ES2203631T3 - Procedimiento para determinar el numero de unidades de datos digitales discriminadas y para evaluar el tiempo de respuesta. - Google Patents

Abstract

A PARTIR DE UNA CORRIENTE DE UNIDADES (10) DE DATOS DIGITALES, QUE MUESTRA COMO SUCESION HUECOS DE UNA SUPERVISION DE PARAMETROS, SE DISPONE DE UNIDADES DE DATOS DE ACUERDO CON UNA CANTIDAD PARA LA TRANSMISION TANTO EN EL LUGAR DE LA DETERMINACION DEL TIEMPO DE RESPUESTA DE LA SUPERVISION DE PARAMETROS COMO TAMBIEN SOBRE LAS UNIDADES (15,16,17;21) DE DATOS NO CONFORMES. EL PROCEDIMIENTO SE BASA DE TAL MODO, QUE EN LA UNIDAD (10) DE DATOS SE UTILIZAN LOS NUMEROS (12,13,...) DE IDENTIFICACION ARRASTRADOS PARA LA DETERMINACION DE LOS HUECOS. CON EL ENCUENTRO DE UNA PRIMERA UNIDAD DE DATOS CONFORME SE DETERMINA UN TIEMPO (L12) DE RECEPCION, QUE SE AÑADE EN DISPOSICION DE DESARROLLO, MIENTRAS QUE NO APARECE NINGUN HUECO. DESPUES DEL DESCUBRIMIENTO DE UN HUECO EL TIEMPO (L14) AÑADIDO SIRVE PARA LA UNIDAD DE DATOS ULTIMA CONFORME COMO BARRERA (L[1]) INFERIOR EN EL TIEMPO DE RESPUESTA, UTILIZANDOSE LA UNIDAD (18) DE DATOS CONFORME PRIMERA PARA LA DETERMINACION DE TIEMPO DE RESPUESTA SEGUN LOS HUECOS EN CONCORDANCIA CON LA BARRERA (U[1]) SUPERIOR. LA CANTIDAD DE UNIDADES DE DATOS QUE FALTA SE DERIVA A PARTIR DE LOS HUECOS EN LOS NUMEROS DE IDENTIFICACION. EL PROCEDIMIENTO CONTINUA DE FORMA INMEDIATA, HASTA QUE SE ACUMULAN MULTIPLES VALORES Y PUEDE SER GUIADA UNA VALORACION ESTADISTICA.

Description

Procedimiento para determinar el número de unidades de datos digitales discriminadas y para evaluar el tiempo de respuesta.

El invento se encuentra en el campo de la supervisión del flujo de datos en interfaces de dispositivos de transmisión, en especial de redes de comunicación, y se refiere a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

La transmisión de informaciones de cualquier tipo sucede hoy en muchos campos de aplicación por medio de unidades digitales de datos. La forma de las unidades de datos está definida adaptada al medio de transmisión, con frecuencia también normalizado. Ejemplos de esto son las células del procedimiento asíncrono de transmisión (ATM - Asynchronous Transfer Mode) o el marco de una red regional (MAN - Metropolitan Area Network). Los medios de transmisión están concebidos de modo que las informaciones de varias fuentes pueden utilizar el mismo dispositivo físico de transmisión. De aquí resulta el dilema del aprovechamiento máximo. Se trata en esto de aprovechar lo mejor posible las capacidades disponibles para el transporte de unidades digitales de datos por dispositivos determinados de transmisión como conducciones, unidades de intervención, multiplexores, etc., pero sin tener que aceptar por obligación atascos y fallos por una parte, y por otra parte sin limitar en exceso los usuarios (fuentes) o bloquearlos arbitrariamente. Una suavización del problema se consigue de modo que se llegue a acuerdos con los usuarios sobre las modalidades de emisión. Si se tiene que poder comprobar el mantenimiento del acuerdo por el lado del dispositivo de transmisión y castigarse en caso necesario, esto requiere una supervisión de parámetros en un interfaz, sea esto en un usuario o en un interfaz de red, lo que se conoce principalmente en la literatura con los conceptos ingleses de "usage parameter control" y "policing". Pero una supervisión de parámetros con las correspondientes medidas sucesivas, especialmente el rechazo de células, puede también ser razonable o necesario independientemente de un acuerdo con el usuario, si se trata por ejemplo de proteger de sobrecarga a una unidad de intervención.

