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Technisches
Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf das
Gebiet der Datenübertragung
und insbesondere auf ein Flusssteuerungsverfahren für eine virtuelle
Container-Verbindung (VC-Verbindung) einer Übertragungseinrichtung eines
regionalen Netzes (MAN), das auf der synchronen digitalen Hierarchie
(SDH) beruht.
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Hintergrund
der Erfindung
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In einer Einrichtung eines regionalen
Netzes, das auf der SDH beruht, wird ein IP-Datenpaket oder eine ATM-Zelle zur Übertragung
auf die SDH abgebildet. Wenn Daten aus einer Glasfaser an eine VC-Verbindung übergeben
werden, muss der Übergabedatenfluss
gesteuert werden, falls die Datenübergabegeschwindigkeit höher als
die Verarbeitungs- und Weiterleitungsgeschwindigkeit der Einrichtung ist.
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Wenn eine herkömmliche SDH-Einrichtung Daten
an eine Glasfaser sendet, ist die Aufwärtsverbindungsbandbreite endlich;
selbst wenn es eine Variante gibt, liegt die Veränderlichkeit in dem Bereich der
Rateneinstellung, der durch die G.707 empfohlen wird. Somit besitzt
der Empfangsknoten in dem Übertragungsring
genug Verarbeitungsfähigkeit
für eine VC-Verbindung,
die Daten hinzufügt;
es gibt kein Flusssteuerungsproblem.
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Für
eine Einrichtung eines regionalen Netzes, die auf der SDH beruht,
die Dienstdaten lädt, wird
der Datenfluss ständig
geändert.
Ohne Flusssteuerung für
eine VC-Verbindung tritt ein Datenverlust auf, schwankt der Datenfluss
im Netz und kann die Netzbandbreite nicht effizient verwendet werden; außerdem kann
eine VC-Verbindung zuviel Betriebsmittel belegen und beeinflusst
sie den normalen Dienst anderer VC-Verbindungen.
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Derzeit liefert die IEEE802.3x lediglich
eine Flusssteuerung, die auf einem physikalischen Port beruht. Es
gibt keine Flusssteuerungstechnik für VC- Verbindungen, die auf der SDH beruhen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist die
Schaffung eines Flusssteuerungsverfahrens für VC-Verbindungen in der Einrichtung
eines regionalen Netzes. Bei diesem Verfahren wird der Datenfluss
jeder VC-Verbindung einzeln gesteuert.
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Ein Flusssteuerungsverfahren für VC-Verbindungen
in einer Übertragungseinrichtung
eines regionalen Netzes umfasst wenigstens die folgenden Schritte:
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- A) die Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende erfasst, ob in ihren VC-Verbindungen eine Dienstdatenpaketblockierung
vorhanden ist, wobei ein Flusssteuerungspaket mit einem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen ausgesendet
wird, wenn das der Fall ist;
- B) die Übertragungseinrichtung,
die das Flusssteuerungspaket empfangen hat, hält das Weiterleiten der Dienstdatenpakete
der VC-Verbindung gemäß dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
in dem Flusssteuerungspaket an, bis die durch das Flusssteuerungspaket
eingebrachte Zeitgebung abläuft
und kein weiteres neues Flusssteuerungspaket kommt.
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Der Schritt (B) umfasst ferner das
Starten eines Flusssteuerungszeitgebers in der Übertragungseinrichtung, die
das Flusssteuerungspaket empfangen hat; das Erfassen, ob die Flusssteuerungs-Zeitgebung
abgeschlossen ist, anschließend
das Warten, wenn das nicht der Fall ist.
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Der Schritt (A) umfasst ferner das
Starten eines Steuerungszeitgebers in der Übertragungseinrichtung am empfangenden
Ende und das Senden des Flusssteuerungspakets nach Art einer Zeitgebung,
bis die Dienstdatenpaketblockierung verschwunden ist.
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Der Schritt (A) umfasst besser außerdem das
einzelne Berechnen der Anzahl der empfangenen Dienstdatenpakete
jeder VC-Verbindung in der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende; das Erfassen, ob die Anzahl über dem
voreingestellten Flusssteuerungs-Schwellenwert liegt, wobei das Flusssteuerungspaket
an die Übertragungseinrichtung
am sendenden Ende gesendet wird, wenn das der Fall ist.
