DE69726223T2

DE69726223T2 - Verkehrsformer mit virtuellen Pfaden mit mehrfachen Warteschlangen

Info

Publication number: DE69726223T2
Application number: DE1997626223
Authority: DE
Inventors: Keiji Minato-ku Matsunuma
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: CN1134138C; JP3359499B2; KR980007170A; EP0817428A3; EP0817428B1; EP0817428A2; JPH1023012A; CN1175150A; US6091708A; KR100329911B1; DE69726223D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verkehrsformer in einem Kommunikationsnetz, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, und insbesondere auf einen Verkehrsformer, der den Fluss von Zellen in ein Vermittlungsnetz für virtuelle Pfade steuert.
Die asynchrone Übertragungsbetriebsart (im Folgenden ATM) ist vorteilhaft für die Multimedia-Kommunikation und wird momentan in vielen lokalen Netzen verwendet. Ein ATM-Netz transportiert als Zellen bezeichnete Pakete mit fester Länge auf mehreren virtuellen Pfaden, die jeweils einen oder mehrere virtuelle Kanäle umfassen. Ein Vermittlungsnetz für virtuelle Pfade vermittelt den Zellenverkehr auf der Grundlage virtueller Pfade durch ein asynchrones Zeitmultiplexierungsschema, in dem die virtuellen Pfade keine festen Zeitschlitzzuweisungen besitzen.
Durch den Bereich Telekommunikationsnormung der Internationalen Fernmeldeunion sind z. B. in der ITU-T-Empfehlung 1.371 Normen zur Verwendung des ATM in dienstintegrierenden Breitband-Digitalnetzen (B-ISDNs) und zur Verkehrssteuerung und Stausteuerung in diesen Netzen empfohlen worden. Durch das Fachkomitee des ATM-Forums sind ebenfalls Verkehrsmanagementspezifikationen entworfen worden. Diese Normen und Spezifikationen geben Verfahren an, um die Zellenflussrate auf virtuellen Pfaden und Kanälen in einem ATM-Netz zu regulieren.
Die Funktion eines Zellenformers besteht in der Steuerung des Zellenflusses in das Netz, so dass der Verkehr auf jedem virtuellen Pfad in der für den Pfad zulässigen Rate gehalten wird.
Ein Zugang zur Bestimmung der für einen Pfad zulässigen Rate und zur Steuerung des Zellenflusses wird unter Verwendung von Vorwärts- und Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen erzielt, wie sie in der Veröffentlichung "The Rate-Based Flow Control Framework for the Available Bit Rate M Service", IEEE NETWORK: THE MAGAZINE OF COMPUTER COMMUNICATIONS, von BONOMI, F., und FENDICK, K. W., beschrieben sind.
Ein herkömmlicher Verkehrsformer unterhält für jeden virtuellen Pfad, der gesteuert wird, eine einzelne Zuerst-eingeben/Zuerst-ausgeben-Warteschlange. Ankommende Zellen werden in der durch die Adresseninformationen in dem Zellenkopfsatz spezifizierten Warteschlange angeordnet. Die Zellen werden aus jeder Warteschlange mit einer Rate entnommen, die eine spezifizierte Spitzenzellenrate nicht übersteigt.
Die Spitzenzellenrate ist einer der mehreren Parameter, die die auf dem virtuellen Pfad bereitgestellte Dienstklasse bestimmen. Andere Parameter betreffen solche Qualitätsfaktoren wie die Zellenverlustrate, die Zellenübertragungsverzögerung und die Änderung dieser Verzögerung. Möglicherweise muss ein Netz viele Dienstklassen bereitstellten, um die Anforderungen verschiedener Typen des Zellenverkehrs zu erfüllen. Da bei dem herkömmlichen Verkehrsformer alle in der gleichen Warteschlange angeordneten Zellen grundsätzlich die gleiche Dienstklasse erhalten, sind eine große Anzahl getrennter virtueller Pfade erforderlich, was den Vermittlungsressourcen für virtuelle Pfade des Netzes eine Belastung auferlegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Erhöhung der Anzahl der Dienstklassen in einem ATM-Vermittlungsnetz für virtuelle Pfade, ohne die Anzahl der virtuellen Pfade zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 8 und durch die Verkehrsformer gemäß den Ansprüchen 15 und 20.
Ein Verkehrsformer gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung besitzt zwei Warteschlangen pro virtuellen Pfad. Ein Kopfsatzumsetzer liest die Kopfsätze der in das Netz gesendeten Zellen und bestimmt für jede Zelle einen abgehenden virtuellen Pfad, einen abgehenden virtuellen Kanal und eine interne Klasse. Es gibt zwei interne Klassen: eine erste Klasse oder reguläre Klasse und eine zweite Klasse oder variable Klasse. Eine Zellenverteileinrichtung ordnet die Zellen der ersten Klasse in der ersten Warteschlange des angegebenen abgehenden virtuellen Pfads an, während sie die Zellen der zweiten Klasse in der zweiten Warteschlange des angegebenen virtuellen Pfads anordnet.
Außerdem besitzt der Verkehrsformer für jeden virtuellen Pfad eine Einfügeeinrichtung, die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in dem Zellenfluss auf dem virtuellen Pfad einfügt.
Eine Verkehrssteuerungstabelle speichert Parameter, die für jeden virtuellen Pfad eine Spitzenzellenrate, eine zulässige Zellenrate und eine Betriebsmittelmanagement-Zellenrate angeben. Eine Lesesteuereinheit, die gemäß der Steuerung eines Ausgangszeitplaners arbeitet, entnimmt Zellen aus der ersten und aus der zweiten Warteschlange und entnimmt Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen aus den Einfügeeinrichtungen. In jedem virtuellen Pfad werden Zellen in der ersten Warteschlange bevorzugt gegenüber Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen entnommen, wobei diese bevorzugt gegenüber Zellen in der zweiten Warteschlange entnommen werden, die wie folgt einer Ratensteuerung unterliegen. Der Fluss der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen auf jedem virtuellen Pfad wird in einem gewissen Bruchteil der zulässigen Zellenrate gehalten, wobei der Bruchteil durch die Betriebsmittelmanagement-Zellenrate spezifiziert ist. Der gemeinsame Fluss der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen und der Zellen aus der zweiten Warteschlange wird innerhalb der zulässigen Zellenrate gehalten. Der Gesamtzellenfluss auf dem virtuellen Pfad wird innerhalb der Spitzenzellenrate gehalten.
Eine Extrahiereinrichtung empfängt Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen, die in Reaktion auf Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zurückgeführt werden, und benachrichtigt den Ausgangszeitplaner über Stauangaben in den Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen. Der Ausgangszeitplaner erhöht die zulässige Zellenrate, wenn kein Stau angegeben wird, erniedrigt die zulässige Zellenrate, wenn ein Stau angegeben wird, und erniedrigt außerdem die zulässige Zellenrate, wenn erwartet wird, dass Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen nicht ankommen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung besitzt der Verkehrsformer außerdem eine dritte Warteschlange für jeden virtuellen Pfad, wobei es drei interne Klassen gibt. Die dritte Klasse ist eine Prioritätsklasse, für die die Verkehrssteuerungstabelle eine Prioritätszellenrate speichert. Die Prioritätszellenrate ist kleiner als die Spitzenzellenrate. Die Zellenverteileinrichtung ordnet Zellen der Prioritätsklasse in der dritten Warteschlange des angegebenen virtuellen Pfads an. Die Lesesteuereinheit entnimmt Zellen aus der dritten Warteschlange gegenüber Zellen aus der ersten Warteschlange bevorzugt, wobei sie den Fluss der Zellen aus der dritten Warteschlange innerhalb der Prioritätszellenrate hält. Diesbezüglich ist der zweite Aspekt der Erfindung ähnlich dem ersten Aspekt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
In der beigefügten Zeichnung ist Folgendes gezeigt:
1 ist ein Diagramm eines Teils eines ATM-Netzes, das die Position des Verkehrsformers zeigt;
2 ist ein Blockschaltplan, der eine erste Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
3 veranschaulicht die interne Struktur des Ausgangszeitplaners in der ersten Ausführungsform;
4 veranschaulicht das Einreihen in die Warteschlange und das Ausgeben von Zellen in der ersten Ausführungsform;
5 ist ein Zeitablaufplan, der die Operation der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
6 veranschaulicht das Zuordnen von Bandbreite in einem virtuellen Pfad in der ersten Ausführungsform;
7 veranschaulicht den Fluss von Betriebsmittelmanagement-Zellen in der ersten Ausführungsform;
8 ist eine graphische Darstellung, die Einstellungen der zulässigen Zellenrate in einem virtuellen Pfad in der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
9 ist ein Blockschaltplan, der eine zweite Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
10 veranschaulicht die interne Struktur des Ausgangszeitplaners in der zweiten Ausführungsform; und
11 veranschaulicht die Zuordnung von Bandbreite in einem virtuellen Pfad in der zweiten Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden anhand der beigefügten veranschaulichenden Zeichnung Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
1 veranschaulicht die Position eines Verkehrsformers in einem ATM-Vermittlungsnetz für virtuelle Pfade. Das Netz transportiert Daten zwischen verschiedenen Terminals 2, die als Endgerät oder TE bezeichnet werden. Der in dieser Zeichnung veranschaulichte Datenfluss erfolgt von links nach rechts. Auf der linken Seite der Zeichnung sind die Quellterminals 2 mit einem virtuellen Kanalschalter (VC-SW) 4 gekoppelt. Ein Verkehrsformer 6 für virtuelle Pfade steuert den Fluss des Zellenverkehrs von dem Schalter 4 für virtuelle Kanäle auf einen oder auf mehrere virtuelle Pfade B. Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung lediglich ein virtueller Pfad gezeigt. Virtuelle Pfade sind einfachgerichtet; der Datenfluss auf dem virtuellen Pfad in 1 erfolgt von links nach rechts.
