（通信与信息系统专业论文）综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究.pdf

声明 创新性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其 它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 本人签名丝日期 关于论文使用授权的说明 二e 。i 一。2 d s 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 本人签名：磕! 垂日期 导师签名：雅日期 夕。0 1 一。2 一d 8 吱即f 一0 2 一d 宫 摘要 摘要 本文首先简要介绍a t m 的基本特点、综合业务接入的方法和用于异步业务 适配的a a l 5 协议。然后，结合国家8 6 3 重大课题“实用化综合接入系统”，对 综合接入系统中如何支持1 0 1 0 0 m 以太刚业务和网管应用作，详细讨论，重点论 述了地址映射机制、信元调度机制、中断处理机制、缓存管理等关键技术，并根 据实际情况，提出了用于同时适配以太网和网管业务的“动态共享和静态固定相 结合”的缓存分配模式。最后介绍了通过实用化综合接入系统实现1 0 1 0 0 m 以太 网互连的方法及测试结果。 关键词：a t m a a l 5 以太网适配 a b s t r a c t a b s t r a c t t h i sd i s s e r t a t i o nd e a l sw i t ht h em u l t i c h a n n e la t ma d a p t a t i o no f1 0 1 0 0 m e t h e m e ta n dn e t w o r ka d m i n i s t r a t i o ns e r v i c e f i r s t ，t h ef u n d a m e n t a lf e a t u r eo f a t m ，t h e m e t h o do fi n t e g r a t e ds e r v i c e sa c c e s sa n dt h ea a l 5p r o t o c o l s u p p o r t i n g t h e a s y n c h r o n o u ss e r v i c e sa r eb r i e f l yi n t r o d u c e d t h e n ，o nd e m a n do f “t h ep r a c t i c a l u n i v e r s a la c c e s ss y s t e m ”，o n eo ft h em a j o rs u b j e c t si nn a t i o n a l8 6 3p r o j e c t ，s o m e d e t a i l so fu n i v e r s a la c c e s ss y s t e ms u p p o r t i n gt h e1 0 1 0 0 me t h e r n e ta n dn e t w o r k a d m i n i s t r a t i o na r ed e s c r i b e dw i t l le m p h a s i so nt h er e l e v a n tk e yt e c h n o l o g ys u c h 船 b u f f e rm a n a g e m e n ta n dm e c h a n i s mo fa d d r e s s m a p p i n g ， c e l l s c h e d u l i n g a n d i n t e r r u p t i o nh a n d l i n g i n t h i sp a p e r , t h ec o m b i n e dd y n a m i ca n ds t a t i cb u f f e r a l l o c a t i o ns c h e m e a p p l i e d t ot h ei n t e g r a t e da c c e s so fe t h e m e ta n dn e t w o r k a d m i n i s t r a t i o ns e r v i c ei sp r o p o s e d f i n a l l y , t h ei n t e r c o n n e c t i n gm e t h o do f1 0 1 0 0 m e t h e m e tt h r o u g ht h eu n i v e r s a la c c e s ss y s t e ma n dt h et e s tr e s u l t sa r ep r e s e n t e d k e y w o r d ：a t m a a l 5e t h e r n e t a d a p t a t i o n 第一章绪论 第一章绪论 在互联网蓬勃发展的同时，现有的电信网，如p s t n i s d n 网及其日益完普 的支撑网( 如7 号信令网、智能网) ，现有的数据网( 如x 2 5 、d d n 、f r 网) ， 依然在各自的领域中发挥着重要作用。