SE470002B - Förfarande för att förhindra att det på någon av ett antal kanaler på en gemensam överföringsledning sänds datapaket med högre intensitet än ett för kanalen förutbestämt värde samt anordning för utövande av sättet - Google Patents

Description

Ja. '\'l CD CD CÛ BJ ter, avgörs genast genom den ovan beskrivna jämförelsen, om datapaketet skall sändas vidare. När antalet kanaler, som används på överföringsledningen är stort, kan det vara svårig- heter att hinna med de olika beräkningar, som krävs vid för- farandet enligt ovan. Särskilt tidskrävande är steget att med förutbestämda korta tidsintervall minska räknevärdena för de olika kanalerna med det för varje kanal beroende minsknings- värdet. Om antalet kanaler t ex är så stort som flera hundra kan det bli omöjligt att hinna med dessa beräkningar. En möjlighet skulle då vara att anordna separata räknekretsar för varje kanal, alltså en hårdvaruräknare för varje kanal. Av kostnadsskäl torde detta vara omöjligt.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN För att undanröja det ovan angivna problemet föreslås enligt uppfinningen ett sätt och en anordning, vars närmare känne- tecken framgår av de bifogade patentkraven.

Sålunda finns liksom vid den kända tekniken ett räknevärde för varje kanal på överföringsledningen. Vid varje tillfälle, när annars alla dessa räknevärden skulle minskas, minskas endast en del, företrädesvis ett litet antal sådana räknevärden, t ex endast ett. Minskningen av kanalernas räknevärden utförs, så att kanalerna genomlöps cykliskt. Lämpligen finns i en minnes- enhet uppgift om för vilken kanal senast detta värde ändrades.

När ett datapaket med ett visst kanalnummer anländer, beräknas i stället ett nytt värde, vars storlek motsvarar det räkne- värde, som finns vid det kända förfarandet. Detta framräknade värde jämförs sedan med ett tröskelvärde för kanalen och om det framräknade värdet är större än tröskelvärdet, kan datapaketet förkastas och behöver alltså inte sändas vidare. I annat fall sänds paketet alltid vidare och då modifieras också räknevärdet för dess kanal. I vissa fall kan ett paket sändas vidare, t ex om den belastande trafiken är liten på ledningen, även om pake- tet skulle ha förkastats enligt jämförelsen ovan. I så fall kan lO 47:. sa CD CD C I) NJ en flagga sättas i ett signalfält hos paketet med innebörden att paketet kan förkastas. I fortsättningen behandlas endast fallet att paketet direkt förkastas men det inses att uppfin- ningen lika väl kan användas för fallet med att det enbart sätts någon angivelse om att paketet kan kastas.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i samband med de bifogade rit- ningarna, i vilka fig. 1 schematiskt visar var en anordning enligt uppfinningen kan vara placerad, fig. 2 schematiskt visar en anordning för att utföra uppfin- ningen, fig. 3 och 4 schematiskt visar två beräkningssteg enligt upp- finningen, fig. 5 - 7 visar ett exempel för en bestämd kanal vid förfaran- det enligt uppfinningen, där de båda senare figurerna visar räknevärdets variation respektive det framräknade värdets variation.

FÖREDRAGEN UTFöRINGsFoRM I fig. 1 visas schematiskt hur ett antal datapaket, vars kanal- nummer är angivna i symbolerna för datapaketen, kommer till en anordning 1 enligt uppfinningen. I anordningen enligt uppfin- ningen förkastas eller markeras vissa datapaket eller celler, såsom visas med paketet med kanalnummer n i figuren. Markering- en anger att paketet kan förkastas. Anordningen enligt upp- finningen har till syfte att förhindra att ett datanät över- belastas, t ex speciellt att en väljare 3 översvämmas av an- kommande celler.