De una infracción del acuerdo responde la supervisión de parámetros por una discriminación de la unidad de datos no conforma, usualmente un rechazo o una marcación, con el objeto de un tratamiento posterior especial o una eliminación posterior. También puede ser que se discriminen varias unidades contiguas de datos. Una o varias unidades de datos discriminadas contiguas se designan como unidades de datos discriminadas en bloque. Para el examen de la función de supervisión de parámetros es de importancia decisiva del resultado el tiempo de respuesta como tiempo desde un bloque de unidades de datos discriminadas al siguiente. Además, interesa saber cuántas unidades de datos se encuentran. En la propia supervisión de parámetros se pudo retener de forma relativamente sencilla en qué momento se presentó una unidad de datos no conforme y cuántas unidades de datos se discriminan una tras otra. Pero estas funciones adicionales están apenas integradas en la supervisión de parámetros, por una parte debido a consideraciones de costos/beneficios - el examen de la función se aborda por supuesto sólo esporádicamente - por otra parte por la falta de independencia. Por el contrario el tiempo de respuesta y el número de unidades de datos discriminadas deben poder determinarse en otro lugar de la red. Por ejemplo una unidad de intervención de ATM puede presentar en la entrada una supervisión de parámetros, pero una medición para el examen de la función de supervisión de parámetros tiene lugar del lado de salida en un interfaz de red alejado de la unidad de intervención. Pero aquí resulta la dificultad de que no se puede medir el momento en que se rechaza una célula (ya que ésta no existe más en absoluto), ni se puede contar cuántas células se han rechazado.

La misión consiste por tanto en exponer un procedimiento que haga posible deducir la supervisión de parámetros que actúa en la red, en determinadas circunstancias en un punto muy alejado, y el número de las unidades de datos discriminadas, por la corriente de unidades digitales de datos que llegan de una en una en un determinado lugar en la red digital.

El procedimiento según el invento soluciona la misión según la reivindicación 1, al medir en un lugar fijo en la red una barrera inferior y una superior del tiempo, dentro de las que se halla el tiempo de respuesta en otro sitio. La información que falta a priori sobre el fallo de una o varias unidades de datos la proporciona el procedimiento por una supervisión constante de los números de identificación arrastrados en las unidades de datos. Por una comparación de la sucesión entrante con la sucesión conocida según el acuerdo se pueden averiguar no sólo los defectos de una unidad de datos sino también la cantidad de unidades de datos que faltan. A posteriori se pueden así retener también el momento de la entrada de la última unidad conforma de datos delante de un bloque de unidades discriminadas de datos, así como la primera unidad conforme de datos que sigue a continuación. Junto con el tiempo de inicio retenido en la inicialización, resulta de aquí una medición de las dos barreras para el tiempo de respuesta en el lugar de medición.

El procedimiento que presenta la fase de inicialización, la fase repetida de toma de fecha y la fase de registro en memoria tras la determinación de una laguna en la sucesión de unidades de datos, tiene la ventaja de que cada unidad de datos entrante sólo debe efectuar muy pocas operaciones. Para el caso más frecuente de toma renovada de fecha bastan una extracción de números y una sustracción de una constante del tiempo actual. Antes del registro en memoria tan sólo deben efectuarse dos sustracciones más.

El procedimiento es apropiado de la mejor forma repitiéndose de inmediato, al servir la primera unidad no discriminada para la inicialización renovada después de una laguna. Tan sólo se precisa otra incrementación y otra sustracción en cada registro en memoria. Este registro constante y sin lagunas de la barrera inferior y de la superior para el tiempo de respuesta, así como la cantidad de unidades discriminadas de datos hacen posible evaluar estadísticamente de forma directa los valores medidos. Si además se hacen mediciones estadísticas complementarias en la corriente de unidades de datos, como porcentajes medios aproximados (unidades de datos por unidad de tiempo, desviación de demora, etc., y se incluyen en las evaluaciones antes mencionadas, se abre entonces al especialista en este campo la averiguación de conexiones con abundantes informaciones, por ejemplo por un análisis de series de tiempos o la evaluación de histogramas.

