DE60036616T2

DE60036616T2 - Kommunikationsverfahren, verwandtes Pufferspeicherelement und Leitungsabschlusselement

Info

Publication number: DE60036616T2
Application number: DE60036616T
Authority: DE
Inventors: Kristiaan Johan Hubert Ghislanus Venken; Stefaan Jozef De Cnodder
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: US7324446B2; ATE375048T1; US20020024933A1; JP2002111697A; EP1182829A1; EP1182829B1; DE60036616D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsverfahren gemäß der Beschreibung in der Präambel von Anspruch 1.
Ein solches Kommunikationsverfahren ist gemäß dem Stand der Technik bereits bekannt, z. B. aus dem Dokument "TCP/IP friendly APON MAC with traffic regulator" ("TCP/IP-freundliches APON MAC mit Datenverkehrsregulator" von den Autoren K. Venken et al. Dieser Artikel wurde in Proc. of the 17th world telecommunications congress (Bericht zum 17. Weltkongress für Telekommunikation), WTC/ISS2000, 7.–12. Mai 2000 in Birmingham, veröffentlicht.
In diesem Dokument wird ein Netzwerk mit gemeinsam genutztem Medienzugriff beschrieben. Die Hauptfunktion eines solchen Netzwerks mit gemeinsam genutztem Medienzugriff ist das Erfassen und Multiplexen des Datenverkehrs von mehreren Benutzern, das Anbieten dieses Datenverkehrs im Kern-Netzwerk und darüber hinaus das Verteilen des Datenverkehrs vom Kern-Netzwerk an die betreffenden Benutzer. Dies umfasst das Multiplexen und Demultiplexen verschiedener Verbindungen. Normalerweise hat das Zugriffsnetzwerk eine Punkt-zu-Multipunkt-Topologie, bei der der gesamte Datenverkehr zwischen den Netzwerk-Abschlusspunkten (im zitierten Artikel als "Optical Network Units" bezeichnet) und dem Kern-Netzwerk über den Leitungsabschluss (im zitierten Artikel als "Optical Line Termination" bezeichnet) fließt. Die Zellen werden als Broadcast-Nachrichten in Abwärtsrichtung vom Leitungsabschluss in Richtung der Netzwerkabschlusspunkte gesendet. Mehrere Netzwerk-Abschlusspunkte nutzen die Aufwärtsrichtung wie auch die Abwärtsrichtung gemeinsam. Aus diesem Grund wird eine Medienzugangssteuerung, im Folgenden als MAC-Funktion bezeichnet, zur Steuerung des Kanals in Aufwärtsrichtung benötigt. Zentral gesteuerte anforderungsorientierte MAC-Protokolle für Transportsysteme mit Zeitmultiplexzugriff ("Time Division Multiple Access") sind weithin bekannt. Ein Zeitfenster entspricht einer Zelle. Verschiedene Zeitfenster werden dynamisch verschiedenen Netzwerk-Abschlusspunkten zugeordnet unter der Steuerung der am Leitungsabschluss implementierten MAC-Funktion.
Die Zuordnung von Zeitfenstern erfolgt auf der Basis der Datenverkehrsparameter, d. h. den Informationen zur Verbindungseinrichtung und der Dienstgüteanforderungen für die Verbindungen. Eine dynamische Bandbreitenzuordnung berücksichtigt auch die momentanen Datenverkehrsanforderungen der Verbindungen, z. B. die Anzahl der wartenden Zellen an den Netzwerkabschlüssen. Der MAC-Kanal umfasst die Anforderungen der an die Leitungsabschlüsse gesendeten Netzwerkabschlüsse und der Genehmigungen, die als Broadcast vom Leitungsabschluss an die Netzwerkabschlüsse gesendet wurden.
Darüber hinaus ist es gemäß dem Stand der Technik bekannt, dass das Kern-Netzwerk Netzwerkelemente enthält, wie im Dokument "A versatile RED based Buffer Management Mechanism for the efficient Support of Internet Traffic" (Ein vielseitiger, RED-basierter Pufferverwaltungsmechanismus für die effiziente Unterstützung des Internet-Datenverkehrs) von den Autoren J. Nelissen und S. De Cnodder, veröffentlicht im November 1999 in Proc. SPIE Vol. 3842, S. 57–68, "Internet II: Quality of service and future directions" (Dienstgüte und zukünftige Entwicklungen) von R. O. Onvural et al., mit begrenzter Pufferkapazität zusammen mit Puffer-Akzeptanzfunktionen, was bedeutet, dass diese Netzwerkelemente ankommende Zellen entsprechend dem Grad der Füllung eines solchen Pufferelements löschen und/oder markieren.
Die Folge davon ist: Falls Zellen von einem solchen Pufferelement im Kern-Netzwerk gelöscht werden, war das Senden dieser gelöschten Zellen über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und dem Leitungsabschluss überflüssig, da stattdessen eine aktive, nicht zu löschende Zelle hätte gesendet werden können.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kommunikationsverfahrens des obigen bekannten Typs, wobei jedoch das Senden von Daten über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und dem Leitungsabschlusselement effizienter durchgeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht.
