DE60036493T2

DE60036493T2 - Datenflusssteuerung

Info

Publication number: DE60036493T2
Application number: DE60036493T
Authority: DE
Inventors: Neil James Long Ashton DAVIES; Peter William Clifton THOMPSON; Judith Yvonne Hotwells HOLYER; Laura Anne Lafave; Christopher James St Annes Park VOWDEN; Graham Redfield WILLMOTT
Original assignee: U4EA TECHNOLOGIES Ltd
Current assignee: GOS Networks Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: US20040022190A1; US8861362B2; US20100202290A1; US8174985B2; US20140126375A1; EP1327332A1; WO2002030060A1; EP1327332B1; ATE373911T1; AU2000275412A1; DE60036493D1

Description

Querverweis zu zugehörigen Anmeldungen
Diese Anmeldung steht in Beziehung mit den Patentanmeldenummern [Agentreferenznummern: 200034, 200035, 200036, 200037, 200038, 200039], die gleichzeitig hierzu am 3. Oktober 2000 eingereicht wurden.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Übertragung von digitalen Paketen in Telekommunikationssystemen, und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf die Verwaltung von Konkurrenzsituationen innerhalb und zwischen Paketströmen in Speicher- und Weiterleitungsnetzwerken.
Hintergrund der Erfindung
Es existieren viele Techniken zur Steuerung von digitalen Paketinformationsflüssen. Einige solcher Techniken schließen das Bereitstellen einer bestimmten Qualität eines Dienstes für verschiedene Arten von Verkehr mit ein. Es existiert eine Anzahl von allgemeinen Anforderungen, die mit der Sicherstellung der Qualität von Diensthöhen verknüpft sind. Dort, wo Qualitätsunterscheidung für mehr als einen Strom bereitgestellt wird, ist es notwendig sicherzustellen, dass verschiedene Qualitätsanforderungen für die verschiedenen Paketströme individuell und kollektiv innerhalb der Randbedingung der begrenzt verfügbaren Qualität erfüllt werden. Um unterschiedliche Höhen von Verlust und von Verzögerung als auch Durchsatz bereitzustellen, muß die Quantität von Eingabedaten und ihr temporales Muster beschränkt werden. Die Quantität der bedienten Eingabedaten, d. h. der Datendurchsatz, ist auch als Langzeitverwaltung bekannt. Das Steuern des temporären Musters von Daten ist als Kurzzeitverwaltung bekannt. Der Verkehr in bestimmten Strömen muß auch vor den aus einer Burstiness in anderen Strömen folgenden Effekten geschützt werden. Zum Beispiel müssen einzelne Verkehrsströme vor den Effekten von Protokollen wie beispielsweise TCP geschützt werden, das so konstruiert ist, dass es so viel Bandbreite wie möglich ohne Rücksicht auf andere Ströme verwendet, und vor bösartigen Absichten oder Fehlern in den Endvorrichtungen des Netzwerks. Es ist ebenso notwendig, das Interleaving von einzelnen Strömen innerhalb der Randbedingungen der verfügbaren Ressourcen zu verwalten.
Die Verwaltung der Dienstqualität ist insbesondere an dem Rand oder der Kante eines Netzwerks schwierig, da hier Vorrichtungen nicht unter der Steuerung des zentralen Administrators des Netzwerks sind. Daher kann das Verhalten in diesen Vorrichtungen nicht angenommen oder vorhergesagt werden. Die ständig steigende Vielfalt bei Anwendungen, Verkehr und Konvergenz macht die Verwaltung der Dienstqualität ebenfalls schwieriger. Unterschiedlicher Verkehr hat unterschiedliche Anforderungen an die Dienstqualität und die Konsequenzen von Verzögerung und/oder Verlusten unterscheidet sich für verschiedene Arten von Verkehr, entsprechend der Interpretation, die auf sie von einer Anwendung angewendet wird.
Die Möglichkeit replizierender Netzwerkvorrichtungen Verkehr mit unterschiedlichen Qualitätsanforderungen zu ermöglichen und physikalisch getrennt zu sein und getrennt verarbeitet zu werden, ist unpraktisch, da die Implementierung von Netzwerkvorrichtungen teuer ist. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Dienstqualität von verschiedenem Verkehr unter Verwendung einer einzelnen Netzwerkvorrichtung zu verwalten.
Es existiert ein aktueller Trend dahingehend, Verkehrsmuster als konstante Bitratenmuster zu bilden, mit dem Ziel steigender Vorhersagbarkeit. Dies ist eine deterministische Steuerung, die sich darauf konzentriert, die Verlusteigenschaften und Effizienzen eines Netzwerks zu verbessern. Allerdings haben solche Techniken den Nachteil, dass Qualitätssicherung bei Vorhandensein von "Überbuchen" das totale globale Wissen über das Verhalten der Quellen in dem Netzwerk benötigt, wie beispielsweise deren Ein-/Auszeiten, deren relativen Phasen und die Auswirkungen deren zurückliegenden Vergangenheit auf den Zustand des Netzwerks.
Die Ankunft von Datenpaketen von verschiedenen Quellen ist von Natur aus unsteuerbar. Es ist unmöglich, deren exakte Zeit und relativen Phasen zu wissen. Unter gewissen Umständen manifestieren sich solche Eigenschaften selbst, indem sie einen extrem unfairen Dienst an einige oder alle der Datenströme überbringen. Es ist unmöglich, im voraus vorherzusagen, welche Ströme diese Unfairness ertragen müssen.
US-Patent 5,602,845 von Wahl offenbart eine Implementierung zum Verkehrsmischen in einem ATM-Schaltelement. Chao H. J. et al: "Q Management with Multiple Delay and Lost Priorities for ATM Switches" International Conference an Communications (ICC), US, New York IEEE, 1. Mai 1994, Seiten 1184 bis 1189 offenbart ein Verfahren zum Priorisieren von Verkehr in einem ATM-Netzwerk.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Technik zum Steuern eines Informationsflusses in einem Datenübertragungssystem bereitzustellen, die es ermöglicht die Steuerung der Qualität von Dienstanforderungen für verschiedene Arten von Verkehr zu verbessern.
Kurzfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Informationsflusses in einem Datenübertragungssystem bereitgestellt, umfassend: Empfangen von mehreren Datenpaketen; und Erzeugen eines veränderten Informationsflusses, dadurch gekennzeichnet, dass die Pakete in dem veränderten InformationsFluss variabel beabstandet sind, während die Reihenfolge der Pakete in der Reihenfolge wie sie ankommt, beibehalten wird, wobei der variable Abstand zwischen den Paketen exponentiell verteilt ist.
Folglich befaßt sich die Erfindung mit dem oben genannten Problem durch die Einführung von Lücken zwischen Paketen, welche die Ströme kohärieren, und die Konkurrenzen um Ressourcen zu einem eher vorhersagbaren Vorgang machen.
Der PaketFluss wird vorzugsweise mit einem variablen Muster abgestimmt, um dadurch den veränderten InformationsFluss zu erzeugen. Der variable Abstand kann zufällig oder pseudo-zufällig sein. Der variable Abstand kann zwischen den Vorderseiten der Pakete bemessen sein. Der Abstand wenigstens einiger Pakete kann dem Abstand in dem unveränderten InformationsFluss entsprechen.
Bei einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Steuerung zum Steuern eines Informationsflusses in einem Datenübertragungssystem bereit, umfassend: ein Veränderungsmittel zum Erzeugen eines veränderten Informationsflusses, dadurch gekennzeichnet, dass die Pakete in dem veränderten InformationsFluss variabel beabstandet sind, während die Reihenfolge der Pakete in der Reihenfolge, wie sie empfangen werden, beibehalten wird, wobei der variable Abstand zwischen den Paketen exponentiell verteilt ist.
Das Veränderungsmittel umfaßt vorzugsweise einen Modulator. Der Modulator kann den empfangenen InformationsFluss entweder mit einem variablen Muster, einem Zufallsmuster oder einem Pseudo-Zufallsmuster abstimmen.
Das Veränderungsmittel kann einen Policer/Former oder einen Ratenbegrenzer umfassen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die Erfindung wird am besten als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren verstanden, in welchen:
1 ein Blockdiagramm der Architektur eines Multiplexers in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
2 das Prinzip einer Warteschlange in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
3 das Prinzip des Zuweisens von Prioritätshöhen in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
4 das Prinzip des stochastischen Bedienens von Paketen in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
5 das Prinzip einer konzeptionellen Paketlängen in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
6(A) und 6(B) das Prinzip von kaskadierenden Formern/Policern in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
7 das Prinzip des Festlegens einer transportierten Last in Abhängigkeit einer angebotenen Last in einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8 ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Policers/Formers zum Ausführen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
9 ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexers zur Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
10 das Lastprofil für eine beispielhafte Policer/Former-Ausführung veranschaulicht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bezugnehmend auf 1 ist dort ein Diagramm gezeigt, das die Architektur eines Basis-Multiplexers, bezüglich dessen der Betrieb der vorliegenden Erfindung hierin beschrieben wird, veranschaulicht. Es soll angemerkt werden, dass die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf die spezielle Architektur, wie sie in 1 gezeigt ist, begrenzt ist, und durch Lesen der folgenden Beschreibung wird der Fachmann die allgemeine Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung begrüßen. Der exemplarische Multiplexer 100 von 1 multiplext Datenströme in einem paketbasierten Netzwerk, wie detaillierter hierin weiter unten beschrieben werden wird.
