM信元；(3)將ATM信元排隊；和(4)對最高優(yōu)先級ATM信元進行處理。這些操作之中的每一個操作結(jié)合上述的各個功能如下進行概述。
操作概述將AAL2協(xié)議信元解多路復用為AAL2主協(xié)議信元例如，當通過超A接口54(參見圖5)在基站控制器44上從基站42中接收到具有AAL2協(xié)議的ATM信元時，能進行對具有AAL2協(xié)議的輸入ATM信元的解多路復用。在這種情況中，這些AAL2分組必須提取成為能通過ATM交換機44-30交換給不處理具有多個AAL2分組的ATM信元的其他單元(諸如，例如分集切換(DHO)單元60)的信元格式。
在對具有AAL2協(xié)議的輸入ATM信元的解多路復用中，當在路由器調(diào)度功能的步驟13-5(參見圖13)確定輸入信元在交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中等待時，就調(diào)用ATM解多路復用功能260(步驟13-6)。在檢查輸入信元的有效性(步驟13B-6)和(在步驟13B-9)確定此輸入信元具有需要解多路復用的AAL2協(xié)議之后，在步驟13B-13調(diào)用AAL2解多路復用功能268。AAL2解多路復用功能268(參見圖13F)通過調(diào)用起始字段處理功能(參見圖13G)來檢查輸入ATM信元的有效負載中的起始字段。還有，(通過(在步驟13F-7)調(diào)用重疊處理功能(參見圖13H))確定是否設置重疊指示，從而表示部分地駐留在前一輸入ATM信元中的AAL2分組內(nèi)容還未進行處理。
假定未設置重疊指示，AAL2解多路復用功能268(參見圖13F)處理駐留在輸入ATM信元的有效負載中的一個或多個AAL2分組。利用在步驟13F-8開始的操作循環(huán)處理每一個完整的AAL2分組。在處理AAL2分組時，在步驟13F-12，AAL2解多路復用功能268通過調(diào)用讀AAL2分組功能來讀出AAL2分組(參見圖13I)。隨后調(diào)用生成AAL2’信元功能(步驟13F-16)以便使用在步驟13F-12上讀出的AAL2分組來形成AAL2主協(xié)議有效負載。
生成AAL2’信元功能(參見圖13J)用于獲得ATM信元的新VCI和SPIC標記，該ATM信元是通過使用AAL2分組標題中的CID值去查詢組合的VCI/CID表272(參見步驟13J-2，并且也參見圖18、圖19A與圖19B)而形成的。在步驟13J-6，生成AAL2’信元功能將在步驟13F-12獲得的AAL2分組附加到新的VCI與SPIC標記上以形成AAL2主有效負載，并在步驟13J-7填充此有效負載的其余部分。具有如此構(gòu)造的AAL2主協(xié)議有效負載的ATM信元隨后移到輸出信元FIFO252(步驟13J-8)。
處理駐留在輸入ATM信元中的AAL2分組的程序繼續(xù)進行到此輸入信元的末尾(如步驟13F-17所確定的)，為每個AAL2分組生成具有AAL2主協(xié)議的新的ATM信元。然而，如果具有AAL2協(xié)議的輸入ATM信元以不完整的AAL2分組結(jié)束，則設置重疊指示(步驟13F-14)。重疊指示的設置產(chǎn)生了這樣一種情形，其中在接收到隨后的具有AAL2協(xié)議的ATM信元時可以利用重疊處理功能來使不完整的AAL2分組成為完整并重新進行組合。
如上所述，如果輸入ATM信元的有效負載以一個能橋接此輸入ATM信元與前一ATM信元的分組的一部分開始，則能出現(xiàn)重疊。如果具有重疊指示，重疊處理功能(圖13H)執(zhí)行各種操作。這些操作是(1)(在步驟13H-4)從輸入信元FIFO250中讀出AAL2分組的重疊部分；(2)(在步驟13H-5)使用在步驟13H-4讀出的那部分和存儲的前一ATM信元的那部分來組合此AAL2分組；和(3)(在步驟13H-7)調(diào)用生成AAL2’信元功能。至于重疊指示，生成AAL2’信元功能以類似于具有完整分組的方式執(zhí)行，但應明白其中在步驟13J-6建立的ATM有效負載涉及將在步驟13H-2獲得的新的VCI與SPIC標記附加到從先前的ATM信元留下的AAL2分組中的那部分和在FIFO250中等待的ATM信元開頭獲得的AAL2分組中的那部分所形成的有效負載上。
在AAL2分組標題在兩個ATM信元之間被分離的情況中，調(diào)用讀AAL2分組功能(參見圖13)。
操作概述將AAL2分組多路復用為ATM信元有時，在一個節(jié)點上接收到具有AAL2主協(xié)議的ATM信元，并且接收信元的有效負載中的全部分組必須多路復用為具有AAL2協(xié)議的ATM信元。例如，對于通過接口58(參見圖5)在基站控制器44上從移動交換中心(MSC)46中接收的具有AAL2主協(xié)議的ATM信元能出現(xiàn)這樣的情況。這些具有AAL2主協(xié)議的ATM信元的有效負載必須多路復用為具有AAL2分組的ATM信元，以便通過接口54提供給基站42。
當在路由器調(diào)度功能的步驟13-5(參見圖13)確定了輸入信元在交換端口接口電路(SPIC)210的FIFO250中等待時，就調(diào)用ATM解多路復用功能260(步驟13-6)。在檢查輸入信元的有效性(步驟13B-6)和(在步驟13B-9)確定了此輸入信元具有需要進行多路復用的AAL2分組的AAL2主協(xié)議之后，就在步驟13B-10調(diào)用AAL2’變換功能。
AAL2’變換功能262(參見圖13C)主要生成內(nèi)部接口分組246(它包括需要進行多路復用的AAL2分組)以便傳輸給隊列服務器230。在這樣做時，AAL2’變換功能262使用輸入信元的VCI作為索引(步驟13C-3)從組合VCI/CID表272中獲得內(nèi)部接口標題(IIH)。AAL2主協(xié)議信元的內(nèi)部接口標題(IIH)和AAL2分組進行組合以形成內(nèi)部接口分組246，此分組246被寫入輸入緩沖存儲器242中(步驟13C-6)，以使之可用于隊列服務器230。