Auf diese Weise wird dieses Ziel erreicht durch Aktivieren der Interaktion zwischen dem Pufferelement und dem Leitungsabschlusselement zum Anpassen der Zelleneingangs-/ausgangsrate des Pufferelements, d. h. beispielsweise eines Zellenfüllstands des Pufferelements bis auf mindestens eine auf die Bandbreite bezogene Bedingung des Netzwerkabschlusselements oder umgekehrt. Die mindestens eine auf die Bandbreite bezogenen Bedingungen sind Bedingungen der Netzwerkabschlüsse wie beispielsweise die Dimensionen des Netzwerkabschlusspuffers, die entsprechende Konfiguration, die Verbindungsinformationen oder die Größe der Warteschlange an den Netzwerkabschlusselementen. Die über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und den Leitungsabschlüssen gesendeten Datenzellen werden daher im Pufferelement nicht gelöscht, da ihre Übertragung antizipiert wird und die Ein-/Ausgangsrate so angepasst wird, dass die Übertragung immer möglich ist. Als Ergebnis werden diese Datenzellen nicht überflüssigerweise über das gemeinsame Medium gesendet, wodurch die Effizienz der Sendevorgänge über das gemeinsame Medium erhöht wird.
Es ist zu beachten, dass sich der Begriff Zelle nicht nur auf ATM-Zellen bezieht, sondern auf jede Art von Datenpaket mit fester oder mit variabler Länge.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Kommunikationsverfahren gemäß der Beschreibung in Anspruch 2.
Das Leitungsabschlusselement fordert das Pufferelement auf, die Zellenein-/ausgangsrate des Pufferelements an die auf die Bandbreite bezogenen Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente anzupassen. Das Pufferelement passt daraufhin diese Zellenein-/ausgangsrate an, beispielsweise durch Löschen anderer ankommender Zellen, z. B. von Zellen mit niedriger Priori tät, durch Anpassen der Ausgangsrate oder durch Anpassen des Schwellenwerts; alle diese Aktionen erfolgen natürlich entsprechend den auf die Bandbreite bezogenen Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente. Die über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und den Leitungsabschlüssen gesendeten Datenzellen werden daher im Pufferelement nicht gelöscht, und diese Datenzellen werden daher nicht überflüssigerweise über das gemeinsame Medium gesendet, wodurch die Effizienz der Sendevorgänge über das gemeinsame Medium erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Kommunikationsverfahren gemäß der Beschreibung in Anspruch 3.
Das Pufferelement fordert das Leitungsabschlusselement auf, die auf die Bandbreite bezogenen Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente, beispielsweise die Dimensionen des Netzwerkabschlusspuffers, die entsprechende Konfiguration, die Verbindungsinformationen oder die Größe der Warteschlange an den Netzwerkabschlusselementen, an die Zellenein-/ausgangsrate des Pufferelements anzupassen. Das Pufferelement besitzt nur eine begrenzte Pufferkapazität. Zur optimalen Nutzung dieser Kapazität, ohne dass der Pufferakzeptanzmechanismus Zellen des Zellenstroms löschen oder markieren muss, fordert das Pufferelement das Leitungsabschlusselement auf, allen oder bestimmten Netzwerkabschlusselementen mehr oder weniger Bandbreite zuzuordnen, wodurch die auf die Bandbreite bezogene Bedingung der Netzwerkabschlüsse angepasst wird. Die über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und den Leitungsabschlüssen gesendeten Datenzellen werden daher im Pufferelement nicht gelöscht, und diese Datenzellen werden daher nicht überflüssigerweise über das gemeinsame Medium gesendet, wodurch die Effizienz der Sendevorgänge über das gemeinsame Medium erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Pufferelement und einen Leitungsabschluss gemäß Anspruch 4 und 7 sowie die Umsetzung des oben beschriebenen Kommunikationsverfahrens.
Das Leitungsabschlusselement fordert das Pufferelement auf, die Ausführung des Pufferakzeptanzmechanismus anzupassen auf der Basis der Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente wie beispielsweise der Dimensionen, der Konfiguration, der Verbindungsinformationen oder der Größe der Warteschlange an den Netzwerkabschlusselementen. Das Pufferelement verwendet diese Aufforderung zusammen mit einem gemessenen Zellenein-/ausgangsverhältnis der Pufferkomponente, um den Pufferakzeptanzmechanismus anzuweisen, so zu agieren, dass das Pufferelement anschließend einen entsprechend großen Speicherbereich der Pufferkomponente gemäß diesen Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente zuordnet.
Die über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und den Leitungsabschlüssen gesendeten Datenzellen werden daher im Pufferelement nicht gelöscht, und diese Datenzellen werden daher nicht überflüssigerweise über das gemeinsame Medium gesendet, wodurch die Effizienz der Sendevorgänge über das gemeinsame Medium erhöht wird.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 5 und 6 beschrieben.