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Der Schritt (A) umfasst besser außerdem das
Erfassen, ob der FIFO-Puffer einer VC-Verbindung in der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende übergelaufen
ist; das Senden des Flusssteuerungspakets an den physikalischen
Port der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende, wenn das der Fall ist.
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Es wird betrachtet, dass das in dieser
Erfindung verwendete Flusssteuerungspaket ein VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
als einen Rahmenanfangsblock zu dem Pausenrahmen der Norm 802.3x
hinzufügt.
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Die VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
entsprechen eindeutig den VC-Verbindungen,
und die Länge
des VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichens ist durch die Anzahl
der VC-Verbindungen bestimmt.
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Die Erfindung betrifft das Hinzufügen eines VC-Identifizierungskennzeichens
als ein Anfangsblock zu dem Pausenrahmen der Norm 802.3x, um ein
Flusssteuerungspaket zu bilden, das einzeln eine VC-Verbindungsblockierungssituation
widerspiegelt, so dass der Datenfluss jeder VC-Verbindung ohne irgendeine
gegenseitige Beeinflussung unter den VC-Verbindungen einzeln gesteuert
werden kann. Das Flusssteuerungspaket kann in der Erfindung durch
Software oder Hardware gesendet werden, so dass die Implementierung
flexibel ist. Im Vergleich zu der herkömmlichen Technik löst die Erfindung
beide Probleme: In dem SDH-System
gibt es keine Flusssteuerung, und die frühere allgemeine Flusssteuerungstechnik
beruht lediglich auf dem physikalischen Port.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden außerdem
eine Flusssteuerungsvorrichtung für VC-Verbindungen in einer
MAN-Einrichtung, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt
geschaffen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
ein Diagramm der Flusssteuerung von VC-Verbindungen.
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2 ist
ein Dienstdatenpaketformat in einer VC-Verbindung.
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3 ist
ein Diagramm der Beziehung zwischen einem physikalischen Port und
VC-Verbindungen.
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4 ist
ein Verarbeitungsablaufplan der Flusssteuerung für eine VC-Verbindung auf der
Abwärtsverbindung
der Dienstdatenpakete.
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5 ist
ein Flusssteuerungspaketformat.
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6 ist
ein Flussrichtungsdiagramm der Dienstdatenpakete in dem Schnittstellen-Logikmodul auf
der Aufwärtsverbindung
der Dienstdatenpakete.
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7 ist
ein Diagramm für
ein Schnittstellen-Logikmodul, das ein Flusssteuerungspaket an einen
physikalischen Port sendet.
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8 ist
ein Verarbeitungsablaufplan eines Ports während des Empfangs eines Flusssteuerungspakets.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Im Folgenden wird die Erfindung mit
Bezug auf die Zeichnung und die Ausführungsform ausführlicher
beschrieben.
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Üblicherweise
umfasst ein gleicher physikalischer Port in einer Übertragungseinrichtung
eines regionalen Netzes mehrere VC-Verbindungen. Bei der Ausführung einer
Flusssteuerung für
eine VC-Verbindung sollte es vermieden werden, andere VC-Verbindungen
zu beeinflussen. Das heißt,
wenn eine VC-Verbindung Flusssteuerungsinformationen empfangen hat,
sollte sie rechtzeitig antworten und die Datenübertragung anhalten, ohne den
Datenstrom zu beeinflussen, der an andere VC-Verbindungen gesendet
wird. Somit muss die Erfindung Probleme einschließlich des
Identifizierens einer VC-Verbindung, des Sendens und Empfangens
von Flusssteuerungsinformationen für eine VC-Verbindung usw. lösen.
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1 zeigt
ein Diagramm der Flusssteuerung von VC-Verbindungen. In einem SDH-Ring
gibt es vier Knoten, wobei sich zwischen zwei Nachbarknoten eine
VC-Verbindung befindet.
