ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的方法和装置，基于FPGA实现，其第一数据输入/输出端与交换芯片连接，第二数据输入/输出端与成帧芯片连接，第三数据输入/输出端与CAM连接，CAM中存储有内部VPI/VCI和外部VPI/VCI一一对应关系的映射表。成帧芯片输入的携带外部VPI/VCI的信元经查询该映射表后转换为携带对应的内部VPI/VCI的信元后发送给交换芯片；而由交换芯片输入的携带内部VPI/VCI的信元经查询该映射表后转换为携带对应的外部VPI/VCI的信元后发送给成帧芯片。本发明专利技术实现了在ATM协议允许范围内，用户可任意配置VPI/VCI，解决了VPI/VCI使用受限问题。

【技术实现步骤摘要】
ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的方法和装置
本专利技术涉及一种在ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的方法和装置，属于ATM交换

技术介绍
ATM多业务接入交换机主要由交换芯片和成帧芯片组成，以实现各个业务子卡和ATM上联端口之间ATM信元的交换。实际应用中，交换芯片存在以下限制条件：若交换芯片支持的逻辑端口数为PID，其占用位宽为NPID，VPI占用位宽为NVPI，VCI占用位宽为NVCI，则需满足：NPID+NVPI+NVCI＝16bit，比如，交换芯片支持30个逻辑端口，就要有5bit用于端口基地址，而NVPI+NVCI仅剩余11bit。可见，上联口建虚路径连接VPC和虚信道连接VCC可用的虚路径标志VPI与虚信道标志VCI数值较小，无法满足用户任意配置的需要。同时ATM协议中有规定：在用户网络接口(UNI，UserNetworkInterface)模式下VPI占用8bit，VCI占用16bit；在网络节点接口(NNI，NetworkNodeInterface)模式下VPI占用12bit，VCI占用16bit。通常，用户组建ATM网络时都希望在ATM协议允许的范围内任意配置VPI与VCI，但由于上述交换芯片的限制条件要求VPI与VCI二者的位宽之和等于16-NPID而小于16bit，所以交换芯片只能识别出数值较小的VPI和VCI。这样，当用户配置时输入的VPI和VCI值较大时，就无法建立连接。以一个155M的上联口下挂20个DSLAM为例，需要在上联口建立至少20条VPC与20条VCC，如果用户使用的VCI编号从100开始，VCI的位数需要7位(由于27＝128＞100)，而由于交换芯片支持的VPI与VCI的位数总和为11位，所以留给VPI的位数仅剩4位，即最大只能建16条VPC，更加严重的是，如果此时用户配置的VPI值大于16，那么一条VPC也不能建立，显然这无法满足业务开展的需要。为解决上述问题，可在外部VPI/VCI(用户从上联口输入的符合ATM协议的VPI/VCI)和内部VPI/VCI(交换芯片能识别的VPI/VCI)之间建立某种映射关系，以进行相互转换。现有的一些VPI/VCI转换方法存在以下不足：1)仅从外部VPI/VCI转换到内部VPI/VCI，没有进行双向转换。2)通过某种运算关系获得的映射关系固定。比如外部VPI占用12bit，外部VCI占用16bit，假设逻辑端口数占用5bit，内部VPI占用3bit，内部VCI占用8bit，则利用取余函数mod(*)获得的映射关系为：内部VPI＝mod(外部VPI/23)，内部VCI＝mod(外部VCI/28)。这种映射关系使得从外部VPI/VCI到内部VPI/VCI的映射为多到1的映射，而从内部VPI/VCI到外部VPI/VCI的映射就是1到多的映射，实际转换时不知如何选择。3)VPI/VCI割裂开进行映射导致外部VPI/VCI不能真正的实现任意配置。例如，假设内部VPI占用3bit，内部VCI占用8bit，以内部VPI＝外部VPI＝1，内部VCI＝外部VCI＝0～255建立了256条连接，此时若要重新开辟一个VPI通道，如外部VPI＝2，则外部VCI也只能用先前已经映射过的256个外部VCI中的一个，用户还是不能任意配置VCI。4)只考虑了建VCC的情况，没有考虑建VPC的情况。5)没有考虑多个端口的内部VPI/VCI和外部VPI/VCI的映射。6)没有考虑到交换芯片的NPID、NVPI、NVCI是可配置可改变的情况。
技术实现思路
有鉴于上述原因，本专利技术的目的在于提供一种能够使用户在ATM协议允许范围内任意配置VPI和VCI，进而可有效解决ATM多业务接入交换机中VPI/VCI配置和使用受限问题的ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的方法和装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的装置，基于FPGA实现，装置上设有若干物理端口，FPGA的第一数据输入/输出端与交换芯片连接，第二数据输入/输出端与成帧芯片连接，FPGA的第三数据输入/输出端通过CAM接口模块与CAM连接，该CAM中存储有内部VPI/VCI和外部VPI/VCI一一对应关系的映射表。FPGA的第一数据输入/输出端通过交换芯片接口模块与交换芯片连接，第二数据输入/输出端通过成帧芯片接口模块与成帧芯片连接；第四数据输入/输出端通过CPU接口模块与CPU连接。每个所述物理端口的信元进方向设有入进接收FIFO队列与入进发送FIFO队列，信元出方向设有外出发送FIFO队列与外出接收FIFO队列。装置还包括入进转换VPI/VCI状态机与外出转换VPI/VCI状态机，该入进转换VPI/VCI状态机从不为空的所述入进接收FIFO队列中读取信元，并将经转换后的信元写入所述入进发送FIFO队列；该外出转换VPI/VCI状态机从不为空的所述外出接收FIFO队列中读取信元，并将经转换后的信元写入所述外出发送FIFO队列。一种基于上述装置实现的VPI/VCI转换方法：经由所述成帧芯片输入的携带外部VPI/VCI的ATM信元，先经所述FPGA查询所述的内部VPI/VCI与外部VPI/VCI一一对应关系的映射表，然后所述FPGA将该ATM信元转换为携带相应的内部VPI/VCI的ATM信元后交由所述交换芯片处理；而由所述交换芯片输入的携带内部VPI/VCI的ATM信元，先经所述FPGA查询所述的内部VPI/VCI与外部VPI/VCI一一对应关系的映射表，然后所述FPGA将该ATM信元转换为携带相应的外部VPI/VCI的ATM信元后交由所述成帧芯片处理。进一步地：经由所述成帧芯片输入的携带外部VPI/VCI的ATM信元，所述FPGA先从该ATM信元的信元头中提取出外部VPI/VCI，然后根据该外部VPI/VCI查询所述映射表以获取对应的内部VPI/VCI，FPGA将该获取到的对应的内部VPI/VCI与该ATM信元的负载部分组合生成新的ATM信元后，交由所述交换芯片处理；而由所述交换芯片输入的携带内部VPI/VCI的ATM信元，所述FPGA先从该ATM信元的信元头中提取出内部VPI/VCI，然后根据该内部VPI/VCI查询所述映射表以获取对应的外部VPI/VCI，FPGA将该获取到的对应的外部VPI/VCI与该ATM信元的负载部分组合生成新的ATM信元后，交由所述成帧芯片处理。所述内部VPI/VCI与外部VPI/VCI一一对应关系的映射表中，该内部VPI/VCI是根据连接类型和该外部VPI/VCI随机分配的。根据连接类型和外部VPI/VCI随机分配内部VPI/VCI的方法为：设置一个存放有待分配的内部VPI的VPI-FIFO队列，及若干存放有待分配的内部VCI的VCI-FIFO队列，且每个该VCI-FIFO队列对应一个该内部VPI；若连接是VPC，则根据外部VPI从该VPI-FIFO队列中读取数值以分配到对应的内部VPI；若连接是VCC，则根据外部VPI从该VPI-FIFO队列中读取数值以分配到对应的内部VPI，再从该对应的内部VPI所对应的该VCI-FIFO队列中读取数值以分配到对应的内部VCI。所述VPI-FIFO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的装置，基于FPGA实现，装置上设有若干物理端口，FPGA的第一数据输入/输出端与交换芯片连接，第二数据输入/输出端与成帧芯片连接，其特征在于：FPGA的第三数据输入/输出端通过CAM接口模块与CAM连接，该CAM中存储有内部VPI/VCI和外部VPI/VCI一一对应关系的映射表。