隊列服務器230用于將存儲在輸入緩沖存儲器242的內(nèi)部接口分組246中的AAL2分組多路復用為具有AAL2格式的ATM信元，并用于給具有AAL2格式的ATM信元提供一個可將此ATM信元引導到特定ET鏈路(參見圖5)的標題。在對應于此特定ET鏈路的鏈路多路復用器280的輸出ATM信元FIFO340中形成此ATM信元，此輸出ATM信元FIFO340被包括在輸出緩沖存儲器244中。
當?shù)搅藦妮斎刖彌_存儲器242中發(fā)送內(nèi)部接口分組246給隊列服務器230的時間(在步驟14-3確定)時，啟用隊列ATM信元/AAL2分組功能(參見圖14A)。根據(jù)要分配給傳送AAL2分組的ATM信元的輸出VCI，將內(nèi)部接口分組246傳送給一個AAL2 VCI排隊單元310。根據(jù)與此內(nèi)部接口分組246相關(guān)的服務等級，將此內(nèi)部接口分組246存儲在AAL2 VCI排隊單元310中等級特定的一個輸入FIFO312中(參見圖12)，其中將此分組246發(fā)送給此AAL2 VCI排隊單元310。當此內(nèi)部接口分組246被存儲在合適的一個輸入FIFO312中時，一個當前時間標記(TS)值可以替代此內(nèi)部接口標題(IIH)。
當要從被包含在存儲在輸入FIFO312中的內(nèi)部接口分組246中的AAL2分組中構(gòu)造ATM信元時，隊列服務器調(diào)度器在步驟14-7調(diào)用多路復用功能，這接下來又調(diào)用圖14C的ATM多路復用功能。此ATM多路復用功能檢查卸載表336，以確定何時其中已經(jīng)存儲此內(nèi)部接口分組246的特定AAL2 VCI排隊單元310將被選出以便卸載(參見步驟14C-7)。在確定了一個被包含在內(nèi)部接口分組246中的AAL2分組將進行卸載時，在步驟14C-8啟用AAL2多路復用功能。此AAL2多路復用功能(參見圖14D)用于通過調(diào)用生成ATM標題與起始字段功能(參見圖14E)來為新近形成的信元形成ATM標題。隨后查詢卸載表316，以確定接下來要卸載給被挑選的AAL2 VCI排隊單元310的特定輸入FIFO312。假定此時內(nèi)部接口分組246確實駐留在(根據(jù)隊列指示(QI))所選擇的輸入FIFO312中，并且此內(nèi)部接口分組246未過度陳舊(參見步驟14F-8)。
在按上述方式來選擇輸入FIFO312時，AAL2多路復用功能確定(步驟14D-4)所形成的信元在其有效負載中是否具有足夠的空間來容納此內(nèi)部接口分組246的AAL2分組。在確實存在空間時，可以(通過調(diào)用從隊列中取出AAL2分組功能(參見圖14L))從輸入FIFO312中卸載內(nèi)部接口分組246的AAL2分組。AAL2分組的卸載包括將AAL2分組移到輸出ATM信元FIFO340中，在FIFO340中形成此信元；清除與此內(nèi)部接口分組246相關(guān)的時間標記(TS)；并確定是否需要為已從其之中卸載了此AAL2分組的FIFO312設置隊列指示(參見圖14L)。AAL2多路復用功能隨后繼續(xù)填充所形成的信元的有效負載，直至下一個內(nèi)部接口分組246的AAL2分組將不全部放置在所形成的ATM信元中。在這種放置不準確時，AAL2多路復用功能在步驟14D-16調(diào)用AAL2重疊格式功能。AAL2重疊格式功能(參見圖14H)把將要放置在有效負載中的AAL2分組中的那部分移入此有效負載中，并存儲其余部分以便與隨后的ATM信元一起使用。
因而，隊列服務器230在對應于選擇ET鏈路的鏈路多路復用器280的輸出ATM信元FIFO340中形成一個具有AAL2協(xié)議的輸出ATM信元，從在具有AAL2主協(xié)議的輸入ATM信元中接收的AAL2分組中形成此輸出ATM信元。存儲在輸出ATM信元FIFO340中的如此形成的ATM信元在路由器調(diào)度功能(在步驟13-3)確定了這樣的ATM信元將從隊列服務器230中發(fā)送給它時從輸出ATM信元FIFO340中被取出。為此，路由器調(diào)度功能調(diào)用傳送信元功能(參見圖13A)，后者選擇要從其中提取ATM信元的特定鏈路多路復用器280并將這樣的ATM信元移到輸出信元FIFO252。
操作概述ATM信元的排隊某些ATM信元不必在進一步通過ATM交換機30進行傳送之前(例如在至連到諸如ET交換臺34的ATM交換機30的另一插件板的路由選擇過程中)進行多路復用或解多路復用。然而，本發(fā)明的信元處理單元32提供了方便的與集中式的存儲庫來處理許多ET鏈路的排隊操作。
雖然從上面的多路復用討論中明白信元路由器220提供內(nèi)部接口分組246給隊列服務器230的方式，但應明白假定內(nèi)部接口分組246(與內(nèi)部接口標題(IIH)一起)包括ATM信元而不包括AAL2分組。關(guān)于這一點，路由器調(diào)度功能(參見圖13)調(diào)用ATM解多路復用功能(參見圖13B)，后者在步驟13B-11調(diào)用ATM變換功能。ATM變換功能(參見圖13D)生成內(nèi)部接口標題(IIH)、為輸出ATM信元生成新的ATM標題(步驟13D-3)并使用輸入ATM信元的有效負載、新的ATM標題與內(nèi)部接口標題(IIH)形成內(nèi)部接口分組246。ATM變換功能隨后將內(nèi)部接口分組246移到輸入緩沖存儲器242。
隊列服務器230用于將存儲在圖12所示的排隊系統(tǒng)中輸入緩沖存儲器242的內(nèi)部接口分組246中的ATM信元分配給合適的一個鏈路多路復用器280。與多路復用的情況一樣，此ATM信元最終駐留在此合適鏈路多路復用器280的輸出ATM信元FIFO340中。
