專利名稱：寬帶交換網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于交換異步傳輸數(shù)據(jù)信元的寬帶交換網(wǎng)絡(luò)和交換異步傳輸數(shù)據(jù)信元的方法。
現(xiàn)今人們已知用于交換異步傳輸數(shù)據(jù)信元的各種寬帶交換網(wǎng)絡(luò)，其中，將預(yù)定大小的寬帶分配給連接第一用戶和第二用戶的一條傳輸通路。在某些這類已知的系統(tǒng)中、在有效的租用型線路上、在一個有效的時(shí)間周期上，提供通信通路，并進(jìn)行手控測量，以便建立上述連接，或按照特定的終端和所傳送的業(yè)務(wù)量大小修改連接。因此，通常用戶承受固定費(fèi)率的資費(fèi)，作為該連接總費(fèi)用的一部分，從而使所付費(fèi)用與是否使用該連接無關(guān)。
另外一些系統(tǒng)也已被提出或付諸使用。特別是有可能以拔號方式建立連接，這要求所提供的終端設(shè)備具有通過發(fā)布信令命令和應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)所發(fā)出的類似命令而建立連接的裝置。
使用永久性電路支持專用通信網(wǎng)絡(luò)已廣泛采用。預(yù)期對這類電路的需求還會增長，以包括寬帶、2Mbit/s以上速率的電路，這種電路傳送來自多個信源所復(fù)用的業(yè)務(wù)量，這種信源具有固有的突發(fā)性的業(yè)務(wù)量，很可能還與以恒定比特速率傳送的、對時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)量、諸如話音傳輸和固定比特速率的可視信息相結(jié)合。
異步傳輸方式(ATM)的信元都具有48個字節(jié)(八位位組)的固定信息段，它可以傳送用戶業(yè)務(wù)或用戶始發(fā)的控制信息(信令)。這兩種類型的數(shù)據(jù)傳輸通過在信元頭上設(shè)置虛擬通道(VP)和虛擬電路(VC)的值來予以區(qū)分。在ATM信元信頭上提供的另一字段叫做信元丟棄優(yōu)先級，它使低優(yōu)先級信元能夠從高優(yōu)先級信元區(qū)分出來。在出現(xiàn)擁塞的情況下，可以首先丟棄低優(yōu)先級的信元。
對于ATM網(wǎng)絡(luò)中的專用電路，希望的路由、需要的帶寬和服務(wù)質(zhì)量(QOS)是用網(wǎng)絡(luò)管理程序建立的。專用電路叫做永久性虛擬電路(PVC)，因?yàn)椴淮嬖趯?shí)際的物理電路，只有VP/VC值或“標(biāo)志”，它們與存儲在交換機(jī)中的信息相聯(lián)系，以確定路由、保持帶寬和QOS要求。
所有已知的永久性電路的一個缺點(diǎn)是，帶寬一直持續(xù)地分配給該電路，即使用戶不傳送什么信息時(shí)也是如此。這意味著用戶不得不付比下述情況更高的費(fèi)用即當(dāng)需要時(shí)才使該帶寬付諸使用的情況。這里所做的假定是，資費(fèi)與所保留的帶寬有關(guān)，這一假定在公用網(wǎng)運(yùn)營者選擇按虛擬電路收費(fèi)的方式時(shí)，并非必然正確。然而可以預(yù)期，按照保留帶寬資費(fèi)將成為未來的重要因素。
通常的做法是，建立永久性虛擬電路，使之僅在一天的某些小時(shí)，或一周的某些天才付諸使用。這一方法的困難在于，不允許用戶快速地改變使用模式，并且只能粗略地反映用戶所需的使用要求。
第二種建議是，用戶以分開的通信通路與網(wǎng)絡(luò)管理層面接口，從而允許重新配置永久性虛擬電路。這種方法的困難在于，在用戶能夠開始使用虛擬電路之前，要承受一定的時(shí)間延遲。
第三種建議是，在網(wǎng)絡(luò)的每個交換點(diǎn)引入設(shè)備，識別一種快速資源管理信元，指明當(dāng)時(shí)應(yīng)當(dāng)給電路分配的帶寬。這種方法的困難在于，對于能夠?yàn)楦髦圃焐躺a(chǎn)的交換設(shè)備識別的帶寬請求信元，還沒有國際上協(xié)商一致的標(biāo)準(zhǔn)。
按照本發(fā)明的第一方面，一種包括有至少一個連接到相應(yīng)信號源的入口和至少一個連接到一個選定信號接收系統(tǒng)的出口的寬帶交換系統(tǒng)，具有至少一個用于將信息-承載的異步傳輸數(shù)據(jù)信元從入口送到出口的交換機(jī)，用于經(jīng)由上述交換機(jī)在入口和出口間接收并建立連接的系統(tǒng)控制裝置；被安排來檢測在入口所收到的上述信息-承載數(shù)據(jù)信元、及自動地響應(yīng)于這一信元檢測以使系統(tǒng)控制裝置分配用于將該信元傳輸?shù)匠隹诘膸挼膸捒刂蒲b置。按照這種方式，有可能動態(tài)地響應(yīng)于檢測到的使用量的大小，改變在給定通道上對所要傳送的信元的系統(tǒng)可用帶寬，避免在能夠?qū)⑿旁獋鞯较到y(tǒng)之前需要送出請求帶寬的信號。這還可能避免即使用戶不傳送時(shí)仍需保持分配給虛擬電路的帶寬的情形。
帶寬控制裝置最好包括一個具有存儲裝置的傳輸限制器，該存儲裝置用于存儲根據(jù)由該限制器從系統(tǒng)控制裝置收到的一個控制信號所導(dǎo)出的一個最大輸出信元速率值；以及當(dāng)在入口所收到的信元的速率超出最大輸出信元速率值時(shí)用于限制信元向上述交換機(jī)傳輸?shù)难b置。該限制器可以包括一個用于延遲信元向交換機(jī)傳輸?shù)木彌_器。
帶寬控制裝置可以包括反饋裝置，它被安排用來將最大輸出信元速率(CR)值傳送到入口，以便傳輸給產(chǎn)生數(shù)據(jù)信元的信號源。最大輸出信元速率值指示一種信元速率，它取決于所分配的帶寬或與所分配的帶寬相匹配，并且最好形成資源管理(RM)信元的一部分。因此，在所分配的帶寬取決于交換系統(tǒng)可用帶寬的情況下，由信源饋送到入口的數(shù)據(jù)的速率是可以被控制的。
在帶寬控制裝置工作在來自許多信號源的數(shù)據(jù)信元的情況下，傳輸限制器是可操作的，以一定速率傳送來自其中一個信源的信元，該速率取決于裝置所存儲的信元數(shù)目和從一個或多個其它信號源所收到的信元數(shù)目。因此，對于從帶寬控制裝置所輸出的信號的可用帶寬可以在來自不同信號源的信元之間共享，當(dāng)如果具有不同路由識別符的幾路傳輸同時(shí)突發(fā)時(shí)，尤其是這樣。這可以通過標(biāo)志信元來實(shí)現(xiàn)，該標(biāo)志信元已緩存了比預(yù)定周期更長的時(shí)間，因而在輪詢操作中給這種信元更高的優(yōu)先級。
此外，帶寬控制裝置可以包括一個信元監(jiān)視級，其工作為讀取與自不同信號源到達(dá)的信元相聯(lián)系的路由識別符，并更新與路由識別符相聯(lián)系的活動狀態(tài)值，關(guān)系到特定的識別符從有效到無效狀態(tài)的活動狀態(tài)值的傳送使系統(tǒng)控制裝置為與該識別符相聯(lián)系的信元分配帶寬。
最好使帶寬控制裝置安排得能夠檢測給入口傳送信元的速率，通常按照應(yīng)給傳輸信號源分配和系統(tǒng)中為指定的路由可提供的一樣多的帶寬的原則，來從系統(tǒng)控制裝置請求帶寬。這樣的帶寬將根據(jù)在使系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行分配帶寬時(shí)在該系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量的大小來進(jìn)行分配。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，要對從給定信號源向入口傳送信元的速率進(jìn)行監(jiān)視，如果所分配的帶寬大于以所監(jiān)視的速率傳輸信元所需要的帶寬，則由帶寬控制裝置使系統(tǒng)控制裝置例如在預(yù)定的時(shí)間間隔之后給這些信元分配較小的帶寬，從而使帶寬可供其它用戶使用。
還可以使帶寬控制裝置安排得能夠讀取來向信元的帶寬識別部分，并使系統(tǒng)控制裝置按照所識別的帶寬給信元分配帶寬。還可以使帶寬控制裝置安排得能夠限制網(wǎng)絡(luò)按照默認(rèn)帶寬接收來向信元的速率，直到出現(xiàn)由系統(tǒng)控制裝置分配帶寬為止。
在帶寬控制裝置中可以提供緩沖器，用于在分配帶寬時(shí)緩存信元，該緩沖器可以用在其它場合，即當(dāng)信號源在給定時(shí)間以高于網(wǎng)絡(luò)所能接收到的速率進(jìn)行傳輸?shù)那闆r。的確，最好是緩沖器具有檢測裝置，它用于檢測何時(shí)充滿預(yù)定的門限量；同時(shí)所述反饋裝置響應(yīng)于緩沖器，使得一個信元速率指示信號再次傳輸給接至入口的信號源。最好是，對緩沖器充滿預(yù)定門限量的檢測將導(dǎo)致一個減低信元速率的指示信號傳輸給信號源，具有該種設(shè)施的信號源便會減低它的信元速率，以避免緩沖器溢出和引起的數(shù)據(jù)丟失。
帶寬控制裝置可以包括一個信元計(jì)數(shù)器，用于對從接至帶寬控制裝置的各個信號源所收到的信元進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而為用戶付費(fèi)和其它目的產(chǎn)生計(jì)費(fèi)信號。這一計(jì)數(shù)器可以是與帶寬控制裝置中的控制器相聯(lián)系的活動檢測器的一部分，該活動檢測器的工作是檢測來向信元并識別傳輸所檢測到的信元的信號源；該控制器的工作是響應(yīng)于檢測和識別，給系統(tǒng)控制裝置傳輸帶寬請求消息，特別是為由所識別的信號源發(fā)送的信元分配一定大小的帶寬。
系統(tǒng)控制裝置可以包括用于識別上述帶寬分配的系統(tǒng)可用帶寬的裝置，該帶寬控制裝置包括其工作為從識別裝置接收代表可用帶寬的一個控制信號的裝置。當(dāng)帶寬控制裝置請求帶寬成為可行時(shí)，該系統(tǒng)有可能從系統(tǒng)中其它存在的連接重新分配帶寬。由于檢測到擁塞，在傳輸信元期間可以減少所分配的帶寬，并將一個擁塞信號傳送給帶寬控制裝置，而帶寬控制裝置則使一個反饋信號或“減少業(yè)務(wù)量”的指令傳輸給各入口，使得從相應(yīng)信號源來的輸入信號速率減低。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種寬帶交換系統(tǒng)的運(yùn)行方法，即寬帶交換系統(tǒng)經(jīng)由至少一個交換機(jī)而將信息-承載異步傳輸數(shù)據(jù)信元從系統(tǒng)的一個入口傳送到系統(tǒng)的一個出口的方法。該方法包括借助于檢測信元以控制用于傳輸信元的帶寬，并且自動地響應(yīng)于該檢測，使系統(tǒng)的系統(tǒng)控制裝置分配用于從入口至出口傳輸信元的帶寬。
按照另一方面，本發(fā)明包括在用于從系統(tǒng)入口至系統(tǒng)出口傳送信息-承載異步傳輸數(shù)據(jù)信元的寬帶交換系統(tǒng)中采用帶寬控制裝置以檢測入口所收到的來向信元，并自動地響應(yīng)于這種信元檢測以使系統(tǒng)的系統(tǒng)控制裝置分配用于向出口傳輸信元的帶寬。
按照本發(fā)明的還有一方面，給寬帶交換系統(tǒng)提供一個動態(tài)帶寬控制器，該寬帶交換系統(tǒng)經(jīng)由至少一個交換機(jī)從系統(tǒng)入口至系統(tǒng)出口傳輸信息-承載的異步傳輸數(shù)據(jù)信元，其中，該控制器包括用于檢測在入口所收到的上述信元的裝置，以及自動地響應(yīng)于這種信元檢測而發(fā)出一個帶寬請求信號從而將系統(tǒng)的帶寬分配給向出口傳送的信元的裝置。
已經(jīng)知道，提供用法控制裝置或所謂的用法參量控制器(UPC)來使信元的優(yōu)先級降級、或按照優(yōu)先級標(biāo)記來丟棄信元，以作為一種控制從終端系統(tǒng)至網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用業(yè)務(wù)量的裝置。當(dāng)存在有這種用法控制裝置，響應(yīng)于通過增大第一預(yù)定門限量級(用法控制裝置在這一門限量時(shí)使所傳送信元的優(yōu)先級降級)的帶寬分配，帶寬控制裝置可以給用法控制裝置提供信號。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，當(dāng)終端系統(tǒng)實(shí)際上不使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用法控制裝置的第一預(yù)定量級設(shè)置為零，從而使初始信元降低為低優(yōu)先級。確切地說，在帶寬控制裝置的滿時(shí)周期已經(jīng)超過后、而一個特定終端系統(tǒng)沒有傳送數(shù)據(jù)信元時(shí)，則將分配給該終端系統(tǒng)的帶寬減小到零。
