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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Verfahren
einer Netzwerkverkehrsverwaltung und im Besonderen auf eine Netzwerkverkehrsverwaltung
in einem Cell-Relay-Netzwerk.
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Hintergrund
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Es
ist gut bekannt, dass ATM-Netzwerke Gegenstand von Überlastung
sind, wenn der Verkehr, der dem Netzwerk geboten wird, die Kapazität des Netzwerkes übersteigt.
Solche Überlastungsbedingungen
müssen
gesteuert werden, um für
jede ATM-Verbindung die Dienstqualität (QOS) zu garantieren, die
während
einer Rufeinrichtung zwischen den kommunizierenden Endsystemen und
dem ATM-Netzwerk verhandelt worden sind.
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Empfehlungen
zur Verkehrssteuerung und Überlastungssteuerung
in ATM-Netzwerken sind in der ITU-T (Telecommunication Standardization
Sector of the International Telecommunication Union, früher CCITT)-Empfehlung
I.371 und der ATM-Forum UNI 3.0-Spezifizierung enthalten. Einer
der in diesen Empfehlungen definierten Überlastungssteuermechanismen
ist die explizite Vorwärtsüberlastungsanzeige
("Explicit Forward
Congestion Indication")
(EFCI). Dies ist ein optionaler Mechanismus, der verwendet werden
kann, um das Netzwerk bei der Vermeidung eines überlasteten Zustandes und der
Erholung von einem überlasteten
Zustand zu unterstützen.
Ein Netzwerkelement (zum Beispiel eine Zellpufferwarteschlange,
die in eine Zwischenknotenverbindung einspeist), das sich in einem überlasteten
Zustand befindet, kann die EFCI in dem Header von Zellen, die durch
es passiert, so einstellen, dass sie dem Bestimmungsendsystem die
Existenz einer Überlastung (in
der Richtung des Zellflusses) anzeigt. Der Wert dieser Anzeige ist
für Zellen,
die zum ersten Mal in das Netzwerk durch das Quellenendsystem eingeführt werden,
auf "keine Überlastung
erfahren" eingestellt.
Außerdem
ist es einem Netzwerkelement, das nicht überlastet ist, nicht erlaubt,
den Wert dieser Anzeige zu modifizieren. Somit wird, wenn eine Zelle auf
dem Weg ihrer ATM-Verbindung mindestens ein Netzwerkelement antrifft,
das überlastet
ist, das Bestimmungsendsystem über
die EFCI in dem Zell-Header über
diesen Überlastungszustand
informiert. Obwohl weder in I.371 noch der ATM-Forum UNI 3.0-Spezifizierung
spezifiziert, wird vorgeschlagen, dass die EFCI verwendet werden
kann, um Protokolle höherer
Ordnung in den Endsystemen zu implementieren, die die Zellraten
während
einer Überlastung
verringern. Studien über
rückkopplungsba sierte Überlastungssteuermechanismen,
die EFCI verwenden können,
sind hinsichtlich der Erlangung einer effektiven, noch einfachen, Überlastungssteuerung
in ATM-Netzwerken vielversprechend.
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Trotz
der Einfachheit eines auf EFCI basierenden Endezu-Ende-Überlastungssteuermechanismus,
gibt es Bedenken, dass ein solcher Mechanismus keine effektive Kontrolle über Endsysteme
zur Verfügung
stellt, die aus dem Rahmen fallen oder fehlerhaft funktionieren.
Das heißt,
die Endsysteme für
eine ATM-Verbindung könnten
nicht angemessen auf die durch EFCI getragene Anzeige einer Überlastung
reagieren (zum Beispiel die Zellraten für die Verbindung nicht verringern).
Es könnte
sein, dass andere Endsysteme, die auf Überlastungsanzeigen angemessen
reagieren, benachteiligt sind und in einigen Fällen nicht einmal die QOS erhalten,
die ihren ATM-Verbindungen garantiert wird. Dies hat zu anderen
Verkehrsverwaltungsansätzen
geführt,
die die Erzeugung von spezifischen Verkehrsverwaltungs(TM)-Zellen
von verschiedenen Punkten in dem Netzwerk (Rand und/oder dazwischen)
zurück
zu dem Quellenendsystem erfordern. Diese Zellen bilden wirkungsvoll
eine Rückwärtsanzeige
einer Überlastung.
