NL9200405A

NL9200405A - Werkwijze ter verbetering van de overdracht van datapakketten met verschillende prioriteiten volgens het dqdb protocol.

Info

Publication number: NL9200405A
Application number: NL9200405A
Authority: NL
Original assignee: Nederland Ptt
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1992-03-04
Publication date: 1993-10-01
Also published as: DE69311929T2; AU655101B2; US5383190A; DK0559269T3; DE69311929D1; CA2090927A1; EP0559269B1; ATE155302T1; ES2105070T3; EP0559269A1; AU3395593A; JPH0646070A

Description

Titel: Werkwijze ter verbetering van de overdracht van datapakketten met verschillende prioriteiten volgens het DQDB protocol.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het overdragen van informatie in de vorm van data-pakketten in een communicatie netwerk dat een tweetal ünidirectionele transmissiekanalen met tegengestelde transmissierichtingen omvat en een reeks opeenvolgende toegangseenheden, die elk gekoppeld zijn met zowel het eerste als het tweede transmissiekanaal, waarbij informatie, waaraan verschillende prioriteiten kunnen zijn toegekend, onder besturing van kloksignalen respectievelijk van de eerste naar de laatste met het ene transmissiekanaal verbonden toegangseenheid en van de laatste naar de eerste met het andere transmissiekanaal verbonden toegangseenheid verplaatst wordt en waarbij door met het begin van ieder transmissiekanaal gekoppelde kopstations opeenvolgende tijdsleuven gegenereerd worden die steeds eenzelfde tevoren bepaald aantal kloksignaalperiodes omvatten in welke tijdsleuven ten minste een aantal informatie bits kan worden geschreven en waarbij met het uiteinde van ieder transmissiekanaal een eindstation is gekoppeld.

Een dergelijke werkwijze is in de Europese octrooiaanvrage EP-A-0203165 onder de naam QPSX-protocol beschreven, maar is in vakkringen intussen beter bekend onder de naam DQDB-protocol, welke naam in het hiernavolgende dan ook zal worden aangehouden. Het DQDB-protocol is intussen ook in de IEEE standaard 802.6 vastgelegd.

Volgens het DQDB protocol wordt, zoals schematisch is getoond in figuur 1, gebruik gemaakt van een tweetal transmissiekanalen 1 en 2, in het algemeen databussen, met onderling tegengestelde communicatierichtingen. Met beide bussen is een reeks opeenvolgende toegangseenheden 3i, 32,...3n verbonden. Met het begin van iedere bus is een kopstation, resp 4χ en 42 gekoppeld en met het uiteinde van iedere bus een eindstation, resp 5χ en 52.

De te verzenden informatie wordt, zoals schematisch is getoond in figuur 2, overgedragen in tijdsleuven met een vaste grootte van 53 octetten. Het eerste octet vormt het zogenaamde toegangsveld (Access Field). De volgende 4 octetten vormen de zogenaamde aanhef(header) van de tijdsleuf en de overige 48 octetten, het dataveld, kunnen de feitelijke over te dragen data bevatten. Aangezien de opbouw van het toegangsveld voor de onderhavige uitvinding van belang is, is de indeling daarvan volgens de IEEE 806.2 standaard in figuur 2 meer gedetaillerd weergegeven. Het toegangsveld bevat achtereenvolgens de volgende bits. Een Busy (B) bit, dat aangeeft of het dataveld van de tijdsleuf al dan niet bezet is. Een Slot Type (ST) bit, dat aangeeft of het dataveld bestemd is voor isochrone of niet isochrone diensten. Een Previous Segment Released (PSR) bit, hetwelk aangeeft of de voorgaande tijdsleuf door een toegangseenheid is uitgelezen, dit bit kan gebruikt worden om in een reeds uitgelezen tijdsleuf het Busy bit terug te stellen, waardoor deze sleuf opnieuw gebruikt kan worden en de transmissiie efficiëntie toeneemt. Het vierde en vijfde bit zijn in de standaard nog vrij en worden als reserve bits aangeduid. Het zesde, zevende en achtste bit zijn de zogenaamde Request (R) bits, waarmee een toegangseenheid kan vragen om informatie te mogen overdragen met een bepaalde prioriteit.

