專利名稱：：寬帶交換網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于異步傳送數(shù)據(jù)信元交換的寬帶交換網(wǎng)絡(luò)，以及交換異步傳送數(shù)據(jù)信元的方法。用于交換異步傳送單元的寬帶交換網(wǎng)絡(luò)已眾所周知，其中預(yù)定級別的帶寬分配給連接第一用戶至第二用戶的傳輸信道。在一些這樣的眾知系統(tǒng)中，在租用線路類型的有效時間期間提供通信信道，并且進行人工測量以便建立這樣的連接或根據(jù)特殊終端與傳送的業(yè)務(wù)級別修改連接。結(jié)果，用戶通常招致是整個連接費用一部分的固定比例費用，而不管此連接是否使用都要付費?？晒┻x擇的系統(tǒng)已被建議或可獲得。特別地，有可能在撥號的基礎(chǔ)上建立連接，要求終端設(shè)備裝備有通過發(fā)出信令命令并響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的類似命令建立連接的設(shè)施。支持專用通信網(wǎng)絡(luò)的永久電路的使用是普遍的。這樣的電路需求預(yù)期將增長至包括2Mbit/s以上的寬帶速率，這些電路攜有來自是固有地突發(fā)(bursty)信源的多路復(fù)用業(yè)務(wù)，可能一起攜有以恒定比特率發(fā)送的并且是延遲敏感的諸如話音傳輸與恒定比特率的視頻的業(yè)務(wù)。異步傳送模式(ATM)信元都具有能攜帶用戶業(yè)務(wù)或用戶始發(fā)的控制信息(信令)的四十八個八比特組的固定信息字段。這兩類數(shù)據(jù)傳輸通過設(shè)置信頭中的虛路徑(VP)和虛通路(VC)值進行區(qū)分，在ATM信頭中提供的另一字段稱為信元丟棄優(yōu)先級，它能使低優(yōu)先級信元與高優(yōu)先級信元區(qū)分開來。在出現(xiàn)擁塞的情況中，首先可能拋棄低優(yōu)先級信元。對于在基于ATM的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的專用電路，利用網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)程建立希望的路由、要求的帶寬和服務(wù)質(zhì)量(QOS)。由于沒有實際物理電路，而只有VP/VC值或與存儲在交換機中的信息有關(guān)的“標號(Label)”來確定路由并保存帶寬和QOS要求，所以專用電路稱為永久虛通路(PVC)跟在同一通用路由之后的幾個PVC可以組合為一條虛路徑(VP)。所有已知的永久電路的缺點是即使用戶沒有什么要發(fā)送時，仍保留分配給此電路的帶寬。這意味著用戶可能不得不比如果只在需要時帶寬才可以利用時付更高的費用。本文假定收費與預(yù)留的帶寬有關(guān)，并且從公用網(wǎng)絡(luò)操作者可能選擇虛通路的收費方式的角度看這未必是正確的。但是，預(yù)期根據(jù)預(yù)留帶寬收費將在未來成為一個有效因素。通用實踐是建立一個永久的虛通路，使得只在一天的某些小時或一星期的某些天期間此電路是可用的。這個解決方案的困難在于不允許用戶快速地改變使用模式，并可能只粗略地反映用戶所要求的使用。第二建議是給用戶提供至網(wǎng)絡(luò)管理平臺的一個獨立通信信道，從而允許重構(gòu)固定虛通路。這個解決方案的困難在于在用戶能開始使用虛通路之前，將出現(xiàn)一些時延。第三建議是在識別快速資源管理信元的網(wǎng)絡(luò)中的每個交換點上引入設(shè)備，表示帶寬現(xiàn)在應(yīng)分配給電路。此解決方案的困難在于沒有由各個制造商生產(chǎn)的交換設(shè)備都識別的帶寬請求信元的國際統(tǒng)一標準。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種寬帶交換系統(tǒng)具有至少一個連到各自信號源的入口與至少一個連到所選的信號接收系統(tǒng)的出口，此交換系統(tǒng)具有至少一個交換機，用于從入口發(fā)送攜有信息的異步傳送數(shù)據(jù)信元到出口；系統(tǒng)控制裝置，用于經(jīng)所述交換機在入口與出口之間以預(yù)定基本帶寬接受和建立虛連接；以及帶寬控制裝置，設(shè)計為檢測在入口上接收的信元，以便確定所檢測信元的帶寬要求并自動地響應(yīng)這樣的信元檢測與帶寬確定，以使系統(tǒng)控制裝置選擇地分配除基本帶寬之外的所要求的附加帶寬用于至出口的信元傳輸。以這種方式在仍提供諸如話音與視頻信息的延遲敏感數(shù)據(jù)的保證最小帶寬連接的同時，有可能響應(yīng)檢測的使用級別動態(tài)地改變系統(tǒng)中可用于給定路徑的信元的總帶寬。附加帶寬根據(jù)要求進行分配并避免用戶在使用附加帶寬之前發(fā)出帶寬請求信號的需要。期望用戶在使用系統(tǒng)之前已經(jīng)登記他的基本(例如，最小)帶寬要求和連接目的地。用戶也可以登記最大帶寬要求。為方便起見，系統(tǒng)控制裝置可以包括一個存儲表，用于將預(yù)定的帶寬與各自的信號源聯(lián)系起來。系統(tǒng)控制裝置最好接受并建立永久虛連接，術(shù)語“永久”這里意思是在預(yù)定基本帶寬上的連接從它建立時間起維持到交換系統(tǒng)接收到用戶不再要求此連接的指示為止一直保持。帶寬控制裝置最好包括反饋裝置，設(shè)計為將最大信元速率值發(fā)送給入口以便傳輸給信號源，將信元提供給入口的最大允許速率指示給信號源。帶寬控制器也可以設(shè)計為可檢測信號源何時待用，并發(fā)送最大信元速率值給待用的信號源，表示比從那個信號源中分配給信元的帶寬更高的帶寬。優(yōu)先地，一般根據(jù)正發(fā)射的信號源應(yīng)分配與系統(tǒng)上已指明路由的可用帶寬一樣多的附加帶寬(或多達預(yù)登記最大數(shù)量)來從系統(tǒng)控制裝置中請求附加帶寬。這樣的帶寬將根據(jù)在使系統(tǒng)控制裝置分配帶寬的時刻系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)級別進行分配。但是，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，監(jiān)視從給定信號源提供信元給入口的速率，并且如果分配的帶寬大于以所監(jiān)視速率發(fā)送信元所要求的帶寬，由帶寬控制裝置使系統(tǒng)控制裝置分配少些的帶寬給這些信元，例如，在預(yù)定時間間隔之后分配少些帶寬，從而使帶寬可用于其他用戶。