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Der
Vorteil einer Verwendung von netzwerk- (eher als endsystem-) erzeugter
TM-Zellen liegt darin, dass das Netzwerk nicht davon abhängt, dass das
Bestimmungsendsystem die Überlastungsanzeige
richtig zu dem Quellenendsystem zurück signalisiert. Außerdem können die
verkehrskontrollierenden (als Anwenderparametersteuerung bezeichnete) Funktionen,
die üblicherweise
bei dem Quellenrandknoten des Netzwerkes durchgeführt werden,
diese Rückwärts-TM-Zellen
verwenden, um schützende Verkehrsverwaltungsmechanismen
zu implementieren.
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Die
Erzeugung von Rückwärts-TM-Zellen
für jede
ATM-Verbindung stellt
jedoch eine beachtliche Komplexitätsbelastung für die Verarbeitung
von ATM-Zellen bei Rand- und Zwischenknoten in dem Netzwerk dar.
Außerdem
verbrauchen die Rückwärts-TM-Zellen,
anders als die EFCI-Anzeigen, die in Zell-Headers eines normalen
Endsystemverkehrs übertragen
werden, Verbindungsbandbreitenressourcen und können von mehreren Punkten in
dem Netzwerk erzeugt werden. Diese Belastung von Rückwärtsanzeigen
wird im Besonderen deutlich, wenn man eine einzelne ATM-virtuelle-Wegverbindung
(VPC) ("VPC = Virtual
Path Connection"/virtuelle
Wegverbindung) verwendet, um mehrere (zum Beispiel 100s) virtuelle
Kanalverbindungen (VCCs) ("VCC
= Virtual Channel Connection"/
virtuelle Kanalverbindung) zu tragen. Eine einzelne Rückwärtsanzeige
auf einer VPC über
eine ATM-Schnittstelle zwischen zwei ATM-Netzwerken kann die Erzeugung
einer getrennten Rückwärts-TM-Zelle
für jede
der multiplexten VCCs erfordern.
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Somit
gibt es einen Bedarf an einem effizienten Netzwerkverkehrsverwaltungsverfahren
und -system, das ein Endezu-Ende-Steuerverfahren mit geschlossener
Schleife mit den Schutzfähigkeiten
einer Rückkopplungs-
und Kontrollfunktion auf einer Unternetzwerkstufe in einem Cell-Relay-Kommunikationsnetzwerk
kombiniert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das an ein ATM-Netzwerk gekoppelte ATM-Quellen-
und Bestimmungsendsysteme darstellt.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
eines Verkehrsverwaltungssystems (TMS) zur Bereitstellung einer
Zellflussregulation in einem Cell-Relay-Kommunikationsnetzwerk mit
asynchroner Übertragungstechnik
(ATM) gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
des Eingangsknotens von 2 mit größerer Genauigkeit.
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4 zeigt
ein Flussdiagramm der Schritte einer Ausführungsform eines Verfahrens
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm der Schritte einer Ausführungsform zum Übertragen
der Zellen von dem Quellenrandknoten zu den verbleibenden Verkehrsverwaltungsknoten
durch Verwenden eines Segmentverkehrssteuermechanismus, um Knoten
in einem Segment des Netzwerkes gegen fehlerhaft funktionierende
Endsysteme zu schützen,
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm der Schritte einer Ausführungsform zum Implementieren
des Segmentverkehrssteuermechanismus von 5 durch
den Eingangsknoten gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform Ein ATM-System kann
konfiguriert sein, wie in 1, Ziffer 100,
gezeigt, wobei ATM-Quellen (102)- und Bestim mungs (110)-Endsysteme
an ein ATM-Netzwerk gekoppelt sind, das umfasst: einen Quellenrandknoten
(104), einen oder mehrere Zwischenknoten (wo ausgewählt) (106)
und einen Bestimmungsrandknoten (108). Durch das Quellenendsystem
(102) erzeugte ATM-Zellen werden über den Quellenrandknoten (104),
die Zwischenknoten (106) und den Bestimmungsrandknoten (108)
an das Bestimmungsendsystem (110) übertragen.