Der exemplarische Multiplexer, der allgemein durch das Bezugszeichen 100 bezeichnet ist, umfaßt eine Eingabeschnittstelle 100, einen Stromkennzeichner 102, mehrere Policer/Former 104, einen Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106, einen Ratenbegrenzer 108, eine Ausgabeschnittstelle 110, einen Warteschlangenspeicher 112 und einen Warteschlangenspeicherverwalter 114.
Der Multiplexer 100 empfängt als eine Eingabe auf den Leitungen 116 einen InformationsFluss. Der InformationsFluss umfaßt Pakete, die zu verschiedenen Arten von Datenverkehr zugehörig sein können. Die Pakete können parallel oder in Reihe empfangen werden. Der Eingang an Leitung 116 kann parallele Informationsflüsse empfangen. Der Eingangsdatenstrom 116 kann Pakete enthalten, die zu verschiedenen Arten von Verkehr zugehörig sind. Zum Zwecke des beschriebenen Beispiels wird angenommen, dass der Datenstrom einen Voice-over-IP-Strom enthält, einen Blockdatenübertragungsstrom und einen Telnetverkehrsstrom.
Die Eingabeschnittstelle 100 stellt die notwendige Basisfunktionalität bereit, um übertragene Datenpakete von einem externen System und einer Vorrichtung über ein Übertragungsmedium zu empfangen. Die Eingabeschnittstelle 100 empfängt Pakete aus dem Eingangsdatenstrom 116 und leitet die empfangenen Pakete, vorzugsweise parallel, auf Leitungen 118 sowohl an den Stromkennzeichner 102 als auch den Warteschlangenspeicherverwalter 114 weiter. Die Eingabeschnittstelle muß eine Funktionalität aufweisen, die für das besondere externe System oder die Vorrichtung geeignet ist, in der die Pakete in dem Eingangsdatenstrom 116 ihren Ursprung haben. Die Eingabeschnittstelle ist nicht direkt verantwortlich für irgendeinen Prozeß bezüglich der Qualitätsverwaltung des Datenstroms in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die Eingabeschnittstelle kann eine gewisse Basisfunktionalität aufweisen, um eine anfängliche Überprüfung von Paketen, die in dem Eingangsdatenstrom empfangen wurden, auszuführen. zum Beispiel kann die Eingabeschnittstelle, wenn sie ein beschädigtes Paket empfängt, das Paket verwerfen.
Die Struktur der Eingangsschnittsstelle ist von der Ausführung abhängig. Die Basisfunktionalität der Eingabeschnittstelle, die benötigt wird, um irgendein benötigtes Merkmal auszuführen, ist dem Fachmann ersichtlich.
Der Warteschlangenspeicherverwalter 114 ist für die Verwaltung eines Satzes von Warteschlangen und eines Paketspeicherbereiches verantwortlich. Der Warteschlangenspeicherverwalter 114 empfängt Pakete von der Eingabeschnittstelle 100. Nach Ankunft eines Paketes weist der Warteschlangenspeicherverwalter dem Paket eine eindeutige Kennung zu und sendet die Kennung für das Paket auf Leitung 140 an den Stromkennzeichner 102. Zusätzlich speichert der Warteschlangenspeicherverwalter das Paket in einem temporären Paketpuffer. Der Warteschlangenspeicherverwalter vergibt auch an das Paket einen Bezugszähler und initialisiert den Bezugszähler für das Paket auf Null. Wie weiter unten beschrieben werden wird, wird der Bezugszähler von dem Warteschlangenspeicherverwalter verwendet, um zu bestimmen, ob das Paket, das mit dem Bezugszähler verknüpft ist, immer noch von dem Multiplexer 100 verarbeitet wird, oder ob es aus (oder anfangs nicht eingetreten ist in) dem Warteschlangenspeicher 112 entfernt werden soll.
Die Paketkennung ist eine Kennung, die ein Paket eindeutig kennzeichnet. Die Paketkennung kennzeichnet das Paket eindeutig zum Zwecke des Speicherns der Paketkennung in dem Warteschlangenspeicher 112, wie weiter unten hierin beschrieben wird, und zum Unterscheiden jedes Paketes von anderen Paketen in dem Speicher. Bei einer einfachen Ausführung ist die Paketkennung eine Zahl, wobei jedem Paket eine Paketkennung zugewiesen wird, die die nachfolgend nächste Nummer ist. Alternativ kann die Paketkennung durch eine eindeutige Information aus dem Paketkopf zusammengesetzt sein. Bei Systemen, bei welchen die Paketgröße variabel ist, kann die Länge des Pakets in der Paketkennung eingeschlossen sein.
Der Stromkennzeichner 102 empfängt auch Pakete von der Eingabeschnittstelle auf Leitungen 118 und empfängt die Paketkennung für jedes Paket auf Leitung 140 von dem Warteschlangenspeicherverwalter 114. Der Stromkennzeichner 102 ist verantwortlich für die Bestimmung, zu welchem Strom jedes Paket gehört. Folglich wird beispielsweise der Stromkennzeichner bestimmen, ob ein bestimmtes Paket mit einem Voice-over-IP-Strom verknüpft ist, einem Blockdatenübertragungsstrom oder einem Telnetverkehrsstrom. In Übereinstimmung mit dem Strom, zu welchem die bestimmte empfangene Paketkennung gehört, leitet der Stromkennzeichner die Paketkennung für das Paket zu einem der Policer/Former 104 für die weitere Verarbeitung weiter.
Wie aus der folgenden Beschreibung offensichtlich wird, basiert der Rest der Verarbeitung auf der Paketkennung und nicht auf dem Paket. Die Paketkennung stellt vorteilhafterweise eine effiziente Darstellung des Pakets dar. Wie hierin nachfolgend beschrieben werden wird, stellen der Wartenschlangenspeicher und die Paketkennungen sicher, dass die ursprüngliche Position in der Reihenfolge jedes einzelnen Pakets bei dem Multiplexingbetrieb nicht verlorengeht.
Die Policer/Former 104 sind eine Betriebsvariante einer FIFO-Warteschlange, bei welcher die nachfolgende Verarbeitung mit dem Einsetzen und Entfernen von Elementen von beziehungsweise in die Warteschlange verknüpft ist. Solche FIFO-Warteschlangen sind wohlbekannt und deren Ausführung befindet sich innerhalb des Könnens eines Fachmanns. Die Konfiguration der Policer/Former hängt von der Ausführung ab.
In dem einfachen in 1 gezeigten Beispiel ist angenommen, dass ein Policer/Former jeweils den verschiedenen Arten der empfangenen Verkehrsströme zugewiesen ist. Folglich ist beispielsweise der Policer/Former 104a einem Voice over IP Verkehr zugewiesen, der Policer/Shaper 104b einem Blockdatenübertragungsverkehr zugewiesen und der Policer/Former 104c einem Telnetverkehr zugewiesen. Der Policer/Former 104d ist in 1 beispielhaft als ein Mittel zum Verwalten von Paketen veranschaulicht, das mit anderen Strömen als diesen verknüpft ist, die durch die Policer/Former 104a bis 104c verarbeitet werden. Folglich leitet der Stromkennzeichner 102 Paketkennungen, die mit Voice-over-IP-Paketen verknüpft sind, auf Leitung 120a an den Policer/Former 104a weiter, leitet Paketkennungen, die mit Blockdatenübertragungspaketen verknüpft sind, auf Leitung 120b an den Policer/Former 104b weiter und leitet Paketkennungen, die mit den Telnetverkehrspaketen verknüpft sind, auf Leitung 120c an den Policer/Former 104c weiter.
Im Falle von Multicasting oder anderen Diensten, die eine Replizierung benötigen (zum Beispiel Überwachung), kann der Stromkennzeichner 102 die Paketkennungen an mehr als einen Policer/Former 104 weiterleiten.
Es soll angemerkt werden, dass der Stromkennzeichner 102 Pakete nicht für die weitere Verarbeitung innerhalb des Multiplexers 100 weiterleitet. Stattdessen leitet der Stromkennzeichner die Paketkennungen, die den Paketen zugewiesen sind, zur weiteren Verarbeitung an den Multiplexer 100 weiter.
Die Policer/Former 104 sind für die Vergebung von Qualitätsklassifikationen an die Pakete innerhalb eines Stromes verantwortlich und verantwortlich für die Qualitätssteuerung des Stromes sowohl bei der Kurzzeit als auch bei der Langzeit, indem wahlweise Paketkennungen in den Strom verworfen werden und wahlweise Pakete in den Strom zeitverschoben werden.
