CN1086883C - 通知和控制异步传输型网络中拥挤情况的设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种设在异步传输型网络经常拥挤的各电路中的拥挤通知设备，包括：一个拥挤指示信号发生器，用以在各电路中发生拥挤时产生拥挤指示信号；一个EFCI(显式正向拥挤指示)位元组位置检测器，用以利用网元同步信号和网元时钟信号产生位元组位置信息，以检测EFCI位元组在网元中的位置；和一个EFCI位元组控制部分，用以控制拥挤指示信号，使其利用所述位元组位置信息设定在输入网元规定的EFCI位元组位置上。

Description

通知和控制异步传输型网络中拥挤情况的设备及其方法
本发明涉及ATM(异步传输型)网络，更具体说，涉及通知ATM网络通信设备中如超过业务量之类拥挤情况的设备和控制拥挤的方法。
ATM网络采用显式正向拥挤通知(EFCN)法来控制拥挤情况，对此ITU-T[ITU(国际电信联盟)的电信标准化部门]建议用ATM网元首标PT(有效负载型)信息组的第二位元作为显式正向拥挤指示(以下称为EFCI)。
图1举例说明了ATM网络通信系统中EFCN法的基本原理。图1中，编号2为ATM网元，编号4为具有EFCI位元的网元，编号6为拥挤通知网元。接ATM网络的通信设备用ATM开关12、14、16表示。其中假设ATM开关14拥挤。
在拥挤的ATM开关14中，令各ATM网元取EFCI位元，然后将其正向从发送节点10输出给接收节点18。具有EFCI位元的各网元通知所有ATM开关16有关拥挤情况，同时到达最终目的地，即接收节点18。最终目的地，即接收节点18反方向回复拥挤通知网元，从而可通知所有ATM开关和各发送和接收节点有关拥挤的情况。
图1举例说明了接ATM网络的通信设备任何部分拥挤时，*ATM交换系统的正向拥挤通知功能。
图2是说明ATM交换系统显式正向拥挤通知功能的方框图。ATM交换系统30中可能超过业务量的地方是使用内部缓存器的那些设备，其中包括开关装配部分32和各种接上述开关装配部分32的在图2中标有星号☆的接口34-44(此外，给各ATM网元传送控制/维护信息时还包括控制/维护部分46)。
通常，现有技术中将拥挤通知功能设计成在上述各位置出现如缓存器超过业务量的拥挤情况时只在上述标有点号(·)的接口34-44中执行该功能。因此，当拥挤发生在开关装配部分32或控制/维护部分46中时，必须增设硬件和分离的信息通道将拥挤情况通知接口34-44才能进行拥挤通知，这是现有技术不足之处。
图3列举了现有技术中当开关装配部分32或控制/维护部46中发生缓存器超过业务量时传送拥挤通知的各分离信息通道的一个实施例。图3中，虚线箭头表示用以将缓存器超过业务量的信息(沿箭头方向)传送给接口34-44的各分离的信息通道。就是说，要将这种缓存器超过业务量的信息通过各分离的信息通道传送，必须给开关装配部分32和控制/维护部分46配置另外的硬件。
此外，现有技术还有这样的缺点：即使按上述那样配置了分离的通道和额外的硬件，处理时间还是因信息收集时间而延迟，因而降低了拥挤控制速度。另外一个缺点是，接口34-44在每一次建立通信联系时必须管理和控制拥挤情况，给每一次联系标上拥挤标记。就是说，接口34-44必须核实当前的拥挤情况是否影响所有的通信联系或任何特定的通信系统，若有影响，就要找出该特定的通信联系，以便可以控制所述拥挤情况。由于ATM网络在用户网络接口(UNI)情况下可使用的通信联系数目可多达224个，因而实际上不可能控制和管理每一个联系出现的拥挤情况。
综上所述，现有技术的缺点是需要额外的一些硬件来通知各接口有关拥挤的信息，而且接口34-44外发生缓存器超过业务量时，拥挤通知时间还因信息收集时间而延迟，因而不可能控制每次通信联系的拥挤情况。
因此，本发明的目的是提供一种当接ATM网络的通信设备中出现超过业务量时各电路直接执行拥挤通知功能的拥挤通知设备。
本发明的另一目的是提供一种防止拥挤通知因ATM网络内的拥挤控制而延迟的方法。
