DE69625280T2 - Methode und Apparat zum Kontrollieren des Zugangs zu einem digitalen Kommunikationsnetzwerk - Google Patents

Methode und Apparat zum Kontrollieren des Zugangs zu einem digitalen Kommunikationsnetzwerk

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Regulierung der Gewährung des Zugangs von Daten in ein Telekommunikationsnetz oder das "Policing" mittels des so genannten Verfahrens des "durchlässigen Bechers", englisch: "leaky bucket", oder "mit Krediteinheitenreserve", englisch: "credit manager". Sie betrifft genauer gesagt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewährung des Zugangs von aus mehreren Quellen stammenden Daten zu einem digitalen Telekommunikationsnetz, die eine parametrierte und progressive Glättung des in dieses Netz gelangenden Informationsdurchsatzes erlaubt, wobei der Spitzendurchsatz der Quellen häufig nahe dem des Netzes ist.
  • Die Zugangsregelungsmechanismen sind ausschlaggebend für das einwandfreie Funktionieren eines Telekommunikationsnetzes. Von den zahlreichen untersuchten Varianten kann das so genannte Verfahren des "durchlässigen Bechers" genannt werden. Dieses Verfahren wird in der Empfehlung 1.371 des CCITT beschrieben und scheint das geeignetste im Bereich der digitalen Netze zu sein. Seine Verwendung wurde in diversen Fällen empfohlen, beispielsweise bei den SMDS-Diensten ("Switched Multimegabit Data Services"), dem MAN-Netz ("Metropolitan Area Network") oder im Signalwegenetz.
  • Im Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen mit Krediteinheitenreserven bekannt. Ein Überblick über die bestehenden Modelle mit "durchlässigem Becher"/"Krediteinheitenreserve" wird von M. Lemercier in "Performance simulation of Leaky Buckets for ATM network access control", Modelling and performance evaluation of ATM technology, IFIP North Holland, 1993, gegeben. Außerdem wird eine Vorrichtung mit Krediteinheitenreserve von J. W. Roberts, B. Bensaou und Y. Canetti in "A traffic control framework for high speed data transmission", IFIP Transactions C-15: Modelling and performance evaluation of ATM technology, IFIP North Holland, 1993, beschrieben. Sie umfasst eine einzige Reserve, die eine vorbestimmte maximale Anzahl M von Krediteinheiten enthalten kann, die in einem vorbestimmten Takt r regeneriert werden. Eine Mitteilung wird übermittelt, wenn und nur wenn die Reserve eine Anzahl Krediteinheiten enthält, die mindestens gleich der Länge der Mitteilung ist; diese Krediteinheiten werden dann von der Reserve abgezogen. Wenn die Anzahl verfügbarer Krediteinheiten nicht ausreicht, wird die Mitteilung nicht übertragen. Die Vorrichtung umfasst auch einen Zugangs- Pufferspeicher, der als FIFO-Warteschlange organisiert ist, in der die eingehenden Mitteilungen gespeichert werden. Die erste in dem Puffer enthaltene Mitteilung wird mit ihrer Eingangsübertragungsrate in das Netz übertragen, solange die Reserve nicht aufgebraucht ist, und dann mit reduzierter Übertragungsrate, die der Regenerierungstakt der Krediteinheiten ist.
  • Das Dokument EP-A-0 416 685 beschreibt ein Verfahren zur Regulierung der Übertragungsrate, das auf Codes basiert, die von jeder Zelle getragen werden. EP-A-0 381 275 offenbart eine Kontrolle der Datendurchsätze, die von jeder Quelle versandt werden, während in dem Dokument IEEE INFOCOM'93 Proceedings volume 1: "User-Network Policer: A New Approach for ATM Congestion Control", S. 376-383, unterschiedliche Betriebsebenen vorgeschlagen werden, die für die jeweiligen Datenquellen spezifiziert wurden. In allen diesen Dokumenten ist die Übertragungsrate während der ganzen Übertragung einer gegebenen Mitteilung konstant.
