CN1231092A - 表示不同参数的数值记录的地址分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法,通过该方法可以为表示不同参数的数值记录分配地址,在该地址下可存储有关各数值记录的数据。其特征在于,要分配的地址每次通过一个表示各数值记录单个值的序列构成,其中各地址分量的范围和/或各地址分量在该序列中的顺序依赖于受在参数数值范围内的影响所取的配置参数个别可以变化。

Description

表示不同参数的数值记录的地址分配方法
本发明涉及按照权利要求1前序部分的一种方法，亦即表示不同参数的数值记录的地址分配方法，在该地址下可以存储与各数值记录有关的数据。
该种方法除别的用途外可用于通信方法ATM中，ATM通信方法例如用于所谓的宽带ISDN亦即B-ISDN中。
CCITT(国际电话和电报咨询委员会)已经在1990年5月公布该通信方法ATM(异步传输方式)作为B-ISDN所谓的数据包通信的标准。这里，ATM定义如下：“ATM是一种通信方法，其中信息以单元组织，其在下述意义上是异步的，单元不必周期地在发送者和接收者之间交换。”
图4表示执行ATM方法的一种可能实现形式。
其中表示的系统包括一个交换站1，它把通过第一线路21到24获得的数据包(ATM单元)相应于各规定地点通过线路41到44输出或反向执行。
线路21到24是光缆，它们通过端接单元31到34端接。端接单元31到34是所谓的PHY(物理端口)的实际实现。
线路41到44也用光纤建成，其通过端接单元51到54端接。端接单元51到54和端接单元31到34一样是所谓的PHY(物理端口)的实际实现。
交换站1包括一个(在图4中左侧所示)第一ATM单元11，一个(在图4中右侧所示)第二ATM单元13和一个其间配置的连接网络12。
端接单元31到34与第一ATM单元11连接，端接单元51到54与第二ATM单元13连接。
在交换站1中，准确地说在其ATM单元中输入的ATM单元具有一个单元头标，其中除其它事项外在一个包含28位的地址字段内规定各ATM单元的规定地址或者接收者。
28位地址具有两个部分，亦即一个包括16位的VCI部分和一个包括12位的VPI部分。VCI代表虚拟信道标识符，表示连接终点，对该点应该通信在有关的ATM单元中包含的有用数据。VPI代表虚拟路径标识符，表示一个包括多个连接端点的用户设备，对其应该通信在有关的ATM单元中包含的有用数据。
ATM单元11和13包含一个(图4中未示出)连接状态信息存储器，其中为每一连接，准确地说为通过交换站1建立的每一个所谓的VPC(虚路径连接)和为每一个VCC(虚信道连接)存储规定的数据(连接状态信息)。要存储的数据每一连接包括大约200字节，相对来说数目较大。
为说明各ATM单元接收者而在每一ATM单元头标区域预留的28位允许建立228不同的连接。如果为每一如此巨大数目的可能连接预留一个存储区域，使其足以在其内存储前面提到的连接状态信息的话，则需要预留一个具有巨大存储容量的存储器。
一个具有如此巨大容量的存储器只有用最大技术开销才可实际实现，因为在实际中每次只有理论可能连接数目的一个很小部分可同时建立，每次只能使用特别小的一部分。
因此，希望使用一种存储器，它的存储容量“仅”针对可同时建立的连接的最大数目。然而在该种情况下，该存储器不再直接通过在ATM单元的头标部分中的28位地址寻址。它需要多重地址转换或者一种特殊的地址分配。更准确地说，它需要使用一种表示不同参数数值地址的记录的分配方法，在这些地址下可以存储有关各数值记录的数据；这些不同的参数在所研究的例子中是VPI,VCI和可能是另外的PN(物理端口号)，它是有关ATM单元经由接收的闭合单元或者线路的号码。分配给各数值记录的地址表示为LCI(逻辑信道标识符)。
