DE602004013247T2

DE602004013247T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Prioritätsplanung mit Anforderung/Genehmigung

Info

Publication number: DE602004013247T2
Application number: DE602004013247T
Authority: DE
Inventors: Robert Elliott Ottawa Robotham
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: EP1521411A3; EP1521411B1; EP1521411A2; ATE393521T1; DE602004013247D1; US20050073951A1; US7602797B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Feld der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Problem der Planung des Verkehrs in einem Switch/Router. Spezieller betrifft die Erfindung das Problem der Verringerung der Vermittlungs-Latenzzeit für Verkehr hoher Priorität, oder Echtzeit-Verkehr in einem Switch/einem Router, bei dem ein Anforderungs-/Genehmigungs-Mechanismus für die Verkehrsplanung verwendet wird.
(2) Beschreibung des Standes der Technik
In Kommunikationsnetzen werden typischerweise Vorrichtungen zum Leiten des Flusses der Daten durch sie verwendet. Solche Vorrichtungen werden oft als Vermittlungen und Router charakterisiert, die man zusammen als Switch/Router bezeichnen kann. Ein Switch/Router muss oft Daten unterschiedlicher Prioritäten entsprechend unterschiedlicher Kriterien verarbeiten. Switches/Router zeigen jedoch oft Unzulänglichkeiten, die verhindern, dass sie einige der speziellen Kriterien einhalten, die gewünscht sein könnten.
Switches/Router haben im Allgemeinen eine Struktur, in der ein Verarbeitungs-Schaltkreis, der mit Anschlüssen externen Leitungen zugeordnet ist, auf Leitungskarten angeordnet ist, die die Anschlüsse und die Schaltkreise enthalten können, die einer oder mehreren externen Leitungen zugeordnet sind. Neben anderen Funktionen bestimmen die Schaltkreise die bevorzugten Ziele der eintreffenden Pakete. Die Pakete werden mit einem Koppelbaustein zu der/den Leitungskarte(n) gesendet, die den bevorzugten Zielen zugeordnet sind. Um einen Hochleistungs-Switch/Router bereitzustellen, ist es erforderlich, dass der Koppelbaustein Daten zwischen Leitungskarten effizient mit hohen Datenraten und kleiner Latenzzeit überträgt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist eine wichtige Klasse von Koppelbausteinen entstanden. Sie ist durch eine Anforderungs-/Genehmigungs-Struktur gekennzeichnet. Leitungskarten fordern Zugang zur Verwendung eines Pfades durch den Koppelbaustein an, um Daten zur gewünschten Ziel-Leitungskarte zu übertragen. Ein Arbitrierer, der dem Koppelbaustein zugeordnet ist, verarbeitet die Anforderungen von allen Leitungskarten, um einen Weg zu bestimmen, den Leitungskarten Zugang zu gewähren, um die Ausnutzung des Koppelbausteins und die Fairness und andere Kriterien zu optimieren. Wenn die Entscheidung getroffen wurde, wird den Leitungskarten Zugang gewährt, um Daten, die an ein bestimmtes Ziel gerichtet sind, zu einer bestimmten Zeit durch den Koppelbaustein zu senden. Der Koppelbaustein ist so konfiguriert, dass zu einer bestimmten Zeit von ausgewählten Eingängen gesendete Daten entsprechend der gegebenen Genehmigungen an ausgewählte Ausgänge gesendet werden. Die Latenzzeit zwischen dem Anlegen der Daten an den Koppelbaustein und dem Eintreffen an den Ziel-Leitungskarten ist deterministisch. Somit findet im Koppelbaustein keine Neuanordnung der Daten statt. Eine solche Klasse von Koppelbausteinen ist ein ausgezeichnetes Beispiel für einen Kontext, in dem mindestens eine Ausführung der vorliegenden Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann.