但现存的各种网络采用了最适合某一特定 业务的复用与交换体制及相应的通信协议，往往不能经济而有效地支持其它业 务。这些相互独立的通信网用途各异、技术体制不同，重复建设、经济性差，不 便支持新业务，很难互连互通。鉴于这些网络将长期共存，不可能在短期融合为 单一的网络，人们将网络分为核心网( 或骨干网) 和接入网。暂时保留骨干网的 多样性，首先实现包括多媒体业务在内的多种业务的综合接入。因此，研究综合 各种业务的接入网( 或称接入系统) ，首先实现接入网的宽带化和综合化，是实 现多网融合的一个中间步骤，对于网络技术的发展和满足用户日益增长的需求都 有重要意义。 a t m 技术作为一种新的复接分接、传输和交换技术，综合了电路模式和分组 模式的优点，为各种业务的综合接入和信息的高速传输提供了技术基础。本章首 先简要概括a t m 技术适合综合业务接入的基本特点，接着介绍综合业务接入技 术和用于异步业务适配的a a l 5 协议，最后介绍本文所做的工作及其意义。 1 。1a t m 的基本特点 a t m 技术在传输和交换方面都采用了与传统技术不同的方式。在传输方面采 用了统计( 异步) 时分复用方式，信道带宽按需分配，信道利用率高，能满足不 同速率业务以及变速率业务的需求。在交换方面，a t m 继承了电路交换和分组交 换的优点，采用快速分组交换方式。所有信息在a t m 网中以称为信元的固定长 度分组传送，降低了交换结构和缓存器管理的复杂性，便于用硬件实现交换功能， 从而提高了交换速率，也便于实现业务综合，对支持未来新业务的接入具有更强 的适应性。它取消了传统分组数据网中的逐段链路差错控制和流量控制，采用端 到端差错控制和流量控制。这是由于采用低误码率的光纤作为传输媒质，允许简 化链路通信协议，从而降低了信元在交换节点的处理时延。 a t m 采用面向连接方式，引入虚通路v c ( v i r t u a lc h a n n e l ) 的概念。虚通路 指的是a t m 的单向通信能力，类似于分组交换中的虚电路的概念。与虚通路相 关联的两个概念是虚通路链路和虚通路连接v c c ( v i r t u a lc h a n n e lc o n n e c t i o n ) 。 虚通路链路是两个相邻a t m 结点间传递a t m 信元的单向通信能力，用一个 v p i + v c i 值来标识。级连的v c 链路组成v c c 。虚连接实质上就是信源和信宿间 的v c c 。v c c 有三种：一种称为永久( p e r m a n e n t ) v c c ，一种为半永久( s e m i ! 综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 p e r m a n e n t ) v c c ，这两种连接可以通过网络管理功能来修改：另一种为交换v c c ， 通过信令系统建立。为方便对大量的虚通路进行管理，将多个虚通路组成虚通道 v p ( v i r t u a lp a t h ) ，同时定义了v p 链路和v p c 两个概念。v p 链路是一束具有相 同端点的v c 链路，级连的v p 链路组成v p c ，v p 链路用v p i 来标识。 a t m 的上述特点决定了a t m 在综合业务接入方面具有独特的优势。 1 2 综合业务接入技术 综合业务接入可划分为两大类。一类是同步接入，采用同步时分复用( s t d m ) 技术，另一类是异步接入，采用异步时分复用( a t d m ，也称统计时分复用) 技 术。下面首先介绍业务的分类与特征，然后介绍同步接入和异步接入，最后对两 种接入方式进行了比较。 1 2 1 业务的分类与特征 a t m 网络承载业务的划分主要基于下列属性： ( 1 ) 源端点与目的端点之间是否需要有严格的定时关系； ( 2 ) 比特率是固定的还是可变的； ( 3 ) 连接模式是面向连接的还是无连接的。 根据这些不同的属性，i t u t 将网络承载业务划分为四种类型a 、b 、c 和d ， a 类业务是恒定比特率( c b r c o n s t a n tb i tr a t e ) 、面向连接业务，源宿点需要 定时关系，这类业务与传统电路交换网中业务类似，一般称为电路仿真( c i r c u i t e m u l a t i o n ) 业务，典型应用有6 4 k b s 话音和3 8 4 k b s 或2 0 4 8 m b s 会议电视。b 类业务是变比特率( v b r ：v a r i a b l eb i tr a t e ) 、面向连接、源宿点需要定时关系 的业务，典型的应用是变速率的压缩编码视频业务。c 类和d 类是变速率数据业 务，源宿点不需要定时关系，它们之间的区别仅在于c 类面向连接，而d 类无连 接。c 类和d 类的典型应用是面向连接或无连接的数据传送。 从目前应用考虑，业务可划分为两类：同步业务( c b r ，源宿点要求定时关 系) 和异步业务( v b r ，源宿点不要求定时关系) ，而是否面向连接不能反映业 务的本质，仅是网络提供业务的手段和方式。