Toegangseenheden 3 die data te verzenden hebben, selecteren één van beide bussen, met bijvoorbeeld als criterium de plaats van de toegangseenheid waarheen de data gezonden moet worden. De te verzenden data pakketten worden via de voorbijkomende tijdsleuven verstuurd, nadat eerst een toegangsprotocol voor toegang tot de betreffende tijdsleuven is doorlopen. Dit toegangs-protocol verloopt als volgt:

Een toegangseenheid die een bericht binnenkrijgt voor verzending in de transmissierichting van bus 1, stelt, zodra dit mogelijk is, een request-bit in een van de laatste drie bitposities van het eerste octet, het toegangsveld, van een tijdsleuf op bus 2. Hierdoor worden de toegangseenheden in de transmissierichting van bus 2, dus tegengesteld aan de transmissierichting van bus 1, ervan op de hoogte gesteld dat er een bericht gereed staat voor verzending op bus 1 en dat deze toegangseenheden een lege tijdsleuf moeten laten passeren. Op deze manier wordt er als het ware een gedistribueerde FIFO-buffer per bus opgebouwd. Voor dit mechanisme is in iedere toegangseenheid per bus en per prioriteit voorzien in een zgn. Request teller, een zgn. Countdown teller en een zgn. Local Request Queue teller.

Het voorbijkomen van een request bit op bus 2 resulteert in het met één ophogen van de telstand van de bij die bus behorende Request teller. Als een toegangseenheid niets te zenden heeft, heeft iedere lege tijdsleuf, d.w.z. iedere mogelijkheid tot het verzenden van data, die op bus 1 passeert, tot gevolg dat de stand van de Request teller van bus 2 met één wordt verlaagd. De Request teller in iedere toegangseenheid die behoort bij bus 2 bevat dus een indicatie omtrent het aantal nog niet gehonoreerde aanvragen voor transmissie op bus 1, terwijl mutatis mutandis hetzelfde geldt voor de Request teller in iedere toegangseenheid die behoort bij bus 1.

Wanneer de betreffende toegangseenheid data voor verzending op bus 1 ontvangt, wordt de inhoud van de Request teller van bus 2 overgedragen aan de Countdown teller van bus 1, en de Request teller van bus 2 wordt teruggesteld. De Countdown teller bevat hierdoor informatie omtrent het aantal niet gehonoreerde aanvragen vóórdat de betreffende toegangseenheid een datapakket ter verzending ontving, terwijl de Request teller vanaf dat moment de informatie gaat bijhouden omtrent het aantal nog niet gehonoreerde aanvragen nadat dat datapakket ter verzending werd aangeboden. Opdat de betreffende toegangseenheid dit datapakket kan verzenden moet er een request bit verzonden worden op bus 2, dit gebeurt door het met één verhogen van de tellerstand van de Local Request Queue teller van bus 2. Zodra de betreffende toegangseenheid de mogelijkheid krijgt om op bus 2 een request bit te verzenden, wordt de tellerstand van de Local Request Queue teller met één verminderd. Er wordt voor ieder te verzenden datapakket een requestbit verzonden. Als er op bus 1 een lege tijdsleuf voorbijkomt, wordt de tellerstand van de Countdown teller van bus 1 met één verlaagd en als de tellerstand van de Countdown teller hierdoor nul wordt, mag het datapakket in de eerstvolgende lege tijdsleuf gezonden worden.

Binnen de DQDB standaard bestaat ook de mogelijkheid de te verzenden datapakketten een bepaalde prioriteit toe te kennen. Pakketten met een hoge prioriteit hebben een grotere kans om snel verzonden te worden dan pakketten met een lagere prioriteit. Het is echter bekend dat tijdens een hoge belasting van het DQDB netwerk bij het bestaande prioriteismechanisme de verhouding in de toegestane bandbreedten voor toegangseenheden die pakketten te verzenden hebben met een hoge (H), een gemiddelde (M) en een lage (L) prioriteit onvoorspelbaar is en dat er een groot verschil is in bandbreedte tussen toegangseenheden met dezelfde prioriteit. Wanneer men bijvoorbeeld, zoals in de bedoeling ligt, in de toekomst video signalen met een hoge prioriteit via een DQDB netwerk wil verzenden is het noodzakelijk dat het prioriteitsmechanisme ook bij een zeer hoge belasting van het netwerk voorspelbaar en instelbaar is.

De uitvinding beoogt te voorzien in een werkwijze die deze mogelijkheid biedt en die bovendien compatibel is met het huidige voor DQDB vastgestelde prioriteismechanisme en tevens niet strijdig is met de overige voorschriften binnen de DQDB standaard.

