RU2195080C2 - Method of hybrid switching of digital communication channels - Google Patents

Method of hybrid switching of digital communication channels Download PDF

Info

Publication number
RU2195080C2
RU2195080C2 RU2000115827/09A RU2000115827A RU2195080C2 RU 2195080 C2 RU2195080 C2 RU 2195080C2 RU 2000115827/09 A RU2000115827/09 A RU 2000115827/09A RU 2000115827 A RU2000115827 A RU 2000115827A RU 2195080 C2 RU2195080 C2 RU 2195080C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
message
switching
communication channels
connection
network
Prior art date
Application number
RU2000115827/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000115827A (en
Inventor
Л.А. Фомин
Г.И. Линец
П.А. Будко
С.Н. Зданевич
Н.А. Павленко
Н.Н. Гахова
Original Assignee
Фомин Лев Андреевич
Линец Геннадий Иванович
Будко Павел Александрович
Зданевич Сергей Николаевич
Павленко Николай Андреевич
Гахова Нина Николаевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фомин Лев Андреевич, Линец Геннадий Иванович, Будко Павел Александрович, Зданевич Сергей Николаевич, Павленко Николай Андреевич, Гахова Нина Николаевна filed Critical Фомин Лев Андреевич
Priority to RU2000115827/09A priority Critical patent/RU2195080C2/en
Publication of RU2000115827A publication Critical patent/RU2000115827A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2195080C2 publication Critical patent/RU2195080C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: computer science. SUBSTANCE: invention refers to information-computer networks and can find use in design of digital networks of integrated service. Technical result lies in prevention of network interlocking, in raised efficiency of utilization of communication channels with fixed level of service failures and preservation of time scale while long messages are transmitted. Dialog between communication center and calling subscriber is organized at phase of connection establishment. As result of dialog length L of message is ascertained and compared with threshold value Lt.v = k•Lcr+b,. If length of message exceeds threshold value, i.e.L>Lt.v, then physical connection and message transmission are carried out under condition of channel switching and if L<Lt.v then message is memorized, divided into packages and message transmission is carried out under condition of package switching with their transmission through virtual connection. EFFECT: raised efficiency of utilization of communication channels and prevention of network interlocking. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области информационно-вычислительных сетей и может быть использовано при проектировании цифровых сетей интегрального обслуживания. The invention relates to the field of computer networks and can be used in the design of digital integrated service networks.

Известен способ гибридной коммутации, позволяющий коммутировать каналы в режиме синхронной цепи и в режиме синхронного и асинхронного пакета (см. патент ЕПВ (ЕР) А1. 0403911, кл. H 04 L 12/64, 1991 г.). Данный способ основан на использовании режима разделения времени между абонентами, причем временной интервал доступа присваивается различным абонентам в режиме коммутации пакета, что ограничивает требуемую оперативную память центров коммутации. Однако данный способ не обеспечивает эффективного использования каналов связи, так как при подобном управлении неизбежно возникают паузы между моментом отправки сообщения и моментом выдачи отправителем очередного сообщения. A known method of hybrid switching, allowing you to switch channels in synchronous circuit mode and in synchronous and asynchronous package mode (see EPO patent (EP) A1. 0403911, class H 04 L 12/64, 1991). This method is based on the use of time sharing between subscribers, with the access time interval assigned to different subscribers in the packet switching mode, which limits the required RAM memory of the switching centers. However, this method does not ensure the efficient use of communication channels, since with such control inevitably there are pauses between the moment the message was sent and the moment the sender issued the next message.

Известен способ адаптивной коммутации, обеспечивающей организацию на сети соединений в режиме коммутации каналов с одновременной передачей сообщений в режиме коммутации пакетов. При этом осуществляется динамическое перераспределение пропускной способности трактов сети между потоками сообщений, передаваемых в режимах коммутации каналов и пакетов (см. Самойленко С. И. Метод адаптивной коммутации. - "Электросвязь", 6, 1981 г.). Недостаток данного способа коммутации состоит в том, что сообщения разбиваются на блоки и записываются в общее поле памяти независимо от способа коммутации. Выбор того или иного способа коммутации осуществляется в режиме с отказами при отсутствии свободных ячеек памяти. Кроме того, различные блоки одного и того же сообщения могут передаваться с использованием различных методов коммутации, что приводит к нарушению масштаба времени всего сообщения. A known method of adaptive switching, providing the organization on the network of connections in the mode of switching channels with simultaneous transmission of messages in the mode of packet switching. In this case, the dynamic redistribution of the throughput of the network paths between the message flows transmitted in the switching modes of channels and packets is carried out (see S. Samoilenko, Adaptive Switching Method. - "Telecommunication", 6, 1981). The disadvantage of this switching method is that the messages are divided into blocks and recorded in a common memory field, regardless of the switching method. The choice of one or another switching method is carried out in a failure mode in the absence of free memory cells. In addition, different blocks of the same message can be transmitted using different switching methods, which leads to a violation of the time scale of the entire message.