最本质的东西是针对不同的业务， 网络应提供不同的服务质量( q o s ) 。对于同步业务，由于它对时延及时延抖动很 敏感，网络应提供实时的服务，而且网络提供的服务带宽应大于或等于业务要求 的带宽。采用面向连接方式主要是为了给这类业务提供通路并分配足够的带宽。 而对于异步业务，它对时延及时延抖动不是很敏感。但因它对丢失很敏感所以 网络提供的服务带宽仍应大于业务的平均带宽。总之为了保证q o s ，必须有足够 的带宽。没有带宽就不可能提供服务，带宽不足q o s 必然下降。 第一章绪论 1 2 2 同步接入( s t d m ) s t d m 将信道时间划分为固定长度的时隙( 时隙长度可以是l 比特、1 字节 或一个分组) ，m 个时隙构成一帧，帧周期地出现。帧中每一个时隙分配给一路 业务流，这样各帧的相应时隙组成的时隙序列 t s ；，i = l 2 ) 构成一个“子信道”， 每一个或若干个子信道可为一路业务提供一条传输链路，如图1 1 所示。s t d m 之所以被称为同步的，是因为各子信道是通过时隙的位置来区分的，而且每帧中 的时隙在使用前是预先固定分配的，对于任何一个信源，不管它有没有业务传输， 它将一直固定占用分配给它的时隙。 输入业务流 a io a 2a i b i - - b 2b i i i m m 2 m s 1 d m 头 图1 - 1j 司步时分复用 s t d m 的优点是开销小( 每帧除了帧头开销外，各时隙没有开销) ，各路用 户信息都有它的“专用”信道，不会发生竞争和冲突，适合电路型业务。但其速 率不够灵活，如果一个时隙等效的速率为b ，则只能按n b ( n 为正整数) 分配给 用户使用。还有一个缺点就是一旦时隙分配给用户后，就属它“专用”，用户即 使不发送信息也占用信道资源，造成资源浪费。 1 2 3 异步接入( a t d m ) a t d m 与s t d m 的主要区别是用时隙的标头( 而不是时隙的位置) 来区分不 同的信息通路。用户若无信息发送则不占用时隙，故信道利用率得以提高，其代 价是时隙标头的开销。为了减小开销，时隙长度需增加，不再是一个字节，而是 一个分组。所以a t d m 又称为分组复用。 图1 2 异步时分复用 a t d m 的优点是能根据信源对信道带宽的随机占用需求，动态地为信源分配 亍一 盖 m 蓝 胁 s 复一 a询哪誉 一4 综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 时隙的数目，如图1 2 所示。设异步复用器有m 条输入线和一条高速复用输出线 路，每条输入线有一个缓冲器，输入信息分组首先进入缓冲器排队。复接器对m 个缓冲器进行轮询，若某一路缓冲器中有分组，则为其分配一个时隙传输一个分 组：若某一路缓冲器中无分组，则跳过该路，不为其分配时隙，并继续扫描下一 路，如果平均有k 个缓冲器中有分组，则平均帧长为k 时隙( k m ) 。由于数据 业务具有突发性和间歇性，所以复接后的数据速率必然小于输入的峰值速率之 和，即异步复接正是通过将复用线路的速率降低到接近输入统计平均速率，来提 高线路的利用率。a t m 信元是固定长度的分组，由信元头和信息载荷两部分组成， 所以a t m 信元的复接是一种典型的异步时分复接方式。 1 2 4 两种接入方式的比较 从链路带宽的利用率的角度看，由于同步接入方式不管业务源有没有数据传 输，它都将直占用分配给它的时隙，如业务峰值速率为v ，平均速率为av ( a _ d d l i ( 汀c v p i v ( 1 i 1 6 幽3 1 0外部c a m 盎找方式 当a q w i 通信控制器接收到信元时，墩m 信元头巾的v p i v c i 值，地：i 【 = 查 找表中的v p i v c i 值比较，如果匹配则取m 连接号，将m s 位清零；：符不匹配， 将m s 位置1 ，该信元被观为误捅信元而丢弃。 地址压缩方， 地址压缩机制通过两级地址j 玉缩表使地址查找过程中所需的存储器空叫减到 最小。如幽3 “所示，第一绒地址土= 缩( 叩v p 级地址压缩) 是通过一个基于4 比特的p h y 地址和1 2 比特的v p i 的地址查找表来实现的；第二级地址压缩( 即 v c 级地址胍缩) 是通过一个基于1 6 比特的v c i 的地址簧找表来实现的，如果在 地址压缩过程中没有找到对应的匹配项，这个信元将被视为谡插信元而丢弃。 综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 幽3 - 1 1 地址压缩机制 在v p 级地址压缩过程中，位于a t m 参数r a m 中的v pm a s k 将对接收信 元的p h y 地址和v p i 进行压缩，得到v p 表的对应八口偏移地址。在v p 表的对 应入口中包含v cm a s k 和一个指向对应v c 表的指针( v co f f s e t ) 。注意v p 表必须位于8 2 6 0 内部的双端口r a m 中。 在v c 级地址压缩过程中，v cm a s k 对接收情元的v c i 值进行压缩，得到 一个指向v c 表对应入口的指针。