DE19709258B4

DE19709258B4 - Rückkopplungssteuerverfahren und zugehörige Vorrichtung in einem ATM-Schaltsystem

Info

Publication number: DE19709258B4
Application number: DE1997109258
Authority: DE
Inventors: Toshio Kawasaki Soumiya; Koji Kawasaki Nakamichi; Takeshi Kawasaki Kawasaki; Naotoshi Kawasaki Watanabe; Michio Kawasaki Kusayanagi; Kenichi Kawasaki Kawarai
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: DE19709258A1; CN1163524A; US6094418A; JPH1079750A; CN1108678C; JP3686493B2; US6671257B1

Abstract

Verzögerungszeitmeßverfahren zum Messen einer Verzögerungszeit bei einem Schalter (2) von Zellen, die sich zwischen dem Schalter (2) und einem Endgerät (A) bewegen, mit folgenden Schritten:
Erfassen einer ersten Steuerzelle (F-RM), die sich in einer ersten Richtung in einem Netzwerk bewegt;
Speichern einer Ankunftszeit (Ta) und einer Verbindungsidentifizierungsinformation der erfaßten ersten Steuerzelle (F-RM);
Erhalten einer Ankunftszeit (Tb) einer zweiten Steuerzelle (B-RM), die sich in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung bewegt, wenn die zweite Steuerzelle ankommt, die dieselbe Verbindungsidentifizierungsinformation wie die gespeicherte Verbindungsidentifizierungsinformation aufweist; und
Berechnen einer Umlaufverzögerungszeit (T), die in einem Zeitraum erforderlich ist, in welchem eine Steuerzelle beim Schalter (2) ankommt, beim Endgerät (A) zurückgeschickt wird und zum Schalter (2) zurückkehrt, durch Subtrahieren der Ankunftszeit (Ta) der ersten Steuerzelle (F-RM) von der Ankunftszeit (Tb) der zweiten Steuerzelle (B-RM), als die Verzögerungszeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorgehensweise zum Verhindern eines Netzwerkstaus auf der Grundlage einer Rückkopplungssteuerung, in einem ABR-Kommunikationsdienst (ABR: verfügbare Bitrate).

Momentan wird von dem ATM-Forum und der ITU-T ein Dienst vorgeschlagen, der als ABR-Dienst bezeichnet wird, als Dienst zum Einsatz eines Datenaustauschverfahrens, welches mit einem ATM-Verfahren durchgeführt wird (ATM: asynchrone Übertragungsbetriebsart), und zwar bei einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationsnetzwerk beispielsweise einem LAN (Lokalbereichsnetzwerk), WAN (Großbereichsnetzwerk), und so weiter. Dies ist beschrieben in der: ITU-T recommendation I.371 "Traffic control and congestion control in B-ISDN", 1996 und The ATM Forum "Traffic Management Specification Version 4.0", April 1996. Bei dem ABR-Dienst schickt ein Schalter Stauinformation in einem Netzwerk zurück zu einem sendenden Endgerät, wodurch Stau im Netzwerk vermieden wird. Genauer gesagt ändert der Schalter die Übertragungsrate des sendenden Endgeräts, während er den Benutzungszustand von Netzwerkressourcen überwacht, so daß das Netzwerk effizient betrieben wird, und in dem ABR-Dienst ein Stau sowie ein Zellenverlust in dem Netzwerk verhindert werden können. Nachstehend wird der ABR-Dienst erläutert.

(ABR-Dienst)

In einem den ABR-Dienst nutzenden Kommunikationssystem wird eine Ressourcenmanagementzelle (nachstehend als RM-Zelle bezeichnet) dazu verwendet, Information über Netzwerkressourcen eines Endgerätes mitzuteilen. Ein sendendes Endgerät sendet jedesmal die RM-Zelle aus, wenn es eine vorbestimmte Anzahl an Benutzerdatenzellen überträgt. Die RM-Zelle erreicht ein empfangendes Endgerät über ein ATM-Netzwerk, und wird an das sendende Endgerät zurückgeschickt.

1 zeigt schematisch das Format der RM-Zelle. Ebenso wie eine Benutzerdatenzelle besteht die RM-Zelle aus einem Vorlauf von 5 Byte (oder 5 Bytes mit je 8 Bit), und einer Nutzlast (payload) von 48 Byte, wie in der Figur gezeigt ist.

Ein GFC/VPI-Feld in dem Vorlauf wird als GFC-Feld (allgemeine Flußsteuerung) in einer UNI (Benutzernetzwerkschnittstelle) verwendet, wogegen es als Teil eines VPI-Feldes (Feld für eine virtuelle Pfadidentifizierung) in einer NNI (Netzwerkknotenschnittstelle) verwendet wird. Die Identifizierung VPI für einen virtuellen Pfad wird daher als 8 Bit in der UNI behandelt, wogegen sie als 12 Bit in der NNI behandelt wird. Weiterhin gibt ein VCI-Feld eine Identifizierung eines virtuellen Kanals von 16 Bits an, und bezeichnet ein PT-Feld den Nutzlasttyp von 3 Bits in dem Vorlauf. Ist der Wert des Nutzlasttyps gleich "000", so bezeichnet dies eine Benutzerzelle ohne Stau. Ist der Wert des Nutzlasttyps gleich "110", so bezeichnet dies eine RM-Zelle. Ein CLP-Feld bezeichnet die Anzeige einer Zellenverlustpriorität von 1 Bit. Ein HER-Feld bezeichnet eine Vorlauffehlersteuerung von 8 Bit.

In der Nutzlast von 48 Byte der RM-Zelle ist ein Feld RM PROTOCOL ID von 1 Byte eine Identifizierung für ein RM-Protokoll, und stellt ein DIR-Feld von 1 Bit ein Richtungsanzeigebit dar. Ist der Wert des DIR-Feldes gleich "0", so bezeichnet dies eine F-RM-Zelle (Vorwärts-RM-Zelle). Ist der Wert des DIR-Feldes gleich "1", so ist hiermit eine B-RM-Zelle bezeichnet (Rückwärts-RM-Zelle). Ein BN-Feld von 1 Bit bezeichnet ein rückwärtiges explizites Staubenachrichtigungsbit, welches eine B-RM-Zelle bezeichnet, die in einem Schalter oder einem Empfangsendgerät in einem ATM-Netzwerk erzeugt wird. Ein CI-Feld von 1 Bit gibt ein Stauanzeigebit an. Ein NI-Feld von 1 Bit bezeichnet ein Bit, welches angibt, daß die Zellenrate nicht erhöht ist. Ein RA-Feld von 1 Bit bezeichnet ein Bit für eine Anforderungsbestätigungsantwort, welches in einem ABR-Dienst nicht verwendet wird. Res-Felder von 3 Bit bezeichnen unbenutzte Bits oder Reservebits.

Ein ER-Feld von 2 Byte bezeichnet eine explizite Zellenrate. Ein CCR-Feld von 2 Byte bezeichnet eine momentane Zellenrate. Ein MCR-Feld von 2 Byte bezeichnet eine minimale Zellenrate, die festgelegt wird, wenn eine Verbindung eingerichtet wird. Ein QL-Feld von 4 Byte bezeichnet eine Warteschlangenlänge, die in einem ABR-Dienst entsprechend der ATM-Forumregel nicht verwendet wird. Ein SN-Feld von 4 Byte bezeichnet eine Sequenznummer. Res-Felder von 30 Byte plus 6 Bit bezeichnen unbenutzte oder Reservebits. Ein CRC-Feld von 10 Bits bezeichnet ein Prüfbit für den zyklischen Redundanzkode.

Ein ATM-Schalter in einem ATM-Netzwerk teilt Information in Bezug auf das Netzwerk einem sendenden Endgerät mit, durch Einschreiben von Ressourceninformation (Bandinformation und Stauinformation) in Bezug auf den Zustand des Schalters in eine RM-Zelle, welche durch den Schalter hindurchgeht. Das sendende Endgerät, welches die RM-Zelle empfängt, in welche die Band- und Stauinformation usw. eingeschrieben wurde, berechnet erneut seine ACR (zulässige Zellenrate) auf der Grundlage dieser Information, und führt eine Kommunikation mit einer Rate durch, die kleiner oder gleich der ACR ist.

Weiterhin setzt das sendende Endgerät eine PCR (Spitzenzellenrate), welche eine maximale Übertragungsrate darstellt, sowie eine MCR (minimale Zellenrate), welche eine minimale Anfragerate darstellt, bei dem Netzwerk fest bzw. verhandelt diese mit diesem, zu Beginn der Kommunikation. Das sendende Endgerät kann ATM-Zellen (nachstehend einfach als Zellen bezeichnet) nicht mit einer höheren Rate als der PCR übertragen, welche durch diese Verhandlungen festgelegt wird. Zusätzlich stellt das ATM-Netzwerk eine Rate größer oder gleich der MCR sicher, welche durch die Verhandlung festgelegt wurde. Die ACR an dem sendenden Endgerät ändert sich daher zwischen der MCR und der PCR (MCR ≤ ACR ≤ PCR).

Durch diese Operationen kann die ATM-Netzwerkseite einen Stau vermeiden oder sich nach einem Stau erholen, und kann die Endgeräteseite Zellen mit einer hohen Rate unter der Bedingung übertragen, daß die Netzwerkressourcen nicht gestaut oder verstopft sind.

(Von einem ABR-Endgerät durchgeführte Operationen)

Operationen, die von einem sendenden Endgerät (ABR-Sendeendgerät) und einem empfangenden Endgerät (ABR-Empfangsgerät) durchgeführt werden, welche den ABR-Dienst zur Durchführung von Kommunikationsvorgängen benutzen, sind das Ziel der Standardisierung in dem ATM-Forum. Nachstehend ist eine kurze Erläuterung der grundlegenden Operationen angegeben, welche von diesen Endgeräten durchgeführt werden.

ABR-Sendeendgerät:

Das sendende Endgerät überträgt Zellen mit einer Rate, die zu jedem Zeitpunkt kleiner oder gleich der zulässigen Zellenrate ACR ist. Das ABR-Sendeendgerät überträgt eine RM-Zelle zu jedem Zeitpunkt, wenn es eine vorbestimmte Anzahl (Nrm-1) an Benutzerdatenzellen überträgt. Beim Empfang der RM-Zelle erhöht das sendende Endgerät die ACR um einen vorbestimmten Wert, wenn das CI-Bit (Stauanzeigebit), welches das Stauanzeigebit in der RM-Zelle darstellt, auf "0" eingestellt ist (was anzeigt, daß kein Stau vorhanden ist). Andererseits verringert das sendende Endgerät die ACR um einen vorbestimmten Wert, wenn das CI-Bit auf "1" eingestellt ist (Stauanzeige). Gleichzeitig mit den voranstehend geschilderten Operationen führt das sendende Endgerät einen Vergleich zwischen einer expliziten Rate ER (explizite Rate), die in der RM-Zelle enthalten ist, und der vorher erneut berechneten ACR durch, und legt die niedrigere Rate als neue ACR fest. Allerdings ist hierbei zu berücksichtigen, daß der Wert der ACR in folgendem Bereich liegen muß: MCR ≤ ACR ≤ PCR.

Für die Übertragung einer F-RM-Zelle stellt das sendende Endgerät die Spitzenwertzellenrate PCR ein, welche vom Benutzer zum Zeitpunkt der Einrichtung eines Zellenrufes festgelegt wird, in dem ER-Feld der F-RM-Zelle, stellt die zulässige Zellenrate ACR in dem CCR-Feld ein, und stellt die minimale Zellenrate MCR in dem MCR-Feld ein.

Beim Empfang einer B-RM-Zelle kann das sendende Endgerät die Zellenrate innerhalb eines Bereichs erhöhen, der nicht über die Spitzenwertzellenrate PCR hinausgeht, entsprechend einer vorbestimmten Regel, unter der Bedingung, daß das Stauanzeigebit CI anzeigt, daß kein Stau vorhanden ist, und daß das Bit NI, welches keine Erhöhung der Zellenrate anzeigt, angibt, daß die Zellenrate erhöht werden kann. Wenn das Stauanzeigebit CI einen Stau anzeigt, so senkt das sendende Endgerät die Zellenrate innerhalb eines Bereiches ab, der nicht kleiner ist als die minimale Zellenrate MCR, entsprechend einer vorher festgelegten Regel. Daher wird die zulässige Zellenrate ACR des sendenden Endgeräts innerhalb folgenden Bereichs geändert: MCR ≤ ACR ≤ PCR. Wenn in dem ATM-Netzwerk kein Stau auftritt, so führt das sendende Endgerät eine Übertragung bei der Spitzenwertzellenrate PCR oder eine Zellenrate in der Nähe der PCR durch.

ABR-Empfangsendgerät:

Ein ABR-Empfangsendgerät schließt eine Benutzerdatenzelle ab, die von einem sendenden Endgerät übertragen wird, und schickt eine empfangene RM-Zelle an das sendende Endgerät zurück. Wenn ein EFCI-Bit (explizite Vorwärtsstauanzeige), welches angibt, ob ein Stau auftritt oder nicht, in der Benutzerdatenzelle auf "1" eingestellt ist, welche unmittelbar vor dem Empfang der RM-Zelle zu diesem Zeitpunkt empfangen wird, so ordnet das Empfangsendgerät den Wert "1" dem Stauanzeigebit CI in der zurückzuschickenden RM-Zelle zu, und schickt diese RM-Zelle zurück.

(Von einem ATM-Schalter durchgeführte Operationen)

Operationen zur Durchführung des ABR-Dienstes, die auf der ATM-Netzwerkseite durchgeführt werden, also von einem ATM-Schalter durchgeführte Operationen, lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen, die als EFCI-Betriebsart bzw. ER-Betriebsart bezeichnet werden.

Ein Schalter in der EFCI-Betriebsart setzt das EFCI-Bit in einer durch den ATM-Schalter hindurchgehenden Benutzerdatenzelle in einem Stauzustand ein. Durch diese Einstellung kann der Stau in dem Schalter dem Empfangsendgerät mitgeteilt werden, welches dann die RM-Zelle zurückschickt, deren CI-Bit durch das Empfangsendgerät selbst eingestellt wird. Dies führt dazu, daß der Stau dem Sendeendgerät mitgeteilt werden kann.

Ein Schalter in der ER-Betriebsart berechnet eine Rate, mit welcher Endgeräte eine Übertragung durchführen können, auf der Grundlage eines Stauzustandes, und eines verfügbaren Bands in dem Schalter, und berechnet die explizite Rate ER, welche eine Rate darstellt, mit welcher ein Sendeendgerät eine Übertragung durchführen darf, und schreibt diesen ER-Wert in das ER-Feld einer RM-Zelle ein, die durch den ATM-Schalter in Vorwärtsrichtung hindurchgeht (von der Sendeseite zur Empfangsseite), oder in Rückwärtsrichtung (von der Empfangsseite zur Sendeseite). Durch diese Operationen kann der ATM-Schalter den Endgeräten die Rate direkt mitteilen, wodurch eine exaktere Ratensteuerung ermöglicht wird.

Weiterhin kann der Schalter selbst eine RM-Zelle erzeugen, und die erzeugte RM-Zelle an das Sendeendgerät übertragen, zusätzlich zu einen von einem Endgerät übertragenen RM-Zelle, unabhängig von der EFCI-Betriebsart oder der ER-Betriebsart. Zu diesem Zeitpunkt kann der ATM-Schalter das CI-Bit in der RM-Zelle einstellen, oder eine berechnete explizite Rate ER in die erzeugte RM-Zelle einschreiben, abhängig von seinem Stauzustand oder seinem verfügbaren Band.

Das Ziel des ATM-Forums ist es, die voranstehend geschilderten Operationen als ATM-Schalteroperationen zu standardisieren. Jedoch ist das Ziel der Standardisierung nicht ein bestimmtes Steuerverfahren oder ein bestimmtes Ausführungsverfahren. Beispielsweise ist ein Verfahren zur Feststellung eines Stauzustands in einem ATM-Schalter oder ein Algorithmus zur Berechnung der expliziten Rate ER nicht standardisiert oder genormt, wie es beschrieben ist in Koji Nakamichi, et al., "Performance Evaluation of TCP over ATM with Flow Control", ITC Seminar '98.

Um eine ausreichende Kommunikationsqualität für jeden Benutzer in einem ATM-Netzwerk sicherzustellen, wird die Flußrate von Zellen von jedem Benutzer in einer UNI (Benutzer-Netzwerkschnittstelle) überwacht, welche eine Netzwerk-Endgerätschnittstelle darstellt, die an einem Eingangspunkt des Netzwerks vorgesehen ist. Wenn Zellen übertragen werden, die eine zulässige Rate übersteigen, muß eine UPC-Fähigkeit (Benutzerparametersteuerungsfähigkeit) vorgesehen sein, um die Zellen auszuschalten, welche die vorgegebenen Werte verletzen.

Wenn man es zuläßt, daß derartige verletzende Zellen in das Netzwerk hineinfließen, tritt infolge eines massiven Flusses von Zellen in einen Kommunikationskanal ein Stau auf. Daher besteht die Möglichkeit, daß die Qualität der Kommunikationsvorgänge nicht sichergestellt werden kann, nicht nur in Bezug auf diesen einen Benutzer, sondern auch in Bezug auf einen anderen Benutzer. Da ebenfalls überwacht werden muß, ob der Benutzer die Rate beachtet, die von dem Netzwerk durch eine RM-Zelle festgelegt wird, zusätzlich zur Flußrate von Zellen, die zwischen dem Benutzer und dem Netzwerk zum Zeitpunkt der Einrichtung des Rufs verhandelt wird, muß die Überwachungsrate bei der UPC-Steuerung dynamisch geändert werden, abhängig vom Inhalt der RM-Zelle.

Unter UPC-Steuerung kann ein Schalter nicht unmittelbar dann die Überwachungsrate ändern, nachdem er eine ER oder eine Stauanzeige in eine RM-Zelle eingeschrieben hat. Dies liegt daran, daß infolge der für die nachstehend angegebenen Operationen erforderlichen Zeit eine Verzögerung hervorgerufen wird: die RM-Zelle erreicht ein Sendeendgerät; das Sendeendgerät ändert die ACR abhängig vom Inhalt der empfangenen RM-Zelle; und die daraufhin übertragene Zelle erreicht den ATM-Schalter. Daher muß die Überwachungsrate geändert werden, nachdem eine Umlaufverzögerungszeit abgelaufen ist. Der ATM-Schalter, welcher die ABR-Kommunikation durchführt, muß daher eine für die UPC erforderliche Verzögerungszeit messen.

Bei der ABR-Kommunikation muß die Überwachungsrate geändert werden, nachdem die in die RM-Zelle eingeschriebene ER entsprechend der Überwachungsrate in der UNI geändert wurde, und die voranstehend geschilderte Verzögerungszeit abgelaufen ist.

Um die Möglichkeit auszuschalten, daß benutzerseitig eine Zelle fehlerhaft als verletzende Zelle in der UPC festgestellt wird, wenn die Benutzerseite die Vorgabe durch einen Schalter befolgt, diskutieren das ATM-Forum und die ITU-T momentan, ob die UPC niedriger als die Rate entsprechend dem Maximalwert τ₂ für die Verzögerungszeit eingestellt werden soll oder nicht, oder ob die Rate entsprechend einem Minimalwert τ₃ für die Verzögerungszeit erhöht werden soll. Dies ist beschrieben in ITU-T recommendation I.371.1 "Traffic control and congestion control in B-ISDN", May 1996.

Da das Sendeendgerät eine RM-Zelle abschließt, welche von dem Schalter zum Sendeendgerät zurückgeschickt wurde, kann die Gesamtmenge für die Übertragungszeit, die durch Addition der Durchlaufzeit der Zelle, die von dem Schalter an das Sendeendgerät übertragen wurde, zur Durchlaufzeit der Zelle erhalten wird, die vom Sendeendgerät zum Schalter übertragen wird, als der voranstehend erwähnte Betrag für die zu messende Verzögerungszeit verwendet werden.

Da Taktphasen zur Messung von Verzögerungen sowohl auf der Seite des Senders als auch des Schalters mit hoher Genauigkeit synchron ablaufen müssen, um den voranstehend erwähnten Gesamtbetrag als exakte Verzögerungszeit festzulegen, läßt sich dies schwer realisieren.

Zusätzlich müssen die folgenden zwei Probleme überwunden werden, um den ABR-Dienst in einem ATM-Vermittlungssystem oder Schaltsystem einzusetzen.

Problem 1: Von einem ABR-Endgerät durchgeführte Operationen stellen das Ziel für die Standardisierung dar, wie voranstehend erwähnt, jedoch sind spezifische Operationen, die von einem ATM-Schalter durchgeführt werden, kein Standardisierungsziel. Der ATM-Schalter muß daher eine Steuerfähigkeit aufweisen, um die Operationen der voranstehend geschilderten EFCI-Betriebsart oder der ER-Betriebsart einzurichten, um den ABR-Dienst in dem ATM-Schalter zu unterstützen. Der ATM-Schalter erfordert daher eine neue Steuerfähigkeit, die in einem konventionellen ATM-Schalter nicht vorgesehen ist.

Problem 2: Da die Schaltgeschwindigkeit eines ATM-Schalters in einem umfangreichen ATM-Schaltsystem bemerkenswert hoch ist, kann die Fähigkeit zur Berechnung oder Änderung der expliziten Rate ER kaum in sämtlichen Puffern verwirklicht werden.

Aus der vorveröffentlichten Druckschrift EP 661 851 A2 und der in das Prioritätsintervall fallenden Druckschrift WO 97/01913 A2 sind ATM-Verfahren mit der Übertragung von Steuerzellen (RM-Zellen) zur Steuerung der Datenübertragungsrate bekannt.

Die in das Prioritätsintervall fallende Druckschrift DE 195 27 061 A1 zeigt ein Zellenverzögerungsmeßverfahren mittels linearer Regressionsanalyse, das unsynchronisierte Zeitgeber an unterschiedlichen Meßpunkten in einem ATM-Vermittlungssystem zuläßt.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Überwindung der voranstehend geschilderten Probleme. Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verzögerungszeitmeßverfahrens, welches den Fluß der Zellen überwachen und steuern kann, die von einem Sendeendgerät zu einem Netzwerk bei einer ABR-Kommunikation fließen, durch Einstellung eines geeigneten Wertes als Verzögerungsparameter, der in einer UPC eingestellt werden soll, und einer zugehörigen Vorrichtung. Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines ABR-Steuerverfahrens und eines ABR-Steuersystems, welche Staus vermeiden können, und den Leitungsnutzungswirkungsgrad gleichzeitig verbessern können. Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer spezifischen ABR-Steuerfähigkeit, durch welche der ABR-Dienst selbst in einem umfangreichen ATM-Schaltsystem (Vermittlungssystem) verwirklicht werden kann.

Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Messung einer Verzögerungszeit durch einen Schalter (Vermittlung) in einem ATM-Netzwerk dar, welches den ABR-Dienst zur Verfügung stellt. Dieses Verfahren umfaßt folgende Schritte: Feststellung einer ersten RM-Zelle, die in einer ersten Richtung in dem ATM-Netzwerk fließt; Speicherung einer Ankunftszeit, einer Verbindungsidentifizierung, und einer Sequenznummer der festgestellten ersten RM-Zelle; Ermittlung einer Ankunftszeit einer zweiten RM-Zelle, die in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung fließt, wenn die zweite RM-Zelle ankommt, welche dieselbe Verbindungsidentifizierung und Sequenznummer aufweist wie die gespeicherte Verbindungsidentifizierung und Sequenznummer; und Berechnung einer Umlaufverzögerungszeit, die in einem Zeitraum erforderlich ist, in welchem eine RM-Zelle an dem Schalter ankommt, an einem ABR-Endgerät erneut ankommt, und zum Schalter zurückkehrt, durch Subtrahieren der Ankunftszeit der ersten RM-Zelle von der Ankunftszeit der zweiten RM-Zelle.

Dieses Verfahren kann weiterhin folgende Schritte umfassen:
Messung der Umlaufverzögerungszeit in der Richtung einer ABR-Verbindung, und zwar eine Anzahl "N"-mal (N: frei wählbare Zahl), wenn ABR-Verbindungen in beiden Richtungen zwischen Endgeräten eingerichtet werden; und Einstellung von Maximal- und Minimalwerten der gemessenen Umlaufverzögerungszeiten als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die in einer UPC verwendet werden, für eine ABR-Verbindung in einer unterschiedlichen Richtung. Weiterhin kann das Verfahren zusätzlich folgende Schritte aufweisen: einmalige Messung der Umlaufverzögerungszeit in der Richtung einer ABR-Verbindung, wenn ABR-Verbindungen in beiden Richtungen zwischen Endgeräten eingerichtet sind; und Einstellung von Maximal- und Minimalwerten der Umlaufverzögerungszeiten, die auf der Grundlage einer Exponentialverteilung berechnet werden, deren Mittelwert die gemessene Umlaufverzögerungszeit ist, als Maximal- und Minimalwerte für Verzögerungsparameter, die in einer UPC verwendet werden, für eine ABR-Verbindung einer unterschiedlichen Richtung.

