CN1048369C - 在异步传输模式操作的通信系统中分配通信技术资源的方法 - Google Patents

在异步传输模式操作的通信系统中分配通信技术资源的方法 Download PDF

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Abstract

对一个通信系统的通信技术资源的分配进行控制，以不丢失信元地传输信元，只要没有通信系统的通信过载相关的信息登入传输路径表，一个在连接发送信号传输的请求信息和资源范围信息的连接信号就登入通信系统内固有的传输路径表，而且在接收第一个不丢失信元地传输的信元时，这个和随后的信元借助于已请求的通信技术资源进行传输。在有成效的通信时，资源占用信息登入到传输路径表，这样，通信技术资源就完全分配给为传输不丢失信元地传输信元的那个连接。

Description

在异步传输模式操作的通信系统中分配通信技术资源的方法
本发明涉及一种在异步传输模式操作的通信系统中分配通信技术资源的方法。
在异步传输模式操作的通信系统中，特别是在通信设备或在通信技术的前端设备内，要传输的数字信息是通过固定长度的数据包进行传输的。这在本专业领域被称为信元。
该信元包括用于传输数字网络信息的48个八位组和用于一个信头的5个八位组，在信头中插入了在一个通信网络中的虚似路由用的通信技术信息。该信元主要在通信系统连接的通信发送设备中形成并传输到通信系统。换言之，由通信发送设备传输的数字信息在通信系统中可以打包成信元。
当前已知的分配一个通信系统的通信技术资源的方法建立在通信发送设备的统计通信状态的基础上，按照通信系统内部的分配意义，把通信技术资源按照它们的接收顺序分配给在通信系统中收到的信元即数字信息。通信技术资源安置这样的设备，例如安排它们与临时传输的信元进行选择连接。通信技术资源特别包括有通信系统中的主交换设备，次交换设备以及多路传输设备。
通过虚拟路由即路径的通信发送设备之间的通信发送关系即连接，借助于一个公知的标准化信号发送方法在一个异步传送模式操作的通信网内建立起来了。在此，对位于通信系统中的虚拟路由中的每个都设置一个传输路径表，当通过通信系统得到信号发送过程时，由路径确定的通信系统入口和出口的路径信息就都加在表内。其作为当时通信所必须的通信技术资源，通过通信发送设备的信号发送，将对如平均传送速度或最高传送速度的通信技术数据在通信系统中进行分配。
在一个通信系统的临时过载情况中，即一个通信系统的通信技术资源不够用时，为了传送到达的信元，公知的方法是将不立即传送的信元存贮在存贮设备中，从而达到不丢失信元即无干扰的信元通信-虽然伴有增加的延迟。在较长期间的过载时，例如按照统计方法单个信元或信元组将被传送或舍弃，即不多传送。这样一种通信技术资源的统计分配已经公知了，例如从“IEEE国际通信会议，会议记录卷1，通信世界版(1989)，《用于ATM网络的具有分配和利用监视算法的统计带》13.5.1至13.5.8”出版文件中公知。由此公知的是，实行按标志-例如优先权标志进行信元舍弃。在此时，具有较低优先权的信元较之具有较高优先权的信元实质上更经常地被舍弃。在所有这些公知的方法中，至少舍弃单个的信元，因此在数据传输时，例如文件传送时，由于认识到在通信发送设备中的上级协议层的经常性受干扰的传输而引入更新的传输试验。最后，由舍弃信元引起的数据传输干扰。这就总是导致更多的重复传送，以及因而与此相关的通信系统的通信负荷的增加和因而与此相关的传输容量的利用率不断地降低。这意味着，在异步传输模式操作的通信系统过载情况下，数字信息的传输，特别是数据的传输，在不允许发生数据丢失时，基于不断地重复传送，从而与此相关地是不可能更多地增加通信负载。
本发明的基本任务在于，在考虑不同的通信负载情况下，在异步传送模式操作的通信系统上尽可能地没有信息丢弃即数据丢弃地传输数字信息，特别是数据。
根据本发明的方法的基本方案在于，当在通信发送设备中信号产生时，借助于一个传送的请求信息以及一个资源范围信息，引入一个对要传输的信元不丢弃信元地传输的资源利用方法。在此，通过将资源范围信息插入当时的通信系统传输路径表内。就对不丢失信元的传送所必须的资源范围进行了请求，而却未进行分配。在接收第一个不丢失信元传输的信元之后，为了对要传输的信元不丢弃信元地传输，就对连接期间内的通信技术资源进行分配，也就是说，倘若一个由通信系统形成并和一个通信系统相关的资源使用信息未插入传输路径表中，则它们就不可使用其它的连接。在插入资源使用信息时，就意味着当一个通信系统内没有足够的通信技术资源使用时，例如在通信过载的情况下，将丢弃所有到达的不丢失信元传输的信元，即不传输。