[发明专利]一种纵横式交换矩阵缓存信元的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种纵横式交换矩阵缓存信元的方法及装置。

背景技术

纵横式交换矩阵(CrossBar，Xbar)是一种空分交换开关，可以将N个输入端口与N个输出端口任意互连，又称为交叉开关矩阵，用于交换网中。

如图1所示，Xbar包括交换电路和交换矩阵控制器。交换电路由连接N个输入端口(Input)和N个输出端口(Output)的2N条链路纵横交叉连接构成，每个交叉节点(Crosspoint)处有一个控制开关，用于控制Input和Output之间的通断。交换矩阵控制器根据输入队列的状态，决定每个调度周期输入端口和输出端口间的连接关系，其中的仲裁机构仲裁输入端口对输出端口的访问，交换矩阵控制器根据仲裁结果打开或关闭有关交叉节点，实现数据交换。

如图2所示，交换系统包括交换网(Switching，SW)和交换端口，交换网包括有纵横式交换矩阵，交换端口具体是交换网接口芯片(Fabric AccessProcessor，FAP)。纵横式交换矩阵的交换矩阵控制器根据输入队列的状态生成仲裁结果(grant)信息，并发送grant信息给交换端口，交换端口再根据grant信息发送信元(cell)至交换网进行交换。

由于链路上存在延时，SW从发送grant到收到信元可能经历较长的时间。而且不同链路上的延时不同，会导致SW同时发出的grant所对应的信元在不同的时间到达。其中，从SW发出grant到最终完成信元交换的这段时间称为(Grant to Switch，G2S)，该G2S时间由最大的链路延时决定。另外，由于链路上的抖动，即使同一链路上的信元延时也会有变化。为了保证交换的同时性，需要在交换前对链路延时和抖动延时进行补充处理。

现有技术中，使用信元缓存来补偿链路延时和抖动延时：速率较快的链路上的信元到达后，在缓存中等待，直到速率最慢的链路上的信元到达后，再一起进行交换。具体方案为：SW在发送grant的同时，发送一个时标syncts给FAP模块。这个时标syncts表示对应信元的交换时刻。FAP模块发送信元时会把该syncts作为信元头中的一个域一并发送。SW中对每个输入端口设置一个缓存，该缓存包括多个单元，其中的每个单元对应syncts的一个值。SW在收到信元后，根据信元头中的syncts将该信元存储在对应的缓存单元中。在到达syncts表示的交换时刻时，交换矩阵控制器把syncts对应的交换配置(即仲裁结果)载入到交换电路中，同时每个输入端口从缓存中读出syncts对应的信元，使交换配置和交换信元一致，最终完成信元交换。下面结合附图具体说明。

如图3所示的Xbar，在交换电路前使用一个缓存cbuf来存储待交换的信元，以吸收链路上的抖动延时和链路延时。该缓存cbuf共有N×M个单元，分别对应N个输入链路和M个交换时间，其中M不能小于G2S的值。同时，信元头里携带的syncts域的取值范围也不能小于G2S的值，以实现syncts值和缓存单元的对应。Xbar还包括一个缓存ctbl，其中需要缓存M轮仲裁结果(即交换配置)。每次交换时，SW从该缓存ctbl中发送当前syncts对应的交换配置给交换电路，同时从缓存cbuf中把当前syncts对应的全部输入信元也发送给交换电路。该交换时刻，由于这一组信元的grant信息是在G2S时间之前发送的，而最大的链路延时不会超过G2S，所以在该交换时刻缓存中已经收到了所有链路中该syncts对应的的信元，从而实现了对链路抖动的吸收和延时的纠正。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，信元头中的syncts域占用一定的比特(bit)位，会降低信元的有效负载；另外，SW的每个输入端口需要的缓存单元的个数不能少于最大的syncts值。而syncts值由G2S的值决定，不能小于G2S的值。现有技术中缺少一种可以提高信元的有效负载，可以减小信元缓存大小的技术方案。

发明内容

本发明实施例提供一种纵横式交换矩阵缓存信元的方法及装置，可以提高信元的有效负载，还可以减小信元缓存的大小。

一种纵横式交换矩阵缓存信元的方法，包括：

接收待交换信元，根据所述待交换信元携带的时标获得所述信元的抖动延时值，所述时标用于指示待交换信元在链路传输中的抖动延时；

根据预设的链路延时值与链路间的对应关系，获取传输所述待交换信元的链路所对应的链路延时值；

获取缓存单元中的处于第一出缓存序列的缓存信元的缓存地址；