Ein Schalter (bzw. eine Vermittlung) gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Schalter in einem ATM-Netzwerk, welches einen ABR-Dienst zur Verfügung stellt. Der Schalter weist eine erste Feststelleinheit auf, um eine erste RM-Zelle zu erfassen, die in einer ersten Richtung in dem ATM-Netzwerk fließt; eine Speichereinheit zum Speichern einer Ankunftszeit, einer Verbindungsidentifizierung, und einer Sequenznummer der ersten RM-Zelle, die von der Feststelleinheit erfaßt wird; eine zweite Feststelleinheit zur Erfassung einer zweiten RM-Zelle, die in einer zweiten Richtung in dem ATM-Netzwerk fließt; und eine Berechnungseinheit zur Berechnung einer Umlaufverzögerungszeit, die in einem Zeitraum erforderlich ist, in welchem eine RM-Zelle an dem Schalter ankommt, zu einem ABR-Endgerät zurückgeschickt wird, und zum Schalter zurückkehrt, durch Subtrahieren der Ankunftszeit der ersten RM-Zelle von der Ankunftszeit der zweiten RM-Zelle, wenn die Verbindungsidentifizierung und die Sequenznummer der zweiten RM-Zelle zur Verbindungsidentifizierung und der Sequenznummer der ersten RM-Zelle passen (mit diesen übereinstimmen), welche in der Speichereinheit gespeichert sind.

Der Schalter kann weiterhin eine UPC-Parametersteuereinheit aufweisen, um die Umlaufverzögerungszeit in der Richtung einer ABR-Verbindung "N"-mal (frei wählbare Anzahl) zu messen, und Maximal- und Minimalwerte gemessener Umlaufverzögerungszeiten als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern einzustellen, die in einer UPC verwendet werden, für eine ABR-Verbindung in einer unterschiedlichen Richtung, wenn ABR-Verbindungen in beiden Richtungen zwischen Endgeräten eingerichtet sind.

Zusätzlich kann der Schalter weiterhin eine UPC-Parametersteuereinheit aufweisen, um die Umlaufverzögerungszeit in der Richtung einer ABR-Verbindung zu messen, und Maximal- und Minimalwerte der Umlaufverzögerungszeit einzustellen, die auf der Grundlage einer Exponentialverteilung berechnet wird, deren Mittelwert die gemessene Umlaufverzögerungszeit darstellt, als Maximal- und Minimalwerte für Verzögerungsparameter, die in einer UPC verwendet werden, für eine ABR-Verbindung in einer unterschiedlichen Richtung, wenn ABR-Verbindungen in beiden Richtungen zwischen Endgeräten eingerichtet sind.

Ein Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein durch einen Computer lesbares Speichermedium. Das Speichermedium speichert ein Programm, welches das voranstehend geschilderte Verfahren zur Messung einer Verzögerungszeit gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Schalter in einem ATM-Netzwerk durchführt, welches einen ABR-Dienst zur Verfügung stellt.

Ein ABR-Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Mitteilung einer zulässigen Übertragungsrate an ein Endgerät eines ATM-Netzwerks. Dieses Verfahren umfaßt folgende Schritte: Erhalten der Anzahl aktiver Verbindungen, in welchen eine oder mehrere Zellen während eines Beobachtungszeitraums ankommen, entsprechend einem Ausgangskanal; und Mitteilung eines Wertes, der durch Teilen eines Bandes des Ausgangskanals durch die Anzahl aktiver Verbindungen erhalten wird, an ein Sendeendgerät, als zulässige Übertragungsrate. Daher kann die Übertragungsrate eingestellt werden, welche für die Anzahl aktiver Verbindungen geeignet ist.

Ein anderes ABR-Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Mitteilung einer zulässigen Übertragungsrate an ein Sendeendgerät in einem ATM-Netzwerk. Dieses Verfahren umfaßt folgende Schritte: Feststellung der Anzahl aktiver Verbindungen, in welcher eine oder mehrere Zellen während eines Beobachtungszeitraums ankommen, entsprechend einem Ausgangskanal; Subtrahieren eines Wertes, der den Gesamtwert minimaler Zellenraten der aktiven Verbindungen entsprechend dem Ausgangskanal darstellt, von einem Band des Ausgangskanals, Dividieren des Subtraktionsergebnisses durch die Anzahl aktiver Verbindungen, Addieren der minimalen Zellenrate entsprechend jeder der aktiven Verbindungen zum Divisionswert, und Mitteilung der zulässigen Übertragungsrate an das Sendeendgerät. Durch diesen Vorgang kann die zulässige Übertragungsrate so eingestellt werden, daß sie nicht niedriger ist als die minimale Zellenrate.

Das voranstehend geschilderte ABR-Steuerverfahren kann weiterhin folgende Schritte aufweisen: Einstellung einer frei wählbaren Anzahl an Schwellenwerten für zumindest entweder einen Speicher mit gemeinsam genutztem Puffer, der zeitweilig Zellen von einem Sendeendgerät speichert, oder einen Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher, welcher Adressen des Speichers mit gemeinsam genutztem Puffer verwaltet; Einstellung eines abnehmenden Koeffizienten entsprechend einem der Schwellenwerte; und Mitteilung eines Wertes, der durch Multiplikation der zulässigen Übertragungsrate mit dem abnehmenden Koeffizienten entsprechend einem der Schwellenwerte erhalten wird, an das Sendeendgerät, wenn eine Speichermenge einen der Schwellenwerte überschreitet. Daher wird die zulässige Übertragungsrate, die auf der Grundlage des Bands eines Ausgangskanals und der Anzahl aktiver VCs (virtueller Verbindungen) erhalten wird, entsprechend dem Zustand vor dem Auftreten eines Staus eingestellt, so daß fehlerfrei das Auftreten eines Staus verhindert wird.

Weiterhin kann dieses Verfahren zusätzlich den Schritt der Mitteilung der zulässigen Übertragungsrate an das Sendeendgerät als minimale Zellenrate umfassen, wenn die Menge gespeicherter Zellen einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.

Weiterhin wird die Anzahl angekommener Zellen für jeden Ausgangskanal gezählt, und wird ein Zeitraum, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt, als Beobachtungszeitraum festgelegt, bei diesem Verfahren.

Weiterhin wird der Beobachtungszeitraum als fester Zeitraum bei diesem Verfahren festgelegt. Der feste Zeitraum wird beispielsweise durch einen Zeitgeber eingestellt.

Ein ABR-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Mitteilung einer zulässigen Übertragungsrate eines Sendeendgeräts in einem ATM-Netzwerk, wie dieses später in 7 gezeigt ist. Das System weist einen Speicher mit geteiltem Puffer zur zeitweiligen Speicherung von Zellen auf, die von einem Sendeendgerät übertragen werden; eine Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate zur Berechnung der zulässigen Übertragungsrate entsprechend einem Ausgangskanal; einen Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher zur Verwaltung von Adressen von Zellen, die in dem Speicher mit gemeinsam genutztem Puffer gespeichert sind; eine Stauerfassungssteuereinheit zur Feststellung eines Staus, auf der Grundlage der Speichermenge des Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeichers oder des Speichers mit gemeinsam genutztem Puffer; und eine ER-Einschreibeinheit zum Einschreiben der zulässigen Übertragungsrate, die von der Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate empfangen wird, in unverändertem Zustand, oder eines Wertes, der durch Absenkung der zulässigen Übertragungsrate entsprechend einem Staumitteilungssignal erhalten wird, welches von der Stauerfassungssteuereinheit empfangen wird, in eine RM-Zelle, um die zulässige Übertragungsrate dem Sendeendgerät mitzuteilen, wobei die Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate die Anzahl aktiver Verbindungen feststellt, in welcher eine oder mehrere Zellen während eines Beobachtungszeitraums ankommen, für jeden Ausgangskanal, und die zulässige Übertragungsrate dadurch berechnet, daß sie das Band des Ausgangskanals durch die erhaltene Anzahl teilt.

Die Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate kann einen Zähler für die Anzahl angekommener Zellen aufweisen, der zum Zählen der Anzahl angekommener Zellen entsprechend einem Ausgangskanal dient, und einen Beobachtungszeitraum festlegen, wenn die gezählte Anzahl eine vorbestimmte Anzahl erreicht; eine aktive VC-Tabelle (VC: virtuelle Verbindung), in welche eine Verbindungsidentifizierung einer angekommenen Zelle eingeschrieben wird, welche dem Ausgangskanal entspricht; einen aktiven VC-Anzahlzähler, um die Anzahl aktiver VCs durch Zählen des Verbindungsidentifizierers zu erhalten, welcher dem Ausgangskanal entspricht, und diese Anzahl in die aktive VC-Tabelle einzuschreiben; und eine Berechnungssteuereinheit für die zulässige Übertragungsrate, zur Berechnung der zulässigen Übertragungsrate durch Teilen des Bands des Ausgangskanals durch die Anzahl aktiver VCs, die durch den Zähler für die Anzahl aktiver VC gezählt wird, und welche dem Ausgangskanal entspricht, für welchen der Zähler für die Anzahl angekommener Zellen die vorbestimmte Anzahl an Zellen zählt.

Diese Einheit kann weiterhin eine Berechnungssteuereinheit für die Gesamt-MCR aufweisen, um einen Gesamt-MCR-Wert dadurch auszugeben, daß eine minimale Zellenrate einer aktiven Verbindung für jeden Ausgangskanal addiert wird; einen Zähler für die Anzahl aktiver VC, um die Anzahl aktiver Verbindungen während eines Beobachtungszeitraums zu erhalten; und eine Berechnungssteuereinheit für die zulässige Übertragungsrate, um die zulässige Übertragungsrate dadurch zu berechnen, daß der Gesamt-MCR-Wert während des Beobachtungszeitraums, der durch die Berechnungseinheit für die Gesamt-MCR erhalten wird, von dem Band des Ausgangskanals subtrahiert wird, der Subtraktionswert durch die Anzahl aktiver Verbindungen dividiert wird, und die minimale Zellenrate entsprechend der Verbindung zum Divisionswert hinzuaddiert wird.

Die ER-Einschreibeinheit kann eine ER-Änderungsparametertabelle aufweisen, in welcher mehrere Schwellenwerte entsprechend der Speichermenge des Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeichers oder des Speichers mit gemeinsam benutztem Puffer sowie abnehmende Koeffizienten entsprechend den mehreren Schwellenwerten eingestellt sind; und eine ER-Berechnungseinheit zum Multiplizieren der zulässigen Übertragungsrate von der Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate mit dem abnehmenden Koeffizienten, der aus der ER-Änderungsparametertabelle ausgelesen wird, auf der Grundlage von Information, welche mitteilt, daß die Speichermenge dieses Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeichers oder des Speichers mit gemeinsam benutztem Puffer die mehreren Schwellenwerte überschreitet.

Das Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium, und speichert ein Programm, welches das voranstehend geschilderte ABR-Steuerverfahren zur Mitteilung einer zulässigen Übertragungsrate eines Endgeräts in einem ATM-Netzwerk ausführt, welches einen ABR-Dienst zur Verfügung stellt.

Ein ATM-Schaltsystem oder Vermittlungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Einstellung einer Übertragungsrate von Zellen durch Rückkopplung eines Stauzustandes in dem ATM-Schaltsystem. Das System weist eine Stauerfassungseinheit zur Feststellung eines Stauzustands des ATM-Schaltsystems auf; eine Stauanzeigeinformationseinstelleinheit zur Einstellung von Stauanzeigeinformation, um den Stauzustand anzuzeigen, in der durch das ATM-Schaltsystem geschalteten oder vermittelten Zelle, entsprechend dem Stauzustand, welcher von der Stauerfassungseinheit festgestellt wird; eine Ratenberechnungseinheit zur Berechnung einer expliziten Rate zur Zuordnung einer Übertragungsrate zu einem Übertragungskanal einer Zelle, welche das Auftreten des Stauzustands betrifft; und eine Ratenänderungseinheit zur Feststellung des Verhältnisses des Auftretens von Stau in dem Übertragungskanal, zur Änderung der expliziten Rate auf der Grundlage des Auftretensverhältnisses, und zur erneuten Zuordnung der geänderten expliziten Rate zur Zelle, welche zum Endgerät zurückgeschickt wird.

Die Ratenänderungseinheit kann einen Vergleich zwischen dem Auftretensverhältnis des Staus und einem vorbestimmten Schwellenwert durchführen, und die explizite Rate ändern, die von der Ratenberechnungseinheit berechnet wird, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Zusätzlich kann die Ratenänderungseinheit die explizite Rate dadurch ändern, daß die von der Ratenberechnungseinheit berechnete, explizite Rate durch einen Teilerwert geteilt wird, der auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses festgelegt wird. Weiterhin kann die Ratenänderungseinheit die Anzahl an Zellen feststellen, in welchen die Stauanzeigeinformation eingestellt ist, und die innerhalb eines vorbestimmten Beobachtungszeitraums ankamen, und das Auftretensverhältnis des Staus entsprechend der Anzahl angekommener Zellen ermitteln. Weiterhin kann die Ratenänderungseinheit das Auftretensverhältnis des Staus auf der Grundlage eines Ankunftsintervalls von Zellen feststellen, in welchen die Stauanzeigeinformation eingestellt ist. Weiterhin kann die Ratenänderungseinheit ein Einstellverhältnis der Stauanzeigeinformation glätten, die in einer empfangenen Zelle enthalten ist, auf der Grundlage des Einstellverhältnisses der Stauanzeigeinformation, welches vor dem Empfang der Zelle festgestellt wurde, einen Vergleich zwischen dem geglätteten Einstellverhältnis und einem vorbestimmten Schwellenwert durchführen, und die von der Ratenberechnungseinheit berechnete explizite Rate auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses ändern.

Weiterhin glättet die Ratenänderungseinheit ein Einstellverhältnis der Stauanzeigeinformation, die in einer empfangenen Zelle enthalten ist, auf der Grundlage folgender Gleichung: C(n) = β·Now(n) + (1 – β)·C(n – 1)

Hierbei ist C(n) das Einstellverhältnis nach einem momentanen Glättungsvorgang; β ist ein Gewicht (0 < β ≤ 1); Now(n) ist ein ungeglättetes Einstellverhältnis, welches momentan festgestellt wird, und C(n – 1) ist das Einstellverhältnis nach einem vorherigen Glättungsvorgang.

Weiterhin kann die Ratenänderungseinheit einen Vergleich zwischen einem Einstellverhältnis der Stauanzeigeinformation, die in einer empfangenen Zelle enthalten ist, und mehreren vorbestimmten Schwellenwerten durchführen, einen von mehreren vorbestimmten Werten entsprechend den mehreren vorbestimmten Schwellenwerten auf der Grundlage des Vergleichs festlegen, und die von der Ratenberechnungseinheit berechnete explizite Rate auf der Grundlage des festgestellten Wertes ändern.

Weiterhin kann die Ratenänderungseinheit die von der Ratenberechnungseinheit berechnete explizite Rate um ein vorbestimmtes Verhältnis ändern, wenn eine Benutzerdatenzelle, in welcher die Stauanzeigeinformation eingestellt ist, in einem bestimmten Beobachtungszeitraum ankommt.

Die Stauanzeigeinformationeinstelleinheit kann die Stauanzeigeinformation als explizites Vorwärtsstauanzeigebit in einem Nutzlasttypfeld in einem Vorlauf (header) der Benutzerdatenzelle einstellen.

Weiterhin kann die Ratenberechnungseinheit die berechnete explizite Rate einer Ressourcenmanagementzelle zuordnen, die auf dem Übertragungskanal übertragen wird und ans Endgerät zurückgeschickt wird, während die Ratenänderungseinheit eine Ressourcenmanagementzelle abziehen kann, welcher die explizite Rate zugeordnet ist, die von der Ratenberechnungseinheit berechnet wird, die explizite Rate ändern, welche der Ressourcenmanagementzelle zugeordnet ist, auf der Grundlage des Auftretensverhältnisses des Staus, die geänderte explizite Rate erneut der abgezogenen Ressourcenmanagementzelle zuordnen, und die Ressourcenmanagementzelle erneut an den Übertragungskanal übertragen.

Weiterhin kann die Ratenberechnungseinheit eine Anzahl aktiver virtueller Verbindungen in einem Übertragungskanal für den Ausgangskanal zählen, eine für jeden Ausgangskanal zugeordnete Übertragungsrate durch die Anzahl aktiver virtueller Verbindungen für jeden Ausgangskanal teilen, und die explizite Rate auf der Grundlage des Ergebnisses des Teilungsvorgangs berechnen.

Weiterhin kann die Ratenberechnungseinheit entsprechend einem Demultiplexer angeordnet sein, welcher Übertragungskanäle in dem ATM-Schaltsystem demultiplext. Weiterhin kann die Ratenberechnungseinheit entsprechend einem SRM angeordnet sein, der eine Schalteinheit in dem ATM-Schaltsystem ausbildet.

Ein ATM-Schaltverfahren oder Vermittlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Einstellung einer Übertragungsrate einer Zelle durch Rückkopplung eines Stauzustandes in einem ATM-Schaltsystem zurück zu einem Endgerät. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Feststellung eines Stauzustandes in einem ATM-Schaltsystem; Einstellung von Stauanzeigeinformation zur Anzeige des Stauzustandes in einer Zelle, welche in dem ATM-Schaltsystem weitergeschaltet oder vermittelt wird, entsprechend dem festgestellten Stauzustand; Berechnung einer expliziten Rate, welche eine Übertragungsrate für einen Übertragungskanal einer Zelle festlegt, in Bezug auf das Auftreten des Stauzustandes; und Feststellung eines Auftretensverhältnisses des Staus in dem Übertragungskanal, Änderung der expliziten Rate auf der Grundlage des Auftretensverhältnisses, und Zuordnung der geänderten expliziten Rate zu der Zelle, die zum Endgerät zurückgeschickt wird.

Das Verfahren kann weiterhin den Schritt der Durchführung eines Vergleichs zwischen dem Auftreten des Staus und einem vorbestimmten Schwellenwert sowie Änderung der expliziten Rate auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses aufweisen. Weiterhin kann dieses Verfahren den Schritt der Änderung der expliziten Rate durch Division der expliziten Rate durch einen Divisorwert aufweisen, der auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses festgelegt wird. Darüber hinaus kann das Verfahren weiterhin den Schritt umfassen, eine Anzahl an Zellen festzustellen, in welchen die Stauanzeigeinformation eingestellt ist, welche während eines vorbestimmten Beobachtungszeitraums angekommen sind, und das Auftretensverhältnis des Staus entsprechend der Anzahl angekommener Zellen festzustellen. Weiterhin kann das Verfahren den Schritt der Feststellung des Auftretensverhältnisses des Staus aufweisen, auf der Grundlage eines Ankunftsintervalls von Zellen, in welchen die Stauanzeigeinformation eingestellt ist.

Das ATM-Schaltverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin folgende Schritte aufweisen: Glättung eines Einstellverhältnisses der in einer Zelle enthaltenen Stauanzeigeinformation auf der Grundlage des Einstellverhältnisses der Stauanzeigeinformation, welches vor dem Empfang der Zelle festgestellt wird; Durchführung eines Vergleichs zwischen dem geglätteten Einstellverhältnis und einem vorbestimmten Schwellenwert; und Änderung der expliziten Rate auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses.

Das Verfahren kann weiterhin den Schritt der Glättung des Einstellverhältnisses der in einer Zelle enthaltenen Stauanzeigeinformation auf der Grundlage folgender Gleichung aufweisen: C(n) = β·Now(n) + (1 – β)·C(n – 1)

Hierbei ist C(n) das Einstellverhältnis nach einem momentanen Glättungsvorgang, β ist ein Gewicht (0 < β < 1), Now(n) ist ein ungeglättetes Einstellverhältnis, welches momentan festgestellt wird, und C(n – 1) ist das Einstellverhältnis nach einem vorherigen Glättungsvorgang.

Weiterhin kann das Verfahren zusätzlich folgende Schritte aufweisen: Durchführung eines Vergleichs zwischen einem Einstellverhältnis der Stauanzeigeinformation, die in einer Zelle enthalten ist, und mehreren vorbestimmten Schwellenwerten; Bestimmung eines von mehreren vorbestimmten Werten entsprechend den mehreren vorbestimmten Schwellenwerten auf der Grundlage des Vergleichs; und Änderung der expliziten Rate auf der Grundlage des ermittelten Wertes.

Ein Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium, und speichert ein Programm, welches das voranstehend geschilderte ATM-Schaltverfahren zur Mitteilung eines zulässigen Übertragungsrate in einem ATM-Netzwerk, welches einen ABR-Dienst zur Verfügung stellt, an ein Endgerät ausführt.

Ein Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Verwendung in einem Zellenschaltnetzwerk, welches das Intervall einer Paketübertragung (Zellenübertragung) an einem Sendeendgerät entsprechend einem Zustand des Netzwerks steuert. Das System weist eine Zellenabzieheinheit zur Erfassung einer Zelle auf, die in dem Zellenschaltnetzwerk geschaltet oder vermittelt wird; einen Verbindungszähler zum Zählen der Anzahl an Verbindungen, bei denen zumindest ein Paket (eine Zelle) ankommt, die von der Zellenabzieheinheit festgestellt wird, als Anzahl von Kommunikationsverbindungen; und eine Steuereinheit zur Bestimmung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die von dem Verbindungszähler festgestellt wird, bevor seit einem Beobachtungsstartpunkt ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht.

Der Beobachtungsstartpunkt kann als ein Zeitpunkt festgelegt sein, an welchem eine Zelle in der Zellenabzieheinheit ankommt, während der vorbestimmte Zeitraum als Zeitraum festgelegt sein kann, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen in der Zellenabzieheinheit ankommt. Weiterhin kann der Beobachtungsstartpunkt als Zeitpunkt festgelegt sein, während der vorbestimmte Zeitraum als Zeitintervall festgelegt ist.

Die Steuereinheit kann die Anzahl an Kommunikationsverbindungen jedesmal dann bestimmen, wenn eine vorbestimmte Anzahl an Zellen in der Zellenabzieheinheit ankommt. Weiterhin kann die Steuereinheit die Anzahl an Kommunikationsverbindungen in vorbestimmten Zeitintervallen feststellen.

Ein zweites Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Verwendung in einem Zellenschaltnetzwerk, welches das Intervall einer Paketübertragung (Zellenübertragung) an einem Sendeendgerät entsprechend einem Zustand des Netzwerks steuert. Das System weist eine Zellenabzieheinheit zur Erfassung einer Zelle auf, die in dem Zellenschaltnetzwerk geschaltet wird; einen Verbindungszähler zum Zählen der Anzahl an Verbindungen, in welchen zumindest ein Paket (eine Zelle) ankommt, die von der Zellenabzieheinheit festgestellt wird, als Anzahl an Kommunikationsverbindungen; und eine Steuereinheit zur Ermittlung und Bestimmung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die von dem Verbindungszähler festgestellt werden sollen, nachdem seit einem Beobachtungsstartpunkt eine vorbestimmte Zeit TM abgelaufen ist.

Die Steuereinheit kann einen Zeitwert festlegen, in welchem eine vorbestimmte Anzahl "N" Kommunikationsverbindungen festgestellt werden, seit dem Beobachtungsstartpunkt, und zwar als "T", und die Anzahl an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM seit dem Beobachtungsstartpunkt folgendermaßen bestimmen: N_ACTIVE = α × N × TM/T, unter Verwendung eines Koeffizienten α.

Zusätzlich kann die Steuereinheit die aktuelle Anzahl an Kommunikationsverbindungen N_ACTIVE-R innerhalb der Zeit TM seit dem Beobachtungsstartpunkt zählen, einen neuen Koeffizienten α dadurch bestimmen, daß ein Vergleich zwischen N_ACTIVE-R und N_ACTIVE durchgeführt wird, und den neuen Koeffizienten α dazu verwenden, um die nächste Anzahl an Kommunikationsverbindungen festzulegen.

Weiterhin kann die Steuereinheit einen Zeitraum festlegen, in welchem vorbestimmte "Ni" Kommunikationsverbindungen festgestellt werden, seit dem Beobachtungsstartpunkt, und zwar als Zeitraum "Ti" , und die Anzahl N_ACTIVE an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM seit dem Beobachtungsstartpunkt jedesmal dann, wenn die Zeit Ti abgelaufen ist, als N_ACTIVE = Ni × TM/Ti festlegen.

Weiterhin kann die Steuereinheit die Zeit TM in "n" kürzere Zeiträume T_k unterteilen, die Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die festgestellt wird, bis ein kürzerer Zeitraum T_k seit dem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist, als Anzahl "N" festlegen, und die Anzahl N_ACTIVE an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM seit dem Beobachtungsstartpunkt als N_ACTIVE = N × n bestimmen.

