CN1335041A - 通过多级atm节点的内部路由选择 - Google Patents

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Abstract

将内部路由选择标签(82)附加到在ATM单元进入多级ATM节点的入口上接收的ATM单元的有效负载。路由选择标签包含用于通过多级节点的多个级传递所接收ATM单元的有效负载的路由选择信息。路由选择信息最好包含一个目的地地址列表,例如多级ATM节点中各物理单元(26)的乌托邦地址。内部路由选择标签的使用,使连接建立合理化,减少了所需的内部控制路径的数量,避免在多级节点的多个级上的VPI/VCI转换。

Description

通过多级ATM节点的内部路由选择
背景
本发明涉及美国专利申请系列号09/213,898，其名称为“Segmented Performance Monitoring of Multi-staged ATM node”(多级ATM节点的分段性能监控)，这里引用作为参考。
1.发明领域
本发明涉及称为异步传输模式(ATM)的包技术，特别涉及通过多级ATM节点的对通信单元(traffic cells)的内部路由选择。
2.相关背景技术
对高带服务如多媒体应用、视频点播(video on demand)、可视电话和电话会议的逐渐增加的兴趣，推动了宽带综合服务数字网(B-ISDN)的发展。B-ISDN基于称为称为异步传输模式(ATM)的技术，提供对电信能力的相当大的扩展。
ATM是面向包的传输模式，采用异步时分多路转换技术。包被称作单元，传统上有固定的大小。传统的ATM单元包含53个八位组，其中的5个构成首部，48个构成“有效负载”，即单元的信息部分。ATM单元的首部包括两个量，用来标识单元要经过的ATM网络中的连接，具体来说是VPI(虚拟路径标识符)和VCI(虚拟通道标识符)。一般来说，虚拟路径是在网络的两个交换节点(switching nodes)之间定义的主路径；虚拟通道是相应主路径上的一个具体连接。
ATM网络在其终结点(termination points)连接到终端设备，例如ATM网络用户。在ATM网络终结点之间一般有多个交换节点，交换节点有通过物理传输路径或链路连接在一起的端口。构成报文的ATM单元在从起始终端设备向目的地终端设备传输的过程中，可能经过几个交换节点。
交换节点有多个端口，每个端口可以通过连接电路(linkcircuit)和链路(link)而连接到另一个节点。连接电路按照链路中使用的特定协议执行组装。向交换节点传入的单元，可以在第一个端口进入，通过第二个端口出去，通过连接电路到与另一个节点相连的链路上。每个链路能为多个连接(connection)传输单元，连接例如是呼叫用户或呼叫方与被叫用户或被叫方之间的一个传输(transmission)。
每个交换节点一般都有几个功能部分，主要的功能部分是转换器核心(switch core)。转换器核心的实质作用，就像是转换器的端口之间的交叉连接(cross-connect)。对转换器核心内部的路径有选择地加以控制，使得转换器的特定端口被连接在一起，以便使报文能最终从转换器的入口侧(ingress side)传输到转换器的出口侧(egressside)。转换器核心的端口连接到可能驻留在设备板(device boards)上的接口模块。接口模块的作用是连接转换器核心与一个或多个也驻留在设备板上的设备，这种设备是处理器、AAL或ATM终结单元(termination unit)或交换终端(ET)。这些设备有些能连接到外部链路，例如交换终端(ET)通过外部链路把ATM节点连接到另一个ATM节点。为了诸如下文所述的转换操作的功能，交换终端上通常安装有处理器(称为“板处理器”或“BPs”)。
ATM转换器核心一般与其相连的设备板(设备板上安装了接口模块和诸如交换终端(ET)的设备)一起驻留在电子部件机架(rack)的一个子机架(subrack)上。当要建立涉及ATM节点的连接时，就执行连接建立操作。然后，在连接被建立的同时，ATM单元在特定外部链路上的该ATM节点被接收。接收到ATM单元后，与接收外部链路相连的设备板上的板处理器BP查询由板处理器保持的转换表。板处理器根据转换表决定由例如(在外部链路上接收的ATM单元的首部中的)外部VPI/VCI值向内部VPI/VCI值的变换(mapping)。内部VPI/VCI值被用于通过ATM节点-特别是通过其转换器核心，传递(routing)所接收单元的有效负载。在该单元被传递通过ATM节点后，在该单元要由其离开ATM节点的设备板上，执行一个类似的转换过程。就是说，另一个转换过程用内部VPI/VCI值准备另一个外部VPI/VCI值，在传出(outgoing)单元离开TAM节点是***传出单元的首部。
用于VPI/VCI转换的转换表，在连接建立时被节点的主处理器传送或更新到板处理器。主处理器可以驻留在例如节点的设备板的其中之一上。需要一个内部控制路径来把主处理器连接到每个执行VPI/VCI转换的板处理器(BPs)。
有设想的更大的ATM节点包含例如多个子机架，以其中一个子机架作为主转换器(例如某些说法中的“组转换器”)。例如，可以把子机架(每个构成总体节点的一级)以级联方式连接起来，形成多级的ATM节点。上述的转换构成可以在这种更大的节点中采用。例如，考察一个包含3个子机架的ATM节点，其第二个子机架作为主转换器连接在第一和第三子机架之间。在这样的三级ATM节点中，按照上述的转换程序通过节点传递单元在每个子机架需要两个转换操作(入口处一个转换操作，出口处另一个转换操作)，总计6次转换。此外，在建立从例如一个子机架中的设备/ET到另一个子机架中的设备/ET的连接时需要为所涉及的内部ET链路(即沿着连接的路径互连主转换器的链路)的所有交换终端(ETs)建立转换表。这种连接建立涉及更多的内部控制路径(ICPs)，基本上把连接建立时间增加到3倍。
所需要的、因此作为本发明的目的的是通过多级ATM节点在内部传递(routing)ATM单元的技术。
发明概述
在ATM单元的有效负载上附加内部路由选择标签(routing tag)，用于通过多级ATM节点传递该ATM单元。路由选择标签包含用于将所接收的ATM单元的有效负载传递通过多级节点的多个级的路由选择信息(routing information)。路由选择信息最好包含一个目的地地址列表，例如多级ATM节点中物理单元的乌托邦地址(utopia address)。在示意的实施例中，多级ATM节点有多个级，每级都位于某个子机架上。多级节点的每级或子机架包含连接到第一组接口单元和第二组接口单元的转换器核心。对于这种实施例来说，路由选择标签包含-作为目的地地址-多级节点的每一级的第一组接口单元的其中之一和第二组接口单元其中之一的物理地址。接口单元例如可能是转换器端口接口模块(SPIM)。
将连接建立请求传递给连接建立管理器，后者最好驻留在多级ATM节点的主处理器。连接建立管理器作出响应，向两个标签单元(taggingunit s)BP/TUs提供连接的传输列表。接收传输列表的两个标签单元BP/TUs位于连接到该连接中所涉及的两个外部链路的设备板。传输列表是要用于通过多级ATM节点转接(switching)和传递(routing)通信单元(traffic cell)的一个目的地地址列表。两个标签单元BP/TUs之一所接收的传输列表，用于在一个方向上通过多级ATM节点传递单元；两个标签单元BP/Tus的另一个所接收的传输列表，用于在相反方向上通过多级ATM节点传递单元。将传输列表写入两个标签单元BP/TUs的转换表中。在连接建立之后，当从外部链路收到参与连接的ATM单元时，标签单元BP/TU从传入ATM单元的首部获得VPI/VCI和链路标识符。标签单元BP/TU用这些参数查询其转换表，以获得该单元的传输列表。也增加两个其它的参数(具体来说，单元大小和QoS标志)，以构成内部路由选择标签，即“SPAS标签”。