  • Ziel des Netzbenutzers ist es, die Möglichkeiten der Datenübertragung mit maximaler Übertragungsrate weitestgehend auszunutzen. Nun zeigt eine digitale Quelle mit variabler Übertragungsrate jedoch ein wechselndes Verhalten zwischen Aktivitäts- oder Burstperioden, während derer sie Daten mit Spitzenübertragungsrate überträgt, und Passiv- oder Ruheperioden. Ein "Alles-oder-Nichts"-Modell im Burst-Maßstab kennzeichnet dieses Verhalten im Allgemeinen relativ gut. Wenn der Umfang eines Bursts davor den ursprünglichen Inhalt der Krediteinheitenreserve übersteigt, wird die Impulsspitze dieses Bursts dann dahinter gekappt. Ist die Reserve erschöpft, wird er nur noch mit dem Regenerierungstakt r der Krediteinheiten in das Netz übertragen.
  • Zur Optimierung der Übertragungsmöglichkeiten kann auf die beiden Parameter M und r eingewirkt werden. Man spricht von einer "präventiven" Steuerung des Verkehrs. Problematisch wird es, wenn die Bursts sehr variable Größen haben, wie dies am Ausgang eines lokalen Datennetzes der Fall ist: die Spitzenübertragungsrate der Quelle liegt weit über der Durchschnittsübertragungsrate, und so werden viele Bursts, deren Volumen M übersteigt, bei der Übertragung plötzlich in ihrer Übertragungsrate reduziert und können somit den großen Bandbereich, der ihnen vom Netz angeboten wird, nicht nutzen. Wird ein hoher Wert für r gewählt, was bedeutet, dass man eine höhere Langzeitübertragungsrate r toleriert, verliert man an ökonomischer Rentabilität. Wenn der Benutzer eine höhere Reserve M an Krediteinheiten zugestanden bekommt, ist der Vorteil des Regulierungsmechanismus begrenzt, da die Quelle dann praktisch immer mit der Spitzenübertragungsrate überträgt.
  • Um zu verhindern, dass Mitteilungen verloren gehen, ist es sinnvoll, einen Zugriffspufferspeicher geeigneter Größe vorzusehen. Wird er zu groß gewählt, wird der Speicher sehr ineffizient genutzt, ist er zu klein gewählt, gehen zahlreiche Mitteilungen verlören.
  • Es wurde ferner eine "reaktive", d. h. adaptive Steuerung vorgeschlagen, bei der die Parameter M und r in Echtzeit geändert werden, um dem Rechnung zu tragen, dass die Eigenschaften des tatsächlichen Verkehrs nicht vorhersehbar sind. Diese Änderung ist bei einem Netz mit hoher Übertragungsrate jedoch zu langsam, und die so entstehenden Verzögerungen entsprechen der Übertragung eines erheblichen Informationsvolumens, was nicht vertretbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, diese Nachteile zu begrenzen, und zwar durch eine präventive Steuerung des Verkehrs, bei der die Regulierung für eine feinere Glättung der Übertragungsrate jeder Quelle sorgt, die auf das Netz zugreift.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Gewährung des Zugangs zellenförmiger Datenmitteilungen, die mehreren Quellen entstammen, in ein digitales Telekommunikationsnetz vor, bei dem für jede Quelle mit einer Maximalrate p folgende Schritte durchgeführt werden:
  • die aus der Quelle stammenden Zellen werden in einem Zugriffspufferspeicher gespeichert, der als Warteschlange organisiert ist,
  • einer Quelle wird eine vorbestimmte Zahl n (wobei n eine ganze Zahl größer als 1 ist) von Reserven (R&sub1;, ..., Ri, ..., Rn) von Krediteinheiten zugewiesen, die bestimmte Krediteinheitenkäpazitäten (M&sub1;, ..., Mi, ..., Mn) haben, und sie werden in vorbestimmten abnehmenden Takten (r&sub1;, ..., ri, ... rn) regeneriert, wobei
  • d. h.
  • für jedes ganzzahlige i von 1 bis n - 1, wobei M&sub0; = 0 und r&sub0; = p, wobei jede Krediteinheit eine Dauer darstellt, die ein Bruchteil derjenigen einer Zelle ist,
  • eine erste gespeicherte Zelle wird übertragen, sobald jede der Reserven eine Anzahl Krediteinheiten enthält, die mindestens gleich der Länge der Zelle ist, mit der der Bandbreite des Netzes entsprechenden Rate, und gleichzeitig werden alle Reserven um die Anzahl Krediteinheiten dekrementiert, die der Länge der Zelle entspricht,
  • wenn die erste Reserve R&sub1; aufgebraucht ist, wird die Übertragung der gespeicherten Zellen automatisch im Takt r&sub1; der Regenerierung dieser ersten Reserve fortgesetzt, bis die zweite Reserve aufgebraucht ist,
  • anschließend wird automatisch die Übertragung mit aufeinanderfolgenden, abnehmenden Übertragungsraten fortgesetzt, die den Regenerierungstakten r&sub2;, ..., rn entsprechen. Hierzu wird für jedes ganzzahlige i von 1 bis n - 1, wird, wenn die i-te Reserve Ri aufgebraucht ist, die Übertragung der gespeicherten Zellen im Regenerierungstakt ri der i-ten Reserve Ri automatisch fortgesetzt, bis die (i + 1)te Reserve Ri+1 aufgebraucht ist.