Eine Funktion der Policer/Former ist es, Pakete unter Verwendung der entsprechenden Paketkennungen mit einer variablen Dienstrate zu bedienen. Als Ergebnis sind die Paketkennungen, die einen Policer/Former verlassen, variabel beabstandet, vorzugsweise mit einem zufälligen oder pseudo-zufälligen Abstand. Das zufällige Beabstanden der Pakete stellt sicher, dass der am wenigsten dringende Verkehr irgendwann einmal von dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 bedient wird. Der variable Abstand der Pakete an dem Ausgang der Policer/Former 104 verringert die Kohärenz zwischen Strömen von unabhängigen Quellen. Das Erzeugen unabhängiger temporärer Muster zwischen Strömen vergrößert die Fairness des Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexerentscheidungsvorgangs. Die Schätz-/Dringlichkeitsklassifikationen, die den Paketkennungen in den Policern/Formern zugewiesen werden, stellen nicht von sich aus die Fairness bedingungslos sicher.
Zum Beispiel hängt die Verzögerung, die ein Paket mit einer zugehörigen niedrigen Dringlichkeitshöhe erfahren wird, von dem temporären Muster der dringenderen Verkehrsströme ab. Wenn zwei Ströme mit unterschiedlichen Schätz-/Dringlichkeitshöhen temporär kohärent sind, werden die besser geschätzten Pakete immer das Rennen "gewinnen", in den Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 einzutreten und/oder die dringenderen Daten werden immer zuerst übertragen. Dies wird statistisch unwahrscheinlich, wenn die Ströme variabel beabstandete Pakete haben.
Bezugnehmend auf 4 sind dort zwei der Policer/Former 104a und 104b von 1, mit Beispielen von Datenpaketströmen an deren Eingängen und Ausgängen veranschaulicht. Der Policer/Former 104a empfängt Pakete 200 mit einem konstanten Abstand t an seiner Eingangsleitung 120a. Der Policer/Former 104b empfängt Paketkennungen 202 mit einem konstanten Abstand t an seiner Eingangsleitung 120b. Der Policer/Former 104a bedient die Paketkennungen in seiner Warteschlange, so dass die Pakete 200a, 200b und 200c an seiner Ausgangsleitung 122a mit einem variablen Abstand dazwischen erzeugt werden. Auf ähnliche Art und Weise führt die Bedienung der Paketkennungen durch den Policer/Former 104b zu Paketkennungen 202a, 202b und 202c an seiner Ausgangsleitung 122b mit einem variablen Abstand.
Eine zweite Funktion der Policer/Former ist, das Verkehrsvolumen in einem Strom zu begrenzen, das durch das wahlweise Verwerfen von Paketen erreicht wird. Die Eigenschaft der Kontrollrichtlinie ist mittels eines Lastprofils spezifiziert, das eine Funktion von (wenigstens) der angebotenen Last ist (d. h. der Rate ankommender Pakete in einem Strom). Daher, und vorteilhaft, können dort verschiedene Eigenschaften durch verschiedene Lasthöhen definiert werden. Das heißt, die Qualität kann herabgesetzt oder heraufgesetzt werden, sowie die Ankunftsrate sich vergrößert. Die Transporteigenschaften können deshalb eingerichtet werden, um besser zu den Anwendungsanforderungen zu passen und den Effekt einer abnormalen angebotenen Last zu vermeiden, zum Beispiel Verweigerung-des-Dienstes-Attacken (Deny of Service Attacks). Bezugnehmend auf 7 ist dort das Prinzip der Festlegung von Transporteigenschaften mittels angebotener Last veranschaulicht.
In 7 veranschaulicht die X-Achse die angebotene Last und die Y-Achse veranschaulicht die Last, die gerade transportiert wird. Wie aus 7 gesehen werden kann, existieren zwei Schwellwerthöhen: eine untere Schwellwerthöhe 250, und eine obere Schwellwerthöhe 252. Wenn die angebotene Last nicht die Schwellwerthöhe 252 übersteigt, kann die angebotene Last innerhalb der eingerichteten Garantien transportiert werden. Wenn die angebotene Last die Schwellwerthöhe 252 übersteigt, kann die angebotene Last nicht garantiert übertragen werden. Die untere Schwellwerthöhe 250 stellt die minimal transportierte Last dar, unabhängig davon, wie hoch die angebotene Last wird.
Auf diese Weise wird, nochmals bezogen auf 7, sobald die angebotene Last die obere Schwellwerthöhe 252 und Punkt 254 erreicht, die transportierte Last so eingestellt, dass sie verringert wird. So wie die angebotene Last sich vergrößert, wird damit fortgefahren, die transportierte Last auf die Punkte zu verringern, an denen sie sich festigt und tendiert dann in Richtung der unteren Schwellwerthöhe 250.
Folglich wird die Rate verworfener Pakete durch die angebotene Last festgelegt. Die obere Schwellwerthöhe legt eine Höhe fest, bei der das wahlweise Verwerfen von Paketen ausgelöst wird. Pakete werden vorzugsweise basierend auf einer augenblicklichen Approximation der angebotenen Last verworfen. Pakete können wahrscheinlichkeitsstatistisch basierend auf einer augenblicklichen Approximation der angebotenen Last verworfen werden. Wenn die angebotene Last zu einer transportierten Last führt, die die obere Schwellwerthöhe übersteigt, wird die transportierte Last unterhalb der oberen Schwellwerthöhe durch wahlweises Verwerfen von Paketen reduziert. Wenn sie reduziert wird, wird die transportierte Last vorzugsweise auf eine Höhe reduziert, die oberhalb der unteren Schwellwerthöhe liegt. Die Reduzierung der transportierten Last wird größer, je größer die angebotene Last wird. Die transportierte Last wird in Reaktion auf eine Vergrößerung der angebotenen Last weiter verringert.
Ein Policer/Former erreicht ein gewünschtes Lastprofil durch wahlweises Verwerfen von Paketen. Pakete werden vorzugsweise basierend auf einer augenblicklichen Approximation der angebotenen Last verworfen. Bezugnehmend auf 10 ist dort ein Lastprofil für eine beispielhafte Ausführung eines Policers/Formers veranschaulicht. 10 veranschaulicht ein Lastprofil für einen beispielhaften Policer/Former, der als eine Warteschlange mit 10 Puffern ausgeführt ist und mit stochastischen Dienstzeiten, die aus einer exponentiellen Verteilung abgetastet wurden, mit Ratenparametern: ₁=₂= ... =:₉=1,3234,:₁₀=0.5. Der Graph stellt ein Lastprofil für einen Policer/Former dar, der als eine Warteschlange mit 10 Puffern ausgeführt ist, mit Dienstzeiten, die aus einer exponentiellen Verteilung abgetastet wurden, dessen Ratenparameter von der Zahl der Pakete in der Warteschlange abhängt. Eine Beschreibung einer solchen Ausführung wird hierin anschließend in einem Beispiel bereitgestellt. Die Dienstratenparameter sind: ₁=₂= ... =:₉=1.3234,:₁₀=0.5, wobei die numerischen Werte für die Dienstraten und die angebotene und transportierte Last so skaliert sind, dass die obere Schwellwerthöhe den Wert 1 einnimmt. Das in 10 veranschaulichte Lastprofil zeigt die durchschnittlich transportierte Last, wenn der ankommende Verkehr ein Poisson-Muster hat. Die Anwendung von Standard-Warteschlangen-Theorie-Ergebnissen erlauben die Bestimmung der erwarteten Verlustrate.
Eine dritte Funktion der Policer/Former 104 ist, Schätzungs-/Dringlichkeitsklassifikationen den Paketkennungen zuzuweisen, die in ihren Warteschlangen eingeschlossen sind.
Durch die Zuweisung solcher Klassifikationen zu den Paketkennungen, sind die Pakete selbst von sich aus derselben Klassifikation zugewiesen. Das Prinzip der Schätz- und Dringlichkeitshöhen ist in dem Internationalen Patent WO 00/65738 diskutiert. Eine Schätzhöhe zeigt eine Klasse oder eine Höhe eines Verlusts für ein Paket an. Die Verlustklasse zeigt die Tendenz des Pakets, verworfen zu werden, an. Eine Dringlichkeitshöhe zeigt die Höhe einer Dringlichkeit an, bei der ein Paket bearbeitet werden sollte. Die Dringlichkeits- und Schätzhöhen können in Kombination betrachtet werden, um eine Prioritätshöhe für ein Paket zu bilden. Auf diese Weise hat eine Prioritätshöhe zwei Komponenten in diesem Zusammenhang.
Wie hierin weiter oben diskutiert wurde, sind in diesem beispielhaften Policer/Former Transporteigenschaften für einen Strom, einschließlich Zuweisung von Schätz- und Dringlichkeitshöhen, basierend auf der angebotenen Last festgelegt. Die Schätz- und Dringlichkeitsklassifikationen sind vorzugsweise für eine Paketkennung gleichzeitig festgelegt, auf der Grundlage einer Funktion des aktuellen Zustandes der Warteschlange, wenn die Klassifikation berechnet wird. Die Wahrscheinlichkeit in einem bestimmten Zustand zu sein, ist eine Funktion der angebotenen Last. Diese Klassifikationsfunktion ist einrichtbar und kann ohne Randbedingungen gewählt werden. Zum Beispiel kann ein gegebener Policer/Former so eingerichtet sein, dass er eine von zwei Klassifikationen basierend auf einer wahrscheinlichkeitsstatistischen Wahl den Paketen zuordnet. Die verwendete Klassifikationswahrscheinlichkeit kann mit der Länge der Warteschlange zusammenhängen. Das heißt, so eine Einrichtung kann so konstruiert sein, dass höhere Klassifikationen Paketen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zugewiesen werden, wenn die angebotene Last niedrig ist.