Preferiblemente en la inicialización se utiliza el tiempo de inicio como diferencia entre el tiempo
actual en el que entra la primera unidad de datos no discriminada y su sello de tiempo. El sello de tiempo es una indicación arrastrada en la unidad de datos para el tiempo, en que la unidad de datos se manipuló - por ejemplo se envió - en cierto modo en la fuente. El sello de tiempo se refiere para cada célula de tiempo al mismo momento de elaboración. El tiempo de inicio corresponde entonces aproximadamente a la demora de transmisión de la unidad de datos. El registro de este tiempo de inicio puede igualmente ser en la evaluación estadística muy abundante en informaciones. Para los puntos de medición muy alejados de la supervisión de parámetros, por ejemplo en otro continente, resulta de esta forma desde luego un tiempo de inicio relativamente grande, lo que podría ser molesto. Una variante de la inicialización prevé por esta razón reducir la diferencia para la fijación del tiempo de inicio en una magnitud constante, por ejemplo el valor mínimo de la demora de transmisión. Tal aceptación del tiempo de inicio puede también considerarse directamente en el sello de tiempo.

El invento se explica en lo que sigue más de cerca en un ejemplo de una disposición de ATM con la ayuda de tres figuras. Se muestra:

la figura 1: una disposición de principio de medida;

la figura 2: la secuencia temporal esquemática de las unidades de datos en el lugar de emisión y de recepción, y

la figura 3: el flujograma de los pasos del procedimiento.

Como ejemplo concreto de realización para la aplicación del procedimiento según el invento se basa una disposición para la prueba de una unidad de intervención de ATM. Las unidades transmitidas de datos son células de ATM y se designan también como células en el ejemplo. Pero el invento no se limita en ningún modo a las mismas. Este se puede aplicar a cualesquiera otras unidades de datos, incluso a las que están definidas para otras capas del modelo de OSI.

La figura 1 muestra una unidad 1 de intervención de ATM con una pluralidad de entradas 3 y salidas 4. Los accesos de usuario o de red están conectados cada uno por un interfaz 5. Las entradas 3 se controlan por una supervisión 2 de parámetros. En uno de los interfaces 5' en la entrada de la unidad de intervención está conectado un generador 6 de prueba, en uno de los interfaces 5'' en la salida un analizador 7 de prueba. Para la comprobación de la supervisión 2 de parámetros el generador 6 de prueba envía células de prueba, cuya información de cabeza cuida de que lleguen al analizador 7 de prueba. El generador y el analizador pueden estar alejados localmente uno de otro; sus determinaciones se basan entonces en una indicación de tiempo absoluta, válida localmente. Las células emitidas contienen al menos un número de identificación y un sello de tiempo. El número de identificación contiene un número entero, que se aumenta en uno para una serie de células de prueba para cada célula sucesiva en el tiempo. El analizador 7 de prueba está al menos en situación de retener el tiempo de llegada de una célula y extraer el sello de tiempo y el número antes mencionado. El sello de tiempo contiene la indicación del tiempo en que el generador 6 de prueba ha emitido la célula de prueba.

El generador 6 de prueba emite una corriente de células, ajustada al acuerdo. Un tamaño característico de la corriente de células es su cuota de proporción (infinitesimal) de acontecimientos respecto al tiempo. Un acuerdo para las corrientes de células de ATM comprende la cuotas de células de pico (peak cell rate) o la distancia entre justificación de picos (peak emissión interval, T) y la variación de demora de células (cell delay variation, \tau), en adelante también la cuota de célula sostenible debidamente (sustainable cell rate), así como la flexibilidad de demora de junta (burst tolerance). Según las especificaciones de ATM válidas respecto al tiempo, se comprueba en la supervisión de parámetros un algoritmo sencillo de cuota de célula, sobre si la célula siguiente entra antes de un tiempo de llegada teórico determinado por T y \tau. Si este es el caso se marca o separa la célula. El generador 6 de prueba emite las células de modo que la supervisión 2 de parámetros corresponda por algún tiempo. Podría ahora suceder que la propia unidad de intervención esté sobrecargada por poco tiempo, por ejemplo porque al mismo tiempo sobrevenga demasiado tráfico para una y la misma salida y por tanto se rebase un tope. Si sucede la prueba en el servicio, por otra parte real, este peligro se hace desde luego pequeño. La corriente de células afectada por lagunas, recibida por el analizador 7 de prueba, da por tanto una imagen fiable sobre las células discriminadas como no conformes por la supervisión 2 de parámetros. Una diferenciación de las distintas pérdidas de células en entonces posible, si la supervisión de parámetros marca tan sólo las células no conformes, mientras debido a la sobrecarga de la unidad de intervención faltan células perdidas que puede determinar el analizador 7 de prueba. Desde luego se aumenta naturalmente el peligro de sobrecarga si se intervienen las células que no obedecen el acuerdo.