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Es
ist eine breite Vielfalt von Überlastungssteuerschemata
bekannt. Etappenweise (hop-by-hop) Flusssteuerungstechniken sind
in X.25-Netzwerken populär
und sind jüngst
in dem Kontext von ATM-Netzwerken vorgeschlagen worden. Ende-zu-Ende-ratenbasierte
Schemata sind in Betracht gezogen worden und eine Unterstützung der
Weiterleitung von Überlastungsanzeigen
ist in ATM- und Rahmen-Relay-Standards enthalten. Jeweils Verbindungseingangspuffern
mit dynamischer Ratensteuerung ist in Betracht gezogen worden. Zusätzlich ist,
wie unten erwähnt,
das Konzept von Segmentsteuerzellen in dem Kontext von Betrieb und Wartung
in ATM-Netzwerken gut bekannt. Die Kombination einer Verwendung
eines Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus mit geschlossener Schleife, um
den Fluss von Zellen zu steuern, die von einem ATM-Endsystem in
das ATM-Netzwerk eintreten, zusammen mit einem Segmentverkehrssteuermechanismus,
um das Segment gegen aus dem Rahmen fallende oder fehlerhaft funktionierende
Endsysteme zu schützen,
ist jedoch neu.
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Das
Konzept eines ATM-Netzwerksegmentes wurde in dem Kontext von ATM-Betriebs-
und -Wartungs (OAM)-Steuerverkehrsflüssen in der ITU-T-Empfehlung
I.610 eingeführt,
in der ein Segmentfluss verwendet wird, um Betriebsinformationen in
den Grenzen einer oder mehrerer Verbindungen, die von einer Verwaltung
oder Organisation gesteuert werden, zu kommunizieren. Zum Beispiel
wird ein Segmentfluss verwendet, um die Anschlussmöglichkeit
eines bestimmten Segmentes einer ATM-Verbindung im Verlaufe einer
Fehlersuche einer Netzwerkstörung
zu prüfen.
Die Verwaltung/Organisation, die den Einsatz dieser OAM-Zellen für den Betrieb
und die Wartung eines VPC-Elementes steuert, muss sicherstellen,
dass solche OAM-Zellen extrahiert werden, bevor sie den Steuerungsbereich
der Verwaltung/Organisation verlassen.
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2,
Ziffer 200, zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die vorliegende Erfindung verwendet einen Ende-zu-Ende-Steuermechanismus
mit geschlossener Schleife, um den Fluss von Zellen, die von einem
Quellenendsystem in das ATM-Netzwerk eintreten, für jede Verbindung
zu regulieren. Zusätzlich
verwendet das Netzwerk, oder jedes von einem oder mehreren zwischengeschalteten
Unernetzwerken, durch die die ATM-Verbindung fließt, eine
Segmentüberlastungssteuerfunktion,
um gegen aus dem Rahmen fallende oder fehlerhaft funktionierende
Endsysteme zu schützen.
Nach einer Auswahl überwacht
der Segmentüberlastungssteuermechanismus
für jede
Verbindung den EFCI-Zustand in Zellen, die den Ausgangsrand des
Unternetzes verlassen, und kommuniziert dann Überlastungszustandsänderungen über Rückwärts-TM-Zellen
an den Eingangsrand des Unternetzwerkes. Bei dem Eingangsrand regulieren Überlastungszustandsänderungen
selektiv den Fluss von Zellen, die in das Unternetzwerk eintreten.
