CH685033A5 - Method and device for distributing the transmission capacity of links in a digital telecommunication network - Google Patents

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CH685033A5
CH685033A5 CH334091A CH334091A CH685033A5 CH 685033 A5 CH685033 A5 CH 685033A5 CH 334091 A CH334091 A CH 334091A CH 334091 A CH334091 A CH 334091A CH 685033 A5 CH685033 A5 CH 685033A5
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CH
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transmission
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CH334091A
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German (de)
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Georg Dr Mityko
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Hasler Ag Ascom
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/427Loop networks with decentralised control
    • H04L12/433Loop networks with decentralised control with asynchronous transmission, e.g. token ring, register insertion

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Abstract

Each node (12) of a network comprises on the side of the incoming link (14) a receiver (41), a demultiplexer (45) for scanning the incoming cells and a receiving memory (49) for the intermediate storage of the incoming useful information. Corresponding to these units on the outgoing side are a transmitting memory (50), a multiplexer (46) and a transmitter (42). For the purpose of fairly distributing the transmission capacity of the links (14), use is made of a control logic (53), a list (31) in a memory (57) and two counters (60, 61). Furthermore, each node (12) is respectively assigned one of the states of "normal" or "locked (congested)" or "waiting (delay)". The list (31) provides (12) with information on the states of "locked" or "not locked" of all other nodes. It is continuously updated by means of reports (messages) (C, R) on changes in state of all the nodes. On the basis of the content of the list (31), of the type of the incoming cells (E, B), and the reading of the counters (60, 61), the control logic (53) decides continuously and automatically in the case of a desired transmission (W) whether a transmission may be made or not. <IMAGE>

Description

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CH 685 033 A5 CH 685 033 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verteilen der Übertragungskapazität von Links eines digitalen Telekommunikationsnetzes an diejenigen Knoten des Netzes, die jeweils gleichzeitig über zumindest teilweise gleiche Verbindungsabschnitte des Netzes senden, entsprechend dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a method and a device for distributing the transmission capacity of links of a digital telecommunications network to those nodes of the network that each transmit simultaneously via at least partially identical connection sections of the network, according to the preamble of the independent claims.

Netzwerke für schnelle Übertragung digitaler Information, z.B. Locai Area Networks (LAN), stehen heute weltweit im Betrieb. Die Tendenz geht dabei zu immer höheren Bitraten der Übertragung. Vom Aufbau her sind unter anderem Einfach- und Dop-peiringstrukturen oder lineare Busleitungen bekannt. Networks for fast transmission of digital information, e.g. Locai Area Networks (LAN) are in operation worldwide today. The trend is towards ever higher bit rates of the transmission. The structure is known, among other things, simple and double peeling structures or linear bus lines.

Aus der Schrift «FDVDI: A corporate high speed hybrid LAN/MAN»; S. Horvath, G. Mityko, G. Crau-wels; Broadband (FOC/LAN) 90 Symposium, Sept. 1990, Baltimore ist ein Protokoll für die Verkehrsabwicklung auf einer bevorzugt ringförmigen Übertragungsleitung bekannt. Dieses Protokoll baut auf dem FDDI-Standard der ANSI-X3T9.5-Gruppe auf (ANSI: American National Standard Institute) und bietet gegenüber diesem Vorteile, insbesondere durch die Möglichkeit der Einfügung von Videoübertragungen. From the font “FDVDI: A corporate high speed hybrid LAN / MAN”; S. Horvath, G. Mityko, G. Crau-wels; Broadband (FOC / LAN) 90 Symposium, Sept. 1990, Baltimore, a protocol for the handling of traffic on a preferably ring-shaped transmission line is known. This protocol is based on the FDDI standard of the ANSI-X3T9.5 group (ANSI: American National Standard Institute) and offers advantages over this, in particular through the possibility of inserting video transmissions.

Das FDDI-Protokoll weist bei allen Vorteilen eine grundlegende Schwäche auf, da es bei sehr hohen Ubertragungsraten nicht mehr effizient arbeitet. Dies bedeutet konkret einen Verlust im Grunde vorhandener Übertragungskapazität und damit ungenügende Ausnützung dieser Übertragungskapazität. Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, durch die dieser Nachteil überwunden wird. The FDDI protocol has all the advantages of a fundamental weakness, since it no longer works efficiently at very high transmission rates. Specifically, this means a loss of basically existing transmission capacity and thus insufficient use of this transmission capacity. The object of the invention is to provide a method and a device by which this disadvantage is overcome.

Die Lösung dieser Aufgabe, d.h. das erfindungs-gemässe Verfahren und die zugeordnete Vorrichtung werden durch die unabhängigen Ansprüche gekennzeichnet. Die abhängigen Ansprüche geben Ausgestaltungen der Erfindung an. The solution to this task, i.e. the method according to the invention and the associated device are characterized by the independent claims. The dependent claims provide embodiments of the invention.

Das neue Verfahren arbeitet mit hoher Effizienz bis zu den höchsten Bitraten und schafft einen fairen Ausgleich zwischen den sendewilligen, sich jedoch gegenseitig behindernden Knoten eines Netzwerkes. Das Verfahren ist einfach und lässt sich bequem bei Doppelringstrukturen, aber auch bei Einfachringen und/oder bei nicht ringförmigen Netzstrukturen einsetzen. The new process works with high efficiency up to the highest bit rates and creates a fair balance between the nodes of a network that are willing to transmit, but mutually obstructive. The method is simple and can be used conveniently with double ring structures, but also with single rings and / or with non-ring network structures.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von sieben Figuren beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen: The invention is described in more detail below with reference to seven figures. Show it:

Fig. 1 - Schematische Darstellung einer digitalen Übertragungseinrichtung Fig. 2 - Aufbau einer Übertragungszelle Fig. 3 - Ort/Zeit-Diagramm zur Erklärung einer ersten Übertragungssituation Fig. 1 - Schematic representation of a digital transmission device. Fig. 2 - Structure of a transmission cell. Fig. 3 - Location / time diagram to explain a first transmission situation

Fig. 4 - Register mit Übersicht über den Zustand aller Knoten der Übertragungseinrichtung Fig. 4 - Register with an overview of the state of all nodes of the transmission device

Fig. 5 - Zweites Ort/Zeit-Diagramm zur Demonstration einer zweiten Übertragungssituation Fig. 5 - Second place / time diagram to demonstrate a second transmission situation

Fig. 6 - Drittes Ort/Zeit-Diagramm zur Demonstration einer dritten Übertragungssituation Fig. 7 - Blockschaltbild eines Knotens. Fig. 6 - Third place / time diagram to demonstrate a third transmission situation. Fig. 7 - Block diagram of a node.

Fig. 1 zeigt ein digitales Telekommunikationsnetz 10 mit Ringstruktur. Dieses Netz 10 umfasst eine Mehrzahl, z.B. neun gleichberechtigte Knoten 12, zwischen denen jeweils wenigstens ein gerichteter Link 14 angeordnet ist. Die Links 14 und die Knoten 12 bilden zusammen einen gerichteten Ring. Es hat Vorteile, wenn ein zweiter, entgegengesetzt gerichteter Ring mit Hilfe zweiter Links 16 vorgesehen wird. Dieser zweite Ring ist jedoch nicht unbedingt notwendig und ist daher gestrichelt gezeichnet. 1 shows a digital telecommunications network 10 with a ring structure. This network 10 comprises a plurality, e.g. nine nodes 12 with equal rights, between each of which at least one directed link 14 is arranged. The links 14 and the nodes 12 together form a directed ring. It is advantageous if a second, oppositely directed ring is provided with the aid of second links 16. However, this second ring is not absolutely necessary and is therefore shown in broken lines.