帶寬控制裝置可以包括信元速率估算裝置，用于估算從信號源提供給入口的信元速率，并在估算裝置進行估算之后，帶寬控制裝置可以設(shè)計為使系統(tǒng)控制裝置給來自信號源的信元分配附加帶寬，使得總的帶寬分配等于所估算的信元速率并且?guī)捒刂蒲b置可以使反饋裝置發(fā)送最大信元速率標志給信號源，表示所估算速率為提供給入口的信元的最大允許速率。優(yōu)選地，帶寬控制器設(shè)計為周期性地進行信元速率的估算和因此由系統(tǒng)控制裝置重新分配帶寬并根據(jù)所估算的信元速率重新傳輸最大信元速率?？梢?經(jīng)反饋裝置)給定信號源一個信元速率標志，該標志允許它以對應(yīng)預(yù)先登記的最大帶寬的速率發(fā)送。當信號源開始以要求大于預(yù)定帶寬的速率發(fā)送時，它只簡單地發(fā)送一個信元速率標志信號，指示它將信元速率減至對應(yīng)預(yù)定帶寬的速率。這允許帶寬控制裝置從系統(tǒng)控制裝置獲得增加的帶寬分配時間，以便提供附加帶寬。在這種情形下，在帶寬控制裝置中裝備緩沖以便在分配附加帶寬的同時緩沖信元。這樣的緩沖可以在信號源正在給定時間上以比系統(tǒng)所接受的速率更高的速率發(fā)射時的情形中使用。實際上，緩沖器最好具有檢測何時達到預(yù)定門限級別的裝置，這時反饋裝置響應(yīng)此緩沖器使單元速率標志信號重新傳輸給連到入口的信號源。優(yōu)先地，緩沖器達到預(yù)定門限級別的檢測使得一個減少的信元速率標志信號發(fā)送給信號源，然后此信號源具有設(shè)施來減少其信元速率以避免緩沖器溢出和由此而致的數(shù)據(jù)丟失。緩沖器中的特定VP/VC的信元數(shù)(與達到門限級別相比)也可以用于確定用戶是否正在以比系統(tǒng)接受信元的速率更快的速率提供輸入信元。通過周期性地評估這個數(shù)，帶寬控制裝置能夠確定信號源是要求更多還是更少帶寬。另外，通過有意地允許信號源以比信元被系統(tǒng)接受的速率更快的速率發(fā)送，有可能通過監(jiān)視緩沖器中的信元數(shù)的變化來確定信號源是否利用其最大允許帶寬。減少的數(shù)表示信元正以比信號源提供它們的速率更快的速率被接受，即信號源沒有使用最大帶寬。在這種情形中，剩余的帶寬可以重新進行分配。優(yōu)選實施例的帶寬控制裝置設(shè)計為為從許多信號源接收的信元自動進行附加帶寬分配，并可以包括一個活動檢測器和一個控制器，此活動檢測器用于檢測輸入信元并識別正發(fā)送檢測信元的信號源，而控制器用于響應(yīng)所述檢測和標識來發(fā)送一個帶寬請求消息給系統(tǒng)控制裝置以便特別地分配附加帶寬給由那個識別的信號源所發(fā)送的信元。帶寬控制裝置可以包括一個信元計數(shù)器，用于計數(shù)從連到帶寬控制裝置的各個信號源中接收的信元，從而生成用戶帳單和其他用途的收費信號。這個計數(shù)器可以是與帶寬控制裝置中的控制器有關(guān)的活動檢測器的一部分，活動檢測器可用于檢測輸入信元并識別發(fā)送所檢測信元的信號源，而控制器可用于響應(yīng)檢測與識別來發(fā)送一個帶寬請求消息給系統(tǒng)控制裝置，以便特別地分配帶寬給由識別的信號源所發(fā)送的信元。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，用于寬帶交換系統(tǒng)的一種動態(tài)帶寬控制器，此系統(tǒng)是用于經(jīng)至少一個交換機從此系統(tǒng)入口發(fā)送攜帶信息的異步傳送數(shù)據(jù)信元給系統(tǒng)出口，其中此控制器包括用于在入口與出口之間以預(yù)定基本帶寬建立永久虛連接的裝置；用于檢測在入口上接收的所述信元的裝置；用于確定所檢測信元的帶寬要求的裝置；以及用于響應(yīng)這樣的信元檢測與帶寬確定自動地發(fā)出一個帶寬請求信號的裝置，以便在系統(tǒng)中除基本帶寬之外分配附加帶寬用于至出口的信元傳輸。眾所周知，提供使用控制裝置或所謂的使用參數(shù)控制(UPC)來根據(jù)優(yōu)先級標志降低信元的優(yōu)先級或拋棄信元作為控制從信號源到系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流量應(yīng)用的方法。一旦出現(xiàn)這樣的使用控制裝置，帶寬控制裝置可以通過增加此使用控制裝置降低所發(fā)送的信元優(yōu)先級的第一預(yù)定門限級別來響應(yīng)帶寬分配提供用于使用控制裝置的信號。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當終端系統(tǒng)沒有實際使用網(wǎng)絡(luò)而導致初始單元降低到低優(yōu)先級時，使用控制裝置的第一預(yù)定級別設(shè)置為零。實際上，在帶寬控制裝置的超時周期已超過而特定終端系統(tǒng)沒有發(fā)送數(shù)據(jù)信元后，分配給那個終端系統(tǒng)的帶寬減至零。優(yōu)選地，帶寬控制裝置通過發(fā)送消息給系統(tǒng)控制裝置(系統(tǒng)控制裝置又發(fā)送一個消息給使用控制裝置)來調(diào)整由使用控制裝置設(shè)置的第一預(yù)定級別。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供操作寬帶交換系統(tǒng)的一種方法，此系統(tǒng)是用于經(jīng)過至少一個交換機從系統(tǒng)入口發(fā)送攜帶信息的異步傳送數(shù)據(jù)信元到系統(tǒng)出口，此方法包括在入口與出口之間以預(yù)定最小帶寬維持虛連接、檢測所述連接的信元提供給入口的速率、以及自動地響應(yīng)超過能由最小帶寬接納的信元提供速率的檢測，分配附加帶寬給此連接。優(yōu)選方法的特征在于附加帶寬限制為最大值；生成一個反饋信號并反饋到入口，用于根據(jù)系統(tǒng)中可用于連接的附加帶寬級別限制所述連接的信元提供給入口的速率；以及響應(yīng)比能由最小帶寬與分配的附加帶寬之和接納的信元提供速率小一個預(yù)定數(shù)量的信元提供速率的檢測，重新分配附加帶寬?