CZ282752B6 - Telekomunikační spínací zařízení pro přepojování číslicových dat - Google Patents

Telekomunikační spínací zařízení pro přepojování číslicových dat Download PDF

Info

Publication number
CZ282752B6
CZ282752B6 CS923530A CS353092A CZ282752B6 CZ 282752 B6 CZ282752 B6 CZ 282752B6 CS 923530 A CS923530 A CS 923530A CS 353092 A CS353092 A CS 353092A CZ 282752 B6 CZ282752 B6 CZ 282752B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
low
priority
cell
cells
storage area
Prior art date
Application number
CS923530A
Other languages
English (en)
Inventor
Frederik Carel Schoute
Geert Arnout Awater
Original Assignee
Philips Electronics N.V.
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 Philips Electronics N.V. filed Critical Philips Electronics N.V.
Publication of CZ353092A3 publication Critical patent/CZ353092A3/cs
Publication of CZ282752B6 publication Critical patent/CZ282752B6/cs

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
    • H04L49/104—Asynchronous transfer mode [ATM] switching fabrics
    • H04L49/105—ATM switching elements
    • H04L49/108—ATM switching elements using shared central buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5647—Cell loss
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5649—Cell delay or jitter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5651—Priority, marking, classes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5679—Arbitration or scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5681—Buffer or queue management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5681—Buffer or queue management
    • H04L2012/5682—Threshold; Watermark

