ES2291027T3 - Metodos y aparatos para asignar intervalos selectores a canales de conmutacion de circuitos. - Google Patents
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Abstract
Un método para la asignación de intervalos selectores a canales en una red multiplexada por división de tiempo en la cual un cuadro recurrente de los mismos está dividido en intervalos selectores, y en el cual se establecen canales de conmutación de circuitos de modo que comprenden conjuntos respectivos de intervalos selectores en dicho cuadro recurrente de dicha red, obteniéndose así acceso de inscripción exclusivo a dichos conjuntos de intervalos selectores, caracterizado por las operaciones de: asignar un conjunto de intervalos selectores a un primer canal; asociar cada intervalo selector de dicho conjunto de intervalos selectores con un primer nivel de prioridad, de al menos dos niveles disponibles; recibir una solicitud para uno o más intervalos selectores, asociados con un segundo nivel de prioridad seleccionado, para un segundo canal; comparar entre sí los niveles de prioridad asociados con los intervalo selector solicitados y los intervalos selectores del primer canal; y determinarsi se ha de proceder o no a desasignar intervalos selectores de dicho primer canal, y asignar a dicho segundo canal los intervalos selectores desasignados, en base a dicha comparación.
Description
Métodos y aparatos para asignar intervalos
selectores a canales de conmutación de circuitos.
El presente invento se refiere a métodos y
aparatos para asignar intervalos selectores a canales de conmutación
de circuitos establecidos para comprender uno o más intervalos
selectores en un cuadro recurrente de una red multiplexada por
división de tiempo.
Actualmente se están desarrollando nuevos tipos
de redes de comunicación para la transferencia de información en
canales de conmutación de circuitos de redes multiplexadas por
división de tiempo. En tales redes, un cuadro recurrente de la red
está dividido en intervalos selectores, y dichos canales de
conmutación de circuitos están establecidos de modo que comprenden
uno o más intervalos selectores respectivos de dicho cuadro
recurrente. Por tanto, cada canal será asignado a un conjunto
respectivo de uno o más intervalos selectores dentro de dicho
cuadro recurrente, obteniendo así acceso de inscripción exclusivo a
dicho conjunto respectivo de intervalos selectores.
Un ejemplo de tal red es la denominada red DTM
(DTM: Dynamic Sinchronous Transfer Mode: modo de transferencia
síncrona dinámica). La disposición de una red de modo de
transferencia síncrona dinámica corresponde a una arquitectura de
red de banda ancha (véase, por ejemplo, la publicación de Christer
Bohm, per Lindaren, Lars Ranfelt, y Peter Sjödin, titulada The DTM
Gigabit Network, Journal of High Speed Networks, 3(2),
109-126, 1994, y en la publicación de Lars Gauffin,
Lars Häkansson, y Björn Pershon, titulada
Multi-gigabit Networking Based on DTM, Computer
Networks and ISDN Systems, 24(2), 119-139,
abril de 1992).
La técnica anterior describe reglas para
decidir, en un nodo de una red de este tipo, cuando el nodo dará
acceso a otros nodos de inscripción a intervalos selectores, es
decir para desasignar intervalos selectores en favor de otros
nodos. Por ejemplo, como se describe en el documento WO 97/36402, un
nodo dará acceso a intervalos selectores si tiene cualquier
intervalo libre disponible, es decir intervalos selectores no
asignados a cualquiera de los usuarios finales atendidos por dicho
nodo. Sin embargo, en muchos casos existirá la necesidad de reglas
más flexibles, que proporcionen más opciones en el control de
asignación y desasignación de intervalos selectores. También, en
esta técnica anterior, se producirá un problema de escasez de
recursos si no existen intervalos selectores libres disponibles en
el cuadro de interés para responder a una solicitud de capacidad de
transferencia de intervalos
adicionales.
adicionales.
Un objeto del invento es crear un modo más
flexible, y sin embargo simple, de controlar la asignación y
desasignación de intervalos selectores a canales tomando también en
consideración, por ejemplo, la situación en que no existen
intervalos selectores libres disponibles.
Los objetos mencionados anteriormente y otros
objetos son conseguidos por el invento como se define en las
reivindicaciones que se acompañan.
Por tanto, de acuerdo con un primer y un segundo
aspectos del invento, se crea un método y un dispositivo,
respectivamente, del tipo mencionado en la introducción, en los que
se asigna un conjunto de intervalos selectores a un primer canal;
cada intervalo selector de dicho conjunto de intervalos selectores
está asociado con un primer nivel de prioridad seleccionado, de al
menos dos niveles disponibles; se recibe una solicitud para uno o
más intervalos selectores, asociada con un segundo nivel de
prioridad seleccionado; los niveles de prioridad asociados con los
intervalos selectores solicitados y los intervalos selectores del
primer canal se comparan entre sí; y se determina si desasignar o
no los intervalos selectores de dicho primer canal, y asignar los
intervalos selectores desasignados a dicho segundo canal, en base a
dicha comparación.
Si, por ejemplo, los intervalos selectores
asignados al canal A han sido asociados con un nivel bajo de
prioridad, al que puede hacerse referencia también como nivel de
prioridad mediante el cual el canal A "es propietario" de
dichos intervalos selectores, otro canal B que necesite más
recursos, y no puede ser satisfecho por intervalos libres, puede
forzar entonces la desasignación de los intervalos selectores
asociados del canal A para ser utilizados en el canal B si sus
solicitudes se refieren a un nivel de prioridad más alto que el
nivel de prioridad que los intervalos selectores asociados al canal
A a los que ha sido asociado.
Como se comprende, una solicitud de este tipo
puede generarse también como solicitud alojada en un solo punto o
nodo en la red, no requiriendo el alojamiento de dicha solicitud de
este modo ningún envío de solicitudes a otros puntos o nodos de la
red. Sin embargo, el alojamiento de dicha solicitud puede también
implicar, por supuesto, el envío de dicha solicitud a otros puntos
o nodos de la red.
De acuerdo con una realización del invento, no
estando limitado el mismo, por supuesto, a dicha realización,
cuando se utiliza el invento en una situación en la que se transmite
una solicitud del tipo mencionado anteriormente entre puntos o
nodos de una red, solamente se reasignan intervalos libres entre
nodos para alojar la solicitud si la misma se envía a otro nodo, es
decir la prioridad asociada con una solicitud se ignora en tal caso,
simplificando así el funcionamiento en dicho otro nodo. La
prioridad asociada con dicha solicitud se considera solamente en
tal realización cuando se asignan intervalos selectores entre
canales gestionados por el nodo único o en un solo punto en la
red.
Sin embargo, de acuerdo con una realización
alternativa del invento, cuando se utiliza el invento en una
situación en la que se transmite una solicitud del tipo mencionado
anteriormente entre puntos o nodos de la red, los intervalos
selectores ya asignados a canales gestionados por otros nodos pueden
ser reasignados entre nodos para alojar la solicitud, haciendo así
posible tener la prioridad asociada con una solicitud que afecta a
las decisiones hechas en otro nodo, lo cual puede ser ventajoso, por
ejemplo, cuando se establecen canales multisalto.
Una ventaja del invento es así que permite la
utilización de recursos asignados a canales de conmutación de
circuitos de un modo más flexible. Si existen, por ejemplo, recursos
libres en un cuadro, es decir en intervalos selectores libres no
asignados, estos pueden ser utilizados temporalmente por un primer
canal con una prioridad baja hasta que aparece un segundo canal que
tiene una necesidad de mayor prioridad de estos recursos. Los
recursos serán entonces desasignados del primer canal y asignados al
segundo canal. Los recursos pueden ser así utilizados por canales
(circuitos) que requieren simplemente el mayor esfuerzo sin riesgo
de bloquear canales de prioridad más alta. Por consiguiente, el
esquema permite la posibilidad de utilizar los recursos con mayor
eficiencia en el caso de tráfico de mayor esfuerzo, tal como el
tráfico de datos, en una red de circuitos conmutados.