Während Perioden
einer Überlastung
wird bei dem Eingangsrand für
jede Verbindung ein Puffer verwendet, um eingehende Zellen vorübergehend
zu halten, um eine Verschlimmerung der Überlastung entlang des Verbindungsweges
in dem Unternetzwerk zu vermeiden. Der Überfluss des Unternetz werkeingangspuffers
wird durch den Ende-zu-Ende-Steuermechanismus vermieden, der den
Fluss von Zellen reguliert, die das Quellenendsystem für die Verbindung
verlassen. Der Ende-zu-Ende-Steuermechanismus basiert auf der EFCI,
die bei dem Bestimmungsendsystem empfangen wird, wobei Überlastungszustandsänderungen
durch Verwenden von Ende-zu-Ende-Rückwärts-TM-Zellen
an das Quellenendsystem zurück signalisiert
werden.
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Ein
jeweils Verbindungsunternetzwerkeingangspuffer, wobei Segment-TM-Zellen
verwendet werden, um den Fluss von Zellen in das Unternetzwerk zu
regulieren, dient als eine Firewall, um das Unternetzwerk gegen
aus dem Rahmen fallende und fehlerhaft funktionierende Endsysteme
zu schützen. Wenn
sich ein Endsystem in Reaktion auf eine durch die EFCI in Zellen,
die das Netzwerk durchqueren, signalisierte Überlastung nicht anpasst, kann
der Eingangspuffer, der seine Verbindung versorgt, überlaufen,
was nur zu dem Verlust von Zellen aus dem aus dem Rahmen fallenden
oder fehlerhaft funktionierenden Endsystem führt. Alternativ kann das Segment Rückwärts-TM-Zellen,
die aus dem Punkt einer Überlastung
stammen, verwenden, die zurück
in Richtung des Eingangsrandes des Unternetzwerkes reisen. In noch
einer anderen Alternative kann eine etappenweise jeweils Verbindungsflusssteuerung
in dem Unternetzwerk verwendet werden, wobei wieder Segment-TM-Zellen
verwendet werden, um den Fluss von Zellen auf jeder Zwischenknotenverbindung
zu regulieren. Es ist zu beachten, dass zusätzlich verschiedene Segmente
der selben Verbindung verschiedene Segmentverkehrsverwaltungsmechanismen
verwenden können.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es den Segment-TM-Zellen nicht erlaubt, die definierten
Unternetzwerkgrenzen des Segmentes zu überschreiten. Das Koppeln einer Überlastungssteuerungssignalisierung
zwischen Segmenten und über
die ATM-Schnittstelle an Endsysteme wird durch den Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus
mit geschlossener Schleife basierend auf der EFCI und den Ende-zu-Ende-Rückwärts-TM-Zellen,
die verwendet werden, um Überlastungszustandsänderungen
von dem Bestimmungsendsystem an das Quellenendsystem zu signalisieren,
bewerkstelligt.
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2,
Ziffer 200, zeigt eine Ausführungsform eines Verkehrsverwaltungssystems
(TMS) zur Bereitstellung einer Zellflussregulation in einem Cell-Relay-Kommunikationsnetzwerk
mit asynchroner Übertragungstechnik
(ATM) gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das TMS umfasst ein Quellenendsystem (202),
einen Quellenrandknoten (210), eine Mehrzahl von Knoten
(212, 214, 216, 218), einen
Bestimmungsrandknoten (220) und ein Bestimmungsendsystem
(208). In der Ausführungsform
in 2 werden zwei Unternetzwerksegmente (A, 204; B, 206)
gezeigt. Es ist klar, dass die Zahl von Unternetzwerken auswählbar ist.
Zusätzlich
umfasst jedes dargestellte Unternetzwerk: einen Eingangsknoten (210, 216),
wo ausgewählt,
einen Zwischenknoten (212, 218) und einen Ausgangsknoten
(214, 220). Die Zahl von Zwischenknoten für jedes
Unternetzwerk ist auswählbar.
Zusätzlich
wird der Eingangsknoten des Unternetzwerksegmentes A als der Quellenrandknoten
(210) und der Ausgangsknoten des Unternetzwerksegmentes
B als der Bestimmungsrandknoten (220) verwendet.
