DE19808905A1 - Method of accelerating the setting up of a connection between switched subscribers enables availability and load capacity to be increased - Google Patents

Method of accelerating the setting up of a connection between switched subscribers enables availability and load capacity to be increased

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Abstract

The subscribers (1-3) are switched especially via an ATM coupling network (4). The method involves using pre-set connection channels for connections between the subscribers and when one of the subscribers wishes to set up a connection he uses one of these prepared channel for the connection. The connection parameters that activate coupling network elements correspecially to a connection requirement are temporarily stored without requiring prior access to routing tables for the ATM coupling network. An independent claim is also included for an arrangement for implementing the method.

Description

Stand der TechnikState of the art

Der Verbindungsaufbau in ATM-Vermittlungsnetzen wird üblicherweise über ein Signalisierungsprotokoll angestoßen. Dies ist dem Verbindungsaufbau in ISDN-Anlagen sehr ähnlich. Insbesondere durch die Signalisierungsprozedur mit Quittierung und Eintragung von Verbindungen in sogenannte Routing-Tabellen ergeben sich beim Verbindungsaufbau Zeitverluste. Die Zeitverluste wachsen linear mit der Anzahl der an einer Verbindung beteiligten ATM-Knoten. Im wesentlichen setzen sich diese Zeitverluste aus folgen Anteilen zusammen: Nachrichtenbearbeitung, Einstellung des ATM-Koppelnetzes (Switchfabric) und beteiligter Anschlußorgane.The connection establishment in ATM switching networks usually triggered via a signaling protocol. This is very similar to establishing a connection in ISDN systems. In particular through the signaling procedure with Acknowledgment and entry of connections in so-called Routing tables arise when establishing a connection Wasted time. The time lost increases linearly with the number the ATM nodes involved in a connection. in the These losses of time are essentially made up of consequences Share together: Message processing, setting the ATM switching network (Switchfabric) and involved Connecting organs.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Maßnahmen gemäß den Patentansprüchen führen zu einem beschleunigten Verbindungsaufbau bei vermittelten Teilnehmern. Außerdem steigt die Verfügbarkeit gegenüber herkömmlichen Lösungen. Damit ist auch ein höherer Auslastungsgrad möglich.The measures according to the patent claims lead to a accelerated connection establishment with switched Participants. In addition, availability increases  conventional solutions. This is also a higher one Degree of utilization possible.

Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen: Die Erfindung nutzt Eigenschaften des ATM aus, um den Einfluß des Zeitverlustes bei der Einstellung des ATM-Koppelnetzes (Switchfabric) und beteiligter Anschlußorgane zu minimieren. Das Einstellen des Koppelnetzes bedeutet, daß Einträge in Routing-Tabellen gemacht werden müssen. Tabellenindex ist bei ATM-Übertragung der für die Verbindung verwendete VPI/VCI (virtueller Kanalbezeichner im Kopf einer ATM-Zelle). Da der VPI/VCI Wertevorrat praktisch unbegrenzt ist, werden abhängig von der Gesamtkonfiguration voreingestellte Verbindungskanäle bereitgehalten, z. B. durch Verwendung einer Pufferspeichereinrichtung (Caching Entity) zwischen dem eigentlichen Koppelnetz und dessen Steuereinrichtung. Beim Verbindungsaufbau wird beispielsweise einer dieser voreingestellten Verbindungskanäle (VPI/VCI) verwendet. Damit entfällt die neue Indizierung der Routing-Tabelle völlig.The invention is based on the following findings: The invention takes advantage of features of the ATM to Influence of the loss of time when setting the ATM switching network (Switchfabric) and involved connection organs to minimize. Setting the switching network means that Entries in routing tables must be made. In the case of ATM transmission, the table index is the one for the connection VPI / VCI used (virtual channel identifier in the header of a ATM cell). Since the VPI / VCI stock of values is practically unlimited depends on the overall configuration preset connection channels are available, e.g. B. by using a buffer storage device (caching Entity) between the actual switching network and its Control device. When establishing a connection for example one of these preset Connection channels (VPI / VCI) used. This eliminates the new indexing of the routing table completely.

