DE19624108C1

DE19624108C1 - Verfahren und Anordnung zur Überwachung von ausgehandelten Benutzerparametern einer ATM-Zelle einer ATM-Verbindung

Info

Publication number: DE19624108C1
Application number: DE1996124108
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr Hellendoorn; Christoph Thomas; Rudolf Seising; Werner Metternich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: AU3432997A; WO1997049215A1

Description

Eine Verkehrslastregelung in ATM-Netzwerken ist erforderlich, um Überlasten in ATM-Netzwerken zu vermeiden und somit Infor mationsverlust entgegenzuwirken. Die Verkehrslastregelung in ATM-Netzwerken umfaßt zwei große Teilbereiche, die Zugangs kontrolle (Call-Admission-Control, CAC) und die Regelung der Benutzerkenngrößen (Usage Parameter Control, UPC). Die Benut zerkenngrößen werden im weiteren bezeichnet als Benutzerpara meter. Die Regelung der Benutzerparameter soll eine Kontrolle von Quellen, die Last auf das Netz bringen, ermöglichen, in dem anhand von bestimmten Größen, die den Verkehrsstrom be schreiben, überprüft wird, ob sich eine Last diesen Angaben entsprechend verhält. Damit soll verhindert werden, daß eine Quelle mehr sendet als ihr von der Netzseite zugebilligt wur de. Ist es für eine Quelle möglich, größere Lasten zu senden, als mit dem ATM-Netzwerk vereinbart wurde, so kann es zu gro ßen Informationsverlusten kommen, die auch andere Verbindun gen beeinträchtigen können.

Bei dem Verfahren werden die Benutzerkenngrößen überwacht (Usage Parameter Control, UPC). Dies bedeutet, daß bei dem Verfahren von einem sogenannten Verkehrsvertrag ausgegangen wird. Der Verkehrsvertrag wird im Rahmen jedes Verbindungs aufbaus zwischen zwei Teilnehmern in einem ATM-Netzwerk aus gehandelt. Dieser spezifiziert die Charakteristiken des Da tenverkehrs, der über die ATM-Verbindung ablaufen soll. Ein sogenannter Source Traffic Descriptor weist hierbei eine Li ste von Verkehrsparametern auf. Dies können qualitative oder quantitative Beschreibungen von Verkehrsprofilen sein, bei spielsweise die Spitzenzellrate, die durchschnittliche Zell rate, die Dauer von Verkehrsspitzen, der Typ des Sendegeräts wie beispielsweise Video, Fax, usw.

Da bisher für die zu verwendenden Parameter nur Empfehlungen, jedoch keinerlei Richtlinien existieren, wie und auf welche Weise Verkehrsprofile eindeutig zu beschreiben sind, sind selbstverständlich weitere Parameter als die oben genannten durchaus möglich. Eine Übersicht über mögliche Parameter, die jedoch in keinster Weise als abschließend verstanden werden sollte, wird im weiteren gegeben. Der Verkehrsvertrag setzt sich aus den Verkehrsparametern des Source Traffic Descrip tors, der angeforderten Quality of Service (QoS) sowie der Toleranz für Zellverzögerungsschwankungen (Cell Delay Varia tion) zusammen. Das Aushandeln dieses Verkehrsvertrages ist am Anfang einer Verbindung erforderlich. Hierbei sind nicht nur die Wünsche und die Leistungsfähigkeit der Endgeräte aus schlaggebend, sondern auch die Auslastung und der Zustand des ATM-Netzwerks sind zu beachten. Die Entscheidung, ob eine ATM-Verbindung in der gewünschten Weise zustandekommt, ist Aufgabe der Zugangskontrolle (CAC).

Erfindungsgemäß werden bei dem hier vorgestellten Verfahren Methoden der sogenannten Fuzzy-Logic zur Überwachung der aus gehandelten Benutzerparameter eingesetzt.

Aus dem Dokument [1] ist es bekannt, in ATM-Netzwerken Fuzzy- Methoden zu verwenden. Dieses Verfahren bezieht sich jedoch in keinster Weise auf die Überwachung von ausgehandelten Be nutzerparametern.

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung von ausgehandelten Benutzerparametern einer ATM-Zelle bei einer ATM-Verbindung unter Verwendung von Fuz zy-Logic anzugeben.

Dieses Problem wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine ATM-Zelle in einer Überwachungseinheit empfangen und in der Überwachungs einheit werden Benutzerparameter gemessen. Eine Übersicht über mögliche Benutzerparameter wird im weiteren detailliert be schrieben. Unter Berücksichtigung der gemessenen Benutzerpa rameter sowie unter Berücksichtigung der ausgehandelten Be nutzerparameter für die ATM-Zelle für die jeweilige ATM-Ver bindung wird unter Verwendung einer Fuzzy-Regelbasis eine Entscheidung ermittelt. Es wird anhand der Fuzzy-Regelbasis entschieden, ob die ausgehandelten Benutzerparameter einge halten wurden bzw. ob selbst bei nicht eingehaltenem Ver kehrsvertrag der Zustand des ATM-Netzwerkes die Benutzerpara meter der ATM-Zelle akzeptieren kann und somit die ATM-Zelle weitergeleitet wird, oder ob eine Überlast auftritt und somit die nicht dem Verkehrsvertrag entsprechende ATM-Zelle verwor fen wird.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es ist vorteilhaft, als Benutzerparameter mindestens einen Füllstands-Parameter zu verwenden, da durch dessen Berücksich tigung die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens ver bessert werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, als Benutzerparameter minde stens einen Zellankunftsparameter zu verwenden. Auch durch diese Weiterbildung des Verfahrens wird das Ergebnis des er findungsgemäßen Verfahrens verbessert.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird erreicht durch die Verwendung von mindestens einem Bur stiness-Parameters, durch den das Auftreten einer sogenannten Burstiness angegeben wird. Hierdurch wird die Genauigkeit des Verfahrens erhöht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, als mögliche Entscheidung nicht nur das Verwerfen der ATM-Zelle oder die Weiterleitung der ATM-Zelle zu verwenden, sondern als weitere Option der Ent scheidung die ATM-Zelle als mit dem Verkehrsvertrag nicht konform zu markieren, und die markierten ATM-Zellen bei einem überlasteten ATM-Netzwerk zu verwerfen, jedoch bei Nichtauf treten von- Überlast die ATM-Zellen weiterzuleiten. Durch die se zusätzliche Entscheidungsoption wird eine bessere Ausla stung des ATM-Netzwerks erreicht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, markierte ATM-Zellen zu verzö gern und erst weiterzuleiten, nachdem empfangene, nicht mar kierte ATM-Zellen weitergeleitet wurden. Auch durch diese Weiterbildung des Verfahrens wird die Auslastung des ATM-Netz werkes weiter verbessert.

Ebenso ist es vorteilhaft, die Quelle, also die Sendeeinheit der empfangenen ATM-Zelle über ATM-Zellen, die als nicht kon form mit dem Verkehrsvertrag klassifiziert wurden, zu infor mieren, um somit weiteres Senden nichtkonformer ATM-Zellen zu vermeiden. Durch diese Weiterbildung des Verfahrens wird die Anzahl nichtkonformer ATM-Zellen reduziert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von ein Ausführungs beispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm, in dem das sogenannte Leaky- Bucket-Verfahren dargestellt ist;

Fig. 2 eine Skizze, in der das Leaky-Bucket-Verfahren mit einem Token-Generator und einer Warteschlange dar gestellt ist;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, in dem das Virtual-Scheduling- Verfahren geschrieben ist;

Fig. 4 eine Skizze, in der ein Endgerät, die Überwachungs einheit, sowie ein ATM-Vermittlungsknoten darge stellt ist;

Fig. 5 eine Skizze, in der mehrere Orte, an denen das er findungsgemäße Verfahren innerhalb einer ATM-Ver bindung durchgeführt werden kann, dargestellt ist;

Fig. 6 ein Blockdiagramm, in dem der prinzipielle Aufbau der Überwachungseinheit dargestellt ist;

Fig. 7 eine Skizze, in der einzelne Verfahrensschritte des Verfahrens dargestellt sind;

Fig. 8 ein Blockdiagramm, in dem die Struktur der Überwa chungseinheit beschrieben ist;

Fig. 9 ein Diagramm, in dem der Füllstandsparameter in Form einer linguistischen Variable dargestellt ist;

Fig. 10 ein Diagramm, in dem der Zellankunftsparameter in Form einer linguistischen Variable dargestellt ist;

Fig. 11 ein Diagramm, in dem die linguistische Variable Zelle-Vorentscheidung dargestellt ist;

Fig. 12 ein Blockdiagramm, in dem die Überwachungseinheit mit einer Weiterbildung zur Beeinflussung des Füllstandsparameters dargestellt ist;

Fig. 13 ein Blockdiagramm, in dem die Überwachungseinheit aus Fig. 12 detaillierter dargestellt ist;

Fig. 14 ein Blockdiagramm, in dem eine Weiterbildung der Überwachungseinheit um einen Burstiness-Regler dar gestellt ist;

Fig. 15 ein Blockdiagramm, in dem der Burstiness-Regler de tailliert beschrieben ist;

Fig. 16 ein Diagramm, in dem eine erste Variable mSCRPCR in Form einer linguistischen Variable dargestellt ist;

Fig. 17 ein Diagramm, in dem eine zweite Variable MBS in Form einer linguistischen Variable dargestellt ist;

Fig. 18 ein Diagramm, in dem der Burstiness-Parameter in Form einer linguistischen Variable dargestellt ist;

Fig. 19 ein Blockdiagramm, in dem die Überwachungseinheit mit mehreren Weiterbildungen dargestellt ist.

