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DE4134476C1 - Controlling admission of new connections in asynchronous time-multiplex packet exchange system - setting load threshold to give low information loss, measuring load, and refusing connection if load threshold is exceeded - Google Patents

Controlling admission of new connections in asynchronous time-multiplex packet exchange system - setting load threshold to give low information loss, measuring load, and refusing connection if load threshold is exceeded

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DE4134476C1
DE4134476C1DE19914134476DE4134476ADE4134476C1DE 4134476 C1DE4134476 C1DE 4134476C1DE 19914134476DE19914134476DE 19914134476DE 4134476 ADE4134476 ADE 4134476ADE 4134476 C1DE4134476 C1DE 4134476C1
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DE
Germany
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bandwidth
load
connection
bst
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Klaus Dipl.-Ing. 6350 Bad Nauheim De Maier
Ralf Dipl.-Math. 6457 Maintal De Knobling
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Telenorma GmbH
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Abstract

The method involves setting a load threshold to give a very low information loss. Refusal of a connection request depends on whether this new connection would cause the permissible load threshold to be exceeded or not. There are measuring units (ME) for determining the load and giving warning of this. A bandwidth control (BST), for each new request, adds the bandwidth needed for this to that already needed according to the measuring units. The new connection is not allowed when the resulting value is greater than the instantaneous permissible load threshold for the medium in question. The threshold is obtained from a constant min. value, increased at a set rate by the bandwidth control up to an absolute max. which results in a quality loss (GV) of a certain magnitude for a given medium, after adjustments for these. ADVANTAGE - Improvement in control of load, allowing medium and bandwidth required to be taken into consideration.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Zu­lassung von neuen Verbindungen bei asynchronen Zeitmulti­plex-Paket-Vermittlungssystemen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for controlling the zuAllow new connections with asynchronous time multiplesplex packet switching systems according to the generic term ofClaim 1.

In der DE-Fachzeitschrift ntz, Band 40 (1987), Heft 8, ist ab Seite 572 ein Aufsatz abgedruckt mit dem Titel: "Asynchrone Zeitvielfachübermittlung für Breitbandnetze". Dort wird auf Seite 573 in der rechten Spalte das Problem der Kapazitätsauslastung angesprochen. Es heißt dort wört­lich: "Auch eine AZÜ-Vermittlung muß Verkehr zurückweisen, wenn eine Überlast (und damit ein Pufferüberlauf) droht". Hierzu wird ein Maß für die Kapazitätsauslastung einer Lei­tung durch die darüber laufenden virtuellen Verbindungen sowie ein Schwellenwertkriterium für das Einsetzen der Blockierung benötigt. Weiterhin wird angegeben, welche Kri­terien und Fakten bei der Ermittlung des Schwellenwertes für das Einsetzen der Blockierung zu berücksichtigen sind. Dabei wird auch angegeben, daß ein besonderes Problem darin besteht, die Parameter zu erheben, die als Schwellenwert­kriterium dienen können.In the DE trade journal ntz, volume 40 (1987), issue 8, isfrom page 572 an essay printed with the title:"Asynchronous time division transmission for broadband networks".There the problem is on page 573 in the right columnthe capacity utilization addressed. It says there wordslich: "Even an AZÜ switch must reject traffic,if an overload (and thus a buffer overflow) threatens ".This is a measure of the capacity utilization of a leithrough the virtual connections running over itand a threshold criterion for the onset ofBlocking needed. It is also specified which kriTeries and facts when determining the thresholdmust be taken into account when inserting the blocking.It also states that there is a particular problem in itthere is to raise the parameters as a thresholdcan serve as a criterion.

Wenn ein Schwellenwert festgelegt ist, so kann dieser zu hoch oder zu niedrig angesetzt sein. Bei zu niedrigem Schwellenwert würden neue Verbindungen abgewiesen, obwohl das System noch längst nicht ausgelastet ist. Bei zu hoch angesetztem Schwellenwert tritt die Gefahr von Qualitäts­verlusten bei den bereits bestehenden Verbindungen ein, wenn durch neu hinzukommende Verbindungen Übertragungska­pazität beansprucht wird, welche eigentlich nicht zur Ver­fügung steht. Es ist deshalb sinnvoll, einen Schwellenwert so zu definieren, daß dieser nicht starr an eine fest vor­gegebene Größe gebunden ist.If a threshold is set, this can be tooset too high or too low. If it is too low Threshold would reject new connections, thoughthe system is far from being fully utilized. At too highIf the threshold is applied, there is a risk of qualityloss of existing connections,if by newly added connections transmission boxcapacity is claimed, which is actually not for veris standing. It therefore makes sense to set a thresholdto be defined in such a way that it is not rigidly attached to onegiven size is bound.

