RU2305374C1 - Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method - Google Patents

Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method Download PDF

Info

Publication number
RU2305374C1
RU2305374C1 RU2005138800/09A RU2005138800A RU2305374C1 RU 2305374 C1 RU2305374 C1 RU 2305374C1 RU 2005138800/09 A RU2005138800/09 A RU 2005138800/09A RU 2005138800 A RU2005138800 A RU 2005138800A RU 2305374 C1 RU2305374 C1 RU 2305374C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
message
processor
input
control
Prior art date
Application number
RU2005138800/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005138800A (en
Inventor
Лев Андреевич Фомин (RU)
Лев Андреевич Фомин
Павел Александрович Будко (RU)
Павел Александрович Будко
Дмитрий Викторович Гайчук (RU)
Дмитрий Викторович Гайчук
Сергей Васильевич Калашников (RU)
Сергей Васильевич Калашников
гин Алексей Александрович Кор (RU)
Алексей Александрович Корягин
Original Assignee
Ставропольский военный институт связи ракетных войск
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ставропольский военный институт связи ракетных войск filed Critical Ставропольский военный институт связи ракетных войск
Priority to RU2005138800/09A priority Critical patent/RU2305374C1/en
Publication of RU2005138800A publication Critical patent/RU2005138800A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2305374C1 publication Critical patent/RU2305374C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: computer networks.
SUBSTANCE: in accordance to invention, in set up connection phase the message is recorded in common memory, message length is measured and compared to threshold value. If the length of message exceeds threshold value, then the message is transferred in channel commutation mode, in opposite case the message is divided onto packets, rewritten to buffer memory and transferred in packet commutation mode via channels with maximal throughput in accordance to routing table. Method is realized on computer engineering elements, comparison circuit, control trigger and electronic keys, information inputs of which are connected to common memory, and controlling inputs - to trigger outputs. In original condition, packet commutation mode is used, and change of mode is realized by transfer of trigger to second stable condition from output of comparison circuit.
EFFECT: increased efficiency of network resource usage and improved time-probability characteristics of information exchange.
2 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области информационно-вычислительных сетей, в частности к способу гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации, и может быть использовано при проектировании цифровых сетей интегрального обслуживания.The invention relates to the field of computer networks, in particular to a method of hybrid switching and adaptive routing, and can be used in the design of digital integrated service networks.

Уровень техникиState of the art

Известен способ гибридной коммутации, основанный на интеграции коммутационного оборудования, необходимого для реализации каждого метода коммутации: каналов и пакетов. Особенностью данного способа является то, что перераспределение ресурсов между режимами коммутации осуществляется центральным процессором (см. Jenny Christian J. Kummerle Karl, Burge Helmut. Network node With integrated circuit / Pachet Switching capabilities. "Communes, - Network Eur. Comput. Conf., London, 1975."Oxbridge 1975, 207-228).A known method of hybrid switching, based on the integration of switching equipment necessary for the implementation of each switching method: channels and packets. A feature of this method is that the redistribution of resources between switching modes is carried out by the central processor (see Jenny Christian J. Kummerle Karl, Burge Helmut. Network node With integrated circuit / Pachet Switching capabilities. "Communes, - Network Eur. Comput. Conf., London, 1975. Oxbridge 1975, 207-228).

Однако при установлении режима коммутации каналов поток информации управляется без участия центрального процессора. Это означает, что переход от одного режима коммутации к другому происходит без учета текущего состояния сети, что может приводить к ее блокировкам, либо к неоправданным отказам в обслуживании, либо к неэффективному использованию ресурсов сети при передаче длинных сообщений. Кроме того, передача длинных сообщений в режиме коммутации пакетов неизбежно приведет к нарушению масштаба времени.However, when the channel switching mode is established, the information flow is controlled without the participation of the central processor. This means that the transition from one switching mode to another occurs without taking into account the current state of the network, which can lead to its blocking, or to unjustified denial of service, or to inefficient use of network resources when transmitting long messages. In addition, the transmission of long messages in packet switching mode will inevitably lead to a violation of the time scale.