當?shù)搅藦妮斎刖彌_存儲器242中發(fā)送內(nèi)部接口分組246給隊列服務器230的時間(在步驟14-3確定)時，啟動隊列ATM信元/AAL2分組功能(參見圖14A)。按照將分配給傳送此AAL2分組的ATM信元的輸出VCI，根據(jù)新的ATM標題中所示的服務等級將此內(nèi)部接口分組246傳送給一個ATM信元輸入FIFO320(參見圖12)。當此內(nèi)部接口分組246存儲在合適的一個輸入FIFO312中時，當前時間標記(TS)值替代此內(nèi)部接口標題(IIH)。
當從隊列服務器230中提取ATM信元時，隊列服務器調(diào)度程序在步驟14-7調(diào)用多路復用功能，這又接下來調(diào)用圖14C的ATM多路復用功能。ATM多路復用功能檢查卸載表336，以確定何時其中已經(jīng)存儲了此內(nèi)部接口分組246的特定ATM信元輸入FIFO320將被選取以便進行卸載(參見步驟14C-7)。假定此時內(nèi)部接口分組246確實駐留在選擇的輸入FIFO320中(根據(jù)隊列指示(QI))，并且此內(nèi)部接口分組246未過度陳舊(參見步驟14C-12)。
在以上述方式選擇輸入FIFO320時，ATM多路復用功能(通過調(diào)用從隊列中取出ATM分組功能(參見圖14K))從ATM信元輸入FIFO320中卸載內(nèi)部接口分組246中的ATM信元。ATM信元的卸載包括將此ATM信元移入要在其中形成此信元的輸出ATM信元FIFO340之中、清除與此內(nèi)部接口分組246相關(guān)的時間標記(TS)、和確定已從其中卸載了此ATM信元的FIFO320的隊列指示是否需要進行復位(參見圖14K)。
因而，隊列服務器230最終為新近形成的ATM信元選擇路由至對應于所選擇的ET鏈路的鏈路多路復用器280的輸出ATM信元FIFO340。存儲在輸出ATM信元FIFO340中的如此形成的ATM信元在路由器調(diào)度功能(在步驟13-3)確定這樣的ATM信元將從隊列服務器230中發(fā)送給它時從輸出ATM信元FIFO340中被取出。為此，路由器調(diào)度功能調(diào)用傳送信元功能(參見圖13A)，后者選擇要從其中提取ATM信元的特定鏈路多路復用器280并將這樣的ATM信元移到輸出信元FIFO252。
操作概述處理最高優(yōu)先級信元雖然由一個節(jié)點處理的大多數(shù)ATM信元應該在一條用來將此節(jié)點連接到另一節(jié)點的ET鏈路上進行傳輸之前進行排隊，但一些ATM信元可能不需要進行排隊。反之，這樣的“最高優(yōu)先級”ATM信元應該避開信元處理單元32的隊列服務器230。為了滿足此可能性，給信元處理單元32的信元路由器230提供最高優(yōu)先級功能266?，F(xiàn)在在信元路由器220的環(huán)境下解釋最高優(yōu)先級功能266的操作。
最初，以與上述其他ATM信元相同的方式來處理在信元處理單元32上最高優(yōu)先級ATM信元的接收。關(guān)于這一點，當在路由器調(diào)度功能的步驟13-5(參見圖13)確定輸入信元在交換端口接口電路(SPIC)210的輸入信元FIFO250中等待時，就調(diào)用ATM解多路復用功能260(步驟13-6)。在檢查輸入信元的有效性(在步驟13B-6)和(在步驟13B-9)確定此輸入信元是最高優(yōu)先級信元之后，在步驟13B-12調(diào)用最高優(yōu)先級功能266。
最高優(yōu)先級功能266(參見圖13E)從組合的VCI/CID表272中與內(nèi)部接口標題(IIH)一起獲得輸出最高優(yōu)先級ATM信元的新的VCI與SPIC標記(步驟13E-2)。雖然最高優(yōu)先級功能266不發(fā)送有效負載給隊列服務器230，但最高優(yōu)先級功能266確實獲得了內(nèi)部接口分組246，以便可以通過輸入緩沖存儲器242將其發(fā)送給隊列服務器230用于設置最高優(yōu)先級指示322(參見圖12)。實際上，最高優(yōu)先級功能266從輸入ATM信元中獲得有效負載，給此有效負載附加上新的VCI與SPIC標記(參見步驟13E-4)，并將如此重新構(gòu)造的ATM信元移到輸入信元FIFO252(步驟13E-5)。這樣的最高優(yōu)先級信元因此不必在隊列服務器230的排隊方案中進行排隊。
CHU信元路由選擇與排隊管理如上所解釋與舉例說明的，信元處理單元32包括隊列服務器230。隊列服務器230提供集中式或共同使用的資源以便對輸出ATM信元進行排隊。有關(guān)這一點，隊列服務器230包括多個鏈路多路復用器280，每個多路復用器280具有圖12所示的排隊方案。具有其相關(guān)的排隊方案的多路復用器280可以被分配給要求隊列管理的每條輸出ET鏈路。
圖16A表示通過這樣一個ATM交換節(jié)點1640的ATM信元的可能的路由選擇(信元處理單元32就駐留在該ATM交換節(jié)點1640之中)。ATM交換節(jié)點1640例如能是上面討論的任何一個節(jié)點，包括圖5的基站42、基站控制器44或移動交換中心(MSC)46，并表示(盡管以簡化方式)前面描述的結(jié)構(gòu)與操作。圖16A的信元處理單元32連接到ATM交換機1630的一個端口。擴展終端(ET)1634(1)-1634(5)在此被表示為可以將至節(jié)點1640的輸入鏈路連接到ATM交換機1630。擴展終端(ET)1634(6)與1634(7)被表示為可以將節(jié)點1640連接到輸出鏈路。應明白總之，擴展終端(ET)具有與其相連接的輸入與輸出鏈路，但在目前的討論中為了簡化，要強調(diào)的是由擴展終端(ET)1634(1)-1634(5)處理的輸入鏈路、和由擴展終端(ET)1634(6)與1634(7)處理的輸出鏈路。而且，應明白每條輸入或輸出鏈路能處理多個ATM-VCC。