Ein Vermittlungssystem, welches eine Einschränkung aufzu­bauender Verbindungen vornimmt, ist aus der Schrift EP 03 40 665 A2 des Europäischen Patentamts bekannt. Dort wird beschrieben, daß die Schwellwerte für das Zulassen abgehen­der und ankommender Verbindungen in Abhängigkeit von der Anzahl ankommender Verbindungen verändert werden. Dabei wird den ankommenden Verbindungen der Vorrang gegeben, so daß mehr abgehende Verbindungen abgewiesen werden, wenn die Anzahl ankommender Anrufe in die Nähe eines Akzeptanzwertes kommen. Das Zulassen abgehender Verbindungen ist außerdem abhängig von der Belastung der Steuereinheit.A switching system that has a restrictionbuilding connections, is from ScriptureEP 03 40 665 A2 of the European Patent Office is known. There willdescribed that the threshold values for admission go offof and incoming connections depending on theNumber of incoming connections can be changed. Herepriority is given to the incoming connections, sothat more outgoing connections are rejected if theNumber of incoming calls close to an acceptance valuecome. Allowing outgoing connections is alsodepending on the load on the control unit.

Wenn eine derartige Anpassung der Zurückweisungsschwellen für abgehende und ankommende Verbindungen fortlaufend er­folgen soll, so ist eine große Anzahl von Zähl- und Rechen­vorgängen erforderlich. Diese laufende Beobachtung des an­kommenden und abgehenden Verkehrs erfordert zusätzliche Kapazität in den Steuereinrichtungen, wodurch Überlastsi­tuationen verschärft werden können. Wenn dies vermieden werden soll, so sind umfangreiche zusätzliche Zähleinrich­tungen, Speicher- und Recheneinrichtungen erforderlich. Außerdem muß festgestellt werden, daß die Bevorzugung des ankommenden Verkehrs gegenüber den abgehenden Verbindungen nicht für jede Vermittlungseinrichtung geeignet ist. Außer­dem wird durch das Zählen der Verbindungen nicht deren Bandbreitenbedarf berücksichtigt, so daß eine Beeinflussung bereits bestehender Verbindungen durch die Zulassung von neuen Verbindungen entstehen kann.If such an adjustment of the rejection thresholdsfor outgoing and incoming connections continuouslyis to follow, there is a large number of counting and rakingoperations required. This ongoing observation of theIncoming and outgoing traffic requires additionalCapacity in the control devices, resulting in overload situations can be tightened. If this is avoidedextensive additional counting devicestion, storage and computing facilities required.It must also be stated that the preference forincoming traffic versus outgoing connectionsis not suitable for every switching device. Exceptthe counting of the connections does not make themBandwidth requirement is taken into account, so that an influencingexisting connections through the approval ofnew connections can arise. 

Aus der europäischen Patentanmeldung 01 34 010 ist eine Schal­tungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprech­vermittlungsanlagen mit zentralen und/oder teilzentralen infor­mationsverarbeitenden Schaltwerken bekannt. Es wird dort be­schrieben, daß mit Meßeinrichtungen laufend ermittelt wird, wie groß die Belastung von Informationsverarbeitungseinrichtungen ist. Daraus werden dann in Abhängigkeit von der Belastbarkeit dieser Informationsverarbeitungseinrichtungen Prozentsätze er­rechnet, die maßgebend sind für die Entscheidung, ob ein Infor­mationsverarbeitungsauftrag abgewiesen wird oder nicht. Dieser Prozentsatz ist also direkt das Maß der abzuweisenden Aufträge. Entsprechend den laufenden Belastungsänderungen in einer Fern­meldeanlage, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage muß die­ser Prozentsatz verringert bzw. vergrößert werden. Deshalb sind bei einer derartigen Schaltungsanordnung laufend neue Berech­nungen erforderlich, wobei eine zusätzliche Belastung von In­formationsverarbeitungseinrichtungen eintritt.From the European patent application 01 34 010 is a scarfarrangement for telecommunications systems, in particular telephoneswitching systems with central and / or partial central informationmation processing switchgear known. It will be therewrote that with measuring devices it is continuously determined howlarge the burden of information processing facilitiesis. This then becomes dependent on the resiliencepercentages of these information processing equipmentthat are decisive for the decision whether an InforMation processing order is rejected or not. ThisPercentage is therefore directly the measure of the orders to be rejected.According to the ongoing load changes in a distanceNotification system, especially telephone exchange, mustThis percentage can be reduced or increased. That is whywith such a circuit arrangement, new calculations continuouslynecessary, with an additional burden of Information processing facilities occurs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der Zulassung von neuen Verbindungen bei asynchronen Zeitmultiplex-Paket-Vermittlungssystemen anzugeben, womit unter Berücksichtigung des Bandbreitenbedarfs einer neuen Verbindung entschieden wird, ob diese Verbindung zugelassen wird oder nicht. Die dazu notwendige Entscheidungsschwelle soll sich selbsttätig verändern, ohne daß dazu jeweils die Anzahl vorhan­dener Verbindungen und deren Bandbreiten laufend fortgeschrie­ben werden muß, und ohne daß daraus Änderungswerte laufend be­ rechnet werden müssen. Die Entscheidungsschwelle, also der je­weils zulässige Belastungsgrenzwert, soll sich dabei automa­tisch an die jeweils aktuelle Verkehrssituation optimal anpas­sen.The object of the invention is to provide a method forControl of the admission of new connections with asynchronousSpecify time-division packet switching systems, with what underConsider the bandwidth requirements of a new connectionit is decided whether this connection is allowed orNot. The decision threshold necessary for this should changechange automatically without the number existingtheir connections and their bandwidths were continuously updatedmust be used, and without changing values resulting from it have to be reckoned with. The decision threshold, so that everbecause permissible load limit, should automaoptimally adapt the table to the current traffic situationsen. 