Известен способ гибридной коммутации, позволяющий коммутировать каналы в режиме синхронной цепи (коммутации каналов) и в режиме синхронного и асинхронного пакета (коммутация пакетов). Данный способ основан на использовании режима разделения времени между абонентами, причем временной интервал доступа присваивается различным абонентам в режиме коммутации пакета, что ограничивает требуемую оперативную память центров коммутации (см. Патент ЕПВ (ЕР) А1, №0403911, кл. H04L 12/64, 1991 г.).A known method of hybrid switching, allowing you to switch channels in synchronous circuit mode (channel switching) and in synchronous and asynchronous packet mode (packet switching). This method is based on the use of time sharing between subscribers, and the access time interval is assigned to different subscribers in the packet switching mode, which limits the required RAM memory of the switching centers (see EPO Patent (EP) A1, No. 0403911, class H04L 12/64, 1991).

Однако данный способ не обеспечивает эффективного использования каналов связи, так как при подобном управлении возникают паузы между моментом отправки сообщения и моментом выдачи отправителем очередного сообщения.However, this method does not provide efficient use of communication channels, since with such control there are pauses between the moment the message was sent and the moment the sender issued the next message.

Наиболее близким по технической сущности способом, выбранным в качестве прототипа, является способ адаптивной коммутации, основанный на организации на сети соединений в режиме коммутации каналов с одновременной передачей сообщений в режиме коммутации пакетов. При данном способе осуществляется перераспределение пропускной способности трактов сети между потоками сообщений, передаваемых в обоих режимах. В алгоритмах предусмотрена возможность загрузки пауз, которые возникают при использовании режима коммутации каналов. Сообщения записываются в общую память и передаются последовательными блоками фиксированной длины (кадрами), причем время передачи кадров во всех трактах имеет одинаковую величину независимо от имеющейся в наличии пропускной способности, что приводит к неэффективному использованию каналов связи.The closest in technical essence to the method chosen as a prototype is the adaptive switching method based on the organization of connections in the channel switching mode on the network with the simultaneous transmission of messages in the packet switching mode. With this method, the bandwidth of the network paths is redistributed between the message flows transmitted in both modes. The algorithms provide the ability to download pauses that occur when using the channel switching mode. Messages are recorded in shared memory and transmitted by successive blocks of fixed length (frames), and the transmission time of frames in all paths is the same regardless of the available bandwidth, which leads to inefficient use of communication channels.

Процессор обработки пакетов анализирует сформированные в памяти пакеты и определяет их дальнейший маршрут согласно маршрутным таблицам.The packet processing processor analyzes the packets formed in the memory and determines their further route according to the routing tables.

Структурная схема узла адаптивной коммутации содержит входной процессор, общую память, процессор взаимодействия с абонентами, связанный с общей памятью, процессор обработки пакетов, вход которого соединен с выходом общей памяти, а выход с входом процессора управления, выходы которого подсоединены к входам входного процессора, процессора взаимодействия с абонентами, и выходного процессора, связанного входом с общей памятью, выходные шины которого являются входами выходных трактов (см. Самойленко С.И. Метод адаптивной коммутации // Электросвязь. - 1981. - №6).The block diagram of an adaptive switching unit contains an input processor, shared memory, a subscriber interaction processor associated with the shared memory, a packet processing processor, the input of which is connected to the output of the shared memory, and the output with the input of the control processor, the outputs of which are connected to the inputs of the input processor, processor interaction with subscribers, and the output processor associated with the input with shared memory, the output buses of which are inputs of the output paths (see Samoilenko S.I. Adaptive switching method // Electr. freeze. - 1981. - No. 6).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность использования пропускной способности выходных трактов.The disadvantage of this device is the low efficiency of using the bandwidth of the output paths.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является разработка способа гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации и устройства для его осуществления, повышающие эффективность использования выходных трактов и улучшающие вероятностно-временные характеристики информационного обмена.The objective of the invention is to develop a method of hybrid switching and adaptive routing and devices for its implementation, increasing the efficiency of using output paths and improving the probabilistic-temporal characteristics of information exchange.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению эффективности использования выходных трактов и улучшению вероятностно-временных характеристик информационного обмена.The technical result that can be achieved using the present invention is to increase the efficiency of the use of output paths and improve the probability-time characteristics of information exchange.