De uitvinding voorziet hiertoe in een werkwijze van voornoemde soort, met het kenmerk, dat steeds door een kopstation van een transmissiekanaal aan iedere tijdsleuf een prioriteit wordt toegekend door middel van een code in het toegangsveld en dat steeds door een eindstation van ieder transmissiekanaal periodiek de aantallen toegangseenheden die met verschillende prioriteiten communiceren worden bijgehouden en dat de verhouding van de aantallen tijdsleuven met verschillende prioriteiten die door het kopstation afgegeven worden, dienovereenkomstig wordt aangepast.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding worden de aantallen toegangseenheden die met verschillende prioriteiten communiceren bijgehouden doordat het kopstation behorende bij de ene bus een trigger code verzendt die is opgenomen in het toegangsveld, waarbij iedere op de andere bus actieve toegangseenheid na ontvangst van de trigger code in het toegangsveld van een volgende tijdsleuf op de ene bus een code plaatst die representatief is voor de prioriteit waarmee die toegangseenheid communiceert en doordat het eindstation van de ene bus uit deze codes de aantallen op de andere bus actieve toegangseenheden met verschillende prioriteit vaststelt en deze aantallen doorgeeft aan het kopstation van de andere bus.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding worden de aantallen toegangseenheden die met verschillende prioriteiten communiceren bijgehouden doordat het kopstation behorende bij de ene bus een trigger code verzendt die is opgenomen in het toegangsveld, waarbij iedere op de andere bus niet actieve toegangseenheid na ontvangst van de trigger code in het toegangsveld van een volgende tijdsleuf op de ene bus een eerste code plaatst, doordat iedere toegangseenheid die op de andere bus in de actieve of in de inactieve toestand komt en die met een hogere prioriteit wil communiceren, resp. heeft gecommuniceerd in het toegangsveld van een volgende tijdsleuf op de ene bus een tweede code plaatst en doordat het eindstation van de ene bus uit deze codes de aantallen op de andere bus actieve toegangseenheden met verschillende prioriteit vaststelt en de verhouding daarvan doorgeeft aan het kopstation van de andere bus.

Deze methode heeft als voordeel dat de aanpassing van de verhouding sneller kan plaatsvinden. Om het kanaal niet te hoog te belasten, geniet het de voorkeur om de niet-actieve toegangseenheden in plaats van de actieve toegangseenheden een code te laten zenden. Het aantal niet-actieve toegangseenheden zal in de meeste gevallen bij hoge busbelastingen namelijk kleiner zijn dan het aantal actieve toegangseenheden. In principe ia het echter ook mogelijk om het aantal actieve toegangseenheden te bepalen door deze een actief code te laten verzenden.

De uitvinding zal in het hiernavolgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden onder verwijzing naar de tekening, hierin toont

Figuur 1: Een schematische weergave van een DQDB netwerk;

Figuur 2a: De indeling van een in een DQDB toegepaste tijdsleuf;

Figuur 2b: de indeling van het toegangsveld van een dergelijke tijdsleuf volgens de DQDB-standaard;

Figuur 3a-d: verschillende varianten van de indeling van het toegangsveld volgens figuur 2b voor verschillende uitvoeringsvormen van het prioriteitsherkenningsmechanisme volgens de uitvinding.

Opgemerkt wordt, dat in het hiernavolgende kortheidshalve toegangseenheden die een pakket met een hoge prioriteit te verzenden hebben aangeduid zullen worden met H-toegangseenheid en toegangseenheden die een pakket met een midden of lage prioriteit te verzenden hebben met respectievelijk M- en L-toegangseenheid. De uitvinding zal eerst worden toegelicht in het geval van twee prioriteiten.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt in iedere DQDB-tijdsleuf de prioriteit van die tijdsleuf aangegeven. Hierdoor ontstaan er logisch gezien gedeeltelijk gescheiden netwerken, waarbij iedere prioriteit zijn eigen bandbreedte heeft: Br voor de H-toegangseenheden en Βχ, voor de L-toegangseenheden. De tijdsleufgenerator in het kopstation van een bus genereert a-maal zoveel H tijdsleuven voor de H-toegangseenheden als voor de L-toegangseenheden. Daardoor is de verhouding van beschikbare bandbreedte voor de H-toegangseenheid en L-toegangseenheid gemiddeld gelijk aan a. Hiermee is het probleem van het bestaande prioriteits-mechanisme, dat de verhouding tussen de toegangseenheden met pakketten met verschillende prioriteiten onbekend is, verholpen. Alle H-toegangseenheden komen ten gevolge van de eigenschappen van het DQDB-protocol geleidelijk tot een eerlijke verdeling van de beschikbare bandbreedte Bh en hetzelfde geldt voor de L-toegangseenheden en Bl. De wijze waarop de prioriteit van iedere tijdsleuf in het toegangsveld kan worden gecodeerd, zal onderstaand nader worden toegelicht.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt bij verandering van het aantal H- en/of L-toegangseenheden door de tijdsleufgeneratoren van het DQDB-systeem de verdeling van de voor de verschillende prioriteiten beschikbare tijdsleuven aangepast. Een dergelijke verandering' kan op twee manieren gesignaleerd worden:

Volgens een eerste methode (I) met behulp van prioriteitscodes, dit vindt op de volgende wijze plaats: Na het periodiek zenden van een "trigger code" door het kopstation (HOB) 42 van bus 2 melden alle actieve toegangseenheden op bus 1 hun prioriteit. Na analyse van deze zogenaamde prioriteits_codes door het eindstation (EOB) 5χ van bus 2 wordt periodiek de bandbreedte-verdeling op bus 1 aangepast. Voor de andere bus 2 wordt het proces op een identieke wijze uitgevoerd.