Auf den Links 14 und eventuell auch auf den Links 16 laufen ununterbrochen und im gleichen Takt adresscodierte Pakete einheitlicher Länge um, die in Anlehnung an die Sprachregelung der Breitbandtechnik ATM (Asynchronous Transfer Mode) als Zellen 21 bezeichnet werden. Die Knoten 12 regenerieren jede Zelle 21, die für die Wiederaussendung vorgesehen ist. On the links 14 and possibly also on the links 16, address-coded packets of uniform length run continuously and in the same cycle, which are referred to as cells 21 based on the voice regulation of the broadband technology ATM (asynchronous transfer mode). The nodes 12 regenerate each cell 21 that is intended for re-transmission.

Fig. 2 zeigt eine derartige Zelle 21, die einen Kopfteil 22 (header) und einen direkt anschliessenden Informationsteil 25 (payload) aufweist. Es ist von Vorteil, wenn jeder Zelle 21 noch ein Zugriffsteil 23 zugeordnet ist, der der Zelle 21 z.B. vorangestellt ist. Im Kopfteil 22, der z.B. eine Länge von vier Oktetten (Bytes) besitzt, sind Angaben über die Zieladresse der Zelle, den Status (leer, besetzt), die Priorität usw. angeordnet. Der Zugriffsteil 23 - z.B. ebenfalls vier Oktette - dient für Sonderaufgaben, insbesondere zur Übermittlung von später noch eingehend zu besprechenden Meldungen. Im Informationsteil 25, der z.B. entsprechend der ATM-Norm eine Länge von 48 Oktetten aufweist, ist schliesslich die eigentliche, zu übertragende Information untergebracht. Leerzellen werden im folgenden mit E (empty) bezeichnet, Informationszellen mit B (busy). 2 shows such a cell 21, which has a header 22 and a directly adjoining information portion 25 (payload). It is advantageous if each cell 21 is also assigned an access part 23 which e.g. is prefixed. In the head part 22, which e.g. has a length of four octets (bytes), information about the target address of the cell, the status (empty, busy), the priority etc. are arranged. The access part 23 - e.g. also four octets - used for special tasks, in particular for the transmission of messages that will be discussed later. In the information section 25, which e.g. in accordance with the ATM standard has a length of 48 octets, the actual information to be transmitted is finally accommodated. In the following, empty cells are referred to as E (empty), information cells as B (busy).

Die beschriebenen Zellen 21 stellen durch ihren Aufbau insgesamt zwei logische, voneinander unab-hängjge Kanäle zur Verfügung, von denen der eine zur Übertragung von Nutzdaten bzw. Nutzinformation dient und von denen der andere Steuerungszwecken vorbehalten ist. Due to their structure, the cells 21 described provide a total of two logical, independent channels, one of which is used for the transmission of user data or user information and the other of which is reserved for control purposes.

Jeder Knoten 12 ist so ausgebildet, dass er Leerzellen E und Informationszellen B unterscheiden kann. Bei einem Sendewunsch W nimmt der Knoten 12 jeweils ein ankommende Leerzelle E, füllt sie mit Information und sendet sie als Informationszelle B wieder aus. Zum Empfang von Information erkennt jeder Knoten anhand einer im Kopfteil 22 enthaltenen Zieladresse die für ihn bestimmten Informationszellen B, entnimmt diesen die Information und sendet statt dessen jeweils entweder eine Leerzelle E oder eine neu zusammengestellte, eigene Informationszelle B aus. Alle anderen Zellen 21 werden von den Knoten 12 unverändert wieder ausgesandt. Each node 12 is designed such that it can distinguish between empty cells E and information cells B. In the case of a transmission request W, the node 12 takes an incoming empty cell E, fills it with information and sends it out again as information cell B. To receive information, each node recognizes the information cells B intended for it on the basis of a destination address contained in the header 22, takes the information from it and instead transmits either an empty cell E or a newly compiled, own information cell B. All other cells 21 are sent out again by the nodes 12 unchanged.

Solange bei schwachem Übertragungsverkehr jeder Knoten 12, der Information aussenden möchte, eine genügende Anzahl von Leerzellen E pro Zeiteinheit empfängt, behindern sich gleichzeitig sendende Knoten 12 nicht oder zumindest kaum. Anders liegt die Situation dann, wenn entweder allgemein starker Übertragungsverkehr herrscht oder wenn z.B. ein einziger Knoten 12 die gesamte verfügbare Übertragungskapazität für sich bean- As long as each node 12 that wishes to send information receives a sufficient number of empty cells E per unit of time in the case of weak transmission traffic, nodes 12 transmitting at the same time do not obstruct one another or at least hardly. The situation is different if either there is generally heavy transmission traffic or if e.g. a single node 12 uses the total available transmission capacity for itself

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sprucht. In diesen Fällen können einzelne oder auch mehrere Knoten 12 bezüglich ihrer Sendemöglichkeit stark behindert oder sogar total blok-kiert werden, da für sie keine ankommenden Leerzellen E greifbar werden. speaks. In these cases, individual or even multiple nodes 12 can be severely hindered in terms of their transmission capability or even totally blocked, since no incoming empty cells E are available to them.

Fig. 3 zeigt hierzu ein erstes Beispiel in Form eines Ort/Zeit-Diagramms. Im oberen Teil der Figur ist die örtliche Position von neun Knoten 12 aufgezeichnet, wobei aus Darstellungs-Gründen die ringförmige Struktur beim Knoten N1 aufgeschnitten ist. Jedem der Knoten 12 ist eine Positionsadresse N1 ... N9 (N:node) zugeordnet, die seine Lage im Telekommunikationsnetz 10 bezüglich aller anderen Knoten 12 eindeutig festlegt. Im einfachsten Fall sind die Positionsadressen N1 ... N9 fortlaufende Nummern. 3 shows a first example in the form of a location / time diagram. The location of nine nodes 12 is recorded in the upper part of the figure, the ring structure at node N1 being cut open for the sake of illustration. A position address N1 ... N9 (N: node) is assigned to each of the nodes 12, which uniquely defines its position in the telecommunications network 10 with respect to all other nodes 12. In the simplest case, the position addresses N1 ... N9 are consecutive numbers.

Es wird nun angenommen, dass zu Beginn der Knoten N1 Information zum Knoten N5 sendet unter Ausnützung der gesamten, verfügbaren Übertragungskapazität, der Knoten N2 zum Knoten N4 und der Knoten N6 zum Knoten N8. Da der Knoten N7 entsprechend der Annahme nicht sendet oder empfängt, behindert der Knoten N6 hierbei keinen anderen Knoten. It is now assumed that, at the beginning, node N1 sends information to node N5 using the total available transmission capacity, node N2 to node N4 and node N6 to node N8. Since the node N7 does not send or receive according to the assumption, the node N6 does not hinder any other node.

Anders liegt die Situation bei den Knoten N1 und N2, die beide über teilweise gleiche Verbindungsabschnitte senden wollen. In diesem Fall blockiert der Knoten N1 den Knoten N2 vollständig, sofern er jede bei ihm (N1) ankommende Leerzelle E in eine Informationszelle B umwandelt. Das Verhalten der Knoten 12 wird somit durch das Übertragungsbedürfnis jeweils anderer Knoten entscheidend mitbestimmt. The situation is different for nodes N1 and N2, both of which want to send over partially identical connection sections. In this case, the node N1 completely blocks the node N2 if it converts each empty cell E arriving at it (N1) into an information cell B. The behavior of the nodes 12 is thus decisively determined by the transmission needs of other nodes.