Das Kriterium ist ein Merkmal des Eingangsflusses der Pufferkomponente oder der Zellenfüllstand der Pufferkomponente. Jedes Kriterium kann zum Ableiten einer Anweisung für eine Kontrollkomponente zum Löschen oder Markieren von an das Pufferelement gesendeten Zellen verwendet werden.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 8 und 9 beschrieben.
Die Komponente zur Interpretation der Bedingungen kann eine Bandbreitenzuordnung für die Netzwerkabschlusselemente ableiten auf der Basis einer Bedingung der Netzwerkabschlusselemente, oder sie wird so angepasst, dass sie transparent eine Bedingung der Netzwerkabschlusselemente weitergibt zum Einbeziehen in eine Aufforderung des Pufferelements, um den Pufferakzeptanzmechanismus anzuweisen, so zu agieren, dass das Pufferelement anschließend einen entsprechend großen Speicher bereich der Pufferkomponente zuordnet gemäß einer solchen Bedingung der Netzwerkabschlusselemente.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Pufferelement und einen Leitungsabschluss gemäß Anspruch 10 und 13 sowie die Umsetzung des oben beschriebenen Kommunikationsverfahrens.
Das Pufferelement benachrichtigt das Leitungsabschlusselement über ein gemessenes Zellenein-/ausgangsverhältnis der Pufferkomponente, um die den einzelnen Netzwerkabschlusselementen zugeordnete Bandbreite gemäß diesem gemessenen Zellenein-/ausgangsverhältnis der Pufferkomponente anzupassen. Das Leitungsabschlusselement verwendet diese Aufforderung zusammen mit Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente zur Neuzuordnung von Bandbreite zu allen oder bestimmten Netzwerkabschlusselementen. Die über das gemeinsame Medium zwischen den Netzwerkabschlüssen und den Leitungsabschlüssen gesendeten Datenzellen werden daher im Pufferelement nicht gelöscht, und diese Datenzellen werden daher nicht überflüssigerweise über das gemeinsame Medium gesendet, wodurch die Effizienz der Sendevorgänge über das gemeinsame Medium erhöht wird.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 11 und 12 beschrieben.
Das Kriterium ist ein Merkmal des Eingangsflusses der Pufferkomponente oder der Zellenfüllstand der Pufferkomponente. Jedes Kriterium kann zum Ableiten einer Anweisung für eine Kontrollkomponente zum Löschen oder Markieren von an das Pufferelement gesendeten Zellen verwendet werden.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 14 und 15 beschrieben.
Das Kriterium ist ein Merkmal des Eingangsflusses der Pufferkomponente oder der Zellenfüllstand der Pufferkomponente. Jedes Kriterium kann zum Ableiten einer Anweisung für eine Kontrollkomponente zum Löschen oder Markieren von an das Pufferelement gesendeten Zellen verwendet werden.
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden verdeutlicht und die Erfindung selbst wird am besten verständlich durch die folgende Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei gilt:
1 zeigt ein optisches Medienzugriffsnetzwerk, das zusammen mit einem Pufferelement einen Bestandteil des Kern-Netzwerks bildet, in dem das Kommunikationsverfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
2 zeigt den Strukturaufbau des Pufferelements BE und des Leitungsabschlusselements LT gemäß der Darstellung in 1 mit Implementierung einer ersten Ausführungsform; und
3 zeigt den Strukturaufbau des Pufferelements BE1 und des Leitungsabschlusselements LT1 gemäß der Darstellung in 1 mit Implementierung einer zweiten Ausführungsform.
In den folgenden Abschnitten werden mit Bezug auf die Zeichnungen zwei Implementierungen des Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtungen der Erfindung beschrieben. Im ersten Abschnitt dieser Beschreibung werden die Hauptelemente des Kommunikationsnetzwerks, in der das Verfahren praktiziert wird, gemäß der Darstellung in 1 behandelt. Dieser Abschnitt wird gefolgt von einer Beschreibung aller Verbindungen der zuvor erwähnten Netzwerkelemente. In den folgenden Abschnitten wird zunächst der Strukturaufbau des Leitungsabschlusselements LT und des Pufferelements BE beschrieben, gefolgt von allen Verbindungen, und anschließend wird die zweite Ausführungsform auf die gleiche Weise wie die erste beschrieben. Im folgenden Abschnitt wird die Ausführung beider Ausführungsformen des Kommunikationsverfahrens beschrieben.
Das entscheidende Element des Kommunikationsnetzwerks CN der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Medienzugriffsnetzwerk, das ein optisches Leitungsabschlusselement LT, LT1 und eine Reihe optischer Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n umfasst; zusätzlich umfasst das Kern-Netzwerk auch ein Pufferelement BE, BE1.
Das Pufferelement BE, BE1 ist mit dem Leitungsabschlusselement LT, LT1 über ein Paketvermittlungsnetzwerk wie beispielsweise ein ATM-Netzwerk oder ein IP-Netzwerk gekoppelt, und das Leitungsabschlusselement LT, LT1 ist des Weiteren mit allen Netzwerkelementen NT₁, NT₂, NT_n über ein gemeinsam genutztes optisches Medium OSM gekoppelt.