Volgens een tweede methode (II) met start/stop codes, dit geschiedt als volgt: Na het periodiek zenden van een "trigger code" op bus 2 melden alleen de niet-actieve toegangseenheden op bus 1 zich. Hierbij wordt verondersteld dat het totaal aantal toegangseenheden bekend is. De H-toegangseenheden op bus 1 melden zich met "start/stop codes" op bus 2 zodra een dergelijke eenheid in een actieve of inactieve toestand komt. Na ontvangst door de eindstation 52 van bus 2 wordt de bandbreedteverdeling op bus 1 onmiddellijk aangepast.

Correctie voor het aantal actieve L-toegangseenheden gebeurt periodiek, na analyse van de in reactie op de triggercode gegenereerde codes.

Voor het verdelen van de tijdsleufprioriteiten worden, afhankelijk van de netwerkbelasting p, twee situaties onderscheiden: - Belasting kleiner dan of gelijk aan p:

Rh + rL - Ps => Sl = Rj, en Sjj = Rh, - Belasting groter dan p:

Rh + pS —> Sh/Sl = aNH/NL, Nh+Nl = Na en Sh+Sl = s =>SH = aSNH/[NA+(a-l)NH], waarbij Rh en Rl respectievelijk de totale stroom van Ηβη L-requests zijn, Sh en Sl respectievelijk de totale stroom van H- en L-tijdsleuven zijn, S de totale (maximale) tijdsleufstroom is, N het totaal aantal logische toegangseenheden is, NA het aantal actieve logische toegangseenheden is en Nh en Νχ, respectievelijk het aantal Ηβη L-toegangseenheden zijn.

Ter verduidelijking wordt opgemerkt, dat een enkele fysieke toegangseenheid, zoals 3i, 32 etc., gedacht kan worden te bestaan uit twee of drie logische toegangseenheden overeenkomstig het aantal in het systeem aanwezige prioriteiten.

Dit betekent dat bij een lichte tot zware belasting, d.w.z. een belasting < p,de request-stroom rechtstreeks wordt afgebeeld op de tijdslenf-stroom. Hierbij heeft dan wel’ een H-request voorrang boven een L-request in hetzelfde toegangsveld. Bij extreem hoge belastingen, d.w.z. een belasting > p, wordt de stroom van H-tijdssleuven bepaald aan de hand van het aantal H-toegangseenheden en het totaal aan actieve toegangseenheden.

De grenswaarde p kan bepaald worden door de totale requeststroom in het eindstation te meten met behulp van een zogenaamde Request Stroom teller (RS_CNTR). Om instabiliteit te voorkomen is het gewenst een gemiddelde over een nader te bepalen tijd te nemen. Een mogelijke grens voor de netwerkbelasting die bepaald is aan de hand van simulatieresultaten is p = 90%.

Voor het detecteren van het type prioriteit van de actieve toegangseenheden op bus 1 zendt het kopstation 42 een trigger code met periodiciteit T op bus 2, waarbij T wordt uitgedrukt in gehele tijdsleuftijden. Deze trigger code wordt alleen gezonden als de netwerkbelasting zich boven de grens p begeeft. In alle andere gevallen zendt het kopstation een "idle code", in het hiernavolgende "ongebruikte code" genaamd, d.w.z. een code waarop een toegangseenheid niet reageert..

Na ontvangst van de trigger code op bus 2 plaatsen de toegangseenheden bij methode I in de eerstvolgende tijdsleuf een prioriteitscode betreffende hun status op bus 1 en bij methode II, afhankelijk van de status van de toegangseenheid op bus 1, in de eerstvolgende tijdsleuf eventueel een niet-actiefcode. In een actieve of inactieve toestand gerakende H-toegangseenheden zenden een start/stop code. Het eindstation 52 van bus 2 ontvangt bij methode I aansluitend aan de trigger code een lawine van codes en bepaalt hieruit het aantal actieve toegangseenheden en de prioriteits-verdeling. Bij methode II wordt het aantal actieve toegangseenheden en de prioriteitsverdeling bepaald aan de hand van de niet-actiefcodes die in reactie op een triggercode door het eindstation 52 van bus 2 worden ontvangen, in combinatie met de start/stop codes. Bij beide methodes wordt de door het eindstation 52 verkregen informatie doorgegeven aan het kopstation 4i van bus 1 en wordt door . dit kopstation de bandbreedteverdeling aangepast.

Uit het voorgaande blijkt dat de manier waarop N^, Nh en Nl bepaald worden voor methode I en II verschilt, dit zal onderstaand nader worden verduidelijkt.

