DE19736228A1 - Zeitverwaltungsverfahren für ATM-Netzwerk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeitverwaltungsver­ fahren für ein ATM-Netzwerk, das zur Verwendung bei einem Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetzwerk, wie beispielsweise einem ISDN geeignet ist.

Vor kurzem ist ein ATM (asynchroner Übertragungmodus)-Netz­ werk als eine Technik zur Realisation von Multimedia­ diensten entwickelt worden. In einem ATM-Netzwerk steigt mit dem Anstieg der Zellenverzögerungsänderung (CDV) die Spitzenzählgeschwindigkeit und es kann ein Verkehr mit ho­ her Bündelung entstehen. Daraus resultiert, daß die Effizi­ enz der Verwendung des Netzwerks sinkt. Aus diesem Grund müssen die Zellströme entzerrt werden, indem jeder Zelle an jedem Anschluß eine optimale Verzögerung addiert wird.

Bei der Algorithmus-Berechnung für diese Entzerrung wird der ideale Übertragungszeitpunkt einer Ankunftszelle auf der Basis des Ankunftszeitpunkts der vorhergehenden Zelle berechnet. Dieser Vorgang erfordert eine Zeitverwaltung, um die Beziehung der Größenordnung zwischen den Zeitparame­ tern, die für die Algorithmusberechnung erforderlich sind, bezogen auf einen Zeitschaltwert, zu bestimmen.

Eine derartige Technik ist beispielsweise in der ungeprüf­ ten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-32973 offen­ bart. Gemäß diesem Stand der Technik wird Information, die den Zeitpunkt angibt, zu dem die erste Zelle nach dem Star­ ten eines Meß/Überwachungs-Vorgangs ankommt, in einem Spei­ cher an jedem Knoten im ATM-Netzwerk gespeichert. Wenn eine vorbestimmte, eine Messung erlaubende Zeit in dem Intervall abläuft, das zwischen diesem Zeitpunkt und dem Zeitpunkt liegt, zu dem die nächste Zelle mit dem gleichen Kennzei­ chen ankommt, wird das Auftreten einer Abweichung bestimmt und die Messung nochmals durchgeführt.

Bei dieser Anordnung müssen Register nicht als Kennzeichen­ einheit, genannt VIPs oder VCIs vorbereitet sein. Daher kann eine Verringerung der Schaltungsgröße erzielt werden. Selbst wenn eine Zelle zu einem Zeitpunkt ankommt, der über die physikalischen Ankunftszeitpunkt-Intervallspeichergren­ zen des Speichers hinausgeht, wird keine fehlerhafte Zell­ strömgeschwindigkeitsinformation ausgegeben, und es kann eine genaue Zellströmgeschwindigkeitsinformation geschaffen werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Zeitverwal­ tungsverfahren wird die Zeitverwaltung auf der Basis von absoluten Zeiten durchgeführt, und daher ist eine Zeit­ schalterlänge basierend auf der maximalen Betriebs zeit nach dem Zeitpunkt des Einschaltens der Stromversorgung erfor­ derlich. Die Bitlänge des Zeitzählers wird daher lang, was zu einer Vergrößerung der Schaltungsgröße führt. Wenn die Schaltung größer wird, sinkt die Verarbeitungsgeschwindig­ keit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, angesichts der vorstehenden Situation ein Zeitverwaltungsverfahren für ein ATM-Netzwerk zu schaffen, das die Verarbeitungsgeschwindig­ keit erhöhen und die Schaltungsgröße verringern kann.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Grundaspekt der vorliegenden Erfindung ein Zeitverwaltungsverfahren für ein ATM-Netzwerk geschaffen zum Durchführen eines Formvorgangs zum Entzerren des Zellstroms durch Erzeugen eines Ankunfts­ zeitpunktes der Zelle, auf der Basis des Ankunftsintervalls der Eingangszellen und Addieren einer optimalen Verzögerung zu dem Ankunftszeitpunkt, wodurch ein idealer Übertragungs­ zeitpunkt t_o erzielt wird, mit den Schritten Vorbereiten eines Flags, das anzeigt, ob ein Wert eines Zeitschaltzäh­ lers zum Erzeugen eines Ankunftszeitpunkts einer Zelle auf der Basis von Ankunftszeitintervallen von Eingangszellen einen maximalen Zeitschaltzykluswert überschritten hat, und Durchführen des Formvorgangs mittels Verwalten des An­ kunftszeitpunkt der Zelle bezogen auf eine Relativzeit in Übereinstimmung mit dem Zustand des Flags.

Grundsätzlich bezüglich der Form des Flags, hat das Flag ein erstes Flag, das anzeigt, ob ein nächster TET-Wert durch Addieren eines Mindestzellintervalls Ts zu einem theoretischen Übertragungszeitpunkt TET einen maximalen Zeitschaltwert überschritten hat und ein nächster Zeit­ schaltzyklus gestartet worden ist, und ein zweites Flag, das anzeigt, ob ein Zellankunftszeitpunkt t_a einer Zelle in einem Zyklus gekommen ist, der länger als der Mindest­ zellintervall Ts ist, und den Maximalwert des Zeitschalters überschritten hat.