Der virtuelle Pfad 8 tritt in ein Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade ein, das die Zellstromkontrollvorrichtung 12 besitzt, die auch als Steuervorrichtung für Nutzungsparameter virtueller Pfade oder Steuervorrichtung für Netzparameter virtueller Pfade (VP-UPC/NPC-Vorrichtung) bezeichnet wird, um die Einhaltung der Verkehrsgrenzen zu erzwingen. Außerdem besitzt das Netz 10 die Vermittlungsvorrichtung 14 für virtuelle Pfade (VP-SW 14), die die virtuellen Pfade von einem Netzknoten zu einem anderen vermittelt. Neben dem Vermitteln führt die Vermittlungsvorrichtung 14 für virtuelle Pfade solche Funktionen wie die Verbindungszugangskontrolle, das Betriebsmittelmanagement und die Prioritätssteuerung aus. Jeder virtuelle Pfad, der das Netz verlässt, endet an einer anderen Vermittlung 4 für virtuelle Kanäle, die die Zellen auf verschiedenen virtuellen Kanälen zu den richtigen Zielterminals 2 leitet.
Obgleich ein virtueller Pfad definitionsgemäß einfachgerichtet ist, ist jeder virtuelle Pfad mit einem weiteren virtuellen Pfad, auf dem Zellenverkehr in der Gegenrichtung fließt, gepaart. Die zwei gepaarten Pfade nutzen die gleiche Virtueller-Pfad-Kennung (VPI) gemeinsam.
Die Kopfsätze der Anwenderdatenzellen, die in den unten stehenden Ausführungsformen in den ATM-Netzen übertragen werden, besitzen ein explizites Vorwärts-Stauangabebit (EFCI), das gesetzt wird, um netzabwärts gelegene Netzknoten über den Stau zu informieren. Außerdem überträgt das Netz Betriebsmittelmanagement-Zellen (RM-Zellen), die als Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen (FRM-Zellen) und Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen (BRM-Zellen) klassifiziert werden können. Die RM-Zellen besitzen ein Stauangabebit (CI) im Zellenkörper.
2 zeigt einen Verkehrsformer 6 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Der Verkehrsformer 6 umfasst einen Kopfsatzumsetzer 16, eine Zellenverteileinrichtung 18 und eine Anzahl von Warteschlangenpaaren 20, die den virtuellen Pfaden (VPs) entsprechen, die durch den Verkehrsformer bedient werden. In der Zeichnung sind die virtuellen Pfade von null bis n nummeriert, wobei n eine beliebige positive ganze Zahl ist. Jedes Warteschlangenpaar 20 umfasst eine Warteschlange 22 der regulären Klasse und eine Warteschlange 24 der variablen Klasse.
Mit dem Ausgangsende jeder Warteschlange 24 der variablen Klasse ist eine FRM-Einfügeeinrichtung (FRM INS) 26 gekoppelt. Eine Lesesteuereinheit 28 sendet Zellen aus den Warteschlangen 22 und 24 und von den FRM-Einfügeeinrichtungen 26 in das Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade. Die FRM-Einfügeeinrichtungen 26 und die Lesesteuereinheiten 28 werden mit Bezug auf eine Verkehrssteuerungstabelle 32 und mit Bezug auf BRM-Zellen, die von einer BRM-Extrahiereinrichtung (BRM EXT) 34 empfangen werden, durch einen Ausgangszeitplaner 30 gesteuert.
Die Warteschlangen 22 der regulären Klasse und die Warteschlangen 24 der variablen Klasse sind beispielsweise Zuerst-eingeben/Zuerst-ausgeben-Speichervorrichtungen. Alternativ können diese Warteschlangen mittels Zeigern in einer Universalspeichervorrichtung unterhalten werden.
Die BRM-Zellen werden von Betriebsmittelmanagement-Zellen-Terminatoren (RM-Zellen-Terminatoren) 36 empfangen, die sich beispielsweise in (nicht sichtbaren) Vermittlungen für virtuelle Kanäle befinden, an denen der Zellenverkehr das Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade verlässt. In der Zeichnung ist ein RM- Zellen-Terminator 36 als Beispiel gezeigt. Der RM-Zellen-Terminator 36 umfasst eine FRM-Extrahiereinrichtung (FRM EXT) 38, die aus einem ankommenden Zellenstrom die FRM-Zellen extrahiert, eine EFCI-Extrahiereinrichtung (EFCI EXT) 40, die das EFCI-Bit in jeder ankommenden Zelle liest, ein EFCI-Register (EFCI REG) 42, das den neuesten auf jedem virtuellen Pfad empfangenen EFCI-Bitwert speichert, und eine BRM-Einfügeeinrichtung (BRM INS) 44. Die BRM-Einfügeeinrichtung 44 erzeugt BRM-Zellen, indem sie die durch die FRM-Extrahiereinrichtung 38 extrahierten FRM-Zellen mit den in dem EFCI-Register 42 gespeicherten EFCI-Bitwerten kennzeichnet und diese BRM-Zellen in einen Zellenstrom einfügt, der in das Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade zurückgeführt wird.
Außerdem besitzt die Verkehrssteuerungstabelle 32 für jeden virtuellen Pfad (VP) eine Menge von Parametern, die eine Spitzenzellenrate (PCR), eine Betriebsmittelmanagement-Zellenrate (Nrm), eine Anfangszellenrate (ICR), eine Zusatzerhöhungsrate (AIR), einen Ratenerniedrigungsfaktor (RDF) sowie weitere für die vorliegende Erfindung nicht relevante Parameter umfasst. Die Suffixe 0, 1, ..., n sind die Nummern virtueller Pfade. Diese Parameter, die in 2 in dicke Linien eingeschlossen sind, werden wie allgemein in ATM-Netzen durch die Netz-Software eingestellt.
Die Verkehrssteuerungstabelle 32 enthält für jeden virtuellen Pfad einen Parameter der zusätzlichen Zellenrate (ACR) und ein Paar Zeitablaufmerker (FR und FV); der Parameter ACR und die Zeitablaufmerker werden durch den Ausgangszeitplaner 30 gesetzt und unterhalten. Für jeden virtuellen Pfad wird ein Zeitablaufmerker (FR) gemäß der Spitzenzellenrate gesetzt und gelöscht, während der andere Zeitablaufmerker (FV) gemäß der zulässigen Zellenrate gesetzt und gelöscht wird.
