ES2235449T3 - Metodo, planificador, memoria intermedia inteligente, procesador y sistema de telecomunicaciones para compartir un ancho de banda disponible. - Google Patents
Metodo, planificador, memoria intermedia inteligente, procesador y sistema de telecomunicaciones para compartir un ancho de banda disponible.Info
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Abstract
El procedimiento comparte el ancho de banda disponible sobre un enlace común (L) en una red de comunicación entre una pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) que se transmiten a través del enlace común (L). El procedimiento es usado por un procesador (P) e incluye los pasos de compartir el ancho de banda reservado incluido en el ancho de banda disponible entre la pluralidad de flujos del datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16), y compartiendo el ancho de banda no reservado entre la pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) de acuerdo con una respectiva parte de paquete de datos no reservada que se asocia a cada uno (C2) de la pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16). El ancho de banda no reservado se incluye en el ancho de banda disponible en exceso del ancho de banda reservado. El paso de compartir el ancho de banda no reservado incluye la asociación a cada uno (C2) de la pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) de unrespectivo peso administrativo adaptable (W2) y la determinación de la parte de paquete de datos no reservado respectiva que se asocia al flujo (C2) de datos en función de su peso administrativo adaptable respectivo (W2).
Description
Método, planificador, memoria intermedia
inteligente, procesador y sistema de telecomunicaciones para
compartir un ancho de banda disponible.
La presente invención se refiere a un método para
compartir ancho de banda disponible según se describe en el
preámbulo de la reivindicación 1, a un procesador que realiza tal
método según se describe en el preámbulo de la reivindicación 20 y
a un planificador, una memoria intermedia inteligente y un sistema
de telecomunicaciones según se describe en el preámbulo de la
reivindicación 26, la reivindicación 27 y la reivindicación 28,
respectivamente.
Un método de esta clase para compartir ancho de
banda disponible ya es conocido en la técnica, por ejemplo por el
artículo "Un algoritmo de aceptación de memoria intermedia
flexible para soportar una categoría de servicio de velocidad
garantizada de tramas en conmutadores ATM en modo de transferencia
asíncrono", escrito por O. Bonaventure y presentado en el taller
IFIP ATM98, Julio 20-22, 1998, páginas 71/1 a
71/10. En el mismo se describe un algoritmo de aceptación de
memoria intermedia flexible para soportar la categoría de servicio
de Velocidad de Tramas Garantizada GFR en conmutadores de Modo de
Transferencia asíncrono. El servicio GFR es una de las categorías
de servicio que están especificadas para una clase diferente de
aplicaciones de red. Para cada clase de servicio, se da un conjunto
de parámetros para describir el tráfico presentado a la red y la
Calidad de Servicio que se requiere de la red. Con el fin de
satisfacer los objetivos deseados de QOS se define una clase
diferente de mecanismos de control de tráfico.
Se describe en este artículo un método para
compartir ancho de banda disponible sobre un enlace común en una red
de comunicación entre una pluralidad de flujos de datos que se
transmiten a través del enlace común, en particular para el
servicio GFR de velocidad garantizada de tramas. Se describe en este
artículo que el objetivo de la categoría de servicio GFR de
Velocidad Garantizada de Tramas es proporcionar un servicio con un
ancho de banda mínimo garantizado que sea fácil de usar para los
sistemas extremos. Aunque estrictamente no se requieren
modificaciones en los sistemas extremos para obtener beneficios de
la categoría de servicio GFR de Velocidad Garantizada de Tramas,
deben mejorarse bloques funcionales particulares tales como
conmutadores o enrutadores para soportar esta categoría de
servicio.
En realidad, en la sección 2 del trabajo antes
mencionado, se cita que la motivación principal de la introducción
de la categoría de servicio GFR era mantener la sencillez de la
categoría de servicio de Velocidad de Bits sin Especificar UBR, al
tiempo que se proporcionaba un mejor servicio permitiendo asociar
un ancho de banda garantizado mínimo con cada conexión virtual,
denominada en esta aplicación flujo de datos, que hace uso de tal
enlace común. Un contrato de tráfico para un servicio GFR de esta
clase incluye la definición de una Velocidad Mínima de Células MCR
para cada flujo de datos. Semejante Velocidad Mínima de Células MCR
se corresponde con un ancho de banda garantizado mínimo expresado,
por ejemplo, en células por segundo. El ancho de banda garantizado
mínimo es el ancho de banda mínimo que se garantiza en cualquier
momento para cada flujo de datos establecido de conformidad con su
contrato y que se determina durante el establecimiento de conexión
del flujo de datos. Esto significa que el ancho de banda
garantizado está disponible en el enlace común para cada flujo de
datos establecido y que se usa o no para este flujo de datos
establecido.
De esta manera, un método para compartir ancho de
banda disponible en un enlace común incluye un paso de compartir
ancho de banda reservado incluido en el ancho de banda disponible
entre la pluralidad de flujos de datos. Una manera posible de
compartir el ancho de banda disponible, según se describe en el
artículo para el servicio GFR, está en función de su velocidad
mínima de células MCR.
Se ha de destacar que, según se menciona también
en el artículo, el ancho de banda disponible que es compartido
entre los flujos de datos en proporción a su MCR no es
necesariamente un ancho de banda constante. En realidad, además de
la categoría de servicio GFR, un conmutador, por ejemplo ATM,
podría ser capaz de soportar otras categorías de servicio. En un
conmutador multiservicio de esta clase, el ancho de banda
disponible para los flujos de paquetes de datos de servicio GFR ya
no es constante, sino que depende de la cantidad de tráfico con una
prioridad mayor, por ejemplo, tráfico en tiempo real. Esto
significa que el ancho de banda total en el enlace común podría ser
más grande y distribuirse a otras clases de servicio como servicios
en tiempo real en los que es importante la entrega puntual de los
paquetes. Ha de comprenderse que los algoritmos de control de
admisión de conexión garantizan que siempre esté disponible un
ancho de banda promedio definido previamente para los flujos de
datos GFR superior a la suma de las diferentes velocidades de
células mínimas de todos los flujos de datos GFR.
Asimismo, se menciona en el artículo que el
servicio GFR también proporciona la ventaja al sistema extremo de
transmitir paquetes de datos, que están incluidos en tal flujo de
datos, en exceso de la velocidad de células mínima MCR que está
asociada a su flujo de datos. Un método para compartir ancho de
banda disponible que se menciona en el artículo del párrafo 7.1, es
decir, el mecanismo EPD Doble, tiene, sin embargo, el inconveniente
de que la asignación del ancho de banda sobrante, denominado ancho
de banda no reservado, no puede controlarse en absoluto. Por otro
lado, el párrafo 7.3 del artículo menciona dos algoritmos que están
controlando este ancho de banda no reservado: una implementación
proporciona una asignación justa del ancho de banda no reservado y
otra implementación distribuye el ancho de banda no reservado en
proporción a la MCR de los flujos de datos. De esta manera, un
método para compartir ancho de banda disponible en un enlace común
incluye un paso de compartir ancho de banda no reservado, que está
en exceso del ancho de banda reservado, según una respectiva
participación de paquete de datos no reservada que está asociada a
cada uno de los flujos de datos.
Un inconveniente de estos algoritmos de la
técnica anterior es que, sin embargo, están compartiendo el ancho de
banda no reservado de conformidad con una estrategia particular,
por ejemplo, una participación justa de todos los flujos de datos o
una participación en función de su velocidad de células mínima MCR.
Esto significa que la participación de paquete de datos no reservado
está definida previamente por los algoritmos conocidos. No existe
flexibilidad en los operadores de red para definir sus propias
políticas para compartir el ancho de banda sobrante.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un método para compartir ancho de banda disponible
como el de los tipos conocidos anteriores, pero que proporcione al
operador de red la flexibilidad para definir sus propias políticas
para compartir el ancho de banda no reservado.
Según la invención, este objeto se logra por el
método de compartir ancho de banda disponible según se describe en
la reivindicación 1, y por el procesador que realiza el método
según se describe en la reivindicación 20, y por el planificador,
la memoria intermedia inteligente y el sistema de
telecomunicaciones que incluye tal procesador, según se describen en
la reivindicación 26, la reivindicación 27 y la reivindicación 28,
respectivamente.
En realidad, debido al hecho de que el paso de
compartir el ancho de banda no reservado incluye asociar con uno de
los flujos de datos una respectiva ponderación administrativa
adaptable y el paso de determinar la respectiva participación de
paquete de datos no reservada de este flujo de datos en función de
su respectiva ponderación administrativa adaptable, el operador de
red tiene, además de la posibilidad de compartir el ancho de banda
reservado, tiene la capacidad de proporcionar ponderaciones
administrativas a cada flujo de datos. Estas ponderaciones
administrativas están reflejando la política del operador para
compartir el ancho de banda no reservado.
La flexibilidad del método propuesto de la
invención permite que el operador de red no sólo soporte las
políticas de las soluciones de la técnica anterior, es decir, que
proporcione una asignación o distribución justa del ancho de banda
no reservado siguiendo las velocidades de células mínimas, sino que
también defina su propia política; por ejemplo, un operador puede
favorecer su propio tráfico local sobre el tráfico de transito
proveniente de otra red.
Se ha de explicar que son posibles clases
diferentes de implementaciones para traducir una participación del
ancho de banda no reservado. En realidad, la ponderación
administrativa adaptable puede implementarse por una
"ponderación" del ancho de banda no reservado, es decir, un
porcentaje del ancho de banda no reservado, por ejemplo, una
ponderación administrativa adaptable igual al 30%; pero otra
implementación puede traducirse en una "velocidad", por
ejemplo, velocidades de paquetes de datos en proporción de una a
otra. Esto será más evidente en el siguiente párrafo.
Las ponderaciones administrativas adaptables
pueden usarse por el operador de red para dar una fracción
diferente del ancho de banda no reservado a los diferentes flujos
de datos.
Se da un primer ejemplo en el caso de que cuando
el operador de red quiera que todos los flujos de datos reciban una
misma fracción del ancho de banda no reservado, el operador
introduce entonces para todos los flujos de datos una misma
ponderación administrativa adaptable, por ejemplo, 1.
Se da un segundo ejemplo en el caso de que cuando
el operador de red quiera distribuir el ancho de banda no reservado
en proporción al ancho de banda mínimo garantizado, las
ponderaciones administrativas adaptables de los diferentes flujos
de datos deben establecerse en, por ejemplo, su velocidad mínima de
paquete de datos.
Se da un tercer ejemplo en el caso de que el
operador de red quiera soportar dos tipos de flujos de datos, por
ejemplo, flujos de datos oro y flujos de datos normales. Supóngase
que los flujos de datos oro están recibiendo una fracción diez
veces mayor del ancho de banda no reservado que los flujos de datos
normales. Esto puede implementarse de dos maneras diferentes:
- -
- cada ponderación administrativa adaptable de un flujo de datos oro es un valor diez veces mayor que el valor de cada ponderación administrativa de un flujo de datos normal. De esta manera, cada flujo de datos oro recibe una participación el ancho de banda no reservado diez veces mayor que la participación del ancho de banda no reservada para un flujo de datos normal. Esta implementación es independiente del número de flujos de datos incluidos en la clase oro de flujos de datos e independiente del número de flujos de datos incluidos en la clase normal de flujos de datos; y
- -
- la participación global del ancho de banda no reservado para todos los flujos de datos oro conjuntamente es diez veces mayor que la participación global del ancho de banda no reservado para todos los flujos de datos normales en conjunto, con lo que esta participación oro global está dividida igualmente entre el número de flujos de datos oro y la participación normal global está dividida igualmente entre el número de flujos de datos normales. Las ponderaciones administrativas adaptables se implementan en consecuencia. Esta implementación depende del número de flujos de datos incluidos en la clase oro de flujos de datos y del número de flujos de datos incluidos en la clase normal de flujos de datos.
Se ha de destacar que se hace evidente una
ventaja del método de la invención con la siguiente implementación
posible de la ponderación administrativa adaptable. En realidad,
cuando la ponderación administrativa adaptable se hace dependiente
de otros parámetros tales como, por ejemplo, el tiempo, el operador
de red implementa su política por adelantado, con lo que más tarde
se cambian las ponderaciones administrativas, es decir, se adaptan,
en función de tal parámetro, sin intervención real alguna del
operador. Esto se hará más evidente con el siguiente ejemplo. En el
caso de que un operador quiera dar a todos los flujos de datos una
misma fracción del ancho de banda no reservado durante períodos pico
del día y cuando el operador quiera soportar dos clases de flujos
de datos, según se describió anteriormente respecto de flujos de
datos oro y flujos de datos normales, durante el resto del día, los
flujos de datos están recibiendo una ponderación administrativa
adaptable que es una función de un cronómetro. De esta manera, el
operador implementa su política por adelantado, con lo que, por
ejemplo, durante un momento temporal predefinido de un día se
adaptan los valores de las ponderaciones administrativas adaptables,
sin intervención real alguna del operador, por lo que todas las
ponderaciones administrativas de los diferentes flujos de datos
están recibiendo un mismo valor. Más tarde, en un segundo momento
predeterminado, se adaptan de nuevo las ponderaciones
administrativas, sin intervención real alguna del operador, con lo
que las ponderaciones administrativas de los diferentes flujos de
datos están recibiendo un valor según el flujo de datos oro o un
valor según el flujo de datos normal. Aún más, la ponderación
administrativa adaptable podría depender de más de una variable. En
realidad, según el ejemplo anterior, además del cronómetro podría
introducirse una variable para cada clase de flujo de dato, por
ejemplo, WG para la clase oro de flujos de datos o WN para la clase
normal de flujos de datos, por lo que se da a WG y WN un valor
relativo de una velocidad de paquete de datos. Por ejemplo, en el
caso de que la clase oro de flujo de datos reciba un ancho de banda
tres veces mayor que el de la clase normal de flujos de datos, la
variable WG se pone a 1 y la variable WN se pone a 1/3. Sin
embargo, en el caso de que el operador quiera cambiar la
participación del ancho de banda para cada clase de flujos de datos,
únicamente necesita adaptarse el valor de las variables WG y WN, por
ejemplo, WG se pone a 1 y WN se pone a 1/4.