在v c 表的对应八口中包含该接收信元对应的 连接号。v c 表必须位于外部存储器中。 3 4 4 a p c 调度机制 在发送过程中，a t m 通信控制器通过a p c ( a t mp a c ec o n t r 0 1 ) 单元调度各 个连接来控制信元的发送。a p c 单元包含一个特定的数据结构，这个结构位于双 端口r a m 中。a p c 通过通信处理器( c p ) 执行一套特定的调度算法。 a p c 数据结构 如图3 1 2 所示，a p c 数据结构包括以下三个主要组成部分：一个a p c 参数 表、一个a p c 优先级表和对应于每个优先级表的信元发送调度表。 每个p h y 的a p c 参数表包含有确定优先级表的位置、优先级个数的参数及 其它a p c 参数。优先级表包含有确定该优先级对应的调度表的位置和太小的多 数。 第三章综合接入系统中以太网业务适配的设计与实现 i n l e r a c t i o n d i a g r a m c e l i h e a d e r c o n n e c t i o n 图3 - 1 2a p c 数据结构 a p c 调度表工作原理 如图3 1 3 所示，每个调度表被分成若干个时隙。每个时隙里发送信元的个数 由用户自己决定。当某一连接被调度后，根据该连接的带宽将该连接号填入其后 的某一个时隙里，等待下一次调度。在t c t 表里的峰值信元速率等参数决定该连 接的实际发送速率。 f ul | 【| l j 5 l o i s 一 一 一c o l lr 9 h 日d u 目 削3 1 3a p c 调度表工作原理 每两个字节的时隙入口指向一个a t m 连接。在同一时隙里调度的其它连接 通过发送连接表( t c t ) 里的a p cl i n k e d c h a n n e l 域彼此相互连接到一起形成连 接链。连接链的长度没有任何限制，但是如果连接链中连接的数目超过了每个时 隙允许发送的最大信元数( c p s ) ，那么剩下的连接将留到下一个时隙发送。注意， 在调度表里的某一个给定的时隙里，每一个连接只能出现一次，因为每一个连接 只有一个a p cl i n k e d c h a n n e l 域。 综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 调度表大小的确定 下面介绍如何确定每一个时隙里发送的信元数和一个调度表总共应包含多少 个时隙。 每一时隙发送信元数( c p s ) 的确定 每一时隙发送信元数由具有最大比特速率的连接决定。如果某一个连接在 每一个时隙里都被调度一次，则这条连接将获得最大速率。下式说明最大比 特速率与每时隙发送信元数之间的关系： 最大比特速率= 线速率每时隙发送的信元数( c p s ) 反过来，每时隙发送的信元数( c p s ) = 线速率最大比特速率。 调度表的时隙数的确定 调度表的时隙数是由具有最小比特速率的连接来决定的。如果在整个调 度表中某连接仅被调度一次，那么这条连接将获得最小比特速率。最小比特 速率与调度表的时隙数之间具有如下关系： 最小比特速率= 线速率( ( 调度表的时隙数一1 ) 每个时隙发送 的信元数( c p s ) ) 3 4 5 接收及发送连接表( r c t 和t c t ) 接收及发送连接表( r c t 和t c t ) 用以存储某条被初始化的连接的参数。这 些参数包括a a l 类型、流量参数、b d 参数和分段重装( s a r ) 过程中的临时参 数。每个连接表的大小为3 2 字节。 接收连接表( r c t ) 接收连接表如图3 1 4 所示。各参数意义如下： g b l 全局位。若置g b l 位为1 ，将轮询数据缓存、b d 、中断队列和空闲缓 存池。 b o 字节顺序，用于数据缓存。 o o保留： 0 1p o w e r p cl i t t l ee n d i a n ； 1 b i g e n d i a n d t b 数据缓存总线。 0 数据缓存位于6 0 总线上： 1数据缓存位于本地( 1 0 c a l ) 总线上。 b i bb d 、中断队列、空闲缓存池和外部s r t s 逻辑总线。 0 位于6 0 总线上； 第三章综合接入系统中以太网业务适配的设计与实现望 1 位于本地总线上。 b u f m 缓存模式。 0 静态缓存分配模式 1 全局缓存分配模式。 0 1234 5 67 891 0 1 11 2 1 3 1 4 5 g b lb od t bb i bb u f ms e b fe n d fj m o i n fa b r f l f i xd a t ab u f f e rp o i n k , r ( r x d b f t r ) c e l l t i m es l a m p r b d _ o i f s e t p r o t o c o s f , - a c r l i c m r 8 l r p m tr b db s e r b db a s ep m 图3 - 1 4接收连接表：r cr ) s e g fo a mf 5 分段筛选。 