3 zeigt die innere Struktur des Ausgangszeitplaners 30. Ein Taktgenerator 46 liefert ein Taktsignal an eine PCR-Steuereinheit 48, an eine ACR-Steuereinheit 50 und an einen Zähler 52 für virtuelle Pfade. Der Zähler 52 für virtuelle Pfade wählt seinerseits die virtuellen Pfade aus. Die PCR-Steuereinheit 48 liest aus der Verkehrssteuerungstabelle 32 die Spitzenzellenraten und setzt die entsprechenden Zeitablaufmerker FR. Die ACR-Steuereinheit 50 liest aus der Verkehrssteuerungstabelle 32 die zulässigen Zellenraten, setzt die entsprechenden Zeitablaufmerker FV und stellt gemäß den von der BRM-Extrahiereinrichtung 43 empfangenen Stauangaben die zulässigen Zellenraten ein. Die Zeitablaufmerker FV werden ihrerseits von der FRM-Raten-Steuereinheit 54 gelesen, die anhand des entspre chenden Merkers FV und des Betriebsmittelmanagement-Zellenraten-Parameters (Nrm) für jeden virtuellen Pfad einen Einfügebefehl RC ausgibt.
Ein Warteschlangen-Merkerregister 56 speichert für jeden virtuellen Pfad ein zusätzliches Paar von Merkerbits, QR und QV: Der Merker QR gibt die Anwesenheit wenigstens einer Zelle in der Warteschlange 22 der regulären Klasse an; der Merker QV gibt die Anwesenheit wenigstens einer Zelle in der Warteschlange 24 der variablen Klasse an.
Eine erste Logikschaltung 58 erzeugt aus den Merkern FR und QR ein erstes Lesesignal RR. Dieses Signal RR weist die Lesesteuereinheit 28 an, aus der Warteschlange 22 der regulären Klasse des durch den Zähler 52 für virtuelle Pfade angegebenen virtuellen Pfads eine Zelle zu entnehmen. Eine zweite Logikschaltung 60 erzeugt aus den Merkern FR, FV und QV, aus dem Einfügebefehl RC und aus dem ersten Lesesignal RR ein zweites Lesesignal RV. Dieses Signal RV weist die Lesesteuereinheit 28 an, aus der Warteschlange 24 der variablen Klasse des durch den Zähler 52 für virtuelle Pfade angegebenen virtuellen Pfads eine Zelle zu entnehmen. Eine dritte Logikschaltung 62 erzeugt aus dem Einfügebefehl RC und aus dem ersten Lesesignal RR ein drittes Lesesignal RF. Dieses Signal RF weist die FRM-Einfügeeinheit 26, die mit der durch den Zähler 52 für virtuelle Pfade angegebenen Warteschlange 24 der variablen Klasse gekoppelt ist, an, eine FRM-Zelle an die Lesesteuereinheit 28 zu liefern, und weist die Lesesteuereinheit 28 an, diese FRM-Zelle in dem abgehenden Zellenstrom anzuordnen.
In dieser Ausführungsform führt die erste Logikschaltung 58 eine logische UND-Operation aus. Die zweite und die dritte Logikschaltung 60 und 62 führen Kombinationen der NICHT- und der UND-Logik aus.
Nachfolgend wird der Betrieb der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wenn zwischen zwei Terminals eine Virtueller-Kanal-Verbindung aufgebaut wird, weist die Vermittlungssoftware in den Vermittlungen für virtuelle Kanäle und in den Vermittlungen für virtuelle Pfade dieser Verbindung an jedem Knoten in dem Netz eine Virtueller-Kanal-Kennung (VCI) und eine Virtueller-Pfad-Kennung (VPI) zu. In dem Vermittlungsknoten für virtuelle Kanäle, an dem sich der Verkehrsformer 6 befindet, werden die abgehenden VPI/VCI-Werte in einer von dem Kopfsatzum setzer 16 verwendeten (in der Zeichnung nicht gezeigten) Tabelle gespeichert. Außerdem wird jeder Verbindung eine von zwei internen Klassen, d. h. eine reguläre Klasse und eine variable Klasse, zugewiesen, wobei eine entsprechende Interne-Klasse-Kennung (C) in der von dem Kopfsatzumsetzer 16 verwendeten Tabelle gespeichert wird. In der folgenden Beschreibung nimmt die Interne-Klasse-Kennung (C) die Werte eins und null an, wobei eins die reguläre Klasse und null die variable Klasse bezeichnet.
Die Pfad- und Klassenzuweisungen erfolgen hier gemäß der von dem Terminal angeforderten Dienstqualität (QoS). Im Allgemein wird Echtzeitverkehr wie etwa Audio- und Videoverkehr in der regulären Klasse eines virtuellen Pfads angeordnet, während Datenverkehr mit weniger strengen Zeitabstimmungsanforderungen in der variablen Klasse angeordnet wird.
Wenn der Verkehrsformer 6 wieder anhand von 2 eine Zelle von der Vermittlung für virtuelle Kanäle empfängt, schreibt der Kopfsatzumsetzer 16 die Kopfsatzinformationen neu in die Zelle, um den virtuellen Pfad, den virtuellen KanlI und die interne Klasse der Verbindung, zu der die Zelle gehört, anzugeben. Die Zellenverteileinrichtung 18 liest die Werte der Virtueller-Pfad-Kennung (VPI) und der Interne-Klasse-Kennung (C), die durch den Kopfsatzumsetzer 16 geschrieben wurden, und ordnet die Zelle in der entsprechenden Warteschlange an.
Wieder anhand von 3, verwendet die PCR-Steuereinheit 48 das von dem Taktgenerator 46 gelieferte Taktsignal und die in der Verkehrssteuerungstabelle 32 gespeicherten PCR-Parameter, um für jeden virtuellen Pfad einen (nicht sichtbaren) PCR-Zeitgeber zu unterhalten, der bei Ablauf eines dem PCR-Wert entsprechenden Zeitraums abläuft. Wenn dieser PCR-Zeitgeber abläuft, setzt die PCR-Steuereinheit 48 den entsprechenden Merker FR. Die ACR-Steuereinheit 50 unterhält für jeden virtuellen Pfad einen (nicht sichtbaren) ACR-Zeitgeber, der bei Ablauf eines dem ACR-Wert entsprechenden Zeitraums abläuft. Wenn dieser ACR-Zeitgeber abläuft, setzt die ACR-Steuereinheit 50 den entsprechenden Merker FV. Außerdem empfängt der Ausgangszeitplaner 30 von den Warteschlangenpaaren 20 Informationen, die angeben, ob jede Warteschlange belegt ist, wobei er die Bits QV und QR in dem Warteschlangen-Merkerregister 56 dementsprechend setzt.
Der Virtueller-Pfad-Zähler 52 zählt zyklisch von null bis n und gibt dadurch der Reihe nach die virtuellen Pfade an. Wenn jeder virtuelle Pfad angegeben wird, aktiviert die erste Logikschaltung 58, falls die Bits FR und QR dieses virtuellen Pfads beide gesetzt sind, das Signal RR, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 eine Zelle aus der Warteschlange 22 der regulären Klasse dieses virtuellen Pfads entnimmt und diese Zelle in dem abgehenden Zellenstrom anordnet. Falls die Bits FR, FV und QV sämtlich gesetzt sind, ist der Befehl RC inaktiv und ist das Signal RR inaktiv, wobei die zweite Logikschaltung 60 das Signal RV aktiviert, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 eine Zelle aus der Warteschlange 24 der variablen Klasse des virtuellen Pfads entnimmt und diese Zelle in dem abgehenden Zellenstrom anordnet.
4 veranschaulicht diese Operationen, wobei sie zeigt, dass ankommende Zellen mit Virtueller-Pfad-Kennungen, die gleich einem angegebenen Wert "a" sind, je nachdem, ob ihre Interne-Klasse-Kennung (C) gleich eins oder null ist, in der Warteschlange 22 der regulären Klasse oder in der Warteschlange 24 der variablen Klasse angeordnet werden, und wobei sie zeigt, dass diese Lesesteuereinheit 28 eine Zelle aus der Warteschlange 22 der regulären Klasse des virtuellen Pfads "a" entnimmt.