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Das
Quellenendsystem (202) wird verwendet, um Zellen an eine
seriell gekoppelte Mehrzahl von Verkehrsverwaltungsknoten (210, 212, 214, 216, 218, 220)
zu übertragen.
Die Verkehrsverwaltungsknoten (210, 212, 214, 216, 218, 220)
werden verwendet, um einen oder mehrere Wege für Zel len über das Netzwerk zur Verfügung zu
stellen und um einen Segmentverkehrssteuermechanismus zu verwenden,
um Knoten in einem Segment des Netzwerkes gegen fehlerhaft funktionierende
Endsysteme zu schützen.
Der erste von der Mehrzahl von Verkehrsverwaltungsknoten ist ein
Eingangsknoten (210), der außerdem als ein Quellenrandknoten
funktioniert. Der Eingangsknoten (210) ist betriebsfähig an das Quellenendsystem
(202) gekoppelt und wird verwendet, um mindestens einen
Zell-Eintritt/Austritt zur Verfügung
zu stellen. Der letzte von der seriell gekoppelten Mehrzahl von
Verkehrsverwaltungsknoten, der Ausgangsknoten (220) funktioniert
als ein Bestimmungsrandknoten, ist seriell an den oder die verbleibenden
Knoten von der seriell gekoppelten Mehrzahl von Knoten gekoppelt
und wird verwendet, um mindestens einen Zell-Eintritt/Austritt zur
Verfügung zu
stellen. Das Bestimmungsendsystem (208) ist betriebsfähig an den
Ausgangsknoten (220) gekoppelt und wird verwendet, um Zellen
zu empfangen. Das Quellenendsystem (202) und das Bestimmungsendsystem
(208) implementieren einen Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus
mit geschlossener Schleife, um den Fluss von Zellen zu steuern,
die in das Netzwerk eintreten.
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Die
Mehrzahl von Verkehrsverwaltungsknoten (210, 212, 214, 216, 218, 220)
umfasst typischerweise mindestens ein erstes Unternetzwerk (204, 206,
...) von Knoten, die Verkehrsverwaltungs (TM)-Zellen erzeugen, die
an vorausgewählte
vorherige Knoten innerhalb des Unternetzwerkes gesendet werden,
um den Segmentverkehrssteuermechanismus zu implementieren. Das Bestimmungsendsystem
(208) erzeugt TM-Zellen,
die an das Quellenendsystem gesendet werden, um den Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus
mit geschlossener Schleife zu implementieren. Jedes Unternetzwerk (204, 206, ...)
umfasst: (1) einen Eingangsknoten (210, 216, ...),
der betriebsfähig
so gekoppelt ist, dass er Zellen von dem Quellenendsystem (202) oder
einem Ausgangsknoten (214) eines anderen Unternetzwerkes
empfängt,
und verwendet wird, um den Fluss von Zellen in das Unternetzwerk
gemäß einem
vorbestimmten empfangenen TM-Zell-Schema zu regulieren; (2) wo ausgewählt, mindestens
einen ersten Zwischenknoten (212, 218, ...), der
betriebsfähig
an den Eingangsknoten (210, 216, ...) gekoppelt ist
und verwendet wird, um einen Weg für Zellen zur Verfügung zu
stellen und um die TM-Zellen wählbar an
den Eingangsknoten und/oder einen oder mehrere vorausgehende Zwischenknoten
des Unternetzwerkes zu senden, und (3) einen Ausgangsknoten (214, 220,
...), der betriebsfähig
an den oder die Zwischenknoten (212, 218, ...)
gekoppelt ist, um wählbar TM-Zellen
zur Verfügung
zu stellen an: den Eingangsknoten (210, 216, ...)
des Unternetzwerkes (204, 206, ...) und/oder den
oder die vorausgewählten
Zwischenknoten (212, 218, ...), und um einen Weg
für Zellen
an ein weiteres Unternetzwerk oder das Bestimmungsendsystem (208)
zur Verfügung
zu stellen.