Anhand der Fig. 1 bis 19 wird das erfindungsgemäße Verfah ren weiter erläutert.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Überwachung von aus gehandelten Benutzerparametern einer ATM-Zelle bei einer ATM-Ver bindung. Das Verfahren setzt das Aushandeln von Benutzer parametern in einer Verbindungsaufbauphase, die sogenannte Zugangskontrolle (CAC) voraus.

In Fig. 4 ist die prinzipielle Situation der Überwachung der ausgehandelten Benutzerparameter einer ATM-Zelle in einem ATM-Netzwerk dargestellt. Hierbei wird von einem Endgerät EG, beispielsweise einem Fax oder einem Telefon, eine Verbindung zu einem anderen Endgerät über mindestens einen Vermittlungs knoten VK aufgebaut. Eine Beschreibung des Verbindungsaufbaus ist z. B. in dem Dokument [2] zu finden.

In einer Überwachungseinheit UPC werden für von der Überwa chungseinheit UPC empfangene ATM-Zellen überprüft, ob ausge handelte Benutzerparameter mit tatsächlichen Benutzerparame tern der empfangenen ATM-Zelle übereinstimmen.

Zur Überwachung der Einheit und der ausgehandelten Benutzer parameter für jede ATM-Zelle sind prinzipiell unterschiedli che Vorgehensweisen möglich. Im folgenden wird eine Übersicht über bekannte Prinzipien zur Überwachung der Benutzerparame ter der ATM-Zellen gegeben.

Leaky-Bucket-Verfahren

Für das sogenannte Leaky-Bucket-Verfahren gibt es eine Fülle von Alternativen, dieses Prinzip zu realisieren. Im folgenden wird deshalb nur eine Möglichkeit zur Realisierung dieses Prinzips vorgestellt. Bei dem hier vorgestellten Prinzip wird eine durchschnittliche Zellrate SCR (Sustainable Cell Rate) sowie eine sogenannte Burstiness einer ATM-Verbindung berück sichtigt.

Unter der durchschnittlichen Zellrate SCR ist im weiteren ein Maß für die durchschnittliche Übertragungsmenge während einer ATM-Verbindung zu verstehen. Dieses Maß kann auf mehrere Wei sen definiert werden, die jedoch im Grunde äquivalent sind.

Die durchschnittliche Zellrate SCR ist bisher noch nicht ein heitlich genormt.

Im folgenden werden zwei Möglichkeiten zur Ermittlung der durchschnittlichen Zellrate gegeben. Die erste Möglichkeit besteht darin, daß sich die durchschnittliche Zellrate SCR aus dem Kehrwert der Summe von Durchschnitts- Zwischenankunftszeiten T_Si zwischen jeweils zwei Grundereig nissen ergibt. Diese Zeiten werden am Quellausgang gemessen, da im ATM-Netzwerk selbst durch Multiplexing- und Vermitt lungsvorgänge sich diese Durchschnitts-Zwischenankunftszeiten T_Si verändern können und keinen Rückschluß auf die Quelle selbst mehr zulassen. Daraus ergibt sich für die erste Mög lichkeit zur Ermittlung der durchschnittlichen Zellrate:

Hierbei bezeichnet i einen Laufindex und n eine Anzahl von berücksichtigten Durchschnitts-Zwischenankunftszeiten T_Si.

Eine zweite Möglichkeit zur Ermittlung der durchschnittlichen Zellrate SCR liegt darin, das Verhältnis der tatsächlich ge sendeten ATM-Zellen zur gesamten Zeitdauer der ATM-Verbindung zu bilden. Damit ergibt sich für die durchschnittliche Zell rate SCR in diesem Fall:

Hierbei gibt NB eine Anzahl von ATM-Zellen an, die während einer ATM-Verbindung das Netzwerk "betreten" und t_V gibt die Zeitdauer der ATM-Verbindung an.

Die obere Grenze der durchschnittlichen Zellrate SCR stellt die Bandbreite des Übertragungsmediums dar.

Die Burstiness BU gibt Auskunft darüber, wie stark die Schwankungen im Übertragungsbild eines ATM-Zellstromes sind und wie schnell diese Schwankungen aufeinander folgen.

Damit ist die Burstiness BU ein Maß dafür, wie häufig sich in einem ATM-Zellstrom innerhalb eines festen Zeitintervalles Burst-Phasen und Inter-Burst-Phasen abwechseln. Hierbei ist eine Burst-Phase so zu verstehen, daß sie zu dem Zeitpunkt beginnt, zu dem ein ATM-Zellstrom die durchschnittliche Zell rate überschreitet und zu dem Zeitpunkt endet, zu dem die tatsächliche ATM-Zellrate wieder auf bzw. unter die durch schnittliche Zellrate SCR sinkt. Alle anderen Zeiträume wer den als Inter-Burst-Phase bezeichnet. Alternative Begriffsde finitionen der Burstiness BU sind dem Fachmann bekannt und können ohne weiteres in dem erfindungsgemäßen Verfahren be rücksichtigt werden. Eine weitere Begriffsdefinition liegt beispielsweise darin, daß eine Burstphase nur der Zeitab schnitt ist, in dem eine Quelle mit einer Spitzenzellrate PCR sendet.

Somit ergibt sich eine Möglichkeit zur Definition der Bursti ness BU als Verhältnis der Spitzenzellrate PCR zu der durch schnittlichen Zellrate SCR, also zu:

Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Burstiness BU liegt in der Berücksichtigung der durchschnittlichen Burst länge.

In einer dritten Alternative zur Bestimmung der Burstiness BU wird eine mittlere Burst-Länge MBL ermittelt. Die Burstiness BU läßt sich in dieser Variante aus der Spitzenzellrate PCR sowie einer mittleren Bedienrate MBR des verwendeten Puffers und der mittleren Burst-Länge MBL ermitteln. Somit ergibt sich bei dieser Begriffsdefinition die Burstiness BU zu:

BU = (PCR - MBR) · MBL (4).

Statt der durchschnittlichen Zellrate SCR kann auch die Spit zenzellrate PCR durch entsprechende Änderung der Eingangswer te des Verfahrens mit dem Leaky-Bucket-Verfahren überwacht werden.

In der einfachsten Variante kann man sich das Modell für das Leaky-Bucket-Verfahren folgendermaßen vorstellen. Der von ei nem Benutzer ankommende Informationsstrom fließt in einen Ei mer, aus dessen Loch mit konstanter Geschwindigkeit der Eimerinhalt, also der Informationsstrom heraustropft. Ist der Eimer nicht ganz gefüllt, so wird der ankommende Informati onsstrom weitergeleitet. Läuft der Eimer jedoch über, so geht der Teil des Informationsstromes, der das Überlaufen verur sacht hat, verloren.

Übertragen auf ein ATM-Netzwerk ist der Informationsstrom der ankommende ATM-Zellstrom, also die von der Überwachungsein heit UPC empfangene Folge von ATM-Zellen. Der Eimer in dem vorangegangenen beschriebenen Modell ist in dem ATM-Netzwerk als ein Zähler X realisiert, der in konstanten Zeitabständen um ein bestimmtes Maß erniedrigt wird, solange er nicht 0 ist. Bei der Ankunft einer ATM-Zelle in der Überwachungsein heit UPC wird der Zähler X immer um den Wert 1 erhöht. Wird eine obere Schranke L überschritten, so ist die ATM-Zelle als nicht konform klassifiziert. Bleibt der Wert des Zählers X unter der oberen Schranke, so wird die ATM-Zelle als konform klassifiziert.

Die formalisierte Form des Leaky-Bucket-Verfahren ist in Fig. 1 dargestellt. In einem ersten Schritt 101 wird die ATM-Zelle von der Überwachungseinheit UPC empfangen. Nunmehr wird der Wert einer Schlupfvariable X′ ermittelt, indem von einem aktuellen Wert des Zählers X ein Term subtrahiert wird, der sich aus der Differenz einer Zellenankunftszeit ta und einer Zeit der letzten Bestätigung LCT ergibt 102. In einem weite ren Schritt 103 wird nun überprüft, ob die Schlupfvariable X′ kleiner ist als 0. Ist dies der Fall, so wird der Wert der Schlupfvariable X′ auf den Wert 0 gesetzt 104 und es wird ein im weiteren beschriebener Verfahrensschritt 107 durchgeführt. Ist jedoch die Schlupfvariable X′ nicht kleiner als 0, so wird überprüft, ob die Schlupfvariable X′ größer ist als die obere Schranke L 105. Die obere Schranke L ist äquivalent mit der Größe des Eimers in dem im vorigen beschriebenen einfa chen Modell. Die obere Schranke L bestimmt, wieviele ATM-Zellen direkt aufeinanderfolgend das ATM-Netz "betreten" dür fen. Die obere Schranke L wird im wesentlichen durch die An zahl der ATM-Zellen bestimmt, die die Überwachungseinheit UPC auf einmal bei höchster Übertragungsrate passieren dürfen. Ist die Schlupfvariable X′ größer als die obere Schranke L, so wird die empfangene ATM-Zelle als nichtkonforme Zelle klassifiziert 106. Ist jedoch die Schlupfvariable X′ nicht größer als die obere Schranke L, so wird die empfangene ATM-Zelle als konforme ATM-Zelle klassifiziert. Dies erfolgt ebenso, wenn der Schlupfvariable X′ der Wert 0 zugewiesen wurde 104. Weiterhin wird der Zeit der letzten Bestätigung LCT der Wert der Zellenankunftszeit ta zugewiesen. Der Wert des Zählers X ergibt sich nunmehr aus dem Wert der Schlupfva riable X′, erhöht um eine Anzahl T gesendeter ATM-Zellen pro Zeiteinheit.