La decisión sobre que nivel de prioridad
seleccionado para los intervalos selectores de un canal puede
basarse en muchos tipos diferentes de información. Por ejemplo, un
operador de red puede designar manualmente un nivel de prioridad
cuando establece un canal. Alternativamente, de acuerdo con
realizaciones preferidas del presente invento, el nivel de
prioridad puede ser seleccionado automáticamente en base a la
identidad de un puerto, interfaz, o usuario físico o virtual,
a/desde el cual se suministra tráfico que atañe al canal o en base
al tipo de aplicación a la que atañe el tráfico transportado en
dicho canal. Por ejemplo, puede darse una prioridad alta a canales
que transportan tráfico concerniente a aplicaciones en tiempo real,
tales como aplicaciones de voz o vídeo en tiempo real, mientras que
puede darse una prioridad inferior al tráfico de datos por ráfagas.
También, de acuerdo con otra realización, la prioridad seleccionada
para un canal de acuerdo con el invento puede seleccionarse
automáticamente en base a información de prioridad derivada de
protocolos de red suprayacentes. Por ejemplo, si un protocolo de
red suprayacente se refiere al envío de paquetes que tienen
información de prioridad incluida en la cabecera, tal información
de prioridad puede utilizarse para seleccionar
una prioridad para un canal de conmutación de circuitos en cuyo canal han de transportarse dichos paquetes.
una prioridad para un canal de conmutación de circuitos en cuyo canal han de transportarse dichos paquetes.
Otra ventaja del presente invento es que crea un
esquema que permite a los operadores de red ofrecer clases de
servicio a usuarios diferentes a su usuario o clientes finales. Por
ejemplo, una clase de servicio de alta prioridad, que proporciona
acceso a canales que están asignados a intervalos selectores
asociados con un nivel de prioridad alto y en consecuencia
proporcionan un acceso más fiable al ancho de banda, puede ofrecerse
a clientes que tienen tales necesidades, tales como compañías de
difusión de televisión, mientras que puede ofrecerse a clientes que
tienen necesidades limitadas una clase de servicio inferior, que
proporciona acceso a canales que corresponden a intervalos
selectores asignados asociados con un nivel de prioridad bajo, y en
consecuencia proporcionan un acceso menos fiable al ancho de
banda.
Como se comprende, en realizaciones alternativas
puede haber más de dos niveles de prioridad. También, cada nivel de
prioridad, así como cada tipo de clase de servicio, puede estar
asociado con tipos diferentes de características. Por ejemplo, las
características de establecimiento de canal de un cierto nivel de
prioridad pueden diferir de las características de desasignación de
dicho nivel. Como ejemplo, las características de un primer nivel
pueden ser tales que una solicitud referente a dicho primer nivel no
tenga prioridad sobre una solicitud creada simultáneamente
referente a un segundo nivel, aun cuando un intervalo selector ya
asignado a un canal en dicho primer nivel de prioridad no sea
desasignado como resultado de una solicitud referente a dicho
segundo nivel de prioridad. Preferiblemente, las características de
los diferentes niveles de prioridad pueden seleccionarse así y ser
decididas por el operador de la red y pueden incluso ser adaptadas
en base a las necesidades expresadas del cliente o usuario
final.
El nivel de prioridad seleccionado mediante el
cual un canal posee el intervalo selector es decidido
preferiblemente en el establecimiento del canal. Después de haber
sido asignado el nivel de prioridad seleccionado al intervalo,
puede ser sometido a cambio, sin embargo, durante la vida de
servicio del canal como consecuencia de cambiar los requerimientos
de ancho de banda. Por ejemplo, un usuario final que solicita un
canal puede tener requerimientos de bajo nivel, como cuando se
asigna ancho de banda a dicho canal, pero puede tener requerimientos
de alto nivel, tales como la importancia de un acceso
ininterrumpido, una vez que se asigna el ancho de banda solicitado.
Esto podría ser realizado entonces, por ejemplo, mediante el envío
de una solicitud de ancho de banda, estando asociada dicha
solicitud con un nivel de prioridad bajo y mediante la asignación,
una vez que se ha cumplido la solicitud, de intervalos selectores a
dicho canal y asignando estos intervalos selectores con un nivel de
prioridad alto.
Un canal puede tener el mismo nivel de prioridad
asignado a todos sus intervalos selectores. Por ejemplo, en una
realización preferida, la asociación de un canal con un nivel de
prioridad seleccionado implicará automáticamente la asociación de
los intervalos selectores asignados a dicho canal con dicho nivel de
prioridad seleccionado. Un canal puede tener asignados, sin
embargo, diferentes intervalos selectores asignados en diferentes
niveles de prioridad. Si, por ejemplo, un canal se establece con la
mitad de los intervalos selectores utilizando el nivel de prioridad
disponible más alto y los restantes intervalos selectores utilizando
un nivel de prioridad inferior, se asegura siempre que el canal
mantendrá una cierta capacidad, en correspondencia con el número de
intervalos selectores de alta prioridad.
Los intervalos selectores asignados a un canal
pueden también ser asignados a diferentes niveles de prioridad en
diferentes partes de la red. Por ejemplo, en una estructura
jerárquica de cadena de bits en forma de árbol, esto puede ser
utilizado para asegurar que los intervalos del canal serán poseídos
con una prioridad alta en los troncos mayores del árbol, pero con
una prioridad más baja en las hojas del árbol. Por ejemplo, esta
característica específica proporcionará una herramienta muy
ventajosa en la gestión de canales de multidifusión.
Como se entenderá, pueden existir diferentes
estrategias para desasignar intervalos selectores que tienen
intervalos selectores del mismo nivel de prioridad cuando hay un
acortamiento del ancho de banda existente. Por ejemplo, tales
estrategias pueden seguir reglas tales como: el último intervalos
selectores asignado a cualquier canal (con la prioridad dada) será
desasignado en primer lugar (es decir, un tipo de estrategia de
intervalos apilados); el intervalo selector asignado más largo (en
tiempo) será desasignado en primer lugar (es decir, un tipo de
estrategia de "primero en entrada primero en salida");
desasignación de intervalos en un modo de turno cíclico (es decir,
desasignar un intervalo selector en un intervalo para cada canal); o
la desasignación de un modo que proporciona un ajuste idóneo
considerando la fragmentación de intervalos selectores en la cadena
de bits de interés. Por supuesto, estas estrategias no serán
básicamente diferentes de las que pueden utilizarse en la técnica
anterior en la que los intervalos son indistintamente
desasignados,
es decir liberados, o asignados (sin ninguna elección de intensidad de asignación, es decir sin priorización).
es decir liberados, o asignados (sin ninguna elección de intensidad de asignación, es decir sin priorización).
También, puesto que el invento se refiere a
canales de conmutación de circuitos, obsérvese que la asignación de
prioridad de acuerdo con el presente invento no se refiere a la
prioridad mediante la cual han de transferirse datos transmitidos a
través de una red, es decir al tipo de prioridad utilizada en redes
de paquetes conmutados para asegurar la prioridad en caso de una
situación de bloqueo que se produjese en cualquier lugar a lo largo
de la vía de recorrido de paquetes a través de la red. Por el
contrario, los niveles de prioridad de acuerdo con el presente
invento se utilizan esencialmente en la gestión de la puesta a punto
de canales y de los cambios de ancho de banda de canal en relación
con canales de conmutación de circuitos.