本发明的再一目的是提供一种在发生拥挤之前提前执行拥挤控制功能的方法。
本发明的又一目的是提供一种每次在ATM网络进行通信联系时控制拥挤情况的设备和方法。
本发明还有一个目的是提供一种通知因缓存器超过业务量而引起的拥挤的简单电路器件和一种迅速有效控制拥挤通知过程的方法。
本发明提供的拥挤通知设备设在异步传输型网络经常拥挤的电路中，所述设备包括一个拥挤指示信号发生器、一个EFCI(显式正向拥挤指示)位元组位置检测器和一个EFCI位元组控制部分。拥挤指示信号发生器用以当各电路中出现拥挤时产生拥挤指示信号；EFCI位元组位置检测器用以利用网元同步信号和网元时钟信号产生位元组位置信息，以检测EFCI位元组在网元中的位置；EFCI位元组控制部分用以控制拥挤指示信号，使其利用位元组位置信息设定在输入网元规定的EFCI位元组位置上。
现在参看附图更具体说明本发明的内容。这仅仅是举例说明而已。
图1是说明显式正向拥挤控制的原理方框图。
图2是说明一般ATM交换系统的显式正向拥挤通知功能的方框图。
图3是说明现有技术缓存器超过业务量通知功能的方框图。
图4是说明本发明一实施例的拥挤通知功能分布结构的方框图。
图5是本发明一个实施例的说明ATM网元首标的EFCI位元位置的ATM格式图。
图6是说明本发明一个实施例的拥挤通知设备的方框图。
参看图4。所有可能的拥挤(例如缓存器超过业务量)地方都设有拥挤通知功能。鉴于凡是如缓存器超过业务量之类的拥挤都发生在ATM网络中有缓存器的地方，因此本发明不仅将拥挤通知功能分派给接口34-44，而且还分派给开关装配部分32以及控制/维护部分46。图4中标有点(·)的地方能执行拥挤通知功能。
所有执行拥挤通知功能的地方(即接口34-44、开关装配部分32和控制/维护部分46)都分别配有相应于本发明如图6所示的拥挤通知设备。
参看图6，上述拥挤通知设备在内部缓存器出现缓存器超过业务量时执行使收列的ATM网元取拥挤通知位元(即EFCI位元)的功能。
图5是本发明一个实施例的说明ATM网元首标EFCI位元位置的ATM格式图。本发明的EFCI位元位置是在ATM网元首标第四个位元组的第六个位元位置，图5中用“E”表示。
作为参考，在ATM网元首标中，第一位元组的上面四个位元是供GFC(一般信息流控制)用的，第一位元组的下面四个位元和第二位元组的上面四个位元是供VPI(虚拟通路标识符)用的。第二位元组的下面四个位元、第三位元组和上面四个位元都是供VCI(虚拟通道标识符)用的。第四位元组的第五个位元(D)是供数据网元指示位元用的。第七位元(U)是供用户/用户指示位元用的，第八位元(C)是供网元损失优先级(CLP)用的。
参看图6。拥挤通知设备由EFCI位元组检测器60、缓存器62和EFCI位元组控制部分64组成。上述EFCI位元检测器60输出位元组位置信息，供利用网元同步信号和网元时钟信号检测EFCI位元组在网元中的位置。上述缓存器62在自身超过业务量时产生拥挤指示信号(CIS)。上述EFCI位元组控制部分64控制缓存器62产生的拥挤指示信号(CIS)，使其利用EFCI位元组检测器60产生的位元组位置信息而设定在输入网元规定的EFCI位元组位置上。EFCI位元组控制部分64由三态缓存器66、“或”门68和EFCI位元调定部分70组成。
参看图5的ATM网元格式和图6的组成元件，下面详细说明拥挤通知设备的工作过程。
当拥挤通知设备设在接口34-44、开关装配部分32和控制/维护部分46中的缓存器62超过业务量时，缓存器62产生拥挤指示信号并将其发送给EFCI位元组控制部分64的三态缓存器66。在缓存器62中，缓存器超过业务量是在缓存器满额或在达到阈值之前达到预定的阈值时发生的。若缓存器62设计得使其在达到阈值时产生CIS，则拥挤可在缓存器超过业务量之前(准超过业务量情况)提前得到控制，从而可以避免缓存器真正超过业务量。