Im wesentlichen ist das Prinzip des Leaky-Bucket-Verfahren darin zu sehen, daß der Unterschied zwischen der Zellenan kunftszeit ta der ATM-Zelle und einer Ankunftszeit der direkt vorangegangenen ATM-Zelle verglichen wird. In der vorliegen den Darstellung wird dabei davon ausgegangen, daß durch schnittlich eine ATM-Zelle pro Zeiteinheit gesendet werden soll. Ist somit die Zeit zwischen zwei Ankunftszeiten kürzer als eine Zeiteinheit, so wird der Wert des Zählers X erhöht. Ist sie jedoch größer als eine Zeiteinheit, so wird der Wert des Zählers X erniedrigt. Übersteigt der Wert des Zählers X die obere Schranke L, so ist die aktuelle ATM-Zelle nicht konform 105, 106.

Weitere Varianten des Leaky-Bucket-Verfahrens sind dem Fach mann bekannt, sie liefern jedoch prinzipiell dieselben Ergeb nisse.

Eine Alternative ist beispielsweise darin zu sehen, daß eine ATM-Zelle von der Überwachungseinheit UPC nur dann weiterge leitet wird, wenn die ATM-Zelle ein Sendeberechtigungs-Token aufweist. Die Sendeberechtigungs-Token werden zu festgelegten Zeitpunkten, also mit einer festen Rate, erzeugt, die von der durchschnittlichen Zellrate SCR bestimmt wird. Die Sendebe rechtigungs-Token werden von einem Tokengenerator TG gene riert und in einem Token-Pool TP gesammelt (vgl. Fig. 2). Von der Überwachungseinheit UPC empfangene ATM-Zellen werden in einer Eingangswarteschlange EWS gepuffert. Weist der To ken-Pool TP Sendeberechtigungs-Token auf, so bekommt jeweils eine ATM-Zelle, die sich in der Eingangswarteschlage EWS be findet, das Sendeberechtigungs-Token ST zugewiesen, und die ATM-Zelle wird weitergeleitet.

Übersteigt die Anzahl der Sendeberechtigungs-Token ST in dem Token-Pool TP einen frei vorgebbaren oberen Grenzwert, so werden von dem Token-Generator TG keine weiteren Sendeberech tigungs-Token ST erzeugt. Der obere Grenzwert korrespondiert beispielsweise mit der Burstiness BU einer ATM-Verbindung. Je höher der obere Grenzwert ist, desto größer ist üblicherweise die Burstiness BU der ATM-Verbindung. Wird eine ATM-Zelle empfangen, so wird diese als konform klassifiziert, wenn der Token-Pool TP nicht leer ist. Ist jedoch der Token-Pool TP leer, so wird die empfangene ATM-Zelle als nicht konform klassifiziert.

Die Größe des Token-Pools TP wirkt sich entscheidend auf die Reaktionszeit des Verfahrens aus. Je größer der Token-Pool TP ist, desto länger kann in einer ATM-Verbindung mit maximaler Übertragungsrate gesendet werden, desto länger dauert es aber auch, bis das Verfahren eine Auswirkung zeigt. Die Größe des Token-Pools TP beschreibt die maximal mögliche Länge einer Burst-Phase, die von dem ATM-Netzwerk noch akzeptiert wird. Übliche Größen des Token-Pools TP schwanken zwischen 2 bis zu mehreren 10 (30 bis 50). Bei dieser Realisierung des Leaky- Bucket-Verfahrens ist die Möglichkeit vorgesehen, die Ein gangswarteschlange EWS (vgl. Fig. 2) zur Zwischenspeicherung der ankommenden ATM-Zellen vorzusehen. Empfangene ATM-Zellen, die im Moment der Ankunft nicht gesendet werden dürfen, da kein Sendeberechtigungs-Token ST in dem Token-Pool TP vorlie gen, können dann zwischengespeichert werden, bis wieder ein Sendeberechtigungs-Token ST vorliegt. Es ist jedoch auch vor gesehen, in einer Variante des Verfahrens, ohne Eingangswar teschlange EWS die ATM-Zellen bei nicht vorhandenen Sendebe rechtigungs-Token ST in dem Token-Pool TP bei Ankunft der ATM-Zellen, diese zu verwerfen.

Eine weitere Variante dieses Verfahrens ist in der Verwendung mehrerer Arten von Sendeberechtigungs-Token ST zu sehen. Die unterschiedlichen Arten von Sendeberechtigungs-Token ST kön nen hierbei mit unterschiedlichen Raten von dem Token- Generator TG generiert werden. Welche Art von Sendeberechti gungs-Token ST benötigt wird, damit die empfangene ATM-Zelle gesendet werden darf, ist dann von dem Füllungsgrad der Ein gangswarteschlage EWS abhängig. Wird ein bestimmter vorgebba rer Füllungsgrad der Eingangswarteschlange EWS überschritten, so benötigen die empfangenen ATM-Zellen ein erstes Token, um die Überwachungseinheit UPC zu verlassen. Wird der Füllungs grad nicht überschritten, so benötigt eine ATM-Zelle ein zweites Token. ATM-Zellen, die das erste Token benötigen, ha ben eine geringere Zellverlustpriorität als die ATM-Zellen, die ein zweites Token verwenden. Im ATM-Netzwerk werden, falls dies nötig sein sollte, die ATM-Zellen, denen das erste Token zugewiesen wurde, eher verworfen als die anderen. Wei tere Ausführungen zu diesem Thema sind in [3] zu finden.

Virtual-Scheduling-Verfahren

Ein weiteres Prinzip, das zur Überwachung der Benutzerparame ter verwendet werden kann, ist der sogenannte Virtual- Scheduling-Algorithmus, der in seinen einzelnen Verfahrens schritten in Fig. 3 dargestellt ist.

Nachdem die ATM-Zelle von der Überwachungseinheit UPC empfan gen wurde 301 wird eine theoretische Ankunftszeit TAT ermit telt. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Quelle mit einer konstanten Rate sendet, die den Abstand einer ATM-Zelle von der nächsten ATM-Zelle vorgibt. Um Schwankungen in der Über tragungsrate zuzulassen, darf der Abstand zweier ATM-Zellen um einen gewissen Toleranzwert von dem angenommenen Idealwert abweichen. Bei der Ermittlung der theoretischen Ankunftszeit TAT der ATM-Zelle wird davon ausgegangen, daß die ATM-Zellen in regelmäßigen Abständen von der Überwachungseinheit UPC empfangen werden. Ein Abstand zwischen zwei ATM-Zellen wird als theoretisches Intervall I bezeichnet. Nachdem die theore tische Ankunftszeit TAT ermittelt wurde, wird überprüft, ob die theoretische Ankunftszeit TAT kleiner ist als die tat sächliche Ankunftszeit ta der ATM-Zelle 302. Ist dies der Fall, wird der Wert der theoretischen Ankunftszeit TAT gleich dem Wert der tatsächlichen Ankunftszeit ta der ATM-Zelle ge setzt 303. Ist jedoch die theoretische Ankunftszeit TAT nicht kleiner als die tatsächliche Ankunftszeit der ATM-Zelle ta, so wird geprüft, ob der Wert der theoretischen Ankunftszeit TAT größer ist als die Summe der tatsächlichen Ankunftszeit der ATM-Zelle ta und einer vorgebbaren Toleranz TO 304. Ist dies der Fall, so wird die empfangene ATM-Zelle als nicht konforme ATM-Zelle klassifiziert 305. Ist dies jedoch nicht der Fall, so wird die empfangene ATM-Zelle als konforme ATM-Zelle klassifiziert und der theoretischen Ankunftszeit TAT wird der Wert der theoretischen Ankunftszeit TAT plus dem In tervall I zugewiesen 306. Die Klassifikation als konforme ATM-Zelle sowie die Ermittlung der neuen theoretischen An kunftszeit TAT 306 erfolgt auch nach der Zuweisung der tat sächlichen Ankunftszeit ta zu der theoretischen Ankunftszeit TAT 303 für den Fall, daß die theoretische Ankunftszeit TAT kleiner ist als die tatsächliche Ankunftszeit der ATM-Zelle ta 302.

Immediate Blocking

Bei einer weiteren Variante wird ein Zähler festgelegt, der die maximale Anzahl der ATM-Zellen innerhalb eines Zeitinter valls angibt. Sobald eine Überschreitung dieser maximalen An zahl festgestellt wird, werden die überzähligen empfangenen ATM-Zellen verwerfen oder als nicht konform markiert. Übli cherweise wird bei dieser Variante kein Eingangspuffer ver wendet, um ATM-Zellen zu lange aufzuhalten, bis sie wieder als konform gelten.

Credit Banking

Bei dieser Variante wird ein Zähler vorgesehen, der die An zahl von Sendeberechtigungs-Token, also die Anzahl der ATM-Zellen, die ankommen "dürfen", enthält. Jede empfangene ATM-Zelle verbraucht ein Sendeberechtigungs-Token. Während eines Zeitintervalls wird der Zähler periodisch am Anfang jedes vorher definierten mittleren Intervalls um einen beliebigen Wert N Sendeberechtigungs-Token erhöht. Dabei ist der Wert N die Zahl der ATM-Zellen, die theoretisch in dem mittleren In tervall gesendet werden dürfen. Bei Beginn der ATM-Verbindung erhält der Zähler ein bestimmtes Anfangsguthaben, einen vor gebbaren Anfangswert. Damit ist es möglich, daß in einem mittleren Intervall mehr als N ATM-Zellen ankommen dürfen. Dieses kann man als eine Art "Anleihe" betrachten. Es können maximal so viele ATM-Zellen "überzogen" werden, wie als An fangsstand in den Zähler vorgegeben wurde, wobei die Möglich keit besteht, die sozusagen "geliehenen" Sendeberechtigungs- Token rückerstatten zu lassen.