Die Klassifikation eines Pakets bestimmt den maximalen Verlust und die Verzögerung, die es am wahrscheinlichsten erfahren wird, wenn es mit anderen Strömen an dem Ausgang der Policer/Former gemultiplext wird, wie hierin weiter unten beschrieben werden wird. Dies ist ein von dem Konzept, bei welchem der Verlust durch die Verzögerung des Pakets innerhalb des Policers/Formers selbst erfahren wird, getrenntes. Der Verlust in dem Policer/Former, der von einem Paket erfahren wird, hängt von der aktuellen Ankunftsrate des Stromes und der Länge der Warteschlange ab. Die Verzögerung ist durch die eingerichteten Dienstraten und die Länge der Warteschlange festgelegt.
Jeder der Policer/Former 104 ist vorzugsweise unter Verwendung einer Warteschlange mit einer variablen Dienstrate ausgebildet. Wenn ein Policer/Former 104 eine Paketkennung empfängt, bestimmt er, ob die Paketkennung in seiner internen Warteschlange gespeichert werden sollte oder verworfen werden sollte. Die Steuerung der Aufnahme einer Paketkennung in eine Policer/Former Warteschlange wird hierin weiter unten diskutiert.
Im Folgenden wird zuerst der Vorgang, bei welchem Pakete aufgenommen oder von den Policern/Formern 104 verworfen werden, diskutiert. Für die Zwecke der Diskussion wird ein Beispiel eines Policers/Formers genommen, der ein Warteschlangensystem verwendet, das eine Warteschlangenlänge von 4, wie in 2 veranschaulicht, hat. Jeder Zustand in 2 ist mit der Länge der Warteschlange in diesem Zustand markiert. Die Dienstzeiten in jedem Zustand werden durch Abtasten einer exponentiellen Verteilung mit einem Ratenparameter μ erhalten. Die Dienstzeiten legen die konzeptionelle Rate des Dienstes für das Paket fest. In dem in 2 gezeigten Beispiel werden zwei verschiedene Dienstraten verwendet. Wenn die Warteschlange im Zustand 1 ist (d. h. die Warteschlange hat nur ein Paket), dann legt μ₁ die Dienstrate für das Paket an dem Kopf der Warteschlange fest. Wenn die Warteschlange länger ist, zum Beispiel im Zustand 3, wird die Dienstrate μ₂ verwendet. Dieses Ausführungsbeispiel des Policers/Formers hat auch wahlweise Verwerfungswahrscheinlichkeiten, die zu jedem Zustand zugehörig sind. Das heißt bei Ankunft existiert eine Wahrscheinlichkeit, dass die Paketkennung wahlweise verworfen wird. In diesem Beispiel hängt die Wahrscheinlichkeit dieses Ereignisses von dem Zustand der Warteschlange ab, wenn die Paketkennung ankommt. Der Betrieb eines Policers/Formers wird nun hinsichtlich des Zustands der Warteschlange bei Ankunft der Paketkennung beschrieben.
Bei einem ersten Fall wird angenommen, dass die Warteschlange zu dem Zeitpunkt voll ist, an dem die Paketkennung ankommt. Bei so einem Fall ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Paketkennung in die Warteschlange eintritt, gleich Null. Das bedeutet nicht notwendigerweise, dass das Paket automatisch verworfen wird, da das Paket zu mehr als einer der verfügbaren Policer/Former geschickt worden sein konnte. In so einem Fall leitet der Policer/Former 104 einen Befehl auf seiner entsprechenden Leitung 138 weiter, um den Bezugszähler für das Paket, das zu einer bestimmten Kennung zugehörig ist, zu verringern. Der Warteschlangenspeicherverwalter wird dann das Paket verwerfen, auf das durch die Paketkennung verwiesen wird, wenn sein Bezugszähler Null oder weniger ist.
Bei einem zweiten Fall ist zur Ankunftszeit einer Paketkennung an dem Policer/Former 104 die Warteschlange nahezu voll. Als Beispiel wird angenommen, dass die Warteschlange im Zustand 3 ist. Im Zustand 3 existiert eine 30%ige Wahrscheinlichkeit, dass die Paketkennung nicht in die Warteschlange hineingelassen wird. Wenn die Paketkennung hereingelassen wird, dann wird sie in der Warteschlange des Policers/Formers gespeichert und die Warteschlange bewegt sich in den Zustand 4. Die Warteschlange ist dann voll und jede Paketkennung, die ankommt, bevor eine Paketkennung in der Warteschlange abgeht, wird nicht hereingelassen.
Wenn die Paketkennung in die Warteschlange des Policers/Formers 104 eingetreten ist, sendet der Policer/Former 104 ein geeignetes Signal auf seiner entsprechenden Leitung 138 an den Warteschlangenspeicherverwalter, das anzeigt, dass das Paket, das zu der Paketkennung gehört, in den Warteschlangenspeicher 112 hereingelassen wird, und in einer bestimmten Warteschlange, die für Pakete, die zu diesem Strom gehören, zugewiesen ist, gespeichert wird.
Wenn ein Abgang geplant ist, wird die Paketkennung an dem Kopf der Warteschlange bedient. Die Abtastrate, die für die Bedienung dieser Paketkennung verwendet wird, hängt von dem Zustand der Warteschlange ab. Auf der Grundlage, dass die Warteschlange in dem Zustand 4 ist, wird die Abtastdienstrate, die für die Bedienung in dieser Paketkennung verwendet wird, durch eine exponentiell verteilte Zufallsvariable mit Mittelwert μ₂ festgelegt. Die berechnete Dienstzeit dieses Pakets basiert auf der Abtastdienstrate und der Länge des Pakets.
Bei einem dritten Fall kommt eine Paketkennung zu einer Zeit an, wenn die Warteschlange nahezu leer ist. Die Verarbeitung der Paketkennung in diesem Fall ist sehr ähnlich zu derjenigen des Falles, wenn die Warteschlange nahezu voll ist. Angenommen, eine Paketkennung kommt an, wenn die Warteschlange in dem Zustand 1 ist. In dem Fall besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass das Paket wahlweise verworfen wird, da die Wahrscheinlichkeit dieses Ereignisses als Null eingerichtet ist. Daher wird die Paketkennung in der Warteschlange gespeichert und die Warteschlange bewegt sich in den Zustand 2. Wenn ein Abgangereignis geplant ist, bevor eine andere Ankunft auftaucht, wird die Paketkennung an dem Kopf der Warteschlange basierend auf der Dienstrate für Zustand 2, die hier μ₁ ist, bedient.
Bei einem vierten Fall kommt die Paketkennung zu einem Zeitpunkt an, an dem die Warteschlange leer ist. In diesem Fall, wie in dem dritten Fall, wird die Paketkennung in die Warteschlange hereingelassen.
Die Beschreibung, die hierin oben enthalten ist, hat angenommen, dass der Policer/Former nicht eingerichtet ist, irgendwelche Pakete ohne Verzögerung zu senden. Mit anderen Worten hat der Policer/Former vorzugsweise keine niedrigere Lasttransparenz, alle Pakete werden verzögert.
In ihrer einfachsten Form erlaubt die niedrige Lasttransparenz, dass das erste Paket, das an einer leeren Warteschlange ankommt, sofort weitergeleitet wird. Trotz dieser Aktion bewegt sich die Warteschlange in Zustand 1. Pakete, die nachfolgend ankommen, werden verarbeitet, obwohl dieses Paket vorhanden ist, ausgenommen, dass, wenn dieses Paket normal nach Auslaufen seines Zeitgebers weitergeleitet wurde, wird es nicht gesendet. Ob oder ob nicht eine Paketkennung sofort nach ihrer Ankunft weitergeleitet wurde oder nicht, wird sie in der Warteschlange gespeichert. Dieses Konzept kann einfach auf viele Pakete erweitert werden.
Bevor eine Paketkennung einen Policer/Former verläßt, bestimmt der Policer/Former eine Qualitätsklassifikation für die Paketkennung. Die Policer/Former klassifizieren die Paketkennungen, wie hierin oben beschrieben wurde, mit Schätz- und Dringlichkeitsklassifikationen. Jede Paketkennung muß mit einer Schätz- und Dringlichkeitsklassifikation klassifiziert werden, bevor sie an den Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 weitergeleitet wird. Die Klassifikation, die einer Paketkennung zugeordnet wurde, ist eine Funktion des aktuellen Zustandes der Warteschlange.