在示意的实施例中，SPAS标签的传输列表包括六个八位组，每个八位组包括-例如-用于通过多级ATM节点传递的目的地地址。当某单元被通过多级ATM节点传递时，接收该单元的单元(units)分析并在适当时对传输列表中顶部的八位组操作。这些操作包括(由于在向有其目的地地址的单元传递时或者在有其目的地地址的单元上采用顶部八位组)用该单元来自的源地址交换目的地地址，将该八位组的奇偶性由奇改变到偶，弹出该八位组，使它到达传输列表的底部。该八位组的弹出，使另一个八位组上到传输列表的顶部，该另一个八位组含有该单元要被传递到的下一个目的地地址。
SPAS标签的格式的设置，要适合包括AAL2′协议和ALL2″协议在内的各种协议的ATM包，也要适合各种乌托邦设备(例如八位和十六位)。对于有环拓扑或总线拓扑的多级ATM节点来说，在SPAS标签中加入一个八位组对，用于在该环或总线上传递该单元。
内部路由选择标签的使用，使连接建立合理化，减少了所需的内部控制路径的数量，避免在多级节点的多个级上的VPI/VCI转换。
附图说明
根据以下对如附图中所示的最佳实施例的更具体的说明，本发明的上述和其它目的、特点和优点将显而易见。附图中的标注符在各种视图中自始至终代表相同的部分。附图未必成比例，重点是为了解释本发明的原理。
图1是按照本发明一个实施例的多级ATM节点的各部分-尤其是其访问子机架(access subracks)和主机架-的示意图；
图2是图1的多级ATM节点的的各部分的示意图，进一步包含了连接建立管理器、节点性能监测管理器和通信管理器；
图3是表示图1的ATM节点的转换器端口接口模块(SPIM)能在其上驻留的一例设备板的示意图；
图4是一例为了通过图1的多级ATM节点转接(transit)而有SPAS标签应用的单元的示意图；
图4A是一例为了通过图1的多级ATM节点转接而有SPAS标签应用的单元的示意图，该单元例有AAL2′协议包；
图4B是一例为了通过图1的多级ATM节点转接而有SPAS标签应用的单元的示意图，该单元例有AAL2″协议包；
图4C是一例为了通过图1的多级ATM节点转接而有SPAS标签应用的单元的示意图，该单元例用于8位乌托邦设备；
图4D是一例为了通过图1的多级ATM节点转接而有SPAS标签应用的单元的示意图，该单元例用于16位乌托邦设备；
图5是表示图1的多级ATM节点的简化的示意图；
图5A是表示图5中所示的多级ATM节点中的多路分解点(demutiplexing points)的示意图；
图5B是表示图5中所示的多级ATM节点中的多路转接点(mutiplexing points)的示意图；
图5C是表示图5中所示的多级ATM节点中的翻译点(translationpoints)的示意图；
图5D是表示图5中所示的多级ATM节点中的监测点(monitoringpoints)的示意图；
图5E是表示图5中所示的多级ATM节点中的激活和去激活点(activation and deactivation points)的示意图；
图6是表示图1的多级ATM节点的一段(segment)的发起端(origination)和终结端(terminating end)的示意图；
图7是表示在图1的多节点ATM节点中按照本发明的一个模式的性能监测例中的信令和单元流(signaling and cell flow)的示意图；
图8是表示按照本发明实施例的SPAS性能监测控制单元的一例格式的示意图；
图9是表示与性能监测操作相联系的SPAS单元块的传输的示意图；
图10A是表示通过多级ATM单元的备选内部路由选择技术的示意性路由选择；图10B是表示按照本发明的一个模式的通过多级ATM单元的内部路由选择技术的示意性路由选择；
图11是有环或总线拓扑的本发明的多级ATM节点的实施例的示意图；
图12是应用于图11的环式多级ATN节点的SPAS标签中采用的八位组对的示意图；
图13A至图13F是表示在图11的环式多级ATM节点中不同传输点上的按照八面锋的SPAS标签的示意图；
图14是表示将具有AAL2协议的ATM单元多路分解成具有AAL2一撇协议的示意图；
图15是通信单元的路由选择信息八位组的示意图。
发明详述
在以下说明中，为了解释的需要不是限制，陈述了诸如特定结构、接口、技术等等的具体细节，以便于彻底地理解本发明。不过，对于本领域的熟练人员来说，本发明显然可以在脱离这些具体细节的其它实施例中体现。在其它情况中，省略了对众所周知的设备、电路和方法的详细说明，以免不必要的细节影响本发明的说明。
图1表示按照本发明一例实施例的多级ATM节点20的各部分。在图1中所示的特定例子中，多级ATM节点20位于电子部件机架或机柜(cabinet)中，机架包含多个子机架。为了简化，图1中只显示了多级ATM节点20的5个子机架22，具体来说是一个主子机架22M和四个访问子机架22A1至22A4。以下将多级ATM节点20的空间转接部件(spaceswitching components)称为“SPAS”。子机架之间的接口称为SILI(SPAS内部连接接口)接口23。通过SPAS被传输的单元在本文中称为“SPAS单元”，(如以下所述的那样)可包括SPAS通信单元和SPAS性能监测控制单元二者(后者也称为监测管理单元、SPAS控制单元或简称控制单元)。
每个子机架都有包含在其上安装的ATM转换器的部件。如以下更详细解释的那样，每个子机架22都包含ATM转换器核心24。每个转换器核心24都有多个转换器核心端口，具体来说是多个转换器核心入口端口以及多个转换器核心出口端口。转换器核心端口每个都由子机架内部链路(intra-subrack link)连接到转换器端口接口模块(SPIM)26。美国专利序列号09/188,265中有转换器端口与转换器端口接口模块之间通信的例子，该专利申请日是1998年11月9日，名称为“Asynchronous Transfer Mode Switch”(异步传输模式转换器)，本文引用作为参考。访问子机架22A的那些连接到节点间(例如外部的)链路28的转换器端口接口模块(SPIM)26驻留在设备板30上。
为了方便解释，所示的多级ATM节点20的子机架22每个有两个转换器端口接口模块(SPIM)26A在转换器核心24A的入口侧和两个转换器端口接口模块(SPIM)26A在出口侧。例如，子机架22A1在转换器核心24A1的入口侧上的设备板30A1-1和30A1-3上分别配置有第一组转换器端口接口模块或单元(SPIM)26A1-1和26A1-3。第二组转换器端口接口模块或单元(SPIM)26A1-2和26A1-4配置在转换器核心24A1的出口侧上。转换器端口接口模块(SPIM)26A1-4连接到多级ATM节点20的另一个(未予示出的)子机架22。转换器端口接口模块26A1-2连接到主子机架22M-具体来说连接到它的转换器端口接口模块(SPIM)26M-1。图1中为方便起见，其它访问子机架22A在图中带有同等地标注的部件。不过应当明白，访问子机架22A不必具有相同的结构，在它上面可以配置不同数量的转换器端口接口模块(SPIM)，并且这些转换器端口接口模块(SPIM)26的连接方式可以不同于所示的方式。
