EP0447841B1

Method for setting-up virtual circuits in an ATM (asynchronous transfer mode) switching system.

Abstract

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EP0447841B1, drawing sheet 1
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Expired 26 February 2011, 15.6 years ago.

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5 claims: 5 independent, 0 dependent

  1. 1
    Method for setting up virtual connections in multistage ATM switching devices which operate using asynchronous transfer mode and comprise ATM switching matrices, - in which ATM intermediate lines pass from switching stage to switching stage and con- nectATM switching elements of successive switching stages to one another,- in which connection-specific bit-rate limit values (for example peak bit rates) are defined for the individual virtual connection by means of storage of corresponding data,- in which routes are selected with the aid of at least one ATM intermediate line allocation memory in order to set up new virtual connections in a connection-specific manner, wherein the free bit rate transmission capacities which are still available are stored individually for the ATM intermediate lines,- and in which the admissibility of setting up new virtual connections of one of the ATM intermediate lines which are possible for these connections is tested using the bit rate limit values which are defined for the new virtual connections and using the free bit rate transmission capacity which is still available in each case on the relevant ATM intermediate lines, characterized in that, on the one hand, the virtual connections are assigned to connection bit rate classes relating to magnitude ranges of the bit rate limit values and on the other hand the free transmission capacities which are still available in each case on the ATM intermediate lines are assigned to transmission bit rate classes having corresponding transmission bit rate limit values, in that the ATM intermediate lines which in each case originate from one of the ATM switching elements and/or lead to such an ATM switching element are combined to form an ATM intermediate line group, in that a family of memory elements, each having a plurality of memory locations, is reserved in the ATM intermediate line allocation memory or the ATM intermediate line allocation memories for each of the ATM intermediate line groups, each of the memory elements being assigned to a specific connection bit rate class or transmission bit rate class and, within the respective memory element, each of the memory locations being assigned to one of the ATM intermediate lines which are connected to the respective ATM switching element,in that the individual memory locations of a memory element are in each case designated in binary form, if free transmission capacity is present on the associated ATM intermediate line for the transmission bit rate class assigned to the respective memory element,in that a memory element corresponding to the connection bit rate class assigned to the new virtual connection is selected for setting up a new virtual connection via a numberof ATM intermediate lines, the number of which corresponds to the number of switching stages, for each of the possible ATM intermediate line groups,and in that those ATM intermediate lines whose associated memory locations have a coincidence in terms of their binary designation are selected for the new virtual connection by means of a process of interrogation of the individual memory locations, which process of interrogation is defined in the same manner with respect to the sequence within the just selected memory elements. 1. Procédé d'établissement de liaisons virtuelles dans des dispositifs de commutation ATM fonctionnant suivant un mode de transfert asynchrone et comprenant des réseaux de connexion ATM à plusieurs étages, - dans lesquels des lignes intermédiaires ATM mènent d'étages de connexion en étages de connexion et des organes de commutation ATM relient les uns aux autres des étages de connexion se suivant,- dans lesquels des valeurs limites de débit binaire (par exemple des débits binaires de pointe) propres à chaque liaison virtuelle sont fixées par mémorisation de données correspondantes,- dans lesquels on sélectionne, pour établir de nouvelles liaisons virtuelles, pour chaque liaison, des voies à l'aide d'au moins une mémoire d'occupation de lignes intermédiaires ATM, dans laquelle les capacités de transmission de débit binaire libres encore disponibles sont mémorisées individuellement pour les lignes intermédiaires ATM,- et dans lesquels on vérifie