Angenommen, ein Policer/Former hat wiederum eine Warteschlange mit Länge 4. Wie in 2 gezeigt ist, wird angenommen, dass die Warteschlange des Policers/Formers so eingerichtet ist, dass die Dienstraten für Zustände 1 und 2 als μ₁ festgelegt sind, und die wahlweise Verlustwahrscheinlichkeit für die Zustände 1 und 2 Null ist. Die Zustände 3 und 4 haben eine festgelegte Dienstrate von μ₂ und eine wahlweise Verlustwahrscheinlichkeit von 0,3 (d. h. 30%).
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder Policer/Former mit einer primären und eine sekundären Schätz-/Dringlichkeitsklassifikation eingerichtet und eine Paketkennung wird einer der Klassifikationen nach Ankunft zugeordnet. Jeder Zustand hat eine zugehörige Wahrscheinlichkeit, dass ein Paket mit der primären Klassifikation klassifiziert wird. Die Wahrscheinlichkeit, ein Paket mit der primären Klassifikation zu klassifizieren, ist in jedem Zustand in diesem Beispiel folgendermaßen eingerichtet: für Zustand 1, 100%, für Zustand 2, 80%, für Zustand 3, 60%, und für Zustand 4, 40%. Diese Wahrscheinlichkeiten sind in 3 veranschaulicht.
Beispielsweise kann die primäre Klassifikation eine wünschenswertere Klassifikation sein als die sekundäre Klassifikation. Wenn die in dem Strom angebotene Last niedrig ist, haben die Pakete eine höhere Wahrscheinlichkeit der wünschenswerteren primären Klassifikation zugeordnet zu werden, da die Warteschlange meistens im Zustand 1 oder 2 sein wird. Wenn die angebotene Last sich vergrößert, existiert eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass eine Paketkennung der sekundären Klassifikation zugeordnet werden wird, die weniger wünschenswert ist, so dass dies bedeuten kann, dass die Paketkennung eine größere Verzögerung erfahren wird und/oder Verlust in dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer.
Bezugnehmend auf die hierin oben ausgeführte Diskussion der Kriterien für die Hereinlassung einer Paketkennung in die Warteschlange, wenn eine Paketkennung in die Warteschlange im Fall 2 hereingelassen wird (das heißt in dem Beispiel, wenn die Warteschlange in dem Zustand 3 ist und die Paketkennung hereingelassen wird, sich die Warteschlange in den Zustand 4 bewegt), ist die Wahrscheinlichkeit der Klassifizierung der Paketkennung mit der primären Klassifikation 40%, da die Warteschlange dann in dem Zustand 4 ist. Daher existiert eine 40%ige Wahrscheinlichkeit, dass die Paketkennung der primären Klassifikation zugeordnet werden wird und eine 60%ige Wahrscheinlichkeit, dass sie der sekundären Klassifikation zugeordnet wird. Diese Klassifikation der Paketkennung basiert auf einer einfachen wahrscheinlichkeitsstatistischen Wahl.
Am Ende der berechneten Dienstzeit wird dann eine Paketkennung aus der Policer-/Former-Warteschlange emittiert und die Warteschlange bewegt sich in den Zustand 3. Eine neu berechnete Dienstzeit basierend auf den festgelegten Parametern des Zustandes 3 legt dann fest, wann der nächste Abgang ausgeführt wird. Wenn eine Ankunft vor Auslaufen dieser Zeitdauer auftaucht, kann sich die Warteschlange wiederum in den Zustand 4 bewegen, auf der Grundlage, ob die Ankunft wahlweise verworfen wurde oder nicht.
Bezugnehmend auf den obigen Fall 3, in dem Fall, dass eine Paketkennung ankommt, wenn die Warteschlange nahezu leer ist, wird die Paketkennung mit der Verwendung der zum Zustand 2 zugehörigen Wahrscheinlichkeit klassifiziert. In diesem Falle existiert eine 80%ige Wahrscheinlichkeit, dass die Paketkennung zu dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 mit der primären Klassifikation gesendet wird.
Das wahlweise Verwerfen von Paketen bei ihrer Ankunft bei einem Policer/Former reduziert nicht nur die Ankunftsrate des Stromes, sondern hilft auch dabei, Burst-Verluste zu vermeiden. Zum Beispiel würden, wenn ein Burst von sechs Paketen in dem Warteschlangensystem von 2 ankommt, die letzten zwei Pakete verlorengehen, wenn die Pakete nicht wahlweise verworfen werden würden. Auf der anderen Seite, wenn die Wahrscheinlichkeit des wahlweisen Verwerfens sich mit der Warteschlangenlänge vergrößert, kann es der Fall sein, dass zum Beispiel, das vierte oder dritte Paket bei Ankunft verworfen wird, weswegen die Verlustverteilung in dem Burst fairer sein wird.
Eine andere Funktion des Policers/Formers, wie hierin weiter oben beschrieben wurde, ist, das Paket, das mit der Paketkennung verknüpft ist, zur Verarbeitung in dem Warteschlangenspeicher 112 zu halten, indem er mit dem Warteschlangenspeicherverwalter 114 interagiert. Das Speichern von Paketen in der Warteschlange ist notwendig, um sicherzustellen, dass Pakete in einem Strom nicht durch den Dienstvorgang des Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexers 106 neu geordnet werden. Abhängig von der Funktion, die zur Zuordnung von Schätz-/Dringlichkeitshöhen zu Paketen gewählt wurde, existiert die Möglichkeit, dass die Pakete während des Multiplexens auf Leitung 124 neu geordnet werden, wie hierin nachfolgend weiter diskutiert wird.
Betrachte als ein Beispiel die einfache wahrscheinlichkeitsstatistische Klassifikationsfunktion, die hierin weiter oben beschrieben wurde. Angenommen ein Burst von vier Paketkennungen kommt in dem Policer/Former an und alle Pakete werden in der Warteschlange gespeichert. Man nehme weiterhin an, dass keine weiteren Ankünfte während der ersten in Frage kommenden Periode auftauchen. Man nimmt wiederum wiederum an, dass der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer nicht mit Paketen, die ursprünglich von anderen Policern/Formern kommen, leer ist. Schlußendlich nehme man an, dass die primäre Schätz-/Dringlichkeits-Klassifikation eine wünschenswerte hohe Dringlichkeitshöhe hat, während die zweite Klassifikation eine niedrige Dringlichkeitshöhe hat. Unter diesen Bedingungen hat die Paketkennung bei dem Beginn des Bursts, die hier als "Paketkennung 1" bezeichnet wird, eine höhere Wahrscheinlichkeit der zweiten Schätz-/Dringlichkeits-Klassifikation zugeordnet zu werden als ein Paket, das nahe dem Ende des Bursts ist, welches hier "Paketkennung 4" genannt wird. Wenn die Paketkennung 1 der zweiten Klassifikation zugeordnet wird, während die Paketkennung 4 der primären Klassifikation zugeordnet wird, kann der Unterschied in den Dringlichkeitshöhen dazu führen, dass die Paketkennung 4 vor der Paketkennung 1 in dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 bedient wird.
Um dies zu vermeiden, instruieren die Policer/Former den Warteschlangenspeicherverwalter 114, die Pakete in dem Warteschlangenspeicher 112 entsprechend der Reihenfolge in der Warteschlange zu plazieren, in welcher die entsprechenden Paketkennungen von dem Policer/Former empfangen werden. Das heißt, bei Ankunft in dem Policer/Former, wenn eine Paketkennung nicht verworfen wird, wird der Warteschlangenspeicher so instruiert, dass das Paket in der Warteschlange des relevanten Stromes in der Reihenfolge, in der es angekommen ist, plaziert wird.
8 zeigt eine beispielhafte Aufführung eines Policers/Formers 104. Der beispielhafte Policer/Former weist einen Policer/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 auf, einen Paketkennungswarteschlangenblock 702, einen Policer/Former-Abgangverarbeitungsblock 704, einen Zeitgeber 203, einen Verwerfungs-Wahrscheinlichkeitserzeuger 706 und einen Dienstzeiterzeuger 707.
Paketkennungen kommen über Leitung 708 in dem Policer/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 an. Der Policer/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 benachrichtigt den Policer/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 über Leitung 720 darüber, dass eine Paketkennung angekommen ist. Der Policer/Former-Einrichtsverwaltungsblock fragt den Paketkennungswarteschlangenblock 702 über Leitung 724 ab, um die aktuelle Länge der Warteschlange innerhalb des Policers/Formers zu erhalten. Basierend auf der Antwort des Paketkennungswarteschlangenblocks über Leitung 726 bestimmt der Policer/Former-Einrichtungsverwaltungsblock, ob die Warteschlange voll ist oder nicht. Wenn eine verfügbare Kapazität in der Warteschlange existiert, bestimmt dann der Policer-/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 ob oder ob nicht die Paketkennung wahlweise verworfen werden sollte, unter Verwendung einer Eingabe von dem Verwerfungs-Wahrscheinlichkeitserzeuger 706 auf Leitung 732.