Un uso más eficiente del ancho de banda
disponible consiste en distribuir el ancho de banda no reservado
hacia flujos de datos activos, es decir, flujos de datos en los que
está incluido al menos un paquete de datos en los medios de memoria
intermedia que están acopladas al procesador de la invención. En
realidad, una manera posible de compartir el ancho de banda no
reservado según el método de la invención consiste en distribuir
una participación del ancho de banda no reservado a todos los
flujos de datos establecidos. Sin embargo, la participación de un
flujo de datos que está transmitiendo, por ejemplo, paquetes de
datos en ráfagas y en el que no está actualmente presente un paquete
de datos en la memoria intermedia podría ser usada mejor por otros
flujos de datos. Esta característica específica de la presente
invención se describe en la reivindicación 2 y en la reivindicación
20.
Se ha de destacar que el método de la invención
soporta eficientemente la coexistencia de flujos de datos con y sin
garantía de ancho de banda mínimo, lo cual es una ventaja para
soportar clases diferentes de categorías de servicio. El soporte de
una garantía de ancho de banda mínimo se describe en la
reivindicación 22. En la misma se describe que el procesador según
la presente invención incluye además unos primeros medios de
determinación para determinar la respectiva participación reservada
de paquete de datos en función de una velocidad de paquete de datos
mínima que se asocia a cada flujo de datos y que garantiza a cada
flujo de datos un ancho de banda mínimo garantizado, y que los
medios de control están incluidos adicionalmente en el procesador
para activar los segundos medios de procesamiento en el caso de que
se respete el ancho de banda mínimo garantizado debido a los
primeros medios de procesamiento. De esta manera el ancho de banda
no reservado sólo se comparte si todos los flujos de datos, o según
la implementación antes descrita si todos los flujos de datos
activos, ya están recibiendo su ancho de banda mínimo garantizado
con el paso de compartir el ancho de banda no reservado.
Se conocen diferentes clases de categorías de
servicios que están soportando una garantía de ancho de banda
mínimo; sin embargo, una aplicación importante de la presente
invención es que el procesador de la invención soporta la categoría
de servicio de velocidad garantizada de tramas en un sistema de
telecomunicaciones en modo de transferencia asíncrono. Esto se
describe en la reivindicación 23. Ha de destacarse que en el caso
de que el método de la invención se use para soportar la categoría
de servicio de velocidad garantizada de tramas, el método desacopla
el procedimiento de compartimiento del ancho de banda no reservado
respecto de la provisión de las garantías de ancho de banda
mínimo.
Una ventaja del método según la invención es que
para soportar flujos de datos con el mejor esfuerzo junto con
flujos de datos con un ancho de banda mínimo garantizado, según
implementaciones de la técnica anterior, se define y se reserva
usualmente de forma implícita un ancho de banda mínimo para cada
flujo de datos. Sin embargo, esto no es necesario cuando el ancho
de banda disponible es compartido según el método de la invención.
En realidad, se permite que flujos de datos, que tienen una mínima
participación predefinida de paquete de datos que es igual a cero,
tengan una ponderación administrativa adaptable que es diferente de
cero y obtengan una participación en el ancho de banda no reservado
según una participación de paquete de datos no reservada que es una
función de su ponderación administrativa adaptable cuando, por
ejemplo, el flujo de datos se activa.
No obstante, se ha de destacar que el procesador
de la invención puede implementarse como se mencionó anteriormente
no solo con paquetes de datos de longitud fija, por ejemplo,
células ATM, sino que igualmente es posible extender la
implementación del procesador según la invención para soportar
también paquetes de longitud fija, por ejemplo, paquetes de
Internet. Esto se describe en la reivindicación 7, la
reivindicación 18 y la reivindicación 24. De esta manera, el
procesador de la invención soporta, por ejemplo, un servicio de
carga controlada en un sistema de Telecomunicación de Protocolo
Internet.
Se describe en el método de la reivindicación 3
otra implementación según la presente invención. En la misma se
describe que el procesador controla además unos medios de memoria
intermedia que almacenan paquetes de datos recibidos. Además, el
paso de compartir ancho de banda reservado está constituido por un
primer procedimiento de compartimiento de ancho de banda garantizado
hasta una cantidad de ancho de banda reservado. El ancho de banda
reservado es predefinido para cada flujo de datos y se incluye en
el ancho de banda disponible. El paso de compartir ancho de banda
no reservado está constituido por un segundo procedimiento de
compartimiento de ancho de banda no garantizado entre la pluralidad
de flujos de datos según una respectiva participación de ancho de
banda no garantizado. El ancho de banda no garantizado comprende el
ancho de banda no reservado así como la parte realmente no usada del
ancho de banda reservado. El ancho de banda no reservado está
incluido en el ancho de banda disponible en exceso del ancho de
banda reservado. El segundo procedimiento de compartimiento del
ancho de banda no garantizado incluye asociar la respectiva
ponderación administrativa adaptable a al menos uno de los flujos de
datos. La respectiva participación del ancho de banda no
garantizado se determina aquí como una función de la respectiva
ponderación administrativa adaptable asociada al flujo de datos.
Un inconveniente de una implementación con dos
procesadores es que el primer procesador trabaja con un principio de
no conservación de trabajo que actualiza parámetros de
planificación relevantes en función de un reloj de tiempo real,
mientras que el segundo procesador trabaja con un principio de
conservación de trabajo que actualiza parámetros de planificación
relevantes en función de un reloj de tiempo virtual. Por lo tanto,
se requieren dos planificadores distintos para manejar los
parámetros de planificación respectivos: un primer planificador
para manejar los parámetros de planificación frente al reloj de
tiempo real y un segundo planificador para manejar los parámetros
de planificación frente al reloj de tiempo virtual.
Se describe una implementación adicional de la
presente invención que evita el inconveniente anterior mediante el
método de la reivindicación 5. En realidad, tal método incluye
además realizar en cada momento de tiempo de servicio los pasos
de:
- -
- determinar, con ayuda de unos medios de determinación de modo incluidos en los medios de control, si para al menos cada flujo de datos activos de la pluralidad de flujos de datos se ha alcanzado o no una respectiva participación autorizada de dicho ancho de banda reservado; y
- -
- seleccionar, cuando al menos un flujo de datos activo no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, uno la pluralidad de flujos de datos que no han alcanzado su participación autorizada de ancho de banda reservado, por lo que se concede el ancho de banda garantizado en el momento de tiempo de servicio, y
- -
- seleccionar, cuando cada uno de la pluralidad de flujos de datos activos ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, uno de la pluralidad de flujos de datos activos, por lo que se concede el ancho de banda no garantizado en ese momento de tiempo de servicio.
En consecuencia, esta implementación hace uso de
unos medios de determinación de modo que indican fácilmente, en cada
momento de tiempo de servicio, bajo qué modo G o NG debe concederse
ancho de banda a un flujo de datos, es decir, si, en ese momento de
tiempo de servicio, se ha de conceder ancho de banda garantizado en
modo G o se ha de conceder ancho de banda garantizado en modo
NG.
Un primera ventaja de tal implementación es que
debido a la decisión anterior tomada por los medios de determinación
de modo, sólo se necesita realmente un planificador para ejecutare
el procedimiento de selección de flujo de datos subsiguiente para
conceder ancho de banda garantizado o no garantizado. En realidad,
el planificador común selecciona en cada momento de tiempo de
servicio, según su modo G o NG, un flujo de datos de entre la
pluralidad de flujos de datos activos que aún no han alcanzado su
participación autorizada de ancho de banda reservado, en modo G, o
sólo uno de la pluralidad de flujos de datos activos, en modo
NG.
De esta manera, se determina para cada flujo de
datos si se le ha concedido o no hasta ese momento su número
autorizado de sucesos de tiempo de servicio de célula, lo que
significa que se alcanza su condición concedida de ancho de banda
garantizado, es decir, cuando se alcanza su respectiva participación
autorizada de ancho de banda reservado. Con esto el planificador
funciona en modo G, cuando al menos un flujo de datos activo no ha
alcanzado su condición concedida de ancho de banda garantizado, o
el planificador funciona en modo NG cuando todos los flujos de
datos han alcanzado su condición concedida de ancho de banda
garantizado o cuando todos los flujos de datos que no han alcanzado
su condición concedida de ancho de banda garantizado están
inactivos.
Una segunda ventaja de tal implementación es que,
cuando se comparte ancho de banda garantizado en modo G, el
funcionamiento del planificador es aquí de conservación de trabajo,
dado que el modo G siempre se realiza con prioridad sobre el modo
NG.
Según tal implementación, una característica
especial adicional se describe en la reivindicación 6. En la misma
se describe que el método incluye además las etapas de:
- -
- asociar a cada uno de una pluralidad de flujos de datos un contador de concesión de servicio respectivo; e
- -
- inicializar el contador de concesión de servicio en cada comienzo de un período de tiempo predefinido hasta un respectivo valor de crédito inicial predefinido que se deriva del ancho de banda reservado que es igual al número correspondiente de concesiones de servicio autorizadas para el ancho de banda reservado durante el periodo de tiempo predefinido; y
- -
- actualizar, en cada momento de tiempo de servicio, el contador de concesión de servicio respectivo que está asociado al flujo de datos que se está sirviendo en el momento de tiempo de servicio, hasta que se alcanza un valor final predefinido para el contador de concesión de servicio respectivo; y
- -
- detectar que se alcanza una respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado de un flujo de datos cuando el contador de concesión de servicio asociado ha alcanzado el valor final predefinido respectivo.
Este principio comprende el control de la
operación de planificación de cada flujo de datos, durante un
periodo de tiempo predeterminado, por medio de un contador de
concesión de servicio por flujo de datos para cada sesión que se
inicializa con un valor de crédito que refleja el número
correspondiente de concesiones de servicio autorizadas para el
ancho de banda reservado para ese flujo de datos durante el nuevo
periodo de tiempo. De este modo, vigilando el contenido actual de
los respectivos contadores de concesión de servicio para todos los
flujos de datos, el planificador trabajará, en cada momento de
tiempo de servicio, en modo G o en modo NG.
Se ha de destacar aquí que la presente invención
no está limitada a implementaciones tales como las antes descritas,
es decir, la inicialización de los respectivos contadores de
concesión de servicio al comienzo de un periodo de tiempo
predefinido con una cantidad predeterminada de créditos y la
actualización de los respectivos contadores de concesión de servicio
cada vez que se sirve el flujo de datos asociado. En realidad, se
realiza una implementación alternativa de la presente invención en
el caso de que los respectivos contadores de concesión de servicio
sean aprovisionados sobre una base continua proporcional al número
correspondiente de concesiones de servicio autorizadas para el ancho
de banda reservado para su flujo de datos. Una implementación de
esta clase proporciona un mejor rendimiento y evita una
inicialización periódica al comienzo de un periodo de tiempo
predefinido.
Una característica especial adicional se describe
en la reivindicación 7. En la misma se describe que, cuando se
sirven sucesivamente paquetes completos de longitud variable, el
paso de actualizar el respectivo contador de concesión de servicio
se realiza contando un número de concesiones de servicio en
proporción a la longitud del paquete servido. En realidad, de esta
manera el planificador también permite manejar paquetes de datos de
longitud fija como paquetes de datos de longitud variable, es
decir, tramas completas.
Una observación adicional es que son posibles
diferentes enfoques organizativos para inicializar los contadores de
concesión de servicio.
Una primera solución se describe en la
reivindicación 8 que describe que el periodo de tiempo predefinido
tiene la misma duración para todos los flujos de datos.
Se describe una solución adicional en la
reivindicación 9 y ésta se caracteriza porque el periodo de tiempo
predefinido de la misma duración está sincronizado para todos los
flujos de datos. De esta manera, el paso de inicializar el contador
de concesión de servicio de cada flujo de datos en cada comienzo del
periodo de tiempo predefinido se realiza simultáneamente en todos
los contadores de concesión de servicio de todos los flujos de
datos.
Se describe en la reivindicación 10 otra solución
alternativa. En la misma se describe que el periodo de tiempo
predefinido de la misma duración no está sincronizado para todos
los flujos de datos. El paso de inicializar el contador de
concesión de servicio de cada flujo de datos en cada comienzo del
periodo de tiempo predefinido no se realiza simultáneamente para
todos los contadores de concesión de servicio de todos los flujos
de datos.
Se describe en la reivindicación 11 otra
implementación de los intervalos de tiempo, en la que el periodo de
tiempo predefinido tiene una duración específica, posiblemente
diferente, para cada flujo de datos. En realidad, en semejante
solución alternativa, los intervalos de tiempo de planificación del
flujo de datos tienen una duración diferente para cada flujo de
datos y sus intervalos de tiempo están puestos mutuamente en fase
de forma asíncrona. El funcionamiento del planificador ya no está
correlacionado en absoluto para todos los flujos de datos como en la
primera solución o, en menor medida, como en la solución
anterior.
Una característica específica adicional para
implementar la presente invención se describe en la reivindicación
12. En la misma el paso de determinar si se ha alcanzado o no una
respectiva participación autorizada del ancho de banda reservado
para al menos cada flujo de datos activo, incluye unos medios de
determinación de modo que usan un contador de flujo de datos de
participación de ancho de banda garantizado común. El contador de
flujo de datos de participación de ancho de banda garantizado común
registra el número actual de flujos de datos activos que no han
alcanzado hasta el momento su respectiva participación autorizada
del ancho de banda reservado.
Además, se ha de explicar que, con el fin de
implementar la presente invención, son posibles tipos diferentes de
planificación. Estas disposiciones de planificación se describen en
la reivindicación 13, reivindicación 14, reivindicación 15,
reivindicación 16, reivindicación 17, reivindicación 18 y
reivindicación 19 y se explican en párrafos adiciona-
les.
les.
Se describe en la reivindicación 6,
reivindicación 7 y reivindicación 8 tres aplicaciones del presente
procesador. Esto se describirá en los siguientes párrafos.
Se proporciona en una salida del procesador una
señal de salida del procesador, es decir, una señal de ancho de
banda compartido que es una medida de la respectiva participación
reservada de paquete de datos y de la respectiva participación no
reservada de paquete de datos. Se ha de destacar que esta señal de
ancho de banda compartido puede implementarse de maneras
diferentes.