l'admissibilité de l'établissement de nouvelles liaisons virtuelles concernant chacune des lignes intermédiaires ATM intervenant pour ces liaisons, en référence aux valeurs limites de débit binaire fixées pour les nouvelles liaisons virtuelles et en référence aux lignes intermédiaires ATM concernées, caractérisé en ce que on associe, d'une part, les liaisons virtuelles à des classes de débits binaires de liaison, qui se rapportent à des domaines de grandeur des valeurs limites de débits binaires, et on associe d'autre part les capacités de transmission libres encore disponibles sur les lignes intermédiaires ATM à des classes de débits binaires de transmission ayant des valeurs limites correspondantes de débits binaires de transmission,on rassemble les lignes intermédiaires ATM sortant de l'un des organes de commutation ATM et/ou allant vers un organe de commutation de ce genre en un groupe de lignes intermédiaires ATM, on réserve dans la mémoire d'occupation de lignes intermédiaires ATM ou dans les mémoires d'occupation de lignes intermédiaires ATM, pour chacun des groupes de lignes intermédiaires ATM un ensemble d'éléments de mémoire ayant chacun une pluralité d'emplacements de mémoire, chacun des éléments de mémoire étant associé à une classe déterminée de débits binaires de liaison ou à une classe déterminée de débits binaires de transmission et, dans l'élément respectif de mémoire, chacun des emplacements de mémoire étant associé à l'une des lignes intermédiaires ATM connectée à l'organe de commutation ATM respectif,on caractérise de manière binaire chaque emplacement de mémoire d'un élément de mémoire, en cas de présence d'une capacité libre de transmission sur la ligne intermédiaire ATM associée pour la classe de débits binaires de transmission, associée à l'élément de mémoire considéré,on commande, afin d'établir une nouvelle liaison virtuelle par l'intermédiaire d'un nombre de lignes intermédiaires ATM, qui correspond au nombre d'étages de connexion, vers chacun des groupes des lignes intermédiaires ATM intervenant, un élément de mémoire correspondant à la classe de débits binaires de liaison associée à la nouvelle liaison virtuelle et on sélectionne, par une opération d'interrogation de chaque emplacement de mémoire, dont l'ordre est fixé de la même manière que dans les éléments de mémoire justement commandés, celles des lignes intermédiaires ATM pour la nouvelle liaison virtuelle, dont les emplacements de mémoire associés ont des caractérisations binaires coïncidant. 1. Verfahren zum Einrichten von virtuellen Verbindungen in nach einem asynchronen Transfermodus arbeitenden, mehrstufige ATM-Koppelfelder umfassenden ATM-Vermittlungseinrichtungen, - in welchen ATM-Zwischenleitungen von Koppelstufe zu Koppelstufe führen und ATM-Koppelelemente aufeinanderfolgender Koppelstufen miteinander verbinden,- in welchen für die einzelnen virtuellen Verbindungen verbindungsindividuelle Bitraten-Grenzwerte (z. B. Spitzenbitraten) durch Speichern entsprechender Daten festgelegt sind,- in welchen zum Einrichten neuer virtueller Verbindungen verbindungsindividuell Wege mit Hilfe wenigstens eines ATM-Zwischenleitungs-Belegungsspeichers ausgewählt werden, worin für die ATM-Zwischenleitungen individuell die noch verfügbaren freien Bitraten-Übertragungskapazitäten gespeichert sind,- und in welchen die Zulässigkeit des Einrichtens neuer virtueller Verbindungen bezüglich einer jeden der für diese Verbindungen in Frage kommenden ATM-Zwischenleitungen anhand derfürdie neuen virtuellen Verbindungen festgelegten Bitraten-Grenzwerte und anhand der auf den betreffenden ATM-Zwischenleitungen jeweils noch verfügbaren freien Bitraten-Übertragungskapazität geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die virtuellen Verbindungen auf Größenbereiche der Bitraten-Grenzwerte sich beziehenden Verbindungs-Bitratenklassen und andererseits die auf den ATM-Zwischenleitungen jeweils noch verfügbaren freien Übertragungskapazitäten Übertragungs-Bitratenklassen mit entsprechenden Übertragungsbitraten-Grenzwerten zugeordnet werden,daß die von einem der ATM-Koppelelemente jeweils ausgehenden und/oder zu einem solchen ATM-Koppelelement hinführenden ATM-Zwischenleitungen zu einer ATM-Zwischenleitungsgruppe zusammengefaßt werden,daß in dem ATM-Zwischenleitungs-Belegungsspeicher bzw. den ATM-Zwischenleitungs-Belegungsspeichern für jede der ATM-Zwischenleitungsgruppen eine Schar von Speicherelementen mit jeweils einer Mehrzahl von Speicherplätzen reserviert wird, wobei jedes der Speicherelemente einer bestimmten Verbindungs-Bitratenklasse bzw. Übertragungs-Bitratenklasse