DE19824799A1 - Eine ATM-Vermittlung und ein Verfahren zur Bestimmung von Pufferschwellwerten - Google Patents
Eine ATM-Vermittlung und ein Verfahren zur Bestimmung von PufferschwellwertenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung für eine ATM-Vermittlung vom Ein
gangspufferungstyp unter Benutzung eines Rückstausignals bezieht
sich auf eine Pufferschwellwertsteuerung, die den Schwellwert
pro Eingang des Vermittlungselements steuert und dabei Zellen
pufferbelegungsinformation benutzt, die in dem Puffer-Pool des
Vermittlungselements gespeichert ist. Besonders zielt die vor
liegende Erfindung darauf ab, eine ATM-Vermittlung vorzusehen,
die die Pufferschwellwertsteuerung enthält, um den Durchsatz von
den dem Eingang zugeführten Zellen durch dynamische Veränderung
des Schwellwerts zur regulären Wandlungszeit für die Zellenzeit
zu verbessern, wobei der Schwellwert das Kriterium ist, entspre
chend der Verteilung von den jedem Eingang zugeführten Zellen
das Rückstausignal zu erzeugen, und ein Verfahren vorzusehen für
die Bestimmung des Pufferschwellwerts.
Fig. 1 veranschaulicht eine Architektur einer N×N-ATM-Ver
mittlung, die ein Verfahren der Eingangspufferung benutzt. Das
Vermittlungssystem enthält ein Wegelenkungstabellenelement (1),
das ein Wegelenkungsetikett an eine ATM-Zelle unter Verwendung
der Zielinformation anfügt, einen Eingangspuffer (2), der die
zugeführten Zellen speichert, und ein Vermittlungselement (3)
mit der Zellenübertragungsfunktion zwischen einem Eingang und
einem Ausgang unter Benutzung des Wegelenkungsetiketts.
Das Wegelenkungstabellenelement und der Eingangspuffer werden
jeweils nur einmal pro Eingang benötigt, und das Vermittlungs
element kann eine Koppeleinheit oder mehrere Koppeleinheiten
enthalten.
Die in das Vermittlungssystem eingegebenen Zellen werden vor
allem dem Wegelenkungstabellenelement (1) übergeben und das
Wegelenkungstabellenelement speichert die eingegebene Zelle in
der passenden logischen Warteschlange innerhalb des Eingangs
puffers (2) entsprechend der Klasse der eingegebenen Zelle. In
dem Vermittlungssystem wird ein Eingangspuffer gewöhnlich in P
logische Warteschlangen aufgeteilt, um die P Prioritäten zu
ermöglichen. Und die Tiefe der logischen Warteschlange, die mit
jeder Priorität korrespondiert, kann in dem Wegelenkungstabel
lenelement (1) bestimmt werden. Die wie oben ausgeführt gespei
cherte Zelle wird in jeder logischen Warteschlange nach dem
FIFO-Verfahren (First In First Out) entsprechend der Priorität
ausgelesen und zum Wegelenkungstabellenelement (1) übertragen.
Unter Verwendung der Zielinformation der zum Wegelenkungs
element (1) übertragenen Zelle wird die Zelle über das Vermitt
lungselement an einen Ausgang übergeben, wobei ein Etikett an
die Zelle angefügt wird, so daß ein Pfad der in dem Vermitt
lungssystem zu vermittelnden Zelle vorbestimmt ist.
Das Verfahren der Übertragung in den P logischen Warte
schlangen zu dem Wegelenkungstabellenelement (1) ist derart, daß
zuerst eine nach dem anderen in den P logischen Warteschlangen
geprüft wird, ob eine Zelle mit der höchsten Priorität gespei
chert ist. Falls es eine zu übertragende Zelle in der gerade
geprüften logischen Warteschlange gibt, wird geprüft, ob es ein
mit der logischen Warteschlange korrespondierendes Rückstau
signal gibt.
Das Rückstausignal wird als ein Signal angesehen, das die
Eingabe in das Vermittlungselement für die spezifische Zelle
nicht zuläßt. Die Erzeugung des Rückstausignals wird im folgen
den detailliert beschrieben.