La figura 2 muestra esquemáticamente la entrada temporal de las células 10 en un punto determinado de la red, en un primer eje 8 de tiempos en el lugar del generador de prueba, en un segundo eje de tiempos en el lugar del analizador de prueba. Las células 10 que debido a una supervisión de parámetros han sido reconocidas como no conformes, han sido separadas. En el lugar del analizador de prueba entran por tanto menos células 10 que en el lugar del generador de prueba. Las once células dibujadas arbitrariamente como ejemplo están provistas con números de identificación 12 a 22, lo que hace posible una asociación temporal de los acontecimientos de la entrada respecto a un origen absoluto t0 del tiempo. Cada célula 10 está caracterizada individualmente por un número de identificación arrastrado, que además arrastra un sello de tiempo. La célula caracterizada por el número de identificación 12 arrastrado - aquí designada brevemente como célula 12 - contiene el sello s12 de tiempo, una indicación para el tiempo en que el generador de prueba ha generado la célula 12, en todo caso desplazada en un valor constante. Ya que el tiempo de emisión de una célula se desvía sólo de forma insustancial y en la forma conocida del sello del tiempo, ambos tiempos está equiparados en la figura 2 y en las consideraciones siguientes. La célula 12 se emite por el generador en el tiempo s12. El analizador mide el tiempo t12 de la entrada de la célula - en determinadas circunstancias en un lugar muy alejado.

En la célula 12 se trata de la primera célula que entra en al analizador de prueba tras el principio de la prueba. La diferencia de tiempo entre t12 y s12 se retiene como tiempo de inicio L12. Lo siguiente es que se encuentran las células 13 y 14. Hasta este
momento la sucesión es din lagunas. La distancia de tiempo al tiempo de inicio toma fecha constantemente, es decir en el lugar de L12 se retiene L13, luego L14. En el tiempo t18 entra la célula 18. Evidentemente existe una laguna en la sucesión de las células, que se puede deducir en la pérdida de las células 15, 16 y 17; estas células se sucedían demasiado juntas una con otra y se separaron por la supervisión de parámetros. La última distancia de tiempo fechada L14 se retiene ahora como barrera inferior L[1] para el tiempo de respuesta, la distancia de tiempo actual
t18 - s12 como barrera superior U[1]. Se trata de mediciones exactas de barreras, que permiten ver una evaluación del tiempo de respuesta para el lugar de medición de la red.

Teniendo en cuenta otras mediciones, la célula 18 es de nuevo la primera célula no discriminada. La diferencia de tiempo entre t18 y el sello s18 de tiempo de la célula 18 se retiene como nuevo tiempo L18 de inicio. El proceso antes expuesto se repite de forma análoga. Las distancias de tiempo L19 y L20 toman fecha. La célula 21 sigue demasiado cerca a la célula 20 y por tanto se rechaza. La distancia de tiempo L20 últimamente retenida se registra en memoria como barrera inferior L[2], aquella entre t22 y s18 como barrera superior U[2], en esto para la cantidad de células que faltan, aquí una. Para la diferenciación de los valores memorizados, éstos están provistos con un índice circulante, formalizado por corchetes.

Una continuación de este procedimiento permite una evaluación estadística continua o posterior. Los métodos correspondientes son familiares el técnico. Tal evaluación admite conclusiones sobre la forma de trabajo de la supervisión de parámetros. Por ejemplo puede ser de interés la correlación entre el número de células rechazadas y el tiempo de respuesta. Pero también se hace posible una definición del tiempo de respuesta como magnitud estadística.

Los pasos individuales del procedimiento están explicados con detalle con la ayuda del flujograma de la figura 3. En el inicio 30 se pone en una primera y única toma de valor 31 el número comparativo m para el número k de identificación de las células en un valor de inicio, que por lo menos es tan grande como el mayor número de identificación que aparece de la primera celda que llega; además, se pone en cero el índice n para el registro en memoria de los valores medidos. Después se pasa a una posición 32 de espera hasta que entre una célula que esté provista con un número k de identificación y un sello s de tiempo. La subsiguiente comparación 33 de k con m da por resultado en la primera circulación un k menor que m+1, lo que conduce a la inicialización 34, en la que el tiempo circulante a fechar toma el valor del tiempo de inicio como diferencia del tiempo actual t con el sello s de tiempo, y el sello s de tiempo utilizado se retiene como constante z provisional. Después la inicialización pasa a la asociación 36 del número k de identificación al número n de comparación en el ciclo de supervisión y toma de fecha continuas, volviendo a la posición 32 de espera. El ciclo mencionado pasa por los pasos 32 de posición de espera, 33 de comparación, 37 de toma de fecha de la distancia de tiempo L y 36 de asociación del número m de comparación.