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

V zařízení asynchronního přenosového módu ATM jsou rozlišovány dva typy buněk. První typ buněk je označován jako buňky s nízkou ztrátou a druhý typ buněk je označován jako buňky s nízkým zpožděním. Ve spínacím zařízení je vyrovnávací paměť (9) buněk rozdělena na první paměťovou oblast (LL) pro buňky s nízkou ztrátou a druhou oblast (LD) pro buňky s nízkým zpožděním. V případě, že je vyrovnávací paměť (9) buněk zcela zaplněna, dostávají buňky s nízkou ztrátou čtecí prioritu před buňkami s nízkým zpožděním, jestliže není oblast s nízkou ztrátou prázdná. Je také možné nastavit prahovou hodnotu pro obsah oblasti s nízkou ztrátou. Když obsah oblasti s nízkou ztrátou přesáhne prahovou hodnotu, může potom začít vypouštění buněk s nízkou ztrátou.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká telekomunikačního přepojovací zařízení pro přepojování číslicových dat, která jsou obsažena v datových buňkách, opatřených buňkovým záhlavím, obsahujícího nejméně jeden vstup, výstup a vyrovnávací paměť pro ukládání datových buněk, které se mají přepojovat.
Dosavadní stav techniky
Zařízení výše uvedeného typu může být použito pro postupy rychlého přepojování paketů, známé pod označením ATM (Asynchronous Transfer Mode - asynchronní přenosový mód). Užitečnost módu ATM spočívá v jeho schopnosti poskytovat šířku pásma podle požadavků, neboť jednotlivé zdroje mohou mít rozdílné požadavky na šířku pásma.
Postupy rychlého přepojování paketů zjevně poskytují přizpůsobivost pro integraci smíšených přenášených proudů, jako je hlas, data a obraz. Vzhledem k možnosti stochastických požadavků na šířku pásma u některých provozních zdrojů není na první pohled jasné, zda může být dosažen rozumný stupeň využití přepojování a přenosových zdrojů. To znamená, že prvořadý přínos rychlého přepojování paketů spočívá v jeho přizpůsobivosti z hlediska možnosti obsluhovat různé přenášené proudy. Vynález si proto klade za úkol vytvořit systém ATM, který by mohl obsluhovat různé typy přenášených proudů a který by také mohl využívat kapacitu účinněji než známá zařízení.
Podstata vynálezu
Uvedeného cíle je dosaženo telekomunikačním přepojovacím zařízením pro přepojování číslicových dat, která jsou obsažena v datových buňkách, opatřených buňkovým záhlavím, obsahujícím nejméně jeden vstup, výstup a vyrovnávací paměť pro ukládání datových buněk, které se mají přepojovat, jehož podstatou je, že vyrovnávací paměť datových buněk obsahuje nejméně ukládací oblast buněk s prioritou nízké ztráty a ukládací oblast buněk s prioritou nízkého zpoždění, přičemž za uvedeným nejméně jedním vstupem ve směru proudu dat je připojen vyhodnocovací prostředek předem určených bitů v buňkových záhlavích, jehož výstup je spojen s přidělovacím prostředkem, obsahujícím dvojici řiditelně ovládaných spínacích prostředků, z nichž první spínací prostředek spojuje v sepnutém stavu výstup vyhodnocovacího prostředku s ukládací oblastí buněk s prioritou nízké ztráty a druhý spínací prostředek spojuje v sepnutém stavu výstup vyhodnocovacího prostředku s ukládací oblastí buněk s prioritou nízkého zpoždění, selektivně spínané každý spínacím ovladačem, připojeným k výstupu vyhodnocovacího signálu vyhodnocovacího prostředku, v odezvě na vyhodnocenou hodnotu bitu v záhlaví buněk jako buňky s prioritou nízké ztráty nebo buňky s prioritou nízkého zpoždění.
K vyrovnávací paměti je na výstupní straně připojena čtecí jednotka, obsahující první čtecí prvek, připojený k výstupu ukládací oblasti buněk s prioritou nízkého zpoždění a předem nastavený na čtení dat z ukládací oblasti s prioritou nízkého zpoždění v normálním režimu přepojovacího zařízení, druhý čtecí prvek, připojený k výstupu ukládací oblasti buněk s prioritou nízké ztráty a předem nastavený na rozpojení v normálním režimu přepojovacího zařízení, a monitorovací obvod buněk s prioritou nízké ztráty, opatřený sledovacím vstupem počtu buněk v ukládací oblasti buněk s prioritou nízké ztráty vyrovnávací paměti, připojený k výstupu ukládací oblasti buněk s prioritou nízké ztráty' vy rovnávací paměti, a dále opatřený prahovou jednotkou pro porovnávání sledovaného počtu buněk v ukládací oblasti s prioritou nízké ztráty s prahovou hodnotou, a ovládací jednotkou, spojenou se spínacími prostředky prvního a druhého čtecího prvku, přičemž signálu překročení prahové hodnoty počtu buněk s prioritou nízké ztráty
- 1 CZ 282752 B6 v monitorovacím obvodu odpovídá přepnutí spínacích prostředků v čtecích prvcích tak, že spínací prostředek prvního čtecího prvku je rozpojený a spínací prostředek druhého čtecího prvku je spojený, přičemž výstupy čtecích prvků jsou spojeny s výstupem přepojovacího zařízení přes odebírací jednotku, kde sepnutá příslušná čtecí dráha se sepnutým čtecím prvkem spojuje 5 příslušnou ukládací oblast vyrovnávací paměti s výstupem.