Falls das Rückstausignal für den geprüften Eingangspuffer (2)
nicht existiert, wird die Zelle aus dem Eingabepuffer (2) gele
sen und über das Wegelenkungselement (1) zum Vermittlungselement
(3) übertragen. Und falls das Rückstausignal für den geprüften
Eingangspuffer (2) existiert, wird die im Eingangspuffer vorlie
gende Zelle nicht zur Seite des Vermittlungselements (3) über
tragen, und es wird geprüft, ob es eine Zelle gibt, die in der
logischen Warteschlange der nächsten Priorität gespeichert wird,
und ob es ein mit der logischen Warteschlange korrespondierendes
Rückstausignal gibt. Wenn nämlich erkannt wird, daß es eine
Zelle in der logischen Warteschlange und kein Rückstausignal
gibt, dann wird die Zelle über das Vermittlungselement (3) nur
dann übertragen, falls die zwei Bedingungen erfüllt sind. Bis
eine eingegebene Zelle aus dem Eingangspuffer (2) gelesen wird,
werden die P logischen Warteschlangen geprüft und die Zelle über
den Eingang übertragen.
In Fig. 1 stellt die ausgezogene Linie zwischen dem Vermitt
lungselement (3) und dem Wegelenkungselement (1) die Übertragung
von Datenzellen vom Eingangspuffer (2) zum Vermittlungselement
(3) dar. Die Zelle wird über den Eingang des Vermittlungsele
ments (3) zum Ausgang des Vermittlungselements übertragen. Die
gestrichelte Linie stellt das Rückstausignal dar, das von der
Eingangsseite zur Ausgangsseite des Wegelenkungselements (1)
übertragen wird.
Fig. 2 veranschaulicht eine Architektur eines N×N-ATM-Ver
mittlungselementes. Das Vermittlungselement enthält: einen
Puffer-Pool (11), der die Zellen speichert, ein Eingangs
koppelfeldsteuerungsteil (13), der die Zelleneingabe steuert,
einen Ausgangskoppelfeldsteuerungsteil (14) und eine Puffer-
Pool-Steuerung (12), die die Ein-/Ausgabevorrichtungen steuert.
Die der Vermittlung zugeführten Zellen werden über den Ein
gangskoppelfeldsteuerungsteil (13) in dem Puffer in dem Vermitt
lungselement gespeichert, und dazu liest der Eingangskoppelfeld
steuerungsteil (13) das Etikett der Zelle und überträgt es an
den Puffer-Pool-Steuerungsteil (12). Immer wenn die Zelle in dem
Puffer-Pool (11) gespeichert wird, empfängt die Puffer-Pool-Steu
erung das Etikett der Zelle und den Speicherplatz der Zelle
und aktualisiert die Information über die Anzahl der in dem
Puffer-Pool (11) gespeicherten Zellen. Die in dem Puffer-Pool
(11) gespeicherten Zellen werden über den Ausgangskoppelfeld
steuerungsteil (14) zum gewünschten Ausgang übertragen und der
Ausgangskoppelfeldsteuerungsteil (14) handelt entsprechend dem
Steuerungssignal des Puffer-Pool-Steuerungsteils (12). Unter
Benutzung der Zelleneingangs-/-ausgangsinformation erzeugt der
Puffer-Pool-Steuerungsteil (12) das Rückstausignal und überträgt
es an die Vorstufe, und er steuert auch die Zellenausgabe zum
Ausgang, falls das von der nachfolgenden Stufe erzeugte Rück
stausignal vorliegt.
Fig. 3 veranschaulicht einen Algorithmus zum Erzeugen des
Rückstausignals, und die Einheit Vermittlungssystem hat eine
Tabelle, die die Information enthält, wie viele Zellen für jede
Prioritätsklasse pro Eingang in dem Puffer-Pool (11) gespeichert
werden. In Fig. 3 zeigt der Inhalt der Tabelle die Anzahl der
Zellen, die für den Eingang Nr. 7 gespeichert sind. Es sind zwei
Zellen in der Prioritätsklasse 1 und zwei Zellen in der Priori
tätsklasse 3 gespeichert. Unter der Annahme, daß der Schwellwert
in jeder Klasse 2 ist, wird das Rückstausignal zur Vorstufe
übertragen, um 50 zu verhindern, daß Zellen der Prioritätsklasse
1 und der Prioritätsklasse 3 zum Eingang Nr. 7 übertragen
werden.
