专利名称：业务适配接口及其同播实现方法
技术领域：
本发明涉及网络技术，具体涉及一种ATM业务适配接口及其同播或广播的实现方法。
ATM业务适配接口实质上是为ATM网络与非ATM网络(PSTN、DDN、广电网等)提供一个互连互通的接口。ATM业务适配接口的种类及其性能是衡量ATM接入交换机性能的重要方面。很多业务如视频点播(VOD)、会议电视等，除了要支持点到点之间的通信外，还要支持点到多点的通信，即从某一输入端口来的信元需要在多个(同播)或所有(广播)输出端口输出。目前的ATM交换机大多都支持同播及广播功能。但尚未见到支持同播及广播功能的ATM业务适配接口模块(以下简称ATM业务适配模块)。在实际应用中，使ATM业务适配模块支持同播及广播功能是非常必要而有意义的。
ATM业务适配模块一般都由ATM业务复接器汇合成高速信元后接到ATM交换机的一个端口上，反之亦然。具体说，ATM业务适配模块的一端连接非ATM的话音、数据、图象等多媒体终端，另一端输出的ATM信元流经ATM业务复接器汇合成高速信元流(155Mbps或622Mbps)后连接到ATM交换机的一个交换端口上；反之，ATM交换机的一个端口输出的信元要经过ATM业务复接器的分接后进入ATM业务适配模块，经ATM业务适配模块处理后输出非ATM的话音、数据、图象等信息到非ATM终端。由于ATM业务适配模块和ATM业务复接器之间只可能有一个信元接口，对不支持同播及广播功能的ATM业务适配模块来说，为了实现对多路业务的同播和广播，必须通过ATM业务复接器在信元接口上多次重复发送同一信元来实现信元的同播及广播。当接收到一个同播信元后，ATM业务复接器必须暂时停止对其它信元的发送，多次重复发送同一个同播信元到业务适配模块的多个同播通道。这种作法不但增加了ATM业务复接器的负担，而且造成了同播多路业务间的不同步(时延差别大)，路数越多，影响越大。
图1给出了现有技术的这种同播方法的示意图，为了实现对一个业务适配模块M个通道的广播，ATM业务复接器需要重复发送广播信元M次。
上述现有技术实现同播及广播的方法带有严重的缺陷，究其原因是因为ATM业务适配接口模块不能支持同播功能，其同播功能是靠ATM业务复接器重复发送同一信元来实现的。
本发明的目的在于提供一种ATM业务适配接口，这种接口设备可以克服现有技术的缺陷，通过同播标志分析可以在ATM网络与非ATM网络之间方便快捷地实现的同播及广播传输。
本发明的另一目的在于提供一种由ATM业务适配接口实现同播及广播的方法，这种方法服现有技术的缺陷，在有效减轻传统ATM业务复接器的负担的同时，可以保证同播多路业务间的可靠同步。
本发明的第一个目的是这样实现的，构造一种ATM业务适配接口，其特征在于包括移位电路单元1、信元头锁存电路单元2、同播信息查询电路单元(下称广播表)3、下行VPI/VCI切换电路单元4、处理机接口电路单元5、多路信元流合成电路单元6，其中所述移位电路单元1的输入端连接ATM业务复接器的输出端，所述信元头锁存电路单元2通过所述移位电路单元1锁存来自ATM业务复接器的每个信元的信元头，所述广播表3的输入端连接所述信元头锁存电路单元2的输出端用以对所述信元头锁存电路单元2中存储的信元头进行识别，所述下行VPI/VCI切换电路单元4的输入端口连接到所述广播表3的输出端用以根据识别出的同播及广播标志信息完成相应同播通道的VPI/VCI切换，所述下行VPI/VCI切换电路单元4的输出端连接到所述多路信元流合成电路单元的输入端，用以将经VPI/VCI变换的多个VPI/VCI值同步输出到所述多路信元流合成电路单元中，所述多路信元流合成电路单元的另一个输入端连接所述移位电路单元1的信元净荷输出端，所述多路信元流合成电路单元的多个输出端分别连接到相对应通道的接收FIFO存储器的读/写端口。