Beispielsweise gibt es eine VC-Verbindung zwischen dem Knoten 2 und
dem Knoten 3. Es wird angenommen, dass die Dienstdatenpakete
vom Knoten 2 zum Knoten 3 fließen, wobei der Knoten 3 ein
Flusssteuerungssignal an den Knoten 2 sendet und der Knoten 2 das
Senden der Dienstdaten anhält,
wenn es einen überschüssigen Dienstdatenstrom
gibt, den der Knoten 3 nicht weiterleiten kann.
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2 zeigt
ein Dienstdatenpaketformat in einer VC-Verbindung. Um an verschiedene
VC-Verbindungen gesendete Dienstdatenpakete zu unterscheiden, wird
zu dem Dienstdatenpaket ein VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
hinzugefügt,
bevor das Dienstdatenpaket auf den SDH-Kanal abgebildet wird. Die
Länge des
VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichens hängt davon ab, wieviele VC-Verbindungen
die Einrichtung unterstützt.
Jedes VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
entspricht einer VC-Verbindung, wobei ein VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichenwert
in dem SDH-Ring eindeutig eingestellt wird.
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3 zeigt
die Beziehung zwischen einem physikalischen Port und den VC-Verbindungen in einer Übertragungseinrichtung
eines Regionalnetzes. Eine Datenverarbeitungseinheit in einer Übertragungseinrichtung
eines regionalen Netzes enthält eine
Schnittstelleneinheit, ein Dienstverarbeitungsmodul, ein Schnittstellen-Logikmodul
und ein Abbildungs/Rückabbildungs-Modul.
Das Dienstverarbeitungsmodul ist über den physikalischen Port,
der mehrere SDH-VC-Verbindungen
enthält,
mit dem Schnittstellen-Logikmodul verbunden. Wenn ein Dienstdatenpaket
auf der Aufwärtsverbindung
der Dienstdatenpakete von der VC-Verbindung
auf den SDH-Ring abgebildet wird, befindet es sich gemäß dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen des
Dienstdatenpakets in verschiedenen Zeitschlitzen. Da die SDH ein
Zeitmultiplexsystem ist, können Daten
in einem Zeitschlitz an irgendeinem Knoten in dem SDH-Ring gesendet
werden; auf diese Weise kann ein Dienstdatenpaket mit einem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
gemäß einer Konfiguration
des Netzmanagementzentrums an einen bestimmten Knoten gesendet werden.
Wenn Daten auf der Aufwärtsverbindung
der Dienstdatenpakete von dem SDH-Ring auf die VC-Verbindung abgebildet
werden, fügt
das Abbildungs/Rückabbildungs-Modul ein geeignetes
VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen hinzu. Nachdem die Dienstdatenpakete
mit verschiedenen VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
in den gleichen physikalischen Port eingetreten sind, leitet sie
das Dienstverarbeitungsmodul gemäß dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
und der virtuellen LAN-Kennung (VLAN-ID) usw. weiter.
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Im Folgenden wird beschrieben, dass
die Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende Flusssteuerungsinformationen an die Übertragungseinrichtung
am sendenden Ende sendet.
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4 ist
ein Verarbeitungsablaufplan eines Flusssteuerungssignals, das durch
die VC-Verbindung der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende gesendet wird.
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Schritt 401. Die Übertragungseinrichtung am empfangenden
Ende berechnet jeweils gemäß dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
jedes Dienstdatenpakets die Anzahl der Dienstdatenpakete jeder VC-Verbindung
in dem gemeinsam genutzten Paketspeicher und stellt einen Schwellenwert
der Dienstdatenpaketanzahl für
die Flusssteuerung ein.
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Schritt 402. Es wird erfasst, ob
die Anzahl der Dienstdatenpakete größer als der Schwellenwert ist.