最好帶寬控制裝置可以由用法控制裝置通過給系統(tǒng)控制裝置傳送一個消息來調(diào)整所設(shè)置的第一預(yù)定量級，而系統(tǒng)控制裝置反過來又給用法控制裝置發(fā)布一個消息。
本發(fā)明還提供一種通過可交換網(wǎng)絡(luò)異步傳輸數(shù)據(jù)信元的方法，該方法包括幾個步驟復(fù)位一個用法控制裝置，以使輸入信元的優(yōu)先級降級；檢測需要通過網(wǎng)絡(luò)的一個帶寬量級的輸入信元的出現(xiàn)；請求一個交換控制，以響應(yīng)于所述的檢測來分配帶寬；由交換控制來分配帶寬；以及由交換控制來調(diào)整用法控制裝置，以便如此保持高優(yōu)先級的信元。
在優(yōu)選實(shí)施例中，可以對交換控制做出一個請求，以提供和可供使用的一樣多的帶寬(典型情況可高達(dá)傳輸終端系統(tǒng)的最大傳輸速率容量)，此時(shí)交換控制識別可供使用的帶寬；分配該帶寬，并提供緩沖空間；以及產(chǎn)生反饋信號，如果上述緩沖器中保持的數(shù)據(jù)量超過預(yù)定數(shù)值，則重復(fù)產(chǎn)生反饋信號。
現(xiàn)在參照附圖用舉例的方法更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1是按照本發(fā)明的一種寬帶交換網(wǎng)絡(luò)的示圖；圖2是按照本發(fā)明的另一種寬帶交換網(wǎng)絡(luò)的示圖；圖3是部分寬帶交換網(wǎng)絡(luò)的示圖，它表明單一個帶寬控制器如何由幾個終端系統(tǒng)所共享。
圖4是供圖1和圖2網(wǎng)絡(luò)使用的一個帶寬控制器的方框圖；圖5是示于圖4中的活動檢測器模塊的規(guī)范描述語言(SDL)圖6-1和6-2是圖4的控制器模塊的SDL示圖；圖7是資源管理(RM)數(shù)據(jù)信元的示圖；圖8是圖4的反饋模塊的SDL示圖；圖9是用于圖4的帶寬控制器的一個緩沖器的示圖；圖10是緩沖器的一個SDL示圖；圖11是成形器/復(fù)用器模塊的方框圖，它接至圖6的緩沖器；圖12-1、12-2和12-3是成形器/復(fù)用器模塊的SDL示圖；圖13是按照本發(fā)明的另一寬帶交換網(wǎng)絡(luò)的分交換網(wǎng)絡(luò)的方框圖，包括寬帶異步交換機(jī)、用法參量控制裝置和動態(tài)帶寬控制器；圖14是圖13的動態(tài)帶寬控制器的方框圖，包括信元監(jiān)視器；以及圖15是圖14的信元監(jiān)視器的方框圖。
以其優(yōu)選形式，本發(fā)明涉及寬帶交換網(wǎng)絡(luò)，它可以組成或部分地形成用于在終端系統(tǒng)之間傳送異步傳輸數(shù)據(jù)信元的公用交換網(wǎng)絡(luò)。
參照圖1，公用網(wǎng)絡(luò)10具有許多個可工作在異步傳輸方式(ATM)的交換機(jī)。在這一簡單的示例中，交換機(jī)包括兩個本地交換機(jī)12，每個均具有連接到各自的終端系統(tǒng)14的端口，轉(zhuǎn)接交換機(jī)16使本地交換機(jī)12互連。與各交換機(jī)相聯(lián)系的是連接接納控制功能(CAC)18和動態(tài)帶寬控制器(DBC)20，用于控制通過一個本地交換機(jī)12進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量。這一交換機(jī)12也包括一個用法參量控制裝置22，用于動態(tài)地變更在網(wǎng)絡(luò)的輸入端口24所收到的來自終端系統(tǒng)14的數(shù)據(jù)信元的優(yōu)先級。
應(yīng)當(dāng)理解到，實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)10可以包括大量的本地和轉(zhuǎn)接交換機(jī)12、16及一些DBC20，所有這些互連形成一個具有用于連接諸如終端系統(tǒng)14的一些終端系統(tǒng)的多個諸如端口24的端口的網(wǎng)絡(luò)。利用DBC20，公用網(wǎng)絡(luò)10能夠提供一種可供使用的比特速率(ABR)的業(yè)務(wù)，該DBC的作用是檢測送到輸入端口24的來向信元，并自動地響應(yīng)于這種檢測，使CAC18為向目的終端系統(tǒng)傳送信元分配帶寬。一般說來，應(yīng)當(dāng)給需要ABR業(yè)務(wù)的終端系統(tǒng)14分配固定的DBC20。對于每個本地ATM交換機(jī)12可以有多于一個的DBC20。在出現(xiàn)故障的情況下，能夠?qū)⒔K端系統(tǒng)重新接至一個備份的DBC(未示出)。
在以異步傳輸方式(ATM)信元的方法傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每一信元具有一個48字節(jié)(8位位組)的信息字段，加上一個5字節(jié)的信頭，它包括使通過網(wǎng)絡(luò)自身傳送便利的信息。因此，可以按一個信元接一個信元的方式控制路由，并且，任一特定的鏈路可以使用多個傳輸路由和時(shí)間復(fù)用的時(shí)隙。所以，正如由信頭信息所規(guī)定的那樣，ATM信元是經(jīng)由虛擬通道和虛擬電路進(jìn)行傳送的。
虛擬通道和虛擬電路由5字節(jié)信頭中的虛擬通道識別符(VPI)和虛擬電路識別符(VCI)進(jìn)行識別，該5字節(jié)信頭有效地規(guī)定了各終端系統(tǒng)之間的連接，使得形成共同消息一部分的各信元通過相同的連接進(jìn)行傳送。ABR業(yè)務(wù)量按照各路由信元的VPI和VCI經(jīng)由DBC20進(jìn)入公用網(wǎng)絡(luò)，并接著輸出給外部的路由，如圖1所示。從DBC20處，將虛擬通道和虛擬電路上的業(yè)務(wù)量限制為由CAC18確定的一種信元速率(這一速率以后表示為“CR”)。
另一種說明性裝置示于圖2。在這種情況下，終端系統(tǒng)14A受多于一個的DBC控制。事實(shí)上，在兩個終端系統(tǒng)14A、14B之間的連接經(jīng)由兩個公用網(wǎng)絡(luò)10-1和10-2的路由。每一網(wǎng)絡(luò)10-1、10-2具有自己的DBC20-1、20-2，其功能是，按照由其自身的連接接納控制功能(CAC)18-1、18-2所分配的帶寬限制進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量。每一DBC20-1、20-2還負(fù)責(zé)建議終端系統(tǒng)14A當(dāng)前使用的CR。
在圖1和圖2的兩個系統(tǒng)中，DBC20，20-1，20-2分別從各自的CAC18，18-1、18-2請求帶寬，同時(shí)對不能立即傳送給各自交換機(jī)12、16的任何來向的數(shù)據(jù)信元進(jìn)行緩沖。而后，CAC18-1，18-2給信元分配一個帶寬，該帶寬相應(yīng)于由相關(guān)信元的VPI和VCI識別的通道中的最窄帶電路。然后把這一分配指示給DBC20-1、20-2，后者把最大CR通知傳送終端系統(tǒng)。因此給出的印象是，網(wǎng)絡(luò)永久地配置為數(shù)據(jù)傳輸?shù)目捎脦?，即使?dāng)用戶沒有使用可用帶寬的要求時(shí)也是如此。然而，下面的描述將十分清楚，只要求用戶在實(shí)際使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行收費(fèi)，最好是按照在終端系統(tǒng)間的邏輯鏈路上所傳送的信元數(shù)量進(jìn)行收費(fèi)。因此，在譬如用戶A請求傳送之前，網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上根本不為相關(guān)終端系統(tǒng)間的傳輸分配帶寬。此外，用戶A為得到帶寬分配也不必進(jìn)行任何特定的控制活動。當(dāng)需要時(shí)便會給用戶A分配一個帶寬量級。
由幾個終端系統(tǒng)或信號源共用單一個動態(tài)帶寬控制器(DBC)是可能的。例如，參照圖3，所示出的一個DBC20-3接至形成部分網(wǎng)絡(luò)10的一個寬帶ATM交換機(jī)12-3，三個信源14C的業(yè)務(wù)量使用一個輸出緩沖器28進(jìn)行處理。能夠由該DBC20-3進(jìn)行處理的信源的數(shù)目是由鏈路速率L確定的(即不允許過多的信源，確定可用速率的限制因素總是鏈路速率L)。來自信源14C的ABR業(yè)務(wù)量的總計(jì)信元速率不允許超過L。這點(diǎn)隱含的含義是，如果每一信源的業(yè)務(wù)量具有突發(fā)性，則信元速率可以是輸出緩沖器28擁塞時(shí)的幾倍。這一點(diǎn)可以通過增加持續(xù)的信元速率(CR)來避免，以一般流量控制(GFC)信號反饋到終端系統(tǒng)14C，便會立即停止來自每個信源的所有傳送。
每當(dāng)圖1、2或3的裝置中裝有動態(tài)帶寬控制器(DBC)時(shí)，其主要功能如下第一，它提供來向數(shù)據(jù)信元的緩沖，任一給定時(shí)間的緩沖度按照傳輸容納的信元來確定，由上述的VPI和VCI信息來識別傳輸。該DBC還控制或“成形”饋送給網(wǎng)絡(luò)10的業(yè)務(wù)量，以便使其等于適用于該特定傳輸?shù)漠?dāng)前CR，該CR取決于所分配的帶寬。
對于任何給定的傳輸，所分配的帶寬以及從而CR是由CAC18(見圖1)確定的，確定時(shí)按照先確定路由接著傳輸、以及對基于已知有效傳輸數(shù)目的路由而分配可供使用的容量的良好共享的方式。
當(dāng)傳輸開始時(shí)，便在DBC中對它進(jìn)行檢測，DBC立即將一個低的默認(rèn)CR傳送給相關(guān)的終端系統(tǒng)14(見圖1)。這樣可以確保在CAC18能夠分配帶寬并導(dǎo)出該傳輸?shù)腃R之前，網(wǎng)絡(luò)10中新的有效傳輸信源不會過載。與離開DBC20的傳輸相關(guān)的業(yè)務(wù)量被修整為相應(yīng)于該默認(rèn)CR。這就是DBC的部分第二主要功能，即為了控制終端系統(tǒng)的傳送信元速率起見，送一個反饋信號給終端系統(tǒng)。事實(shí)上，每當(dāng)CAC18導(dǎo)出用于傳輸?shù)囊粋€新的CR，一個CR建議信號便反饋到終端系統(tǒng)。
DBC的預(yù)傳輸緩沖用來使合作的終端系統(tǒng)有充分時(shí)間將它的輸出調(diào)整到最近的CR反饋建議。這意味著在DBC中立即采用最近的CR修整DBC的輸出業(yè)務(wù)量的同時(shí)，DBC中有足夠的緩存，在至少等于在DBC和終端系統(tǒng)間往返時(shí)延的周期中，允許過量信元輸入。如果信元以比反饋建議CR大的速率繼續(xù)從終端系統(tǒng)14抵達(dá)(例如，因?yàn)镃R曾丟失路由，或是因?yàn)榻K端系統(tǒng)的故障)，則DBC中由于緩沖器溢出將丟棄過量的信元。
在優(yōu)選的DBC中，也有可能利用緩沖器門限來包括容錯。當(dāng)存儲的有關(guān)給定傳輸?shù)男旁_(dá)到門限時(shí)，便觸發(fā)重新傳送反饋CR建議給終端系統(tǒng)。這一特性對于控制終端系統(tǒng)以防止不充分利用帶寬也是十分有用的機(jī)制，不管這種不充分利用帶寬是由于故障終端或是由于與約定的傳輸規(guī)則的故意不一致。這樣，對其它的故障終端系統(tǒng)造成業(yè)務(wù)質(zhì)量的干擾被阻止了。實(shí)際上DBC規(guī)定與網(wǎng)絡(luò)10約定的業(yè)務(wù)量。
現(xiàn)在參照圖4詳細(xì)描述DBC20的各模塊。
示于圖4的DBC10是一個分立的單元，它具有用于接收異步傳輸數(shù)據(jù)信元的一個輸入端口30，及一個用于給形成交換網(wǎng)絡(luò)10一部分的交換機(jī)12或16(見圖1和圖2)饋送數(shù)據(jù)信元的輸出端口。該單元還具有用于接收從交換機(jī)12或16返回的消息的另一個輸入端口34和一個用于給終端系統(tǒng)14(示于圖1)傳送反饋消息的反饋輸出端口35。雖然DBC20圖示為一個分立單元，但可以看出，能夠?qū)D4當(dāng)作一個代表大型數(shù)據(jù)處理單元的分置系統(tǒng)的功能圖，可以將其中的大部分概括為軟件功能。
