DE69634857T2

DE69634857T2 - Ablaufsteuerung für eine informationspaketvermittlung

Info

Publication number: DE69634857T2
Application number: DE69634857T
Authority: DE
Inventors: Göran WICKLUND
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: US6295295B1; DE69634857D1; EP0872089A1; SE9504231L; EP0872089B1; TW326117B; CA2238575A1; JP2000501260A; WO1997020414A1; SE9504231D0; AU1045097A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Breitband-Datenkommunikationsnetze und Verfahren. Insbesondere bezieht sie sich auf den Aspekt eines geplanten Transfers von Informationspaketen.
HINTERGRUND
Martin De Prycker: Asynchronous Transfer Mode, solution for broadband ISDN; ELLIS HORWOOD series in Computer Communication and Networking; 1991, beschreibt eine schnelle Informationspaketvermittlung (Informationspaketswitch) zum Vermitteln von Information, d.h. Informationspaketen oder Zellen fixierter Länge, von einem Einlasslogikkanal zu einem Auslasslogikkanal. Der Switch (Vermittlung) umfasst einen zentralen Switchkern, mit dem mehrere Switchports verbunden sind. Die Switchports haben zwei verschiedene Funktionen: Einlassfunktionen und Auslassfunktionen, sie werden jedoch typischerweise in der gleichen Hardware implementiert. Ein typischer schneller Informationspaketswitch ist ein ATM-Switch, wobei ATM für asynchronen Transfermodus steht. Die Einlass/Auslasslogik-ATM-Kanäle werden zuerst durch eine physische Verknüpfung oder einen physischen Einlass/Auslass definiert, was durch eine physische Portnummer definiert wird, und zweitens durch einen logischen Kanal in dem physischen Port, d.h. einen virtuellen Pfad, VP, und/oder einen virtuellen Kanal, VC, die durch einen virtuellen Pfadidentifikator VPI bzw. einen virtuellen Kanalidentifikator VCI identifiziert werden.
Um die Vermittlungsfunktion vorzusehen, müssen sich sowohl der Einlass als auch der eingehende Logikkanal auf den Auslass und den ausgehenden Logikkanal beziehen. Dies wird durch Verwenden einer Übersetzungstabelle erreicht. Außerdem muss das Problem gelöst werden, wenn zwei oder mehr Logikkanäle um den gleichen Auslass zur gleichen Zeit konkurrieren. Daher müssen drei Funktionen in einem schnellen Informationspaketswitch implementiert werden: Weiterleiten, zum internen Weiterleiten der Information von einem Einlassport zu einem Auslassport des Switches; Einreihen, für Pufferungszellen, die für den gleichen Auslass zur gleichen Zeit bestimmt sind; und Header-Übersetzung.
Bis jetzt waren vier Typen von ATM-Verkehr bekannt: konstante Bitrate CBR (Constant Bit Rate), variable Bitrate-Echtzeit VBR-RT (Variable Bit Rate-Real Time), variable Bitrate-Nicht-Echtzeit VBT-NRT (Variable Bit Rate-Non Real Time) und nicht spezifizierte Bitrate UBR (Unspecified Bit Rate). Ein fünfter Verkehrstyp, verfügbare Bitrate ABR (Available Bit Rate), wurde kürzlich durch die International Telecommunications Union ITU und das ATM-Forum als eine ATM-Dienstkategorie definiert, die eine Interaktion zwischen dem Netz und dem Benutzer erfordert. Ein Benutzer sollte in der Lage sein, Daten, d.h. Informationspakete oder Zellen, in einem beliebigen Moment bei der maximalen Bitrate zu senden, die durch das Netz ermöglicht wird. Es wurde ein Flusssteuerprotokoll dafür definiert. Bitrate oder nur Rate ist als die Zahl von Bits pro Sekunde Bit/s definiert.
Es war ein Ziel, dass alle Benutzer einen fairen Anteil der verfügbaren Bitrate in den Netzen in einem beliebigen Moment erhalten sollen. Es kann eine Gewichtung jedem Benutzer zugewiesen werden, um zu bestimmen, welchen Anteil der verfügbaren Bandbreite der Benutzer haben sollte. Die Gewichtung, und somit die Bandbreite, kann die gleiche für alle Benutzer sein oder kann variieren. Jedes Vermittlungssystem in dem Netz muss Bandbreite jedem Benutzer gemäß der relativen Gewichtung zuordnen, und diese Benutzer gemäß dieser Gewichtung bedienen.
Es wird angenommen, dass jeder Einlassport eine logische Schlange pro Auslassport hat. Wenn eine Zelle in den Kern zu senden ist, muss die Schlange entschieden werden, von der diese Zelle zu nehmen ist, und auch welche Zelle in dieser Schlange. Um Fairness zu erreichen, d.h. um jedem VP/VC einen fairen Anteil der verfügbaren Bandbreite von einer Schlange in den Switchkern zu geben, kann jede Schlange, z.B. mittels eines Scanners, und innerhalb jeder Schlange jedes VP/VC durchsucht werden. Damit gibt es mindestens zwei Probleme. Ein Schlangenscanner muss, für jedes Zellenintervall, die nächste Schlange auswählen, die eine Zelle zu senden hat und deren Auslassport eine Zelle annehmen kann. Wenn ein Einlassport ausgewählt wurde, müssen alle eingehenden VP/VC in diesem Einlassport sequenziell durchsucht werden, um einen fairen Anteil der Bandbreite des gewählten Auslassports zu jedem VP/VC zu geben.
Falls die Zahl von Ports groß ist, und der Status von jedem Port sequenziell getestet wird, bis ein Port gefunden ist, der eine Zelle senden kann, kann die Suche einen derart lange Zeit benötigen, dass sie nicht innerhalb der Dauer eines Zellenintervalls, d.h. innerhalb der Zeit, die benötigt wird, um eine Zelle in den Switchkern zu senden, bewerkstelligt werden kann. Falls z.B. ein Port auf jedes Byte einer Zelle getestet werden kann, können nur 60 Ports getestet werden. Falls keine Zelle, die aktive Information überträgt, während dieser Periode gefunden wird, muss eine freie Zelle generiert werden. Eine parallele oder serielle/parallele Suche kann schneller gemacht werden, erfordert aber mehr Hardware. Des weiteren ist es, da die Zahl von Logikkanälen 4000 oder mehr sein könnte, nicht machbar, tatsächlich alle VP/VCs während einer Zellenzeit zu durchsuchen, um die nächste zu finden, die zu senden ist.
Falls ein Einlass 10 VP/VCs überträgt, die für einen Auslass bestimmt sind, und ein anderer Einlass nur einen hat, gibt es ein Risiko, dass mindestens während einer beliebigen Zeitperiode der einzelne VP/VC 50% der Auslassbandbreite bekommt und der mit 10 VP/VCs nur 5% für jeden.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Ein ATM-Vermittlungssystem, das ABR unterstützt und einen Dienst zum Einreihen pro VC vorsieht, wird in einer StrataCom Service Note ABRSN19515M, 1995 offenbart. Um des weiteren Fairness bei Zuordnung überschüssiger Bandbreite sicherzustellen, sieht das ATM-Vermittlungssystem auch eine zentralisierte Einheit, die allen Einlassports gemeinsam ist, für eine Ratenplanung pro VC vor. Eine zentralisierte Einheit ergibt eine obere Grenze in der Switchgröße.