Aunque se ha afirmado anteriormente que un nivel
de prioridad de acuerdo con el invento se refiere a la unión entre
un intervalo selector y el canal al cual está asignado dicho
intervalo, ha de entenderse que tal unión de acuerdo con el invento
puede ser realizada utilizando una asignación de un nivel de
prioridad que se refiera explícitamente, por ejemplo, a la
vinculación entre un intervalo selector y un usuario final, entre un
canal y un nodo, entre un canal y una aplicación de usuario,
etc.
El invento se utiliza ventajosamente en el
contexto de canales de conmutación de circuitos en enlaces entre
nodos de una red de comunicación en escenarios monosalto o
multisalto. Cuando se trata con canales de varios saltos, la
información relativa a la prioridad de un canal se transmite
preferiblemente desde el nodo de origen de dicho canal hasta nodos
de salto aguas abajo conmutando dicho canal con el fin de asegurar
que los nodos aguas abajo tratan el canal multisalto con la
prioridad adecuada. También, en tal escenario multisalto, los nodos
de la red pueden ajustarse, por ejemplo, para funcionar de acuerdo
con la regla de que nunca se permite a un nodo inactivar un canal
conmutado ya aceptado y establecido, es decir un canal que conmuta
el nodo de salto desde un enlace de red a otro y para el cual el
nodo no es el nodo de origen que ha determinado y asignado la
prioridad de canal seleccionado, sin importar como recibe el nodo de
salto la prioridad alta en solicitudes que atañen a otros canales.
El invento se utiliza también ventajosamente para proporcionar
priorización de canales de interconexión cuando se interconectan
puertos de un sistema de multiplexado por división de tiempo
(conmutación) o un aparato de enrutamiento a través de canales de
conmutación de circuitos internos. También, las decisiones de
asignar y desasignar intervalos selectores a/de canales pueden ser
tomadas de un modo distribuido, incorporando el intercambio de
mensajes entre puntos de la red, o de un modo centralizado. Como
ejemplo de esto último, cuando se interconectan puertos de un
aparato de conmutación o enrutamiento de datos, un solo componente
puede en realidad controlar todas las operaciones de priorización,
asignación y desasignación, de acuerdo con el invento, dentro de
todo el aparato.
El invento aporta también una característica
específica ventajosa cuando combina la puesta a punto y redundancia
en la red. De acuerdo con una realización preferida del invento, la
prioridad por la cual ha de reestablecerse un canal en caso de
fallo de canal, se basa en dicho nivel de prioridad seleccionado.
Tal fallo de canal puede deberse, por ejemplo, al hecho de que ha
caído transitoriamente un enlace que transporta el cuadro
correspondiente. Cuando el enlace tiene un enlace de reserva, los
canales pueden reestablecerse en un nivel de prioridad seleccionado
más alto, de primer orden. También, el grado de redundancia a
utilizar para un canal puede determinarse también en base al nivel
de prioridad seleccionado para los intervalos selectores poseídos
por dicho canal. Estas características específicas ampliarán
adicionalmente las posibilidades del operador de red cuando ofrece
clases de servicios diferenciados a los usuarios finales.
Obsérvese también que el hecho de que un canal
haya asignado uno o más intervalos selectores dentro de un cuadro
con una prioridad seleccionada sobre un primer segmento de red, lo
cual significa que tiene el acceso de inscripción exclusivo a
dichos intervalos selectores sobre dicho primer segmento de red, no
prohíbe la característica específica de permitir que dichos
intervalos selectores sean asignados a otros canales u otros
segmentos de red a los cuales dicho canal no ha asignado el
intervalo selector, haciéndose referencia frecuentemente a esta
última situación como "reutilización de intervalo
selector".
Otros aspectos, objetos y características
específicas del invento se comprenderán más plenamente a partir de
las reivindicaciones que se acompañan y por la siguiente descripción
de realizaciones del invento a modo de ejemplo con referencia a los
dibujos que se acompañan.
Se describirán ahora realizaciones del invento a
modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en
los que:
La figura 1 representa esquemáticamente una red
a modo de ejemplo del tipo al que se refiere el invento;
Las figura 2 representa esquemáticamente una
propagación de cadena de bits multiplexados por división de tiempo
a modo de ejemplo a lo largo de una de las fibras ópticas ilustradas
en la figura 1;
La figura 3 representa esquemáticamente un
diagrama de bloques de un nodo de acuerdo con una realización a
modo de ejemplo de un aparato para asignar intervalos selectores de
acuerdo con el presente invento;
La figura 4a representa un diagrama de
asignación de intervalos selectores a modo de ejemplo de acuerdo con
una realización del presente invento;
La figura 4b muestra la distribución de
intervalos selectores entre tres niveles de prioridad de acuerdo con
el esquema de asignación de intervalos selectores ilustrado en la
figura 4a;
Las figuras 5a y 5b representan diagramas de
flujo de acuerdo con una realización del invento;
Las figuras 6a-6d muestran
tablas de utilización de intervalos a modo de ejemplo de acuerdo con
una realización del presente invento; y
La figura 7 representa esquemáticamente un
aparato de conmutación y enrutamiento de acuerdo con otra
realización adicional del invento.
La figura 1 representa una topología de red a
modo de ejemplo de una red multiplexada por división de tiempo del
tipo a que se refiere el invento. La red ilustrada en la figura 1
comprende tres nodos N1, N2 y N3, conectado cada uno a una
multilínea que tiene dos fibras ópticas B1 y B2 unidireccionales que
conectan los tres nodos. La fibra óptica B1 soporta al menos una
cadena de bits utilizada para comunicaciones en una dirección a lo
largo de la multilínea, y la fibra óptica B2 soporta al menos una
cadena de bits utilizada para comunicaciones en la otra dirección a
lo largo de la multilínea, como se indica en la figura 1 mediante
las flechas dispuestas en el extremo de las fibras ópticas B1 y B1.
Aun cuando en la figura 1 se muestra como ejemplo una estructura
bidireccional sencilla, el invento puede utilizarse del mismo modo
en relación con muchos otros tipos de estructuras y topologías de
red. Como se describirá posteriormente, la comunicación a través de
cada una de las fibras óptica B1 y B2 es síncrona y multiplexada
por división de tiempo. Adicionalmente, puede utilizarse
multiplexado por división de longitudes de onda, es decir en cuyo
sistema cada una de las fibras soporta más de una cadena de bits
utilizando diferentes longitudes de onda, para aumentar la capacidad
de la red.
Como se muestra en la figura 1, los nodos N1 y
N2 están dispuestos para dar servicio a usuarios finales
proporcionando acceso a las fibras ópticas B1 y B2. Por tanto,
están conectados dos usuarios finales 11, 12 al primer nodo N1, y
están conectados dos usuarios finales 21, 22 al segundo nodo N2. El
tercer nodo está conectado a una tercera fibra óptica B3 como nodo
de conmutación dentro de la red.
Cuando, por ejemplo, el usuario final 11
conectado al primer nodo N1 desea enviar información al usuario
final 22 conectado al segundo nodo N2, los nodos N1 y N2
establecerán un canal de comunicación en una cadena de bits que se
propaga a través de la fibra óptica B1. El primer nodo N1
transferirá entonces datos recibidos desde el usuario final 11
transmisor hasta la cadena de bits que se propaga a través de la
fibra óptica B1, y el segundo nodo N2 transferirá a su vez dichos
datos desde la cadena de bits que se propaga a través de la fibra
óptica B1 hasta el usuario final 22 receptor. Si ha de transferirse
información desde el usuario final 22 hasta el usuario final 11 del
mismo modo, se establece un canal similar sobre una cadena de bits
que se propaga a través de la fibra óptica B2. De un modo similar,
los usuarios finales del nodo conectado a la fibra óptica B3 pueden
ser alcanzados mediante el establecimiento de canales similares a
través del nodo N3 de conmutación, haciéndose referencia algunas
veces a dichos canales como canales multisalto. Aun cuando los
usuarios finales se han representado como computadores o estaciones
de trabajo similares en la figura 1, se entiende que el usuario
final puede ser cualquier tipo de equipo electrónico que necesite
establecer acceso a la red, tales como impresoras, servidores,
máquinas de facsímil, teléfonos, aparatos de televisión, receptores
de radio, etc. Un usuario final puede ser en realidad también una
red completa, tal como una red de área local basada en el protocolo
Ethernet. Un usuario final puede también ser un usuario final
virtual, tal como una aplicación de programa o un puerto
virtual.