輸入端口30的來向信元作為一個用戶信元流抵達(dá)，它首先傳送給一個活動檢測器36。該活動檢測器的用途是給控制器模塊提供關(guān)于每個所接收到的傳輸?shù)臓顟B(tài)信息，每一傳輸由它的包含于信元信頭中的VPI和VCI予以識別。如果一個傳輸先前曾是靜默的，并且檢測到一個具有合適VPI和VCI值的信元從終端系統(tǒng)傳送到輸入端口30，則該傳輸由活動檢測器36標(biāo)記為有效(激活)的?；顒訖z測器36與一個信元信頭起始點(diǎn)的同步，可以利用含于信元信頭中的差錯檢測字段來實(shí)現(xiàn)。如果一個傳輸先前曾為有效(激活)的，并且在時(shí)間t的一個周期中沒有檢測到具有合適的VPI和VCI值的信元，則認(rèn)為該傳輸處于無效(未激活)狀態(tài)。活動檢測器36保持一個定時(shí)器和每一VPI和VCI值對的狀態(tài)表，對于控制器38的詢問準(zhǔn)備就緒。t最好設(shè)置為幾秒，從而使與幾毫秒量級的任何給定VPI/VCI值對有關(guān)的有效-無效-有效的過渡保持為檢測不到，這樣，在這些條件下將該傳輸指示為保持有效狀態(tài)。這樣做對于以一定程度上的降低網(wǎng)絡(luò)利用率為代價(jià)減少由DBC20送給連接接納控制CAC18的消息頻度是有效果的。
活動檢測器36的另一功能是，在從控制器38發(fā)出的“開始信元計(jì)數(shù)”請求和“停止信元計(jì)數(shù)”請求之間的時(shí)間間隔中對傳輸?shù)男旁?jì)數(shù)。例如，這種信息可以用于計(jì)費(fèi)用途，也可以由控制器38用來評價(jià)所收到傳輸?shù)膶?shí)際信元速率。
活動檢測器的偽碼列于下面，相應(yīng)的SDL示于圖5。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[　BEGIN信元抵達(dá)　　 信元從終端系統(tǒng)抵達(dá)　　 讀取VC　　 復(fù)位VC不活動定時(shí)器　　 IF VC為新近有效， THEN　　更新狀態(tài)表　　把新近有效的VC通知控制器　　 ELSE IF計(jì)數(shù)信元(VPI/VCI)， THEN　　增量信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI)　　 ELSE　　 不操作　　END　　BEGIN{VC定時(shí)器滿時(shí)}　　 VC不活動定時(shí)器滿時(shí)(包括)表示靜默VC　　 更新狀態(tài)表　　 把靜默VC通知控制器　　 計(jì)數(shù)信元＝假　　END；　　BEGIN{接收開始信元計(jì)數(shù)信號}　　 從控制器接收開始信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI)信號　　 信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI) ＝0　　 計(jì)數(shù)信元＝真　　END；　　BEGIN{信元計(jì)數(shù)定時(shí)器滿時(shí)}　　 信元計(jì)數(shù)定時(shí)器滿時(shí)，　　 送信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI)到控制器　　 再次啟動信元計(jì)數(shù)定時(shí)器　　END；]]></pre>
可以發(fā)現(xiàn)，一旦涉及來向用戶信元流，活動檢測器36便會讀取抵達(dá)信元流的每一信元信頭中的VPI/VCI值，并使用這一信息更新為每一VPI/VCI值對保持的狀態(tài)表。一旦涉及與控制器38的通信，檢測器36便把任一VPI/VCI值對的狀態(tài)改變通知控制器?？刂破骺梢詫⑺褂玫亩〞r(shí)器的t值通知活動檢測器。所有VPI/VCI值對最好使用相同的t值?？刂破?8可以通過“開始信元計(jì)數(shù)”消息從活動檢測器36得到信元計(jì)數(shù)的信息。當(dāng)活動檢測器收到這一消息后，它初始化一個定時(shí)器，并對每個信元的到來計(jì)數(shù)。在每一周期t滿時(shí)時(shí)，活動檢測器將信元的計(jì)數(shù)送給控制器。抵達(dá)輸入端口30的用戶信元流的各信元被不延遲地傳送給一個緩存器模塊，并以先進(jìn)先出(FIFO)緩存隊(duì)列的方式被存儲，每一隊(duì)列包含具有給定VPI/VCI值對的信元。檢測器36對信元的類型是非特定的。因此，抵達(dá)的任何數(shù)據(jù)信元都將被檢測，并可以潛在地影響與VPI/VCI值對有關(guān)的活動狀態(tài)，而不依賴于存在或不存在控制或管理信元。緩存的信元在經(jīng)由輸出端口32送到ATM交換機(jī)之前先從緩存器40送到一個成形器/復(fù)用器模塊42。下面將詳細(xì)描述緩存器和成形器/復(fù)用器40、 42的工作。暫時(shí)來看，說明當(dāng)任一緩存器隊(duì)列已到達(dá)預(yù)定緩存器滿載門限時(shí)緩存器模塊能夠給控制器送出信令，是十分簡單的。成形器/復(fù)用器模塊42負(fù)責(zé)從緩存器40移出信元，并將其向目的地方向傳送。它包括復(fù)用器功能，而成形器存儲有每一VPI/VCI值對的CR值，所以從輸出端口送出的信元流得到修整，以保證每一傳輸通過網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)通道的容量為所分配帶寬確定的那樣而不會超過?？刂破?8還控制反饋模塊44用于為經(jīng)由輸出端口35到終端系統(tǒng)14的向前傳輸從網(wǎng)絡(luò)輸入端口34和從控制器38本身接收反饋消息。下面將詳細(xì)描述緩存器、成形器/復(fù)用器和反饋模塊40、42和44的功能。控制器38將首先加以考慮。
控制器38的用途是給連接接納控制CAC傳送信號由任一給定VPI/VCI值對識別的一個ABR類型的傳輸應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)中所分配的或重新協(xié)商的帶寬。在本發(fā)明的這一實(shí)施例中，帶寬重新協(xié)商信號由控制器傳送給CAC18，使得當(dāng)活動檢測器36指出具有特定VPI/VCI值對的一個傳輸為靜默時(shí)，該傳輸?shù)膸拝⒘繎?yīng)當(dāng)設(shè)置為零。對于一個新近有效的傳輸，帶寬參量應(yīng)按照網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量進(jìn)行設(shè)置。這一重新協(xié)商信號由CAC18(圖1)翻譯為一個可用帶寬請求，在這種情況下，按照它的控制參量給該傳輸釋放帶寬。
每當(dāng)活動檢測器36指出所討論的傳輸?shù)囊粋€狀態(tài)改變時(shí)，控制器38便送出重新協(xié)商信號。CAC18通過饋送新的CR建議值給控制器36而作出應(yīng)答，控制器38接著更新成形器/復(fù)用器模塊42，并將新CR值經(jīng)由輸出端口35送給終端系統(tǒng)14(圖1)。在當(dāng)CAC處理一個帶寬重新協(xié)商或分配請求期間，控制器38在成形器/復(fù)用器和反饋模塊42和44中設(shè)置一個默認(rèn)的CR。
在各傳輸占用大的有效容量的情況下，控制器38還負(fù)責(zé)監(jiān)視各用戶實(shí)際的發(fā)送速率。這是通過初始化活動檢測器36中的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的，該定時(shí)器可以有幾秒長的超時(shí)時(shí)間間隔，在這一時(shí)間間隔終了時(shí)，活動檢測器36把一個信元計(jì)數(shù)傳遞給控制器38。只要相關(guān)VPL/VCI值對的信號具有大的共用帶寬，信元計(jì)數(shù)便會繼續(xù)下去，以便該帶寬不被信號源占用，首先以全容量進(jìn)行傳送，而將輸出降低到小容量。CAC將信元計(jì)數(shù)信息與最后建議的CR值一起處理，以評價(jià)等效于用戶實(shí)際發(fā)送速率的網(wǎng)絡(luò)容量。如果這一容量比當(dāng)前分配的容量小很多，這意味著用戶簡單地通過發(fā)送相當(dāng)慢的信元流給輸入端口30，以保持對相關(guān)傳輸?shù)幕顒訖z測狀態(tài)為有效狀態(tài)的方法來力圖保持大的容量。很清楚，這種情形導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的低效利用，當(dāng)所分配的容量和當(dāng)前使用的容量很不匹配時(shí)，控制器38便會執(zhí)行以下步驟首先，成形器42立即被復(fù)位以降低到相關(guān)VPI/VCI值對的實(shí)際CR。其次命令反饋模塊44經(jīng)由輸出端口35向用戶發(fā)布實(shí)際的CR。最后，控制器38給CAC發(fā)送一個帶寬重新協(xié)商信號，該信號包括一個設(shè)置得等于用戶正在使用的當(dāng)前等效容量的帶寬值。這一信號而后由CAC翻譯為一個解除其它用戶容量的任選項(xiàng)。作為另一種選擇，該失配也可以通過給成形器和反饋模塊42、44分配默認(rèn)CR而不是實(shí)際CR的方法來處理。
如以上所述，當(dāng)對于給定VPI/VCI值對的緩存器已充滿得達(dá)到給定門限時(shí)，控制器38還可以安排得從緩存器模塊40接收一個信號。這一信號使控制器38命令反饋模塊44發(fā)出所謂的資源管理(RM)信元，這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)描述?？刂破?8還可以接收已建立的每一新傳輸(由一個新的VPI/VCI值對識別)的一個DBC識別值。另外，如果沒有提供識別，則DBC可以使用一個默認(rèn)的識別。
控制器的偽碼表示如下
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN　　自CAC接收一個CR　　導(dǎo)出最小信元計(jì)數(shù)值IF最小信元計(jì)數(shù)值C＞M{其中M指示一個大共用帶寬}　　THEN　　送信號給活動檢測器，開始信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI)ELSE　　不操作END BEGIN　　從活動檢測器接收信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI)　　IF信元計(jì)數(shù)(VPI/VCI)＜最小信元計(jì)數(shù)， THEN　　給成形器送實(shí)際CR　　給反饋送實(shí)際CR　　把實(shí)際速率通知CAC ELSE　　不操作END BEGIN{接收VPI/VCI緩存器門限信號}　　從VPI/VCI緩存器接收VPI/VCI緩存器門限信號　　通知反饋給終端系統(tǒng)發(fā)送CR END{接收VPI/CI緩存器門限信號}BEGIN{接收VPI/VCI有效信號}　　從活動檢測器接收VPI/VCI有效信號　　通知CAC新有效VPI/VCI　　通知成形器新有效VPI/VCI和默認(rèn)CR　　通知反饋在RM信元中傳送默認(rèn)CR給終端系統(tǒng)END{接收VPI/VCI有效信號}BEGIN{接收VPI/VCI有效信號} 從活動檢測器接收VPI/VCI無效信號通知CAC無效VPI/VCI　　END{接收VPI/VCI無效信號}]]></pre>控制器的相應(yīng)的SDL示于圖6-1和6-2。在圖6-2中，L的典型值為1Mbit/s。
從上述偽碼可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)由活動檢測器36指示的給定傳輸?shù)幕顒訝顟B(tài)改變后，DBC20向該給定傳輸(具有給定的VPI/VCI值對)的CAC發(fā)出一個帶寬重新協(xié)商請求。如果把活動檢測器36設(shè)置為不通知小于幾秒的靜默特性周期，則這一狀態(tài)只能慢速、仔細(xì)地改變。在應(yīng)答中，DBC20從CAC接收一個告知新CR值的信號。DBC還被告知對于每一傳輸?shù)恼_DBC識別。
控制器38可以安排得將一個DBC、VPI/VCI識別值對寫入反饋模塊44。它還可以安排為通知反饋模塊44發(fā)出一個特定VPI/VCI值對的資源管理命令。這一通知指令還可以包含一個合適的CR對T、τ(T為平均信元交互抵達(dá)時(shí)間，τ為突發(fā)性容許)。應(yīng)當(dāng)指出，每當(dāng)CAC更新CR值時(shí)，對于每一新的VPI/VCI值對只送出一個RM信元中所規(guī)定的值中的一個改變。典型情況下，這在公用網(wǎng)中可以是每30秒或更長時(shí)間一次，并取決于DBC20中活動檢測器的靈敏度的設(shè)置。其結(jié)果是，所需的反饋控制帶寬可以相當(dāng)小。