Zur Lösung des Problems, eine «gerechte» bzw. «faire» Aufteilung der vorhandenen Übertragungskapazität auf sich gegenseitig behindernde Knoten zu bewirken, werden die Zustände «normal», «behindert» und/oder «wartend» eingeführt und diese den Knoten 12 zu deren jeweiliger Charakterisierung zugeordnet. Fig. 4 zeigt weiter eine Tabelle 31 in jedem Knoten, die dem jeweiligen Knoten Auskunft über die Zustände «behindert» bzw. nicht «behindert» (also «normal» oder «wartend») aller anderen Knoten des Netzes 10 gibt (Oberer Zeile der Tabelle 31: Positionsadressen N1 ... N9 der Knoten; untere Zeile: zugeordnet Zustand «behindert» nein/ja, ausgedrückt durch 0 bzw. 1.) To solve the problem of “fairly” or “fairly” distributing the available transmission capacity to mutually obstructing nodes, the states “normal”, “disabled” and / or “waiting” are introduced and these the nodes 12 to them assigned to each characterization. FIG. 4 also shows a table 31 in each node, which provides the respective node with information about the states “disabled” or not “disabled” (ie “normal” or “waiting”) of all other nodes of the network 10 (upper line of the Table 31: Position addresses N1 ... N9 of the nodes; lower line: assigned status «disabled» no / yes, expressed by 0 or 1.)

Zur gegenseitigen Informierung meldet jeder Knoten 12, bei dem eine Zustandsänderung auftritt, allen anderen Knoten 12 diese Änderung durch eine Meldung R (R: reset; Übergang in den Zustand «normal») bzw. durch eine Meldung C (C: conge-sted; Übergang in den Zustand «behindert»). Näheres hierzu wird weiter unten beschrieben. For mutual information, each node 12 at which a status change occurs reports this change to all other nodes 12 by means of a message R (R: reset; transition to the “normal” state) or by means of a message C (C: conge-sted; Transition to the "disabled" state). Further details are described below.

Der Zustand «wartend» spielt nur für den jeweils betroffenen Knoten 12 eine Rolle und wird daher den anderen Knoten nicht gemeldet. The state "waiting" only plays a role for the node 12 concerned and is therefore not reported to the other nodes.

Der Zustand «normal» liegt bei einem Knoten 12 stets dann vor, wenn kein Sendewunsch W besteht oder wenn eine Sendewunsch befriedigend erfüllt werden kann. The state “normal” is always present at a node 12 when there is no transmission request W or when a transmission request can be satisfactorily fulfilled.

Der Zustand «behindert» tritt ein, wenn ein Knoten 12, der senden möchte, keine oder eine ungenügende Rate ankommender Leerzellen E erhält. Hierauf wird später noch näher eingegangen. The “disabled” state occurs when a node 12 that wants to transmit receives no or an insufficient rate of incoming empty cells E. This will be discussed in more detail later.

Der Zustand «wartend» tritt schliesslich ein, wenn ein Knoten 12, der im Grunde senden könnte, durch einen oder mehrere behinderte(n) Knoten hiervon zurückgehalten wird. The "waiting" state finally occurs when a node 12, which could basically transmit, is held back by one or more disabled nodes.

In der Tabelle 31 von Fig. 4 ist nun in der unteren Zeile die anhand von Fig. 3 geschilderte Situation eingetragen. Die Knoten N3, N4, N5, N7, N8, N9 befinden sich im Zustand 0 («normal»), da bei ihnen momentan kein Sendewunsch W vorliegt. Die Knoten N1 und N6 sind ebenfalls im Zustand 0 («normal»), da sie beliebig senden können. Anders verhält es sich mit dem Knoten N2. Dieser ist zwar sendebereit, kann aber nicht senden, da er wie beschrieben über seinen (ankommenden) Link 14 keine Leerzellen E empfängt. Er befindet sich daher (nach einer noch zu beschreibenden Übergangsphase) im Zustand «behindert», angezeigt durch die Ziffer 1. In table 31 of FIG. 4, the situation described with reference to FIG. 3 is now entered in the lower line. The nodes N3, N4, N5, N7, N8, N9 are in state 0 (“normal”), since they do not currently have a transmission request W. The nodes N1 and N6 are also in state 0 ("normal"), since they can send anything. The situation is different with node N2. Although this is ready to send, it cannot send since it does not receive any empty cells E via its (incoming) link 14 as described. He is therefore (after a transition phase to be described later) in the "disabled" state, indicated by the number 1.

Der Knoten N2 hat beim Übergang vom Zustand «normal» in den Zustand «behindert» eine Behin-dert-Meldung C an alle anderen Knoten 12 abgesandt. Bevorzugt läuft diese Meldung C entgegen der Umlaufrichtung der Zellen 21, erreicht somit nacheinander die Knoten N1, N9 bis N3 und wird spätestens dann gelöscht, wenn sie den absendenden Knoten N2 wieder erreicht. Jeder Knoten 12 trägt die ankommenden Meldungen jeweils in seine Tabelle 31 ein, so dass alle Tabellen 31 stets den gleichen Inhalt aufweisen (Bei dieser Aussage sind Unterschiede aufgrund der Laufzeiten der Meldungen nicht berücksichtigt). The node N2 has sent a disabled message C to all other nodes 12 during the transition from the “normal” state to the “disabled” state. This message C preferably runs counter to the direction of rotation of the cells 21, thus reaches the nodes N1, N9 to N3 in succession and is deleted at the latest when it reaches the sending node N2 again. Each node 12 enters the incoming messages in its table 31, so that all tables 31 always have the same content (this statement does not take into account differences due to the running times of the messages).

Jeder Knoten 12, der sendet, also die Knoten N1 und N6 überprüfen nun, ob sie den Knoten N2 blockieren. Beim Knoten N6 ist dies nicht der Fall, da er zum Knoten N8 sendet und dieser in der Senderichtung vor dem Knoten N2 positioniert ist. Der Knoten N6 kann daher unbeeinflusst weiter senden. Each node 12 that is transmitting, that is to say nodes N1 and N6, now check whether they are blocking node N2. This is not the case with node N6 since it sends to node N8 and this is positioned in front of node N2 in the transmission direction. The node N6 can therefore continue to transmit unaffected.

Der Knoten N1 dagegen realisiert, dass er über einen gleichen Verbindungsabschnitt des Netzes 10 sendet wie der in der Position nach ihm gelegene Knoten N2, und dass er hierdurch diesen Knoten N2 blockiert. Der Knoten N1 geht aufgrund dieser Erkenntnis in den Zustand «wartend» über und lässt in der Folge ankommende Leerzellen E als solche passieren (Fig. 5). The node N1, on the other hand, realizes that it transmits via the same connection section of the network 10 as the node N2 located in its position, and that it thereby blocks this node N2. On the basis of this knowledge, the node N1 changes to the “waiting” state and then allows incoming empty cells E to pass through as such (FIG. 5).