【技术特征摘要】
1.一种ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的装置，基于FPGA实现，装置上设有若干物理端口，FPGA的第一数据输入/输出端与交换芯片连接，第二数据输入/输出端与成帧芯片连接，其特征在于：FPGA的第三数据输入/输出端通过CAM接口模块与CAM连接，该CAM中存储有内部VPI/VCI和外部VPI/VCI一一对应关系的映射表；该内部VPI/VCI与外部VPI/VCI一一对应关系的映射表中，该内部VPI/VCI根据连接类型和该外部VPI/VCI随机分配，分配方法为：设置一个存放有待分配的内部VPI的VPI-FIFO队列，及若干存放有待分配的内部VCI的VCI-FIFO队列，且每个该VCI-FIFO队列对应一个该内部VPI；若连接是VPC，则根据外部VPI从该VPI-FIFO队列中读取数值以分配到对应的内部VPI；若连接是VCC，则根据外部VPI从该VPI-FIFO队列中读取数值以分配到对应的内部VPI，再从该对应的内部VPI所对应的该VCI-FIFO队列中读取数值以分配到对应的内部VCI。2.如权利要求1所述的ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的装置，其特征在于：FPGA的第一数据输入/输出端通过交换芯片接口模块与交换芯片连接，第二数据输入/输出端通过成帧芯片接口模块与成帧芯片连接；第四数据输入/输出端通过CPU接口模块与CPU连接。3.如权利要求2所述的ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的装置，其特征在于：每个所述物理端口的信元进方向设有入进接收FIFO队列与入进发送FIFO队列，信元出方向设有外出发送FIFO队列与外出接收FIFO队列。4.如权利要求3所述的ATM多业务接入交换机中VPI/VCI转换的装置，其特征在于，它还包括入进转换VPI/VCI状态机与外出转换VPI/VCI状态机，该入进转换VPI/VCI状态机从不为空的所述入进接收FIFO队列中读取信元，并将经转换后的信元写入所述入进发送FIFO队列；该外出转换VPI/VCI状态机从不为空的所述外出接收FIFO队列中读取信元，并将经转换后的信元写入所述外出发送FIFO队列。5.一种基于权利要求1所述装置实现的VPI/VCI转换方法，其特征在于：经由所述成帧芯片输入的携带外部VPI/VCI的ATM信元，先经所述FPGA查询所述的内部VPI/VCI与外部VPI/VCI一一对应关系的映射表，然后所述FPGA将该ATM信元转换为携带相应的内部VPI/VCI的ATM信元后交由所述交换芯片处理；而由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦珍，
申请(专利权)人：北京大唐高鸿软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：