-E \J CD CD C) N) I fig. 2 visas mera detaljerat hur anordningen enligt uppfin- ningen är uppbyggd och fungerar. På en överföringsledning 5 finns ett buffertminne eller register 7 anordnat, som kan in- nehålla maximalt ett datapaket eller en cell. När ett datapaket ankommer till bufferten 7, hämtas från detta uppgifter om pake- tets kanalnummer n. Detta kanalnummer omhändertas sedan av logiska kretsar 9 i en övervakningsenhet ll. När ett datapaket ankommer till bufferten 7, startar sålunda en beräkningsslinga i de logiska kretsarna 9. Övervakningsenheten 11 innehåller också flera minnen eller re- gister för olika storheter, som används av de logiska kretsarna 9. I dessa minnen eller register finns sålunda lagrade numret n på det aktuella datapaketets kanal, och ett kanalnummer m, som anger numret på en kanal, vars första räknevärde Lm senast änd- rades. Vidare finns uppgift om det totala antal (M) kanaler, som övervakningsenheten 11 klarar av att behandla. För varje kanal finns också registrerat ett tröskelvärde Ti, ett änd- ringsvärde eller stegvärde Di, ett uppräknings- eller öknings- värde Ii och räknevärdet eller det första värdet Li. i är här kanalnumret och löper från 1 till och med M. Parametrarna Ti, Di och Ii är givetvis i det allmänna fallet kanalberoende.

När ett datapaket ankommer till bufferten 7, sänds signal härom och uppgift om kanalnumret n till logiska kretsarna 9. Dessa startar då följande beräkningsföljd. I blocket 13 beräknas för kanalen ett värde Fn. Detta värde är beroende av kanalnumret och också av det antal kanaler, som finns kvar och skall steg- vis ändras, tills just denna kanal skall ändras eller minskas.

Detta beräknade värde Fn jämförs sedan i blocket 15 med trös- kelvärdet Tn för kanalen och om tröskelvärdet är mindre än det- ta beräknade värde Fn, förkastas paketet och en lämplig signal sänds i blocket 16 till bufferten 7 med innebörd att bufferten inte skall sända paketet vidare. Om jämförelsen i blocket 15 i stället får svaret nej, accepteras paketet och skall sändas vidare och i blocket 17 sänds signal härom till bufferten 7.

Sedan ändras i blocket 19 räknevärdet Ln för denna kanal.

Trafiken på ledningen 5 antas vara regelbundet indelad i tiden, så att paket sänds eller ankommer på fasta regelbundet åter- kommande tider. Tiden mellan dessa återkommande tider kan benämnas en celltid eller en tidlucka. Vid liten belastning på nätet ankommer inte paket inom varje tidlucka. För varje tid- lucka eller celltid ändras vidare i blocket 21 värdet på en variabel m, som anger det senast minskade räknevärdet Lm. Änd- ringen kan ske t ex genom att m ökas med ett. När detta är utfört, ändras för denna nästa i tur stående kanal med nummer m dess tillhörande första räknevärde Lm i blocket 23. Sedan dessa steg är utförda, inväntas början av nästa celltid, vilket vid full beläggning på ledningen 5 är liktydigt med ankomsten av ett nytt datapaket till bufferten 7.

I fig. 3 visas i detalj beräkningen av Fn i blocket 13. I ett block 25 jämförs sålunda det aktuella numret m på den kanal, vars räknevärde Lm senast ändrades, med det mottagna datapake- tets kanalnummer n och om detta senare värde är mindre eller lika med numret m, beräknas i blocket 27 Fn som Ln - Dn'(m - n). Om jämförelsen i stället får resultatet nej, utförs i blocket 29 beräkningen av Fn med hjälp av uttrycket Ln - Dn'(M + m - n).

Dessa båda fall är nödvändiga, eftersom det kanalnummer m för den kanal, vilken senast har minskats, t ex cykliskt genomlöper värdena 0, 1, 2, ..., M - 1. Uttrycket inom parentes i blocken 27 och 29 kommer härigenom att ange antalet kanaler, som åter- står att minska, innan kanalen med den aktuella cellens nummer n skall minskas.