Наиболее близким по технической сущности способом, выбранным в качестве прототипа, является способ гибридной коммутации, основанный на интеграции коммутационного оборудования, необходимого для реализации каждого метода коммутации: каналов и пакетов (Jenny Christian J., Kummerle Karl, Burge Helmut. Network node with integrated circuit /Packet switching capabilities. - "Communes. Networks Eur. Comput. Conf. , London, 1975". Oxbridge, 1975, 207-228). The closest in technical essence method chosen as a prototype is a hybrid switching method based on the integration of switching equipment necessary for the implementation of each switching method: channels and packets (Jenny Christian J., Kummerle Karl, Burge Helmut. Network node with integrated circuit / Packet switching capabilities. - "Communes. Networks Eur. Comput. Conf., London, 1975." Oxbridge, 1975, 207-228).

Особенностью данного способа является использование модульной структуры при его реализации, где перераспределение ресурсов сети осуществляется центральным процессором. Однако при установлении режима коммутации каналов поток информации управляется без участия центрального процессора. Это означает, что переход от одного режима коммутации к другому происходит без учета текущего состояния сети, что может приводить либо к ее блокировкам, либо к неоправданным отказам в обслуживании, либо к неэффективному использованию ресурсов сети при передаче длинных сообщений. Кроме того, передача длинных сообщений в режиме коммутации пакетов неизбежно приведет к нарушению реального масштаба времени. A feature of this method is the use of a modular structure in its implementation, where the redistribution of network resources is carried out by the central processor. However, when the channel switching mode is established, the information flow is controlled without the participation of the central processor. This means that the transition from one switching mode to another occurs without taking into account the current state of the network, which can lead to either its blocking, unjustified denial of service, or inefficient use of network resources when transmitting long messages. In addition, the transmission of long messages in packet switching mode will inevitably lead to disruption of the real time scale.

Цель изобретения - предотвращение блокировок сети, повышение эффективности использования каналов связи при заданном уровне отказов в обслуживании и сохранение масштаба времени при передаче длинных сообщении. The purpose of the invention is the prevention of network blockages, increasing the efficiency of using communication channels at a given level of denial of service and maintaining the time scale when transmitting long messages.

Поставленная цель достигается тем, что в результате диалога выясняют длину сообщения (L) и сравнивают эту длину с пороговым значением Lп=k•Lкр+b, где Lкр- заранее установленная для каждой конкретной сети критическая длина сообщения; k - коэффициент пропорциональности, учитывающий степень занятости объема памяти; b - величина, отражающая динамику изменения графика. Если длина сообщения превышает пороговое значение L>Lп, устанавливают реальное соединение и сообщение передают в режиме коммутации каналов, а если L<Lп, сообщение запоминают, разбивают на пакеты и устанавливают виртуальное соединение.The goal is achieved by the fact that as a result of the dialogue, the message length (L) is found out and this length is compared with the threshold value L p = k • L cr + b, where L cr is the critical message length pre-set for each particular network; k is the coefficient of proportionality, taking into account the degree of employment of the amount of memory; b - a value that reflects the dynamics of the graph. If the message length exceeds the threshold value L> L p , a real connection is established and the message is transmitted in the channel switching mode, and if L <L p , the message is stored, divided into packets and a virtual connection is established.