Una posible manera de reflejar el resultado del
ancho de banda reservado compartido y el ancho de banda no reservado
compartido consiste en generar una secuencia de identificaciones de
los flujos de datos que están autorizados a transmitir su paquete
de datos siguiente por el enlace común. Esto se puede realizar con
un planificador incluido en una red de comunicaciones para
compartir el ancho de banda disponible en un enlace común entre una
pluralidad de flujos de datos. Esto se describe en la
reivindicación 26. El planificador incluye unos medios de memoria
intermedia para clasificar los paquetes de datos entrantes según el
flujo de datos al que pertenecen los paquetes de datos en una
pluralidad de colas de memoria intermedia. Cada cola de memoria
intermedia incluida en los medios de memoria intermedia está
asociada a un flujo de datos. De esta manera se proporciona una
pluralidad de paquetes de datos clasificados en las diferentes
colas de memoria intermedia. El planificador también incluye unos
medios de selección para seleccionar uno de los paquetes de datos
clasificados y para transmitir el paquete de datos seleccionado por
el enlace común. El planificador incluye además el procesador según
la invención que está acoplado a los medios de selección. La señal
de ancho de banda compartido del procesador se proporciona a los
medios de selección para controlar la selección de los paquetes de
datos clasificados de las diferentes colas.
Se ha de destacar que la función clasificadora de
los medios de memoria intermedia puede implementarse de maneras
diferentes, es decir, una formación de cola física o una formación
de cola lógica. En realidad, una implementación posible es poner el
contenido de todo el paquete de datos en colas diferentes; sin
embargo, otra implementación es que los paquetes de datos estén
asociados a, por ejemplo, un número de identificación y que el
contenido de los paquetes de datos no esté clasificado físicamente
en absoluto, sino almacenado todo junto en una memoria. El
procesamiento adicional se ejecuta con los números de
identificación hasta que se permite que un paquete de datos asociado
a un número de identificación particular abandone los medios de
memoria intermedia.
Otra manera de reflejar el resultado del ancho de
banda reservado compartido y el ancho de banda no reservado
compartido es generar, según un paquete de datos recibido de un
flujo de datos particular, una orden de aceptación o una orden de
descarte. Esto se puede realizar incluyendo una memoria intermedia
inteligente en una red de comunicaciones para compartir ancho de
banda disponible en un enlace común entre una pluralidad de flujos
de datos que son transmitidos a través del enlace común. Esto se
describe en la reivindicación 27. La memoria intermedia inteligente
incluye medios de decisión para decidir si se acepta o se descarta
un paquete de datos entrante de uno de los flujos de datos. Cuando
se acepta el paquete de datos entrante, se almacena éste en unos
medios de memoria intermedia, por ejemplo, en una memoria
intermedia de "primero en entrar primero en salir" para
transmitirlo más tarde por el enlace común. La memoria intermedia
inteligente incluye además el procesador según la invención que está
acoplado a los medios de decisión. La señal de ancho de banda
compartido del procesador se proporciona a los medios de decisión
para controlar la decisión según la señal de ancho de banda
compartido.
Una tercera aplicación de la presente invención
es un sistema de telecomunicaciones que incluye al menos un
procesador según la presente invención. Esto se describe en la
reivindicación 28.
Los anteriores y otros objetos y características
de la invención se harán más evidentes y la invención misma se
comprenderá mejor haciendo referencia a la siguiente descripción de
una realización tomada junto con la figura anexa que representa un
planificador que incluye un procesador según la presente
invención.
En primer lugar, se proporcionará una descripción
funcional de los bloques funcionales mostrados en la figura.
Basándose en esta descripción, la implementación de los bloques
funcionales de la figura será más obvia para una persona versada
en la técnica. Además, el funcionamiento del método de la invención
se describirá con mayor detalle.
Se prefiere para esta realización particular
describir un planificador que está incluido en un conmutador
multiservicio de telecomunicaciones de modo de transferencia
asíncrono que soporta, entre otros servicios, el servicio de
velocidad garantizada de tramas GFR en un sistema de comunicaciones
ATM.
El planificador de la figura está incluido en el
conmutador ATM para garantizar a cada flujo de datos GFR su ancho
de banda garantizado mínimo. Para ser capaz de soportar este ancho
de banda garantizado mínimo para cada flujo de datos GFR, el
planificador recibe del conmutador ATM el ancho de banda disponible
que está predeterminado para todos los flujos de datos GFR en
conjunto. La parte del ancho de banda derivada del ancho de banda
disponible que se usa para proporcionar a cada flujo de datos GFR
al menos su ancho de banda mínimo se denomina el ancho de banda
reservado. Sin embargo, en exceso sobre este ancho de banda
reservado el ancho de banda disponible incluye algo del ancho de
banda no reservado al que se le permite que sea compartido por el
operador según su propia política. Haciendo referencia a la figura,
se muestra un planificador que comparte el ancho de banda reservado
y el ancho de banda no reservado entre una pluralidad de flujos de
datos que necesitan ser transmitidos por el enlace común L. Este
enlace común L, mostrado en la figura, está acoplado al
planificador.
Se prefiere para esta realización particular que
la pluralidad de flujos de datos sea igual a 16. Esto significa que
el planificador está dimensionado para soportar 16 flujos de datos
GFR.
Una observación adicional es que, dado que el
planificador de esta realización soporta un conmutador ATM, debe
comprenderse que cada flujo de datos representa una
conexión/trayectoria virtual ATM que se identifica por su
identificación virtual.
Haciendo referencia a la figura, el planificador
incluye una memoria intermedia BUF, un selector SEL y un procesador
P según la presente invención. La memoria intermedia BUF está
acoplada al selector SEL y al procesador P. El selector SEL está
acoplado a través de una salida del planificador al enlace común L.
El procesador P también está acoplado al selector SEL.
La memoria intermedia BUF incluye una entrada y
16 salidas. Para no sobrecargar la figura únicamente se muestran 5
salidas. La entrada se muestra con una flecha que va hacia la
memoria intermedia y cada salida mostrada está representada por una
línea que abandona la memoria intermedia BUF.
La memoria intermedia BUF incluye para cada flujo
de datos soportado una cola de memoria intermedia. Únicamente se
muestran en la figura las cinco colas de memoria intermedia
asociadas a las cinco salidas mostradas: Q1, Q2, Q8, Q9 y Q16. Cada
cola de memoria intermedia, por ejemplo Q2, está asociada a un flujo
de datos que está identificado por su número de identificación, por
ejemplo, C2. La memoria intermedia BUF clasifica cada paquete de
datos que entra en el planificador por la entrada de la memoria
intermedia BUF en una de las colas de memoria intermedia según la
identificación del flujo de datos al cual pertenece el paquete de
datos. De esta manera, se proporciona una pluralidad de paquetes de
datos clasificados.
Con el fin de describir esta realización, se ha
de suponer que se establecen cinco flujos de datos C1, C2, C8, C9 y
C16 según las cinco colas de memoria intermedia mostradas Q1, Q2,
Q8, Q9 y Q16. Los paquetes de datos clasificados se muestran en la
figura por medio de bloques sombreados incluidos en cada cola según
su identificación de flujo de datos. Se ha de entender que la figura
muestra una situación real en un momento de tiempo predefinido. De
esta manera puede verse en la figura que algunas colas de memoria
intermedia incluyen realmente paquetes de datos, por ejemplo Q1, Q2
y Q16, y otras colas de memoria intermedia no incluyen paquetes de
datos, por ejemplo Q8 y Q9. Cada bloque sombreado representa un
número de paquetes de datos del flujo de datos asociado.
El selector SEL se incluye en el planificador
para seleccionar en momentos de tiempo regulares una de las colas de
la memoria intermedia y para proporcionar a esta cola de memoria
intermedia una señal de control para permitir que esta cola de
memoria intermedia seleccionada transmita el primer paquete de datos
de su cola a través del selector SEL por el enlace común L. Debe
destacarse que el selector SEL actúa de hecho como un conmutador
encendido/apagado en cada salida de la memoria intermedia BUF. Una
observación adicional es que el funcionamiento detallado de este
selector SEL y esta memoria intermedia BUF es conocido por una
persona versada en la técnica y no se explicará aquí con mayor
detalle dado que ello va más allá del alcance de la invención.
El procesador P está incluido en el planificador
para controlar la función de selección del selector SEL. Para
ejecutar esta operación el procesador P proporciona una señal de
control, es decir, una señal de ancho de banda compartido BW al
selector SEL.
El procesador P incluye un primer procesador P1,
un segundo procesador P2, un controlador CTRL, un tercer
determinador DET3 y una memoria MEM. El primer procesador P1, el
segundo procesador P2 y el controlador CTRL están acoplados a la
memoria MEM. El primer procesador P1 y el segundo procesador P2
también están acoplados al controlador CTRL.
El primer procesador P1 comparte el ancho de
banda reservado incluido en el ancho de banda disponible entre los
5 flujos de datos establecidos según una respectiva participación
reservada de paquete de datos. Ha de entenderse que un flujo de
datos sólo recibe ancho de banda reservado en el caso de que se
necesite ancho de banda, es decir, cuando se establece la conexión y
se transmiten paquetes de datos. Además, la respectiva
participación reservada de paquete de datos, según el ancho de
banda mínimo garantizado de un flujo de datos de esta realización
particular, está en función de una velocidad mínima de paquete de
datos denominada MCR. Esta velocidad mínima de paquete de datos es
acordada en el contrato de servicio GFR en el establecimiento de
conexión del flujo de datos. De esta manera se definen las
siguientes velocidades mínimas de paquetes de datos para cada
conexión establecida:
flujo de datos C1: MCR1;
flujo de datos C2: MCR2;
flujo de datos C8: MCR8;
flujo de datos C9: MCR9;
flujo de datos C16: MCR16.
En el caso de que se establezca un flujo de
datos, por ejemplo C2, y se transmitan paquetes de datos a una
cierta velocidad de paquete de datos, el flujo de datos recibe al
menos el ancho de banda necesario según su velocidad mínima de
paquete de datos, por ejemplo MCR2.
El primer procesador P1 incluye un primer
determinador DET1 para determinar la respectiva participación
reservada de paquete de datos en función de la velocidad mínima de
paquete de datos. Se explicará en un párrafo adicional cómo
comparte el primer determinador DET1 el ancho de banda reservado,
según esta velocidad mínima de paquete de datos, entre los flujos
de datos establecidos.
El primer procesador P1 incluye además un
calculador para realizar algunos cálculos necesarios y un lector y
un escritor para interactuar con la memoria MEM y el controlador
CTRL; sin embargo, como se mencionó anteriormente, estos bloques
funcionales no se muestran en la figura y no se describen con mayor
detalle.
El segundo procesador P2 comparte el ancho de
banda no reservado incluido en el ancho de banda disponible en
exceso del ancho de banda reservado según una respectiva
participación no reservada de paquete de datos. Como ya se explicó
anteriormente, el ancho de banda no reservado no es una cantidad
constante absoluta de ancho de banda. Dado que el planificador está
soportando GFR, es claro que el ancho de banda no reservado incluye
también el ancho de banda reservado no empleado. Para reflejar una
clase diferente de estrategias del operador relativas a la manera
de compartir el ancho de banda no reservado, se define una
ponderación administrativa adaptable W para cada flujo de datos
establecido en el momento de establecimiento de la conexión del
flujo de datos. De esta manera se definen las siguientes
ponderaciones administrativas adaptables para cada flujo de datos
establecido:
flujo de datos C1: W1;
flujo de datos C2: W2;
flujo de datos C8: W8;
flujo de datos C9: W0;
flujo de datos C16: W16.
El segundo procesador P2 incluye un segundo
determinador DET2 (denominado en las reivindicaciones "medios
determinadores (DET2)") para determinar las respectivas
participaciones no reservadas de paquete de datos en función de
estas ponderaciones administrativas adaptables. Ha de señalarse que
el ancho de banda no reservado es compartido en esta realización
particular entre los flujos de datos activos, es decir, los flujos
de datos que tienen al menos un paquete de datos en su cola
asociada de la memoria intermedia BUF. Se explicará en un párrafo
adicional cómo comparte el segundo determinador DET2 el ancho de
banda no reservado entre los flujos de datos activos.
El segundo procesador P2 incluye también un
calculador para realizar algunos cálculos necesarios y un lector y
un escritor para interactuar con la memoria MEM y el controlador
CTRL; sin embargo, como se mencionó anteriormente, estos bloques
funcionales no se muestran en la figura y no se describen con mayor
detalle.
El procesador P también incluye un tercer
determinador DET3 para determinar un estado de los flujos de datos,
es decir, flujo de datos activo o flujo de datos inactivo. Para
ejecutar esta función el tercer determinador DET controla en la
memoria intermedia BUF para cada cola de memoria intermedia, por
ejemplo Q2, la presencia final de un paquete de datos. En el caso
de que esté presente al menos un paquete de datos en una cola de
datos se confirma que el estado del flujo de datos asociado es
"sí". En caso de que no esté presente ningún paquete de datos
en una cola de datos, se confirma que el estado del flujo de datos
asociado es "no". El estado de cada flujo de datos es
proporcionado por el tercer determinador DET3 a la memoria MEN
descrita más adelante y se almacena en esta memoria MEM para cada
flujo de datos por medio de una tercera variable denominada
variable de estado ACT.
Además, el procesador incluye una memoria MEM.
Esta memoria MEM incluye para cada flujo de datos la información
definida en el establecimiento de la conexión de los flujos de
datos, es decir, la identificación del flujo de datos C, la cola de
memoria intermedia asociada Q, la velocidad mínima definida de
paquete de datos MCR, la ponderación administrativa adaptable
definida W y con ella tres variables: una primera variable R y una
segunda variable U que también están asociadas a cada flujo de
datos y una tercera variable denominada variable de estado ACT que
refleja el estado de un flujo de datos respecto de si es un flujo
de datos activo o inactivo.
Se ha de señalar que los medios de asociación que
se mencionan en las reivindicaciones para asociar a cada flujo de
datos una ponderación administrativa adaptable están de hecho
materializados por parte de esta memoria MEM. Haciendo referencia a
la figura se muestran la definición y asociación antes mencionadas
por medio de una tabla que es una manera posible de implementar
esta memoria MEM. Los medios de asociación antes mencionados son
implementados en la tabla de memoria por la relación existente entre
la columna de los flujos de datos y la columna de las ponderaciones
administrativas adaptables.
El controlador CTRL controla el primer procesador
P1 y el segundo procesador P2. Según los resultados proporcionados,
es decir, las respectivas participaciones reservadas de paquete de
datos y las respectivas participaciones no reservadas de paquete de
datos, procedentes del primer procesador P1 y el segundo procesador
P2, respectivamente, el controlador CTRL genera la señal de ancho de
banda compartido antes mencionada BW. Esta señal de ancho de banda
compartido refleja el resultado global del ancho de banda reservado
compartido y el ancho de banda no reservado compartido. En esta
realización la señal de ancho de banda compartido BW incluye la
identificación de una cola de memoria intermedia, por ejemplo Q2,
que necesita ser seleccionada por el selector SEL en el momento de
tiempo real. Se implementa con un algoritmo, que se explica en los
párrafos ulteriores, el modo en que el controlador CTRL llega a
conocer tal identificación de cola de memoria intermedia
seleccionada, denominada brevemente en adelante cola de memoria
intermedia seleccionada.