Die Form des Flags betreffend, sind die ersten und zweiten Flags in Einheiten der VPI/VCI-Nummern der Eingangszellen aufbereitet.

Bezüglich der Form des Flags umfaßt das Verfahren weiterhin Einstellen des ersten Flags auf "0", wenn der nächste TET- Wert, der durch Addieren des Mindestzellintervalls Ts zur theoretischen Übertragungszeit TET erzielt worden ist, den maximalen Zeitschaltwert überschritten hat, und der nächste Zeitschaltzyklus gestartet worden ist, und Einstellen des ersten Flags auf "1", wenn der nächste TET-Wert nicht den maximalen Zeitschaltwert überschritten hat und der nächste Zeitschaltzyklus nicht gestartet worden ist, Einstellen des zweiten Flags auf "1", wenn der Zellankunftszeitpunkt t_a der Zelle in einen Zyklus gelangt ist, der länger als der Mindestzellintervall Ts ist, und den maximalen Wert des Zeitschalters überschritten hat, und Einstellen des zweiten Flags auf "0", wenn der Zellankunftszeitpunkt t_a nicht in einen Zyklus, länger als der Mindestzellintervall Ts ge­ langt ist, und nicht den Maximalwert des Zeitschalters überschritten hat, Durchführen eines normalen Formvorgangs, wenn beide, die ersten und zweiten Flags auf "0" gesetzt sind, Setzen der theoretischen Übertragungszeit TET auf einen Wert gleich der Ankunftszeit der Zelle und Setzen des idealen Übertragungszeitpunkt t_o auf einen Wert gleich dem Ankunftszeitpunkt t_a der Zelle, wenn die ersten und zweiten Flags jeweils auf "1" bzw. "0" gesetzt sind, Durchführen eines Formvorgangs durch Korrigieren der theoretischen Übertragungszeit TET gemäß TET = TET + maximaler Zeit­ schaltwert t, wenn die ersten und zweiten Flags jeweils auf "0" bzw. "1" gesetzt sind, und Durchführen einer Verarbei­ tung für einen anormalen Zustand, wenn beide, das erste und zweite Flag auf "1" gesetzt sind.

Gemäß dem Grundaspekt kann eine Zeitschaltung, bei der das Flag aktualisiert wird, in Einheiten von VPI-VCI-Nummern geschoben werden.

In der vorliegenden Erfindung sind Flags vorgesehen, die auf der Basis der Ankunftsintervalle der Eingangszellen an­ zeigen, ob der Zeitschaltzählerwert des Zeitschaltzählers zum Erzeugen des Ankunftszeitpunkts einer Zelle den maxima­ len Zeitschaltzykluswert überschritten hat, und es wird ein Formvorgang durchgeführt, indem der Ankunftszeitpunkt der Zelle unter Bezugnahme auf eine Relativzeit in Übereinstim­ mung mit dem Zustand dieser Flags verwaltet wird. Daher kann die Bitlänge des Zeitschaltzählers verringert werden, und die Schaltkreisgröße kann verglichen mit dem Fall, bei dem die Zeitverwaltung auf der Basis von absoluten Zeiten durchgeführt wird, verringert werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Addier-Subtrahierschaltungen und dgl. verringert werden, da die Bitlänge des Zeitschaltzählers verkleinert werden kann. Daraus folgend kann die Rechenzeit verkürzt werden, um eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung zu reali­ sieren.

Die obigen und viele andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann ersicht­ lich unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Be­ schreibung der begleitenden Figuren, in welchen bevorzugte Ausführungsformen gezeigt sind, die die Prinzipien der vor­ liegenden Erfindung beinhalten, und die als erläuterndes Beispiel gezeigt sind.

In den Figuren zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A bis 2D jeweils eine Ansicht zur Erläuterung eines Formalgorithmus;

Fig. 3 ein Flußschaltbild eines Formvorgangs;

Fig. 4 ein Flußschaltbild eines Flag-Aktualisierungsverfah­ rens;

Fig. 5 ein Flußschaltbild der Flag-Aktualisierungsberech­ nung, die durchgeführt wird, wenn ein Zeitschaltwert gleich Null ist;

Fig. 6 ein Flußschaltbild eines Formvorgangs mit einem Flag-Aktualisierungsvorgang;

Fig. 7 ein Zeitschaltbild zur Erläuterung der Formberech­ nung einschließlich eines Flag-Aktualisierungsvorgangs;

Fig. 8 eine Ansicht zur Erläuterung eines Flag-Aktualisie­ rungsverfahrens;

Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung des Konzeptes der Rela­ tivzeit 0 bei einer Modifikation der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 10 ein Flußschaltbild eines Flag-Aktualisierungsvor­ gang gemäß der Modifikation; und

Fig. 11 ein Flußschaltbild eines Formvorgangs gemäß der Mo­ difikation.