從偽碼可以看到，每當(dāng)由具有特定VPI/VCI值對的信元使緩存器達(dá)到充滿門限時(shí)，控制器38便從緩存器模塊40接收信號。
與活動檢測器36之間的接口已經(jīng)做過描述。
關(guān)于與成形器/復(fù)用器模塊42接口的控制器偽碼，每當(dāng)控制器38從CAC接收CR建議時(shí)或(使用默認(rèn)CR)每當(dāng)控制器38從活動檢測器36接收新有效傳輸?shù)慕ㄗh時(shí)，便可以發(fā)現(xiàn)控制器38用要被應(yīng)用到一個給定傳輸?shù)漠?dāng)前CR值更新成形器。
現(xiàn)在簡要地描述反饋模塊44的用途。
如以上所述，反饋模塊44經(jīng)由輸出端口35將當(dāng)前的CR值傳送給(當(dāng)由控制器38給出信號時(shí))終端系統(tǒng)。該CR是使用圖7所示的資源管理信元進(jìn)行傳送的。一種可選的情況是，這一信元的一個字段為DBC識別值，后者用來使能(啟動)一個終端系統(tǒng)14(見圖1)以區(qū)分來自終端系統(tǒng)到終端系統(tǒng)通道中的不同DBC(例如DBC 20-1和20-2，如圖2所示)的各CR建議。這一DBC識別字段被表示為圖7中的字段50。CR被放在字段52中。像其它信元一樣，這一RM信元具有5字節(jié)的信頭，它包含一個PT字段54，表示該信元是一個資源管理(RM)信元。
已有建議，如果采用的話，DBC識別值不要固定，而是在對給定VPI/VCI值對設(shè)置通過網(wǎng)絡(luò)的傳輸通道時(shí)加以選定。這意味著CAC18為每一VPI/VCI值對分配一DBC識別值，而反饋模塊44維持(DBC、VPI/VCI)識別對的一個表。例如，在圖2中，公用網(wǎng)絡(luò)10-1安排得可以為一個給定VPI/VCI對選擇一DBC識別值，并向前送出這一信息，以便使公用網(wǎng)絡(luò)10-2不選擇相同的值(例如公用網(wǎng)絡(luò)10-1分配識別1，公用網(wǎng)絡(luò)2分配識別2等等)。DBC識別值存儲在由反饋模塊44維持的一個表中。
RM信元中的CR字段(見圖7)含有來自CAC的CR建議，被提供為平均信元交互抵達(dá)時(shí)間T和一個突發(fā)容許τ。
(a)當(dāng)一個新CR由CAC建議時(shí)和(b)當(dāng)在相應(yīng)于任何VPI/VCI值對的緩存器模塊40中緩存器的充滿程度超過緩存器的充滿門限時(shí)，便由控制器38觸發(fā)反饋模塊44的工作。此后，將RM信元送給終端系統(tǒng)。
反饋模塊44的偽碼如下，其相應(yīng)的SDL示于圖8。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[　　BEGIN{接收一個CR}　　從控制器接收VPI/VCI的CR　　默認(rèn)CR＝CR　　END{接收一個CR}　　BEGIN{RM信元定時(shí)器滿時(shí)}　　RM定時(shí)器滿時(shí)　　生成RM信元　　把默認(rèn)CR寫入RM信元　　把RM信元送給終端系統(tǒng)　　重新啟動RM信元定時(shí)器　　END {信元從網(wǎng)絡(luò)抵達(dá)}]]></pre>下面描述緩存器模塊。
圖9詳細(xì)表示出緩存器模塊，它的用途是按照包含于信元中的VPI/VCI值對以存儲來向數(shù)據(jù)信元。緩存信元允許一個終端系統(tǒng)14(圖1)有時(shí)間應(yīng)答來自模塊44的反饋信號。緩存器模塊40的另一功能是，當(dāng)緩存器達(dá)到充滿門限時(shí)發(fā)送一個信號給控制器38，指示終端系統(tǒng)沒有應(yīng)答反饋信號(這又使控制器38重新發(fā)送一個支撐的信元速率信號(CR)給終端系統(tǒng)，如以上所述)。當(dāng)超過一個給定VPI/VCI值對的最大緩存器分配時(shí)，該緩存器40還會丟棄所收到的信元。這通過緩存器溢出來完成。
DBC20控制接入交換網(wǎng)絡(luò)10所需的緩存器容量可以相當(dāng)小。例如，如果DBC20具有從各信號源來的組合輸入速率150Mbit/s，則若終端系統(tǒng)的往返時(shí)延為100μs，那么每當(dāng)改變CR值時(shí)，路程上的信元將少于35個信元。
公用存儲區(qū)56的大小主要是適應(yīng)突發(fā)容許的變化，因?yàn)檫@一速率變化只導(dǎo)致小量地超過信元的抵達(dá)(例如約35個信元)。分配給相應(yīng)VPI/VCI值對的固定信元位置由圖9中的參照號碼58標(biāo)示。這些位置上的各信元代表許多隊(duì)列的前面的信元，每一隊(duì)列具有其自己的VPI/VCI值對。換句話說，可以設(shè)想各排隊(duì)在圖9中水平移動，而前面的信元位于右側(cè)。抵達(dá)緩存器模塊的各信元以先進(jìn)先出(FIFO)的順序存放在各隊(duì)列中。
當(dāng)從成形器/復(fù)用器模塊42的成形部分接收到一個合適的信號后，各信元便從緩存器模塊40移出，如下面的緩存器模塊偽碼所規(guī)定的那樣。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[　　BEGIN{接收一個信元}　　接收一個信元　　IF緩存器中有空位置THEN　　把信元放入緩存器　　使緩存器充填量級增量　　IF緩存器充填量級＝門限THEN　　給控制器送緩存器滿信號　　ELSE　　不操作　　END{接收一個信元}　　BEGIN{接收一個取指令}從成形器/復(fù)用器接收VPI/VCI取指令信號　　從緩存器傳送信元給成形器/復(fù)用器　　緩存器充填量級減量　　END{接收一個取指令}]]></pre>相應(yīng)的SDL示于圖10。
現(xiàn)在參照圖4并結(jié)合圖11，成形器/復(fù)用器模塊42的工作是從緩存器模塊40移出各信元，并將它們經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)向前傳送到它們的目的地。模塊42有兩個部分，它們是復(fù)用器60和成形器62。對于每一VPI/VCI值對，成形器62保持一支撐的信元速率(CR)值和定時(shí)器。
饋送給輸出端口32的信元流由成形器進(jìn)行修整，使得不大于突發(fā)容許τ的各突發(fā)通過而不被成形器62延時(shí)。然而，如果代表不同的VPI/VCI值對的幾個傳輸是同時(shí)突發(fā)的，則復(fù)用功能可以延時(shí)一個信元。在這種情況下，復(fù)用器60給每一有效的VPI/VCI值對分配一個公用的DBC輸出帶寬。這可以通過循環(huán)法方式輪詢有效的VPI/VCI值對的方法來完成。等待時(shí)間周期等于或大于該速率時(shí)間間隔T的各信元以更高優(yōu)先級“信元必須傳送”值予以標(biāo)記。復(fù)用器首先檢測這些信元(見圖11)。如果抵達(dá)的突發(fā)比突發(fā)容許信用值更長，則由成形器功能迫使各信元等待。下列偽碼可使成形器/復(fù)用器模塊42的詳細(xì)操作變得十分清楚。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[　　BEGIN{狀態(tài)＝有效}　　從緩存器接收信元等待〔VPI/VCI〕信號　　IF突發(fā)信用值OK THEN　　信元能送出＝真　　狀態(tài)＝等待復(fù)用器　　 ELSE{突發(fā)信用值不OK}　　狀態(tài)＝等待信用定時(shí)器滿時(shí)　　END　　BEGIN{狀態(tài)＝等待信用定時(shí)器滿時(shí)}　　信用定時(shí)器滿時(shí)　　突發(fā)容許信用計(jì)數(shù)器增量　　信元能送出＝真信元必須送出＝真　　狀態(tài)＝等待復(fù)用器ENDBEGIN{狀態(tài)＝等待復(fù)用器}　　從復(fù)用器接收一個提取信元〔VPI/VCI〕　　信用計(jì)數(shù)器減量　　信元能送出＝假　　信元必須送出＝假　　狀態(tài)＝有效ENDBEGIN{狀態(tài)＝等待復(fù)用器}　　信用定時(shí)器滿時(shí)　　IF信用計(jì)數(shù)器＜τTHEN　　信用計(jì)數(shù)器增量　　ELSE　　不操作　　信元必須送出＝真ENDBEGIN{狀態(tài)＝成形器有效}　　信用定時(shí)器滿時(shí)　　IF信用計(jì)數(shù)器＜τTHEN　　 信用計(jì)數(shù)器增量　　ELSE　　 不操作　　信元必須送出＝真ENDBEGIN{狀態(tài)＝成形器CR有效}所建議的新CR值(T，τ)下一個T＝T下一個信用＝τENDBEGIN{狀態(tài)＝成形器定時(shí)器有效}定時(shí)器滿時(shí)復(fù)位定時(shí)器(下一個T)ENDBEGIN{狀態(tài)＝復(fù)用器有效}輸出信元定時(shí)器滿時(shí)變址＝指針REPEAT{第一循環(huán)尋找信元必須送出} 變址增量 IF信元必須送出〔變址〕THEN 指針＝變址 從緩存器提取信元〔變址〕 送提取信元信號給成形器 狀態(tài)＝復(fù)用器有效ELSEIF變址＝最大緩存器容量THEN變址＝0UNTIL變址＝指針REPEAT{第二循環(huán)尋找信元能送出}變址增量IF信元能送出〔變址〕 THEN指針＝變址從緩存器提取信元〔變址〕送提取信元信號給成形器狀態(tài)＝復(fù)用器有效EISEIF變址＝最大緩存器容量THEN　　變址＝0　　UNTIL變址＝指針　　送無信元等待信號　　END]]></pre>應(yīng)當(dāng)清楚，當(dāng)DBC20請求改變特定傳輸?shù)姆峙鋷挄r(shí)，CAC必須控制網(wǎng)絡(luò)中的其它業(yè)務(wù)量，以便最有效地使用網(wǎng)絡(luò)容量。以下的描述涉及用于克服業(yè)務(wù)量重新平衡問題的連接接納控制方法。
現(xiàn)在描述兩種連接接納控制的策略。兩者都是著手解決重新平衡業(yè)務(wù)量問題。換句話說，當(dāng)一個傳輸變成靜默或新的有效時(shí)，必須確定需要為其它傳輸產(chǎn)生多少個其它控制消息。目標(biāo)是使這些控制消息的數(shù)目盡可能少。
第一策略是相當(dāng)簡單的不涉及實(shí)際重新平衡的連接接納控制方法。在這一方法中，給新有效的傳輸(VPI/VCI值對)一個簡單的支撐信元速率(CR)，它一直保持直至該傳輸再次變?yōu)殪o默為止。只有當(dāng)后來使它重新有效時(shí)，該傳輸才會得到不同的CR。這意味著與一個VPI/VCI值對有關(guān)的靜默信號將不會導(dǎo)致為曾與之共用容量的其它VPI/VCI值對產(chǎn)生控制信號。
這可以與一個充填方法相結(jié)合，該方法包括(i)給第一新有效的連接一個總的可供使用容量的一半的有效容量；(ii)給下一個新有效的連接一個其余容量一半的有效容量；(iii)給再下一個新有效連接一個還剩余容量一半的有效容量；依此類推。這種方法被一個鏈路接一個鏈路地應(yīng)用到由VPI/VCI值對識別的整個路由上，不論哪個產(chǎn)生最低有效容量，便是反饋給DBC20的CR的決定因素。
結(jié)果是，具有一個VPI/VCI值對的新有效信號不為共用容量的其它VPI/VCI值對產(chǎn)生控制信號。
由于DBC20設(shè)計(jì)得只有當(dāng)VPI/VCI值對在活動檢測器36(圖4)中保持有效狀態(tài)，用戶才能維持在網(wǎng)絡(luò)上的大的有效容量，同時(shí)由用戶產(chǎn)生的信元速率接近于有效帶寬值(參閱上述的活動檢測器的信元計(jì)數(shù)功能)，結(jié)果是，只有用戶準(zhǔn)備接受與他們提出大負(fù)荷成正比的收費(fèi)，它們才能保持大的有效帶寬。
在一個足夠長的時(shí)期里，不會有計(jì)劃地給任何用戶不足的容量，在這個意義上，這種方法對各用戶是公正的。
然而，在某些情況下，希望增大能夠保證大的帶寬分配的用戶數(shù)目，這種情況可以由以下的第二種修訂方法解決。
在這種情況下基本原則是，如果一個有效信號引起其它VPI/VCI值對的控制信號，則將該有效信號限制為每鏈路只有一個，即最富有(最大容量)的VPI/VCI值對。這可以描述為限制重新平衡的方法或“只取最富有的” (羅賓漢)方法。
這可用下面舉例方法十分清楚地描述(i)給第一新有效的VPI/VCI對分配一個等于總可用容量一半的有效容量；(ii)給下一個新有效的連接分配其余容量的一半加第一VPI/VCI值對(即當(dāng)前最富有的)有效容量的五分之一；(iii)給再下一個新有效的連接分配還剩余容量的一半加當(dāng)前最富有的五分之一；依此類推。