Технический результат достигается с помощью способа гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации, при котором в фазе установления соединения принимают информацию об адресе вызываемого сообщения и сообщение записывают в общую память, при этом измеряют длину сообщения L и сравнивают с порогом Lп, причем если длина сообщения превышает пороговое значение L>Lп, то устанавливается физическое соединение и передачу осуществляют в режиме коммутации каналов, а при длине сообщения L<Lп сообщение разбивают на пакеты, переписывают в буферную память и передают в режиме коммутации пакетов по каналам с максимальной пропускной способностью в соответствии с маршрутной таблицей.The technical result is achieved using the method of hybrid switching and adaptive routing, in which, in the phase of establishing a connection, information about the address of the called message is received and the message is recorded in the shared memory, the message length L is measured and compared with the threshold L p , and if the message length exceeds the threshold value L> L p , then a physical connection is established and the transmission is carried out in the channel switching mode, and with a message length L <L p the message is divided into packets, rewritten in a buffer pa wrinkle and transmit in packet switching mode on channels with maximum throughput in accordance with the routing table.

Поскольку в данном способе критичной является длина сообщения, а объем буфера строго дозирован и выбирается по условиям решения задачи оптимизации сети по минимальному среднему времени задержки, то сообщения, длина которых превышает некоторую величину Lп, нецелесообразно разбивать на пакеты, поскольку это приведет к ухудшению вероятностно-временных характеристик информационного обмена. Отправка пакетов по маршрутам, имеющим максимальную пропускную способность, будет приводить к быстрому освобождению буферов.Since the message length is critical in this method, and the buffer volume is strictly dosed and is selected according to the conditions of solving the network optimization problem by the minimum average delay time, it is impractical to break messages whose length exceeds a certain value L p into packets, since this will lead to a worse probability -time characteristics of information exchange. Sending packets on routes that have the maximum throughput will lead to a quick release of buffers.

Технический результат достигается с помощью устройства гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации, содержащего процессор взаимодействия с абонентами и процессор управления, связанные с общей памятью, а также выходной процессор, при этом в него введены вычислительное устройство, схема сравнения, управляющий триггер и первый и второй электронные ключи, управляющие входы которых связаны с инверсным и прямым выходами управляющего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом схемы сравнения, а вход установки в ноль подсоединен к первому выходу процессора управления, второй выход процессора управления через вычислительное устройство соединен с одним входом схемы сравнения, другой вход которого подключен к третьему выходу процессора управления и третий выход которого подключен к управляющему входу выходного процессора, при этом выход общей памяти соединен с информационными входами ключей, выходы которых подсоединены к информационным входам выходного процессора, соединенного выходами с выходными трактами.The technical result is achieved using a hybrid switching device and adaptive routing, comprising a subscriber interaction processor and a control processor associated with the shared memory, as well as an output processor, while a computing device, a comparison circuit, a control trigger and the first and second electronic keys are introduced into it whose control inputs are connected to the inverse and direct outputs of the control trigger, the unit input of which is connected to the output of the comparison circuit, and the installation input is zero connected to the first output of the control processor, the second output of the control processor through the computing device is connected to one input of the comparison circuit, the other input of which is connected to the third output of the control processor and the third output of which is connected to the control input of the output processor, while the output of the shared memory is connected to information inputs keys, the outputs of which are connected to the information inputs of the output processor, connected by the outputs to the output paths.

Благодаря указанным особенностям в устройстве осуществляется запоминание сообщения, измерение его длины в процессоре управления и сравнение с критической длиной, вырабатываемой вычислительным устройством, и в дальнейшем переключение режимов коммутации с помощью, например, управляющего триггера.Thanks to these features, the device stores the message, measures its length in the control processor and compares it with the critical length generated by the computing device, and further switches the switching modes using, for example, a control trigger.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показана структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Figure 1 shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method.