Liegen keine Verbindungsaufbauwünsche an, wird die Zeit genutzt, um den Vorrat an voreingestellten Verbindungskanälen, z. B. in der Caching Entity, zu ergänzen. Das Verfahren nach der Erfindung gestattet darüber hinaus die Voreinstellung der entsprechenden Anschlußorgane.If there are no requests to establish a connection, the time will come used to stock the preset Connection channels, e.g. B. in the caching entity complete. The method according to the invention also allows in addition, the presetting of the corresponding connection elements.

Das Verfahren nach der Erfindung hat keine Auswirkung auf die Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit des ATM-Verfahrens. Es treten insbesondere keine Nachteile hinsichtlich der verfügbaren Bandbreite des Vermittlungsnetzes auf, da die verwendeten Voreinstellungen nichts mit den Routing-Tabellen zu tun haben.The method according to the invention has no effect on the availability and performance of the ATM procedure. In particular, there are no disadvantages with regard to the available bandwidth of the switching network because the  presets used nothing with the routing tables have to do.

Zeichnungendrawings

Anhand des in Fig. 1 gezeigten Blockschaltbildes wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the block diagram shown in FIG. 1.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei zu vermittelnde Teilnehmer 1, 2 und 3 als Repräsentanten einer Vielzahl von Teilnehmern über ein ATM-Koppelnetz 4 miteinander verbindbar. Zwischen der Steuereinrichtung 5 des ATM-Koppelnetzes 4 und dem eigentlichen Koppelnetz (Switchfabric) selbst ist eine Pufferspeichereinrichtung 6 vorgesehen, die vorzugsweise als intelligente "Caching Entity" ausgebildet ist. Diese Caching Entity ist transparent für den Steuerdatenfluß zwischen Steuereinrichtung 5 und Koppelnetz 4. Das Einstellen des ATM-Koppelnetzes 4 bedeutet, daß Einträge in Routing-Tabellen gemacht werden müssen. Tabellenindex ist dafür die Verbindung verwendete VPI/VCI (virtueller Kanalbezeichner im Kopf einer ATM-Zelle). Da der VPI/VCI-Wertevorrat praktisch unbegrenzt ist, werden abhängig von der Gesamtkonfiguration voreingestellte Verbindungskanale zwischen Teilnehmern 1, 2, 3 von der Caching Entity 6 bereitgehalten. Bei einem Verbindungswunsch eines Teilnehmers wird einer dieser bereitgehaltenen Verbindungskanäle für den Verbindungsaufbau verwendet. Damit entfällt eine neue Indizierung der Routing-Tabelle völlig. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, three subscribers 1 , 2 and 3 to be switched can be connected to one another as representatives of a large number of subscribers via an ATM switching network 4 . Between the control device 5 of the ATM switching network 4 and the actual switching network (switch fabric) itself, a buffer storage device 6 is provided, which is preferably designed as an intelligent "caching entity". This caching entity is transparent to the control data flow between control device 5 and switching network 4 . Setting the ATM switching network 4 means that entries have to be made in routing tables. The table index is the connection used VPI / VCI (virtual channel identifier in the head of an ATM cell). Since the VPI / VCI value set is practically unlimited, depending on the overall configuration, preset connection channels between participants 1 , 2 , 3 are kept ready by the caching entity 6 . If a subscriber requests a connection, one of these connection channels provided is used for establishing the connection. This means that a new indexing of the routing table is no longer necessary.