為了說明這一過程，可以設(shè)想有單一個容量為100Mbit/s的鏈路。以上步驟則導(dǎo)致以下示范步驟(i)第一新有效的VPI/VCI值對得到50Mbit/s，還余50Mbit/s；(ii)下一個新有效的VPI/VCI值對得到余數(shù)的一半(它得到25Mbit/s)加第一個的五分之一，這意味著第一個現(xiàn)在有40Mbit/s，而第二個有35Mbit/s。
(iii)再下一個VPI/VCI值對得到余數(shù)的一半，它得到12.5Mbit/s加第一個的五分之一，所以第一個現(xiàn)在有32Mbit/s，第二個仍有35Mbit/s，第三個有20.5Mbit/s，依此類推。
應(yīng)當(dāng)注意，現(xiàn)在有多個用戶得到大的容量，但鏈路上只傳送一個外加的控制消息，因此，就有了限定的重新平衡或“羅賓漢”策略。
為將該方法擴(kuò)充到具有多鏈路的路由，上述過程一個鏈路接一個鏈路地重復(fù)。無論哪個鏈路產(chǎn)生最低的有效容量就確定了送回動態(tài)帶寬控制器的CR值?，F(xiàn)在利用該有效容量值，CAC一個鏈路接一個鏈路的分配它取那個鏈路上剩余容量的一半，它所需要的任何額外容量要從那個鏈路上最富有VPI/VCI值對取得。因此，對于每一個送給網(wǎng)絡(luò)的VPI/VCI有效信號，這最多產(chǎn)生每鏈路一個附加的CR控制消息。靜默信號總不產(chǎn)生附加控制消息。
這一策略方法還使得當(dāng)其余用戶成為有效時(shí)一個用戶要占用很大容量成為不可能。此外，給盡可能多的用戶以合理的大容量，同時(shí)保持業(yè)務(wù)量再平衡的復(fù)雜性為最小。
現(xiàn)在參照圖13至15描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在這種情況下，采用修訂的DBC配置，對動態(tài)帶寬控制器(DBC)結(jié)合用法參量控制器(UPC)22的運(yùn)作進(jìn)行描述。
應(yīng)當(dāng)回想到，每個ATM信元有48字節(jié)的信息段和5字節(jié)的信頭。
信元信頭可以包括一個信元丟失優(yōu)先級比特，允許每一信元被識別為高優(yōu)先級或低優(yōu)先級。當(dāng)擁塞出現(xiàn)時(shí)，也就是說當(dāng)在整個交換網(wǎng)絡(luò)中的各裝置達(dá)到其容量時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)安排得使各低優(yōu)先級信元丟棄，以給高優(yōu)先級信元高優(yōu)先權(quán)。此外，在任何工作的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)本身應(yīng)設(shè)計(jì)得適合正常狀態(tài)的工作環(huán)境，總是能使高優(yōu)先級信元通過網(wǎng)絡(luò)，所以，僅在高峰業(yè)務(wù)量需求時(shí)間里才發(fā)生擁塞，丟失低優(yōu)先級信元。對于某些數(shù)據(jù)傳輸形式，諸如64kbit/s話音傳輸，一定的信元丟失是可以接受的。然而，在一些其它情況下，則很不希望丟失信元，尤其是當(dāng)傳送沒有冗余度的數(shù)據(jù)時(shí)更是如此，在這種情況下，用戶往往盼望業(yè)務(wù)量控制，以保證所有的數(shù)據(jù)信元很少丟失地經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送。
圖13的裝置可形成工作在幾種方式的網(wǎng)絡(luò)的一部分，不過只驗(yàn)明了兩種可取的工作方式。一種方式是在用戶之間提供租用線路類型的永久連接。在這種工作方式中，在第一用戶和第二用戶間建立一個通信通路，并在建立之后，這一通路永遠(yuǎn)地保持連接。在第二種工作方式中，網(wǎng)絡(luò)以交換鏈路方式工作，其中由用戶發(fā)出信令命令。這些信令命令又由交換機(jī)12予以翻譯，從而建立連接。然而，在某些數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，不難設(shè)想，一旦建立連接，便會使該連接保持相當(dāng)長的時(shí)間，很可能是幾天。因此，這樣的連接與經(jīng)由公用交換電話網(wǎng)(PSTN)建立的連接十分不同，例如，PSTN的連接時(shí)間通常是以數(shù)分鐘量度的。所以，在第二種方式中，網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)類似于租用線路所提供的業(yè)務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)的第一種工作方式中，對于現(xiàn)在所描述的實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)提供的終端系統(tǒng)性能猶如通信點(diǎn)之間所提供的租用線路一樣。在這種更可取的工作方式中，終端系統(tǒng)沒必要包括產(chǎn)生信令的任何機(jī)制，就可允許第一用戶立即開始與第二用戶的通信。
因此，由第一用戶產(chǎn)生的各信號會從用法參數(shù)控制裝置22供給交換設(shè)施，并經(jīng)由DBC20和幾個諸如交換機(jī)12的交換機(jī)送給第二用戶。在第二用戶的本地局，具有用于業(yè)務(wù)傳送和接收的用戶設(shè)備。所以，用戶間的傳輸僅為數(shù)據(jù)形式，而第一用戶要求其它通信通路實(shí)行經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的話音和可視信號的通信。
寬帶交換機(jī)12具有多個輸入端口和多個輸出端口。因此，來自一個用戶的各輸出信號便會送到寬帶交換機(jī)12的輸入端口70，且交換機(jī)被安排來將在該端口所收到的各信元送到輸出端口72，該輸出端口72又經(jīng)由類似的交換裝置將各信元傳送給第二用戶。類似地，來自第二用戶的各輸出信元最終傳送給寬帶交換機(jī)12的輸入端口74，使交換機(jī)12能夠?qū)⒏餍旁獋魉徒o輸出端口76。
在帶寬交換機(jī)12中本地通道的建立由網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)算機(jī)78實(shí)現(xiàn)，該管理計(jì)算機(jī)78還負(fù)責(zé)監(jiān)視多個類似寬帶交換機(jī)的工作。
網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)算機(jī)78和寬帶交換機(jī)12間的通信經(jīng)由各自的裝置管理器實(shí)現(xiàn)，裝置管理器80是交換機(jī)特有的，并在交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)算機(jī)之間提供一個接口。因此，許多制造廠家的各專用寬帶交換機(jī)可以在經(jīng)由各自的裝置管理器80所接口的整個網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行配置。
寬帶交換機(jī)12的業(yè)務(wù)量控制是經(jīng)由一個呼叫控制器82實(shí)現(xiàn)的，因此，該呼叫控制器82必須接收為任一特定邏輯連接限定帶寬要求的信息，從而保證在該呼叫控制器的控制下使寬帶交換機(jī)12恰當(dāng)而合適地工作，以便使丟失信元最少。應(yīng)當(dāng)對結(jié)構(gòu)安排進(jìn)行配置，以使識別為高優(yōu)先級的各信元決不被丟失，并且，僅當(dāng)寬帶交換機(jī)12由于擁塞而過荷時(shí)，才丟失低優(yōu)先級信元。
網(wǎng)絡(luò)包括用法參量控制裝置22，用法參量控制裝置22與建議I371中所規(guī)定的各操作一致。因此，一個用法參量控制裝置22被提供給每一用戶，并應(yīng)按照用戶所需業(yè)務(wù)的要求量級被進(jìn)行編程。因而，用戶的用法約定將規(guī)定第一業(yè)務(wù)量門限，在該門限之下，識別為高優(yōu)先級的所有信元都要保持這一優(yōu)先級，從而保證各信元經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的成功傳輸。然而，一旦業(yè)務(wù)量超過第一門限，一些信元將使它們的優(yōu)先級降為低優(yōu)先級，因而不能保證它們經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)成功地進(jìn)行傳輸。所以，一個用戶將有一個得到保證的帶寬，超過該帶寬，業(yè)務(wù)可以得到接受，但不能保證經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
用法參量控制裝置規(guī)定一個第二業(yè)務(wù)量門限，超過該門限，各信元將會從數(shù)據(jù)流中一起移除，從而確保交換機(jī)所規(guī)定的帶寬要求決不會超過，對于該特定用戶來說的由第二門限規(guī)定的業(yè)務(wù)量大小。
所以，在正常工作中，用戶的目標(biāo)是保持處在第一門限之下，以保證所有信元經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送。然而，如果業(yè)務(wù)量需要增加(很可能由于出現(xiàn)某些所不期望的情況)，網(wǎng)絡(luò)也許還有容量來接納業(yè)務(wù)量的增加，從而維持用戶的數(shù)據(jù)完整性；但同時(shí)還有移除各違約信元的一種機(jī)制，從而保證其帶寬已獲保證的信元通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送。
因此，在每個寬帶交換機(jī)12內(nèi)和在呼叫控制器82的控制下，低優(yōu)先級信元當(dāng)出現(xiàn)擁塞時(shí)可被拒絕。然而，如前所述，總的網(wǎng)絡(luò)將被這樣配置，以使高優(yōu)先級信元能被保證通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送。
在本發(fā)明的第一優(yōu)選方案中，用戶可以永久地保持與網(wǎng)絡(luò)的物理連接，并可以處于這樣的印象之下即使用戶不需要利用該可用帶寬時(shí)，網(wǎng)絡(luò)仍然永久地予以配置，以保證這一可用帶寬。然而，只有當(dāng)實(shí)際使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，才向用戶收費(fèi)，最好是按照在邏輯鏈路上傳送的信元數(shù)目向用戶收費(fèi)。因此，請求傳輸之前，寬帶交換機(jī)12實(shí)際上可以根本不給輸入端口和輸出端口之間的傳輸分配帶寬。此外，用戶為了得到分配的帶寬，也不必進(jìn)行任何特定的活動。當(dāng)用戶需要時(shí)，便會給用戶分配一種帶寬量級。
在所傳送的信元業(yè)已通過用法參量控制裝置22之后，它們便被送入動態(tài)帶寬控制器22。呼叫控制器82為判定帶寬控制器20所需要的帶寬量級，或許會占用一個短時(shí)間段，所以，在由呼叫控制對帶寬請求進(jìn)行處理所需要的時(shí)間段中，將所有傳送的信元降為低優(yōu)先級。
除用戶產(chǎn)生信號之外，如前面所述的那樣，還將信號送到輸入端口70，信號也同時(shí)經(jīng)由輸出端口76送回用戶。這些輸出信號還送到動態(tài)帶寬控制器20，使所述控制器能夠把信號送回用戶。因此在特定情況下，動態(tài)帶寬控制器20可以發(fā)出一個返回給用戶的信號，指令用戶降低其數(shù)據(jù)輸出，以避免丟失信元的危險(xiǎn)。
動態(tài)帶寬控制器20詳細(xì)地表示在圖14中，它包括一個活動檢測器或信元監(jiān)視器36、一個控制器或處理器38、一個反饋模塊44和一個屬性數(shù)據(jù)存儲器84。
數(shù)據(jù)傳送給端口70并在端口76以分立信元形式接收同樣的數(shù)據(jù)，每一信元含有48個字節(jié)的用戶信息加上5個字節(jié)的信頭。
如上所述，信頭最后的8比特字節(jié)為信頭的差錯校驗(yàn)字段，它提供一定冗余度，可以用以對信頭信息進(jìn)行差錯校驗(yàn)。因此，提供信頭差錯校驗(yàn)字段的主要理由是為了保證信頭信息是正確的。