，F(xiàn)在通過示例結(jié)合附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的寬帶交換系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一寬帶交換系統(tǒng)的框圖；圖3是表示一個單個帶寬控制器如何能由幾個終端系統(tǒng)共享的寬帶交換系統(tǒng)的部分框圖；圖4是在圖1與2的系統(tǒng)中使用的帶寬控制器的方框圖；圖5是圖4所示的活動檢測器模塊的規(guī)范描述語言(SDL)框圖；圖6-1和6-2是用于圖4的控制器模塊的SDL；圖7是資源管理(RM)數(shù)據(jù)信元的框圖；圖8是圖4的反饋模塊的SDL；圖9是用于圖4的帶寬控制器的緩沖器的框圖；圖10是緩沖器的SDL；圖11是整形器/多路復(fù)用器模塊及其連接到圖6的緩沖器的方框圖12-1、12-2和12-3是整形器/多路復(fù)用器模塊的SDL。在其優(yōu)選形式中，本發(fā)明涉及寬帶交換系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以形成部分公用交換網(wǎng)或可以構(gòu)成公用交換網(wǎng)，用于在終端系統(tǒng)之間的異步傳送數(shù)據(jù)信元的傳輸。參見圖1，公用網(wǎng)10具有多個可以異步傳送模式(ATM)操作的交換機。在這個簡單的示例中，交換機包括兩個本地交換機12和與本地交換機12互連的一個轉(zhuǎn)接交換機16，每個本地交換機具有連到各自端系統(tǒng)14的端口。與交換機有關(guān)的是用于控制通過本地交換機12之一進入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)的連接允許控制功能(CAC)18和動態(tài)帶寬控制器(DBC)20。這個交換機12也包括用于動態(tài)地改變在網(wǎng)絡(luò)的輸入端口24上從終端系統(tǒng)14接收的數(shù)據(jù)信元優(yōu)先級的使用參數(shù)控制設(shè)備22。應(yīng)理解實際上，網(wǎng)絡(luò)10將包括互相連接的許多本地與轉(zhuǎn)接交換機12、16和幾個DBC20以便形成具有用于連接(諸如終端系統(tǒng)14)幾個終端系統(tǒng)的(諸如端口24)多個端口的網(wǎng)絡(luò)。利用DBC20，公用網(wǎng)絡(luò)10能提供可用的比特率(ABR)業(yè)務(wù)，DBC檢測提供給輸入端口24的輸入信元，并動態(tài)地響應(yīng)這個檢測來使CAC18分配帶寬給向目標終端系統(tǒng)傳輸?shù)男旁?。一般地，分配要求ABR業(yè)務(wù)的終端系統(tǒng)14到固定DBC20?？赡苡卸嘤谝粋€的DBC20用于每個本地ATM交換機12。在出現(xiàn)故障的情況中，終端系統(tǒng)能重新建立路由至備用DBC(未示意出)。數(shù)據(jù)以異步傳送模式(ATM)信元的形式發(fā)送，每個信元除了五個八比特的信頭外還具有48個八比特組的一個信息字段，其中信頭包括方便經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身傳輸?shù)男畔?。因此，在逐個信元的基礎(chǔ)上控制路由的建立，并且對于任何特定鏈路，可以采用多個傳輸路徑和時間多路復(fù)用時隙，所以，ATM信元如同由信頭信息所定義的一樣經(jīng)虛路徑與虛通路進行發(fā)送。虛路徑與虛通路由五個八比特組信頭中的虛路徑識別符(VPI)與虛信道識別符(VCI)進行識別，此信頭有效地定義終端系統(tǒng)之間的連接，使得形成通用消息一部分的信元將通過相同連接進行發(fā)送。通過根據(jù)其VPI與VCI偏路信元ABR業(yè)務(wù)通過DBC20進入公用網(wǎng)并隨后外出到外部路由，如圖1所示。從DBC20開始，在每個虛路徑與虛信道上的業(yè)務(wù)限制為由CAC18所確定的信元速率(下面將簡稱為“CR”)。一個選擇的示例性設(shè)計表示在圖2中，在這種情況中，終端系統(tǒng)14A受多于一個的DBC的控制。實際上，兩個終端系統(tǒng)14A、14B之間的連接通過兩個公用網(wǎng)10-1與10-2建立路由。每個網(wǎng)絡(luò)10-1、10-2有其自己的DBC20-1、20-2，負責根據(jù)它自己的連接允許控制功能(CAC)18-1、18-2所分配的帶寬限制進入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)。每個DBC20-1、20-2也負責向終端系統(tǒng)14A建議當前可應(yīng)用的CR。在圖1與圖2的系統(tǒng)中，在終端系統(tǒng)14之間固定分配保證最小帶寬，和DBC20、20-1、20-2在需要時從各自的CAC18、18-1、18-2中請求附加帶寬，同時緩沖任何不能立即發(fā)送給各自交換機12、16的輸入數(shù)據(jù)信元。然后，CAC18、18-1、18-2分配多達預(yù)登記最大帶寬的附加帶寬給信元，此預(yù)登記最大帶寬與終端系統(tǒng)間的連接有關(guān)并對應(yīng)由相關(guān)信元的VPI和VCI標識的路徑中的最窄帶電路。這個分配隨后指示給DBC20、20-1、20-2，DBC20、20-1、20-2將最大CR通知給發(fā)送終端系統(tǒng)14，此最大CR可以不等于由CAC18、18-1、18-2所指示的帶寬，如下所述。結(jié)果，得到印象是即使在用戶沒有要求使用可用帶寬時，網(wǎng)絡(luò)也永久地構(gòu)造為使帶寬可用于數(shù)據(jù)傳輸。但是，從下面將變得顯而易見的是用戶只在實際使用網(wǎng)絡(luò)時才需要付費，最好根據(jù)在終端系統(tǒng)之間經(jīng)邏輯鏈路所發(fā)送的信元數(shù)量進行收費。因此，在被假定用戶A請求的傳輸之前，網(wǎng)絡(luò)可以實際上不分配任何形式的附加帶寬用于相關(guān)終端系統(tǒng)間的傳輸。而且，用戶A不必為了要分配附加帶寬而進行任何具體的控制活動。在需要時，一定級別的附加帶寬將分配給用戶A。有可能由幾個終端系統(tǒng)或信號源共享一單個動態(tài)帶寬控制器(DBC)。例如，參見圖3，DBC20-3表示連到形成網(wǎng)絡(luò)10部分的寬帶ATM交換機12-3，三個源14C的業(yè)務(wù)流量利用輸出緩沖器28進行處理。能由DBC20-3處理的源數(shù)由鏈路速率L確定(即，不必有如此多的源，總是鏈路速率L是確定可用速率的限制因素)。