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Merkmalskombination vor­gesehen, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.A combination of features is available to solve this taskseen as specified in claim 1.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Band­breitensteuerung bei jeder neu hinzukommenden Verbindung deren Bandbreitenbedarf individuell berücksichtigt, und daß nur zwei absolute Grenzwerte vorgegeben werden müssen, zwi­schen denen sich der gerade aktuelle Belastungsgrenzwert entsprechend einer optimalen Auslastung des Koppelmediums und bei Einhaltung gerade noch zulässiger Qualitätsverluste bewegen kann.It is advantageously achieved that the bandWidth control for every new connectiontheir bandwidth requirements are taken into account individually, and thatonly two absolute limit values have to be specified, betweenthe current exposure limitaccording to an optimal utilization of the coupling mediumand if the quality losses that are still permissible are adhered tocan move.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­sprüchen.Further developments of the invention result from the Unteransayings.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is as followsexplained in more detail with reference to drawings.It shows

Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines asynchronen Zeitmultiplex-Paket-Vermittlungssystems.Fig. 1 shows the schematic diagram of an asynchronous time division multiplex packet switching system.

Fig. 2 der beispielhafte Verlauf der Auslastung eines Koppelmediums und Kriterium für die Abweisung einer einer Verbindung.Fig. 2, the exemplary course of utilization of a coupling medium, and criteria for rejecting a connection.

Fig. 3 das Ansteigen des Belastungs­grenzwertes bis zu einem Maximal­wert.Fig. 3, the increase in the load limit up to a maximum value.

Fig. 4 das Ansteigen und Absinken des Be­lastungsgrenzwertes, wenn Gütever­luste auftreten.Fig. 4 shows the increase and decrease in the load limit when Gütever losses occur.

In derFig. 1 ist ein Koppelmedium KM1 dargestellt, wel­ches beispielsweise in Ringstruktur ausgeführt ist. Daran angeschlossen sind Endgeräte EG1 bis EGn. Eine Ringsteue­rung RS ist dafür vorgesehen, Pakete P auf dem Koppelmedium KM zu transportieren, wobei diese Pakete P auch zu einem weiteren Koppelmedium KM2 gelangen können oder von dort her kommen können. Die Ringsteuerung RS ist mit einer Meß­einrichtung ME1 verbunden, in welcher der jeweils aktuelle Auslastungsgrad des Koppelmediums KM abgespeichert ist. Dieser Auslastungsgrad in Form eines Wertes über die insge­samt beanspruchte Bandbreite wird der Bandbreitensteuerung BST gemeldet.InFIG. 1, a coupling medium is shown KM1, wel ches, for example, carried out in the ring structure. Terminals EG1 to EGn are connected to it. A ring control RS is provided for transporting packets P on the coupling medium KM, these packets P also being able to reach or come from a further coupling medium KM2. The ring controller RS is connected to a measuring device ME1, in which the current degree of utilization of the coupling medium KM is stored. This degree of utilization in the form of a value over the total bandwidth used is reported to the bandwidth control BST.

Ein weiteres Koppelmedium KM2 kann als koordinatenförmig aufgebauter Koppler ausgeführt sein. Die Koppeleinrichtung KM2 verfügt über eine Meßeinrichtung ME2, welche ebenfalls die momentane Auslastung AL an die Bandbreitensteuerung BST meldet. Die Bandbreitensteuerung BST kann durch Programme realisiert sein, in vorhandenen Steuereinrichtungen laufen und so in die Verbindungssteuerung integriert werden. An das Koppelmedium KM2 können Anschlußorgane AO angeschlossen sein, welche Pakete P senden und empfangen können. An diese Anschlußorgane AO können Datenendgeräte DE oder Telekommu­nikations-Endgeräte TE angeschlossen sein.Another coupling medium KM2 can be in the form of a coordinatebuilt coupler. The coupling deviceKM2 has a measuring device ME2, which alsothe current load AL to the bandwidth control BSTreports. The bandwidth control BST can be done through programsbe realized, run in existing control devicesand so be integrated into the connection control. Atthe coupling medium KM2 can be connected to connection elements AObe what packets P can send and receive. To thisConnection organs AO can data terminals DE or Telekommunikations-Endgeräte TE be connected. 