Es werden im Folgenden mehrere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Figuren beschrieben.

Ein ATN-Netzwerk-Zeitverwaltungsverfahren gemäß der vorlie­ genden Erfindung wird bei einem Hochgeschwindigkeits-Breit­ bandnetzwerk, wie beispielsweise einem B-ISDN od. dgl. an­ gewendet.

Bevor eine Ausführungsform beschrieben wird, wird das Prin­ zip der Formfunktion, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kurz als erstes beschrieben.

In einem ATM-Netzwerk tritt eine CDV (Zellverzögerungsände­ rung) auf, da ATM-Zellen (im Nachfolgenden als Zellen be­ zeichnet) zu nicht stetigen Zeitpunkten übertragen werden. Da die CDV größer wird, ist in dem Netzwerk eine Zelle mit einer hohen Bündelung enthalten. Als Ergebnis sinkt die An­ wendungseffizienz des Netzwerkes. Um die Anwendungseffizi­ enz des Netzwerkes zu erhöhen, indem die Bündelung der Zelle im Netzwerk gesenkt wird, wird eine vorbestimmte Ver­ zögerung der Zelle addiert, um die Zellströme zu entzerren. Das Entzerren der Zellströme durch ein derartiges Addieren einer Verzögerung wird Formen genannt.

Die Anordnung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird als nächstes anhand der Fig. 1 beschrieben. Ein ATM-Zellensteuerabschnitt 1 detektiert die Eingangszellen und verwaltet einen Ankunftszeitpunkt t_a jeder Eingangs­ zelle unter Verwendung eines Zeitschaltzählers 2, der in einem Zellzyklus synchron mit den Ankunftszeitintervallen Td der detektierten Zellen erhöht. Der ATM-Zellensteuerab­ schnitt 1 detektiert auch die VPI/VCI-Nummer jeder Ein­ gangszelle und bewirkt, daß ein Speichersteuerabschnitt 4 verschiedene Parameter herausliest (einen Mindestzellinter­ vall Ts, eines zulässigen Restwerts τs für CDV, einen idealen Übertragungszeitpunkt t_o, eine theoretische Über­ tragungszeit TET, Zeitschaltflags Ca und Ft, und Zellan­ kunftszeitpunkt t_a) und zwar aus den Speicherbereichen ei­ nes Parameterspeichers 5 und eines Rechenspeichers 6, in welchem die VPI/VCI-Nummer der Ankunftszelle gespeichert ist.

Festliegende Daten, die gesetzt werden, wenn das Gerät ge­ startet wird, sind in dem Parameterspeicher 5 in Form von Einheiten der VPI/VCI-Daten gespeichert, und die Rechener­ gebnisse, die von einem Planungsabschnitt 3 erhalten wer­ den, werden in den Rechenspeicher 6 in Einheiten von VPI/VCI-Daten gespeichert. Anzumerken ist, daß wenn das Ge­ rät gestartet wird, eine Anfangseinstellung durchgeführt wird, und der Anfangswert "0" in dem Rechenspeicher 6 ge­ speichert wird.

Der Planungsabschnitt 3 führt eine Berechnung basierend auf einem Formalgorithmus durch, unter Verwendung des Zellan­ kunftszeitpunkt t_a, der am Zeitschaltzähler 2 ausgegeben worden ist, und der verschiedenen Parameter, die aus dem Parameterspeicher 5 und dem Rechenspeicher 6 herausgelesen worden sind. Der Planungsabschnitt 3 speichert über den Speichersteuerabschnitt 4 die Rechenergebnisse (TET, t_o, Ca, Ft) in dem Bereich des Rechenspeichers 6, in welchem die VPI/VCI-Nummer gespeichert ist. Gleichzeitig wird die ideale Übertragungszeitpunkt t_o als Ausgangs zeit der Zelle an den ATM-Zellsteuerabschnitt 1 ausgegeben. Die Zelle wird dann zu dem Zeitpunkt, basierend auf dem Ergebnis der Algo­ rithmusberechnung, das vom Planungsabschnitt 3 erzielt wor­ den ist, ausgegeben, wodurch ein Formvorgang durchgeführt worden ist.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform wird als nächstes beschrieben.

(1) Entwurf des Formalgorithmus

Ein Entwurf des Formalgorithmus, der im Planungsabschnitt 3 verwendet wird, (siehe Fig. 1), wird als nächstes anhand der Fig. 2A bis 2D beschrieben.

In dem ATM-Netzwerk werden Zellen synchron übertragen. Wenn daher die Strömungsgeschwindigkeit des Zellenstroms in das Netzwerk mit keiner Begrenzung beaufschlagt ist, wird das Netz mit einer Last, basierend auf der Überlastung und dgl., beaufschlagt. Aus diesem Grund muß der Maximalwert eines ATM-Zellstroms spezifiziert werden. Als ein Parameter zur Verwaltung einer Zellstromgeschwindigkeit wird eine PCR (Spitzenzellgeschwindigkeit) verwendet.