Según esta realización preferida, para
implementar el procesador P de la invención se realiza una
provisión del ancho de banda reservado por un principio no
conservador de trabajo ejecutado por el primer procesador P1; y el
ancho de banda que no se usa por el primer procesador P1 es
distribuido a los flujos de datos activos por medio de un principio
conservador de trabajo ejecutado por el segundo procesador P2. El
funcionamiento de estos dos procesadores es combinado de tal manera
que el segundo procesador P2 sólo se activa cuando el primer
procesador P1 está inactivo.
Una observación adicional es que es conocida para
una persona versada en la técnica que un principio conservador de
trabajo puede implementarse con un reloj de tiempo virtual por lo
cual el procesador P2 realiza sus funciones cada vez que tiene la
posibilidad de hacerlo. El funcionamiento detallado de un principio
conservador de trabajo va más allá del alcance de esta invención. El
objetivo es usar un reloj de tiempo virtual en vez de un reloj de
tiempo real por el segundo procesador P2 para implementar el
funcionamiento básico del segundo procesador P2.
Las dos variables anteriores mencionadas
asociadas a cada flujo de datos, es decir, asociadas a cada cola de
memoria intermedia, se denominan en adelante marca de tiempo U y
marca de tiempo R (véase tabla en la memoria MEM), por ejemplo,
para el flujo de datos C2 se definen una marca de tiempo U2 y una
marca de tiempo R2. Se ha de señalar que durante el funcionamiento
del algoritmo, el valor real de las marcas de tiempo R y el valor
real de las marcas de tiempo U se aumentan según un método que se
describirá en un párrafo subsiguiente. Aún más, el valor de la marca
de tiempo R refleja de hecho, cuando se compara con el valor real
del reloj de tiempo real, una medida de la necesidad de transmitir
un paquete de datos del flujo de datos asociado para respetar aún
la velocidad mínima de paquete de datos definida para este flujo de
datos. Para comprender esto se ha de explicar que se calcula y se
adapta el valor de la marca de tiempo R en función de su
consiguientemente mínima velocidad de paquete de datos MCR. Si se
imagina una línea de tiempo desde la izquierda hasta la derecha
sobre la cual transcurre el tiempo real de izquierda a derecha, los
valores diferentes de las marcas de tiempo R se pueden marcar sobre
la línea de tiempo. Cuando el tiempo real es aún menor que el valor
más pequeño de todas las marcas de tiempo R, todavía se respetan
las velocidades mínimas de paquete de datos de los diferentes
flujos de datos. No se necesita compartir ancho de banda disponible
entre uno u otro flujo de datos para poner su velocidad real de
paquete de datos de acuerdo con su velocidad mínima de paquete de
datos. Se permite compartir el ancho de banda disponible dejado
entre los flujos de datos según la estrategia del operador. Sin
embargo, si el tiempo real pasara la posición del valor más pequeño
de las marcas de tiempo R, es decir, el tiempo transcurrido para
este flujo de datos, habría llegado el momento de transmitir un
paquete de datos de este flujo de datos para respectar de nuevo su
velocidad mínima de paquete de datos.
En el momento de la llegada de un paquete de
datos a una cola de memoria intermedia vacía la marca de tiempo R y
la marca de tiempo U son iniciadas por el primer procesador P1 y el
segundo procesador P2, respectivamente. Imaginándose una situación
en la que un paquete de datos llega a una cola de memoria
intermedia vacía, por ejemplo memoria intermedia Q2, el valor de la
marca de tiempo R2 se calcula en función de un valor previo de esta
marca de tiempo R2_prev, la inversa de la velocidad mínima de
paquete de datos asociada MCR2 y el valor de un reloj de tiempo
real (no mostrado en la figura) que refleja el tiempo real T.
El valor de inicialización de la marca de tiempo
R2 se calcula por el primer procesador P1 con la siguiente
fórmula:
R2 = Max
{(R2_prev + 1/MCR2);
T}
es decir, el máximo
de:
- -
- el valor previo de la marca de tiempo R2 incrementado con la inversa de la velocidad mínima de paquete de datos asociada MCR2; y
- -
- el tiempo real.
Con el mismo ejemplo, se calcula el valor de la
marca de tiempo U2 en función de un valor previo de esta marca de
tiempo U2_prev, la inversa de la ponderación administrativa
adaptable asociada W2 y el valor de un reloj de tiempo virtual (no
mostrado en la figura) que refleja un tiempo virtual T_virt. El
valor del tiempo virtual T_virt para el segundo procesador P2 es
igual al valor de la marca de tiempo U2_última que se seleccionó la
última por el segundo procesador P2.
El valor de inicialización de la marca de tiempo
U2 se calcula por el segundo procesador P2 con las siguientes
fórmulas:
U2 = Max
{(U2_prev + 1/W2);
T_virt}
es decir, el máximo
de:
- -
- el valor previo de la marca de tiempo U2 incrementado con la inversa de la ponderación administrativa adaptable asociada W2; y
- -
- el tiempo virtual T_virt.
Se ha de destacar que se explica a continuación
el uso de diferentes señales de control entre los diferentes bloques
funcionales incluidos en el procesador P, pero esto no se muestra
en la figura para no sobrecargar la misma.
Para determinar una cola de memoria intermedia
seleccionada el controlador CTRL proporciona en momentos de tiempo
regulares predefinidos, según la velocidad de transmisión por el
enlace común L, una señal de control de comienzo al primer
procesador P1. El primer determinador DET1 comienza a buscar el
valor más pequeño entre los valores reales de las marcas de tiempo
R correspondientes a flujos de datos activos en la memoria MEM. La
marca de tiempo R con el valor más pequeño se denomina marca de
tiempo R mínima. El valor de la marca de tiempo R mínima es
comparado con el valor del reloj de tiempo real.
Cuando el valor del reloj de tiempo real es mayor
que el valor de la marca de tiempo R mínima ha llegado el momento
de transmitir un paquete de datos del flujo de datos asociado a
esta marca de tiempo R mínima con el fin de respectar la velocidad
mínima de paquete de datos MCR de este flujo de datos. El primer
procesador P1 proporciona la identificación de la cola de memoria
intermedia asociada a esta marca de tiempo R mínima, es decir, la
cola de memoria intermedia seleccionada que se dirige hacia el
controlador CTRL. La cola de memoria intermedia seleccionada es
incluida por el controlador CTRL en la señal de ancho de banda BW,
con lo cual se habilita al selector SEL para que seleccione la cola
de memoria intermedia conforme y transmita el primer paquete de
datos de esta cola de memoria intermedia seleccionada por el enlace
común L. El primer procesador P1 también actualiza el valor de la
marca de tiempo R mínima en función de la velocidad mínima de
paquete de datos del flujo de datos asociado. Por ejemplo,
supóngase que la marca de tiempo R mínima es la marca de tiempo R2
del flujo de datos C2. El nuevo valor de la marca de tiempo R2 se
calcula con la siguiente fórmula:
R2 = R2_previa
+
1/MCR2
Este valor es actualizado en la memoria MEM por
el primer procesador P1.
Cuando el valor del reloj de tiempo real es menor
que el valor de la marca de tiempo R mínima, aún queda tiempo para
transmitir un paquete de datos de otro flujo de datos no
necesariamente asociado a esta marca de tiempo R mínima, es decir,
queda ancho de banda no reservado disponible para compartirlo entre
los flujos de datos activos. El primer procesador P1 proporciona al
controlador CTRL una señal de control que incluye este hecho,
denominada señal de control no reservada. Por su parte, el
controlador CTRL proporciona, tras recibir del primer procesador P1
tal señal de control no reservada, una señal de control de comienzo
al segundo procesador P2 para activar el mismo. El segundo
determinador DET2 del segundo procesador P2 comienza a buscar el
valor más pequeño de entre los valores reales de las marcas de
tiempo U correspondientes a flujos de datos activos en la memoria
MEM. La marca de tiempo U con el valor más pequeño se denomina
marca de tiempo U mínima. El segundo procesador P2 proporciona la
identificación de la cola de memoria intermedia asociada a esta
marca de tiempo U mínima, es decir, la cola de memoria intermedia
seleccionada que se dirige hacia el controlador CTRL. La cola de
memoria intermedia seleccionada es incluida por el controlador CTRL
en la señal de ancho de banda BW, con lo cual se habilita al
selector SEL para que seleccione la cola de memoria intermedia
conforme y transmita el primer paquete de datos de esta cola de
memoria intermedia seleccionada por el enlace común L. El segundo
procesador P2 también actualiza el valor de la marca de tiempo U
mínima en función de la ponderación administrativa adaptable del
flujo de datos asociado. Por ejemplo, supóngase que la marca de
tiempo U mínima es la marca de tiempo U2 del flujo de datos C2. El
nuevo valor de la marca de tiempo U2 se calcula con la siguiente
fórmula:
U2 = U2_previa
+
1/W2
Este valor es actualizado en la memoria MEM por
el segundo procesador P2.
Se ha de destacar que se proporciona una
implementación más precisa de la presente invención en el caso de
que el algoritmo funcione con una variable más, denominada última
variable servida. El valor de esta variable es el nombre del primer
procesador P1 o el nombre del segundo procesador P2 según el
procesador que proporcionó la identificación de la cola de memoria
intermedia seleccionada que se ha incluido la última en la señal de
ancho de banda compartido BW. El uso de tal variable extra controla
el hecho de que en el caso de que una identificación de cola de
memoria intermedia, por ejemplo Q16, se incluyera en la señal de
ancho de banda BW, debido por ejemplo a los resultados del
procesador P2, con lo que, según el algoritmo implementado, se
incrementó el valor de la marca de tiempo asociada U16, el valor de
esta marca de tiempo asociada U16 no se vuelve a calcular de nuevo
cuando llega un primer paquete de datos a la cola de memoria
intermedia Q16 si ésta está vacía. Pequeñas modificaciones,
evidentes para una persona versada en la técnica, pueden aplicarse
a la realización antes descrita con el fin de adaptarla para
integrar tal variable servida última, con lo cual se establece un
uso más eficiente del ancho de banda reservado.
Se describirá ahora el funcionamiento del método
de la invención por medio de un ejemplo que describe un periodo de
tiempo predefinido durante el funcionamiento real del algoritmo.
Imagínese la siguiente situación y valores reales en la memoria
MEM: la siguiente tabla muestra cinco flujos de datos establecidos:
C1, C2, C8, C9, C16 con sus colas de memoria intermedia asociadas,
sus velocidades mínimas de paquete de datos, los valores reales de
sus marcas de tiempo R asociadas, sus ponderaciones administrativas
adaptables y el valor real de sus marcas de tiempo U asociadas:
Sin embargo, supóngase que la cola de memoria
intermedia para el flujo de datos C8 y el flujo de datos C9 está
vacía. De esta manera no es necesario proporcionar ancho de banda
disponible real a estos dos flujos de datos.
Imagínese que durante el funcionamiento del
algoritmo, el controlador CTRL proporciona la siguiente señal de
comienzo al primer procesador P1. El primer determinador DET1 del
primer procesador P1 comienza a buscar el valor más pequeño de
entre los valores reales de las marcas de tiempo R en la memoria
MEM. La marca de tiempo R con el valor más pequeño es R16 = 10. El
valor de la R16 es comparado con el valor del reloj de tiempo real.
Supóngase que este reloj de tiempo real equivale a T = 12, lo cual
significa que el valor del reloj de tiempo real es mayor que el
valor de la marca de tiempo R16. Ha llegado el momento de
transmitir un paquete de datos del flujo de datos, es decir, C16,
asociado a esta marca de tiempo R mínima R16 para respetar la
velocidad mínima de paquete de datos MCR16 = 1/10 de este flujo de
datos C16. El primer procesador P1 proporciona la identificación de
la cola de memoria intermedia Q16 asociada a esta marca de tiempo R
mínima R16, es decir, la cola de memoria intermedia seleccionada
que se dirige al controlador CTRL. La cola de memoria intermedia
seleccionada Q16 es incluida por el controlador CTRL en la señal de
ancho de banda BW, con lo cual se habilita al selector SEL para que
seleccione la cola de memoria intermedia seleccionada Q16 y
transmita el primer paquete de datos de esta cola de memoria
intermedia seleccionada Q16 por el enlace común L. El primer
procesador P1 también actualiza el valor de la marca de tiempo R
mínima R16 en función de la velocidad mínima de paquete de datos
MCR16 = 1/10 del flujo de datos asociado C16. El nuevo valor de la
marca de tiempo R16 es calculado con la siguiente fórmula:
R16 =
R16_previa + 1/MCR16 = 10 + 10 =
20
Este valor se actualiza en la memoria MEM por el
primer procesador P1:
Los algoritmos continúan, con lo que el contador
de tiempo real también se adapta e incrementa hacia T = 13.
El controlador CTRL proporciona una siguiente
señal de comienzo al primer procesador P1. El primer procesador P1
comienza a buscar el valor más pequeño de entre los valores reales
de las marcas de tiempo R en la memoria MEM. La marca de tiempo R
con el valor más pequeño es R2 = 18. El valor de la marca de tiempo
mínima R2 = 18 es comparado con el valor del reloj de tiempo real T
= 13. El valor del reloj de tiempo real no es mayor que el valor de
la marca de tiempo R mínima R2; aún queda tiempo para transmitir un
paquete de datos de otro flujo de datos no necesariamente asociado
a esta marca de tiempo R mínima R2, es decir, queda ancho de banda
no reservado disponible para compartirlo entre los flujos de datos
activos.
El primer procesador P1 proporciona al
controlador CTRL una señal de control no reservada. Por su parte, el
controlador CTRL proporciona, tras recibir del primer procesador P1
esta señal de control no reservada, una señal de control de
comienzo al segundo procesador P2 para activar el mismo. El segundo
determinador DET2 del segundo procesador P2 comienza a buscar el
valor más pequeño de entre los valores reales de las marcas de
tiempo U correspondientes a flujos de datos activos en la memoria
MEM. La marca de tiempo U con el valor más pequeño es la marca de
tiempo U mínima U2 = 2. El segundo procesador P2 proporciona la
identificación de la cola de memoria intermedia Q2 asociada a esta
marca de tiempo U mínima U2 = 2, es decir, la cola de memoria
intermedia seleccionada Q2 que se dirige hacia el controlador CTRL.