5 veranschaulicht diese Operationen auf den virtuellen Pfad "a" genauer. Es wird angenommen, dass der FRM-Zellen-Einfügebefehl (RC) inaktiv ist.
Das Ausgangssignal einer Zelle in der regulären Klasse (C = 1) am linken Rand von 5 verlässt die beiden Warteschlangen 22 und 24 leer. In dem Bereich 64 in der Zeichnung kommt eine weitere Zelle der regulären Klasse an, wobei sie in der Warteschlange 22 der regulären Klasse angeordnet wird (C = 1) und der Merker QR gesetzt wird. Auf diese Zelle folgt eine Zelle der variablen Klasse, die in der Warteschlange 24 der variablen Klasse angeordnet wird (C = 0), wobei der Merker QV gesetzt wird. Wenn der PCR-Zeitgeber abgelaufen ist, wird der Merker FR gesetzt. Die erste Logikschaltung 58 bildet das logische UND der Bits QR und FR und aktiviert das Signal RR, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 die Zelle aus der Warteschlange 22 der regulären Klasse entnimmt und diese Zelle in dem abgehenden Zellenstrom anordnet. Nun wird die Warteschlange 22 der regulären Klasse wieder leer, wobei der Merker QR gelöscht wird, der PCR-Zeitgeber neu gestartet wird und der Merker FR gelöscht wird. Dementsprechend kehrt das Signal RR in den inaktiven Zustand zurück.
Im Bereich 66 läuft der ACR-Zeitgeber ab, wobei der Merker FV gesetzt wird. Wenn der PCR-Zeitgeber kurze Zeit später ebenfalls abläuft, kombiniert die zweite Logikschaltung 60 die aktiven Merkerbits QV, FR und FV mit dem inaktiven Signal RR und mit dem Befehl RC, wobei sie das Signal RV aktiviert, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 die Zelle aus der Warteschlange 24 der variablen Klasse entnimmt und diese Zelle in dem abgehenden Zellenstrom anordnet. Nun wird die Warteschlange 24 der variablen Klasse wieder leer, der Merker QV gelöscht, der ACR-Zeitgeber neu gestartet und der Merker FV gelöscht, wobei das Signal RV wieder inaktiv wird. Der Merker FR wird ebenfalls gelöscht und der Zeitgeber PCR neu gestartet.
Im Bereich 68 läuft der PCR-Zeitgeber ab, während beide Warteschlangen 22 und 24 leer sind, so dass der Merker FR eine Zeit lang gesetzt bleibt. Die nächste Zelle, die ankommt, gehört zu der regulären Klasse (C = 1) und wird in der Warteschlange 22 der regulären Klasse angeordnet, wobei das Bit QR gesetzt wird. Dementsprechend aktiviert die erste Logikschaltung das Signal RR, wobei die Zelle sofort in dem Zellenstrom angeordnet wird.
Dadurch wird die Bandbreite des virtuellen Pfads "a", der durch den Parameter PCRa repräsentiert wird, sowohl von den Zellen in der regulären Klasse als auch von den Zellen in der variablen Klasse gemeinsam genutzt, wobei der Verkehr der regulären Klasse Priorität erhält, während der Verkehr der variablen Klasse in der Bandbreite ausgeführt wird, die verbleibt, nachdem der Verkehr der regulären Klasse bedient worden ist. Wie in 6 veranschaulicht ist, ändert sich die Menge der Bandbreite, die für den Verkehr der variablen Klasse verfügbar ist, je nach dem Volumen des Verkehrs der regulären Klasse. Das Gesamtvolumen des Verkehrs in beiden Klassen zusammen übersteigt nie die dem virtuellen Pfad "a" zugeordnete Spitzenzellenrate (PCRa).
Der Verkehr der variablen Klasse umfasst nicht nur Zellen, die aus der Warteschlange 24 der variablen Klasse entnommen werden, sondern auch FRM-Zellen, die durch die FRM-Einfügeeinrichtung 26 eingefügt werden. Die FRM-Raten-Steuereinheit 54 zählt die aus jeder der Warteschlangen 24 der variablen Klasse entnommenen Zellen, indem sie die Anzahl zählt, in der der entsprechende ACR-Zeitgeber abläuft. Nachdem aus der Warteschlange 24 der variablen Klasse für den virtuellen Pfad "a" Nrma – 1 Zellen entnommen worden sind, aktiviert die FRM-Raten-Steuereinheit 54 das nächste Mal, wenn die beiden Merker FR und FV gesetzt sind, den Zelleneinfügebefehl RC. Falls die erste Logikschaltung 58 das Signal RR nicht aktiviert, da es in der Warteschlange 22 der regulären Klasse keine Zelle gibt, aktiviert daraufhin die dritte Logikschaltung 62 das Signal RF, wobei die FRM-Einfügeeinrichtung 26 eine FRM-Zelle mit einem Stauangabebit (CI) erzeugt, das auf null gelöscht ist, um den staufreien Zustand anzugeben, wobei die Lesesteuereinheit 28 diese FRM-Zelle anstelle einer Zelle der variablen Klasse in den abgehenden Zellenstrom einfügt. Die FRM-Zelle wird unabhängig davon eingefügt, ob die Warteschlange 24 der variablen Klasse eine Zelle der variablen Klasse enthält oder leer ist.
Dadurch wird der gemeinsame Fluss der FRM-Zellen und der Zellen der variablen Klasse in der zulässigen Zellenrate (ACR) gehalten, wobei der Fluss der FRM-Zellen in einem Bruchteil der zulässigen Zellenrate gehalten wird, wie er durch den Betriebsmittelmanagement-Zellenraten-Parameter (Nrm) angegeben ist, wobei der Bruchteil 1/Nrm beträgt. Innerhalb dieser Bruchrate (ACR/Nrm) entnimmt die Lesesteuereinheit 28 FRM-Zellen bevorzugt gegenüber Zellen der variablen Klasse.
Die Lesesteuereinheit 28 entnimmt Zellen der regulären Klasse sowohl bevorzugt gegenüber FRM-Zellen als auch gegenüber Zellen der regulären Klasse. Der gesamte gemeinsame Fluss der Zellen der regulären Klasse, der FRM-Zellen und der Zellen der variablen Klasse in jedem virtuellen Pfad wird innerhalb der Spitzenzellenrate (PCR) gehalten, die dem virtuellen Pfad zugewiesen ist.
Beim Empfang einer FRM-Zelle gibt der RM-Zellen-Terminator 36 in 2 eine BRM-Zelle zurück, die mit dem neuesten Wert des EFCI-Bits gekennzeichnet ist, das zu dem dem EFCI-Register 42 entnommenen virtuellen Pfad gehört, auf dem die FRM-Zelle angekommen ist. Wie in 2 veranschaulicht ist, wird das EFCI-Bit auf null gesetzt (was einen staufreien Zustand angibt), wenn eine Zelle in das Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade eintritt, während es durch einen der Knoten in dem Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade auf eins (Stauwarnung) gesetzt werden kann.
Der Ausgangszeitplaner 30 prüft diese zurückgeführten BRM-Zellen, die durch die BRM-Extrahiereinrichtung 34 extrahiert werden. Die Virtueller-Pfad-Angabe (VPI) der BRM-Zelle identifiziert außerdem den virtuellen Pfad, der von der FRM-Zelle genommen wird, zu der die BRM-Zelle in Reaktion darauf zurückgeführt wird. Falls auf die Sendung einer FRM-Zelle innerhalb einer bestimmten Zeit die Rückkehr einer entsprechenden BRM-Zelle folgt und falls das CI-Bit in der BRM-Zelle auf null gelöscht ist, was angibt, dass es auf dem virtuellen Pfad, der von der FRM-Zelle genommen wird, keinen Stau oder bevorstehenden Stau gibt, erhöht der Ausgangszeitplaner 30 den Wert des Parameters ACR um einen Betrag, der gleich der Betriebsmittelmanagement-Zellenrate (Nrm), multipliziert mit der Zusatzerhöhungsrate (AIR) ist. Für den virtuellen Pfad "a" wird ACRa um (Nrma × AIRa) erhöht. Falls das Ergebnis die Spitzenzellenrate PCRa übersteigt, wird ACRa gleich PCRa gesetzt.