На фиг.2 показаны графики, поясняющие алгоритм осуществления способа.Figure 2 shows graphs explaining the algorithm for implementing the method.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Устройство содержит процессор взаимодействия с абонентами 1 и процессор управления 2, связанные с общей памятью 3, а также выходной процессор 4, соединенный управляющим входом с первым выходом процессора управления 2, вычислительное устройство 5, соединенное входом с вторым выходом процессора управления 2, а выходом - с одним из входов схемы сравнения 6, другой вход которой соединен с третьим выходом процессора управления 2, управляющий триггер 7, вход установки в единицу которого соединен с выходом схемы сравнения 6, а вход установки в ноль соединен с четвертым выходом процессора управления 2. Прямой и инверсный выходы управляющего триггера 7 соединены с управляющим входом первого и второго электронных ключей 8 и 9 соответственно, а информационные входы подключены к выходу общей памяти 3. Выходы электронных ключей 8 и 9 подсоединены через выходной процессор 4 к выходным трактам 10.The device comprises a subscriber interaction processor 1 and a control processor 2 associated with a common memory 3, as well as an output processor 4 connected by a control input to the first output of the control processor 2, a computing device 5 connected by an input to the second output of the control processor 2, and the output with one of the inputs of the comparison circuit 6, the other input of which is connected to the third output of the control processor 2, the control trigger 7, the unit input of which is connected to the output of the comparison circuit 6, and the installation input is zero Din with the fourth output of the control processor 2. The direct and inverse outputs of the control trigger 7 are connected to the control input of the first and second electronic keys 8 and 9, respectively, and the information inputs are connected to the output of the shared memory 3. The outputs of the electronic keys 8 and 9 are connected through the output processor 4 to the output paths 10.

В данном устройстве процессор взаимодействия с абонентами 1 является частью системы, осуществляющей процедуру доступа абонентских комплексов к базовой сети обмена данными, определяемых протоколами работы по тракту передачи данных. Процессор управления 2 управляет процессами записи (считывания) информации в память, регистрирует адрес и длину сообщения, определяет направление передачи сообщения, а также располагает информацией о состоянии буферов и выходных трактов. Выходной процессор 4 решает задачи адресации и маршрутизации сообщений. Процессор управления 2 и выходной процессор 4 могут взаимодействовать по сети с соседними узлами коммутации либо с общим центром маршрутизации при реализации централизованной адаптивной маршрутизации. Вычислительное устройство 5 решает задачу вычисления порога Lп на основании данных, полученных от процессора управления.In this device, the subscriber interaction processor 1 is part of a system that performs the procedure for access of subscriber complexes to the core data exchange network, which are determined by the protocols of work on the data transmission path. The control processor 2 controls the processes of writing (reading) information into memory, registers the address and length of the message, determines the direction of transmission of the message, and also has information about the status of buffers and output paths. The output processor 4 solves the problems of addressing and routing messages. The control processor 2 and the output processor 4 can interact over the network with neighboring switching nodes or with a common routing center when implementing centralized adaptive routing. Computing device 5 solves the problem of calculating the threshold L p based on data received from the control processor.

Примеры конкретного осуществления способа гибридной коммутации и адаптивной маршрутизацииExamples of specific implementation of the method of hybrid switching and adaptive routing

Пример. В примере реализации схемы вычислительное устройство 5 представляет собой блок идентификации, пороговое значение Lп может быть рассчитано по формулеExample. In an example implementation of the circuit, computing device 5 is an identification unit, a threshold value of L p can be calculated by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где Lкр - критическая длина сообщения, задаваемая для конкретной сети в результате решения задачи оптимизации;where L cr - the critical message length specified for a particular network as a result of solving the optimization problem;

m - общий объем памяти буфера;m is the total amount of buffer memory;

m3(t) - текущее значение занятого объема памяти буфера;m 3 (t) is the current value of the occupied amount of buffer memory;

Figure 00000003
- производная по времени от занятого объема памяти;
Figure 00000003
- time derivative of the occupied memory;

β - коэффициент пропорциональности.β is the coefficient of proportionality.

В этом случае используется только информация о состоянии данного узла (занятый объем буферной памяти). Производная по времени от занятого объема буферной памяти учитывает тенденцию изменения буферной памяти и зависит от изменения графика.In this case, only information about the state of this node (the used amount of buffer memory) is used. The time derivative of the occupied amount of buffer memory takes into account the trend in buffer memory and depends on the change in the schedule.