0 不发送p t i = 1 0 0 的信j 到原始信元队列中； 1发送p t i = 1 0 0 的信元到原始信无队列中。 e n d fo a mf 5 端到端筛选。 0不发送p t i = 1 0 1 的信元到原始信元队列中； l 发送p t i = 1 0 1 的信元到原始信元队列中。 i n t q 指向四个有效中断队列中的一个。 i n f 指示接收状态( 仅适用于a a l 5 ) ，初始化为0 。 0处于空闲状态； 1 处于a a l 5 帧接收状态。 a b r fa b r 流量控制( 仅适用于a a l 5 ) 。 0 a b r 流量控制无效； l 使能a b r 流量控制。 a a la a l 类型。 0 0 0 a a l 0 协议； 0 0 1 a a l l 协议； 0 1 0 a a l 5 协议。 r x d b p t r 接收数据缓存指针。存放接收缓存当前位置的地址。 州洲黧黧嚣嚣黧黧翟嚣 综合接入系统支持以太两业务的关键技术研究 c e l lt i m es t a m p 用作重装超时。无论信元是否收到，m p c 8 2 6 0 时标定 时器将被提取并写到这个域里。 r b d o f f s e t接收b d 相对于r b db a s e 的偏移地址。指向该连接当 前正在使用的b d 。初始化时将其设为0 ，接收信元过程中 由通信处理器( c p ) 负责更新。 m r b l r 最大接收缓存长度。 p m t 性能监测表。指向6 4 个有效的性能监测表中的一个。该性能 监测表的起始地址为p m tb a s e + p m t 3 2 。 r b d b a s e接收b d 基地址。指向该连接的接收b d 表中的第一个b d ， p m 性能监测。 0 对该虚连接不进行性能监测； 1 对该虚连接进行性能监测。 a a l 5 协议特定接收连接表( r c t ) a a l 5 协议特定接收连接表，如图3 1 5 所示。 01 23 4 5 8 78口1 0 1 1 1 21 3 1 4 1 5 t m l r x c r c r c r r r x b m r x f m lb p 0 。l 图3 1 5 a a l 5 协议特定接收连接表 各参数意义如下： t m l 消息的总长度，该域受通信处理器( c p ) 控制。 r x c r c c r c 3 2 暂时计算结果。 r b d c n t r x b m r x f m b p 0 0 l 接收b d 计数。指示当前接收缓存( b u f f e r ) 里还剩多少个字节。 不论c p 是否打开一个新的缓存( b u f f e r ) ，r b d c n t 均应被初始 化为m r b l r 。 接收b u f f e r 中断屏蔽。决定是否使能接收b u f f e r 事件。 0 使该连接的接收b u f f e r 事件无效： l使能该连接的接收b u f f e r 事件。 接收帧中断屏蔽。决定是否使能接收帧事件。 0 使该连接的接收帧事件无效； 1使能该连接的接收帧事件。 b u f f e r 池。仅适用于全局b u f f e r 分配模式。 神州订订一刚 0 o 0 o 0 o + + + + + +洲矧剐卿毓啪咖 第三章综合接入系统中以太网业务适配的设计与实现望 发送连接表( t c t ) 发送连接表如图31 6 所示。 圈3 1 6发送连接表 各参数意义如下所述： g b l伞局位。该位置l ，使能轮询数据b u f f e r 、b d 、中断队列和空闲b u f f e r 池。 b o 字节顺序。该域适用于数据b u f f e r 。 o o 保留； 0 1p o w e rp cl i t t l ee n d i a n ； 1 b i ge n d i a n 。 d t b 数据b u f f e r 总线。 o 位于6 0 总线上； 1位于本地总线l b i b b d 、中断队列和外部s r t s 逻辑总线。 o 位于6 0 总线上； 】位于本地总线上。 a v c f自动关闭虚连接。当该虚连接的最后一个b u f f e r 被发送并且在发送b d 表中没有b u f f e r 等待发送时，a v c f 决定a p c 是否关闭该虚连接。 0 a p c 不从调度表中去除该虚连接，而是继续对它进行调度发 送。 1a p c 将从调度表中去除该虚连接。当该连接有b u f f e r 需要发 送时，必须发出一个新的a t mt r a n s m i t 命令，这个命令 只有当清除了v c o n 比特后才能发出。 黼船骶恤她黼胁蚓黼刚糯删蚓蒜慧黧慧慧翟篙黧 综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 a t t a t m 流量类型。 0 0峰值信元速率调度； 0 1 峰值信元速率和可维持信元速率调度： 1 0 峰值信元速率和最小信元速率调度； 1 1 预留。 c p u uc p c s u u + c p i 插入( 仅适用于a a l 5 ) 。 