來自源14C的ABR業(yè)務(wù)的集合信元速率必須不超過L。這意味著如果來自每個源的業(yè)務(wù)流量都是猝發(fā)狀的，可能有輸出緩沖器28擁塞的時候。這可以通過給反饋到終端系統(tǒng)14C的信元速率(CR)提供普通流量控制(GFC)信號來避免，其中GFC信號用于立即停止來自每個源的所有傳輸。每當在圖1、2或3的裝置中采用動態(tài)帶寬控制器(DBC)時，其主要功能如下。首先，它提供輸入數(shù)據(jù)信元的緩沖，在任意給定時間上的緩沖程度根據(jù)包含信元的傳輸進行確定，此傳輸由上述的VPI與VCI信息進行標識。DBC還控制或“整形”饋送給網(wǎng)絡(luò)10的業(yè)務(wù)，使之等于可適用于那個特定傳輸?shù)漠斍癈R，CR取決于所分配的帶寬。由CAC18(見圖1)在確定傳輸所要經(jīng)過的路由并根據(jù)有效傳輸?shù)囊阎獢?shù)量分配路由上的可用容量的公平分享的基礎(chǔ)上確定任何給定傳輸?shù)姆峙鋷捯约耙虼藢С龅腃R。當傳輸開始時，在DBC中檢測到，立即發(fā)送對應(yīng)預(yù)登記的固定分配的最小帶寬的低缺省CR給相關(guān)的終端系統(tǒng)14(見圖1)。在此之前，終端系統(tǒng)將已收到對應(yīng)預(yù)登記最大帶寬的CR，以致當它不發(fā)送時，此最大帶寬看來似乎是可利用的。減至低減省CR保證在CAC18能為那個傳輸分配帶寬和導出CR之前，新的活動發(fā)送源不引起系統(tǒng)10中的過載。這樣的過載一般將引起那個傳輸?shù)男旁獊G失。與離開DBC20的那個傳輸有關(guān)的業(yè)務(wù)被整形為對應(yīng)缺省CR。這里DBC的第二主要功能部分，即為了控制終端系統(tǒng)的信元速率的目的，發(fā)送一個反饋信號給此終端系統(tǒng)。事實上，每次CAC18導出一個傳輸?shù)男翪R，CR建議信號就反饋給終端系統(tǒng)。DBC的預(yù)傳輸緩沖用于允許協(xié)作的終端系統(tǒng)有足夠時間來調(diào)整其輸出至最新CR反饋建議。這暗示在DBC中有充足的緩沖來允許多余信元在至少等于DBC與終端系統(tǒng)之間往返路程延遲的一段時間內(nèi)進入。如果信元繼續(xù)以大于建議的反饋CR的速率從終端系統(tǒng)14到達(例如，由于CR在途中丟失或由于終端系統(tǒng)故障)，多余信元將由于緩沖器的溢出在DBC中被丟棄。但是，如下所述，有時希望故意使建議的反饋CR比離開DBC20的信元所整形至的CR更快，以便確定特定終端系統(tǒng)是否正充分利用其帶寬分配。在優(yōu)選DBC中，也有可能利用緩沖器門限來包括故障容限。當與給定傳輸有關(guān)的存儲的信元達到門限時，CR建議反饋重新發(fā)送給終端系統(tǒng)。這個特征作為控制終端系統(tǒng)以阻止或是由于終端故障或是由于故意的與約定的傳輸規(guī)則不一致而導致的帶寬的不良使用的機構(gòu)也是有用的。以這種方式，阻止與為其他的一致的終端系統(tǒng)所提供的服務(wù)質(zhì)量的干擾。實際上，DBC定義與網(wǎng)絡(luò)10的ABR業(yè)務(wù)契約?，F(xiàn)將結(jié)合圖4更詳細地描述DBC20的模塊。圖4所示的DBC20是具有用于接收異步傳送數(shù)據(jù)信元的輸入端口30和用于饋送數(shù)據(jù)信元給形成交換網(wǎng)絡(luò)10部分的交換機12或16(見圖1與2)的輸出口的分立部件，此部件也具有用于接收從交換機12或16返回的消息的另一輸入口34和用于發(fā)送反饋消息給終端系統(tǒng)14(圖1所示)的反饋輸出端口14。雖然DBC20表示為分立部件，但將意識到圖4能被認為是表示較大數(shù)據(jù)處理部件的子集系統(tǒng)的功能框圖，其中大部分可以軟件功能實施。在輸入30上的輸入信元作為首先饋送給活動檢測器36的用戶信元流到達?；顒訖z測器的目的是提供有關(guān)每個接收的傳輸?shù)臓顟B(tài)信息給控制器模塊38，每個傳輸由包含在信頭中的它的VPI與VCI進行標識。如果一個傳輸以前是寂靜的并且觀察到具有適當VPI與VCI值的一個信元要從終端系統(tǒng)發(fā)送到輸入30，則此傳輸由活動檢測器36標為有效的，活動檢測器36與信頭開始的同步可以利用包含在信頭中的檢錯字段完成。檢錯字段如其名所提示的提供冗余度，利用此冗余度可以對信頭信息進行檢錯。因此，提供信頭檢錯字段的主要原因是保證信頭是正確的，從而保證信元不被發(fā)送到錯誤地址。如果一個傳輸以前是活動的并且在時間t的周期內(nèi)沒有檢測到具有適當VPI與VCI的信元，則認為此傳輸是處于靜止狀態(tài)。活動檢測器36為每個VPI/VCI值對保持一個計時器和狀態(tài)表。優(yōu)選地，t設(shè)置為幾秒，使得涉及幾個毫秒級的任何給定VPI/VCI值對的活動-靜止-活動轉(zhuǎn)換保持不被檢測，以致在這些條件下傳輸表示為仍處于活動狀態(tài)中。這具有以降低網(wǎng)絡(luò)利用率為代價減少由DBC20發(fā)送給CAC18的消息頻率的效果。活動檢測器36的另一功能是計數(shù)控制器38請求的“開始信元計數(shù)”與“停止信元計數(shù)”之間的間隔期間的傳輸(即，用于在特定VP上傳輸)的信元。例如，此信息可用于收費目的并也可由控制器38用于獲取所接收傳輸?shù)膶嶋H信元速率。用于活動檢測器的偽碼列在下面并且相應(yīng)的SDL表示在圖5中。<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{cellarrival}　　cellarrivalfromend-system　　readVC　　resetVCinactivitytimer　　IFVC-isnewlyactiveTHEN　　updatestatetable　　adviseCONTROLLERofnewlyactiveVC　　ELSEIFcountmg.cells(VPI/VCI)THEN　　incrementcell.count(VPI/VCI)　　ELSE　　donothingENDBEGIN{VCtimerexpires}　　VCinactivitytimerexpiresindicatingquietVC　　updatestatetable　　adviseCONTROLLERofquietVC　　counting.cells＝FALSEENDBEGIN{receiveastart.cell.countsignal}　　receiveastart.cell.count(VPI/VCI)signalfromCONTROLLER　　cell.count(VPI/VCI)＝0　　counring.cells＝TRUEENDBEGIN{cell.counttimerexpires}　　cell.counttimerexpires　　sendcell.count(VPI/VCI)toCONTROLLER　　restartcell.counttimer　　END]]></pre>將看到就輸入的用戶信元之流而言，活動檢測器36讀出到達信元流的每個信頭中的VPI/VCI值，并且這個信息用于更新它為每個VPI/VCI值對所保持的狀態(tài)表。