Weiterhin kann die Steuereinheit die Zeit TM in "n" kürzere Zeiträume T_k unterteilen, die Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die festgestellt wird, bis ein kürzerer Zeitraum T_k seit dem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist, als Anzahl "N" festlegen, die Anzahl N_ACTIVE an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM seit dem Beobachtungsstartpunkt bestimmen zu N_ACTIVE = α × N × n, eine aktuelle Anzahl N_ACTIVE-R an Kommunikationsverbindungen innerhalb des Zeitraums TM seit dem Beobachtungsstartpunkt zählen, einen neuen Koeffizienten α dadurch bestimmen, daß ein Vergleich zwischen N_ACTIVE-R und N_ACTIVE durchgeführt wird, und den neuen Koeffizienten α dazu benutzen, eine nächste Anzahl an Kommunikationsverbindungen festzulegen.

Weiterhin kann die Steuereinheit die Zeit TM in "n" kürzere Zeiträume T_k unterteilen, die Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die innerhalb eines kürzeren Zeitraums T_k festgestellt wird, jedesmal wenn der kürzere Zeitraum T_k abgelaufen ist, als Anzahl "N_k" festlegen, und die Anzahl N_ACTIVE an Kommunikationsverbindungen bestimmen als: N_ACTIVE = N_k + (N_k – N_k-1) × (n – k), jedesmal wenn der kürzere Zeitraum T_k seit dem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist.

Das Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystem kann weiterhin eine Speichereinheit aufweisen, um eine Verbindungsidentifizierung einer Zelle zu speichern, die in der Zellenabzieheinheit angekommen ist, und eine Identifizierungsmarke entsprechend dem Verbindungsidentifizierer einzustellen, wenn die Verbindungsidentifizierung nicht gespeichert wurde, wobei die Steuereinheit eine Maximalanzahl "M" an Verbindungen einstellen kann, die in einem Schalter eingestellt werden kann, als N_ACTIVE, wenn die Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die von dem Verbindungszähler gezählt wird, bis der vorbestimmte Zeitraum TM seit dem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist, eine Maximalanzahl "L" an Verbindungen überschreitet, welche in der Speichereinheit gespeichert werden können.

Wenn N_ACTIVE die Maximalanzahl "M" an Verbindungen überschreitet, die in dem Schalter eingestellt werden können, wird die Anzahl an in dem Schalter eingerichteten Verbindungen auf N_ACTIVE eingestellt.

Wenn N_ACTIVE die Maximalanzahl "M" an Verbindungen überschreitet, die in dem Schalter eingestellt werden können, wird die Anzahl an Verbindungen, die momentan in dem Schalter eingerichtet sind, auf N_ACTIVE eingestellt.

Das Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung in einem Zellenschaltnetzwerk, welches das Intervall einer Paketübertragung (Zellenübertragung) an einem Sendeendgerät entsprechend dem Zustand des Netzwerks steuert. Das Verfahren kann folgende Schritte aufweisen: Erfassung einer Zelle, die in dem Zellenschaltnetzwerk geschaltet oder vermittelt wird; Zählen der Anzahl an Verbindungen, in welchen zumindest ein Paket (eine Zelle) festgestellt wird, als Anzahl an Kommunikationsverbindungen; und Bestimmung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die gezählt wird, bevor ein vorbestimmter Zeitraum seit einem Beobachtungsstartpunkt abläuft.

Ein zweites Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung in einem Zellenschaltnetzwerk, welches das Intervall einer Paketübertragung (einer Zellenübertragung) an einem sendenden Endgerät steuert, entsprechend dem Zustand des Netzwerks. Dieses Verfahren weist folgende Schritte auf: Feststellung einer Zelle, die in dem Zellenschaltnetzwerk geschaltet wird; Zählen einer Anzahl an Verbindungen, bei denen zumindest ein Paket (eine Zelle) festgestellt wird, als Anzahl an Kommunikationsverbindungen; und Ermittlung und Festlegung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die von einem Verbindungszähler festgestellt werden sollen, bis ein vorbestimmter Zeitraum TM seit einem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist. Dieses Verfahren kann weiterhin den Schritt der Einrichtung einer Fähigkeit in dem voranstehend geschilderten zweiten Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystem aufweisen.

Ein Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium, und speichert ein Programm, welches eine Fähigkeit zum Zählen einer Anzahl an Kommunikationsverbindungen in einem Zellenschaltnetzwerk durchführt, welches das Intervall einer Paketübertragung (Zellenübertragung) an einem Sendeendgerät entsprechend dem Zustand des Netzwerks steuert. Die Fähigkeit umfaßt die Schritte der Feststellung einer Zelle, die in dem Zellenschaltnetzwerk geschaltet oder vermittelt wird; das Zählen einer Anzahl an Verbindungen, in denen zumindest ein Paket (eine Zelle) festgestellt wird, als Anzahl an Kommunikationsverbindungen; und die Festlegung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die gezählt wird, bevor ein vorbestimmter Zeitraum seit einem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist. Dieses Speichermedium kann weiterhin die Fähigkeit zur Durchführung der Operationen des voranstehend geschilderten ersten Systems und der Schritte des voranstehend geschilderten ersten Verfahrens aufweisen.

Ein zweites Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium, und speichert ein Programm, welches eine Fähigkeit zum Zählen einer Anzahl an Kommunikationsverbindungen in einem Zellenschaltnetzwerk ausführt, welches das Intervall einer Paketübertragung (Zellenübertragung) an einem Sendeendgerät entsprechend dem Zustand des Netzwerks steuert. Die Fähigkeit umfaßt die Schritte der Feststellung einer Zelle, die in dem Zellenschaltnetzwerk (Zellenvermittlungsnetzwerk) geschaltet bzw. vermittelt wird; das Zählen einer Anzahl an Verbindungen, bei welchen zumindest ein Paket (eine Zelle) festgestellt wird, als Anzahl an Kommunikationsverbindungen; und die Bestimmung und Festlegung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die von einem Verbindungszähler festgestellt werden soll, bis ein vorbestimmter Zeitraum TM seit einem Beobachtungsstartpunkt abgelaufen ist. Dieses Speichermedium kann weiterhin die Fähigkeit zur Durchführung der Operationen des voranstehend geschilderten zweiten Systems und der Schritte des voranstehend geschilderten zweiten Verfahrens aufweisen.

Die vorliegende Erfindung umfaßt jegliche Vorrichtung, jegliches System und jegliches Speichermedium (beispielsweise eine Magnetdiskette, optische Diskette, magnetooptische Diskette, ROM, RAM, usw.), welche die Computerprogramme zur Ausführung der Verfahren insgesamt oder getrennt speichern. Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung der Programme, die getrennt in mehreren Speichermedien gespeichert sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

1 schematisch den typischen Aufbau einer RM-Zelle;

2 schematisch das Prinzip eines ATM-Schaltsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

3 schematisch ein Verzögerungszeitmeßsystem gemäß der vorliegenden Erfindung;

4 schematisch den Aufbau eines Parameterspeicherspeichers gemäß der vorliegenden Erfindung;

5 schematisch den Aufbau eines Speichers zum Speichern der gemessenen Verzögerungszeit gemäß der vorliegenden Erfindung;

6 schematisch ein Verfahren zur Bestimmung eines Verzögerungsparameters gemäß der vorliegenden Erfindung;

7 schematisch die erste Ausbildung eines ABR-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

8 schematisch eine erste Ausbildung einer Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate;

9 schematisch den Aufbau einer Tabelle für aktive VC gemäß der vorliegenden Erfindung;

10 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines ersten Berechnungsverfahrens für die zulässige Übertragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung;

11 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des zweiten Berechnungsverfahrens für die zulässige Übertragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung;

12 schematisch eine zweite Ausbildung der Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung;

13 schematisch den Aufbau einer Tabelle für aktive VC;

14 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines dritten Berechnungsverfahrens für die zulässige Übertragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung;

15 ein Flußdiagramm eines vierten Berechnungsverfahrens für die zulässige Übertragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung;

16 schematisch eine zweite Ausbildung eines ABR-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

17 schematisch einen Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher;

18 schematisch eine ER-Schreibeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

19 eine schematische Erläuterung einer ER-Änderungsparametertabelle;

20 schematisch den grundlegenden Aufbau eines ATM-Schaltsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

21 schematisch den Aufbau eines ATM-Schaltsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

22 schematisch den Aufbau eines SRM in einer Schalteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

23 eine schematische Darstellung des Datenformats einer Zelle;

24 schematisch den Aufbau eines Demultiplexers;

25 schematisch eine Ratenberechnungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

26 eine schematische Darstellung des Datenformats einer RM-Zelle;

27 schematisch den Aufbau einer Ratenänderungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

28 schematisch eine Erläuterung von Operationen, die von einer ER-Änderungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden;

29 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen dem Auftreten eines Staus und einer ER;

30 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausbildung des ATM-Schaltsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

31 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen dem Auftreten eines Staus und einer ER;

32 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Zelle zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung;

33 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Tabellenspeichers zum Speichern einer aktiven Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;

34 eine schematische Darstellung der Ausbildung eines Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

35 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

36 eine schematische Darstellung eines ersten Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

37 eine schematische Darstellung eines zweiten Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

38 eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels für ein Verbindungsanzahlzählverfahren unter Verwendung eines Ermittlungswertes gemäß der vorliegenden Erfindung;

39 eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels für das Verbindungsanzahlzählverfahren unter Verwendung eines Bestimmungswertes gemäß der vorliegenden Erfindung;

40 eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für das Verbindungsanzahlzählverfahren unter Verwendung eines Bestimmungswertes gemäß der vorliegenden Erfindung;

41 eine schematische Darstellung eines vierten Beispiels für das Verbindungsanzahlzählverfahren unter Verwendung eines Bestimmungswertes gemäß der vorliegenden Erfindung;

42 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

43 eine schematische Darstellung eines ersten Betriebsablaufes, der von einer Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

44 eine schematische Darstellung eines zweiten Betriebsablaufes, welcher von der Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; und

45 ein Beispiel für ein Computersystem zur Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, unter Verwendung eines Speichermediums gemäß der vorliegenden Erfindung.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
2 zeigt schematisch den Aufbau eines ATM-Schaltsystems oder RTM-Vermittlungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur ist mit 1 ein ATM-Netzwerk bezeichnet; mit 2 und 3 ATM-Schalter oder ATM-Vermittlungen; und mit A und B ABR-Endgeräte, welche dem ATM-Schalter 2 bzw. 3 entsprechen. In dieser Figur ist ein Fall dargestellt, in welchem eine Verzögerung gemessen wird, die zwischen dem ATM-Schalter 2 und dem ABR-Endgerät A auftritt. Mit 4 ist eine UPC-Vorrichtung für einen ABR-Dienst in einer UNI entsprechend dem ABR-Endgerät A bezeichnet. Mit 5 ist eine Verzögerungszeitmeßeinheit zur Messung des Betrages der Verzögerungszeit bezeichnet.
Wenn ABR-Verbindungen #1 und #2 in beiden Richtungen für die ABR-Endgeräte A und B vorhanden sind, wird die Rückwärts-ABR-Verbindung #2 dazu gemessen, um den Gesamtbetrag der Verzögerungszeiten T1+T2 zu messen, die in der Vorwärts-ABR-Verbindung #1 auftreten. Hierbei ist die Verzögerungszeit T1 der Betrag der Ausbreitungszeit von der Verzögerungszeitmeßeinheit 5 bis zum ABR-Endgerät A, und die Verzögerungszeit T2 ist der Betrag der Ausbreitungszeit von dem ABR-Endgerät A zur Verzögerungszeitmeßeinheit 5. Ein Zeitraum T3, in welchem eine bestimmte RM-Zelle in der Verbindung #2 durch die Verzögerungszeitmeßeinheit 5 hindurchgeht, an dem ABR-Endgerät A zurückgeschickt wird, und schließlich die Verzögerungszeitmeßeinheit 5 erreicht, ist als Verzögerungszeit definiert, die für die ABR-Verbindung #1 erhalten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zeit Ta gespeichert, in welcher eine RM-Zelle am Anfang durch die Verzögerungszeitmeßeinheit 5 hindurchgeht, und die Zeit, zu welcher die RM-Zelle erneut von der Verzögerungszeitmeßeinheit 5 festgestellt wird, nachdem sie von einem entgegengesetzten Endgerät zurückgekommen ist, ist als Tb festgelegt, und dann wird Ta-Tb berechnet, so daß eine Verzögerungszeit (Umlaufverzögerungszeit) erhalten wird. Hierbei wird die Sequenzanzahl (SN), die in dieser RM-Zelle enthalten ist, dazu verwendet zu bestätigen, daß es sich bei der festgestellten RM-Zelle um dieselbe Zelle handelt. ITU-T und das ATM-Forum schreiben vor, daß die SN an einem Sendeendgerät zugeordnet wird, und nicht an einem Empfangsendgerät geändert wird. Die Übereinstimmung zwischen den SNs gestattet daher eine Identifizierung der festgestellten Zelle als identisch.
Nachstehend erfolgt eine Erläuterung der spezifischen Verfahren, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen.

(1) Wenn eine Vorwärts-RM-Zelle von dem ATM-Netzwerk 1 von der Verzögerungszeitmeßeinheit 5 in dem Schalter 2 in dem ATM-Netzwerk 1 festgestellt wird, welches einen ABR-Dienst zur Verfügung stellt, werden ihre Verbindungsidentifizierung und Sequenzzahl zuerst zusammen mit ihrer Ankunftszeit Ta gespeichert. Wenn eine Rückwärts-RM-Zelle, deren Verbindungsidentifizierer und Sequenznummer die gleichen sind wie die gespeicherte Identifizierung und die gespeicherte Sequenznummer, ankommt, so erhält man ihre Ankunftszeit Tb. Dann wird ein Umlaufverzögerungszeit T berechnet, in welcher die RM-Zelle an dem Schalter 2 ankommt, an des entgegengesetzte ABR-Endgerät 2 auf der Empfangsseite 2 zurückgeschickt wird, und zum Schalter 2 zurückkehrt, und zwar durch Subtraktion der gespeicherten Ankunftszeit Ta von der Ankunftszeit Tb.
(2) Wenn ABR-Verbindungen in beiden Richtungen zwischen Endgeräten bei dem voranstehend geschilderten Schritt (1) eingerichtet sind, wird die Umlaufverzögerungszeit T in einer der ABR-Verbindungen in beiden Richtungen mehrfach (N-mal) gemessen, wobei N eine frei wählbare positive ganze Zahl ist. Die Maximal- und Minimalmeßwerte werden als Maximal- bzw. Minimalwert τ2 bzw. τ3 für Verzögerungsparameter eingestellt, die bei einer UPC für die ABR-Verbindungen in der anderen Richtung verwendet werden.
(3) Wenn ABR-Verbindungen in beiden Richtungen zwischen Endgeräten bei dem voranstehend geschilderten Schritt (1) eingerichtet sind, wird die Umlaufverzögerungszeit T in eine Richtung der ABR-Verbindung einmal gemessen. Die Maximal- und Minimalwerte für die Verzögerungszeit, die aus einer Exponentialverteilung erhalten werden, bei welcher der Meßwert als deren Mittelwert verwendet wird, werden jeweils als Maximal- bzw. Minimalwert τ₂ bzw. τ₃ für die Verzögerungsparameter eingestellt, die bei einer UPC für die andere Richtung der ABR-Verbindungen verwendet werden.

Die nachstehende Erläuterung beruht auf der Annahme, daß der Zeitraum (der Betrag der Verzögerungszeit) gemessen wird, in welchem die RM-Zelle durch die Verzögerungszeitmeßeinheit 5 von der Seite des ATM-Netzwerks aus hindurchgeht, an da ABR-Endgerät A zurückgeschickt wird, und zur Verzögerungszeitmeßeinheit 5 in der voranstehend geschilderten Verbindung #2 von 2 zurückkehrt, die UPC-Parameter τ₂ und τ₃ auf der Grundlage des voranstehend geschilderten berechneten Wertes. berechnet werden, und diese Parameter τ₂ und τ₃ als die UPC-Parameter der Verbindung #1 eingestellt werden.
3 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Verzögerungszeitmeßsystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Weiterhin zeigt sie Einzelheiten der Verzögerungszeitmeßeinheit 5. Die Verzögerungszeitmeßeinheit 5 ist beispielsweise in einer Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 106 vorgesehen, die in 20 dargestellt ist.
In 3 werden dieselben Teile wie in 2 durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. 11 bezeichnet eine Einheit zur Feststellung einer Vorwärts-RM-Zelle und zum Abziehen eines Parameters für eine RM-Zelle, die sich in Vorwärtsrichtung bewegt (eine Vorwärts-RM-Zelle, die nachstehend als F-RM-Zelle bezeichnet wird). 12 bezeichnet eine Steuereinheit. 13 bezeichnet einen Parameterspeicherspeicher. 14 bezeichnet eine Einheit zur Feststellung einer Rückwärts-RM-Zelle und zum Abziehen eines Parameters für eine RM-Zelle, die sich in Rückwärtsrichtung bewegt (eine Rückwärts-RM-Zelle, die nachstehend als B-RM-Zelle bezeichnet wird). 15 bezeichnet eine Verzögerungszeitberechnungseinheit. 16 bezeichnet eine UPC-Parameterberechnungs/Schreibsteuereinheit. 17 bezeichnet einen Speicher zum Speichern einer gemessenen Verzögerungszeit.
Nachstehend erfolgt eine Erläuterung der Operationen, die von der in 3 gezeigten Verzögerungszeitmeßeinheit 5 durchgeführt werden. Nachstehend ist unter (a) bis (g) die jeweilige Operation und die Reihenfolge der Operationen der Verzögerungszeitmeßeinheit 5 geschildert. 3 zeigt jeden Abschnitt entsprechend jeder dieser Operationen.

(a) Die Einheit 11 zur Feststellung der F-RM-Zelle und zum Abziehen eines Parameters stellt eine F-RM-Zelle von der Seite des ATM-Netzwerks fest. Hierbei stellt eine Bestimmungseinheit, welche in der Einheit 11 zur Feststellung der F-RM-Zelle und zum Abziehen eines Parameters enthalten ist, eine RM-Zelle fest, deren Richtungsbit (DIR) auf "0" eingestellt ist, durch Bezugnahme auf dieses Bit in der RM-Zelle. Der Wert von DIR "0" bezeichnet eine F-RM-Zelle.
(b) Die Verbindungsidentifizierung, welche eine Verbindung angibt, und die Sequenznummer (SN) in der festgestellten RM-Zelle werden abgezogen und an die Steuereinheit 12 übertragen.
(c) Die Steuereinheit 12 schreibt die abgezogene Verbindungsidentifizierung, die Sequenznummer SN und die Ankunftszeit Ta in den Speicher 13 zum Speichern von Parametern ein.
(d) Wenn eine Zelle, bei welcher DIR auf "1" eingestellt ist, an der B-RM-Zellenerfassungs/Parameterabzieheinheit 14 ankommt, wird ihre Ankunftszeit Tb festgestellt, und an die Steuereinheit 12 zusammen mit der Sequenznummer SN der angekommenen RM-Zelle übertragen. Der Wert "1" von DIR bezeichnet eine B-RM-Zelle. Die Steuereinheit 12 führt einen Vergleich zwischen der SN der angekommenen RM-Zelle und jener SN durch, die in dem Parameterspeicher 13 gespeichert ist, und stellt fest, ob sie übereinstimmen oder nicht. Stimmen sie überein, so werden die Ankunftszeit Ta und Tb an die Verzögerungszeitberechnungseinheit 15 übertragen.
(e) Die Verzögerungszeitberechnungseinheit 15 berechnet die Differenz T zwischen den Ankunftszeiten (T = Tb – Ta).
(f) Die UPC-Parameterberechnungs/Schreibsteuereinheit 16 erhält die Verzögerungsparameter τ₂ und τ₃, die unter einer UPC verwendet werden.
(g) Die erhaltenen Parameter τ₂ und τ₃ werden als UPC-Parameter für eine Rückwärtsverbindung in #2 eingestellt, welche denselben Verbindungsidentifizierer aufweist wie jener, der in dem Parameterspeicher 13 gespeichert ist.