如上所述，服务外部链路28的转换器端口接口模块(SPIM)26在所示实施例中驻留在设备板30上。图3中表示了一例设备板30。如图3中所示，设备板30不仅包含转换器端口接口模块(SPIM)26，也包含一个或多个SPAS用户资源32。在图3中所示的特定实施例中，表示了四个这样的SPAS用户资源32。SPAS用户资源例如可以是微处理器、数字信号处理器、ATM或AAL终结部件(terminating components)或扩展终端(ET)。扩展终端(ETs)在多节点网络中特别用于(通过外部链路28)将多级ATM节点20连接到另一个ATM节点。为了有诸如以下所述的转换操作和性能监测操作的功能，交换终端通常有处理器(称为“板处理器”或“BPs”)安装在其上面。诸如以下所解释的那样，按照本发明，在多级ATM节点20边上的设备板30上的板处理器也起标签单元的作用，为此，将图3的板处理器/标签单元标注为BP/TU。
每个SPAS用户资源32通过SAI(SPAS访问接口)接口34连接到设备板30的转换器端口接口模块(SPIM)26。转换器端口接口模块(SPIM)26包括硬件和软件，并且有包括缓冲器在内的各种部件。转换器端口接口模块(SPIM)26的例子，在以下美国专利申请(本文引用所有这些专利作为参考)中有描述：美国专利申请序列号08/893,507，名称为“Augmentation of ATM Cell With BufferingData”；美国专利申请序列号08/893,479，名称为“VP/VC Look-UpFunction”。转换器端口接口模块(SPIM)26由ASCI(ATM转换器核心接口)接口36连接到子机架22的转换器核心24。
图1主要表示多级ATM节点20的子机架22。除了其子机架22外，多级ATM节点20也包含如图2中所示的各种管理器。连接建立管理器50执行的各种功能包括(在连接建立时)将路由选择标签信息传递到标签单元BP/TU(见图3)。如以下所述的那样，标签单元BP/TU把标签附加到要通过ATM节点20传递的单元，包括进入ATM节点的通信单元。如随后所解释的那样，这个标签例如包含用于通过ATM节点转接单元的一个目的地地址列表。节点性能监测管理器60通过包含多级ATM节点20的各种转换器(例如子机架)监测单元传输。此外，通信控制管理器70执行各种功能，包括将服务质量标志***单元的标签的功能。
连接建立管理器50和节点性能监测管理器60如图2中所示的那样由SPAS管理(SMI)接口38连接到SPAS。SPAS管理(SMI)接口38基本上处理SPAS的故障、性能和配置管理。连接建立管理器50和节点性能监测管理器60可以位于多级ATM节点20中的任何方便的位置，但是最好是位于与转换器核心24M(见图1)相连的特定设备板30上的主处理器MP上。主处理器(MP)有控制多级ATM节点20的基本功能。
尽管在图2中只显示为一块，通信控制管理器70的功能可以由位于SPAS内的各种处理器执行。例如，这些功能可以由一个或多个板处理器(BPs)例如以分布的方式处理，或者有多级ATM节点20的主处理器MP处理。所以，BP的一个作用是除了本地故障和性能监测功能外还处理本地通信控制。
在SPAS单元能进入多级ATM多级20之前，通信控制管理器70必须通过SAI(SPAS访问接口)接口34请求在具有规定的服务质量(QoS)和通信参数(traffic parameters)的两个SAIs之间建立连接。连接建立请求被SPAS接收后传递到连接建立管理器50。连接建立管理器50的响应是，向两个标签单元BP/TUs提供用于该连接的传输列表(transfer lists)。接收传输列表的两个标签单元BP/TUs是在与该连接所涉及的两个外部链路相连的设备板30上的两个标签单元BP/TUs。传输列表是要用于通过SPAS转接和传递单元的一个目的地地址列表。由两个标签单元BP/TUs其中之一接收的传输列表用于在一个方向上通过多级ATM节点传递单元；由两个标签单元BP/Tus的另一个接收的传输列表，用于在相反方向上通过多级ATM节点传递单元。传输列表被写入两个标签单元BP/TUs的转换表中。
在连接建立之后，当从外部链路28收到参与连接的ATM单元时，标签单元BP/TU从传入ATM单元的首部获得VPI/VCI和链路标识符。标签单元BP/TU用这些参数查询其转换表，以获得该单元的传输列表。此外，通信控制管理器70增加两个其它的参数-具体来说是单元大小和QoS标志。本文中将传输列表与单元大小和QoS标志在一起称为“SPAS标签”、“路由选择标签”或者简称“标签”。标签单元BP/TU把SPAS标签加到整个ATM单元，形成SPAS单元，ATM单元是SPAS有效负载(见图4)。将带有SPAS标签82的SPAS单元通过SAI(SPAS访问接口)接口34传送到SPAS。SAI(SPAS访问接口)接口34是联系SPAS的用户平面接口(user plane interface)。
所以，在进入SAI(SPAS访问接口)接口34之前，包含全部传输列表(连同单元大小和QoS标志)的SPAS标签被标签单元BP/TU加到SPAS的有效负载上。SPAS标签被用来通过SPAS传送单元。SPAS标签定义连接端点。SPAS连接进而又能有一些在其上多路转接的连接，例如ATM连接。
图4表示一例带有如标签单元BP/TU所应用的SPAS标签82的SPAS单元80。SPAS标签82位于SPAS单元80的有效负载84的前面。在所示实施例中，SPAS标签82有7个八位组。第一个八位组称为服务信息八位组86，如上所述，它是由通信控制管理器70生成的。SPAS标签82的后六个八位组是传输列表88。
服务信息八位组86有以下四个域：奇偶校验域；单元大小域；服务质量(OoS)域；类型域。类型域(一位)的值在单元是通信单元时是0；类型域中值为1时，表示该单元是控制单元或其它单元。OoS域(两位)的值在单元的延迟优先级最低时是0，在单元的延迟优先级最高时是3。单元大小域(四位)中存储一个代码，值的范围是0至9。该代码既表示总的单元大小，也表示单元有效负载的大小。单元大小代码的意义，参考如以下所讨论的表1就能明白。表1中没有表示单元大小代码12、13、14和15，它们用于链接的单元，不然就是分别与代码0、1、2、和3的意义相同。
表1
服务信息八位组的单元大小编码
单元大小代码 0    1    2    3    4    5    6    7    8    9
总的单元大小 12   18   24   30   36   48   60   60   60   60
SPAS有效负载 5    11   17   23   2    41   53   53   ATM  ATM
大小                                         单元 单元
AAL2′有效负载 2    8    14   20   26   38   45   45   x    x
如上所示，传输列表88是一个目的地地址列表，用于通过多级ATM节点20传递(例如转接)SPAS单元。在所示实施例中，传输列表88含有六个八位组。如以下所解释的那样，传输列表88的八位组是通过弹出操作在传输列表中移动的。传输列表88的所有八位组都有相同的格式，各有格式域、地址域和奇偶校验域。格式域(一位)的值在地址域中的六位值是物理级地址(stage address)(即，地址域的六位地址直接相当于物理输出)时是0。格式域(一位)的值在地址域中的六位值要被用于物理地址以外的目的时是1。
如果传输列表88的八位组的格式域(一位)的值是0，地址域中的值表示多级ATM节点内的一个物理地址。在所示实施例中，这些地址是转换器端口接口模块(SPIM)26的地址，因此一般是乌托邦地址。
如果传输列表88的八位组的格式域(一位)的值是1，地址域中的值或逻辑地址(例如操作码)具有指示一定行动的意义。这些逻辑地址的意义取决于该八位组是用于偶数的子级(substage)还是奇数的子级。用于偶数子级(例如级2、4和6)的这些逻辑地址的意思在表2中表示。用于奇数子级(例如级1、3和5)的这些逻辑地址的意思在表3中表示。注意，对于格式一类型的八位组，地址域中的逻辑地址值只在它们被处理所在的点有效。
