DE68911106T2

DE68911106T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Übertragung von Datenpaketen mit einer Intensität grösser als ein vorausbestimmter Wert in jedem von mehreren Kanälen einer gemeinsamen Übertragungsverbindung.

Info

Publication number: DE68911106T2
Application number: DE89850330T
Authority: DE
Inventors: Rolf Goeran Wicklund
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: IE62960B1; DK148490A; FI902594A7; BR8907133A; US5014260A; DK148490D0; SE8803875D0; SE462360B; FI902594A0; AU4333189A; WO1990004894A1; EP0366635B1; JPH03503107A; EP0366635A1; DE68911106D1; AU612908B2; MX172628B; CA2001677A1; ES2046530T3; IE893453L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern einer Übertragung von Datenpaketen mit einer größeren Intensität als einem vorbestimmten Wert für den Kanal auf irgendeinem einer Anzahl von Kanälen auf einer gemeinsamen Übertragungsverbindung.
Eine Übertragungsverbindung, welche für einen asynchronen Übertragungsmodus (ATM)-Übertragung benutzt wird, ist bezüglich der Zeit geteilt in eine Vielzahl aufeinanderfolgender Zellen. Wenn solch eine Verbindung benutzt wird zum Übertragen von Datenpaketen auf verschiedenen Kanälen, wird jeder Kanal identifiziert mit Hilfe eines Adressenfeldes in jeder Zelle. Falls Pakete mit verschiedenen Intensitäten auf verschiedenen Kanälen gesendet werden, wird eine individuelle Bandbreite für jeden Kanal erhalten. Die Summe der Bandbreiten aller Kanäle muß deshalb kleiner sein als die maximale Bandbreite der Verbindung. Damit ein Kanal nicht interferiert mit übrigen Kanälen durch Benutzen einer Bandbreite, welche zu groß ist, ist es angebracht, daß die Kanäle so überwacht werden, daß Packungen mit höherer Intensität als dem, was von Anfang an für den jeweiligen Kanal bestimmt war, nicht auf irgendeinem Kanal gesendet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern, daß Datenpakete mit einer höheren Intensität als einem vorbestimmten Wert auf irgendeinem der Kanäle auf einer allen von ihnen gemeinsamen Übertragungsverbindung gesendet werden, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst nach Anspruch 1 durch Vorsehen eines variablen Zählerwerts zugeordnet zu jedem Kanal, wobei dieser Wert variiert wird um einen vorgegebenen Betrag in einer Richtung, wenn ein Datenpaket ankommt, und welcher um einen geringeren Betrag geändert wird zu gleichförmigen Intervallen in der anderen Richtung. Datenpakete, die an einem Kanal ankommen, an dem sein Zählerwert einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat, werden zurückgewiesen.
Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen offenbart.
Die Erfindung wird jetzt detaillierter beschrieben werden mit Bezug auf die begleitende Zeichnung.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine Vielzahl von Terminals, die durch eine Übertragungsverbindung verbunden sind;
Fig. 2 eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung; und
Fig. 3 die Funktion der Vorrichtung gemäß Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Vielzahl von Terminals 11-14 illustriert, welche angeordnet sind, Datenpakete zu übertragen. Über ihre individuelle Überwachungseinrichtungen 15-18 sind die Terminals mit einer Puffereinrichtung 19 verbunden, welche wiederum mit einer Übertragungsverbindung 20 verbunden ist. Diese Verbindung wird somit benutzt zum Übertragen verschiedener Kanäle. Einer oder mehrere der Terminals 11-14 können ersetzt werden durch eine Übertragungsverbindung, wodurch jedoch die Kanäle auf der Verbindung 20 nicht von den illustrierten Terminals kommen brauchen. Die Überwachungseinrichtungen 15-18 sind eingerichtet, die Intensität zu überwachen, mit der Datenpakete an den verschiedenen Kanälen ankommen, und um zu verhindern, daß Datenpakete mit zu großer Intensität übertragen werden.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Überwachungseinrichtung gemäß dem Obigem illustriert. Ein Aufwärts/Abwärts-Zähler 32 ist beinhaltet in jeder Überwachungseinrichtung, wobei ein variabler Zählerwert r in jedem Zähler berechnet wird. Für jedes Datenpaket, das an dem Kanal ankommt, der der Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, wird der Zählerwert im Zähler 32 um einen vorbestimmten Wert I erhöht, welcher in einem Register 31 gespeichert ist. Der Wert I wird dementsprechend angelegt an eine Aufwärtszähleingabe an dem Zähler. Erfassung eines ankommenden Datenpakets und die zugehörige Aktivierung des Zählers sind symbolisch bezeichnet durch einen heiter 30. Der Zählerwert wird abgesenkt bei gleichförmigen Intervallen um einen vorbestimmten Wert, welcher geringer als der Wert I ist und welcher in einem Register 33 gespeichert ist. Der Wert d wird dementsprechend angelegt an eine Abwärtszähleingabe an dem Zähler 32. Kein Aktivierungsleiter oder keine Aktivierungseinrichtung für das Abwärtszählen sind in der Figur bezeichnet.