Ein Artikel von Chao et al.: "Architecture Design of a Generalised Priority Queue manager for ATM Switches", ISS-95 schlägt einen Switch vor, umfassend Mittel zur Schlangenplanung. Das vorgeschlagene Vermittlungssystem hat die Puffer in den Auslassports zum Erleichtern der Planung.
US-Patent Nr. 5,166,930 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Dateneinrichtungen effizienten Zugriff auf Datenressourcen zu geben. Es ist eine Vielzahl von Zeitraumschlangen in dem Eingang vorgesehen, sodass eine begrenzte Zahl von Zellen von jeder Verbindung, abhängig von der Gewichtung der Verbindung, in jede Schlange sortiert werden kann. Es wird eine Überlaufschlange für Zellen verwendet, die in den Zeitraumschlangen nicht erlaubt sind, die Zeitraum schlangen werden dann zyklisch geleert und Zellen von der Überlaufschlange werden in die freien Zeitraumschlangen zusammen mit neuen eingehenden Zellen sortiert.
In WO 93/07699 wird ein Hochgeschwindigkeits-ATM-Paketswitch offenbart, der Speicherpuffermodule verwendet, von denen jeder eine Gruppe von Einlassports bedient. Jedes gemeinsame Speicherpuffermodul inkludiert ein gemeinsames Pufferspeichermittel zum Speichern eingehender Zellen und Puffermanagingmittel zum Managen der Zellen, die zu speichern sind. Das System hat ferner ein Raumswitchmittel, das mit den Speicherpuffermodulen verbunden ist, und einen Systemplaner, der den Raumswitch konfiguriert und das gemeinsame Speicherpuffermodul in jedem Zeitschlitz koordiniert.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das System auch ein Zeitschlitznutzungsmittel, das die Verwendung der zukünftigen Zeitschlitze von jedem Eingangsport und Ausgangsport steuert, ein Umlauffensterprioritätskodierermittel zum Bestimmen des frühesten gemeinsamen Zeitschlitzes unter den zukünftigen Zeitschlitzen für eine Verbindung zwischen einem Eingangsport und einem oder mehr Ausgangsports, und eine Listensteuervorrichtung, die den frühesten gemeinsamen Zeitschlitz zusammen mit Information über den Eingangsport und ausgewählten Ausgangsport speichert und den Raumswitch in jedem Zeitschlitz gemäß dem Header jeder Zelle konfiguriert.
EP 661 899 A2 beschreibt ein System zum effizienteren Verwenden der Netzressourcen und Vermeiden von Verlust von Zellen in Überlastsituationen. Der ersten und letzten Zelle eines Rahmens von Zellen werden ein Startzellen- bzw. Endzellenflag gegeben. Ein Paketzähler und ein Sendezähler werden zeitweilig einer virtuellen Verbindung zugewiesen. Die Startzellen- und Endzellensignale und der Paketzähler werden verwendet, um die Verwendung der Netzressourcen für eine andere virtuelle Verbindung zu ermöglichen, wenn keine Zellen für die erste virtuelle Verbindung empfangen werden.
US-Patent Nr. 5,517,495 offenbart ein Verfahren und einen eingangsgepufferten ATM-Switch für schnelle lokale bis Weitbereichsnetze. Der Switch inkludiert einen Eingangspuffer für jeden Eingangsport, mit einer Schlange für jede virtuelle Verbindung, und eine Switchstruktur und eine planungssteuerschaltung zum Steuern der Verarbeitung der empfangenen Zellen unter Verwendung eines fairen Entscheidungswettkampf- (FARR, fair arbitration round robin) Programms. Jeder Eingangspuffer inkludiert eine Dienstliste in Verbindung mit jedem Prioritätsgrad für jeden Ausgangsport, und eine Zellenschlange für jede virtuelle Verbindung. Jede virtuelle Verbindung hat einen Zeitstempel, der verwendet wird, um die Eingangspuffer mit Ausgangsports abzustimmen, um die Verarbeitung der empfangenen Zellen zu steuern.
Das Verfahren inkludiert die Schritte zum Empfangen von Zellen in den Eingangspuffern, in jedem Eingangspuffer, Vorauswählen einer virtuellen Verbindung für jeden Ausgangsport, Senden des Zeitstempels von jeder vorausgewählten virtuellen Verbindung zu einer Planungssteuerschaltung, Abstimmen der Eingangspuffer mit den Ausgangsports und Senden einer Zelle der entsprechenden virtuellen Verbindung durch die Vermittlungsstruktur und Einstellen des Zeitstempels jeder virtuellen Verbindung.

EP 678 996 A2 offenbart einen ATM-Switch und ein Verfahren zum Verarbeiten von Bandbreiteanforderungen, was das Problem von statistisch multiplextem Multicast-Verkehr in einem Multiplexingpunkt löst. Jeder Eingangsport umfasst einen Pufferspeicher für jeden Ausgangsport. Es ist ein Mittel zum Übertragen von Unicast- (Punkt-Punkt-Kommunikation) und Multicast-Verkehr beinhaltet, inkludierend ein Ausgangszeit schlitz-Steuermittel und Planungsmittel, angeordnet, einen Zeitschlitz für die Übertragung von jeder Unicast-Verkehrszelle zuzuordnen, und zum Kalkulieren, wann ein Zeitschlitz für eine Übertragung einer Multicast-Verkehrszelle verfügbar ist. Das Ausgangszeitschlitz-Steuermittel inkludiert einen Speicher zum Speichern von Information, die einen Zeitschlitz identifiziert, und zum Reservieren dieses Zeitschlitzes für die Übertragung einer Multicast-Verkehrszelle. Definitionen von verwendeten Begriffen und Abkürzungen (De Prycker: Asynchronous Transfer Mode, solution for broadband ISDN; ELLIS HORWOOD series in Computer Communication and Networking; 1991):

ATM:	Asynchroner Transfermodus, d.h. schnelle Paketvermittlung;
Zelle:	Die Formulierung in ATM für ein Informationspaket variabler oder fixierter Länge, typischerweise umfassend ein Benutzerinformationsfeld vorzugsweise zwischen 32 und 64 Bytes und ein Steuerinformationsfeld, d.h. Header, wobei die gesamte Headergröße für eine Zelle zwischen 2 und 7 Bytes liegt, abhängig von den Funktionen, die durch das Netz vorzusehen sind und standardisiert durch das International Telegraph and Telephone Consultative Committee, CCITT. Eine ATM-Zelle fixierter Länge hat ein Benutzerinformationsfeld von 48 Bytes und ein Headerfeld von 5 Bytes;
Einlass/Auslass:	physische Verknüpfung;
Einlass-/Auslass-Logikkanal:	Einlass/Auslass + eingehender/ausgehender Logikkanal (VP/VC) in diesem Einlass/Auslass;

Einlass-/Auslassport:	ein Paketswitchport zum Empfangen/Senden von Zellen;
Header-Übersetzungstabelle:	sieht die Beziehung zwischen dem Einlassport-/eingehenden VPI/VCI und dem. Auslassport/ausgehenden VPI/VCI vor. Übersetzung wird in dem Einlass des Paketswitches durchgeführt;
MCR:	minimale Zellenrate, minimale Zahl von Zellen/Zellen für einen spezifischen Logikkanal während einer vorbestimmten Zeitperiode.