Tras la entrada siguiente de una célula con nuevo número k de identificación y nuevo sello s de tiempo, la subsiguiente comparación 33 ya no da más por resultado un valor de k que sea menos que m+1. En tanto no presente la corriente de células ninguna laguna, se aumenta por tanto en cada caso el número de identificación k en 1, se pasa a la comparación 33 al ciclo de supervisión y toma de fecha circulantes. La distancia L de tiempo toma aquí fecha como diferencia del tiempo actual al sello de tiempo pertinente, que en la inicialización ha sido retenido como constante provisional z. Después el número m de comparación se hace igual al número de identificación actual y se vuelve a la posición 32 de espera.

Nótese en este punto, que el procedimiento con la inicialización del número k de identificación representa ciertamente una posibilidad preferida, pero sólo una de las muchas posibles. Tan sólo es importante que la sucesión sea conocida y verificable. La asociación 36 y la comparación 33 deben ajustarse a la posibilidad elegida. Del mismo modo deben entenderse en este caso como ejemplo, la forma de proceder expuesta para el inicio y la entrada en el ciclo, como también otros detalles de la exposición, y no como limitación de las posibilidades, que un técnico sabe sin más como aprovechar a este respecto.

Si una célula ha sido rechazada, es decir si la comparación 33 da por resultado un valor de k mayor que m+1, entonces el procedimiento se ramifica para el paso del registro en memoria. En primer lugar se incrementa el índice n de memoria (intervención 38). Después se archivan en un paso 39 de registro en memoria los tres valores que interesan, la barrera superior U[n] para el tiempo de respuesta, la barrera inferior L[n] para el tiempo de respuesta y el número X[n] de células rechazadas. Aquí el número buscado X[n] es igual a la diferencia entre k y n+1, la barrera inferior L[n] es igual a la última distancia de tiempo retenida y la barrera superior U[n] se calcula igual en cada caso a la distancia L de tiempo.

El índice n sólo se utiliza si los valores de más de una medición deben registrarse uno tras otro. La figura 3 muestra entonces también la continuación inmediata del procedimiento tras el registro en memoria de los valores de medición, al seguir como paso siguiente una inicialización 34 renovada. Se ha dejado al técnico utilizar el método que se le muestre apropiado para acabar la medición. Son concebibles por ejemplo una medición por el índice n, una limitación del tiempo de medición, etc., o sencillamente una terminación por la desconexión de la prueba.

Claims (5)

1. Procedimiento para la determinación del número X[n] de unidades digitales de datos discriminadas como consecuencia de una supervisión (2) de parámetros en un interfaz (5') de una red digital, y para la evaluación del tiempo de respuesta en el lugar de la determinación (5'') en la red, caracterizado por las fases siguientes del procedimiento:

- inicialización de un tiempo de inicio (L12) al llegar a la primera unidad digital (12) de datos no discriminada;

-supervisión constante de la continuidad de la sucesión de unidades no discriminadas de datos que entran, con la ayuda de un número (k) de identificación arrastrado por la unidad de datos y una toma de fecha constante de la distancia de tiempo (L) del tiempo (t) de entrada de la unidad de datos al principio del tiempo (z) de inicio;

- registro en memoria de la distancia de tiempo últimamente fechada como barrera inferior L[n] para el tiempo de respuesta, de la distancia de tiempo actual como barrera superior U[n] para el tiempo de respuesta, así como la cantidad de números de identificación que faltan en la sucesión como número X[n] de unidades discriminadas de datos, después de que la supervisión ha descubierto una laguna.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo de inicio (L12) se inicializa como diferencia entre el tiempo actual (t12) de entrada de la primera unidad digital (12) de datos no discriminada y el sello (s12) de tiempo arrastrado en la unidad de datos.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la unidad digital (18) de datos no discriminada, que ha descubierto la laguna, sirve en cada caso como primera unidad digital de datos no discriminada de la inicialización renovada, de modo que se pasan repetidas veces las fases del procedimiento, pasando al tiempo un contador n de índices y efectuándose el registro de memoria de los tres valores L[n], U[n], X[n].

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque en una fase ulterior del procedimiento se evalúan estadísticamente los valores indexados memorizados.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque se realzan los datos estadísticos en fases separadas del procedimiento por la entrada temporal y cuantificada de unidades digitales de datos no discriminadas y se incluyen en la evaluación estadística.