CN1115024C - 用于数据传输设备的优先权选择装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于数据交换设备的优先权选择装置，它包括可操作用来接收与通过数据交换设备所发送数据相关的控制信号的缓冲器装置(10-13)。该缓冲器装置包括一独立的缓冲器，该独立缓冲器被安排来存储含有预定数目的优先权级别的每一个的控制信息，且每个缓冲器当其中的内容达到预定的级别时被安排来发送一溢出信号(Td)。存储装置(14)用来存储由该缓冲器装置(10-13)接收到的控制信息所表示的代表不同优先权级别的数字优先权符号。一随机数发生器(15)用来产生一组连续的数字，每个数字都产生一个对应的来自存储装置(14)中的优先权符号。门控装置(17)响应由缓冲器(10-13)中的一个所接收的溢出信号(Td)，并可以预定的概率将由存储装置(14)产生的优先权符号改变到指定产生溢出信号缓冲器的符号。选择器装置(18)响应该门控装置(17)的输出，选择由那个输出指定的缓冲器(10-13)的一个输出。此外，门控装置(16)当该缓冲器的内容达到覆盖阈值Ts级别时，该门控装置响应任一个缓冲器的输出，来使优先权符号改变到指定产生该覆盖信号的缓冲器的符号。

Description

用于数据传输设备的优先权选择装置
技术领域
本发明涉及应用于计算机控制的数字数据传输系统中的数据交换设备的优先权选择装置。
背景技术
很多种类型的数据传输设备为人们所知，它们都有自己独特的特征和系统。在所有情况下，其意图都是使数据交换和传输以该设备允许的速度尽可能快地完成。通常数据以“包”的形式被发送，该包由比特数目预先确定的数据加上指示该数据或其传输模式的特定参数的控制信息来组成。经常定义的一个参数是那个特定包的优先权，即被给予的比数据中待传输的其他包高的优先权。用于保证在可能情况下这样的优先权指示可遵循的设备，可以方便地被称作为优先权选择装置，这个术语在本说明书中使用。
发明内容
本发明的目的是提供数据传输设备的优先权选择装置，可操作来保证在一段时间上数据以包含于其相关控制信息中的优先权级别所指示的优先权被传输，而不受要遵循的其他参数的限制。
根据本发明，提供一用于数字数据传输的优先权选择装置，该装置包括可操作来接收与要通过数据传输设备传输的数据相关的控制信息的缓冲器装置，该缓冲器装置包括一独立的缓仲器，来存储含有预定数目的优先权级别的每一个的控制信息，且每个缓冲器当其中的内容达到一预定的级别时被安排来发送一溢出信号；可操作来存储由该缓冲器装置接收到的控制信息所表示的代表不同优先权级别的数字优先权符号的存储装置；可操作来产生一组连续数字的随机数发生器，每个数字都从存储装置产生一个对应的优先权符号；响应从任一个缓冲器接收的溢出信号来改变由该存储装置产生的优先权符号的门控装置；和响应该门控装置的输出来选择由那个输出指定的缓冲器的一个输出的选择器装置。
该优先权选择装置可以，例如，和我们的共有未决的英国专利申请No.9717412.2中描述和声明的数据交换设备一起使用。
附图说明
下面将参考附图描述本发明，该图是根据本发明的一个实施例的优先权选择装置一种形式的示意性框图。
具体实施方式
为了下面的描述，做一些基本的假设。作为例子，假设通过交换设备的数据被其始发站赋予4个优先权级别中的一个。这些优先权级别可以被称为高、中、正常或低。另外，假设在一段时间内这些级别的数据流量以下列比例出现，高(H)-20％、中(M)-30％、正常(N)-30％和低(L)-20％。这些比例在调度装置中可以是随意变化的或可以是固定的。将被描述的该优先权选择装置仅处理与传输数据相关的控制信息，而不是亲自处理该数据。
现在参考图，与来自于源用户的数据相关的即将被传输到目的用户的控制信息被施加到多个缓冲器10到13中的某一个上。这个控制信息包括由源用户为相关数据指定的优先权级别的数字表示，每个优先权级别被分配一个独立的缓冲器，这里由10到13表示，在一个适合的缓冲器内与每个特定数据包相关的控制信息被存储。对于每个缓种器10到13，定义一个预定的溢出阈值级别Td，和一个预定的覆盖阈值级别Ts，两者都处于图中标出的空(E)和满(F)级别之间。
寄存器14存储预先定义的二进制查找表，它具有2n个元素，定义了不同的优先权级别和上面建议的相对比例(即每个符号以上面建议的比例出现在表中)，每个优先权级别被一个2位的二进制数所表示，下文中被称作优先权符号。随机数发生器15，例如线性反馈移位寄存器，下文称作为LFSR，随时将2n个二进制数中的一个提供给查找表14作为输入，导致查找表14产生一优先权符号给作为覆盖控制装置的覆盖门控装置，如复用器16。当寄存器10到13中任何一个的内容达到了覆盖阈值级别Ts时复用器16有一个输入，该输入识别产生该输入的队列的优先权。复用器16的另一输入由其他的门控装置提供，如溢出复用器17。复用器17有两个输入，一个是查找表14的优先权符号输出。当缓冲器10到13中的任何一个的内容达到溢出阈值级别Td时复用器17的另一输入被提供。在正描述的本实施例中，该复用器17从统计上能提供50/50的概率，使来自查找表的优先权符号被改变成指示产生该溢出信号的缓冲器的那个符号。复用器16的输出是一个被传给选择器18的2位优先权符号，该选择器确定哪个缓冲器提供了一个施加到该交换设备(不形成本发明的一部分)其他部分的输出。
在操作中，与将施加到交换设备的每个数据包相关联的控制信息被存储于缓冲器10到13中适合的位置。LFSR产生一个伪随机数序列，序列中的每一个数在通常情况下导致由寄存器14产生一个两位的优先权符号，并通过复用器16和17传送到选择器18，用以选择包含该优先权级别控制信息(该控制信息被传送到交换设备的其他部分)的那个缓冲器的输出。
当缓冲器10到13中的一个缓冲器被充分填充而产生一个Td输出时，一个信号被施加到溢出复用器17上。在50％的情况下这可能导致施加到复用器16的优先权符号被改变，使选择器18选择产生该溢出信号的缓冲器的输出。在该特定情况下，来自于复用器16并施加到选择器装置18上的该优先权符号和由此被选择提供输出的缓冲器可能改变或可能不改变。当该复用器不提供溢出输出时，先前选择的优先权符号没有改变。
在优先权选择器的输出之上可以方便地提供再一级别的控制。在缓冲器10到13中的一个缓冲器被填充到Ts阈值时，一覆盖输入被那个缓冲器施加到复用器16上。这就使该优先权符号被改变到指明产生该信号缓冲器的符号，以使将被选择器18选择的下一个控制信息取自于那个特定的缓冲器。
应当清楚上述设备的许多特征可被改变。或者由复用器16所施加的覆盖机率，如上所提及的50％，可被设置成任意所需的级别，并且可在实际情况下根据所接收的流量密度或流经交换设备的其他流量参数而改变。优先权级别的个数和它们所希望的相对比例可以被改变，正如上面所陈述的那样，并且这些值也可以根据流量模式而被连续改变。应当理解每个优先权级别数据选择的公平性既受到阈值级别Ts和Td位置的影响，又受到每个优先权在查找表中被分配的部分比例的影响。