在信元監(jiān)視器36中，信頭差錯校驗(yàn)字段還用于識別一個信元的起始點(diǎn)。
除了以信元形式傳送用戶始發(fā)的數(shù)據(jù)之外，處理器38也可能通過產(chǎn)生控制信息信元與在整個交換網(wǎng)環(huán)境中的用戶設(shè)備和分交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
如前所述，示于圖13中的用法參量控制器22能夠修改所傳送信元的優(yōu)先級。響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)管理器78收到的信號，可以調(diào)整用法參量控制器22的業(yè)務(wù)量門限。
在前面的各系統(tǒng)中，僅當(dāng)用戶的約定曾經(jīng)修改、反映用戶的需要帶寬改變時(shí)，才應(yīng)將信號送到用法參量控制器22。然而，在本系統(tǒng)中，對用戶帶寬的分配是動態(tài)地受到控制的，所以，在用戶的無效(非現(xiàn)用)狀態(tài)中，實(shí)際上是給用戶分配一個具有零帶寬容量的傳輸通道。因此，為了反映這種狀態(tài)，由網(wǎng)絡(luò)管理器78給用法參量控制器22發(fā)出一個指令，使第一門限量級設(shè)置為零。在這些條件下，由用法參量控制器收到的所有信元都會被修改為低優(yōu)先級的信元，因而不能保證信元通過網(wǎng)絡(luò)被傳送。然而，在這些無效(非現(xiàn)用)時(shí)期中，可以假定，當(dāng)時(shí)對網(wǎng)絡(luò)沒有需求，并可以將交換容量分配給其它用戶。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，為始發(fā)一次呼叫，用戶不必執(zhí)行任何信令功能。數(shù)據(jù)本身由動態(tài)帶寬控制器22進(jìn)行識別，并觸發(fā)產(chǎn)生對網(wǎng)絡(luò)管理或呼叫控制的帶寬請求。
參照圖14，在傳輸開始時(shí)，將低優(yōu)先級信元送到信元監(jiān)視器36，監(jiān)視器36將這些信元寫入先進(jìn)先出(FIFO)移位寄存器，以便以最小時(shí)延再傳送到端口70。移位寄存器包括給組合邏輯傳送各數(shù)值的各輸出端，如上所述，組合邏輯能夠根據(jù)信頭差錯校驗(yàn)字段識別信元的相位。
在識別其移位寄存器中信元的出現(xiàn)時(shí)，信元監(jiān)視器36產(chǎn)生一個傳輸有效信號，后者連同與正在傳送的信元有關(guān)的VCI和VPI指示傳送給處理器38。響應(yīng)于這種信息，處理器38詢問屬性數(shù)據(jù)存儲器84，以便識別與所述識別符有關(guān)的帶寬分配。響應(yīng)于這一詢問，將數(shù)據(jù)傳回到處理器38，對由信元監(jiān)視器所識別的特定通信的帶寬進(jìn)行識別。
處理器38安排得能夠構(gòu)成傳輸給網(wǎng)絡(luò)中其它裝置的控制信元，并響應(yīng)于由信元監(jiān)視器36產(chǎn)生的“傳輸有效”信號和從屬性數(shù)據(jù)存儲器84讀出的數(shù)據(jù)，組成一個傳輸給網(wǎng)絡(luò)管理器78的消息，請求寬帶交換機(jī)12中的帶寬建立，推進(jìn)輸入端口70和輸出端口72之間的通信。響應(yīng)于這一請求，網(wǎng)絡(luò)管理器78將確定是否具有可供使用的這一帶寬數(shù)量，如果具有這一帶寬，便將該帶寬分配給這一連接。
此外，網(wǎng)絡(luò)管理器78還將一個消息傳送到端口76，送給用法參量控制器22，后者響應(yīng)于這一消息，調(diào)整其門限值，使得倘若信元速率小于或等于現(xiàn)在給予該連接的帶寬，則各信元不再標(biāo)記為低優(yōu)先級。
在一些情況中，用戶或許希望傳送需要保證的重要數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)在其目的地得以正確接收。如果終端傳送一個全部標(biāo)記為高優(yōu)先級的試驗(yàn)信元序列，在上述方案中，可以看出，開始的各信元將使它們的優(yōu)先級受到用法參量控制器22的降級，直到達(dá)到一種狀態(tài)，即帶寬分配通過寬帶交換機(jī)12得到保證為止。因此，在接收機(jī)處，可在只有帶寬給予之后才進(jìn)行傳送的高優(yōu)先級信元的被接收之前，接收到低優(yōu)先級的試驗(yàn)信元序列。
因此，凡是用戶需要建立有保證的通信，接收機(jī)便有可能檢驗(yàn)各收到信元的狀態(tài)，從而當(dāng)在接收高優(yōu)先級信元時(shí)發(fā)出一個返回始發(fā)用戶的信號。高優(yōu)先級信元的接收指明，將要維持高優(yōu)先級信元，并在這種條件下，始發(fā)用戶便可以傳送高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)，確保這樣的消息，即在通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中該優(yōu)先級信元將這樣地保持下去；只是在初始的開始時(shí)間中才出現(xiàn)信元優(yōu)先級的降級。因此，網(wǎng)絡(luò)自動地應(yīng)答一個提供帶寬的請求，而不必經(jīng)過初始化或信令程序。這種功能性的折衷是，將使初始信元的優(yōu)先級降低，并且呈現(xiàn)這種降級的持續(xù)時(shí)間取決于網(wǎng)絡(luò)容量以確定帶寬要求從而給相關(guān)用法參數(shù)控制裝置發(fā)出修改的信號；因而帶寬供給得以保證。
信元監(jiān)視器36還能夠檢測從那里通過的信元的空缺。如以上所述，應(yīng)對信元傳輸?shù)淖R別作出規(guī)定，因而信元監(jiān)視器36包括一個超時(shí)電路，它確保對信元是否正在繼續(xù)進(jìn)行傳送進(jìn)行周期性的檢查。當(dāng)傳輸停止后，信元監(jiān)視器36將使超時(shí)有效，并給處理器送出一個信號傳輸實(shí)際上已經(jīng)停止。響應(yīng)于這一信號，處理器38將組成一個消息，并使這一消息信元經(jīng)由信元監(jiān)視器36送給網(wǎng)絡(luò)管理器78。響應(yīng)于這一消息，網(wǎng)絡(luò)管理器78將允許在寬帶交換機(jī)12中重新分配帶寬，并給用法參量控制器發(fā)出一個消息，再一次重新設(shè)置門限量級為零，這樣，在下一個重復(fù)中，初始信元將使它們的優(yōu)先級重置為低優(yōu)先級。
可以發(fā)現(xiàn)，許多邏輯連接可以經(jīng)由通常的物理鏈路實(shí)現(xiàn)。因此，在整個網(wǎng)絡(luò)的一個特定輸入處，請求端口70的一個輸入端口可以接收有關(guān)多個邏輯連接的各信元；同樣，動態(tài)帶寬控制器20將控制對這些邏輯連接的每一連接的帶寬分配。
對于示于圖13的帶寬交換機(jī)12的帶寬分配，上面業(yè)已作了描述，該寬帶交換機(jī)是在進(jìn)入示于圖1類型的整個網(wǎng)絡(luò)時(shí)所遇到的第一寬帶交換機(jī)。由動態(tài)帶寬控制器20作出的帶寬請求還將導(dǎo)致每一交換機(jī)進(jìn)行詢問，通過該交換機(jī)，連接接通，以便建立帶寬的可提供性。因此，在一個消息返回到動態(tài)帶寬控制器20之前，在多個寬帶交換機(jī)上還需作出規(guī)定，確認(rèn)帶寬業(yè)已分配，從而保證使高優(yōu)先級的信元通過整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
如以上所述，由處理器38識別信頭信息，并響應(yīng)于這一信息，從屬性數(shù)據(jù)存儲器84讀出屬性數(shù)據(jù)，識別對該特定通路所分配的帶寬。因此，例如，根據(jù)與用戶約定的業(yè)務(wù)量量級，屬性數(shù)據(jù)存儲器84識別該通路為1Mbit/s通路、5Mbit/s通路、或10Mbit/s通路等等。
由動態(tài)帶寬控制器提供的另一特性是，在當(dāng)用戶作出請求的特定時(shí)間允許它接入任何可用帶寬的特性。因此，當(dāng)信元從一個已作出其帶寬提供為可用的用戶那里來到時(shí)，便將一個指示從屬性數(shù)據(jù)存儲器84送到處理器38，其作用是給信元任何的可用帶寬，以用于在兩個通信臺站間提供一通路。
處理器38將組成一個消息，并傳送這一消息信元，識別用戶對網(wǎng)絡(luò)管理器78的請求。響應(yīng)于這一請求，網(wǎng)絡(luò)管理器78需要確定自通信信源至通信信宿(目的地)的可用帶寬量級。在邏輯通路上的可用帶寬由任何具有最小可用帶寬的物理鏈路予以限制。因此，如果通信通路由三條串連的物理鏈路組成，其中第一鏈路有10Mbit/s可用帶寬、第二鏈路有10Mbit/s可用帶寬，而第三條鏈路有2Mbit/s可用帶寬，則該組合鏈路上的可用帶寬僅有2Mbit/s可用帶寬，而在第一和第二級鏈路上的其余8Mbit/s帶寬不能得到利用，因?yàn)樵谥挥?Mbit/s可用帶寬的臺站處存在瓶頸作用。因此，響應(yīng)于由處理器38作出的請求，網(wǎng)絡(luò)管理器78將確定該總可用帶寬，并將這一信息返回到動態(tài)帶寬控制器20。
當(dāng)作出響應(yīng)于用戶請求分配無論多少可用帶寬的供給時(shí)，便會引起復(fù)雜性。在作出請求時(shí)，請求的用戶不知道多大的帶寬量級是可利用的。此外，網(wǎng)絡(luò)也不知道請求用戶將需要何等程度的帶寬。因此，網(wǎng)絡(luò)將要提供任何大小的可用帶寬；并在一些情況下，這樣也不足以滿足用戶的要求。在這些條件下，網(wǎng)絡(luò)有必要以合適結(jié)構(gòu)的信元方式發(fā)出返回到用戶的指令，以便通知用戶擁塞迫近，須采取減少送給網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量量級的措施。
這種類型的信元，即指令發(fā)送用戶終端減少其輸出業(yè)務(wù)量的信元，是由處理器38產(chǎn)生的，并經(jīng)由反饋控制器44送給始發(fā)的終端。為了確定是否需要產(chǎn)生這樣的反饋指令，信元監(jiān)視器36包括一些緩存器，用以安排緩存這種類型的來向數(shù)據(jù)，并且，當(dāng)檢測到正在寫入緩存器中的數(shù)據(jù)處于比正在從緩存器讀出的速率高時(shí)，便產(chǎn)生溢出信號。
圖14的信元監(jiān)視器36更詳細(xì)地表示在圖15中。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，通過它的能夠按照可用帶寬傳送信元的本質(zhì)特性，可以用不同的速率傳送這種類型的信元，這取決于當(dāng)作出特定請求、并為每種特定速率提供分開的緩存裝置時(shí)的可用帶寬。
在理論上，可用帶寬的量級是不斷地變化的，并且，響應(yīng)于這樣一個請求，能夠?qū)⑷魏蔚臄?shù)量(在系統(tǒng)規(guī)定的范圍內(nèi))返送給請求的處理器。在這種情況下，為了得到可用帶寬的全部優(yōu)點(diǎn)，有必要給每種可能的傳輸速率提供緩存裝置，或是給每一個正在經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸?shù)倪壿嬐诽峁┛勺兯俾实木彺嫫鳌＿@些可替代方法的每一種都是人們不希望的。
如圖15所示，提供有4個物理緩存器86、88、90和92。第一緩存器86安排用來緩存以1Mbit/s傳送的信元，第二緩存器88安排用來緩存以2Mbit/s傳送的信元，第三緩存器90安排用來緩存以5Mbit/s傳送的信元，第四緩存器92安排用來緩存以10Mbit/s傳送的信元。實(shí)際上，所提供的緩存器的實(shí)際數(shù)目將取決于工作要求以及它們接納信元的實(shí)際數(shù)據(jù)速率。
各信元從用戶設(shè)備發(fā)出，并以串行數(shù)據(jù)流送到端口70。然而，在信元監(jiān)視器36中，由一個串-并變換器94將串行數(shù)據(jù)流變換為并行的比特八位組(字節(jié))，串-并變換器又將這些八位組送到并行移位寄存器96中。將移位寄存器96予以抽頭，允許由一個邏輯電路96同時(shí)地讀出多個字節(jié)，如前面所述，該邏輯電路96安排得用來識別數(shù)據(jù)傳輸?shù)某霈F(xiàn)和各信頭在各信元中的位置，并將信頭信息送到處理器38。處理器38接著又來識別對于正在傳送的特定信元所存儲的帶寬分配，并響應(yīng)于這一識別的判定，將控制信號送到交換機(jī)100。