Falls das CI-Bit in der zurückgeführten BRM-Zelle gesetzt ist, um einen Stau anzugeben, oder falls die zurückgeführte BRM-Zelle innerhalb der erwarteten Zeit nicht empfangen wird (was einen Stau bedeutet), erniedrigt der Ausgangszeitplaner 30 ACRa um einen Betrag, der gleich der Betriebsmittelmanagement-Zellenrate Nrma, multipliziert mit der zulässigen Zellenrate ACRa und dividiert durch den Ratenerniedrigungsfaktor RDF ist (Nrma × AIRa/RDFa).
Die Betriebsmittelmanagement-Zellen werden normalerweise einem besonderen virtuellen Kanal, z. B. dem sechsten virtuellen Kanal (VCI = 6), zugewiesen, um die Extraktion dieser Zellen aus dem Zellenstrom zu vereinfachen. 7 veranschaulicht den Fluss der Zellen mit variabler Rate, der FRM-Zellen und der BRM-Zellen gemäß dieser Anordnung unter Verwendung einer hellen Schraffur zur Angabe der Zellen mit variabler Rate und einer dunkleren Schraffur zur Angabe der FRM- und BRM-Zellen. Wie gezeigt ist, ist der Parameter Nrma gleich fünf, so dass jede fünfte Zelle mit variabler Rate durch eine FRM-Zelle ersetzt ist.
8 veranschaulicht die Änderungen der zulässigen Zellenrate für einen typischen virtuellen Pfad, wobei auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse der Wert ACR gezeigt ist. Zunächst ist der Parameter ACR auf die Anfangszellenrate (ICR) gesetzt. Nach dieser Anfangssetzung werden BRM-Zellen empfangen, bei denen das CI-Bit auf null gelöscht ist, was bewirkt, dass der Wert ACR in Schritten von Nrm × AIR erhöht wird, bis die Spitzenzellenrate PCR erreicht ist. Daraufhin folgt eine Periode des Staus oder des bevorstehenden Staus, während der das CI-Bit in den verbleibenden BRM-Zellen auf eins gesetzt und der ACR-Wert in Schritten von Nrm × ACR/RDF erniedrigt wird. Nachdem der Stau beendet ist, wird ACR in Schritten von Nrm × AIR erhöht, bis der Wert PCR wieder erreicht ist. Nachfolgend erscheint dort eine Stauperiode, während der die erwarteten BRM-Zellen nicht oder nicht innerhalb der erwarteten Zeit empfangen werden, wobei ACR in Schritten von Nrm × ACR/RDF erniedrigt wird. Daraufhin folgt eine Periode, in der wieder BRM-Zellen mit dem auf null gelöschten CI-Bit empfangen werden, wobei der Wert ACR wieder erhöht wird.
Ein Vorteil der ersten Ausführungsform ist, dass jeder virtuelle Pfad zwei Dienstklassen bietet, die eine große Anzahl verschiedener Dienstklassen bereitstellen, ohne eine gleich große Anzahl virtueller Pfade zu erfordern. Somit können die zum Umschalten der virtuellen Pfade erforderlichen Netzbetriebsmittel verringert werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der Verkehrsformer 6 dadurch, dass die zulässige Zellenrate wie oben beschrieben auf jedem virtuellen Pfad eingestellt wird, den abgehenden Zellenfluss gemäß den Staubedingungen im Netz einstellen kann, ohne dass er die Spitzenzellenraten ändern muss und dadurch den Verkehr der regulären Klasse stört.
Diese Vorteile der ersten Ausführungsform werden ohne Verlust der Kompatibilität mit existierenden Vermittlungsnetzen für virtuelle Pfade erlangt. Die Vorwärts- und Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen und die EFCI- und CI-Bits, durch die die variablen Zellenraten eingestellt werden, sind Standardmerkmale von ATM-Netzen.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie drei Warteschlangen pro virtuellen Pfad besitzt. Die dritte Warteschlange ist eine Prioritätswarteschlange. Nun weist der Kopfsatzumsetzer 16 die Zellen drei internen Klassen zu: einer Klasse mit variabler Rate (C = 0), einer regulären Klasse (C = 1) und einer Prioritätsklasse (C = 2).
Wie in 9 gezeigt ist, wird die Prioritätswarteschlange 70 anhand eines Prioritätszellenraten-Parameters (EPCR) und eines entsprechenden Merkers (FE) gesteuert, die in der Verkehrssteuerungstabelle 32 gespeichert sind. Jeder virtuelle Pfad besitzt einen getrennten Wert EPCR und einen getrennten Merker FE. Der Wert EPCR ist kleiner als die Spitzenzellenrate PCR und kann wie der Wert PCR durch Software gesetzt werden.
Die anderen Elemente in 9 sind ähnlich den entsprechenden Elementen mit den gleichen Bezugszeichen in 2. Unter den für jeden virtuellen Pfad adressierten Zellen ordnet die Zellenverteileinrichtung 18 die Zellen der regulären Klasse in der Warteschlange 22 der regulären Klasse an, ordnet sie die Zellen der variablen Klasse in der Warteschlange 24 der variablen Klasse an und ordnet sie die Zellen der Prioritätsklasse in der Warteschlange 70 der Prioritätsklasse an.
10 zeigt unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen wie in 3 für die entsprechenden Elemente die innere Struktur des Ausgangszeitplaners 30 in der zweiten Ausführungsform. Nun speichert das Warteschlangen-Merkerregister 56 drei Merkerbits pro virtuellem Pfad, die Merker QR und QV, die die Anwesenheit von Zellen in der Warteschlange 22 der regulären Klasse und in der Warteschlange 24 der variablen Klasse angeben, sowie den Merker QE, der die Anwesenheit von Zellen in der Prioritätswarteschlange 70 angibt. Die EPCR-Steuereinheit 72 in 10 führt das Management der Zeitablaufmerker FE gemäß den Parametern EPCR auf die gleiche Weise aus, in der die PCR-Steuereinheit 48 das Management der Merker FR gemäß den Parametern PCR ausführt.
Die zweite Ausführungsform besitzt vier Logikschaltungen 74, 76, 78 und 80, die die jeweiligen Lesesignale RR, RV, RF und RE ausgeben. Wenn die Merker FR, FE und QE gesetzt sind, aktiviert die vierte Logikschaltung 80 das Signal RE, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 eine Zelle aus der Prioritätswarteschlange 70 entnimmt. Wenn die Bits FR und QR gesetzt sind und das Signal RE inaktiv ist, aktiviert die erste Logikschaltung 74 das Signal RR, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 der Warteschlange 22 der regulären Klasse eine Zelle entnimmt. Wenn das Befehlssignal RC aktiv ist und die Signale RE und RR inaktiv ist, aktiviert die vierte Logikschaltung 78 das Signal RF, was bewirkt, dass die FRM-Einfügeeinrichtung 26 eine FRM-Zelle einfügt. Wenn die Merker FR, FV und QV gesetzt sind und die Signale RE, RR und RC inaktiv sind, aktiviert die zweite Logikschaltung 76 das Signal RV, was bewirkt, dass die Lesesteuereinheit 28 eine Zelle aus der Warteschlange 24 der variablen Klasse entnimmt.
Abgesehen davon, dass ein Teil der Bandbreite jedes virtuellen Pfads vorzugsweise den Zellen der Prioritätsklasse gegeben wird, ist der Betrieb der zweiten Ausführungsform ähnlich dem Betrieb der ersten Ausführungsform. In jedem virtuellen Pfad, d. h. Zellen der Prioritätsklasse werden bevorzugt gegenüber Zellen der regulären Klasse entnommen, die bevorzugt gegenüber FRM-Zellen entnommen werden, die bevorzugt gegenüber Zellen der variablen Klasse entnommen werden, wird der Fluss der Zellen der Prioritätsklasse innerhalb der Prioritätszellenrate gehalten, wobei der gemeinsame Fluss aller Typen von Zellen in dem virtuellen Pfad innerhalb der Spitzenzellenrate gehalten wird.