  • Die Interpretation des Begriffs "Zelle" soll hier weit gefasst werden, in dem Sinne, dass er jede digitale Datengruppe bezeichnet, die getrennt darstellbar und identifizierbar ist.
  • Die Reserven können als parallel angeordnete Komponenten gelten, die sich unabhängig voneinander regenerieren. Ihre kennzeichnenden Parameter (Kapazität M und Regenerierungstakt r) werden abhängig von den Merkmalen des Netzes und denen der jeweiligen Quelle gewählt. Häufig wird es jedoch sinnvoll sein, einfache Ausführungen zu wählen.
  • In einem ersten Fall werden M und r für die Reserven gewählt, die einer gleichen Quelle entsprechen, sodass die Takte r&sub1;, ..., ri , ... rn arithmetisch ab- und die Kapazitäten der Krediteinheiten arithmetisch zunehmen.
  • Ebenso können Krediteinheitenreserven vorgesehen werden, die parallel angeordnet sind und deren Regenerierungstakte geometrisch ab- und die Kapazitäten der Krediteinheit arithmetisch zunehmen.
  • In vielen Fällen und insbesondere dem der ATM-Netze und einer von einem lokalen Datennetz gebildeten Quelle besteht ein guter Kompromiss darin, vier Krediteinheitenreserven zu verwenden. Die Regenerierungstakte r&sub1; bis r&sub4; können eine abnehmende arithmetische Folge bilden mit einem ersten Term h und einem Verhältnis
  • , wobei d < h und h und d vorbestimmte Konstanten sind, sodass
  • r&sub1; = h
  • r&sub4; = d.
  • Die Zahl von Reserven kann jedoch auch eine andere sein. Im Allgemeinen dürfte sie jedoch 2 bis 6 betragen. Wenn das Netz ein ATM-Netz ist, sind die Mitteilungen Zellen fester Größe. Wenn das Netz ein Rahmenweiterleitungsnetz ist, sind die Mitteilungen Pakete variabler Größe.
  • Ferner werden bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung folgende Schritte durchgeführt, um das Verhalten einer Quelle zu kontrollieren, aus der die Datenmitteilungen stammen:
  • (a) Festlegen eines theoretischen Verhaltens der Quelle mittels mindestens eines ein Modell bildenden Parameters,
  • (b) Messung der Übertragungsrate der Zellen zu vorbestimmten Zeitpunkten,
  • (c) Prüfung, ob die zeitliche Serie der gemessenen Übertragungsraten mit dem theoretischen Verhalten übereinstimmt, und wenn dies nicht der Fall ist,
  • (d) Wiederholung der Schritte (a) bis (c) unter Modifizierung des Parameters.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das theoretische Verhalten der Quelle ein Fraktalverhalten. Ein solches Verhalten wird nachfolgend erklärt.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt ferner eine Vorrichtung wie in Anspruch 9 beschrieben vor.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen klar aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung einer besonderen Ausführungsform hervor, die als nicht erschöpfendes Beispiel gegeben ist. Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
  • - Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung ist, die eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • - Fig. 2 ein Organigramm ist, das den Ablauf des Verfahrens darstellt; und
  • - Fig. 3 eine grafische Darstellung einer Glättungsfunktion der Übertragungsrate einer Quelle ist, bei der das Verfahren der Fig. 2 angewandt wird.