und innerhalb des jeweiligen Speicherelementes jeder der Speicherplätze einer der an das jeweilige ATM-Koppelelement angeschlossenen ATM-Zwischenleitungen zugeordnet wird,daß die einzelnen Speicherplätze eines Speicherelementes jeweils bei Vorhandensein einer freien Übertragungskapazität auf der zugeordneten ATM-Zwischenleitung für die dem jeweiligen Speicherelement zugeordneten Übertragungs-Bitratenklasse binär gekennzeichnet werden, daß für das Einrichten einer neuen virtuellen Verbindung über eine der Anzahl der Koppelstufen entsprechende Anzahl von ATM-Zwischenleitungen zu jeder der in Frage kommenden ATM-Zwischenleitungsgruppen ein der der neuen virtuellen Verbindung zugeordneten Verbindungs-Bitratenklasse entsprechendes Speicherelement angesteuert wirdund daß durch einen innerhalb der gerade angesteuerten Speicherelemente hinsichtlich der Reihenfolge in gleicherweise festgelegten Abfragevorgang der einzelnen Speicherplätze diejenigen ATM-Zwischenleitungen für die neue virtuelle Verbindung ausgewählt werden, deren zugeordnete Speicherplätze eine Koinzidenz hinsichtlich ihrer binären Kennzeichnung aufweisen.
  2. 2
    Method according to Claim 1, characterized in that values of mean bit rates and/or values of peak bit rates are defined as bit rate limit values for the individual virtual connections. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on définit, comme valeur limite de débits binaires pour les liaisons virtuelles, des valeurs de débits binaires moyens et/ou des valeurs de débits binaires de pointe. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bitraten-Grenzwerte für die einzelnen virtuellen Verbindungen Werte von mittleren Bitraten und/oder Werte von Spitzenbitraten festgelegt werden.
  3. 3
    Method according to Claim 2, characterized in that connection bit rate classes and transmission bit rate classes are formed which differ from one another by different mean bit rates and/or by different peak bit rates. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on forme des classes de débit binaire de liaison ou classes de débit binaire de transmission, qui se distinguent les unes des autres par des débits binaires moyens différents et/ou par des débits binaires de pointe différents. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungs-Bitratenklassen bzw. Übertragungs-Bitratenklassen gebildet werden, die sich durch unterschiedliche mittlere Bitraten und/oder durch unterschiedliche Spitzenbitraten voneinander unterscheiden.
  4. 4
    Method according to Claim 2 or 3, characterized in that that transmission capacity which is still free and is available for new virtual connections is updated for the individual transmission bit rate classes in each case on the basis of the instantaneous actual load state whenever a virtual connection is set up ora virtual connection which has been set up is cleared on the possible ATM intermediate lines, in that a transmission bit rate value is formed for each of the ATM intermediate lines on the basis of the mean bit rates and/or the peak bit rates of all the virtual connections which have already been set up over the respective ATM intermediate line and on the basis of the mean bit rate and/or peak bit rate corresponding to the respective transmission bit rate class, and in that, if the determined transmission bit rate value is less than or equal to a maximum transmission bit rate which is defined for the respective ATM intermediate line, that memory location which relates to the respective ATM intermediate line is in each case designated in binary form in those memory elements which are assigned to the respective transmission bit rate class and the transmission bit rate classes which are lower than this transmission bit rate class. 4. Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on actualise à partir de l'état réel instantané de charge, chaque fois que l'on établit une liaison virtuelle ou que l'on supprime une liaison virtuelle établie sur les lignes intermédiaires ATM intervenant, la capacité de transmission encore libre et disponible pour de nouvelles liaisons virtuelles, pour les classes de débits binaires de transmission, en formant pour chacune des lignes intermédiaires ATM une valeur de débit binaire de transmission, en fonction des débits binaires moyens et/ou des débits binaires de pointe de toutes les liaisons virtuelles, qui sont déjà établies par l'intermédiaire de la ligne intermédiaire ATM respective et en fonction des débits binaires moyens et/ou débits binaires de pointe correspondant à la classe respective de débits binaires de transmission et on caractérise de manière binaire dans chacun des éléments de mémoire associé à la classe respective de débits binaires de transmission et aux classes des débits binaires de transmission plus basses par rapport à celle-ci,l'emplacement de mémoire concernant la ligne intermédiaire respective ATM, lorsque la valeur déterminée de débit binaire de transmission est inférieure ou égale à un débit binaire maximum de transmission fixé pour la ligne intermédiaire ATM respective. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom momentanen Belastungs-Ist-Zustand mit jedem Einrichten einer virtuellen Verbindung bzw. Aufheben einer eingerichteten virtuellen Verbindung auf den in Frage kommenden ATM-Zwischenleitungen jeweils die noch freie, für neue virtuelle Verbindungen verfügbare Übertragungskapazität dadurch für die einzelnen Übertragungs-Bitratenklassen aktualisiert wird, daß für jede der ATM-Zwischenleitungen nach Maßgabe der mittleren Bitraten und/oder der Spitzenbitraten sämtlicher über die jeweilige ATM-Zwischenleitung bereits eingerichteten virtuellen Verbindungen und nach Maßgabe der der jeweiligen Übertragungs-Bitratenklasse entsprechenden mittleren Bitrate und/oder Spitzenbitrate ein Übertragungsbitratenwert gebildet wird und daß dann, wenn der ermittelte Übertragungsbitratenwert kleiner oder gleich einer für die jeweilige ATM-Zwischenleitung festgelegten maximalen Übertragungsbitrate ist, in den der jeweiligen Übertragungs-Bitratenklasse und den gegenüber dieser niedrigeren Übertragungs-Bitratenklassen zugeordneten Speicherelementen jeweils der die jeweilige ATM-Zwischenleitung betreffende Speicherplatz binär gekennzeichnet wird.
  5. 5
    Method according to Claim 4, characterized in that the sum of the mean bit rates of all the virtual connections set up via the respective ATM intermediate line, on the one hand, and a product sum, on the other hand, are updated for the determination of the transmission bit rate value for the respective ATM intermediate line whenever a virtual connection is set up or cleared, in which product sum the individual products are in each case formed from the mean bit rate and the difference between the peak bit rate and the mean bit rate of one of the virtual connections which has been set up, in that the relevant sum or product sum is extended by the mean bit rate or by a product, which corresponds to the products contained in the product sum, of a virtual connection which corresponds to one of the transmission bit rate classesand in that a square-root value, which is multiplied by a gain factor, of the extended product sum is added to the extended sum of the mean bit rates. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que afin de déterminer la valeur de débit binaire de transmission pour la ligne intermédiaire ATM respective, chaque fois que l'on établit ou supprime une liaison virtuelle, on actualise d'une part la somme des débits binaires moyens de toutes les liaisons virtuelles établies par l'intermédiaire de cette ligne et d'autre part une somme de produits, dans laquelle les produits du débit binaire moyen et de la différence entre le débit binaire de pointe et le débit binaire moyen d'une des liaisons virtuelles établies sont formés, on complète la somme ou somme de produits concernée, par le débit binaire moyen ou par un produit, qui correspond aux produits contenus dans la somme de produits, d'une liaison virtuelle correspondant à l'une des classes de débits binaires de transmission et on additionne la racine carrée, multipliée par un facteur d'amplification, de la somme de produits complétée à la somme complétée des débits binaires moyens. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ermittlung des Übertragungsbitratenwertes für die jeweilige ATM-Zwischenleitung mit jedem Einrichten bzw. Aufheben einer virtuellen Verbindung einerseits die Summe der mittleren Bitraten aller über diese eingerichteten virtuellen Verbindungen und andererseits eine Produktesumme aktualisiert wird, in welcher die einzelnen Produkte jeweils aus der mittleren Bitrate und der Differenz zwischen der Spitzenbitrate und der mittleren Bitrate einer der eingerichteten virtuellen Verbindungen gebildet sind, daß die betreffende Summe bzw. Produktesumme um die mittlere Bitrate bzw. um ein den in der Produktesumme enthaltenen Produkten entsprechendes Produkt einer einer der Übertragungs-Bitratenklassen entsprechenden virtuellen Verbindung erweitert wird und daß ein mit einem Vergrößerungs-Faktor multiplizierter Quadratwurzelwert der erweiterten Produktesumme zu der erweiterten Summe der mittleren Bitraten addiert wird.