就與控制器38的通信而言，檢測器36將任何VPI/VCI值對的狀態(tài)變化通知控制器，控制器能將要使用的計時器值t通知活動檢測器。優(yōu)選地，同一t值用于所有的VPI/VCI值對。信元計數(shù)信息可由控制器38通過“開始信元計數(shù)”消息從活動檢測器36中獲得。當活動檢測器接收到此消息時，它啟動計時器并計數(shù)每個信元到達。在每個周期t期滿時，活動檢測器發(fā)送信元計數(shù)值給控制器。到達輸入30上的用戶信元流的信元立即發(fā)送給緩沖器模塊40，在緩沖器模塊40中將信元存儲在先入先出(FIFO)緩沖器隊列中，每個隊列包括具有給定VPI/VCI值對的信元。檢測器36對于信元類型不是特定的。因此，任何數(shù)據(jù)信元的到達將被檢測并可能影響與VPI/VCI值對有關(guān)的活動狀態(tài)，不管控制或管理信元是否存在。緩沖的信元在經(jīng)輸出32饋送到ATM交換機之前從緩沖器40饋送到整形器/多路復(fù)用器模塊42。下面將更詳細描述緩沖器與整形器/多路復(fù)用器模塊40、42的操作?，F(xiàn)在，可以肯定說當任何緩沖器隊列已達到預(yù)定緩沖器滿門限時，緩沖器模塊能發(fā)信令給控制器38。整形器/多路復(fù)用器模塊42負責從緩沖器模塊40中移去信元并將信元向前發(fā)送給目的地。它包括多路復(fù)用器功能和整形器為每個VPI/VCI值對存儲一個CR值，使得從輸出饋送的信元序列被整形以保證(如同由分配的帶寬所確定的)用于每個傳輸?shù)耐ㄟ^網(wǎng)絡(luò)的各自路徑的容量不被超過。控制器38也控制反饋模塊44用于在輸入34上從網(wǎng)絡(luò)和從控制器38自身接收反饋消息，以便經(jīng)輸出35向前傳輸給終端系統(tǒng)14。下面將更詳細描述緩沖器、整形器/多路復(fù)用器與反饋模塊40、42與44的功能。首先將考慮控制器38?？刂破?8的目的是將由任何給定VPI/VCI值對識別的ABR類型傳輸應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)中具有分配或重新商定的帶寬的信號發(fā)送給CAC18。在本發(fā)明的這個實施例中，帶寬重新商定信號由控制器發(fā)送給CAC18，使得當活動檢測器36指示具有特定VPI/VCI值對的傳輸是寂靜時，設(shè)置那個傳輸?shù)膸拝?shù)為預(yù)定最小帶寬值。對于新活動的傳輸，帶寬必須與CAC重新商定并且由CAC18(圖1)解釋為請求(在預(yù)定最大帶寬的約束內(nèi)的)所有可用帶寬，在這種情況中CAC根據(jù)它自己的控制參數(shù)釋放帶寬給此傳輸。每當有效檢測器38指示所討論的傳輸?shù)臓顟B(tài)變化時，控制器38發(fā)出重新商定信號，這標志估算周期開始。在這點上，終端系統(tǒng)仍期望能以對應(yīng)最大帶寬的CR發(fā)送，與此同時CAC18仍只維持(從DBC20輸出的信元被整形至的)固定最小分配。在估算周期結(jié)束時(當估算計時器到期時)，控制器38請求來自緩沖器模塊40的緩沖的信元計數(shù)值。如果在估算周期結(jié)束時的緩沖的信元計數(shù)值大于零(即，終端系統(tǒng)正以大于最小值的速率發(fā)送)，則命令反饋模塊44經(jīng)輸出35發(fā)出最小CR給終端系統(tǒng)。如果緩沖器信元計數(shù)值是零(即，終端系統(tǒng)正以小于或等于最小值的速率發(fā)送)，那么終端系統(tǒng)14不要求比最小帶寬更多的帶寬(因為如果它要求的話，緩沖器已開始在估算周期期間填滿)?？刂破?8建議CAC18為服務(wù)連接所要求的帶寬數(shù)量，并啟動標記監(jiān)視終端系統(tǒng)活動開始的監(jiān)視計時器，監(jiān)視計時器設(shè)置為在此連接的使用期限期間的頻繁間隔上超時，這使終端系統(tǒng)使用其CR分配的使用情況的重新評價有可能。終端系統(tǒng)有可能在整個連接期間增加，降低或保留其當前CR。CAC18在更多帶寬變?yōu)榭衫脮r周期性地將更多帶寬提供給控制器。當從CAC18中收到一個新CR時，用信號通知反饋模塊將此新CR發(fā)送給終端系統(tǒng)并且此值存儲為更新的CR。下面描述的監(jiān)視環(huán)路用于確定終端系統(tǒng)是否能利用所提供的帶寬。在監(jiān)視計時器的每個超時上，控制器38請求來自緩沖器模塊40的一個新的的緩沖信元計數(shù)值并將此與上次監(jiān)視期間存儲的多余信元計數(shù)值進行比較。如果當前緩沖計數(shù)值小于多余信元計數(shù)值，則能假定在監(jiān)視周期期間用戶信元速率小于為輸出而整形信元的速率并且終端系統(tǒng)沒有充分利用其所分配的帶寬。因此，能通過設(shè)置CR為等于監(jiān)視的用戶速率和將此新CR建議給CAC18，以及通過將此新CR傳送給整形器模塊42和通過命令反饋模塊40將此新CR傳送給末端系統(tǒng)來重新分配多余帶寬。然后重新啟動監(jiān)視計時器。如果當前緩沖信元計數(shù)值大于多余信元計數(shù)值，即用戶信元速率大于整形器速率，則終端系統(tǒng)正利用由此新CR值提供的附加帶寬(即因為來自CAC的更新的CR已允許終端系統(tǒng)增加其發(fā)送速率，所以此末端系統(tǒng)增加其發(fā)送速率。從上面將注意到因為整形器模塊42還沒有被建議由CAC18所提供的最新CR，CAC18已經(jīng)分配不能被DBC20使用的附加帶寬。