Bij methode I reageren alle actieve toegangseenheden op de trigger code door het zenden van een prioriteitscode. De prioriteitscodes die verstuurd worden door een actieve H- en L-toegangseenheid zijn verschillend. Het eindstation kan het aantal actieve H-toegangseenheden Nh en het aantal actieve L-toegangseenheden Nl eenvoudig bepalen door deze codes te tellen met behulp van een Hoge Prioriteit teller (HP_CNTR) en een Lage Prioriteit teller (LP_CNTR). De som van deze twee tellers geeft N&.

Als een nieuwe H-toegangseenheid wil gaan zenden, dan maakt deze in eerste instantie gebruik van een deel van de bestaande Bh bandbreedte. Een uitbreiding van deze bandbreedte geschiedt nadat de lawine van prioriteitscodes, geïnitieerd door de trigger code, het eindstation bereikt heeft en de verkregen informatie aan het kopstation van de andere bus is doorgegeven. Deze aanpassing kan in het slechtste geval dus één periode T op zich laten wachten. Anderzijds zullen na het stoppen van een H-toegangseenheid de overige H-toegangseenheden maximaal één periode de extra bandbreedte delen, voordat de bandbreedteverdeling gecorrigeerd wordt. Voor de L-toegangseenheden geldt mutatis mutandis hetzelfde. De periodiciteit T heeft als minimale grootte de maximale lengte van de stroom prioriteit codes. Aangezien er maximaal N logische toegangseenheden verbonden zijn. aan een bus is de minimale in principe periodiciteit N+l.

Bij methode II reageren alleen de niet-actieve toegangseenheden op de triggercode. De niet-actief codes die in reactie hierop verzonden worden zijn identiek en worden geregistreerd in een niet-actief teller (NA__CNTR) . Uit het verschil met N, het bekende totale aantal toegangseenheden, wordt vervolgens het aantal actieve toegangseenheden N& bepaald. Alleen de H-toegangseenheden zenden start/stop codes bij het resp. actief en inactief worden. De telwaarde van.een Hoge Prioriteit teller (HP_CNTR) in het eindstation loopt op bij ontvangst van een start code en neemt af bij ontvangst van een stop code. De inhoud van de HP_CNTR is daardoor gelijk aan Uit het verschil tussen N^ en % wordt Νχ, berekend.

De start/stop codes worden over hetzelfde kanaal gezonden als de niet-actief codes. Voor de start/stop code wordt een andere code gebruikt dan voor niet-actief code.

Een startende H-toegangseenheid mag een niet-actief code vertragen door deze te overschrijven en de niet-actief code in de volgende idle code te plaatsen. Hierdoor wordt de bandbreedtevergroting voor een startende H-toegangseenheid sneller gerealiseerd.

Omdat L-toegangseenheden geen start/stop code sturen wordt net als bij methode I na maximaal één periode T de bandbreedteverdeling voor L-toegangseenheden aangepast.

Bij methode II is T groter dan bij methode I, omdat naast de maximaal N+l non-active codes er ook ruimte moet zijn voor het zenden van start/stop codes.

Zoals bovenstaand reeds is vermeld wordt volgens een eerste aspect van de uitvinding voorzien in een nieuw mechanisme voor het aangeven van de prioriteit van een DQDB-sleuf, Tijdsleuven met een hoge of een lage prioriteit mogen hierbij alleen door resp. een H- of een L-toegangseenheid in beslag worden genomen. Volgens de uitvinding kan dit op twee verschillende manieren:

De eerste manier is door middel van een bit in het toegangsveld dat de prioriteit van de volgende tijdsleuf aangeeft, het zgn. (PNS) bit. Hierbij wordt voor het aangeven van de prioriteit van een tijdsleuf het 4e bit uit het toegangsveld van het DQDB-tijdsleuf gebruikt. Dit bit is nog vrij in de IEEE standaard. Om te voorkomen dat een toegangseenheid 4 bits moet wachten voordat deze kan bepalen of het is toegestaan een betreffende tijdsleuf te gebruiken, ijlt de tijdsleufprioriteit één tijdsleuf voor. Voor de tijdssleuven met een hoge en een lage prioriteit wordt respectievelijk de code 1 en 0 gebruikt.

De tweede manier is met behulp van een combinatie van het tijdsleuf type (ST) bit en het Busy (B) bit. De in de IEEE standaard nog niet vastgelegde codering ST B = 1 0 wordt gebruikt voor het aangeven van een lege tijdsleuf met een hoge prioriteit. De code 0 0 geeft een lege tijdsleuf met een lage prioriteit aan. Deze methode introduceert een vertraging van twee bits, d.w.z. een bit meer dan in het standaard protocol, omdat pas na lezing van het ST-bit (het 2e bit) duidelijk is welke prioriteit de tijdsleuf heeft. Wel kan in dit verband opgemerkt worden dat bij huidige implementaties van het DQDB-protocol de data 8-bits parallel verwerkt wordt en dus geen gebruik gemaakt wordt van de 1-bits lees/schrijf-methode zoals die gespecificeerd wordt in de IEEE standaard. Bij een 8-bits parallelle verwerking vervalt het voornoemde bezwaar dat er een vertraging optreedt.