Vynález je založen na poznání toho, že určité zdroje vyžadují nízké výchylky zpoždění, zatímco jiné zdroje vyžadují nízké pravděpodobnosti ztráty pro buňky ATM. Z dokumentu CCITT Draft Recommendation I. 361: ATM layer specification for B-ISDN z ledna 1990 je známo, že io záhlaví buňky ATM by mohlo mít bity s prioritou ztráty buňky (CLP - cell loss priority). Tento CLP bit vytváří možnost rozlišovat mezi dvěma typy buněk.
Výkon sítě ATM z hlediska uživatele závisí v prvé řadě na pravděpodobnosti přijímání hovoru. Známé metody přidělování zdrojů obvykle rozhodují přijmout spojení asynchronního 15 přenosového módu, jestliže výsledná pravděpodobnost ztráty buněk pro sloučené vstupní provozní zatížení zůstává pod maximální hodnotou. Někdy může být tolerována vyšší pravděpodobnost ztráty buněk, která by potom mohla být specifikována v záhlaví buňky, například použitím CLP bitu. Tím jsou zaváděny dvě třídy provozního zatížení. První třída zahrnuje provozní zatížení, vyžadující nízkou pravděpodobnost ztráty. Provoz ve druhé třídě 20 připouští vyšší pravděpodobnost ztráty, ale získává na oplátku nižší výchylku ve zpoždění.
Zdroje, které vytvářejí provozní zatížení jehož časový vztah musí být obnoven po průchodu asynchronní přenosovou sítí, mají užitek z nízké výchylky zpoždění. Je tomu tak proto, že zpožďovací vyrovnávací paměti pro odstraňování kolísání v terminálovém vybavení mohou být 25 udržovány malé, je-li výchylka zpoždění v přenosové síti malá. Zdroje provozního zatížení, které vytvářejí zatížení, pro něž má celistvost prvořadou důležitost, budou na druhé straně dávat přednost nízké pravděpodobnosti ztráty buněk. Příklad posledně jmenovaného případu je přenos dat (orientovaný na zařízení), příkladem prvního případu je přenos zvukových a obrazových signálů (orientovaný na lidského uživatele).
Pomocí technologie integrovaných obvodů je možné realizovat vyrovnávací paměti pro několik set buněk asynchronního přenosového módu na jednom čipu. Tyto vyrovnávací paměti spolu s řídicí logikou na čipu mohou být použity pro realizaci řazení do front LDOLL (Low Delay Or Low Loss - s nízkým zpožděním nebo s nízkou ztrátou). Postup LDOLL řazení do front prospívá 35 buňkám s nízkým zpožděním s prioritou z hlediska provozu a obsluhy, a buňkám s nízkou ztrátou s prioritou z hlediska ukládání.
Pro popisování zdrojů různých provozních proudů je třeba si uvědomit, že přenos jedné buňky činí několik mikrosekund, shluk (burst) buněk (doba činnosti zdroje) trvá přibližně zlomek 40 sekundy a spojení mezi zdrojem a místem určení může trvat několik minut.
Spoje vždy nemusí mít plnou šířku pásma po celou dobu trvání spojení. Kromě toho požadavek šířky pásma se obvy kle liší pro cestu v jednom a druhém směru spoje. Některé provozní zdroje, jako kodéry obrazové informace, mají variabilní bitovou rychlost (VBR). Například v případě 45 přenosu souboru se přenáší shluk (dávka) paketů. Ukončení přenosu souboru nutně nevyžaduje okamžité ukončení spojení, protože následně může být vyměněno více dat. V případě VBR kodéru s variabilní bitovou rychlostí se může buňková rychlost (tj. šířka pásma) měnit každou 1/25 sekundy (popř. 1/30 sek.), jednou v každém rámci obrazové informace. Se svou vyrovnávací pamětí pro buňky může fronta LDOLL umožnit krátká údobí přetížení. To může 50 poskytnout alternativu pro blokování shluků.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schéma provedení přepojovacího zařízení podle vynálezu pro práci v módu ATM, obr. 2 grafické znázornění buněk s prioritou nízkého zpoždění LD a buněk s prioritou nízké ztráty LL u spínacího prvku podle vynálezu ve srovnání s metodou FIFO, obr. 3 grafické znázornění zpoždění buněk s nízkou ztrátou a buněk s nízkým zpožděním ve srovnání se čtením z paměti metodou FIFO, obr. 4 grafické znázornění buněk s prioritou nízké ztráty a s prioritou nízkého zpoždění ve srovnání s metodou FIFO v závislosti na prahové hodnotě a obr. 5 grafické zobrazení zpoždění buněk s nízkou ztrátou a s nízkým zpožděním ve srovnání s metodou FIFO v závislosti na prahové hodnotě.
Příklad provedení vynálezu
Obr. 1 znázorňuje spínací zařízení asynchronního přenosového módu, které může být považováno jako elementární stavební blok asynchronní přenosové sítě ATM. Zařízení má N vstupů 1-1 až 1-N ATM- a jeden výstup 2 ATM. Předpokládá se, že všechny přípoje spínacího zařízení pracují synchronizované, přičemž interval mezi dvěma po sobě následujícími (jalovými) příchody buněk se nazývá časový úsek.
Přijímače 3-1 až 3-N buněk převádějí vstupující buňku ze sériové posloupnosti a ukládají ji po úplném přijetí do vstupních vyrovnávacích pamětí 4-1 až 4-N. Převádění ze sériového sledu umožňuje vyšetřovat informaci záhlaví a zpracovávat buňky ATM paralelně. To umožňuje, že se praktické spínací prvky mohou vyrovnat s vysokými spínacími rychlostmi (miliony buněk za sekundu).