ZIELE DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Mittel zum Erreichen steuerbarer gemeinsamer Nutzung der verfügbaren Bandbreite in einem schnellen Informationspaketswitch vorzusehen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung sicherzustellen, dass die verfügbare Bandbreite auf eine Weise gemeinsam genutzt wird, die global fair ist durch Sicherstellen so weit wie möglich, dass die Auslassbandbreite gleichermaßen unter allen Logikkanälen von allen Einlassports gemeinsam genutzt wird.
Es ist noch ein anderes Ziel, einen schnellen Informationspaketswitch vorzusehen, der die Dienstkategorie verfügbare Bitrate ABR unterstützt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine minimale Zellenrate, MCR (Minimum Cell Rate) für ABR-Zellen garantiert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ABR-Verkehr. Es sollten auch andere Dienstklassen von Verkehr, wie etwa CBR, konstante Bitrate, und VBR, variable Bitrate, in einem schnellen Informationspaketswitch unterstützt werden. In einer ATM-Telefonvermittlung können die Schlangenstruktur und Auswahlverfahren gemäß der Erfindung als Teil einer vollständigen Schlangenstruktur umfassend VBR- und CBR-Schlangen ebenso wie die erfinderische ABR-Schlangenstruktur gesehen werden. Die VBR- und CBR-Dienste haben Priorität gegenüber den ABR-Diensten, sodass die Bitrate, die für ABR-Zellen verfügbar ist, reduziert wird, wenn der VBR- und CBR-Verkehr ansteigt.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die Erfindung hat gemäß den unabhängigen Ansprüchen den Vorteil einer Bereitstellung eines Pakettransferplaners Pakettransferablaufsteuerung), der an einen Informationspaketswitch zum Planen von Transfer von Informationspaketen angepasst ist. Ein derartiger Pakettransferplaner macht es möglich, große Paketswitche aufzubauen, die ABR-Verkehr unterstützen, da die interne Betriebsgeschwindigkeit des Switches und der Puffer nicht von der Größe des Switches abhängen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wie in den unabhängigen Ansprüchen offenbart, werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Zeichnung einer Informationszelle, die normalerweise für ATM-Switches bereitgestellt wird;
2 ist eine schematische Zeichnung eines Paketswitches gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 ist eine schematische Zeichnung eines Pakettransferplaners gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 ist ein schematisches Diagramm von Schlangenstrukturen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
5A ist ein Flussdiagramm von Aktionen, die unternommen werden, wenn eine Zelle in einem Pakettransferplaner gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung empfangen wird;
5B ist ein Flussdiagramm von Aktionen, die unternommen werden, wenn eine Zelle von einem Pakettransferplaner zu einem ausgewählten Auslassport gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung transferiert wird;
6A ist ein Flussdiagramm von Aktionen, die unternommen werden, wenn eine Zelle in einem Pakettransferplaner gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung empfangen wird;
6B ist ein Diagramm von Aktionen, die unternommen werden, wenn eine Zelle von einem Pakettransferplaner zu einem ausgewählten Auslassport gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung transferiert wird;
7 ist ein Flussdiagramm von Aktionen, die zum Kalkulieren einer Zellentransferrate zum Transferieren von Zellen von einem Pakettransferplaner zu einem ausgewählten Auslassport gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unternommen werden; und
8 ist eine schematische Zeichnung davon, wie ein Signal Start oder Liste (Start Or List) von einem Auslassport zu den Einlassports gemäß einer Ausführungsform der Erfindung übertragen wird.
9 zeigt eine RM-Zelle, die zum Übertragen zu dem Endbenutzer der Rate, bei der Information zu dem Switch gesendet werden kann, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
10 zeigt, wie die in 9 gezeigte RM-Zelle zu dem Endbenutzer übertragen wird.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
1 ist eine schematische Zeichnung eines Informationspaketes 32, das per se bekannt ist, umfassend ein Benutzerinformationsfeld 34 und ein Steuerinformationsfeld 36, genannt Header. Der Header enthält, unter anderen Typen von Information, Adresse und Zeitsteuerungsinformation für die Zelle 32.
2 ist eine schematische Zeichnung eines Paketswitches 2, umfassend einen Pakettransferplaner gemäß der Erfindung. Ein typischer schneller Informationspaketswitch ist ein ATM-Switch, wo ATM für asynchronen Transfermodus steht. Gemäß konventioneller Technologie vermittelt der Paketswitch 2 Zellen 32 von einem Einlasslogikkanal 6, der mit einem physischen Einlassport 8 in Verbindung steht, zu einem Auslasslogikkanal 12, der mit einem physischen Auslassport 14 in Verbindung steht. Die Auslassports sind mit anderen Knoten in dem Netz physisch verbunden, z.B. anderen ATM-Switches.
Der Switch 2 in 2 umfasst einen zentralen Switchkern 3, mit dem mehrere Switchports 8, 14 verbunden sind. Eine Header-Übersetzungstabelle 16 bestimmt den VPI/VCI und den physischen Auslassport einer eingehenden Zelle, und ob die Zelle gemäß variabler Bitrate, VBR, konstanter Bitrate, CBR, oder verfügbarer Bitrate, ABR, zu übertragen ist. Falls die Zelle gemäß CBR oder VBR zu übertragen ist, wird sie zu den VBR- und CBR-Schlangenstrukturen 15 transferiert, die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit als eine Einheit für jeden Einlassport 8 gezeigt werden. Sie könnten auch als zwei Einheiten für jeden Einlassport 8, oder als ein oder zwei Einheiten, die für alle Einlassports 8 gemeinsam sind, implementiert sein.
Gemäß der Erfindung umfasst der Switch auch einen Pakettransferplaner 18, der Übertragung von Zellen gemäß verfügbarer Bitrate (ABR) erlaubt. Es gibt einen Pakettransferplaner 18 für jeden Einlassport in dem Switch.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Paketswitch 2 ferner Steuermittel 23 zum Zuweisen einer Gewichtung zu jedem Logikkanal (VP/VC), abhängig z.B. von den Anforderungen der Quelle und dem allgemeinen Verkehr von Informationspaketen durch den Switch. Wie in der Technik üblich, richtet das Steuermittel 23 auch die Header-Übersetzungstabellen 16 ein.
Eine eingehende Zelle wird in einem Einlassport 8 empfangen. Wie in Technologie des Standes der Technik, bestimmt die Header-Übersetzungstabelle 16 den Logikkanalcode VPI/VCI und den Auslassport der Zelle 32 abhängig von der Steuerinformation in dem Headerfeld 36 der Zelle 32. Es ist jedoch für diese Erfindung nicht wichtig, wo in dem Switch die Header-Übersetzung geschieht. Gemäß der Erfindung wird die Zelle dann zu einem Pakettransferplaner 18 transferiert, der mit dem Einlassport 8 verbunden ist.