Er zijn verschillende mogelijkheden om de bovenbeschreven twee manieren voor het aangeven van de prioriteit van een tijdsleuf door middel van een code in het toegangsveld te combineren met de bovenstaand beschreven methoden I en II voor het vaststellen van de prioriteitsverdeling van de op een bus aangesloten toegangseenheden eveneens door middel van een code in het toegangsveld. Deze verschillende manieren van coderen zijn in figuur 3 schematisch aangegeven, waarbij de bitposities in het toegangsveld die voor de verschillende vormen van coderen worden gebruikt in de figuur steeds onderstreept zijn.

Een eerste manier van coderen wordt toegelicht aan de hand van figuur 3a. Als er slechts van twee prioriteiten gebruik wordt gemaakt, zijn er slechts twee request bits noodzakelijk, het resterende reserve bit en het eerste request bit Ro worden nu gebruikt als prioriteitsdetectie (PD) bits, resp. PDo en PDi. Met deze twee PD-bits kunnen verschillende codes gevormd worden, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen de methodes I en II:

Methode I: PD1 PDO

1 1 trigger code / H-prioriteit code 0 1 I.-prioriteit code x 0 ongebruikte code-

De H-prioriteit code is identiek aan de trigger code gekozen omdat in dat geval na het lezen van het PDO-veld direkt duidelijk is of het al dan niet een ongebruikte code betreft.

Methode II: PDl PDO

1 1 trigger code / niet-actief code 0 1 H-start code 1 0 H-stop code 0 0 ongebruikte code

Een tweede manier van coderen is getoond in figuur 3b en is feitelijk gelijk aan de eerste methode maar nu wordt maar één PD-bit gebruikt, hiervoor wordt het reserve bit benut. Deze manier heeft als voordeel dat geen bitposities worden gebruikt die volgens het DQDB-protocol reeds een bepaalde betekenis hebben, namelijk die van request bit.Met één PD-bit kan men geen codes vormen. Samen met de PD-bits in de volgende twee tijdsleuven kan er echter een drie-bits code gevormd worden.

Methode I: PD2 PD1 PDO

111 trigger code/H-prioriteit code 001 L-prioriteit code x x 0 ongebruikte code

Hierbij behoren PDO; PD1 en PD2 dus tot drie opeenvolgende tijdsleuven.Alhoewel copdering met behulp van 2 bits mogelijk is, wordt om de kans op bit fouten te minimaliseren, bijvoorkeur in drie achtereenvolgende tijdsleuven het PD-bit gebruikt.

De H-prioriteit code is wederom identiek aan de trigger code, omdat in dat geval na het lezen van het PDO-veld meteen duidelijk is of het al dan niet een ongebruikte code betreft.

Methode II: PD2 PD1 PDO

111 trigger code/non-active code 001 H-start code 101 H-stop code x x 0 ongebruikte code

Een derde manier van coderenwordt toegelicht aan de hand van figuur 3c. In dit geval wordt, om reductie van het aantal request bits te voorkomen; de prioriteitsindicatie in plaats van met het PNS-bit door een specifieke combinatie van het B-en ST-bit aan te geven. Het PNS bit kan nu als Ρϋχ bit gebruikt worden en het reserve bit als PDo bit. De tijdsleuf prioriteitsinformatie ijlt nu echter niet meer voor.

Voor de codering van PD1 en PDO kan hetzelfde schema worden gehanteerd als bij de eerste manier, terwijl voor de prioriteitscodering met behulp van het B en het ST bit de bovenstaand reeds genoemde codering wordt gebruikt.

In het hiernavolgende zal tevens worden toegelicht op welke wijze de aan de uitvinding ten grondslag liggende principes toegepast kunnen worden in het geval van drie verschillende prioriteiten, hoog (H), midden (M) en laag (L).

Wederom wordt aan elke tijdsleuf een prioriteit toegekend, het kopstation genereert a-maal zoveel H-tijdsleuven voor de H-toegangseenheden als voor de L- toegangseenheid, en b-maal zoveel als voor de M-toegangseenheden. Daardoor ligt de verhouding van beschikbare bandbreedte voor de H-, M- en L-toegangseenheden gemiddeld vast. Alle H-toegangseenheden verdelen de beschikbare bandbreedte Bh geleidelijk op een eerlijke wijze en hetzelfde geldt voor de M- en L-toegangseenheden met betrekking tot respectievelijk Bm en Bl. Bij een verandering van het aantal H—, M- en/of L-toegangseenheden wordt door de tijdsleuf-generatoren van het DQDB-systeem de verhouding van de aantallen tijdsleuven voor de verschillende prioriteiten aangepast.