已经知道，在执行这种分配时使用一个(辅助)存储器，这种存储器具有下述数值，即分配给各数值记录(VPI,VCI,PN)的地址(LCI)或者
-是其内容相应于该数值记录的存储区域的地址，或者
-是在使用该数值记录作为地址可指定的存储区域的内容。
所述第一场合可以使用一个所谓的CAM(内容可寻址存储器)作为(辅助)存储器实际实现。在使用CAM时为每一存储器区域提供一个比较器，由该比较器可以每次把在存储器存储的数据(数值记录)与所涉及的存储区域中存储的内容比较。这一比较通过为各存储区域分配的比较器为所有存储区域同时执行，因此执行非常快。作为其结果，可以得到相应于数值记录的数据存储序列的地址；这一序列地址同时又是分配给数值记录的地址LCI。地址分配的这一种实际实现基于大量提供的并每次必须同时操作的比较器，可知开销较大。
第二种情况可以通过一个“正常”(辅助)的存储器实现，其优选分成多级存储器单元。图5表示出一个这样的系统。它包括一个第一存储器单元14，一个第二存储器单元15和一个第三存储器单元16。第一存储器单元14通过一个物理端口号PN寻址，第二存储器单元15基于虚拟路径标识符VPI，更准确地说通过一个从第一存储器单元14中包含的基地址PVPI+VPI寻址，第三存储器单元16基于虚拟信道标识符VCI，更准确地说通过一个在第二存储器单元15中包含的基地址PVCI+VCI寻址。在单个存储器单元的各地址中存储的数据要么直接是分配给涉及的数值记录的地址(用LCI表示的)，或者是用P表示的指针，其指向各下属存储器单元的一个分配的存储区域的开始。一种这样的地址分配的实际实现除别的外根据下述事实配置，即要实时确定和分配的LCI数值通过一个原本很慢的多级方法获得，同样开销较大。
然而前述方法不仅需要大的开销，亦即迅速和/或大量硬件，而且例如在扩展和/或改变系统配置时由于然后需要的(辅助)存储器扩展只能以较大开销适应改变的情况。
因此本发明的任务在于这样改进按照权利要求1前序部分的方法，即力求实现的地址分配总可简单而以最小开销实现。
该任务按照本发明通过在权利要求1特征部分的特征解决。
为此提供，要分配的地址每次通过一个表示各数值记录地址分量的单个数值序列建立，其中，各地址分量的范围和/或在该序列中的各地址分量的顺序依赖于受参数数值范围影响的配置参数可个别改变。
亦即分配给每一数值记录的地址不再像迄今为止使用由一个(辅助)存储器或者可同样实现的分配表获得，而是通过一个对各自情况适应的表示各数值记录的地址分量的数值序列获得。
生成要分配的地址所依赖的很少的情况(配置参数)和同样对地址构成(地址分量序列的长度和顺序的变化)的微不足道的影响在两方面有利：一方面为执行本方法而建立的硬件可以开销小且结构简单，另一方面，为使本方法适应改变的情况只需要修改较少表示各自情况的参数。
亦即要找到一种方法，通过该方法总可以简单地和以最小开销实现想要实现的地址分配。
有利的改进是从属权利要求的内容。
下面根据本发明的一个实施例参考附图详细说明本发明，附图中：
图1示出了数值记录地址分配的结构图，
图2示出了另一个数值记录地址分配的结构图，
图3示出了实现本发明方法的设备，
图4是一个可使用传统地址分配方法和本发明地址分配方法的系统，
图5示出了一种传统地址分配方法。
下面用一个实施例具体说明本发明的方法，该实施例涉及在一个ATM交换站中实现的地址分配，准确地说，一种给表示不同参数(VPI,VCI,PN)数值分配地址的方法，在这些地址下可以存储有关各数值记录的数据(连接信息状态)。
但是，本发明的方法不仅可用于ATM通信技术，而可以用在给所有表示任意参数的任意记录的数值分配地址的场合，在这些地址下可存储有关各数值记录的数据。本发明方法在下述场合的使用特别有利，即在为数据存储提供的存储器容量不足以直接通过数值记录寻址的场合。