Der Pakettransferplaner 18 sortiert, wie in 3 detailliert gezeigt, die empfangenen Zellen 32 in eine erste Schlangenstruktur 40 gemäß ihrem Auslass. Die Zellen setzen dann zu dem Switchkern 3 über einen ersten Selektor 20 fort, der mindestens eine Zelle 32 aus dem Pakettransferplaner 18 selektiert. Der Switchkern 3 hat Puffer auf die Weise, die in der Technik üblich ist, um Verlust von Zellen zu vermeiden, falls Zellen von zwei oder mehr Einlassports 8 zu dem gleichen Auslassport 14 zur gleichen Zeit gesendet werden. Das Steuermittel 23, z.B. eine zentrale Prozessoreinheit, CPU, kommuniziert auch mit dem Pakettransferplaner 18.
In dem Fall, dass der Einlassport 8 eine getrennte Einheit im Sinne von Hardware ist, umfasst der Einlassport dann einen Planer 18, wobei der Planer 18 eine Zelle mittels eines Empfangsmittels 24 empfängt. Der Auslassport wurde bereits durch die Header-Übersetzungstabelle 16 bestimmt. Das Steuermittel 31, das ein Mikroprozessor sein kann, wie etwa Motorola 68360, ist dann angepasst, die Gewichtung zu empfangen, die jedem Logikkanal (VP/VC) zugewiesen ist. Es ist zu vermerken, dass als eine Alternative das Steuermittel 31 ein Teil von dem Steuermittel 23 sein könnte, was eine CPU umfassen könnte, die für den gesamten Switch gemeinsam ist.
Zurückkehrend zu 3 umfasst der Planer 18 eine erste Schlangenstruktur 40 für jeden Auslassport, in die die Zellen gemäß ihrem Auslassport sortiert werden. Der Planer umfasst ferner Mittel 28 zum Sortieren der Zelle 32 in die geeignete erste Schlangenstruktur 40.
4 ist ein schematisches Diagramm einer Schlangenstruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die erste Schlangenstruktur 40 umfasst zwei Teilschlangenstrukturen, Nächste 41 und Aktuelle 42. In jedem Planer 18 gibt es ein Paar von aktuellen und nächsten Schlangen für jeden Auslass. Aktuelle 42 ist die Schlange, von der Zellen gegenwärtig gelesen werden, während das Sortierungsmittel 28 die empfangene Zelle 32 in Nächste 41 sortiert. Wenn alle Zellen von Aktuelle 42 gelesen wurden, werden die Teilschlangenstrukturen Nächste 41 und Aktuelle 42 ausgetauscht, sodass Nächste die neue Aktuelle wird, von der Zellen gelesen werden, und die leere Aktuelle die neue Nächste wird, in die Zellen gelesen werden.
Jeder Planer 18 umfasst auch eine zweite Schlangenstruktur 50, genannt VPI/VCI-Liste von Zellen 32, d.h. eine Schlange für jeden VP/VC in der Telefonvermittlung, in die die Zellen 32 durch Sortierungsmittel 28 gemäß dem Logikkanalcode VPI/VCI von jeder Zelle 32 sortiert werden. Diese Schlangenstruktur 50 wird verwendet, wenn die eingehende Zelle einen VPI/VCI hat, für den es bereits eine Zelle in Nächster 41 gibt. Das Sortierungsmittel 28 transferiert auch Zellen von der VPI/VCI-Liste 50 zu der ersten Schlangenstruktur 40.
Der Planer umfasst einen Zähler 30 zum Zählen der Zahl von Zellen, die in die Schlangenstrukturen 40 und 50 sortiert werden. Der Zähler hat ein Register für jeden VPI/VCI, siehe 5A. Angenommen zuerst, dass die Schlangen leer sind, sodass alle Zähler auf Null gesetzt sind. Wenn eine erste Zelle 32 mit einem ersten VPI/VCI und einem ersten Auslassport 14 ankommt, wird sie in die Schlange Nächste 41 für diesen Auslassport platziert, und der Zähler für diesen VPI/VCI wird inkrementiert, d.h. auf 1 gesetzt. Wenn eine zweite Zelle 32 mit dem gleichen Auslassport 14, aber mit einem zweiten VPI/VCI ankommt, wird sie in die gleiche Schlange Nächste 41 platziert, und der Zähler für den zweiten VPI/VCI wird inkrementiert, d.h. auf 1 gesetzt. Angenommen als Nächstes, dass eine dritte Zelle 32 mit dem gleichen VPI/VCI und Auslassport 14 wie die erste Zelle ankommt. Der Zähler für diesen VPI/VCI ist 1, was anzeigt, dass es bereits eine Zelle für diesen VPI/VCI in Nächster gibt. Deshalb wird die eingehende Zelle in die zweite Schlange 50 für den ersten VPI/VCI sortiert, und der Zähler wird inkrementiert, d.h. auf 2 gesetzt.
Die Schlangenstrukturen Nächste 41, Aktuelle 42, und VPI/VCI-Liste 50 sind vorzugsweise dynamisch verknüpfte Listen von Zellen 32 in einem gemeinsamen RAM.
Um globale Fairness zu erzielen, sollten alle Aktuelle 42 und Nächste 41 von allen Einlässen, die dem gleichen Auslassport gewidmet sind, vorzugsweise in eine verknüpft sein, sodass alle Aktuelle 42 für diesen Auslassport geleert werden, bevor eine beliebige Eingabe mit Nächster 41 für den gleichen Auslassport beginnt.
Wie in 8 gezeigt, sendet er, wenn die Schlange Aktuelle, die aus allen Schlangen Aktuelle 42 besteht, für einen Auslass 14 leer ist, und der Auslassport bereit ist, mehr Zellen zu empfangen, ein Signal Start_von_Liste 38 zu allen Schlangen entsprechend diesem Auslass. Der Switch 3 kann alle Signale Start_von_Liste von allen Auslassports 12 zu einem Signal Alle_Start_von Liste multiplexen, was zu allen Einlassports 8 verteilt wird.
Wenn das Signal Start_von_Liste empfangen wird, werden Nächste 41 und Aktuelle 42 ausgetauscht, wie oben erläutert. Die neue Aktuelle 42 empfängt Zellen von der VPI/VCI-Liste 50 oder direkt von dem Einlassport, falls die VPI/VCI-Liste 50 für einen bestimmten VP/VC leer ist. Der Austausch zwischen Nächster 41 und Aktueller 42 wird durch den Selektor 20 ausgeführt.
Um sicherzustellen, dass alle Listen Aktuelle 42 für einen Auslass gelesen werden, bevor ein beliebiger Planer Nächste und Aktuelle austauscht, informiert der Informationspaketplaner in jedem Einlassport den Auslassport über die Länge von Aktueller 42. Dies kann entweder als ein expliziter Wert in der letzten Zelle, die von Aktueller 42 gesendet wird, oder durch einen einzelnen Bitmarkierer in der letzten Zelle ge schehen. In dem ersten Fall muss die Zelle einen erweiterten Header enthalten, der unter anderen Dingen diesen Wert enthält. In dem letzteren Fall muss der Auslassport die Zahl von Zellen zwischen zwei markierten Zellen zählen. Diese Prozedur ist einem Fachmann gut bekannt.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt den allgemeinen Fall, dass die VP/VCs nicht einen gleichen Anteil der Bandbreite haben. Es wird eine Gewichtung mittels des Steuermittels 23 (2) zugewiesen, um z.B. einem Logikkanal (VP/VC) 10 mal mehr Bandbreite als einem anderen Logikkanal zu geben. Dies kann geschehen, indem zugelassen wird, dass unterschiedliche Logikkanäle eine unterschiedliche Zahl von Zellen in Nächste 41 verknüpft haben (3). Wie zuvor beobachtet der VPI/VCI-Zähler 30 für jeden Logikkanal die Zahl von Zellen in der Schlangenstruktur 40, 50. In dieser Ausführungsform muss der Zähler zwei Register für jeden VPI/VCI haben: eines zum Zählen der Zahl von Zellen in der ersten Schlangenstruktur 40 und eines zum Zählen der Zahl von Zellen in der zweiten Schlangenstruktur 50.