Voor de verdeling van de tijdsleuf-prioriteit worden ook nu weer, afhankelijk van de netwerkbelasting p, twee situaties onderscheiden: - Belasting kleiner dan of gelijk aan p: % + RM + RL ^ pS => Sl = Rl, sm = rm en Sr = rh, - Belasting groter dan p:

Rh + Rm + Rl > pS => Sh/Sl = ^Nr/Nl, Sr/Sm = öNr/Nm,

Sh+Sm+Sl = S en Nr+Nm+Nl = Na => SH - aSNH/ [na+ (a-l) Nr+ (a/b-l) nm] , waarbij Rh, Rm en RL respectievelijk de stroom van H-, M- en L-requests zijn, Sr, Sm en Sl respectievelijk de stroom van H-, M- en L-tijdsleuven zijn, S de totale (maximale) slotstroom is, N het totaal aantal logische toegangseenheden is, Na het aantal actieve logische toegangseenheden en Nr, Nm en Nl respectievelijk het aantal H-, M- en L-toegangseenheden zijn.

De bepaling van NA, NHr % en NL geschiedt bij een prioriteitsmechanisme voor drie niveaus op dezelfde wijze als bij een prioriteitsmechanisme voor twee niveaus.

Voor methode I betekent dit, dat voor de M-toegangseenheden een Midden Prioriteits teller (MP-CNTR) in het eindstation nodig is. Voor methode II moeten er bovendien start/stop codes door de M-toegangseenheden worden gezonden. Voor de markering van de prioriteit van een DQDB-tijdsleuf in het geval van drie prioriteiten, wordt een combinatie van het PNS-, ST- en B-bit gebruikt:

ST B PNS

101 H-prioriteit 001 M-prioriteit 000 L-prioriteit

Het ST bit en het B bit zijn opgenomen in de huidige tijdsleuf en het PNS bit in de vorige tijdsleuf. Het PNS-bit geeft aan dat de volgende tijdsleuf L-prioriteit of H-/M-prioriteit heeft, In het geval het PNS-bit H-/M-prioriteit aangeeft, wordt in het tijdsleuf zelf door de combinatie van het B- en ST-bit duidelijk gemaakt of het om M- dan wel H-prioriteit gaat,

In het geval van een prioriteitsschema met drie niveaus is er slechts een mogelijkheid om de prioriteiscodering binnen het toegangsveld te combineren met een trigger code (methode I) of met een start/stop code en een niet-actief code (methode II) .

Er is slechts één PD-bit beschikbaar voor het zenden van de codes. Alhoewel codering met behulp van 3 bits mogelijk is, wordt om de kans op bitfouten te minimaliseren, bijvoorkeur in vier achtereenvolgende tijdsleuven het PD-bit gebruikt:

Methode I: PD3 PD2 PD1 PD0 1111 trigger code/H-prioriteit code 0011 M-prioriteit code 0101 L-prioriteit code x x x 0 ongebruikte code

Methode II:PD3 PD2 PD1 PD0 111 1 trigger code /niet actief code 0111 H-start code 1011 H-stop code 0101 M-start code 1001 M-stop code x x x 0 · ongebruikte code

Voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding moeten de toegangseenheden worden aangepast.

De toegangseenheden moeten een prioriteitindicatie kunnen waarnemen. Deze prioriteit wordt aangegeven in het toegangscontroleveld door het PNS-bit of het ST+B-bit of door een combinatie hiervan.

De toegangseenheden moeten ook een trigger code kunnen waarnemen, waarna prioriteit codes, zoals bij methode I, of niet-actief en start/stop codes, zoals bij methode II, verzonden moeten kunnen worden.

Er is een detectiemechanisme nodig voor elke prioriteit, dat bepaalt welke prioriteiten er binnen een toegangseenheid al dan niet actief zijn. Een mogelijke realisatie is een Local Buffer teller (LB__CNTR) die het aantal segmenten in de lokale buffer weergeeft. Elke prioriteit heeft volgens de IEEE 802.6 standaard een aparte lokale buffer, er dus is één LB__CNTR per prioriteit nodig.

In het eindstation aan het eind van de bus is een teller nodig voor het bepalen van de totale requeststroom Rh + (Rm) + Rl die bij het eind van de bus arriveert. Met deze Request Stream teller (RS_CNTR) wordt bepaald of de grens van pS overschreden wordt. Om instabiliteit te voorkomen wordt het gemiddelde over een nader te bepalen tijd genomen.

Er moet een communicatiemogelijkheid zijn van het eindstation van de ene bus naar het kopstation van de andere bus ten behoeve van het rechtstreeks afbeelden van de requeststroom op de lege tijdsleuven stroom.