Der Zählerwert r in dem Zähler 32 wird verglichen in einem Komparator 35 mit einem vorbestimmten Wert C, welcher in einem Register 36 gespeichert ist. Falls der Zählerwert r den Wert C überschreitet, wird ein spezielles Steuersignal s erzeugt an dem Ausgang des Komparators 35. Ein Datenpaket, das an einem Kanal ankommt mit einem Zählerwert überschreitend den Wert C, wird zurückgewiesen, d.h. es wird an der Übertragung gehindert. Das wird durchgeführt mit Hilfe eines steuerbaren Schaltelements 34, welches einen offenen Zustand annimmt, wenn das Steuersignal s an dem Komparatorausgang auftritt. Die Datenpakete, welche zurückgewiesen werden, verschwinden vollständig und werden somit nicht gespeichert in irgendeinem Puffer in der Überwachungseinrichtung. Das Steuersignal s wirkt ebenfalls auf den Zähler 32, so daß der Zählerwert des letzteren nicht weiter ansteigt, wenn er den Wert C überschreitet. Diese Wirkung ist symbolisch bezeichnet durch einen Leiter 37. Wenn der Zählerwert r den Wert C überschritten hat, werden keine neuen Datenpakete übertragen werden, bevor der Zählwert abgefallen ist auf unterhalb den Wert C. Es ist somit eine Funktion erhalten, welche verhindert, daß Datenpakete mit einer größeren Intensität als einem vorbestimmten Wert auf dem in Frage stehenden Kanal gesendet werden.
In Fig. 3 illustriert ein Diagramm die Funktion einer Überwachungseinrichtung in Übereinstimmung mit Fig. 2. Das Diagramm zeigt ein Beispiel des Zählerwerts r als eine Funktion der Zeit t. Für jedes ankommende Datenpaket wird der Zählerwert erhöht um zumindest anfänglich den Wert I und wird reduziert zu gleichen Intervallen um den kleineren Wert d. Jedoch ist jeder Zähler so angeordnet, daß sein Zählwert nicht unterhalb Null fallen kann.
In Übereinstimmung mit dem Beispiel ist der Zählerwert r größer als der Vergleichswert C unter anderem während der Zeitspanne T1. Falls ein Datenpaket während einer solchen Zeitspanne ankommt, wird es zurückgewiesen, d.h. es wird nicht übertragen, wie oben erklärt.
Der Abwärtszählwert d, um den der Zählerwert r im Zähler 32 zu gleichförmigen Intervallen abgesenkt wird, kann individuell sein für jede Überwachungseinrichtung, d.h. für jeden Kanal. Eine individuelle Bandbreite ist somit für jeden Kanal erhalten und, gemäß den folgenden Erklärungen kann sie proportional zum Abwärtszählwert d sein. Der Vergleichswert C kann ebenfalls individuell für jeden Kanal eingestellt sein, was Bursts verschiedener Größen akzeptiert werden läßt auf den verschiedenen Kanälen. Andererseits wird die Kanalbandbreite durch diesen Wert nicht beeinflußt.
Verschiedene Hardware-Lösungen können verschiedene Mengen individueller Einrichtungen haben ansprechend darauf, wieviele verschiedene Parameter, die spezifisch für jeden Kanal sein könnten, es gibt. Z.B. könnte jedes der Register 31, 33 und 36 gemeinsam für verschiedene Überwachungseinrichtungen sein, falls die Parameterwerte der Register nicht spezifisch für die individuellen Kanäle zu sein brauchen.
In Fig. 3 ist der Zeitraum zwischen zwei Abwärtszählwerten durch T2 bezeichnet, und der mittlere Zeitraum zwischen zwei einkommenden Datenpaketen auf einem Kanal durch T3. Zusätzlich wird erhalten: T3 = L/B, falls L die Paketlänge in Anzahl von Bits und B den Spitzenwert für die Bandbreite auf einem vorgegebenen Kanal angeben. Ebenfalls anwendbar ist, daß d/T2=I/T3 und dies in Kombination mit der ersten Gleichung ergibt: d/T2 = I x B/L, oder B = (L x d)/(I x T2).
Bei einer Hardware-Realisierung ist es geeignet, daß es so wenig spezifische Parameter für individuelle Kanäle wie möglich gibt. Falls nur der Abwärtszählwert d individuell spezifisch für Kanäle ist, wird die Bandbreite B direkt proportional zum Abwärtszählwert d sein.
Der Vergleichswert C hängt von der größten erlaubten Anzahl von Datenpaketen in einem Burst ab, wobei diese Anzahl durch A bezeichnet wird, und von dem Abwärtszählwert I. Anwendbar hier ist, daß C = (A-1) x I. Der Wert C ist somit unabhängig von dem Kanal, falls die Anzahl erlaubter Datenpakete gemeinsam für alle Kanäle ist.
Ein nummerisches Beispiel ist folgendes:
L (Paketlänge) = 35 Bytes = 280 Bits
Größte Kanalbandbreite = 600 MBits/s
Kleinste Kanalbandbreite = 64 kBits/s
Der Aufwärtszählwert I wird berechnet als das Verhältnis zwischen der größten und der geringsten Kanalbandbreite:
I = 600 x 10&sup6;/64 x 10³ = 9375
T2 = (L x d)/(I x B) = (280 x 1)/(9375 x 64 x 10³) = 467 ns.
Das wird erklärt durch d = 1 entsprechend der Bandbreite 64 kBits/s.
Falls die Größe A, d.h. die größte zulässige Anzahl von Paketen in einem Burst = 4 ist, erhält man:
C = (4-1) x 9375 = 28125, und der größte Zählerwert wird 4 x 9375 = 37500 sein.
Die Erfindung ist natürlich nicht beschränkt auf die obenbeschriebene Ausführungsform und kann innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche modifiziert werden. Beispielsweise kann sie alternativ so angeordnet sein, daß der obenerwähnte Zählerwert abgesenkt wird anstatt erhöht wird, wenn ein Datenpaket ankommt, und daß der Zählerwert bei gleichförmigen Intervallen angehoben wird anstatt, daß er abgesenkt wird um einen kleineren Wert. Der Vergleichswert C wird somit von oben anstatt von unten überschritten, falls Datenpakete mit zu großer Intensität ankommen. Ebenso kann der Zähler 32 ersetzt werden durch andere geeignete Addier- oder Subtrahiereinrichtungen mit einem variablen Zählerwert r.