Das Rückstausignal wird über den korrespondierenden Eingang
zur Wegelenkungstabelle übertragen, wenn die Anzahl der Zellen
in der Klasse der spezifischen Priorität, die zum spezifischen
Eingang übertragen wurden, größer als c, dem Schwellwert pro
Priorität ist, und wenn die Anzahl aller in der Einheit Ver
mittlung gespeicherten Zellen größer als der Gesamtschwellwert
ist. Z.B. für den Fall, daß c gleich 2 ist und der Gesamt
schwellwert des Puffer-Pools 24 ist, und falls die Anzahl der
Zellen in der spezifischen Prioritätsklasse in dem Puffer-Pool
(11) der Einheit Vermittlungselement gleich oder größer 2 ist,
wird das Rückstausignal übertragen, um zu verhindern, daß die
Zelle der spezifischen Priorität zum korrespondierenden Eingang
übertragen wird, und falls die Gesamtzahl von Zellen in dem
Puffer-Pool (11) gleich oder größer 24 ist, wird das Rückstau
signal an alle Eingänge übertragen.
In der konventionellen Technik wurde das Rückstausignal unter
Benutzung des Schwellwerts derselben Klassen für alle Eingänge
des Vermittlungselements erzeugt. Wenn die Verteilung der in
jeden Eingang eingegebenen Zellen dieselbe ist, dann wird das
eine gleichförmige Verkehrsumgebung genannt. In dieser Umgebung
tritt kein Abfall des Durchsatzes des Vermittlungssystems in der
konventionellen Technik auf, aber in tatsächlichen Umgebungen
kann ein Fall eintreten, daß statt des gleichförmigen Verkehrs
die Zellen an spezifischen Eingängen gehäuft eintreffen. Das
wird eine nicht-gleichförmige Verkehrsumgebung oder eine Spit
zenlast ("hot spot") genannt. In diesem Fall wird bei der kon
ventionellen Technik das Rückstausignal für die Zellen trotz
Vorliegen einer Zellenaufnahmekapazität in dem Puffer-Pool (11)
zur Eingabeseite übertragen, wenn eine große Anzahl von Zellen
an einem spezifischen Eingang eintrifft, so daß keine Zellen
mehr übertragen werden können und der Durchsatz des Vermitt
lungssystems niedrig wird.
Wie oben festgestellt, ist die Verteilung der in einem prak
tischen ATM-Vermittlungssystem eintreffenden Zellen eine allge
mein nicht-gleichförmige Verkehrsumgebung sondern eine Spitzen
last-Verkehrsumgebung. Bei Benutzung des konventionellen Ver
fahrens zur Bestimmung des Schwellwerts in solch einem ATM-Ver
mittlungssystem tritt das Rückstausignal der an einem spezi
fischen Eingang eintreffenden Zelle häufig auf, so daß der
Abfall des Zellendurchsatzes im allgemeinen unabwendbar ist.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, das oben fest
gestellte Problem zu lösen, und die Erfindung hat das Ziel, eine
ATM-Vermittlung vorzusehen, die die Pufferschwellwertsteuerung
enthält, um den Zellendurchsatz bei nicht-gleichförmigen Ein
gabeverkehr durch dynamische Zuweisung des Schwellwerts für
jeden Eingang in regelmäßigen Zeitintervallen unter Benutzung
der Speicherinformation der Zellen, die pro Eingang in der Ver
mittlung gespeichert sind, und unter Benutzung der Schwellwert
information, die pro Eingang bestimmt wird, zu verbessern, und
ein Verfahren zur dynamischen Bestimmung der Pufferschwellwerts
vorzusehen.
Das andere Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den
Zellendurchsatz durch dynamische Veränderung des Schwellwerts
jedes Eingangs zur regelmäßigen Zellenzeit des Umwandlungszeit
intervalls W unter Benutzung der Speicherinformation der in dem
Puffer-Pool pro Eingang des ATM-Vermittlungssystems gespeicher
ten Zellen zu verbessern.
Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der
folgenden detaillierten Beschreibungen und mit Bezug auf die
Zeichnungen offensichtlich werden.
Die vorliegende Erfindung legt eine ATM-Vermittlung offen,
welche die Pufferschwellwertsteuerung enthält, um die Zellen
eingabe in das Vermittlungselement unter Benutzung des Rück
stausignals zu steuern, und legt ein Verfahren zur Bestimmung
des Pufferschwellwerts offen.