I fig. 4 visas i detalj hur ändringen av räknevärdet Ln i bloc- ket 19 utförs. Här jämförs först i ett block 31, om det fram- räknade värdet Fn är större eller lika med noll. Om svaret av jämförelsen är ja, ökas i blocket 33 räknevärdet Ln med steget In, jämförelsen är nej, jämförs i ett block 35 kanalnumret m för som finns lagrat i övervakningsenheten ll. Om svaret av den senaste kanal, vars räknevärde Lm har minskats, med den -ß ~q ca co cv ha aktuella cellens kanalnummer n. Om det förra kanalnumret är större än den aktuella cellens kanalnummer, utförs blocket 37, där ett nytt räknevärde ges av uttrycket In + Dn°(m - n) medan i motsatt fall räknevärdet i blocket 39 får värdet In + Dn°(M + m - n).

I det senare fallet, när det framräknade värdet Fn sålunda är mindre än noll, sätts de nya värdena på räknevärdet Ln, så att ett med hjälpt av dessa värden framräknat nytt värde Fn får värdet noll.

Nedan ges formulerat i pseudokod det förfarande, som utförs varje gång ett datapaket inkommer till övervakningsanordningen 3.

Process begin repeat wait(At) if(cell arrived) begin if m >= n then Fn := Ln - Dn*(m - n); else Fn := Ln - Dn*(M + m - n); if Fn >= 0 then if Tn - Fn >= 0 then begin Ln := Ln + In; "Accept cell" end else "Discard cell" else begin if m >= n then OO Det verkliga nivå- värdet för kanal n interpoleras fram.

Om Fn < Tn skall cellen accepteras och nivåvärdet ökas med värdet In.

Om Fn < 0 är det något fel ty det verkliga nivåvärdet m» sa ca ca ca m Ln = In + Dn*(m - n); : kan inte vara under else : noll. Ln tilldelas begin : ett värde som gör Ln .= In + Dn *(M + m - : att Fn får värdet n); : noll.

"Accept cell" end end end m := (m + 1)MOD M; : Variabeln m håller Lm := Lm - M*Dm; : reda på den kanal if Lm < 0 then : som skall räknas Lm := O; : ned. m räknas upp i forever : kanalnummerordning. end EXEMPEL Skillnaden mellan räknevärdet Ln och det framräknade nivåvärdet Fn för en kanal skall belysas med ett exempel, som åskådliggörs i fig. 5 - 7. Vi tänker oss att det inkommer 10 celler i följd med samma kanalnummer, låt oss säga med kanalnummer 1, följt av celler med något annat kanalnummer och därefter ytterligare 12 celler med kanalnummer 1, såsom framgår av fig. 5.

Fig. 6 och 7 visar hur räknevärdet L1, som också kan benämnas det fiktiva nivåvärdet, respektive det framräknade eller "verk- liga" nivåvärdet Fn kommer att variera om insignalen på led- ningen 5 är den som fig. 5 visar. Siffrorna i bilderna är beräknade med följande värde på variablerna tillhörande kanal 1 M: Antalet kanaler som anordningen kan övervaka är satt till 32. I verkliga fall kommer antalet kanaler som anordningen kan övervaka vara betydligt större.

Dl: Det kanalberoende nedräkningsvärdet Dl för kanal 1 är satt till 19663. ms -1 CD CD C.) hö Il: Uppräkningsvärdet Il är satt till 28600.

Tl: Tröskelvärdet är satt väldigt högt.

Följande förlopp erhålls då och åskådliggörs först i fig. 6, som visar räknevärdets Ll variation när celler inkommer.