4 zeigt schematisch den Aufbau des Parameterspeichers 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Parameterspeicher 13 speichert Daten einschließlich mehrerer Gruppen eines Verbindungsidentifizierers, einer Sequenznummer SN, und einer Ankunftszeit einer B-RM-Zelle T0, wie in dieser Figur gezeigt ist.
Nachstehend erfolgt eine Erläuterung von Verfahren (eines ersten und eines zweiten Verfahrens), um die Verzögerungsparameter τ₂ und τ₃ unter einer UPC zu erhalten, die auf einer berechneten Zeitdifferenz T beruht.
Bei dem ersten Verfahren wird die Verzögerungszeit T N-mal (frei wählbare positive ganze Zahl) für eine bestimmte Verbindung gemessen, und der Maximalwert bzw. Minimalwert unter den gemessenen Werten werden als τ₂ bzw. τ₃ eingestellt. In diesem Fall speichert die UPC-Parameterberechnungs/ Schreibsteuereinheit 16 gemessenene Verzögerungszeiten Ts in dem Speicher 17 zum Speichern der gemessenen Verzögerungszeit, und bestimmt den Maximal- bzw. Minimalwert τ₂ bzw. τ₃ unter gespeicherten N Verzögerungszeiten Ts, wenn die Verzögerungszeit T N-mal gemessen wurde.
5 zeigt den Aufbau. des Speichers 17 zum Speichern der gemessenen Verzögerungszeit gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Speicher 17 zum Speichern der gemessenen Verzögerungszeit speichert einen Verbindungsidentifizierer sowie N gemessene Verzögerungszeiten T1, T2,..., TN, wie in der Figur dargestellt ist.
Bei der zweiten Verzögerung wird die Verzögerungszeit T nur einmal gemessen, und werden die Verzögerungsparameter τ₂ und τ₃ auf der Grundlage der gemessenen Verzögerungszeit T bestimmt. In diesem Fall dient die UPC-Parameterberechnungs/ Schreibsteuereinheit 16 als Einheit zur Berechnung einer Exponentialverteilungskurve, bei welcher die gemessene Verzögerungszeit T deren Mittelwert darstellt, und bestimmt den Maximal- und Minimalwert der Verzögerungsparameter auf der Grundlage der Exponentialverteilungskurve.
6 zeigt schematisch ein Verfahren zur Bestimmung der Verzögerungsparameter τ₂ und τ₃ auf der Grundlage einer Exponentialverteilungskurve. Die Exponentialverteilungskurve, bei welcher die gemessene Verzögerungszeit T als deren Mittelwert verwendet wird, wird bestimmt, der Wert für die gemessene Verzögerungszeit T entsprechend x% der Exponentialverteilungskurve wird als Minimalwert Tmin für die Verzögerungszeit T bestimmt, und als τ₃ festgelegt, wogegen der Wert der Verzögerungszeit T entsprechend y% der Exponentialverteilungskurve als der Maximalwert Tmax der Verzögerungszeit T bestimmt wird, und als τ₂ festgelegt wird, wie in dieser Figur gezeigt ist. Der Speicher 17 zum Speichern der gemessenen Verzögerungszeit ist bei der Durchführung des zweiten Verfahrens nicht erforderlich. Es wird darauf hingewiesen, daß die Werte von x% und y% vorher festgelegt werden können, um die geeignetsten Verzögerungsparameter zu erhalten.
7 zeigt schematisch den grundlegenden Aufbau eines ABR-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses ABR-Steuersystem weist einen Speicher 21 mit gemeinsam genutztem Puffer auf, eine Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate (oder eine Berechnungseinheit für die explizite Rate ER) 22, eine ER-Schreibeinheit 23, eine Stauerfassungssteuereinheit 24, sowie Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 25-1 bis 25-n. Dieses ABR-Steuersystem entspricht dem Hauptabschnitt eines ATM-Schalters, der in einer ER-Betriebsart arbeitet. Es weist "n" Eingangskanäle (Kanäle an der Eingangsseite) sowie "n" Ausgangskanäle auf (Kanäle an der Ausgangsseite).
Benutzerzellen und RM-Zellen, die von einem sendenden Endgerät über die mehreren Eingangskanäle übertragen werden, werden durch eine Multiplexereinheit gemultiplext, die in dieser Figur nicht gezeigt ist, und werden zeitweilig in dem Speicher 21 mit gemeinsam genutztem Puffer über die Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate gespeichert. Dann wird jede der gespeicherten Zellen an einen Ausgangskanal entsprechend VPI und VCI ihres Vorspanns übertragen, und über eine (in dieser Figur nicht dargestellte) Demultiplexereinheit übertragen. Eine Zellenspeicheradresse in dem Speicher 21 mit gemeinsam genutztem Puffer wird von einem der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 25-1 bis 25-n gemanagt, der einem Ausgangskanal entspricht, der durch VPI/VCI der angekommenen Zelle identifiziert wird. Auf diese Weise wird festgestellt, ob ein Stau auftritt oder nicht.
Einer der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 25-1 bis 25-n entsprechend dem Ausgangskanal, der durch VPI/VCI der angekommenen Zelle identifiziert wird, speichert eine Adresse, in welche die angekommene Zelle in dem Speicher 21 mit gemeinsam genutztem Puffer eingeschrieben wird. Wenn die Anzahl an Adressen, die in einem der Adressenmanagement/FIFO-Pufferspeicher 25-1 bis 25n, welche einem bestimmten Ausgangskanal entspricht, eine vorbestimmte Anzahl überschreitet, so wird festgestellt, daß in diesem Ausgangskanal ein Stau auftritt. Dann wird ein Stauerfassungssignal an die Stauerfassungssteuereinheit 24 übertragen, die daraufhin ein Staubenachrichtungssignal an die ER-Schreibeinheit 23 ausgibt. In diesem Fall kann die Stauerfassungssteuereinheit 24 das Auftreten eines Staus auch auf der Grundlage der Menge gespeicherter Zellen in dem Speicher 21 mit gemeinsam genutztem Puffer feststellen.
Die Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate berechnet eine zulässige Übertragungssrate auf der Grundlage eines Bandes, welches für eine ABR-Kommunikation verfügbar ist, entsprechend jedem Ausgangskanal. In diesem Fall berechnet sie die zulässige Übertragungssrate unabhängig davon, ob ein Stau auftritt oder nicht. In einem Zustand ohne Stau wird allerdings eine zulässige Übertragungssrate entsprechend einem Ausgangskanal an die ER-Schreibeinheit 23 übertragen, und in die expliziten Zellenraten-ER-Felder für Vorwärts- und Rückwärts-RM-Zellen eingeschrieben (F-RM- und B-RM-Zellen). Wenn das Staubenachrichtungssignal von der Stauerfassungssteuereinheit 24 an die ER-Schreibeinheit 23 übertragen wird, so verringert die ER-Schreibeinheit 23 die zulässige Übertragungssrate, die in der Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate berechnet wird, entsprechend einer vorbestimmten Regel, und schreibt den verringerten Wert in das explizite Zellenraten-ER-Feld der empfangenen RM-Zelle ein. Das sendende Endgerät empfängt die RM-Zelle, und setzt seine Übertragungsrate entsprechend der zulässigen Übertragungsrate herunter, die in das ER-Feld für die explizite Rate der empfangenen RM-Zelle eingeschrieben wurde. Durch diesen Vorgang kann sich der Kanal aus dem Stauzustand schnell wieder erholen.
8 zeigt den Aufbau der Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate. Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist die Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate eine Zellenabzieheinheit 31 auf, einen Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen, eine Tabelle 33 für aktive VCs, einen Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs, und eine Berechnungssteuereinheit für die zulässige Übertragungsrate (oder eine Berechnungssteuereinheit für die explizite Rate ER) 35. Die Zellenabzieheinheit 31 zieht einen Verbindungsidentifizierer einschließlich VPI/VCI einer Zelle, die von der Seite eines sendenden Endgerätes aus übertragen wurde, ab, addiert den abgezogenen Verbindungsidentifizierer zur Tabelle 33 für aktive VCs, und stellt ein Zellenerfassungssignal entsprechend einem Ausgangskanal für den Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen zur Verfügung, auf der Grundlage des Verbindungsidentifizierers.
Der Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen zählt eine angekommene Zelle für jeden Ausgangskanal, und inkrementiert seinen Wert (Inkrementieren: schrittweise erhöhen). Wenn der Zählerwert für jeden Ausgangskanal einen vorbestimmten Wert erreicht, gibt er ein Beobachtungsszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal an die Berechnungssteuereinheit 35 für die zulässige Übertragungsrate aus.
Die Tabelle 33 für aktive VCs weist beispielsweise Tabellen (Tabellen für jeweilige Ausgangskanäle) entsprechend Ausgangskanälen #1 bis #n auf, wie in 9 gezeigt ist. Jede dieser Tabellen enthält Felder, in welchen ein Verbindungsidentifizierer und eine Zellenankunfts-Identifizierungsmarke jeweils registriert werden. Der Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs erhält die Anzahl aktiver VCs durch das Zählen von Zellenankunfts-Identifizierungsmarken in jeder der Tabellen für die Ausgangskanäle #1 bis #n in der Tabelle 33 für aktive VCs, und durch Inkrementieren seines Wertes.
Nimmt man an, daß es sich bei dem Ausgangskanal, an welchen eine angekommene Zelle übertragen wird, um jenen mit der #1 handelt, so wird der Verbindungsidentifizierer dieser Zelle in die Tabelle für den Ausgangskanal #1 eingeschrieben, und wird ihre Zellenankunftsidentifzierungsmarke gesetzt. Dann wird ein Zähler in dem Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen entsprechend dem Ausgangskanal #1 inkrementiert. Mittlerweile zählt der Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs eine Zellenankunfts-Identifizierungsmarke für jeden Ausgangskanal, und inkrementiert seinen Wert.
Wenn danach eine Zelle mit demselben Verbindungsidentifizierer ankommt, inkrementiert der Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen seinen Wert. Allerdings wurde die Zellenankunftsidentifzierungsmarke entsprechend diesem Verbindungsidentifizierer bereits vorher in der Tabelle für den Ausgangskanal #1 in der Tabelle 33 für aktive VCs eingestellt. Daher bleibt die Tabelle für den Ausgangskanal #1 unverändert, und inkrementiert der Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs nicht seinen Wert.
Daher gibt der Wert des Zählers 34 für die Anzahl aktiver VCs die Anzahl an Verbindungen an, in welchen Benutzerzellen zumindest einmal angekommen sind, bis ein Rücksetzen durch ein Rücksetzsignal erfolgt, gibt also die Anzahl aktiver Verbindungen an. Es kann eine solche Steuerung erfolgen, daß der Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs einen neu eingeschriebenen Verbindungsidentifizierer zählt, seinen Wert inkrementiert, die Zellenankunfts-Identifizierungsmarke in der Tabelle 33 für aktive VCs einstellt, welche das Inkrementieren anzeigt, und keine weiteren Verbindungsidentifizierer zählt, deren Zellenankunfts-Identifizierungsmarke in der Tabelle bereits eingestellt wurde.
Wenn ein Beobachtungszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal entsprechend einem Ausgangskanal von dem Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen empfangen wird, liest die Berechnungssteuereinheit 35 für die zulässige Übertragungsrate die Anzahl aktiver VCs aus dem Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs für jeden Ausgangskanal aus, und überträgt eine zulässige Übertragungsrate für einen Ausgangskanal an die ER-Schreibeinheit 23. Die Berechnungssteuereinheit 35 für die zulässige Übertragungsrate gibt ein Rücksetzsignal an den Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen aus, an die Tabelle 33 für aktive VCs, sowie an den Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs, um jeweils die Anzahl an angekommenen Zellen, den Verbindungsidentifizierer, die Zellenankunfts-Identifizierungsmarke und die Anzahl aktiver VCs zurückzusetzen.
10 zeigt als Flußdiagramm eine erste Ausführungsform eines Berechnungsvorgangs für die zulässige Übertragungsrate; welcher von dem ABR-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Wie aus diesem Flußdiagramm hervorgeht, wird die Anzahl Nvc(n) aktiver VCs in einem Zeitraum, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt, für jeden Ausgangskanal gezählt (Schritt S1). Wenn der Zähler 32 für die Anzahl angekommener Zellen feststellt, daß für jeden Ausgangskanal die Anzahl an angekommenen Zellen die vorbestimmte Anzahl erreicht, so gibt er ein Beobachtungszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal an die Berechnungssteuereinheit 35 für die zulässige Übertragungsrate aus. Dann wird die Anzahl Nvc(n) aktiver VCs, die für jeden Ausgangskanal gezählt und inkrementiert wurde, entsprechend dem Zähler 34 für die Anzahl aktiver VCs erhalten.
Dann wird eine zulässige Übertragungsrate (Ba(n) auf der Grundlage folgender Gleichung berechnet: Ba(n) = B(n)/Nvc(n) (Schritt S2). Es wird darauf hingewiesen, daß B(n) ein Band jedes Ausgangskanals bezeichnet. Die zulässige Übertragungsrate Ba(n) wird an die ER-Schreibeinheit 32 übertragen (Schritt S3), und in das Feld der expliziten Zellenrate ER für Vorwärts- und Rückwärts-RM-Zellen eingeschrieben. Hierbei ist der Wert, den man durch Division des Bandes B(n) durch die Anzahl aktiver VCs erhält, als die zulässige Übertragungsrate Ba(n) definiert. Ist in diesem Fall die Anzahl aktiver VCs groß, so wird die zulässige Übertragungsrate Ba(n) kleiner. Dies führt dazu, daß das Auftreten eines Staus verhindert werden kann.
11 zeigt als Flußdiagramm eine zweite Ausführungsform des Berechnungsvorgangs für die zulässige Übertragungsrate gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform wird die Anzahl Nvc(n) aktiver VCs für jeden Ausgangskanal in einem vorbestimmten Beobachtungszeitraum gezählt (Schritt S11). Dann wird die zulässige Übertragungsrate Ba(n) berechnet, unter Verwendung einer arithmetischen Operation entsprechend jener, die in dem voranstehend geschilderten Schritt S2 durchgeführt wird (Schritt S12). Die berechnete Übertragungsrate Ba(n) wird an die ER-Schreibeinheit 32 übertragen (Schritt S13). Der vorbestimmte Beobachtungszeitraum in diesem Fall wird unter Verwendung des Zählers 32 für die Anzahl angekommener Zellen von 8 als Zeitgeber für jeden Ausgangskanal verwirklicht, oder durch einen gemeinsamen Zeitgeber, wobei ein Beobachtungszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal an die Berechnungssteuereinheit 35 für die zulässige Übertragungsrate in vorbestimmten Zeitintervallen zur Verfügung gestellt wird. Durch diesen Vorgang kann die zulässige Übertragungsrate Ba(n) auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden.
12 zeigt schematisch eine zweite Ausbildung der Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate gemäß 7.
Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist die Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate eine Zellenabzieheinheit 41 auf, einen Zähler 42 für die Anzahl angekommener Zellen, eine Tabelle 43 für aktive VCs, einen Zähler 44 für die Anzahl aktiver VCs, eine Berechnungssteuereinheit für die zulässige Übertragungsrate (oder eine Berechnungssteuereinheit für die explizite Rate) 45, eine RM-Zellenabzieheinheit 46, und eine Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47. Die Zellenabzieheinheit 41 zieht eine Verbindungsidentifizierung einer Zelle ab, die von einem sendenden Endgerät übertragen wird, und der Zähler 42 für die Anzahl angekommener Zellen zählt diese Zelle für einen zugehörigen Ausgangskanal, und inkrementiert seinen Wert. Wenn die Anzahl gezählter Zellen eine vorbestimmte Anzahl erreicht, gibt der Zähler 42 für die Anzahl angekommener Zellen ein Beobachtungszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal an die Berechnungssteuereinheit 45 für die zulässige Übertragungsrate aus. Die Tabelle 43 für aktive VCs bestimmt, ob die Verbindungsidentifizierung entsprechend dem Ausgangskanal bereits vorher eingeschrieben war oder nicht. Falls NEIN, wird die Verbindungsidentifizierung eingeschrieben, und gleichzeitig wird die Zellenankunfts-Identifizierungsmarke gesetzt. Der Zähler 44 für die Anzahl aktiver VCs zählt eine Verbindungsidentifizierung, deren Zellenankunfts-Identifizierungsmarke gesetzt ist, und inkrementiert seinen Wert.
Die RM-Zellenabzieheinheit 46 zieht die Verbindungsidentifizierer sowie MCR (minimale Zellenrate) aus der angekommenen Zelle ab, und überträgt die abgezogene Identifizierung und MCR an die Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47. Die Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47 greift auf die Tabelle 43 für aktive VCs zu, und bestimmt, ob die von der RM-Zellenabzieheinheit 46 übertragene Verbindungsidentifizierung in der Tabelle 43 für aktive VCs enthalten ist oder nicht. Falls JA, addiert die Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47 den Wert der MCR. Wie voranstehend geschildert wird eine Verbindung, bei welcher eine oder mehrere Zellen während eines Beobachtungszeitraumes ankommen, als aktiv angesehen, und wird die minimale Zellenrate MCR der aktiven Verbindung addiert. In diesem Fall ist eine MCR-Additions-Identifizierungsmarke in der Tabelle 43 für aktive VCs vorgesehen, damit nicht wiederholt der MCR-Wert einer identischen Verbindung addiert wird, und wird die minimale Zellenrate MCR, wenn eine entsprechende Verbindung für die aktive VC eingerichtet ist, entsprechend einem Ausgangskanal ausgegeben.
13 zeigt den Aufbau der Tabelle 43 für aktive VCs.
Die Tabelle 43 für aktive VCs enthält Tabellen für Ausgangskanäle #1 bis #n entsprechend den jeweiligen Ausgangskanälen, wie in der Figur gezeigt ist. Jede der Tabellen enthält ein Verbindungsidentifiziererfeld CI, ein Zellenankunfts-Identifizierungsmarkenfeld CF, und ein MCR-Additions-Identifizierungsmarkenfeld AF. Nachdem die Berechnungssteuereinheit 45 für die zulässige Übertragungsrate die zulässige Übertragungsrate für jeden Ausgangskanal berechnet hat, setzt sie eine entsprechende Tabelle für einen Ausgangskanal zurück. Dann schreibt sie die Verbindungsidentifizierung für die nächste angekommene Zelle in das Feld CI, und stellt die Zellenankunfts-Identifizierungsmarke in einem entsprechenden Feld CF ein. Zusätzlich stellt die Berechnungssteuereinheit 45 für die zulässige Übertragungsrate die MCR-Additions-Identifizierungsmarke in dem Feld AF ein, um anzuzeigen, daß eine MCR entsprechend einer zugehörigen Verbindung vorher addiert wurde, wenn auf die Tabelle 43 für aktive VCs durch die Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47 Bezug genommen wird.
Wenn das Beobachtungszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal entsprechend einem Ausgangskanal von dem Zähler 42 für die Anzahl angekommener Zellen empfangen wird, so liest die Berechnungssteuereinheit 25 für die zulässige Übertragungsrate die Anzahl aktiver VCs dieses Ausgangskanals, aus dem Zähler 44 für die Anzahl aktiver VCs, und liest ebenfalls den Gesamt-MCR-Wert aus der Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47, und berechnet eine zulässige Übertragungsrate.
Wenn der Wert, den man durch Division eines Bandes eines Ausgangskanals durch die Nummer aktiver VCs enthält, als die zulässige Übertragungsrate Ba(n) definiert ist, so kann die zulässige Übertragungsrate manchmal gleich der minimalen Zellenrate MCR oder niedriger sein. Da die minimale Zellenrate MCR für jedes sendende Endgerät garantiert wird, besteht die Möglichkeit, daß ein Sendeendgerät Zellen bei der MCR überträgt, selbst wenn die zulässige Übertragungsrate niedriger als die MCR ist. Dies führt zum Auftreten eines Staus.
Daher wird jede MCR eines aktiven VC entsprechend einem Ausgangskanal hinzuaddiert, wird der Gesamt-MCR-Wert von dem Band des Ausgangskanals subtrahiert, und wird der sich ergebende Wert durch die Anzahl aktiver VCs dividiert, wie voranstehend bereits erwähnt. Dies führt dazu, daß man eine Rate erhält, welche die MCR überschreitet und verfügbar wird, und daß eine MCR für jede aktive VC zu dieser Rate addiert wird, so daß man eine zulässige Übertragungsrate erhält. Daher wird die MCR für jedes sendende Endgerät garantiert, und kann gleichzeitig das Auftreten eines Staus verhindert werden.
14 zeigt als Flußdiagramm den Berechnungsvorgang für die zulässige Übertragungsrate, der von der zweiten Ausführungsform der Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate durchgeführt wird. Wie aus dieser Figur hervorgeht, wird zuerst eine MCR einer RM-Zelle abgezogen (Schritt S21). Dann wird bestimmt, ob eine entsprechende VC in der Tabelle für aktive VCs enthalten ist oder nicht, und darauf Bezug genommen wird (Schritt S22). Die MCR und die Verbindungsidentifizierung der abzogenenen RM-Zelle werden daher von der RM-Zellenabzieheinheit 46 abgezogen, und werden der Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47 zur Verfügung gestellt. Die Gesamt-MCR-Berechnungssteuereinheit 47 greift auf die Tabelle 43 für aktive VCs auf der Grundlage des Verbindungsidentifizierers der RM-Zelle zu, und bestimmt, ob diese Verbindungsidentifizierung in der aktiven VC-Tabelle 43 enthalten ist oder nicht. Falls JA, so wird dann bestimmt, ob hierauf zugegriffen wurde oder nicht, also ob die MCR-Additions-Identifizierungsmarke gesetzt ist oder nicht.
Falls festgestellt wird, daß die Verbindungsidentifizierung in der Tabelle 43 für aktive VCs enthalten ist, und hierauf nicht zugegriffen wurde, so wird die MCR der Verbindung entsprechend einem Ausgangskanal addiert. Es erfolgt daher die Addition ΣMCR = ΣMCR + MCR (Schritt S23). Wenn die Verbindungsidentifizierung nicht in der Tabelle 43 für aktive VCs enthalten ist, wird die MCR nicht addiert. Dies liegt daran, daß es sich bei der Verbindung nicht um einen aktiven VC handelt. Falls festgestellt wird, daß die Verbindungsidentifizierung enthalten ist, und auf diese Bezug genommen wurde, so wurde die MCR dieses aktiven VC vorher addiert. Daher erfolgt keine zusätzliche Addition.
Gleichzeitig mit dem voranstehend geschilderten Vorgang wird auch die Anzahl aktiver VCs, nämlich Nvc(n), in einem Zeitraum erhalten, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt (Schritt S24). Wenn daher die Anzahl angekommener Zellen, die von dem Zähler 42 für die Anzahl angekommener Zellen für jeden Ausgangskanal gezählt wird, eine vorbestimmte Anzahl erreicht, wird ein Beobachtungszeitraumbeendigungs-Benachrichtigungssignal der Berechnungssteuereinheit 45 für die zulässige Übertragungsrate zur Verfügung gestellt. Die Berechnungssteuereinheit 45 für die zulässige Übertragungsrate liest nicht nur die Anzahl aktiver VCs entsprechend einem Ausgangskanal aus dem Zähler 44 für die Anzahl aktiver VCs, sondern auch den Gesamt-MCR-Wert entsprechend dem Ausgangskanal aus der Berechnungssteuereinheit 47 für den Gesamt-MCR-Wert.
Dann wird die zulässige Übertragungsrate Ba(n) berechnet, auf der Grundlage von Ba(n) = MCR + [(B(n) – ΣMCR)/Nvc(n))] (Schritt S25), und an die ER-Schreibeinheit übertragen. Es wird darauf hingewiesen, daß es sich bei der MCR um die minimale Zellenrate handelt, die festgelegt wird, wenn eine Verbindung eingerichtet wird, und daß B(n) ein Band eines Ausgangskanals ist. Durch den voranstehend geschilderten Vorgang kann eine zulässige Übertragungsrate festgelegt werden, welche die MCR für ein sendendes Endgerät entsprechend einem aktiven VC sicherstellt.
15 zeigt als Flußdiagramm den zweiten Berechnungsvorgang für die zulässige Übertragungsrate, welcher von der zweiten Ausführungsform der Berechnungseinheit für die zulässige Übertragungsrate durchgeführt wird.
Bei dem in 14 dargestellten Flußdiagramm wird die Anzahl Nvc(n) aktiver VCs in einem Zeitraum, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt, im Schritt S24 erhalten. Der einzige Unterschied zwischen den in den Figuren 14 bzw. 15 dargestellten Vorgängen besteht darin, daß die Anzahl Nvc(n) aktiver VCs in einem vorbestimmten Beobachtungszeitraum im Schritt S34 von 15 erhalten wird, entsprechend dem Schritt S24 von 14. Die anderen Schritte S31 bis S33 sowie S35 führen dieselben Operationen durch wie die Schritte S21 bis S23 und 525. Der vorbestimmte Beobachtungszeitraum im Schritt S34 wird dadurch gemessen, daß ein Zeitgeber verwendet wird, der einem Ausgangskanal entspricht, oder ein Zeitgeber, der von jeweiligen Kanälen gemeinsam genutzt wird, statt des in 12 gezeigten Zählers 42 für die Anzahl angekommener Zellen, und daß dies der Berechnungssteuereinheit 45 für die zulässige Übertragungsrate mitgeteilt wird.
16 zeigt schematisch die zweite Ausführungsform des ABR-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist dieses ABR-Steuersystem einen Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer auf, eine Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate, eine ER-Schreibeinheit 53, eine Stauerfassungssteuereinheit 54, Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m, welche jeweiligen Ausgangskanälen entsprechen, sowie Stauerfassungseinheiten 56-1 bis 56-n, welche den jeweiligen Ausgangskanälen entsprechen.
Benutzerzellen und RF-Zellen von der Seite eines sendenden Endgerätes aus werden zeitweilig in dem Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer über die Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate gespeichert, und jede der Zellen wird an einen Ausgangskanal entsprechend VPI/VCI ihres Vorspanns ausgegeben. Die Adressen der Zellen, die in dem Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer gespeichert werden, werden von einem der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m entsprechend einem Ausgangskanal gemanagt, der durch eine VPI/VCI einer angekommenen Zelle identifiziert wird. Jede der Stauerfassungseinheiten 56-1 bis 56-n stellt den Stau eines entsprechenden Kanals fest.
Der Aufbau der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m und des Speichers 51 mit gemeinsam genutztem Puffer ist nicht in der Figur dargestellt. Eine Adresse, an welcher eine Zelle in dem Speicher 31 mit geteiltem Puffer ankommt, wird in einem der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m gespeichert, welche einem Ausgangskanal entspricht, der durch eine VPI/VCI der angekommenen Zelle identifiziert wird. In diesem Fall werden mehrere Adressenmanagementschwellenwerte TH1 bis THm in jedem der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m eingestellt.
Wenn die Anzahl von Adressen von Zellen in dem Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer, die in einem Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher entsprechend einem bestimmten Ausgangskanal gespeichert werden, einen vorbestimmten Adressenmanagementschwellenwert THm überschreitet, so wird festgestellt, daß in diesem Ausgangskanal ein Stau auftritt. Dann wird das Stauerfassungssignal an die Stauerfassungssteuereinheit 54 geliefert. Die Stauerfassungssteuereinheit 54 gibt die Information darüber, welcher Adressenmanagementschwellenwert die Anzahl an Adressen überschreitet, die in dem Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher entsprechend dem Ausgangskanal gespeichert sind, an die ER-Schreibeinheit 53 als Staubenachrichtigungssignal aus.
Die Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate arbeitet auf ähnliche Weise wie die in 7 gezeigte, voranstehend beschriebene Berechnungseinheit 22 für die zulässige Übertragungsrate. Sie berechnet daher eine zulässige Übertragungsrate entsprechend einer Verbindung, und gibt die berechnete Rate an die ER-Schreibeinheit 53 aus. Falls kein Staubenachrichtigungssignal von der Stauerfassungssteuereinheit 54 zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist, wird die zulässige Übertragungsrate in ER-Felder für die explizite Zellenrate von Vorwärts- und Rückwärts-RM-Zellen in der Verbindung eingeschrieben, und werden die Zellen übertragen.
17 zeigt schematisch den Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55 (Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m).
Der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55 speichert Adressen von Zellen in dem Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer als Warteschlange zum Auslesen der Zellen aus dem Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer. Die Adressenmanagementschwellenwerte TH1 bis THm werden entsprechend einer Warteschlangenlänge eingestellt. Der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55 überträgt die Information in Bezug darauf, welcher Adressenmanagementschwellenwert eine Warteschlangenlänge entsprechend der Anzahl gespeicherter Adressen überschreitet, an die Stauerfassungssteuereinheit 54 (vgl. 16), über die Stauerfassungseinheiten 56-1 bis 56-n. Wenn die Warteschlangenlänge einen bestimmten Schwellenwert THm überschreitet, so übertragen die Stauerfassungseinheiten 56-1 bis 56-n ein Stauerfassungssignal an die Stauerfassungssteuereinheit 54.
Zusätzlich werden abnehmende Koeffizienten α1 bis αm, mit welchen die zulässige Übertragungsrate Ba multipliziert wird, unter der Bedingung eingestellt, daß die Anzahl gespeicherter Adressen jeden der Schwellenwerte TH1 bis THm überschreitet, für den Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55. Die abnehmenden Koeffizienten α1 bis αm werden entsprechend zu den jeweiligen Adressenmanagementschwellenwerten TH1 bis THm eingestellt. Wenn die Anzahl gespeicherter Adressen irgendeinen der Adressenmanagementschwellenwerte TH1 bis THm überschreitet, wird einer der abnehmenden Koeffizienten α1 bis αm ausgegeben, welcher diesem Wert entspricht.
Die ER-Schreibeinheit 53 (vgl. 16) multipliziert die zulässige Übertragungsrate Ba, die von der Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate ausgegeben wird, mit einem der abnehmenden Koeffizienten α1 bis αm (1 < α1 < α2 ... > αm), welche über die Stauerfassungssteuereinheit 54 eingegeben werden, und schreibt den sich ergebenden Wert in die ER-Felder von Vorwärts- und Rückwärts-RM-Zellen als die zulässige Übertragungsrate ein. Durch den voranstehend geschilderten Vorgang kann die zulässige Übertragungsrate, welche in die ER-Felder der RM-Zellen eingeschrieben wird, auf eine Rate abgesenkt werden, welche das Auftreten eines Staus verhindert.
16 zeigt einen Fall, in welchem identische Adressenmanagementschwellenwerte TH1 bis THm in jedem der Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m eingestellt werden. Allerdings können auch unterschiedliche Adressenmanagementschwellenwerte für jeweilige Ausgangskanäle in Abhängigkeit von deren Eigenschaften eingestellt werden. Weiterhin können die abnehmenden Koeffizienten α1 bis α entsprechend den jeweiligen Adressenmanagementschwellenwerten TH1 bis THm auf unterschiedliche Werte eingestellt werden. Weiterhin können Adressenmanagementschwellenwerte für die Anzahl an Zellen eingestellt werden, die in dem Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer gespeichert werden, auf entsprechende Weise wie bei den Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeichern.
Weiterhin können jeweilige Adressenmanagementschwellenwerte für den Speicher 51 mit gemeinsam genutztem Puffer und die Adressenmanagement-FIFO-Pufferspeicher 55-1 bis 55-m eingestellt werden. Abhängig davon, ob die Anzahl gespeicherter Adressen die jeweiligen Adressenmanagementschwellenwerte überschreiten oder nicht, kann eine zulässige Übertragungsrate, die von der Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate berechnet wird, mit den abnehmenden Koeffizienten α1 bis αm multipliziert werden, wodurch die zulässige Übertragungsrate verringert wird, so daß das Auftreten eines Staus verhindert wird.
Weiterhin kann die Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate entweder ein Verfahren verwenden, welches einen Zeitraum einstellt, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt, nämlich als Beobachtungszeitraum zur Berechnung einer zulässigen Übertragungsrate, oder aber ein Verfahren, welches einen vorbestimmten Zeitraum als den Beobachtungszeitraum einstellt. Zusätzlich kann die zulässige Übertragungsrate unter Berücksichtigung der minimalen Zellenrate MCR berechnet werden.
18 zeigt schematisch die ER-Schreibeinheit 53.
Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist die ER-Schreibeinheit 53 eine ER-Schreibsteuereinheit 61 auf, eine ER-Berechnungseinheit 62, und eine ER-Änderungsparametertabelle 63. Die ER-Änderungsparametertabelle 63 enthält beispielsweise die Adressenmanagementschwellenwerte TH1 bis THm, die in 19 gezeigt sind. Weiterhin enthält sie die abnehmenden Koeffizienten α1 bis am (1 > α1 > α2 ... αM > 0), entsprechend den Adressenmanagementschwellenwerten TH1 bis THm.
Wenn die zulässige Übertragungsrate von der Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate an die ER-Schreibsteuereinheit 62 übertragen wird, und ein Staumitteilungssignal von der Stauerfassungssteuereinheit 54 übertragen wird, so liest die ER-Berechnungseinheit 62 einen entsprechenden abnehmenden Koeffizienten aus der ER-Änderungsparametertabelle 63 aus, auf der Grundlage eines Adressenmanagementschwellenwertes, der in dem Staubenachrichtigungssignal enthalten ist, und multipliziert die zulässige Übertragungsrate, die von der Berechnungseinheit 52 für die zulässige Übertragungsrate übertragen wurde, mit dem gelesenen abnehmenden Koeffizienten, um die zulässige Übertragungsrate zu erhalten. Dann wird die so erhaltene zulässige Übertragungsrate in die ER-Felder von Vorwärts- und Rückwärts-RM-Zellen eingeschrieben, und werden diese Zellen übertragen.
Die ER-Änderungsparamtertabelle 63 kann gemeinsam für jeweilige Ausgangskanäle vorgesehen sein. In diesem Fall enthält die ER-Änderungsparametertabelle 63 Tabellen entsprechend den jeweiligen Ausgangskanälen. In jeder der Tabellen kann ein unterschiedlicher abnehmender Koeffizient gespeichert sein. Anderenfalls können unterschiedliche Adressenmanagementschwellenwerte TH1 bis THm für die jeweiligen Ausgangskanäle eingestellt werden, wie dies voranstehend bereits beschrieben wurde.
Jede der Verarbeitungsfähigkeiten in jeder der Einheiten gemäß den voranstehend geschilderten Ausführungsformen kann durch einen Prozessor und dergleichen verwirklicht werden, oder durch spezielle Hardware. Zusätzlich läßt sich dies bei einer ABR-Kommunikation einsetzen, welche in einem ATM-Netzwerkdienst durchgeführt wird, in welchem der ABR-Dienst und ein weiterer CBR-Dienst (CBR: konstante Bitrate) gemischt vorgesehen sind. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Fähigkeiten und Elemente lassen sich hinzufügen oder ändern.
20 zeigt schematisch den grundlegenden Aufbau einer ATM-Vermittlung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung nimmt ein Rückkopplungssteuersystem zur Ausbildung eines ABR-Dienstes an, welches eine Übertragungsrate von Zellen von einem sendenden Endgerät 109 und dergleichen variiert, durch Rückkopplung eines Stauzustandes in einem Zellenschalter, der eine selbstätige Schaltung oder Vermittlung einer Zelle mit fester Länge entsprechend deren beigefügter Zielweginformation durchführt, an das sendende Endgerät 109, unter Verwendung einer Ressourcenmanagement-RM-Zelle.
Eine Stauerfassungseinheit 102 (Stauerfassungseinheit 303 in 22) ist in einer Schalteinheit 101 (Schalteinheit 201 in 21) in einem Zellenschalter vorgesehen, und stellt den internen Stauzustand fest.
Eine Stauanzeigeinformationseinstelleinheit 103 (interne Staueinstelleinheit 304) ist ebenfalls in der Schalteinheit 101 in dem Zellenschalter vorgesehen, und stellt Stauanzeigeinformation zur Anzeige eines Stauzustandes einer Benutzerdatenzelle ein, welche durch die Schalteinheit 101 in dieser Zelle hindurchgeht, in Abhängigkeit von dem Stauzustand, welcher von der Stauerfassungseinheit 102 festgestellt wird. Im einzelnen stellt die Stauanzeigeinformationseinstelleinheit 103 die Stauanzeigeinformation beispielsweise als explizites Vorwärtsstauanzeigebit in dem Nutzlasttypfeld in dem Vorlauf der Benutzerdatenzelle ein.
Eine Ratenberechnungseinheit 104 (Ratenberechnungseinheit 206) ist für einen Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit vorgesehen, dessen Übertragungsrate niedriger ist als jene des Übertragungsskanals der Schalteinheit 101 in dem Zellenschalter, beispielsweise ein Demultiplexer 108 (Demultiplexer 105). Es ist angestrebt, eine explizite Rate (die zulässige Übertragungsrate Ba(n)) zur Festlegung einer Übertragungsrate für das sendende Endgerät 109 zu berechnen. Im einzelnen zählt die Ratenberechnungseinheit 104 die Anzahl aktiver virtueller Verbindungen, in welchen eine Zelle auf dem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit übertragen wird, und deren Übertragungsrate an dem sendenden Endgerät 109 geändert werden kann, für jeden Ausgangskanal (jede Teilnehmerleitung), dividiert die für jeden Ausgangskanal eingestellte Übertragungsrate durch die Anzahl aktiver virtueller Verbindungen für jeden Ausgangskanal, und berechnet eine explizite Rate auf der Grundlage des Ergebnisses der Division.
Eine Ratenänderungseinheit 105 ist in einem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit vorgesehen, der gleich dem Kanal mit niedriger Geschwindigkeit ist oder sich von diesem unterscheidet, beispielsweise in einem Abwärtskanal, der von dem Demultiplexer 108 zu einer Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 106 (Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203) führt. Es ist angestrebt, das Einstellverhältnis der Stauanzeigeinformation für eine Benutzerdatenzelle festzustellen, die auf dem Übertragungskanal mit niedriger Geschwindigkeit übertragen wird, die explizite Rate ER zu ändern, die von der Ratenberechnungseinheit 104 auf der Grundlage des Einstellverhältnisses berechnet wird, und die geänderte explizite Rate ER einer Ressourcenmanagementzelle (RM-Zelle) zuzuordnen, welche auf dem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit übertragen wird, und zum sendenden Endgerät 109 zurückgeschickt wird. Im einzelnen führt die Ratenänderungseinheit 105 einen Vergleich zwischen beispielsweise dem Einstellverhältnis der festgestellten Stauanzeigeinformation und einem vorbestimmten Schwellenwert durch, etwa mehreren Schwellenwerten, die in Abhängigkeit von einer Erhöhung/Verringerung der Rate eingestellt werden, und ändert die explizite Rate, welche von der Ratenberechnungseinheit 104 berechnet wird, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Genauer gesagt ändert die Ratenänderungseinheit 105 die explizite Rate ER, die von der Ratenberechnungseinheit 104 berechnet wird, beispielsweise durch Division der expliziten Rate ER, welche die Ratenberechnungseinheit 104 berechnet, durch einen Divisor, der auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses bestimmt wird. In diesen Fällen stellt die Ratenänderungseinheit 105 das Einstellverhältnis (die Rate) als Anzahl angekommener Benutzerdatenzellen fest, in denen jeweils die Stauanzeigeinformation in jedem Beobachtungszeitraum, wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen, eingestellt ist. Anderenfalls stellt die Ratenänderungseinheit 105 das Einstellverhältnis als Ankunftsintervall von Benutzerdatenzellen fest, in denen jeweils die Stauanzeigeinformation eingestellt ist. Die Ratenänderungseinheit 105 kann das Einstellverhältnis der festgestellten Stauanzeigeinformation auf der Grundlage des Einstellverhältnisses glätten, welches vor und/oder nach der Erfassung der Information festgestellt wird, kann einen Vergleich zwischen dem geglätteten Einstellverhältnis und einem vorbestimmten Schwelllenwert durchführen, und kann die explizite Rate ER ändern, welche die Ratenberechnungseinheit 104 berechnet, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Der Glättungsvorgang in diesem Fall wird beispielsweise auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung durchgeführt. C(n) = β·Now(n) + (1 – β)·C(n - 1)
Hierbei ist C(n) ein Einstellverhältnis nach einem momentanen Glättungsvorgang;
β ein Gewicht (0 < β < 1);
Now(n) ist ein nicht geglättetes Einstellverhältnis, welches momentan festgestellt wird; und
C(n-1) ist ein Einstellverhältnis nach einem vorherigen Glättungsvorgang.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Ratenänderungseinheit 105 die explizite Rate ändern kann, welche die Ratenberechnungseinheit 104 berechnet, in einem vorbestimmten Verhältnis, wenn eine Benutzerdatenzelle, in welcher die Stauanzeigeinformation eingestellt ist, in jedem Beobachtungszeitraum ankommt, der in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nur die Fähigkeit zur Einstellung der Stauanzeigeinformation in einer Benutzerdatenzelle in der Schalteinheit 101 vorgesehen; die Fähigkeit zur Berechnung der expliziten Rate, welche eine beträchtliche Zeit erfordert, ist auf einem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit vorgesehen, in welchem die Schaltgeschwindigkeit von Zellen relativ gering ist; und die explizite Rate ER, die auf dem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit berechnet wird, wird geändert auf der Grundlage des Einstellzustands der Stauanzeigeinformation für eine Benutzerdatenzelle. Auf diese Weise können die Beschränkungen bezüglich der Hardwareausbildung gelockert werden, und kann ein Stauzustand des Schalters 105 ordnungsgemäß durch die explizite Rate ER wiedergegeben werden, die in einer Ressourcenmanagementzelle eingestellt ist.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann die Ratenberechnungseinheit 104 die berechnete explizite Rate ER in einer Ressourcenmanagementzelle einstellen, welche auf einem Kanal mit niedriger Übertragungssgeschwindigkeit übertragen wird, und an das sendende Endgerät 109 zurückgeschickt wird; die Ratenänderungseinheit 105 kann die Ressourcenmanagementzelle mit der expliziten Rate abziehen, welche die Ratenberechnungseinheit 104 berechnet, von dem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit, die explizite Rate ändern, die in der Ressourcenmanagementzelle eingestellt ist, auf der Grundlage des Einstellverhältnisses, und die geänderte explizite Rate in der abgezogenen Ressourcenmanagementzelle zurücksetzen, und dann die Ressourcenmanagementzelle an den Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit zurücksenden.
Bei dieser Anordnung kann die Ratenberechnungseinheit 104 die explizite Rate wirksam der Ratenänderungseinheit 105 mitteilen.
Zusätzlich glättet die Ratenänderungseinheit 105 das Einstellverhähtnis der festgestellten Stauanzeigeinformation auf der Grundlage des festgestellten Einstellverhältnisses, und ändert die explizite Rate ER auf der Grundlage des geglätteten Einstellverhältnisses, so daß verhindert werden kann, daß die Gesprächsdichte in einem Netzwerk infolge einer extremen Änderung der expliziten Rate instabil wird.
21 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer ATM-Vermittlung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In diesem System schließt eine Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 eine Leitung mit niedriger Geschwindigkeit ab, an welche ein Teilnehmerendgerät (ABR-Endgerät eines Teilnehmers) 202 angeschlossen ist, und führt eine UPC (Nutzungsparametersteuerung) der Rate des Flusses von Zellen durch, welche von dem Teilnehmerendgerät 202 herkommen, einen Buchungsvorgang usw.
Ein Multiplexer 204 multiplext Leitungen mit niedriger Geschwindigkeit, an denen jeweils die Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 endet, und verbindet die gemultiplexten Leitungen mit einer internen Eingangsverbindung mit hoher Geschwindigkeit.
Eine Schalteinheit 201 wird dadurch gebildet, daß mehrere Selbstzielwegmodule (SRMs) angeschlossen werden, die jeweils eine Hochgeschwindigkeitseingangsverbindungsvorrichtung an mehrere Hochgeschwindigkeitausgangsverbindungsvorrichtungen für jede Zelle schalten. Die Schalteinheit 201, die wie voranstehend erläutert in besonders enger Beziehung zur vorliegenden Erfindung steht, weist die Fähigkeit zur Einstellung eines EFCI-Bits in einem Vorspann einer Benutzerdatenzelle in Abhängigkeit von einem internen Stauzustand auf.
Ein Demultiplexer 205 demultiplext die interne Hochgeschwindigkeitsausgangsverbindungsvorrichtung, welche an die Ausgangsseite der Schalteinheit 201 angeschlossen ist, auf Teilnehmerleitungen mit niedriger Geschwindigkeit.
Eine Ratenberechnungseinheit 206, die in besonders enger Beziehung zur vorliegenden Erfindung steht, ist an den Demultiplexer 205 angeschlossen, um die zulässige Übertragungsrate Ba(n) zu berechnen, welche die Basisrate zur Berechnung der expliziten Rate ER darstellt.
Auch eine Ratenänderungseinheit 207 steht in besonders enger Beziehung zur vorliegenden Erfindung, und ist in einem Rückwärtskanal vorgesehen, der von dem Demultiplexer 205 zu der Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 führt. Sie berechnet die explizite Rate ER, auf der Grundlage sowohl der zulässigen Übertragungsrate Ba(n), welche von der Ratenberechnungseinheit 206 berechnet wird, als auch auf der Grundlage der Anzahl an Malen, an welchen die Schalteinheit 201 das EFCI-Bit in einer Benutzerdatenzelle einstellt, welche durch diesen Kanal geht, und schreibt die berechnete explizite Rate ER in eine RM-Zelle ein.
Um ein Teilnehmerendgerät aufzunehmen, welches einen Dienst nutzt, der eine Rückkopplungssteuerung erfordert, beispielsweise einen ABR-Dienst in einem ATM-Netzwerk, ist es für einen ATM-Schalter selbst erforderlich, die explizite Rate ER zu berechnen und einzustellen, die in einer RM-Zelle eingestellt wird, um das Teilnehmerendgerät zu steuern, wie voranstehend erläutert wurde. Allerdings muß die explizite Rate ER in einem Zeitraum in der Größenordnung von Mikrosekunden berechnet und eingestellt werden. Die Berechnung/Einstellung der Rate kann daher nicht innerhalb eines derartig engen Zeitraums durchgeführt werden, in einer Einheit, in welcher Zellen schnell geschaltet werden (beispielsweise einer Schalteinheit), infolge von Hardware-Einschränkungen. Daher kann eine derartige Fähigkeit nicht verwirklicht werden.
Daher ist die Fähigkeit zur Berechnung/Einstellung der expliziten Rate ER in dem Demultiplexer 205 vorgesehen, welcher Zellen mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit schaltet, bei dem in 21 dargestellten System. In dem Demultiplexer 205 ist die Zellenschaltgeschwindigkeit relativ gering, und ist dessen Ausgangskanal (Kanal an der Ausgangsseite) begrenzt. Daher läßt sich die Fähigkeit zur Berechnung/Einstellung der expliziten Rate ER einfach verwirklichen. Allerdings kann bei dieser Ausbildung zwar ein Stau, der in dem Demultiplexer 205 auftritt, in gewissem Ausmaß unterdrückt werden, unter Verwendung der Fähigkeit zur Berechnung/Einstellung der expliziten Rate ER, jedoch kann kein in der Schalteinheit 201 auftretender Stau unterdrückt werden.
Um dieses Problem zu lösen ist eine Fähigkeit zur Einstellung eines EFCI-Bits in einem Vorspann einer Benutzerdatenzelle in Abhängigkeit von einem internen Stauzustand in der Schalteinheit 201 des in 21 gezeigten Systems vorgesehen. Zusätzlich ist eine Ratenänderungseinheit 207, die später noch genauer erläutert wird, in einem Rückwärtskanal (Abwärtskanal) vorgesehen, der von dem Demultiplexer 205 zur Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 geht. Die Ratenänderungseinheit 207 mißt das Einstellverhältnis des EFCI-Bits für eine Benutzerdatenzelle, die durch den Rückwärtskanal geht, berechnet die explizite Rate ER auf der Grundlage des Meßergebnisses und der zulässigen Übertragungsrate Ba(n), welche von einer Ratenberechnungseinheit 206 berechnet wird, die später noch genauer beschrieben wird, und schreibt diese Rate in eine RM-Zelle ein, die durch den Rückwärtskanal hindurchgeht. Mit einem derartigen Aufbau kann das Auftreten eines Staus in der Schalteinheit 201 verhindert werden.
22 zeigt schematisch den Aufbau eines SRM, der die Schalteinheit 201 bildet. Auch die in den 7 und 16 dargestellten Systeme können durch das SRM gebildet werden, welches die Schalteinheit 201 bildet.
Ein Speicher 301 mit gemeinsam genutztem Puffer speichert zeitweilig Zellen, die jeweils von "n" Eingangskanälen (internen Eingangsverbindungsvorrichtungen) eingegeben werden.
"n" Adressenmanagementpuffer 302 sind für jeweilige "n" Ausgangskanäle (oder interne Ausgangsverbindungsvorrichtungen) vorgesehen. Wenn eine oder mehrere Zellen, die an jeden Kanal ausgegeben werden sollen, in dem Speicher 301 mit gemeinsam genutztem Puffer gespeichert werden, werden ihre Adressen in einem der Adressenmanagementpuffer 302 gespeichert. Die Zellen, die an den Adressen in dem Speicher 301 mit gemeinsam genutztem Puffer gespeichert werden, welche den Adressen entsprechen, die in dem Adressenmanagementpuffer 302 entsprechend einem Ausgangskanal gespeichert sind, werden nacheinander ausgelesen, und an den Ausgangskanal ausgegeben. Nachdem die Zellen ausgelesen wurden, werden die entsprechenden Adressen in dem Adressenmanagementpuffer 302 gelöscht.
Eine Stauerfassungseinheit 303 führt einen Vergleich zwischen der Anzahl an Adressen, die in dem Adressenmanagementpuffer 302 gespeichert sind, entsprechend einem Ausgangskanal, und einem vorbestimmten Schwellenwert für jeden Ausgangskanal durch. Durch diese Operation wird ein Stau in jedem Ausgangskanal festgestellt. Hierbei gibt die Anzahl an Adressen, die in jeder der Adressenmanagementpuffer 302 gespeichert sind, an, daß Zellen, deren Anzahl gleich jener der Anzahl gespeicherter Adressen ist, in dem Speicher 301 mit gemeinsam genutztem Puffer für einen Ausgangskanal entsprechend dem Adressenmanagementpuffer 302 übrigbleiben. Daher kann durch Überwachung der Anzahl an Adressen ein Stauzustand jedes Ausgangskanals festgestellt werden. Die Stauerfassungseinheit 303 teilt dann die Existenz bzw. das Nichtvorhandensein eines Staus einer internen Staueinstelleinheit 304 mit.
Wenn eine an einen Ausgangskanal auszugebende Zelle aus dem Speicher 301 mit gemeinsam genutztem Puffer ausgelesen wird, stellt die interne Staueinstelleinheit 304 das EFCI-Bit in einem Vorspann einer Benutzerdatenzelle ein, wenn die Benutzerdatenzelle, die an den Ausgangskanal ausgegeben werden soll, in welchem ein Stau auftritt, aus dem Speicher 301 mit gemeinsam genutztem Puffer ausgelesen wird, auf der Grundlage einer Mitteilung von der Stauerfassungseinheit 303.
23 zeigt schematisch das typische Datenformat einer Zelle. (a) in 23 zeigt das Format einer UNI (Benutzernetzwerkschnittstelle), welche eine Schnittstelle einer Teilnehmerleitung darstellt, wogegen (b) in 23 das Format einer NNI (Netzwerkknotenschnittstelle) zeigt, welche eine Schnittstelle einer amtsinternen Relaisleitung ist. Wie aus 23 hervorgeht, weist eine Zelle einen Vorspann und eine Nutzungslast auf. Kommunikationsdaten (Benutzerdaten oder irgendeine Art von Steuerdaten) werden in einem Informationsfeld gespeichert, welches eine Nutzlast darstellt. In dem Vorspann wird ein allgemeines Flußsteuerfeld GFC zum Steuern eines Konflikts von Zellen in einem LAN (Lokalbereichsnetzwerk) und dergleichen verwendet. Ein virtueller Pfadidentifizierer VPI stellt Adresseninformation zur Identifizierung eines virtuellen Pfads VP einer Zelle dar, während ein virtueller Kanalidentifizierer VCI Adresseninformation zur Identifizierung eines virtuellen Kanals VC der Zelle darstellt. Ein Feld CLP (Zellenverlustpriorität) wird zur Steuerung der Priorität einer Zellenübertragung verwendet. Ein Feld HEC (Vorspannfehlersteuerung) stellt einen Fehlerprüfcode zur Erfassung/Korrektur eines Datenfehlers in dem Vorspann dar.
Ein Feld PT (Nutzlasttyp) steht in besonders enger Verbindung zur vorliegenden Erfindung, und speichert Information, welche den Zellentyp angibt, sowie ein EFCI-Bit. Die Länge des Feldes PT für den Nutzlasttyp beträgt 3 Bit. In einer Benutzerdatenzelle wird der Wert "0" dem dritten Bit (dem Bit ganz links) des Feldes PT für den Nutzlasttyp zugeordnet. Weiterhin dient das zweite Bit (das zentrale Bit) des Feldes PT für den Nutzlasttyp als das EFCI-Bit in der Benutzerdatenzelle. Ist der Wert des EFCI-Bits gleich "0", so zeigt dies an, daß in der Benutzerdatenzelle kein Stau auftritt. Ist der Wert des EFCI-Bits gleich "1", so gibt dies an, daß in der Benutzerdatenzelle ein Stau auftritt.
Die in 22 dargestellte interne Staueinstelleinheit 304 ordnet den Wert "1", welcher das Auftreten eines Staus anzeigt, dem EFCI-Bit in der Benutzerdatenzelle zu, wenn eine Benutzerdatenzelle eines Ausgangskanals, bei welchem das Auftreten eines Staus von der Stauerfassungseinheit 303 mitgeteilt wird, ausgelesen wird. Weiterhin werden Daten von 3 Bit "110" dem Feld PT für den Nutzlasttyp einer RM-Zelle zugeordnet, die nachstehend noch genauer erläutert wird.
In der Schalteinheit 201 wird ein Overhead aus mehreren Oktetten, welcher eine Selbstleitzielmarke speichert, zum Beginn jeder Zelle hinzuaddiert. Auch die Werte für VPI und VCI werden umgewandelt, jedoch bleiben die Daten von 3 Bit unverändert, welche dem Feld PT für den Nutzlasttyp zugeordnet sind.
24 zeigt schematisch den Aufbau des Demultiplexers 205. Der grundsätzliche Aufbau des Demultiplexers 205 ist ähnlich wie jener des SRM, welcher die in 21 dargestellte Schalteinheit 201 bildet.
Ein Speicher 401 mit gemeinsam genutztem Puffer speichert zeitweilig Zellen, die von einem Ausgangskanal der Schalteinheit 201 eingegeben werden.
"m" Adressenmanagementpuffer 402 sind für jeweils "m" Teilnehmerleitungen vorgesehen (jeweilige "m" Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtungen 203). Jeder der Adressenmanagementpuffer 402 speichert eine oder mehrere Adressen, an welchen eine oder mehrere Zellen gespeichert werden, die an jede Teilnehmerleitung ausgegeben werden sollen, in dem Speicher 401 mit gemeinsam genutztem Puffer. Die an den Adressen in dem Speicher 401 mit gemeinsam genutztem Puffer gespeicherten Zellen, welche den Adressen entsprechen, die in einem der Adressenmanagementpuffer 402 gespeichert sind, entsprechend jeder Teilnehmerleitung, werden nacheinander ausgelesen, und an jede Teilnehmerleitung ausgegeben. Wenn die Zellen ausgelesen wurden, werden die entsprechenden Adressen in dem Adressenmanagementpuffer 402 gelöscht.
Die Stauerfassungseinheit 403 stellt das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit eines Staus (oder das Stauniveau) jeder Teilnehmerleitung fest, und zwar indem sie einen Vergleich zwischen der Anzahl an Adressen, die in jedem der Adressenmanagementpuffer 402 entsprechend jeder Teilnehmerleitung gespeichert sind, und einen vorbestimmten Schwellenwert durchführt (oder mehreren Schwellenwerten), für jede Teilnehmerleitung. Die Anzahl an Adressen, die in jedem der Adressenmanagementpuffer 402 gespeichert sind, zeigt hierbei an, daß Zellen, deren Anzahl gleich der Anzahl an Adressen ist, in dem Speicher 401 mit gemeinsam genutztem Puffer übrigbleiben, für eine Teilnehmerleitung entsprechend dem Adressenmanagementpuffer 402. Daher kann der Stauzustand jeder Teilnehmerleitung durch Überwachung jeder der Anzahlen an Adressen festgestellt werden. Die Stauerfassungseinheit 403 teilt dann das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit eines Staus (oder das Stauniveau) der ER-Schreibeinheit 404 für jede Teilnehmerleitung mit.
Die Ratenberechnungseinheit 206 (vgl. auch 21) zählt die Anzahl aktiver virtueller Verbindungen (VCs) für jede Teilnehmerleitung, und berechnet die zulässige Übertragungsrate Ba(n), welche eine Übertragungsrate darstellt, die in gleicher Weise jeder VC zugeordnet ist, als Ergebnis des Teilens der Übertragungsrate für jede Teilnehmerleitung durch jede Anzahl aktiver VCs. Die Ratenberechnungseinheit 206 teilt die zulässige Übertragungsrate Ba(n) für jede Teilnehmerleitung der ER-Schreibeinheit 404 und der Ratenänderungseinheit 207 (vgl. 21) mit, die nachstehend noch genauer erläutert werden.
25 zeigt schematisch den Aufbau der Ratenberechnungseinheit 206.
Eine Beobachtungssteuereinheit 501 für die Anzahl aktiver VCs weist einen Zähler zum Zählen von ABR-Zellen auf (Benutzerdatenzellen, in denen jeweils Information eingestellt ist, welche die Zellen als ABR-Dienstzellen identifiziert), deren Anzahl vorher festgelegt ist. Er speichert eine Verbindungsidentifizierung, die einer ABR-Zelle zugeordnet ist, in einer Tabelle 502 für aktive VCs (virtuelle Verbindungen), entsprechend jeder Teilnehmerleitung, durch Identifizierung des Verbindungsidentifizierers, welcher der ABR-Zelle zugeordnet ist, und einer Teilnehmerleitung an der Ausgangsseite nach Ankunft der ABR-Zelle, und stellt eine Zellenankunfts-Identifizierungsmarke ein, welche angibt, daß die ABR-Zelle während eines momentanen Beobachtungszeitraums ankommt, für die virtuelle Verbindung entsprechend dem Verbindungsidentifizierers. Gleichzeitig inkrementiert die Beobachtungssteuereinheit 501 für die Anzahl aktiver VCs einen Zähler 503 zum Speichern der Anzahl aktiver VCs, der dazu dient, die Anzahl aktiver VCs für jede Teilnehmerleitung zu zählen, entsprechend jeder Teilnehmerleitung. Wenn eine ABR-Zelle mit demselben Verbindungsidentifizierer wie jenem, in welchem eine Zellenankunfts-Identifzierungsmarke gesetzt ist, die in der Tabelle 502 für aktive VCs für jede Teilnehmerleitung gespeichert ist, innerhalb desselben Beobachtungszeitraums ankommt, inkrementiert die Beobachtungssteuereinheit 503 für die Anzahl aktiver VCs nicht den Zähler 503 zum Speichern der Anzahl aktiver VCs für jede Teilnehmerleitung.
Wenn jeder Beobachtungszeitraum beendet ist, wird der Wert des Zählers 503 zum Speichern der Anzahl aktiver VCs für jede Teilnehmerleitung, also die Anzahl aktiver VCs für jede Teilnehmerleitung, einer Berechnungseinheit 504 für die zulässige Übertragungsrate mitgeteilt, und gleichzeitig werden der Inhalt der Tabelle 502 für aktive VCs und des Zählers 503 zum Speichern der Anzahl aktiver VCs gelöscht. Ein Beobachtungszeitraum wird wiederholt und nacheinander in vorbestimmten Zeitintervallen unter Verwendung eines Zeitgebers eingestellt, der in dieser Figur nicht gezeigt ist.
Die Berechnungseinheit 504 für die zulässige Übertragungsrate berechnet die zulässige Übertragungsrate Ba(n), welche eine Übertragungsrate darstellt, die auf gleiche Weise jeder VC zugeordnet ist, als Ergebnis des Teilens einer Übertragungsrate jeder Teilnehmerleitung (normalerweise derselben Rate) durch den Wert des Zählers 503 zum Speichern der Anzahl aktiver VCs, für jede Teilnehmerleitung. Die Ratenberechnungseinheit 206 teilt die zulässige Übertragungsrate Ba(n) jeder Teilnehmerleitung der ER-Schreibeinheit 404 und der Ratenänderungseinheit 207 mit, die nachstehend noch genauer erläutert wird (vgl. die 21 und 27).
In 24 wird die zulässige Übertragungsrate Ba(n) jeder Teilnehmerleitung von der Ratenberechnungseinheit 206 mitgeteilt, welche dem ER-Feld (nachstehend genauer anhand von 26 beschrieben) einer RM-Zelle zugeordnet ist, wenn die RM-Zelle jeder Teilnehmerleitung aus dem Speicher 401 mit gemeinsam genutztem Puffer ausgelesen wird. Anderenfalls kann die ER-Schreibeinheit 404 die zulässige Übertragungsrate Ba(n) ändern, auf der Grundlage des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit eines Staus (oder eines Stauniveaus) jeder Teilnehmerleitung, was von der Stauerfassungseinheit 403 mitgeteilt wird, und diese Rate der RM-Zelle zuordnen, ohne die unveränderte, mitgeteilte zulässige Übertragungsrate Ba(n) zuzuordnen. In diesem Fall wird der Stauzustand des Demultiplexers 205 durch die geänderte zulässige Übertragungsrate Ba(n) wiedergegeben. Auf diese Weise wird eine RM-Zelle jeder Teilnehmerleitung, welcher die zulässige Übertragungsrate Ba(n) zugeordnet ist, an jede Ratenänderungseinheit 207 übertragen, welche in jedem Rückwärtskanal angeordnet ist, der von dem Demultiplexer 205 zu jeder Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 geht. Dann wird die explizite Rate ER, in welcher sich der Stauzustand der Schalteinheit 201 wiederspiegelt, dieser RM-Zelle zugeordnet.
26 zeigt das Datenformat einer RM-Zelle.
In der RM-Zelle werden Daten von 3 Bit "110" dem Feld PT für den Nutzlasttyp (vgl. 23) in dessen Vorspann zugeordnet. Handelt es sich bei der RM-Zelle um eine RM-Zelle zur Verwendung in einem ABR-Dienst mit virtueller Pfadverbindung, so wird der Wert "6" dem VCI-Feld ihres Vorspanns zugeordnet.
Als nächstes wird der Wert "1" entsprechend dem ABR-Dienst als RM-Protokoll-ID im sechsten Oktett der Nutzlast zugeordnet.
Das siebte Oktett der RM-Zelle wird als Nachrichtentypfeld bezeichnet, in welchem die folgende Bitinformation eingestellt ist.