In diesem Fall können Zellen in Nächster 41 solange platziert werden, wie der Zähler 30 unter irgendeiner vorbestimmten Grenze ist, d.h. einem Maximalwert, definiert durch die relative Bandbreite (nicht gezeigt).
Wenn das Zählmittel den maximalen Wert für diesen VPI/VCI erreicht hat, werden weitere Zellen für diesen VP/VC in die VPI/VCI-Liste 50 sortiert.
Der Auslassport summiert die Zahl von Zellen auf, die von allen Einlassports empfangen werden, um die gesamte Länge aller empfangenen Aktuellen 42 zusammengenommen zu bekommen. Es gibt einen Statusmarkierer für jeden Einlass, einen Einlasszähler, um zu beobachten, von welchen Einlässen Pakete zu diesem Auslass gesendet werden müssen, und ein Mittel zum Kalkulieren der gesamte Länge Summe aller empfangenen Aktuellen 42. Diese wurden nach der vorangehenden Kalkulation der Gesamtlängen von jeder Aktuellen 42 für einen bestimmten Auslass auf Null zurückgesetzt.
5A und 5B sind Flussdiagramme von Aktionen, die unternommen werden, wenn eine Zelle empfangen wird in und selektiert wird von einem Pakettransferplaner gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die VP/VCs alle die gleiche Gewichtung haben. Die Schritte in dem Flussdiagramm von 5A werden vorzugsweise durch das Bestimmungsmittel 26 und das Sortierungsmittel 28 durchgeführt, und die Schritte in dem Flussdiagramm von 5B werden in dem zweiten Auswahlmittel 20 durchgeführt.
Angenommen zuerst, dass wenn eine erste Zelle mit einem ersten VPI/VCI und ersten Auslassport in den Einlassport eintritt:
Schritt 100: Erhalten des Ziels der Zelle und Bestimmen des Wertes des VPI/VCI-Zählers 30 für den ersten VPI/VCI.
Schritt 102: Falls der Zählerwert Null ist, gehe zu Schritt 104, anderenfalls gehe zu Schritt 108.
Schritt 104: Verknüpfen der Zelle in Nächste 41 für den ersten Auslass.
Schritt 106: Setzen des Zählers 30 für den ersten VPI/VCI auf 1.
Schritt 108: Verknüpfen der Zelle in die zweite Schlange 50 gemäß ihrem VPI/VCI. Fortsetzen mit Schritt 106.
In 5B werden die Zellen zu dem Auslassport 14 wie folgt gelesen:
Schritt 110: Das Auswahlmittel 20 wählt, für eine Übertragung in den Kern 3, eine erste Zelle mit einem ersten VPI/VCI und einem ersten Auslassport.
Schritt 112: Ist der Zähler 30 für den ersten VPI/VCI gleich oder kleiner 1? Falls nein, dann gehe zu Schritt 114, anderenfalls gehe zu Schritt 116.
Schritt 114: Verknüpfen einer Zelle von der ersten VPI/VCI-Schlange in Nächste 41.
Schritt 116: Dekrementieren des Zählers 30 für die erste VPI/VCI-Schlange.
Diese Prozedur stellt sicher, dass eine Zelle von jeder aktiven VPI/VCI-Liste 50 genommen wird, was jedem Logikkanal einen fairen Anteil der Bandbreite gibt.
6A und 6B sind Flussdiagramme für Aktionen, die unternommen werden, wenn eine Zelle empfangen wird in und ausgewählt wird von einem Pakettransferplaner gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Berücksichtigung unterschiedlicher Gewichtungen für unterschiedliche Logikkanäle, VP/VC, und auch Anforderungen der minimalen Zellenrate MCR.
Werte, die in dem Flussdiagramm verwendet werden:
Zahl ist die Anzahl von Zellen in der Schlangenstruktur für einen bestimmten VP/VC;
Nv ist die Gewichtung für diesen VP/VC
NCN = Anzahl von Zellen/Zellen in Nächster 41 für einen spezifischen VP/VC
Falls die Rate, in der Zellen von einem gewissen VP/VC aus Aktueller 42 selektiert werden, unter der minimalen Zellenrate MCR ist, die für diesen VP/VC spezifiziert ist, wird eine zusätzliche Zelle in Aktuelle 42 sortiert, was diesem VP/VC mehr Bandbreite gibt. Um dies zu steuern, werden einige zusätzliche Parameter für jeden VP/VC benötigt:

NMP: – Länge von Zellen während einer Messperiode
CCN: – aktuelle Zellenanzahl
TFC: – Zeit zu erster Zelle in einer Messperiode
TNC: – maximale Zeit zur nächsten Zelle
ETNC: – erwartete Zeit für nächste Zelle

Außerdem wird eine gemeinsame Zeit, aktuelle Zeit CT, verwendet. Die Werte NMP, TFC und TNC werden ausgewählt, sodass: NMP/((NMP – 1)·TNC + TFC) > MCR ist.
In 6A wird eine Zelle in die Schlangenstrukturen 40, 50 in den folgenden Schritten gelesen:
Schritt 120: Es wird eine Zelle mit einem spezifischen VPI/VCI und Auslassport in dem Einlassport empfangen.
Schritt 122: Verknüpfen der Zelle in die Schlange für diesen VP/VC.
Schritt 124: Ist der Zähler für diesen VPI/VCI 0? Falls ja, dann gehe zu Schritt 126, anderenfalls gehe zu Schritt 128.
Schritt 126: Setzen CCN = NMP. (Es ist zu vermerken, dass wenn die erste Zelle von einem VP/VC empfangen wird, d.h. die VCI-/VPI-Liste 50 leer ist, CCN gleich NMP gesetzt wurde, um eine neue Messperiode zu starten.)
Schritt 128: Falls NCN kleiner als Nv ist, dann gehe zu
Schritt 130, anderenfalls gehe zu Schritt 132.
Schritt 130: Verknüpfen der Zelle in Nächste 41.
Schritt 132: Inkrementieren des Zählers für diesen VPI/VCI.
In 6B wird eine Zelle zu dem Auslassport in den folgenden Schritten gelesen:
Schritt 150: Es wird ein erster VPI/VCI aus Aktueller 42 selektiert und in den Kern gesendet.
Schritt 152: Falls CCN = NMP, dann gehe zu Schritt 166, anderenfalls gehe zu Schritt 154.
Schritt 166: Setzen CCN = 1 und ETNC = CT + TFC. Gehe zu Schritt 164.