通过这个措施，在数据传送时将避免数据重复传送，其时，通过在当时的通信发送设备中的较高协议层，则其时的连接就显著地在较早时间断开，即信元传输已经停止。在通信技术资源分配之后，通过接收第一个不丢失信元传输的信元，则一个资源占用信息就插入当时的通信系统的已知传输路径表内，其时在对其它的要传输的信元进行分配之前，都可以分配通信技术资源，将后继的不丢失信元地传输的信元全部舍弃。在接收最后一个信元后，为了其它的信元传输通过从传输路径表内去除资源占用信息，使得为不丢失信元地传输信元的专门分配的通信技术资源释放。根据本发明的方法的实质性优点在于，为了不丢失信元地传送数字信息要避免每个信元丢失，而且在通信系统过载的情况下，通过全部舍弃不丢失地传输的信元，由于没有通信技术资源可处理，则不会出现附加的通信负载，所以就不会导致进一步地提高过载情况。
根据本发明方法的进一步构型，通过一个表示传输速度的比特率信息-例如KBit/s，特别有利地表示出了资源范围信息。
根据本发明方法的进一步构型，通过一个经常的比特表示范围就表示了资源管理范围，而请求信息，资源可用信息以及资源占用信息是通过一个二进制的比特范围信息进行表示。通过这些措施使得按本发明的方法将附加的带有最小附加费用的预定信息加入到现存的通信技术信息中。
根据本发明的方法特别有利的是通过在每个通信系统中所执行的分配路由ZR来实现，其中该方法和统计分配方法是可以重叠的。在统计分配方法中，引入了可能叠加的优先权控制或中间存贮方法。
以下，根据本发明的方法将借助于三个电路方框图和一个流程图进行进一步解释。
图1是在异步传输模式工作的通信系统中的电路方框图；
图2A、B是一个用于安排连接信号信元和一个待传输信元的结构；
图3是根据图1所安排的传输路径表的截面；
图4是在通信系统中执行的分配路由中的程序流程图。
图1示出了一个通信系统KS，在其上，通过连接线ASL与联网设备NA和通信发送设备KE相连接，其上还有与其他通信系统KS的连接导线VA。该通信系统KS具有一个以异步传送模式操作的交换网KF。在实施例中，交换网KF提供通信系统KS的通信技术资源VR的总体。进而通信技术资源VR提供诸如网前端设备的次交换设备，例如在异步传送模式中操作的多路传输设备。交换网KF即通信技术资源VR的通信技术调整是借助于通信技术资源VR的附加程序控制的控制器ST实现的。
在通信发送设备KE中，要传送的数字信息ni插到信元Z内并送向通信系统的KS。另外，由通信发送设备传输的数字信息ni在联网设备NA中可打包成信元。进而，在联网设备NA中实施在联接导线ASL的传送技术条件方面的物理匹配。对于在至少两个通信发送设备间的连接结构安排了各个信号信元，其中信头包括了虚拟通道和路径信息，而且信号发送信息插入了信息部分。
在图2A、B中，描绘出了一个规定的用于连接信号发送的结构ZS和一个要传输的信元Z。一个根据CCITT推荐的标准化信元Z，ZS是由包括48个八位组的信息部分JT和5个八位组的信头ZK组成。要传输的数字信息即网络信息ni或信号发送信息Si插入到信息部分JT。对于实施例中所假设的是，信头ZK实质上是按照CCITT推荐的通信发送-通信系统-接口构成的。在此，信头ZK包含的传输信息Vi是通过一个虚拟的路由信息和通过一个虚拟的通道信息表示的。在一个规定的用于连接序号发送的结构ZS处，借助于这个传输信息Vi和插入到信息部分JT的信号发送信息Si，则一个虚拟的路径，即一个由通信发送设备KE通过一个或多个通信系统至一个由信号发送信息确定的其它通信发送装置KE的虚拟连接就安排了。对当时的路径即当时的连接的中断信息在每个通信系统中获知并在传输路径表LT内将连接持继期进行存贮。
图3示出了一种传输路径表LT的结构。其中对每个连接，即对每个路径都安排了一个确定的存贮区SB。实质上，借助于控制器ST的帮助，将一个获知的传输技术信息Vit登记到存贮区SB内。借助于这个传输技术信息Vit，属于当时的连接的信元Z从交换网KF的输入端到其输出端，亦即传输了通信技术资源VR。输入端或输出端可以用连接导线ASL表示，也可以用连接交换网KF的输入端或输出端的连接导线VL表示。