表2
传输列表中偶数子级的逻辑地址的意义
级域中的逻辑地址值 意义
 012345-303132-5051-5960-63 最努力广播保证广播多播表1，全多播表多播表2，有限多播表多播表3，有限多播表为有限多播连接保留表示“空”；该单元如果已经达到这么远则将被终止。例如，如果只有一个子机架被遍历，该代码将被***不参与路由选择的位置。为多播表保留如果MP/BP已经对SPIM确定自身，为功能地址类型。如果无匹配，有些代码也可表明通信单元将被进一步广播。为SPIM HW保留，指示该单元在终结点供SPIM内部使用。例如，用于故障和性能监测管理(包括流程控制)。
表3
传输列表中奇数子级的逻辑地址的意义
级域中的逻辑地址值 意义
 012345-3031 最努力广播保证广播多播表1，全多播表多播表2，有限多播表多播表3，有限多播表为有限多播连接保留表示“空”；该单元如果已经达到这么远则将被终止。例如，如果只有一个子机架被遍历，该
32-63 代码将被***不参与路由选择的位置。指示具有被寻址的目的地环子机架的环拓扑
所以，在本例中，带有其传输列表88的SPAS标签82支持六个子级的SPAS层次结构。在每个子级可以识别多达64个输出。如上所示，传输列表88针对的是(但不限于)具有与主转换器相连的访问子机架转换器的结构。假设一个子机架(例如子机架22)占用传输列表88的两个子级。传输列表88中的子级的奇数和偶数(例如第一和第二)对中，第一子级对子机架中的输出板(output board)寻址，第二子级对与一个或两个“复杂乌托邦(multiphy utopia)”链路相连的设备寻址。
如以上结合具有图4的格式的SPAS单元80所解释的那样，传输列表88中的每个子级或八位组都有一个地址域，地址域含有目的地、源或空地址。在八位组的地址域中的目的地地址已经被用于路由选择目的之后，它被替换为该单元来自的地址(即源地址)的地址。如果某连接不用全传输列表88来到达其目的地，例如只遍历两个子机架，则最后两个子级为“空”。如果转换器端口接口模块(SPIM)26在传输列表88的顶部检测到源地址或空，就丢弃该单元。
一旦进入SPAS时，传输列表88中所有要被用于通过SPAS传递的地址域都要设置有效的目的地地址。通过路由选择链(routing chain)比可能的完整结构短，则把传输列表88中其余八位组的地址域设置为空。如果传输列表88的顶部为空，这种情况被检测到，就丢弃该单元。如以上结合传输列表88中每个八位组的格式域(见图4)所解释的那样，地址域中的值可能是物理地址，也可能是逻辑地址。传输列表88的八位组的地址域中的物理地址准确地指出输出，被用于在对应于该八位组的子级的标准的点对点连接。如果传输列表88中的八位组的格式域指出地址域中的值是逻辑地址，则这种连接地址被用于各种其它的操作(见表2和表3)。
在每个路由选择子级(routing substage)，使用位于传输列表88顶部的地址域中的目的地地址。在特定八位组的目的地地址每使用之后，将传输列表88上推或弹出一次，并将被弹出八位组相关的源地址***到传输列表88的最后一个八位组的地址域中。对所***的源地址作出标记，以便能检测出无限循环。如果在传输列表88的顶部检测到源地址，就丢弃整个SPAS单元。源地址表示物理源。将被弹出八位组的格式域位拷贝到传输列表88的最后一个八位组(最后一个八位组于是指示被弹出八位组的地址域的以前的值是物理地址还是逻辑地址)。奇校验适用于有效的目的地地址，而偶校验适用于物理源地址。如果在多路分解点检测到偶校验，应当视其为“空”，因而判断出整个SPAS单元是无效的。
图5是图1的多级ATM节点的简化，只表示了主子机架22M和两个访问子机架22A1和22A2。图5的简化图表现了SPAS块或流通过多级ATM节点20的传输的特定路由(route)。传输的路由始于入口SAI(SPAS访问接口)接口34，SPAS在此被引导到访问子机架22A1的转换器端口接口模块(SPIM)26A1-1。该单元从转换器端口接口模块(SPIM)26A1-1经过核心(core)24A1到达转换器端口接口模块(SPIM)26A1-2。转换器端口接口模块(SPIM)26A1-2将该单元放到向主子机架22M的转换器端口接口模块(SPIM)26M-1传输的链路上，。该单元从转换器端口接口模块(SPIM)26M-1经过核心24M到达转换器端口接口模块(SPIM)26M-2。在转换器端口接口模块(SPIM)26M-2，该单元被放到向子机架22A2的转换器端口接口模块(SPIM)26A2-1传输的链路上。该单元从转换器端口接口模块(SPIM)26A2-1经过核心24A2到达转换器端口接口模块(SPIM)26A2-2。该单元从转换器端口接口模块(SPIM)26A2-2被放到出口SAI(SPAS访问接口)接口34上，由此离开多级ATM节点20。按刚才描述的方式通过多级ATM节点20传递的单元的传输列表88的六个八位组的前五个的地址域，于是就分别含有下列各SPIM的地址：26A1-2、26M1、26M-2、26A2-1、26A2-2。第六个八位组在出口SAI(SPAS访问接口)接口34上带出一个有效的目的地地址，即带出多级ATM节点20。
图5A表示多路分解点D，它们位于发生多路分解的位置，就是说，在每个子机架22中的每个核心24的出口处和某些转换器端口接口模块(SPIMs)26的入口处。在标记“P”的点(例如在多路分解点D后)，SPAS标签82被弹出或上推一次。类似地，图5B表示位于每个核心24的入口和某些转换器端口接口模块(SPIMs)26的入口的多路转接点(“M”)的位置。源地址是最接近推点(push point)的前一个多路转接点中的物理地址。这样就能建立一个完整的源地址列表(SAI地址除外)。该源地址传输列表可以用于各种用途，例如对任何SPAS连接(端对端或任何特定段的)的性能监测。多路转接点不受SPAS标签82的控制。SPAS单元因此总是被传递到SPAS标签82操作所在的下一个多路分解点。经过SAI(SPAS访问接口)接口34的SPAS单元必须经过至少两个多路转接点M、两个多路分解点D和一个推点(见图5A和图5B)。所以，在所示实施例中，多达五个翻译点T(例如，目的地地址被弹出时所在的点)是可能的(见图5C)。如上所述，目的地地址被弹出后，传输列表88的最后一个八位组被填入源地址。在传输列表88中这样建立的源地址的列表，能被用来参与性能监测的SPAS连接的质量。
节点性能监测管理器60所作的本发明的性能监测的目的，是为数据块(例如通过多级ATM节点20的至少一部分传递的特定单元流)检查连接的质量。质量可能意味着-例如-单元丢失或位错率。为了实现本发明的性能监测，节点性能监测管理器60与SPAS中建立的各种监测点协同工作。如下文所解释的那样，性能监测的进行，可以针对某单元通过SPAS的整个传输路由，或者针对该单元通过SPAS的传输路由的一段或或多段。监测是对在所定义的数据块或段中汇集的所有单元大小的SPAS单元80的有效负载84进行的。
图5D表示SPAS中由节点性能监测管理器60所利用的各种可能监测点。可能的监测点包括监测起点MSP、监测起/终点MS/EP和监测终点MEP。性能监测可以在SPAS内的任何监测起点MSP和监测起/终点MS/EP开始，可以在SPAS内的任何监测起/终点MS/EP和监测终点MEP结束。鉴于这一点，图5D进一步展示了在SPAS中如何能由节点性能监测管理器60定义和监测各段的四种情形。第一种这样的情形显示，SPAS中所有可能的(五个)SPIM-SPIM路径都被定义为单独的段。第二种情形显示，有两个段被定义和监测，每段的范围是某子机架的第一个SPIM到随后的子机架的第一个SPIM。第三种情形显示的是定义为从SPIMM-1至SPIMA2-2的一段。第四种情形显示的是定义为通过SPAS的单元的整个路径(即从SPIMA1-1至SPIMA2-2)的一段。