Jumping Window

Bei einem weiteren Verfahren wird eine maximal erlaubte An zahl von ATM-Zellen in einem festen Zeitintervall T (Window) vorgegeben. Kommen in dem Zeitintervall T mehr ATM-Zellen an als eine in einer Obergrenze m festgelegte Anzahl, so werden die nachfolgenden empfangenen ATM-Zellen als nicht konform gekennzeichnet. Nach Ablauf des Zeitintervalls T schließt sich ein weiteres Zeitintervall an, in dem wiederum m ATM-Zellen passieren dürfen.

Die Rate, mit der ATM-Zellen das Netzwerk "betreten" dürfen, ist in diesem Fall gegeben durch m/T. Setzt man die Obergren ze m=1 und das Zeitintervall T=M, wobei M eine Tokenerzeu gungszeit bezeichnet, wird der Jumping-Window-Mechanismus gleichwertig mit dem Leaky-Bucket-Verfahren. Generell kann die durchschnittliche Zellrate SCR oder auch die Spitzenzell rate PCR sehr einfach überprüft werden, je nachdem wie die Obergrenze m und das Zeitintervall T gewählt werden. Jedoch können mit diesem Verfahren die durchschnittliche Zellrate SCR und die Spitzenzellrate PCR nicht gleichzeitig kontrol liert werden.

Triggered Jumping Window

Bei einer Variante des Jumping-Window-Verfahrens ist das Zei tintervall T mit der Aktivität der Quelle synchronisiert. Da bei wird der Startpunkt des Zeitintervalls T, welches das Fenster darstellt, mit dem Startpunkt der ersten empfangenen ATM-Zelle einer Sendeperiode festgelegt. Ein folgendes Zeit intervall beginnt nach Ablauf des letzten Zeitintervalls je weils erst wieder bei Eintreffen einer neuen ATM-Zelle. An sonsten verhält sich diese Variante ähnlich wie das Jumping- Window-Verfahren.

Moving Window

Bei dieser Variante des Jumping-Window-Verfahrens ist die ma ximale Anzahl von ATM-Zellen während eines festen Zeitinter valls T vorgegeben. Es wird jedoch jede ATM-Zelle eine be stimmte, vorgebbare Zeit gespeichert. Überschreitet die An zahl der gespeicherten ATM-Zellen einen vorgebbaren Wert, so wird jede empfangene ATM-Zelle als nicht konformt klassifi ziert. Diese Variante kann man sich als ein Fenster vorstel len, das auf der Zeitachse entlang am ATM-Zellstrom ent langgleitet.

Weitere Verfahren bzw. Varianten der vorgestellten Verfahren sind dem Fachmann geläufig und können ohne weiteres in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.

Verwerfen von als nicht konform klassifizierte ATM-Zellen

Wenn empfangene ATM-Zellen von der Überwachungseinheit UPC bearbeitet wurden und in das ATM-Netzwerk weitergeleitet wer den, können die ATM-Zellen unterschiedliche Prioritätsstufen aufweisen. Diese werden beispielsweise durch ein in dem Kopf (Header) jeder ATM-Zelle vorgesehenes Bit, dem sogenannten Cell Loss Priority Bit, festgelegt. Dieses Bit dient der Un terscheidung, welche ATM-Zellen als erste verworfen werden dürfen, falls dies nötig würde.

Bei einem sogenannten Push-Out-Verfahren werden ATM-Zellen aller Prioritäten in einem Ausgangspuffer aufgenommen, solan ge in dem Ausgangspuffer der Überwachungseinheit UPC Platz ist. Ist jedoch der Ausgangspuffer gefüllt und eine ATM-Zelle mit niedrigster Priorität wird empfangen, so wird diese ATM-Zelle verworfen. Kommt eine ATM-Zelle hoher Priorität bei ho hem Ausgangspuffer an, so wird diese nur dann verworfen, wenn sich keine ATM-Zelle mit niedriger Priorität in dem Ausgangs puffer der Überwachungseinheit UPC befindet. Ist eine ATM-Zelle niedriger Priorität in dem Ausgangspuffer vorhanden, so wird diese ATM-Zelle verworfen und durch die ATM-Zelle mit höherer Priorität ersetzt.

Bei einer zweiten Möglichkeit, einem sogenannten Grenzwert verfahren, wird allen ATM-Zellen der Zugang zu dem Ausgangs puffer der Überwachungseinheit UPC gewährt, solange die An zahl der ATM-Zellen in dem Ausgangspuffer eine vorgebbare Schranke nicht überschreitet. Wird die Schranke erreicht, so werden nur noch ATM-Zellen mit hoher Priorität in dem Aus gangspuffer gespeichert, andere werden verworfen. Ist der Ausgangspuffer voll, so werden auch die ATM-Zellen mit hoher Priorität verworfen.

Nachdem im vorigen eine Übersicht über mögliche Prinzipien zur Überwachung der ausgehandelten Benutzerparameter gegeben wurde, wird im folgenden eine nicht abschließende Übersicht über mögliche Benutzerparameter, die einen ATM-Zellstrom cha rakterisieren, gegeben. Da noch keine endgültige Richtlinie für die zu verwendenden Benutzerparameter existiert, sondern lediglich Empfehlungen der ITU-T existieren, kann die folgen de Übersicht nur einen nicht abschließenden Charakter haben. Weitere Benutzerparameter, die im weiteren nicht aufgezählt werden, sind dem Fachmann bekannt und können ohne weiteres im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt wer den.

Bandbreite W

Die Bandbreite W gibt an, wieviel Information im Höchstfall auf einer physikalischen Leitung pro Zeiteinheit transpor tiert werden kann. Die Einheit ist üblicherweise , im Rahmen von ATM-Netzwerken wäre es aber auch sinnvoll, die Bandbreite W in anzugeben. Die Bandbreite W stellt die absolute physikalische Obergrenze für Übertragungsraten dar.

Durchschnittliche Zellrate SCR

Die durchschnittliche Zellrate SCR und die beiden unter schiedlichen Möglichkeiten zu deren Ermittlung wurde im vori gen mit Gleichung (1) und Gleichung (2) angegeben.

Spitzenzellrate PCR

Die Spitzenzellrate PCR (Peak Cell Rate) einer ATM-Verbindung wird als der Kehrwert der minimalen Ankunftszeit T_min zwi schen zwei aufeinanderfolgenden Grundereignissen definiert. Dabei ist ein Grundereignis eine Anforderung, eine ATM-Pro tokolldateneinheit in dem äquivalenten Terminal zu senden.

Es wird der zeitliche Abstand zweier ATM-Zellen betrachtet, also die Zeit zwischen dem ersten Bit einer ersten ATM-Zelle und dem ersten Bit der zeitlich nächsten ATM-Zelle. Der Be trachtungspunkt liegt in oder an der Quelle, da durch das Multiplexen mit mehreren ATM-Strömen der zu betrachtende Wert verfälscht werden könnte. Die Spitzenzellrate PCR gibt somit direkt den minimalen Abstand zweier ATM-Zellen an, der wäh rend einer ATM-Verbindung am Quellausgang auftritt. Die Spit zenzellrate PCR ergibt sich aus:

wobei mit T_min die Mindestdauer der Emission zweier ATM-Zellen am Quellausgang bezeichnet wird.

Effektive Bitrate R_eff

Die effektive Bitrate R_eff ist definiert als ein Anteil der Spitzenzellrate PCR, und zwar auf folgende Weise:

R_eff = PCR · a (6).

Hierbei wird mit a eine Konstante bezeichnet, die durch Ver kehrscharakteristika bestimmt wird. Ziel ist es, durch den Wert der effektiven Bitrate R_eff anzugeben, wie hoch der tat sächliche Bedarf an Bandbreite W auf dem physikalischen Medi um für eine ATM-Verbindung ist. Somit hätte man zum Beispiel einen Anhaltspunkt, wieviele Verbindungen auf einer physika lischen Leitung Platz finden.

Zellverlustrate CLR

Die Zellverlustrate CLR (Cell Loss Ratio) gibt an, wieviele ATM-Zellen bei einer ATM-Verbindung verlorengegangen sind, bzw. im Sinne des Verkehrsvertrages maximal verlorengehen dürfen. Die Zellverlustrate CLR ist definiert als das Ver hältnis verlorengegangener ATM-Zellen zu den ges endeten ATM-Zellen, es ergibt sich für die Zellverlustrate CLR:

wobei mit VZ eine Anzahl verlorengegangener ATM-Zellen be zeichnet wird und mit SZ eine Anzahl gesendeter ATM-Zellen bezeichnet wird.

Zellverzögerungszeit CD

Die Zellverzögerungszeit CD (Cell Delay) gibt an, wie lange eine ATM-Zelle nach dem "Betreten" des ATM-Netzes an der Quelle bis zur Senke benötigt. Die Zellverzögerungszeit CD setzt sich zusammen aus verschiedenen Verzögerungen, die wäh rend der Vermittlung auftreten, beispielsweise Wartezeiten etc., und aus Übertragungszeiten über die Leitungen.