Таким образом, уведомление центра коммутации о длине подлежащего передаче сообщения в фазе установления соединения позволяет предотвратить коллизии в сети, связанные с переполнением памяти узлов коммутации, повысить эффективность использования каналов связи за счет передачи очень длинных сообщений в реальном масштабе времени и уменьшить общее число сообщений, получающих отказ в соединении по причине отсутствия свободных буферов памяти. При этом хранение длинных сообщений возложено на вызывающего абонента, причем время хранения не должно превышать некоторой величины τ в соответствии с рекомендацией Q.543 сектора JTU - Т (бывшего МККТТ). Thus, notification of the switching center about the length of the message to be transmitted in the connection phase allows preventing network collisions associated with the memory overload of switching nodes, increasing the efficiency of communication channels by transmitting very long messages in real time and reducing the total number of messages receiving connection failure due to lack of free memory buffers. Moreover, the storage of long messages is assigned to the caller, and the storage time should not exceed a certain value of τ in accordance with recommendation Q.543 of the JTU-T sector (former CCITT).

Осуществление предлагаемого способа поясняется с помощью фиг.1-4. The implementation of the proposed method is illustrated using figures 1-4.

Структурная схема устройства, реализующего данный способ, представлена на фиг.1. Предполагается использовать модульную структуру центра коммутации, включающего модуль управления 1, модуль идентификации 2, модуль промежуточной памяти 3, модули доступа и сопряжения линий связи с центром коммутации 4, 5, информационные входы и выходы которых соединены между собой посредством магистрали 6. Входящая линия 7 через модуль доступа 4 подключена к другому входу блока идентификации 2, другой выход которого подсоединен ко второму входу модуля промежуточной памяти 3, второй выход которого через модуль доступа и сопряжения 5 соединен с исходящей линией 8, при этом третий выход модуля идентификация 2 через модуль сопряжения 5 подключен к исходящей линии 9. The structural diagram of a device that implements this method is presented in figure 1. It is supposed to use the modular structure of the switching center, including control module 1, identification module 2, intermediate memory module 3, access and interface modules for communication lines with the switching center 4, 5, the information inputs and outputs of which are interconnected via trunk 6. Incoming line 7 through access module 4 is connected to another input of the identification unit 2, the other output of which is connected to the second input of the intermediate memory module 3, the second output of which is connected via the access and interface module 5 with outgoing line 8, while the third output of the identification module 2 through the interface module 5 is connected to the outgoing line 9.

Пример реализации модуля идентификации 2 представлен на фиг.2. Он содержит первый цифроаналоговый преобразователь 10, вход которого является другим входом модуля идентификации 2, а выход соединен с первым входом схемы сравнения 11, выход которой подключен к S-входу управляющего триггера 12, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами первого 13 и второго 14 элементов И (логического умножения), соединенных вторыми входами с входом первого цифро-аналогового преобразователя 10. Выходы первого 13 и второго 14 элементов И подключены к другому и третьему выходам модуля идентификации 2, причем второй вход схемы сравнения 11 подключен к выходу суммирующего усилителя 15, один вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя 16 непосредственно, а другой вход - через дифференцирующий элемент 17, при этом вход цифроаналогового преобразователя 16 соединен с магистралью 6, a R-вход триггера 12 подключен к клемме "Установка" 18. An example implementation of the identification module 2 is presented in figure 2. It contains the first digital-to-analog converter 10, the input of which is the other input of the identification module 2, and the output is connected to the first input of the comparison circuit 11, the output of which is connected to the S-input of the control trigger 12, the direct and inverse outputs of which are connected to the first inputs of the first 13 and second 14 AND elements (logical multiplication) connected by second inputs to the input of the first digital-to-analog converter 10. The outputs of the first 13 and second 14 AND elements are connected to the other and third outputs of identification module 2, the second The second input of the comparison circuit 11 is connected to the output of the summing amplifier 15, one input of which is connected directly to the output of the second digital-to-analog converter 16, and the other input through a differentiating element 17, while the input of the digital-to-analog converter 16 is connected to the highway 6, and the R-input of trigger 12 connected to the "Installation" terminal 18.