\newpage
Se describirá ahora a modo de ejemplo con
referencia a la figura 2 la estructura de una cadena de bits
multiplexada por división de tiempo del tipo que se propaga a
través de las fibras ópticas B1, B2 y B3 en la figura 1. Como se
ilustra en la figura 2, el ancho de banda de cada longitud de onda,
es decir de cada cadena de bits, está dividido en este ejemplo en
cuadros de 125 \mus. Cada cuadro está dividido a su vez en
intervalos selectores de 64 bits. El número de intervalos
selectores dentro de un cuadro depende así de la tasa de
transferencia de bits de la red. En consecuencia, el número de
intervalos selectores que se muestran en el cuadro de la cadena de
bits de la figura 2 es meramente ilustrativo, siendo el número real
de intervalos incluidos en cada cuadro típicamente mucho mayor que
el que se muestra en la
figura 1.
figura 1.
Los intervalos selectores de un cuadro
recurrente están divididos en este ejemplo en dos grupos: intervalos
selectores C de control y intervalos selectores D de datos. Los
intervalos selectores C de control se utilizan para la
transferencia de señales de control entre nodos dentro de la red, es
decir para transportar mensajes entre nodos para el funcionamiento
interno de la red, por ejemplo para establecimiento de canales,
asignación de intervalos selectores, etc. Los intervalos selectores
D de datos se utilizan para la transferencia de datos, denominados
también datos de carga de pago, entre usuarios finales a los que dan
servicio dichos nodos.
Adicionalmente a dichos intervalos selectores de
control y intervalos selectores de datos, cada cuadro comprende uno
o más intervalos selectores S de sincronismo utilizados para
sincronizar el funcionamiento de cada nodo en relación con cada
cuadro. También, está añadida una banda G de seguridad después del
último intervalo selector al final de cada cuadro con el fin de
facilitar el sincronismo. Como se indica en la figura 2, el cuadro
de cadena de bits se repite continuamente.
Cada nodo tiene acceso típicamente al menos a un
intervalo selector C de control y a un número dinámico de de
intervalos selectores D de datos. Cada nodo utiliza su intervalo
selector C de control para establecer comunicación con otros nodos
dentro de la red. El número de intervalos selectores D de datos a
los cuales tiene acceso un nodo dependerá típicamente de la
capacidad de transferencia solicitada por los usuarios finales
atendidos por el nodo respectivo. Cuando un usuario final solicita
un canal de un cierto ancho de banda, el nodo que da servicio a
dicho usuario final establecerá dicho canal asignando un número de
intervalos selectores a los que ha de establecer acceso,
correspondiendo dicho número al ancho de banda solicitada, en
relación con dicho canal. Un nodo puede también tener acceso a
intervalos selectores D de datos, que no necesitan satisfacer la
capacidad de transferencia solicitada por los usuarios, es decir que
no están asignados a cualquier canal. Se hace referencia entonces a
estos intervalos como intervalos no asignados o libres. Si los
usuarios finales en un cierto nodo requieren una gran capacidad de
transferencia, el nodo asignará más intervalos selectores D de
datos para ese fin, lo cual puede indicar la reasignación de
intervalos selectores libres entre nodos diferentes. Por otra
parte, si los usuarios finales en un cierto nodo simplemente
requieren una pequeña capacidad de transferencia, el nodo puede
limitar el número de intervalos selectores D de datos a los que
tiene que acceder. Sin embargo, un nodo puede continuar teniendo
acceso a intervalos selectores D de datos que en el momento del
acceso no necesitan satisfacer la capacidad de transferencia
usualmente requerida por los usuarios. También, el número de
intervalos selectores de control a los cuales tiene acceso cada nodo
puede ser aumentado o disminuido dependiendo de la demanda del nodo
en lo que se refiere a capacidad de transmisión de señales. Por
tanto, el número de intervalos selectores D de datos y también de
intervalos selectores de control a los cuales tiene acceso un nodo
puede ajustarse dinámicamente al cambiar la carga de la red.
Como se ilustra en el ejemplo de la figura 2, el
primer nodo N1 tiene acceso a un intervalo selector de control y a
un intervalo selector de datos. El segundo nodo N2 tiene acceso a un
intervalo selector de control y a tres intervalos selectores de
datos como resultado de que sus usuarios finales tienen una mayor
necesidad en curso de transmitir datos. El tercer nodo N3 tiene
acceso simplemente a un intervalo selector de control y, en
cualquier momento, no tiene acceso a intervalos selectores de
datos.
Con referencia a la figura 3, se describirá
ahora una realización a modo de ejemplo de un aparato para la
asignación de intervalos selectores a un canal de acuerdo con el
presente invento. La figura 3 muestra los componentes básicos de un
nodo 100 de red a modo de ejemplo en una red multiplexada por
división de tiempo. Este nodo podría ser, por ejemplo, cualquiera
de los nodos N1, N2 y N3 que aparecen en la figura 1. El nodo 100
comprende un detector 110 de sincronismo, un contador 120 de
intervalos selectores, una unidad lógica 130, una interfaz 140 de
red, una interfaz 150 de usuario, una memoria 160 y un controlador
170 de nodo. El controlador 170 de nodo comprende una unidad 180
para asignar intervalos selectores a un canal, y una tabla 176 de
utilización de intervalos. La memoria 160 comprende una tabla 162 de
datos de inscripción y una tabla 164 de datos de lectura. La
interfaz 150 de usuario está conectada a los usuarios finales
asociados al nodo 100, tales como los usuarios finales 11 y 12 en
la figura 1.
El detector 110 de sincronismo está dispuesto
para deducir una señal de sincronismo de cuadro (denominada S en la
figura 2) de la cadena de bits que pasa a través de una fibra óptica
(no representada) conectada al nodo 100 a través de la interfaz 140
de red. La señal de sincronismo de cuadro se utiliza para reiniciar
el contador 120 de intervalos selectores. El contador 120 de
intervalos selectores contará el número de intervalos selectores
que pasan a través de la fibra óptica con una tasa de transferencia
de bits predefinida y proporcionará una señal correspondiente a la
unidad lógica 130 y a la interfaz 140 de red. La unidad lógica 130
utiliza la señal del contador 120 de intervalos selectores para
hacer un seguimiento del intervalo selector dentro del cuadro que
está siendo procesado en curso, y la interfaz 140 de red utiliza la
señal del contador para sincronizar la inscripción, o la lectura,
con los intervalos selectores de la cadena de bits que se
transmite.