Cell Delay Variation CDV

Aufgrund des stattfindenden Multiplexens mehrerer ATM-Zell ströme auf einer Leitung kann es in den ATM-Zellströmen immer wieder zu Verzögerungen der ATM-Zellübertragung kommen. Die Cell Delay Variation CDV bezeichnet das Ausmaß der Schwankung der Zeitspanne zwischen dem Eintreffen zweier ATM-Zellen einer bestimmten Verbindung. Diese Schwankungen sind z. B. begründet durch verschiedenen Wartezeiten für die ATM-Zellen in den Vermittlungsknoten.

Maximum Burst Size MBS

Die Maximum Burst Size MBS, die maximale Größe eines Bursts, stellt die maximale Anzahl an ATM-Zellen dar, die auf einmal bei der Spitzenzellrate PCR gesendet werden darf.

Burst Toleranz BT

Die Burst Toleranz trifft eine Aussage über den Zeitrahmen, in dem Abweichung von der durchschnittlichen Zellrate SCR er laubt sind. Wenn eine Burst-Phase maximaler Größe (also mit einer Anzahl von ATM-Zellen der Maximum Burst Size) bei Spit zenzellrate PCR gesendet wird und die ATM-Verbindung mit ei ner durchschnittlichen Zellrate SCR vereinbart wurde, so muß ein bestimmter Zeitraum abgewartet werden, bis ein weiterer Burst maximaler Größe bei Spitzenzellrate PCR gesendet werden darf, um die vereinbarte durchschnittliche Zellrate SCR nicht zu überschreiten. Die Burst Toleranz BT ergibt sich auf fol gende Weise:

Burstiness BU

Die Ermittlung der Burstiness BU und die verschiedenen Mög lichkeiten zu deren Begriffsdefinition wurden im vorigen de tailliert dargelegt.

Weitere Möglichkeiten von Benutzerparametern sind dem Fach mann geläufig und können ohne weiteres in dem erfindungsgemä ßen Verfahren eingesetzt werden.

Zur einfacheren Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im weiteren Ausführungsbeispiel nur eine kleine Auswahl der im vorigen vorgestellten möglichen Benutzerparameter be rücksichtigt. Dieses Vernachlässigen einiger Benutzerparame ter schränkt jedoch die allgemeine Verwendbarkeit anderer Be nutzerparameter in keinster Weise ein.

Das Verfahren kann an mehreren Orten einer ATM-Verbindung durchgeführt werden, d. h. die Überwachungseinheit UPC kann sich an mehreren Stellen einer ATM-Verbindung befinden (vgl. Fig. 5). Grundsätzlich ist zu bemerken, daß die Überwa chung durchgeführt werden muß, bevor die Last, also die ATM-Zelle eines Benutzers das eigentliche ATM-Netzwerk erreicht und damit Überlastsituationen hervorrufen könnte. Also sollte sich die Überwachungseinheit UPC auf dem Abschnitt zwischen Benutzer, also dem Endgerät EG und einer ersten Netzwerkver mittlungsstelle, beispielsweise einen Switch, befinden.

Somit sollte die Überwachung dort durchgeführt werden, wo die ersten virtuellen Pfadverbindungen VP oder virtuelle Kanal verbindungen VC innerhalb des ATM-Netzwerks terminiert sind, also eine virtuelle Verbindung zum ersten Mal durch eine Ver mittlungsstelle derart verarbeitet wird, daß sie mit anderen ATM-Verbindungen zusammen gemultiplexed wird.

Es gibt somit beispielsweise drei unterschiedliche Möglich keiten, die Überwachungseinheit UPC zu platzieren.

1. Für den Fall, daß die ATM-Verbindung direkt von einem End gerät EG bis zu einem Vermittlungsknoten VK über einen virtu ellen Kanal VC läuft, sollte die Überwachungseinheit so pla ziert sein, daß die virtuellen Kanäle VC überprüft werden, bevor die Switchfunktion selbst ausgeführt wird.
2. Für den Fall, daß ein zweiter Vermittlungsknoten VK2 zwi schen das Endgerät EG und den Vermittlungsknoten VK geschal tet ist, in diesem jedoch keine sogenannte virtuelle Kanal- Vermittlung durchgeführt wird, sondern zunächst die ATM-Ver bindung im Rahmen eines virtuellen Pfades VP verwaltet wird, wird in dem sogenannten virtuellen Pfad-Switches VPC-Switches die Überwachung so geregelt, daß in dem zweiten Ver mittlungsknoten VK2 zunächst nur sogenannte Funktionen bezüg lich der virtuellen Pfadverbindung CRF(VP) (Virtual Path Con nection Related Function) durchgeführt wird. In dem Vermitt lungsknoten VK werden jedoch die Funktionen bezüglich der vir tuellen Kanalverbindung CRF(VC) (Virtual Channel Connection Related Function) durchgeführt.
3. In einem weiteren Fall ist das Endgerät EG mit seinem Kom munikationspartnern nur über einen virtuellen Kanal VC ver bunden. Die Überwachung wird somit nur unter Verwendung von Funktionen bezüglich virtueller Kanalverbindungen CRF(VC) durchgeführt.

In Fig. 6 ist der prinzipielle Aufbau der Überwachungsein heit UPC dargestellt. Es wird vereinfachend angenommen, daß die Überwachungseinheit UPC sich in einer ATM-Verbindung mit virtuellen Kanälen VC befindet. Die Überwachungseinheit UPC kennt für jede ATM-Verbindung den jeweils ausgehandelten Ver kehrsvertrag VV, also die ausgehandelten Benutzerparameter. Weiterhin ist der Überwachungseinheit UPC die aktuelle Zeit t bekannt.

In Fig. 7 ist eine detailliertere Darstellung der Überwa chungseinheit UPC dargestellt. Für eine ankommende, d. h. empfangene ATM-Zelle wird eine Zellbewertung ZB anhand einer im weiteren beschriebenen Fuzzy-Regelbasis FRZ durchgeführt und eine Entscheidung E, wie im weiteren mit dieser ATM-Zelle verfahren werden soll, ermittelt. Die Entscheidung E kann beispielsweise darin bestehen, die ATM-Zelle zu verwerfen ZV, die ATM-Zelle weiterzuleiten, also zu senden ZS, oder die ATM-Zelle als nicht konform zu kennzeichnen ZK. In der Über wachungseinheit UPC werden die Betriebsparameter gemessen und als Eingangsgrößen für die Fuzzy-Regelbasis verwendet. Die Überwachungseinheit UPC betrachtet die ankommenden ATM-Zellen eines virtuellen Kanals VC und bewertet die ATM-Zellen ent sprechend der Betriebsparameter.

Die Bewertung findet in der Weise statt, daß ATM-Zellen bei ihrem Eintreffen daraufhin überprüft werden, ob sie den Ver einbarungen, die in dem Verkehrsvertrag W getroffen wurden, entsprechen, also konform sind. Wird eine Übertretung oder Verletzung einer Vereinbarung festgestellt, so stehen je nach Implementierung mehrere Reaktionsmöglichkeiten zur Auswahl.

Sind die empfangenen ATM-Zellen als konform klassifiziert, so sollten sie ohne Verzögerung die Überwachungseinheit UPC pas sieren. Entsprechen sie jedoch nicht den Vorgaben, so sind in geeigneter Art und Weise Maßnahmen zu treffen.

Die ATM-Zellen direkt zu verwerfen wäre die einfachste Lö sung. Zur Verbesserung des Verfahrens und der Anordnung ist es in einer Weiterbildung vorgesehen, in der Überwachungsein heit UPC eine gewisse Toleranz gegenüber der Quelle zu zei gen. Da es außerdem unter Umständen problematisch sein kann, eine ATM-Zelle korrekt zu klassifizieren, da die im vorigen beschriebenen unterschiedlichen Verfahren zur Überwachung verschiedene Resultate liefern, ist auch aus diesem Grund ei ne gewisse Toleranz sinnvoll.

Eine Lösung dieses Problems kann beispielsweise darin liegen, die nicht eindeutig als nicht konforme Zellen klassifizierten ATM-Zellen mit niedriger Priorität zu versehen und nur die sicher als nicht konform erkannten ATM-Zellen zu verwerfen. Auf diese Weise ist es möglich, Unzulänglichkeiten bei der Erkennung und der Bewertung des ATM-Verkehrsstroms zu einem gewissen Grad zu kompensieren.

Die Verwendung einer Eingangswarteschlange EWS würde dafür sorgen, daß auch bei größeren Verstößen nicht sofort ATM-Zellen verlorengehen. Da jedoch die Eingangswarteschlange EWS einen gewissen Hardwareaufwand verursacht, ist es nicht er forderlich, die Eingangswarteschlange EWS vorzusehen.

Fuzzy Logic

Wie im vorigen bereits angedeutet wurde, werden in dem erfin dungsgemäßen Verfahren Methoden der Fuzzy Logic eingesetzt. Grundlagen über Methoden der Fuzzy Logic sind in den Dokumen ten [4] und [5] zu finden.

In Fig. 8 ist eine detailliertere Struktur der Überwachungs einheit UPC, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens benötigt wird, dargestellt.

Zur Vereinfachung des Ausführungsbeispiels werden im Rahmen des Ausführungsbeispiels, wie im vorigen beschrieben, nur ei ne kleine Auswahl berücksichtigter Benutzerparameter sowie nur das Leaky-Bucket-Verfahren mit einem Token-Generator TG verwendet. Dies stellt jedoch in keinster Weise eine Ein schränkung der allgemeinen Verwendbarkeit auf die im vorigen beschriebenen Verfahren und Benutzerparameter dar. Die nöti gen Änderungen zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfah rens, damit auch andere Benutzerparameter als die hier de tailliert in dem Ausführungsbeispiel besprochenen, verwendet werden können, sind dem Fachmann geläufig.