Ve smyslu definice předmětu vynálezu telekomunikační přepojovací zařízení obsahuje vyrovnávací paměť 9 datových buněk, mající ukládací oblast LL buněk s prioritou nízké ztráty a oblast LD buněk s prioritou nízkého zpoždění. Za vstupy 1-1 až 1-N ve směru proudu dat je připojen vyhodnocovací prostředek 5 předem určených bitů v buňkových záhlavích, jehož výstup je spojen s přidělovacím prostředkem 8. Ten obsahuje dvojici řiditelně ovládaných spínacích prostředků 8a, 8b z nichž první spínací prostředek 8a spojuje v sepnutém stavu výstup vyhodnocovacího prostředku 5 s ukládací oblastí LL buněk s prioritou nízké ztráty a druhý spínací prostředek 8b spojuje v sepnutém stavu výstup vyhodnocovacího prostředku 5 s ukládací oblastí LD buněk s prioritou nízkého zpoždění. Spínací prostředky jsou selektivně spínané každý spínacím ovladačem 6, připojeným k výstupu vyhodnocovacího signálu vyhodnocovacího prostředku 5, v odezvě na vyhodnocenou hodnotu bitu v záhlaví buněk jako buňky s prioritou nízké ztráty nebo buňky s prioritou nízkého zpoždění.
Vyhodnocovací prostředek 5, zajišťující současně řazení do fronty, přijímá buňky ATM ze vstupních vyrovnávacích pamětí 4-1 až 4-N. Tento vyhodnocovací prostředek může být realizován jako dobře známá pružná vyrovnávací paměť pro čtení a zápis. Přenáší buňky, které nejsou prázdné, ze vstupních vyrovnávacích pamětí do vyrovnávací paměti 9.
Vyhodnocovací prostředek 5 je uzpůsoben pro vyhodnocování hodnoty CLP bitu (bitu priority ztráty buněk) v záhlaví buňky. Tato hodnota se přenáší do spínacího ovladače 6, který řídí rozpojování a spojování dvojice spínacích prostředků 8a, 8b. Buňka, která se má přenášet do vyrovnávací paměti buněk, přitom bude umístěna do ukládací oblasti LL vyrovnávací paměti 9 pro buňky s prioritou nízké ztráty nebo do ukládací oblasti LD vyrovnávací paměti 9 pro buňky s prioritou nízkého zpoždění v závislosti na hodnotě CLP bitu.
Buňky se přenášejí ze vstupních vyrovnávacích pamětí 4-1 až 4-N do vyrovnávací paměti 9 s ukládací prioritou pro buňky s prioritou nízké ztráty. To znamená, že když je vyrovnávací paměť 9 plná, nahradí buňka s prioritou nízké ztráty, přítomná ve vstupní vyrovnávací paměti (při řízení spínacím ovladačem 6), nejstarší buňku s prioritou nízkého zpoždění v ukládací oblasti LD vyrovnávací paměti 9. Nahrazením nejstarší buňky s prioritou nízkého zpoždění je průměrné zpoždění pro buňky s prioritou nízkého zpoždění minimalizováno. Buňky s prioritou nízké ztráty se ztrácejí pouze v důsledku zablokování, když je vyrovnávací paměť již zcela zaplněna buňkami s prioritou nízké ztráty'. Buňky s prioritou nízkého zpoždění se ztrácejí pouze v důsledku nahrazování nebo zablokování, když je vyrovnávací paměť buněk plná.
Buňky ve vyrovnávací paměti 9 jsou organizovány ve dvou spojových seznamech. Jeden spojový seznam obsahuje všechny buňky s prioritou nízkého zpoždění (ukládací oblast LD s prioritou nízkého zpoždění) a druhý obsahuje všechny buňky s prioritou nízké ztráty (ukládací oblast LL s prioritou nízké ztráty). Pro každý typ je v záhlaví seznamu vždy nejstarší buňka.
K. vyrovnávací paměti 9 je ve smyslu definice předmětu vynálezu dále na výstupní straně připojena čtecí jednotka 20. Ta obsahuje jednak první čtecí prvek 12b, připojený k výstupu ukládací oblasti LD buněk s prioritou nízkého zpoždění a předem nastavený na čtení dat z ukládací oblasti LD buněk s prioritou nízkého zpožděni v normálním režimu přepínacího zařízení. Dále obsahuje druhý čtecí prvek 12a, připojený k výstupu ukládací oblasti LL buněk s prioritou nízké ztráty a předem nastavený na rozpojení v normálním režimu přepínacího zařízení. Dalším prvkem čtecí jednotky 20 je monitorovací obvod 13 buněk s prioritou nízké ztráty, opatřený sledovacím vstupem počtu buněk v ukládací oblasti LL buněk s prioritou nízké ztráty vyrovnávací paměti 9, připojený k výstupu ukládací oblasti LL buněk s prioritou nízké ztráty vyrovnávací paměti 9. Monitorovací obvod 13 je dále opatřen prahovou jednotkou, která porovnává sledovaný počet buněk v ukládací oblasti LL, tj. ukládací oblasti buněk s prioritou nízké ztráty, s prahovou hodnotou, a dále ovládací jednotkou, spojenou se spínacími prostředky prvního a druhého čtecího prvku 12b, 12a. Signálu překročení prahové hodnoty počtu buněk s prioritou nízké ztráty odpovídá přepnutí spínacích prostředků v čtecích prvcích 12b, 12a tak, že spínací prostředek prvního čtecího prvku 12b je rozpojený a spínací prostředek druhého čtecího prvku 12a je spojený. Výstupy čtecích prvků 12a, 12b jsou spojeny s výstupem 2 přepojovacího zařízení s odebírací jednotkou 7. Sepnutá příslušná čtecí dráha 112b. 112a se sepnutým (spojeným) spínacím prostředkem čtecího prvku 12b, 12a spojuje příslušnou ukládací oblast LL, LD vyrovnávací paměti 9 s výstupem 2.
Odebírací jednotka 7 buněk odebírá buňky z vyrovnávací paměti 9 buněk. Typ buněk, které se čtou, závisí na počtu buněk s prioritou nízké ztráty a buněk s prioritou nízkého zpoždění ve vyrovnávací paměti buněk. Při tomto obslužném postupu se používá prahová hodnota TH (která má například hodnotu 40), což znamená, že se buňky s prioritou nízkého zpoždění obsluhují jako první, pokud je ve vyrovnávací paměti 9 buněk méně než 40 buněk s prioritou nízkého zpoždění. Rozhodování, který typ buňky by měl být čten z paměti, je prováděno monitorovacím obvodem 13, který sleduje počet buněk v oblasti LL vyrovnávací paměti buněk s prioritou nízké ztráty. Jestliže počet buněk v odpovídající ukládací oblasti LL přesahuje (nastavitelnou) prahovou hodnotu TH, ovládá se dvojice spínačů čtecích prvků 12a a 12b, v důsledku čehož se čtení buněk z ukládací oblasti LD buněk s prioritou nízkého zpoždění zastaví a spustí se čtení buněk z ukládací oblasti LL buněk s prioritou nízké ztráty.