Schritt 154: Falls Zahl für diesen VPI/VCI = 1 ist, dann gehe zu Schritt 164, anderenfalls gehe zu Schritt 156.
Schritt 156: Falls ETN < CT, dann gehe zu Schritt 168, anderenfalls gehe zu Schritt 158.
Schritt 168: Stellen des VPI/VCI in die Aktuelle Liste. Gehe zu Schritt 162.
Schritt 158: Falls NVN < Nv ist, dann gehe zu Schritt 162, anderenfalls gehe zu Schritt 160.
Schritt 160: Stellen von VPI/VCI in die Nächste Liste für das Ziel.
Schritt 162: Setzen ETNC = ETNC + TNC.
Schritt 164: Dekrementieren des Zählers.
Wenn die erste Zelle mit einem spezifischen VPI/VCI aus Aktueller 42 gelesen wird, wird daher eine Messperiode gestartet, da CCN auf 1 gesetzt ist und ETNC auf CT plus TFC gesetzt ist. Dies wird wiederholt, bis NMP Zellen ausgelesen wurden. Jedes Mal, wenn eine Zelle aus Aktueller 42 gelesen wird, wird ein neuer ETNC-Wert durch Addieren von TNC zu der vorherigen ETNC kalkuliert. Der Grund dafür, unterschiedliche TFC und TNC zu haben, ist, in der Lage zu sein, einen beliebigen MCR-Wert zu überwachen, und irgendeine Variation der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellen zu erlauben, selbst wenn die tatsächliche Zellentransferrate MCR ist, unter Annahme von TFC > TNC.
Wenn die nächste Zelle mit diesem VPI/VCI ausgelesen wird, wird die ETNC mit CT verglichen, bevor sie aktualisiert wird, und falls ETNC kleiner als CT ist, dann wird eine Zelle in Aktuelle 42 an Stelle von in Nächste 41 gestellt.
Um Sequenzzahlintegrität zu bewahren, sollten Aktuelle 42 und Nächste 41 nicht Zeiger zu den tatsächlichen Zellen enthalten, sondern nur ihren VPI/VCI-Wert. Wenn ein derartiger Wert aus Aktueller 42 ausgelesen wird, wird die Zelle der Schlange für diesen VPI/VCI entnommen. Aktuelle 42 und Nächste 41, eine von jeder für jedes Ziel, können unter Verwendung verknüpfter Listen von VPI/VCI-Werten, oder durch Zuordnen eines fixierten Speicherraums für jede Liste, und Stellen der VPI/VCI-Werte in fortlaufenden Positionen in diesem Speicherraum aufgebaut werden.
7 ist ein Flussdiagramm der Aktionen, die in dem Auslassport zum Kalkulieren einer Auswahlrate zum Auswählen von Zellen in einem Pakettransferplaner zum Senden in den Switchkern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unternommen werden.
Schritt 170: Eine erste Zelle von einer Aktuellen 42 wird von dem Kern empfangen, und der Einlassport wird durch z.B. eine Quellenadresse in dem Header 36 der Zelle 32 bestimmt.
Schritt 172: Falls der Status für diese Eingabe 0 ist, dann gehe zu Schritt 186, anderenfalls gehe zu Schritt 174.
Schritt 174: Falls dies die letzte Zelle in der aktuellen Liste ist, dann gehe zu Schritt 176, anderenfalls Ende.
Schritt 176: Setzen Summe = Summe + Länge von Aktueller Liste.
Schritt 178: Dekrementieren dieses Eingabezählers.
Schritt 180: Falls der Eingabezähler gleich 0 ist, dann gehe zu Schritt 182, anderenfalls Ende.
Schritt 182: Verwenden von Summe, um die Signale Start_von_Liste zu kalkulieren.
Schritt 184: Rücksetzen aller Eingabestatus.
Schritt 186: Setzen des Statusmarkierers für diesen Einlass 1, und der Einlasszähler wird um 1 inkrementiert.
Um eine Auswahlrate, genannt Listenrate, zu kalkulieren, misst der Auslassport die Zeit, die benötigt wird, um eine Anzahl Summe von ATM-Zellen in der Verknüpfung auszusenden. Diese Zeit hängt von dem momentanen Verkehr der konstanten Bitrate CBR und der variablen Bitrate VBR ab, den es in dieser Verknüpfung gibt. CBR und VBR haben Priorität gegenüber ABR-Zellen.
Diese Zeit wird dann als das Intervall verwendet, in dem der Auslass Signale Start_von_Liste zurück zu den Einlassports Senden muss, um einen Austausch von Nächster 41 und Aktueller 42 für diesen Auslass in allen Planern 18 zu initiieren. Das Signal kann als getrennte Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Zellen, übertragen in normalen Verkehrszellen, gesendet werden, oder über einen getrennten Kommunikationsmechanismus gesendet werden. Wenn das Signal in einer normalen Verkehrszelle übertragen wird, ist nur ein Bit erforderlich. Wie diese Signale zu senden sind, ist einem Fachmann bekannt.
Bezug nehmend zurück auf 2 und 3 gibt es in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in jedem Einlass einen Pakettransferplaner 18, umfassend eine Schlangenstruktur Aktuelle 42 für jeden Auslass. Das Auswahlmittel 20, z.B. ein Scanner, in jedem Pakettransferplaner 18 wird eine Zelle von jeder Aktuellen 42 in einer Reihenfolge auswählen. Falls der Scanner 20 auf die letzte Zelle von einer Aktuellen 42 trifft, wird er dann diese Liste vom Scannen ausschließen. Wenn ein Pakettransferplaner 18 ein Signal Start_von_Liste von einem Auslassport empfängt, werden Nächste und Aktuelle für diesen Auslassport ausgetauscht und der Scanner wird Zellen von der neuen Aktuellen 42 nehmen. Der Scanner enthält eine Liste von allen Schlangen Aktuelle 42, wovon er gegenwärtig Zellen nehmen wird. Zellen werden von Aktuelle 42 genommen, damit sie in der Scanning-Liste (Abtastungsliste) erscheinen. Wenn eine Zelle von Aktuelle 42 genommen wurde, wird die Anzahl dieser Liste zurück in die Scanning-Liste gestellt, es sei denn, die Zelle war die letzte von Aktuelle 42. Wenn ein Signal Start_von_Liste von dem einen Auslass empfangen wird, wird die Anzahl der entsprechenden Aktuellen 42 zurück in die Scanning-Liste gestellt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform sendet jeder Einlass ein Koordinationspaket zu allen anderen Einlässen aus, wenn er Aktuelle 42 abgeschlossen hat. Er startet mit Nächster 41 nur, wenn ein Einlass eine derartige Zelle von allen anderen Einlässen empfangen hat.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform sammelt der Auslass die Koordinationspakete von dem Einlass, und sendet ein Signal Start_von_Liste zu allen Einlässen aus, wenn er alle KoOrdinationspakete empfangen hat, oder alternativ die letzte Zelle, die von Aktueller 42 gesendet wird, einen Markierer in ihrem erweiterten Header hat, der durch das Steuermittel 31' bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird die Bandbreite reduziert, die durch die Koordinationspakete verwendet wird.