In dem Formalgorithmus ist die theoretische Übertragungs­ zeitpunkt TET durch das Mindestzellintervall Ts als Rezi­ prokwert von PCR bestimmt. Um die Zellübertragungszeiten auf der Basis des Mindestzellintervalls Ts zu entzerren, wird der ideale Übertragungszeitpunkt t_o innerhalb des Be­ reiches des zulässigen Restwertes für CDV τs, bezogen auf die theoretische Übertragungszeit TET bestimmt, und auf diese Art und Weise wird ein Formvorgang durchgeführt.

Wenn der Ankunftszeitpunkt t_a einer Zelle den zulässigen Restwert von CDV τs überschreitet, wird mit Bezug auf die theoretische Übertragungszeit TET entsprechend der Zelle, d. h., daß der in der Fig. 2A gezeigte Fall auftritt, be­ stimmt, daß die Anforderung der PCR nicht erfüllt ist und es wird ein Formvorgang durchgeführt.

Im Gegensatz hierzu wird, wenn der Ankunftszeitpunkt t_a ei­ ner Zelle in den Bereich des zulässigen Restwertes für CDV τs fällt, bezogen auf die theoretische Übertragungszeit TET, wie in dem in der Fig. 2B gezeigten Fall, bestimmt, daß die CDV in einen spezifischen zulässigen CDV-Bereich fällt. Die Ankunftszelle wird daher so wie sie ist ausgege­ ben.

Wenn der Ankunftszeitpunkt t_a einer Zelle später als die theoretische Übertragungszeit TET liegt, wie im in der Fig. 2C gezeigten Fall, dann wird bestimmt, daß die Zellge­ schwindigkeit niedriger als PCR ist. Die theoretische Über­ tragungszeit TET wird daher auf den Zellankunftszeitpunkt t_a als neue Referenz aktualisiert, und die Ankunftszelle wird so wie sie ist ausgegeben.

Um eine Algorithmusberechnung durchzuführen, müssen die An­ kunftszeitpunkte der Zellen verwaltet werden. In diesem Fall wird die Zeitverwaltung durchgeführt, indem ein Zeit­ schaltzähler entsprechend der Mindestbetriebszeit anstatt eines Zeitschaltzählers entsprechend der maximalen Be­ triebszeit nach dem Einschalten der Netzversorgung verwen­ det wird, und ob die Meßzeit das maximale Meßintervall überschreitet, wird auf der Basis der zwei Arten von Flags (Ca, Ft) bestimmt.

Wenn der Zellankunftszeitpunkt t_a auf "0" gesetzt ist, ist ein Mindestzeitschaltzählerwert t gegeben durch t = zuläs­ siger Bereich CDV + τs (max) + Ts (max), mit τs (max) und Ts (max) gleich den Maximalwerten der jeweiligen Parameter, wie in der Fig. 2D gezeigt.

Wenn eine Zelle zu einem Zeitpunkt jenseits des zulässigen Bereiches für CDV ankommt, wird bestimmt, daß das Maß der Verkehrsbündelung, das im Netzwerk spezifiziert ist, über­ treten ist, und die Zelle wird als eine Übertretungszelle ausrangiert. Alternativ wird die Priorität der Zelle so vermindert, daß die Zelle keinem Formen unterzogen wird. Aus diesem Grund kann mit dem Mindestzeitschalterzählerwert t die theoretische Übertragungszeit TET der nächsten An­ kunftszelle, die auf die Zelle folgt, welche zum Ankunfts­ zeitpunkt t_a angekommen ist, innerhalb von zwei Zeitschalt­ zyklen verwaltet werden.

(2) Entwurf der Formverarbeitung

Als nächstes wird anhand der Fig. 3 ein Entwurf der Form­ verarbeitung beschrieben. Zuerst geht der Fluß, wenn die Netzversorgung eingeschaltet ist, und die Anfangseinstel­ lung des Systems erfolgt ist, weiter zum Schritt S1, in welchem der Planungsabschnitt 3 verschiedene Parameter zu­ rücksetzt und die Ausgangswerte setzt. Der Fluß geht dann weiter zum Schritt S2.

Im Schritt S2 wird der Ankunftszeitpunkt t_a einer Zelle de­ tektiert. Im Schritt S3 werden die Parameter (Ts, τs, TET, t_o) entsprechend der VPI-VCI-Daten entsprechend der An­ kunftszelle herausgelesen.

Der Fluß geht dann weiter zum Schritt S10, um zu überprü­ fen, ob die Ankunftszelle eine Übertretungszelle ist oder nicht, d. h. ob die theoretische Übertragungszeit TET größer als "t_a + τs + CDV-zulässiger Bereich" ist oder nicht.

Wenn bestimmt worden ist, daß die Ankunftszelle eine Über­ tretungszelle ist, wird im Schritt S10 Ja erhalten, und der Fluß geht weiter zum Schritt S11, um den Zellvorgang zu verkleinern oder die Zelle auszurangieren. Der Fluß geht weiter zum Schritt S12, um die Aktualisierung der idealen Übertragungszeitpunkt t_o und der theoretischen Übertra­ gungszeit TET zu stoppen. Der Fluß kehrt dann zurück zum Schritt S2.