Предлагаемый способ состоит из последовательности взаимосвязанных операций. Центр коммутации осуществляет коммутацию каналов и пакетов, при этом предполагается интеграция коммутационного оборудования, необходимого для реализации каждого способа коммутации. В состав центра коммутации входит четыре вида модулей, выполняющих определенные функции:
модуль управления 1 служит для управления и контроля соединения исходящих и входящих линий, выполняет функции управления центром коммутации и маршрутизацией сообщений, а также функции по вычислениям, логике и другие, связанные с учетом и контролем текущего состояния сети;
модуль идентификации 2 распределяет сообщения по их длине с учетом текущего состояния сети и, по существу, является блоком принятия решения на осуществление того или иного метода коммутации;
модуль промежуточной памяти 3 выделяет буферную память для хранения пакетов и производит их обработку;
модули доступа и сопряжения линий связи 4, 5 осуществляют сопряжение входящих и исходящих линий с центром коммутации.
The proposed method consists of a sequence of interrelated operations. The switching center carries out switching of channels and packets, while it is assumed that the switching equipment necessary for the implementation of each switching method is integrated. The structure of the switching center includes four types of modules that perform certain functions:
control module 1 is used to control and control the connection of outgoing and incoming lines, performs the functions of controlling the switching center and routing messages, as well as the functions of computing, logic, and others related to accounting and control of the current state of the network;
identification module 2 distributes messages along their length taking into account the current state of the network and, in essence, is a decision block for the implementation of a particular switching method;
the intermediate memory module 3 allocates buffer memory for storing packets and processes them;
access and pairing modules of communication lines 4, 5 pair the incoming and outgoing lines with the switching center.

Все модули могут обмениваться информацией посредством магистрали 6. Такая структура центра коммутации позволяет осуществлять управление его работой простым процессором. All modules can exchange information through line 6. This structure of the switching center allows you to manage its work with a simple processor.

Центр коммутации работает в двух режимах. The switching center operates in two modes.

В фазе установления соединения происходит диалог между вызывающим абонентом и центром коммутации, в ходе которого центр коммутации выясняет длину сообщения и адрес вызываемого абонента. В конце этой фазы выбирается метод коммутации посредством анализа длины сообщения и занятости буферной памяти. Если длина сообщения не превышает критическую величину, т.е. L<Lкр, а все буферы канала, установленного для передачи сообщения адресату, свободны, то сообщение передается на выход первого элемента И 13, первый вход которого в исходном состоянии находится под высоким потенциалом, снимаемым с инверсного выхода управляющего триггера 12, и далее поступает в модуль промежуточной памяти 3, где разбивается на пакеты и через модуль доступа и сопряжения 5 поступает в исходящую шину 8 для передачи по виртуальному соединению. Модуль управления 1 обеспечивает модуль промежуточной памяти 3 информацией, необходимой для формирования заголовков пакетов, размещает пакеты в выделенной части буфера памяти, пересылает адрес буфера в адресный регистр модуля 5, обрабатывающего выходящую линию 8. В центрах коммутации транзитных узлов и узла назначения также выделяется необходимый объем буферной памяти для каждого виртуального соединения под пересылку или сборку сообщения соответственно.In the phase of establishing a connection, a dialogue occurs between the caller and the switching center, during which the switching center finds out the message length and the address of the called subscriber. At the end of this phase, the switching method is selected by analyzing the message length and the buffer memory occupancy. If the message length does not exceed a critical value, i.e. L <L cr , and all the buffers of the channel set to transmit the message to the addressee are free, the message is transmitted to the output of the first element And 13, the first input of which is in the initial state at high potential, removed from the inverse output of the control trigger 12, and then comes in the intermediate memory module 3, where it is divided into packets and through the access and interface module 5 it enters the outgoing bus 8 for transmission over a virtual connection. The control module 1 provides the intermediate memory module 3 with the information necessary to form the packet headers, places the packets in the allocated part of the memory buffer, sends the buffer address to the address register of the module 5 that processes the outgoing line 8. The necessary amount is also allocated in the switching centers of the transit nodes and the destination node buffer memory for each virtual connection for sending or assembling messages, respectively.

Если длина сообщения превышает пороговую величину, т.е. L>Lкр, то независимо от состояния буферной памяти и величины трафика принимается решение об установлении физического соединения и передаче сообщения в режиме коммутации каналов. В этом случае сообщение может быть передано непосредственно в модуль доступа и сопряжения 5 и без участия модуля управления 1 путем подачи соответствующего уровня потенциала на второй вход схемы сравнения 15 модуля идентификации 2. Функции модуля управления 1 в этом случае сводятся только к анализу адресной части сообщения и установлению физического соединения. Если часть буферной памяти занята и(или) недостаточна для размещения всего сообщения, то принятие решения об использовании метода коммутации каналов принимается в блоке идентификации 2 в соответствии с выражением L>k•Lкр+b путем подачи соответствующих потенциалов на первый и второй входы схемы сравнения 11.If the message length exceeds a threshold value, i.e. L> L cr , then regardless of the state of the buffer memory and the amount of traffic, a decision is made to establish a physical connection and send a message in channel switching mode. In this case, the message can be transmitted directly to the access and interface module 5 and without the participation of the control module 1 by supplying the corresponding potential level to the second input of the comparison circuit 15 of the identification module 2. In this case, the functions of the control module 1 are reduced only to the analysis of the address part of the message and establishing a physical connection. If part of the buffer memory is occupied and (or) insufficient to accommodate the entire message, then the decision to use the channel switching method is made in the identification unit 2 in accordance with the expression L> k • L cr + b by applying the corresponding potentials to the first and second inputs of the circuit comparisons 11.