段越短，可能经历该段的SPAS连接就越多。这是因为在监测起点之前有多路转接点，在监测终点之后有多路分解点。最大的段宽的SAI(入口)至SAI(出口)只能支持经历所涉及SAIs的连接。
某段被节点性能监测管理器60监测时，在该段上被多路转接的所有SPAS连接和更高层的连接(例如ATM连接)都被监测-只要它们有规定的服务质量(QoS)、包含该段的传输列表88的各子级的起点处的有效物理目的地地址和终点处的有效源地址。有效的物理地址必须包含至少一个子级。
在节点性能监测管理器60控制下进行的监测操作中，数据块是有一个不参与起始单元和一个结束单元约束的，下文中结合SPAS控制单元更详细地对它们进行说明。起始单元与结束单元之间的所有有效单元(通信单元和其它单元)上的质量都被监测。
由节点性能监测管理器60监督的监测操作的建立有三个阶段-激活阶段、监测阶段和报告阶段。在讨论各阶段之前，首先提一下性能监测的激活和去激活点。图5E特别地表示了与前面讨论的实施例相关联的可能的激活和去激活点。图5E表示了下列各可能点的位置：激活点(AP)、激活/报告点(A/RP)和报告点(RP)。由图5E可见，SPIM26A1-1只能作为激活点(AP)；SPIM26A2-2只能作为报告点(RP)；SPIM26A1-2和SPIM26M-2可以作为激活点(AP)，也可以作为报告点(RP)，例如可以作为激活/报告点(A/RP)。激活点是能在节点性能监测管理器60的监督下启动性能监测和定义段大小的点。激活点只能定义在同一个SPIM中开始的段。类似地，报告点只能在同一个SPIM中的监测终点上操作。
结合图6可以理解激活点和报告点的功能。图6特别显示了位于被监测段的端点的两个SPIMs26。图6中，SPIM 26O被称作起始SPIM，而SPIM 26T被称作终结SPIM。被监测的段可以是SPAS中的任何可能的段，例如图5D中所示的任何各段。所示的SPIM 26O和SPIM 26T每个都有板处理器(BP)和硬件(HW)。所示的SPIM 26O在其板处理器(BP)中有激活点AP，在其硬件(HW)中有监测起点(MSP)。类似地，SPIM 26T在其板处理器(BP)中有报告点RP，在其硬件(HW)中有监测终点(MEP)。所示的SPIM 26O和SPIM 26T驻留在它们各自的子机架22上，每个子机架22有转换器核心(ASCM)24。
由于传输列表88是以一对目的地地址的形式建立的，监测控制信号要越过SILI(SPAS内部链路接口)接口23(见图6)，就必须经过两个子机架中的ASCM(转换器核心)。SPIM 26O和SPIM 26T中的板处理器(BP)在节点性能监测管理器60的监督下进行监测。如图6中所示，阶段1(激活阶段)中的和阶段3(报告阶段)中的所有控制信号都在SPIM 26O和SPIM 26T的板处理器(BP)之间直接传送。在阶段2(监测阶段)中，开始和停止信号(随后结合“开始”和“停止”SPAS控制单元作更详细的说明)是由监测起点MSP以及监测终点MEP识别的。被监测的连接只由监测点识别，而且只在监测的持续期内识别。
起始SPIM 26O和终结SPIM 26T的板处理器，用专用单元互相通信，这些专用单元称为性能监测控制单元，也称“监测管理单元”或简称为“控制单元”。图8中表示了SPAS性能监测控制单元的一例格式。在所示实施例中，每个SPAS性能监测控制单元的长度是30个八位组。在这样的实施例中，SPAS性能监测控制单元有5个域：首部域8-1、性能监测代码域8-2、相关域8-3、数据域8-4、CRC域8-5。除首部域8-1和数据域8-4外的所有域的长度只有一个八位组，首部域8-1是7个八位组，数据域8-4是20个八位组。SPAS性能监测控制单元的首部域8-1恰恰就是由也标记通信单元的标签单元(BP/TU)所应用的标签。
如其性能监测代码域8-2中的值所指示的那样，SPAS性能监测控制单元可能是三种类型的其中之一。如果性能监测代码的值是0，SPAS性能监测控制单元指示性能监测已经被激活。激活SPAS性能监测控制单元在其数据域8-4中带有将被监测终点使用的比较数据，并且指示传输列表88的哪个(些)部分在被监测以及要监测的服务质量(Qos)参数。“比较数据”的意思是要被终结SPIM 26T用于设置其监测活动的整个传输域的内容。
如果性能监测代码的值是1，SPAS性能监测控制单元是发自终结SPIM 26T的“响应”单元，指示终结SPIM 26T是否接受监测功能。如果性能监测代码的值是1，SPAS性能监测控制单元是从终结SPIM 26T发往起始SPIM 26O的“结果”单元，有在监测终点(MEP)处收集在其数据域8-4中的被监测数据。
图7提供的性能监测例展示了所有三个阶段：激活阶段、监测阶段和报告阶段。作为事件7-1，节点性能监测管理器60向起始SPIM 26O的板处理器发送启动性能监测信号。事件7-1启动激活阶段。
作为激活阶段的一部分，起始SPIM 26O的板处理器(BP)以事件7-2的形式向终结SPIM 26T的板处理器(BP)发送激活SPAS性能监测控制单元。激活SPAS性能监测控制单元在其域8-2中的性能监测代码是0(见图8)，并在其数据域中带有要被用作监测的比较数据的整个传输列表以及监测中所涉及的服务质量(QoS)参数。同时，起始SPIM26O在监测起点(MSP)为监测阶段准备硬件资源(由事件7-3所示)。事件7-3的准备，意味着监测起点(MSP)开始(1)查找分别开始和停止在要监测的段上的监测的开始控制单元和停止控制单元；(2)(在开始和停止控制单元之间)查找在它们的传输列表88中既有如在激活时的比较数据所规定的特定传输列表模式和又有规定的QoS参数的单元。
接收到作为事件7-2发送的激活SPAS性能监测控制单元后，终结SPIM 26T的板处理器(BP)分析激活SPAS性能监测控制单元的内容(特别是包括整个传输列表和服务质量标志的数据域8-4[见图8])，确定终结SPIM 26T是否能参与起始SPIM 26O所请求的性能监测。不能参与性能监测的理由可能是，在目标终结SPIM 26T处缺少资源，或者在转换器端口接口模块(SPIM)26处的现有资源被其它活动的性能监测或其它活动占用。如果终结SPIM 26T确定它能参与性能监测，转换器端口接口模块(SPIM)26就为这种参与准备资源，如事件7-3所示。事件7-3的准备，要终结SPIM 26T的板处理器(Bp)提醒终结SPIM 26T的硬件(HW)，它的监测终点(MEP)应当在参与单元的传输列表88的选定部分查找具有一定资源地址和QoS的SPAS标签82，并且应当注意传输列表88中指示开始和结束监测的特定代码。终结SPIM 26T也向起始SPIM 26O发送响应SPAS性能监测控制单元，作为事件7-4，指示终结SPIM 26T是否能参与性能监测。如前文支持的那样，响应SPAS性能监测控制单元在其性能监测代码域8-2中有值1(见图8)。
从终结SPIM 26T收到响应SPAS性能监测控制单元后，监测阶段开始(见图7)。在监测阶段中，一般来说，监测起点(MSP)为在传输列表88中有共同物理目的地地址的SPAS单元块生成检查数据，一直到指定的监测终点(MEP)，例如终结SPIM 26T。在监测阶段中，起始SPIM 26O上的监测起点(MSP)和终结SPIM 26T上的监测终点(MEP)二者都准备在所接收的SPAS单元(具体来说是它们的传输列表88)的SPAS标签82中查找它们的特定模式。监测起点(MSP)所找的模式不同于监测终点(MEP)所找的模式，因为监测起点(MSP)在传输列表88的适当八位组中查找特定的目的地地址，而监测终点(MEP)则查找标识起始SPIM 26O的源地址。