Der Knoten N2 erhält nunmehr ankommende Leerzellen E und kann deswegen senden. Er weiss jedoch, dass sich aufgrund seiner Meldung C wenigstens einer der vor ihm positionierten Knoten im Zustand «wartend» befindet. Er geht daher nach einer vorbestimmten Zeit zurück in den Zustand «normal» und teilt dies allen anderen Knoten 12 durch eine Meldung R mit. Der Knoten N1 kann aufgrund des neuen Zustandes «normal» von Knoten N2 wieder senden, was nach kurzer Zeit wiederum zum Blockieren von Knoten N2 führt. The node N2 now receives incoming empty cells E and can therefore send. However, he knows that his message C means that at least one of the nodes positioned in front of him is in the "waiting" state. It therefore returns to the “normal” state after a predetermined time and communicates this to all other nodes 12 by means of a message R. Due to the new state, node N1 can transmit again from node N2, which in turn leads to blocking of node N2 after a short time.

Im unteren Teil von Fig. 5 sind das Wechselspiel zwischen den verschiedenen Zuständen der Knoten 12 und dessen Folgen dargestellt. Hierzu ist als Ordinate nach unten die Zeit in Form der Anzahl vorbeilaufender Zellen 21 dargestellt und als Abszisse der Ort der Knoten N1 ... N9. Zu Beginn der Betrachtung senden die Knoten N1, N2 und N6. Sobald beim Knoten N2 keine Leerzellen E mehr an5 The interplay between the different states of the nodes 12 and their consequences are shown in the lower part of FIG. 5. For this purpose, the time is shown as the ordinate downwards in the form of the number of passing cells 21 and the location of the nodes N1 ... N9 as the abscissa. At the beginning of the consideration, nodes N1, N2 and N6 transmit. As soon as there are no more empty cells E at node N2 5

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kommen, wird dieser blockiert. Der Knoten N2 zählt nun die unmittelbar nacheinander ankommenden Informationszellen B. Er ermittelt hiermit die Länge einer ununterbrochenen Folge aus ankommenden Zellen einheitlicher Art. Sobald diese Folge einen vorgegebenen Wert überschreitet, z.B. in Fig. 5 die Zahl vier, geht der Knoten N2 in den Zustand «behindert» über und sendet eine entsprechende Meldung C2 aus (C: behindert; 2: Knoten N2). Diese Meldung erreicht den Knoten N1 zum Zeitpunkt «Ende der fünften Zelle». Die sechste und die folgenden Zellen werden daher als Leerzellen E ausgesandt, wodurch dem Knoten N2 die Möglichkeit zum Aussenden von Informationszellen B gegeben wird. Nach vier ausgesandten Informationszellen B geht der Knoten N2 in den Zustand «normal» über und sendet eine entsprechende Meldung R2 aus. Da in der Tabelle 31 des Knotens N2 (Fig. 4) kein weiterer behinderter Knoten registriert ist, kann der Knoten 2 solange weitere Informationszellen B aussenden, bis er durch den Knoten N1, der nach Erhalt der Meldung R2 wieder senden darf, abermals blockiert wird. Dieses Spiel von jeweils fünf ausgesandten Informationszellen durch die Knoten N1 und N2 wiederholt sich nun zyklisch, wodurch insgesamt die vorhandene Übertragungskapazität des betroffenen Links 14 gleichmässig auf die beiden Knoten N1 und N2 aufgeteilt wird. come, this is blocked. The node N2 now counts the information cells B arriving immediately one after the other. It uses this to determine the length of an uninterrupted sequence of incoming cells of a uniform type. As soon as this sequence exceeds a predetermined value, e.g. 5, the number four, the node N2 changes to the "disabled" state and sends a corresponding message C2 (C: disabled; 2: node N2). This message reaches node N1 at the time "end of fifth cell". The sixth and the following cells are therefore sent out as empty cells E, which gives node N2 the possibility of sending out information cells B. After four information cells B have been sent, the node N2 changes to the “normal” state and sends out a corresponding message R2. Since no further disabled node is registered in the table 31 of the node N2 (FIG. 4), the node 2 can send out further information cells B until it is blocked again by the node N1, which is allowed to send again after receiving the message R2 . This game of five transmitted information cells by the nodes N1 and N2 is now repeated cyclically, as a result of which the overall transmission capacity of the link 14 in question is evenly divided between the two nodes N1 and N2.

Allgemein gelten folgende Regeln: The following general rules apply:

- Jeder Knoten 12, der nicht sendet oder der nicht sendewillig ist nimmt generell den Zustand «normal» ein. - Every node 12 that does not transmit or that is not willing to transmit generally assumes the “normal” state.

- Der Zustand «normal» wird von einem sendewilligen Knoten 12 stets eingenommen, wenn dieser beliebig oder wenig gestört senden kann. Dies ist dann der Fall, - The "normal" state is always assumed by a node 12 willing to send if it can send any or little interference. This is the case

. wenn zwischen dem sendewilligen Knoten und dem Zielknoten kein sonstiger Knoten liegt, der sich im Zustand «behindert» befindet, und . wenn er genügend Zellen 21 erhält, die für das Senden verwendbar sind. Dies sind zum einen über den Link 14 ankommende Leerzellen E, zum anderen ankommende Informationszellen B, die für den jeweiligen Knoten selbst bestimmt sind und die daher nicht unverändert wiederausgesandt werden müssen. . if there is no other node between the node that is willing to send and the destination node that is in the "disabled" state, and. if he receives enough cells 21 that can be used for transmission. These are on the one hand empty cells E arriving via the link 14, on the other hand incoming information cells B which are intended for the respective node itself and which therefore do not have to be sent out unchanged.

Der Zustand «normal» wird weiter von einem sendewilligen Knoten auch während einer Übergangsphase Ü1 eingenommen, in der dieser eine ungenügende Anzahl oder gar keine Zellen 21 erhält, die für das Senden verwendbar sind. Eine Übergangsphase Ü1 endet entweder dadurch, dass wieder genügend für das Senden verwendbare Zellen 21 ankommen, oder wenn dies nicht der Fall ist dadurch, dass der sendewillige Knoten 12 in den Zustand «behindert» übergeht. - Kippt bei einem sendewilligen Knoten der Zustand «normal» nach einer Übergangsphase Ü1 in den Zustand «behindert», dann hält dieser Zustand so lange an, wie der Grund hierfür, nämlich eine ungenügende Anzahl für das Senden verwendbarer Zellen 21, vorliegt. Stehen wieder derartige Zellen 21, die für das Senden verwendbar sind, in genügender Anzahl zur Verfügung, dann wird nach einer (zweiten) Übergangsphase Ü2 der Zustand «behindert» beendet. The “normal” state is also assumed by a node that is willing to send, even during a transition phase U1, in which the node receives an insufficient number or no cells 21 that can be used for sending. A transition phase U1 ends either in that enough cells 21 that can be used for the transmission arrive again, or if this is not the case, in that the node 12 willing to send changes to the “disabled” state. If the state “normal” in a node willing to transmit tilts to the state “disabled” after a transition phase U1, then this state continues as long as the reason for this, namely an insufficient number of cells 21 that can be used for transmitting, is present. If such cells 21, which can be used for transmission, are again available in sufficient numbers, then the “disabled” state is ended after a (second) transition phase Ü2.

- Der Zustand «wartend» wird von einem sendewilligen Knoten stets und nur solange eingenommen, wie zwischen diesem Knoten und dem jeweiligen Zielknoten wenigstens ein Knoten liegt, der sich im Zustand «behindert» befindet. - The "waiting" state is always adopted by a node willing to send and only as long as there is at least one node between this node and the respective target node that is in the "disabled" state.