Výstupní vyrovnávací paměť 10 převádí buňky do vysílače 11 buněk, který je převádí do sériové posloupnosti a vede je na výstup 2. V každém časovém úseku dochází k obsluze buněk před zařazením nové buňky do fronty do vyrovnávací paměti buněk.
Odebírací jednotka 7 buněk by mohla v případě volby obejít prostředek pro řazení buněk do fronty a vyrovnávací paměť buněk. Tato situace nastává například jestliže odebírací jednotka shledá vyrovnávací paměť 9 prázdnou a vstupní vyrovnávací paměti si podržují alespoň jednu buňku. Je třeba poznamenat, že i kdyby buňky byly přenášeny ze vstupních k výstupním vyrovnávacím pamětím nekonečně rychle, převádění buněk ze sériové do paralelní formy nebo
-4CZ 282752 B6 naopak zavádí zpoždění jednoho časového intervalu, tj. čas potřebný pro přenos celé buňky. Jestliže se však předpokládá, že řazení do fronty a následující obsluha zaujímá jediný interval nebo více, činí minimální zpoždění, zaváděné spínacím zařízením, dva časové intervaly.
Na obr. 2 až 5 jsou znázorněny výsledky a simulace, které byly provedeny pro vyšetřování vlastností spínacího prvku z obr. 1. Při této simulaci byla věnována pozornost výchylkám ve zdrojové aktivitě a obzvláště zajímavý je případ, kde nastává dočasné přetížení. Předpokládal se spínací prvek, mající 150 Mbitů za sekundu. Velikost buněk se předpokládala 53 oktetů s účastnickým zatížením 44 oktetů. Na každém vstupním kanálu je multiplexováno více spojení. Jeden kanál nese kombinované výstupní proudy několika VBR kodérů s průměrnou bitovou rychlostí 3,9 Mbiťsek. Druhý kanál nese provozní zatížení, vytvářené řadou zdrojů zapnutí/vypnutí (například obslužných prostředků souborů) s vrcholovou šířkou pásma 3 Mbity/sek a průměrnou dobou zapnutí a vypnutí 0,1 sek. Pro provoz zapnuto-vypnuto se předpokládá obrácený poměr. Každou jednu třicetinu sekundy jsou bity jednoho rámce zhušťovány do buněk, které jsou přenášeny při konstantní průměrné rychlosti.
Simulování fronty LDOLL (nízké zpoždění nebo nízká ztráta) se provádí s velikostí vyrovnávací paměti buněk 50 vyrovnávacích pamětí a prahovou hodnotou TH 40 a s proměnlivým počtem provozních zdrojů. Počty zdrojů zapnuto-vypnuto a zdrojů variabilní bitové rychlosti byly zvoleny stejné, takže zatížení buňkami s prioritou nízkého zpoždění bylo okolo 2/3 celkové zátěže. Obměňováním počtů obou zdrojů z 19 na 23 je možné měnit celkové zatížení, zaváděné do fronty LDOLL.
Obr. 2 ukazuje pravděpodobnost ztráty buněk s prioritou nízkého zpoždění (plná čára LD) a buněk s prioritou nízké ztráty (čárkovaná čára LL) přepojovacího zařízení podle vynálezu ve srovnání s vybíráním buněk metodou FIFO (první zařazena-první vybrána), jak ukazuje tečkovaná čára. Pravděpodobnost ztráty buněk je znázorněna na tomto obrázku jako funkce zatížení. Ztráta buněk, ke které by došlo, kdyby se používalo běžného řazení do fronty metodou FIFO, je téměř způsobena buňkám s prioritou nízkého zpoždění. Průměrná pravděpodobnost ztráty buněk s prioritou nízké ztráty je značně snížena. To zůstává v platnosti i když se zatížení přibližuje jednotce. Potom pravděpodobnost ztráty buněk s prioritou nízkého zpoždění nabude hodnotu 1, neboť z důvodu priority ukládání je vyrovnávací paměť z hlediska buněk s prioritou nízké ztráty prakticky prázdná. Obr. 2 ukazuje, že v případě přetížení vyrovnávací paměti jsou to buňky s prioritou nízkého zpoždění, které v důsledku nahrazovacího mechanismu jsou vyřazovány jako první.
Na obr. 3 je zpoždění buněk s prioritou nízké ztráty (čárkovaná čára LL) a buněk s prioritou nízkého zpoždění (plná čára LD) srovnáváno se zpožděním buněk při čtení metodou FIFO (tečkovaná čára). Zpoždění buněk je znázorněno na tomto obrázku jako funkce zatížení. Obrázek ukazuje, že ve srovnání s metodou FIFO je zpoždění buněk s prioritou nízkého zpoždění výrazně sníženo na účet vyššího zpoždění buněk s prioritou nízké ztráty.
Obr. 4 ukazuje pravděpodobnost ztráty buněk s prioritami nízké ztráty a nízkého zpoždění ve srovnání s metodou FIFO v závislosti na prahové hodnotě TH. Ukazuje se, že pravděpodobnost ztráty buněk s prioritou nízkého zpoždění (LD) je relativně necitlivá na změny hodnoty TH.
Obr. 5 znázorňuje zpoždění buněk s prioritami nízké ztráty a nízkého zpoždění ve srovnání s metodou FIFO v závislosti na prahové hodnotě TH. Zvyšování prahové hodnoty TH zmenšuje průměrné zpoždění buněk s prioritou nízkého zpoždění (LD) a zvětšuje průměrné zpoždění buněk s prioritou nízké ztráty (LL) a současně zvyšuje míru ztráty buněk s prioritou nízké ztráty. Při tomto scénáři zde není žádná prahová hodnota TH, která by vytvářela zpoždění pro buňky s prioritou nízkého zpoždění větší než pro buňky s prioritou nízké ztráty.