Wenn die Paketkennung in die Warteschlange hereingelassen werden soll, warnt der Policer-/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 den Policer-/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 über Leitung 722, um die Paketkennung hereinzulassen. Nach Empfang dieser Antwort sendet der Policer/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 eine Anfrage über Leitung 736 (die äquivalent zu einer der Leitungen 138 ist) an den Warteschlangenspeicherverwalter 114, um das Paket in die eine Warteschlange in den Warteschlangenspeicher einzureihen, die für diesen Strom zugewiesen ist. Der Policer-/Formerankunftsvorgang leitet dann die Paketkennung an den Paket-Kennungswarteschlangenblock 702 über Leitung 710 weiter. Der Policer/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 berechnet eine neue Dienstzeit, auf der Grundlage einer Eingabe von dem Dienstzeiterzeuger 707 auf Leitung 734 und der Länge der Pakete, und sendet diese Dienstzeit an den Policer/Former-Abgangverarbeitungsblock 704 über Leitung 728. Der Policer/Former-Abgangvorgang leitet die neue Dienstzeit an den Zeitgeber 703 über Leitung 716 weiter. Der Zeitgeber 703 setzt sich selbst zurück, um an dem Ende der neuen Dienstzeit aufzuwachen.
Wenn der Policer/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 erkennt, dass die Warteschlange voll ist, instruiert er den Policer/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 über Leitung 722, die Paketkennung zu verwerfen. In diesem Falle sendet der Policer/Former-Ankunftsverarbeitungsblock 701 eine Verwerfungsinstruktion an den Warteschlangenspeicherverwalter 114 über Leitung 736. Dann verwirft der Policer/Former-Ankunftsverwaltungsblock die Paketkennung.
Wenn der Zeitgeber 703 aufwacht, sendet er eine Anfrage über Leitung 718 an den Policer/Former-Abgangverwaltungsblock 704, um eine Paketkennung abzusenden. Der Policer/Former-Abgangverarbeitungsblock sendet eine Anfrage an den Policer/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 über Leitung 730 für eine Klassifikation und eine neue Dienstzeit. Der Einrichtungsverwaltungsblock 705 fragt den Paketkennungswarteschlangenblock 702 über Leitungen 724 und 726 ab, um die aktuelle Länge der Warteschlange zu erhalten. Der Einrichtungsverwaltungsblock verwendet die aktuelle Länge der Warteschlange, um die Klassifikation für die Paketkennung festzulegen, die gerade abgesendet werden soll. Die Klassifikation wird zu dem Policer/Former-Abgangverarbeitungsblock über Leitung 728 gesendet. Der Policer/Former-Abgangvorgang 704 verbindet eine Warteschlangenkennung, die spezifiziert, welche Warteschlangen in dem Warteschlangenspeicher 112 zur Speicherung von Paketen von diesem Strom verwendet wird, und die Klassifikation zusammen zu der Paketkennung und leitet dieses Datentupel auf Leitung 738 weiter.
Es soll angemerkt werden, dass in dieser beispielhaften Ausführung die Klassifikation der Paketkennungen so ausgeführt wird, wie die Pakete die Warteschlange verlassen. Der Punkt, an dem die Pakete innerhalb der Policer/Former klassifiziert werden ist jedoch ausführungsabhängig und nicht auf das hierin gegebene Beispiel beschränkt. Wie hierin weiter oben beschrieben wurde, können die Paketkennungen bei Ankunft statt bei Abgang klassifiziert werden.
Wenn die Warteschlange, die in dem Paketkennungswarteschlangenblock 702 identifiziert wird, nicht leer ist, sendet der Policer/Former-Einrichtungsverwaltungsblock 705 auch eine neue Dienstzeit an den Policer/Former-Abgangverarbeitungsblock 704 über Leitung 728. Diese Dienstzeit wird an den Zeitgeber 703 über Leitung 716 weitergeleitet und der Zeitgeber setzt sich selbst, um nach dieser Zeit aufzuwachen. Wenn die Warteschlange leer ist, wird keinerlei Aktion ausgeführt.
Weitere mögliche Abänderungen an den in 1 gezeigten Policern/Formern 104 werden unter Bezugnahme auf 6 veranschaulicht. Wie in 6 gezeigt ist, können die Policer/Former auf verschiedene Arten kaskadiert werden.
Bezugnehmend auf 6(a) ist eine vorteilhafte Anordnung veranschaulicht, bei welcher die Ausgabe eines Policers/Formers 210 eine Eingabe an zwei parallelen Policer/Former 212 und 214 bereitstellt. Der Policer/Former 210 empfängt Paketkennungen auf Leitung 222 von dem Stromkennzeichner 102. Gemäß dem Standardbetrieb der Policer/Former, wählt der Policer/Former 210 wahlweise die Verwerfung von Paketkennungen aus und verschiebt die Paketkennungen in der Zeit, um einen veränderten Fluss von Paketkennungen an seinem Ausgang bereitzustellen. In einem ersten Ausführungsbeispiel wird der auf diese Art und Weise veränderte Fluss von Paketkennungen auf Leitungen 234 und 236 zu jedem der parallelen Policer/Former 212 und 214 gesendet. Die entsprechenden Policer 212 und 214 verwerfen dann wahlweise Paketkennungen und verschieben Paketkennungen in der Zeit, um zwei weitere modifizierte Paketkennungsflüsse an ihren Ausgängen 224 und 226 zu erzeugen. In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Ausgabe des Policers/Formers 210 wahlweise entweder dem einem oder dem anderen der Policer/Former 212 und 214 bereitgestellt. Der geeigneten der Policer/Former 212 und 214 verwirft dann wahlweise die Paketkennungen und verschiebt die Paketkennungen in der Zeit an seinem entsprechenden Ausgang.
Bezugnehmend auf 6(b) ist eine weitere Anordnung veranschaulicht, bei welcher zwei parallele Policer/Former 216 und 218 Eingaben empfangen, die Paketkennungen in Flüssen auf Leitungen 228, 230 enthalten. Die Ausgabe der beiden Policer/Former 216 und 218 an ihren entsprechenden Ausgängen 238 und 240 bilden eine Eingabe für einen weiteren Policer/Former 220. Der Policer/Former 220 gibt Paketkennungen auf Leitung 232 aus.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, wie die Policer/Former in verschiedenen Kombinationen in ihren in 6 gezeigten Anordnungen kaskadieren können. Zum Beispiel können die Anordnungen von 6(a) und 6(b) kaskadiert sein.
Zusätzlich kann irgendeiner der Policer/Former auch Eingaben von anderen Quellen empfangen. Zum Beispiel kann der Policer/Former 212 von 6(a) eine zusätzliche Eingabe empfangen, die nicht von einem anderen Policer/Former abgeleitet wurde. Der Fachmann wird begrüßen, wie verschiedene kaskadierende Anordnungen ausgeführt werden können. Die einzige Randbedingung ist die, dass die kaskadierten Policer/Former in einem azyklischen Graph verbunden sein müssen.
Bei Abgang sendet der Policer/Former beide Paketkennungen und zugehörige Warteschlangenkennung und Klassifikation an den Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 über eine entsprechende Ausgangsleitung 122. Der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer benötigt die Paketkennung zusätzlich zu der Warteschlangenkennung in dem Fall, dass er eine Verwerfungsinstruktion an den Warteschlangenspeicherverwalter 114 ausstellen muß, wie detaillierter hierin weiter unten beschrieben werden wird.
Der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 verwaltet die Konkurrenzsituation zwischen zwei oder mehreren Strömen durch Bedienen der Pakete (über deren Paketkennungen) in Abhängigkeit ihrer Dringlichkeitshöhe und, wenn notwendig, durch Verwerfen von Paketen in Abhängigkeit von deren Schätzhöhen. Die Schätzhöhe bestimmt, welche Pakete in den Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer eintreten dürfen. Die Dringlichkeitshöhe bestimmt die Reihenfolge, in der die Pakete aus dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer genommen werden. Die Klassifizierung der Pakete unter Verwendung von Schätz- und Dringlichkeitshöhen ist in der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/GB00/01569 (PWF) Nr. 101926 beschrieben. Auf diese Art und Weise verwaltet der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 die Konkurrenzsituation zwischen den drei Strömen 122a, 122b und 122c an den Ausgängen der Policer/Former 104a, 104b und 104c.
Wenn eine Paketkennung mit ihrer zugehörigen Schätz-/Dringlichkeitsklassifikation ankommt, bestimmt der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106, ob die Paketkennung gespeichert werden soll oder verworfen werden soll. Dies ist durch die verfügbare Speicherkapazität in dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer und durch die Schätzhöhe, die zu der Kennung gehört, festgelegt.
Bei einem bekannten Verfahren zur Ausführung des Schätzens wird der Zugriff auf einen Puffer in dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer durch Verknüpfen einer Schätzhöhe mit einem bestimmten Bereich des Puffers festgelegt. Das heißt, man nehmen ein, ein Paket kann mit irgendeinem von N Schätzhöhen klassifiziert werden. Man nehme weiterhin an, dass es insgesamt K_n-Puffer gibt. Der Verkehr mit einer Schätzhöhe 1 kann in jeden der K_N-Puffer eintreten, während der Verkehr mit einer Schätzhöhe i nur in die ersten K_N-i+1-Puffer eintreten kann, wobei K₀ = 0 < K₁ < ... < K_N ist. Daher haben Pakete mit einer Schätzhöhe 1 eine höhere Wahrscheinlichkeit zum Auffinden von verfügbaren Pufferressourcen als Pakete mit einer Schätzhöhe i, wobei i > 1 ist.