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Der
Segmentverkehrssteuermechanismus wird durch den Eingangsknoten (210, 216,
...) implementiert, wie in 3, Ziffer 300,
gezeigt. Der Eingangsknoten (210, 216, ...) umfasst
typischerweise eine Mehrzahl (302, 304, 306,
...) von Schnittstellenmodulen mit jeweils VCC-Zellpuffern und jeweils VCC-segmentkontrollierter
Zellflussregulation, zum Regulieren des Zellflusses durch das Unternetzwerk, wobei
jedes betriebsfähig
so gekoppelt ist, dass es Zellen empfangen kann von einem Quellenendsystem
(202) oder einem von dem Unternetzwerk (206) des
Eingangsknotens (216) verschiedenen Unternetzwerk (204)
und eine Zellschalt- und Zwi schenknotenverbindungs-Warteschlangeneinheit
(308), die betriebsfähig
an die Mehrzahl von Schnittstellenmodulen (302, 304, 306,
...) gekoppelt ist, und verwendet wird, um eine vorbestimmte Zwischenknotenverbindungs-Warteschlange
der Zellen von den Schnittstellenmodulen (302, 304, 306,
...) zur Verfügung
zu stellen.
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Jedes
Schnittstellenmodul (302, 304, 306, ...)
umfasst typischerweise einen VCC-Demultiplexer (VCC DEMUX) (310),
eine Mehrzahl von Puffern (312, 316, ...) und
eine Mehrzahl von Zellflussregulatoren (314, 318,
...) und einen VCC-Multiplexer (VCC, MUX) (320). Der VCC
MUX ist betriebsfähig
so gekoppelt, dass er Zellen von einem Quellenendsystem oder einem
von dem Unternetzwerk des Eingangsknotens verschiedenen Unternetzwerk
empfangen und demultiplexen kann. Jeder von der Mehrzahl von Puffern
(312, 316, ...) ist an den VCC DEMUX (310) gekoppelt
und wird verwendet, um vorübergehend eingehende
Zellen zu halten, um ein Verschlimmern einer Überlastung entlang eines Verbindungsweges in
dem Netzwerk zu vermeiden. Jeder von der Mehrzahl von Zellflussregulatoren
(314, 318, ...) ist betriebsfähig an einen der Puffer gekoppelt
und wird verwendet, um TM-Zellen von innerhalb des Unternetzwerkes
zu empfangen, durch Verwenden einer virtuellen Kanalverbindung (VCC),
zum Regulieren des Zellflusses gemäß einem vorbestimmten Schema.
Der VCC MUX (320) ist betriebsbereit an die Mehrzahl von
Zellflussregulatoren (314, 318, ...) gekoppelt
und wird verwendet, um empfangene Zellen zu multiplexen.
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Der
Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus mit geschlossener Schleife
reguliert im Allgemeinen den Fluss von Zellen, die das Quellenendsystem
verlassen, gemäß einer
Zellinformation hinsichtlich einer expliziten Vorwärtsüberlas tungsanzeige
(EFCI), die an dem Bestimmungsendsystem empfangen wurde, wobei Überlastungszustandsänderungen
unter Verwendung von Ende-zu-Ende-(Rückwärts)-TM-Zellen an das Quellenendsystem
signalisiert werden.
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Eine
Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, dessen Schritte in einem Flussdiagramm
in 4, Ziffer 400, gezeigt werden, zeigt
ein Verkehrsverwaltungsverfahren zum Bereitstellen einer Zellflussregulation
in einem Cell-Relay-Kommunikationsnetzwerk mit asynchroner Übertragungstechnik
(ATM). Die Ausführungsform
umfasst die folgenden Schritte: (A) Übertragen von Zellen von einem
Quellenendsystem an einen Quellenrandknoten einer Mehrzahl von seriell
gekoppelten Verkehrsverwaltungsknoten (402); (B) Übertragen der
Zellen von dem Quellenrandknoten an die verbleibenden Verkehrsverwaltungsknoten,
wobei ein Segmentverkehrssteuerungsmechanismus verwendet wird, um
Knoten in einem Segment des Netzwerkes gegen fehlerhaft funktionierende
Endsysteme (404) zu schützen;
(C) Übertragen
der Zellen an einen Bestimmungsrandknoten (406) und (D) Übertragen
der Zellen an ein Bestimmungsendsystem, wobei das Quellenendsystem
und das Bestimmungsendsystem einen Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus mit geschlossener
Schleife implementieren, um den Fluss von Zellen, die in das Netzwerk (408)
eintreten, zu steuern.