- Jeder Übergang in den Zustand «behindert» wird durch eine Meldung C allen anderen Knoten mitgeteilt, jeder Übergang aus dem Zustand «behindert» in den Zustand «normal» oder in den Zustand «wartend» durch eine Meldung R. - Every transition to the "disabled" state is communicated to all other nodes by a message C, each transition from the "disabled" state to the "normal" state or to the "waiting" state by a message R.

- Jeder Knoten 12 führt eine Tabelle 31 und trägt in diese alle ankommenden Meldungen C, R ein. Er ist hierdurch ständig über die Zustände «behindert» bzw. «nicht behindert» aller anderen Knoten informiert. - Each node 12 maintains a table 31 and enters all incoming messages C, R in it. As a result, he is constantly informed about the states “disabled” or “not disabled” of all other nodes.

- Jeder Knoten entscheidet selbständig über sein Verhalten, und zwar aufgrund des eigenen Zustan-des, aufgrund des Inhaltes seiner eigenen Tabelle 31 und aufgrund von Signalen, die im jeweiligen Knoten selbst erzeugt werden. Each node independently decides on its behavior, specifically on the basis of its own state, on the content of its own table 31, and on the basis of signals which are generated in the respective node itself.

- Ein Knoten 12 im Zustand «behindert» darf senden, wenn eine Zelle 21 ankommt, die für das Senden verwendbar ist. - A node 12 in the "disabled" state is allowed to send when a cell 21 arrives that can be used for sending.

- Ein Knoten 12 im Zustand «wartend» darf grundsätzlich nicht senden. - A node 12 in the "waiting" state is generally not allowed to send.

- Eine (erste) Übergangsphase Ü1 beginnt bei einem sendewilligen Knoten 12 jeweils dann, wenn er unmittelbar nachfolgend auf einen Sendewunsch W nicht senden kann, d.h. beim Erhalt einer jeweils ersten Zelle 21, die für das Senden nicht verwendbar ist. Die Übergangsphase Ü1 endet entweder dadurch, dass innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls T1 eine Zelle 21 ankommt, die für das Senden verwendbar ist, oder wenn dies nicht der Fall ist, beim Erreichen des Endes T1end des Zeitintervalls T1. - A (first) transition phase Ü1 begins with a node 12 willing to send each time when it cannot send immediately following a sending request W, i.e. upon receipt of a respective first cell 21 which cannot be used for transmission. The transition phase U1 ends either in that a cell 21 that can be used for transmission arrives within a predeterminable time interval T1 or, if this is not the case, when the end T1end of the time interval T1 is reached.

- Eine (zweite) Übergangsphase Ü2 beginnt bei einem sendewilligen Knoten 12 mit dem Zustand «behindert» jeweils beim Erhalt einer Zelle 21, die für das Senden verwendbar ist. Die Übergangsphase Ü2 endet entweder dadurch, dass innerhalb eines (zweiten) vorgebbaren Zeitintervalls T2 eine Zelle 21 ankommt, die für das Senden nicht verwendbar ist, oder wenn dies nicht der Fall ist, beim Erreichen des Endes T2end des Zeitintervalls T2. - A (second) transition phase U2 begins at a node 12 willing to transmit with the state “disabled” each time a cell 21 is received which can be used for transmission. The transition phase Ü2 ends either in that a cell 21 arrives within a (second) predeterminable time interval T2 which cannot be used for the transmission, or if this is not the case, when the end T2end of the time interval T2 has reached.

Werden die Zeitintervalle T1 und T2 gleich gross gewählt, so ergibt sich eine Aufteilung der vorhandenen Übertragungskapazität auf die beteiligten Knoten zu gleichen Teilen. Entsprechend dem Beispiel von Fig. 5 beträgt die Aufteilung auf die Knoten N1 und N2 50%:50%. Fig. 6 zeigt als drittes Beispiel einer Übertragungssituation vier sich gegenseitig behindernden Knoten N1 bis N4, wobei jedem dieser Knoten insgesamt, im Mittel und automatisch je 25% der im betroffenen Verbindungsabschnitt des Netzes 10 vorhandenen Übertragungskapazität zugeteilt wird. If the time intervals T1 and T2 are chosen to be of equal size, the available transmission capacity is divided equally among the nodes involved. According to the example of FIG. 5, the division between nodes N1 and N2 is 50%: 50%. 6 shows, as a third example of a transmission situation, four mutually obstructing nodes N1 to N4, each of these nodes being allocated a total of 25% of the transmission capacity present in the affected connection section of the network 10 on average and automatically.

Das bis hierher beschriebene Verfahren behandelt ausschliesslich Informationszellen B gleicher Dringlichkeit. Für eine differenziertere Übertragung von Daten lassen sich nun für die Informationszellen B mehrere Prioritätsstufen einführen, z.B. vier. In diesem Fall erfolgt die Übertragung jeweils in der Reihenfolge der Prioritäten, d.h. zuerst werden alle Daten der höchsten Prioritätsstufe ausgesandt, The method described so far only deals with information cells B of the same urgency. For a more differentiated transmission of data, several priority levels can now be introduced for information cells B, e.g. four. In this case, the transmission takes place in the order of priority, i.e. first all data of the highest priority level are sent,

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

4 4th

7 7

CH 685 033 A5 CH 685 033 A5

8 8th

dann diejenigen der zweit höchsten Stufe, usw. Hierzu muss das beschriebene Verfahren wie folgt ergänzt werden: then those of the second highest level, etc. To do this, the procedure described must be supplemented as follows:

Für jede Priorität gibt es unabhängig von den anderen Prioritätsstufen die Zustände «normal», «behindert», «wartend». Dem entsprechend erhält die Liste 31 mehrere Zustandszeilen für die verschiedenen Behindert-Zustände. For each priority there are the states "normal", "disabled", "waiting", regardless of the other priority levels. Accordingly, the list 31 receives several status lines for the different disabled states.

- Die Meldungen C, R über Zustandsänderungen der einzelnen Knoten 12 werden durch die zugeordneten Prioritäten ergänzt. The messages C, R about changes in state of the individual nodes 12 are supplemented by the assigned priorities.

- Es ist vorteilhaft, den Verfahrensablauf für jede der Prioritätsstufen gleich wie im beschriebenen Verfahren (Verfahren ohne Prioritäten) durchzuführen, wobei diese verschiedenen Verfahren gestaffelt aufeinander folgen. It is advantageous to carry out the procedural sequence for each of the priority levels in the same way as in the described method (method without priorities), these different methods following one another in a staggered manner.

Als weitere Variante können die Zustandsmeldun-gen C, R entweder wie bisher angenommen in der gleichen Richtung wie die Informationszellen B laufen oder bevorzugt in der entgegengesetzten Richtung. Dies bedingt dann natürlich Links 14, 16, die entgegengesetzt gerichtet sind. Weiter kann für die Zustandsmeldungen C, R jeweils die Richtung gewählt werden, in der die Laufzeiten zwischen den sich gegenseitig behindernden Knoten 12 am kürzesten sind. As a further variant, the status messages C, R can either run in the same direction as the information cells B, as previously assumed, or preferably in the opposite direction. This then of course requires links 14, 16 which are directed in opposite directions. In addition, the direction in which the transit times between the mutually obstructing nodes 12 are shortest can be selected for the status messages C, R.