Если истинная длина сообщения выражена в единицах напряжения U, то она подается на один из входов схемы сравнения (компаратора) 5, на другой вход которого подается величинаIf the true message length is expressed in units of voltage U, then it is fed to one of the inputs of the comparison circuit (comparator) 5, to the other input of which the quantity

Figure 00000004
Figure 00000004

где k - коэффициент, преобразующий пороговую длину сообщения в напряжение. Если длина сообщения Lп выражена в битах, то k по размерности представляет собой величину [вольт/бит].where k is the coefficient that converts the threshold message length to voltage. If the message length L p is expressed in bits, then k in dimension represents the value [volt / bit].

Схема сравнения 6 переходит во второе устойчивое состояние, если U>Uп. Высокий потенциал, появившийся на выходе схемы сравнения, переведет триггер 7 во второе длительное устойчивое состояние, при этом на его прямом выходе потенциал станет высоким, что приведет к открыванию второго ключа 9. В результате этого будет осуществлен режим коммутации каналов.Comparison scheme 6 goes into the second stable state if U> U p . The high potential that appears at the output of the comparison circuit will trigger 7 on the second long-term stable state, while at its direct output the potential will become high, which will lead to the opening of the second key 9. As a result, the channel switching mode will be implemented.

Триггер 7 возвращается в исходное состояние по команде процессора управления 2 путем подачи единичного импульса на вход установки в ноль. В дальнейшем будет осуществляться режим коммутации пакетов до тех пор, пока напряжение U на выходе процессора управления 2 не превысит порогового значения Uп, формируемого на выходе вычислительного устройства 5.The trigger 7 is returned to its original state at the command of the control processor 2 by supplying a single pulse to the input of the installation to zero. In the future, the packet switching mode will be carried out until the voltage U at the output of the control processor 2 exceeds a threshold value U p generated at the output of the computing device 5.

В устройстве реализована локальная адаптивная маршрутизация. Информация, необходимая для принятия решения о направлении передачи, представляет собой:The device implements local adaptive routing. The information necessary to make a decision on the direction of transmission is:

1. Заранее загруженные таблицы маршрутизации.1. Preloaded routing tables.

2. Сведения о текущем состоянии выходных трактов.2. Information about the current state of the output paths.

3. Данные очередей пакетов, ожидающих передачи по каждому из каналов.3. Data of packet queues awaiting transmission on each channel.

Информация о состоянии других компонентов сети узлом не используется.Information about the state of other network components by the host is not used.

Выходное устройство 4 вычисляет текущий вес ветвиThe output device 4 calculates the current weight of the branch

VTi=Vi+mбi,V Ti = V i + m bi ,

а затем определяет вероятность Pi, с которой связной процессор 9 должен открывать пакеты в i-м направленииand then determines the probability P i with which the connected processor 9 should open packets in the i-th direction

Figure 00000005
Figure 00000005

где n - количество ветвей, в которые может быть направлено сообщение;where n is the number of branches into which the message can be sent;

Vi - назначенный априорно вес ветви, например в единицах пропускной способности;V i - a priori weight of the branch, for example, in units of throughput;

mбi - объем свободной памяти буфера (измеряется в количестве пакетов, которые еще могут быть сохранены в буфере).m bi - the amount of free buffer memory (measured in the number of packets that can still be stored in the buffer).

Целесообразно направить пакеты в i-ю ветвь, для которойIt is advisable to forward packets to the i-th branch, for which

Figure 00000006
Figure 00000006

Для избежания скачков триггера связной процессор (выходной процессор 4) может распределять пакеты по ветвям в соответствии с вычисленными значениями вероятности. В первом случае реализуется передача пакетов по виртуальному каналу, во втором - используется дейтаграммный метод.To avoid trigger jumps, the connected processor (output processor 4) can distribute packets into branches in accordance with the calculated probability values. In the first case, packet transmission over a virtual channel is implemented; in the second, the datagram method is used.