  • Fig. 1 zeigt mehrere Vorrichtungen 10&sub1;, 10&sub2;, 10&sub3;, die entsprechenden Quellen S&sub1;, S&sub2;, S&sub3; zugeordnet sind, die über einen einzigen Vorschaltrechner 12 Zugang haben zu einem Telekommunikationsnetz Re. Diese Vorrichtungen haben den gleichen Aufbau und nur die Vorrichtung 10&sub1; wird im Detail beschrieben. Man kann hier von einer endlichen Zahl n parallel angeordneter Krediteinheitenreserven und einem Pufferspeicher T ausgehen, der als FIFO-Warteschlange für den Zugang zum Netz Re aufgebaut ist. Jede Reserve enthält eine laufende Zahl Ri von Krediteinheiten, die kleiner ist als die maximale Zahl Mi von Krediteinheiten, was auch Kapazität der Reserve genannt wird, die mit einem eigenen Takt ri regeneriert werden. Eine Reserve kann also von einem Krediteinheitenzähler dargestellt werden, der mit einem Takt ri um eine Einheit inkrementiert wird. Die Regenerierung jeder Reserve erfolgt unabhängig und parallel zu denen der anderen Reserven. Der Regenerierungs-Algorithmus ist folgender:
  • Wie Fig. 2 zeigt, wird, wenn eine Mitteilung einer Länge L Zugang zum Netz erlangen will, wobei eine Längeneinheit beispielsweise der kleinsten Mitteilung zugeordnet wird, die im Netz zirkulieren kann, diese Mitteilung in dem Zugangspufferspeicher so lange in die FIFO-Warteschlange gestellt, wie dieser nicht voll ist, und sonst zurückgewiesen. Konnte die Mitteilung gespeichert werden, wird sie ins Netz übertragen, wenn und nur wenn jede Reserve eine Anzahl Ri Krediteinheiten enthält, die mindestens gleich L ist, in welchem Fall jede Reserve sich um L Krediteinheiten leert. Der Algorithmus für den Zugang zum Netz ist also folgender:
  • Das Vorhandensein jeder der n Reserven ist nur sinnvoll, wenn für jedes ganzzahlige i von 1 bis n - 1 die jeweilige Dauer
  • unterschiedlich ist, wobei M&sub0; = 0 und r&sub0; = p und p der Maximaldurchsatz der Quelle ist, und wenn folgende Bedingung erfüllt ist:
  • Wenn die Quelle mit einem Durchsatz p sendet, der ständig über ri liegt, leeren sich die Reserven allmählich und ist R&sub1; die erste Reserve, die nicht über eine ausreichende Zahl Krediteinheiten verfügt. Die folgenden Mitteilungen werden dann automatisch mit dem regulierten Durchsatz r&sub1; gesendet, welcher der Regenerierungstakt der Krediteinheiten von R&sub1; ist. Die übrigen Reserven haben einen regulierenden Einfluss, wenn und nur wenn ihre Regenerierungstakte absolut abnehmend sind, d. h. r&sub1; > ... > rn. Die zweite Reserve leert sich nämlich dann im Takt r&sub1; - r&sub2; > 0. Wenn sie ebenfalls leer ist, werden die Mitteilungen automatisch mit dem Durchsatz r&sub2; übertragen, und so fort.
  • Fig. 3 stellt ein Beispiel mit einer so erhaltenen, abnehmenden Stufenfunktion dar, der die Übertragungsrate der Mitteilungen in Abhängigkeit von der Zeit gehorcht, und stellt die entsprechende Glättungskurve dar.
  • Bei einer ersten Ausführungsform weist die Quelle einen Fraktalverkehr auf, d. h., dass das Gesetz W des Volumens eines Bursts von einer Pareto-Verteilung mit langsamer Abnahme der Wahrscheinlichkeitsdichte angenähert werden kann, und zwar mit
  • wobei &gamma; die kleinste reelle positive Zahl ist, sodass das Gesetz W der Bursts ein Moment der Ordnung &gamma; unendlich besitzt, d. h. E[W&gamma;] = +&infin;w, wobei das Zeichen E den mathematischen Erwartungswert bezeichnet. Der Fraktalcharakter ergibt sich daraus, dass &gamma; einen Wert von 1 bis 2 hat, was bedeutet, dass das Gesetz der Bursts ein endliches Mittel und ein unendliche Varianz besitzt. Der Parameter &gamma; stellt so den für die Momente des Gesetzes der Bursts charakteristischen Exponenten dar. Bei einer solchen Ausführungsform können arithmetisch abnehmende Regenerierungstakte ri und geometrisch zunehmende Kapapitätswerte Mi gewählt werden. Als Variante können geometrisch abnehmende Takte ri und arithmetisch zunehmende Kapazitäten Mi gewählt werden.