Die Anschlußorgane AO sind mit logischen Einrichtungen aus­gestattet, die erkennen können, ob ein Informationsverlust, und damit ein Qualitätsverlust bei einer Verbindung einge­treten ist.The connection organs AO are made with logical deviceswho can tell whether a loss of information,and thus a loss of quality in a connectionis kicking.

Dabei kann es sich beispielsweise um einen Pufferüberlauf handeln, wenn für die Absendung von Paketen kein freier Zeitschlitz rechtzeitig zur Verfügung steht. In der Emp­fangsrichtung könnte es theoretisch vorkommen, daß ein zu empfangendes Paket nicht rechtzeitig eintrifft. In solchen Fällen werden Meldungen über einen Güteverlust GV an die Bandbreitensteuerung BST abgegeben. Für die Abgabe solcher Güteverlust-Meldungen GV sind bei den Koppelmedien die peripheren Steuerungen, d. h. die Ringsteuerung RS oder deren Meßeinrichtung ME1 bzw. die Koppelsteuerung KST oder deren Meßeinrichtung ME2 zuständig. Bei der Beschreibung derFig. 4 wird später noch darauf eingegangen, in welcher Weise diese Meldungen des Güteverlustes GV von der Band­breitensteuerung BST bearbeitet werden.This can be a buffer overflow, for example, if there is no free time slot available in time for sending packets. In the receiving direction, it could theoretically occur that a packet to be received does not arrive in time. In such cases, reports of a loss of quality GV are sent to the bandwidth control BST. In the coupling media, the peripheral controls, ie the ring control RS or its measuring device ME1 or the coupling control KST or its measuring device ME2, are responsible for issuing such quality loss reports GV. In the description ofFIG. 4, it will be discussed later in how these messages of the quality loss GV are processed by the bandwidth control BST.

Anhand derFig. 2 wird nun erläutert, auf welche Weise über die Zulässigkeit einer neu angeforderten Verbindung entschieden wird. Wenn eine Verbindungsanforderung vor­liegt, ist ein zulässiger Belastungsgrenzwert RL, der sich zwischen einem Maximalwert RLmax und einem Minimalwert RLmin befindet, eingestellt. Bei jeder Verbindungsanforde­rung wird der Bandbreitensteuerung BST ein Zahlenwert mit­geliefert, der Auskunft gibt über den Bandbreitenbedarf BB1, BB2 dieser Verbindung. Zu jedem Wert der gemessenen aktuellen Auslastung AL wird der jeweilige Bandbreitenbe­darf BB1, BB2 einer neuen Verbindung hinzuaddiert. Wenn sich bei einer neu hinzukommenden Verbindung durch die Addition von deren Bandbreitenbedarf z. B. BB2 ergibt, daß der momentan für das betreffende Koppelmedium zulässige Belastungsgrenzwert RL überschritten wird, so erfolgt eine Abweisung dieser Verbindung. Dabei wird außerdem berück­sichtigt, welche Koppelmedien KM an der betreffenden Ver­ bindung zu beteiligen sind. Eine Verbindung wird dann ab­gewiesen, wenn in einem der an der Verbindung zu beteili­genden Koppelmedien KM der Bandbreitenbedarf BB über den betreffenden momentan zulässigen Belastungsgrenzwert RL hinausgeht. Es können auch mehrere Bandbreitensteuerungen BST vorgesehen sein, welche die Daten der jeweiligen Ausla­stung AL und der Belastungsgrenzwerte RL untereinander austauschen. Dabei wird auch geprüft, welche anderen Ver­bindungsmöglichkeiten bestehen und zulässig sind.On the basis ofFig. 2 will now be explained, the manner in which a decision on the permissibility of a newly requested connection. If there is a connection request, a permissible load limit value RL, which is between a maximum value RLmax and a minimum value RLmin, is set. With each connection request, the bandwidth control BST is supplied with a numerical value which provides information about the bandwidth requirements BB1, BB2 of this connection. The respective bandwidth requirements BB1, BB2 of a new connection are added to each value of the measured current utilization AL. If there is a new connection due to the addition of their bandwidth requirements such. B. BB2 shows that the load limit value RL currently permissible for the coupling medium in question is exceeded, this connection is rejected. It is also taken into account which coupling media KM are to be involved in the connection in question. A connection is rejected if the bandwidth requirement BB in one of the coupling media KM to be involved in the connection exceeds the relevant currently permitted load limit value RL. A plurality of bandwidth controls BST can also be provided, which exchange the data of the respective load AL and the load limit values RL with one another. It is also checked which other connection options exist and are permissible.