Wenn im Schritt S10 nein erhalten wird, das heißt wenn be­ stimmt worden ist, daß die Ankunftszelle keine Übertre­ tungszelle ist, geht der Fluß weiter zum Schritt S4, um zu überprüfen, ob die theoretische Übertragungszeit TET größer als t_a + τs ist oder nicht.

Wenn bestimmt worden ist, daß die theoretische Übertra­ gungszeit TET größer als t_a + τs ist, d. h. der in der Fig. 2A gezeigte Fall aufgetreten ist, wird im Schritt S4 Ja be­ stimmt und der Fluß geht weiter zum Schritt S5, um einen Formvorgang durchzuführen und so den idealen Übertragungs­ zeitpunkt t_o (t_o = TET - τs) zu bestimmen. Danach geht der Fluß weiter zum Schritt S9, um die theoretische Übertra­ gungszeit TET zu aktualisieren.

Wenn im Gegensatz hierzu im Schritt S4 Nein als Ergebnis erhalten worden ist, geht der Fluß weiter zum Schritt S6. Im Schritt S6 wird überprüft, ob der Zellankunftszeitpunkt t_a größer als die theoretische Übertragungszeit TET ist.

Wenn der Zellankunftszeitpunkt t_a später als der theoreti­ sche Übertragungszeitpunkt TET liegt, d. h. wenn der in der Fig. 2C gezeigte Fall aufgetreten ist, wird im Schritt S6 als Ergebnis Ja erhalten, und der Fluß geht weiter zum Schritt S7, um die Ankunftszelle so wie sie ist auszugeben.

Wenn der Zellankunftszeitpunkt t_a in dem Bereich von τs fällt, bezogen auf den theoretischen Übertragungszeitpunkt TET, d. h., wenn der in der Fig. 2B gezeigte Fall eingetre­ ten ist, wird bestimmt, daß die Zellgeschwindigkeit niedri­ ger als PCR ist. Der theoretische Übertragungszeit TET wird daher auf den Zellankunftszeitpunkt t_a als neue Referenz aktualisiert, und die Ankunftszelle wird so wie sie ist ausgegeben.

(3) Formvorgang

Es wird als nächstes anhand der Fig. 4 bis 8 ein Form­ vorgang basierend auf dem Mindestzeitschaltzähler unter Verwendung der zwei Flags Ta und Ft beschrieben.

[1] Flag-Aktualisierungsverarbeitung

Die Flags Ta und Ft haben jeweils Flag-Werte in Einheiten der VPI/VCI-Nummern. Das Flag Ca zeigt an, ob der nächste TET-Wert, der durch Addieren des Mindestzellintervalls Ts zur theoretischen Übertragungszeit TET erhalten worden ist, den maximalen Zeitschaltwert überschritten hat und der nächste Zeitschaltzyklus gestartet worden ist.

Das Flag Ft zeigt an, ob der Zellankunftszeitpunkt t_a in einen Zyklus länger als das Mindestzellintervall Ts gelangt ist, und der Maximalwert des Zeitschalters überschritten ist.

Das Aktualisieren der Flags Ca und Ft mit solchen Eigen­ schaften wird anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben. Das Aktualisieren des Flags wird durchgeführt, wenn der Zeit­ schaltwert "0" ist (einschließlich einem Fall, bei dem der Zeitschaltzählerwert überläuft und den nächsten Zeitschalt­ zyklus angibt), und wenn eine Algorithmusberechnung durch­ geführt wird. Die Flag-Aktualisierung (Schritt S102), die durchgeführt wird, wenn der Zeitschaltwert "0" ist, wird für alle VPI/VCI-Daten durchgeführt. Die Flag-Aktualisie­ rung (Schritt S103) basierend auf der Algorithmusberechnung wird nur für die VPI-VCI-Nummer einer Ankunftszelle durch­ geführt.

Die Flag-Aktualisierung, die durchgeführt wird, wenn der Zeitschaltwert "0" ist, wird in Übereinstimmung mit dem Flußschaltbild gemäß Fig. 5 durchgeführt. Im einzelnen wird, wenn der Schritt S201 nach dem Schritt S102 gestartet ist, die Flag-Aktualisierung gestartet. Im Schritt S202 wird überprüft, ob der Zeitschaltwert "0" ist oder nicht. Wenn der Zeitschaltwert nicht "0" ist, wird im Schritt S202 als Antwort Nein erhalten, und die Verarbeitung ist ohne die Durchführung der Flag-Aktualisierung beendet.

Wenn der Zeitschaltwert "0" ist, wird im Schritt S202 Ja als Antwort erhalten und der Fluß geht weiter zum Schritt S203. Im Schritt S203 wird überprüft, ob beide Flags Ca und Ft "0" sind oder nicht. Wenn beide Flags "0" sind, wird im Schritt S203 Ja als Antwort erhalten, und der Fluß geht weiter zum Schritt S204, um die Flags Ca und Ft auf "0" bzw. "1" zu setzen. Der Fluß geht dann weiter zum Schritt S205.