Das Leitungsabschlusselement LT gemäß der Darstellung in 2 umfasst eine Erkennungskomponente CDP, die zum Erkennen von Bedingungen für jedes der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n durch Polling angepasst wurde. Diese Bedingungen für die einzelnen Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n sind beispielsweise Informationen zur Verbindungseinrichtung, Dienstgüteanforderungen für Verbindungen oder momentane Datenverkehrsanforderungen von Verbindungen. Das Leitungsabschlusselement umfasst des Weiteren eine Bedingungsinterpretationskomponente CIP, die zum Ableiten einer Interpretation dieser Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n angepasst wurde. Darüber hinaus gibt es eine Benachrichtigungskomponente NP, die in der Lage ist, das Pufferelement BE über die Interpretation der Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n zu benachrichtigen.
Das Pufferelement gemäß der Darstellung in 2 umfasst eine Empfangskomponente RP, die so angepasst ist, dass sie vom Leitungsabschluss LT eine Benachrichtigung über die Interpretation der Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n empfangen kann, eine Pufferkomponente BP, die zum Speichern der an das Pufferelement gesendeten Zellen angepasst wurde, und eine Messungskomponente MP, die so angepasst wurde, dass sie erkennt, ob ein Zellenfüllstand dieser Pufferkomponente BP einen Schwellenwert überschreitet. Des Weiteren umfasst das Pufferelement BE eine Interpretationskomponente IP, die die Benachrichtigung über die Interpretation der Bedingungen der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n und die Informationen über den Zellenfüllstand, der einen Schwellenwert der Pufferkomponente BP übersteigt, empfangen kann, und die des Weiteren aus diesen Informationen eine Anweisung für die Kontrollkomponente PP dazu ableiten kann, ob die an das Pufferelement BE gesendeten Zellen gelöscht oder markiert werden sollen oder nicht. Darüber hinaus liegt eine Kontrollkomponente PP vor, über die, basierend auf den Anweisungen der Interpretationskomponente IP, die an das Pufferelement BE gesendeten Zellen gelöscht oder markiert werden können.
Das Leitungsabschlusselement LT umfasst einen Eingangsabschluss I₂, der gleichzeitig einen Eingangsabschluss der Erkennungskomponente CDP bildet. Die Erkennungskomponente CDP wiederum ist über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Bedingungs-Interpretationskomponente CIP gekoppelt, die wiederum über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Benachrichtigungskomponente NP gekoppelt ist. Darüber hinaus umfasst die Benachrichtigungskomponente NP einen Ausgangsabschluss, der gleichzeitig einen Ausgangsabschluss O₁ des Leitungsabschlusselements LT bildet. Der Datenpfad DP verbindet den Eingangsabschluss I₆ des Leitungsabschlusses LT mit dem Eingangsabschluss I₀ des Pufferelements BE, das gleichzeitig einen Eingangsabschluss der Pufferkomponente BP bildet. Außerdem ist die Pufferkomponente BP über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Messungskomponente MP gekoppelt, die wiederum über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Interpretationskomponente IP gekoppelt ist. Die Kontrollkomponente PP umfasst einen Eingangsabschluss, der mit einem Ausgangsabschluss der Interpretationskomponente IP gekoppelt ist, und einen Ausgangsabschluss, der mit einem Eingangsabschluss der Pufferkomponente BP gekoppelt ist. Die Interpretationskomponente IP wiederum ist über einen Eingangsabschluss mit einem Ausgangsabschluss der Empfangskomponente RP gekoppelt. Die Empfangskomponente RP umfasst einen Eingangsabschluss, der gleichzeitig einen Eingangsabschluss I₁ des Pufferelements BE bildet.
Zur Erläuterung der Ausführung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Erkennungskomponente CDP bestimmte Bedingungen der einzelnen Netzwerkabschlusselemente erkennt, beispielsweise eine vereinbarte Dienstgüte einer Verbindung von den Netzwerkabschlusselementen NT, sowie die momentanen Datenverkehrsanforderungen der Verbindung zu den Netzwerkabschlusselementen NT₂ _, Diese Bedingungen werden an die Bedingungsinterpretationskomponente CIP weitergeleitet, in diesem Fall an ein Medienzugriffs-Steuerprotokoll, das allen diesen Netzwerkabschlusselementen NT₁, NT₂, NT_n gemäß diesen Bedingungen Bandbreite zuordnen kann. Die Bedingungsinterpretationskomponente CIP leitet die Informationen zu der zugeordneten Bandbreite und schließlich auch Informationen zu den bestimmten Bedingungen der einzelnen Netzwerkabschlusselemente an die Benachrichtigungskomponente NP weiter, die eine Benachrichtigung über die Informationen zu der zugeordneten Bandbreite und schließlich die Informationen zu den bestimmten Bedingungen der einzelnen Netzwerkabschlusselemente an das Pufferelement BE sendet. Anschließend empfängt die Empfangskomponente RP des Pufferelements BE vom Leitungsabschluss LT die Benachrichtigung über die Informationen zu der zugeordneten Bandbreite und der letztendlichen Informationen über die bestimmten Bedingungen der einzelnen Netzwerkabschlusselemente, und sie leitet die Benachrichtigung an die. Interpretationskomponente IP weiter, die als Nächstes diese Benachrichtigung interpretiert. Auf der Basis dieser Informationen und des von der Messungskomponente MP ermittelten aktuellen Pufferfüllungsstatus weist die Interpretationskomponente PP die Kontrollkomponente an, ob die an das Pufferelement gesendeten Zellen gelöscht werden sollen oder nicht, um auch Pufferspeicher in der Pufferkomponente BP für die mit der zugeordneten Bandbreite gesendeten Zellen zu reservieren.