Falls die Anzahl der Dienstdatenpakete kleiner als der Schwellenwert
ist, wird zu Schritt 404 gegangen, um die Dienstdatenpakete normal
weiterzuleiten. Falls die Dienstdatenpaketanzahl größer als
der Schwellenwert ist, wird zu Schritt 403 gegangen und ein Steuerzeitgeber
gestartet, um nach Art einer Zeitgebung ein Flusssteuerungspaket
mit VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen an die Übertragungseinrichtung
am sendenden Ende zu senden. Die Struktur des Flusssteuerungspakets
ist in 5 gezeigt und
wird dadurch gebildet, dass vor dem Pausenrahmen der IEEE802.3x
ein VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
hinzugefügt
wird, um die Flusssteuerung für
verschiedene VC-Verbindungen zu implementieren. Da jedes Dienstdatenpaket
sein eigenes VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen besitzt,
kann eine VC-Verbindung
von anderen VC-Verbindungen an demselben physikalischen Port unterschieden
werden. Beispielsweise sendet das Dienstverarbeitungsmodul ein Flusssteuerungspaket
mit dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichenwert 1 an
seinen physikalischen Port, wenn das Dienstverarbeitungsmodul in 3 Dienstdatenpakete empfangen
hat, die vom SDH-Ring auf die VC-Verbindungen abgebildet worden
sind und wenn die Dienstdatenpaketanzahl der VC-Verbindung 1 in
dem Paketspeicher den Schwellenwert überschritten hat. Das Flusssteuerungspaket wird
durch das Abbildungs/Rückabbildungs-Modul von
der VC-Verbindung 1 auf den SDH-Ring abgebildet und daraufhin
an den physikalischen Port der Übertragungseinrichtung
am sendenden Ende gesendet. Normalerweise werden die Dienstdatenpakete
mit dem VC-Verbindungs- Identifizierungskennzeichenwert-Identifizierungskennzeichen 2 und 3 von demselben
physikalischen Port gesendet. Auf diese Weise wird eine Flusssteuerung
implementiert, die auf der VC-Verbindung beruht; es gibt keine gegenseitige
Beeinflussung unter den VC-Verbindungen.
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Gemäß einer Ausführungsform
ist die oben erwähnte
Art der Flusssteuerung durch Software, d. h. durch ein Computerprogramm,
implementiert; der Schwellenwert kann leicht geändert werden, so dass die Flusssteuerung
flexibel ist. Wenn ein Dienstdatenpaket an eine VC-Verbindung gesendet
wird, wird der Verbindungszähler
erhöht,
während
der Verbindungszähler
verringert wird, wenn ein Dienstdatenpaket von einer VC-Verbindung
ausgesendet wird; dies beeinflusst in bestimmtem Grad die Weiterleitungseffizienz.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist eine weitere Art der Flusssteuerung durch Hardware, d. h. durch
eine Flusssteuerungsvorrichtung, implementiert; das Schnittstellen-Logikmodul
zwischen dem Dienstverarbeitungsmodul und dem Abbildungs/Rückabbildungs-Modul
in der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende sendet das Flusssteuerungspaket mit einem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
gemäß der Größe der FIFO-Puffer
jeder VC-Verbindung
an den physikalischen Port.
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6 zeigt
die Flussrichtung der Dienstdatenpakete in dem Schnittstellen-Logikmodul
aus 3 auf der Aufwärtsverbindung
der Dienstdatenpakete. Die Schnittstellenlogik der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende ordnet die von dem physikalischen Port empfangenen
Dienstdatenpakete gemäß dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
jedes Dienstdatenpakets dem FIFO-Puffer
verschiedener VC-Verbindungen zu; Dienstdatenpakete in dem FIFO-Puffer
verschiedener VC-Verbindungen werden an das Abbildungs/Rückabbildungs-Modul gesendet. Umgekehrt wird
auf der Abwärtsverbindung
der Dienstdatenpakete gemäß der VC-Verbindung,
von der das Dienstdatenpaket kommt, zu den Dienstdatenpaketen ein VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
hinzugefügt
und das Dienstdatenpaket daraufhin an das Dienstverarbeitungsmodul
gesendet.
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7 zeigt
das Senden der Flusssteuerungspakete des Schnittstellen-Logikmoduls.
Wenn der FIFO-Puffer einer VC-Verbindung voll ist, sendet das Schnittstellen-Logikmodul
ein Flusssteuerungspaket mit den VC-Verbindungs- Identifizierungskennzeichen an den physikalischen
Port des Dienstverarbeitungsmoduls, um einen Flusssteuerungsrahmen zu
simulieren, der von der Übertragungseinrichtung am
sendenden Ende kommt. Nachdem der physikalische Port das Flusssteuerungspaket
empfangen hat, hält
er das Senden der Dienstdatenpakete an die VC-Verbindung an; auf
diese Weise wird der Fluss der VC-Verbindung gesteuert.