ATM通信方法的基本特征已在开始参考图4详细说明。图4所示系统的基本结构不会通过使用本发明的方法而改变；因此为此实现的实施例在全范围内保持其适宜性，只要不明确引入对所说明的相反的特征。
交换站1的第一ATM单元11通过线路21到24和端接单元31到34得到形式为ATM单元的数据包，它们通过耦合网络12、第二ATM单元13和在线路41到44上的端接单元51到54进行通信。相反，交换站1的第二ATM单元13通过线路41到44和端接单元51到54获得形式为ATM单元的数据包，它们通过耦合网络12、第一ATM单元11和在线路21到24上的端接单元31到34进行通信。
各ATM单元的规定地点由在其头标部分以28位形式包含的地址确定。通过该28位地址可确定228个规定地点。然而可能的规定地点的数目不等于通过该交换站能够建立(维护)的连接数目，以及为之在那里存储相应的连接信息。能够同时建立的连接的最大数目在图4表示的例子中取16K。
该值从官方公布的经验得出，据此通过如在图4的例子中表示的可在每秒传输150兆位数据的光缆21到24或者41到44这样的线路应该实现最大4K的连接，此时，在连接时是否涉及前面提到的所谓的VPC(虚拟路径连接)或者同样是前面提到的所谓的VCC(虚拟信道连接)都与此无关。
为存储16K连接所涉及的连接状态信息而准备的存储器显然不能直接通过在ATM单元头标范围内包含的28位地址寻址。这尤其适用于下述场合，即在要存储一个规定的连接所涉及的数据的地址应该另外还要依赖于通过哪一条线路或者端接单元接收要通信的ATM单元。
为寻址连接状态信息存储器而产生的地址是在前面已经提到的LCI(逻辑信道标识符)值。为能够表示16K个不同的地址，该LCI值必须包括14位。
现在研究的例子包括作为缩减地址使用的LCI值，正好是刚才提到的14位，这里，其内容取决于(包括12位的)VPI值、(包括16位的)VCI值和(现在)包括6位的PN值。为完整起见，此处再次指出，VPI(虚拟路径标识符)值和VCI(虚拟信道标识符)值一起构成ATM单元头标中的28位地址，而PN(物理端口号)值表示线路或者端接单元的号码，通过该线路或者端接单元接收ATM单元。
上述LCI值由有三个地址分量的序列产生，其第一地址分量基于PN值，第二地址分量基于VCI值，第三地址分量基于VPI值。
包含总共14位的地址分量的排列的大小和顺序除别的外还依赖于各ATM单元的VPI值是小于数值2V还是不小于2V。2V是下面的VPC(虚拟路径连接)的号码，它作为由在该交换站中从0开始历数VPC中不分解的第一个，亦即作为原样继续通信的。V是一个第一配置参数，它由(可由用户调节的)系统配置产生，并必须为执行上述地址分配知道。
为更好理解，重要的是要了解有哪些类型的连接和这些连接如何通过该交换站操作。通过ATM交换站建立的连接可以分成两类，这一点前面多次提到过，亦即所谓的VCC(虚拟信道连接)和所谓的VPC(虚拟路径连接)。VCC是对每一规定用户连接单个建立的单一连接；而VPC是集中连接(例如在交换站之间或者对包括多个用户连接的用户设备)，在该集中连接下每次可集中操作一整束整体的VCC。为使在其下集中包含的VCC能继续单个通信(能够走分开的路径)，VPC能够在一个交换站中被识别；由此可以从一个VPC中产生多个VCC。然而VPC能够原样，亦即不被分解继续通信。
通过系统一个相应的配置，在开通前确定，在所涉及的交换站中理论上可能的212VPC有多少能够被识别以及哪一个VPC是单个的。VPC通过VPI号码分配，此时在所涉及的交换站中被分解的VPC分配从0到2V-1的VPI，而此时在交换站中不被分解的VPC由大于2V-1的号码标识。
也就是说各LCI值生成的类型和方式除别的之外还依赖于所涉及的VPC在交换站中被分解还是保持为原样。如前所述，这点可以通过验证
a)       VPI＜2V或者