Если информация о длине сообщения (L) и пороговое значение (Lп) задаются в двоичном коде, то в примере реализации блока идентификации 2 на фиг.2 цифроаналоговые преобразователи 10 и 16 непосредственно преобразуют код в напряжения, которые сравниваются в схеме сравнения 11. Если же значения L и Lп задаются каким-либо иным кодом, то перед элементами 10 и 16 необходимо поставить дешифраторы, преобразующие этот код в двоичный.If the message length information (L) and the threshold value (L p ) are set in binary code, then in the example of the implementation of the identification unit 2 in figure 2, the digital-to-analog converters 10 and 16 directly convert the code to voltages, which are compared in the comparison circuit 11. If Since the values of L and L n are set by some other code, then before the elements 10 and 16 it is necessary to put the decoders that convert this code to binary.

Код, соответствующий длине передаваемого сообщения, поступает на вход первого цифроаналогового преобразователя 10 по окончании диалога, в то время как на вход второго цифроаналогового преобразователя 16 поступают текущие значения Lп, вычисляемое процессором в течение всего времени функционирования сети с учетом состояния буферов памяти. В примере реализации схемы блока идентификации 2, представленном на фиг.2, пороговое значение Lп может быть рассчитано по формуле

Figure 00000002

где m - общий объем памяти; mз(t) - текущее значение занятого объема памяти;
Figure 00000003
- производная по времени от занятого объема памяти; β - коэффициент пропорциональности.The code corresponding to the length of the transmitted message arrives at the input of the first digital-to-analog converter 10 at the end of the dialogue, while the input of the second digital-to-analog converter 16 receives the current values of L p calculated by the processor during the entire operation of the network taking into account the state of the memory buffers. In an example implementation of the circuit of the identification unit 2 shown in FIG. 2, the threshold value L p can be calculated by the formula
Figure 00000002

where m is the total amount of memory; m z (t) is the current value of the occupied memory size;
Figure 00000003
- time derivative of the occupied memory; β is the coefficient of proportionality.

Если истинная длина сообщения, преобразованная в напряжение цифроаналоговым преобразователем 10, превысит порог Uп = α•Lп (α - коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя), то на выходе схемы сравнения 11 появится высокий потенциал, при котором триггер 12 перейдет во второе устойчивое состояние и на его прямом выходе появится высокий потенциал. Первый элемент И 13 закроется, а второй элемент И 14 откроется. Модуль идентификации 2 готов к передаче сообщения через модуль 5 в исходящую линию 9. После установления сквозного канала до адресата центр коммутации инициирует передачу сообщения. В противном случае, если соединение не установлено, абонент получает отказ.If the true message length, converted to voltage by the digital-to-analog converter 10, exceeds the threshold U p = α • L p (α is the transfer coefficient of the digital-to-analog converter), then a high potential will appear at the output of the comparison circuit 11, at which the trigger 12 will switch to the second stable state and at its direct exit there will be a high potential. The first element And 13 will close, and the second element And 14 will open. Identification module 2 is ready to send a message through module 5 to outgoing line 9. After establishing a through channel to the destination, the switching center initiates the transmission of the message. Otherwise, if the connection is not established, the subscriber is denied.

Учет динамики изменения трафика в схеме на фиг.2 реализован на суммирующем усилителе 15, на один вход которого подается Uп, а на второй вход - его производная ∂Uп/∂t, знак которой повышает или снижает порог Uп в зависимости от того, увеличивается или уменьшается число занятых буферов в данный момент, изменяя тем самым соотношение между обоими режимами коммутации (см. фиг.3).Taking into account the dynamics of traffic changes in the circuit of FIG. 2, it is implemented on a summing amplifier 15, on which U p is supplied to one input, and its derivative ∂U p / ∂t, the sign of which increases or decreases the threshold U p , depending on whether , the number of occupied buffers at the moment increases or decreases, thereby changing the ratio between both switching modes (see Fig. 3).