Die ATM-Vermittlung enthält: einen Puffer-Pool, der eintref
fende Zellen speichert; einen Puffer-Pool-Steuerungsteil, der
die Puffer-Pool-Belegungsinformation pro Eingang des Puffer-Pools
speichert; einen Schwellwertsteuerungsteil, der die
Puffer-Pool-Belegungsinformation von dem Puffer-Pool-Steuerungs
teil empfängt und periodisch den Schwellwert pro Eingang berech
net und ihn dann an den Puffer-Pool-Steuerungsteil sendet; einen
Eingangskoppelfeldsteuerungsteil, der die im Puffer-Pool ein
treffenden Zellen durch Empfang des Steuerungssignals von dem
Puffer-Pool-Steuerungsteil steuert; und einen Ausgangskoppel
feldsteuerungsteil, der die vom Puffer-Pool ausgegebenen Zellen
durch Empfang des Steuerungssignals von dem Puffer-Pool-Steu
erungsteil steuert.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es
vorzuziehen, daß die ATM-Vermittlung den Durchsatz derart ver
bessert, daß der Schwellwert auf der Basis eines Algorithmus zur
Bestimmung der Schwellwertgröße unter Benutzung der Puffer-Pool-Be
legungsinformation von der Puffer-Pool-Steuerung berechnet
wird und das Rückstausignal durch Senden des berechneten
Schwellwertgrößensignals an den Puffer-Pool-Steuerungsteil
erzeugt wird.
Und die vorliegende Erfindung legt ein Verfahren offen für
die Bestimmung der Pufferschwellwertgröße in der Pufferschwell
wertsteuerung der ATM-Vermittlung, welches die Zelleneingabe
unter Benutzung des Rückstausignals steuert. Das Verfahren
enthält die Schritte: der Berechnung von ri, der Puffer-Pool-Be
legungsrate des i-ten Eingangs (i = 1, 2, 3, . . ., N); der
Berechnung von rH, dem Schwellwert der Puffer-Pool-Belegungsrate
des i-ten Eingangs; der Berechnung von Li, der Zellenbelegungs
zahl des i-ten Eingangs in dem Puffer-Pool; der Berechnung der
Differenz Dorder(k) = tj - Lj (k = 1, 2, 3, . . ., N) zwischen tj, dem
Schwellwert des j-ten Eingangs, und Lj, der Zahl der in dem
Puffer-Pool gespeicherten Zellen, wo i ≠ j (j = 1, 2, 3, . . ., N)
ist; der Berechnung von tD_order(k), dem Schwellwert in dem Fall, in
dem tj - Lj der k-te Wert in absteigender Reihenfolge der N Ein
gänge ist; der Berechnung von bD_order(k), dem minimalen Schwell
wert, um die minimale Zelleneingabe zu gewährleisten; und des
Vergleichens von Δ, der minimalen Einheit der Vergrößerung oder
Verkleinerung des Schwellwerts mit dem Wert von tD_order(k) -
bD_order(k).
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
vorzuziehen, daß ri berechnet wird durch den Ausdruck
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
vorzuziehen, daß, falls tD_order(k) - bD_order(k) größer als Δ ist,
tD_order(k) = tD_order(k) - Δ und ti = ti + Δ ausgeführt und die Daten
der Tabelle, welche die Information D_order (k) speichert,
sortiert werden.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
vorzuziehen, daß, falls tD_order(k) - bD_order(k) kleiner als Δ ist,
der Vergleich ausgeführt wird durch kontinuierliches Verändern
des Wertes von k, um den Eingang zu finden, der die Bedingung
erfüllt, oder der Vergleich wird ausgeführt, um den Dorder(N)-Ein
gang mit dem kleinsten Wert von tj - Lj(j ≠ i) zu finden, und
dann wird der Vergleich beendet.
Fig. 1 veranschaulicht eine Architektur eines N×N-ATM-Ver
mittlungssystem;
Fig. 2 veranschaulicht eine Architektur eines N×N-ATM-Ver
mittlungssystem;
Fig. 3 veranschaulicht eine Detaildarstellung des Rückstau
erzeugungsalgorithmus;
Fig. 4 veranschaulicht eine Architektur des Vermittlungs
elements in der ATM-Vermittlung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 veranschaulicht ein Verfahren zur Bestimmung des
Pufferschwellwerts nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 veranschaulicht ein Flußdiagramm, welches das Verfah
ren zur Bestimmung des Pufferschwellwerts nach der vorliegenden
Erfindung zeigt.