1 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zur Verkehrsplanung in einem Kommunikationsknoten nach dem Stand der Technik zeigt. Ereignisse treten zu unterschiedlichen Zeiten entlang der Zeitachse 101 auf. Die Ereignisse sind entsprechend ihrem Auftreten in einer Anforderungs-Phase 102, der Genehmigungs-Phase 103 und einer Daten-Phase 104 klassifiziert. In der Anforderungs-Phase 102 erzeugt eine Leitungskarte Anforderungen und meldet sie an einen Koppelbaustein. In dem gezeigten Beispiel erzeugt eine Leitungskarte zuerst eine Anforderung mit geringer Priorität (LP) 105, und dann zum Zeitpunkt 113 erzeugt und meldet sie Anforderungen mit hoher Priorität (HP) 106.
In der Genehmigungs-Phase 103 gibt der Koppelbaustein der Leitungskarte die Gelegenheit, die angezeigten Daten über den Koppelbaustein zu übertragen. In dem gezeigten Beispiel gibt der Koppelbaustein die Genehmigung 107, die der Anforderung mit geringer Priorität 105 entspricht, und die Genehmigung für hohe Priorität 108, die einer Anforderung mit hoher Priorität 106 entspricht, aus, wie durch die Verbindung 111 gezeigt. Im gezeigten Beispiel tritt die Genehmigung für hohe Priorität 108 jedoch zum Zeitpunkt 114 auf, der auf den Zeitpunkt 113 nach einer Dauer 115 folgt. Da bestimmte Latenzzeit-Anforderungen an Daten hoher Priorität gestellt werden können, kann die Dauer 115 zwischen der Ausgabe der Anforderung hoher Priorität 106 zum Zeitpunkt 113 und der Ausgabe der Genehmigung für hohe Priorität 108 zum Zeitpunkt 114 begrenzt sein. Unter bestimmten Umständen, wenn die Genehmigung für hohe Priorität 108 weit nach der Ausgabe der Anforderung hoher Priorität 106 auftritt, kann die Dauer 15 solche Latenzzeit-Grenzen überschreiten.
In der Daten-Phase 104 sendet die Leitungskarte die Daten, die zu den genehmigten Anforderungen gehören, von der Leitungskarte zum Koppelbaustein. In dem gezeigten Beispiel tritt die Datenkommunikation, die der Anforderung und Genehmigung niedriger Priorität entspricht, kurz nach der Ausgabe der Genehmigung für geringe Priorität 107 auf, und die Datenkommunikation 110, die der Anforderung und Genehmigung hoher Priorität entspricht, tritt kurz nach der Ausgabe der Genehmigung 108 auf, wie durch die Verbindung 112 gezeigt.
1 zeigt an einem Beispiel des bisherigen Standes der Technik die zeitliche Reihenfolge einer Anforderung/Genehmigung bei Anforderungen geringer Priorität (LP) und hoher Priorität (HP), die Genehmigungen und ihre zugehörigen Datenübertragungen (z. B. eine ATM-Zelle).
Mit Bezug auf 1 ist der Fluss der entsprechenden LP- und HP-Anforderungen/Genehmigungen/Daten von Natur aus sequentiell. Jede Anforderung enthält eine Prioritäts-Anzeige, entweder hoch oder gering, eine Kennung und eine Anzeige des Ziel-Koppelbaustein-Ausgangs-Anschlusses (nicht gezeigt). Die Anforderung kommt von einer Leitungskarte in einem Switch/Router und wird zur Bearbeitung an einen Koppelbaustein des Switch/Routers gesendet. Wenn der Koppelbaustein die Anforderung erfüllen kann, typischerweise nach der Übertragung einer Zelle im Koppelbaustein, antwortet er entsprechend mit einer Genehmigung. Die Genehmigung enthält eine Anzeige mit derselben Priorität und Kennung wie die Anforderung. Die Leitungskarte empfängt die Genehmigung nach einer Verzögerungszeit und sendet die Daten dann zum Koppelbaustein. Zum Beispiel sendet eine Leitungskarte zum Zeitpunkt A eine HP-Anforderung an den Koppelbaustein, zum Zeitpunkt B empfängt die Leitungskarte als Antwort eine Genehmigung, und zum Zeitpunkt C sendet die Leitungskarte die Daten zum Koppelbaustein. Ebenso tritt ein ähnlicher Fluss für eine LP-Anforderung auf, die vor dem Zeitpunkt A gesendet wurde, wobei entsprechende Genehmigungen und Daten zu Zeiten vor den Zeitpunkten B und C auftreten.