La cola de memoria intermedia seleccionada Q2 es incluida por el
controlador CTRL en la señal de ancho de banda BW, con lo cual se
habilita al selector SEL para que seleccione la cola de memoria
intermedia conforme Q2 y transmita el primer paquete de datos de
esta cola de memoria intermedia seleccionada por el enlace común L.
El segundo procesador P2 también actualiza el valor de la marca de
tiempo U mínima U2 en función de la ponderación administrativa
adaptable del flujo de datos asociado C2. El nuevo valor de la marca
de tiempo U2 se calcula con la siguiente fórmula:
U2 = U2_previa
+ 1/W2 = 2 + 1 =
3;
el segundo procesador proporciona
este valor a la memoria MEM con el fin de actualizarlo en la
tabla:
De esta manera el método para compartir ancho de
banda disponible proporciona al operador de red la flexibilidad de
definir sus propias políticas para compartir el ancho de banda no
reservado. En realidad, el operador puede proporcionar otro valor a
las ponderaciones administrativas adaptables e imponerlo así al
algoritmo para compartir el ancho de banda disponible no reservado
según otra estrategia.
Debe observarse que aunque la realización antes
descrita del procesador incluido en el planificador, se describe en
un conmutador ATM que soporta, entre otros servicios, la categoría
de servicio de velocidad garantizada de tramas GFR, la aplicación
de la invención no se reduce a tales conmutadores. En realidad,
pequeñas modificaciones, evidentes para una persona versada en la
técnica, pueden aplicarse a la realización antes descrita con el
fin de adaptarla para su uso en otra clase de sistemas de
telecomunicaciones que necesitan compartir entre una pluralidad de
flujos de datos un ancho de banda no reservado incluido en el ancho
de banda disponible en exceso sobre el ancho de banda reservado
según la estrategia del operador, como, por ejemplo un sistema de
telecomunicaciones de paquete de longitud variable tal como
enrutadores de protocolo Internet.
En una segunda realización, también se usa un
planificador para compartir tanto el ancho de banda garantizado
como el no garantizado, sobre la base de dos parámetros de
planificación por cada flujo de datos, un parámetro de
planificación de ancho de banda reservado para el primero y un
parámetro de planificación de ponderación administrativa para el
segundo.
Se ha de explicar que la descripción de esta
segunda realización hace referencia a algunos aspectos de la
presente figura. Además, se emplean algunas abreviaturas en los
siguientes párrafos que describen esta segunda realización para
facilitar la comprensión. Sin embargo, estas abreviaturas no señalan
referencias usadas en la presente figura.
Este planificador es muy similar al ilustrado en
la figura excepto en que su procesador P no comprende dos medios de
procesamiento distintos P1 y P2. En realidad, los dos pasos de
compartir ancho de banda reservado y compartir ancho de banda no
garantizado están constituidos aquí por dos procedimientos de
compartimiento exclusivos entre la pluralidad de flujos de datos
(activos), a saber:
- -
- Un primer procedimiento para compartir ancho de banda garantizado (hasta una cantidad de ancho de banda reservado); y
- -
- Un segundo procedimiento para compartir ancho de banda no garantizado.
El ancho de banda no garantizado comprende el
ancho de banda no reservado así como la parte realmente no usada del
ancho de banda reservado. El ancho de banda no reservado está
incluido en el ancho de banda disponible en exceso del ancho de
banda reservado.
En consecuencia, únicamente se describen las
diferencias básicas en comparación con la realización previa.
En esta segunda realización, en vez de determinar
en cada momento de tiempo de servicio si se ha de conceder una
participación de ancho de banda garantizado o no garantizado como
resultado del funcionamiento de los medios de procesamiento P1 que
realizan una planificación no conservadora de trabajo del ancho de
banda reservado, se emplean aquí unos medios de determinación de
modo (no mostrados) en el controlador CTRL. Los medios de
determinación de modo indican fácilmente, en cada momento de tiempo
de servicio, bajo qué modo (G o NG) debe concederse ancho de banda
al flujo de datos. Esto significa que los medios de determinación
de modo indican si, en ese momento de tiempo de servicio, se ha de
conceder con prioridad (en modo G) ancho de banda garantizado o,
por el contrario, ha de concederse (en modo NG) ancho de banda no
garantizado. Además, dependiendo del modo fácilmente determinado, se
ejecuta un procedimiento de selección de flujo de datos subsiguiente
por el planificador para conceder ancho de banda garantizado o no
garantizado a un flujo de datos.
Como se explicó anteriormente, las ventajas
principales de tal implementación de un planificador de modo dual
son dobles, a saber:
- -
- Debido a la decisión anterior tomada por los medios de determinación de modo únicamente se requiere un solo planificador de modo dual para ejecutar el procedimiento de selección de flujo de datos subsiguiente para conceder, en cada momento de tiempo de servicio, ancho de banda garantizado o no garantizado; y
- -
- El funcionamiento del planificador es aquí conservador de trabajo también cuando se comparte ancho de banda garantizado en modo G, dado que el Modo G siempre se ejecuta con prioridad sobre el Modo NG.
Una solución preferida para implementar los
medios de determinación de modo comprende:
- -
- un contador de concesión de servicio (CT1, CT2,...,CT16) asociado a cada uno de los flujos de datos (C1, C2,...,C16); y
- -
- un contador común de flujo de datos de participación de ancho de banda garantizado (GBSDFC).
Un contador de concesión de servicio CT2 asociado
a un flujo de datos C2 contiene su cantidad de crédito corriente de
concesiones de servicio para el ancho de banda garantizado. Se
abastece continuamente con concesiones de servicio elegibles
adicionales a una velocidad que es proporcional al ancho de banda
reservado MCR2 para ese flujo de datos.
Cada vez que el flujo de datos C2 se sirve de su
participación de ancho de banda garantizado, se hace disminuir su
contador CT2. Esta operación es posible hasta que se agota su
cantidad de concesión de servicio. El flujo de datos C2 no ha
alcanzado su participación de ancho de banda reservado, es decir, no
ha agotado su crédito de concesión de servicio elegible, en la
medida en que a su contador CT2 aún le queda crédito suficiente
para que se le conceda ancho de banda garantizado para su siguiente
paquete de datos que está esperando en su cola asociada en la
memoria intermedia BUF.
El contador común de flujo de datos de
participación de ancho de banda garantizado GBSDFC se usa para
registrar el número actual de flujos de datos activos que no han
alcanzado hasta ahora su respectiva participación autorizada del
ancho de banda reservado total. En consecuencia, el contador GBSDFC
indica si se ha de realizar una participación de ancho de banda
garantizado (modo G) o una participación de ancho de banda no
garantizado (modo NG) cuando su contenido es positivo o nulo,
respectivamente.
Se describe ahora en los siguientes párrafos el
contador de concesión de servicio CT.
En lo que se refiere a la actualización por el
contador CT de un flujo de datos C que se selecciona para servicio,
son posibles dos situaciones diferentes dependiendo de los tipos de
paquetes de datos programados por el sistema:
- -
- Planificación de paquetes de datos de longitud fija, es decir, células, en cuyo caso el planificador se define como funcionando en "modo célula"; o
- -
- Planificación de paquetes de datos de longitud variable, es decir, tramas, en cuyo caso el planificador se define como funcionando en "modo trama".
En un planificador que funciona en "modo
célula", el contador de concesión de servicio CT puede, por
ejemplo, manejarse simplemente como sigue. El valor de crédito
inicial cargado en un contador CT se expresa convenientemente como,
por ejemplo, la cantidad autorizada respectiva de células de
crédito para un periodo de tiempo T. Esta cantidad autorizada de
células acreditadas se carga en el contador CT cuando se inicializa
al comienzo de un nuevo periodo de tiempo T. Puede seleccionarse un
flujo de datos activo para una participación de ancho de banda
garantizado en la medida en que el contenido de su contador CT
asociado aún no ha alcanzado el cero. Esto indica que su cantidad
corriente de células acreditadas es aún positiva y, por tanto, que
el flujo de datos aún no ha alcanzado su participación autorizada
de ancho de banda reservado. Cada vez que un flujo de datos se
sirve de su participación de ancho de banda garantizado, se
actualiza su contador CT asociado disminuyendo en uno su contenido
actual.
Por otro lado, en un planificador que funciona en
"modo trama", una técnica clásica consiste en trocear cada
trama de longitud variable en un número de segmentos de longitud
fija consecutivos. Una trama de longitud variable comprende un
número predefinido S de segmentos de longitud fija y se maneja por
el planificador con un número idéntico de S momentos de tiempo de
servicio consecutivos. En consecuencia, aunque, en cada momento de
tiempo de servicio, un planificador que funciona en "modo
trama" maneja un segmento de longitud fija por cada tiempo de
servicio, según una manera bastante similar a la forma en la que un
planificador que funciona en "modo célula" maneja una célula de
longitud fija, la diferencia básica entre ellos radica en la
decisión de planificación. En realidad, cuando un planificador
selecciona una trama de longitud variable para un servicio en
"modo trama", decide conceder una participación de ancho de
banda para los S segmentos de longitud fija de la trama, es decir,
para S momentos de tiempo de servicio consecutivos que comienzan en
el actual. Por el contrario, cuando un planificador selecciona una
célula de longitud fija para un servicio en "modo célula",
decide conceder una participación de ancho de banda únicamente para
esa célula de longitud fija, es decir, sólo para el momento de
tiempo de servicio actual. De esta manera, para un planificador que
funciona en "modo trama", los contadores CT se manejan por
ejemplo como sigue. El valor de crédito inicial cargado en un
contador CT se expresa convenientemente como la respectiva cantidad
autorizada de segmentos acreditados para un periodo de tiempo. Esta
respectiva cantidad autorizada de células acreditadas es cargada en
el contador CT cuando éste es inicializado al comienzo de un nuevo
periodo de tiempo. Se selecciona un flujo de datos activo para una
participación de ancho de banda garantizado en la medida en la que
el contenido de su contador CT asociado no sólo no está a cero, sino
que también es igual al menos al número de segmentos S de la
siguiente trama que se ha de servir para ese flujo de datos. Esto
indica que su cantidad actual de segmentos acreditados aún está
equilibrada positivamente y que, por tanto, el flujo de datos no ha
alcanzado su participación autorizada de ancho de banda reservado.
Además, cada vez que un flujo de datos se sirve de una participación
de ancho de banda garantizado, se actualiza su contador asociado
disminuyendo su contenido actual en S, es decir, en el número de
segmentos de longitud fija de la siguiente trama. Dado que cada
contador CT es hecho disminuir ahora en un número variable de
segmentos S correspondientes a la longitud variable de cada trama,
en oposición a una disminución en uno de célula a célula como en el
"modo célula", su valor de contenido no alcanza necesaria y
exactamente el cero cuando ya no está equilibrado positivamente. En
realidad, esto depende de la longitud de las tramas sucesivas
servidas al flujo de datos. Por tanto, para cada flujo de datos, un
parámetro útil es el equilibrio de crédito del contador CT que se
define como la diferencia entre su contenido de crédito actual y el
número de segmentos S de la siguiente trama que se ha de servir a
ese flujo de datos. El equilibrio de crédito indica un equilibrio de
crédito positivo si es positivo o nulo, es decir, cuando la
cantidad actual de segmentos acreditados es mayor o igual a S; o el
equilibrio de crédito indica un equilibrio de crédito negativo si
es negativo, es decir, cuando la cantidad actual de segmentos
acreditados es menor que S. En consecuencia, un equilibrio de
crédito positivo indica que permanece disponible crédito suficiente
para hacer que la siguiente trama sea elegible para servicio por el
planificador.
En lo que se refiere al abastecimiento de
concesiones de servicio autorizadas a cada contador CT, una primera
solución, según se mencionó en la parte introductoria, consiste en
proporcionar una cantidad dada de concesiones autorizadas de
servicio garantizado EGSG a cada contador CT asociado a un flujo de
datos C, al comienzo de un periodo de tiempo predeterminado T. Esta
cantidad de crédito EGSG es proporcional al ancho de banda
reservado MCD, con lo que EGSG = MCR/T.
Se pueden concebir distintos enfoques para
inicializar periódicamente los contadores CT con su cantidad
respectiva de crédito EGSG. Las soluciones diferentes dependen de
si el periodo de tiempo predeterminado es el mismo o no para todos
los flujos de datos y, si es el mismo, si todos sus contadores CT se
inicializan o no simultáneamente.
En un primer enfoque, todos los intervalos de
tiempo de planificación de flujo de datos tienen la misma duración
y la inicialización de sus contadores CT asociados está
sincronizada con un ciclo periódico global T. En tal caso, los
contadores de concesión de servicio de todos los flujos de datos se
inicializan simultáneamente por su respectivo valor de crédito
inicial EGSG. En tal solución, el planificador recorre típicamente
el siguiente escenario. Al comienzo de un ciclo periódico, un
número de flujos de datos aún no tienen su contador de concesión de
servicio a cero, en consecuencia no han alcanzado su respectiva
participación autorizada de ancho de banda reservado, y el
planificador ejecuta el Modo G en cada momento de tiempo de servicio
sucesivo. En algún momento, algunos flujos de datos están aún en el
mismo estado, pero ninguno de ellos tiene una célula, o un
segmento, esperando a ser servido. Todos ellos están inactivos.
Entonces el planificador comienza a ejecutar el Modo NG. Más tarde,
uno o varios de estos flujos de datos que no han alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado,
pueden ahora tener esperando al menos una célula o un segmento. Se
vuelven así activos. A continuación, el planificador reanuda el
Modo G. Esta situación continúa hasta que finalmente todos los
flujos de datos han alcanzado su respectiva participación
autorizada de ancho de banda reservado. En este caso el
planificador realiza el Modo NG en cada momento de tiempo de
servicio sucesivo, hasta el final del ciclo periódico T, en cuyo
momento se inicializan de nuevo todos los contadores de concesión
de servicio CT.