– DIR: Richtungsanzeigebit. Vorwärtsrichtung = 0, Rückwärtsrichtung = 1.
– BN: BECN-Zellenanzeigebit. Dieses Bit ist auf "1" eingestellt, wenn eine Schalteinheit oder ein Empfangsendgerät eine Rückwärts-RM-Zelle erzeugt. Durch diese Manipulation kann eine Unterscheidung zwischen einer Vorwärts-RM-Zelle, die von einem sendenden Endgerät erzeugt wird, und einer Rückwärts-RM-Zelle getroffen werden.
– CI: Stauanzeigebit. CI = 1 (Stauanzeige), CI = O (Anzeige, das kein Stau vorhanden ist). Die zulässige Übertragungsrate ACR eines sendenden Endgeräts muß verringert werden, wenn dieses Bit auf "1" gesetzt ist.
– NI: Bit für keine Erhöhung. Dieses Bit wird dazu eingestellt, nicht die zulässige Zellenrate ACR eines sendenden Endgeräts zu erhöhen. Anders als das CI-Bit ist es bei diesem Bit nicht erforderlich, daß die zulässige Zellenrate ACR verringert wird. Normalerweise sendet das sendende Endgerät eine RM-Zelle aus, bei welcher NI auf "0" eingestellt ist.
– RA: Anforderungs/Bestätigungsbit. Dieses Bit wird in dem ABR-Dienst nicht verwendet, der durch das ATM-Forum bestimmt wird.