在根据本发明的方法中，对于信号发送规定的信元ZS以公知的方式在通信发送装置KE或在联网设备NA中形成。然而对于那些信元Z，其数字信息ni则要不丢失信元地通过通信系统进行传输。请求信息ai，资源范围信息ri和发送信号信息Si一起传送到分配的通信系统KS。通过此传送，一方面指示通信系统KS随后对要无信元丢失地传送的传输信元Z进行传输，另一方面指出为了传输数字信息ni，将请求必需的通信技术资源VR的范围。接收一个如此构成的信元ZS之后，则就在一个通信系统中以公知的方式建立了至目标-通信发送设备KE的连接，此时，相应的通信技术信息Vi就登记到传输路径表LT内。资源范围信息ri附加地插入这个公知的通信技术信息Vi中。进而，通过当时的通信系统KS所形成的资源可用信息rvi也可以登入传输路径表内。这个资源可用信息rvi依赖于通信系统KS的通信负载而构成。对该实施例所假设的是，当通信系统KS处于过载情况时，资源可用信息rvi则登入传输路径表内。
如果传输路径表LT对当时的连接不出现资源可用信息rvi，则在接收第一个不丢失信元地传送的信元Z之后，就把必要的通信技术资源VR分配给当时的连接，其前提是通信技术资源VR还是可使用的。与此同时，在当时的通信系统KS内形成资源占用信息rbi，并在当时的传输路径表LT的存贮范围SB内进行登录。借此要达到的是，对传输不丢失信元地传输信元Z所分配的通信技术资源在这个连接的持续期间内进行保存，也就是说不对传输其它的信元Z提供服务。在接收到最后一个不丢失信元地传输信元Z后，通过通信系统KS移去登录的资源占用信息rbi，因而通信技术资源VR就可以为传送其它的任意信元提供服务了。
在登记一个资源可用信息时，接收到第一个不丢失信元地传输的信元Z之后，就将丢弃随后的所有的如信元Z一样的信元，亦即不再继续传输。通过达到完全地舍弃信元Z，则没有因信元丢失的干扰，数字信息ni则通过当时的通信系统KS或通过其它的通信系统KS进行传输。此时，完全舍弃信元Z导致一个显著的干扰，该干扰在当时的通信关系所出现的通信发送设备KE内通过较高协议层在短时间内被识别，并导致连接的释放或中断。由此，就减少了统计干扰数字信息即信元Z的多次重复，因而就减少了一个通信系统KS的附加通信负载，故在不丢失信元地传输信元时就不出现通信系统KS过载的情况。
通过将资源范围信息登入传输路径表LT内，就请求了用于当时连接的通信技术资源VR，然而还未利用，凡是由于未登入资源占用信息rbi而出现什么情况，就能够将请求的通信技术资源VR还分配给不丢失信元地或不是不丢失信元地传输的信元Z，前提是，在传输路径表LT内未登入资源可用信息rbi。这就意味着，连续的第一个及随后的信元Z对通信技术资源VR进行请求，而且被完全丢弃，因而当时的连接就通过通信发送设备KE而释放了，也就是断开了。所以借助于按本发明方法的帮助，要不丢失信元地传输的信元则不丢失地进行传输或者被完全舍弃，从而，为了传输随后到达的其它连接的信元Z，在遇到第一个不丢失地传输的信元Z之前，对已请求的通信技术资源VR能够进行分配，而将到达的第一个和随后的不丢失信元地传输的信元完全舍弃。
图4表示了根据本发明方法的一个可能的程序技术实现方法的流程图。分配路由ZR附加到公知的统计方法中，以在各个通信系统中实施信元Z的传输。
图4中的标号S01表示一个分配路由程序的启动步骤，在通信设备接收到一个插有发送信息Si和请求信息ai的从通信设备发来的信元Z以后，路由分配程序就开始起动。
分配路由程序起动以后，就进入步骤S02。在这里，从发送信号信息Si中读出所给的资源范围信息ri，并将其存入传输路径表中的该信号所属的存贮区的管理存贮区。
然后，程序进入判断步骤S03，在这里，程序对信元Z有没有收到其它的连接请求进行判断。如判断结果为已经收到其它的连接请求，则程序进入步骤S21，将请求了的通信技术资源VR分配给其它的连接。
如果在判断步骤S03中所得的结果是信元Z没有收到其它的连接请求，那么程序就进入步骤S11，接收由通信发送设备传来的第一个信元。
在接收了由发信设备所发出的第一个信元以后，程序进入判断步骤S12，在这里，判断在传输路径表中是否已被登录有资源占用信息rbi，如果判断的结果是已被登录有资源占用信息，即表示已经没有通信技术资源可以分配，则程序进入步骤S13，将第一个和后续的从通信设备KE(X)传来的信元舍弃。程序至此结束。
如果在步骤S12中判断的结果是在传输路径中没有被登录有资源占用rbi，则表示仍有通信技术资源可以分配，程序就进入步骤S31。将第一个由通信发送设备传来的信元Z的相应的传输技术信息Vit送存到传输路径表LT中的存贮区SB(X)处。
接着，程序就到了步骤S32，将资源占用信息rbi送存在传输路径表LT中的管理存贮区。
然后，程序就到了步骤S33，将被请求了的通信技术资源VR分配给用于传输下一个信元Z的连接(X)。
最后，程序就到了步骤S34，在接收到连接(X)的最后一个待传输的信元Z后，去除资源占用信息rbi。程序至此结束。