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Das
Verfahren umfasst typischerweise die Mehrzahl von seriell gekoppelten
Verkehrsverwaltungsknoten, die Verkehrsverwaltungszellen (TM-Zellen, "TM = traffic management") erzeugen, die an
vorausgewählte
vorherige Knoten innerhalb des Unternetzwerkes gesendet werden,
um die Segmentverkehrssteuermechanismen zu implementieren. Das Verfahren
umfasst weiterhin das Bestimmungsendsystem (208), das TM-Zellen
erzeugt, die an das Quellenendsystem gesendet werden, um den Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus
mit geschlossener Schleife zu implementieren.
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Typischerweise
umfasst ein Übertragen
der Zellen von dem Quellenrandknoten an die verbleibenden Verkehrsverwaltungsknoten,
wobei ein Segmentverkehrssteuermechanismus verwendet wird, um die
Knoten in einem Segment des Netzwerkes gegen fehlerhaft funktionierende
Endsysteme (404), gezeigt in 5, Ziffer 500,
zu schützen:
(1) an einem Eingangswegeknoten, Regulieren des Flusses von Zellen
in das Unternetzwerk gemäß einem
vorbestimmten empfangenen TM-Zell-Schema
(502); (2) wo die Zwischenknoten ausgewählt wurden, Bereitstellen eines
Weges für
Zellen und zum wählbaren
Senden von TM-Zellen von einem oder mehreren Zwischenknoten (504)
an den Eingangswegeknoten und/oder einen oder mehreren vorhergehenden
Zwischenknoten des Unternetzwerkes; und (3) an einem Ausgangsknoten,
wählbares
Bereitstellen von TM-Zellen (506) an (3a) den
Eingangsknoten des Unternetzwerkes und/oder (3b) den oder
die vorgewählten
Zwischenknoten, zusammen mit einem Bereitstellen eines Weges für Zellen
an entweder (3c) ein weiteres Unternetzwerk oder (3d)
das Bestimmungsendsystem.
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Der
in 6, Ziffer 600, gezeigte Segmentverkehrssteuermechanismus
ist durch den Eingangsknoten implementiert und kann die folgenden Schritte
umfassen: (A) Verwenden einer Mehrzahl von Schnittstellenmodulen
mit jeweils VCC-Zellpuffern und jeweils VCC-segmentkontrollierter
Zellflussregulation, um den Zellfluss durch das Unternetzwerk zu
regulieren, wobei jedes betriebsfähig so gekoppelt ist, dass
es Zellen empfängt
von entweder: (A1) einem Quellenendsystem oder (A2) einem von dem Unternetzwerk
des Ein gangsknotens (602) verschiedenen Unternetzwerk,
und (B) Verwenden einer Zellschalt- und Zwischenknotenverbindungs-Warteschlangeneinheit
zum Bereitstellen einer vorbestimmten Zwischenknotenverbindungs-Warteschlange
der Zellen von den Schnittstellenmodulen (604).