Die explizite Rate ER wird dem achten und neunten Oktett einer RM-Zelle zugeordnet. Dieses ER-Feld steht in besonders enger Beziehung zur vorliegenden Erfindung.
Da die Felder von dem zehnten bis zum einundfünfzigsten Oktett der RM-Zelle nicht in besonderer Beziehung zur vorliegenden Erfindung stehen, erfolgt hier keine detaillierte Beschreibung dieser Felder.
Ein CRC-10-Code, der dem zweiundfünfzigsten und dreiundfünfzigsten Oktett zugeordnet ist, dient zur Erfassung/Korrektur eines Datenfehlers.
27 zeigt schematisch den Aufbau der Ratenänderungseinheit 207, die in jedem Rückwärtskanal angeordnet ist, der von dem Demultiplexer 205 zu jeder Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 geht.
Eine EFCI-Bit-Berechnungseinheit 601 bestimmt eine Zelle, deren EFCI-Bit auf "1" gesetzt ist, unter Zellen, die von dem Demultiplexer 205 zur Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 geschickt werden, und inkrementiert die Anzahl Now(n) an Zellen, welche das Ausmaß des Staus angibt, jedesmal wenn eine Zelle festgestellt wird. Hierbei wird jeder Beobachtungszeitraum durch einen Zeitgeber 602 eingestellt.
Die Anzahl Now(n) an Zellen, welche das Ausmaß des Staus angibt, und welche für jeden Beobachtungszeitraum erhalten wird, wird einer Staugradberechnungseinheit 603 mitgeteilt. Die Staugradberechnungseinheit 603 glättet den Grad des Staus unter Verwendung der Anzahl Now(n) an Zellen, welche den Grad des mitgeteilten Staus angibt, sowie dreier Werte β, C(n) und C(n-1) auf der Grundlage folgender Gleichung. C(n) = β·Now(n) + (1 – β)·C(n-1)
Hierbei ist β ein Gewicht im Bereich 0<β<1, C(n) ein Parameter, der den Staugrad angibt, der in einem momentanen Beobachtungszeitraum berechnet werden soll, und C(n-1) ist ein Parameter, der den Staugrad angibt, welcher in einem vorherigen Beobachtungszeitraum berechnet wurde. Ein derartiger Glättungsvorgang verhindert, daß die Gesprächsdichte eines Netzwerks infolge einer extremen Änderung der expliziten Rate ER instabil wird.
Die ER-Änderungseinheit 604 führt einen Vergleich zwischen dem Staugrad C(n) in dem momentanen Beobachtungszeitraum, der auf der Grundlage der voranstehend angegebenen Gleichung berechnet wird, und einem vorbestimmten Schwellenwert durch. Sie berechnet dann einen Divisorwert zur Berechnung der expliziten Rate ER aus der zulässigen Übertragungsrate Ba(n), welcher durch eine RM-Zelle von der voranstehend erwähnten Ratenberechnungseinheit 206 mitgeteilt wird, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses.
Die ER-Schreibeinheit 605 berechnet die explizite Rate ER, durch Dividieren der zulässigen Übertragungsrate Ba(n), welche dem ER-Feld der RM-Zelle zugeordnet ist, durch den Divisorwert, welcher von der ER-Änderungseinheit 604 mitgeteilt wird, wenn die RM-Zelle von dem Demultiplexer 205 übertragen wird. Sie ordnet dann die berechnete explizite Rate ER dem ER-Feld dieser RM-Zelle zu, und überträgt die RM-Zelle an die Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203.
In Reaktion auf einen derartigen, auf der Seite des ATM-Schalters durchgeführten Vorgang zieht das Teilnehmerendgerät 202 auf der Sendeseite (vgl. 21) die explizite Rate ER aus der RM-Zelle ab, berechnet erneut die zulässige Zellenrate ACR auf der Grundlage der expliziten Rate ER, und führt eine Kommunikation mit einer Rate kleiner oder gleich der ACR durch. Auf diese Weise kann das Auftreten eines Staus in der Schalteinheit 201 und dem Demultiplexer 205 verhindert werden.
28 verdeutlicht die Beziehung zwischen dem Staugrad C(n) in einem momentanen Beobachtungszeitraum und einem vorbestimmten Schwellenwert, zwischen denen die ER-Änderungseinheit 604 einen Vergleich durchführt, sowie die Beziehung zwischen dem Staugrad C(n), dem vorbestimmten Schwellenwert, und den Divisionsvorgang, der in der ER-Schreibeinheit 605 durchgeführt wird.
In dieser Figur ist auf der Horizontalachse die Zeit aufgetragen, dagegen auf der Vertikalachse der Wert des Staugrades C(n). Wie aus der Figur hervorgeht, wird C(n) mit wachsender Zeit in der ersten Hälfte der Beziehungskurve größer. Dieses Phänomen zeigt an, daß ein Stau in der Schalteinheit 201 auftritt. Bei dem in dieser Figur dargestellten Beispiel sind S(1) und S(2) als Schwellenwerte zum Starten einer Änderung der expliziten Rate ER eingestellt, und sind E(1) und E(2) als Schwellenwerte zum Löschen der Änderung von ER eingestellt.
Die ER-Änderungseinheit 604 setzt den Divisorwert auf "1", während C(n) nicht den Schwellenwert (1) überschreitet (in einem Zeitraum A). In diesem Fall tritt in der Schalteinheit 201 kein Stau auf. Daher ordnet die ER-Schreibeinheit 605 die zulässige Übertragungsrate Ba(n) als explizite Rate ER unverändert zu.
Wenn C(n) einen Schwellenwert S(1) überschreitet (Zeitraum B), so stellt die ER-Änderungseinheit 604 einen Divisorwert von 2 ein. In diesem Fall zeigt die Schalteinheit 201 geringfügige Stauerscheinungen. Die ER-Schreibeinheit 605 stellt einen Wert, der durch Division der zulässigen Übertragungsrate Ba(n) durch den Wert (2) erhalten wird, als explizite Rate ER ein.
Wenn C(n) auch den Schwellenwert (2) überschreitet (Zeitraum C), stellt die ER-Änderungseinheit 604 einen Divisorwert von "4" ein. In diesem Fall tritt bei der Schalteinheit 201 ein starker Stau auf. Dann stellt die ER-Schreibeinheit 605 den Wert, der durch Division der zulässigen Übertragungsrate Ba(n) durch den Wert "4" erhalten wird, als die explizite Rate ER ein.
Wenn C(n) kleiner wird als der Schwellenwert E(2) (Zeitraum von C bis B), so ändert die ER-Änderungseinheit 604 den Divisorwert von "4" auf den Wert "2". Zusätzlich ändert die ER-Änderungseinheit 604 den Divisorwert von "2" auf "1", wenn C(n) kleiner wird als der Schwellenwert E(1) (Zeitraum von B bis A) .
Auf diese Weise wird der Stauzustand der Schalteinheit 201 ordnungsgemäß durch die explizite Rate ER wiedergegeben, welche in einer RM-Zelle eingestellt werden soll.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird die explizite Rate ER dadurch berechnet, daß die zulässige Übertragungsrate Ba(n) durch einen vorbestimmten Divisorwert geteilt wird. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Es kann auch ein Verhältnis von Zellen, deren EFCI-Bit auf den Wert "1" eingestellt ist, unter Zellen, die von dem Demultiplexer 205 zur Teilnehmerleitungsverarbeitungsvorrichtung 203 übertragen werden, festgestellt werden, um die zulässige Übertragungsrate Ba(n) auf der Grundlage des Verhältnisses zu ändern, entsprechend einer vorbestimmten Regel.
Darüber hinaus kann nicht nur die Anzahl an Zellen gemessen werden, deren EFCI-Bit auf "1" eingestellt ist, in jedem vorbestimmten Beobachtungszeitraum, sondern auch ein Ankunftsintervall von Zellen, deren EFCI-Bit auf "1" eingestellt ist, um die voranstehend geschilderte Steuerung auf der Grundlage des Meßergebnisses durchzuführen.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird die zulässige Übertragungsrate Ba(n), welche von der Ratenberechnungseinheit 206 berechnet wird, einmal in einer RM-Zelle in einem Netzwerk eingestellt, die RM-Zelle wird durch die Ratenänderungseinheit 207 abgezogen, die der RM-Zelle zugeordnete explizite Rate ER wird geändert, und die geänderte ER wird erneut der RM-Zelle zugeordnet. Durch diese Anordnung kann die explizite Rate effizient von der Ratenberechnungseinheit 206 der Ratenänderungseinheit 207 mitgeteilt werden. Anderenfalls kann die zulässige Übertragungsrate Ba(n) von der Ratenberechnungseinheit 206 der Ratenänderungseinheit 207 über eine spezielle Steuerleitung mitgeteilt werden.
Das Verfahren zur Berechnung der zulässigen Übertragungsrate Ba(n), welches in der Ratenberechnungseinheit 206 durchgeführt wird, ist nicht auf das voranstehend geschilderte Verfahren beschränkt.
29 zeigt schematisch die Änderung der expliziten Rate ER in einem Falle, in welchem ein Stau in jedem SRM in der in 21 dargestellten Schalteinheit 201 auftritt.
Wenn ein Stau in einem ersten SRM in der Schalteinheit 201 auftritt, wenn eine Zelle, deren ER auf 150M Bit/s eingestellt ist, durch die Schalteinheit 201 hindurchgeht, wird das EFCI-Bit dieser Zelle auf "1" eingestellt, um den Stau mitzuteilen, wie in dieser Figur dargestellt ist. Wenn die ER-Änderungseinheit 604 einen Divisorwert, beispielsweise "2", für diesen Stau entsprechend dem voranstehend geschilderten Verfahren einstellt, ordnet die ER-Schreibeinheit 605 den Wert, der durch Division der expliziten Rate ER durch zwei erhalten wird, also 75M Bit/s, der Zelle als neuen Wert für ER zu.
Dies führt dazu, daß einem sendenden Endgerät für diese Zelle mitgeteilt wird, daß die zulässige Übertragungsrate für einen Kommunikationsweg für die voranstehend erwähnte Zelle 75M Bit/s beträgt.
Wenn ein Stau in einer anderen SRM auf dem Kommunikationsweg der voranstehend erwähnten Zelle auftritt (wenn ein zweiter Stau auftritt), wird ER erneut auf die Hälfte der zulässigen Übertragungsrate eingestellt, also auf 37,5M Bit/s, entsprechend einem ähnlichen Verfahren wie dem voranstehend beschriebenen. Wenn in einem weiteren SRM ein Stau auftritt (ein dritter Stau auftritt), wird ER auf die Hälfte von 37,5M Bit/s gesetzt, also auf 18,75M Bit/s.
30 zeigt schematisch die zweite Ausbildung der ATM-Vermittlung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Figur zeigt den Aufbau des Systems, in welchem eine Ratenberechnungseinheit für jedes SRM in der Schalteinheit 201 von 21 vorgesehen ist. Abschnitte mit denselben Fähigkeiten wie in 21 werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt hier keine erneute Beschreibung.
Die Schalteinheit 201' in der ATM-Vermittlung weist mehrere SRMs auf entsprechende Weise wie bei der Schalteinheit von 21 auf. Die in 25 dargestellte Ratenberechnungseinheit ist für jeden SRM vorgesehen. Jede der Ratenberechnungseinheiten 206 berechnet die zulässige Übertragungsrate Ba(n) auf der Grundlage eines Stauzustands in einem zugehörigen SRM, und zwar nach dem voranstehend geschilderten Verfahren. Die berechnete zulässige Übertragungsrate Ba(n) wird an die ER-Schreibeinheit 404 übertragen, welche für jedes der SRMs vorgesehen sein kann, damit sie der Ratenberechnungseinheit 206 jedes der SRMs entspricht. Weiterhin kann die in 21 gezeigte Ratenänderungseinheit 207 für jeden der SRMs vorgesehen sein. Beispielsweise wird ein neuer ER-Wert dem ER-Feld einer Zelle jedesmal dann zugeordnet, wenn in diesem Fall die Zelle durch ein SRM hervorgeht, wie in 31 gezeigt.
32 zeigt das Datenformat einer Zelle mit einer angebrachten Wegzielmarke. Dieses Datenformat umfaßt ein Wegzielfeld für eine Wegzielmarke intern in einem Schalter, ein C-Feld für ein Stauanzeigebit intern im Schalter, und ein Reservefeld, welches für einen anderen Zweck verwendet werden kann, zusätzlich zu den Feldern, die in dem in 23 oder 26 dargestellten Datenformat vorhanden sind. Dieses Datenformat kann für eine Zelle zur Verwendung in dem in 21 oder 30 dargestellten System verwendet werden, und die Ratenänderungseinheit 207 kann in einem Abschnitt hinter einem Schalter in einem Kanal angeordnet sein, der durch eine Wegzielmarke festgelegt wird, so daß der voranstehend geschilderte Ratenänderungsvorgang in der Ratenänderungseinheit 207 durchgeführt werden kann.
Als nächstes erfolgt die Erläuterung einer Ausführungsform eines Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahrens.
Wie voranstehend erwähnt stellt das spezifische Verfahren zur Berechnung von ER in einem Schalter, welcher die Steuerung der ER-Betriebsartsteuerung in einem ABR-Dienst unterstützt, nicht das Ziel der Standardisierung dar.
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Beispiel für das spezifische Verfahren zur Berechnung von ER unter Verwendung der voranstehend geschilderten Ausführungsform. Folgende Operationen werden als das spezifische Verfahren zur Berechnung der expliziten Rate ER in der voranstehend geschilderten Ausführungsform durchgeführt (beispielsweise jener, die unter Bezugnahme auf die 7 bis 15 erläutert wurde). Daher wird eine ABR-Verbindung, in welcher zumindest eine oder mehrere Zellen an einem ATM-Schalter ankommen, als aktiv erkannt, wird die Anzahl "Nvc" an Verbindungen, die als aktiv erkannt werden, in einem Zeitraum beobachtet, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt (oder während eines vorbestimmten Beobachtungszeitraums), und wird ein Band Ba, welches durch gleichmäßige Unterteilung eines Bandes B, welches für eine ABR-Kommunikation verwendet werden soll, durch Nvc erhalten wird, als die explizite Rate ER festgelegt. Die 7, 8 und 12 zeigen den Systemaufbau zur Verwirklichung dieses Verfahrens. Die vorliegende Beschreibung nimmt auch auf einige andere ER-Berechnungsverfahren bezug, die sämtlich die Anzahl aktiver Verbindungen in einem vorbestimmten Beobachtungszeitraum feststellen.
Die voranstehend geschilderte Ausführungsform betrifft auch das spezifische Verfahren zum Zählen der Anzahl aktiver Verbindungen. Ein ATM-Schalter weist einen Tabellenspeicher zum Speichern aktiver Verbindungen auf, sowie einen Zähler zum Zählen der Anzahl aktiver Verbindungen in einem Beobachtungszeitraum. Der Tabellenspeicher umfaßt beispielsweise ein Feld für einen Identifizierer einer Verbindung, die als aktiv erkannt wird, sowie ein Feld zur Einstellung eines Identifizierungsmarkenbits.
33 verdeutlicht den Aufbau des Tabellenspeichers. Wenn eine Zelle ankommt, werden ihr Verbindungsidentifizierer und ihr Identifizierungsmarkenbit gesetzt, und wird gleichzeitig der Zähler inkrementiert, um die Anzahl aktiver Verbindungen zu zählen. Allerdings wird dann, wenn derselbe Verbindungsidentifizierer wie jener der angekommenen Zelle in dem Tabellenspeicher enthalten ist, der Zähler nicht inkrementiert.
Die Größe des voranstehend geschilderten Tabellenspeichers erfordert eine Kapazität, welche die Speicherung der Maximalanzahl an ABR-Verbindungen ermöglicht, die in einem ATM-Schalter eingestellt werden kann. Wenn der Beobachtungszeitraum als ein Zeitraum festgelegt ist, in welchem eine vorbestimmte Anzahl aktiver Verbindungen ankommen, so muß der Beobachtungszeitraum entsprechend einem Zeitraum festgelegt werden, in welchem die Maximalanzahl an ABR-Verbindungen auftritt, die eingestellt werden kann, oder die Anzahl an ABR-Verbindungen, die zu diesem Zeitpunkt bestehen. Nimmt man an, daß 100 Verbindungen eingestellt werden können, und diese Verbindungen tatsächlich Zellen übertragen (also diese Verbindungen aktiv sind), so können sie nicht als aktiv erkannt werden, falls nicht ein Zeitraum, in welchem 100 Zellen ankommen, als der Beobachtungszeitraum eingestellt ist. Entsprechend muß ein Wert für den Beobachtungszeitraum eingestellt werden, welcher (Maximalanzahl an ABR-Verbindungen, die eingestellt werden kann, oder die Anzahl zu diesem Zeitpunkt eingerichteter ABR-Verbindungen) × (Zellenzeit) entspricht, falls der Beobachtungszeitraum auf vorbestimmte Zeitintervalle eingestellt ist.
Die Anzahl aktiver ABR-Verbindungen in jedem Beobachtungszeitraum kann unter Verwendung des voranstehend geschilderten Verfahrens bestimmt werden. Wenn allerdings die Maximalanzahl an ABR-Verbindungen die eingerichtet werden können, groß ist, können die nachstehend angegebenen zwei Probleme auftreten. Nachstehend sind diese Probleme und die zugehörigen Lösungen angegeben.
(1) Verzögerung einer ER-Berechnungszeit infolge eines verlängerten Beobachtungszeitraums.
Wenn Verbindungen, deren Anzahl gleich der Maximalanzahl an ABR-Verbindungen ist, die in einem ATM-Schalter eingestellt werden kann (nachstehend als "M" Verbindungen bezeichnet) miteinander kommunizieren, muß der Beobachtungszeitraum eine Dauer aufweisen, in welcher "M" Zellen ankommen, um festzustellen, daß sämtliche Verbindungen aktiv sind, wie voranstehend bereits erwähnt. Mit zunehmendem "M" wird der Beobachtungszeitraum länger. Der Beobachtungszeitraum, um zumindest "M" Zellen zu beobachten, muß ebenfalls die "M" aktiven Verbindungen beobachten, entsprechend dem Verfahren zur Beobachtung von Verbindungen in jedem vorbestimmten Beobachtungszeitraum. Daher muß der Beobachtungszeitraum länger gewählt werden, wenn "M" zunimmt.
Berücksichtigt man die Operationen zur Berechnung der expliziten Rate ER, die durch einen Schalter durchgeführt werden, so führt eine Verlängerung des Beobachtungszeitraums dazu, daß das Intervall zwischen den Zeiten zur Berechnung von ER länger wird. Das Intervall zwischen den Zeiten zur Berechnung von ER wird daher länger infolge des verlängerten Beobachtungszeitraums, da ER jedesmal dann berechnet wird, wenn ein Beobachtungszeitraum abgelaufen ist. Darüber hinaus wird hierdurch eine Verzögerung der Benachrichtigung eines Endgeräts hervorgerufen. Daher arbeiten Ratensteueroperationen nicht effektiv, und kann in dem Schalter ein Stau auftreten. Um eine derartige Verzögerung der ER-Berechnung zu verhindern, ist die Fähigkeit zur Berechnung von ER in einem Beobachtungszeitraum erforderlich, der kürzer als ein festgelegter Beobachtungszeitraum ist, also die Fähigkeit zur Bestimmung der Anzahl aktiver Verbindungen in einem Zeitraum, der kürzer ist als der Beobachtungszeitraum. Diese Fähigkeit dient auch als ein effektives Verfahren.
(2) Erhöhung des Betrages der Tabellenspeicherkapazität.
Wenn die Maximalanzahl "M" von ABR-Verbindungen, die eingestellt werden können, groß wird, so besteht die Möglichkeit, daß die Größe des Speichers begrenzt ist, infolge einer Begrenzung infolge der Hardwarekonfiguration oder von Kosten, und daß die Anzahl an Verbindungen, die eingestellt werden können, auf eine Zahl begrenzt ist, die kleiner oder gleich "M" ist. Wenn der Tabellenspeicher während eines Beobachtungszeitraums voll gefüllt wird, können in diesem Fall keine weiteren aktiven Verbindungen gezählt werden. Daher wird die Anzahl zu beobachtender Verbindungen als zu klein festgestellt, verglichen mit der tatsächlichen Anzahl aktiver Verbindungen.
Da die explizite Rate ER, die einem Endgerät mitgeteilt wird, der Wert ist, der durch Division eines ABR-Bandes durch die Anzahl aktiver Verbindungen erhalten wird, wird der Wert von ER größer als der Wert für ER, der auf der Grundlage der tatsächlichen Anzahl aktiver Verbindungen berechnet wird, in einem Fall, in welchem eine zu kleine Anzahl aktiver Verbindungen ermittelt wird. Dies stellt für die Netzwerkseite einen gefährlichen Wert dar, und in einem Schalter kann ein Stau auftreten, wenn ein Endgerät, welchem dieser Wert mitgeteilt wird, Zellen mit einer Rate entsprechend diesem Wert von ER sendet. Daher ist die Fähigkeit zur Bestimmung der Anzahl an Verbindungen erforderlich, so daß der sich ergebende, berechnete Wert nicht für die Netzwerkseite gefährlich wird, wenn der Tabellenspeicher volläuft.
Zur Überwindung der voranstehend geschilderten Probleme verwendet eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die später noch genauer beschrieben wird, folgendes Verfahren.