在圖16A的具體情況中，由擴展終端(ET)1634(7)處理的物理輸出不要求高級排隊。另一方面，由擴展終端(ET)1634(6)處理的物理輸出卻要求高級排隊。擴展終端(ET)1634(6)或擴展終端(ET)1634(7)都不具有用于高級排隊管理的交換臺中的設備。由于由擴展終端(ET)1634(6)處理的物理輸出要求高級排隊，所以預定提供給擴展終端1634(6)的所有ATM VCC將會通過ATM交換機1630選擇路由至信元處理單元32中提供的集中式隊列服務器230，如圖16A中交換線路16A-1所示。在信元處理單元32中進行排隊管理之后，預定提供給擴展終端(ET)1634(6)的輸出ATM信元將會通過ATM交換機1630選擇路由至擴展終端(ET)1634(6)，如交換線路16SA-3所示。相反地，預定要提供給不要求排隊管理的擴展終端(ET)1634(7)的ATM VCC將會通過ATM交換機1630直接選擇路由至擴展終端(ET)1634(7)，如交換鏈路16A-2所示的。
在圖16A的實施例中，隊列服務器230提供了一種集中式的高級隊列管理資源，它能用于要求如此管理的輸出鏈路但避開那些預定要提供給不要求如此管理的輸出鏈路的ATM信元。
圖16B的實施例大致上具有與圖16A的實施例相同的節(jié)點結(jié)構(gòu)，但采用稍微不同的信元路由選擇方案。圖16B的實施例以例如前面結(jié)合圖11與圖13E所述的最高優(yōu)先級功能266為特征。在圖16B的實施例中，基本上所有的輸入ATM信元通過ATM交換機1630選擇路由至信元處理單元32。在信元處理單元32上，表示為具有“最高優(yōu)先級”的ATM信元不傳送給隊列服務器230，但卻利用最高優(yōu)先級功能266對其提供迅速處理。最高優(yōu)先級功能266主要給最高優(yōu)先級ATM信元提供新的VCI與SPIC以便到達不需要排隊的目的地(例如，擴展終端(ET)1634(7))，并將這樣的信元傳送給輸出信元FIFO252(參見圖11)而不通過隊列服務器230的排隊方案進行路由選擇。然而，根據(jù)最高優(yōu)先級功能266，提供最高優(yōu)先級指示322給隊列服務器230，以使隊列服務器230能在協(xié)調(diào)其他ATM信元的輸出時進行補償。
圖17A結(jié)合最高優(yōu)先級信元的路由選擇來表示一個利用點對多點能力的ATM交換節(jié)點1740A。在點對多點處理中，將輸入A1M信元的拷貝提供給多于一個的ATM-VCC。在圖17A中，ATM交換機1730A用作拷貝代理。從擴展終端(ET)1734(1)輸入的ATM信元由ATM交換機1730進行拷貝并通過ATM交換機1730選擇路由至擴展終端(ET)1734(2)與信元處理單元32之中每一個單元。在信元處理單元32中，不把接收的ATM信元拷貝存儲在隊列服務器230的任何一個隊列中，而是將其用于給隊列服務器230提供一個指示已經(jīng)直接為特定ATM-VCC的高優(yōu)先級ATM信元選擇路由至擴展終端(ET)1734(2)。
圖17B表示圖17A的實施例的變化方案，其中ATM交換機1730B不具有多點拷貝能力。在圖17B的節(jié)點1740B中，為輸入最高優(yōu)先級ATM信元選擇路由至信元處理單元32。在信元處理單元32的輸入端上，由最高優(yōu)先級監(jiān)視器(TPM)來監(jiān)視每個輸入ATM信元的標題，以便確定它是否屬于最高優(yōu)先級VCC。如果最高優(yōu)先級監(jiān)視器(TPM)確定一個信元屬于最高優(yōu)先級VCC，最高優(yōu)先級多路復用器32M直接為這樣的信元選擇路由至信元處理單元32的輸出端。于是通知隊列服務器230最高優(yōu)先級信元已短接隊列服務器230。
由信元處理單元32的隊列服務器230提供的集中式共同使用的先進排隊管理因而有益地避免要求每條輸出鏈路上(例如，每個擴展終端ET上)的高級排隊管理。
組合的VCI/CID表圖18是一個示意為被包括在信元路由器220中的組合的VCI/CID表272的舉例。如圖18所示，組合的VCI/CID表272概念化為具有10列，稱為列(1)-(10)。列(1)包含CID值(參見圖2)；列(2)包含輸入VCI值；列(3)包含連接類型指示符；列(4)包含ET鏈路值；列(5)包含AAL2鏈路值；列(6)包含表偏移值；列(7)包含輸出VPI值；列(8)包含輸出VCI值；列(9)包含輸出(SPIC)標記值；和列(10)包含內(nèi)部接口標題(IIH)。組VCI/CID表272也概念化為具有行，而行組合為表的各個部分或間隔，具體為表部分18020與表間隔1802A-1802H。一個間隔的每行認為是那個間隔的子間隔。
為簡單起見，圖18的組合VCI/CID表272并不必需表示所有列中的值。僅提供用于說明本發(fā)明原理的列中的值。而且，應明白在組合的VCI/CID表272中使用的VCI值是節(jié)點內(nèi)部VCI值。對于輸入給一個節(jié)點的信元來說，在擴展終端上將輸入信元的VCI值例如改變?yōu)樵诖斯?jié)點內(nèi)使用的內(nèi)部VCI值。此內(nèi)部VCI值能通過ATM交換機30為此信元選擇路由至信元處理單元32。信元處理單元32使用組合的VCI/CID表272來分配新的內(nèi)部VCI，此內(nèi)部VCI能使此信元從信元處理單元32通過ATM交換機30選擇路由至此節(jié)點中的另一交換臺。在從此節(jié)點中退出之前，最后使用的內(nèi)部VCI值改變?yōu)槟苁勾诵旁x擇路由至ATM網(wǎng)絡的另一節(jié)點的外部VCI值。
圖19A表示用于當具有AAL2協(xié)議的ATM信元被解多路復用為具有AAL2主協(xié)議的一個或多個ATM信元(例如，以上面圖4所示的方式)時獲得VPI/VCI信息的步驟。在解多路復用操作中，最初是查詢組合的VCI/CID表272的AAL2部分。在步驟19A-1，輸入信元的內(nèi)部VCI值用于定位AAL2表部分18020中合適的行。例如，如果輸入VCI值是“32”，則指示組合的VCI/CID表272的第一行。在步驟19A-2，信元路由器220(從列(6))從所示行中確定表偏移。在“32”的輸入VCI的示例中，從列(6)中獲得的表偏移是“A”。表偏移“A”表示信元路由器220將要去檢查偏移“A”所指向的組合的VCI/CID表272的間隔1802A。