Het kopstation moet aan een tijdsleuf een prioriteits-indicatie kunnen meegeven en moet in een tijdsleuf een trigger code kunnen zenden waarachter de toegangseenheden hun activiteit weergeven. In alle andere tijdsleuven moet een ongebruikte code worden verzonden.

Het eindstation moet codes kunnen lezen en daaruit het aantal actieve toegangseenheden kunnen bepalen. Voor methode I zijn in het geval van drie prioriteiten een High Prioriteit (HP__CNTR), Middle Prioriteit (MP_CNTR) en Low Prioriteit (LP_CNTR) teller nodig om de prioriteit codes bij te kunnen houden. Voor méthode II zijn in het geval van drie prioriteiten een Niet-Actief teller (NA_CNTR) voor het tellen van de niet-actief codes en een High Prioriteit (HP_CNTR) en Middel Prioriteit (MP_CNTR) teller voor het tellen van de start/stop codes.

Claims

1. Werkwijze voor het overdragen van informatie in de vorm van data-pakketten in een communicatie netwerk dat een tweetal unidirectionele transmissiekanalen met tegengestelde transmissierichtingen omvat en een reeks opeenvolgende toegangseenheden, die elk gekoppeld zijn met zowel het eerste als het tweede transmissiekana'al, waarbij informatie, waaraan verschillende prioriteiten kunnen zijn toegekend, onder besturing van kloksignalen respectievelijk van de eerste naar de laatste met het ene transmissiekanaal verbonden toegangseenheid en van de laatste naar de eerste met het andere transmissiekanaal verbonden toegangseenheid verplaatst wordt en waarbij door met het begin van ieder transmissiekanaal gekoppelde kopstations opeenvolgende tijdsleuven gegenereerd wo :den die steeds eenzelfde tevoren bepaald aantal kloksignaalperiodes omvatten en die elk een toegangsveld omvatten bestaande uit een vast aantal bitposities en in welke tijdsleuven ten minste een aantal informatie bits kan worden geschreven, en waarbij met het uiteinde van ieder transmissiekanaal een eindstation is gekoppeld, met het kenmerk, dat steeds door een kopstation van een transmissiekanaal aan iedere tijdsleuf een prioriteit wordt .toegekend door middel van een code in het toegangsveld en dat steeds door een eindstation van ieder transmissiekanaal periodiek de aantallen toegangseenheden die met verschillende prioriteiten communiceren worden bijgehouden en dat de verhouding van de aantallen tijdsleuven met verschillende prioriteiten die door het kopstation afgegeven worden, dienovereenkomstig wordt aangepast.

2. Werkwijze volgens conclusie l, met het kenmerk dat de aantallen toegangseenheden die met verschillende prioriteiten communiceren worden bijgehouden doordat het kopstation behorende bij de ene bus een trigger code verzendt die is opgenomen in het toegangsveld, waarbij iedere op de andere bus actieve toegangseenheid na ontvangst van de trigger code in het toegangsveld van een volgende tijdsleuf op de eerste bus een code plaatst die representatief is voor de prioriteit waarmee die toegangseenheid communiceert en doordat het eindstation van de ene bus uit deze codes de aantallen op de andere bus actieve toegangseenheden met verschillende prioriteit vaststelt en deze aantallen doorgeeft aan het kopstation van de andere bus.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aantallen toegangseenheden die met verschillende prioriteiten communiceren worden bijgehouden doordat het kopstation behorende bij de ene bus een trigger code verzendt die is opgenomen in het toegangsveld, waarbij iedere op de andere bus niet actieve toegangseenheid na ontvangst van de trigger code in het toegangsveld van een volgende tijdsleuf op de ene bus een eerste code plaatst, doordat iedere toegangseenheid die op de andere bus in de actieve of in de inactieve toestand komt en die met een hogere prioriteit wil communiceren, resp. heeft gecommuniceerd in het toegangsveld van een volgende tijdsleuf op de ene bus een tweede code plaatst en doordat het eindstation van de ene bus uit deze codes de aantallen op de andere bus actieve 'toegangseenheden met verschillende prioriteit vaststelt en de verhouding daarvan doorgeeft aan het kopstation van de andere bus.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat wanneer het totale aantal verzoeken van toegangseenheden om met verschillende prioriteiten te mogen communiceren kleiner is dan een tevoren bepaald percentage van het totaal beschikbare aantal tijdsleuven het aantal voor de verschillende prioriteiten toegekende tijdsleuven gelijk is aan het gevraagde aantal en dat wanneer het totale aantal verzoeken van toegangseenheden om met verschillende prioriteiten te mogen communiceren groter is dan een tevoren bepaald percentage van het totaal beschikbare aantal tijdsleuven het aantal door een kopstation voor de hogere prioriteiten toegekende tijdsleuven een bepaalde factor groter is dan het voor de lagere prioriteit of prioriteiten toegekende aantal tijdsleuven.