Die Zustandsmeldungen C, R laufen vom aussendenden Knoten 12 zu allen anderen Knoten des Netzes 10 und kehren, sofern das Netz 10 eine Ringstruktur aufweist, zum aussendenden Knoten 12 zurück. Dieser löscht die zurückkehrenden Meldungen C, R. Es kann jedoch auch vorgesehen werden, dass die Meldungen C, R nur bis zu dem Knoten laufen, der den jeweils behinderten Knoten 12 mit Leerzellen E beliefert und bereits bei diesem vernichtet werden. Welches diese Knoten 12 jeweils sind, geht bei jedem Knoten aus dessen Tabelle 31 hervor. Diese Variante bewirkt schnellere Reaktionszeiten und eine geringere Belastung des «Steuerkanals». The status messages C, R run from the sending node 12 to all other nodes of the network 10 and, if the network 10 has a ring structure, return to the sending node 12. This deletes the returning messages C, R. However, it can also be provided that the messages C, R only run as far as the node which supplies the respectively disabled node 12 with empty cells E and are already destroyed in the latter. Which nodes 12 each are shown in the table 31 for each node. This variant results in faster response times and less stress on the «control channel».

Die Mittel, die zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens (ohne Prioritäten) notwendig sind, umfassen in jedem Knoten 12 The means that are necessary for executing the described method (without priorities) include 12 in each node

- Einen Sender und einen Empfänger für die auszusendenden bzw. ankommenden Zustandsmeldungen C, R. - A transmitter and a receiver for the status messages C, R to be sent or received.

- Eine Tabelle 31, wie sie anhand von Fig. 4 beschrieben wurde. Eine solche Tabelle ist im allgemeinen Speicher einer programmgesteuerten Logik auf diverse Arten einfach zu realisieren. A table 31 as described with reference to FIG. 4. Such a table can be easily implemented in the general memory of a program-controlled logic in various ways.

- Wenigstens einen Intervallmesser mit Ansprechschwelle zum Ermitteln des Endes T1end, T2end der Intervalle T1 bzw. T2. Anhand von Fig. 3 wurde bereits beschrieben, dass diese(r) Intervallmesser mit Vorteil als Zähler für ankommende Zellen 21 gleicher Art ausgebildet ist (sind). Da derartige Zähler sehr einfach zu realisieren sind, ist es vorteilhaft, einen Zähler für die Informationszellen B und einen zweiten Zähler für die Leerzellen E vorzusehen. - At least one interval meter with response threshold for determining the end T1end, T2end of the intervals T1 and T2. It has already been described with reference to FIG. 3 that this interval meter is (are) advantageously designed as a counter for incoming cells 21 of the same type. Since such counters are very easy to implement, it is advantageous to provide a counter for the information cells B and a second counter for the empty cells E.

- Einen Meldungskanal zum Übertragen dieser Zustandsmeldungen C, R von jeweils einem Knoten 12 zu den anderen Knoten. Es ist vorteilhaft, diesen Kanal im Zugriffsteil 23 beliebiger Zellen (Fig. 2) zu verpacken, wobei die Senderichtung der A message channel for transmitting these status messages C, R from one node 12 to the other nodes. It is advantageous to pack this channel in the access part 23 of any cells (FIG. 2), the direction of transmission being the

Meldungen nach Möglichkeit entgegen der Flussrichtung der Zellen 21 zu wählen ist. If possible, select messages against the flow direction of cells 21.

- Eine Steuerlogik, welche die Zustandsänderungen steuert, welche die Tabelle 31 und die Intervallmesser verwaltet und insgesamt alle Daten auswertet. - A control logic that controls the state changes, which manages the table 31 and the interval meter and evaluates all data in total.

Es ist selbstverständlich, dass die technische Realisierung dieser Mittel auf sehr verschiedene Art erfolgen kann und es eine erhebliche Zahl von Varianten gibt, die unter den allgemeinen Erfindungsgedanken fallen. It goes without saying that the technical implementation of these means can be carried out in very different ways and that there are a considerable number of variants which come under the general inventive concept.

Fig. 7 zeigt ein generelles Blockschaltbild eines Knotens 12, der ausgebildet ist zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens. An den ankommenden Link 14 ist eine Empfangseinheit 41 angeschlossen und an den abgehenden Link eine Sendeeinheit 42. Die ankommenden Zellen 21 erreichen einen nachgeschalteten Démultiplexer 45, die abgehenden Zellen 21 werden in einem vorgeschalteten Multiplexer zusammengestellt. Für den Knoten 12 bestimmte Information wird vom Démultiplexer 45 einem Empfangsspeicher 49 zugeführt, für das Aussenden bereitgestellte Information befindet sich in einem Sendespeicher 50. Nicht für den Knoten 12 bestimmte Zellen durchlaufen die Empfangseinheit 41, den Démultiplexer 45, den Multiplexer 46, die Sendeeinheit 42 und erreichen hierbei unverändert den abgehenden Link 14. FIG. 7 shows a general block diagram of a node 12 which is designed to carry out the described method. A receiving unit 41 is connected to the incoming link 14 and a transmitting unit 42 to the outgoing link. The incoming cells 21 reach a downstream demultiplexer 45, the outgoing cells 21 are assembled in an upstream multiplexer. Information intended for the node 12 is supplied by the demultiplexer 45 to a reception memory 49, and information provided for transmission is located in a transmission memory 50. Cells not intended for the node 12 pass through the receiving unit 41, the demultiplexer 45, the multiplexer 46, and the transmission unit 42 and reach the outgoing link 14 unchanged.

Eine Steuerlogik 53 überwacht den Démultiplexer 45 und den Multiplexer 46. An die Steuerlogik 53 sind weiter ein Arbeitsspeicher 57, zwei Zähler 60, 61 sowie der Sendespeicher 50 angeschlossen. Im Arbeitsspeicher 57 ist unter anderem die Tabelle 31 (Fig. 4) enthalten. Da das Telekommunikationsnetz 10 für sehr hohe Bitraten bis über 2 Gbit/s vorgesehen ist, muss die Steuerlogik 53 entsprechend schnell arbeiten. Sie ist daher bevorzugt als Firmware realisiert, d.h. als eine Einheit, bei der die logischen Programme (Software) mit den logischen Elementen (Hardware) zu einem gemeinsamen Gebilde verschmolzen sind. A control logic 53 monitors the demultiplexer 45 and the multiplexer 46. A working memory 57, two counters 60, 61 and the transmission memory 50 are also connected to the control logic 53. Table 31 (FIG. 4) is included in the working memory 57. Since the telecommunication network 10 is provided for very high bit rates up to more than 2 Gbit / s, the control logic 53 has to work accordingly quickly. It is therefore preferably implemented as firmware, i.e. as a unit in which the logical programs (software) are merged with the logical elements (hardware) to form a common structure.

Die Steuerlogik 53 erhält vom Sendespeicher 50 die Signale Sendewunsch W. Der Démultiplexer 45 gibt bei jeder ankommenden Zelle 21 an, ob es eine Informationszelle B oder eine Leerzelle E ist. weiter gibt der Démultiplexer ankommende Zustandsmeldungen C, R samt der zugeordneten Positionsadresse N1 ... N9 an die Steuerlogik 53 ab, die diese Meldungen in die Tabelle 31 einträgt. The control logic 53 receives the signals transmission request W from the transmission memory 50. The demultiplexer 45 indicates for each incoming cell 21 whether it is an information cell B or an empty cell E. the demultiplexer also sends incoming status messages C, R together with the assigned position address N1 ... N9 to the control logic 53, which enters these messages in the table 31.