一旦確定正確的表間隔，在步驟19A-3信元路由器220使用輸入ATM信元的第一AAL2分組的CID來定位正確的表間隔內(nèi)的特定行。由于已經(jīng)找到正確的表間隔的特定行，所以在步驟19A-4信元路由器220分別從列(7)與列(8)中獲得必要的信息，例如，新的內(nèi)部VPI值與新的VCI值。例如，如果第一AAL2分組的CID是“8”，則在步驟19A-4在具有8的CID值的部分1802A中的行與列(7)的交叉點上找到的VPI值將是返回的VPI值；而在同一行與列(8)的交叉點上找到的VCI將是返回的VCI值。
應明白對于將要進行解多路復用的ATM信元中的每個AAL2分組，執(zhí)行圖19A的步驟19A-3與步驟19A-4。例如，根據(jù)圖4的解多路復用示例，將執(zhí)行步驟19A-3與步驟19A-4的操作三次，分別對于每一個AAL2分組264-1至264-3執(zhí)行一次，以便形成信元20’4-1至20’4-3。
圖19B表示將AAL2分組多路復用為可能具有多個AAL2分組的ATM信元時所涉及的步驟。在步驟19B-1，輸入ATM信元的VCI值用于在組合VCI/CID表272中定位正確的行。例如，如果輸入VCI是“49”，將指定表間隔1802A的第二行。在步驟19B-2，從在步驟19B-1上定位的行中獲得ET鏈路值與AAL2鏈路值。在輸入VCI是“49”的示例中，ET鏈路值將是“0”，并且AAL2鏈路值將是“0”。在步驟19B-3，可找到具有在步驟19B-2找到的ET鏈路值與AAL2鏈路值的組合的VCI/CID表272的AAL2部分(例如表部分18020)中的一行。在當前示例中，找到表部分18020的第一行。隨后，在步驟19B-4，把在步驟19B-3上找到的行的VPI值與VCI值用于進行多路復用的信元的ATM標題。
利用時間標記的排隊對于某些輸入ATM信元，已經(jīng)描述了信元路由器220如何準備內(nèi)部接口分組246以便通過輸入緩沖存儲器242發(fā)送給隊列服務器230。此內(nèi)部接口分組246包括內(nèi)部接口標題(IIH)，還包括(1)輸入ATM信元的有效負載或(2)輸入ATM信元的AAL2分組這二者中之一。使用ATM信元準備內(nèi)部接口分組246所涉及的步驟表示在ATM變換功能264中(參見圖13D)；使用AAL2分組準備內(nèi)部接口分組246所涉及的步驟表示在AAL2’變換功能262中(參見圖13C)。
圖14A的隊列信元/分組功能284也已稱為時間標記功能。圖20A以比圖14A的隊列信元/分組功能284更簡單的形式表示用于將ATM分組移入隊列服務器230的一個隊列中的基本步驟。在步驟20A-1，從輸入緩沖存儲器242中獲得內(nèi)部接口分組246。隨后，在步驟20A-2，利用時間標記TS替代此內(nèi)部接口分組246的內(nèi)部接口標題(IIH)。此時間標記TS與正將此內(nèi)部接口分組246存儲在隊列服務器230的一個隊列中的時間相關(guān)。步驟20B-3表示具有時間標記TS的內(nèi)部接口分組246存儲在隊列服務器230合適的隊列中。如果此內(nèi)部分組246包含AAL2分組，具有時間標記TS的內(nèi)部接口分組246存儲在一個AAL2VCI排隊單元310的一個輸入FIFO312中。此分組存儲在哪個排隊單元310中取決于VCI；而存儲在該排隊單元310的哪個FIFO312中則取決于服務等級。如果此內(nèi)部接口分組246包含ATM信元有效負載，具有時間標記的內(nèi)部接口分組246存儲在一個ATM信元輸入FIFO320中(此FIFO320取決于服務等級)。圖12表示在每個輸入FIFO312與ATM信元輸入FIFO320中要被卸載的下一分組包括時間標記TS。應明白輸入FIFO312與ATM信元輸入FIFO320中的所有輸入項具有這樣的時間標記TS，盡管并未如此表示出來。
已結(jié)合隊列服務器調(diào)度功能283和因此而被調(diào)用的功能來描述如何從隊列服務器230讀出ATM信元，特別是用于讀出AAL2分組的圖14F的選擇AAL2分組功能和圖14C的用于讀出ATM有效負載的多路復用功能288(這二者之中任何一個可被認為是讀出功能或時間標記檢查功能)。圖20B是以更簡單的形式表示涉及本發(fā)明的時間標記功能特性的、從隊列中取出ATM分組的基本步驟。圖20B-1表示要提到的隊列中的下一分組。步驟20B-1的下一分組在此隊列是輸入FIFO312的情況中能是AAL2分組，或在此隊列是ATM信元輸入FIFO320的情況中能是ATM有效負載。在步驟20B-2，獲得并檢查在步驟20B-1提到的下一分組的時間標記TS。在步驟20B-3，將在步驟20B-2獲得的時間標記TS與當前時間值進行比較并確定其差值。此差值表示此分組的存儲與讀出之間的延遲。在步驟20B-4，把在步驟20B-3確定的延遲與最大可允許延遲進行比較。如果在步驟20B-3確定的延遲超過最大可允許延遲，則如步驟20B-5所示拋棄此分組。否則，將此分組用于信元形成，例如，從隊列中取出此分組，如步驟20B-6所示。
應明白最大可允許延遲可以隨隊列而不同，即，一些連接(例如，諸如數(shù)據(jù)連接)可以比其他連接(例如，話音連接)對延遲更不敏感，并因此可以具有較小的最大可允許延遲值。同樣地，此最大可允許延遲可以根據(jù)其他因數(shù)(例如，諸如服務質(zhì)量等級)而變化。