Im Schritt S205 wird überprüft, ob die Flags Ca und Ft "1" bzw. "0" sind oder nicht. Wenn das Ergebnis im Schritt S205 Ja ist, geht der Fluß weiter zum Schritt S206, um beide Flags CA und FT auf "0" zu setzen. Der Fluß geht dann wei­ ter zum Schritt S207. Ansonsten wird, wenn im Schritt S205 Nein als Ergebnis erzielt wird, der Fluß zum Schritt 207 vorrücken.

[2] Formverarbeitung

Fig. 6 ist ein Flußschaltbild, das die Formverarbeitung zeigt, welche den vorstehend beschriebenen Flag-Aktualisie­ rungsvorgang umfaßt. Die Fig. 7 ist ein Zeitschaltplan, der den Flag-Aktualisierungsvorgang zeigt. Fig. 8 ist eine Ta­ belle, die die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Vorgänge zusammenstellt.

Wie in der Fig. 7 gezeigt, zählt der Zeitschalter in einem Zyklus von 0 auf t-1. In Fig. 7 ist "TET2" zu betrachten. In dem Intervall, in welchem "TET3" durch Addieren des Min­ destzählintervalls Ts zu "TET2" erzielt wird, erfolgt der Eintritt in den nächsten Zeitschaltzyklus, und das Flag Ca ist auf "1" gesetzt. Das heißt, im Flußdiagramm gemäß Fig. 6, das im Schritt 324 Ja erzielt wird und der Fluß weiter­ geht zum Schritt S325.

Wenn das Flag Ca einmal auf "1" gesetzt ist, stimmt die theoretische Übertragungszeit TET der Zelle, die innerhalb dieses Zeitschaltzyklus ankommt und eine VPI-VCI-Nummer hat, immer mit dem nächsten Zeitschaltzyklus überein. Das Flag Ca wird daher auf "1" gehalten. Wenn die Zeitschalt­ zeit "0" wird, wird das Flag Ca auf "0" rückgestellt (siehe Schritt S206 in Fig. 5).

Wenn das Flag Ca bei Ankunft einer Zelle auf "1" gesetzt ist, wird der TET-Wert durch Setzen von TET = TET + maximaler Zeitschaltwert T korrigiert. Wenn beispielsweise "TET3" für t_a3 in der Fig. 7 verwendet wird, ohne daß sein TET- Wert geändert wird, dann ist t_a3 < TET3. Eine genaue Algo­ rithmusberechnung kann daher nicht durchgeführt werden.

Wenn der TET-Wert, der durch das Setzen TET3 = TET3 + maxi­ maler Zeitschaltwert T korrigiert ist, kann eine genaue Größenrelation zwischen t_a3 und TET3 gesetzt werden, die es ermöglicht, daß eine genaue Algorithmusberechnung durchge­ führt werden kann (der Vorgang, der in der Fig. 6 im Schritt S314 Ja erzielt).

Wenn die Rechenergebnisse in dem Rechenspeicher 6 gespei­ chert werden, werden die gespeicherten Werte in Werte im Zeitschaltzähler konvertiert. Aus diesem Grund muß nach der Algorithmusberechnung der maximale Zeitschaltwert T von jedem Wert subtrahiert werden, dem der maximale Zeitschalt­ wert T addiert worden ist. Diese Verarbeitung wird in den Schritten S319, S321, S323 und S326 in Fig. 6 durchgeführt.

Das Flag Ft zeigt an, ob der Zellankunftszeitpunkt t_a in einen Zyklus gelangt, der länger als der Mindestzellinter­ vall Ts ist und den maximalen Zeitschaltwert überschreitet.

Beispielsweise wird in der Fig. 7 "TET5" betrachtet. Da "Ta5" in den nächsten Zeitschaltzyklus nach "TET5" fällt, ist das Flag Ft zum Zeitpunkt 0 im nächsten Zeitschaltzy­ klus auf "1" gesetzt. Wenn zum Zeitpunkt "Ta5" danach eine Zelle ankommt, wird das Flag Ft auf "0" zurückgesetzt, nachdem die Algorithmusberechnung durchgeführt worden ist (Vorgang, der im Schritt S313 in Fig. 6 Ja erzielt).

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Formverarbeitung basierend auf dem Mindestzeitschaltzähler t, unter Verwen­ dung der zwei Flags Ca und Ft, wenn (a) das Flag Ca = 0 und das Flag Ft = 0 ist, die Formverarbeitung durch eine nor­ male Algorithmusberechnung durchgeführt, wie dies in der Fig. 8 gezeigt ist, da die Zeitverwaltung in einem Zeit­ schaltzyklus durchgeführt werden kann. Wenn (b) das Flag Ca = 1 und das Flag Ft = 0 ist, dann ist TET = t_a und t_o = t_a. Wenn (c) das Flag Ca = 0 und das Flag Ft = 1 ist, wird die Formverarbeitung durch eine Algorithmusberechnung durchge­ führt, nachdem der TET-Wert durch Setzen von TET = TET + maximaler Zeitschaltwert T korrigiert worden ist. Wenn (d) das Flag Ca = 1 und das Flag Ft = 1 ist, wird die Verarbei­ tung nach Beendigung des Auftretens eines anormalen Zustan­ des durchgeführt, da diese Bedingung in einem normalen Zu­ stand nicht auftreten kann.