Claims (2)

1. Telekomunikační přepojovací zařízení pro přepojování číslicových dat, která jsou obsažena v datových buňkách opatřených buňkovým záhlavím, obsahující nejméně jeden vstup (1-1..1-N), výstup (2) a vyrovnávací paměť (9) pro ukládání datových buněk, které se mají přepojovat, vyznačené tím, že vyrovnávací paměť (9) datových buněk obsahuje ukládací oblast (LL) buněk s prioritou nízké ztráty a ukládací oblast (LD) buněk s prioritou nízkého zpoždění, přičemž za uvedeným nejméně jedním vstupem (1-1...1-N) ve směru proudu dat je připojen vyhodnocovací prostředek (5) předem určených bitů v buňkových záhlavích, jehož výstup je spojen s přidělovacím prostředkem (8), obsahujícím dvojici řiditelně ovládaných spínacích prostředků (8a, 8b), z nichž první spínací prostředek (8a) spojuje v sepnutém stavu výstup vyhodnocovacího prostředku (5) s ukládací oblastí (LL) buněk s prioritou nízké ztráty a druhý spínací prostředek (8b) spojuje v sepnutém stavu výstup vyhodnocovacího prostředku (5) s ukládací oblastí (LD) buněk s prioritou nízkého zpoždění, selektivně spínané každý spínacím ovladačem (6), připojeným k výstupu vyhodnocovacího signálu vyhodnocovacího prostředku (5), v odezvě na vyhodnocenou hodnotu bitu v záhlaví buňky jako buňky s prioritou nízké ztráty nebo buňky s prioritou nízkého zpoždění.
2. Telekomunikační přepojovací zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že k vyrovnávací paměti (9) je na výstupní straně připojena čtecí jednotka (20), obsahující první čtecí prvek (12b), připojený k výstupu ukládací oblasti (LD) buněk s prioritou nízkého zpoždění a předem nastavený na čtení dat z ukládací oblasti (LD) s prioritou nízkého zpoždění v normálním režimu přepojovacího zařízení, druhý čtecí prvek (12a), připojený k výstupu ukládací oblasti (LL) buněk s prioritou nízké ztráty a předem nastavený na rozpojení v normálním režimu přepojovacího zařízení, a monitorovací obvod (13) buněk s prioritou nízké ztráty, opatřený sledovacím vstupem počtu buněk v ukládací oblasti (LL) buněk s prioritou nízké ztráty vyrovnávací paměti (9), připojený k výstupu ukládací oblasti (LL) buněk s prioritou nízké ztráty vyrovnávací paměti (9), a dále opatřený prahovou jednotkou pro porovnávání sledovaného počtu buněk v ukládací oblasti (LL) s prioritou nízké ztráty s prahovou hodnotou, a ovládací jednotkou, spojenou se spínacími prostředky prvního a druhého čtecího prvku (12b, 12a), přičemž signálu překročení prahové hodnoty počtu buněk s prioritou nízké ztráty v monitorovacím obvodu (13) odpovídá přepnutí spínacích prostředků v čtecích prvcích (12b, 12a) se spínacím prostředkem prvního čtecího prvku (12b) rozpojeným a spínacím prostředkem druhého čtecího prvku (12a) sepnutým, přičemž výstupy čtecích prvků (12a, 12b) jsou spojeny s výstupem (2) přepojovacího zařízení přes odebírací jednotku (7), kde sepnutá příslušná čtecí dráha (112b, 112a) se sepnutým čtecím prvkem (12b, 12a) spojuje příslušnou ukládací oblast (LL, LD) vyrovnávací paměti (9) s výstupem (2).
CS923530A 1991-04-10 1992-04-09 Telekomunikační spínací zařízení pro přepojování číslicových dat CZ282752B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP91200835 1991-04-10
PCT/NL1992/000067 WO1992019060A1 (en) 1991-04-10 1992-04-09 Low delay or low loss cell switch for atm