El controlador 170 de nodo está dispuesto para
hacer un seguimiento de toda la información requerida para la
asignación de intervalos a diferentes nodos y diferentes canales. El
controlador se utiliza, por ejemplo, cuando se establecen nuevos
canales por parte de los usuarios finales conectados a la interfaz
150 de usuario. El controlador tiene especificado en la tabla 162
de datos de inscripción de la memoria 170 los intervalos selectores
en los cuales el nodo puede inscribir datos de control y datos de
usuario. En la tabla 164 de datos de lectura de la memoria 170, el
controlador de nodo tiene especificados los intervalos selectores de
los cuales el nodo leerá datos de control y datos de usuario. Se
transfieren datos de control al controlador y se transfieren datos
de usuario al usuario adecuado conectado al nodo. En la tabla 176 de
utilización de intervalos, la unidad 180 para asignar intervalos
selectores a un canal tiene especificado el nivel de prioridad al
cual pertenece el canal cuyo intervalo está asignado al respectivo
intervalo selector. Diferentes canales pueden ser propietarios de
diferentes intervalos, o del mismo canal, con diferentes niveles de
prioridad, en el margen entre el nivel de prioridad más alto y el
nivel de prioridad más bajo. En la figura 3 se especifica, por
ejemplo, en la tabla 176 de utilización de intervalos que la
posición tres (3) pertenece al canal A con un nivel de prioridad
igual a dos (2), que el intervalo selector cinco (5) pertenece
también al canal A pero con un nivel de prioridad de tres (3), y
que el intervalo selector nueve (9) pertenece a un canal C también
con un nivel de prioridad de tres (3).
La unidad 180 para la asignación de intervalos a
un canal comprende medios 182 de asignación de prioridad y medios
184 de asignación de intervalos selectores. Los medios 182 de
asignación de prioridad están dispuestos para asociar un intervalo
selector que pertenece (o va a pertenecer), es decir va a asignarse,
a un canal con un nivel de prioridad por medio de la información de
inscripción que designa este nivel en la tabla 176 de utilización
de intervalo. El nivel asociado en este ejemplo es seleccionado en
base a un nivel indicado por un usuario final cuando el usuario
final hace una solicitud para sus necesidades de ancho de banda
inicial o para sus necesidades de ancho de banda modificado. Los
términos "necesidades de ancho de banda" pueden referirse en
este contexto al tamaño del ancho de banda o al nivel de prioridad
del ancho de banda, o a ambos. Los medios 184 de asignación de
intervalos selectores están dispuestos para solicitar un intervalo
selector para un canal en lo que se refiere a ancho de banda, y
para incluir un nivel de prioridad seleccionado por el usuario en
esta solicitud. Los medios 184 de asignación de intervalos
selectores están también dispuestos para recibir una de tales
solicitudes de un usuario final conectado a este nodo, o de otro
nodo por parte de un usuario final conectado al mismo y para tratar
tales solicitudes, como se comentará posteriormente con más
detalle.
Se describirá ahora con referencia a las figuras
4a y 4b una utilización a modo de ejemplo de la asignación y
desasignación de intervalos selectores a canales, o usuarios
finales, de acuerdo con una realización del presente invento. En
esta realización, un canal pertenecerá, o estará asignado, a un
intervalo selector en uno de tres niveles de prioridad posibles
diferentes. Los tres niveles diferentes tienen las siguientes
características:
El nivel de prioridad más alto se denomina nivel
"reservado" y está indicado por R en la figura 4b. Se hará
referencia a un intervalo selector perteneciente o asignado a un
canal en este nivel de prioridad como intervalo selector
"reservado". Un intervalo selector reservado, en esta
realización a modo de ejemplo, no será desasignado del canal como
resultado de una solicitud de capacidad de transferencia procedente
de otro canal, usuario o nodo, incluso si el canal para el cual
está reservado dicho intervalo selector no está utilizando el
intervalo selector para la transferencia de datos. Es decir, un
intervalo selector reservado que no está en uso no se convertirá en
un intervalo selector libre. Como ejemplo, una línea alquilada
comprendería varios intervalos selectores reservados.
El segundo nivel de prioridad más alto se
denomina nivel "duro", indicado por H en la figura 4b. Un
intervalo selector asignado a un canal con este nivel de prioridad
se denominará intervalo selector "duro". Un intervalo selector
duro, en esta realización a modo de ejemplo, será desasignado
solamente como resultado de una solicitud para un intervalo
selector reservado. Por tanto, ninguna solicitud para un intervalo
selector blando, que se describirá posteriormente, ni una solicitud
para un intervalo selector duro, forzarán la desasignación de un
intervalo selector duro. Cuando se hace que un canal transmita datos
en un intervalo selector duro, se desasignará preferiblemente y se
convierte en un intervalo libre.
El nivel de prioridad más bajo se denomina nivel
"blando", indicado por S en la figura 4b. Se hará referencia a
un intervalo selector asignado a un canal con este nivel de
prioridad como intervalo selector "blando". Un intervalo
selector blando en esta realización a modo de ejemplo, será
desasignado como resultado de una solicitud para un intervalo
selector reservado o para un intervalo selector duro. Una solicitud
correspondiente a un intervalo selector blando, sin embargo, no
puede forzar la desasignación de un intervalo selector blando.
Cuando se hace que un canal envíe datos en un intervalo selector
blando, el intervalo selector blando puede preferiblemente
desasignarse para convertirse en un intervalo libre.
Deberá observarse que un modo alternativo de
implementar el nivel de prioridad más alto, es decir el nivel
reservado, es dejar reservados intervalos selectores que no son
utilizados transitoriamente por su propietario para transferir
datos que han de ser prestados por otro canal, en cuyo caso el
intervalo selector será desasignado inmediatamente de este otro
canal tan pronto como el canal al cual está reservado el intervalo
selector quiera utilizar el intervalo.
La figura 4a ilustra una asignación a modo de
ejemplo de quince intervalos selectores en un cuadro de una cadena
de bits. Como se ha comentado anteriormente, en la figura 4a, un
intervalo selector está indistintamente libre (F) o pertenece a un
canal, es decir está asignado a cualquiera de los canales A, B, C o
D. Un intervalo selector reservado que no está siendo utilizado por
su propietario se indica como NU (No Utilizado). En la figura 4b se
muestra la distribución de intervalos entre los diferentes niveles
de prioridad. Por tanto, la figura 4b muestra si un intervalo
selector en el cuadro está o no libre (F) o pertenece a un canal, y
si pertenece a un canal, el nivel de prioridad mediante el cual
dicho canal es propietario del respectivo intervalo selector, es
decir un nivel reservado R, un nivel duro H, o un nivel blando
S.
En este ejemplo, se supone que el canal A
solicitará dos intervalos selectores reservados, que el canal B
solicitará dos intervalos selectores duros y ocho intervalos
selectores blandos, que el canal C solicitará cuatro intervalos
duros, y que el canal D solicitará cuatro intervalos duros y cuatro
intervalos blandos.
Deberá observarse que el eje de tiempos
(horizontal) utilizado en las figuras 4a y 4b tiene simplemente la
finalidad de ilustrar el orden relativo de ciertas acciones que
afectan a la asignación de intervalos selectores en el cuadro, y
que el eje vertical indica quince posiciones de intervalo selector
disponibles de un cuadro recurrente a modo de ejemplo, con la
exclusión de los intervalos de sincronismo y similares.
En el instante t = 0, se supone que el canal A
solicita dos intervalos selectores reservados, dejando al cuadro
con trece intervalos selectores libres. La capacidad de
transferencia de estos dos intervalos reservados no es utilizada
inicialmente por el canal A, como se indica en la utilización de
intervalos de la figura 4a.
En el instante t = 2, se supone que el canal B
solicita dos intervalos selectores duros y ocho intervalos
selectores blandos. Puesto que existen trece intervalos libres en el
cuadro, se asignarán dos intervalos duros y ocho intervalos blandos
al canal B de acuerdo con su solicitud. En la figura 4a se ve que
son utilizados ahora por el canal B diez intervalos, y en la figura
4b se ve que el cuadro incluye ahora dos intervalos reservados, dos
intervalos duros, ocho intervalos blandos y tres intervalos
libres.