因此在這種情況中，通過將存儲的CR設(shè)置變?yōu)榈扔诟碌腃R來增加存儲的CR并且這個CR發(fā)送給整形器模塊42，當前緩沖信元計數(shù)值存儲為一個新的多余信元計數(shù)值，然后重新啟動監(jiān)視計時器。第三種可能性是當前信元計數(shù)值等于多余信元計數(shù)值。這表示盡管經(jīng)新CR值建議信號提供了增加的帶寬，終端系統(tǒng)尚未改變其傳輸速率。在這種情況中，控制器38將終端系統(tǒng)的實際速率傳送給CAC18，使得CAC知道多少帶寬被使用并隨后能重新分配任何未使用的帶寬。整形器模塊和終端系統(tǒng)不被通知，因此，整形器模塊42具有對應(yīng)CAC18所知道的CR值以及終端系統(tǒng)具有等于由CAC18原始分配的CR的CR值?？刂破?8隨后重新啟動監(jiān)視計時器。當活動檢測器36指出所討論的傳輸已停止時，控制器發(fā)出一個寂靜信號給CAC18，使CAC18只分配預(yù)定最小帶寬。使反饋模塊40發(fā)出等于最大帶寬的CR值并且使整形器模塊以等于最小帶寬的CR發(fā)信。對于終端系統(tǒng)來說，當它不發(fā)送時，看來它已增到最大帶寬。緩沖信元計數(shù)值的定期監(jiān)視極大地避免了單元由于緩沖器溢出而丟失的可能性。因此控制器38具有三種狀態(tài)寂靜、估算與監(jiān)視。防止帶寬在不需要時被分配的一個可選策略如下。控制器38發(fā)送開始信元計數(shù)請求給活動有效檢測器36，這又啟動可能具有t超時周期的監(jiān)視計時器。在此周期結(jié)束時，活動檢測器36發(fā)送信元計數(shù)值給控制器38，此處理信息以估算等效于用戶實際發(fā)送速率的系統(tǒng)容量。如果此容量實際上小于當前分配的容量，它可能暗示用戶正嘗試僅通過發(fā)送相對慢的信元流給輸入30以保持相關(guān)傳輸?shù)幕顒訖z測器狀態(tài)在有效狀態(tài)中來保持大容量。明顯地，這種情形導致網(wǎng)絡(luò)的非有效使用，當在所分配的與當前使用的容量之間有大量失配時，由控制器38執(zhí)行下列步驟。首先，整形器42立即被復(fù)位以便降落到相關(guān)VPI/VCI值對的實際CR。接下來，命令反饋模塊44經(jīng)輸出35發(fā)出實際CR給用戶。最后，控制器38發(fā)送一個帶寬重新商定的信號給CAC，此信號包括設(shè)置為等于正被用戶使用的當前等效容量的帶寬值，然后此信號由CAC解釋為釋放其他用戶容量的一個選擇。作為替換方案，可以通過分配給整形器與反饋模塊42、44一個缺省CR而不是實際CR來處理失配。如上所述，控制器38也設(shè)計為在用于填充給定VPI/VCI值對的緩沖器已達到給定門限時，從緩沖器模塊40中接收信號，此信號使控制器38命令反饋模塊44發(fā)送所謂資源管理(RM)信元，這將在下面詳細進行描述?？刂破?8也可以接收每個建立的(由新的VPI/VCI值對識別的)新傳輸?shù)腄BC標識(identity)值，這個DBC標識值是從CAC中接收的?？商鎿Q地，如果沒有提供標識值，DBC可以使用一個缺省身份值?？刂破鞯膫未a如下<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{ReceiveaVPI/VCIacuvesignal}　　receiveaVPI/VCIactivesignalfromACTIVITYDETECTOR　　startestimatetimerEND{ReceiveaVPI/VCIacuvesignal}BEGIN{Estimatetimerexpires}　　estimatetimerexpires　　excess.cells＝buffer.count(VPI/VCI)IFexcess.cells＞0THEN　　sendminimumCRtofeedbackmodule　　ELSE　　donothing　　requestrequiredamountofbandwidthfromCAC　　startmonitor_timerEND{Estimatetimerexpires}BEGIN{monitorVPI/VCIrate}　　receiveanewCRfromCAC　　sendnewCRtofeedback　　updatedCR＝newCREND{monitorVPI/VCIrate}BEGIN{monitortimerexpires}　　monitortimerexpires　　IFuserCR＜shaperTHEN{vpnotusingfullallocation}　　CR＝userCR　　sendCRtoCAC.Shaperandfeedback　　ELSE　　IFuserCR＞shaperCRTHEN{vphasincreasedrate}　　CR＝updatedCR　　sendCRtoShaper　　excess.cells＝buffer.count(VPI/VCI)　　ELSE{vphassrayedthesame}　　CR＝userCR　　sendCRtoCAC　　updatedCR＝CR　　ENDIF　　restartmonitorumerEND{momtortimerexpires}BEGIN{ReceivequietVPfromACTIVITYDETECTOR}　　receiveaquietVPI/VCIsignalfromACTIVITYDETECTOR　　sendquietVPI/VCIsignaltoCAC　　sendmaxtumumCRtofeedback　　sendminimumCRtosnaperEND{ReceivequietVPfromACTIVITYDETECTOR}BEGIN{ReceiveaVPI/VCIbufferthresholdsignal}　receiveaVPI/VCIbuffer-thresholdsignalfromVPI/VCI-buffer　adviseFEEDBACKtoretransitCRtoend-systemEND{ReceiveaVPI/VCIbufferthresholdstgnal}]]></pre>控制器的SDL表示在圖6-1與6-2中?？刂破?8可以設(shè)計為將DBC、VPI/VCI標識值對寫入反饋模塊44中，也可以設(shè)計為指示反饋模塊44發(fā)出特定VPI/VCI值對的資源管理命令，這個指示也可以包含適當?shù)腃R對T、I(T是平均信元到達間時間和I是猝發(fā)容限)。應(yīng)注意每當CAC更新CR值時，只為每個新的VPI/VCI值對發(fā)送一個在RM信元中指定的值的變化(如果明顯沒有收到第一個，則可以發(fā)送一個或多個重復(fù)RM信元)。