In dem Verfahren wird mindestens ein Füllstandsparameter B_u verwendet. Der Füllstandsparameter B_u ist eine linguistische Variable im Rahmen der Fuzzy Logic. Der Füllstandsparameter B_u stellt eine Menge von Sendeberechtigungs-Token ST dar, von der beispielsweise im Rahmen des Ausführungsbeispiels die An zahl der Token im Token-Pool TP von Interesse ist. Eine Term menge A(B_u) des Füllstandsparameters B_u ist beispielsweise gegeben durch:
A(B_U)= {very very low, very low, low, high, very high, very very high}
= {VVL, VL, low, high, VH, VVH}.

Eine Grundmenge X(B_u) des Füllstandsparameters B_u ist bei spielsweise gegeben durch:

Die Grundmenge X(B_u) wird als normiert angenommen, wobei die Grenzen der Grundmenge X(B_u) für die Zustände "voll" bzw. "leer" des Token-Pool TP stehen. Es werden im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels keine absoluten Mengenangaben als Grund menge angelegt, da sich die Gesamtzahl der Token in der Menge je nach den QoS-Parametern einer ATM-Verbindung ändert.

Die Zugehörigkeitsfunktionen für den Füllstandsparameter B_u sind in Fig. 9 dargestellt. Die einzelnen Zugehörigkeits funktionen für die einzelnen Bereiche der Termmenge sind beispielsweise durch folgende Funktion gegeben:

µ_VVL(B_u, x) = g(x, 0, 0.092, 0, 0.16)
µ_VL(B_u, x) = g(x, 0.16, 0.24, 0.1, 0.32)
µ_low(B_u, x) = g(x, 0.36, 0.44, 0.28, 0.52)
µ_high(B_u, x) = g(x, 0.56, 0.64, 0.48, 0.72)
µ_VH(B_u, x) = g(x, 0.76, 0.84, 0.68, 0.9)
µ_VVH(B_u, x) = g(x, 0.92, 1, 0.85, 1) (11)

Die einzelnen Trapezoidfunktionen sind allgemein gegeben durch g(x, x₀, x₁, a₀, a₁) entsprechend

Hierbei sind a_i mit i=0,1 die rechte bzw. linke Ecke der Tra pezoidfunktion und x_i mit i=0,1 ist die rechte bzw. linke Breite des monotonen Teils der Trapezoidfunktion.

Weiterhin wird mindestens ein Zellankunftsparameter C_a be rücksichtigt. Der Zellankunftsparameter C_a ist eine lingui stische Variable mit der dargestellt wird, ob eine ATM-Zelle von der Quelle auf das ATM-Netzwerk aufgebracht werden soll oder nicht. Dies ist gleichbedeutend damit, ob am Eingang der Überwachungseinheit UPC eine ATM-Zelle zur Bewertung ansteht.

Die Termmenge A(C_a) des Zellankunftsparameters C_a ist z. B. gegeben durch:

A(C_a) = {low, high}.

Die Grundmenge X(C_a) der Zellankunftsvariable C_a ist bei spielsweise gegeben durch:

Zugehörigkeitsfunktionen des Zellankunftsparameters C_a sind beispielsweise gegeben durch:

Die linguistische Variable Zellankunft, also der Zellan kunftsparameter C_a, ist in Fig. 10 graphisch dargestellt.

Anhand des mindestens einen Füllstandsparameter B_u und des mindestens einen Zellankunftsparameters C_a wird unter Verwen dung einer Fuzzyregelbasis Zellentscheidung FRZ eine Vorent scheidung ermittelt. Die Vorentscheidung ergibt sich in Form einer linguistischen Variable Zellevorentscheidung C_g, deren Termmenge A(C_g) beispielsweise gegeben ist durch:

A(C_g)={low, med, high}.

Die Grundmenge X(C_g) ist beispielsweise gegeben durch

Die einzelnen Zugehörigkeitsfunktionen für die einzelnen Ele mente der Termmenge A(C_g) sind beispielsweise gegeben durch:

µ_low(C_g, x) = g(x, 0, 0.25, 0, 0.27)
µ_med(C_g, x) = g(x, 0.26, 0.67, 0.24, 0.70)
µ_high(C_g, x) = g(x, 0.68, 1, 0.66, 1) (16).

Es können auch andere Formen der Zugehörigkeitsfunktionen so wie andere spezielle Werte, je nach Anwendungsgebiet, ohne weiteres gewählt werden können.

In Fig. 11 ist die linguistische Variable Zelle Vorentschei dung C_g graphisch dargestellt.

In einem weiteren Schritt wird das Ergebnis der linguisti schen Variable Zellevorentscheidung C_g geglättet GL. Dadurch wird die Entscheidung E ermittelt. Die Entscheidung E ist in Form einer linguistischen Variable Zellentscheidung C_d gege ben. Die variable Zellentscheidung C_d ist auf der Grundmenge X(C_d) beispielsweise auf folgende Weise definiert:

Hierfür sind beispielsweise folgende drei Zustände definiert

Die linguistische Variable Zellentscheidung C_d repräsentiert die Entscheidung E und somit auch eine Ausgangsgröße der Überwachungseinheit UPC. Mit der linguistischen Variable Zel lentscheidung C_d wird bestimmt, welche Maßnahmen für die je weils untersuchte ATM-Zelle nötig sind.

Fuzzy-Regelbasis Zellentscheidung FRZ

Die Fuzzy-Regelbasis Zellentscheidung FRZ gibt in Abhängig keit des Füllstandsparameters B_u und des Zellankunftsparame ters C_a an, ob eine ATM-Zelle als nicht konform gekennzeich net oder verworfen werden soll. Die Ausgangsgröße ist die linguistische Variable Zellevorentscheidung C_g. Die Regeln der Fuzzyregelbasis FRZ sind in der folgenden Tabelle angege ben:

Alle Regeln gehen mit einer Gewichtung von 100% in den Ent scheidungsprozeß mit ein. Der Zellankunftsparameter C_a gibt an, ob eine ATM-Zelle ankommt oder nicht. Ist keine ATM-Zelle angekommen (Zellankunft C_a=low), dann gibt es auch nichts weiterzuleiten oder zu bewerten. Die Ausgangsvariable Zel lentscheidung C_g wird unabhängig von dem Füllstandparameter B_u auf den Wert low gesetzt. Kommt eine ATM-Zelle an (Zellankunft C_a=high), so wird in Abhängigkeit von dem Füll stand die Ausgangsvariable Zellentscheidung C_g auf den Wert high für Weitergabe, auf den Wert med für eine Kennzeichnung der ATM-Zelle als nicht konform, oder auf einen Wert low für ein Verwerfen der ATM-Zelle gesetzt.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, auch die Menge der Sendeberechtigungs-Token ST in geeignetem Maße aufzufüllen bzw. zu reduzieren, wenn eine ATM-Zelle gesendet bzw. empfangen wurde. In Anlehnung an das Leaky-Bucket- Verfahren ist es sinnvoll, die Sendeberechtigungs-Token ST mit der durchschnittlichen Senderate einer ATM-Verbindung zu generieren. Die Sendeberechtigungs-Token ST werden solange in dem Token-Generator TG generiert, bis der Token-Pool TP ge füllt ist.

Hierzu ist eine Erweiterung der Überwachungseinheit UPC er forderlich, die in den Fig. 12 und, detaillierter, in der Fig. 13 dargestellt ist.

Zunächst wird die Überwachungseinheit UPC derart erweitert, daß die Menge der Sendeberechtigungs-Token, also der Füll standsparameter B_u um einen Sendeberechtigungs-Token ernied rigt wird, wenn eine ATM-Zelle gesendet wurde, d. h. als Er gebnis der Überwachungseinheit UPC entweder die Entscheidung E "ATM-Zelle senden" oder "ATM-Zelle kennzeichnen" vorliegt.

Um dies zu erreichen wird, wie in Fig. 12 dargestellt, die Überwachungseinheit UPC um einen Füllstandsregler BM erwei tert. In dem Füllstandsregler BM wird in Abhängigkeit des Ausgangs der Überwachungseinheit UPC, der Entscheidung E und dem Wert des Füllstandsparameters B_u ein neuer Wert für den Füllstandsparameter B_u ermittelt. Das Ergebnis wird in der Variable B_u abgelegt. Da zu Beginn des Verfahrens keine Größe verfügbar ist, aus der Größe des Füllstandsparameters B_u be stimmt werden kann, wird zunächst in diesem Ausführungsbei spiel eine Größe von 50 Sendeberechtigungs-Token in dem To ken-Pool TP angenommen. Da der Füllstandsparameter B_u nor miert ist, entspricht also ein Sendeberechtigungs-Token ST dem Wert 1/50 in dem Füllstandsparameter B_u.

Nachdem die Menge des Token-Pools TP der Überwachungseinheit UPC automatisch bei jeder ATM-Zelle, die gesendet wird, um den Wert eines Sendeberechtigungs-Token ST vermindert wird ist es wünschenswert, die Menge des Token-Pools TP auch in geeigneter Weise aufzufüllen. Hierzu wird zunächst ein Para meter benötigt der es gestattet, die Generierung der Sendebe rechtigungs-Token ST zu steuern. Hierfür ist beispielsweise die durchschnittliche Zellrate SCR der ATM-Verbindung geeig net. Die durchschnittliche Zellrate SCR spiegelt wider, wie viele ATM-Zellen im Durchschnitt pro Zeiteinheit die Quelle verlassen dürfen. Es wird durch die durchschnittliche Zellra te SCR eine Zellrate vorgegeben. Da jede ATM-Zelle die die Überwachungseinheit UPC passiert, ein Sendeberechtigungs- Token ST benötigt, wird die durchschnittliche Zellrate SCR in diesem Ausführungsbeispiel als Rate der Token-Erzeugung ver wendet.