圖20B的操作提供了使用時間標記排隊來確定隊列中一個分組的占有時間(tenure)是否長于可允許時間的一個示例。另一示例在可能的緩沖器擁塞問題的潛在解決方法的環(huán)境下進行說明。有關(guān)這一點，圖20C是表示可由隊列服務器230為了使用時間標記排隊監(jiān)視隊列填充而執(zhí)行的隊列監(jiān)視功能的基本步驟的流程圖。能單獨對于隊列服務器230的每個隊列(例如，輸入FIFO312與ATM信元輸入FIFO320)執(zhí)行圖20C的隊列監(jiān)視功能。步驟20C-1表示隊列監(jiān)視功能等待調(diào)用。隊列監(jiān)視功能的調(diào)用能周期性地或在出現(xiàn)觸發(fā)事件時進行。在被調(diào)用之后，在步驟20C-2隊列監(jiān)視功能確定某一隊列的隊列填充水平是否超過可允許的門限。有關(guān)這一點，為每個隊列保持一個填充水平，此填充水平表示此隊列的使用程度。可允許門限可以是此隊列固定的百分比容量。如果未超過此隊列的可允許門限，隊列監(jiān)視功能返回到步驟20C-1的等待狀態(tài)。如果超過可允許門限，在步驟20C-3隊列監(jiān)視功能檢查此隊列中下一分組(例如，分組或ATM有效負載)的時間標記TS。隨后，在步驟20C-4，將此時間標記TS與一個基準(例如，當前時間)進行比較以確定此隊列中的下一分組是否太陳舊。如果此等待分組不太陳舊，隊列監(jiān)視功能返回到步驟20C-1的等待狀態(tài)。如果此等待分組太陳舊，在步驟20C-5拋棄此分組。分組拋棄包括調(diào)用前述的各個拋棄功能。
協(xié)調(diào)從隊列中輸出的信元如前所述，圖11的信元處理單元32的信元路由器220通過交換端口接口電路(SPIC)210提供ATM信元給ATM交換機30。由信元路由器220提供給ATM交換機30的一些ATM信元從隊列服務器230中獲得，隊列服務器230輸出由其鏈路多路復用器280在輸出緩沖存儲器244中所形成的ATM信元。在隊列服務器230中形成和存儲的信元被預定發(fā)送給一個節(jié)點之間的鏈路。例如，在圖5的基站控制器44的環(huán)境下，在隊列服務器230中形成并存儲的ATM信元能通過ATM交換機44-30選擇路由至擴展終端44-34(0)以便在物理鏈路56上提供給移動交換中心(MSC)46。
可能出現(xiàn)以下情況，即“隊列服務器230能形成、并且信元處理單元32能輸出這樣的ATM信元，這些ATM信元預定要以比一個特定物理鏈路上信元的傳輸速率快的速率輸出給那個特定物理鏈路(例如，物理鏈路56)的ATM信元。即，鏈路多路復用器280的處理容量可能大于到鏈路多路復用器280服務器的物理鏈路的處理容量。為了改善這樣的可能性，本發(fā)明的隊列服務器280可以以與相應物理鏈路的傳輸速率相協(xié)調(diào)的速率從其鏈路多路復用器280中輸出ATM信元。不同物理鏈路的傳輸速率可能不同，其結(jié)果是隊列服務器230允許不同鏈路多路復用器280的不同信元輸出速率。
有關(guān)上面的方面，隊列服務器調(diào)度功能283(參見圖14)在步驟14-3檢查是否準時地從隊列服務器230中輸出ATM信元給信元路由器220(并最終輸出給ATM交換機30)。輸出時間利用駐留在隊列服務器230中的鏈路速率計數(shù)器功能來確定。下面結(jié)合鏈路速率計數(shù)器表來描述鏈路速率計數(shù)器功能的操作。
信元處理單元32(它包括隊列服務器230)連到節(jié)點(例如，基站控制器44)(參見圖5)的ATM交換機30。此節(jié)點還具有連到其ATM交換機30的諸如主處理器插件板44-33的節(jié)點控制器或主控制器。主處理器插件板44-33在其存儲器中已存儲諸如圖22所示的鏈路速率計數(shù)器表。此鏈路速率計數(shù)器表具有用于此節(jié)點的每條物理鏈路的一組輸入項，這組輸入項包括(1)用于處理此物理鏈路的特定信元處理單元32的地址(CHU#)(由于能提供多個信元處理單元32)；(2)所尋址的、用于處理此物理鏈路的信元處理單元32的隊列服務器230的特定數(shù)字信號處理器(DSP#)的標識(由于隊列服務器230能包括多個處理器)；(3)用于處理此物理鏈路的、所尋址的隊列服務器230中特定鏈路多路復用器280的標識；和(4)此物理鏈路的定時特征(例如，傳輸速率)。圖22特別表示用于圖5的物理鏈路56的輸入項，其中鏈路速率計數(shù)器表的“鏈路”列包含值“56”；“CIU#”列包含值“44-32”(在這種情況中表示此節(jié)點唯一的信元處理單元32)；“DSP#”列表示采用第一處理器；“LINK MUX(鏈路多路復用器)#”列表示使用第一鏈路多路復用器280；并且“TIMINGCHARACTERISTICS(定時特征)”列表示用于物理鏈路56的傳輸速率是每秒1.5兆比特。
被包含在表22的鏈路速率計數(shù)器表中的信息通過ATM交換機30從例如圖5的主處理器44-33的節(jié)點控制器中發(fā)送給信元處理單元32。在信元處理單元32上，鏈路速率計數(shù)器表的信息通過輸入信元多路復用器254發(fā)送給插件板處理器200。此插件板處理器200在處理器總線240上發(fā)送鏈路速率計數(shù)器表的信息給隊列服務器230，此隊列服務器230在它處理其后臺程序分片時獲得并存儲此信元(參見圖14的步驟14-8)。
對于由隊列服務器230維護的一個鏈路多路復用器280(即，對應于物理鏈路q的鏈路多路復用器280)，鏈路速率計數(shù)器功能的基本操作表示在圖21中。應明白例如，可在多任務環(huán)境下對于隊列服務器230維護的每一個鏈路多路復用器280執(zhí)行鏈路速率計數(shù)器功能。