Bei vorliegendem Sendewunsch W und unter entsprechenden Zustandsbedingungen belegt die Steuerlogik 53 die ankommenden Leerzellen E, beschreibt deren Kopfteile 22 und kopiert jeweils die angebrachte Anzahl Datenbytes vom Sendespeicher 50 in den Informationsteil 25. Der Zähler 60 zählt die unmittelbar aufeinanderfolgenden ankommenden Informationszellen B. Bei jeder Leerzelle E wird der Zähler 60 zurückgestellt. Erreicht der Zähler 60 seinen Maximalwert T1end, dann veranlasst die Steuerlogik 53 das Absenden einer Behindert-Meldung C und ändert den Zustand des Knotens zu «behindert». Sobald wieder Leerzellen E ankommen und damit der Knoten senden kann, zählt der Zähler 61 die Zahl der gesendeten Zellen. Sobald der Zähler 61 den Maximalwert T2end erreicht hat, In the case of the present transmission request W and under corresponding condition conditions, the control logic 53 occupies the arriving empty cells E, describes their headers 22 and copies the attached number of data bytes from the transmission memory 50 into the information part 25. The counter 60 counts the immediately successive incoming information cells B. With each empty cell E the counter 60 is reset. If the counter 60 reaches its maximum value T1end, the control logic 53 initiates the sending of a disabled message C and changes the state of the node to "disabled". As soon as empty cells E arrive again and the node can send, the counter 61 counts the number of cells sent. As soon as the counter 61 has reached the maximum value T2end,

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

g G

CH 685 033 A5 CH 685 033 A5

10 10th

veranlasst die Steuerlogik 53 das Absenden einer Meldung R und ändert den Zustand des Knotens auf «normal» oder «wartend», in Abhängigkeit des Inhaltes der Tabelle 31 und des eigenen Sendezieles. causes the control logic 53 to send a message R and changes the state of the node to "normal" or "waiting", depending on the content of table 31 and your own sending destination.

Im folgenden werden Varianten für die Realisierung der beschriebenen Einheiten eines Knotens 12 genannt: Variants for realizing the described units of a node 12 are mentioned below:

. Die Tabelle 31 kann als separate Speichereinheit mit zugeordneter Steuerung ausgebildet sein. . Table 31 can be designed as a separate storage unit with an associated control.

. Die Positionsadressen N1 ... N9 können - wie bereits gesagt - fortlaufende Nummern sein. Technisch besonders einfach wird es, wenn die Speicherplätze der Tabelle 31 gleich numeriert werden wie die Positionsadressen, da dann die Zuordnung keinerlei Aufwand braucht. . As already mentioned, position addresses N1 ... N9 can be consecutive numbers. It becomes technically particularly simple if the memory locations in table 31 are numbered the same as the position addresses, since the assignment then does not require any effort.

. Die Intervallmesser sind wie beschrieben als Zähler 60, 61 ausgebildet. Die Zähler 60, 61 können jedoch auch zusammengefasst werden zu einem einzigen Zähler, der wahlweise die Leerzellen E oder die Informationszellen B zählt. Bei mehreren Prioritäten werden mit Vorteil jeder Prioritätsstufe eigene Zähler zugeordnet. . As described, the interval meters are designed as counters 60, 61. However, the counters 60, 61 can also be combined to form a single counter, which optionally counts the empty cells E or the information cells B. If there are several priorities, each counter level is advantageously assigned its own counter.

Je nach der Länge der verwendeten Zellen 21 und der speziellen Ausgestaltung des Telekommunikationsnetzes 10 sollten die Maximalwerte c, r der Zähler 60, 61 zwischen etwa drei und tausend einstellbar sein. Depending on the length of the cells 21 used and the special configuration of the telecommunications network 10, the maximum values c, r of the counters 60, 61 should be adjustable between approximately three and a thousand.

Das Verfahren zum «gerechten» Verteilen der Übertragungskapazität und die erforderlichen Mittel zur Ausübung sind sehr einfach. Die Mittel lassen sich problemlos in ansonsten für andere Zwecke notwendige elektronische Einrichtungen des Telekommunikationsnetzes 10 integrieren. Die Mittel erzeugen damit kaum Herstellungs- bzw. Anschaffungskosten, bewirken jedoch eine wesentlich verbesserte Ausnützung der Kapazität der Links 14, 16, des Netzes 10 die pro Link an die hundert Prozent betragen kann. Bezogen auf das ganze Telekommunikationsnetz 10 kann die Ausnützung im praktischen Fall zwischen 200 und etwa 400% betragen. Knoten 12, die keinen anderen Knoten behindern, können mit voller Kapazität senden, während bei sich gegenseitig behindernden Knoten eine Aufteilung zu gleichen Teilen erfolgt. Weiter wird das vollständige Blockieren eines oder mehrerer Knoten 12 vermieden. The process of "fairly" distributing the transmission capacity and the means to exercise it are very simple. The means can be easily integrated into electronic devices of the telecommunications network 10 which are otherwise necessary for other purposes. The means thus hardly generate any production or acquisition costs, but bring about a significantly improved utilization of the capacity of the links 14, 16, of the network 10, which can amount to around one hundred percent per link. Relative to the entire telecommunications network 10, the utilization in the practical case can be between 200 and approximately 400%. Nodes 12 that do not interfere with any other node can transmit at full capacity, while mutually disabling nodes are split equally. Furthermore, the complete blocking of one or more nodes 12 is avoided.

Das Verfahren arbeitet bis zu höchsten Bitfrequenzen problemlos und ist für Netze 10 in Form eines Einfach- oder eines Doppelringes und für nichtringförmige, gerichtete Netze 10 geeignet. The method works without problems up to the highest bit frequencies and is suitable for networks 10 in the form of a single or a double ring and for non-ring-shaped, directed networks 10.

Claims (1)