  • Die Wahl der Anzahl n Reserven hängt von der Kontrollgenauigkeit ab, die erreicht werden soll. Als Orientierung können für eine niedrige Übertragungsrate (p &le; 128 Kbit/s) zwei Reserven und &gamma; = 1,8 gewählt werden; für eine mittlere Übertragungsrate (128 kbit/s < p &le; 2 Mbit/s) können drei Reserven und &gamma; = 1,6 gewählt werden; für eine hohe Übertragungsrate (2 Mbit/s < p &le; 34 Mbit/s) können vier Reserven und &gamma; = 1,4 gewählt werden; und schließlich können für sehr hohe Übertragungsraten (p > 34 Mbit/s) mehr als vier Reserven und &gamma; = 1,2 gewählt werden. Natürlich kann eine solche Strategie je nach den besonderen Bedingungen in einem Netz geändert werden. Insbesondere kann der Parameter &gamma; variabel sein und von der Quelle abhängen, die auf das Netz zugreift.
  • Was die Werte der Regenerierungstakte betrifft, so wählt man vorteilhafterweise vier Reserven mit arithmetisch abnehmenden Regenerierungstakten, sodass:
  • r&sub1; = h
  • r&sub4; = d,
  • wobei h und d vorbestimmte Konstanten sind. Die erste Reserve erlaubt die Regulierung der Maximalübertragungsrate der Quelle, indem sie sie auf einen gewünschten Wert h begrenzt, mit einer intrinsischen Burst-Toleranz (englisch IBT, Intrinsic Burst Tolerance), die den Wert M&sub1; hat, während die folgenden Reserven eine Kontrolle der großen Burst-Volumen ermöglicht, die relativ häufig von der Quelle ausgesandt werden.
  • Die Wahl der Kapazitäten Mi hängt direkt von der Glättungsfunktion ab, die durchgeführt werden soll. Allgemein gesehen, ermöglicht die Funktion
  • Mi = [f(s) - f(&tau;i)]ds, ri = f(&tau;i)
  • eine Durchführung der Glättungsfunktion r = f(&tau;). Die in Fig. 3 schraffierten Bereiche stellen die jeweiligen Werte von M&sub1;, M&sub2; - M&sub1;, M&sub3; - M&sub2; dar. Die Wahl der Zeitpunkte &tau;i ist frei und hängt von der gewünschten Regulierungsqualität ab.
  • Als Orientierung können die Werte von &tau;i so gewählt werden, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Durchsatz kleiner oder gleich r ist, proportional zu r ist, was einem gleichmäßig verteilten regulierten Durchsatz entspricht. Diese Bedingung führt bei einem Fraktalverkehr mit dem vorstehend definierten Parameter &gamma; und ohne einen vorgeschriebenen Wert für M&sub1; zu den folgenden Formeln, für die man für die letzte Reserve festlegt, dass ihre Kapazität Mn gleich dem durchschnittlichen Volumen eines Bursts und dass ihr Regenerierungstakt rn gleich dem durchschnittlichen Durchsatz der Quelle ist, d. h. rn = &nu;p, wobei &nu; die Aktivitätsrate der Quelle ist: für jedes i = 1, ..., n,
  • und
  • Wenn es eine intrinsische Burst-Toleranz gibt, die M&sub1; Wert ist, kann, nach wie vor nur als Orientierung, folgende Gleichung angewandt werden:
  • r&sub1; = h,
  • wobei h die Lösung der Gleichung
  • ist, und für jedes i = 2, ..., n,
  • und
  • Im ersteren Fall, d. h., ohne zwingende intrinsische Burst-Toleranz, erhält man für eine Quelle mit Spitzendurchsatz p = 10 Mbit/s, einer Aktivitätsrate &nu; = 4% und einem durchschnittlichen Burst-Volumen Mn = 100 kbit, bei &gamma; = 1,4:
  • r&sub1; = 7,6 Mbit/s M&sub1;= 5 kbit
  • r&sub2; = 5,2 Mbit/s M&sub2; = 11,1 kbit
  • r&sub3; = 2,8 Mbit/s M&sub3; = 22,3 kbit
  • r&sub4; = 0,4 Mbit/s M&sub4; = 100 kbit
  • Unter den gleichen Bedingungen, jedoch mit einer anderen Aktivitätsrate &nu; = 15% erhält man:
  • r&sub1; = 7,9 Mbit/s M&sub1; = 11,6 kbit
  • r&sub2; = 5,7 Mbit/s M&sub2; = 25 kbit
  • r&sub3; = 3,6 Mbit/s M&sub3; = 46 kbit
  • r&sub4; = 1,5 Mbit/s M&sub4; = 100 kbit
  • Diese spezifische Wahl der Werte der Kapazitäten der Reserven und ihrer Regenerierungstakte erlaubt eine effektive Messung des Verhaltens einer mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kontrollierten Quelle. Für das vorgenannte Beispiel, bei dem die Quelle einen Fraktalverkehr mit einem Parameter &gamma; aufweist, reicht es aus, zu vorbestimmten Zeitpunkten die durch Beobachtung erhaltene zeitliche Serie aus den tatsächlichen Zellendurchsätzen zu bilden (Durchsatz ri , wenn die i-te Reserve aufgebraucht ist, jedoch nicht die i + 1te), um statistisch zu kontrollieren, ob diese Serie gleichmäßig zwischen allen möglichen Werten der Durchsätze ungleich null verteilt ist, was bedeutet, dass die Quelle ein Fraktalverhalten mit dem Parameter &gamma; besitzt. Wenn das Resultat der Messungen keine gleichmäßige Verteilung ergibt, müssen diese mit einem anderen Wert des Parameters &gamma; wiederholt werden, bis die gleichmäßige Verteilung erreicht ist.
  • Diese Kontrollschritte zum Verhalten der Quelle sind in allgemeinerer Form auf ein beliebiges Verhalten anwendbar, das durch ein Modell definiert wird, das durch mindestens einen Parameter gekennzeichnet ist.
  • Man beginnt mit der Definition dieses Modells. Anschließend misst man zu vorbestimmten Zeitpunkten die Zellenübertragungsrate.
  • Daraufhin stellt man fest, ob sich die zeitliche Serie der gemessenen Übertragungsraten dem definierten Modell entsprechend verhält. Ist dies nicht der Fall, ändert man den Parameter, der das Modell kennzeichnet, wiederholt die Messungen und prüft noch einmal, ob die Messungen dem Modell entsprechen, so lange, bis sie ihm entsprechen.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf vielfältige Verkehrsformen anwendbar und findet Anwendung auf zahlreiche Arten von Mehrfachdienst-Breitband-Netzen (insbesondere Breitband-ISDN), der Zusammenschaltung lokaler Netze und insbesondere auf die so genannten ATM-Netze und die sogenannten Rahmenweiterleitungsnetze.

Claims (9)

1. Verfahren zur Zugangsgewährung von zellenförmigen Datenmitteilungen, welche aus mehreren Quellen stammen, in ein digitales Kommunikationsnetz, wobei für jede Quelle mit einer bestimmten Maximalrate p:
Speichern der aus der Quelle stammenden Zellen in einem Pufferspeicher, dessen Zugriff als Warteschlange organisiert ist,
Zuweisen einer vorbestimmten Zahl n (wobei n eine ganze Zahl größer als 1 ist) von Reserven (R&sub1;, ..., Ri, ..., Rn) von Krediteinheiten an die Quelle, mit vorbestimmten Krediteinheitkapazitäten (M&sub1;, ..., Mi, ..., Mn), und deren Regenerieren mit vorbestimmten abnehmenden Takten (r&sub1;, ..., ri, ..., rn), wobei
d. h.