Mit Bezug auf 1 kann die Zeitverzögerung zwischen einer Anforderung und einer als Antwort erhaltenen Genehmigung größer als ein maximal zulässiger Verzögerungs-Grenzwert für HP-Verkehr sein, insbesondere wenn eine Überlast des Switch/Routers beginnt. Wenn der HP-Verkehr Echtzeit-Dienste übermittelt, kann diese Verzögerung zu einer nicht akzeptierbaren Verschlechterung der Dienstqualität führen, und dies sollte vermieden werden. Somit wird ein Verfahren benötigt, das sicherstellt, dass garantierte Bandbreiten-Verpflichtungen eingehalten werden, wobei die Ausnutzung der Switch/Routing-Kapazität maximiert wird.
In US 6487213 wird ein hierarchisches Arbitrierungs-Verfahren offen gelegt, in dem Anforderungen gruppiert werden, wozu zum Beispiel eine logische ODER-Operation benutzt wird, und an höhere Ebenen der Hierarchie bereitgestellt werden. Dann werden Genehmigungs-Signale von höheren Ebenen der Hierarchie entweder herab durch jede Ebene der Hierarchie weitergeleitet, wo sie dazu verwendet werden, Genehmigungs-Signale zu ändern, zum Beispiel unter Verwendung einer logischen UND-Operation. Alternativ dazu können Genehmigungs-Signale von allen höheren Ebenen der Hierarchie an eine Blatt-Ebene der Hierarchie geliefert werden, wo sie dazu benutzt werden, Genehmigungs-Signale zu ändern, zum Beispiel unter Verwendung einer logischen UND-Operation.
KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden und ihre Eigenschaften werden für einen Fachmann deutlich, wenn man auf die begleitenden Zeichnungen Bezug nimmt.
1 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren nach dem Stand der Technik zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten zeigt.
2 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Verkehrsplanung gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten, der eine Vielzahl von Leitungskarten hat, die mit einem Koppelbaustein gekoppelt sind, gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Verwendung derselben Referenzsymbole in verschiedenen Zeichnungen zeigt gleiche oder ähnliche Elemente.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten bereitgestellt. Leitungskarten fordern Kommunikationsmöglichkeiten von einem Koppelbaustein an. Der Koppelbaustein gibt Genehmigungen für solche Kommunikationsmöglichkeiten als Antwort auf spezielle Anforderungen. Indem die Verwendung solcher Kommunikationsmöglichkeiten, die den Genehmigungen entsprechen, unter Anforderungen unterschiedlicher Priorität und/oder Verzögerungs-Kriterien dynamisch angepasst wird, sind Ausführungen der vorliegenden Erfindung in der Lage, eine erhöhte Kapazitäts-Ausnutzung der Koppelbaustein-Bandbreite bereitzustellen, wobei die Einhaltung von Prioritäts- Anforderungen und/oder Verzögerungszeit-Kriterien maximiert wird.
2 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Schritte des Verfahrens treten zu verschiedenen Zeiten entlang der Zeitachse 201 auf. Die Schritte können so charakterisiert werden, dass sie in der Anforderungs-Phase 202, der Genehmigungs-Phase 203 und der Daten-Phase 204 auftreten.
In der Anforderungs-Phase 202 erzeugt eine Leitungskarte, wie z. B. Leitungskarte 301 in 3, eine Anforderung nach einer Datenkommunikation und sendet sie an einen Koppelbaustein, wie z. B. Koppelbaustein 304 in 3. In dem gezeigten Beispiel erzeugt und sendet die Leitungskarte zuerst eine Anforderung geringer Priorität 205, dann zum Zeitpunkt 213 erzeugt sie eine Anforderung hoher Priorität 206.