v c o n i n t q i n f a b r f 0 使c p c s u u + c p i 插入无效，发送器清除c p c s u u + c p i 域： 1 使能c p c s u u + c p i 插入，发送器从外部存储器中读取c p c s u u + c p i 。 虚连接处于打开状态。 指向四个有效中断队列中的一个。 指示发送器状态( 仅适用于a a l 5 ) ，初始化为0 。 0 发送器处于空闲状态； 1 发送器正在发送a a l 5 的帧。 仅适用于a a l 5 。 0 使a b r 流量控制无效； 1使能a b r 流量控制。 a a l a a l 协议类型。 0 0 0 a a l 0 协议； 0 0 1a a l l 协议； 0 1 0a a l 5 协议。 t x d b p t r t b d c n t t b d o f f s e t r a t er e m i n d e r p c rf r a t i o n 发送数据b u f f e r 指针。存放发送b u f f e r 当前位置的地址。 发送b d 计数。该参数对当前发送b u f f e r 中剩下等待发送的 数据进行计数。如果正准备发送一个新的b u f f e r ，t b d c n t 的值将被置成该b u f f e r 所对应的发送b d 的长度域的值：如 果发送该连接的一个信元，它的值将随着减少。 发送b d 偏移地址。存放基于t b db a s e 的当前发送b d 的偏移地址，初始化为0 。 速率剩余值。a p c 用它来存放调度过程中计算p c r 小数部 分时的剩余值，初始化为0 。 峰值信元速率小数部分。以1 2 5 6 时隙为单位，存放峰值信 元速率的小数部分。 p c r峰值信元速率。以a p c 时隙为单位，根据流量计算出该连接的 峰值信元速率。 a p c l ca p c 连接链。供通信处理器使用，初始化为0 ( 即：空指针) 。 第三章综合接 系统中以太网业务适配的设计与实现 a ：n 们h p m t t b db a s e b n m s t p t i m k a t m 信元头。存放当前连接的4 字节的a t m 信元头，在发送 信元对，发送器把a t m c h 加到信元净荷里发送。 性能监测表。指向6 4 个有效的性能监测表中的个。 发送b d 基地址。指向该连接的发送b d 表中的第一个b d 。 b u f f e r n o t - r e a d y 中断屏蔽。 0 该连接的b u f f e r n o t - r e a d y 中断被屏蔽； 1 使能该连接的b u f f e r n o t r e a d y 中断。 停止发送。初始化为0 。 中断屏蔽。 0 该连接的发送b u f f e r 中断被屏蔽； 1 使能该连接的发送b u f f e r 中断。 性能监测。 0对该连接不进行性能监测； 1 对该连接进行性能监测。 a a l 5 协议特定发送连接表( t c t ) a a l 5 协议特定发送连接表如图3 - 1 7 所示。 图3 17a a l 5 协议特定发送连接表 各参数含义如下： t xc r cc r c 3 2 临时计算结果； t o t a lm e s s a g el e n g t h 消息总长度，供通信处理器( c p ) 使用。 3 4 6 发送及接收缓存描述符( 肋s ) 每条a t m 连接都有一套独立的接收和发送b d 表。每条连接的b d 的个数和 b u f f e r 的容量由用户自己定义。在每个b d 表的表末用结束位( w r a p ) 来标识。在发 送侧，每个b d 指向一个准备发送的b u f f e r 。在接收侧，用户可以选择采用两种 模式中的一种：静态b u f f e r 分配模式和全局b u f f e r 分配模式( 即动态b u f f e r 分配 模式) 。 发送b d 及b u f f e r 操作 如图3 1 8 所示，用户预先为每条连接开辟一张b d 表，这些b d 指向正准 盟综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 m g h lt x b m dt 。1 1 珊b l ；：奎慧 c h 4t x b dt a b e p o i n 王0 r sl nl h e 丁c t t b do f f s m c h t x 丑dt 8 b 糖 t xb u f f o r1 。f e h a n n 0 i t xb u f f e r2o fc l m n n e l1 t xb l x l i e r0o fg h a n n 目j1 i x b 咖r 4o f c h a n n o l1 c h 4t x j b d 下a b i 。 b d b 0 2 日d 3 b d 4 b d 5 b d 6 日0 7 t mb - q f e r5o fc h a n t i s 9 t x b u f f e r5 d c h a n n d4 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = 一 t x b u 阿e fe 硝c n 哺i4 = = = = ；= = = ；= ；= = = = ；= = = = = = = = = = = = 一 t x 囟雕e r7o f c m 珊1 4 幽3 一1 8 发送b u f f e r 和肋表实例 备发送的b u f f e r 。