Die Auswahlrate Listenrate wird durch einen Auslassport als die Umkehrung des Intervalls Start_von_Liste kalkuliert und kann als der faire Anteil von Bandbreite für einen spezifischen VCI, abgestimmt mit seiner relativen Gewichtung, verwendet werden.
Das ABR-Protokoll definiert eine reguläre RM-Zelle 60, die mit jeder Verbindung in Verbindung steht. Wie in 9 gezeigt, enthält die RM-Zelle 60 ein Feld, das explizite Rate ER 61 genannt wird, welches dem Endbenutzer mitteilt, bei welcher Rate er Zellen in das Netz senden sollte. RM-Zellen werden durch den Sender generiert und durch den Empfänger zurückgegeben. Die ER kann durch den Empfänger modifiziert werden, und durch jeden Switch, den sie auf dem Weg zurück zu dem Sender passiert.
10 zeigt, wie eine RM-Zelle 60 von einem Sender 62 durch den Switch 2 zu einem Empfänger 63 und zurück durch den Switch 2 zu dem Sender 62, oder Quelle des Signals, gesendet wird, hier als ein Computer gezeigt, der Daten durch das Telekommunikationsnetz über den Switch sendet. Wenn eine rückwärtige RM-Zelle einen "Einlassport" 8 passiert, kann der Port die ER 61 in sich durch Nehmen der Listenrate, die er gegenwärtig verwendet, wenn Zellen zu dem Auslassport 14 gesendet werden, von dem diese RM-Zelle 60 gekommen ist, und ihr Multiplizieren mit der relativen Rate modifizieren.
Die ER 61 wird nur modifiziert, falls die kalkulierte Rate unter der einen ist, die bereits in der RM-Zelle 60 übertragen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform informiert der Auslass den Einlass über die Anzahl von Aktuelle 42 pro Zeiteinheit, die ihnen erlaubt sind zu senden, die Listenrate, was die gleiche Anzahl für jeden Einlass ist.
Der Switchkern enthält eine begrenzte Anzahl von Auslasspuffern, um Zellen von mehreren verschiedenen Einlässen anzunehmen, adressiert zu dem gleichen Auslass zur gleichen Zeit. Wenn ein derartiger Auslasspuffer aufgefüllt wird, wird ein Rückdrucksignal von dem Kern gesendet, sodass ein Einlassport keinerlei Zellen mehr zu diesem ausgewählten Auslassport sendet, bis der Puffer in dem Auslass erneut leer ist, wie einem Fachmann gut bekannt ist.
Wenn eine Zelle in den Kern zu senden ist, kann es geschehen, dass ein Rückdrucksignal von dem Kern empfangen wurde, das anzeigt, dass es nicht möglich ist, die Zelle zu ihrem Zielauslass zu senden. In diesem Fall wird die Zelle nicht gesendet, und Aktuelle 42, von der die Zelle angekommen ist, wird nicht zurück in die Scanning-Liste gestellt, bis der Rückdruck aufhört.

Claims

Verfahren für geplanten Transfer eines Informationspaketes (32), umfassend ein Steuerinformationsfeld (36), durch einen Informationspaketswitch (2) von einem einer Zahl von Einlassports (8) zu einem aus einer Zahl von Auslassports (14), definiert in seinem Steuerinformationsfeld durch einen Logikkanalcode (VPI/VCI), das Verfahren die Schritte umfassend: a) Bestimmen des Ziels (12) für das Paket (32) aus seinem Steuerinformationsfeld, wobei das Ziel (12) definiert wird durch den Logikkanalcode (VPI/VCI) und einen Informationspaketswitch-Auslassport (12); b) Sortieren des Informationspaketes in eine erste Schlangenstruktur (40) individuell für sein bestimmtes Ziel (12) mittels eines Pakettransferplaners (18) individuell für den Eingangsport für das Paket (32), wobei der Planer (18) mindestens eine Schlangenstruktur (40) pro Auslassport (14) des Paketswitches hat; und c) Auswählen mindestens eines Paketes (32) aus der ersten Schlangenstruktur (40) gemäß dem ausgewählten Informationspaketswitch-Einlassport (8) und dem ausgewählten Informationspaketswitch-Auslassport (14), das Verfahren gekennzeichnet dadurch, dass die Schlangenstruktur (40) mindestens eine erste Teilstruktur (41) und eine zweite Teilstruktur (42) hat; dadurch, dass das Sortieren des eingehenden Paketes (32) in die erste Teilstruktur (41) geschieht; dadurch, dass das Auswählen von Paketen, die zu dem Ausgangsport zu senden sind, von der zweiten Teilstruktur (42) geschieht, und durch Tauschen der ersten und zweiten Teilstrukturen der ersten Schlangenstruktur (40), wenn die zweite Teilstruktur (42) leer ist und der Auslassport bereit ist, mehr Zellen zu empfangen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Sortieren des eingehenden Paketes (32) in eine zweite Schlangenstruktur (50) mit einer Schlange pro Logikkanalcode (VPI/VCI), falls Pakete mit dem gleichen Kanalcode gegenwärtig in der ersten Teilstruktur (41) sind.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Transferieren des ersten Paketes mit dem gleichen Kanalcode (VPI/VCI) wie das Paket, das von der ersten Schlangenstruktur (40) zu dem Auslassport (14) transferiert wird, von der zweiten Schlangenstruktur (50) zu der ersten Teilstruktur (41) der ersten Schlangenstruktur (40), falls es Pakete (32) in der zweiten Schlangenstruktur (50) mit dem gleichen Kanalcode (VPI/VCI) gibt.
Verfahren nach beliebigen von Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, ferner zu umfassen den Schritt zum Zählen mittels eines Zählmittels (30) mit mindestens einem Register pro dem bestimmten Logikkanalcode (VPI/VCI), wobei jedes inkrementiert wird, wenn ein neues Paket mit seinem bestimmten Logikkanalcode (VPI/VCI) in seine Schlangenstruktur (40, 50) eintritt, und dekrementiert wird, wenn ein Paket mit seinem bestimmten Logikkanalcode (VPI/VCI) seine Schlangenstruktur verlässt.
Verfahren nach beliebigen der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Senden eines Signals Start_of_List von jedem der Auslassports (14) zu allen ersten Schlangenstrukturen (40) für diesen Auslassport nach Empfang der Pakete mit dem Ziel durch diesen Port zu allen Einlassports, um den Tausch der ersten und zweiten Teilstrukturen (Nächstes 41 und Aktuelles 42) der ersten Strukturen (40) für diesen Ausgangspunkt zu initiieren.
Verfahren nach beliebigen der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt zum Zuweisen einer minimalen Pakettransferrate (MCR) zu jedem Logikkanal (VP/VC), wobei die minimale Pakettransferrate (MCR) verwendet wird, um einen Maximalwert (NCN) des Zählmittels zu bestimmen, und daher die Zahl von Paketen (32), die in einem ausgewählten Logikkanal während einer vorbestimmten Zeitperiode zu transferieren sind, um zu erlauben, dass mehr als ein Paket in die erste Teilstruktur (Nächstes 41) für den Logikkanalcode (VPI/VCI) gemäß der Bandbreite des Logikkanals (VP/VC) sortiert wird.