En el instante t = 4, se supone que el canal C
solicita cuatro intervalos selectores duros. Los tres intervalos
libres se asignan por consiguiente al canal C como intervalos duros.
Adicionalmente, se desasigna ahora uno de los intervalos blandos
asignados al canal B, puesto que estos intervalos pertenecen ahora
al canal B con un nivel de prioridad más bajo en comparación con el
nivel de prioridad a que hace referencia la solicitud del canal C
relativa a un intervalo duro. El intervalo blando desasignado del
canal B se asigna como intervalo duro al canal C. En la figura 4a
se ve que son utilizados ahora nueve intervalos por el canal B y
cuatro intervalos por el canal C, y en la figura 4b se ve que el
cuadro incluye ahora dos intervalos reservados, seis intervalos
duros y siete intervalos blandos.
En el instante t = 6, se supone que el canal A
se inicia utilizando su capacidad de transferencia que se ha
reservado anteriormente. A continuación, en t = 8, se supone que
todos los intervalos asignados al canal B están desasignados y se
convierten en intervalos libres, como resultado del hecho de que la
necesidad de ancho de banda del canal B finaliza transitoriamente
en este instante. Para t = 10, se supone que el canal D hace su
solicitud de ancho de banda para cuatro intervalos duros y cuatro
intervalos blandos, y consiguientemente ocho de los nueve
intervalos selectores libres se asignan al canal D.
En el instante t = 12, se supone que el canal B
hace nuevamente una solicitud de dos intervalos duros y ocho
intervalos blandos. El intervalo libre restante se asigna entonces
al canal B como intervalo duro y uno de los intervalos blandos
asignados al canal D se desasigna y se asigna al canal B como
segundo intervalo duro. Sin embargo, la solicitud del canal B para
ocho intervalos blandos no puede satisfacerse, y ha de rechazarse
esta parte de la solicitud.
En el instante t = 14, se supone que el canal A
interrumpe la utilización de sus intervalos reservados para
transferencia de datos. Como se ha descrito anteriormente, estos
intervalos selectores no se desasignan, sin embargo, sino que
continúan siendo reservados para el canal A. En el instante t = 17,
se supone que el canal C interrumpe la utilización de su capacidad
de transferencia y consiguientemente sus cuatro intervalos duros se
desasignan para convertirse en intervalos libres.
En el instante t = 19, se supone que el canal B
intenta nuevamente obtener acceso a toda la magnitud de su ancho de
banda necesario. Puesto que están ya asignados al canal B dos
intervalos duros, la solicitud se realizará para los ocho
intervalos blandos adicionales. En este instante, los cuatro
intervalos libres se asignarán al canal B como intervalos blandos,
mientras que será rechazada aun la solicitud para los cuatro
intervalos blandos restantes.
Ha de observarse que el ejemplo comentado
anteriormente puede implicar la reasignación de intervalos
selectores entre nodos y también dentro de un nodo, y que los
canales pueden incluir, por ejemplo, canales entre nodos situados
en el mismo enlace, entre nodos situados en enlaces diferentes, es
decir en canales multisalto, o por ejemplo entre puertos de un solo
aparato.
Se describirán ahora con referencia a las
figuras 5a y 5b diagramas de flujo de las operaciones de
procesamiento realizadas para ilustrar como ejemplo la gestión de
asignación de intervalos selectores a un canal de acuerdo con una
realización del presente invento.
En la figura 5a, el procesamiento se inicia en
la operación 510 con la recepción de una solicitud de un intervalo
a asignar a un canal con un nivel de prioridad seleccionado
designado. En la figura 5a se supone que la solicitud procede de un
usuario final conectado al nudo que realiza las operaciones
ilustradas.
En la operación 520, el nodo comprueba si
existen intervalos libres disponibles en su tabla de utilización de
intervalos. Si la respuesta es afirmativa, el proceso continúa hasta
la operación 580 seguida de la operación 590. En la operación 580,
se asigna tal intervalo libre al canal solicitante, y en la
siguiente operación 590 el intervalo asignado en la operación 580
se asocia con el nivel de prioridad seleccionado. Sin embargo, si
la respuesta en la operación 520 es negativa, el proceso continúa
hasta la operación 530.
En la operación 530, la tabla de utilización de
intervalos del nodo es examinada para ver si existe cualquier
intervalo que tenga un nivel de prioridad más bajo que el nivel de
prioridad identificado con la solicitud recibida en la operación
510. Si se encuentra tal intervalo, el proceso continúa hasta la
operación 570. En la operación 570, el intervalo encontrado en la
operación 530 se desasigna del canal que posee en ese momento este
intervalo. El intervalo desasignado es procesado a continuación en
las operaciones 580 y 590 como se ha descrito anteriormente. Sin
embargo, si no existe tal intervalo en la operación 530, el proceso
continúa hasta la operación 540. En la operación 540, la solicitud
de intervalo es cursada a otros nodos junto con una identificación
del nivel de prioridad seleccionado para el intervalo deseado.
En la operación 550, se examinan las respuestas
recibidas como resultado de la solicitud transmitida a otros nodos
en la operación 540. Las respuestas indicarán si puede ser
transferido o no el derecho de acceso de inscripción desde otro
nodo hasta el nodo que realiza las operaciones ilustradas en la
figura 5a. Si la respuesta indica que se ha transferido el derecho
de acceso a un intervalo, se realizan las operaciones 580 y 590
descritas anteriormente con respecto a estos intervalos. Sin
embargo, si no se ha transferido el derecho de acceso a un
intervalo, se ejecuta la operación 560. En la operación 560, se
rechaza la solicitud de un intervalo con el nivel de prioridad
seleccionado.
Como otro ejemplo, si el proceso ilustrado en la
figura 5a se realiza en un sistema en el que no existe la
posibilidad de reasignar intervalos a/desde "otros nodos", se
omitirán en el proceso las operaciones 540 y 550. De este modo, si
no se encuentra ningún intervalo en la operación 530, el proceso
continuará directamente hasta la operación 560.
En la figura 5b las operaciones de procesamiento
ilustradas se refieren al tratamiento de una solicitud recibida
para un intervalo que deberá asignarse a un nivel de prioridad
seleccionado, derivándose dicha solicitud de un usuario final
conectado a un nodo diferente del que realiza las operaciones
ilustradas, habiéndose cursado dicha solicitud, por ejemplo, como
resultado de la ejecución de la operación 540 ilustrada en la figura
5a.
El procesamiento se inicia en la operación 610
con la recepción de dicha solicitud. Después de la recepción de la
solicitud, se comprueba en la operación 620 si existen o no
intervalos libres disponibles en la tabla de utilización de
intervalos del nodo que realiza las operaciones ilustradas en la
figura 5b. Si la respuesta es afirmativa, se ejecuta la operación
650 seguida de la operación 680. En otro caso, se ejecuta la
operación 630. En la operación 650, el nodo iniciará la
transferencia del derecho de acceso a un intervalo libre del nodo
del cual se recibió la solicitud en la operación 610. En la
operación 680, el intervalo transferido será eliminado de la tabla
de utilización de intervalos. Sin embargo, si la respuesta es
negativa en la operación 620, el proceso continúa hasta la
operación 630. En la operación 630, se examina la tabla de
utilización de intervalos del nodo para comprobar si existen
intervalos que tengan un nivel de prioridad menor que el nivel
solicitado. Si se encuentra tal intervalo, se realiza la operación
660. Si no existe tal intervalo, se realiza la operación 640.
En la operación 660, un intervalo encontrado en
el bloque 630 se desasigna del canal que posee en ese momento el
intervalo. Este intervalo desasignado se procesa a continuación en
la operación 670 seguida por la operación 680. En la operación 670,
el nodo iniciará la transferencia de los derechos de acceso al
intervalo desasignado en el bloque 660, al nodo del cual se recibió
la solicitud en el bloque 610, y en la operación 680 el intervalo
transferido se eliminará de la tabla de utilización de intervalos.