Применение локальной информации о состоянии узла коммутации оправдано тем, что результат оптимизации на сетевом уровне позволяет определить значения потоков информации Fij пропускных способностей каналов Vij, общее число каналов ni и объем буфера для каждого узла mi. При этом достаточно решить одно из уравнений (см. Фомин Л.А., Будко П.А. и др. Оптимизация пропускной способности звеньев Ш-ЦСИС при ограниченных сетевых ресурсах // Электросвязь. - 2002. - №2):The use of local information about the state of the switching node is justified by the fact that the optimization result at the network level allows us to determine the values of the information flows F ij of the channel throughputs V ij , the total number of channels n i and the buffer volume for each node m i . In this case, it is enough to solve one of the equations (see Fomin L.A., Budko P.A. et al. Optimization of the bandwidth of W-ISDN links with limited network resources // Elektrosvyaz. - 2002. - No. 2):

Figure 00000007
Figure 00000007

где вид функции определяется соотношениемwhere the form of the function is determined by the relation

Figure 00000008
Figure 00000008

Оптимизация по χij позволяет варьировать величинами Vij и nij в зависимости от класса графика (Fij), выбирая любую совокупность каналов с переменной шириной битовых скоростей передачи, формируя каждый раз виртуальный канал с переменной пропускной способностью и поддерживая значения вероятностно-временных характеристик (минимальное среднее время задержки сообщения и вероятность отказа в обслуживании по причине отсутствия свободных мест в буфере) на заданном уровне.Optimization by χ ij allows you to vary the values of V ij and n ij depending on the class of the graph (F ij ), choosing any set of channels with a variable width of bit rates, forming each time a virtual channel with variable bandwidth and maintaining the values of probability-time characteristics ( minimum average message delay time and probability of denial of service due to lack of free places in the buffer) at a given level.

Пример числового расчета реализации способа гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации и устройства для его осуществления. Преимущества предлагаемого изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями можно определить из диаграмм, изображенных на фиг.2 Здесь представлены совмещенные графики зависимостейAn example of a numerical calculation of the implementation of the hybrid switching method and adaptive routing and a device for its implementation. The advantages of the invention in comparison with the prototype and other known technical solutions can be determined from the diagrams depicted in figure 2. Here are combined dependency graphs.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

которые представляют собой номограммы для графического решения сетевых задач и могут быть использованы для количественной оценки преимуществ предлагаемого способа гибридной коммутации.which are nomograms for graphical solutions to network problems and can be used to quantify the benefits of the proposed hybrid switching method.

Анализ показывает, что основные качественные показатели сети в оптимальном случае зависят от числа каналов n в выбранном направлении передачи и числа буферов m на входе в каждый канал, причем для осуществления оптимальности значения n, m должны быть строго дозированы и выдаваться программно. Например, при числе каналов n=4 и m=15 (см. 3-й квадрант) оптимальное значение коэффициента загрузки канала χ=0,55.The analysis shows that the main qualitative indicators of the network in the optimal case depend on the number of channels n in the selected direction of transmission and the number of buffers m at the entrance to each channel, and for optimality, the values of n, m should be strictly dosed and issued in software. For example, with the number of channels n = 4 and m = 15 (see the 3rd quadrant), the optimal value of the channel load factor is χ = 0.55.

Это означает, что передаваемый по сети поток достигает значения F12=20 Мбит при пропускной способности V=36 Мбит. Если необходимо передать сообщение длиной L=795 байт, то объем буфера т=15 оказывается достаточным, чтобы разбить сообщение на 15 частей и поместить их в буферную память (одна ячейка АТМ равна 53 байта), не нарушив оптимальности.This means that the stream transmitted over the network reaches F 12 = 20 Mbit with a throughput of V = 36 Mbit. If it is necessary to transmit a message with a length of L = 795 bytes, then the volume of the buffer m = 15 is sufficient to split the message into 15 parts and place them in the buffer memory (one ATM cell is 53 bytes) without violating the optimality.

Если передаваемое сообщение окажется большей длины, например L=1166 байт, то потребуется 22 буфера для их записи, что приведет к уменьшению коэффициента загрузки канала χ=0,43, и, следовательно, эффективность использования ресурсов уменьшится на 22%.If the transmitted message is longer, for example, L = 1166 bytes, then 22 buffers are required to write them, which will lead to a decrease in the channel load factor χ = 0.43, and, therefore, resource efficiency will decrease by 22%.

Попытка сохранить коэффициент загрузки канала на прежнем уровне приведет к увеличению среднего времени задержки (кривая А в первом квадранте). В точке минимума время задержки Т=10 мс, в то время как при смещении по кривой вверх дает время задержки Т=13 мс, что приводит к увеличению времени задержки на 30%.An attempt to keep the channel load factor at the same level will increase the average delay time (curve A in the first quadrant). At the minimum point, the delay time is T = 10 ms, while when shifted upward, it gives a delay time of T = 13 ms, which leads to an increase in the delay time by 30%.