für jedes ganzzahlige i zwischen 1 und n - 1, wobei M&sub0; = 0 und R&sub0; = p;
wobei jede Krediteinheit eine Dauer darstellt, welche ein Bruchteil jener einer Zelle ist,
Aussenden einer ersten gespeicherten Zelle sobald jede der Reserven eine Zahl von Krediteinheiten enthält, die mindestens gleich der Länge der Zelle ist, mit der dem Passband des Netzes entsprechenden Rate, und gleichzeitig Dekrementieren aller Reserven um die Zahl von Krediteinheiten entsprechend der Länge der Zelle,
wenn die erste Reserve R&sub1; aufgebraucht ist, automatisch Weiterverfolgen der Aussendung von gespeicherten Zellen mit dem Regenerierungstakt r&sub1; der ersten Reserve bis die zweite Reserve aufgebraucht ist, und
für jedes ganzzahlige i zwischen 1 und n - 1, wenn die i- te Reserve Ri aufgebraucht ist, automatisch Weiterverfolgen der Aussendung von gespeicherten Zellen mit dem Regenerationstakt ri der i-ten Reserve Ri, bis die (i + 1)-te Reserve Ri+1 aufgebraucht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine endliche Zahl von parallel behandelten Krediteinheitreserven vorgesehen ist, deren Regenerationstakte arithmetisch abnehmen und deren Krediteinheitkapazitäten geometrisch zunehmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine endliche Zahl von parallel behandelten Krediteinheitreserven vorgesehen ist, deren Regenerationstakte geometrisch abnehmen und deren Krediteinheitkapazitäten arithmetisch zunehmen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei vier Krediteinheitreserven vorgesehen sind, deren Regenerationstakte r&sub1; bis r&sub4; einer abnehmenden arithmetischen Folge mit erstem Term h und Verhältnis
gehorchen, mit d < h, wobei h und d vorbestimmte Konstanten sind, d. h.
r&sub1; = h
r&sub4; = d
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilungen Zellen fester Größe sind, und das Netz ein ATM-Netz ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilungen Pakete von variabler Größe sind, und das Netz ein Rahmenweiterleitungsnetz ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet durch, darüber hinaus um das Verhalten einer Quelle zu kontrollieren, aus welcher die Datenmitteilungen stammen,
(a) Definieren eines theoretischen Verhaltens der Quelle durch mindestens einen ein Modell bildenden Parameter,
(b) Messen der Aussenderate der Zellen zu vorbestimmten Zeitpunkten,
(c) Verifizieren ob die zeitliche Serie der gemessenen Aussenderaten mit dem theoretischen Verhalten übereinstimmt, und wenn dies nicht der Fall ist,
(d) Wiederholen der Schritte (a) bis (c) unter Modifizierung des Parameters.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das theoretische Verhalten der Quelle ein Fraktalverhalten ist.
9. Vorrichtung zur Zugangsgewährung von zellenförmigen Datenmitteilungen, welche aus mehreren Quellen stammen, in ein digitales Telekommunikationsnetz, umfassend für jede Quelle mit einer bestimmten Maximalrate p:
einen als Warteschlange organisierten Netzzugriffspufferspeicher, dessen Eingang mit der Quelle verbunden ist,
eine vorbestimmte Zahl (wobei n eine ganze Zahl zwischen 2 und 6 ist) von Krediteinheitreserven (R&sub1;, ..., Ri, ..., Rn) mit vorbestimmten Krediteinheitkapazitäten (M&sub1;, ... Mi, ..., Mn),
Mittel zur Regenerierung der Reserven mit vorbestimmten abnehmenden Takten (r&sub1;, ..., ri, ..., rn), wobei
d. h.
für jedes ganzzahlige i zwischen 1 und n - 1, mit M&sub0; = 0 und R&sub0; = p,
Mittel, ansprechbar auf das Vorhandensein mindestens einer Zelle im Zugriffspufferspeicher, zur Bestimmung ob jede der Reserven eine Zahl von Krediteinheiten enthält, welche mindestens gleich der Länge der Zelle ist, zum Autorisieren des Zugangs einer ersten gespeicherten Zelle zum Netz mit der durch das Netz gesteuerten Rate, mit einer Dekrementierung aller Reserven um eine Zahl von Krediteinheiten, die der Länge der Zelle entspricht, und dann automatisch der folgenden gespeicherten Zellen, mit dem Regenerationstakt ri der i-ten Reserve Ri entsprechenden Räte, wenn die i-te Reserve Ri aufgebraucht ist, und bis die (i + 1)-te Reserve Ri+1 aufgebraucht ist für jedes ganzzahlige i zwischen 1 und n - 1.
DE69625280T 1995-06-15 1996-06-12 Methode und Apparat zum Kontrollieren des Zugangs zu einem digitalen Kommunikationsnetzwerk Expired - Lifetime DE69625280T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9507144A FR2735640B1 (fr) 1995-06-15 1995-06-15 Procede et dispositif d'admission de donnees a un reseau numerique de telecommunications, a regulation d'acces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69625280D1 DE69625280D1 (de) 2003-01-23
DE69625280T2 true DE69625280T2 (de) 2003-11-13

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