Es wird in derFig. 2 außerdem gezeigt, daß eine zum Zeit­punkt t1 angeforderte Verbindung mit einer benötigten Band­breite BB1 zugelassen wird, obwohl eine relativ hohe Ausla­stung AL gemessen wurde. Die Zulassung erfolgt, weil sich bei der Addition des Bandbreitenbedarfs BB1 zur momentanen Auslastung AL ergibt, daß der gerade eingestellte Bela­stungsgrenzwert RL nicht überschritten wird. Dagegen wird eine zum Zeitpunkt t2 angeforderte Verbindung mit relativ hohem Bandbreitenbedarf BB2 abgewiesen, weil trotz niedri­gerer Auslastung AL sich bei der vorgenannten Addition eine Überschreitung des geltenden Belastungsgrenzwertes ergibt.It is also shown inFIG. 2 that a connection requested at time t1 with a required bandwidth BB1 is permitted, although a relatively high utilization AL was measured. Approval is granted because the addition of the bandwidth requirement BB1 to the current load AL shows that the load limit RL just set is not exceeded. In contrast, a connection requested at time t2 with a relatively high bandwidth requirement BB2 is rejected because, despite the lower load AL, the aforementioned load limit is exceeded.

Es sei angenommen, daß für eine Verbindung, die zum Zeit­punkt t4 beginnen soll, rechtzeitig eine Reservierung vor­genommen worden ist. Der Bandbreitensteuerung BST wird dies mitgeteilt, so daß mit einer Vorlaufzeit ab einem Zeitpunkt t3 der Bandbreitenbedarf BB3 dieser Verbindung zu der je­weils gemessenen Auslastung AL hinzuaddiert wird. Dies hat zur Folge, daß für andere neue Verbindungen eine höhere Auslastung AL (gestrichelt gezeichnet) gilt, diese somit ggf. abgewiesen werden können, obwohl die tatsächliche Aus­lastung AL niedriger ist.It is assumed that for a connection that is currentlypoint t4 should start, make a reservation in good timehas been taken. The bandwidth control BST willcommunicated so that with a lead time from one point in timet3 the bandwidth requirement BB3 of this connection to eachbecause the load AL measured is added. this hasas a result, a higher one for other new connectionsUtilization AL (shown in dashed lines) applies, so thispossibly rejected, although the actual offload AL is lower.

In derFig. 3 ist dargestellt, wie sich der momentan zu­lässige Belastungsgrenzwert RL automatisch ändert, wenn keine Güteverluste GV gemeldet werden. Für ein Koppelmedium KM werden je nach dessen Eigenschaften und nach den zuläs­sigen Güteverlusten ein minimaler Belastungsgrenzwert RLmin und ein maximaler Belastungswert RLmax eingegeben, zwischen denen sich der aktuelle Belastungsgrenzwert RL bewegen kann. Bei der Inbetriebnahme eines Koppelmediums wird also der Belastungsgrenzwert RL mit dem Minimalwert RLmin be­ginnen und im Laufe der Zeit entsprechend einer vorgegebe­nen Steigerungsrate ZA bis auf den Maximalwert RLmax an­steigen. Die in derFig. 3 dargestellte schräge Linie für den aktuellen Belastungsgrenzwert RL ist in der Praxis eine Treppenkurve, weil in vorgegebenen Zeiteinheiten vorbe­stimmte Steigerungsbeträge hinzuaddiert werden.InFig. 3 shows how the casual to the maximum load RL automatically changes currently, if no quality loss GV are reported. For a coupling medium KM, a minimum load limit value RLmin and a maximum load value RLmax are entered, between which the current load limit value RL can move, depending on its properties and the permissible quality losses. When a coupling medium is put into operation, the load limit value RL will begin with the minimum value RLmin and increase over time in accordance with a predetermined rate of increase ZA up to the maximum value RLmax. The oblique line shown inFIG. 3 for the current load limit value RL is in practice a stair curve because predetermined amounts of increase are added in predetermined time units.