После передачи сообщения управляющий триггер 12 возвращается в исходное состояние, например, путем подачи сигнала "Сброс" на его R-вход из модуля управления 1 через клемму 18. After transmitting the message, the control trigger 12 is returned to its original state, for example, by applying a "Reset" signal to its R-input from the control module 1 via terminal 18.

Таким образом, согласно фиг.3 при длинных сообщениях и увеличивающемся трафике будет преобладать метод коммутации каналов и, наоборот, если будут поступать короткие сообщения при сильно пульсирующем трафике, передачу сообщений целесообразно осуществлять с использованием метода коммутации пакетов. Использование того или иного режима определяется выбором величины Lкр. Если число занятых буферов (mз) и величина b могут контролироваться в пределах данного коммутационного узла или во всей сети в зависимости от принятого метода маршрутизации, то критическая длина сообщения (Lкр) является проектным параметром и устанавливается на стадии проектирования конкретной сети.Thus, according to FIG. 3, for long messages and increasing traffic, the channel switching method will prevail and, conversely, if short messages are received with very pulsating traffic, it is advisable to transmit messages using the packet switching method. The use of a particular mode is determined by the choice of L cr . If the number of occupied buffers (m s ) and the value of b can be controlled within a given switching node or throughout the network depending on the accepted routing method, then the critical message length (L cr ) is a design parameter and is set at the design stage of a specific network.

Общее число пакетов фиксированной длины (Lпак), которые могут быть сформированы из сообщения длиной L, определяется соотношением

Figure 00000004

т. е. не должно превышать объем буферной памяти, так как, в противном случае, сообщение получает отказ или должно разбиваться на блоки.The total number of packets of a fixed length (L pack ) that can be formed from a message of length L is determined by the ratio
Figure 00000004

that is, it must not exceed the amount of buffer memory, because, otherwise, the message is rejected or must be divided into blocks.

Таким образом, критическую длину сообщения можно определить из соотношения (1):
Lкр=Lпак•m. (2)
Для одноканальной сети как системы массового обслуживания с ожиданием вероятность получения сообщением отказа в обслуживании равна [1]

Figure 00000005

где ρ = λ/μ - коэффициент загрузки сети; λ - интенсивность поступления сообщений; μ - интенсивность обслуживания; Ротктреб - требуемое значение вероятности отказа в обслуживании.Thus, the critical message length can be determined from relation (1):
L cr = L Pak • m. (2)
For a single-channel network as a queuing system with expectation, the probability of a denial of service message being received is [1]
Figure 00000005

where ρ = λ / μ is the network load factor; λ is the message arrival rate; μ is the intensity of service; R open req - the required value of the probability of denial of service.

Решая уравнение (3) относительно m для предельного значения Ротк, получим

Figure 00000006

Выражения (2) и (5) позволяют определить критическую длину сообщения с учетом загрузки сети и требуемого значения вероятности отказа:
Figure 00000007

Условие выбора критической длины сообщения (5) не учитывает структуру сети и такие ее показатели, как время задержки сообщения в сети, общий трафик сети, стоимость сети и другие показатели, являющиеся исходными данными при проектировании сети.Solving equation (3) with respect to m for the limiting value P open , we obtain
Figure 00000006

Expressions (2) and (5) make it possible to determine the critical length of a message taking into account the network load and the required value of the probability of failure:
Figure 00000007

The condition for choosing the critical message length (5) does not take into account the network structure and such indicators as the delay time of the message in the network, total network traffic, network cost, and other indicators that are the initial data in the design of the network.

Исследования, проведенные авторами изобретения [2], позволяют провести более обоснованный выбор Lкр с учетом перечисленных показателей. Минимальное среднее время задержки сообщения в сети может быть вычислено из соотношения [2]

Figure 00000008

где γ - общий трафик сети; Сзад - стоимость передачи единицы количества информации; k - коэффициент пропорциональности;
Figure 00000009

Figure 00000010

- оптимальное значение коэффициента загрузки; n - общее число узлов сети.Studies conducted by the inventors [2], allow a more informed choice of L cr taking into account the above indicators. The minimum average message delay time in the network can be calculated from the relation [2]
Figure 00000008

where γ is the total network traffic; With ass - the cost of transmitting a unit amount of information; k is the coefficient of proportionality;
Figure 00000009

Figure 00000010

- the optimal value of the load factor; n is the total number of network nodes.