In 11 ist der Betrieb der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Eine bestimmte Menge (EPCR) der Gesamtbandbreite (PCR) jedes virtuellen Pfads wird Zellen in der Prioritätsklasse (C = 2) zugeordnet. Die Rate, mit der die Prioritätszellen gesendet werden, kann den durch den Parameter EPCR gesetzten Grenzwert nicht übersteigen. Derjenige Teil der Gesamtbandbreite (PCR), der nicht von dem Prioritätszellenverkehr verwendet wird, wird Zellen in der regulären Klasse zugeordnet (C = 1). Irgendeine Bandbreite, die danach verbleibt, wird Zellen in der variablen Klasse (C = 0) und FRM-Zellen zugeordnet.
Die zulässige Zellenrate (ACR) wird auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform gesteuert. Wie in der ersten Ausführungsform begrenzt der Parameter ACR den Fluss der Zellen der variablen Klasse und der FRM-Zellen.
Die Prioritätsklasse kann für dringenden Zellenverkehr reserviert werden, der eine hohe Intoleranz gegenüber Verzögerung besitzt. Falls ein Stau erzwingt, dass das Vermittlungsnetz 10 für virtuelle Pfade das Dienstniveau auf einen virtuellen Pfad verringert, leidet der Prioritätszellenverkehr mit der niedrigsten Wahrscheinlichkeit an der Verringerung. Somit wird für wichtigen Zellenverkehr eine besonders hohe Dienstqualität bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung gezeigten Strukturen beschränkt. Beispielsweise brauchen die Zellenratenparameter und weitere Parameterinformationen und Merker nicht in Form einer Tabelle gespeichert zu werden, wie sie in 2 und 9 gezeigt ist. Der Speicherstruktur dieser Informationen, der Struktur der Warteschlangen oder der Art und Weise, in der an jeder Zelle in dem Verkehrsformer die Interne-Klasse-Kennung C angebracht wird, wird keine Beschränkung auferlegt. Dem Typ des ATM-Netzes, mit dem der erfindungsgemäße Verkehrsformer verbunden ist, wird keine Beschränkung auferlegt, solange das Netz eine Fähigkeit zur Vermittlung virtueller Pfade besitzt. Den Netzterminals, die Personal Computer, Workstations, Audio- oder Videogeräte oder verschiedene spezielle Terminaltypen sein, wird keine Beschränkung auferlegt. Der Vermittlung virtueller Kanäle, die in einer Computervorrichtung wie etwa in einer Workstation arbeiten kann oder die als ein unabhängiges Element einer Vermittlungsausrüstung arbeiten kann, wird keine Beschränkung auferlegt. Der Anzahl der virtuellen Pfade, die durch den Verkehrsformer bedient werden, wird keine Beschränkung auferlegt; diese Anzahl kann irgendeine ganze Zahl sein, die gleich oder größer als eins ist.
Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass innerhalb des nachfolgend beanspruchten Umfangs weitere Änderungen möglich sind.

Claims

Verfahren zum Formen von Zellenverkehr, der auf einem virtuellen Pfad in ein Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, eintritt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer ersten Warteschlange (22), einer zweiten Warteschlange (24), eines ersten Parameters, der eine Spitzenzellenrate angibt, eines zweiten Parameters, der eine zulässige Zellenrate angibt, und eines dritten Parameters, der eine Betriebsmittelmanagement-Zellenrate angibt; Empfangen von Zellen, die Kopfsatzinformationen besitzen, die den virtuellen Pfad angeben; Anordnen jeder empfangenen Zelle in einer Warteschlange aus der Menge der ersten Warteschlange (22) und der zweiten Warteschlange (24) entsprechend den Kopfsatzinformationen; Entnehmen von Zellen aus der ersten Warteschlange (22) mit einer Rate, die die Spitzenzellenrate nicht übersteigt; Anordnen der aus der ersten Warteschlange (22) entnommenen Zellen in einem in das Netz (10) eintretenden Zellenstrom; Einfügen von Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in den Zellenstrom, wenn die erste Warteschlange (22) leer ist, mit einer durch die zulässige Zellenrate und die Betriebsmittelmanagement-Zellenrate bestimmten Rate, sofern die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen und die aus der ersten Warteschlange (22) entnommenen Zellen zusammen die Spitzenzellenrate nicht übersteigen; Entnehmen von Zellen aus der zweiten Warteschlange (24), wenn die erste Warteschlange (22) leer ist und wenn keine Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zelle eingefügt wird, sofern die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen und die aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen zusammen die zulässige Zellenrate nicht übersteigen und sofern die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen, die aus der ersten Warteschlange (22) entnommenen Zellen und die aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen insgesamt die Spitzenzellenrate nicht übersteigen; Anordnen der aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen in dem Zellenstrom; Empfangen von Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in Reaktion auf die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen; und Ändern des zweiten Parameters, um dadurch die zulässige Zellenrate zu ändern, in Reaktion auf die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Zellenverkehr auf mehreren virtuellen Pfaden in das Netz (10) eintritt, wobei jeder virtuelle Pfad für sich eine erste Warteschlange (22), eine zweite Warteschlange (24), einen ersten Parameter, einen zweiten Parameter und einen dritten Parameter wie in Anspruch 1 beschrieben besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, das den zusätzlichen Schritt umfasst, bei dem an den Zellen interne Klasseninformationen angebracht werden, wenn die Zellen empfangen werden, wobei die internen Klasseninformationen eine Warteschlange aus der Menge der ersten Warteschlange (22) und der zweiten Warteschlange (24) angeben.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Einfügens von Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen die weiteren Schritte umfasst: Zählen der Zellen, die aus der zweiten Warteschlange (24) entnommen werden; und Einfügen einer Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zelle statt des Entnehmens einer Zelle aus der zweiten Warteschlange (24), nachdem eine bestimmte Anzahl von Zellen aus der zweiten Warteschlange (24) entnommen worden ist, wobei die bestimmte Anzahl durch den dritten Parameter spezifiziert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen Stauangabeinformationen enthalten und der Änderungsschritt die folgenden Schritte umfasst: Erhöhen der zulässigen Zellenrate, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen keinen Stau angeben; Erniedrigen der zulässigen Zellenrate, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen einen Stau angeben; und Erniedrigen der zulässigen Zellenrate, wenn keine Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zelle empfangen wird, in Reaktion auf eine der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen.
Verfahren nach Anspruch 1, dass ferner die Schritte umfasst: Speichern einer Stauangabe für den virtuellen Pfad in einem Register; Extrahieren einer expliziten Vorwärtsstauangabe aus von dem Netz (10) empfangenen Zellen; Aktualisieren des Registers entsprechend der expliziten Vorwärtsstauangabe; Extrahieren der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen aus dem Zellenstrom; Kopieren der in dem Register gespeicherten Stauangabe in die somit extrahierten Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen, um dadurch die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zu erzeugen; und Zurückführen der Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in Reaktion auf die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen; wobei die Schritte des Speicherns, Extrahierens, Aktualisierens, Extrahierens, Kopierens und Zurückführens durch eine Vorrichtung ausgeführt werden, die den Zellenstrom von dem Netz (10) empfängt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, Verkehrsteuerungsempfehlungen für dienstintegrierende Breitbanddigitalnetze gehorcht.