Der Füllstandsregler BM wird in dem Sinn erweitert, daß er abhängig von dem Zeitraum, der seit der letzten Generierung eines Sendeberechtigungs-Tokens verstrichen ist und der durchschnittlichen Zellrate SCR Sendeberechtigungs-Token ST zu der Menge des Token-Pools TP hinzufügt, also den Wert des Füllstandsparameters B_u erhöht.

Weiterhin wird in dieser Weiterbildung des Verfahrens bzw. der Anordnung die durchschnittliche Zellrate SCR in Form ei ner linguistischen Variable berücksichtigt. Sie ist auf einer Grundmenge X(SCR) definiert, die sich beispielsweise ergibt aus:

Die durchschnittliche Zellrate SCR wird aufgrund der ver schiedenen möglichen Bandbreiten W eines Übertragungsmediums ebenfalls normiert, so daß der Wert 1 die maximal erreichbare durchschnittliche Zellrate SCR darstellt. Weiterhin wird in dem Füllstandsregler BM eine Zeitvariable Zeit berücksich tigt, die den Zeitraum beschreibt, der seit der letzten Gene rierung eines Sendeberechtigungs-Token ST verstrichen ist. Entsprechend wird jeweils ein neues Sendeberechtigungs-Token ST generiert, wenn die durch die durchschnittliche Zellrate SCR vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist. Definiert ist die Zeitvariable Zeit auf einer Grundmenge X(Zeit), die bei spielsweise sich ergibt aus:

Mit dem Füllstandsregler BM wird aus den Eingangswerten Zel lentscheidung C_d, durchschnittliche Zellrate SCR sowie der Zeitvariablen Zeit und dem Füllstandsparameter B_u ein neuer Wert für den Füllstandsparameter B_u ermittelt. Somit ergibt sich jeweils ein neuer Wert für den Füllstandsparameter B_u beispielsweise als eine Funktion f_Bu mit

Hierbei entspricht der Wert 1/50 einem Sendeberechtigungs- Token ST des Token-Pools TP bei einer maximalen Größe des To ken-Pools TP von 50 Sendeberechtigungs-Token ST. Dies ist je doch in keinster Weise einschränkend zu verstehen. Es kann entsprechend der variablen Größe des Token-Pools TP der ent sprechende Wert anstatt dem Wert 1/50 eingesetzt werden, wo durch eine variable Obergrenze erreicht wird.

In Fig. 14 ist eine Weiterbildung des Verfahrens und der An ordnung dargestellt, in der zusätzlich die Burstiness BU be rücksichtigt wird. Die Burstiness BU ist definiert auf einer Grundmenge X(BU), die sich beispielsweise ergibt aus:

Die Grundmenge X(BU) ist ebenfalls eine normierte Größe. Der Wert 0 entspricht dabei einem nicht bursthaften Verkehr, der Wert 1 entsprechend dem höchstmöglich bursthaften Verkehr auf der ATM-Verbindung.

In dieser Weiterbildung wird der Füllstandsregler BM in der Weise erweitert, daß die Größe des Token-Pools TP nicht mehr fest ist sondern entsprechend der Variable Burstiness BU va riiert werden kann. Es ist notwendig, eine Obergrenze für die Größe des Token-Pools TP vorzugeben.

Somit ergibt sich abhängig von dem Wert der Burstiness BU ei ne veränderte Funktion des Füllstandsreglers BM, die sich beispielsweise ergibt aus:

Aufgrund der Ungenauigkeit der Begriffsdefinition der Bursti ness BU wird in diesem Ausführungsbeispiel die Bestimmung der Burstiness BU mit Hilfe eines weiteren Fuzzy-Reglers durchge führt. Dieser im weiteren als Burstiness-Regler BR bezeichne te Fuzzy-Regler verwendet eine Regelbasis mit drei Eingangs größen:

- die durchschnittliche Zellrate SCR,
- die Spitzenzellrate PCR, sowie
- die Maximum Burst Size MBS.

Mit dem Burstiness-Regler BR wird die Ausgangsgröße Bursti ness BU ermittelt (vgl. Fig. 15).

Die Regelbasis für den Burstiness-Regler BR ist in der fol genden Tabelle dargestellt:

Die Spitzenzellrate PCR ist eine auf der Grundmenge X(PCR) definierte linguistische Variable, die sich beispielsweise ergibt aus:

Die Spitzenzellrate PCR wird aufgrund der verschiedenen mög lichen Bandbreiten W des Übertragungsmediums normiert, so daß der Wert 1 die maximal erreichbare Spitzenzellrate PCR an gibt. Die Normierung der durchschnittlichen Zellrate SCR sollte vorteilhafterweise in gleicher Weise erfolgen wie die der Spitzenzellrate PCR, um nicht zusätzliche Komplexität in dem Verfahren bzw. der Anordnung zu verursachen.

Weiterhin wird eine erste Variable mSCRPCR eingeführt, die das Verhältnis zwischen Spitzenzellrate PCR und der durch schnittlichen Zellrate SCR darstellt. Die erste Variable mSCRPCR ist eine linguistische Variable, deren Termmenge A(mSCRPCR) sich beispielsweise ergibt aus:

A(mSCRPCR) = {VeryVeryLow, VeryLow, low, med, high, VeryHigh, VeryVeryHigh}
= {VVL, VL, low, med, high, VH,VVH} (25).

Eine Grundmenge X(mSCRPCR) ergibt sich aus

In Fig. 16 ist die erste Variable mSCRPCR mit den Zugehörig keitsfunktionen dargestellt, die sich z. B. ergeben aus:

µ_VVL(mSCRPCR) = f(x, 0, 0, 0.16)
µ_VL(mSCRPCR) = f(x, 0.16, 0, 0.32)
µ_low(mSCRPCR) = f(x, 0.32, 0.16, 0.48)
µ_med(mSCRPCR) = f(x, 0.48, 0.32, 0.63)
µ_high(mSCRPCR) = f(x, 0.63, 0.48, 0.79)
µ_VH(mSCRPCR) = f(x, 0.79, 0.63, 0.95)
µ_VVH(mSCRPCR) = g(x, 0.95, 1, 0.79, 1) (27).

Weiterhin wird die Maximum Burst Size MBS in Form einer lin guistische Variable in dem Burstiness-Regler BR berücksich tigt. Graphisch ist diese linguistische Variable der Maximum Burst Size MBS in Fig. 17 dargestellt. Sie wird im weiteren als eine zweite Variable MBS bezeichnet. Die zweite Variable MBS stellt die maximale Größe eines Bursts in ATM-Zellen dar. Eine Termmenge A(MBS) der zweiten Variablen MBS ist bei spielsweise definiert als:

A(MBS) = {VeryLow, low, med, high, VeryHigh}
= {(VL, low, med, high, VH} (28).

Sie ist definiert auf einer Grundmenge X(MBS), die sich bei spielsweise ergibt aus

Die zweite Variable MBS ist ebenfalls normiert. Hierbei re präsentiert der Wert 1 einen Burst der maximal möglichen Grö ße, wobei es dem Netzwerkbetreiber überlassen bleibt, wie groß dieser Wert gewählt wird. Die Zugehörigkeitsfunktionen der zweiten Variable MBS ergeben sich beispielsweise aus:

µ_VL(MBS) = f(x, 0, 0, 0.25)
µ_low(MBS) = f(x, 0.25, 0, 0.5)
µ_med(MBS) = f(x, 0.5, 0.25, 0.75)
µ_high(MBS) = f(x, 0.75, 0.5, 1)
µ_VH(MBS) = f(x, 1, 0.75, 1) (30).

Die Ausgangsgröße des Burstiness-Reglers BR ist die Bursti ness BU in Form einer linguistischen Variable, die in Fig. 18 graphisch dargestellt ist. Sie ist auf einer Termmenge A(BU) definiert, die sich beispielsweise ergibt aus:

A(BU) = {VeryLow, low, med, high, VeryHigh}
= {VL, low, med, high, VH} (31).

Die Grundmenge X(BU) der Variable Burstiness BU ist bei spielsweise definiert als:

Die linguistische Variable Burstiness BU ist normiert. Der Wert 1 steht für die größtmögliche Burstiness im Sinne des Burstiness-Reglers BR und der Wert 0 für "nicht bursthaft". Die Zugehörigkeitsfunktionen für die Variable Burstiness er geben sich beispielsweise aus:

µ_VL(BU) = f(x, 0, 0, 0.25)
µ_low(BU) = f(x, 0.25, 0, 0.25)
µ_med(BU) = f(0, 0.5, 0.25, 0.75)
µ_high(BU) = f(x, 0.75, 0.5, 1)
µ_VH(BU) = f(x, 1, 0.75, 1) (33).

Es wird eine Triangularfunktion f(x, x₀, a₀, a₁) verwendet, die sich ergibt aus

Es sind a_i mit i=0,1 die rechte bzw. linke Ecke der Triangu larfunktion und x₀ ist der Mittelpunkt der Triangularfunktion f(x, x₀, a₀, a₁). In einer Funktion dSCR_PCR wird die erste Variable mSCRPCR aus der durchschnittlichen Zellrate SCR und der Spitzenzellrate PCR ermittelt auf folgende Weise:

Unter Berücksichtigung der Regeln, die in der folgenden Ta belle dargestellt sind wird in einer Weiterbildung der Bur stinessreglers BR vereinfacht und die Variable Burstiness BU beispielsweise nach den folgenden Vorschriften ermittelt.