In der Genehmigungs-Phase 203 erzeugt der Koppelbaustein eine Genehmigung, die der Leitungskarte die Möglichkeit gewährt, den Koppebaustein zur Datenkommunikation zu benutzen. In dem gezeigten Beispiel erzeugt der Koppelbaustein eine Genehmigung niedriger Priorität 207 zum Zeitpunkt 214 und sendet sie zurück zur Leitungskarte. Dann erzeugt der Koppelbaustein eine Genehmigung hoher Priorität 208 und sendet sie zurück zur Leitungskarte.
Die Leitungskarte behält jedoch die Latenzzeit-Anforderungen der Daten hoher Priorität bei, indem sie die Genehmigung niedriger Priorität 207 als Genehmigung hoher Priorität 216 nutzt und die Genehmigung hoher Priorität 208 als Genehmigung niedriger Priorität 217 nutzt. Somit wird die Dauer 215 zwischen Zeitpunkt 213, zu dem die Anforderung hoher Priorität 206 gemacht wird, und dem Zeitpunkt 214, an dem die Genehmigung hoher Priorität 216 auftritt, kleiner als der maßgebliche Zeitgrenzwert gehalten.
In der Daten-Phase 204 sendet die Leitungskarte die den Genehmigungen entsprechenden Daten durch den Koppelbaustein. In dem gezeigten Beispiel sendet die Leitungskarte die Daten hoher Priorität 209 kurz nach der Genehmigung hoher Priorität 216, wie durch Verbindung 212 gezeigt, und sendet die Daten niedriger Priorität 210 kurz nach der Genehmigung niedriger Priorität 217.
Eine HP-Anforderung 206 kann eine Genehmigung 207 für eine LP-Anforderung 205 nehmen, wenn die Anforderungen für denselben Koppelbaustein-Ausgangs-Anschluss sind. Anschließend kann, wenn eine HP-Genehmigung 208 für den Anschluss als Antwort auf die HP-Anforderung 206 gesendet wird, die HP-Genehmigung 208 von der LP-Anforderung 205 verwendet werden. Zum Beispiel wird eine HP-Anforderung 206 zum Zeitpunkt 213 gesendet, und eine zum Zeitpunkt 215 empfangene LP-Genehmigung 207 wird zum Senden von HP-Daten 209 zum Koppelbaustein verwendet. Auf diese Weise wird die Zeitverzögerung 215 zwischen einer HP-Anforderung 206 und Genehmigung 216 verringert, so dass sie innerhalb des maximalen Verzögerungs-Grenzwertes für HP-Verkehr bleibt.
Die Leitungskarte kann auf etliche Arten einen Genehmigungs-Austausch vornehmen (z. B. eine Genehmigung niedriger Priorität 207 als Genehmigung hoher Priorität 216 benutzen und eine Genehmigung hoher Priorität 208 als Genehmigung niedriger Priorität 217 benutzen). Zum Beispiel kann die Leitungskarte nachhalten, welche Anforderungen sie an das Koppelfeld hat und deren jeweilige Prioritäten. Wenn Genehmigungen empfangen werden, kann die Leitungskarte als Reaktion auf die zuerst verfügbaren Genehmigungen Verkehr hoher Priorität weitergeben und dann, nachdem der Verkehr hoher Priorität weitergegeben wurde, als Reaktion auf die nachfolgenden Genehmigungen Verkehr niedriger Priorität weitergeben. Als weiteres Beispiel kann die Leitungskarte Latenzzeit-Kriterien nachverfolgen, wie z. B. die Grenzwerte der Dauer 215, und aus dem Verkehr auswählen, um sicherzustellen, dass Latenzzeit-Kriterien eingehalten werden, oder wenn nicht alle Latenzzeit-Kriterien eingehalten werden können, den Verkehr auswählen, so dass entweder die Anzahl von eingehaltenen Latenzzeit-Kriterien maximiert wird oder sichergestellt wird, dass die als am wichtigsten gekennzeichneten Latenzzeit-Kriterien eingehalten werden. Die beiden vorherigen Beispiele können auch kombiniert werden, so dass anstehender Verkehr höherer Priorität vor anstehendem Verkehr niedrigerer Priorität weitergegeben werden kann, und der anstehende Verkehr so weitergegeben werden kann, dass die Gelegenheiten zur Erfüllung der Latenzzeit-Kriterien maximiert werden.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Verkehrsplanung gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Kommunikations-Knoten 329 kann als Switch/Router implementiert werden, der eine Vielzahl (N) von Leitungskarten 301, 302 und 303 enthält, die mit dem Koppelbaustein 304 gekoppelt sind. Die Leitungskarte 301 ist über die Verbindung 305 mit dem Koppelbaustein 304 gekoppelt. Die Leitungskarte 302 ist über die Verbindung 306 mit dem Koppelbaustein 304 gekoppelt. Die Leitungskarte 303 ist über die Verbindung 307 mit dem Koppelbaustein 304 gekoppelt. Zusätzliche Leitungskarten können über die Verbindungen 308 mit dem Koppelbaustein 304 gekoppelt sein. Der Koppelbaustein 304 stellt die Ausgangs-Anschlüsse 309 bereit.