b)       VPI＞2V来确定。
在情形a)的前述方式，亦即对于在交换站中出现的VPC分解的场合，在图1中说明。图1原理表示包含一个12位(位0到11)的VPI值，一个包含16位(位0到15)的VCI值，一个包含6位(位0到5)的PN值以及一个包括14位(位0到13)的LCI值。该LCI值由下述VPI值，VCI值和PN值组成：
1)LCI值的最低值P位是PN值的最低值P位。
2)LCI值的最高值14-M是VPI值的最低值14-M位。
3)LCI的中间M-P位是VCI值的最低值M-P位。
上述数值P是第二配置参数，它表示涉及的ATM单元与之连接的线路或者端接单元(PHY)的数目。在所研究的例子中2P等于与涉及的ATM单元连接的线路或者端接单元的数目。为P规定的数值从(可由用户规定的)系统配置产生，并必须在所研究的例子中为执行所说明的地址分配而知道。
缩短包含原来6位的PN值为P位(P在图1和图2说明的例子中等于3)意味着没有丢失任何信息，因为在LCI值中略去的PN值的(最高值)位在各配置中可识别，原本就等于0。
前述数值M是第三配置参数，它表示由LCI值寻址的连接状态信息存储器细分在其中的块的数目。在所研究的例子中2M等于连接状态信息存储器需要的块数。连接状态信息存储器要划分成的块数从在交换站中不分解而作为原样继续通信的VPC数目产生。所有涉及该VPC的连接状态信息(同时仅这些)根据还将说明的理由必须在该连接状态信息存储器的位置块的最上位找到。为M确定的数值从(可由用户规定的)系统配置产生，并必须在所研究的例子中为执行本发明的方法而知道。
缩短包含原来12位的VPI值为14-M位(14-M在图1和图2说明的例子中等于4)意味着没有丢失任何信息，因为在LCI值中略去的VPI值的(最高值)位在各配置中可识别，原本就等于0。
同样缩短包含原来16位的VCI值为M-P位(M-P在图1和图2说明的例子中等于7)意味着没有丢失任何信息，因为在LCI值中略去的VCI值的(最高值)位在各配置中可识别，原本就等于0。
通过由VPI、VCI和PN值所表示的地址分量序列不产生任何信息损失这一点，也从下面看出，以所说明的类型和方式组成的14位LCI值正好能够表示为存储连接状态信息最大需要的16K地址。
在情形b)中的LCI的组成，亦即对于在交换站中涉及的VPC不分解的场合，示于图2。图2相似于图1，原理表示一个包含12位(位0到11)的VPI值，一个包含6位(位0到5)的PN值，以及一个包含14位(位0到13)的LCI值。LCI值由VPI值、VCI值和PN值部分如下组成：
1)LCI值的最低值P位是PN值的最低值P位。
2)LCI值的最高值14-M位为1。
3)LCI的中间M-P位是VPI值的最低值M-P位。
P和M是前面详细说明的(第二和第三)配置参数。
为情况a)和b)产生的LCI值由于最高位14-M位和其后存在的M-P位而不同。
最高值14-M位用于选择其中细分连接状态信息存储器的一块。
在涉及交换站中不分解的VPC的场合b)，块地址固定设定为1..1，亦即最大可能数值。由此相应于连接状态信息存储器的最高块。这也是预期的，因为它们是涉及不分解的连接状态信息，如前所述，在且仅在该处存储。因为在连接状态信息存储器的最高块只存储在交换站中不分解的VPC这样的连接状态信息，因此，它们仅通过在LCI值的中间部分存储的VPI值约定；VCI值由于缺乏VPC的分解而不需要，并因此在情况b)中不考虑。
在涉及交换站中分解的VPC的场合a)，由最高值位14-M位表示的块地址等于各VPI值，这些数值在情况a)永远不能表示连接状态信息存储器的块的最高位。这也是所预期的，因为有关能分解的VPC的连接状态信息占用下面的块，准确地说除最高块外所有块。因为在除连接状态信息存储器的最高块外的所有块只存储在涉及交换站中能分解的VPC的连接状态信息，所以这些另外通过在LCI值的中间部分存储的VCI数值约定，此时表示VCI值的地址分量由于多个在一个VPC下包含的VCC而成为组成LCI值的地址分量中的最大的地址分量。