Verfahren zum Formen von Zellenverkehr, der auf einem virtuellen Pfad in ein Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, eintritt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer ersten Warteschlange (22), einer zweiten Warteschlange (24), einer dritten Warteschlange (70), eines ersten Parameters, der die Spitzenzellenrate angibt, eines zweiten Parameters, der eine zulässige Zellenrate angibt, eines dritten Parameters, der eine Betriebsmittelmanagement-Zellenrate angibt, und eines vierten Parameters, der eine Prioritätszellenrate angibt, wobei die Prioritätszellenrate niedriger als die Spitzenzellenrate ist; Empfangen von Zellen, die Kopfsatzinformationen besitzen, die den virtuellen Pfad angeben; Anordnen jeder empfangenen Zelle in einer Warteschlange aus der Menge der ersten Warteschlange (22), der zweiten Warteschlange (24) und der dritten Warteschlange (70) entsprechend den Kopfsatzinformationen; Entnehmen von Zellen aus der dritten Warteschlange (70) mit einer Rate, die die Prioritätszellenrate nicht übersteigt; Anordnen der Zellen, die aus der dritten Warteschlange (70) entnommen werden, in einem in das Netz (10) eintretenden Zellenstrom; Entnehmen von Zellen aus der ersten Warteschlange (22), wenn aus der dritten Warteschlange (70) keine Zelle entnommen wird, sofern die Zellen, die aus der ersten Warteschlange (22) entnommen werden, und die Zellen, die aus der dritten Warteschlange (70) entnommen werden, zusammen die Spitzenzellenrate nicht übersteigen; Anordnen der Zellen, die aus der ersten Warteschlange (22) entnommen werden, in dem Zellenstrom; Einfügen von Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in dem Zellenstrom, wenn aus der ersten Warteschlange (22) und aus der dritten Warteschlange (70) keine Zellen entnommen werden, mit einer Rate, die durch die zulässige Zellenrate und durch die Betriebsmittelmanagement-Zellenrate bestimmt ist, sofern die aus der ersten Warteschlange (22) entnommenen Zellen, die aus der dritten Warteschlange (70) entnommenen Zellen und die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zusammen die Spitzenzellenrate nicht übersteigen; Entnehmen von Zellen aus der zweiten Warteschlange (24), wenn aus der ersten Warteschlange (22) und aus der dritten Warteschlange (70) keine Zellen entnommen werden und keine Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zelle eingefügt wird, sofern die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen und die aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen zusammen die zulässige Zellenrate nicht übersteigen und sofern die aus der ersten Warteschlange (22) entnommenen Zellen, die aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen, die aus der dritten Warteschlange (70) entnommenen Zellen und die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen insgesamt die Spitzenzellenrate nicht übersteigen; Anordnen der aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen in dem Zellenstrom; Empfangen von Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in Reaktion auf die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen; und Ändern des zweiten Parameters, um dadurch die zulässige Zellenrate zu ändern, in Reaktion auf die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Zellenverkehr in das Netz (10) auf mehreren virtuellen Pfaden eintritt, wobei jeder virtuelle Pfad getrennt eine erste Warteschlange (22), eine zweite Warteschlange (24), eine dritte Warteschlange (70), einen ersten Parameter, einen zweiten Parameter, einen dritten Parameter und einen vierten Parameter wie in Anspruch 8 beschrieben besitzt.
Verfahren nach Anspruch 8, das den zusätzlichen Schritt umfasst, bei dem interne Klasseninformationen an den Zellen angebracht werden, wenn die Zellen empfangen werden, wobei die internen Klasseninformationen eine Warteschlange aus der Menge der ersten Warteschlange (22), der zweiten Warteschlange (24) und der dritten Warteschlange (70) angeben.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt des Einfügens von Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen die weiteren Schritte umfasst: Zählen der aus der zweiten Warteschlange (24) entnommenen Zellen; und Einfügen einer Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zelle statt des Entnehmens einer Zelle aus der zweiten Warteschlange (24), nachdem eine bestimmte Anzahl von Zellen aus der zweiten Warteschlange (24) entnommen worden ist, wobei die bestimmte Anzahl durch den dritten Parameter spezifiziert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen Stauangabeinformationen enthalten und der Änderungsschritt die weiteren Schritte umfasst: Erhöhen der zulässigen Zellenrate, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen keinen Stau angeben; Erniedrigen der zulässigen Zellenrate, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen einen Stau angeben; und Erniedrigen der zulässigen Zellenrate, wenn keine Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zelle empfangen wird, in Reaktion auf eine der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen.
Verfahren nach Anspruch 8, das die weiteren Schritte umfasst: Speichern einer Stauangabe für den virtuellen Pfad in einem Register; Extrahieren einer expliziten Vorwärtsstauangabe aus den von dem Netz (10) empfangenen Zellen; Aktualisieren des Registers entsprechend der expliziten Votwärtsstauangabe; Extrahieren der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen aus dem Zellenstrom; Kopieren der in dem Register gespeicherten Stauangabe in die somit extrahierten Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen, um dadurch die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zu erzeugen; und Zurückführen der Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen in Reaktion auf die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen; wobei die Schritte des Speicherns, Extrahierens, Aktualisierens, Extrahierens, Kopierens und Zurückführens durch eine Vorrichtung ausgeführt werden, die den Zellenstrom vom Netz (10) empfängt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, Verkehrsteuerungsempfehlungen für dienstintegrierende Breitbanddigitalnetze gehorcht.
Verkehrsformer (6), der Zellenverkehr formt, der in ein Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, eintritt, und der umfasst: einen Kopfsatzumsetzer (16), der Zellen mit Kopfsatzinformationen empfängt und die Kopfsatzinformationen in Informationen umsetzt, die einen abgehenden virtuellen Pfad, einen abgehenden virtuellen Kanal und eine interne Klasse spezifizieren, wobei die interne Klasse eine Klasse aus der Menge einer ersten Klasse und einer zweiten Klasse ist; eine Mehrzahl erster Warteschlangen (22) zum Halten von Zellen, die auf die Übertragung auf jeweiligen virtuellen Bahnen warten; eine entsprechende Mehrzahl zweiter Warteschlangen (24) zum Halten von Zellen, die auf die Übertragung auf entsprechenden virtuellen Pfaden warten; eine entsprechende Mehrzahl Einfügeeinrichtungen (26), die mit den entsprechenden zweiten Warteschlangen (24) gekoppelt sind und Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen für die Übertragung auf entsprechenden virtuellen Pfaden erzeugen; eine Zellenverteileinrichtung (18), die mit dem Kopfsatzumsetzer (16), den ersten Warteschlangen (22) und den zweiten Warteschlangen (24) gekoppelt ist, um die von dem Kopfsatzumsetzer (16) empfangenen Zellen in den ersten Warteschlangen (22) und in den zweiten Warteschlangen (24) entsprechend dem abgehenden virtuellen Pfad und der internen Klasse anzuordnen, wobei Zellen, für die die erste Klasse spezifiziert ist, in den ersten Warteschlangen (22) angeordnet werden und Zellen, für die die zweite Klasse spezifiziert ist, in den zweiten Warteschlangen (24) angeordnet werden; eine Lesesteuereinheit (28), die mit den ersten Warteschlangen (22), den zweiten Warteschlangen (24) und den Einfügeeinrichtungen (26) gekoppelt ist, um Zellen aus den ersten Warteschlangen (22) und aus den zweiten Warteschlangen (24) zu entnehmen, die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen aus den Einfügeeinrichtungen (26) zu entnehmen und die so entnommenen Zellen in einem abgehenden Zellenstrom zu übertragen; eine Verkehrssteuerungstabelle (32) zum Speichern von Parametern, die Spitzenzellenraten entsprechender virtueller Pfade angeben, von Parametern, die zulässige Zellenraten entsprechender virtueller Pfade angeben, und von Parametern, die Betriebsmittelmanagement-Zellenraten entsprechender virtueller Pfade angeben, wobei die zulässigen Zellenraten entsprechende Spitzenzellenraten nicht übersteigen und die Betriebsmittelmanagement-Zellenraten Bruchteile der jeweiligen zulässigen Zellenraten sind; eine Extrahiereinrichtung (34) zum Empfangen von Zellenverkehr von dem Netz (10) und zum Extrahieren von Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen; einen Ausgangszeitplaner (30), der mit der Lesesteuereinheit (28), der Verkehrssteuertabelle (32) und der Extrahiereinrichtung (34) gekoppelt ist, um die ersten Warteschlangen (22) und die zweiten Warteschlangen (24) zu überwachen, die Lesesteuereinheit (28) zu steuern und die zulässige Zellenrate in Reaktion auf die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen einzustellen; wobei der Ausgangszeitplaner (30) die Lesesteuereinheit (28) steuert, damit sie ihrerseits, indem sie einer Präferenzregel innerhalb jedes virtuellen Pfades folgt, die Zellen für verschiedene virtuelle Pfade entnimmt, den Zellen in den ersten Warteschlangen (22) Präferenz gegenüber den Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen verleiht, den Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen Präferenz gegenüber den Zellen in den zweiten Warteschlangen (24) verleiht, dem Verkehr der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen nicht erlaubt, entsprechende Betriebsmittel-Zellenraten zu übersteigen, dem kombinierten Verkehr aus den Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen und aus den aus den zweiten Warteschlangen (24) entnommenen Zellen nicht erlaubt, die jeweiligen zulässigen Zellenraten zu übersteigen, und dem gesamten Zellenverkehr auf entsprechenden virtuellen Pfaden nicht erlaubt, entsprechenden Spitzenzellenraten zu übersteigen.