该连接的笫一个b d 的地址存放到t c t t b db a s e l 中。m p c 8 2 6 0 的核发出a t mt r a n s m i t 命令后，发送过程开始。通信处理器( c p ) 读出发送b d 表中的第一个b d ，发送对应的b u f f e r 。当第+ 个b u f f e r 发送完后，c p 将t b do f f s e t 加l ，然后读取b d 表中的下一个b d ，如果该b d 的r e a d y 位为1 ，则继续发送 其所指向的b u f f e r 。如果它的r e a d y 位不为1 ，则c p 按该连接速率轮询它的r e a d v 位。如果此时t c t a v c f 】= 1 ，c p 不进行轮询，而是将该连接从a p c 表中去除 并将t c t v c o n 清零。如果想重新启动发送过程，m p c 8 2 6 0 的核必须发送一个 新的a t mt r a n s m i t 命令。 发送缓存描述符( b d ) a a l 5 发送缓存描述符如图3 1 9 所示。 各参数位含义如下： r r e a d y 。 o 该b d 所指向的b u f f e r 没有准备好发送。用户可以对该b d 及它 指向的b u f f e r 进行操作。当b u f f e r 已被发送或在发送过程中发生 错误时，c p 将r 位清零。 1 该b d 所指向的b u f f e r 准备好但未被发送或正准备发送。一旦r 位为1 ，该b d 的任何域均不能被用户写入。 建 01一，一o o 鲨要 第三章综合接入系统中以太网业务适配的设计与实现型 。什s e t + 0 x 0 0 啪删+ 和啦 o f l e a b t + 0 * 0 4 o ”秭l + 0 2 a 4587891 01 f1 21 31 4 5 rwi l c 赫c l pc i g 舳蛔细m h f m - i 飘d a t a 跏r 瞻p o i r d e r ( t x d b 哪 图3 1 9a a l 5 发送缓存描述符 w w r a p 。 0 该b d 不是b d 表的最后一个b d ； 1该b d 是b d 表的最后一个b d 。 i i n t e r r u p t 。 0 该b d 所指向的b u f f e r 发送后不产生中断； 1该b d 所指向的b u f f e r 发送后将产生一个b u f i e f 发送中断。 ll a s ti nf r a m e 。由用户写入以表示该b u f f e r 为a a l 5c p c s 帧的展后一个 b u f f e r 。 0该b u f f e r 是一帧的最后一个b u f f e r ； 1 该b u f f e r 不是一帧的最后一个b u f f e r 。 c mc o n t i n u o u sm o d e 。 0正常模式： 1当该b d 所指向的b u f f e r 被发送后，c p 不将r 位清零。等到c p 下 次轮询该b d 时，重复发送它所指向的b u f f e r 。但是，如果在发送 过程中有错误发生，c p 将不论c m 位为何值将r 位清零。 c l p当前帧的a t m 信元头的c l p 位与此域进行或运算。此域仅对一帧中的 第一个b d 有效。 c n g当前帧的a t m 信元头的c n g 位与此域进行或运算。此域仅对一帧中 的第一个b d 有效。 d l a t m 通信控制器将从该b d 所指向的b u f f e r 里发送的字节数。该域不 能被c p 修改，d l 的值必须大于零。 t x d b p t r 发送数据b u f f e r 指乍1 。用来存放它所指向的b u f f e r 的地址，该 b u f f e r 的地址可以是或不是按8 字节对齐。该b u f f e r 可以位于 内存或外存中，该值不能被c p 修改。 接收b d 及b u f f e r 操作 对于a a l 5 来讲，用户必须通过r c t b u f m 来选择静态b u f f e r 分配模式或全 局b u f f e r 分配模式。这里以静态b u f f e r 分配模式为例来介绍a a l 5 接收b d 及b u f f e r 操作。 丝综台接入系统支持以太网业务的关键技术研究 鼬c 哟h lr 。x 讯b d 柚t a n o 。 ：篙熏 g h 4r x 8 0t a b i o p o l n l a f emt 帕n g t c h lf = b c b dt 毫b b 臼d 1 b 0 2 b d 3 日0 4 b d 5 c h 4 陬b 1 3t a b 旃 盼1 b o2 b d3 b 0 4 臼0 5 日d 6 8 d7 r x 日u 瀚r o f c h a n n e l l = = = = = = = = = = = = ；= = = ；：；= ；一 只xb o i l e r 2 硝g l e n n 斛1 = 2 ：= = ；= = = = ；= ：；= = = = = = = = = = 一 r x b u f 3 0 f c r 确r n 猷 ：0 2 = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = = ；= j ：一 r x b l r l o r 4 。