Zur Bereithaltung voreingestellter Verbindungskanäle werden Verbindungsparameter in der Caching Entity 6 zwischengespeichert, die bei einem Verbindungswunsch entsprechende Koppelnetzelemente 44, vergleichbar mit Koppelfeldpunkten, des Koppelnetzes 4 aktivieren, ohne daß auf vorherige Einträge in Routing-Tabellen zurückgegriffen werden muß. Die Caching Entity 6 analysiert laufend Verkehrsparameter wie Bandbreite, Zellrate, Dienstequalität (Verlustrate, durchschnittliche Bitrate, Jitter) der gewünschten Verbindungen. In Abhängigkeit dieser Analyse werden die für eine Verbindung entsprechenden Anschlußorgane 41, 42, 43 voreingestellt, wobei folgende Überlegungen eine Rolle spielen: Die bei ATM meist verbreitete Anwendung ist die LAN Emulation. Hier treten immer dieselben Verkehrsparameter auf. Dies wird ausgenützt, um auch in den Anschlußorganen die UPC (Usage Parameter Control) voreinzustellen. Dies wird jedoch vorzugsweise nur im Falle niedriger und mittlerer Last auf den entsprechenden Anschlußorganen durchgeführt, da ein Vorbelegen von Switch-Ressourcen hier notwendig ist.To provide preset connection channels, connection parameters are temporarily stored in the caching entity 6 , which activate switching network elements 44 of the switching network 4 , comparable to switching network points, when a connection is requested, without having to refer to previous entries in routing tables. The caching entity 6 continuously analyzes traffic parameters such as bandwidth, cell rate, quality of service (loss rate, average bit rate, jitter) of the desired connections. Depending on this analysis, the connection elements 41 , 42 , 43 corresponding to a connection are preset, the following considerations playing a role: The most common application in ATM is LAN emulation. The same traffic parameters always occur here. This is used to also preset the UPC (Usage Parameter Control) in the connection elements. However, this is preferably only carried out in the case of low and medium loads on the corresponding connection elements, since it is necessary to pre-assign switch resources here.

Ein Eintrag der Verbindungsparameter in die Routing-Tabellen für das ATM-Koppelnetz 4 wird erst nach erfolgtem Verbindungsaufbau vorgenommen durch eine entsprechende Meldung von der Caching Entity 6 an die Steuereinrichtung 5.The connection parameters are not entered in the routing tables for the ATM switching network 4 until the connection has been established by means of a corresponding message from the caching entity 6 to the control device 5 .

Liegen keine Verbindungsaufbauwünsche an, wird diese Zeit von der Caching Entity 6 genutzt, um den Vorrat an voreingestellten Verbindungskanälen zu ergänzen. Das Koppelnetz ist selbst lernfähig. Verbindungswünsche können aufgrund der Analyse des vorherigen Verkehrsaufkommens prognostiziert werden. Mittels solcher Prognosen kann die Voreinstellung und Bereitstellung der Verbindungskanäle erfolgen. Um den Verbindungsaufbau besonders zu beschleunigen, können die Koppelnetzelemente 44 so voreingestellt werden, daß alle Vorbereitungen bis auf einen Registerzugriff - Setzen von einem Bit - abgeschlossen werden, so daß ein Aktivschalten der Verbindung nur noch das Setzen eines Bits erfordert.If there are no connection setup requests, this time is used by the Caching Entity 6 to supplement the supply of preset connection channels. The coupling network is self-learning. Connection requests can be predicted based on the analysis of the previous traffic volume. Such predictions can be used to preset and provide the connection channels. In order to accelerate the connection establishment in particular, the switching network elements 44 can be preset so that all preparations except for register access - setting of one bit - are completed, so that activating the connection only requires setting a bit.

Das Verfahren nach der Erfindung kann natürlich auch für Koppelnetze und/oder Koppelfelder benutzt werden, die nicht auf ATM basieren, z. B. alle Zeit- und/oder Raumkoppelfelder, wo Quittierungen, Signalisierungen oder spezielle Protokolle zu Zeitverzögerungen beim Verbindungsaufbau führen.The method according to the invention can of course also for Coupling networks and / or coupling fields that are not used based on ATM, e.g. B. all time and / or Space switching fields, where acknowledgments, signaling or special protocols for time delays at Establish connection.

Claims (11)