Claims (11)

1.在具有通信发送设备(KE)的异步传输模式操作的通信系统(KS)内分配通信技术资源(VR)的方法：
其特征在于，-在该方法中，由通信发送设备(KE)发送的数字的、以信元(Z)打包的信息(ni)通过通信系统(KS)无信元丢失地进行传送，在一个连接信号发送范围内，通过请求所谓的资源范围信息(ai，ri)请求了一个用于发送数字信息的预定通信技术资源范围；
-在该方法中，在通信系统(KS)传输路径表(LT)内，借助于当时常单独连接的通信技术路径信息(Vit)，对请求信息(ai)及资源范围信息(ri)进行登记，并设置两个资源管理范围，在其中，借助于通信系统的帮助，资源支配信息(rvi)和/或资源占用信息(rbi)都可以使用，其中资源支配信息(rvi)指出了在通信系统(KS)内请求的资源范围的通信负载相关的可用性；和
-在该方法中，在接收第一个不丢失信元地传输的信元(Z)时，在通信系统(KS)中取决于一个资源可用信息(rvi)的插入，丢弃第一个及相继的信元(Z)，或者借助于请求的通信技术资源范围(VR)进行不丢失信元地传输，此处，在传输信元(Z)时，资源占用信息(rbi)插入到分配的资源管理范围，从而只有当时的连接请求资源范围分配给不丢失信元地传送信元(Z)的传输。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：接收最后一个不丢失信元地传送的信元(Z)后，通过去除资源占用信息(rbi)指示已分配的资源范围的释放。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于：直至接收第一个不丢失信元地传送的信元(Z)之前，为了传输到达的另一连接的待传输信元(Z)，已请求的资源范围还可以进行分配，而且在分配到达的第一个及相继的不丢失信元地传输的信元(Z)时，要将它们全部舍弃。
4.根据权利要求2的方去，其特征在于：直至接收第一个不丢失信元地传送的信元(Z)之前，为了传输到达的另一连接的待传输信元(Z)，已请求的资源范围还可以进行分配，而且在分配到达的第一个及相继的不丢失信元地传输的信元(Z)时，要将它们全部舍弃。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求的方法，其特征在于：资源范围信息(ri)通过传输速度指示的比特率信息进行表示。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求的方法，其特征在于：资源管理范围通过一个当时的1比特表示的存贮范围实现，而且请求信息，资源可用信息(ai，rvi，rbi)以及资源占用信息通过一个二进制的、包含1比特的信息予以表示。
7.根据权利要求5的方法，其特征在于：资源管理范围通过一个当时的1比特表示的存贮范围实现，而且请求信息，资源可用信息(ai，rvi，rbi)以及资源占用信息通过一个二进制的、包含1比特的信息予以表示。
8.根据权利要求1-4中任一权利要求的方法，其特征在于：分配通信技术资源(VR)的方法通过编程控制的分配路由予以实现，而且它和统计分配方法可以重叠使用。
9.根据权利要求5的方法，其特征在于：分配通信技术资源(VR)的方法通过编程控制的分配路由予以实现，而且它和统计分配方法可以重叠使用。
10.根据权利要求6的方法，其特征在于：分配通信技术资源(VR)的方法通过编程控制的分配路由予以实现，而且它和统计分配方法可以重叠使用。
11.根据权利要求7的方法，其特征在于：分配通信技术资源(VR)的方法通过编程控制的分配路由予以实现，而且它和统计分配方法可以重叠使用。
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