Jede Leitungskarte enthält eine Vielzahl (M) von virtuellen Ausgangs-Warteschlangen (VOQ) 310, 311, 312, wobei jede der VOQ 310, 311 und 312 einem entsprechenden Ausgangs-Anschluss 309 des Koppelbausteins entspricht. VOQ 310 liefert einen Ausgang 313, der mit Verbindung 305 gekoppelt ist. VOQ 311 liefert einen Ausgang 314, der mit Verbindung 305 gekoppelt ist, VOQ 312 liefert einen Ausgang 315, der mit Verbindung 305 gekoppelt ist.
Jede Ausgangs-Warteschlange 310, 311, 312 ist vorzugsweise so konfiguriert, eine Warteschlangen-Struktur 330 zu bedienen, die als ein eingefügtes Diagramm dargestellt ist, um die Darstellung detaillierter zu zeigen. Die Warteschlangen-Struktur 330 umfasst eine Vielzahl von Eingangs-Warteschlangen (Q) 316, 317, 318 und eine hierarchische Anordnung von Schedulern (S) 319, 320, 321, um mehrere Verkehrsklassen zu unterstützen, wobei jede Klasse eine eindeutige Prioritätsebene hat. Die Eingangs-Warteschlange 316 ist mit dem Scheduler 319 über die Verbindung 322 gekoppelt. Die Eingangs-Warteschlange 317 ist mit dem Scheduler 319 über die Verbindung 323 gekoppelt. Zusätzliche Eingangs-Warteschlangen können auch mit dem Scheduler 319 gekoppelt sein. Die Eingangs-Warteschlange 318 ist mit dem Scheduler 320 über die Verbindung 324 gekoppelt. Zusätzliche Eingangs-Warteschlangen können auch mit dem Scheduler 320 über die Verbindungen 325 gekoppelt sein. Der Scheduler 319 ist mit dem Scheduler 321 über die Verbindung 326 gekoppelt. Der Scheduler 320 ist mit dem Scheduler 321 über die Verbindung 327 gekoppelt. Zusätzliche Scheduler können auch mit dem Scheduler 321 über die Verbindungen 328 gekoppelt sein.
Um mehrere Verkehrs-Prioritätsebenen der Switch/Router-Architektur aus 3 zu unterstützen, bietet die mindestens eine Ausführung der Erfindung ein Mittel zur Paarung von Anforderungen höherer Priorität mit Genehmigungen niedrigerer Priorität gleicher VOQs (d. h. gleicher Ziel-Koppelbaustein-Ausgangs-Anschlüsse) über einen Bereich von Verkehrs-Prioritätsebenen. Grundsätzlich kann eine Anforderung einer bestimmten Prioritätsebene und VOQ mit einer Genehmigung jeder niedrigeren Prioritätsebene und derselben VOQ gepaart werden.
VOQs können auch einer speziellen Verkehrsklasse entsprechen, die einem entsprechenden Ausgangs-Anschluss zugeordnet ist, das heißt es können mehr als eine VOQ einem entsprechenden Ausgangs-Anschluss zugeordnet sein. In diesem Fall können VOQs unterschiedlicher Prioritäten mit gleichen Koppelbaustein-Ausgangs-Anschluss-Zielen gruppiert und Genehmigungen zwischen den VOQs übergeben werden.