In derFig. 4 ist dargestellt, wie der zulässige Bela­stungsgrenzwert RL beim Auftreten von Meldungen eines Güte­verlustes GV verändert wird. Wenn ein Güteverlust GV inner­halb eines Meßintervalls gemeldet wird, so wird der zuläs­sige Belastungsgrenzwert RL einmal um einen fest vorgegebe­nen Reduktionswert RD verringert. Außerdem wird der Bela­stungsgrenzwert RL gespeichert, der vor dem Auftreten eines Güteverlustes GV bestanden hatte. Ausgehend von dem um den Reduktionswert RD verringerten zulässigen Belastungsgrenz­wert RL setzt nun wieder eine allmähliche Zunahme mit der fest vorgegebenen Steigerungsrate ZA ein, wenn keine wei­teren Güteverluste GV auftreten. Diese Steigerungsrate wird solange beibehalten, bis ein zulässiger Grenzwert erreicht wird, welcher um einen vorgegebenen Schwellwert SW geringer ist, als der Belastungsgrenzwert RL, welcher vor dem Auf­treten eines Güteverlustes GV bestanden hatte. Bei dem Er­reichen dieses Wertes wird eine geringere Steigerungsrate ZB angesetzt, um die nun der zulässige Belastungsgrenzwert RL fortlaufend erhöht wird. Diese Steigerungsrate wird solange beibehalten, bis der ursprüngliche Bela­stungsgrenzwert RL erreicht ist, welcher vor dem Auftreten des Güteverlustes GV bestanden hatte. Ab diesem Zeitpunkt setzt wieder die ursprüngliche Steigerungsrate ZA ein. Mit dieser Steigerungsrate ZA wird der zulässige Belastungs­grenzwert solange erhöht, bis erneut eine Meldung über einen Gütever­lust GV eintrifft. Mit der zweiten weniger hohen Steige­rungsrate ZB wird bewirkt, daß der zulässige Belastungs­grenzwert RL nicht so schnell auf den ursprünglichen Wert kommt. Es wird damit erreicht, daß nicht zu häufig sprung­hafte Änderungen des zulässigen Belastungsgrenzwertes RL auftreten.FIG. 4 shows how the permissible load limit value RL is changed when messages of a quality loss GV appear. If a quality loss GV is reported within a measurement interval, the permissible load limit value RL is reduced once by a fixed reduction value RD. In addition, the load limit value RL is saved, which existed before the loss of quality GV occurred. Starting from the permissible load limit value RL reduced by the reduction value RD, a gradual increase now begins again with the fixed predetermined rate of increase ZA if no further quality losses GV occur. This rate of increase is maintained until an admissible limit value is reached, which is lower by a predetermined threshold value SW than the load limit value RL, which had existed before a loss of quality GV occurred. When reaching this value, a lower rate of increase ZB is applied, by which the permissible load limit value RL is continuously increased. This rate of increase is maintained until the original load limit value RL is reached, which existed before the loss of quality GV occurred. From this point on, the original rate of increase ZA begins again. With this rate of increase ZA, the permissible load limit is increased until a message about a loss of quality GV arrives again. With the second less high rate of increase ZB it is ensured that the permissible load limit RL does not return to the original value as quickly. It is thus achieved that changes in the permissible load limit value RL that do not occur too frequently occur.

Bei der Erzeugung von Meldungen über Güteverluste GV wird berücksichtigt, in welchen Zeiträumen Qualitätsverluste z. B. Zellenverluste, aufgetreten sind und wie hoch dabei die Übertragungsgeschwindigkeit ist.When generating reports about quality losses GVtakes into account the periods in which quality lossese.g. B. cell losses have occurred and how highthe transmission speed is.

Da bei dem vorbeschriebenen Verfahren die automatische Festlegung des Belastungsgrenzwertes RL sofort auf Meldun­gen des Güteverlustes GV reagiert, wird garantiert, daß eine rechtzeitige Abweisung von neuen Verbindungen erfolgt, so daß ein vorgegebener Qualitätswert mit Sicherheit einge­halten wird.Since in the above-described method the automaticDetermination of the exposure limit value RL immediately on notificationreacting to the loss of quality GV, it is guaranteed thattimely rejection of new connectionsso that a given quality value is definitely turned onwill hold.

Da die Bandbreitensteuerung BST nur Einfluß nehmen kann auf das Zulassen neuer Verbindungen, können trotzdem kurzzei­tige Überlastsituationen mit Güteverlusten GV auftreten, obwohl bereits wegen einer sehr hohen Auslastung AL keine neuen Verbindungen mehr zugelassen werden. Dieser Fall kann auftreten, wenn bei bestehenden Verbindungen plötzlich mehr Bandbreite beansprucht wird als vorher genutzt wurde. Der­artige Überlastungen eines Koppelmediums werden daran er­kannt, daß eine zu hohe Zahl von Güteverlusten GV in einem Zeitin­tervall auftreten, daß eine zugelassene Zellenverlustwahrscheinlichkeit bei den Anschlußorganen drastisch überschritten wurde oder daß die Warte- und Zugriffszeiten eine zulässige Mindest­zeit überschreiten.Since the bandwidth control BST can only influenceAllowing new connections can still brieflycurrent overload situations with loss of quality GV occur,although AL because of a very high occupancy rate nonenew connections are allowed. This case canoccur when suddenly there is more with existing connectionsBandwidth is used as previously used. Thelike overloads of a coupling medium are heknowsthat an excessive number of quality losses GV in one timetervall occurthat an approved cell loss probability atthe connecting organs were drastically exceeded orthat the waiting and access times are a permissible minimumexceed time.