Таким образом, сформулированная цель изобретения - повышение эффективности использования выходных трактов и улучшение вероятностно-временных характеристик информационного обмена - достигнута применением заявляемого способа.Thus, the stated objective of the invention is to increase the efficiency of the use of output paths and to improve the probability-time characteristics of information exchange — achieved by using the proposed method.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:

- повышение эффективности использования каналов на сети;- improving the efficiency of using channels on the network;

- повышение эффективности использования буферов памяти в узлах коммутации сети;- improving the efficiency of the use of memory buffers in the switching nodes of the network;

- снижение временной задержки пакетов на сети;- reducing the time delay of packets on the network;

- определение оптимального режима коммутации на сети;- determination of the optimal switching mode on the network;

- варьирование пропускной способностью, каналами и числом буферов в зависимости от класса графика, выбирая любую совокупность каналов с переменной шириной битовых скоростей передачи, формируя каждый раз виртуальный канал с переменной пропускной способностью и поддерживая значения вероятностно-временных характеристик на заданном уровне.- varying the bandwidth, channels and the number of buffers depending on the class of the graph, choosing any set of channels with a variable width of bit rates, forming each time a virtual channel with a variable bandwidth and maintaining the values of probability-time characteristics at a given level.

Claims (2)

1. Способ гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации, включающий фазу установления соединения с приемом информации об адресе вызываемого сообщения и записью сообщения в общую память, отличающийся тем, что измеряется длина сообщения L и сравнивается с порогом Ln, причем если длина сообщения превышает пороговое значение L>Ln, то устанавливается физическое соединение и передача осуществляется в режиме коммутации каналов, а при длине сообщения L<Ln - сообщение разбивается на пакеты, переписывается в буферную память и передается в режиме коммутации пакетов по каналам с максимальной пропускной способностью в соответствии с маршрутной таблицей.1. A method of hybrid switching and adaptive routing, comprising the phase of establishing a connection with receiving information about the address of the called message and writing the message to the shared memory, characterized in that the message length L is measured and compared with the threshold L n , and if the message length exceeds the threshold value L > L n, the physical connection is established and the transfer is in the mode of circuit switching, and when the message length L <L n - the message is broken into packets, rewritten in the buffer memory and transferred to the regime ommutatsii packets through the channels with the maximum capacity in accordance with the routing table. 2. Устройство гибридной коммутации и адаптивной маршрутизации, содержащее процессор взаимодействия с абонентами, осуществляющий процедуру доступа абонентских комплексов к базовой сети обмена данными, процессор управления для управления памятью, регистрации адреса и длины сообщения, определения направления передачи сообщения, располагающий информацией о состоянии буферов и выходных трактов, связанные с общей памятью, а также выходной процессор для адресации и маршрутизации сообщений, соединенный управляющим входом с первым выходом процессора управления, отличающееся тем, что в него введены вычислительное устройство для вычисления порога Ln, соединенное входом с вторым входом процессора управления, а выходом - с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой соединен с третьим выходом процессора управления, управляющий триггер, вход установки в единицу которого соединен с выходом схемы сравнения, а вход установки в ноль соединен с четвертым выходом процессора управления, первый и второй электронные ключи, управляющие входы которых связаны с инверсным и прямым выходами управляющего триггера соответственно, при этом выход общей памяти соединен с информационными входами ключей, выходы которых подсоединены к информационным входам выходного процессора, соединенного выходами с выходными трактами.2. A hybrid switching and adaptive routing device, comprising a subscriber interaction processor performing a procedure for accessing subscriber complexes to a core data exchange network, a control processor for managing memory, registering address and message length, determining a message transmission direction, having information about the status of buffers and output paths associated with shared memory, as well as an output processor for addressing and routing messages, connected by a control input to the first output a control processor, characterized in that a computing device for calculating the threshold L n is connected thereto, connected by an input to the second input of the control processor, and by an output to one of the inputs of the comparison circuit, the other input of which is connected to the third output of the control processor, control trigger, input installation to the unit of which is connected to the output of the comparison circuit, and the input of the installation to zero is connected to the fourth output of the control processor, the first and second electronic keys, the control inputs of which are connected to inverse and direct the outputs of the control trigger, respectively, while the output of the shared memory is connected to the information inputs of the keys, the outputs of which are connected to the information inputs of the output processor, connected by the outputs to the output paths.
RU2005138800/09A 2005-12-14 2005-12-14 Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method RU2305374C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138800/09A RU2305374C1 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138800/09A RU2305374C1 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005138800A RU2005138800A (en) 2007-06-20
RU2305374C1 true RU2305374C1 (en) 2007-08-27