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ353092A3 CZ353092A3 (en) 1993-11-17
CZ282752B6 true CZ282752B6 (cs) 1997-09-17

Family

ID=8207602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS923530A CZ282752B6 (cs) 1991-04-10 1992-04-09 Telekomunikační spínací zařízení pro přepojování číslicových dat

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5390176A (cs)
EP (1) EP0533900B1 (cs)
JP (1) JP3420763B2 (cs)
KR (1) KR100229558B1 (cs)
AU (1) AU650339B2 (cs)
CA (1) CA2084303C (cs)
CZ (1) CZ282752B6 (cs)
DE (1) DE69221411T2 (cs)
HU (1) HU216033B (cs)
WO (1) WO1992019060A1 (cs)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6985487B1 (en) 1990-07-27 2006-01-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Broadband switching networks
JP2909165B2 (ja) * 1990-07-27 1999-06-23 株式会社東芝 広帯域通信網、エンドユーザ端末、通信網、広帯域通信ノード、通信ノード、インターフェースアダプタ、マルチポイント接続インターフェース、マルチポイント接続制御装置及びアクセスユニット
JP3128654B2 (ja) 1990-10-19 2001-01-29 富士通株式会社 監視制御方法、監視制御装置及び交換システム
JPH0614049A (ja) * 1992-03-19 1994-01-21 Fujitsu Ltd Ａｔｍにおけるセル廃棄制御装置及びその方法
SE515178C2 (sv) * 1992-03-20 2001-06-25 Ericsson Telefon Ab L M Förfaranden och anordningar för prioritering vid bufferthantering i paketnät
FI91695C (fi) * 1992-10-05 1994-07-25 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä liikenteen priorisoimiseksi runkoverkon kautta yhteen liitettyjen lähiverkkojen välillä
FR2700865B1 (fr) * 1993-01-27 1995-02-24 Alcatel Nv Dispositif de gestion de mémoire tampon de cellules.
WO1994023517A1 (en) * 1993-03-26 1994-10-13 Curtin University Of Technology Method and apparatus for managing the statistical multiplexing of data in digital communication networks
FR2707023B1 (cs) * 1993-06-24 1995-09-22 Boyer Jacqueline
WO1995003657A1 (fr) * 1993-07-21 1995-02-02 Fujitsu Limited Central mta
JP3354689B2 (ja) * 1994-02-28 2002-12-09 富士通株式会社 Ａｔｍ交換機、交換機及びそのスイッチングパス設定方法
JP2713153B2 (ja) * 1994-03-09 1998-02-16 日本電気株式会社 ブリッジ装置
GB2288947B (en) * 1994-04-20 1999-01-06 Roke Manor Research Improvements in or relating to ATM communication systems
FI98774C (fi) * 1994-05-24 1997-08-11 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä ja laitteisto liikenteen priorisoimiseksi ATM-verkossa
US5487061A (en) * 1994-06-27 1996-01-23 Loral Fairchild Corporation System and method for providing multiple loss and service priorities
US5553061A (en) * 1994-06-27 1996-09-03 Loral Fairchild Corporation Packet processor having service priority and loss priority features
JP3553138B2 (ja) * 1994-07-14 2004-08-11 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶装置
US5495478A (en) * 1994-11-14 1996-02-27 Dsc Communications Corporation Apparatus and method for processing asynchronous transfer mode cells
US5539729A (en) * 1994-12-09 1996-07-23 At&T Corp. Method for overload control in a packet switch that processes packet streams having different priority levels
JP2570641B2 (ja) * 1994-12-20 1997-01-08 日本電気株式会社 Ａｔｍスイッチにおける自己ルーチングスイッチ方法とその回路
US5675573A (en) * 1995-03-22 1997-10-07 Lucent Technologies Inc. Delay-minimizing system with guaranteed bandwidth delivery for real-time traffic
US5724352A (en) * 1995-08-31 1998-03-03 Lucent Technologies Inc. Terabit per second packet switch having assignable multiple packet loss probabilities
US6122279A (en) * 1995-10-02 2000-09-19 Virata Limited Asynchronous transfer mode switch
FR2740283B1 (fr) * 1995-10-24 1997-12-19 Thomson Csf Dispositif de regulation du flux de cellules atm au sein d'un brasseur atm
SE508328C2 (sv) * 1995-11-09 1998-09-28 Ericsson Telefon Ab L M Anordning och metod avseende paketflödeskontroll
FR2747256B1 (fr) * 1996-04-05 1998-06-19 Thomson Csf Procede d'estimation du taux de perte de cellules de donnees dans un commutateur de reseau de transmission numerique
US5953336A (en) * 1996-08-05 1999-09-14 Virata Limited Method and apparatus for source rate pacing in an ATM network
GB9618137D0 (en) * 1996-08-30 1996-10-09 Sgs Thomson Microelectronics Improvements in or relating to an ATM switch
FI103310B (fi) 1996-11-15 1999-05-31 Nokia Telecommunications Oy Puskuroinnin toteuttaminen pakettikytkentäisessä tietoliikenneverkossa
US6111858A (en) * 1997-02-18 2000-08-29 Virata Limited Proxy-controlled ATM subnetwork
KR100236036B1 (ko) * 1997-03-31 1999-12-15 전주범 Atm 망접속기에서 수신 셀 폐기방법
GB9719316D0 (en) * 1997-09-12 1997-11-12 Power X Limited Priority selection means for data transmission apparatus
US6147970A (en) * 1997-09-30 2000-11-14 Gte Internetworking Incorporated Quality of service management for aggregated flows in a network system
US6198723B1 (en) * 1998-04-14 2001-03-06 Paxonet Communications, Inc. Asynchronous transfer mode traffic shapers
US6993018B1 (en) * 1999-08-03 2006-01-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Priority signaling for cell switching
EP1221230A1 (en) * 2000-06-26 2002-07-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Low delay and low loss packet switch
US7423972B2 (en) * 2000-11-28 2008-09-09 Flash Networks Ltd. System and method for a transmission rate controller
US6937607B2 (en) * 2001-06-21 2005-08-30 Alcatel Random early discard for cell-switched data switch
US20030016625A1 (en) * 2001-07-23 2003-01-23 Anees Narsinh Preclassifying traffic during periods of oversubscription
US20030067874A1 (en) * 2001-10-10 2003-04-10 See Michael B. Central policy based traffic management
US7606158B2 (en) * 2004-09-24 2009-10-20 Cisco Technology, Inc. Hierarchical flow control for router ATM interfaces
TWI330964B (en) 2007-01-29 2010-09-21 Via Tech Inc Packet processing method and a network device using the method
CN103401805A (zh) * 2007-03-29 2013-11-20 威盛电子股份有限公司 网络装置
US9130743B2 (en) * 2011-06-21 2015-09-08 Pyxim Wireless, Inc. Method and apparatus for communicating between low message rate wireless devices and users via monitoring, control and information systems