现在更详细地说明监测阶段。在节点性能监测管理器60的监督下，起始SPIM 26O发出一个SPAS控制单元，SPAS控制单元包含起始代码(即SPAS标签82的传输列表88中的两个八位组的地址域中的“62”值(见表2))的两个实例。起始代码包含在哪两个八位组中，取决于并且对应于监测停止点的位置。换言之，在传输列表中，起始代码在对应于被认定作用于起始代码的SPIMs的两个位置(例如两个子级)中被置换。当含有起始代码的SPAS控制单元在监测起点(MSP)被监测到时，监测在起始SPIM 26O开始。此外，如果监测起点(MSP)从起始代码发现要开始监测，就把起始代码的第一个实例从传输列表中去掉，代之以监测起点的地址。与这个替代相联系，SPIM看到在激活期间由其与这个相关值相关联的本地板处理器(见图6)存储的相关值是SPIM中该位置的真实标签值。这样，监测起点(MSP)的地址继续伴随SPAS单元(它仍然包含起始代码的第二个实例)。
图7显示的事件7-5是将这个具有起始代码的相同SPAS控制单元从起始SPIM 26O向终结SPIM 26T的传输。当含有起始代码的第二个实例的该相同SPAS控制单元在监测终点(MEP)被监测到时，监测在终结SPIM 26T开始。起始代码在传输列表中对应于监测终点(MEP)的位置的出现，使终结SPIM意识到它就是监测终点。按照与在监测起点(MSP)同样的方式，终结SPIM用终结SPIM的地址替换起始代码的实例，使得SPAS单元现在能以完整的传输列表继续。
事件7-6(也见图9)指示另外的SPAS单元(可能是通信单元并可能包含其它SPAS控制单元)从起始SPIM 26O流向终结SPIM 26T。这些SPAS单元可以任何有效大小的(见关于图4的服务信息八位组86的单元大小的说明)。在SPIM 26O和终结SPIM 26T两处都为在其传输列表88中带有比较数据模式的每个SPAS单元生成监测数据。
在SPAS单元被作为监测操作的一部分从起始SPIM 26O向终结SPIM26T传输(见图7和图9)的同时，在SPIM 26O和终结SPIM 26T两处都保留着监测数据。监测数据可以有几种常规的形式，但是最好是以对所有这种单元的总检查和为形式的有效负载84的内容的单元计数和/或完整性检查。
在节点性能监测管理器60的监督下，终结SPIM 26T在适当的时刻发出一个SPAS控制单元，SPAS控制单元包含停止代码(即SPAS标签82的传输列表88中的两个八位组的地址域中的“63”值(见表2))。与起始代码的两个实例一样，停止代码的两个实例出现在对应于监测起点(MSP)和监测终点(MEP)的传输列表的子级中。当含有停止代码的SPAS控制单元在监测起点(MSP)被监测到时，起始SPIM 26O停止其对监测数据的收集，并用监测起点(MSP)地址替换停止代码的第一个实例。仍然含有停止代码的第二个实例的SPAS控制单元被继续传输到终结SPIM 26T，如图7中的事件7-7所示的那样。当含有停止代码的第二个实例的SPAS控制单元在监测终点(MEP)被接收到时，终结SPIM 26T也停止其对监测数据的收集，并用监测终点(MEP)地址替换停止代码的第二个实例。实质上，在起始SPIM 26O和终结SPIM 26T两处所收集的数据被冻结。起始SPIM 26O的板处理器(BP)和终结SPIM26T的板处理器(BP)二者都生成监测数据结果-分别如事件7-8和事件7-9所示。生成监测数据结果时，SPIMs的的板处理器(BPs)读取其中存储着监测数据的寄存器。
终结SPIM 26T的板处理器(BP)在完成其对监测数据结果的生成之后，向起始SPIM 26O的板处理器(BP)发出结果报告-也称终结单元报告，此为事件7-10。如前文所述，结果报告包含在报告SPAS性能监测控制单元中。特别地，SPAS性能监测控制单元的数据域8-4包含在监测终点(MEP)处收集的监测数据结果。
起始SPIM 26O的板处理器(BP)从终结SPIM 26T收到报告SPAS性能监测控制单元之后，进行分析，把从终结SPIM 26T收到的结果与其自己的结果比较，如事件7-11所示。起始SPIM 26O根据其分析结果得出结论，然后将结论报告发送到节点性能监测管理器60，如事件7-12所示。如前文指出的那样，节点性能监测管理器60可位于多级ATM节点20的主处理器中。
前述报告方案的替代方案是，终结SPIM 26T和起始SPIM 26O都分别地将它们的性能监测数据结果传递到节点性能监测管理器60，以便节点性能监测管理器60进行分析。
现在返回到表1，服务信息八位组86的每个单元大小代码规定一组大小，包括总的单元大小、SPAS有效负载大小和AAL2′有效负载大小。AAL2′(也写成AAL2一撇)是一种专用协议，其说明见于美国专利申请序列号09/188，102，该专利申请日为1998年11月9日，名称为“Asynchronous Mode Transfer System”(异步模式传输***)，在此引用作为参考。AAL主(AAL’)要求ATM单元有效负载中携带的AAL2包是完整的包，并且ATM有效负载没有AAL2类型的起始域。在AAL2一撇协议中，最好每个ATM单元有效负载只携带一个完整的AAL2包。记住，AAL2是ITU建议I.363.2所定义的标准。AAL2包包含一个三个八位组的包首部以及一个包有效负载。AAL2包首部8位的信道标识符(CID)、6位的长度标志(LI)、5位的用户到用户标志(UUI)和5位的首部错误控制(HEC)。AAL2包有效负载携带用户数据，长度可以从1个八位组到45个八位组。图14是表示将具有AAL2协议的ATM单元多路分解成有AAL2一撇协议的ATM单元的示意图。
表1中反映出，服务信息八位组86中的单元大小代码1-6被用于AAL2′格式(需要的话，也许用于另一种ATM格式)。图4A显示的是携带AAL2′包的SPAS单元80A的格式。与其它的通过多级ATM节点20传输的单元一样，图4A的SPAS单元80A有SPAS标签82。SPAS标签82有与图4中所示的相同的7个八位组的格式。SPAS标签82之后是AAL2′包400A，它包含AAL2′首部402A和AAL2′包有效负载404A。AAL2′包有效负载404A能携带多达45个八位组。如果被多路转接到AAL2′协议的AAL2包大于45个八位组，必须将该AAL2包分割成两个AAL2′包。第一个包用大于45(例如48)的LI代码(见图4A)，以表示固定的预定AAL2′包大小(例如32个八位组)。最后一个AAL2′包的LI代码表示这两个包的最后一个的实际大小。这两个AAL2′包在接收端被接收后，被重新组装成一个单元。AAL2′首部受奇偶校验位的保护。
服务信息八位组86中的单元大小代码7(见图4和表1)用于另一个协议-AAL2″(也写作AAL2双撇)。图4B表示了一个调用AAL2″协议的SPAS单元82B，也表示了一个具有AAL2″协议的AAL2″包400B。在AAL2″协议中，AAL2′包(诸如AAL2′包400A)是在ATM单元中携带的，ATM-VCI用来表示这种联系。SPAS单元80B以SPAS标签82开始(与图4的格式相同)，随后是AAL2″包400B。AAL2″包含ATM首部(5个八位组，包括12位活动ATM-VCI)和AAL′包400A。在AAL2″协议中，AAL2′VCI被拷贝到ATM VCI的12个最低有效位。这些最低有效位被设置为0，如VPI、PTI和CLP一样。
AAL2″协议便于容易地在AAL2′与AAL2″之间的协议转换，这种转换能在转换器端口接口模块(SPIM)26这个硬件中完成。在外部设备/部件只能识别有ATM首部而没有AAL2′的60个八位组的单元的情况下，这种转换是有用的。这些情况的例子是，连接主处理器(MP)或交换终端(ET)的AAL5-SAR(分段和再组装)部件(在后一种情况中，如果由于某个原因在外部ATM链路上使用AAL2″而不是AAL2)。