Tillstånden numreras med kanalnumret m för senast minskat räknevärde Ln: m = 1, 2, ... 10: Eftersom tröskelvärdet T1 är mycket stort, kommer samtliga av de 10 första cellerna att accepteras. Nivå- räknaren Ll ökas med värdet Il för varje cell med kanalnummer 1 som accepteras. Efter det att de första 10 cellerna har inkom- mit, har Ll erhållit värdet 10 * Il (= 286000). m = ll, 12, mer 1 och därför påverkas inte Ll. ... 20: De följande 10 cellerna har inte kanalnum- m= 21, 22, 31, o: inkommer (m = 21), upptäcks att det verkliga nivåvärdet Fl är När den första cellen med kanalnummer 1 mindre än noll (se fig. 7). För att korrigera detta, så att detta värde Fl i själva verket kommer att ange ett värde, som motsvarar nivåvärdet vid den kända algoritmen, tilldelas L1 ett värde (Il + (m - n)*Dl), som gör att det verkliga nivâvärdet Fl blir noll. Därefter ökas Ll med Il för varje cell med kanalnum- mer 1 som inkommer. När variabeln m återigen antar värdet 1 räknas kanal 1 ned med värdet M*Dl. m = 1: När m = 1 ska räknevärdet Ll för kanal 1 nedräknas med 0 I fig. 7 visas det verkliga eller beräknade nivåvärdets Fl variation avsatt mot antalet inkomna celler. Förloppet är såsom följer: m = 1, 2, ... 10: De första 10 cellerna accepteras av förfaran- det. För varje cell som accepteras adderas ett värde Il till 470 0G2 Ll. Samtidigt ökas variabeln m med ett, vilket får till effekt att Fl minskas med D1 för varje cell som inkommer. m = 11, 12, ... 20: Dessa celler har inte kanalnummer 1 och därför påverkas inte Ll. Däremot minskas Fl kontinuerligt med läckagevärden Dl. m = 21, 22, ... 31, 0: När den första cellen med kanalnummer 1 inkommer, beräknas det verkliga nivåvärdet Fl. Då upptäcks, att Fl har ett värde som är mindre än noll (= -107260). Genom att tilldela L1 värdet Il + (m - n)*Dl erhåller Fl värdet noll. m = 1: När m = 1 nedräknas Ll med M*Dl. Detta ger Fl = Ll.

Claims (24)

10 15 20 25 30 470 10 PATENTKRAV

1. Förfarande för att förhindra att det på någon av ett antal (M) kanaler på en gemensam överföringsledning sänds datapaket med högre intensitet än ett för kanalen förutbestämt värde, kännetecknat av att till varje kanal (i) hör ett första värde (Li) och ett andra förutbestämt värde (Ti), att med regelbundna första tidsintervall (At) ändras i en första riktning, t ex ökas, minst ett av de första värdena (Li) eller en del av de första värdena (Li), varvid vid varje första tidsintervall (At) varje sådan ändring utförs med ett första förutbestämt steg (M*Di) och så att dessa ändringar för efter varandra följande tidsintervall genomförs i cyklisk ordnings- följd för alla kanalers första värden (Li), och att för varje anlänt datapaket bestäms, till vilken kanal (n) paketet hör, och ett tredje värde (Fn) beräknas baserat på det första värdet (Ln) för denna kanal och baserat på det antal datapaket, som har anlänt på överföringsledningen sedan det första värdet för denna kanal senast ändrades, eller, om över- föringen på ledningen är tidsindelad med regelbundna andra tidsintervall, så att överföringen av paket alltid försiggår under ett sådant andra tidsintervall, det antal andra tidsin- tervall, som har förflutit, sedan det första värdet för denna kanal senast ändrades, varefter detta beräknade tredje värde (Fn) jämförs med det andra förutbestämda värdet (Tn) för kanalen och beroende på resultatet av jämförelsen ett av följande steg utförs - datapaketet förkastas eller markeras för att eventuellt förkastas, om ytterligare villkor är uppfyllda, eller - datapaketet bibehålls och sänds vidare .

2. Förfarande enligt krav 1, 10 15 20 25 470 002 ll kännetecknat av att de första regelbundna tidsintervallen (At) är tidsinterval- len när datapaket anländer i följd på överföringsledningen, så att ändringen med det första förutbestämda steget (M*Di) utförs för varje ankomst av ett datapaket på överföringsledningen, eller de första regelbundna tidsintervallen är samma som de andra regelbundna tidsintervallen.

3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att vid beräkningen av det tredje värdet (Fn) för en kanal (n) ges detta ett värde som är en ändring av kanalens första värde (Ln) i en andra riktning, vilken är motsatt den första rikt- ningen, t ex en minskning.

4. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att det förutbestämda första steget (M*Dm) för ändringen i det första värdet (Lm) för en kanal (m) är individuellt för varje kanal (m).

5. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att för varje andra tidsintervall ändras det första värdet (Lm) för endast en kanal (m) åt gången med det förutbestämda första steget och att som det förutbestämda första steget (M*Dm) för ändring av det första värdet (Lm) för en kanal (m) tas pro- dukten av antalet (M) kanaler och ett fjärde förutbestämt värde (Dm), som kan vara individuellt för varje kanal (m). 10 15 20 25 <1 co ct; cv m 12

6. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att när en ändring av ett första värde (Li) med det förutbe- stämda första steget (M*Di) skulle ha medfört att detta första värde (Li) skulle ha bytt tecken, detta första värde (Li) sätts lika med noll, så att alla de första värdena (Li) alltid har samma tecken eller är lika med noll.

7. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att vid beräkningen av det tredje värdet (Fi) används också ett fjärde förutbestämt värde (Di), vilket kan vara individuellt för varje kanal.

8. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att det tredje värdet (Fn) för en kanal (n) beräknas som skill- naden mellan eller summan av det första värdet (Ln) för denna kanal och en förutbestämd funktion av det antal datapaket, som har anlänt på överföringsledningen, sedan det första värdet (Ln) för denna kanal (n) senast ändrades, resp av det antal andra tidsintervall, som har förflutit, sedan det första värdet (Ln) för denna kanal (n) senast ändrades.

9. Förfarande enligt krav 8, VI kännetecknat av att den förutbestämda funktionen är produkten med ett fjärde förutbestämt värde (D som kan vara individuellt för denna n). kanal (n). 10 15 20 25 13

10. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att i de fall när ett datapaket tillhörande en kanal (n) bibe- hålls, ändras det första värdet (Ln) för denna kanal med ett andra förutbestämt steg (In), som kan vara individuellt för denna kanal (n).

11. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat av att det första förutbestämda steget (M*Dn) och det andra förut- bestämda steget (In) har olika tecken.

12. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att när vid beräkningen av det tredje värdet (Fn) för en kanal (n) erhålls ett värde, som får motsatt tecken mot tecknet på det första värdet (Ln) för denna kanal, ändras det första värdet (Ln) för denna kanal, så att vid en ny beräkning av det tredje värdet (Fn) med hjälp av detta modifierade första värde (Ln) det tredje värdet (Fn) erhåller ett värde lika med noll.

13. Anordning för att förhindra att det på någon av ett antal (M) kanaler på en gemensam överföringsledning sänds datapaket med högre intensitet än ett för kanalen förutbestämt värde, kännetecknad av att till varje kanal hör ett organ för lagring av ett första värde (Li) och ett organ för lagring av ett andra förutbestämt värde (Ti), 10 15 20 25 30 Jë *J CD CD C) NJ 14 att styrkretsar innefattande ändringsorgan finns anordnade för att med regelbundna första tidsintervall (At) ändra i en första riktning, t ex öka, minst ett av de första värdena (Li) eller en del av de första värdena (Li), varvid ändringsorganen är anordnade att vid varje första tidsintervall (At) utföra varje ändring med ett första förutbestämt steg (M*Di) och att ge- nomföra dessa ändringar i cyklisk ordningsföljd för alla första värden (Li), och att styrkretsarna vidare är anordnade att för varje anlänt datapaket bestämma, till vilken kanal (n) paketet hör, och att styrkretsarna vidare innefattar beräkningsorgan för att beräkna ett tredje värde (Fn) baserat på det första värdet (Ln) för denna kanal och baserat på det antal datapaket, som har anlänt på överföringsledningen sedan det första värdet för denna kanal senast ändrades, eller, om överföringen på ledningen är tidsin- delad med regelbundna andra tidsintervall, så att överföringen av paket alltid försiggår under ett sådant andra tidsintervall, det antal andra tidsintervall, som har förflutit, sedan det första värdet för denna kanal senast ändrades, varvid styrkret- sarna vidare innefattar jämförelseorgan, för att efter detta jämföra det beräknade tredje värdet (Fn) med det andra förutbe- stämda värdet (Tn) för kanalen och att styrkretsarna innefattar organ anordnade att beroende på resultatet av jämförelsen ett av följande steg utföra - att datapaketet förkastas eller markeras för att eventuellt förkastas, om ytterligare villkor är uppfyllda, eller - att datapaketet bibehålls och sänds vidare.

14. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att ändringsorganen är anordnade att som de regelbundna första tidsintervall (At) använda de tidpunkter, när datapaket anlän- der i följd på överföringsledningen, så att ändringen med det första förutbestämda steget (M*Di) utförs för varje ankomst av i) 10 15 20 25 15 473 ÛÛQ ett datapaket på överföringsledningen, resp att som de första regelbundna tidsintervallen (At) använda de andra regelbundna tidsintervallen.

15. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att beräkningsorganen är anordnade att vid beräkningen av det tredje värdet (Fn) ge detta ett värde som en ändring av motsva- rande första värde (Ln) i en andra riktning, vilken är motsatt den första riktningen, t ex en minskning.

16. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att lagringsorgan finns anordnade för att för varje kanal (m) lagra ett förutbestämt första steg (M*Dm) för ändringen i det första värdet (Lm).

17. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att ändringsorganen är anordnade att vid de första tidsin- tervallen ändra det första värdet (Lm) för endast en kanal (m) åt gången med det förutbestämda första steget och att ändringe- organen vidare är anordnade, så att det förutbestämda första steget för ändring av det första värdet (Lm) för en kanal (m) är produkten av antalet (M) kanaler och ett fjärde förutbestämt värde (Dm), som är lagrat i lagringsorgan för varje kanal (m).

18. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av 10 15 20 25 16 att ändringsorganen är så anordnade att när en ändring av ett första värde (Lm) med detta förutbestämda första steg (M*Dm) skulle ha medfört att detta första värde (Lm) skulle ha bytt tecken, detta första värde (Lm) sätts lika med noll, så att de första värdena (Lm) alltid har samma tecken eller är lika med noll.

19. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att beräkningsorganen är anordnade att vid beräkningen av det tredje värdet (Fn) använda också ett fjärde förutbestämt värde (Dn), vilket för varje kanal (n) är lagrat i lagringsorgan.

20. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att beräkningsorganen är anordnade att beräkna det tredje värdet (Fn) för en kanal (n) som skillnaden mellan eller summan av det första värdet (Ln) för denna kanal och en förutbestämd funktion av det antal datapaket, som har anlänt på överförings- ledningen, sedan det första värdet (Ln) för denna kanal (n) senast ändrades, resp det antal andra tídsíntervall, som har förflutit, sedan det första värdet (Ln) för denna kanal (n) senast ändrades.

21. Anordning enligt krav 20, kännetecknad av att beräkningsorganen är anordnade att som den förutbestämda funktionen använda produkten med ett fjärde förutbestämt värde (Dn), som är lagrat i lagringsorgan för denna kanal (n).

22. Anordning enligt krav 13, 10 15 470 H02 17 kännetecknad av att styrkretsarna innehåller ytterligare ändringsorgan för att i de fall när ett datapaket tillhörande en kanal (n) bibehålls, ändra det första värdet (Ln) för denna kanal med ett andra förutbestämt steg (In), som är lagrat i ett lagringsorgan.

23. Anordning enligt krav 22, kännetecknad av att det första förutbestämda steget (M*Dn) och det andra förut- bestämda steget (In) har olika tecken.

24. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att när vid beräkningen av det tredje värdet (Fn) erhålls ett värde, som får motsatt tecken mot tecknet på det första värdet, ändras det första värdet (Ln) för denna kanal, så att vid en ny beräkning av det tredje värdet (Fn) med hjälp av detta modifie- rade första värde (Ln) det tredje värdet (Fn) erhåller ett värde lika med noll.