Das Pufferelement BE1 gemäß der Darstellung in 3 umfasst eine Pufferkomponente BP1, die zum Speichern von an das Pufferelement BE1 gesendeten Zellen angepasst wurde, und eine Messungskomponente MP1, die so angepasst wurde, dass sie erkennt, ob ein Zellenfüllstand dieser Pufferkomponente BP einen Schwellenwert der Pufferkomponente BP1 übersteigt. Darüber hinaus gibt es eine Interpretationskomponente IP1, die so angepasst wurde, dass sie interpretieren kann, ob der Zellenfüllstand einen Schwellenwert der Pufferkomponente BP übersteigt, und die anschließend diese Interpretation an die Benachrichtigungskomponente NP1 des Pufferelements BE1 weiterleiten kann, die wiederum das Leitungsabschlusselement LT1 über die Überschreitung eines Schwellenwerts benachrichtigt.
Das Leitungsabschlusselement LT1 gemäß der Darstellung in 3 umfasst eine Medienzugriffs-Steuerkomponente MACP1, die so angepasst ist, dass sie jedem der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n Bandbreite zuordnet auf der Basis der Bedingungen der einzelnen Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n, z. B. der Informationen zur Verbindungseinrichtung, der Dienstgüteanforderungen der Verbindungen oder beispielsweise der momentanen Datenverkehrsanforderungen der Verbindungen. Das Leitungsabschlusselement LT1 umfasst des Weiteren eine Erkennungskomponente CDP1, die zum Erkennen dieser Bedingungen der einzelnen Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n angepasst wurde. Außerdem gibt es eine Zuteilungskomponente GP1, die wiederum so angepasst wurde, dass sie Zuteilungen an jedes der Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n sendet. Die Anzahl der Zuteilungen bezieht sich auf den Umfang der Bandbreite, die den einzelnen Netzwerkabschlusselementen NT₁, NT₂, NT_n zugeordnet wurde. Darüber hinaus gibt es eine Empfangskomponente RP1, die die Benachrichtigung vom Pufferelement BE1 empfangen und diese Benachrichtigung an die Medienzugriffs-Steuerkomponente MACP1 weiterleiten kann. Die Zugriffs-Steuerkomponente MACPI ist darüber hinaus so angepasst, dass sie entsprechend der Benachrichtigung zum Füllstand der Pufferkomponente BP1 des Pufferelements BE1 allen Netzwerkabschlusselementen Bandbreite neu zuordnen kann.
Der Datenpfad DP1 koppelt den Eingangsabschluss I₇ des Leitungsabschlusses LT mit dem Eingangsabschluss I₃ des Pufferelements BE1, das gleichzeitig einen Eingangsabschluss der Pufferkomponente BP1 bildet. Außerdem ist die Pufferkomponente BP1 über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Messungskomponente MP1 gekoppelt, die wiederum über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Interpretationskomponente IP1 gekoppelt ist. Die Interpretationskomponente IP1 wiederum ist über einen Ausgangsabschluss. mit einem Eingangsabschluss der Benachrichtigungskomponente NP1 gekoppelt. Die Benachrichtigungskomponente NP1 umfasst einen Ausgangsabschluss, der gleichzeitig einen Ausgangsabschluss O₃ des Pufferelements BE1 bildet.
Das Leitungsabschlusselement LT1 umfasst einen Eingangsabschluss I₄, der gleichzeitig einen Eingangsabschluss der Erkennungskomponente CDP1 bildet. Die Erkennungskomponente CDP1 wiederum ist über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Medienzugriffs-Steuerkomponente MACP1 gekoppelt, die wiederum über einen Ausgangsabschluss mit einem Eingangsabschluss der Zuteilungskomponente GP1 gekoppelt ist und zusätzlich über einen Eingangsabschluss mit einem Ausgangsabschluss der Empfangskomponente RP1. Die Zuteilungskomponente GP1 umfasst einen Ausgangsabschluss, der gleichzeitig einen Ausgangsabschluss O₄ des Leitungsabschlusselements LT1 bildet. Die Empfangskomponente RP1 umfasst des Weiteren einen Eingangsabschluss, der gleichzeitig einen Eingangsabschluss I₅ des Leitungsabschlusselements LT1 bildet.