本发明的另一目的是这样实现的，构造一种由ATM业务适配接口实现同播的方法，所述ATM业务适配接口包括移位电路单元1、信元头锁存电路单元2、广播表3、下行VPI/VCI切换电路单元4、处理机接口电路单元5、多路信元流合成电路单元6，所述实现同播的方法包括以下步骤由所述信元头锁存电路单元1锁存从ATM业务复接器来的每个信元的信元头，并由所述广播表单元3识别出其中的同播及广播标志信息；所述下行VPI/VCI切换电路单元4根据由所述广播表单元3识别出的同播及广播标志信息，将一个VPI/VCI值转换成多个相对应的同播或广播通道的VPI/VCI值，并同步输出到多路信元流合成电路单元6；所述多路信元流合成电路单元6将转化后同步输出的多个信元头和移位电路输出的信元净荷进行合成并分别输出到同播或广播的通道的接收FIFO存储器中去。
实施本发明的提供的业务适配接口及其同播实现方法，具有以下优点直接由本发明提供的ATM业务适配接口检测到同播和广播信元，并自行完成相应的同播和广播处理，不仅仅减轻了ATM业务复接器的负担，而且保证了同播多路业务间的同步。
下面结合附图和实施例，进一步说明本发明的特点，附图中图1是现有技术为实现对一个业务板M通道的广播，ATM业务复接器需要重复发送广播信元M次的情况示意图。
图2示出了本发明同播方法实现多路信元广播及同播功能的原理框图。
图3示出了将本发明同播方法运用于12路电路仿真业务板的实例。
如图2所示，当一个信元接收周期开始后(对ATM业务适配模块来说)，业务适配模块上的同播模块在特定时隙锁存输入信元信元头中的VPI/VCI字段，根据VPI/VCI字段数值，由同播信息查询电路单元即广播表单元3识别出同播和广播标志信息，根据同播和广播标志信息，由下行VPI/VCI切换电路单元4完成VPI/VCI切换，所述VPI/VCI切换实质是指从一个VPI/VCI值变换到另一个VPI/VCI值，因此VPI/VCI切换也可称为VPI/VCI变换。切换后同步输出的多路信元头(此时，每个信元头分别包含一个VPI/VCI值，各个信元头的VPI/VCI值不能相同)与移位电路单元1输出的信元负荷进行合成从而组成新的多路信元流，所述合成是指含相应通道VPI/VCI值的信元头与信元净荷汇合组成新的信元，每个新信元与原来进入信元合成电路的同播信元相比，只是VPI/VCI值改变了，变成了含相应通道VPL/VCI值的信元。多路信元流可以同时被写入多个FIFO电路(见图3)中去，完成同播和广播功能。广播表单元3和下行VPI/VCI切换电路单元4与外部处理机电路有一个CPU接口5，以便允许外部处理机动态更新其中的广播信息和下行VPI/VCI切换信息。至于外部处理机电路对广播表单元3的内部CAM和下行VPI/VCI切换电路单元中的VPI/VCI表的更新或查询，由主控决定。
最后结合图3，说明本发明的一个实施例。
图3示出了将本发明同播方法运用于12路电路仿真业务适配模块的实例。此处，采用一片CAM(MUSIC2480)和一片FPGA(EPF10K20)设计实现了12路信元的广播及同播功能。(CAM全称为内容寻址存储器，CAM比双口RAM能够支持更多的VPI/VCI连接。CAM为64位宽度，而双口RAM仅有(12+16)位宽度。)
假设由ATM业务复接器来的一个VPI/VCI为8/8的信元需同播到第1、3、5端口(1-12端口)，第1、3、5端口对应的VPI/VCI分别为111/111、333/333、555/555，那么，CAM中对应VPI/VCI为8/8的表项应设计为B“000000010101”，下行VPI/VCI表中1、3、5通道VPI/VCI值应分别填写为111/111、333/333、555/555。
如图3所示，当该信元接收周期开始后(对电路仿真业务适配模块来说)，电路仿真业务适配模块上的同播模块在其后的第四个时钟上升沿锁存输入信元信元头的VPI/VCI字段8/8(VPI/VCI字段在信元头的5-28比特)。以锁存的8/8为内容查CAM，其输出为12位的同播标志信息B“000000010101”。下行VPI/VCI切换电路根据CAM的输出B“000000010101”，选择VPI/VCI表中相应的1、3、5通道的VPI/VCI值输出，即同步输出的三个分别携带VPI/VCI为111/111、333/333、555/555的信元头，这三个信元头与移位电路输出的信元净荷汇合组成了新的多路信元流，同时被写入三个FIFO电路中去，完成对1、3、5通道的同播功能。广播的实现方法与同播实现方法相同。