Die Beschreibung der in den obigen Zeichnungen benutzten,
wichtigen Symbole ist wie folgt:
1
Wegelenkungstabellenelement
2
Eingangspuffer
3
Vermittlungselement
11
,
31
Puffer-Pool
12
,
32
Puffer-Pool-Steuerungsteil
13
,
33
Eingangskoppelfeldsteuerungsteil
14
,
34
Ausgangskoppelfeldsteuerungsteil
35
Pufferschwellwertsteuerungsteil
Während die Erfindung empfänglich ist für verschiedene Modi
fikationen und alternative Formen, werden ihre spezifischen Aus
führungsformen beispielsweise in den Zeichnungen gezeigt und
hier im Detail beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, daß es
nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die bestimmten, offen
gelegten Formen zu begrenzen, sondern daß die Erfindung im
Gegenteil alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen
abdecken soll, die in den Geist und den Umfang der Erfindung
fallen, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert wird.
Die vorliegende Erfindung enthält einen Pufferschwellwert
steuerungsteil, der die Schwellwerte der Eingänge zur regulären
Zellenzeit des Eingangsschwellwertumwandlungszeitintervalls W
unter Benutzung der Puffer-Pool-Belegungsinformation von der
Puffer-Pool-Steuerung in dem Vermittlungssystem bestimmt, um den
Zellendurchsatz für die Zelleneingabe in das Vermittlungssystem
zu verbessern.
Mit Bezug auf Fig. 4 und 5 wird die vorliegende Erfindung wie
folgt beschrieben.
Eine ATM-Vermittlung in der vorliegenden Erfindung enthält
einen Puffer-Pool-Steuerungsteil (32), einen Eingangskoppelfeld
steuerungsteil (33), einen Ausgangskoppelfeldsteuerungsteil
(34), einen Puffer-Pool (31) und einen Pufferschwellwertsteu
erungsteil (35). Der Pufferschwellwertsteuerungsteil (35) emp
fängt die Puffer-Pool-Belegungsinformation von dem Puffer-Pool-Steu
erungsteil (32) und berechnet das Puffer-Pool-Belegungs
verhältnis pro Eingang, und berechnet den Schwellwert zur regu
lären Zellenzeit des Schwellwertumwandlungszeitintervalls W
unter Benutzung der Puffer-Pool-Belegungsinformation und des
Puffer-Pool-Belegungsverhältnisses und überträgt ihn an den
Puffer-Pool-Steuerungsteil. Dann erzeugt der Puffer-Pool-Steu
erungsteil das Steuerungssignal, um den Schwellwert für jeden
Prioritätsklassenpuffer zu verändern.
Der Pufferschwellwertsteuerungsteil nach der vorliegenden
Erfindung berechnet den Schwellwert pro Eingang zur regulären
Zellenzeit des Schwellwertumwandlungszeitintervalls W auf der
Basis des folgenden Algorithmus zur Bestimmung der Schwellwert
größe unter Benutzung der von dem Puffer-Pool-Steuerungsteil
(32) empfangenen Puffer-Pool-Belegungsinformation und des
Puffer-Pool-Belegungsverhältnisses, das unter Benutzung der
Puffer-Pool-Belegungsinformation pro Eingang und der gegenwärti
gen Schwellwertinformation berechnet wurde.
Der Algorithmus zur Bestimmung des Schwellwerts berechnet das
Puffer-Pool-Belegungsverhältnisses des Puffer-Pools der i-ten
Prioritätsklasse unter Benutzung der Zahl der Zellenbelegung des
Puffer-Pools der i-ten Prioritätsklasse, die von dem Puffer-
Pool-Steuerungsteil (32) übergeben wurde. Angenommen z. B., daß
die Zahl der in dem Puffer-Pool der i-ten Priorität gespeicher
ten Zellen Li ist und die Gesamtzahl der Zellenbelegung aller
Puffer-Pools
ist, dann ergibt sich das Puffer-Pool-Be
legungsverhältnis ri aus dem folgenden Ausdruck.
Fig. 5 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen dem Schwell
wert pro Eingang und der Information über die Zahl der Puffer-
Pool-Belegungen, um den Algorithmus für die Bestimmung der
Schwellwertgröße nach der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
Ein Vermittlungselement hat N Eingangsbelegungstabellen in dem
Puffer-Pool-Steuerungsteil, um die Belegungsinformation von N
Eingängen zu speichern. Die Eingangsbelegungstabelle für den i-ten
Eingang enthält Li, die Anzahl der über den i-ten Eingang
eingegebenen Zellen von den im Puffer-Pool gespeicherten Zellen.