Zur Erläuterung der Ausführung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass der Zellenfüllstand des Pufferelements BP1 momentan über dem Schwellenwert liegt, was bedeutet, dass die neu ankommenden Zellen keinen Zugang zum Pufferelement BP1 erhalten, sondern vorher gelöscht werden. Die Messungskomponente MP1 erkennt, dass der Füllstand der Pufferkomponente den Schwellenwert übersteigt, und leitet diese Information an die Interpretati onskomponente IP1 weiter, die die Überschreitung des Schwellenwerts interpretiert und daraus eine Benachrichtigung für das Leitungsabschlusselement LT1 formuliert. Die Benachrichtigungskomponente NP1 benachrichtigt als Nächstes das Leitungsabschlusselement LT1 darüber, dass der Zellenfüllstand den Schwellenwert übersteigt, und über den entsprechenden Zellenfüllstand der Pufferkomponente BP1. Die Empfangskomponente RP1 empfängt die Benachrichtigung des Pufferelements BE1 und leitet diese an die Medienzugriffs-Steuerkomponente MACPI weiter, die auf der Basis der Benachrichtigung über den überschrittenen Schwellenwert die Bandbreite auf dem gemeinsamen optischen Medium OSM allen Netzwerkabschlusselementen neu zuordnet. Die Bandbreite wird allen Netzwerkabschlusselementen NT₁, NT₂, NT_n in einer Weise neu zugeordnet, dass die an das Pufferelement BE1 sendenden Netzwerkabschlusselemente NT₁, NT₂, NT_n beim Senden von Zellen beschränkt werden zugunsten der Netzwerkabschlusselemente, die an andere, nicht dargestellte Pufferelemente senden. Auf diese Weise wird die Kapazität am gemeinsamen optischen Medium OSM optimal genutzt, ohne dass gleichzeitig das Pufferelement BE1 überlastet wird, was dazu führt, dass an diesem Pufferelement BE1 Zellen gelöscht werden.
Dabei ist anzumerken, dass die Messungskomponente MP, MP1 in beiden Ausführungsformen andere Parameter messen kann als die zuvor beschriebenen Ausführungsformen, beispielsweise die Eigenschaften des Zelleneingangsflusses der Pufferkomponente oder einige Ausgangsfluss-Eigenschaften des Pufferelements.
Außerdem ist anzumerken, dass die Bedingungs-Interpretationskomponente CIP bei der ersten Ausführungsform die Bedingungsinformationen transparent an das Pufferelement weiterleiten kann zur Interpretation durch die Interpretationskomponente IP des Leitungsabschlusses LT. Die Länge der Warteschlange der Netzwerkabschlüsse kann beispielsweise direkt im Leitungsabschluss zum Ableiten einer Anweisung für die Kontrollkomponente verwendet werden.
Des Weiteren ist anzumerken, dass das Verfahren bei einem niedrigen Zellenfüllstand des Pufferelements BE1 auch in umgekehrter Richtung ausgeführt wird und so angepasst wurde, dass es das Leitungsabschlusselement LT1 anweist, Bandbreite derart zuzuordnen, dass der Zellenfüllstand des Pufferelements BE1 auf einen optimalen Wert ansteigt, um dadurch die Effizienz zu optimieren.
Außerdem ist anzumerken, dass die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf optische Netzwerke begrenzt ist, sondern in jedem beliebigen Netzwerk mit gemeinsamen Medien eingesetzt werden kann, beispielsweise in Wireless-Netzwerken oder Hybrid-Glasfaser-Koax-Netzwerken.
Auch wenn die obige Ausführungsform der Erfindung anhand von Funktionsblöcken erläutert wurde, ist die detaillierte Umsetzung für den Fachmann anhand dieser Funktionsbeschreibung klar und wird daher hier nicht beschrieben.
Während die Grundsätze der Erfindung oben im Zusammenhang mit einer spezifischen Vorrichtung beschrieben wurden, sollte klar sein, dass diese Beschreibung lediglich als Beispiel dient und nicht als Einschränkung zum Umfang der Erfindung gemäß der Definition in den angehängten Ansprüchen.

Claims

Kommunikationsverfahren zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk, das ein Pufferelement, ein Leitungsabschlusselement und eine Vielzahl von Netzwerkabschlusselementen umfasst, wobei dieses Pufferelement mit diesem Leitungsabschlusselement gekoppelt ist und dieses Leitungsabschlusselement über ein gemeinsames Medium mit allen diesen Netzwerkabschlusselementen gekoppelt ist, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kommunikationsverfahren den Schritt der Interaktion zwischen diesem Pufferelement und diesem Leitungsabschlusselement zum Anpassen einer Zelleneingangs-/Ausgangsrate dieses Pufferelements an mindestens eine auf die Bandbreite bezogene Bedingung jedes dieser Netzwerkabschlusselemente umfasst.