Verfahren nach beliebigen von Ansprüchen 4 bis 6, gekennzeichnet durch, falls die Zahl von Zellen (32) in der ersten Schlangenstruktur für einen gewissen Logikkanal gleich dem Maximalwert ist, Sortieren weiterer eingehender Zellen (32) in die zweite Schlangenstruktur (50) gemäß dem bestimmten Logikkanalcode (VPI/VCI) der Zelle (32).
Verfahren nach einem beliebigen von Ansprüchen 4 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass jedem Logikkanal eine Gewichtung zugewiesen wird, was die relative Bandbreite des Logikkanals definiert, und dass eine Zelle von dem Einlassport oder von der zweiten Schlangenstruktur (50) in die erste Schlangenstruktur (40) sortiert wird, solange wie der Wert des Zählers (30) für den Logikkanalcode (VPI/VCI) des Paketes (32) kleiner als ein Maximalwert des Logikkanalcodes (VPI/VCI) ist.
Verfahren nach beliebigen der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Bestimmen einer Auswahlrate (Listen-Rate) als die Umkehrfunktion der Zeit (Start von Liste), die es für den ausgewählten Auslassport braucht, um die Zahl (Summe) von Zellen (32) zu senden, die gemäß dem ausgewählten Auslassport in jeder ersten Schlangenstruktur für alle Pakettransferplaner (18) sortiert sind.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Schlangenstrukturen (41, 42, 50) dynamisch verknüpfte Listen von Zellen (32) sind.
Pakettransferplaner zum Planen eines Transfers von Informationspaketen (32) und zum Ausführen des Verfahrens für einen geplanten Transfer eines Informationspaketes (32) durch einen Informationspaketswitch (2) von einem aus einer Zahl von Einlassports (8) zu einem aus einer Zahl von Auslassports (14), definiert in seinem Steuerinformationsfeld durch einen Logikkanalcode (VPI/VCI), umfassend: a) Mittel (16) zum Bestimmen des Auslassports (14) und Logikkanalcodes (VPI/VCI) eines eingehenden Paketes; b) eine erste Schlangenstruktur (40) von Paketen (32), die Pakete (32) sortiert gemäß Auslassport (14); c) Mittel (28) zum Sortieren des Paketes (32) in die erste Schlangenstruktur (40); d) Mittel zum Auswählen (20) mindestens eines Paketes (32) von der ersten Schlangenstruktur (40) gemäß einem ausgewählten Informationspaketswitch-Auslassport (14), wobei der Pakettransferplaner dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Schlangenstruktur (40) mindestens eine erste Teilstruktur (41), in die eingehende Pakete sortiert werden, und eine zweite Teilstruktur (42), aus der ausgehende Pakete ausgewählt werden, umfasst, und dadurch, dass sie ferner ein Mittel (20) zum Tauschen der ersten (41) und zweiten (42) Teilstrukturen umfasst.
Pakettransferplaner nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine zweite Schlangenstruktur (50) mit einer Schlange für jeden Logikkanalcode (VPI/VCI), in die eingehende Pakete (32) gemäß ihrem Logikkanalcode (VPI/VCI) sortiert werden, und Mittel zum Sortieren des Paketes (32) in die erste Teilstruktur (Nächstes 41) oder die zweite Schlangenstruktur (50).
Pakettransferplaner nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Mittel zum Transferieren eines Paketes (32) von der zweiten Schlangenstruktur (50) in die erste Schlangenstruktur (40).
Pakettransferplaner nach beliebigen von Ansprüchen 11 bis 13, gekennzeichnet durch Zählmittel (30) mit mindestens einem Register für jeden Logikkanalcode (VPI/VCI) zum Zählen der Zahl von Paketen in den Schlangenstrukturen (40, 50) für jeden VPI/VCI, wobei das Zählmittel (30) inkrementiert wird, wenn ein neues Paket (32) in die Schlangenstrukturen (40, 50) eintritt, und dekrementiert wird, wenn ein Paket die Schlangenstrukturen (40, 50) verlässt.
Pakettransferplaner nach beliebigen von Ansprüchen 11 bis 14, gekennzeichnet dadurch, dass das Mittel (20) zum Tauschen der ersten (41) und zweiten (42) Teilstrukturen durch das Signal Start_Of_List getriggert wird, das von jedem Auslassport (14) zu allen Einlassports (8) gleichzeitig gesendet wird.
Pakettransferplaner nach einem beliebigen von Ansprüchen 11 bis 15, gekennzeichnet durch Mittel (31) zum Zuweisen einer minimalen Pakettransferrate (MCR) zu jedem Logikkanal, wobei die MCR verwendet wird, um den Maximalwert NCN des Zählmittels (30) zu bestimmen und somit die Zahl von Paketen, die in einem ausgewählten VP/VC während einer vorbestimmten Zeitperiode zu transferieren sind, um zu erlauben, dass mehr als ein Paket in die erste (41) Teilstruktur für einen VPI/VCI gemäß der Bandbreite des VP/VC sortiert wird.
Pakettransferplaner nach beliebigen von Ansprüchen 11 bis 16, gekennzeichnet dadurch, dass falls eine kalkulierte Pakettransferrate höher als die vorbestimmte Pakettransferrate (MCR) für den Logikkanal (VP/VC) ist, d.h. falls der Wert des Zählmittels (30) für diesen VP/VC höher als der Maximalwert (NCN) für diesen VP/VC ist, das Sortiermittel ein anschließend eingehendes Paket des gleichen VP/VC in die zweite Schlangenstruktur (50) sortiert.
Pakettransferplaner nach einem beliebigen von Ansprüchen 16 oder 17, gekennzeichnet durch Mittel zum Zuweisen ei ner Gewichtung zu jedem Logikkanal (VP/VC), die relative Bandbreite des Logikkanals definierend, sodass Pakete (32) von dem Einlassport oder von der zweiten Schlangenstruktur (50) in die erste Schlangenstruktur (40) sortiert werden können, solange wie der Wert des Zählers (30) für den Logikkanalcode (VPI/VCI) des Paketes (32) kleiner als ein Maximalwert des Logikkanalcodes (VPI/VCI) ist.
Pakettransferplaner nach einem beliebigen von Ansprüchen 11 bis 18, gekennzeichnet durch Mittel (31) zum Bestimmen einer Auswahlrate (Listen-Rate) als die Umkehrfunktion der Zeit, die es für den gewählten Auslassport braucht, die Zahl (Summe) von Paketen (32) zu senden, die gemäß dem ausgewählten Auslassport in jeder ersten Schlangenstruktur (40) für alle Pakettransferplaner (18) sortiert sind.
Pakettransferplaner nach einem beliebigen von Ansprüchen 11 bis 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Schlangenstrukturen (41, 42, 50) dynamisch verknüpfte Listen von Paketen (32) sind.
Informationspaketswitch zum Switchen von Informationspaketen (32), der Switch umfassend Mittel (23) zum Zuweisen einer Gewichtung zu einem Logikkanal (VP/VC) und einen Pakettransferplaner (18) nach einem beliebigen von Ansprüchen 11 bis 20 für jeden Einlassport (8) zum Planen eines Transfers von Informationspaketen (32).
ATM-Netz, umfassend mindestens einen ATM-Switch (2) nach Anspruch 21.