Wenn die Zahl der Zellen in dem Puffer-Pool gleich dem Schwell
wert ti (Li = ti) ist, dann wird das Rückstausignal erzeugt und
Zellen können über den i-ten Eingang bis zur maximalen Anzahl
von ti gespeichert werden. In Fig. 5 ist L1 gleich t1 für den
Eingang 1, und so wird das Rückstausignal zu der mit Eingang 1
verbundenen Vorstufe übertragen. Als ein Ergebnis der vorliegen
den Erfindung der dynamischen Veränderung des Schwellwertes ti
wird das konventionelle Problem gelöst, daß der Durchsatz sich
erniedrigt, wenn die Spitzenlast wegen einer Häufung von Zellen
auftritt.
Um die minimale Zelleneingabe für jeden Eingang zu gewähr
leisten, ist der Schwellwert auf nicht weniger als den minimalen
Schwellwert bi begrenzt. Das bi ist ein statisch zugewiesener
Wert und ti ist eine Variable, die zur regulären Zellenzeit des
Zeitintervalls W geändert werden kann, zur Bestimmung der
Schwellwertgröße auf der Basis von Δ, der minimalen Einheit
einer Vergrößerung oder Verkleinerung des Schwellwerts.
Der Pufferschwellwertsteuerungsteil berechnet die Schwell
wertgröße pro Eingang zur regulären Zellenzeit des Zeitinter
valls W zur Umwandlung der Schwellwertgröße. Es kann die Spit
zenlast angenommen werden, wenn das ri, die Puffer-Pool-Bele
gungsrate des i-ten Eingangs, größer als rH, dem ermittelten
Schwellwert der Belegungsrate, ist und die praktische Bele
gungszahl bereits den Schwellwert ti erreicht hat. Um in diesem
Fall den Schwellwert des i-ten Eingangs um den Betrag von Δ
Zellen zu erhöhen, wird der Schwellwert des j-ten Eingangs mit
der im Vergleich zur Schwellwertgröße kleinsten Anzahl von prak
tisch gespeicherten Zellen, d. h. der Schwellwert des Eingangs
mit dem größten Wert von tj - Lj unter den anderen Eingängen, um
dem Betrag von Δ Zellen erniedrigt und der Betrag wird dem
Schwellwert des i-ten Eingangs zugewiesen. D.h., um den Durch
satz der eingegebenen Zellen in dem Vermittlungssystem als
Ganzes zu verbessern, wird auf diese Weise der Schwellwert des
Eingangs mit einer hohen Puffer-Pool-Belegungsrate in dem Ver
mittlungssystem bei Vorliegen eines Zustands von Spitzenlast, da
die Belegungszahl den Schwellwert erreicht hat, erhöht und der
Schwellwert des Eingangs mit einer im Vergleich zu anderen
Eingängen niedrigen Puffer-Pool-Belegungsrate erniedrigt.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das den Algorithmus für die
Bestimmung der Schwellwertgröße des Schwellwertsteuerungsteils
in der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In dem Flußdia
gramm bezeichnet ri die Puffer-Pool-Belegungsrate des i-ten Ein
gangs, Li bezeichnet die Zahl der im Puffer-Pool gespeicherten
Zellen des i-ten Eingangs und ti bezeichnet den Schwellwert des
i-ten Eingangs. Der Pufferschwellwertsteuerungsteil bestimmt den
Schwellwert ti (i = 1, 2, . . ., N) für jeden Eingang zur regulären
Zellenzeit des Umwandlungszeitintervalls W für die Schwellwert
größe unter Benutzung des Algorithmus zur Bestimmung der
Schwellwertgröße, wie in Fig. 6 veranschaulicht. Zuerst wird
geprüft, ob ri, die Puffer-Pool-Belegungsrate des spezifischen i-ten
Eingangs, größer als rH, dem Schwellwert der Belegungsrate,
ist, und ob Li, die Zahl der im Puffer-Pool gespeicherten Zellen
des i-ten Eingangs, größer als ti, dem Schwellwert des i-ten
Eingangs, ist. Falls beide größer als die zwei Schwellwerte
sind, wird geprüft, ob der Schwellwert ti geändert werden kann.
Andernfalls wird der Eingangsschwellwert des nächsten Eingangs,
dem (i+1)-ten Eingang, geprüft.
Um den Schwellwert des spezifischen Eingangs um den Betrag
von Δ Zellen zu erhöhen, sollten zuerst die Schwellwerte der
anderen Eingänge um den Betrag von Δ Zellen erniedrigt werden.