Кривые зависимостей T min cp = f(ρопт) и Pотк = φ(ρопт), построенные в соответствии с выражениями (6) и (3), приведены на совмещенном графике фиг.4. Анализ кривых показывает, что требуемая вероятность отказа Ротктреб=0,01 достигается при количестве буферов m=20 и коэффициенте загрузки сети ρ=0,9 (точка В). При этом для достаточно сложной сети, содержащей n=40 коммутационных узлов, и напряженном трафике γ=36 пакетов/с, среднее время задержки сообщений Тcpmin=7 с. (точка А) и не зависит от стоимости сети. В соответствии с выражением (5) критическая длина сообщения Lкр=20480 бит при длине пакета Lпак=1024 бит.T dependency curves min cp = f (ρ opt ) and P open = φ (ρ opt ), constructed in accordance with expressions (6) and (3), are shown in the combined graph of Fig. 4. The analysis of the curves shows that the required probability of failure P open demand = 0.01 is achieved with the number of buffers m = 20 and the network load factor ρ = 0.9 (point B). Moreover, for a rather complex network containing n = 40 switching nodes and busy traffic γ = 36 packets / s, the average message delay time T cp min = 7 s. (point A) and does not depend on the cost of the network. In accordance with expression (5), the critical message length is L cr = 20480 bits with a packet length of L pack = 1024 bits.

Таким образом, проведенный анализ подтверждает целесообразность передачи длинных сообщений методом коммутации каналов, так как это не только обеспечивает сохранение масштаба времени, но и служит достижению указанных целей изобретения. Thus, the analysis confirms the advisability of transmitting long messages by the channel switching method, since this not only ensures the preservation of the time scale, but also serves to achieve the stated objectives of the invention.

ЛИТЕРАТУРА
1. Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.: Наука, 1989. - 552 с.
LITERATURE
1. Ventzel E.S. Operations research. - M .: Nauka, 1989 .-- 552 p.

2. Липец Г.И., Фомин. Л.А., Зданевич С.Н., Павленко Н.А., Будко П.А. Синтез сети передачи данных при ограниченных сетевых ресурсах. //Сб. науч. тр. : Системы обработки информации. - Харьков: НАНУ, ПАНИ, ХВУ, 2000. - Вып.1 (7). - С. 65-71. 2. Lipets G.I., Fomin. L.A., Zdanevich S.N., Pavlenko N.A., Budko P.A. Synthesis of a data network with limited network resources. // Sat scientific tr : Information processing systems. - Kharkov: NASU, PANI, HVU, 2000. - Issue 1 (7). - S. 65-71.

Claims (1)

Способ гибридной коммутации цифровых каналов связи, при котором в фазе установления соединения организуют диалог между центром коммутации и вызывающим абонентом, в результате которого принимают и обрабатывают информацию об адресе вызываемого абонента и устанавливают соединение в режиме коммутации каналов или пакетов, отличающийся тем, что, с целью предотвращения блокировок сети, повышения эффективности использования каналов связи при фиксированном уровне отказов в обслуживании и сохранения масштаба времени при передаче длинных сообщений, в результате диалога выясняют длину сообщения L, которую сравнивают с пороговым значением Lп= k*Lкр+b, где Lкp - заранее установленная для каждой конкретной сети критическая длина сообщения; k - коэффициент пропорциональности, учитывающий степень занятости объема памяти; b - величина, отражающая динамику изменения трафика, причем если длина сообщения превышает пороговое значение, т. е. L>Lп, то устанавливают физическое соединение и передачу сообщения осуществляют в режиме коммутации каналов, а при L<Lп сообщение запоминают, разбивают на пакеты и передачу сообщения осуществляют в режиме коммутации пакетов с передачей их по виртуальному соединению.A method of hybrid switching of digital communication channels, in which, in the phase of establishing a connection, a dialogue is established between the switching center and the calling subscriber, as a result of which information about the address of the called subscriber is received and processed and a connection is established in the channel or packet switching mode, characterized in that, for the purpose preventing network blockages, increasing the efficiency of using communication channels at a fixed level of denial of service, and maintaining the time scale when transmitting long messages messages, as a result of the dialogue, find out the message length L, which is compared with the threshold value L p = k * L cr + b, where L cr is the critical message length pre-set for each particular network; k is the coefficient of proportionality, taking into account the degree of employment of the amount of memory; b is a value that reflects the dynamics of traffic changes, and if the message length exceeds a threshold value, i.e., L> L p , then a physical connection is established and the message is transmitted in the channel switching mode, and when L <L p the message is stored, divided into packets and message transmission are carried out in packet switching mode with their transmission over a virtual connection.
RU2000115827/09A 2000-06-16 2000-06-16 Method of hybrid switching of digital communication channels RU2195080C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115827/09A RU2195080C2 (en) 2000-06-16 2000-06-16 Method of hybrid switching of digital communication channels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115827/09A RU2195080C2 (en) 2000-06-16 2000-06-16 Method of hybrid switching of digital communication channels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115827A RU2000115827A (en) 2002-08-20
RU2195080C2 true RU2195080C2 (en) 2002-12-20