Ferner ist die Grundlage mindestens einer Ausführung der Erfindung, dass die Priorität der als Antwort auf eine Genehmigung gesendeten Daten nicht mit der Priorität der Genehmigung und somit der Anforderung übereinstimmen muss. Als Folge davon ist es nicht erforderlich, dass die Priorität der Anforderung mit der Priorität der vorhandenen Daten übereinstimmt, und die Priorität kann durch andere Mittel bestimmt werden. Hierdurch kann mindestens eine Ausführung der Erfindung dazu benutzt werden, sicherzustellen, dass garantierte Bandbreiten-Verpflichtungen eingehalten werden, wobei die Ausnutzung der Switching/Routing-Kapazität maximiert wird. Wenn zum Beispiel X MBit/s Bandbreite durch den Switch/Router garantiert werden (z. B. durch Verbindungs-Zugangs-Kontrolle, Connection Admission Control, CAC), sendet jede Leitungskarte HP-Anforderungen nur für ihren Anteil der X MBit/s garantierter Bandbreite, während für den gesamten anderen Verkehr LP-Anforderungen gesendet werden. Da von derselben VOQ LP-Genehmigungen von HP-Anforderungen genommen werden können, wird die Fähigkeit des Switch/Routers, Bandbreite-Garantien einzuhalten, vom LP-Verkehr nicht beeinflusst.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten, der eine Vielzahl von Leitungskarten hat, die mit einem Koppelbaustein gekoppelt sind, gemäß mindestens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Verfahren beginnt mit Schritt 401, indem von einer ersten Leitungskarte der Leitungskarten an den Koppelbaustein eine erste Anforderung zum Senden einer ersten Verkehrseinheit einer ersten Priorität zum Koppelbaustein gesendet wird. Die erste Anforderung zeigt einen ersten Ausgangs-Anschluss an, an den die erste Verkehrseinheit gerichtet ist. Das Verfahren fährt mit Schritt 402 fort, indem durch die erste Leitungskarte eine erste Genehmigung benutzt wird, die vom Koppelbaustein empfangen wurde, der die Übertragung der ersten Verkehrseinheit zum Koppelbaustein erlaubt und als Antwort auf eine zweite Anforderung ausgegeben wird, die für eine zweite Verkehrseinheit gestellt wurde, der eine zweite Priorität hat, die geringer als die erste Priorität ist, und der an den ersten Ausgangs-Anschluss gerichtet ist, um die Übertragung der ersten Verkehrseinheit zum Koppelbaustein zu planen.
Das Verfahren fährt mit Schritt 403 fort, indem eine zweite Genehmigung verwendet wird, die als Antwort auf die erste Anforderung ausgegeben wird, um die Übertragung der zweiten Verkehrseinheit zum Koppelbaustein zu planen. Das Verfahren kann optional auch so ausgeführt werden, dass die erste Priorität und die zweite Priorität aus einer Vielzahl von Prioritäten ausgewählt werden, die einer entsprechenden Vielzahl von Dienstklassen entsprechen. Das Verfahren kann optional auch so ausgeführt werden, dass die erste Leitungskarte die erste Anforderung nach der zweiten Anforderung sendet. Das Verfahren kann optional auch so ausgeführt werden, dass die erste Leitungskarte einen ersten Satz von Anforderungen einer höchsten Priorität aus einer Vielzahl von Prioritäten sendet, wobei der erste Satz von Anforderungen einer ersten Menge des Verkehrs in einer Menge von garantiertem Verkehrsfluss entspricht, der von der ersten Leitungskarte bedient wird, und einen zweiten Satz von Anforderungen einer niedrigeren Priorität aus den Prioritäten für eine zweite Menge des Verkehrs sendet.