Deshalb wird zu allererst geprüft, ob die Schwellwerte anderer
Eingänge erniedrigt werden können. Dazu wird in absteigender
Reihenfolge der Werte von tj - Lj (j ≠ i) für die anderen N-l
Eingänge außer dem i-ten Eingang geprüft, ob die Schwellwerte
erniedrigt werden können. In Fig. 6 bezeichnet "D_order(k)" den
Eingang, bei dem der Wert tj - Lj der k-te größte Wert ist. Z.B.
bezeichnet "D_order(2)" den Eingang, bei dem der Wert tj - Lj der
zweitgrößte Wert (j ≠ i) von allen Eingängen ist.
Dann wird beim gegenwärtig "D_order(1)"-Eingang geprüft, ob
der gegenwärtige Schwellwert (tD_order(1)) größer als der minimale
Schwellwert (bD_order(1)) unter der Bedingung ist, daß der gegen
wärtige Schwellwert (tD_order(1)) um den Betrag von Δ Zellen, der
Einheit für die Zuweisung des minimalen Schwellwerts, erniedrigt
worden ist. Falls die Bedingung erfüllt ist, wird der Schwell
wert des "D_order(1)"-Eingangs um den Betrag von Δ Zellen ernie
drigt und der Schwellwert des i-ten Eingangs um den Betrag von Δ
Zellen erhöht. Falls die Bedingung nicht erfüllt ist, wird die
Prüfung durch kontinuierliche Veränderung von k durchgeführt,
und falls ein die Bedingung erfüllender Eingang gefunden wird,
oder falls bis zum "D_order(N)"-Eingang mit dem kleinsten Wert
von tj - Lj (j ≠ i) geprüft worden ist, dann wird die Durchführung
des Algorithmus für die Bestimmung der Schwellwertgröße beendet.
Und wenn immer der Schwellwert des Eingangs verändert wurde,
verändert sich der Wert von tj - Lj (j ≠ i). So sollte die Tabelle,
welche die "D_order(k)"-Information enthält, notwendigerweise
erneut sortiert werden, da der Schwellwert verändert wurde.
Wie oben festgestellt wurde, wird nach Bestimmung des
Schwellwerts des i-ten Eingangs mit denselben Schritten der
Schwellwert des (i+1)-ten Eingangs bestimmt. Hier wird die
Zellenzeitgröße des Zeitintervalls W für die Bestimmung der
Schwellwertgröße, der minimale Schwellwert bi und die minimale
Einheit Δ für die Zuweisung des Schwellwerts und der Schwellwert
rH der Puffer-Pool-Belegungsrate des Eingangs, usw. unter
Beachtung der Charakteristiken des Vermittlungssystems, der Zahl
der Eingänge und der geschätzten Verteilung des Eingangsverkehrs
bestimmt.
Der Pufferschwellwertsteuerungsteil bestimmt den Schwellwert
eines jeden Eingangs zur regulären Zellenzeit des Schwellwert-Um
wandlungszeitintervalls W und sendet ihn an den Puffer-Pool-Steu
erungsteil. Und der Puffer-Pool-Steuerungsteil erzeugt das
Rückstausignal pro Eingang unter seiner Benutzung und überträgt
es dann an die Vorstufe. Der Pufferschwellwertsteuerungsteil
kann in den Puffer-Pool-Steuerungsteil gelegt werden oder kann
getrennt von dem Puffer-Pool-Steuerungsteil angelegt werden. Der
Pufferschwellwertsteuerungsteil nach dieser Erfindung wird als
ein Fall betrachtet, daß er getrennt von dem Puffer-Pool-Steu
erungsteil angelegt wird.
In der vorliegenden Erfindung wird ein Pufferschwellwert
steuerungsteil zum Vermittlungssystem hinzugefügt, wobei der
Pufferschwellwertsteuerungsteil den Schwellwert pro Eingang im
Vermittlungssystem unter Benutzung der Puffer-Pool-Belegungs
information pro Eingang steuert. Der Pufferschwellwertsteu
erungsteil verändert dynamisch den Schwellwert für die Erzeugung
des Rückstausignals unter Verwendung der im Puffer-Pool existie
renden Belegungsinformation der Zellen des Eingangs und verrin
gert dann die Häufigkeit des Auftretens der Schwellwerte. Als
Ergebnis der vorliegenden Erfindung kann man einen im Vergleich
zu einem Vermittlungssystem mit Benutzung des konventionellen
statischen Schwellwerts höheren Durchsatz des Vermittlungs
systems erhalten.