如果將一個信元識別為屬于對其所需帶寬已經(jīng)規(guī)定的一個邏輯通信通路，則將交換機(jī)100安排得能夠響應(yīng)于從處理器38收到的信號，將各信元直接地送到復(fù)用器102。然而，如果所檢測到的信元屬于將導(dǎo)致對它們的傳輸可以作出“無論怎樣的帶寬都可用”的請求的類型時(shí)，送到交換機(jī)100的各信元將送到緩存器86至92中的一個緩存器，而不直接地送到復(fù)用器102。
在由處理器做出提供“無論怎樣的帶寬都可用”的請求之后，網(wǎng)絡(luò)管理器78將以適當(dāng)?shù)膶ぶ废⒎绞綄⑿畔⑺突氐阶R別可用帶寬量級的處理器38。當(dāng)由處理器38收到一個可用帶寬的量級之后，它不立即對傳輸提供這一可用帶寬，而是更可取地確定怎樣的帶寬是對傳輸用途實(shí)際可行的可用帶寬，處理器38使可用帶寬的量級降低為等效于緩存器已提供的最接近的最低值的量級。因此，參照圖15中所提供的緩存器的值，如果返回的可用帶寬正處于大于10Mbit/s的情況，則使可用的實(shí)際帶寬為10Mbit/s，并且使用緩存器92。同理，如果可用帶寬大于5Mbit/s，而小于10Mbit/s，則使5Mbit/s成為可用帶寬，并使用緩存器90。同樣，如果實(shí)際可用帶寬處于2Mbit/s和5Mbit/s之間，則實(shí)際所分配的帶寬設(shè)置為2Mbit/s，并使用存儲器88。同樣，如果實(shí)際可用帶寬在1Mbit/s和2Mbit/s之間，則將所分配的實(shí)際帶寬設(shè)置為1Mbit/s，允許使用緩存器86，最后，如果實(shí)際可用帶寬小于1Mbit/s，則假定沒有什么帶寬是實(shí)際可用的，并且對推進(jìn)高優(yōu)先級數(shù)據(jù)傳輸將不作任何規(guī)定。
因此，如上所述，處理器38將使可用帶寬的實(shí)際量級變換為可處理的各種傳輸速率中的一種量級，并酌情給交換機(jī)100傳送一個合適的信號。例如，如果確定實(shí)際可用帶寬為3Mbit/s，則將一個識別這一帶寬量級的信號從網(wǎng)絡(luò)管理器38傳送到處理器38。響應(yīng)于這一信號，處理器38選擇一種可處理的傳輸速率，在本例中該速率為2Mbit/s，從而允許傳輸在高優(yōu)先級以2Mbit/s為限。將一個信號從處理器38傳送到交換機(jī)100，從而將各信元從這一鏈路傳送到緩存器88。各信元以“先進(jìn)-先出的方式通過2Mbit/s緩存器88進(jìn)行定時(shí)，最后使上述各信元傳送到復(fù)用器102。應(yīng)當(dāng)看出，緩存器88還將從其它邏輯鏈路接收2Mbit/s的信元，所有這些信元在以適當(dāng)速率輸出緩存器時(shí)得到定時(shí)。在復(fù)用器102中，這些信元與從其它緩存器所收到的各信元和從交換機(jī)100直接收到的各信元進(jìn)行組合，在各適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙上傳送給輸入端口70。正如圖15所示，復(fù)用器102還安排得用來接收直接來自處理器38的各信元，如前所述，需要這些信元是為了交換環(huán)境中的管理用途(目的)。
現(xiàn)在參照圖13至15根據(jù)上述實(shí)施例在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，一個終端經(jīng)由一個物理鏈路接入一個本地交換機(jī)，它包括對信元處理的互連功能、控制功能、用于管理資源的管理功能以及用于調(diào)整控制進(jìn)入公用網(wǎng)的業(yè)務(wù)量的用法參量控制功能。這些所有功能對現(xiàn)用的基于ATM的設(shè)備都是共同的，然而，已有建議本地交換機(jī)還包括一個附加的功能，稱作動態(tài)帶寬控制器(DBC)，它能夠與管理和/或呼叫控制功能相互作用。
DBC的功能可以作如下概括I.在通過互連功能連接終端至其它終端的鏈路中監(jiān)視特定的專用虛擬電路(PVC)，及檢測在任一PVC上是否有業(yè)務(wù)活動開始。
II.每當(dāng)檢測到了新的活動，同時(shí)又未給PVC分配除默認(rèn)帶寬之外的任何帶寬時(shí)，信元監(jiān)視器36的一個任選項(xiàng)就是在一個被監(jiān)視的PVC的所有信元上使CLD比特設(shè)置為低優(yōu)先級。另外，為與規(guī)定了CLP比特僅應(yīng)由用法參量控制(UPC)進(jìn)行改變的標(biāo)準(zhǔn)相一致，在PVC上一旦檢測不到活動(即檢測出沒有活動)，便給網(wǎng)絡(luò)管理/呼叫控制傳送一個控制消息，請求UPC參量進(jìn)行更新，從而保證隨后而來的各信元通過(高達(dá)約定的最高速率)，但要標(biāo)記為低優(yōu)先級，“違例標(biāo)記”。
III.當(dāng)在PVC上檢測到業(yè)務(wù)活動后，一方面產(chǎn)生至呼叫控制功能和/或管理功能的信令消息，一方面請求改變連接屬性，這是說，給PVC分配帶寬，它或是與那個PVC的用戶約定的一個固定值，或是最高的可用比特速率。
IV.從信元控制功能和/或管理功能接收信令消息，證實(shí)“改變屬性”的請求，如果有的話，則指示已給予這一PVC的帶寬。
V.每當(dāng)給出帶寬后，便停止具有低優(yōu)先級指示的CLP的修改。另外，為了與規(guī)定了CLP比特僅應(yīng)由UPC修改的標(biāo)準(zhǔn)相一致，每當(dāng)已給PVC帶寬后，便產(chǎn)生一個送至網(wǎng)絡(luò)管理/呼叫控制的控制消息，請求更新UPC參量，從而使各信元以給定的最高速率通過而不修改CLP，即違例標(biāo)記。
VI.必要時(shí)提供對終端的反饋控制，以保持與這一PVC相關(guān)的業(yè)務(wù)量處于不大于給定帶寬所能支持的一種速率。
VII.檢測何時(shí)出現(xiàn)業(yè)務(wù)活動在大于n毫秒的時(shí)期內(nèi)停止的情況，如果這種情況發(fā)生，則產(chǎn)生一個信令消息，通知呼叫控制功能和/或管理功能應(yīng)當(dāng)改變連接屬性，從而分配零帶寬。
信元監(jiān)視功能對于每一PVC判定業(yè)務(wù)活動已開始或己停止。由一個終端或其它PVC終端系統(tǒng)傳送的各信元經(jīng)由一個接口傳送給DBC。信元監(jiān)視功能可以包括抵達(dá)的數(shù)字信號的串-并變換和一個存儲全部或部分信元信頭的移位寄存器，以推進(jìn)對VPI/VCI和CLP比特的處理。信元監(jiān)視器功能包括在任一信元上能夠?qū)LP比特設(shè)置為低優(yōu)先級的能力。然而這種功能可以由處理器功能關(guān)閉。在經(jīng)由一個接口將信元向網(wǎng)絡(luò)傳送之前，如有必要，信元處理器功能能夠執(zhí)行數(shù)字信號的并-串變換。
信元監(jiān)視器功能每當(dāng)PVC上已改變業(yè)務(wù)活動時(shí)便通知處理器功能。處理器功能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目刂菩盘?，以開啟/停止信元監(jiān)視器中的CLP修改功能。每當(dāng)呼叫控制或網(wǎng)絡(luò)管理通知處理器某一特定PVC上沒有分配帶寬時(shí)，便在那個PVC上啟動CLP修改功能。另外，處理器功能產(chǎn)生一個送出的控制信號，請求呼叫控制或網(wǎng)絡(luò)管理更新UPC參量，從而使這一PVC上的所有信元作違例標(biāo)記。每當(dāng)呼叫控制或網(wǎng)絡(luò)管理通知處理器已給某一特定PVC分配了保證的帶寬時(shí)，便停止該P(yáng)VC上的CLP修改功能。如有必要，處理器功能還會產(chǎn)生一個請求給呼叫控制或網(wǎng)絡(luò)管理，意思是UPC參量已改變以停止違例標(biāo)記。
處理器功能還產(chǎn)生送給呼叫控制和網(wǎng)絡(luò)管理的控制信號，請求對PVC的帶寬改變。帶寬請求和證實(shí)信號經(jīng)由一個接口發(fā)送和接收。處理器對這些信號的正確產(chǎn)生有賴于PVC屬性數(shù)據(jù)存儲器中所存儲的數(shù)據(jù)，它包含有關(guān)所需保證帶寬的數(shù)量的信息，或是否可分配一些可供使用的比特速率，直至多達(dá)給定的最大值和給定最小值以上的值。
向終端相反方向傳送的各信元經(jīng)由一個接口送至DBC反饋功能。這一功能的目的是指令各終端停止發(fā)送，或是以不違背峰值速率或不違背在由UPC監(jiān)視的業(yè)務(wù)約定中所規(guī)定的支持信元速率的任何速率傳輸。通過修改任一信元信頭的一般流量控制(GFC)字段或通過當(dāng)未分配信元抵達(dá)時(shí)在其位置插入一個控制信元，反饋功能可以通過這些信號返回該終端。
反饋功能可以包括抵達(dá)的數(shù)字信號的串-并變換，提供一個移位寄存器以允許處理信元信頭以及輸出數(shù)字信號的并串變換。
處理器功能把送反饋信號到各終端的正確速率通知反饋功能。當(dāng)用戶已請求分配一個固定帶寬、而不是任何可供使用的比特速率后，便不需要產(chǎn)生任何反饋信號。在這種情況下，便假定終端總以固定速率傳送，該速率由UPC進(jìn)行監(jiān)視。所以，不需要任何控制功能來保持終端以正確的速率進(jìn)行傳送。
然而，對于已請求應(yīng)當(dāng)給PVC分配在最大和最小值之間的任何可用比特速率的用戶，便假定UPC僅檢查尚未超過最大值。
來自各可用比特速率PVC的各信元，當(dāng)?shù)诌_(dá)DBC時(shí)，便從內(nèi)部路由到信元監(jiān)視器功能中的幾個緩存器的一個緩存器。來自各固定比特速率PVC的各信元則不需要送到任何緩存器，因?yàn)閷Ω郊颖忍厮俾实臋z測是不必要的，除非由UPC提供檢測，在這種情況下，有兩種不同的時(shí)延特性。第一，以低延時(shí)傳送的突發(fā)性業(yè)務(wù)量的各固定比特速率PVC適合于可變比特速率的可視業(yè)務(wù)，第二，傳送具有大緩存器時(shí)延的突發(fā)性業(yè)務(wù)量的各可用比特速率PVC適合于時(shí)延不敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
在信元監(jiān)視器功能中的各個緩存器按照輸出比特速率是與一種業(yè)務(wù)量等級有關(guān)的。按照由呼叫控制和網(wǎng)絡(luò)管理給出的帶寬，給各可用比特速率PVC分配這些等級中的一個等級。
當(dāng)為PVC請求任何可用比特速率時(shí)，DBC可以供給各可接受等級的速率作為該請求的參量，或是以對于PVC可接受的最高等級的速率的請求開始，此速率是存儲在PVC屬性存儲器中的，并且，如果呼叫控制或網(wǎng)絡(luò)管理并不準(zhǔn)予這個請求，則為PVC產(chǎn)生一個可接受的最低等級速率的第二請求。如果同意這一請求，則不再作出任何請求，并給PVC指配這一等級。在給可用比特速率PVC分配一個等級之前，任何信元都不轉(zhuǎn)移到任何緩存器，并將各信元標(biāo)記為低優(yōu)先級。此外，從尚未給予帶寬的固定比特速率PVC或可用比特速率PVC抵達(dá)DBC的但并不轉(zhuǎn)移到任何緩存器的各信元，具有高于傳送緩存器中的各信元的優(yōu)先級。傳送緩存器是通用緩存器，各信元在輸出前，從等級緩存器轉(zhuǎn)移到傳送緩存器。
這種傳輸優(yōu)先級的規(guī)則是十分必要的，一方面保證可用比特速率PVC的信元序列完整性，一方面保證固定比特速率PVC具有最小時(shí)延。為理解對可用比特速率PVC的信元序列完整性的保證，十分清楚，如果頭R個信元在帶寬得以保證之前進(jìn)行傳送，且若信元R+1及各其余信元(直至檢測不到活動為止)接著轉(zhuǎn)移到一個等級緩存器，則因?yàn)樯鲜鰞?yōu)先級傳輸規(guī)則，信元R+1不可能在第R個信元之前進(jìn)行傳送。
如果n個PVC處于2Mbit/s等級，則各信元以n倍的2Mbit/s速率送給傳送緩存器。這樣保證可用比特速率PVC與網(wǎng)絡(luò)所期望的速率相一致。如果終端正在以高于這一速率的速率傳送，則結(jié)果將是等級緩存器開始占滿，但有附加的料想不到的業(yè)務(wù)量超出DBC而進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。