En un segundo enfoque, todos los intervalos de
tiempo de planificación de flujo de datos tienen la misma duración,
pero la inicialización de sus contadores CT asociados no se
sincroniza para todos los flujos de datos. De esta manera, todos
los intervalos de tiempo de planificación de flujo de datos tienen
aún la misma duración T, pero el posicionamiento de sus intervalos
de tiempo respectivos T está algo diseminado en el tiempo en vez de
estar sincronizado en el mismo ciclo periódico global. El
funcionamiento del planificador ya no está correlacionado, o lo está
en mucha menor media, para todos los flujos de datos como en la
primera solución. En tal solución, la inicialización del contador
de concesión de servicio, asociado a los diversos flujos de datos,
es puesta en fase en diferentes instantes de tiempo. Puede
verificarse que tal organización diseminada alternativa de los
intervalos de tiempo de planificación de flujo de datos sigue
siendo totalmente compatible con el funcionamiento básico del
planificador. En realidad, dado que el planificador determina en
cada momento de tiempo de servicio si debe funcionar en Modo G o en
modo NG, cualquiera que sea el estado de los diversos contadores CT
e independientemente del modo G o NG determinado en momentos de
tiempo de servicio previos, no importa cuándo se han inicializado
mutuamente los diversos contadores CT, es decir, si simultáneamente
o no. Un efecto primario de la diseminación de los intervalos de
tiempo de planificación de flujo de datos es crear con el tiempo
alguna mezcla global de tipos de servicios tanto para el ancho de
banda garantizado como para el no garantizado. En una realización
práctica, todos los flujos de datos pueden, por ejemplo, dividirse
en un número predefinido de subconjuntos de flujos de datos K, que
se pueden inicializar en tiempos sucesivos separados por una
duración igual a un Kº de T.
En un tercer enfoque, el periodo de tiempo
predefinido T tiene una duración específica que posiblemente es
diferente para los diversos flujos de datos. Por tanto, sus
intervalos de tiempo están puestos en fase mutuamente de modo
asíncrono. El funcionamiento del planificador ya no está
correlacionado en absoluto para todos los flujos de datos como en
la primera solución o bien lo está en mucha menor medida que en la
solución previa. En tal caso, la inicialización, por el valor de
crédito respectivo EGSG, del contador de concesión de servicio CT,
asociado a los diversos flujos de datos, se pone en fase en
instantes de tiempo totalmente diferentes.
Al igual que en la solución alternativa previa,
también se puede verificar que, en tal alternativa tercera, la
organización asíncrona de los intervalos de tiempo de planificación
de flujo de datos sigue siendo aún totalmente compatible con el
funcionamiento básico del planificador dual. El efecto primario de
no correlacionar ya los intervalos de tiempo de planificación de
flujo de datos es crear con el tiempo una mezcla total global de
tipos de servicios tanto para el ancho de banda garantizado como
para el no garantizado. Con el fin de realizar semejante tercera
solución alternativa, se pueden concebir opciones diferentes para
la inicialización de cada contador de concesión de servicio. Estas
opciones diferentes consisten en ofrecer una elección flexible, para
cada flujo de datos C2, de su valor de intervalo de tiempo
respectivo T2 y de su valor de crédito respectivo EGSG2, incluyendo
la posibilidad de usar el mismo valor de crédito para todos los
flujos de datos, pero diferentes valores de intervalo de
tiempo.
En lo que aún se refiere al abastecimiento de
concesiones autorizadas de servicio a cada contador CT, debe
señalarse aquí que la presente invención no se limita a
implementaciones tales como las descritas anteriormente, es decir,
inicializar los contadores de concesión de servicio respectivos CT
al comienzo de un periodo de tiempo predefinido con una cantidad
predeterminada de créditos. En realidad, puede realizarse una
implementación alternativa de la presente invención suministrando
unidades de crédito de concesión de servicio, que correspondan cada
una de ellas a un tiempo de servicio de una célula o segmento, a
los contadores de concesión de servicio respectivos, sobre una base
continua en proporción al ancho de banda reservado para cada flujo
de datos. En tal alternativa, para un tamaño de célula o segmento
de B bits, el contador CT de un flujo de datos que tiene un ancho
de banda reservado MCR es incrementado continuamente en una unidad
de crédito de concesión de servicio a una velocidad de crédito Rc,
con lo que Rc = MCR / B. Tal implementación proporciona un mejor
rendimiento y evita una inicialización periódica al comienzo de un
periodo de tiempo predefinido.
El contador común de flujo de datos de
participación de ancho de banda garantizado GBSDFC se describe
ahora en los siguientes párrafos.
Para llevar correctamente el control del número
actual de flujos de datos activos que no han alcanzado hasta ahora
su respectiva participación autorizada del ancho de banda reservado
total, se decrementa el contador GBSDFC común cada vez que un flujo
de datos activo ha alcanzado su respectiva participación autorizada
de ancho de banda, o bien cada vez que un flujo de datos activo se
vuelve inactivo incluso si aún no ha alcanzado su respectiva
participación autorizada de ancho de banda.
Además, el contador GBSDFC común se incrementa
cada vez que un flujo de datos se vuelve activo, en tanto que éste
anteriormente no estuviera activo y no hubiera alcanzado aún su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, o
bien cada vez que un flujo de datos activo se detecta nuevamente
como no habiendo alcanzado aún su respectiva participación
autorizada de ancho de banda reservado, en tanto que anteriormente
se le considerara como habiendo alcanzado esta última. Por lo
tanto, se indica, en cada momento de tiempo de servicio, si se ha
de conceder ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo
que no ha alcanzado su participación autorizada de ancho de banda
reservado cuando el contador común GBSDFC no está vacío, o si se ha
de conceder ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo
cuando el contador común GBSDFC está vacío.
Usando tal contador común de flujo de datos de
participación de ancho de banda garantizado en combinación con los
contadores de concesión de servicio asociados a cada flujo, es
claro que el método de la presente invención permite una solución
eficiente para implementar unos modos de determinación de modo que
discriminan, en cada momento de tiempo de servicio, si se ha de
conceder por parte del planificador de modo dual un ancho de banda
garantizado o no garantizado.
En lo que se refiere a la propia operación de
planificación, que permite seleccionar, en cada momento de tiempo
de servicio, en modo G o en modo NG, un flujo de datos particular
para que sea servido el primero, se ha de explicar que son posibles
diferentes tipos de disposiciones de planificación.
En cada momento de tiempo de servicio, el
planificador realiza exclusivamente la planificación sobre la base
de los parámetros de planificación de ancho de banda reservado
cuando se concede una participación de ancho de banda garantizado en
modo G, o bien de los parámetros de planificación de ponderación
administrativa cuando se concede una participación de ancho de
banda no garantizado en modo NG. Esto depende del modo G o NG
realizado por el procesador como resultado de los medios de
determinación de modo que vigilan el estado global de los contadores
de concesión de servicio de todos los flujos de datos activos.
Cuando se comparte ancho de banda garantizado en modo G, el
funcionamiento del planificador es aquí conservador de trabajo,
dado que el modo G siempre se ejecuta con prioridad sobre el modo
NG.
En términos generales, se puede usar tipos
diferentes de técnicas de planificación clásicas para cada modo G o
NG, tales como, por ejemplo, las basadas en un clasificador de
marca de tiempo más pequeña o las basadas en una lista circular,
denominada normalmente técnica de planificación cíclica. En
combinación, son concebibles cuatro ejemplos de solución de la
disposición de planificación en la forma siguiente:
- -
- Solución 1, que usa un clasificador de marca de tiempo más pequeña tanto en el modo G como en el modo NG; y
- -
- Solución 2, que usa un clasificador de marca de tiempo más pequeña para el modo G y una lista circular para el modo NG; y
- -
- Solución 3, que usa una lista circular tanto en modo G como en modo NG; y
- -
- Solución 4, que usa una lista circular para modo G y un clasificador de marca de tiempo más pequeña para modo NG.
Estos tipos diferentes de técnicas de
planificador se describen ahora por separado para el modo G y para
el modo NG.
Cuando se selecciona el modo G por los medios de
determinación de modo, el planificador ejecuta una distribución
justa ponderada de participación de ancho de banda garantizado
entre todos los flujos de datos actualmente activos que aún tienen
suficiente crédito remanente en su contador de concesión de
servicio, es decir, los flujos de datos que aún no han alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado.
Por tanto, de una u otra manera, esta operación implica la
necesidad de separar por filtración los flujos de datos que están
inactivos y/o que han alcanzado su participación autorizada de ancho
de banda reservado.
Se describe ahora una técnica de planificación
basada en un clasificador de marca de tiempo más pequeña para modo
G. Se consigue una distribución justa ponderada de participación de
ancho de banda garantizado por una planificación de separación
virtual convencional basada en el parámetro de planificación de
ancho de banda reservado por cada flujo de datos en la memoria. En
cada momento de tiempo de servicio en el modo G, el flujo de datos
seleccionado es el que tiene la marca de tiempo más pequeña de
entre los parámetros de planificación de ancho de banda reservado
para todos los flujos de datos activos que no han alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado. Se
ha de observar que la inicialización y cálculo de la marca de
tiempo del parámetro de planificación de ancho de banda reservado
son similares a los descritos en la primera realización. Esto
significa que la marca de tiempo del parámetro de planificación se
calcula como una función de la velocidad mínima de célula asociada.
Sin embargo, obsérvese que el planificador maneja aquí los flujos
de datos sobre la base de sus respectivos parámetros de marca de
tiempo del parámetro de planificación de ancho de banda reservado
de un modo conservador de trabajo. Un parámetro de planificación de
un flujo de datos se elimina de la memoria:
- -
- cuando un flujo de datos previamente activo que no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado se vuelve inactivo; o
- -
- cuando un flujo de datos activo que no alcanzado previamente su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado es servido y agota su crédito en su contador de concesión de servicio.
Un parámetro de planificación de ancho de banda
reservado para un nuevo flujo de datos se introduce en la memoria,
bien:
- -
- cuando un flujo de datos previamente inactivo que no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado se vuelve activo; o
- -
- cuando un flujo de datos activo que ha alcanzado previamente su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado recibe algún nuevo crédito de concesión de servicio abonado en su contador de concesión de servicio.
Se describe ahora una técnica de planificación
basada en una lista circular para el modo G. Se puede realizar
alternativamente una distribución justa ponderada de participación
de ancho de banda garantizado con una lista circular sencilla,
denominada normalmente técnica de planificación cíclica, de flujos
de datos activos/acreditados, en asociación con sus respectivos
contadores de crédito de concesión de servicio cuyo contenido de
crédito autorizado es proporcional al respectivo ancho de banda
reservado de cada flujo de datos. La lista circular de flujos de
datos activos/acreditados contiene la identidad de todos los flujos
de datos activos que no han alcanzado su respectiva participación
autorizada de ancho de banda reservado.
En cada momento de tiempo de servicio en modo G,
el flujo de datos seleccionado está a la cabeza de la lista
circular, y su identidad se mueve entonces a la cola de la lista
circular. La separación por filtración de un flujo de datos implica
eliminar la entrada correspondiente de la lista circular de
activos/acreditados. Esto sucede cuando un flujo de datos
previamente activo que no ha alcanzado su respectiva participación
autorizada de ancho de banda reservado se vuelve inactivo, o bien
cuando un flujo de datos activo que no ha alcanzado previamente su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado es
servido y agota su crédito en su contador de concesión de servicio.
La introducción de una nueva entrada de flujo de datos implica
añadirla a la lista circular de activos/acreditados. Esto sucede
cuando un flujo de datos previamente inactivo que no ha alcanzado
su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado
se vuelve activo, o bien cuando un flujo de datos activo que ha
alcanzado previamente su respectiva participación autorizada de
ancho de banda reservado recibe un nuevo crédito de concesión de
servicio abonado en su contador de concesión de servicio. En
consecuencia, el modo G se ejecuta en la medida en que aún está
presente al menos una entrada de flujo de datos en esta lista
circular de activos/acreditados.
Cuando se selecciona el modo NG por los medios de
determinación de modo, el planificador ejecuta una distribución
justa ponderada de participación de ancho de banda no garantizado
entre todos los flujos de datos actualmente activos. Debe
observarse que cuando se ejecuta el modo NG todos los flujos de
datos activos han agotado necesariamente su crédito respectivo, es
decir, han alcanzado su respectiva participación autorizada de
ancho de banda reservado, dado que de otra manera el modo G se
ejecutaría con prioridad. De una u otra manera, esta operación
implica la necesidad de separar por filtración los flujos de datos
que están inactivos.
Se describe ahora una técnica de planificación
basada en un clasificador de marca de tiempo más pequeña para modo
NG. Se consigue una distribución justa ponderada de participación
de ancho de banda no garantizado por una planificación de
separación virtual convencional basada en el parámetro de
planificación de ponderación administrativa por cada flujo de datos
en la memoria. En cada momento de tiempo de servicio en el modo NG,
el flujo de datos seleccionado es el que tiene la marca de tiempo
más pequeña del parámetro de planificación de ponderación
administrativa de entre todos los flujos de datos activos.
Se ha de observar que la inicialización y cálculo
de la marca de tiempo del parámetro de planificación de ponderación
administrativa son similares a los descritos en la primera
realización. Esto significa que la marca de tiempo del parámetro de
planificación de ponderación administrativa se calcula como una
función de la ponderación administrativa asociada. Un parámetro de
planificación de ponderación administrativa de un flujo de datos
se elimina de la memoria cuando un flujo de datos previamente
activo se vuelve inactivo, o cuando un flujo de datos activo que ha
alcanzado previamente su respectiva participación autorizada de
ancho de banda reservado recibe un nuevo crédito por la
inicialización de su contador de concesión de servicio. Un parámetro
de planificación de ponderación administrativa para un nuevo flujo
de datos se introduce en la memoria cuando un flujo de datos
previamente inactivo se vuelve activo. El modo NG se ejecuta en la
medida en que aún está presente al menos una entrada de un flujo de
datos activo en la memoria, o hasta que se reanuda el modo G.
Se describe ahora una técnica de planificación
basada en una lista circular para modo NG. Se puede realizar
alternativamente una distribución justa ponderada de participación
de ancho de banda no garantizado con una técnica de lista circular
sencilla de flujos de datos activos/acreditados en asociación con un
segundo conjunto de respectivos contadores de concesión de servicio
extra ECT, muy similares a los contadores de concesión de servicio
CT, pero cuyo contenido se hace entonces proporcional al respectivo
parámetro de planificación de ponderación administrativa de los
flujos de datos. Sin embargo, se puede observar que los respectivos
contadores de concesión de servicio CT únicamente se usan para
aquellos flujos de datos que no han alcanzado su respectiva
participación autorizada de ancho de banda reservado, mientras que
los respectivos contadores de concesión de servicio extra ECT
únicamente se usan para aquellos flujos de datos que han alcanzado
su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado.