对于单元大小代码7-9来说，必须根据乌托邦设备是8位宽还是16位宽，作出适合实际乌托邦实现的改变。图4C表示一例适合8位乌托邦的ATM单元格式，它包括SPAS标签82，SPAS单元的总大小是60个八位组。多级ATM节点20在两个端点之间透明地传输整个ATM单元。图4D则表示一例适合16位乌托邦的ATM单元格式，它包括SPAS标签82，SPAS单元(经过SAI接口的)的总大小是62个八位组。对于图4D的单元来说，八位组8和八位组14在内部传输期间被多级ATM节点20去除。八位组9-13和15-62被透明地传输(因为如果需要的话，多级ATM节点20将在两个乌托邦之间转换)。
单元大小代码8(见图4和表1)被用来代表透明ATM单元。单元大小代码9用来代表可能会受到较早包丢弃(EPD)的ATM AAL5单元。单元大小代码12-15是多级ATM节点20内部用的，单元大小代码10则被保留供将来使用。
多级ATM节点20也可以构造得例如有总线或环结构，如图11中所示的那样。图11的环形多级ATM节点20R包含n个子机架，具体来说，包含子机架22R0至22Rn。各子机架22R是通过总线或环R相连的。如同前面的实施例中一样，每个子机架22R都有转换器核心24连接到中间的两组转换器端口接口模块(SPIM)26。例如，子机架22有转换器核心24R0转换器端口接口模块(SPIM)26R0-1(也标记为“SPIM#2”)和位于地址(adr)0的转换器端口接口模块(SPIM)26R0-2(也标记为“SPIM#2”)。在地址adr＝1处，SPIM 26R2连接到环R。图中显示(与图1类似地)转换器端口接口模块(SPIM)26R0-1位于设备板30R0-1上。为了简化，在随后的讨论中，就把各种转换器端口接口模块(SPIMs)26标注为子机架22R0-1上的SPIM#0和SPIM#2，子机架22R1-2上的SPIM26R1-2，以及子机架22R2上的SPIM#5和SPIM#28，如图11中所示。
当多级ATM节点采用总线或环拓扑时，SPAS标签82两个相邻的八位组，它们组合起来产生代表总线或环的八位组对。这种八位组对在图12中显示为八位组对1200。在八位组对1200的第一个八位组中提供以下各域：格式域1202、类型域1204、(总线或环)目的地地址域1206和奇校验域1208。类型域1204当设置为“1”时表示调用总线或环拓扑。总线或环拓扑在所示实施例中能支持多达32个子机架。目的地地址域1206含有目标环子机架的地址。在八位组对1200的第二个八位组中提供以下各域：“L”域1210、“SEQ”域1212、(总线或环)源地址域1214和偶校验域1216。对于“L”域1210来说，“1”表示逻辑地址(此时，逻辑地址占据给出包含广播、多播和资源偏移在内的目的地和源地址的210个逻辑组合的目的地)。“SEQ”域可用作链路集(link set)上的序列计数器或者用来在必要时扩展逻辑地址域。
在采用环的多级ATM节点20R的示例情形中，通常是入口子机架附接到环，出口子机架附接到环。这种示例情形显示在图11中，其中，子机架22R0作为入口子机架，子机架22R2作为出口子机架，子机架22R0和子机架22R2二者都连接到R。每个子机架22都是经SILI(SPAS内部链路接口)接口23R连接到R的。SILI 23R被连接成从子机架到子机架连接的闭环。环R的物理导线在所示实施例中是双向的，但是应当明白也能采用单向的导线。
在图11中所示的示例情形中，以及在结合图13A-图13F的描述中，要把SPAS单元从子机架22R0上的SPIM#2(即SPIM 26R0-1)发送到地址adr＝4(其与子机架22R2上的SPIM#5相连)。图11表示了这样的SPAS单元的6个特定传输点，具体来说是点A-F。传输点A的SPAS标签82在图13A中表示，传输点B的SPAS标签82在图13B中表示，依此类推。因此，在随后对单元从点A(SPIM#2)向点F(具有adr＝4的设备)的传输的详细说明，要参照图13A-图13F。由于SPAS标签82的各八位组是以循环的方式弹出的，将第一个子级八位组称为八位组01，第二个子级八位组称为八位组02，依此类推。
在图11中的点A，SPAS标签82如图13A中所示。所以，SPAS标签82有传输列表的中间的两个八位组(03和04)，形式为上述的八位组对(见图12)。单元离开点A后，核心24R0把单元传递到位于地址adr＝0的子机架22R0的SPIM#0。传递的时候，核心24R0把源地址(SPIM#的地址)替换为传输列表88的顶部八位组(八位组01)的地址。
当单元到达SPIM#0的入口时，SPIM#0把传输列表88的顶部八位组(八位组01)的奇偶校验从奇校验改变为偶校验，然后把顶部八位组(八位组01)从传输列表88的顶部弹出到传输列表88的底部。这样，在(SPIM#0内的)点B，SPAS标签82如图13B中的那样。SPIM#0查看传输列表88中当时的最顶部，据此确定下一个物理目的地地址是adr＝1。物理目的地地址adr＝1是环R的地址。应当记住，尽管图中没有展示，可以有若干其它的环与SPIM#0相连(或为此与任何其它的SPIM相连)。SPIM#0将其在传输列表88的顶部八位组(八位组02)中的地址替换为目的地地址，改变奇偶校验，然后弹出传输列表88的顶部八位组(八位组02)，使八位组02到达传输列表88的底部，如图13C中所示。
带有如图13C中所示的SPAS标签82的单元在环R上传输，直到它被由传输列表88的顶部中的目的地地址域所标识的子机架接收。在环R上传输在图11中被表示为点C。在子机架22R1中，该单元被透明地传输通过其核心24R1，因为八位组对1200中的格式和类型表明核心24R1不要接触该单元。
当单元到达其位于环地址2(是子机架22R2)的SPIM#28上的环目的地地址时，单元被SPIM#28接收。此外，SPIM#28还把传输列表88的底部的八位组对(例如八位组03和04)的奇偶校验从奇变为偶，然后把该八位组从传输列表88的顶部弹出到底部。因此，在点D当单元从SPIM#28进入核心24R2时，SPAS标签82如图13D中的那样。
核心24R2交换传输列表88底部的八位组对1200的目的地地址域1206和源地址域1214的内容，例如八位组03和04的内容。交换之后，在点E时的SPAS标签82如图13E中所示的那样。然后，核心24R2将该单元传递到目标SPIM#5的地址(例如地址adr＝5)，它现在出现在传输列表88的最上面的八位组(八位组05)中。
目标SPIM#5把最上面的八位组(八位组05)放到传输列表88的底部，把奇偶校验从奇变到偶。目标SPIM#5然后把该单元与其如图13F中呈现的那样的位于点F的SPAS标签82一起传输到所寻址的应用(例如具有adr＝4的设备)。
这样，以上描述了通过有环拓扑的多级ATM节点20对单元的传递，表示了八位组对1200的使用以及对传输列表88中对八位组的弹出(这对所有拓扑都是普遍的)。所以，本发明的SPAS标签82适合有环或总线拓扑的多级ATM节点20。
本发明的SPAS标签82也适合通信单元的多播或广播。一个单元是否通信单元，由服务信息八位组86的类型域决定(见图4及其说明)。对于通信单元来说，有效负载84的每个八位组的格式域被解释为播放(cast)域(见图15)。播放域指出(1)该单元要被单播-例如目的地地址是二进制编码的(当播放域的值为0时)，还是(2)该单元要被广播或多播。如果播放域指示多播或广播，则目的地地址是逻辑的，按表4作解释。
表3
通信单元的传输列表中的目的地域解释
目的地域值 意义