每當(dāng)一個等級緩存器已經(jīng)占滿，超出一個預(yù)分配門限時(shí)，或當(dāng)它已占滿但低于另一預(yù)定的門限時(shí)，信元監(jiān)視功能便給處理器功能提供一個指示。當(dāng)處理器功能收到一個等級緩存器占滿且超出上述第一門限的指示時(shí)，它便指令反饋功能給適當(dāng)?shù)慕K端送出“停止傳送”信號。適當(dāng)?shù)慕K端的PVC識別符從處理器功能傳送到反饋功能，反饋功能便可以插入具有相同PVC值的一系列控制信號，指令所有那些終端停止。另外，如果有大數(shù)量的PVC要停止，例如，若只有很少數(shù)目的不同等級，則它可以使用GFC來停止所有的PVC。
當(dāng)處理器功能接收到一個等級緩存器被占滿但低于第二門限的指示時(shí)，它便指令反饋功能信元傳輸可以在那些PVC上再次開始。在這種情況下，反饋功能將不再給那些PVC傳送控制信元，或者，如果所述功能正在控制大數(shù)量的PVC，則它將改變GFC設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種寬帶交換系統(tǒng)，包括有至少一個連接各自的信號源的入口和至少一個連接所選擇的信號接收系統(tǒng)的出口；該交換系統(tǒng)具有至少一個交換機(jī)，用于從入口至出口傳送信息—承載異步傳輸數(shù)據(jù)信元；系統(tǒng)控制裝置，用于經(jīng)由上述交換機(jī)在入口和出口間接受和建立一個連接；以及帶寬控制裝置，被安排來檢測在入口所收到的上述信息-承載數(shù)據(jù)信元，并自動地響應(yīng)于這種信元檢測，使系統(tǒng)控制裝置為向出口的信元傳輸分配帶寬。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)控制裝置包括用于為所述帶寬分配識別可用帶寬的裝置。
3.按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，帶寬控制裝置包括可操作的從識別裝置接收一個表示可用帶寬的控制信號的裝置。
4.按照權(quán)利要求2或3的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)控制裝置包括一個擁塞傳感器，用于傳送一個擁塞信號給帶寬控制裝置，并且該帶寬控制裝置包括反饋裝置，用于傳送一個減小業(yè)務(wù)量級指令給信號源的入口。
5.按照權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，帶寬控制裝置包括一個具有存儲裝置的傳輸限制器，該存儲器用于存儲一個最大信元速率值，該最大速率值是從由該限制器從系統(tǒng)控制裝置所收到的一個控制信號導(dǎo)出的；該帶寬控制裝置還包括一個當(dāng)在入口接收的信元速率超過最大輸出信元速率值時(shí)限制信元向上述交換機(jī)傳輸信元的裝置。
6.按照權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，該限制器包括一個延遲向交換機(jī)傳輸信元的緩存器。
7.按照權(quán)利要求5或權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于，帶寬控制裝置包括反饋裝置，該反饋裝置被安排得給產(chǎn)生數(shù)據(jù)信元的信號源的傳輸入口傳送最大輸出信元速率值。
8.按照權(quán)利要求5至7中的任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，使入口安排得從多個信號源接收數(shù)據(jù)信元，并且，傳輸限制器是可操作的以傳送來自各信號源中的一個信號源的信元，其傳送速率取決于來自由裝置所存儲的一個或多個其它信源的信元的數(shù)量。
9.按照任何上述權(quán)利要求之一的系統(tǒng)，其特征在于，使入口安排得從多個信號源接收數(shù)據(jù)信元，帶寬控制裝置包括一個信元監(jiān)視級，它可操作以讀取與信元有關(guān)的路由識別符和更新與路由識別符有關(guān)的活動狀態(tài)值，以及與上述識別符由無效到有效狀態(tài)有關(guān)的活動狀態(tài)值的轉(zhuǎn)移引起系統(tǒng)控制裝置給與上述識別符有關(guān)的各信元分配帶寬。
10.按照任何前述的權(quán)利要求之一的系統(tǒng)，其特征在于，帶寬控制裝置被安排得用來檢測信元傳送到出口時(shí)的速率。
11.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于，使帶寬控制裝置作如下安排如果所分配的帶寬大于以監(jiān)視的速率傳輸信元所需要的帶寬，則將使該系統(tǒng)控制裝置給各信元分配較小的帶寬。
12.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于，使帶寬控制裝置安排得用以讀取來向信元的帶寬識別部分，并使系統(tǒng)控制裝置按照所述部分所識別的帶寬給各信元分配帶寬。
13.按照任何上述權(quán)利要求之一的系統(tǒng)，其特征在于，使帶寬控制裝置作如下安排按照默認(rèn)帶寬來限制來向信元被接受到系統(tǒng)中時(shí)所用的速率，直到系統(tǒng)控制裝置給所述來向信元已分配帶寬為止。
14.按照權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，帶寬控制裝置包括用于當(dāng)除上述默認(rèn)帶寬外不給上述來向信元分配任何帶寬時(shí)便給該信元指配低優(yōu)先級狀態(tài)的裝置。
15.按照任何上述權(quán)利要求之一的系統(tǒng)，其特征在于，帶寬控制裝置包括信元計(jì)數(shù)器，用于對從連接到帶寬控制裝置的各個信號源接收到的信元進(jìn)行計(jì)數(shù)，并藉此產(chǎn)生對用戶收費(fèi)的計(jì)費(fèi)信號。
16.按照權(quán)利要求6或7的系統(tǒng)，其特征在于，緩存器具有用于檢測緩存器填充到預(yù)定門限值的裝置，以及當(dāng)緩存器已被填充到預(yù)定門限值時(shí)，反饋裝置響應(yīng)于該緩存器而為連接到入口的有關(guān)信號源重新傳送最大輸出信元速率值。
17.在從系統(tǒng)入口至系統(tǒng)出口傳輸信息—承載異步傳輸數(shù)據(jù)信元的一種寬帶交換系統(tǒng)中，使用帶寬控制裝置檢測在入口所收到的來向信元，并自動地響應(yīng)于這種信元檢測，以使系統(tǒng)的系統(tǒng)控制裝置給信元向出口的傳輸分配帶寬。
18.一種經(jīng)由至少一個交換機(jī)從系統(tǒng)入口向系統(tǒng)出口傳送信息—承載異步傳輸數(shù)據(jù)信元的運(yùn)行方法，該方法包括藉檢測信元來控制傳送信元的帶寬，并自動地響應(yīng)于這種檢測，使系統(tǒng)的系統(tǒng)控制裝置給信元從入口到出口的傳輸分配帶寬。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其特征在于，在分配帶寬之前識別可用帶寬，以及將擁塞信號送至入口，以使輸入業(yè)務(wù)量量級降低。
20.按照權(quán)利要求18或19的方法，其特征在于，存儲從由系統(tǒng)控制裝置所收到的控制信號導(dǎo)出的最大輸出信元速率值，并在入口接收信元速率超出最大輸出信元速率值時(shí)，便限制信元向所述交換機(jī)的傳輸。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，限制步驟包括延遲緩存器中信元到交換機(jī)的傳輸。
22.按照權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于，將最大輸出信元速率值作為反饋信號傳送給產(chǎn)生數(shù)據(jù)信元的信號源。
23.按照權(quán)利要求20至22中之一的方法，其特征在于，從多個信號源接收數(shù)據(jù)信元，以及限制步驟包括以取決于從一個或多個其它信源所收到的信元數(shù)量的速率傳送從各信源中的一個信源所收到的信元。
24.按照任何權(quán)利要求18至23中之一的方法，其特征在于，從多個信號元接收數(shù)據(jù)信元，通過讀取與信元有關(guān)的路由識別符監(jiān)視來向信元，以及更新與路由識別符有關(guān)的活動狀態(tài)值，該方法還包括根據(jù)與所述識別符從有效變?yōu)闊o效狀態(tài)有關(guān)的活動狀態(tài)值的轉(zhuǎn)移，引起系統(tǒng)控制裝置給與所述識別符有關(guān)的信元分配帶寬。
25.按照任何權(quán)利要求18至24的方法，其特征在于，檢測步驟包括檢測信元從所識別的信號源送至入口的速率。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其特征在于，如果分配的帶寬大于以檢測到的速率傳送信元所需的帶寬，則引起系統(tǒng)控制裝置給該信元分配更小的帶寬。
27.按照權(quán)利要求18或24的方法，其特征在于，包括讀取來向信元的帶寬識別部分，以及使系統(tǒng)控制裝置按照由所述部分所識別的帶寬給信元分配帶寬。
28.按照權(quán)利要求18至27中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，按照默認(rèn)帶寬來限制接受來向信元進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)上的速率，直至由系統(tǒng)控制裝置已給所述來向信元分配了帶寬為止。
29.按照權(quán)利要求18至28中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，對從各個信號源所收到的信元進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而產(chǎn)生對用戶收費(fèi)的計(jì)費(fèi)信號。
30.按照權(quán)利要求21和22的方法，其特征在于，檢測緩存器向一個預(yù)定的門限值的填充，并響應(yīng)于到達(dá)上述預(yù)定的門限級，使得當(dāng)緩存器已填充到該門限值時(shí)，為相應(yīng)的信號源重新傳輸最大輸出信元速率值。
31.一種寬帶交換系統(tǒng)的動態(tài)帶寬控制器，該系統(tǒng)用于經(jīng)由至少一個交換機(jī)從系統(tǒng)入口至系統(tǒng)出口傳送信息-承載異步傳輸數(shù)據(jù)信元，其中控制器包括用于檢測在入口所收到的所述信元的裝置，以及用于自動地響應(yīng)于這樣的信元檢測以發(fā)出一個帶寬請求信號而使系統(tǒng)中為信元傳輸?shù)匠隹诜峙鋷挼难b置。
32.按照權(quán)利要求31的控制器，該控制器被安排成使得當(dāng)系統(tǒng)中正在處理帶寬請求時(shí)并在所述帶寬分配之前允許信元通過系統(tǒng)。
33.按照權(quán)利要求31或32的控制器，其特征在于，傳輸限制裝置被安排得用來響應(yīng)于系統(tǒng)控制信號而存儲一個信元速率指示器的值，以及當(dāng)在入口接收信元的速率超過由該信元速率指示器信號所指示的信元速率時(shí)限制信元的向前傳輸。
全文摘要
在用于交換異步傳輸數(shù)據(jù)信元的寬帶交換系統(tǒng)中，一種動態(tài)帶寬控制器(DBC)控制加到系統(tǒng)輸入端口的數(shù)據(jù)信元，該數(shù)據(jù)信元是由許多傳送終端系統(tǒng)送出的。DBC為來自每一信源的信元提供緩存，并按照給來自各個終端系統(tǒng)的信元分配的一個當(dāng)前信元速率(CR)而控制數(shù)據(jù)信元向系統(tǒng)的輸出。當(dāng)一個終端系統(tǒng)開始傳送數(shù)據(jù)信元時(shí)，DBC檢測來向信元的出現(xiàn)和向形成系統(tǒng)一部分的一個連接接納控制(CAC)請求帶寬，同時(shí)給該終端系統(tǒng)提供默認(rèn)的信元速率，以使傳輸能夠繼續(xù)不斷地進(jìn)行直至分配了適當(dāng)帶寬為止。DBC含有緩存器，用以在這種情況下緩存信元。適當(dāng)帶寬一旦得以分配，便將來自CAC的信元速率建議信息送回DBC，而后送給傳輸終端系統(tǒng)以阻止信元以比可用帶寬相應(yīng)速率過高的速率傳輸。本發(fā)明具有設(shè)備和方法兩個方面。
文檔編號H04L12/54GK1147329SQ9519282
公開日1997年4月9日 申請日期1995年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月9日
發(fā)明者A·史密夫, J·L·阿當(dāng)斯 申請人:牛津布魯克斯大學(xué), 英國電訊公司