Als ein Ergebnis wird die Formverarbeitung zum Entzerren der Zellströme durch Zeitverwaltung durchgeführt, basierend auf den Relativzeiten anstatt der Absolutzeiten. Daher kann die Anzahl der Bits des Zeitschaltzählers für eine Algo­ rithmusberechnung gesenkt werden, und es kann die Schalt­ kreisgröße reduziert werden, wodurch eine Hochgeschwindig­ keitsverarbeitung realisiert wird.

Eine herkömmliche Zeitverwaltung basierend auf den Absolut­ zeiten wird durch einen 48-Bit-Zeitschaltzähler realisiert. Im Gegensatz hierzu kann eine Zeitverwaltung basierend auf den Relativzeiten bei der vorliegenden Erfindung durch einen 21-Bit-Zeitschaltzähler realisiert werden. Das heißt, die Zählerbitlänge kann auf die Hälfte oder weniger verrin­ gert werden.

Eine Modifikation der vorstehend beschriebenen Ausführungs­ formen wird als nächstes beschrieben.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Verminderung der Zeitschaltzähler-Bitlänge erzielt, indem die Flags Ca und Ft verwendet werden. Bei dieser Modifika­ tion wird die Position der Zeit "0" in Einheiten der VPI/VCI-Nummern geschoben. Diese Modifikation wird im Fol­ genden anhand der Fig. 9 bis 11 beschrieben.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, wie in der Fig. 5 gezeigt, muß eine Flag-Aktualisierung für alle VPI/VCI-Daten durchgeführt werden, wenn der Zeitschaltwert "0" ist. In diesem Fall kann, wenn die Anzahl der verwende­ ten VPI/VCI-Nummern klein ist, Zugriff zum Rechenspeicher 6 innerhalb einer Zellzeit erfolgen. Wenn jedoch die Anzahl der verwendeten VPI/VCI-Nummern erhöht ist, d. h. wenn VPI/VCI-Nummern zu Tausenden gehandhabt werden, kann der Zugriff zum Rechenspeicher 6 nicht innerhalb einer Zellzeit erfolgen.

Um dieses Problem zu lösen, wird die Flag-Aktualisierungs­ zeitschaltung in Einheiten der VPI/VCI-Nummern verschoben. Das Konzept der Relativzeit "0" wird anhand der Fig. 9 be­ schrieben. Durch Setzen des Wertes der VPI/VCI einer Zelle relativ zum Zeitpunkt "0" wird eine Algorithmusberechnung durchgeführt. Es wird eine Zelle betrachtet, die in der Fig. 7 zu einem Zeitschaltwert 2 angekommen ist. Wenn die VPI/VCI-Nummer 0 ist, wird die Relativzeit "2" erhalten. Wenn die VPI/VCI-Nummer 1 ist, wird die Relativzeit "1" er­ halten. Wenn die VPI/VCI-Nummer 2 ist, wird die Relativzeit "0" erhalten. Wenn die VPI/VCI-Nummer 3 ist, wird die Rela­ tivzeit "2-3+Zeitschaltzählerwert t" erhalten. Das heißt der Wert der Relativzeit wird erhalten, indem die VPI/VCI-Nummer von dem Ankunftszeitpunkt der Zelle subtrahiert wird. Wenn dieser Wert ein negativer Wert wird, wird der Zeitschaltzählerwert t dem negativen Wert addiert.

Bei dieser Verarbeitung ist die Flag-Aktualisierungsverar­ beitung, die in der Fig. 5 gezeigt ist, in die Verarbeitung geändert, die in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 10 gezeigt ist, wobei die in der Fig. 6 gezeigte Formverarbeitung in die Verarbeitung, die in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 11 ge­ zeigt ist, geändert worden ist. Das heißt, die Verarbeitung im Schritt S202 in der Flag-Aktualisierungsverarbeitung ge­ mäß Fig. 5 ist durch den Schritt S402 in Fig. 10 ersetzt, in welchem überprüft wird, ob der Zeitschaltwert gleich der VPI/VCI-Nummer ist oder nicht.

Das in der Fig. 11 gezeigte Flußdiagramm ist identisch mit dem gemäß Fig. 6, mit Ausnahme daß die Schritte S529 und S530 zugefügt sind. Im Schritt S529 werden die absoluten Zeitdaten t_o, TET und t_a in relative Zeitdaten umgewandelt. Im Schritt S530 werden die relativen Zeitdaten TET und t_o, die als Ergebnisse der Algorithmusberechnung im Rechenspei­ cher 6 gespeichert sind, in absolute Zeitdaten umgewandelt.