在步驟21-1，鏈路速率計數(shù)器功能為鏈路q設置遞減計數(shù)器。根據(jù)裝載在用于鏈路q的鏈路速率計數(shù)器中的TIMING CHARACTERISTIC(定時特征)值，可以獲得或確定要裝載到用于鏈路q的遞減計數(shù)器中的值。在裝載遞減計數(shù)器之后，在步驟21-2啟動遞減計數(shù)器的遞減。根據(jù)輸入給此遞減計數(shù)器的時鐘信號，與時間相關(guān)地進行遞減。在此遞減計數(shù)器的值已經(jīng)遞減到零時，在步驟21-3向隊列服務器調(diào)度功能283發(fā)送一個關(guān)于鏈路q的鏈路多路復用器280已準備好發(fā)送信元的信號或中斷功能283。此信號或中斷導致步驟14-3的肯定結(jié)果。另外，步驟21-3的信號或中斷包含鏈路q的鏈路多路復用器280的標識，此標識由隊列服務器調(diào)度功能283在步驟14-5用于選擇要為其調(diào)用多路復用功能的恰當?shù)逆溌范嗦窂陀闷?80(參見圖14)。在步驟21-3發(fā)出此信號或中斷之后，在步驟21-4鏈路速率計數(shù)器功能檢查鏈路速率計數(shù)器表，以便從其中獲得在步驟21-1裝載在遞減計數(shù)器中的一個合適值。
將步驟21-1至21-4形成的循環(huán)繼續(xù)下去，可以根據(jù)此物理鏈路接受ATM信元的能力，與時間相關(guān)地給隊列服務器230提供信號或中斷。在步驟21-3生成的信號或中斷使隊列服務器調(diào)度功能283在步驟14-7調(diào)用多路復用功能，最終導致用于此物理鏈路的鏈路多路復用器280提供一個要用于選擇路由至此物理鏈路的ATM信元。鏈路速率計數(shù)器功能因而能保證對于任何特定的物理鏈路，信元處理單元32不以大于此物理鏈路能發(fā)送信元給另一節(jié)點的速率去發(fā)送ATM信元。
本發(fā)明可以與以下同時提交的美國專利申請中所公開的ATM系統(tǒng)一起進行使用，這些美國專利申請全部引用在此作為參考美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-15)與美國專利申請系列號08/--，--(代理人卷號2380-16)，這兩個申請均題為“ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE SWITCH(異步傳送模式交換機)”，它們均要求1997年12月19日提交的美國臨時專利申請60/071063與1998年5月22日提交的美國臨時專利申請60/086619的利益與優(yōu)先權(quán)，這兩個申請也引用在此作為參考。
題為“METHOD，ARRANGMENT，AND APPAPATUS FORTELECOMMUNICATIONS(用于電信的方法、安排、和設備)”的美國臨時專利申請系列號--/--，--(代理人卷號2380-46)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合目前認為是最實際與優(yōu)選的實施例進行了描述，但應明白本發(fā)明不限于所公開的實施例，而相反地，本發(fā)明打算覆蓋包括在所附權(quán)利要求書的精神與范疇內(nèi)的各種修改和等效安排。
權(quán)利要求
1．一種連接到ATM交換機的信元處理單元，此信元處理單元包括接收輸入ATM信元的至少一部分的信元處理功能，此信元處理功能是以下之一解多路復用器功能，從具有第一類型AAL協(xié)議的輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第二類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元；多路復用器功能，從此輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。
2．權(quán)利要求1的設備，其中此信元處理單元具有解多路復用器功能和多路復用器功能，并且其中此信元處理單元還包括信元路由器，此路由器確定輸入ATM信元的類型并根據(jù)此輸入ATM信元的類型為此輸入信元的至少一部分選擇路由至此解多路復用器功能與多路復用器功能之一。
3．權(quán)利要求1的設備，還包括排隊資源，此排隊資源根據(jù)此輸入ATM信元的類型有選擇地從此信元路由器中接收從此輸入ATM信元的有效負載中導出的一個分組并在排隊系統(tǒng)中對此分組進行排隊以期望此分組用于形成輸出ATM信元。
4．權(quán)利要求3的設備，還包括最高優(yōu)先級功能，此最高優(yōu)先級功能根據(jù)此輸入ATM信元的類型有選擇地從此信元路由器中接收此輸入ATM信元的有效負載，并從此輸入ATM信元有效負載中形成輸出ATM信元而不為此輸入信元的有效負載選擇路由至此排隊資源。
5．權(quán)利要求3的設備，其中由此排隊資源從此信元路由器中接收的分組可以被此多路復用器功能用于形成具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。
6．權(quán)利要求1的設備，其中第一類型AAL協(xié)議是AAL2協(xié)議，而第二類型AAL協(xié)議是AAL2主協(xié)議。
7．一種連接到ATM交換機的信元處理單元，此信元處理單元包括信元路由器，此路由器確定輸入ATM信元的類型并根據(jù)此類型為此輸入ATM信元的有效負載的至少一部分選擇路由至解多路復用器功能、多路復用器功能與排隊資源之一；其中對于具有第一類型AAL協(xié)議的輸入ATM信元，此解多路復用器功能從此有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第二類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元；其中對于具有第二類型AAL協(xié)議的輸入ATM信元，此多路復用器功能從此輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元；其中對于所選擇的輸入ATM信元，其中至少一部分選擇路由至此排隊資源，以便在排隊系統(tǒng)中進行排隊以期望用于形成輸出ATM信元。