Family

ID=20236433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115827/09A RU2195080C2 (en) 2000-06-16 2000-06-16 Method of hybrid switching of digital communication channels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2195080C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483456C2 (en) * 2003-02-26 2013-05-27 Сименс Акциенгезелльшафт Data sink/data source, data transmission device, data processing and data transmission device and data terminal device for circuit-switched and packet-switched network
RU2527729C1 (en) * 2013-02-22 2014-09-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Digital communication channel hybrid switching method and apparatus, network traffic generator and identification module
RU223197U1 (en) * 2023-12-14 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ТопМедиа" MOBILE CHANNEL AGGREGator WITH LOAD BALANCING FUNCTION

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483456C2 (en) * 2003-02-26 2013-05-27 Сименс Акциенгезелльшафт Data sink/data source, data transmission device, data processing and data transmission device and data terminal device for circuit-switched and packet-switched network
US9130781B2 (en) 2003-02-26 2015-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Data sink/data source, data transmission device and data terminal device for a circuit-switched and packet-switched network
RU2527729C1 (en) * 2013-02-22 2014-09-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Digital communication channel hybrid switching method and apparatus, network traffic generator and identification module
RU223197U1 (en) * 2023-12-14 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ТопМедиа" MOBILE CHANNEL AGGREGator WITH LOAD BALANCING FUNCTION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5079762A (en) Asynchronous transfer mode switching network using waiting buffers for routing high service grade cells during congested traffic
EP0535860B1 (en) Congestion control for high speed packet networks
EP0817436B1 (en) Packet switched communication system
US6122252A (en) Packet switching device and cell transfer control method
US6041038A (en) Packet switching device and cell transfer control method
EP0256701B1 (en) Crosspoint circuitry for data packet space division switches
EP0702472A1 (en) A method and an apparatus for shaping the output traffic in a fixed length cell switching network node
EP0691769A1 (en) Voice circuit emulation system in a packet switching network
EP0777362A1 (en) A method of admission control and routing of virtual circuits
EP0256526A2 (en) Packet-switched communications network for efficiently switching non-burst signals
EP1119128B1 (en) Delay-compensated timeslot assignment method and system for point-to-multipoint communication networks
US6298049B1 (en) Method and arrangement for upstream timeslot assignment, and communication system wherein the method is used
EP1065908B1 (en) A method for generating ATM cells for low bit rate applications
JPH07212374A (en) Statistical multiplexing method
RU2195080C2 (en) Method of hybrid switching of digital communication channels
US6418120B1 (en) Congestion avoidance mechanism for ATM switches
US5247514A (en) Multiple channel transit call control apparatus
EP0817435B1 (en) A switch for a packet communication system
US5539738A (en) Information multiplexing device for transmitting cells via a communication network
US6111856A (en) Switching element particularly for ATM cells implementing probabilistic priorities associated with the cells
JPH022766A (en) Exchange network
AU670346B2 (en) Asynchronous switching network
JP3327446B2 (en) ATM communication network
Giacomazzi et al. Transport of IP Controlled-load service over ATM networks
JP2513038B2 (en) Asynchronous transfer mode switching system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20020617