如前所述，如果在构成LCI值时舍弃的VPI、VCI和PN值的(最高值)位只包含0的话，则不丢失任何信息。为保证确实是这种情况，可以提供逐次检验。如果在一次这样的检验时表明单个数值的一个或者多个舍弃的位不等于0，则这意味着出现一个错误，需要一种特别处理。这种特别处理例如可以是不发送所涉及的ATM单元。由此至少可以防止已经存在的连接不被干扰。
下面参考图3说明实现本发明方法的一种设备。
前述方法在一个图3所示的地址分配单元100中实现。在该地址分配单元100中作为输入信号输入要为其分配产生的LCI值的数值记录，和一系列配置参数。
所述数值记录包括12位长的VPI值(同样来自ATM单元的头标)和6位长的PN值。
所述配置参数包括前述第一、第二和第三配置参数，准确地说，一个包含4位的V值、一个包含3位的P值和一个包含4位的M值。
考虑配置参数给VPI、VCI和PN值记录分配一个地址，在该地址下可存储在一个连接状态信息存储器中涉及这些数值记录的数据(连接状态信息)。这些地址的构成类型和方式已在前面参考图1和图2详细说明。
所述地址作为一个包含14位的LCI值从地址分配单元100输出。
在地址分配单元100中输入的配置参数V.P和M“仅”是实际配置参数2V.2P和2M的代表。以形如以2为基的指数的配置参数的输入一方面允许为输入配置参数在地址分配单元中所提供的连接保持为同样少，另一方面允许这样输入的数值直接，亦即无须另外预处理而进行继续处理。尽管如此，当然也可以提供配置参数的完全输入，亦即不像前面建议的指数输入。此外，也不限制在输入以2为基的指数；其基值可以是多种任意其它值。
也不限制单个配置参数为准确表示在前面的说明中给出的大小。至少可以部分考虑较大或较小等效值的其它方案。于是可以例如通过第一配置参数V代替各连接状态信息存储器块的数目而表示其大小。
总之可以确定，通过本发明的方法可以找到一种方法，通过该种方法总可以简单和以最小开销实现要做到的地址分配。

Claims (8)

1．一种为表示不同参数的数值记录分配地址的方法，在该地址下可存储有关各数值记录的数据，其特征在于，
要分配的地址每次通过一个表示各数值记录单个值的序列构成，其中各地址分量的范围和/或各地址分量在该序列中的顺序依赖于受在参数数值范围内的影响所取的配置参数个别可以变化。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于，该方法可用于一个B-ISDN系统中的一个ATM单元中，以便能够寻址一个连接状态信息存储器．
3．根据权利要求2的方法，其特征在于，数值记录的数值包括一个VPI值、一个VCI值和一个PN值，其中VPI值和VCI值表示一个ATM单元的规定地点，以及其中PN值表示其来源地点。
4．根据权利要求2或者3的方法，其特征在于，选择一个第一配置参数，根据该参数可以确定在所涉及的交换站中一个VPC是否被分解。
5．根据权利要求2到4之一的方法，其特征在于，选择一个第二配置参数，根据该参数可以确定PN值的最大数值范围。
6．根据权利要求2到5之一的方法，其特征在于，选择一个第三配置参数，根据该参数可以规定VPI值的最大数值范围。
7．根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，配置参数以一个预先规定的基数的指数形式建立。
8．根据权利要求2到7之一的方法，其特征在于，地址分量相应于各记录的数值，然而其中对地址构成无意义的部分无替代省略和/或通过其它的代替。
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