1. Verfahren zur Beschleunigung des Verbindungsaufbaus zwischen vermittelten Teilnehmern (1, 2, 3), wobei die Vermittlung insbesondere über ein ATM-Koppelnetz (4) erfolgt mit folgenden Schritten.
  • - Es werden voreingestellte Verbindungskanäle für Verbindungen zwischen den Teilnehmern (1, 2, 3) bereitgehalten,
  • - Bei einem Verbindungswunsch eines Teilnehmers wird einer dieser bereitgehaltenen Verbindungskanäle für den Verbindungsaufbau benutzt.
1. A method for accelerating the establishment of a connection between switched participants ( 1 , 2 , 3 ), the switching taking place in particular via an ATM switching network ( 4 ), using the following steps.
  • - Preset connection channels are provided for connections between the participants ( 1 , 2 , 3 ),
  • If a subscriber requests a connection, one of these connection channels provided is used to establish the connection.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsparameter zwischengespeichert werden, die bei einem Verbindungswunsch entsprechende Koppelnetzelemente (44) des Koppelnetzes (4) aktivieren, ohne daß auf vorherige Einträge in Routing-Tabellen für das ATM-Koppelnetz zurückgegriffen werden muß.2. The method according to claim 1, characterized in that connection parameters are cached which activate corresponding switching network elements ( 44 ) of the switching network ( 4 ) when a connection is desired, without having to resort to previous entries in routing tables for the ATM switching network. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrsparameter, wie z. B. Bandbreite, Zellrate, Dienstequalität . . ., gewünschter Verbindungen analysiert werden und in Abhängigkeit dieser Analyse Anschlußorgane (41, 42, 43) voreingestellt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that traffic parameters, such as. B. bandwidth, cell rate, quality of service. . ., desired connections are analyzed and, depending on this analysis, connection elements ( 41 , 42 , 43 ) are preset. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstelltung der Anschlußorgane (41, 42, 43) aufgrund von analysierten Verkehrsparametern nur im Falle niedriger und mittlerer Last auf den entsprechenden Anschlußorganen (41, 42, 43) vorgenommen wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the presetting of the connection elements ( 41 , 42 , 43 ) is carried out on the corresponding connection elements ( 41 , 42 , 43 ) only in the case of low and medium load on the basis of analyzed traffic parameters. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach dem Verbindungsaufbau ein Eintrag der Verbindungsparameter in Routing-Tabellen für das ATM-Koppelnetz (4) vorgenommen wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an entry of the connection parameters in routing tables for the ATM switching network ( 4 ) is made only after the connection is established. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungswünsche aufgrund der Analyse des vorherigen Verkehrsaufkommens prognostiziert werden und mittels dieser Prognosen die Voreinstellung und Bereitstellung der Verbindungskanäle erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized that connection requests based on the analysis of the previous traffic volume are forecast and by means of these forecasts the default and The connection channels are provided. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente (44) des Koppelnetzes (4) für die Bereitstellung eines Verbindungskanals so voreingestellt werden, daß für einen Verbindungsaufbau nur noch ein Bit gesetzt werden muß.7. The method according to claim 6, characterized in that the coupling elements ( 44 ) of the switching network ( 4 ) for the provision of a connection channel are preset so that only one bit has to be set to establish a connection. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bereithalten voreingestellter Verbindungskanäle der virtuelle Kanalbezeichner im Kopf einer ATM-Zelle benutzt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that ready to hold Connection channels the virtual channel identifier in the head an ATM cell is used.   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiten, in denen keine Verbindungswünsche vorliegen, zur Ergänzung des Vorrats an voreingestellten Verbindungskanälen genutzt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized that times when none Connection requests are available to supplement the stock preset connection channels is used. 10. Anordnung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem eigentlichen Koppelnetz (4) zur Vermittlung von Teilnehmern (1, 2, 3) und dessen Steuereinrichtung (5) eine Pufferspeichereinrichtung (6) vorgesehen ist, die für den Steuerungsdatenfluß zwischen Steuereinrichtung (5) und Koppelnetz (4) transparent ist und mittels welcher voreingestellte Verbindungskanäle für einen Verbindungsaufbau zwischen Teilnehmern (1, 2, 3) bereitstellbar sind.10. Arrangement, in particular for performing the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the actual switching network ( 4 ) for switching subscribers ( 1 , 2 , 3 ) and its control device ( 5 ), a buffer memory device ( 6 ) The control data flow between the control device ( 5 ) and the switching network ( 4 ) is transparent and by means of which preset connection channels for establishing a connection between participants ( 1 , 2 , 3 ) can be provided. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferspeichereinrichtung (6) so ausgebildet ist, daß sowohl Koppelnetzelemente (44) als auch entsprechende Anschlußorgane (41, 42, 43) des Koppelnetzes (4) voreinstellbar sind.11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the buffer memory device ( 6 ) is designed such that both switching network elements ( 44 ) and corresponding connection elements ( 41 , 42 , 43 ) of the switching network ( 4 ) can be preset.
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