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Ein
Verwenden einer Mehrzahl von Schnittstellenmodulen mit jeweils VCC-Zellpuffern
und jeweils VCC-segmentkontrollierter Zellflussregulation, zum Regulieren
des Zellflusses durch das Unternetzwerk, umfasst typischerweise
die folgenden Schritte: (A) Verwenden eines VCC-Demultiplexers (VCC
DEMUX), der betriebsfähig
so gekoppelt ist, dass er Zellen empfangen und demultiplexen kann
von entweder: (A1) einem Quellenendsystem oder (A2) einem von dem
Unternetzwerk des Eingangsknotens verschiedenen Unternetzwerk; (B)
Verwenden einer Mehrzahl von Puffern zum vorübergehenden Halten von eingehenden
Zellen, um ein Verschlimmern einer Überlastung entlang eines Verbindungsweges
in dem Netzwerk zu vermeiden; (C) Verwenden einer Mehrzahl von Zellflussregulatoren
jeweils betriebsfähig
an einen der Puffer und zum Empfangen von TM-Zellen von innerhalb
des Unternetzwerkes gekoppelt, unter Verwendung einer virtuellen
Kanalverbindung (VCC), zum Regulieren des Zellflusses gemäß einem
vorbestimmten Schema; und (D) Verwenden eines VCC-Multiplexers (VCC
MUX) zum Multiplexen von empfangenen Zellen.
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Der
Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus mit geschlossener Schleife
umfasst den Schritt des Regulierens des Flusses von Zellen, die
das Quellenendsystem verlassen, gemäß einer Zellinformation hinsichtlich
einer expliziten Vorwärtsüberlastungsanzeige
("Explicit Forward
Congestion Indication"),
die bei dem Bestimmungsendsystem empfangen wurde, wobei Zustandsänderungen
an das Quellenendsystem un ter Verwendung von Ende-zu-Ende-(Rückwärts)-TM-Zellen
zurück
signalisiert werden.
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Obwohl
ein Anbieter von Unternetzwerkknoten zugunsten von Kosten/Komplexitätskompromissen
wählen
kann, keinen Segmentüberlastungssteuermechanismus
zu implementieren und sich stattdessen auf einem richtigen Verhalten
der Endsysteme zu verlassen, um Überlastungsprobleme
zu vermeiden, stellt der Segmentüberlastungsmechanismus
der vorliegenden Erfindung eine zusätzliche Verkehrssteuerung zur
Verfügung,
die die Kosten und Komplexität,
im Besonderen für
ein öffentliches ATM-Fernnetz,
rechtfertigen kann.
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Sowohl
die Ende-zu-Ende-TM-Zellen als auch die Segment-TM-Zellen können die
ATM-nutzlastartige Anzeiger (PTI)-Codierung 110 verwenden, die
in den ATM-Standards für
eine zukünftige
Verkehrssteuerung und -verwaltung reserviert (jedoch noch undefiniert)
ist. Ein Unternetzwerk, das keinen Segmentverkehrsverwaltungsmechanismus
implementiert, kann Zellen mit dieser PTI-Codierung ignorieren,
da alle solche Zellen Ende-zu-Ende-TM-Zellen wären. Ein Unternetzwerk, das
einen Segmentverkehrsverwaltungsmechanismus unterstützt, kann die
Informationen verwenden, die sowohl in den Ende-zu-Ende- als auch
den Segment-TM-Zellen enthalten sind. Wiederum ist es keiner Segment-TM-Zelle
gestattet, die Grenzen des Segmentes zu überschreiten, und alle Endezu-Ende-TM-Zellen
können durch
ein beliebiges Segment geprüft,
aber nicht verändert
oder verworfen werden.
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Somit
stellt die Kombination eines Ende-zu-Ende-Raten-Steuermechanismus mit geschlossener
Schleife zum Steuern des Flusses von Zellen, die in ein ATM-Netzwerk
von einem ATM-Endsystem eintreten, zusammen mit einem Segmentverkehrssteuermechanismus,
um das Segment gegen aus dem Rahmen fallende oder fehlerhaft funktionierende
Endsysteme zu schützen,
ein neues effizienteres Verkehrsverwaltungssystem und Verfahren
zur Zellflussregulation in einem Cell-Relay-Kommunikationsnetzwerk mit asynchroner Übertragungstechnik
(ATM) dar.
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Dem
Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass viele Änderungen und Modifikationen
vorgenommen werden können,
ohne von der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollen alle
solche Änderungen
und Modifikationen entsprechend den angehängten Ansprüchen in der Erfindung enthalten
sein.