Wenn die bereits beschrieben Maßnahmen, nämlich das weitere Reduzieren des Belastungsgrenzwertes RL nicht ausreichen, eine Überlastung eines Koppelmediums KM abzubauen, so wer­den von der Bandbreitensteuerung BST folgende zusätzliche Maßnahmen veranlaßt.If the measures already described, namely the furtherReducing the exposure limit RL is not sufficient reduce an overload of a coupling medium KM, so whothe additional ones following the bandwidth control BSTMeasures initiated.

  • 1. Reduzierung der Bandbreiten bei Verbindungen, für die kein Echtzeit-Betrieb erforderlich ist. Dabei handelt es sich um nichtsprachliche Verbindungen, z. B. Daten­verbindungen, die auch mit verminderter Datenrate ohne Informationsverlust betreibbar sind.1. Reduction of bandwidths for connections for whichno real-time operation is required. It actsit is non-linguistic connections, e.g. B. Dataconnections that also work with a reduced data rateLoss of information can be operated.
  • 2. Trennen von Verbindungen mit sehr hoher Bitrate. Eine derartige Trennung wird nur durchgeführt, wenn die zuvor beschriebenen Maßnahmen nicht zum Erfolg geführt haben. Dabei wird zuerst die Verbindung getrennt, welche momen­tan die größte Bandbreite beansprucht. Es kann auch unter den Verbindungen mit sehr hohen Bitraten eine zufallsverteilte Trennung erfolgen. Nach jeder erfolgten Verbindungstrennung wird erneut geprüft, ob der Über­lastfall noch vorliegt, d. h. ob noch Meldungen von Güteverlusten GV auftreten.2. Disconnect very high bit rate connections. Asuch separation is only carried out if the previouslymeasures described have not led to success.First the connection is disconnected, which is the momenttan the largest bandwidth. It can alsoone of the connections with very high bit ratesrandom separation. After everyone was doneDisconnection is checked again whether the overload case still exists, d. H. whether there are still messages fromGV losses occur.

Claims (7)