8．權(quán)利要求7的設備，還包括最高優(yōu)先級功能，此最高優(yōu)先級功能接收用于形成輸出ATM信元的其他輸入ATM信元而不為這些其他輸入ATM信元選擇路由至此排隊資源。
9．權(quán)利要求7的設備，其中由此排隊資源從此信元路由器中接收的分組可以被此多路復用器功能用于形成具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。
10．用于處理從ATM交換機中接收的輸入ATM信元的一種方法，此方法包括確定此輸入ATM信元的類型，并根據(jù)此類型為此輸入ATM信元的至少一部分選擇路由至解多路復用器功能與多路復用器功能之一；在解多路復用器功能上，從具有第一類型AAL協(xié)議的輸入ATM信元的有效負載中接收一個分組，并使用此分組來準備具有第二類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元；在多路復用器功能上，從此輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元；發(fā)送此輸出ATM信元給此ATM交換機。
11．權(quán)利要求10的方法，其中為此輸入ATM信元的至少一部分選擇路由的步驟包括為此輸入ATM信元的至少一部分選擇路由至此解多路復用器功能與排隊資源之一；和其中對于為之選擇路由至此排隊資源的此輸入ATM信元的這部分，此方法還包括在排隊系統(tǒng)中對從此輸入ATM信元的有效負載中導出的一個分組進行排隊以期望此分組用于形成輸出ATM信元；和使用在此排隊系統(tǒng)中排隊的分組來形成輸出ATM信元。
12．權(quán)利要求11的方法，其中形成輸出ATM信元的步驟包括將此排隊資源從此信元路由器中接收的分組用作為這樣一個分組該分組被此多路復用器功能用于形成具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元的分組。
13．權(quán)利要求11的方法，其中為此輸入ATM信元的至少一部分選擇路由的步驟包括為此輸入ATM信元的至少一部分選擇路由至此解多路復用器功能、多路復用器功能與最高優(yōu)先級功能這三者中之一，并且其中此方法還包括在最高優(yōu)先級功能上從此輸入ATM信元有效負載中形成輸出ATM信元而不為此輸入信元的有效負載選擇路由至此排隊資源。
14．權(quán)利要求10的方法，其中第一類型AAL協(xié)議是AAL2協(xié)議，而第二類型AAL協(xié)議是AAL2主協(xié)議。
15．用于處理從ATM交換機中接收的輸入ATM信元的一種方法，此方法包括(1)確定此輸入ATM信元的類型，并根據(jù)此類型，在執(zhí)行步驟(4)之前執(zhí)行步驟(2)或(3)之一；(2)為來自此輸入ATM信元的一個分組選擇路由至解多路復用器功能，此輸入ATM信元具有第一類型AAL協(xié)議，并使用此分組來準備具有第二類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元；(3)為從此輸入ATM信元的有效負載中導出的一個分組選擇路由至排隊資源，在此排隊資源上在排隊系統(tǒng)中對此分組進行排隊以期望此分組要被用于形成輸出ATM信元，并形成具有此分組的輸出ATM信元；(4)發(fā)送此輸出ATM信元給此ATM交換機。
16．權(quán)利要求15的方法，其中還包括在步驟(4)之前執(zhí)行以下步驟來替代步驟(2)與步驟(3)為此輸入ATM信元的有效負載選擇路由至最高優(yōu)先級功能，并在此最高優(yōu)先級功能上從此輸入ATM信元有效負載中形成輸出ATM信元而不為此輸入信元的有效負載選擇路由至此排隊資源。
17．權(quán)利要求15的方法，還包括使用此排隊資源來執(zhí)行多路復用器功能的至少一部分，并在此多路復用器功能上，從此輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。
18．權(quán)利要求15的方法，其中第一類型AAL協(xié)議是AAL2協(xié)議，而第二類型AAL協(xié)議是AAL2主協(xié)議。
全文摘要
信元處理單元(CHU)(32)從ATM交換機(30)中接收輸入ATM信元并將輸出ATM信元返回提供給此ATM交換機。此信元處理單元(CHU)包括信元路由器(220),此路由器根據(jù)輸入ATM信元的類型為此輸入ATM信元的有效負載的至少一部分選擇路由至多個信元處理單元之一。這多個信元處理單元包括:解多路復用器功能(260);排隊資源(230)(它包含可選擇的多路復用器功能);和最高優(yōu)先級功能(266)。此解多路復用器功能從具有第一類型AAL協(xié)議的輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組,并使用此分組來準備具有第二類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。此排隊資源有選擇地從信元路由器中接收從輸入ATM信元的有效負載中導出的一個分組,并在排隊系統(tǒng)中對此分組進行排隊。在排隊的分組是ATM信元有效負載時,此排隊的有效負載被用作輸出信元的有效負載。當此分組是這樣一個分組(例如,具有第二類型AAL協(xié)議)時,此多路復用器功能從輸入ATM信元的有效負載中獲得一個分組并使用此分組來準備具有第一類型AAL協(xié)議的輸出ATM信元。最高優(yōu)先級功能從此輸入ATM信元有效負載中形成輸出ATM信元而不為此輸入信元的有效負載選擇路由至此排隊資源。
文檔編號H04L12/56GK1285130SQ9881373
公開日2001年2月21日 申請日期1998年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者M·阿格尼維克, S·安德松, A·倫德貝克, L·G·彼得森 申請人:艾利森電話股份有限公司