[發(fā)明專利]一種縱橫式交換矩陣緩存信元的方法及裝置

有效

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• 申請日: 2011-03-16
• 公開（公告）號: CN102158402A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設計）人: 林云;韓新偉;劉崢嶸;陳煦
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，具體涉及一種縱橫式交換矩陣緩存信元的方法及裝置。

背景技術

縱橫式交換矩陣(CrossBar，Xbar)是一種空分交換開關，可以將N個輸入端口與N個輸出端口任意互連，又稱為交叉開關矩陣，用于交換網中。

如圖1所示，Xbar包括交換電路和交換矩陣控制器。交換電路由連接N個輸入端口(Input)和N個輸出端口(Output)的2N條鏈路縱橫交叉連接構成，每個交叉節(jié)點(Crosspoint)處有一個控制開關，用于控制Input和Output之間的通斷。交換矩陣控制器根據輸入隊列的狀態(tài)，決定每個調度周期輸入端口和輸出端口間的連接關系，其中的仲裁機構仲裁輸入端口對輸出端口的訪問，交換矩陣控制器根據仲裁結果打開或關閉有關交叉節(jié)點，實現數據交換。

如圖2所示，交換系統(tǒng)包括交換網(Switching，SW)和交換端口，交換網包括有縱橫式交換矩陣，交換端口具體是交換網接口芯片(Fabric?AccessProcessor，FAP)。縱橫式交換矩陣的交換矩陣控制器根據輸入隊列的狀態(tài)生成仲裁結果(grant)信息，并發(fā)送grant信息給交換端口，交換端口再根據grant信息發(fā)送信元(cell)至交換網進行交換。

由于鏈路上存在延時，SW從發(fā)送grant到收到信元可能經歷較長的時間。而且不同鏈路上的延時不同，會導致SW同時發(fā)出的grant所對應的信元在不同的時間到達。其中，從SW發(fā)出grant到最終完成信元交換的這段時間稱為(Grant?to?Switch，G2S)，該G2S時間由最大的鏈路延時決定。另外，由于鏈路上的抖動，即使同一鏈路上的信元延時也會有變化。為了保證交換的同時性，需要在交換前對鏈路延時和抖動延時進行補充處理。

現有技術中，使用信元緩存來補償鏈路延時和抖動延時：速率較快的鏈路上的信元到達后，在緩存中等待，直到速率最慢的鏈路上的信元到達后，再一起進行交換。具體方案為：SW在發(fā)送grant的同時，發(fā)送一個時標syncts給FAP模塊。這個時標syncts表示對應信元的交換時刻。FAP模塊發(fā)送信元時會把該syncts作為信元頭中的一個域一并發(fā)送。SW中對每個輸入端口設置一個緩存，該緩存包括多個單元，其中的每個單元對應syncts的一個值。SW在收到信元后，根據信元頭中的syncts將該信元存儲在對應的緩存單元中。在到達syncts表示的交換時刻時，交換矩陣控制器把syncts對應的交換配置(即仲裁結果)載入到交換電路中，同時每個輸入端口從緩存中讀出syncts對應的信元，使交換配置和交換信元一致，最終完成信元交換。下面結合附圖具體說明。

如圖3所示的Xbar，在交換電路前使用一個緩存cbuf來存儲待交換的信元，以吸收鏈路上的抖動延時和鏈路延時。該緩存cbuf共有N×M個單元，分別對應N個輸入鏈路和M個交換時間，其中M不能小于G2S的值。同時，信元頭里攜帶的syncts域的取值范圍也不能小于G2S的值，以實現syncts值和緩存單元的對應。Xbar還包括一個緩存ctbl，其中需要緩存M輪仲裁結果(即交換配置)。每次交換時，SW從該緩存ctbl中發(fā)送當前syncts對應的交換配置給交換電路，同時從緩存cbuf中把當前syncts對應的全部輸入信元也發(fā)送給交換電路。該交換時刻，由于這一組信元的grant信息是在G2S時間之前發(fā)送的，而最大的鏈路延時不會超過G2S，所以在該交換時刻緩存中已經收到了所有鏈路中該syncts對應的的信元，從而實現了對鏈路抖動的吸收和延時的糾正。

在對現有技術的研究和實踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現，信元頭中的syncts域占用一定的比特(bit)位，會降低信元的有效負載；另外，SW的每個輸入端口需要的緩存單元的個數不能少于最大的syncts值。而syncts值由G2S的值決定，不能小于G2S的值。現有技術中缺少一種可以提高信元的有效負載，可以減小信元緩存大小的技術方案。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供一種縱橫式交換矩陣緩存信元的方法及裝置，可以提高信元的有效負載，還可以減小信元緩存的大小。

一種縱橫式交換矩陣緩存信元的方法，包括：

接收待交換信元，根據所述待交換信元攜帶的時標獲得所述信元的抖動延時值，所述時標用于指示待交換信元在鏈路傳輸中的抖動延時；

根據預設的鏈路延時值與鏈路間的對應關系，獲取傳輸所述待交換信元的鏈路所對應的鏈路延時值；

獲取緩存單元中的處于第一出緩存序列的緩存信元的緩存地址；