Translated fromGerman
1. Verfahren zur Steuerung der Zulassung von neuen Verbindungen bei asynchronen Zeitmultiplex-Paket-Vermittlungsanlagen (ATM), wobei die Abweisung eines Verbindungswunsches davon abhängig ist, ob durch die neue Verbindung ein als zulässig vorgegebener Belastungsgrenzwert überschritten wird, der entsprechend der Belastungsgrenze bei einem als sehr niedrig anzusetzenden Infor­mationsverlust einzustellen ist, und Meßeinrichtungen vorgese­hen sind, die Belastungsdaten ermitteln und weitermelden,dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bandbreitensteuerung (BST) vorgesehen ist, die bei je­der neu angeforderten Verbindung deren Bandbreitenbedarf (BB) zu dem für die bereits vorhandenen Verbindungen von mindestens einer Meßeinrichtung (ME) übermittelten Wert der Ausla­stung (AL), also der aktuell genutzten Gesamtbandbreite hinzu­addiert,
daß die neue Verbindung nicht zugelassen wird, wenn der sich dann ergebende Wert größer ist als ein momentan für das betref­fende Koppelmedium zulässiger Belastungsgrenzwert (RL), daß dieser Belastungsgrenzwert (RL) ausgehend von einem fest vorgegebenen Minimalwert (Rmin) mit einer vorgegebenen Steige­rungsrate (ZA) von der Bandbreitensteuerung (BST) selbsttätig so lange bis zu einem absoluten Maximalwert (Rmax) erhöht wird, bis ein Güteverlust (GV) von peripheren Steuereinrichtun­ gen (RS), Kopplersteuerungen (KST), Meßeinrichtungen (ME) oder Anschlußorganen (AO) gemeldet wird, daß dann der Belastungsgrenzwert (RL) um einen vorgegebenen Re­duktionswert (RD) verringert wird, damit für das betreffende Koppelmedium (KM) Verbindungen restriktiver zugelassen werden, um Qualitätsverluste bei bestehenden Verbindungen zu vermeiden, und daß danach wieder eine Steigerung des für das Koppelmedi­um (KM) geltenden momentanen Belastungsgrenzwertes (RL) ein­setzt.
1. A method for controlling the admission of new connections in asynchronous time-division multiplex packet switching systems (ATM), the rejection of a connection request depends on whether the new connection exceeds an allowable load limit value, which corresponds to the load limit at an as the information loss to be set at a very low level is to be set, and measuring devices are provided to determine and report the load data,characterized in that
that a bandwidth control (BST) is provided, the bandwidth requirement (BB) for each of the newly requested connection to the value of the load (AL) transmitted for the already existing connections by at least one measuring device (ME), that is to say the currently used total bandwidth added,
that the new connection is not permitted if the resulting value is greater than a load limit value (RL) currently permissible for the coupling medium in question, that this load limit value (RL) is based on a predetermined minimum value (Rmin) with a predetermined rate of increase (ZA) is automatically increased by the bandwidth control (BST) to an absolute maximum value (Rmax) until a loss of quality (GV) of peripheral control devices (RS), coupler controls (KST), measuring devices (ME) or connection elements (AO ) is reported that the load limit value (RL) is then reduced by a predetermined reduction value (RD), so that connections are more restrictively permitted for the coupling medium (KM) in question, in order to avoid loss of quality in existing connections, and that afterwards an increase in the for the coupling medium to apply (KM) the current load limit (RL).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsgrenzwert (RL), bei dem eine Abweisung einer Verbindung stattgefunden hat, in der Bandbreiten­steuerung (BST) vorübergehend gespeichert wird, daß nach dem Wiedererreichen des um einen Schwellwert (SW) verringerten Belastungsgrenzwertes (RL) eine andere geringere Steigerungsrate (ZB) angewendet wird, und daß die erste Steigerungsrate (ZA) wieder einsetzt, wenn der ursprüngliche Belastungsgrenzwert (RL) erreicht wurde, ohne daß ein Güteverlust (GV) eingetreten ist.2. The method according to claim 1,characterized,that the exposure limit (RL) at which a rejectiona connection has occurred in the bandwidthscontrol (BST) is temporarily saved,that after reaching the threshold again(SW) reduced exposure limit (RL) anotherlower rate of increase (ZB) is applied,and that the first rate of increase (ZA) starts again,when the original load limit (RL) is reachedwithout a loss of quality (GV).3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bandbreitensteuerung (BST) die Belastungs­grenzwerte (RL) für mehrere Koppelmedien (KM) gespei­chert sind, und daß bei einem neuen Verbindungswunsch die Bandbreitenauslastung aller an der beteiligten Ver­ bindung zu beteiligenden Koppelmedien (KM) berücksich­tigt wird.3. The method according to claim 1,characterized,that in bandwidth control (BST) the loadlimit values (RL) for several coupling media (KM) are savedare secure, and that with a new connection requestthe bandwidth utilization of all participating in the Ver connection to participating coupling media (KM)is done.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bandbreitensteuerungen (BDT) vorgesehen sind, die jeweils für einen Teilbereich eines gesamten asynchronen Zeitmultiplex-Paket-Vermittlungsnetz es zuständig sind und die aktuellen Daten der jeweiligen Auslastung (AL) und der Belastungsgrenzwerte (RL) in vorbestimmten kurzen Zeitabschnitten untereinander austauschen.4. The method according to claim 1,characterized,that multiple bandwidth controls (BDT) are providedare each for a sub-area of an entireasynchronous time division packet switching network itare responsible and the current data of the respectiveUtilization (AL) and the exposure limit values (RL) inpredetermined short periods of timechange.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrerer Bandbreitensteuerungen (BST) ein Abbild der gesamten Netzstruktur in den Bandbreitensteuerungen (BST) abgelegt ist und daß die für eine neue Verbindung zuständige Bandbreitensteuerung (BST) mehrere Verbin­dungsmöglichkeiten auf Zulässigkeit prüft, bevor eine Verbindung abgewiesen wird.5. The method according to claim 4,characterized,that with multiple bandwidth controls (BST) an imagethe entire network structure in the bandwidth controls(BST) is stored and that for a new connectionresponsible bandwidth control (BST) several connpossible options before aConnection is rejected.6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Reservierungen von Verbindungen für vorbestimmte Zeitpunkte (z. B. t4) vorgenommen werden können, wobei dann von der Bandbreitensteuerung (BST) der Bandbreiten­bedarf (BB3) einer solchen Verbindung während einer Vor­laufzeit (t3 bis t4) zu der aktuell gemessenen Ausla­stung (AL) hinzuaddiert wird.6. The method according to claim 1,characterized,that reservations of connections for predeterminedTime points (e.g. t4) can be made, wherebythen the bandwidth control (BST) of the bandwidthsrequires (BB3) such a connection during a preRunning time (t3 to t4) for the currently measured outletstung (AL) is added.7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überlastsituationen zunächst die Bandbreite bei bestehenden Verbindungen reduziert wird, für die kein Echtzeit-Betrieb erforderlich ist, und daß Verbin­dungen mit sehr hoher Bitrate getrennt werden, wenn eine Überlastung anderweitig nicht beseitigt werden kann.7. The method according to claim 1,characterized,that in the event of overload situations, the bandwidthis reduced for existing connections for whichno real time operation is required and that verbinvery high bit rate if, an overload cannot otherwise be eliminatedcan.
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