Patentansprüche Claims 1. Verfahren zum Verteilen der Übertragungskapazität von Links (14) eines digitalen Telekommunikationsnetzes (10) an diejenigen Knoten (12) des Netzes (10), die jeweils gleichzeitig über zumindest teilweise gleiche Verbindungsabschnitte des Netzes (10) senden bzw. senden wollen,1. A method for distributing the transmission capacity of links (14) of a digital telecommunications network (10) to those nodes (12) of the network (10) that each want to send or want to send simultaneously over at least partially identical connection sections of the network (10), . wobei auf den Links (14) ununterbrochen in einer jeweils einzigen Richtung Leerzellen (E) und Informationszellen (B) einheitlicher Länge laufen, und . wobei jeder Knoten (12) die für ihn bestimmten Informationszellen (B) empfängt und für jede solche. whereby empty cells (E) and information cells (B) of uniform length run continuously in a single direction on the links (14), and. each node (12) receiving the information cells (B) intended for it and for each such Zelle (B) eine Leerzelle (E) aussendet, und bei einem Sendewunsch ankommende Leerzellen (E) in Informationszellen (B) umwandelt und diese aussendet, dadurch gekennzeichnet,Cell (B) sends out an empty cell (E), and converts incoming empty cells (E) into information cells (B) and sends them out, characterized in that - dass jedem Knoten (12) stets einer der Zustände «normal», «wartend» oder «behindert» zugeordnet wird,- that each node (12) is always assigned one of the "normal", "waiting" or "disabled" states, - dass jedem Knoten (12) eine Positionsadresse (N1 ... N9) zugeordnet wird, die die Position des Knotens (12) bezüglich der Flussrichtung der Zellen (B, E) und der anderen Knoten angibt,- that each node (12) is assigned a position address (N1 ... N9) which indicates the position of the node (12) with respect to the flow direction of the cells (B, E) and the other nodes, - dass jeder Knoten (12) eine Tabelle (31) unterhält, die eine Übersicht über alle Positionsadressen (N1 ... N9) aller Knoten (12) und zugeordnet die Zustände der Knoten (12) speichert,- that each node (12) maintains a table (31) which stores an overview of all position addresses (N1 ... N9) of all nodes (12) and assigned the states of the nodes (12), - dass jeder Knoten (12) jeden seiner Übergänge in den Zustand «behindert» und umgekehrt mittels einer zugeordneten Meldung (C, R) allen anderen Knoten (12) umgehend mitteilt,- that each node (12) immediately "communicates" each of its transitions to the state and vice versa by means of an assigned message (C, R) to all other nodes (12), - dass ein im Zustand «normal» befindlicher Knoten (12) im Falle eines Sendewunsches (W) sich selbst eine Sendeerlaubnis erteilt, wenn seine Tabelle (31) angibt, dass sich kein zwischen ihm und dem vorgesehenen Zielknoten positionierter Knoten im Zustand «behindert» befindet, und dass der Knoten (12) andernfalls in den Zustand «wartend» übergeht,- that a node (12) in the "normal" state grants itself a transmission permission in the event of a transmission request (W) if its table (31) indicates that no node positioned between it and the intended target node is in the "disabled" state and that the node (12) otherwise changes to the "waiting" state, - dass ein Knoten (12) im Falle einer Sendeerlaubnis und einer genügenden Rate für das Senden verwendbarer Zellen (21 ) sendet,- that a node (12) transmits in the case of a transmission permit and a sufficient rate for the transmission of usable cells (21), - dass ein Knoten (12) im Falle einer Sendeerlaubnis und einer ungenügenden Rate für das Senden verwendbarer Zellen (21) ein vorgegebenes erstes Zeitintervall (T1) abwartet und anschliessend in den Zustand «behindert» übergeht, und- that a node (12) waits in the case of a transmission permission and an insufficient rate for sending usable cells (21) a predetermined first time interval (T1) and then changes to the "disabled" state, and - dass ein Knoten (12), der sich im Zustand «behindert» befindet und für das Senden verwendbare Zellen (21) erhält, ein vorgegebenes zweites Zeitintervall (T2) lang sendet und anschliessend in einen der Zustände «normal» oder «wartend» übergeht.- That a node (12), which is in the "disabled" state and receives cells (21) that can be used for transmission, transmits for a predetermined second time interval (T2) and then changes to one of the "normal" or "waiting" states . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Knoten (12) die Zustandsmeldungen (C, R) über zweite Links (16) entgegen der Laufrichtung der Zellen (21) aussenden.2. The method according to claim 1, characterized in that the nodes (12) send the status messages (C, R) via second links (16) against the direction of travel of the cells (21). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsmeldungen (C, R) jeweils durch denjenigen Knoten (12) gelöscht werden, der zugeordnet den jeweils behinderten Knoten mit Leerzellen (E) beliefert.3. The method according to claim 1, characterized in that the status messages (C, R) are each deleted by that node (12) which supplies the respective disabled node with empty cells (E). 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zeitintervall (T1, T2) durch die Dauer einer jeweiligen, vorgegebenen Anzahl von Zellen (21) festgelegt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the first and the second time interval (T1, T2) are determined by the duration of a respective predetermined number of cells (21). 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zeitintervall (T1, T2) gleich lang gewählt werden, und dass die Länge eine Anzahl von etwa 3 bis 1000 Zellen entspricht.5. The method according to claim 3, characterized in that the first and the second time interval (T1, T2) are chosen to be of equal length, and that the length corresponds to a number of approximately 3 to 1000 cells. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsadressen (N1 ... N9) fortlaufende Nummern sind.6. The method according to claim 1, characterized in that the position addresses (N1 ... N9) are consecutive numbers. 7. Vorrichtung zum Verteilen der Übertragungskapazität eines digitalen Telekommunikationsnetzes (10) an diejenigen Knoten (12) des Netzes (10), die7. Device for distributing the transmission capacity of a digital telecommunications network (10) to those nodes (12) of the network (10) that 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 66 1111 CH 685 033 A5CH 685 033 A5 jeweils gleichzeitig über zumindest teilweise gleiche Verbindungsabschnitte des Netzes (10) senden bzw. senden wollen,want to send or want to send at the same time over at least partially identical connection sections of the network (10), . wobei in jedem Knoten (12) an den ankommenden Link (14) eine Empfangseinheit (41) mit nachgeschaltetem Démultiplexer (45) und Informationsspeicher (49) und an den abgehenden Link eine Sendeeinheit (42) mit vorgeschaltetem Multiplexer (46) und Sendespeicher (50) angeschlossen sind zum Empfangen bzw. zum Aussenden von Leerzellen (E) und Informationszellen (B), gekennzeichnet in jedem Knoten (12). wherein in each node (12) on the incoming link (14) a receiving unit (41) with a downstream demultiplexer (45) and information memory (49) and on the outgoing link a transmitting unit (42) with an upstream multiplexer (46) and transmission memory (50 ) are connected to receive or send empty cells (E) and information cells (B), identified in each node (12) - durch eine Tabelle (31), in der die Positionsadresse (N1 ... N9) jedes Knotens (12) und die den Knoten (12) jeweils zugeordneten Zustände «normal» oder «behindert» abfragbar speicherbar sind,by a table (31) in which the position address (N1 ... N9) of each node (12) and the states "normal" or "disabled" respectively assigned to the nodes (12) can be stored in a queryable manner - durch wenigstens einen Intervallmesser zum Ermitteln erster und zweiter Zeitintervalle (T1, T2),by at least one interval meter for determining first and second time intervals (T1, T2), - durch Sende- und Empfangsmittel zum Aussenden bzw. zum Empfangen von Zustandsmeldungen (C, R),- by means of transmission and reception for sending or receiving status messages (C, R), - durch eine Steuerlogik (53) zum Verarbeiten des Inhaltes der Tabelle (31) und von Steuersignalen der Intervallmesser, der Sende- und Empfangsmittel, des Sendespeichers (50) und des Demultiple-xers (45), und zum Steuern des Multiplexers (46), und gekennzeichnet im allgemeinen- By a control logic (53) for processing the content of the table (31) and control signals of the interval meter, the transmission and reception means, the transmission memory (50) and the demultiplexer (45), and for controlling the multiplexer (46) , and marked in general - durch einen Kanal zum Übertragen der Zustandsmeldungen (C, R).- through a channel for transmitting the status messages (C, R). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallmesser Zähler (60, 61) sind, die die Anzahl Zellen (21) in Folgen aus ankommenden Informationszellen (B) bzw. Leerzellen (E) zählen.8. The device according to claim 7, characterized in that the interval meters are counters (60, 61) which count the number of cells (21) in sequences from incoming information cells (B) or empty cells (E). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal zum Ubertragen der Zustandsmeldungen (C, R) gebildet ist durch vorgegebenen Platz in den beliebigen Zellen (21) zugeordneten Zugriffsteilen (23).9. The device according to claim 7, characterized in that the channel for transmitting the status messages (C, R) is formed by predetermined space in the access parts (23) assigned to any cells (21). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsrichtung der Zugriffsteile (23) entgegengesetzt zur sonstigen Übertragungsrichtung gerichtet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the transmission direction of the access parts (23) is opposite to the other transmission direction. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 77
CH334091A 1991-11-15 1991-11-15 Method and device for distributing the transmission capacity of links in a digital telecommunication network CH685033A5 (en)

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