此外，EFCI位元组检测器60利用网元同步信号SYNC和网元时钟信号CLK检测EFCI位元组的位置。详细说，EFCI位元组检测器60经ATM网元的同步信号SYNC驱动，计数到对应于规定的EFCI位元组位置(图5中所示ATM网元首标的第四位元组的第六个位置)的计数值。计数完毕后，EFCI位元组检测器60启动三态缓存器66，缓存器66于是给“或”门68发送拥挤指示信号CIS。接着，“或”门68逻辑处理来自ATM交换系统控制部分(CPU)的拥挤指示控制信号CNGST和拥挤指示信号CIS，并将结果加到EFCI位元调定部分70。
上述拥挤指示控制信号CNGST用来控制因通信联系引起的拥挤。只给特定的通信联系标上拥挤指示时，ATM交换系统的CPU只给对应于所有收到的ATM网元中的特定联系的ATM网元加CNGST“1”。这种由ATM交换系统的CPU来加拥挤指示控制信号CNGST的做法可以通过通信联系控制拥挤情况，从而提高了拥挤控制的整体效率，这正是本发明的优点。
根据来自ATM交换系统CPU的拥挤指示控制信号CNGST或来自三态缓存器66的拥挤指示信号CIS，上述EFCI位元组控制部分64使输入ATM网元首标的规定拥挤指示位元组位置(即第四位元组的第六位元，也就是图5中的“E”)取等于“1”的拥挤指示位元“EFCI位元”。
上面已就诸如上述ATM交换系统之类的具体实施例详细说明了本发明的拥挤通知设备和拥挤控制方法，本技术领域的行家们都知道，在不脱离本发明精神实质的前提下是可以对这些实施例进行种种更改和修改的。举例说，本发明可应用于装有ATM网络终端设备、ATM线路集线器和ATM多路复用器的ATM传输系统。因此，所附权利要求书包括所有这些属于本发明精神实质和范围的更改和修改。
综上所述，本发明具有下列优点：第一，通过简单的信号处理就可以有效地控制拥挤情况；第二，无需任何额外的硬件来通知各接口有关缓存器超过业务量的情况，相反现有技术就没有这个优点；第三，可以通过通信联系控制拥挤情况；第四，拥挤通知设备的结构简单，因而大大降低了生产成本。

Claims (6)

1.一种设在异步传输型网络经常拥挤的各电路中的拥挤通知设备，其特征在于包括：
一个缓存器，用以在所述设备内发生缓存器超过工作量时产生拥挤指示信号；
一个EFCI位元组位置检测器，用以利用网元同步信号和网元时钟信号检测EFCI位元组在网元中的位置；
一个门控部分，用以在调定所述检测到的位元组位置时传送所述拥挤指示信号；和
一个EFCI位元调定部分，用以根据所述传送的拥挤指示信号使所述EFCI位元设定在所述网元首标的规定的EFCI位元组位置上。
2.如权利要求1所述的拥挤通知设备，其特征在于，所述可能发生拥挤的设备为各接口、开关装配部分和控制/维护部分。
3.如权利要求1所述的拥挤通知设备，其特征在于，还包括一个“或”门，设在所述门控部分与所述EFCI位元调定部分之间，从而逻辑处理通过所述门控部分传送的所述拥挤指示信号和来自ATM交换系统的控制部分的所述拥挤指示控制信号CNGST，以进一步传送得出的信号。
4.一种拥挤通知方法，用于通知在异步传输型网络的各个通信设备中出现拥挤的情况，所述方法包括以下步骤：
在所述通信设备的任何一个中出现拥挤时产生一个拥挤指示信号；
根据一个网元同步信号和一个网元时钟信号产生位元组位置信息，以检测每个输入网元的规定的位元组位置；和
在每个输入网元的规定的位元组位置处，设定一个显式正向拥挤指示位元，用于根据所述拥挤指示信号和所述位元组位置信息，通知在所述通信设备的所述任何一个中出现所述的拥挤情况；
其中所述拥挤指示信号是一个用于控制联系异步传输型网络处拥挤情况的信号。
5.如权利要求4所述的拥挤通知方法，其特征在于，在所述通信设备的所述任何一个的内部缓存器满额时，产生所述拥挤指示信号。
6.如权利要求4所述的拥挤通知方法，其特征在于，计算由所述同步信号预置所述网元时钟信号之后直至达到规定的每个输入网元的位元组位置之前，产生所述位元组位置信息。
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