一般地，在公用網(wǎng)絡(luò)中這可以是每30秒或更多秒發(fā)送一次，這取決于DBC20中的活動檢測器的敏感性設(shè)置，其結(jié)果是所要求的反饋控制帶寬能是相對小的。從偽碼中可以看出每當具有特定VPI/VCI值對的信元達到緩沖器填滿門限時，控制器38就從緩沖器模塊40中接收信號。已描述了與活動檢測器36的接口。現(xiàn)將簡單描述反饋模塊44的用途。如上所述，反饋模塊44經(jīng)輸出35發(fā)送(如同由控制器38所發(fā)信的一樣的)當前CR值給終端系統(tǒng)。如圖7所示利用資源管理信元發(fā)送CR。可選擇地，這個信元的一個字段是用于使終端系統(tǒng)14(見圖1)區(qū)分在終端系統(tǒng)至終端系統(tǒng)的路徑上的來自不同DBC(例如，如圖2所示的DBC20-1與20-2)的CR建議。這個DBC標識字段表示為圖7中的字段50，CR放置在字段52中。這個RM信元類似其他信元具有包括指出此信元是資源管理(RM)信元的PT字段54的一個五個八位字節(jié)信頭。建議如果使用DBC標識值，DBC標識值不固定，但在建立給定VPI/VCI值對的通過網(wǎng)絡(luò)的傳輸路徑的時刻進行選擇。這暗示CAC18為每個VPI/VCI值對分配一個DBC標識值，并且反饋模塊44保持(DBC、VPI/VCI)標識對表。例如，在圖2中，公用網(wǎng)絡(luò)10-1設(shè)計為選擇給定VPI/VCI對的DBC值并將此信息向前發(fā)送，使得公用網(wǎng)絡(luò)10-2不選擇同樣的值(例如，公用網(wǎng)絡(luò)10-1分配標識號1，公用網(wǎng)絡(luò)10-2分配標識號2等等)此DBC標識值存儲在由反饋模塊44保持的表中。在RM信元(見圖7)中的CR字段52包含來自CAC的CR建議，這是由平均信元到達間時間T加上猝發(fā)容限i所提供的。(a)當由CAC18建議一個新CR時和(b)當對應(yīng)任一VPI/VCI值對的緩沖器模塊40中的緩沖器填滿級別上升超過緩沖器填滿門限時，由控制器38觸發(fā)反饋模塊44的操作。然后發(fā)送RM信元給終端系統(tǒng)。反饋模塊44的偽碼如下和相應(yīng)的SDL表示在圖8中。<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[　　BEGIN{ReceiveaCR}　　receiveaCRforaVPI/VCIfromController　　defaultCR＝CR　　END{ReceiveanCR}　　BEGIN{RM.celltimerexpires}　　RM.celltimerexpires　　CreateRM.cell　　writedefault.CRintoRM.cell　　sendRM.celltoend-system　　restartRM.celltimer　　END{cellarrivalfromnetwork}]]></pre>下面將考慮緩沖器模塊40。緩沖器模塊更詳細地表示在圖9中，其用意是根據(jù)包含在信元中的VPI/VCI值對存儲輸入的數(shù)據(jù)信元。緩沖信元允許終端系統(tǒng)14(圖1)具有響應(yīng)來自模塊44的反饋信號的時間。緩沖器模塊40的另一功能是在達到緩沖器填滿門限時發(fā)送一個信號給控制器38，表示終端系統(tǒng)不在響應(yīng)反饋信號(這又使得控制器38重新發(fā)送一個CR給終端系統(tǒng)，如上所述)。緩沖器模塊40在超過給定VPI/VCI值對的最大緩沖分配時也拋棄所接收的信元，這通過緩沖器溢出來完成。例如，如果DBC20具有一個來自所有150Mbit/s信源的組合輸入速率，那么，如果至終端系統(tǒng)的往返行程延遲是100us，則每當改變CR值時，將有少于35信元在行程中。共享存儲區(qū)域56的大小主要是為迎合猝發(fā)容限中的變化需要，因為這個速率的變化僅導致僅有小量的多余信元到達(例如，大約35個信元)。分配給各自VPI/VCI值對的固定信元位置由圖9中的標號58表示。在這些位置中的信元代表多個隊列的前面信元，每個隊列有它自己的VPI/VCI值對。換句話說，能將隊列具體化為前面的信元都在右手邊以同一起跑線賽跑(圖9)。到達緩沖器模塊40的信元以先入先出(FIFO)順序放置在隊列中。當從整形器/多路復(fù)用器模塊42的整形器部分收到一個適當信號時，從緩沖器模塊40中移去信元，如由下面的緩沖器模塊偽碼所定義的<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[　　BEGIN{Receiveacell}　　receiveacell　　IFthereisroominthebufferTHEN　　putcellinbuffer　　incrementbuffer-filllevel　　IFbuffer-filllevel＝ThresholdTHEN　　transmitbuffer-fullsignaltoCONTROLLER　　ELSE　　donothing　　END{Receiveacell}　　BEGIN{Receiveafetch}　　receiveaVPI/VCIfetchsignalfromtheSHAPER/MUX　　passcellfrombuffertotheSHAPER/MUX　　decrementbuffer-filllevel　　END{Receiveafetch}]]></pre>相應(yīng)的SDL顯示在圖10中。現(xiàn)結(jié)合圖11參見圖4，整形器/多路復(fù)用器模塊42用于從緩沖器模塊40中移去信元并將它們經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機向前發(fā)送給它們的目的地。模塊42具有兩部分，一部分是多路復(fù)用器60，一部分是整形器62。對于每個VPI/VCI值對，整形器62保持一個持久不變的信元速率(CR)值和一個計時器。送到輸出32的信元流由整形器進行整形，使得不大于猝發(fā)容限τ的脈沖串通過而沒有被整形器62延遲。但是，如果幾個由不同VPI/VCI值對表示的傳輸同時猝發(fā)，則多路復(fù)用功能可以延遲一個信元。在這種情況中，多路復(fù)用器60給每個活動VPI/VCI值對分配DBC輸出帶寬的合理部分，它通過以循環(huán)方式輪詢活動VPI/VCI值對來完成這個。