    012345-303132-63 在未占用的交叉点上广播广播，加载所有的交叉点而不管前面的状态多播表1，全多播表多播表2，有限多播表多播表3，有限多播表为有限多播连接保留表示“空”；该单元如果已经达到这么远则将被终止。为环拓扑保留(核心把单元传递到预定寄存器中存储的地址或者传递到源，路由选择信息八位组不改变)
本发明采用的多级ATM节点20例子中，有六个SPAS单元能通过其的级，因此有有六个八位组的传输列表88，不过应当明白，本发明的原则不限于该特定例子。相反，多级ATM节点20中可以有更多或更少的级，因此传输列表88的长度也是可变的。
类似地，本文所述的其它参数并不关键，相反，在其它实施例中可以采用其它值。例如，SPAS性能监测控制单元的大小为30个八位组-只是一种示意性的但是可变的参数。同样，如果SILI接口23和SAI接口在同一个SPIM中出现，则可以将传输列表88的八位组的地址域细分。
在本文提供的示意图中，例如图5和图5A中，将单元传输描述为从右到左。不过读者也要知道，各单元也从左向右传输，这样的单元也是按本发明的原理被传递和监测的。
读者也将明白，例如要在各种SPIMs处使性能监测程序稳健，需要时间，例如为要求响应的信号设置本地定时器。定时器的配置和使用在本领域熟练人员掌握的知识范围之内。
本发明提供一种有助于对多级ATM节点进行性能监测的方法。能监测通过节点或节点的各段的任何连接，以便例如较早检测到例如性能的降低。
本发明是可升级的。此外，本文所描述的各性能监测功能，需要的话，可以逐渐地引入。例如，需要的话，可以以较低的成本设计所采用的硬件，使其一次只处理一个活动段的起点或终点。以后改进的硬件可用来同时处理多个段。
本发明使用路由选择标签(例如SPAS标签82)的优点有许多。特别地，在附加路由选择标签之后，就无需为通过多级ATM节点20的多个级传递ATM单元进行VPI/VCI转换。也减少了内部控制路径的个数，缩短了连接建立的时间。这些都是因为例如事实上在多级ATM节点20内的内部链路上不需要VPI/VCI值之间的变换。例如参照图10A中所示的替代性技术，可以明白如图10B所表示的本发明的内部路由选择的优越性。在图10A中，为了简化，将扩展终端(ETs)表示为连接到转换器核心24，而不是转换器端口接口模块(SPIMs)26的整个设备板30。图10A表示的备选技术中，VPI/VCI转换在三个子机架(具体来说，子机架A、子机架B和子机架C)的每个之间进行。
本发明的路由选择标签可用于其它实现中，并且可以用作令牌，如果检测不到匹配，可传送到链或环中的下一个节点。
尽管结合目前看来是最实际的最佳实施例描述了本发明，应当明白本发明并不限于所披露的实施例，相反，本发明旨在包含各种包含在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同的安排。

Claims (26)

1.一种通过多级ATM节点传递ATM单元的方法，该多级ATM节点的每级包含ATM转换器，该方法包含：向所接收的ATM单元的至少一个有效负载附加路由选择标签，路由选择标签包含用于通过多级节点的多个级传递所接收ATM单元的有效负载的路由选择信息，由此在附加标签之后不需要为通过多级节点的多个级传递ATM单元而进行VPI/VCI转换。
2.权利要求1的方法，其中，路由选择标签包含用于整个地通过多级节点的多个级传递所接收ATM单元的有效负载的路由选择信息，由此在附加标签之后不要为通过多级节点的多个级传递ATM单元而进行VPI/VCI转换。
3.权利要求1的方法，其中，路由选择信息包含一个目的地地址列表。
4.权利要求3的方法，其中，多级节点的每级包含与第一组接口单元和第二组接口单元相连的转换器核心，其中，该方法包含将多级节点的每级的第一组接口单元的其中一个接口单元和第二组接口单元的其中一个接口单元的物理地址作为目的地地址纳入路由选择标签中。
5.权利要求3的方法，其中，该方法进一步包含，在该单元处于通往由该列表所指定的目的地地址的路由中或在由该列表所指定的目的地地址被接收时，将列表中的其中一个目的地地址与一个源地址交换，该源地址是该单元由其向目的地地址传递的地址。
6.权利要求3的方法，其中，将一个奇偶校验值与目的地地址列表中的每个目的地地址相关联，其中该方法进一步包含，在该单元处于通往由该列表所指定的目的地地址的路由中或在由该列表所指定的目的地地址被接收时，将奇偶校验值从第一个值改变为第二个值。
7.权利要求3的方法，其中，节点有多个子级，其中路由选择信息包含对应每个子级有一个表目的列表，其中该方法进一步包含，在该单元处于通往与多个子级的其中之一相关联的目的地地址的路由中或在与多个子级的其中之一相关联的目的地地址被接收时，改变某子级的表目的相对次序。
8.权利要求3的方法，其中，节点有多个子级，其中路由选择信息包含对应每个子级有一个表目的列表，列表包含对应于列表中每个表目的奇偶校验值，其中，该方法进一步包含，在该单元处于通往由列表中选定表目所指定的目的地地址的路由中或在由列表中选定表目所指定的目的地地址被接收时：
将表目中的目的地地址与该单元由其向目的地地址传递的地址的源地址交换；
将表目中的奇偶校验值从第一个值改变为第二个值；
改变列表中表目的相对次序。
9.权利要求8的方法，其中，改变列表中表目的相对次序的步骤包含将表目从列表的顶部移动到列表的底部。
10.权利要求1的方法，其中，地址是乌托邦地址。
11.权利要求1的方法，其中，多级节点包含3级，其中，附加路由选择标签的步骤包含附加多级节点的6个地址。
12.权利要求1的方法，其中，至少有些地址是乌托邦地址。
13.权利要求1的方法，其中，附加路由选择标签的步骤包含在ATM单元到多级节点的入口上附加路由选择标签。
14.权利要求1的方法，进一步包含，在连接建立时，从多级节点的主处理器向执行附加步骤的处理器发送要用于路由选择标签的信息。
15.权利要求1的方法，其中，多级ATM节点的多个级至少有些是通过总线或环相连的，其中，路由选择标签的附加包含附加标签中的两个表目，这两个表目标识环目的地地址和环源地址。
16.一种多级ATM节点，包含：
多个相连在一起的ATM转换器，每个ATM转换器构成一级并包含连接在第一组节点单元与第二组节点单元之间的ATM转换器核心；
向所接收ATM单元的至少一个有效负载附加路由选择标签的标签单元，路由选择标签包含用于通过多级节点的多个级传递所接收ATM单元的有效负载的路由选择信息，由此在附加标签之后不要为通过多级节点的多个级传递ATM单元而进行VPI/VCI转换。
17.权利要求16的装置，其中，路由选择标签包含用于整个地通过多级节点的多个级传递所接收ATM单元的有效负载的路由选择信息，由此在附加标签之后不要为通过多级节点的多个级传递ATM单元而进行VPI/VCI转换。
18.权利要求16的装置，其中，路由选择信息包含一个目的地地址列表。
19.权利要求18的装置，其中，路由选择标签包含多级节点的每级的第一组接口单元的其中一个接口单元和第二组接口单元的其中一个接口单元的物理地址，作为目的地地址。
20.权利要求19的装置，其中，至少有些地址是乌托邦地址。
21.权利要求16的装置，其中，多级节点包含3级，路由选择标签包含多级节点中的6个地址。
22.权利要求21的装置，其中，至少有些地址是乌托邦地址。
23.权利要求22的装置，其中，地址是接口单元中与路由选择有关的接口单元的地址。
24.权利要求16的装置，其中，标签单元位于多级节点的边沿，在ATM单元到多级节点的入口上附加路由选择标签。
25.权利要求16的装置，进一步包含连接建立处理器，它在连接建立时，向标签单元发送要用于路由选择标签的信息。
26.权利要求25的装置，其中，连接建立处理器位于多级节点的作为主转换器的级上。
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