一种共享存储式ATM交换的同播实现方法 本发明涉及ATM交换技术，更具体地涉及ATM交换中的同播或广播实现方法。
ATM交换机实质上是一个能将输入端口中的信元，按照其路由标记发送到它所要求的输出端口的功能块。很多业务如视频分配业务，除了要支持点到点之间的通信外，还要支持点到多点的通信，即从某一输入端口来的信元需要在多个(同播)或所有(广播)输出端口输出。
采用共享存储式交换结构的ATM交换机，实现同播及广播的方法基本上可以分为三类：
1、输入复制法
根据同播信息，在输入端增设信元复制电路将输入信元复制多份(1，2…m，其中m为1＜m≤n的整数)，分别送往不同的目标输出端口。对于所有这些复制信元的每一个都要分配存储器地址，相同的信元在存储体中要存储多处，占用较多的存储器空间，增加了交换网络的负担。如图1所示。
2、输出插入法
如图2所示，当从共享存储器中读取一个同播信元后，根据同播信息打开各个输出端口的选择开关SEL。对于同播信元需要专门设置一个同播缓存器SB，给每个同播信息分配一个同播号，而且要增设同播路由表。当有同播信元输出时，屏蔽所有的输出缓存器OB1，OB2、...OBn的读取，优先让同播信元输出。这种方法需要附加存储器来缓存同播信元和同播信息，输出端口的电路增多，开销较大。
3、地址链控制法
图3所示为共享存储式ATM交换的过程，当信元到来时，先从空闲地址队列FAQ中取出一个地址Ad，一方面作为地址信号将信元写入存储体，另一方面将这个地址根据路由标记写入相应的地址队列AQn中，排队等待输出处理。输出处理时，从地址队列AQn中取出地址，作为存储体地地址信号将信元读出，送往对应端口，同时将这个地址交还给空闲地址队列FAQ。
如图4所示，当同播信元到来时，根据同播信息分配一个空闲地址置入相应的地址队列，将此信元分别输出到相应端口，直到最后一个同播端口完成后将地址交还给空闲地址队列。
这种方法克服了上述两种方法需要较多硬件的缺陷，但实现比较复杂，因要识别最后一个同播端口必须经历每个端口地址队列的不同排序，使整个判别过程变得相当困难。例如同播信元的地址在地址队列AQ1中位于队头，在地址队列AQ2中位于队尾，而在地址队列AQn中位于队列中间，同播信元的地址与非同播信元的地址交织在一起，由于交换速率很高，很难通过软件来判别同播是否完成，而用硬件实现需要记录同播次数和该地址出现次数，作比较后决定是否回交地址，当有多个同播信元时，硬件电路相应增加，其实现的技术难度则很高，同播完成后将该地址交回空闲地址队列FAQ的控制也变得颇为复杂。
为了克服这一系列缺陷，本发明的目的即为提供一种简单可行的地址链控制同播实现方法，为达此目的该方法包括以下步骤：
为每个端口设置专用的同播地址队列SAQ，作为最高优先级的地址队列；
当同播信元到达后，在每个同播地址队列中都写入同一个地址，另外附加一位指示位IB，用来表示在此队列中地址是否有效；
当从共享存储器中读取同播信元时，根据指示位IB来判决是否将此信元输出到对应端口。
从SAQ1到SAQn分时轮询每个端口的同播地址队列，进行同播处理。在最后一个物理端口处理完成后，将地址交回给空闲地址队列FAQ。
由于该地址在各个同播地址队列中的位置相同，轮询一周后该地址的同播处理必然已经结束，可以交回空闲地址队列FAQ。
由此可见，本发明实现同播的方法具有以下优点：
由于同播信元所使用的地址在同播地址队列SAQ1、SAQ2…SAQn中的相对位置相同，使将这个地址交回给空闲地址队列FAQ的控制变得十分简单，只需增加少量控制电路便可实现。下面结合附图说明本发明的一个实施例。
图1为说明第一种传统同播实现方法的示意图；
图2为说明第二种传统同播实现方法的示意图；
图3和4为说明第三种传统同播实现方法的示意图；
图5为应用本发明同播实现方法的一个实例的说明示意图。
图5示出了将本发明同播方法运用于ATM交换机的一个实例。
如图5所示，当同播信元到达时，交换控制电路SC根据路由标记的指示进入同播控制状态，从空闲地址队列FAQ中取出一个地址A′，将其写入所有的同播地址队列SAQ1...SAQn，同时将信元写入地址A′对应的存储体单元；同播地址队列附加一位指示位IB，如当IB为“1”时，表示地址有效，IB为“0”时，则表示地址无效，同播信元不去该端口，由于同播地址队列优先级最高，只有读完同播地址队列时才能去读取一般的地址队列AQ1...AQn，从存储体中读出同播信元时，在交换控制电路SC控制下按序读取同播地址队列SAQ1...SAQn的地址，作为存储体的读地址，取出同播信元的内容，这个同播信元根据IB来确定是否送往输出端口。由于同播地址在同播地址队列中的位置相同，所以在处理完第n个同播地址队列SAQn后，同播便告完成，可将地址交还给空闲地址队列FAQ。同播控制结束后，交换控制电路SC退出同播控制状态，转向处理一般的地址队列。这种方法实现起来既简单方便，又可靠有效。
所有端口的地址队列，包括同播地址队列和一般的地址队列，都用FIFO(先进先出)存储器来实现，同播控制只需增加少量控制电路，如优先级控制和轮询控制，并且同播地址队列所占用的FIFO存储单元可为原来地址队列的一部分，并不需要增加额外的存储器空间。
作为同播的一种特例，当同播端口数m等于n时，即为广播，同样可以适用本方法。
由于同播或广播业务并非一定是高优先级业务，所以将同播地址队列设为最高优先级不十分合理。为了克服这个缺点，可以在交换控制电路中增加一些功能，由同播地址队列的状态来触发同播处理功能，轮询一周，保证处理完一同播信元后及时回交地址。此时需要另增加一位指示位IE，“1”表示该端口为同播的最后一个端口，处理完后可以将地址交回给空闲地址队列FAQ。IB指示无效时，在同播控制状态下转向处理该端口一般地址队列的地址，而将该端口同播地址队 列的地址读出后“丢弃”；IB指示有效且IE为“1”时，则处理同播地址队列，且在处理完后将该地址交回空闲地址队列FAQ。同播地址队列处理时间和一般地址队列处理时间可以按比例分配，当同播地址队列为空时，处理时间全部分配给一般地址队列。这样，同播或广播就跟优先级没有关系了，但是控制电路会变得稍复杂一些。
尽管这种方法对处理效率有所影响，即对于不参与同播的端口也分配了处理时间，降低了总的处理效率。但由于同播的业务量小，这种处理效率的降低并不显著，以此代价换取同播控制的简单可靠，是值得和可行的。