和传统接口相比，本发明提供的接口在硬件成本上，仅增加了一片CAM(MUSIC2480)和一片FPGA(EPF10K20)。
权利要求
1．一种ATM业务适配接口，其特征在于包括移位电路单元(1)、信元头锁存电路单元(2)、广播表单元(3)、下行VPI/VCI切换电路单元(4)、处理机接口电路单元(5)、多路信元流合成电路单元(6)，其中所述移位电路单元(1)的输入端连接ATM业务复接器的输出端，所述信元头锁存电路单元(2)通过所述移位电路单元(1)锁存来自ATM业务复接器的每个信元的信元头，所述广播表单元(3)的输入端连接所述信元头锁存电路单元(2)的输出端用以对所述信元头锁存电路单元(2)中存储的信元头进行识别，所述下行VPI/VCI切换电路单元(4)的输入端口连接到所述广播表单元(3)的输出端用以根据识别出的同播及广播标志信息完成相应同播通道的VPI/VCI切换，所述下行VPI/VCI切换电路单元(4)的输出端连接到所述多路信元流合成电路单元(6)的输入端，用以将经VPI/VCI变换的多个VPI/VCI值同步输出到所述多路信元流合成电路单元中，所述多路信元流合成电路单元(6)的另一个输入端连接所述移位电路单元(1)的信元净荷输出端，所述多路信元流合成电路单元(6)的多个输出端分别连接到相对应通道的接收FIFO存储器的读/写端口。
2．根据权利要求1所述的ATM业务适配接口，其特征在于，所述广播表单元(3)包括一个内部内容寻址存储器(CAM)。
3．根据权利要求2所述的ATM业务适配接口，其特征在于，所述广播表单元(3)中的内容寻址存储器与外部处理机电路之间有一个通道，用于外部处理机电路对所述内容寻址存储器的内容进行访问。
4．根据权利要求1所述的ATM业务适配接口，其特征在于，所述下行VPI/VCI切换电路单元(4)包括一个VPI/VCI表，所述VPI/VCI表与外部处理机电路之间有一个通道，以便由外部处理机电路对所述VPI/VCI表内容进行访问和更新。
5．一种由ATM业务适配接口实现同播的方法，所述ATM业务适配接口包括移位电路单元(1)、信元头锁存电路单元(2)、广播表单元(3)、下行VPI/VCI切换电路单元(4)、处理机接口电路单元(5)、多路信元流合成电路单元(6)，所述实现同播的方法的特征在于包括以下步骤1)由所述信元头锁存电路单元(1)锁存从ATM业务复接器来的每个信元的信元头；2)由所述广播表单元(3)识别出其中的同播及广播标志信息；3)所述下行VPI/VCI切换电路单元(4)根据由所述广播表单元(3)识别出的同播及广播标志信息，将一个VPI/VCI值转换成多个相对应的同播或广播通道的VPI/VCI值，并同步输出到多路信元流合成电路单元(6)；4)所述多路信元流合成电路单元(6)将转化后同步输出的多个信元头和移位电路输出的信元净荷进行合成并分别输出到同播或广播的通道的接收FIFO存储器中去。
6．根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括由外部处理机电路对所述下行VPI/VCI切换电路单元(4)中VPI/VCI表进行访问和更新的步骤。
全文摘要
一种ATM业务适配接口及其实现同播的方法,由广播表单元3识别出其中的同播及广播标志信息;根据同播及广播标志信息对VPI/VCI值进行切换并同步输出到多路信元流合成电路单元6进行合成并分别输出到同播或广播的通道的接收FIFO存储器中去。实施本发明的提供的业务适配接口及其同播实现方法,可直接检测到同播和广播信元,并自行完成相应的同播、广播处理,不仅减轻了ATM业务复接器的负担,而且保证了同播多路业务间的同步。
文档编号H04L12/56GK1235454SQ9811321
公开日1999年11月17日 申请日期1998年5月13日 优先权日1998年5月13日
发明者王占强 申请人:深圳市华为技术有限公司