Claims

1. Verfahren zum Verhindern einer Übertragung von Datenpaketen mit einer größeren Intensität als einem vorbestimmten Wert für den Kanal auf irgendeinem einer Anzahl von Kanälen auf einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (20), dadurch gekennzeichnet, daß ein variabler Zählerwert (r) jedem Kanal zugeordnet ist und er geändert wird für einen gegebenen Kanal durch einen zweiten vorgegebenen Wert (I) in einer ersten Richtung, z.B. erhöht wird, wenn ein Datenpaket an diesem Kanal ankommt, und daß die Zählerwerte für alle Kanäle zu gleichförmigen Intervallen in der anderen Richtung geändert werden, z.B. reduziert werden, um einen Wert (d), der kleiner ist als der zweite Wert (I), jedoch höchstens auf einen vorbestimmten dritten Wert (0), daß Datenpakete zurückgewiesen werden, welche ankommen an einem Kanal, dessen Zählerwert (r) oberhalb oder unterhalb einem vierten vorbestimmten Wert (C) ist als Resultat, daß dieser Wert überschritten ist in der ersten Richtung, z.B. nach oben, und daß der Zählerwert (r) gehindert wird, variiert zu werden in der ersten Richtung, z.B. erhöht zu werden, für Datenpakete, welche zurückgewiesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Zählerwert (r) in der zweiten Richtung geändert wird, z.B. reduziert wird, dies stattfindet mit einem Wert (d), welcher individuell für jeden Kanal ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Wert (C) individuell für jeden Kanal ist.

4. Vorrichtung zum Verhindern der Übertragung von Datenpaketen mit einer größeren Intensität als einem vorbestimmten Wert für den Kanal auf einem einer Anzahl von Kanälen auf einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (20)

dadurch gekennzeichnet, daß

jedem Kanal zugeordnet ist:

- eine Einrichtung (31, 33, 36) zum Speichern eines vorherbestimmten zweiten (I), dritten (d) und vierten (C) Werts, wobei der dritte Wert (d) kleiner als der zweite Wert (I) ist;

- eine Einrichtung (32) mit einem variablen Zählerwert (r), welcher durch den zweiten Wert (I) in einer ersten Richtung geändert wird, z.B. erhöht wird, wenn ein Datenpaket auf dem Kanal ankommt, dem der Zählerwert (r) zugeordnet ist, und welcher geändert wird zu gleichförmigen Intervallen um den dritten Wert (d) in der zweiten Richtung, z.B. abgesenkt wird, jedoch höchstens auf einen vorbestimmten fünften Wert (0);

- einer Einrichtung (35) zum Vergleichen des Zählerwerts (r) mit dem vierten Wert (C) und Erzeugen eines vorbestimmten Steuersignals (s) falls der Zählerwert (r) diesen Wert (C) überschreiten oder unterschreiten sollte als Resultat, daß er ihn in der ersten Richtung, z.B. nach oben überschreitet; und

- eine Einrichtung (34) zum Zurückweisen von Datenpaketen, welche ankommen, wenn das Steuersignal (s) erzeugt wird, und daß die Einrichtung (32) mit einem variablen Zählerwert (r) so eingerichtet ist, daß der Zählerwert nicht geändert wird in der ersten Richtung, z.B. erhöht wird, wenn das Steuersignal (s) erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Wert (d) für jeden Kanal spezifisch ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Wert (C) spezifisch für jeden Kanal ist.