Die Regelbasis des Burstinessreglers BR verwendet als Ein gangsvariablen die erste Variable mSCRPCR sowie die zweite Variable MBS.

In Fig. 19 ist die Überwachungseinheit UPC mit weiteren Wei terbildungen dargestellt. Es wird zusätzlich eine dritte Va riable ArrivalTime berücksichtigt, die den Zeitpunkt des Ein treffens der jeweiligen ATM-Zelle darstellt, die aktuell durch die Überwachungseinheit UPC bewertet wird. Der Defini tionsbereich der dritten Variable ArrivalTime ergibt sich beispielsweise aus:

Der Zeitpunkt, zu dem eine ATM-Verbindung zustandekommt, wird in diesem Rahmen als der Zeitpunkt "0" betrachtet.

Weiterhin wird eine vierte Variable LastTransmitTime berück sichtigt, die eine ähnliche Funktion aufweist wie die dritte Variable ArrivalTime. Im Gegensatz zu der dritten Variable ArrivalTime wird in der vierten Variable LastTransmitTime je doch der Zeitpunkt gespeichert, zu dem zum letzten Mal eine ATM-Zelle tatsächlich auf das ATM-Netzwerk aufgebracht wurde. Der Definitionsbereich der vierten Variable LastTransmitTime ergibt sich beispielsweise aus:

Weiterhin wird eine fünfte Variable Zelle eingeführt, die an gibt, ob eine ATM-Zelle tatsächlich zur Bewertung ansteht. Da die Fuzzy-Regel-Basen auch dann die Werte der Eingangsvaria ble verarbeiten und einen Ausgangswert erzeugen, ist es vor teilhaft, einen solchen Trigger zu verwenden.

Die fünfte Variable Zelle besitzt beispielsweise den Defini tionsbereich:

X(Zelle) = {0, 1} (38).

Der Wert 1 repräsentiert das Anstehen einer ATM-Zelle zur Be wertung, der Wert 0 bedeutet, daß keine ATM-Zelle von der Überwachungseinheit UPC bewertet werden muß. In einer zusätz lichen Funktion dArrivalTime wird die Zeitdauer berechnet, um die eine ankommende ATM-Zelle im Bezug auf die durchschnitt liche Zellrate SCR "zu spät" oder "zu früh" angekommen ist. Hierzu wird die durchschnittliche Zellrate SCR, die dritte Variable ArrivalTime und die vierte Variable LastTransmitTime verwendet. Das Ergebnis wird in einer Variable Zellankunft zur Verfügung gestellt. Das Ergebnis wird in der Weise ermit telt, daß der Abstand zweier ATM-Zellen verglichen wird. Ist der Abstand, mit dem Abstand, der durch die durchschnittliche Zellrate SCR vorgegeben wird, identisch, so ergibt sich für die Variable Zellankunft der Wert 0. Ist der Abstand zu ge ring, kommt die ATM-Zelle zu früh an und das Ergebnis nähert sich dem Wert -1 an. Kommt die Zelle in nur einem Viertel des vorgegebenen Zeitraums oder noch schneller an, so ist das Er gebnis -1. Analoges gilt für zu spät eintreffende ATM-Zellen, für die das Ergebnis dann gegen den Wert 1 geht.

Somit ergibt sich die Funktion dArrivalTime beispielsweise zu:

Es bezeichnet T_SCR den Kehrwert der durchschnittlichen Zell rate SCR und ein Term D_C ergibt sich beispielsweise aus:

D_C = ArrivalTime - LastTransmitTime - T_SCR (40).

Weiterhin wird eine Funktion dArrivalCellTime vorgesehen, in der die Zeitdauer zwischen der zuletzt gesendeten und der zur Sendung anstehenden ATM-Zelle aus der vierten Variable LastTransmitTime und der dritten Variable ArrivalTime ermit telt wird. Das Ergebnis wird in einer sechsten Variable dArrival gespeichert. Die sechste Variable dArrival ergibt sich beispielsweise aus:

dArrival = ArrivalTime - LastTransmitTime (41).

In dieser Weiterbildung wird in der Funktion Glätten GL die Zellentscheidung C_d beispielsweise auf folgende Weise ermit telt:

Die gesamte Regelbasis der in Fig. 19 dargestellten Überwa chungseinheit UPC ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

Für eine als nicht konform klassifizierte ATM-Zelle sind bei spielsweise folgende Möglichkeiten vorgesehen, diese zu be handeln.

1. Eine nicht konforme ATM-Zelle kann solange verzögert wer den, bis zum Beispiel Werte wie die durchschnittliche Zellra te SCR oder die Bursttoleranz BT wieder in die ausgehandelten Grenzen passen.
2. Durch Setzen des Cell Loss Priority Bits in dem Kopf der ATM-Zelle kann erreicht werden, daß die ATM-Zelle gekenn zeichnet und trotzdem gesendet werden kann. Diese Kennzeich nung hat im weiteren keinen Einfluß, wenn im Verlauf der Ver mittlung keine Überlastsituationen auftreten. Tritt jedoch eine solche Situation in einem Switch auf, z. B. in Form ei nes Warteschlagenüberlaufes, so werden die ATM-Zellen, deren Cell Loss Priority Bit gesetzt wurde, als erste verworfen und somit nicht weitergesendet.
3. Die ATM-Zelle wird direkt verworfen.
4. Die Quelle wird über die nichtkonforme ATM-Zelle infor miert.

Durch dieses Vorgehen wird ein Verfahren und eine Anordnung erreicht, die sehr flexibel, einfach sowie robust sind gegen alle Belastungsintensitäten in einem ATM-Netzwerk. Weiterhin zeichnet sich das Verfahren durch eine rasche Reaktionszeit auf kritische Reaktionen aus, wodurch Überlastsituationen noch rechtzeitig verhindert werden können.

Ein weiterer Vorteil liegt in der völligen Transparenz der von der Überwachungseinheit UPC getroffenen Entscheidungen.

In dieser Schrift wurden folgende Veröffentlichungen zitiert:

[1] Chung-Ju Chang and Ray-Guang Cheng, Traffic Control in an ATM-Network Using Fuzzy Set Theory, IEEE, 1994.

[2] G. Siegmund, ATM - Die Technik des Breitband-ISDN, 2. Auflage, R. v. Decker′s Verlag, Heidelberg, S. 145-147, 1994.

[3] Jaime Jungok Bae und Tatsuya Suda, Survey of Traffic Control Schemes and Protocols in ATM Networks, Proceedings of the IEEE, Vol. 79, No. 2, Februar 1991.

[4] C. von Altrock, Über den Daumen gepeilt, c′t, Heft 3, S. 188-200, 1991.

[5] T. Wolf, Das Fuzzy-Mobil, m c, S. 50-63, März 1991.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung von ausgehandelten Benutzer- Parametern einer ATM-Zelle bei einer ATM-Verbindung,

- bei dem die ATM-Zelle in einer Überwachungseinheit (UPC) empfangen wird,
- bei dem Benutzer-Parameter, durch die eine Verkehrscharak teristik der ATM-Zelle beschrieben werden, gemessen werden,
- bei dem unter Berücksichtigung der gemessenen Benutzer- Parameter und der ausgehandelten Benutzer-Parameter eine Ent scheidung für die ATM-Zelle anhand mindestens einer Fuzzy- Regelbasis (FRZ) ermittelt wird,
- bei dem entsprechend der Entscheidung die ATM-Zelle zumin dest verworfen oder weitergeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Benutzer-Parameter gegeben sind durch mindestens einen Füllstands-Parameter, durch den der Füllstand einer verwendeten Überwachungseinheit (UPC) mit ATM-Zellen ange geben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Benutzer-Parameter gegeben sind durch mindestens einen Zellankunfts-Parameter (C_a), durch den angegeben wird, ob eine ATM-Zelle in der Überwachungseinheit (UPC) empfangen wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Benutzer-Parameter gegeben sind durch mindestens einen Burstiness-Parameter (BU), durch den angegeben wird, ob eine Burstiness aufgetreten ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

- bei dem zusätzlich als Entscheidung auch eine Markierung der ATM-Zelle als nicht konform mit den ausgehandelten Benut zer-Parametern vorgesehen wird, und
- bei dem die markierten ATM-Zellen verworfen werden, falls das ATM-Netz überlastet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

- bei dem zusätzlich als Entscheidung auch eine Markierung der ATM-Zelle als nicht konform mit den ausgehandelten Benut zer-Parametern vorgesehen wird, und
- bei dem die markierten ATM-Zellen erst nach einer Verzöge rung weitergeleitet werden, nachdem empfangene, nicht mar kierte ATM-Zellen zuerst weitergeleitet wurden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

- bei dem zusätzlich als Entscheidung auch eine Markierung der ATM-Zelle als nicht konform mit den ausgehandelten Benut zer-Parametern vorgesehen wird, und
- bei dem ein Sender der markierten ATM-Zelle über die nicht konformen markierten ATM-Zellen informiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem von einer Überwachungseinheit empfangene ATM-Zellen gepuffert werden.

9. Anordnung zur Überwachung von ausgehandelten Benutzer- Parametern einer ATM-Zelle bei einer ATM-Verbindung mit Hilfe eines Rechners,
bei der mindestens eine Fuzzy-Regelbasis (FRZ) vorgesehen ist, anhand der die ATM-Verbindung überwacht wird.