Verkehrsformer nach Anspruch 15, bei dem der Ausgangszeitplaner (30) Zählstände der aus jeder der zweiten Warteschlangen (24) entnommenen Zellen getrennt hält und die Lesesteuereinheit (28) anweist, Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zu entnehmen, anstatt Zellen aus entsprechenden zweiten Warteschlangen (24) zu entnehmen, wenn entsprechend Zählstände Werte erreichen, die durch entsprechende Betriebsmittelmanagement-Zellenraten bestimmt sind.
Verkehrsformer nach Anspruch 15, bei dem die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen Stauangabeinformationen enthalten und der Ausgangszeitplaner (30) die zulässigen Zellenraten entsprechend den Stauangabeinformationen einstellt. 18 Verkehrsformer nach Anspruch 17, bei dem der Ausgangszeitplaner (30) die zulässigen Zellenraten erhöht, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen keinen Stau angeben, die zulässige Zellenrate erniedrigt, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen einen Stau angeben, und die zulässigen Zellenraten erniedrigt, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen nicht empfangen werden, in Reaktion auf die Vorwärts-Management-Zellen.
Verkehrsformer nach Anspruch 15, bei dem das Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, Verkehrsteuerungsempfehlungen für dienstintegrierende Breitbanddigitalnetze gehorcht.
Verkehrsformer (6), der Zellenverkehr formt, der in ein Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, eintritt, und der umfasst: einen Kopfsatzumsetzer (16) zum Empfangen von Zellen, die Kopfsatzinformationen besitzen, und zum Umsetzen der Kopfsatzinformationen in Informationen, die einen abgehenden virtuellen Pfad, einen abgehenden virtuellen Kanal und eine interne Klasse spezifizieren, wobei die interne Klasse eine Klasse aus der Menge einer ersten Klasse und einer zweiten Klasse ist; eine Mehrzahl erster Warteschlangen (22) zum Halten von Zellen, die auf die Übertragung auf entsprechenden virtuellen Pfaden warten; eine entsprechende Mehrzahl zweiter Warteschlangen (24) zum Halten von Zellen, die auf eine Übertragung auf entsprechenden virtuellen Pfaden warten; eine entsprechende Mehrzahl dritter Warteschlangen (70) zum Halten von Zellen, die auf eine Übertragung auf entsprechenden virtuellen Pfaden warten; eine entsprechende Mehrzahl Einfügeeinrichtungen (26), die mit entsprechenden zweiten Warteschlangen (24) gekoppelt sind und Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen für die Übertragung auf entsprechenden virtuellen Pfaden erzeugen; eine Zellenverteileinrichtung (18), die mit dem Kopfsatzumsetzer (16), den ersten Warteschlangen (22), den zweiten Warteschlangen (24) und den dritten Warteschlangen (70) gekoppelt ist, um die Zellen in den ersten Warteschlangen (22), den zweiten Warteschlangen (24) und den dritten Warteschlangen (70) entsprechend dem abgehenden virtuellen Pfad und der internen Klasse anzuordnen, wobei Zellen, für die die erste Klasse spezifiziert ist, in den ersten Warteschlangen (22) angeordnet werden, Zellen, für die die zweite Klasse spezifiziert ist, in den zweiten Warteschlangen (24) angeordnet werden, und Zellen, für die die dritte Klasse spezifiziert ist, in den dritten Warteschlangen (70) angeordnet werden; eine Lesesteuereinheit (28), die mit den ersten Warteschlangen (22), den zweiten Warteschlangen (24), den dritten Warteschlangen (70) und den Einfügeeinrichtungen (26) gekoppelt ist, um Zellen aus den ersten Warteschlangen (22), den zweiten Warteschlangen (24) und den dritten Warteschlangen (70) zu entnehmen, um die Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen aus den Einfügeeinrichtungen (26) zu entnehmen und um die so entnommenen Zellen in einem abgehenden Zellenstrom zu übertragen; eine Verkehrssteuerungstabelle (32) zum Speichern von Parametern, die die Spitzenzellenrate entsprechender virtueller Pfade angeben, von Parametern, die zulässige Zellenraten entsprechender virtueller Pfade angeben, von Parametern, die Prioritätszellenraten entsprechender virtueller Pfade angeben, und von Parametern, die Betriebsmittelmanagement-Zellenraten entsprechender virtueller Pfade angeben, wobei die Prioritätszellenraten niedriger als entsprechende Spitzenzellenraten sind, die zulässigen Zellenraten entsprechende Spitzenzellenraten nicht übersteigen und die Betriebsmittelmanagement-Zellenraten Bruchteile entsprechender zulässiger Zellenraten sind; eine Extrahiereinrichtung (34) zum Empfangen von Zellen von dem Netz (10) und zum Extrahieren von Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen; einen Ausgangszeitplaner (30), der mit der Lesesteuereinheit (28), der Verkehrssteuerungstabelle (32) und der Extrahiereinrichtung (34) gekoppelt ist, um die ersten Warteschlangen (22), die zweiten Warteschlangen (24) und die dritten Warteschlangen (70) zu überwachen, die Lesesteuereinheit (28) zu steuern und die zulässige Zellenrate in Reaktion auf die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen einzustellen; wobei der Ausgangszeitplaner (30) die Lesesteuereinheit (28) anweist, einer Präferenzregel in jedem virtuellen Pfad folgend ihrerseits die Zellen für verschiedene virtuelle Pfade zu entnehmen, den Zellen in den dritten Warteschlangen (70) Präferenz gegenüber den Zellen in den ersten Warteschlangen (22) zu verleihen, den Zellen in den ersten Warteschlangen (22) Präferenz gegenüber den Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zu verleihen, den Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen Präferenz gegenüber den Zellen in den zweiten Warteschlangen (24) zu verleihen, dem Verkehr der aus den dritten Warteschlangen (70) entnommenen Zellen nicht zu erlauben, die entsprechenden Prioritätszellenraten zu übersteigen, dem Verkehr der Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen nicht zu erlauben, entsprechende Betriebsmittelmanagement-Zellenraten zu übersteigen, dem kombinierten Verkehr aus den Vorwärts-Betriebsmittelmanagement- Zellen und aus den aus den zweiten Warteschlangen (24) entnommenen Zellen nicht zu erlauben, entsprechende zulässige Zellenraten zu übersteigen und dem gesamten Zellenverkehr auf entsprechenden virtuellen Pfaden nicht zu erlauben, entsprechende Spitzenzellenraten zu übersteigen.
Verkehrsformer nach Anspruch 20, bei dem der Ausgangszeitplaner (30) getrennte Zählstände der Zellen, die aus jeder der zweiten Warteschlangen (24) entnommen werden, hält und die Lesesteuereinheit (28) anweist, Vorwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen zu entnehmen, statt Zellen aus entsprechenden zweiten Warteschlangen (24) zu entnehmen, wenn entsprechende Zählstände Werte erreichen, die durch die Betriebsmittelmanagement-Zellenraten bestimmt sind.
Verkehrsformer nach Anspruch 20, bei dem die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen Stauangabeinformationen besitzen und der Ausgangszeitplaner (30) die zulässigen Zellenraten entsprechend den Stauangabeinformationen einstellt.
Verkehrsformer nach Anspruch 22, bei dem der Ausgangszeitplaner (30) die zulässigen Zellenraten erhöht, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen keinen Stau angeben, die zulässige Zellenrate erniedrigt, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen einen Stau angeben, und die zulässigen Zellenraten erniedrigt, wenn die Rückwärts-Betriebsmittelmanagement-Zellen nicht empfangen werden, in Reaktion auf die Vorwärts-Management-Zellen.
Verkehrsformer nach Anspruch 20, bei dem das Vermittlungsnetz (10) für virtuelle Pfade, das in einer asynchronen Übertragungsbetriebsart arbeitet, Verkehrsteuerungsempfehlungen für dienstintegrierende Breitbanddigitalnetze gehorcht.