Es ist ebenfalls ein Schema notwendig, um zu bestimmen, welche Paketkennung weitergeleitet werden soll, d. h., wie die Dringlichkeitshöhen verwendet werden sollen, um die Reihenfolge zu bestimmen, in der die Pakete bedient werden sollen. Ein Ansatz ist, die Kennung an dem Kopf der Warteschlange mit der höchsten Dringlichkeitshöhe weiterzuleiten, obwohl auch andere Ansätze möglich sind.
Die Verlustrate für Paketkennungen in einem gegebenen Strom wird sowohl durch die Schätzhöhe bestimmt, die den Paketen zugeordnet ist, als auch durch die maximale Ankunftsrate für alle anderen Ströme, die eine Schätzhöhe für einen gleichen oder größeren Wert haben. Die Reihenfolge, in der die Pakete in dem Schätz-/Former-Multiplexer bedient werden, hängt von deren Dringlichkeitshöhen ab und den Ankunftsraten und Mustern für Verkehr mit einer höheren Dringlichkeit. Dies legt die Verzögerung, die von einer Paketkennung erfahren wird, in dem Schätz-/Former-Multiplexer fest.
Wenn der Schätz-/Former-Multiplexer 106 eine Paketkennung verwirft, instruiert er den Warteschlangenspeicherverwalter über die Leitung 136, um den Bezugszähler für das entsprechende Paket aus dem Warteschlangenspeicher 112 zu verringern.
Der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer nimmt Statistiken über die Verkehrsflüsse auf, einschließlich, aber nicht begrenzt, auf, der Anzahl von Bytes und/oder der Anzahl von Paketen, die beide akzeptiert und verworfen werden für jede Dringlichkeitshöhe und jede Schätzhöhe.
In Reaktion auf eine Anfrage des Ratenbegrenzers auf Leitung 126 leitet der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer eine der gespeicherten Paketkennungen zusammen mit ihrer zugehörigen Warteschlangenkennung aus einem internen Puffer an den Ratenbegrenzer 108 auf Leitung 124 weiter. Die Wahl des Kennungspaares, das an den Ratenbegrenzer weitergeleitet werden soll, in Reaktion auf eine Anfrage davon, wird durch die Dringlichkeitshöhe der Paketkennung und dem Auswahlmechanismus des Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexers festgelegt.
Eine beispielhafte Ausführung für einen Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 ist in 9 veranschaulicht. Der Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer weist einen Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsverarbeitungsblock 801 auf, einen Satz von Dringlichkeitswarteschlangen 814, die Warteschlangen 802 bis 805 umfassen, einen Schätz-/Dringlichkeits-Abgangverarbeitungsblock 816 und einen Schätz-/Dringlichkeits-Einrichtungsverwaltungsblock 807.
Paketkennungen kommen über Leitungen 810 an dem Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsverarbeitungsblock 801 an. Der Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsverarbeitungsblock benachrichtigt den Schätz-/Dringlichkeits-Einrichtungsverwaltungsblock 807, dass eine Paketkennung angekommen ist und leitet seine Schätzhöhe über Leitung 822 weiter. Der Schätz-/Dringlichkeits-Einrichtungsverwaltungsblock 807 fragt die Länge jeder der Dringlichkeits-Warteschlangen 802 bis 805 über die Leitung 826 ab. Basierend auf der aktuellen gesamten Anzahl von Paketkennungen, die in der Warteschlange in dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 sind, und der Schätzhöhe der Paketkennung, bestimmt der Schätz-/Dringlichkeits-Einrichtungsverwaltungsblock, ob das Paket verworfen wird oder ob nicht.
Wenn die Paketkennung verworfen werden soll, benachrichtigt der Schätz-/Dringlichkeits-Einrichtungsverwaltungsblock 807 den Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsvorgang 801 entsprechend über Leitung 824. In diesem Falle sendet der Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsvorgang eine Instruktion, das Paket zu verwerfen, über die Leitung 812 an den Warteschlangenspeicher, wobei das zu verwerfende Paket durch seine Paketkennung und seine Warteschlangenkennung identifiziert wird. Diese Kennungen werden dann durch den Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsverarbeitungsblock 801 verworfen.
Ansonsten benachrichtigt der Schätz-/Dringlichkeits-Einrichtungsverwaltungsblock 807 den Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsprozeß 801 über Leitung 722, die Paketkennung an eine der Dringlichkeitswarteschlangen 802 bis 805 weiterzuleiten. Es existiert eine Dringlichkeitswarteschlange für jede Dringlichkeitshöhe. Diese beispielhafte Ausführung veranschaulicht einen Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer, der für vier mögliche Dringlichkeitshöhen eingerichtet ist. Der Schätz-/Dringlichkeits-Ankunftsvorgang erhält die Dringlichkeitshöhe für die Paketkennung und leitet die Paketkennung und ihre zugehörige Warteschlangenkennung über eine der Leitungen 830 an die entsprechende Dringlichkeitswarteschlange weiter.
Anfragen für Pakete von dem Ratenbegrenzer werden durch den Schätz-/Dringlichkeits-Abgangverarbeitungsblock 806 über Leitung 818 empfangen. Wenn eine Paketanfrage ankommt, fragt der Schätz-/Dringlichkeits-Abgangvorgang das Kopfelement eines der Dringlichkeitswarteschlangen 801 bis 805 über eine der Leitungen 834 ab. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Kennungen an dem Kopf der dringlichsten Warteschlange abgefragt. Das Paketkennungs- und Warteschlangenkennungspaar an dem Kopf der Warteschlange, die die Anfrage empfangen hat, werden an den Schätz-/Dringlichkeits-Abgangverarbeitungsblock 806 über eine der Leitungen 832 weitergeleitet. Der Schätz-/Dringlichkeits-Abgangverarbeitungsblock 806 leitet das Kennungspaar sofort an den Ratenbegrenzer über Leitung 124 weiter.
Der Ratenbegrenzer 108 bewegt die Konkurrenzsituation von einem Punkt stromabwärts in dem Netzwerk nach innerhalb des Multiplexers 100 durch Begrenzen der Dienstrate auf einen Punkt, an dem das Netzwerk ausreichend Ressourcen hat. Der Ratenbegrenzer stellt sicher, dass die maximale Dienstrate in der Langzeit nicht übertroffen wird, indem er sicherstellt, dass ausreichende Lücken zwischen übertragenen Paketen eingehalten werden.
Der Ratenbegrenzer 108 fragt Paketkennungen von dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer auf einer Abfrageleitung 126 ab und empfängt Paketkennungen mit deren zugehörigen Warteschlangenkennungen auf Leitung 124. Nach Empfang des Kennungspaares auf Leitung 124 stellt der Ratenbegrenzer die Warteschlangenkennung auf Leitungen 134 dem Warteschlangenspeicherverwalter 114 bereit. In Reaktion darauf stellt der Warteschlangenspeicherverwalter 114 das Paket an dem Kopf der identifizierten Warteschlange aus dem Warteschlangenspeicher dem Ratenbegrenzer auf Leitung 132 bereit. Der Ratenbegrenzer leitet dann das Paket zur Übertragung an die Ausgabeschnittstelle auf Leitung 128 weiter. Nach Weiterleiten eines Paketes an die Ausgabeschnittstelle, setzt der Ratenbegrenzer einen Zeitgeber, der die Dienstzeit des bestimmten Pakets bei der eingerichteten Rate darstellt. Am Ende der Zeitgeberperiode, die dem Dienst für das bestimmte Paket zugeordnet ist, fragt der Ratenbegrenzer ein weiteres Paket auf Leitung 126 von dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer 106 ab.
Wenn in dem Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexer keine Neuordnung aufgetaucht ist, wird das Paket, das von dem Warteschlangenspeicherverwalter gesendet wurde, dasselbe Paket sein, das durch die Paketkennung identifiziert wurde. Ansonsten wird die Paketkennung, die von dem Ratenbegrenzer empfangen wurde, sich auf ein Paket beziehen, das noch in der Warteschlange in dem Warteschlangenspeicher wartet.
Der Ratenbegrenzer kann Pakete stochastisch oder deterministisch bedienen. Der Ratenbegrenzer kann Pakete auf derartige Weise bedienen, dass diese einen variablen Abstand haben, wie hierin weiter oben unter Bezugnahme auf die Policer/Former diskutiert wurde.
Eine Einheit kann aus der Kombination eines Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexers 106 und eines Ratenbegrenzers 108, der vorzugsweise einer ist, der Pakete stochastisch bedient, hergestellt werden. Derartige Einheiten können mit mehreren Policern/Formern und anderen derartigen Schätz-/Dringlichkeits-Multiplexern und Ratenbegrenzereinheiten kaskadiert sein und zusätzliche Eingaben von anderen Quellen empfangen. Der Fachmann wird begrüßen, wie die verschiedenen Kaskadierungsanordnung ausgeführt werden können. Die einzige Randbedingung ist, dass die kaskadierte Kombination dieser Einheiten in einem azyklischen Graph verbunden sein müssen.