Claims (6)
1. ATM-Vermittlung für die Steuerung der Zelleneingabe unter
Benutzung des Rückstausignals, die enthält:
- (a) einen Puffer-Pool, der eintreffende Zellen speichert;
- (b) einen Puffer-Pool-Steuerungsteil, der die Puffer-Pool-Be legungsinformation pro Eingang des Puffer-Pools speichert;
- (c) einen Schwellwertsteuerungsteil, der die Puffer-Pool-Be legungsinformation von dem Puffer-Pool-Steuerungsteil empfängt und periodisch den Schwellwert pro Eingang berechnet und ihn dann an den Puffer-Pool-Steuerungsteil sendet;
- (d) einen Eingangskoppelfeldsteuerungsteil, der die im Puffer-Pool eintreffenden Zellen durch Empfang des Steuerungs signals von dem Puffer-Pool-Steuerungsteil steuert; und
- (e) einen Ausgangskoppelfeldsteuerungsteil, der die vom Puffer-Pool ausgegebenen Zellen durch Empfang des Steuerungs signals von dem Puffer-Pool-Steuerungsteil steuert.
2. ATM-Vermittlung nach Anspruch 1, wobei die ATM-Vermittlung
den Durchsatz auf die Weise verbessert, daß sie den Schwellwert
berechnet auf der Basis eines Algorithmus für die Bestimmung der
Schwellwertgröße unter Benutzung der von dem Puffer-Pool-Steu
erungsteil übergebenen Puffer-Pool-Belegungsinformation und die
Rückstausignalerzeugung durch Übergabe des Signals der berech
neten Schwellwertgröße an den Puffer-Pool-Steuerungsteil in die
Wege leitet.
3. In der ATM-Vermittlung für die Steuerung der Zelleneingabe
unter Benutzung des Rückstausignals enthält ein Verfahren für
die Bestimmung der Pufferschwellwertgröße die Schritte:
- (a) der Berechnung von ri, der Puffer-Pool-Belegungsrate des i-ten Eingangs (i = 1, 2, 3, . . ., N);
- (b) der Berechnung von rH, dem Schwellwert der Puffer-Pool-Be legungsrate des i-ten Eingangs;
- (c) der Berechnung von Li, der Zellenbelegungszahl des i-ten Eingangs in dem Puffer-Pool;
- (d) der Berechnung der Differenz Dorder(k) = tj - Lj (k = 1, 2, 3, . . ., N) zwischen tj, dem Schwellwert des j-ten Eingangs, und Lj, der Zahl der in dem Puffer-Pool gespeicherten Zellen, wo i ≠ j (j = 1, 2, 3, . . ., N) ist;
- (e) der Berechnung von tD_order(k), dem Schwellwert in dem Fall, in dem tj - Lj der k-te Wert in absteigender Reihenfolge der N Eingänge ist;
- (f) der Berechnung von bD_order(k), dem minimalen Schwellwert, um die minimale Zelleneingabe zu gewährleisten; und
- (g) des Vergleichens von Δ, der minimalen Einheit der Vergrößerung oder Verkleinerung des Schwellwerts mit dem Wert von tD_order(k) - bD_order(k).
4. Ein Verfahren für die Bestimmung der Pufferschwellwertgröße
nach Anspruch 3, wobei das ri berechnet wird durch den Ausdruck
5. Ein Verfahren für die Bestimmung der Pufferschwellwertgröße
nach Anspruch 3, wobei falls das tD_order(k) - bD_order(k) größer als
das Δ ist, dann tD_order(k) = tD_order(k) - Δ und ti = ti + Δ ausgeführt
und die Daten der Tabelle, welche die Information D_order(k)
speichert, sortiert werden.
6. Ein Verfahren für die Bestimmung der Pufferschwellwertgröße
nach Anspruch 5, wobei falls das tD_order(k) - bD_order(k) kleiner als
das Δ ist, der Vergleich ausgeführt wird durch kontinuierliches
Verändern des Wertes von k, um den Eingang zu finden, der die
Bedingung erfüllt, oder der Vergleich wird ausgeführt, um den
Dorder(N)-Eingang mit dem kleinsten Wert von tj - Lj(j ≠ i) zu
finden, und dann wird der Vergleich beendet.
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