En la operación 640, no habiéndose encontrado intervalos
desasignables dado el nivel de prioridad asociado con la solicitud,
se rechazará la solicitud recibida en la operación 610.
Aunque se han descrito los procesos de las
figuras 5a y 5b con referencia a una solicitud de un solo intervalo,
las operaciones para gestionar solicitudes para una pluralidad de
intervalos pueden realizarse de un modo similar, y pueden incluir,
por ejemplo, rechazos parciales de solicitudes si solamente se
activa la disponibilidad de una porción del número de intervalos
selectores solicitados mediante las diferentes operaciones de
procesamiento.
Las figuras 6a a 6d muestran tablas de
utilización de intervalos, que se refieren en este ejemplo a la
utilización de intervalos descrita con referencia a las figuras 4a
y 4b, utilizándose la misma designación que en las figuras 4a y 4b
para designar niveles de prioridad. Cada tabla incluye una columna
SL que indica posiciones de intervalo selector, una columna CH que
designa el canal al que está asignado el intervalo selector
respectivo, y una columna PR que indica la prioridad con la que el
respectivo intervalo está asignado al canal respectivo. Estas
tablas de utilización de intervalos son en este ejemplo del tipo
descrito anteriormente con referencia a la figura 3. Se supone que
las figuras 6a y 6c representan la tabla de utilización de
intervalos de un primer nodo en instantes respectivos (t = 3 y t =
5, respectivamente, en la figura 4a) y que las figuras 6b y 6d
representan la tabla de utilización de intervalos de un segundo nodo
en dichos instantes respectivos. Se supone también que el canal A
ha sido establecido por el segundo nodo y que los canales B y C han
de ser establecidos por el primer nodo.
En un instante correspondiente a t = 3 del
diagrama descrito en la figura 4a, el primer y segundo nodos tienen
las tablas de utilización de intervalos que se presentan en las
figuras 6a y 6b, respectivamente. En el instante t = 4 en la figura
4a, el canal C, que ha de ser establecido por el primer nodo,
solicita cuatro intervalos duros. En la figura 6a, se observa que
el primer nodo, antes de esta solicitud, tiene acceso solamente a un
intervalo libre y que el nodo N2 tiene acceso a dos intervalos
libres.
Las figuras 6a a 6d ilustran las consecuencias
de las operaciones de procesamiento realizadas por los controladores
de nodo en el primer y segundo nodos. Cuando el controlador de nodo
del primer nodo recibe la solicitud correspondiente a cuatro
intervalos duros para el canal C en el instante t = 4, asigna
primero al canal el intervalo libre al que ha accedido, en este
caso el intervalo decimotercero, y asigna el nivel de prioridad
"duro" recibido en la solicitud. Esta operación deja aun tres
intervalos duros a asignar para satisfacer la solicitud. El
controlador de nodo ubicado en el primer nodo cursa a continuación
una solicitud de tres intervalos duros al segundo nodo. Puesto que
el segundo nodo tiene dos intervalos libres, los intervalos
decimocuarto y decimoquinto, esto dará lugar a la transferencia de
la solicitud al primer nodo para acceder a estos dos intervalos. El
controlador de nodo del primer nodo asignará entonces estos dos
intervalos al canal C como intervalos duros. Esta operación deja
aun un intervalo duro pendiente de asignación para satisfacer la
solicitud. El primer nodo examinará, por consiguiente, su tabla de
utilización de intervalos para encontrar un intervalo perteneciente
a un canal con un nivel de propiedad menor que el nivel de propiedad
solicitado para satisfacer la solicitud del canal C, encontrar uno
de los intervalos blandos asignados al canal B, por ejemplo el
intervalo decimosegundo, desasignar este intervalo del canal B, y
asignarlo al canal C como intervalo duro. En resumen, después de
haberse satisfecho la solicitud procedente del canal C de este modo,
en el instante t = 5, el primer y segundo nodos tendrán las tablas
de utilización de intervalos ilustradas en las figuras 6c y 6d,
respectivamente.
Como se observa, en este ejemplo, los tres
intervalos libres, independientemente de los nodos que tienen acceso
a estos intervalos libres, se utilizan antes de desasignarse un
intervalo perteneciente a un nivel de prioridad en base a una
solicitud de un intervalo a poseer con un nivel de prioridad más
alto, lo cual difiere un poco del proceso descrito anteriormente
con referencia a las figuras 5a y 5b.
La figura 7 muestra esquemáticamente un aparato
200 de conmutación y enrutamiento de datos que funciona de acuerdo
con otra realización aun adicional del invento.
El aparato 210 comprende puertos 201 de entrada,
puertos 202 de salida, un núcleo de conmutación implementado como
memoria 204 de cuadro compartida, y un procesador 203 de
enrutamiento.
Los puertos 201 de entrada están dispuestos para
recibir datos, por ejemplo en la forma de paquetes Ethernet o
tráfico de telefonía tradicional, y para inscribir dichos datos,
divididos en intervalos selectores, en las entradas de la memoria
204 de cuadro. Similarmente, los puertos 202 de salida están
dispuestos para leer datos de intervalo selector de las entradas de
la memoria 204 de cuadro y para transmitir dichos datos,
encapsulados típicamente de acuerdo con el protocolo de
comunicación utilizado en el puerto respectivo, a través de enlaces
de salida. Cada uno de los puertos de entrada/salida podrían
consistir en un puerto físico dispuesto para recibir/transmitir
datos en relación con un enlace físico respectivo. Uno o más de los
puertos de entrada/salida podrían consistir alternativamente en un
puerto virtual, por ejemplo dispuesto para recibir/transmitir datos
a través de en enlace físico de entrada/salida que transfiere
también datos relativos a otros puertos virtuales.
El procesador 203 de enrutamiento está dispuesto
para seleccionar las entradas de la memoria 204 de cuadro en las
que los puertos 201 de entrada y el procesador 203 de enrutamiento
inscribirán datos, y las entradas de la memoria 204 de cuadro de
las que los puertos 202 de salida y el procesador 203 de
enrutamiento leerán datos, formando así una red de interconexión de
canales de conmutación de circuitos a través de la memoria 204 de
cuadro. En la figura 5, tal disposición de relaciones está indicada
por flechas. El procesador 203 de enrutamiento realiza también el
enrutamiento de paquetes de datos recibidos, después de dicha
organización de relaciones, desde uno o más de los puertos de
entrada a través de la memoria 204 de cuadro. Adicionalmente, la
información de enrutamiento obtenida por el procesador de
enrutamiento se utiliza para modificar dicha organización de mapeo,
modificando así los canales que se asocian dentro del aparato 200,
el tamaño de dichos canales, etc. Adicionalmente, el procesador 203
de enrutamiento está dispuesto para asignar un nivel de prioridad a
cada uno de tales canales, que se establece a través de la memoria
204 de cuadro. Y cuando existe una solicitud de un cambio en la
asignación de tales canales, esta asignación de nivel de prioridad
será tomada en consideración de acuerdo con el invento.
La realización descrita con referencia a la
figura 5 sirve como ejemplo del invento, por tanto, en su aplicación
a una situación en la que una única unidad, es decir el procesador
de enrutamiento, controla esencialmente toda la información de
prioridad así como todas las decisiones y asignaciones de prioridad
basadas en dicha información (dentro de la red de
interconexión).