Wenn stochastische Dienstraten verwendet werden, existiert die Möglichkeit, dass die abgetastete Dienstrate eventuell schneller ist, als die Rate, bei der Pakete physikalisch durch die Ausgabeschnittstelle übertragen werden können. In diesem Fall wird die berechnete Resourcengröße der Pakete kleiner sein, als die aktuelle Größe des Pakets, wie es in 5 veranschaulicht ist. Bezugnehmend auf 5a, ist dort die aktuelle Größe des Pakets veranschaulicht, in Übereinstimmung mit der physikalischen Übertragungsrate des Übertragungsmediums, an das es weitergeleitet werden wird. 5b veranschaulicht die Größe des Pakets, bei welchem die für das Paket gewählte Dienstrate größer ist als die Rate, bei der das Paket an das physikalische Medium übertragen werden wird. 5c veranschaulicht die Größe des Pakets in dem Fall, bei welchem die Dienstrate, die für das Paket gewählt ist, kleiner ist als die Rate, bei der das Paket gerade an die Ausgabeschnittstelle 110 übertragen werden wird.
Wie aus 5 gesehen werden kann, können zwei Pakete überlappen, wenn die berechnete Ressourcengröße gerade kleiner ist als die aktuelle Ressourcengröße des Pakets. In einem praktischen System können Pakete während der Übertragung nicht überlappen. Stattdessen wird ein Burst von zwei oder mehr Paketen beobachtet. Daher gibt es, wenn die Paketkennungen stochastisch bedient werden, eine begrenzte Wahrscheinlichkeit, dass zwei oder mehr Pakete aufeinanderfolgend gesendet werden.
Die Ausgabeschnittstelle 110 stellt eine Flusssteuerrückkopplung auf Leitungen 130 an den Ratenbegrenzer 108 bereit. Wenn die Ausgabeschnittstelle dem Ratenbegrenzer anzeigt, dass die Übertragung vorübergehend ausgesetzt werden soll, wird der interne Zeitgebermechanismus des Ratenbegrenzers beeinFlusst. In diesem Falle kann der Ratenbegrenzer eine von mehreren Aktionen ausführen. Zum Beispiel kann der Ratenbegrenzer so eingerichtet sein, dass er jedes Paket, das für die Bedienung während der Aussetzperiode geplant ist, verworfen wird. Ein derartiges Verwerfen von Paketen durch den Ratenbegrenzer erfordert, dass der Ratenbegrenzer ein Alarmsignal erzeugt.
Der Ratenbegrenzer 108 kann auch dahingehend optimiert sein, dass er die Ressource des externen Systems einer niedrigen Last maximiert. Das heißt, bei einer niedrigen Last, kann die Dienstrate gewählt werden, die schneller ist als die eingerichtete Rate. So wie sich die Last in dem System vergrößert, wird die Dienstrate solange begrenzt, dass sie nahe oder bei der eingerichteten Rate ist.
Die Ausgabeschnittstelle 110 stellt die Basisfunktionalität bereit, die notwendig für die fortschreitende Übertragung von Datenpaketen ist. Die Ausgabeschnittstelle 110 stellt eine Flusssteuerrückkopplung auf Leitungen 130 an dem Ratenbegrenzer 108 bereit, wenn ein externer Rückstau (zum Beispiel aus dem Übertragungsmedium) auftaucht. Auf diese Weise überträgt die Ausgabeschnittstelle Pakete auf Leitung 142 und empfängt Flusssteuersignale auf Leitung 144 von dem Betriebssystem oder Vorrichtungstreiber.
Die Ausgabeschnittstelle ist nicht verantwortlich für eine direkte Verarbeitung bezüglich der Qualitätsverwaltung des Datenstroms. Wenn ein Paket durch die Ausgabeschnittstelle empfangen wird und das externe System oder die Vorrichtung anzeigt, dass es verfügbare Ressourcen für die Übertragung hat, dann wird das Paket durch die Ausgabeschnittstelle ohne Verzögerung übertragen. Wenn der Ratenbegrenzer im deterministischen Modus arbeitet und die Flusssteuerung nicht überstiegen wurde, wird niemals mehr als ein Paket in dem Puffer der Ausgabeschnittstelle gleichzeitig sein.
Auf diese Weise wurde eine Erfindung beschrieben, die vorteilhafterweise in einem Multiplexer zum Garantieren einer vorgegebenen Dienstqualität verwendet werden kann. Obwohl die hierin beschriebene Erfindung unter Bezugnahme auf ein bestimmtes exemplarisches Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, wird der Fachmann begrüßen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht beschränkt ist und auch allgemeiner angewendet werden kann.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Informationsflusses in einem Datenübertragungssystem, umfassend: Empfangen von mehreren Datenpaketen (116); und Erzeugen eines veränderten Informationsflusses (122), dadurch gekennzeichnet, dass die Pakete in dem veränderten Informationsfluss (122) variabel beabstandet sind, während die Reihenfolge der Pakete in der Reihenfolge wie sie ankommen beibehalten wird, wobei der variable Abstand zwischen den Paketen exponentiell verteilt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Paketfluss mit einem variablen Muster abgestimmt ist, um dadurch den veränderten Informationsfluss zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der variable Abstand zufällig ist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem der variable Abstand pseudo-zufällig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der variable Abstand zwischen den Vorderseiten der Pakete bemessen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem der Abstand wenigstens einiger Pakete dem Abstand in dem unveränderten Informationsfluss entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 weiter aufweisend: Empfangen des veränderten Informationsflusses (234) und Erzeugen eines weiteren veränderten Informationsflusses (224), bei welchem die Pakete weiter variabel beabstandet sind.
Verfahren zum Steuern mehrerer paralleler Informationsflüsse, wobei jeder Fluss gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gesteuert wird, bei welchem mehrere veränderte parallele Informationsflüsse erzeugt werden, wobei jeder Fluss variabel beabstandete Pakete aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8 weiter den Schritt des Multiplexens mehrerer veränderter Informationsflüsse aufweisend.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Datenpakete bei einer empfangenen Abtastrate empfangen werden, wobei das Verfahren weiter den Schritt des Bestimmens einer eingerichteten Paketlänge für jedes Paket umfasst, basierend auf einer eingerichteten Dienstrate für jedes Paket.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die empfangenen Pakete in einem Informationsfluss wahlweise einer Warteschlange zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Wahrscheinlichkeit, dass ein Paket der Warteschlange zugeführt wird von der Länge der Warteschlange abhängt.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Wahrscheinlichkeit eines bereits in der Warteschlange vorhandenen Pakets verworfen zu werden, um die Zuführung des empfangen Pakets zu ermöglichen, von der Länge der Warteschlange abhängig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei welchem zu jedem Paket in der Warteschlange eine Diensthöhe zugehörig ist, wobei die Diensthöhe durch die Länge der Warteschlange bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem die Diensthöhe durch Steuerung von Paketzuführungen an die Warteschlange gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner das Zuweisen einer Prioritätshöhe zu jedem Paket umfassend.
Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem Pakete in Abhängigkeit der zugewiesenen Prioritätshöhe bedient werden.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei welchem die Prioritätshöhe einen Kennzeichnung für einer Dringlichkeit aufweist, die zu dem Paket gehört ist, und eine Verlusthöhe, die von dem Paket toleriert werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wenn es von einem der Ansprüche 11 bis 13 abhängig ist, bei welchem die Prioritätshöhe einem Paket, basierend auf einer Funktion des Zustands der Warteschlange, zugewiesen wird.
Steuerung zum Steuern eines Informationsflusses in einem Datenübertragungssystem, umfassend: ein Veränderungsmittel zum Erzeugen eines veränderten Informationsflusses, dadurch gekennzeichnet, dass die Pakete in dem veränderten Informationsfluss variabel beabstandet sind, während die Reihenfolge der Pakete in der Reihenfolge wie sie empfangen werden beibehalten wird, wobei der variable Abstand zwischen den Paketen exponentiell verteilt ist.
Steuerung nach Anspruch 20, bei welcher das Veränderungsmittel einen Modulator umfasst.
Steuerung nach Anspruch 21, bei welchem der Modulator den empfangenen Informationsfluss mit entweder einem variablen Muster, einem Zufallsmuster oder einem Pseudo-Zufallsmuster abstimmt.
Steuerung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei welcher das Veränderungsmittel einen Policer/Former (104) umfasst.
Steuerung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei welcher das Veränderungsmittel einen Ratenbegrenzer (108) umfasst.
Mehrere parallele Steuerungen, wobei jede der Steuerungen in Übereinstimmung mit einem der Ansprüche 20 bis 24 ist, zum Erzeugen mehrerer veränderter paralleler Informationsflüsse.
Mehrerer Steuerungen nach Anspruch 25, bei welchen weiter win Mulitplexer (106) bereitgestellt ist, zum Multiplexen der mehreren Informationsflüsse.
Mehrere Kaskadensteuerungen, wobei jede der Steuerungen in Übereinstimmung mit einem der Ansprüche 20 bis 24 ist, zum Erzeugen mehrerer veränderter Kaskaden-Informationsflüsse.