Kommunikationsverfahren gemäß Anspruch 1, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieser Schritt der Interaktion umfasst, dass das Leitungsabschlusselement dieses Pufferelement auffordert, diese Zellenein-/ausgangsrate dieses Pufferelements an mindestens eine auf die Bandbreite bezogene Bedingung dieses Netzwerkabschlusselements anzupassen.
Kommunikationsverfahren gemäß Anspruch 1, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieser Schritt der Interaktion umfasst; dass das Pufferelement dieses Leitungsabschlusselement auffordert, diese mindestens eine auf die Bandbreite bezogene Bedingung dieses Netzwerkabschlusselements an diese Zellenein-/ausgangsrate dieses Pufferelements anzupassen.
Pufferelement (BE) zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk (CN), wobei dieses Kommunikationsnetzwerk (CN) des Weiteren ein Leitungsabschlusselement (LT) und eine Vielzahl von Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) umfasst, wobei dieses Pufferelement (BE) mit diesem Leitungsabschlusselement (LT) gekoppelt ist und dieses Leitungsabschlusselement (LT) über ein gemeinsames Medium (OSM) mit allen diesen Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) gekoppelt ist, und wobei dieses Pufferelement (BE) die folgenden Komponenten umfasst: a. ein Pufferelement (BP), das zum Speichern der an dieses Pufferelement (BE) gesendeten Zellen angepasst wurde; b. eine Messungskomponente (MP), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Pufferkomponente (BP) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie auf der Basis einer Zellenein-/ausgangsrate dieser Pufferkomponente ein Kriterium ermittelt; c. eine Interpretationskomponente (IP), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Messungskomponente (MP) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie dieses Kriterium auf der Basis dieser Zellenein-/ausgangsrate dieser Pufferkomponente (BP) interpretiert und daraus eine Anweisung für eine Kontrollkomponente (PP) ableitet, die angibt, ob diese an dieses Pufferelement (BE) gesendeten Zellen gelöscht oder markiert werden sollen), d. eine Kontrollkomponente (PP), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Interpretationskomponente (IP) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie gemäß dieser Anweisung dieser Interpretationskomponente (IP) diese an dieses Pufferelement (BE) gesendeten Zellen löscht oder markiert, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Pufferelement (BE) des Weiteren Folgendes umfasst: e. eine Empfangskomponente (RP), die über einen Ausgang mit einem Eingang dieser Interpretationskomponente (IP) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie eine Benachrichtigung von diesem Leitungsabschluss (LT) empfängt, die eine Interpretation der mindestens einen Bedingung dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, IT₂, NT_n) umfasst, wobei diese Interpretationskomponente (IP) darüber hinaus so angepasst wurde, dass sie diese Anweisung aus dieser Benachrichtigung dieses Leitungsabschlusses (LT) zu dieser Interpretation dieser mindestens einen Bedingung aller dieser Netzwerkab schlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) ableitet, um eine Zellenein-/ausgangsrate dieses Pufferelements an diese mindestens eine bandbreitenbezogene Bedingung dieser Netzwerkabschlusselemente anzupassen.
Pufferelement (BE) gemäß Anspruch 4, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kriterium ein Merkmal der an dieses Pufferelement (BE) gesendeten Zellen darstellt.
Pufferelement (BE) gemäß Anspruch 4, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kriterium einen Füllstand dieser Pufferkomponente (BP) darstellt.
Leitungsabschlusselemente (LT) zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk (CN), wobei dieses Kommunikationsnetzwerk (CN) des Weiteren ein Pufferelement (BE) und eine Vielzahl von Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) umfasst, wobei dieses Pufferelement (BE) mit diesem Leitungsabschlusselement (LT) gekoppelt ist und dieses Leitungsabschlusselement (LT) über ein gemeinsames Medium (OSM) mit allen diesen Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) gekoppelt ist, und wobei dieses Leitungsabschlusselement (LT) die folgenden Komponenten umfasst: a. eine Erkennungskomponente (CDP), die so angepasst wurde, dass sie mindestens eine Bedingung aller dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) erkennt; und b. eine Bedingungsinterpretationskomponente (CIP), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Erkennungskomponente (CDP) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie eine Interpretation dieser mindestens einen Bedingung aller dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) ableitet, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Leitungsabschlusselement (LT) des Weiteren Folgendes umfasst: c. eine Benachrichtigungskomponente (NP), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Bedingungsinterpretationskom ponente (CDP) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie dieses Pufferelement (BE) über diese Interpretation dieser mindestens einen Bedingung aller dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) benachrichtigt zum Anpassen einer Zellenein-/ausgangsrate dieses Pufferelements an mindestens eine auf die Bandbreite bezogene Bedingung dieser Netzwerkabschlusselemente.
Leitungsabschlusselement (LT) gemäß Anspruch 7, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS diese Bedingungsinterpretationskomponente (CIP) so angepasst wurde, dass sie eine Bandbreitenzuordnung für alle diese Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) auf der Basis der mindestens einen Bedingung für jedes dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) ableitet.
