[发明专利]一种动态管理异步传输模式中虚连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够对ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)中使用的虚连接实施动态管理的方法，属于宽带通信技术领域。 

背景技术

ATM是在传统电路传输模式和分组传输模式基础上发展起来的新兴数据传输模式。在该模式中，数据被组织成53个字节的信元(其中48个字节为有效信息，5个字节为标头或称信元头，标头上存储传输地址的信息等)，然后进行快速分组交换，以满足不同业务传输的需求。由于各个信元不需要周期性出现，因此把这种数据传输模式称为异步传输模式。这里的“异步”是指不需要对发送方的信号按一定的步调(同步)进行发送。ATM技术具有传输速度快、距离不受限制等特点，尤其适合宽带多媒体业务中使用。 

在ATM的信元结构中，VPI和VCI是最重要的两个部分。VPI(Virtual Path Identifier)是虚通道标识符的简称；VCI(VirtualConnection Identifier)是虚通路标识符的简称。VPI和VCI合起来构成了一个信元的路由信息。在ATM中，地址是呼叫建立过程中通过UNI信令确定的，然后据此寻找合适的路由，并建立VC(虚连接)。虚连接由一系列VPI/VCI路由构成，并用VPI/VCI标识。ATM交换机根据各个信元上的VPI/VCI来决定把它们送到哪一条线路上去。 

在ATM技术的使用过程中，对虚连接的管理实质上就是对VPI/VCI的管理。实现有效管理和查找操作存在两个需要重点关注的问题，一个是查找VPI/VCI所占用的CPU的时间长短，另外一个是存储VPI/VCI所占用的内存空间大小。现有技术中常用的解决方案包括直接地址查找法和哈希算法。但这两种方法各自存在自身的不足。直接地址查找法需要消耗巨大的内存；哈希算法存在两个问题：一个是存在哈希冲突，另外一个是支持的连接数量特别大的时候，也需要巨大的内存空间，而且在这种情况下，产生哈希冲突的概率也增加了。 

在申请号为03101344.9的中国专利申请中，提供了实现ATM链接查找的方法。该方法采用再哈希法处理哈希冲突。与目前查找异步传输模式链接的现有技术(直接地址、CAM表查找法)相比，该方法有如下优点：(1)对RAM容量要求较低，可以在FPGA内部实现；(2)很容易支持较多数目的链接查找，且端口值、VPI值、VCI值范围不受限制；(3)实现起来方法简单，链接数目增加时，很容易实现扩充。 

另外，在申请号为02155154.5的中国专利申请中，介绍了一种异步传输模式设备虚通路标识符的管理方法，包括申请VCI和释放VCI。其中申请VCI包括：生成比特集；组成比特集池；设置比特集中相应比特的标记；设置比特集的标志位；若VCI的VPI首次用于VC连接，到比特集池申请一个空闲比特集，挂在相应的VPI下，将该比特集的标志位置为占用，并将相应的VCI比特置为1；若该连接的VPI已经被其它VC连接所使用，检查该VPI指向的比特集中的比特位，若为1，则要重新选取VCI，否则将该位置为1。释放VCI包括：检查VPI比特集的相应比特，若为1，将其置为0，否则表明该VCI根本没有被占用；若该VPI下没有VC连接，将该比特集归还给比特集池，并将该比特集的标志位置为空闲。 

但是，上述各技术方案仍然存在查找速度不够快，无法支持任意的VPI/VCI位数的缺陷，仍然需要进一步加以改进。 

发明内容

本发明的目的是提供一种动态管理ATM(异步传输模式)中虚连接的方法。该方法通过控制VPI/VCI的管理粒度，可以获得恒定高速的查找速度和高效的内存使用效率。 

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案： 

一种动态管理异步传输模式中虚连接的方法，通过管理虚通道标识符和虚通路标识符来实现，其特征在于： 

(1)确定在实际应用中需要的所述虚通道标识符和所述虚通路标识符的位数，并进一步确定所述虚通道标识符和所述虚通路标识符的管理粒度； 

(2)根据所述位数和管理粒度，将要管理的虚通道标识符和虚通路标识符分成等分的区间，并以所述区间为单位进行虚通道标识符和虚通路标识符的管理； 

(3)在需要用到某个虚通道标识符或虚通路标识符时，先判断该虚通道标识符或虚通路标识符所在的区间是否已经申请了相应的内存空间； 

(4)如果已经申请内存空间，则在该内存空间中申请虚通道标识符或虚通路标识符，如果没有申请内存空间，则申请内存空间并在该内存空间中申请虚通道标识符或虚通路标识符；