Mindestens eine Ausführung der vorliegenden Erfindung ist dahingehend nützlich und vorteilhaft, dass sie eine verringerte Latenzzeit für Echtzeit-Verkehr hoher Priorität in Switches/Routern bietet, die einen Koppelbaustein mit fester Latenzzeit haben. Mindestens eine Ausführung der vorliegenden Erfindung ist dahingehend nützlich und vorteilhaft, dass sie eine erhöhte Kapazitäts-Ausnutzung für Verkehr geringer Priorität bietet und dabei die Latenzzeit-Garantien für Verkehr hoher Priorität aufrechterhält.
Um die Kosteneffektivität eines Switch/Routers zu erhöhen, ist es wünschenswert, seine Kapazitäts-Ausnutzung zu erhöhen. QoS-Garantien müssen jedoch aufrechterhalten werden, wenn die Kapazitäts-Ausnutzung erhöht wird. Unter diesen ist es entscheidend, sicherzustellen, dass die Switch-Latenzzeit für Echtzeit-Verkehr hoher Priorität innerhalb spezifizierter Grenzen gehalten wird. Mindestens eine Ausführung der vorliegenden Erfindung bietet diese Fähigkeit und erlaubt es dabei, zusätzliche Kapazität für Verkehr niedrigerer Priorität zu benutzen. Daher erhöht mindestens eine Ausführung der vorliegenden Erfindung die Kosteneffektivität und den Nutzen von Switching/Routing-Plattformen.
Somit wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Prioritätsplanung mit Anforderungen/Genehmigungen präsentiert. Obwohl die Erfindung unter Verwendung bestimmter spezieller Beispiele erklärt wurde, wird es für einen Fachmann offensichtlich sein, dass die Erfindung nicht auf diese wenigen Beispiele begrenzt ist. Weitere Ausführungen, in denen die Eigenschaften der Erfindung genutzt werden, werden einem Fachmann offensichtlich sein und sind hier mit enthalten.

Claims

Verfahren zur Verkehrsplanung in einem Kommunikations-Knoten (329) mit einer Vielzahl von Leitungs-Karten (301, 302), die mit einem Koppelbaustein (304) gekoppelt sind, wobei eine Leitungskarte (301, 302) in der Lage ist, zum Koppelbaustein (304) Anforderungen zum Senden von Verkehrseinheiten verschiedener Prioritäten über den Koppelbaustein (304) zu senden, und wobei der Koppelbaustein (304) in der Lage ist, der Leitungskarte (301, 302) mit einer Genehmigung zu antworten, die anzeigt, dass die Verkehrseinheit gesendet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass: die Leitungskarte (301) an den Koppelbaustein (304) eine erste Anforderung (205) bezüglich der Übertragung einer Verkehrseinheit einer geringeren Priorität, gefolgt von einer zweiten Anforderung (206) bezüglich der Übertragung einer Verkehrseinheit einer höheren Priorität, wobei beide Verkehrseinheiten an denselben Koppelbaustein Ausgangs-Anschluss gerichtet sind; der Koppelbaustein zuerst auf die erste Anforderung (205) antwortet, indem er an die Leitungskarte eine erste Genehmigung (207) bezüglich der Übertragung einer Verkehrseinheit einer geringeren Priorität sendet; und die Leitungskarte (301) bei Empfang der ersten Genehmigung (207) die Verkehrseinheit der höheren Priorität sendet.
Verfahren aus Anspruch 1, wobei der Koppelbaustein (304) weiterhin auf die zweite Anforderung (206) antwortet, indem er an die Leitungskarte (301) eine zweite Genehmigung (208) bezüglich der Übertragung der Verkehrseinheit einer höheren Priorität sendet, und die Leitungskarte (301) ferner bei Empfang der zweiten Genehmigung (208) die Verkehrseinheit der geringeren Priorität sendet.
Verfahren aus Anspruch 1 oder 2, wobei die Leitungskarte (301) eine Vielzahl von virtuellen Ausgangs-Warteschlangen, VOQs (310, 311, 312) unterhält, um die Verkehrseinheiten vor der Übertragung zu speichern, und wobei eine oder mehrere VOQs einem Ziel-Ausgangs-Anschluss des Koppelbausteins (304) zugeordnet sind.