Leitungsabschlusselement (LT) gemäß Anspruch 7, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS diese Bedingungsinterpretationskomponente (CIP) so angepasst wurde, dass sie diese mindestens eine Bedingung dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n transparent weiterleitet.
Pufferelement (BE1) zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk (CN), wobei dieses Kommunikationsnetzwerk (CN) des Weiteren ein Leitungsabschlusselement (LT) und eine Vielzahl von Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) umfasst, wobei dieses Leitungsabschlusselement (LT1) so angepasst ist, dass es jedem dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) Bandbreite zuordnet, wobei dieses Pufferelement (BE1) mit diesem Leitungsabschlusselement (LT1) gekoppelt ist und dieses Leitungsabschlusselement (LT1) über ein gemeinsames Medium (OSM) mit allen diesen Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) gekoppelt ist, wobei dieses Pufferelement (BE1) die folgenden Komponenten umfasst: a. ein Pufferelement (BP1), das zum Speichern der an dieses Pufferelement (BE1) gesendeten Zellen angepasst wurde; b. eine Messungskomponente (MP1), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Pufferkomponente (BP1) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie auf der Basis einer Zellenein-/ausgangsrate dieser Pufferkomponente ein Kriterium ermittelt; und c. eine Interpretationskomponente (IP1), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Messungskomponente (MP1) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie eine Interpretation dieses Kriteriums auf der Basis dieser Zellenein-/ausgangsrate dieser Pufferkomponente erzeugt, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Pufferelement (BE1) des Weiteren Folgendes umfasst: eine Benachrichtigungskomponente (NP), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Interpretationskomponente (IP1) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie diesen Leitungsabschluss (LT1) über diese Interpretation dieses Kriteriums auf der Basis dieser Zellenein-/ausgangsrate dieser Pufferkomponente auffordert, diese mindestens eine auf die Bandbreite bezogene Bedingung dieser Netzwerkabschlusselemente an eine Zellenein-/ausgangsrate. dieses Pufferelements anzupassen.
Pufferelement (BE1) gemäß Anspruch 10, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kriterium ein Merkmal der an dieses Pufferelement (BE1) gesendeten Zellen darstellt.
Pufferelement (BE1) gemäß Anspruch 10, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kriterium einen Füllstand dieser Pufferkomponente (BP1) darstellt.
Leitungsabschlusselement (LT1) zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk (CN), wobei dieses Kommunikationsnetzwerk (CN) des Weiteren ein Pufferelement (BE1) und eine Vielzahl von Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) umfasst, wobei dieses Leitungsabschlusselement (LT1) so ange passt ist, dass es jedem dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) Bandbreite zuordnet, wobei dieses Pufferelement (BE1) mit diesem Leitungsabschlusselement (LT1) gekoppelt ist und dieses Leitungsabschlusselement (LT1) über ein gemeinsames Medium (OSM) mit allen diesen Netzwerkabschlusselementen (NT₁, NT₂, NT_n) gekoppelt ist, wobei dieses Leitungsabschlusselement (LT1) die folgenden Komponenten umfasst: a. eine Medienzugriffs-Steuerkomponente (MACP1), die so angepasst ist, dass sie jedem dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) Bandbreite zuordnet auf der Basis mindestens einer Bedingung jedes dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n); a. eine Erkennungskomponente (CDP1), die über einen Ausgang mit einem Eingang dieser Medienzugriffs-Steuerkomponente (MACP1) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie mindestens eine der Bedingungen aller dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) erkennt; und c. eine Zuteilungskomponente (GP1), die über einen Eingang mit einem Ausgang dieser Medienzugriffs-Steuerkomponente (MACP1) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie Zuteilungen an alle diese Netzwerkabschlüsse (NT₁, NT₂, NT_n) sendet als Hinweis darauf, dass jedem dieser Netzwerkabschlüsse (NT₁, NT₂, NT_n) Bandbreite in einem bestimmten Umfang zugeordnet wurde, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Leitungsabschlusselement (LT1) des Weiteren Folgendes umfasst: d. eine Empfangskomponente (RP), die über einen Ausgang mit einem Eingang der Medienzugriffs-Steuerkomponente (MACP1) gekoppelt ist und die so angepasst wurde, dass sie eine Benachrichtigung über eine Interpretation eines Kriteriums auf der Basis einer Zellenein-/ausgangsrate dieses Pufferelements empfängt, wobei diese Medienzugriffs-Steuerkomponente (MACP1) außerdem so angepasst wurde, dass sie diese Bandbreite jedem dieser Netzwerkabschlusselemente (NT₁, NT₂, NT_n) zuordnet auf der Basis dieser Benachrichtigung dieses Pufferelements (BE1).
Leitungsabschlusselement (LT1) gemäß Anspruch 13, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kriterium ein Merkmal der an dieses Pufferelement (BE1) gesendeten Zellen darstellt.
Leitungsabschlusselement (LT1) gemäß Anspruch 13, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS dieses Kriterium einen Füllstand einer Pufferkomponente (BP1) dieses Pufferelements (BE1) darstellt.