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3788649T2 (de) * 1987-10-20 1994-06-23 Ibm Schnelle modulare Vermittlungseinrichtung für Durchschaltverkehr und paketvermittelten Verkehr.
JPH01221042A (ja) * 1988-02-29 1989-09-04 Toshiba Corp パケット交換機の輻輳制御方法
US5101402A (en) * 1988-05-24 1992-03-31 Digital Equipment Corporation Apparatus and method for realtime monitoring of network sessions in a local area network
DE3833490A1 (de) * 1988-10-01 1990-04-05 Philips Patentverwaltung Koppelfeld fuer ein vermittlungssystem
US4914650A (en) * 1988-12-06 1990-04-03 American Telephone And Telegraph Company Bandwidth allocation and congestion control scheme for an integrated voice and data network
US5140584A (en) * 1989-03-01 1992-08-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Packet communication system and method of controlling same
JP2860661B2 (ja) * 1989-03-14 1999-02-24 国際電信電話 株式会社 Ａｔｍ交換機
US5179557A (en) * 1989-07-04 1993-01-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Data packet communication system in which data packet transmittal is prioritized with queues having respective assigned priorities and frequency weighted counting of queue wait time
US5050161A (en) * 1989-12-04 1991-09-17 Bell Communications Research, Inc. Congestion management based on multiple framing strategy
US5166930A (en) * 1990-12-17 1992-11-24 At&T Bell Laboratories Data channel scheduling discipline arrangement and method

Also Published As

Publication number Publication date
HU9203898D0 (en) 1993-03-29
HU216033B (hu) 1999-04-28
EP0533900B1 (en) 1997-08-06
KR100229558B1 (ko) 1999-11-15
US5390176A (en) 1995-02-14
CA2084303A1 (en) 1992-10-11
CZ353092A3 (en) 1993-11-17
CA2084303C (en) 2003-12-09
KR930701040A (ko) 1993-03-16
WO1992019060A1 (en) 1992-10-29
JPH05508283A (ja) 1993-11-18
DE69221411D1 (de) 1997-09-11
HUT64656A (en) 1994-01-28
EP0533900A1 (en) 1993-03-31
AU650339B2 (en) 1994-06-16
JP3420763B2 (ja) 2003-06-30
DE69221411T2 (de) 1998-02-12
AU1746892A (en) 1992-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ282752B6 (cs) Telekomunikační spínací zařízení pro přepojování číslicových dat
Suzuki et al. Output‐buffer switch architecture for asynchronous transfer mode
EP0705006B1 (en) ATM communication system for statistical multiplexing of cells
CA2224753C (en) An atm switch queuing system
US6097698A (en) Cell loss balance system and method for digital network
US6212162B1 (en) Arrangement and method relating to packet flow control
CA2224606C (en) A distributed buffering system for atm switches
US20030058880A1 (en) Multi-service queuing method and apparatus that provides exhaustive arbitration, load balancing, and support for rapid port failover
WO1995018499A1 (en) Switching apparatus and method for multiple traffic classes
Hajikano et al. Asynchronous transfer mode switching architecture for broadband ISDN-multistage self-routing switching (MSSR)
Doi et al. A high-speed ATM switch with input and cross-point buffers
Awater et al. Optimal queueing policies for fast packet switching of mixed traffic
US5912879A (en) Broadband terminal equipment for congestion control in the ring structure and its control method
US7130267B1 (en) System and method for allocating bandwidth in a network node
KR100223055B1 (ko) 비동기식 전송모드 교환기의 데이타출력버퍼 제어장치
Takeuchi et al. Switch architectures and technologies for asynchronous transfer mode
US6947429B1 (en) Method for aligning of packet loss priority information in a data-packet switching communication device
KR100221324B1 (ko) 에이티이엠망에서의 카운터 연동에 의해 정의되는 연결별 프레임을 이용한 동적우선순위 큐 서비스장치
Palmer An experimental ATM switch for BISDN studies
Todorova et al. Resource Allocation and Delay Constraints in ATM Networks
GENOA et al. A High-Speed ATM Switch that Uses a Simple Retry Algorithm and Small Input Buffers
Katevenis et al. ATLAS I: A Single-Chip ATM Switch with HIC Links and Multi-Lane Back-Pressure
Moser et al. Lossless packet switching with small buffers
Kozaki et al. ATM switching system with bandwidth control function
Letheren An overview of Switching Technologies for Event Building at the Large Hadron Collider Experiments

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20050409