Claims (6)

1、用于数据交换设备的优先权选择装置，包括可操作来接收与要通过数据传输设备传输的数据相关的控制信息的缓冲器装置，该缓冲器装置包括一独立的缓冲器，来存储含有预定数目的优先权级别的每一个级别的控制信息，且每个缓冲器当其中的内容达到预定的级别时被安排来发送一覆盖信号；该优先权选择装置还包括：可操作来存储由该缓冲器装置接收到的控制信息所表示的代表不同优先权级别的数字优先权符号的存储装置；可操作来产生一组连续数字的随机数发生器，每个数字都从存储装置选择一个对应的优先权符号；门控装置，响应于接收到的来自任一个缓冲器的溢出信号，并以预定概率将存储装置产生的优先权符号改变到指示一缓冲器的优先权符号，该缓冲器产生该溢出信号，以便改变由该存储装置产生的该优先权符号；和响应该门控装置的输出来选择由该输出指定的缓冲器的一个输出的选择器。
2、根据权利要求1的优先权选择装置，其中每个缓冲器有个预定的内容级别，且当其内容达到这个级别时可操作来产生一覆盖信号，每个缓冲器还有覆盖控制装置，对覆盖信号做出响应且可操作将优先权符号改变成指示产生该覆盖信号的缓冲器的那个符号。
3、根据权利要求1或2的优先权选择装置，其中存储装置包括一查找表。
4、根据权利要求1或2的优先权选择装置，其中随机数发生器包括一线性反馈移位寄存器。
5、根据权利要求1或2的优先权选择装置，其中由溢出控制装置产生的变化概率是可变的。
6、根据权利要求1或2的优先权选择装置，其中变化概率根据控制信息被加到缓冲器的速率连续可变。
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