(1) Eine Verzögerung bei der ER-Berechnungszeit infolge eines verlängerten Beobachtungszeitraums: (a) Zählen nicht der Anzahl aktiver Verbindungen in jedem vorbestimmten Beobachtungszeitraum, sondern der Anzahl aktiver Verbindungen, die in einem Zeitraum von einem ersten Zeitpunkt (dem Beobachtungszeitpunkt) bis zu einem zweiten Zeitpunkt beobachtet werden, rückwirkend von dem ersten Zeitpunkt um einen vorbestimmten Zeitraum aus, in jedem Zeitraum, der kürzer ist als der vorbestimmte Beobachtungszeitraum. Durch diese Operation kann die Anzahl aktiver Verbindungen in Zeitintervallen erhalten werden, die kürzer sind als der festgelegte Beobachtungszeitraum, wodurch eine Verzögerung bei der ER-Berechnungszeit verhindert werden kann. (b) Bestimmung der Anzahl aktiver Verbindungen, die beobachtet werden sollen, durch die Beendigungszeit eines Beobachtungszeitraums, bevor dieser Beobachtungszeitraum endet. (c) Unterteilung eines Beobachtungszeitraums in kürzere Zeiträume, und Bestimmung der Anzahl aktiver Verbindungen, die beobachtet werden sollen, bevor jeder kürzere Beobachtungszeitraum endet, für jeden kürzeren Zeitraum. (d) Einstellung eines Koeffizienten zur Bestimmung einer ermittelten Anzahl, Aktualisierung des Ermittlungskoeffizienten auf der Grundlage eines Vergleichs, der zwischen der festgestellten Anzahl aktiver Verbindungen und der tatsächlichen Anzahl aktiver Verbindungen durchgeführt wird, jedesmal wenn der Beobachtungszeitraum endet, wodurch ein Fehler zwischen der ermittelten Anzahl und der tatsächlichen Anzahl verringert wird. Durch die voranstehend geschilderten Operationen kann die Anzahl an aktiven Verbindungen in jedem kürzeren Beobachtungszeitraum erhalten werden, der kürzer ist als der festgelegte Beobachtungszeitraum, wodurch die Verzögerung der ER-Berechnung verhindert werden kann.
(2) Bei einer Erhöhung der Größe des Tabellenspeichers: (a) Wenn die Anzahl an aktiven Verbindungen, die in einem Tabellenspeicher gespeichert werden können, die Maximalanzahl "L" an Verbindungen erreicht, die gespeichert werden können (auch als Maximalanzahl bezeichnet) (vgl. 33), in der Tabelle während eines Beobachtungszeitraums, wird die Maximalanzahl "M" an ABR-Verbindungen, die eingestellt werden können, als die Anzahl an aktiven Verbindungen während des Beobachtungszeitraums definiert, bei Beendigung des Beobachtungszeitraums. Anderenfalls wird die Anzahl an eingerichteten ABR-Verbindungen zu diesem Zeitpunkt als die Anzahl aktiver Verbindungen definiert. (b) Wenn die Anzahl an aktiven Verbindungen, die in dem Tabellenspeicher während des Beobachtungszeitraums gespeichert wird, die Maximalanzahl "L" der Tabelle erreicht, wird die Anzahl an aktiven Verbindungen bei Beendigung des Beobachtungszeitraums auf der Grundlage der Anzahl aktiver Verbindungen (der Maximalanzahl für die Tabelle) bis zu diesem Zeitpunkt bestimmt.

Nachstehend erfolgt eine Erläuterung eines spezifischen Beispiels zur Ausführung des voranstehend geschilderten Verfahrens (des Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystems). Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung grundsätzlich zur Berechnung von ER in dem ABR-Dienst verwendet wird, jedoch auch bei einem Kommunikationsdienst eingesetzt werden kann, welcher es erfordert, daß die Anzahl an aktiven Verbindungen erhalten wird, zusätzlich zu dem ABR-Dienst.
34 zeigt schematisch den Aufbau des Kommunikationsverbindungsanzahlzählsystems (auch als Zählsystem bezeichnet) gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem ABR-Dienst wird die ER-Berechnung in einem Schalter an einem Punkt durchgeführt, an welchem ein Stau auftreten kann. Daher wird dieses Zählsystem bei einem derartigen Punkt eingesetzt. Es wird zum Zählen der Anzahl an Verbindungen von Zellen verwendet, die durch einen Zellenpuffer gelangen, in welchem ein Stau auftreten kann, also zum Zählen der Anzahl an aktiven Verbindungen (nachstehend als die Anzahl an Kommunikationsverbindungen bezeichnet), und zur geeigneten Unterteilung und Zuordnung eines Bandes eines Ausgangskanals für derartige Verbindungen.
Wie in 34 gezeigt weist das Zählsystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine ABR-Steuereinheit 700 auf, und einen gemeinsam genutzten Puffer 710, der ähnliche Fähigkeiten aufweist wie die gemeinsam genutzten Puffer, die in 7, 16, 22, 24 usw. gezeigt sind. Die ABR-Steuereinheit 700 weist eine Zellenabzieheinheit 701 zum Abziehen eines Verbindungsidentifizierers aus jeder Zelle vor dem gemeinsam genutzten Puffer 710 auf, eine Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702, und eine Berechnungseinheit 703 für die explizite Rate ER. Da 34 eine Konfiguration des Systems zeigt, bei welcher Zellen, die sich zu mehreren Ausgangskanälen hin bewegen, sich einen einzigen Puffer teilen, sind mehrere ABR-Steuereinheiten 700 vorgesehen (wobei diese Figur allerdings nur einige von ihnen zeigt). Jede der Steuereinheiten 700 zählt die Anzahl an Kommunikationsverbindungen entsprechend den mehreren Ausgangskanälen, und berechnet ER.
Wenn eine Zelle von einem sendenden Endgerät empfangen wird, gibt die Zellenabzieheinheit 701 ein Zellenerfassungssignal aus, welches angibt, daß die Zelle festgestellt wird, und zwar an die Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702, zieht einen Verbindungsidentifizierer von dieser Zelle ab, und gibt den abgezogenen Identifizierer an die Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702 aus. Die Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702 zählt die Anzahl an Kommunikationsverbindungen entsprechend dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, und gibt das Ergebnis an die Berechnungseinheit 703 für die explizite Rate ER aus (an die ER-Steuereinheit). Die Berechnungseinheit 703 für die explizite Rate ER berechnet ER auf der Grundlage der gezählten Anzahl an Kommunikationsverbindungen, und schreibt das Ergebnis in diese Zelle ein.
Zuerst erfolgt eine Erläuterung eines Verfahrens zur Überwindung des voranstehend geschilderten Problems (1), nämlich einer Verzögerung bei der ER-Berechnungszeit infolge eines verlängerten Beobachtungszeitraums. Ein Verfahren besteht darin, die Anzahl an Kommunikationsverbindungen von Zellen zu zählen, die in einem Zeitraum von einem ersten Zeitpunkt bis zu einem zweiten Zeitpunkt rückwirkend zum ersten Zeitpunkt angekommen sind, und zwar für jeden Zeitraum, der kürzer ist als ein festgelegter Beobachtungszeitraum. Das Prinzip dieses Verfahrens wird nachstehend erläutert.
Dieses Verfahren ist in zwei Typen unterteilt: ein Typ besteht darin, daß ein Beobachtungszeitraum als ein Zeitraum eingestellt wird, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Zellen ankommt, wogegen der andere Typ darin besteht, daß der Beobachtungszeitraum als fester Zeitraum (feste Zellenzeit) eingestellt wird.
Um diese Verfahren durchzuführen weist die ABR-Steuereinheit in dem Zählsystem mehrere Paare von Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheiten 702 und Berechnungseinheiten 703 für die explizite Rate ER auf, wie dies in 34 gezeigt ist. Jedes der Paare zählt die Anzahl an aktiven Verbindungen, und berechnet ER, zu einem Zeitpunkt, der von einem unterschiedlichen Beobachtungszeitraum abhängt.
35 zeigt schematisch den Aufbau der Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702.
Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist die Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702 einen Zähler 721 für die Anzahl angekommener Zellen auf, einen Kommunikationsverbindungsspeichertabellenspeicher 722, einen Kommunikationsverbindungsanzahlzähler 723, und eine Steuereinheit 724. Der Zähler 721 für die Anzahl angekommener Zellen zählt eine vorbestimmte Anzahl "Np" an angekommenen Zellen. Die Anzahl der voranstehend geschilderten Paare kann beispielsweise auf "Np" festgelegt sein. Wenn der Beobachtungszeitraum als feste Zeit festgelegt ist, wird der Zähler 721 für die Anzahl angekommener Zellen durch einen Zeitgeber zum Messen eines Beobachtungszeitraums ersetzt. Die Anzahl an voranstehend geschilderten Paaren kann auf eine Anzahl eingestellt werden, welche jede Lücke zwischen Beobachtungszeiträumen ausschaltet. Der Kommunikationsverbindungsspeichertabellenspeicher 722 besteht aus jeweiligen Feldern zum Einstellen eines Verbindungsidentifiziers und eines Identifizierungsmarkenbits, wie in 33 gezeigt ist.
Sobald der Beobachtungszeitraum beginnt, wird der Zähler 721 für die Anzahl angekommener Zellen inkrementiert, und werden gleichzeitig ein Verbindungsidentifizierer und ein Identifizierungsmarkenbit in dem Tabellenspeicher 722 bei Ankunft einer Zelle eingestellt. Weiterhin wird der Verbindungsanzahlzähler 723 inkrementiert, und wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen gezählt. Wenn der Verbindungsidentifizierer der angekommenen Zelle derselbe ist wie jener, der in dem Tabellenspeicher 722 eingestellt ist, also wenn das Identifizierungsbit dieses Verbindungsidentifiziers eingestellt ist, so wird der Wert des Zählers 723 nicht inkrementiert. Wenn der Wert des Zählers 721 für die Anzahl an angekommenen Zellen die vorbestimmte Anzahl Np erreicht, so ist ein Beobachtungszeitraum beendet. Dann wird der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers 723 an die Steuereinheit 724 übertragen, und wird der Inhalt des Tabellenspeichers 722 und des Verbindungsanzahlzählers 723 durch ein Beendigungsrücksetzsignal von dem Zähler 721 für die Anzahl angekommener Zellen gelöscht.
Wenn dieses Signal empfangen wird, ordnet die Steuereinheit 724 den Wert des Zählers 723 als die Anzahl N_ACTIVE (N_A) an Kommunikationsverbindungen zu. Der zugeordnete Wert wird der ER-Berechnungseinheit 703 mitgeteilt, welche ER unter Verwendung dieses Wertes berechnet, bis der nächste Wert N_ACTIVE mitgeteilt wird.
36 zeigt schematisch das Grundprinzip des voranstehend geschilderten Verfahrens in einem Fall, in welchem der Beobachtungszeitraum als ein Zeitraum festgelegt ist, in welchem eine vorbestimmte Anzahl (Np = S) an Zellen ankommt. Hierbei ist die Ankunft von Zellen (1) bis (7) durch Pfeile auf einer Zeitachse angedeutet. Die Anzahl an Verbindungen wird für Np = S Zellen gezählt, die in der jeweiligen Ankunftszeit ankommen. Mittels Durchführung dieser Zähloperation bei jeder Ankunft einer Zelle (DN = 1) kann die Anzahl an Kommunikationsverbindungen zu jedem Zellenankunftspunkt erhalten werden. Beispielsweise wird die Anzahl an Verbindungen für die fünf zuletzt angekommenen Zellen (1) bis (5) gezählt, wenn die Zelle (5) ankommt. Zusätzlich wird die Anzahl an Verbindungen für die fünf zuletzt angekommenen Zellen gezählt, also die Zellen (2) bis (6), wenn die nächste Zelle (6) ankommt.
Bei dem in 34 dargestellten System wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen jedesmal dann bestimmt, wenn eine Zelle ankommt (m = 1). Allerdings kann die Anzahl an Kommunikationsverbindungen auch jedesmal dann gezählt werden, wenn DN≥2 Zellen ankommen. Unter der Annahme, daß die Anzahl an Kommunikationsverbindungen jedesmal dann bestimmt wird, wenn fünf Zellen ankommen (m = 5), bei dem in 34 gezeigten System, so erhält man einen Beobachtungszeitraum Np = 5, also das gleiche Ergebnis wie bei dem konventionellen Verfahren zur Beobachtung von Kommunikationsverbindungen in jedem Beobachtungszeitraum (Np = 5).
37 zeigt schematisch das Verfahren zum Zählen der Anzahl an Kommunikationsverbindungen in einem Fall, in welchem der Beobachtungszeitraum als festes Zeitintervall (TM = S) festgelegt ist. Hierbei wird der Beobachtungszeitraum zu festen Zeitintervallen durch eine Zellenzeit dargestellt. Nimmt man an, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Geräts 149,76M Bit/s beträgt, so ist die Zeit für eine Zelle annähernd 2,78 μs. Für eine Beobachtung zu festen Zeitintervallen wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen nicht bei jeder Zellenankunftszeit bestimmt, sondern in jeder Zellenzeit (DT = 1). Nunmehr wird angenommen, daß die Zellenzeit t = 5 beträgt. Die Anzahl an Verbindungen wird für Zellen (1) bis (3) gezählt, die in diesem Fall in fünf Zellenzeiten ankommen. Da die zuletzt angekommenen Zellen in den fünf Zellenzeiten die Nummern (2) bis (4) zur nächsten Zellenzeit t = 6 sind, wird die Anzahl an Verbindungen zwischen diesen Zellen gezählt. Durch Wiederholung dieser Operation zu jeder Zellenzeit kann die Anzahl an Kommunikationsverbindungen zu jeder Zellenzeit erhalten werden. Darüber hinaus kann das Intervall zur Bestimmung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen auf ein Intervall von D≥2 für eine Beobachtung eingestellt werden. Nunmehr wird angenommen, daß in 37 DT = 5 ist. Dieses Intervall wird gleich dem Beobachtungszeitraum TM = 5, also ebenso groß wie der Beobachtungszeitraum TM = 5 entsprechend dem konventionellen Beobachtungsverfahren.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung eines Verfahrens zur Ausschaltung einer Verzögerung bei der ER-Berechnungszeit, welches sich von dem voranstehend geschilderten Verfahren unterscheidet. Bei diesem Verfahren wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen unter Verwendung eines Schätzwertes bestimmt, bevor ein festgelegter Beobachtungszeitraum endet. Es gibt verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen auf der Grundlage eines Schätzwertes. Nachstehend werden diese Verfahren erläutert. Schätzwerte werden in der Kommunikationsverbindungensanzahlzähleinheit 702 von 34 erhalten. Durch das nachstehend noch genauer erläuterte Verfahren kann nur ein Paar aus einer Kommunikationsverbindungensanzahlberechnungseinheit 702 und der Berechnungseinheit 703 für die explizite Rate ER in der ABR-Steuereinheit 700 vorgesehen sein.

(1) Wenn die Anzahl an Kommunikationsverbindungen eine bestimmte Schwellenwertanzahl "N" erreicht, bevor ein Zeitraum TM seit einem Beobachtungsstartzeitpunkt abgelaufen ist, auf der Grundlage der Annahme, daß der Beobachtungszeitraum als fester Zeitraum TM festgelegt ist, wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen NACTIVE nach Ablauf der Zeit TM folgendermaßen bestimmt oder abgeschätzt: NACTIVE = α × N × TM/T Hierbei ist α ein geeigneter Koeffizient, und T ein Zeitraum, in welchem "N" Kommunikationsverbindungen seit dem Start der Beobachtung beobachtet werden. Dieses Verfahren soll dazu dienen, die Anzahl an Kommunikationsverbindungen zur Beendigung eines Beobachtungszeitraums zu bestimmen, auf der Grundlage eines Verhältnisses eines Zeitraums, in welchem eine vorbestimmte Anzahl an Verbindungen gezählt wird, zu einem Beobachtungszeitraum. Darüber hinaus kann die abgeschätzte Anzahl dadurch geändert werden, daß der Koeffizient α geeignet festgelegt wird. 38 erläutert schematisch das erste Verfahren, welches unter Verwendung eines derartigen Schätzwertes durchgeführt wird. Wie in dieser Figur gezeigt ist, wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM durch Multiplikation von M durch TM/T berechnet, und darüber hinaus durch einen Änderungskoeffizienten α (α = 1 in dieser Figur), zu einem Zeitpunkt T, an welchem die Anzahl an Kommunikationsverbindungen den Wert "N" erreicht.
(2) Jedesmal wenn die Anzahl an Kommunikationsverbindungen mehrere Schwellenwerte Nis erreicht (i = 1, 2, 3,..., m) bevor die Zeit TM seit Beginn der Beobachtung abgelaufen ist, wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen N_ACTIVE nach Ablauf der Zeit TM folgendermaßen abgeschätzt oder bestimmt: NACTIVE = α × Ni × TM/Ti Hierbei ist Ti ein Zeitraum, in welchem "Ni" Kommunikationsverbindungen seit Beginn der Beobachtung beobachtet werden. Dieses Verfahren soll dazu dienen, mehrere Zeitpunkte einzustellen, an welchen Schätzwerte erhalten werden, und die Anzahl an Kommunikationsverbindungen bei Beendigung des Beobachtungszeitraums zu schätzen, jedesmal wenn die Anzahl an Kommunikationsverbindungen eine bestimmte Anzahl an Verbindungen überschreitet, auf der Grundlage der Verbindungen und der bis zu diesem Zeitpunkt abgelaufenen Zeit. 39 zeigt schematisch das zweite Verfahren, welches unter Verwendung eines Schätzwertes durchgeführt wird. Wie aus dieser Figur hervorgeht, wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM dadurch berechnet, daß Ni mit TM/T multipliziert wird, und darüber hinaus mit einem Änderungskoeffizienten α (α = 1 in dieser Figur), zu einem Zeitpunkt Ti, an welchem die Anzahl an Kommunikationsverbindungen den Wert "Ni" erreicht.
(3) Unter der Annahme, daß der feste Beobachtungszeitraum TM in "n" Zeiträume unterteilt ist, von denen jeder definiert ist als T_k (k = 1, 2, 3,..., n), und daß die Anzahl an Verbindungen, die erkannt werden, bis eine Zeit T1 seit einer Beobachtungsstartzeit abgelaufen ist, gleich "N" ist, wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen N_ACTIVE nach Ablauf der Zeit TM seit dem Start der Beobachtung zum Zeitpunkt T1 folgendermaßen bestimmt: NACTIVE = α × N × n Hierbei ist α ein geeigneter Koeffizient. Dieses Verfahren soll dazu dienen, die Anzahl an aktiven Verbindungen zur Beendigung des Beobachtungszeitraums dadurch zu bestimmen, daß ein Beobachtungszeitraum in "n" Zeiträume unterteilt wird, und die Anzahl an Kommunikationsverbindungen multipliziert wird, die beobachtet werden, bis ein erster unterteilter Zeitraum abläuft. Der bestimmte oder geschätzte Wert kann dadurch modifiziert werden, daß der Koeffizient α geeignet bestimmt wird. 40 zeigt schematisch das dritte Verfahren, welches unter Verwendung eines Schätzwertes arbeitet. Wie aus dieser Figur hervorgeht, wird die Anzahl an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM berechnet durch Multiplikation von N mit n, und darüber hinaus mit einem Änderungskoeffizienten α (α = 1 in dieser Figur).
(4) Unter der Annahme, daß der feste Beobachtungszeitraum TM in "n" Zeiträume unterteilt ist, jeder der unterteilten Zeiträume als T_k (k = 1, 2, 3,..., n) definiert ist, so wird die Anzahl an Verbindungen, die erkannt werden, nachdem jeder Zeitraum T_k seit einem Beobachtungsstartzeitpunkt N_k abgelaufen ist, und die Anzahl an Kommunikationsverbindungen nach Ablauf der Zeit TM seit Beginn der Beobachtung folgendermaßen bestimmt oder abgeschätzt: NACTIVE = Nk + (Nk – Nk–1) × (n – k) Dieses Verfahren soll dazu dienen, einen Beobachtungszeitraum in kürzere Zeiträume zu unterteilen, die Steigung der Anzahl an Verbindungen auf der Grundlage von Kommunikationsverbindungen zu berechnen, die gezählt werden, bis jeder der kürzeren Zeiträume abgelaufen ist, und auf der Grundlage der Kommunikationsverbindungen, die in dem vorherigen Zeitraum gezählt wurden, und die Anzahl an Kommunikationsverbindungen auf der Grundlage der Steigung abzuschätzen. 41 zeigt schematisch das vierte Verfahren, welches unter Verwendung dieses Schätzwertes durchgeführt wird.
(5) Der Koeffizient α wird dadurch erhalten, daß eine normale Beobachtung (für jeden Beobachtungszeitraum TM) gleichzeitig mit der Berechnung der Anzahl an Kommunikationsverbindungen unter Verwendung eines Schätzwertes durchgeführt wird, entsprechend (1) und (3), und ein Vergleich zwischen dem Wert der Beobachtung und dem Schätzwert für jedes TM durchgeführt wird. Diese Vorgehensweise erlaubt es, daß sich der Wert des Änderungskoeffizienten α, der für jeden Beobachtungszeitraum geeignet ist, ändern kann, und gestattet eine exaktere Schätzung der Anzahl an Verbindungen.