Mit dieser Verarbeitung können selbst für den Fall, daß die Anzahl der verwendeten VPI/VCI-Nummern gestiegen ist, diese sauber gehandhabt werden.

Wie vorstehend beschrieben und gemäß der vorliegenden Er­ findung wird ein Formvorgang durch Zeitverwaltung durchge­ führt, basierend auf den relativen Zeiten unter Verwendung einer Anzahl von Flags, die angeben, ob der Zeitschaltzäh­ lerwert den maximalen Zeitschaltzykluswert überschritten hat oder nicht. Als ein Ergebnis kann die Bitlänge des Zeitschaltzählers gesenkt werden, und es kann die Schalt­ kreisgröße verringert werden. Da die Bitlänge des Zeit­ schaltzählers gesenkt ist, kann die Anzahl der Addierer, Subtrahierer und dgl. gesenkt werden. Daher kann die Re­ chenzeit verkürzt werden, um eine Hochgeschwindigkeitsver­ arbeitung zu realisieren.

Claims (5)

1. Zeitverwaltungsverfahren für ein ATM-Netzwerk zur Durch­ führung eines Formvorgangs, um die Zellströme zu entzerren durch Erzeugen eines Ankunftszeitpunktes einer ATM-Zelle auf der Basis der Ankunftsintervalle von Eingangs-ATM-Zel­ len und durch Addieren einer optimalen Verzögerung zum An­ kunftszeitpunkt, um dadurch einen idealen Übertragungszeit­ punkt t_o zu erhalten, mit den Schritten:
Vorbereiten eines Flags, das anzeigt, ob ein Wert eines Zeitschaltzählers zum Erzeugen eines Ankunftszeitpunktes einer ATM-Zelle auf der Basis der Ankunftszeitintervalle von Eingangs-ATM-Zellen einen maximalen Zeitschaltzyklus­ wert überschritten hat und Durchführen des Formvorgangs durch Verwalten des Ankunftszeitpunktes der ATM-Zelle bezo­ gen auf eine relative Zeit in Übereinstimmung mit dem Zu­ stand des Flags.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flag ein er­ stes Flag aufweist, welches anzeigt, ob ein nächster TET- Wert, der durch Addieren eines Mindestzellintervalls Ts zu einem theoretischen Übertragungszeitpunkt TET erhalten wor­ den ist, einen maximalen Zeitschaltwert überschritten hat, und ein nächster Zeitschaltzyklus gestartet worden ist, und ein zweites Flag, das anzeigt, ob ein Zellankunftszeitpunkt t_a einer ATM-Zelle in einen Zyklus gelangt ist, der länger als das Mindestzellintervall Ts ist und den Maximalwert des Zeitschalters überschritten hat.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Flags in Einheiten der VPI/VCI-Nummern der Ein­ gangszellen präpariert sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin aufweist:
Setzen des ersten Flag auf "0" wenn der nächste TET-Wert, der durch Addieren des Mindestezellintervalls Ts zum theo­ retischen Übertragungszeitpunkt TET erzielt worden ist, den maximalen Zeitschaltwert überschritten hat, und der nächste Zeitschaltzyklus gestartet worden ist, und Setzen des er­ sten Flag auf "1", wenn der nächste TET-Wert den maximalen Zeitschaltwert nicht überschritten hat, und der nächste Zeitschaltzyklus nicht gestartet worden ist;
Setzen des zweiten Flag auf "1", wenn der Zellankunftszeit­ punkt t_a der ATM-Zelle in einem Zyklus gekommen ist, der länger als der Mindestzellintervall Cs ist, und den maxima­ len Wert des Zeitschalter überschritten hat, und Setzen des zweiten Flag auf "0", wenn der Zellankunftszeitpunkt t_a nicht in einen Zyklus länger als der Mindestzellintervall gekommen ist, und nicht den maximalen Wert des Zeitschal­ ters überschritten hat;
Durchführen eines normalen Formvorgangs, wenn beide, das erste und das zweite Flag auf "0" gesetzt sind;
Setzen des theoretischen Übertragungszeitpunktes TET auf einen Wert gleich dem Ankunftszeitpunkt t_a der ATM-Zelle und Setzen des idealen Übertragungszeitpunktes t_o auf einen Wert gleich dem Ankunftszeitpunkt t_a der ATM-Zelle, wenn die ersten und zweiten Flags jeweils auf "1" bzw. "0" ge­ setzt sind;
Durchführen eines Formvorgangs durch Korrigieren des theo­ retischen Übertragungszeitpunktes TET gemäß TET = TET + ma­ ximalen Zeitschaltwert t, wenn die ersten und zweiten Flags jeweils auf "0" bzw. "1" gesetzt sind; und
Durchführen der Verarbeitung für einen anormalen Zustand, wenn beide, das erste und das zweite Flag auf "1" gesetzt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitschal­ tung, mit der das Flag aktualisiert wird, in Einheiten der VPI/VCI-Nummern geschoben wird.