Aun cuando el invento ha sido descrito con
referencia a realizaciones del mismo como ejemplo, estas no han de
considerarse como limitativas de su ámbito de aplicación, y, como
comprenderán los expertos en la técnica, pueden realizarse
diferentes modificaciones y alteraciones dentro del ámbito del
invento, que está definido por las reivindicaciones que se
acompañan.
Claims (25)
1. Un método para la asignación de intervalos
selectores a canales en una red multiplexada por división de tiempo
en la cual un cuadro recurrente de los mismos está dividido en
intervalos selectores, y en el cual se establecen canales de
conmutación de circuitos de modo que comprenden conjuntos
respectivos de intervalos selectores en dicho cuadro recurrente de
dicha red, obteniéndose así acceso de inscripción exclusivo a dichos
conjuntos de intervalos selectores, caracterizado por las
operaciones de: asignar un conjunto de intervalos selectores a un
primer canal; asociar cada intervalo selector de dicho conjunto de
intervalos selectores con un primer nivel de prioridad, de al menos
dos niveles disponibles; recibir una solicitud para uno o más
intervalos selectores, asociados con un segundo nivel de prioridad
seleccionado, para un segundo canal; comparar entre sí los niveles
de prioridad asociados con los intervalo selector solicitados y los
intervalos selectores del primer canal; y determinar si se ha de
proceder o no a desasignar intervalos selectores de dicho primer
canal, y asignar a dicho segundo canal los intervalos selectores
desasignados, en base a dicha comparación.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación
1ª, en el que dicha operación de determinación comprende determinar
la desasignación de intervalos selectores de dicho canal si dicho
segundo nivel de prioridad seleccionado es más alto que dicho
primer nivel de prioridad seleccionado.
3. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1ª o 2ª, en el que dicho segundo nivel de
prioridad seleccionado está incluido en dicha solicitud.
4. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1ª, 2ª o 3ª, en el que dicha operación de
determinación para desasignar intervalos selectores de dicho primer
canal se realiza solamente si existen disponibles intervalos no
asignados insuficientes.
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
determinación sobre si se desasignan o no intervalos selectores de
dicho primer canal se realiza solamente si el primer nivel de
prioridad seleccionado es inferior a un nivel de prioridad
máximo.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
determinación sobre si se desasignan o no intervalos selectores de
dicho primer canal está basada adicionalmente en una evaluación
relativa al canal al cual se ha asignado últimamente un intervalo
selector.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
determinación sobre si se desasignan o no intervalos selectores de
dicho primer canal está basada adicionalmente en una evaluación
relativa al canal al que se ha asignado un intervalo selector
durante el período de tiempo más largo.
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
determinación sobre si se desasignan o no intervalos selectores de
dicho primer canal está basada adicionalmente en una evaluación
relativa al canal del cual se desasignó últimamente un intervalo
selector.
9. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
determinación sobre si se desasignan o no intervalos selectores de
dicho primer canal está basada adicionalmente en una evaluación
relativa al canal del cual debería desasignarse un intervalo
selector con el fin de contrarrestar la fragmentación de intervalos
selectores en la cadena de bits de interés.
10. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
asociación comprende la asociación de todos los intervalos
selectores asignados a dicho primer canal con el mismo nivel de
prioridad seleccionado.
11. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
asociación comprende la asociación de dicho primer canal con dicho
primer nivel de prioridad seleccionado, asociando así cada
intervalo selector asignado a dicho canal con el mismo nivel de
prioridad seleccionado.
12. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 9ª, en el que dicha operación de asociación
comprende la asociación de intervalos selectores diferentes
asignados a dicho primer canal con niveles de prioridad
diferentes.
13. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 9ª, en el que dicha operación de asociación
comprende la asociación de intervalos selectores asignados a dicho
primer canal sobre una primera porción de dicha red con un nivel de
prioridad seleccionado, y asignar intervalos selectores a dicho
canal sobre otra porción de dicha red con otro nivel de prioridad
seleccionado.
14. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha operación de
asociación comprende la operación de cambiar el nivel de prioridad
asociado con un intervalo selector asignado a dicho primer
canal.
15. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de
determinar la prioridad mediante la cual han de reestablecerse
dichos primer y segundo canales en caso de fallo de canal, en base
a dichos primer y segundo niveles de prioridad seleccionados
respectivos.
16. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de
determinar un grado de redundancia solicitado por dichos primer y
segundo canales en base a dichos primer y segundo niveles de
prioridad respectivos.
17. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de
seleccionar dicho niveles de prioridad en base a la identidad de un
puerto o interfaz física o virtual a/desde la cual ha de
suministrarse tráfico que atañe al canal respectivo.
18. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de
seleccionar dichos niveles de prioridad en base a una identificación
del tipo de aplicación en virtud de la cual ha de transportarse
tráfico en el canal respectivo al que concierne.
19. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de
seleccionar dichos niveles de prioridad en base a información de
prioridad suministrada por protocolos de red suprayacentes.
20. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de
transmitir información con dicho primer nivel de prioridad
seleccionado asociado a dicho conjunto de intervalos selectores a
uno más de otros nodos de la red con el fin de que dichos otros
nodos sean capaces de conmutar dicho primer canal tomando en
consideración dicho primer nivel de prioridad seleccionado.
21. Un aparato para asignar intervalos
selectores a canales en una red multiplexada por división de tiempo,
en el cual un cuadro recurrente está dividido en intervalos
selectores, y en el cual se establecen canales de conmutación de
circuitos de modo que comprenden conjuntos respectivos de intervalos
selectores en dicho cuadro recurrente de dicha red, obteniéndose
así acceso exclusivo de inscripción en dichos conjuntos respectivos
de intervalos selectores, caracterizado por: una unidad (180)
para asignar intervalos a un primer canal; medios (182) de
asignación de prioridad para asociar cada intervalo selector de
dicho conjunto de intervalos selectores con un primer nivel de
prioridad seleccionado, de al menos dos niveles de prioridad
disponibles; medios (184) de asignación de intervalos dispuestos
para recibir una solicitud de uno o más intervalos selectores,
asociados con un segundo nivel de prioridad seleccionado, para un
segundo canal, comparar los niveles de prioridad asociados con los
intervalos selectores solicitados y los intervalos selectores del
primer canal entre sí, y determinar si han de desasignarse o no
intervalos selectores de dicho primer canal, y asignarse los
intervalos selectores desasignados a dicho segundo canal, en base a
dicha comparación.
22. Un aparato de acuerdo con la
reivindicación 21ª, que comprende una tabla (176) de utilización de
intervalos que indica los niveles de prioridad seleccionados
asociados con los intervalos selectores de dichos canales
establecidos.
23. Un aparato de acuerdo con la
reivindicación 22ª, en el que dichos medios de asignación de
prioridad están dispuestos para inscribir información que indica
que dicho conjunto de intervalos selectores asignados a dicho
primer canal se asocian con dicho primer nivel de prioridad
seleccionado.
24. Un aparato de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 21ª a 23ª, cuyo aparato está dispuesto para
gestionar operaciones de asignación/desasignación de intervalos
selectores por parte de varios nodos de dicha red.
25. La utilización de un método de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 20ª, o de un aparato de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21ª a 24ª, para
ofrecer diferentes clases de servicio de tráfico en base a dichos
niveles de prioridad cuando se aplican al funcionamiento de una red
de comunicaciones, que comprende la oferta de una clase de servicio
de nivel alto, que proporciona acceso a canales que son intervalos
selectores asignados asociados con un nivel de prioridad alto, y la
oferta de una clase de servicio de nivel más bajo, que proporciona
acceso a canales que son intervalos selectores asignados asociados
con un nivel de prioridad bajo.
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