Verfahren aus einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leitungskarte (301) eine Vielzahl von virtuellen Ausgangs-Warteschlangen, VOQs (310, 311, 312) unterhält, um die Verkehrseinheiten vor der Übertragung zu speichern, und wobei eine Gruppe von VOQs einem Ziel-Ausgangs-Anschluss des Koppelbausteins (304) zugeordnet ist, wobei jede VOQ der Gruppe Verkehrseinheiten mit einer unterschiedlichen Priorität speichert {Abschnitt [0029]}.
Verfahren aus einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede Leitungskarte (301) aus der Vielzahl von Leitungskarten Anforderungen bezüglich der Übertragung einer Verkehrseinheit höherer Priorität mit Genehmigungen bezüglich der Übertragung einer Verkehrseinheit geringerer Priorität für Verkehrseinheiten, die an denselben Ausgangs-Anschluss des Koppelbausteins (304) gerichtet sind, paart, wenn die Genehmigung bezüglich der Übertragung einer Verkehrseinheit geringerer Priorität vor einer Genehmigung zur Übertragung einer Verkehrseinheit höherer Priorität empfangen wird.
Verfahren aus Anspruch 5, wobei die Priorität jeder Verkehrseinheit, die von den Leitungskarten (301) zu übertragen ist, aus einer Vielzahl von Verkehrs-Prioritäts-Ebenen gewählt wird, die einer Vielzahl von Dienstklassen entsprechen {Abschnitt [0032]}.
Verfahren aus Anspruch 6, wobei jede Leitungskarte (301) die Anforderungen und Genehmigungen über einen Bereich von Verkehrs-Prioritäts-Ebenen {Abschnitt [0028]} aus der Vielzahl von Verkehrs-Prioritäts-Ebenen paart.
Verfahren aus einem beliebigen der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Leitungskarte eine Vielzahl von virtuellen Ausgangs-Warteschlangen, VOQs (310, 311, 312) unterhält, um die Verkehrseinheiten vor der Übertragung zu speichern, und wobei eine Gruppe von VOQs einem Ziel-Ausgangs-Anschluss des Koppelbausteins zugeordnet ist, wobei jede VOQ der Gruppe Verkehrseinheiten mit einer unterschiedlichen Priorität speichert {Abschnitt [0029]).
Verfahren aus einem beliebigen der Ansprüche 5 bis 8, wobei jede Anforderung und Genehmigung bezüglich einer Verkehrseinheit eine Kennung benutzt, um die entsprechende Verkehrseinheit zu kennzeichnen, eine Prioritäts-Anzeige benutzt, um die Priorität der Verkehrseinheit zu kennzeichnen, und eine Ziel-Koppelbaustein-(304)-Ausgangs-Anschluss-Kennung benutzt, um den Ausgangs-Anschluss des Koppelbausteins (304) für die Verkehrseinheit zu kennzeichnen {Abschnitt [0008]}.
Verfahren aus Anspruch 9, wobei die Leitungskarte Anforderungen (206) bezüglich der Übertragung von Verkehrseinheiten höherer Priorität mit Genehmigungen (207) bezüglich der Übertragung von Verkehrseinheiten geringerer Priorität auf der Grundlage der Prioritäts-Anzeige und der Anzeige des Ausgangs-Anschlusses des Koppelbausteins (304) paart.
Verfahren aus Anspruch 10, wobei die Leitungskarte (301) weiterhin die Anforderungen (206) bezüglich der Übertragung von Verkehrseinheiten höherer Priorität und die Genehmigungen (208) bezüglich der Übertragung von Verkehrseinheiten geringerer Priorität auf der Grundlage der Dauer (215) zwischen einem Zeitpunkt (213), an dem die Anforderung (206) gestellt wird, und einem Zeitpunkt (214) an dem die Genehmigung (216) auftritt, paart {Abschnitt [0021]}.
Verfahren aus Anspruch 11, wobei die Dauer kleiner als ein maßgeblicher Zeitgrenzwert, max.limit, gehalten wird, {Abschnitt [0021]).