f c h a n n 刚1 = ；= = = = ：= = = = = = = = 一 曩xb u f f e r5o fc h a n n o i1 图3 2 0a a l 5 接收b d 及b u f f e r 操作实例 如图3 2 0 所示，用户必须为每条连接开辟一张指向接收b u f f e r 的b d 表。b d 表的第一个b d 的地址存入该连接的r c 1 r b db a s e l 中。当一个a t m 信元到 达接收端时，c p 打开第一个接收b d 并把接收到的数拒填入该b d 所指向的b u f f e r 中。如果当前灼b u f t 鼍r 已被填满，c p 将r b d0 f f s e t 加l ，并且读取f 一个接收 b d 的状态位，如果该b d 的e m p t y 位为空，则继续接收数据。如果该b d 的e m p r y 位非空，则出现忙的状态，c p 将发送一个忙中断到中断队列。 a a l 5 接收缓存描述符( b d ) a a l 5 接收b d 如图3 2 1 所示。 o i l s 目t + 0 x 。o 0 f 嘲+ o x 0 2 o f 鲥+ o x 0 4 o2345678g1 01 1 2 1 3 哇 1 5 【 w flfe mc l pc 懈a 8 e fc p l 凡，l n eg r e d a t al e n g t hf d l ) j l 融d a t ab u f l e rp o i n t e r ( 8 x d b p l 氍 l 图3 2 1a a l 5 接收b d 鑫参数位含义如下： e e m p t y 。 0 该b d 所指向的b u f f e r 是满的或在数据接收过程中由于接收错误而 退出接收状态。m p c 8 2 6 0 的核可以对接收b d 的任何域进行读写， 但当e 位为零时，c p 不能对该b d 进行操作； 然蒌一 第三章综合接入系统中呶网业务适配的设计与实现 1 该b d 所指向的b u f f e r 是空的或正在接收数据。这时，该b d 和它 所指向的b u f f e r 受c p 控制，而m p c 8 2 6 0 的核不能对该b d 的任何 域进行操作。 w w r a p 。 0该b d 不是该连接接收b d 表的最后一个b d ； l该b d 是该连接接收b d 表的最后一个b d 。 i i n t e r r u p t 。 0该b d 所指向的b u f f e r 被使用后不产生中断： l 该b d 所指向的b u f f e r 被使用后产生一个接收b u f f e r 中断。 ll a s t i n f r a m e 。 0 该b u f f e r 不是a a l 5c p c s 帧的最后一个b u f f e r ： 1该b u f f e r 是a a l 5c p c s 帧的最后一个b u f f e r 。 ff i r s ti nf r a m e 。 0 该b u f f e r 不是a a l 5c p c s 帻的第一个b u f f e r ； l该b u f f e r 是a a l 5c p c s 帧的第一个b u f f e r 。 c mc o n t i n u o u sm o d e 。 0正常模式； 1 当该b d 所指向的b u f f e r 接收完数据后，c p 不将e 位置1 。等到 c p 下次轮询该b d 时，允许自动覆盖该b u f f e r 内的数据。 c l p 信元丢失优先级。 若当前接收消息中有一个或多个信元头中的c l p = 1 ，则在该消息的最 后一个b u f f e r 对应的b d 的c l p 位置l 。 c n g 拥塞指示。 若当前接收消息中的最后一个信元的p t i 的中间位为1 ，则在该消息的 最后一个b u f f e r 对应的b d 的c n g 位置1 。 a b r t 消息接收退出指示。 当前接收消息的长度域为零时，该位置1 。 c p u uc p c s u u + c p i 指示。 当接收到的消息的c p c s - u u + c p i 域不是零时，则在该消息的最后一个 b u f f e r 对应的b d 的该位置1 。 l n e 接收长度错误。 如果接收帧的填充长度大于4 7 或小于0 ，则该帧的最后一个b d 的该 为置1 。 c r e 接收c r c 错误。 如果当前a a l 5p d u 的c r c 3 2 错误，则该帧的最后一个b d 的该位 综合接入系统支持以太网业务的关键技术研究 置1 。 d l 数据长度。 c p 写入该b d 所指向的b u f f e r 的数据的字节数。在一帧中的最后一 个b d 中的d l 域存放该帧的总长度。 r x