Family

ID=38314040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138800/09A RU2305374C1 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2305374C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522851C2 (en) * 2012-10-25 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России) Method for dynamic reconfiguration of communication networks with multi-dimensional messaging routes
RU2537811C2 (en) * 2008-05-05 2015-01-10 Роберт Бош Гмбх Subscriber node of communication system having functionally separate transmission event memory
RU2710503C1 (en) * 2019-04-29 2019-12-26 Игорь Давидович Долгий Hybrid routing device
RU2737702C1 (en) * 2020-03-05 2020-12-02 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for dynamic routing of traffic in communication network
RU2784656C1 (en) * 2022-02-03 2022-11-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Порт-Ниир" Collaborative dynamic routing method in a packet messaging communication network

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542906C1 (en) * 2014-01-14 2015-02-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method and apparatus for hybrid switching of distributed multilevel telecommunication system, switching unit and test traffic generator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537811C2 (en) * 2008-05-05 2015-01-10 Роберт Бош Гмбх Subscriber node of communication system having functionally separate transmission event memory
RU2522851C2 (en) * 2012-10-25 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России) Method for dynamic reconfiguration of communication networks with multi-dimensional messaging routes
RU2710503C1 (en) * 2019-04-29 2019-12-26 Игорь Давидович Долгий Hybrid routing device
RU2737702C1 (en) * 2020-03-05 2020-12-02 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for dynamic routing of traffic in communication network
RU2784656C1 (en) * 2022-02-03 2022-11-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Порт-Ниир" Collaborative dynamic routing method in a packet messaging communication network
RU223197U1 (en) * 2023-12-14 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ТопМедиа" MOBILE CHANNEL AGGREGator WITH LOAD BALANCING FUNCTION

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005138800A (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6144636A (en) Packet switch and congestion notification method
JP3347926B2 (en) Packet communication system and method with improved memory allocation
Kolarov et al. A control-theoretic approach to the design of an explicit rate controller for ABR service
EP1430642B1 (en) Method and system for congestion avoidance in packet switching devices
US7161907B2 (en) System and method for dynamic rate flow control
Varvarigos et al. The ready-to-go virtual circuit protocol: a loss-free protocol for multigigabit networks using FIFO buffers
US6122252A (en) Packet switching device and cell transfer control method
EP0763915B1 (en) Packet transfer device and method adaptive to a large number of input ports
US6970470B2 (en) Packet communication system with QoS control function
US5864539A (en) Method and apparatus for a rate-based congestion control in a shared memory switch
JP3652759B2 (en) Packet flow monitoring and control method
US5274625A (en) Traffic measurements in packet communications networks
EP0748141A2 (en) Congestion control system and method for packet switched networks providing max-min fairness
US6657964B1 (en) Terminal with bandwidth control function
RU2305374C1 (en) Method for hybrid commutation and adaptive routing and device for realization of the method
KR100429897B1 (en) Adaptive buffer partitioning method for shared buffer switch and switch used for the method
JP3115554B2 (en) ATM network traffic management system and method for controlling cell flow in an ATM network
US7342881B2 (en) Backpressure history mechanism in flow control
Jiang et al. An explicit rate control framework for lossless ethernet operation
Charny et al. Time scale analysis of explicit rate allocation in ATM networks
KR100342523B1 (en) Method for fair flow control in packet-switched networks
US6219351B1 (en) Implementation of buffering in a packet-switched telecommunications network
JP2000049787A (en) Transmission terminal equipment, network node and relay switch
Chiou et al. The effect of bursty lengths on DQDB networks
JP3597112B2 (en) Congestion control method for ATM exchange

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091215