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Wenn ein Flusssteuerungspaket empfangen worden
ist, ist die Verarbeitungsprozedur wie folgt. Nachdem ein Flusssteuerungspaket
empfangen worden ist, wird das VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
des Flusssteuerungspakets analysiert, um zu erfahren, für welche
VC-Verbindung diese Flusssteuerung ist, und der Datenfluss für diese VC-Verbindung
angehalten. Folglich wird der Fluss der VC-Verbindung gesteuert.
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8 zeigt
einen Verarbeitungsablaufplan eines Flusssteuerungspakets an dem
physikalischen Port der Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende.
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Schritt 501. Der physikalische Port
empfängt ein
Flusssteuerungspaket mit einem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen.
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Schritt 502. Der Flusssteuerungszeitgeber wird
mit der durch das Flusssteuerungspaket eingebrachten Zeitgebung
gestartet und das Weiterleiten der Dienstdatenpakete angehalten.
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Schritt 503. Je nachdem, ob die in
Schritt 502 eingestellt Zeitgebung abgeschlossen ist, wird Schritt 504
ausgeführt,
falls sie abgeschlossen ist, während andernfalls
zu Schritt 503 zurückgekehrt
wird.
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Schritt 504. Je nachdem, ob ein neues
Flusssteuerungspaket empfangen worden ist, wird zu Schritt 502 zurückgekehrt,
wenn eines empfangen worden ist, während andernfalls der Schritt
505 zum normalen Weiterleiten der Dienstdatenpakete ausgeführt wird.
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Das Anhalten des Weiterleitens der
Dienstdatenpakete in Schritt 502 kann durch Software oder Hardware
implementiert sein. Bei der Implementierung mit Hardware kann ein
Vermittlungsnetzchip verwendet werden, der einen versandten und
einzeln angehaltenen Datenfluss unterstützt. Beispielsweise kann der
Vermitt lungsnetzchip in dem von dem US-Unternehmen AMCC hergestellten
Netzprozessor nP3400 einen Datenfluss in 16 Unterflüsse trennen;
jeder Unterfluss entspricht einer VC-Verbindung oder einem physikalischen
Port, wobei die an eine VC-Verbindung oder an einen physikalischen
Port gesendeten Dienstdatenpakete einzeln angehalten werden können. Bei
der Implementierung mit Software können für jede VC-Verbindung oder für jeden
physikalischen Port eine oder mehrere Warteschlangen eingestellt
werden. Wenn es erforderlich ist, das Senden der Daten von einer
VC-Verbindung oder von einem physikalischen Port anzuhalten, wird
das Versenden der Warteschlange der VC-Verbindung oder des physikalischen
Ports angehalten und die Warteschlange von der VC-Verbindung oder
von dem Port getrennt, so dass kein Dienstdatenpaket von der VC-Verbindung oder von
dem physikalischen Port gesendet wird.
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Gemäß einer Ausführungsform
enthält
das Flusssteuerungsverfahren für
VC-Verbindungen
in einer MAN-Einrichtung wenigstens Folgendes: die Übertragungseinrichtung
am empfangenden Ende erfasst, ob in ihren VC-Verbindungen eine Dienstdatenpaketblockierung
vorhanden ist, wobei ein Flusssteuerungspaket mit einem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
ausgesendet wird, wenn das der Fall ist; die Übertragungseinrichtung, die
das Flusssteuerungspaket empfangen hat, hält das Weiterleiten der Dienstdatenpakete
der VC-Verbindung gemäß dem VC-Verbindungs-Identifizierungskennzeichen
in dem Flusssteuerungspaket an, bis die durch das Flusssteuerungspaket
eingebrachte Zeitgebung abgeschlossen ist und kein weiteres neues Flusssteuerungspaket
kommt. Das Verfahren kann den Datenfluss für jede VC-Verbindung einzeln
steuern, wobei das Verfahren im Vergleich zu der derzeitigen Technik
die Probleme, dass es in der SDH keine Flusssteuerung gibt, löst.