Por tanto, cada vez que un flujo de datos activo ha agotado su
crédito de distribución de ancho de banda garantizado, se puede
concebir el uso de sus mismos medios de contador asociados para la
contabilización de crédito de concesión de ancho de banda no
garantizado de una manera similar a la de una contabilización de
créditos básica. Al hacerlo así, puede usarse ventajosamente un solo
medio de contador asociado a cada flujo de datos que actúe como
contador de concesión de servicio CT cuando el flujo de datos aún
no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de
banda reservado, o que actúe como un contador de concesión de
servicio extra ECT cuando el flujo de datos ha alcanzado su
participación autorizada de ancho de banda reservado.
Para usar contadores de concesión de servicio
extra para planificar en modo NG han de acomodarse parámetros de
planificación de ponderación administrativa de una manera adecuada
en lo que se refiere al aprovisionamiento del respectivo valor de
crédito de concesión de servicio extra inicial predefinido NGSC en
los contadores de concesión de servicio, dado que la distribución
relacionada de ancho de banda no garantizado debe mantenerse
continuamente para cada flujo de datos hasta que se vuelven a
acreditar nuevas concesiones de servicio para una participación de
ancho de banda garantizado.
En consecuencia, con el fin de mantener tal
distribución justa ponderada de participación de ancho de banda no
garantizado en todos los flujos de datos activos en modo NG, los
contadores de concesión de servicio extra ECT de todos los flujos
de datos activos deben volverse a inicializar:
- -
- recargándolos simultáneamente con respectivos créditos de concesión de servicio extra iniciales, basándose en parámetros de planificación de ponderación administrativa respectivamente asociados; y
- -
- únicamente cuando todos estos flujos de datos activos han agotado sus respectivos créditos de concesión de servicio extra iniciales NGSC.
En realidad, de otra manera la distribución de
ancho de banda no garantizado no se realizaría proporcionalmente a
sus ponderaciones administrativas respectivas.
En un ejemplo de una realización práctica, tal
reinicialización de créditos de concesión de servicio extra
iniciales NGSC para todos los flujos de datos activos puede
lograrse funcionalmente de manera simultánea según se requiera, al
tiempo que se evita la recarga simultánea real de contenidos de
contador de concesión de servicio que se pueden retrasar.
Con el fin de abastecer tal recarga retrasada de
crédito de concesión de servicio extra en los contadores ECT, se
usa una lista circular de espera adicional de flujos de datos
activos que han agotado su respectivo valor de crédito de concesión
de servicio extra inicial predefinido y que no han recibido aún un
nuevo valor de crédito respectivo. Entonces, cuando los créditos de
concesión extra necesitan reinicializarse simultáneamente, se
ejecuta una conmutación a esta lista de espera adicional para
reemplazar la lista circular de activos/acreditados previamente
usada que se acaba de encontrar vacía. Cuando se cambia a la lista
circular de espera, los contadores de concesión de servicio extra
reinicializados no están aún realmente recargados con sus
respectivos créditos de concesión de ancho de banda no garantizado.
Pero su presencia en esta lista circular adicional, que ahora se
usa como una nueva lista circular de activos/acreditados, permite al
menos su selección por el planificador cuando se ejecuta el modo
NG. En consecuencia, cuando se selecciona un flujo de datos por
primera vez después de haber reinicializado su crédito de concesión
de servicio extra, se detecta el hecho de que éste es seleccionado
mientras su contador de concesión de servicio extra aún no está
recargado. En realidad, esto implica, según una regla implícita, que
la recarga de su contador de concesión de servicio extra está de
hecho pendiente y debe por tanto recargarse en ese momento con un
nuevo crédito de concesión de servicio extra NGSC.
Se separa por filtración una entrada de flujo de
datos eliminándola de la lista circular de activos/acreditados:
- -
- cuando un flujo de datos se vuelve inactivo, cuando un flujo de datos activo ha agotado su crédito de concesión de servicio extra; o
- -
- cuando un flujo de datos activo, que ha alcanzado previamente su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado recibe un respectivo nuevo valor de crédito de concesión de servicio abonado en su contador de concesión de servicio. Además, esta entrada eliminada se coloca en la lista circular de espera adicional antes mencionada, pero sólo si el flujo de datos aún está activo sin haberse dejado ningún crédito de concesión de servicio extra ni ningún valor de crédito de servicio respectivo.
Además, se introduce una nueva entrada de flujo
de datos en la lista circular de activos/acreditados cuando ésta se
vuelve activa y si aún ha quedado algo de crédito de concesión de
servicio extra. El Modo NG se ejecuta en la medida en que al menos
aún está presente una entrada de flujo de datos en la lista
circular de activos/acreditados, es decir, en la medida en que un
flujo de datos está activo, a no ser que se reanude el Modo G.
Se hace un comentario adicional con referencia a
la primera solución antes mencionada, es decir, la solución en la
que se usa un clasificador de marcas de tiempo tanto para el modo G
como para el modo NG, y en la que para cada flujo de datos, en
cualquier momento de tiempo de servicio, únicamente un parámetro de
planificación está exclusivamente en uso en la memoria, a saber, su
parámetro de planificación de ancho de banda reservado o su
parámetro de planificación de ponderación administrativa. Para una
implementación de esta clase sería suficiente un método de filtrado
en función de un solo conjunto de parámetros de marca de tiempo. En
realidad, en el modo G, el filtrado únicamente debe habilitar los
flujos de datos que tienen en su sitio un parámetro de planificación
de ancho de banda garantizado, es decir, los flujos de datos que no
han alcanzado su participación autorizada de ancho de banda
reservado. Además, en el modo NG, no se requiere en principio
filtrado dado que todos los flujos de datos activos han alcanzado
su participación autorizada de ancho de banda reservado y, por
tanto, tienen en su sitio su parámetro de planificación de ancho de
banda no garantizado. Esto significa que, en una implementación de
esta clase, un planificador de modo dual maneja en la memoria una
mezcla exclusiva de parámetros de marca de tiempo de planificación
de ancho de banda reservado, para flujos de datos a conceder con una
participación de ancho de banda garantizado, y de parámetros de
marca de tiempo de planificación de ponderación administrativa,
para flujos de datos a conceder con una participación de ancho de
banda no garantizado.
Aunque se han descrito previamente los principios
de la invención con relación a un aparato específico, se ha de
entender claramente que esta descripción se realiza únicamente a
modo de ejemplo y no como una limitación del alcance de la
invención según se define en las reivindicaciones anexas.
Claims (28)
1. Un método para compartir ancho de banda
disponible en un enlace común (L) de una red de comunicaciones entre
una pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) que
son transmitidos a través de dicho enlace común (L), siendo dicho
método para ser usa por un procesador (P) e incluyendo los pasos de
compartir ancho de banda reservado incluido en dicho ancho de banda
disponible entre dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,...,
C8, C9,..., C16), y de compartir ancho de banda no reservado entre
dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16)
según una respectiva participación de paquete de datos no reservado
que está asociada a cada uno de dicha pluralidad de flujos de datos
(C1, C2,..., C8, C9,..., C16), incluyéndose dicho ancho de banda no
reservado en dicho ancho de banda disponible en exceso de dicho
ancho de banda reservado, caracterizado porque dicho paso de
compartir dicho ancho de banda no reservado incluye asociar a al
menos uno (C2) de dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,...,
C8, C9,..., C16) una respectiva ponderación administrativa
adaptable y determinar dicha respectiva participación de paquete de
datos no reservado que está asociada a dicho al menos un flujo de
datos (C2) en función de dicha respectiva ponderación
administrativa adaptable.
2. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 1, caracterizado porque
dicho método incluye determinar dicho al menos un flujo de datos
como uno activo (C2) de dicha pluralidad de flujos de datos (C1,
C2,..., C8, C9,..., C16) que tienen al menos un paquete de datos en
unos medios de memoria intermedia (BUF) que están acoplados a dicho
procesador (P).
3. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 1, caracterizado porque
dicho procesador (P) controla unos medios de memoria intermedia
(BUF) que almacenan paquetes de datos recibidos, y porque dicho paso
de compartir ancho de banda reservado está constituido por un
primer procedimiento para compartir ancho de banda garantizado,
hasta una cantidad de ancho de banda reservado (MCR1,
MCR2,...,MCR8, MCR9,..., MCR16) predefinida para cada flujo de
datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) e incluida en dicho ancho de
banda disponible, y porque dicho paso de compartir ancho de banda no
reservado está constituido por un segundo procedimiento para
compartir ancho de banda no garantizado entre dicha pluralidad de
flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,...) según una respectiva
participación de ancho de banda no garantizado, comprendiendo dicho
ancho de banda no garantizado el ancho de banda no reservado así
como la parte realmente no usada de dicho ancho de banda reservado,
estando incluido dicho ancho de banda no reservado en dicho ancho
de banda disponible en exceso de dicho ancho de banda reservado, y
porque dicho segundo procedimiento para compartir dicho ancho de
banda no garantizado incluye asociar dicha ponderación
administrativa adaptable respectiva a al menos uno (C2) de dicha
pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16),
determinándose dicha respectiva participación de ancho de banda no
garantizado como una función de dicha ponderación administrativa
adaptable respectiva asociada a dicho al menos un flujo de
datos
(C2).
(C2).
4. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 1, caracterizado porque
dicho ancho de banda no reservado comprende ancho de banda
reservado no usado.
5. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 3, caracterizado porque
dicho método incluye además, en cada momento de tiempo de servicio,
los pasos de: determinar si, para al menos cada flujo de datos
activo de dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8,
C9,..., C16), se ha alcanzado o no una respectiva participación
autorizada de dicho ancho de banda reservado; y seleccionar, cuando
al menos un flujo de datos activo (C2) no ha alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado,
uno (C2) de entre dicha pluralidad de flujos de datos activos que no
han alcanzado su participación autorizada de ancho de banda
reservado, con lo que se concede ancho de banda garantizado en dicho
momento de tiempo de servicio; y seleccionar, cuando cada uno de
dicha pluralidad de flujos de datos activos ha alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado,
uno (C1) de entre dicha pluralidad de flujos de datos activos, con
lo que se concede ancho de banda no garantizado en dicho momento de
tiempo de servicio.
6. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 3, caracterizado porque
dicho método incluye además los pasos de:
- -
- asociar a cada uno de dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) un contador de concesión de servicio respectivo (CT1, CT2,..., CT8, CT9,..., CT16); e
- -
- inicializar dicho contador (CT2) de concesión de servicio en cada comienzo de un período de tiempo predefinido hasta un respectivo valor de crédito inicial predefinido (EGSG2) que se deriva de dicho ancho de banda reservado (MCR2) como siendo igual al número correspondiente de concesiones de servicio autorizadas para el ancho de banda reservado durante dicho periodo de tiempo predefinido; y
- -
- actualizar, en cada momento de tiempo de servicio, el contador (CT2) de concesión de servicio respectivo que está asociado al flujo de datos (C2) que se está sirviendo en dicho momento de tiempo de servicio, hasta que se alcanza un respectivo valor final predefinido para dicho contador (CT2) de concesión de servicio respectivo; y
- -
- detectar que se alcanza una respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado de un flujo de datos cuando el contador de concesión de servicio asociado ha alcanzado dicho valor final predefinido respectivo.
7. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 6, caracterizado porque,
cuando se sirven sucesivamente paquetes completos de longitud
variable, dicho paso de actualizar dicho contador (CT2) de concesión
de servicio respectivo se realiza contando un número de concesiones
de servicio en proporción a la longitud del paquete servido.
8. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 6, caracterizado porque
dicho periodo de tiempo predefinido tiene la misma duración para
todos los flujos de datos.
9. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 8, caracterizado porque
dicho periodo de tiempo predefinido de la misma duración está
sincronizado para todos los flujos de datos, de modo que dicho paso
de inicializar dicho contador (CT2) de concesión de servicio de cada
flujo de datos (C2) en cada comienzo del periodo de tiempo
predefinido se realiza simultáneamente para todos los contadores de
concesión de servicio (CT1, CT2,..., CT8, CT9,..., CT16) de todos
los flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16).
10. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 8, caracterizado porque
dicho periodo de tiempo predefinido de la misma duración no está
sincronizado para todos los flujos de datos, de modo que dicho paso
de inicializar dicho contador (CT2) de concesión de servicio de cada
flujo de datos (C2) en cada comienzo del periodo de tiempo
predefinido no se realiza simultáneamente para todos los contadores
de concesión de servicio (CT1, CT2,..., CT8, CT9,..., CT16) de
todos los flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16).
11. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 6, caracterizado porque
dicho periodo de tiempo predefinido tiene una duración específica,
posiblemente diferente, para cada flujo de datos.
12. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 5 o 6, caracterizado
porque dicho paso de determinar si se ha alcanzado o no una
respectiva participación autorizada de dicho ancho de banda
reservado para al menos cada flujo de datos activo incluye un
contador de flujo de datos de participación de ancho de banda
garantizado (GBSDFC), y dicho contador común de flujo de datos de
participación de ancho de banda garantizado:
- -
- se usa para registrar el número actual de flujos de datos activos que no han alcanzado su respectiva participación autorizada de dicho ancho de banda reservado durante un periodo de tiempo predefinido; y
- -
- se decrementa cada vez que un flujo de datos activo ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, o cada vez que un flujo de datos activo se vuelve inactivo incluso si aún no ha alcanzado su citada respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado;
- -
- se incrementa cada vez que un flujo de datos se vuelve activo, en tanto que éste previamente no estuviera activo y no hubiera alcanzado aún su citada respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, o cada vez que se detecta de nuevo un flujo de datos activo como no habiendo alcanzado aún su respectiva citada participación autorizada de ancho de banda reservado, en tanto que previamente se le hubiera considerado como habiendo alcanzado esta última;
- -
- e indica así, en cada momento de tiempo de servicio, si se ha de conceder ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo que no ha alcanzado su participación autorizada de ancho de banda reservado cuando dicho contador común no está vacío, o si se ha de conceder ancho de banda no garantizado a un flujo de datos activo cuando dicho contador común está vacío.
13. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 5, caracterizado porque,
para seleccionar adecuadamente un flujo de datos que se ha de
servir en cada momento de tiempo de servicio, dichos pasos de
selección incluyen además:
- -
- determinar un parámetro de planificación de ancho de banda garantizado (R) para al menos cada flujo de datos activo que no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, y proporcionar así a cada uno dicho parámetro de planificación de ancho de banda garantizado, determinándose cada parámetro de planificación de ancho de banda garantizado (R) como una función de su citado ancho de banda reservado (MCR); y
- -
- determinar un parámetro de planificación no garantizado (U) para al menos cada flujo de datos activo que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, y proporcionar así a cada uno dicho parámetro de planificación no garantizado, determinándose cada parámetro de planificación no garantizado como una función de su respectiva citada ponderación administrativa adaptable (W); y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dicho parámetro de planificación de ancho de banda garantizado (R) cuando se concede ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo que aún no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dichos parámetros de planificación no garantizados (U) cuando se concede ancho de banda no garantizado a un flujo de datos activo que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- seleccionar, tras la recepción por dicho procesador (P) de una señal de concesión de ancho de banda garantizado o de una señal de concesión de ancho de banda no garantizado, según reglas y condiciones predefinidas, un flujo de datos (C2) que se detecta como siendo, respectivamente, el que tiene el valor más bajo de entre dichos parámetros de planificación de ancho de banda garantizado (R2) o el que tiene el valor más bajo de entre los parámetros de planificación no garantizados (U2).
14. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 13, caracterizado porque
dicho parámetro de planificación de ancho de banda garantizado (R)
únicamente se usa para aquellos flujos de datos que no han
alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda
reservado, porque dicho parámetro de planificación no garantizado
(U) únicamente se usa para aquellos flujos de datos que han
alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda
reservado, y porque cada flujo de datos se planifica en cualquier
punto en el tiempo usando un solo parámetro de planificación de una
manera exclusiva, sea dicho parámetro de planificación de ancho de
banda garantizado (R) o dicho parámetro de planificación no
garantizado (U).
15. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 5, caracterizado porque,
para seleccionar adecuadamente un flujo de datos que se ha de
servir en cada momento de tiempo de servicio, dichos pasos de
selección incluyen además:
- -
- mantener una lista circular de flujos de datos de ancho de banda garantizado de aquellos flujos de datos activos que no han alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- determinar un parámetro de planificación no garantizado (U) para al menos cada flujo de datos activo que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, y proporcionar así a cada uno dicho parámetro de planificación no garantizada, determinándose cada parámetro de planificación no garantizado (U) como una función de su respectiva ponderación administrativa adaptable (W); y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda garantizado cuando se concede ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo que aún no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dichos parámetros de planificación no garantizados (U) cuando se concede ancho de banda no garantizado a un flujo de datos activo que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- seleccionar, tras la recepción por dicho procesador (P) de una señal de concesión de ancho de banda garantizado o de una señal de concesión de ancho de banda no garantizado, según reglas y condiciones predefinidas, un flujo de datos (C2) que se detecta como siendo, respectivamente, el que está a la cabeza de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda garantizado o el que tiene el valor más bajo de entre dichos parámetros de planificación no garantizado (U2).
16. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 5, caracterizado porque,
para seleccionar adecuadamente un flujo de datos que se ha de
servir en cada momento de tiempo de servicio, dichos pasos de
selección incluyen además:
- -
- determinar un parámetro de planificación de ancho de banda garantizado (R) para al menos cada flujo de datos activo que no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado, y proporcionar así a cada uno dicho parámetro de planificación de ancho de banda garantizado, determinándose cada parámetro de planificación de ancho de banda garantizado (R) como una función de su citado ancho de banda reservado (MCR); y
- -
- asociar a cada uno de dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) un respectivo contador de concesión de servicio extra (ECT1, ECT2,..., ECT8, ECT9,..., ECT16); e
- -
- inicializar dicho contador de concesión de servicio extra de cada flujo de datos que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado hasta un respectivo valor de crédito de concesión de servicio extra inicial predefinido (NGSG) que es proporcional a dicha respectiva ponderación administrativa adaptable (W), realizándose esta operación de inicialización cada vez que todos los citados contadores de concesión de servicio extra han alcanzado un valor final predefinido respectivo; y
- -
- actualizar, en cada momento de tiempo de servicio, el respectivo contador de concesión de servicio extra (ECT2) que está asociado al flujo de datos (C2) que se está sirviendo en dicho momento de tiempo de servicio, hasta que se alcanza un valor final predefinido respectivo para dicho respectivo contador de concesión de servicio extra (ECT2), siendo proporcional el número total de actualizaciones posibles para un contador de concesión de servicio extra a dicha ponderación administrativa adaptable respectiva (W) de dicho flujo de datos asociado; y
- -
- mantener una lista circular de flujos de datos de ancho de banda no garantizado de aquellos flujos de datos activos que han alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dichos parámetros de planificación de ancho de banda garantizado (R) cuando se concede ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo que aún no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda no garantizado cuando se concede ancho de banda no garantizado a un flujo de datos activo que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- seleccionar, tras la recepción por dicho procesador (P) de una señal de concesión de ancho de banda garantizado o de una señal de concesión de ancho de banda no garantizado, según reglas y condiciones predefinidas, un flujo de datos (C2) que se detecta como siendo, respectivamente, el que tiene el valor más bajo de entre dichos parámetros de planificación de ancho de banda garantizado (R2) o el que está a la cabeza de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda no garantizado.
17. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 5, caracterizado porque,
para seleccionar adecuadamente un flujo de datos que se ha de
servir en cada momento de tiempo de servicio, dichos pasos de
selección incluyen además:
- -
- mantener una lista circular de flujos de datos de ancho de banda garantizado de aquellos flujos de datos que no han alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- asociar a cada uno de dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) un respectivo contador de concesión de servicio extra (ECT1, ECT2,..., ECT8, ECT9,..., ECT16); e
- -
- inicializar dicho contador de concesión de servicio extra de cada flujo de datos que ha alcanzado su participación respectiva de ancho de banda reservado hasta un respectivo valor de crédito de concesión de servicio extra inicial predefinido (NGSG) que es proporcional a dicha ponderación administrativa adaptable respectiva (W), realizándose esta operación de inicialización cada vez que todos los citados contadores de concesión de servicio extra han alcanzado un valor final predefinido respectivo; y
- -
- actualizar, en cada momento de tiempo de servicio, el respectivo contador de concesión de servicio extra (ECT2) que está asociado al flujo de datos (C2) que se está sirviendo en dicho momento de tiempo de servicio, hasta que se alcanza un valor final predefinido respectivo para dicho respectivo contador de concesión de servicio extra (ECT2), siendo proporcional el número total de actualizaciones posibles para un contador de concesión de servicio extra a dicha ponderación administrativa adaptable respectiva (W) de dicho flujo de datos asociado; y
- -
- mantener una lista circular de flujos de datos de ancho de banda no garantizado de aquellos flujos de datos activos que han alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda garantizado cuando se concede ancho de banda garantizado a un flujo de datos activo que aún no ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- ejecutar la planificación sobre la base de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda no garantizado cuando se concede ancho de banda no garantizado a un flujo de datos activo que ha alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado; y
- -
- seleccionar, tras la recepción por dicho procesador (P) de una señal de concesión de ancho de banda garantizado o de una señal de concesión de ancho de banda no garantizado, según reglas y condiciones predefinidas, un flujo de datos (C2) que se detecta como siendo, respectivamente, el que está a la cabeza de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda garantizado o el que está a la cabeza de dicha lista circular de flujos de datos de ancho de banda no garantizado.
18. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 16 o 17, caracterizado
porque, cuando se sirven sucesivamente paquetes completos de
longitud variable, dicho paso de actualizar dicho respectivo
contador de concesión de servicio extra (ECT2) se realiza contando
un número de concesiones de servicio en proporción a la longitud
del paquete servido.
19. Método para compartir ancho de banda
disponible según la reivindicación 16 o 17, caracterizado
porque dicho respectivo contador de concesión de servicio (CT) se
usa sólo para aquellos flujos de datos que no han alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado,
porque dicho respectivo contador de concesión de servicio extra
(ECT) sólo se usa para aquellos flujos de datos que han alcanzado
su respectiva participación autorizada de ancho de banda reservado,
y porque se usan unos medios únicos de contador asociados a cada
flujo de datos (C), que actúan como un respectivo contador de
concesión de servicio (CT) para un flujo de datos que aún no ha
alcanzado su respectiva participación autorizada de ancho de banda
reservado, o que actúan como dicho respectivo contador de concesión
de servicio extra (ECT) para un flujo de datos que ha alcanzado su
respectiva participación autorizada de ancho de banda
reservado.
20. Un procesador (P) para compartir ancho de
banda disponible en un enlace común (L) de una red de
telecomunicaciones entre una pluralidad de flujos de datos (C1,
C2,..., C8, C9,..., C16) que son transmitidos a través de dicho
enlace común (L), incluyendo dicho procesador (P) unos primeros
medios de procesamiento (P1) para compartir ancho de banda
reservado incluido en dicho ancho de banda disponible entre dicha
pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) según
una respectiva participación de paquete de datos reservado que está
asociada a cada uno de dicha pluralidad de flujos de datos (C1,
C2,..., C8, C9,..., C16), y unos segundos medios de procesamiento
(P2) para compartir ancho de banda no reservado entre dicha
pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) según
una respectiva participación de paquete de datos no reservado que
está asociada a cada uno de dicha pluralidad de flujos de datos
(C1, C2,..., C8, C9,..., C16), estando incluido dicho ancho de banda
no reservado en dicho ancho de banda disponible en exceso de dicho
ancho de banda reservado, caracterizado porque dicho
procesador (P) incluye unos medios de asociación (MEM) para asociar
a al menos uno (C2) de dicha pluralidad de flujos de datos (C1,
C2,..., C8, C9,..., C16) una ponderación administrativa adaptable, y
porque dicho segundo procesador (P2) incluye unos medios de
determinación (DET2) para determinar dicha respectiva participación
de paquete de datos no reservado que está asociada a dicho al menos
un flujo de datos (C2) en función de dicha ponderación
administrativa adaptable respectiva, y porque dicho procesador (P)
incluye además unos medios de control (CTRL) para controlar dichos
primeros medios de procesamiento (P1) y dichos segundos medios de
procesamiento (P2) y para proporcionar una señal de ancho de banda
compartido que es una medida de dicha respectiva participación de
paquete de datos reservado y de dicha respectiva participación de
paquete de datos no reservado.
21. El procesador (P) para compartir ancho de
banda disponible según la reivindicación 20, caracterizado
porque dicho procesador (P) incluye además unos terceros medios de
determinación (DET3) para determinar dicho al menos un flujo de
datos (C2) como uno activo (C2) de dicha pluralidad de flujo de
datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16) que tienen al menos un paquete
de datos en unos medios de memoria intermedia (BUF) que están
acoplados a dicho procesador (P).
22. El procesador (P) para compartir ancho de
banda disponible según la reivindicación 20, caracterizado
porque dichos primeros medios de procesamiento (P1) incluyen unos
primeros medios de determinación (DET1) para determinar dicha
respectiva participación de paquete de datos reservado en función
de una velocidad mínima de paquete de datos que está asociada a cada
flujo de datos citado y que garantiza a cada flujo de datos citado
un ancho de banda garantizado mínimo, y porque se incluyen además
dichos medios de control (CTRL) para activar dichos segundos medios
de procesamiento (P2) cuando dicho ancho de banda garantizado
mínimo es respetado por dichos primeros medios de procesamiento
(P1).
23. El procesador (P) según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicho procesador (P) soporta un servicio
de velocidad garantizada de tramas en un sistema de
telecomunicaciones en modo de transferencia asíncrono.
24. El procesador (P) según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicho procesador soporta un sistema de
telecomunicaciones de paquetes de longitud variable.
25. El procesador (P) según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicho ancho de banda no reservado
comprende ancho de banda no reservado no usado.
26. Un planificador en una red de comunicaciones
para compartir ancho de banda disponible en un enlace común (L)
entre una pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8, C9,...,
C16) que son transmitidos a través de dicho enlace común (L),
incluyendo dicho planificador unos medios de memoria intermedia
(BUF) para clasificar paquetes de datos entrantes de dicha
pluralidad de flujo de datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16),
dispuestos en al menos una entrada de dicho planificador, según su
flujo de datos asociado, en una pluralidad de colas de memoria
intermedia (Q1, Q2,..., Q8, Q9,..., Q16) que están incluidas en
dichos medios de memoria intermedia (BUF) y que están asociadas cada
una a uno de dicha pluralidad de flujos de datos (C1, C2,..., C8,
C9,..., C16), y para proporcionar así una pluralidad de paquetes de
datos clasificados, y unos medios de selección (SEL) para
seleccionar uno de dicha pluralidad de paquetes de datos
clasificados para transmitir dicho paquete de datos clasificado por
dicho enlace común (L), caracterizado porque dicho
planificador incluye además un procesador (P) según una cualquiera
de las reivindicaciones 20, 21 y 22, estando acoplado dicho
procesador (P) a dichos medios de selección (SEL) para controlar
dicha selección según dicha señal de ancho de banda compartido.
27. Una memoria intermedia inteligente en una red
de comunicaciones para compartir ancho de banda disponible en un
enlace común (L) entre una pluralidad de flujos de datos (C1,
C2,..., C8, C9,..., C16) que son transmitidos a través de dicho
enlace común (L), incluyendo dicha memoria intermedia inteligente
unos medios de decisión para decidir si se acepta o se descarta un
paquete de datos entrante de uno de dicha pluralidad de flujos de
datos (C1, C2,..., C8, C9,..., C16), dispuestos en al menos una
entrada de dicha memoria intermedia inteligente, y para
proporcionar así, en caso de que se acepte dicho paquete de datos
entrante, un paquete de datos aceptado, estando acoplados unos
medios de memoria intermedia a dichos medios de decisión para
almacenar dicho paquete de datos aceptado y para transmitir dicho
paquete de datos aceptado por dicho enlace común (L),
caracterizada porque dicha memoria intermedia inteligente
incluye además un procesador (P) según una cualquiera de las
reivindicaciones 20, 21 y 22, estando acoplado dicho procesador (P)
a dichos medios de decisión para controlar dicha decisión según
dicha señal de ancho de banda compartido.
28. Un sistema de telecomunicaciones
caracterizado porque el mismo incluye al menos un procesador
(P) según la reivindicación 20.
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