Als nächstes erfolgt eine Erläuterung des Verfahrens zur Überwindung der voranstehend geschilderten Erhöhung der Abmessungen des Tabellenspeichers.
42 zeigt den Aufbau der Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702.
Der Kommunikationsverbindungsanzahlzähler 702 weist einen Zähler 731 für die Anzahl angekommener Zellen auf, zum Zählen der vorbestimmten Anzahl "Np" an angekommenen Zellen, einen Kommunikationsverbindungsspeichertabellenspeicher 732, einen Kommunikationsverbindungesanzahlzähler 733 zum Zählen der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, sowie eine Steuereinheit 734. Nunmehr wird der Fall erläutert, in welchem ein Beobachtungszeitraum als Ankunftsintervall von Zellen festgelegt ist, deren Anzahl vorher festgelegt ist. Wenn der Beobachtungszeitraum als fester Zeitraum festgelegt ist, wird der Zähler 731 für die Anzahl angekommener Zellen durch einen Zeitgeber zum Messen der Beobachtungszeit ersetzt. Der Kommunikationsverbindungsspeichertabellenspeicher 732 besteht aus jeweiligen Feldern zum Einstellen eines Verbindungsidentifizierers und eines Identifizierungsmarkenbits einer Verbindung, die als aktiv erkannt wird (vgl. 33). Die Maximalanzahl an Verbindungen, die in der Tabelle gespeichert werden kann, wird durch "L" repräsentiert.
Wenn eine Zelle nach Beginn des Beobachtungszeitraums ankommt, wird der Zähler 731 für die Anzahl angekommener Zellen inkrementiert, und werden in der Tabelle der Verbindungsidentifizierer und die Identifizierungsmarke eingestellt. Zusätzlich wird der Kommunikationsverbindungsanzahlzähler 733 inkrementiert, um die Anzahl an Kommunikationsverbindungen zu zählen. Wenn jedoch ein Verbindungsidentifizierer, welcher derselbe ist wie jener der angekommenen Zelle, in dem Kommunikationsverbindungsspeichertabellenspeicher 732 enthalten ist, also wenn das Identifizierungsbit jenes Verbindungsidentifizierers gesetzt wurde, so wird der Zählerwert nicht inkrementiert. Normalerweise endet ein Beobachtungszeitraum, wenn der Zähler 731 für die Anzahl an angekommenen Zellen den Wert "Np" erreicht. Der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers 733 wird dann an die Steuereinheit 734 übertragen, und die Inhalte des Kommunikationsverbindungsanzahlspeichertabellenspeichers 732 und des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers 733 werden gelöscht, entsprechend einem Beendigungsrücksetzsignal von dem Zähler 731 für die Anzahl an angekommenen Zellen. Wenn der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers 733 gleich "L" wird, so wird ein Schwellenwerterfassungssignal zur Mitteilung, daß der Zählerwert den Schwellenwert überschreitet, an die Steuereinheit 734 übertragen.
Nach Empfang dieses Signals stellt die Steuereinheit 734 die Maximalanzahl an ABR-Verbindungen, die eingestellt werden kann, auf "M" in einem Kanal ein, wobei dieser Wert vorher bereitgestellt wird, und von der ER-Berechnungseinheit vorgegeben wird, als die Anzahl an Kommunikationsverbindungen N_ACTIVE ein, oder stellt die Anzahl an ABR-Verbindungen, die zu diesem Zeitpunkt eingerichtet sind, als N_ACTIVE ein. Die Anzahl eingerichteter ABR-Verbindungen wird beispielsweise durch Software gemanagt, und wird der ER-Berechnungseinheit über die Software mitgeteilt. Der eingestellte Wert für N_ACTIVE wird der ER-Berechnungseinheit 703 mitgeteilt, welche ER unter Verwendung dieses Wertes berechnet, bis der nächste Wert für N_ACTIVE mitgeteilt wird.
Die Operationen der in 42 dargestellten Steuereinheit 734 ändern sich entweder in einem Fall, in welchem die Maximalanzahl an ABR-Verbindungen, die eingestellt werden kann, oder die Anzahl an eingerichteten Verbindungen, auf N_ACTIVE eingestellt ist, wenn der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers 733 den Schwellenwert "L" erreicht, oder in einem Fall, in welchem der Wert, der durch irgendeines der voranstehend geschilderten Verfahren unter Verwendung eines Schätzwertes berechnet wird, als N_ACTIVE eingestellt wird.
43 erläutert schematisch die Operationen, die von der Steuereinheit 734 durchgeführt werden, wenn die Maximalanzahl an ABR-Verbindungen, die eingestellt werden kann, oder die Anzahl an eingerichteten Verbindungen auf N_ACTIVE eingestellt ist.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, bestimmt die Steuereinheit 734 die Maximalanzahl an ABR-Verbindungen, die eingestellt werden kann, und durch Software gemanagt wird, auf einem oberen (einem höheren) Niveau, oder die Anzahl an eingerichteten Verbindungen, zu N_ACTIVE wenn sie ein Schwellenwertsteuersignal empfängt, welches anzeigt, daß der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers 733 den Schwellenwert "L" überschreitet, und teilt den Wert von N_ACTIVE der ER-Berechnungseinheit mit.
44 erläutert schematisch die Operationen, die von der Steuereinheit 734 in einem Fall durchgeführt werden, in welchem ein Schätzwert als NACTIVE verwendet wird. Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist die Steuereinheit 734 eine Berechnungseinheit 741 für N_ACT _IVE auf, eine Änderungskoeffizientenberechnungseinheit 742, sowie eine Parameterspeichereinheit 743.
Die Berechnungseinheit 741 für N_ACTIVE berechnet und bestimmt die Anzahl an Kommunikationsverbindungen NACTIVE von einem Zeitpunkt, an welchem eine Beobachtung beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, an welchem eine Zeit TM abgelaufen ist (oder bis zu einem Zeitpunkt, an welchem Np Zellen angekommen sind). Die Änderungskoeffizientenberechnungseinheit 742 berechnet den Änderungskoeffizienten α jedesmal dann, wenn ein Beobachtungszeitraum zu Ende ist. Die Parameterspeichereinheit 743 speichert den berechneten Wert für NACTIVE und den Änderungskoeffizienten α.
Wenn das Schwellenwerterfassungssignal, welches anzeigt, daß der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers den Schwellenwert "L" überschreitet, von dem Zähler übertragen wird, so berechnet dann die Berechnungseinheit 741 für N_ACT _IVE, welche dieses Signal feststellt, N_ACTIVE entsprechend den voranstehend geschilderten Schätzverfahren (1) bis (4). Der berechnete Wert für N_ACTIVE wird dann an die ER-Berechnungseinheit 703 übertragen, und gleichzeitig in der Parameterspeichereinheit 743 gespeichert. Wenn der Wert des Kommunikationsverbindungsanzahlzählers der Änderungskoeffizientenberechnungseinheit 742 als die aktuelle Anzahl an Kommunikationsverbindungen während eines Beobachtungszeitraums mitgeteilt wird, so zieht die Änderungskoeffizientenberechnungseinheit 742 den Wert von N_ACTIVE aus der Parameterspeichereinheit 743 ab, und bestimmt den Änderungskoeffizienten α auf der Grundlage der Anzahl an Kommunikationsverbindungen, also auf der Grundlage des Werts für N_ACTIVE. Es kann beispielsweise folgende Gleichung als dieses Bestimmungsverfahren verwendet werden. α = NREAL / NACTIVE
Hierbei ist N_REAL die Anzahl an Kommunikationsverbindungen, welche von dem Kommunikationsverbindungsanzahlzähler 733 mitgeteilt wird. Der so bestimmte Änderungskoeffizient α wird in der Parameterspeichereinheit 743 gespeichert, und wird für die Schätzberechnung von N_ACTIVE verwendet.
Bei dem voranstehend geschilderten Verfahren besteht die Möglichkeit, daß die Anzahl an Kommunikationsverbindungen N_ACTIVE als eine Zahl bestimmt wird, die größer ist als die aktuelle Anzahl an Kommunikationsverbindungen. Da der Wert für ER dadurch erhalten wird, daß ein Band eines Ausgangskanals durch die Anzahl an Kommunikationsverbindungen geteilt wird, und als die Rate dazu verwendet wird, einem ABR-Endgerät einen Sendevorgang zu gestatten, ist der Wert von ER, der auf der Grundlage die Anzahl an Kommunikationsverbindungen berechnet wird, der als ein Wert bestimmt wird, der größer ist als die aktuelle Anzahl, ein sicherer Wert, jedoch kann dies den Nutzungswirkungsgrad eines Netzwerks verschlechtern. Um diesen Effekt zu vermeiden, wird N_ACTIVE zum Zeitpunkt der Beendigung eines Beobachtungszeitraums entsprechend dem voranstehend geschilderten Verfahren unter Verwendung eines Schätzwertes berechnet, wenn die Anzahl an Kommunikationsverbindungen, die in dem Tabellenspeicher gespeichert wird, während einer Kommunikation den Maximalwert "L" erreicht. Durch diese Operation kann verhindert werden, daß sich für die Anzahl an Kommunikationsverbindungen ein zu hoher Wert ergibt. Diese Berechnung von N_ACTIVE unter Verwendung eines Schätzwertes wird in der Steuereinheit 734 der Kommunikationsverbindungsanzahlzähleinheit 702 von 42 durchgeführt. Wenn der Wert für N_ACTIVE der unter Verwendung dieses Schätzwertes erhalten wird, die Maximalanzahl "M" an ABR-Verbindungen überschreitet, die eingestellt werden kann, oder die Anzahl an eingerichteten ABR-Verbindungen, so werden diese Werte als N_ACTIVE eingestellt .
45 verdeutlicht ein Computersystem zur Ausführung von Programmen in einem Fall, in welchem die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, beispielsweise das voranstehend geschilderte Verzögerungszeitmeßverfahren, das Bestimmungsverfahren für die zulässige Übertragungsrate, das ATM-Vermittlungsverfahren, das Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahren usw. als Computerprogramme in einem Speichermedium gespeichert sind.
Dieses Computersystem weist ein Hauptgehäuse 800 auf, eine Anzeigeeinheit 840, und eine Eingabevorrichtung 850, welche eine Tastatur und eine Maus umfaßt. Das Hauptgehäuse 800 enthält einen Prozessor 810, einen Speicher 820, und einen Treiber für ein Speichermedium 830.
Der Prozessor 810 führt die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend den voranstehend geschilderten Programmen durch, während der Speicher 820 diese Programme und die zur Ausführung der Programme erforderlichen Daten speichert. Der Treiber 830 dient dazu, die Programme und Daten, die in einem externen Speichermedium gespeichert sind, in dem Prozessor 810 oder den Speicher 820 zu laden. Wenn es sich bei dem Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung um ein externes Speichermedium handelt, werden die in dem Speichermedium gespeicherten Programme über den Treiber 830 ausgeführt. Die Eingabevorrichtung 850 wird von einem Benutzer dazu verwendet, Eingaben durchzuführen, die zur Ausführung der Programme erforderlich sind.
Wenn das Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ein externes Speichermedium ist, kann es als optische Diskette ausgebildet sein, beispielsweise CD-ROM, als magnetische Diskette, wie beispielsweise Floppy-Disk, oder als magnetooptische Diskette, beispielsweise eine MD. Darüber hinaus kann das Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung auch als internes Speichermedium ausgebildet sein, beispielsweise Festplatte, ROM, RAM, usw.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Verzögerungszeit zwischen einem Schalter und einem Endgerät in einem ATM-Netzwerk gemessen, welches eine ABR-Kommunikation durchführt, und können geeignete Werte als Verzögerungsparameter für eine UPC eingestellt werden. Mit diesen Operationen können Zellen, die sich von einem sendenden Endgerät in das Netzwerk bewegen, bei der ABR-Kommunikation exakt überwacht werden, was eine Beeinträchtigung der Kommunikationsqualität verhindert.
Weiterhin wird eine Verbindung, bei welcher zumindest eine Zelle während eines Beobachtungszeitraums ankommt, als aktiv in einem ATM-Netzwerk erkannt, welches einen ABR-Dienst verwendet, und wird eine zulässige Übertragungsrate dadurch erhalten, daß ein Band eines Ausgangskanals durch die Anzahl an aktiven Verbindungen entsprechend dem Ausgangskanal dividiert wird, gemäß der vorliegenden Erfindung. Daher kann eine höhere zulässige Übertragungsrate einem Ausgangskanal zur Verfügung gestellt werden, der eine kleine Anzahl an aktiven Verbindungen aufweist. Wird die Anzahl an aktiven Verbindungen größer, so kann die zulässige Übertragungsrate entsprechend abgesenkt werden, so daß ein Stau verhindert wird, und eine schnelle Erholung von einem Stau erfolgen kann. Dies führt dazu, daß ein effizienter ABR-Dienst zur Verfügung gestellt werden kann.
Weiterhin ist nur die Fähigkeit zur Einstellung einer Stauanzeigeinformation in einer Benutzerdatenzelle in einer Schalteinheit in einem Zellenschalter vorgesehen, wogegen die Fähigkeit zur Berechnung einer expliziten Rate, die eine beträchtliche Zeit erfordert, in einem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit vorgesehen ist, dessen Schaltgeschwindigkeit für die Zellen relativ niedrig ist, und es wird die explizite Rate, die in dem Kanal mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit berechnet wird, auf der Grundlage des Einstellstatus der Stauanzeigeinformation geändert, und wird die geänderte explizite Rate einer Ressourcenmanagementzelle zugeordnet, gemäß der vorliegenden Erfindung. Durch diese Operationen können Beschränkungen infolge der Hardware vermieden werden, und kann gleichzeitig der Stauzustand der Schalteinheit sich ordnungsgemäß auf die explizite Rate auswirken, welche der Ressourcenmanagementzelle zugeordnet ist.
Dies führt dazu, daß ein Dienst wie etwa der ABR-Dienst in einer großmaßstäblichen ATM-Vermittlung eingerichtet werden kann.
Weiterhin wird die explizite Rate von einer Ratenberechnungseinheit einer Ratenänderungseinheit über die Ressourcenmanagementzelle mitgeteilt, was eine effektive Benachrichtigung der Rate ermöglicht.
Weiterhin glättet die Ratenänderungseinheit das Einstellverhältnis der festgestellten Stauanzeigeinformation auf der Grundlage des Einstellverhältnisses, welches vor und nach dem Verhältnis festgestellt wurde, und ändert die explizite Rate auf der Grundlage des geglätteten Einstellverhältnisses, wodurch verhindert wird, daß die Gesprächsdichte in einem Netzwerk infolge einer extremen Änderung der expliziten Rate instabil wird. Mit dem Kommunikationsverbindungsanzahlzählverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl an Kommunikationsverbindungen in einem Zeitraum erhalten werden, der kürzer ist als ein festgelegter Beobachtungszeitraum, selbst wenn der Beobachtungszeitraum zum Zählen der Anzahl an Kommunikationsverbindungen länger wird, infolge der maximalen Anzahl an Verbindungen, welche durch einen ATM-Schalter eingestellt werden kann, in dem Schalter, der zum Zählen der Anzahl an Kommunikationsverbindungen erforderlich ist, wodurch die Verzögerung der ER-Berechnung in dem ABR-Dienst verkürzt wird. Weiterhin kann die geeignete Anzahl an Kommunikationsverbindungen bestimmt werden, wenn die Größe eines Speichers, welcher Kommunikationsverbindungen speichert, auf eine Anzahl begrenzt ist, die kleiner oder gleich der maximalen Anzahl an einstellbaren Verbindungen ist, wodurch verhindert wird, daß das Ergebnis der ER-Berechnung in der ABR-Kommunikation zu einem gefährlichen Wert für das Netzwerk wird.

Claims

Verzögerungszeitmeßverfahren zum Messen einer Verzögerungszeit bei einem Schalter (2) von Zellen, die sich zwischen dem Schalter (2) und einem Endgerät (A) bewegen, mit folgenden Schritten: Erfassen einer ersten Steuerzelle (F-RM), die sich in einer ersten Richtung in einem Netzwerk bewegt; Speichern einer Ankunftszeit (Ta) und einer Verbindungsidentifizierungsinformation der erfaßten ersten Steuerzelle (F-RM); Erhalten einer Ankunftszeit (Tb) einer zweiten Steuerzelle (B-RM), die sich in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung bewegt, wenn die zweite Steuerzelle ankommt, die dieselbe Verbindungsidentifizierungsinformation wie die gespeicherte Verbindungsidentifizierungsinformation aufweist; und Berechnen einer Umlaufverzögerungszeit (T), die in einem Zeitraum erforderlich ist, in welchem eine Steuerzelle beim Schalter (2) ankommt, beim Endgerät (A) zurückgeschickt wird und zum Schalter (2) zurückkehrt, durch Subtrahieren der Ankunftszeit (Ta) der ersten Steuerzelle (F-RM) von der Ankunftszeit (Tb) der zweiten Steuerzelle (B-RM), als die Verzögerungszeit.
Verzögerungszeitmeßverfahren nach Anspruch 1, mit folgenden weiteren Schritten: "N"-maliges Messen der Umlaufverzögerungszeit (Ts) in einer Richtung einer Verbindung (N: freiwählbare Zahl), wenn Verbindungen zwischen Endgeräten in beiden Richtungen eingerichtet sind; und Einstellen von Maximal- und Minimalwerten (τ2, τ3) der gemessenen Umlaufverzögerungszeiten als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die bei einer Zellenflußratenüberwachungssteuerung verwendet werden, für eine Verbindung in unterschiedlicher Richtung.
Verzögerungszeitmeßverfahren nach Anspruch 1, mit folgenden weiteren Schritten: einmaliges Messen der Umlaufverzögerungszeit (T) in einer Richtung einer Verbindung, wenn Verbindungen zwischen Endgeräten in beiden Richtungen eingerichtet sind; und Einstellen von Maximal- und Minimalwerten (T max, T min) von Umlaufverzögerungszeiten, die auf der Grundlage einer Exponentialverteilung berechnet werden, deren Mittelwert die gemessene Umlaufverzögerungszeit (T) darstellt, als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die bei einer Zellenflußratenüberwachungssteuerung verwendet werden, für eine Verbindung in unterschiedlicher Richtung.
Verzögerungszeitmeßvorrichtung zum Messen einer Verzögerungszeit von Zellen, die sich zwischen einem Schalter (2) und einem Endgerät (A) bewegen, die folgendes aufweist: eine erste Erfassungsvorrichtung (11) zum Erfassen einer ersten Steuerzelle (F-RM), die sich in einer ersten Richtung in einem Netzwerk bewegt; eine Speichervorrichtung (17, 13) zum Speichern einer Ankunftszeit (Ta) und einer Verbindungsidentifizierungsinformation der ersten Steuerzelle (F-RM), die von der ersten Erfassungsvorrichtung (11) erfaßt wird; eine zweite Erfassungsvorrichtung (14) zum Erfassen einer zweiten Steuerzelle (B-RM), die sich in einer zweiten Richtung in dem Netzwerk bewegt; und eine Berechnungsvorrichtung (16) zum Berechnen einer Umlaufverzögerungszeit (T), die in einem Zeitraum erforderlich ist, in welchem eine Steuerzelle beim Schalter (2) ankommt, beim Endgerät (A) zurückgeschickt wird und zu dem Schalter (2) zurückkehrt, durch Subtrahieren der Ankunftszeit (Ta) der ersten Steuerzelle von der Ankunftszeit (Tb) der zweiten Steuerzelle, wenn die Verbindungsidentifizierungsinformation der zweiten Steuerzelle (B-RM) gleich der Verbindungsidentifizierungsinformation der ersten Steuerzelle (F-RM) ist, wobei diese als die Verzögerungszeit in der Speichervorrichtung (13) gespeichert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, die weiterhin folgendes aufweist: eine Parametersteuervorrichtung (12, 15, 16) zum "N"maligen Messen der Umlaufverzögerungszeit in einer Richtung einer Verbindung (N: freiwählbare ganze Zahl), und zum Einstellen von Maximal- und Minimalwerten (τ2, τ3) gemessener Umlaufverzögerungszeiten als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die bei einer Zellenflußratenüberwachungssteuerung verwendet werden, für eine Verbindung in unterschiedlicher Richtung, wenn Verbindungn zwischen Endgeräten in beiden Richtungen eingerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, die weiterhin folgendes aufweist: eine Parametersteuervorrichtung (12, 15, 16) zum Messen der Umlaufverzögerungszeit (T) in einer Richtung einer Verbindung und zum Einstellen von Maximal- und Minimalwerten (T max, T min) der Umlaufverzögerungszeit, die auf der Grundlage einer Exponentialverteilung berechnet werden, deren Mittelwert die gemessene Umlaufverzögerungszeit darstellt, als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die bei einer Zellenflußratenüberwachungssteuerung verwendet werden, für eine Verbindung in einer unterschiedlichen Richtung, wenn Verbindungen zwischen Endgeräten in beiden Richtungen eingerichtet sind.
Computer-lesbares Speichermedium zum Speichern eines Programms zum Messen einer Verzögerungszeit von Zellen, die sich in einem Netzwerk bewegen, wobei das Programm die folgenden Schritte aufweist: Erfassen einer ersten Steuerzelle (F-RM), die sich in einer ersten Richtung in einem Netzwerk bewegt; Speichern einer Ankunftszeit (Ta) und einer Verbindungsidentifizierungsinformation der ersten Steuerzelle (F-RM); Erhalten der Ankunftszeit (Tb) einer zweiten Steuerzelle (B-RM), die sich in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung bewegt, wenn die zweite Steuerzelle dieselbe Verbindungsidentifizierungsinformation wie die gespeicherte Verbindungsidentifizierungsinformation aufweist; und Berechnen der Umlaufverzögerungszeit (T), die in einem Zeitraum erforderlich ist, in welchem eine Steuerzelle beim Schalter (2) ankommt, an einem Endgerät (A) zurückgeschickt wird und zum Schalter (2) zurückkehrt.
Speichermedium nach Anspruch 7, wobei das Programm weiterhin die folgenden Schritte aufweist: "N"-maliges Messen der Umlaufverzögerungszeit (T) in einer Richtung einer Verbindung (N: freiwählbare ganze Zahl), wenn Verbindungen zwischen Endgeräten in beiden Richtungen eingerichtet sind; und Einstellen von Maximal- und Minimalwerten (τ2, τ3) berechneter Umlaufverzögerungszeiten als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die bei einer Zellenflußratenüberwachungssteuerung verwendet werden, für eine Verbindung in unterschiedlicher Richtung.
Speichermedium nach Anspruch 7, wobei das Programm weiterhin die folgenden Schritte aufweist: einmaliges Messen der Umlaufverzögerungszeit in einer Richtung einer Verbindung, wenn Verbindungen zwischen Endgeräten in beiden Richtungen eingerichtet sind; und Einstellen von Maximal- und Minimalwerten von Umlaufverzögerungszeiten, die aus einer Exponentialverteilung berechnet werden, deren Mittelwert die gemessene Umlaufverzögerungszeit darstellt, als Maximal- und Minimalwerte von Verzögerungsparametern, die bei einer Zellenflußratenüberwachungssteuerung verwendet werden, für eine Verbindung in unterschiedlicher Richtung.
Schalter, der die Verzögerungszeitmeßvorrichtung nach Anspruch 4 aufweist.