等待時間等于或大于速率間隔T的信元用較高優(yōu)先級“信元必須走”值標記。多路復(fù)用器首先拾起這些信元(見圖1)。如果長于猝發(fā)容限標準值的猝發(fā)到達，則整形器功能迫使信元等待。整形器/多路復(fù)用器模塊42的詳細操作將從下列偽碼中變?yōu)轱@而易見1.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[　　BEGIN{STATE＝ACTIVE}　　receiveacell.waiting[VPI/VCI]signalfrombuffer　　IFburstcreditokTHEN　　cell.can.go＝TRUE　　STATE＝WAITformultiplexerELSE{burstcreditnotok}　　STATE＝WAITforcredittimertoexpire　　END]]></pre>2.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝WAITforcredittimertoexpire}　　credittimerexpires　　incrementbursttoierancecreditcounter　　cell.can.go＝TRUE　　cell.must.go＝TRUE　　STATE＝WATTformultiplexer　　END]]></pre>3.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝WATTformultiplexer}　　receiveafetch.cell[VPI/VCI]frommultiplexer　　decrementcreditcounter　　cell.can.go＝FALSE　　cell.must.go＝FALSE　　STATE＝ACTIVE　　END]]></pre>4.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝WAITformultiplexer}　　credittimerexptres　　IFcreditcounter＜τTHEN　　incrementcreditcounter　　ELSE　　donothing　　cell.must.go＝TRUE　　END]]></pre>5.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝SHAPERACTIVE}　　credittimerexptres　　IFcreditcounter＜τTHEN　　uncrementcreditcounter　　ELSE　　donothing　　cell.must.go＝TRUE　　END]]></pre>6.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝SHAPER.CRACTIVE}　　newCRadvised(T.τ)　　nextT＝T　　nextcredit＝τ　　END]]></pre>7.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝SHAPERTIMERACTIVE}　　umerexpires　　resettimer(nexT)　　END]]></pre>8.<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[BEGIN{STATE＝MULTIPLEXERACTIVE}　　outputcelltimerexpires　　index＝pointer　　REPEAT{lstloopofsearchingforcell.must.go}　　incrementindex　　IFcell.must.go[index]THEN　　pointer＝indexfetchcell[index]frombuffer　　sendferchcellsignaltoSHAPER　　STATE＝MUX.ACTIVE　　ELSE　　IFindex＝max.buffer.sizeTHEN　　index＝0UNTILindex＝pointerREPEAT{2ndloopofsearchingforcell.can.go}　　incrementindex　　IFcell.can.go{index}THEN　　pointer＝index　　fetchcell[index]frombuffer　　sendfetchcellsignaltoSHAPER　　STATE＝MUX.ACTIVE　　ELSE　　IFindex＝max.buffer.sizeTHEN　　index＝0UNTILindex＝pointersendno.cell.waiting.signalEND]]></pre>將理解當DBC20請求分配給特定傳輸?shù)膸捔髁康淖兓瘯r，CAC必須控制網(wǎng)絡(luò)中的其他業(yè)務(wù)流量，使得網(wǎng)絡(luò)容量得到最有效地使用。下面的描述討論用于克服業(yè)務(wù)流量重新分配問題的連接允許控制方法?，F(xiàn)將描述兩個連接允許控制方法，兩個都解決重新分配業(yè)務(wù)流量問題。換句話說，當傳輸變?yōu)榧澎o或新近活動，則需要確定必需為其他傳輸生成多少其他控制消息，目的是使這個控制消息數(shù)量盡可能小。第一方法采用相對簡單的連接允許控制方法，此方法不進行任何實際的重新分配。在這種方法中，給定新近活動的傳輸(VPI/VCI值對)一單個信元速率(CR)，保持此CR直到此傳輸再次進入寂靜。只在隨后重新啟動此傳輸時，此傳輸才得到一個不同的CR。這意味著涉及一個VPI/VCI值對的寂靜信號將不為與它共享容量的其他VPI/VCI值對產(chǎn)生任何控制信號。這與填充方法相結(jié)合，其中填充方法采用(i)給定第一新近活動連接是總的可用容量一半的有效容量；(ii)給定下一個新近活動的連接是剩余容量一半的有效容量；(iii)給定下一個新近活動的連接是還剩余容量一半的有效容量；等等。此方法在由VPI/VCI值對識別的整個路徑中一條鏈路一條鏈路地進行實施，并且無論哪個產(chǎn)生最低有效容量即是反饋到DBC20的CR的決定因素。接下來是具有一個VPI/VCI值對的一個新近活動信號不產(chǎn)生正分享容量的其他VPI/VCI值對的控制信號。因為設(shè)計DBC20使得用戶能只保持網(wǎng)絡(luò)上的大有效容量與VPI/VCI值對保持在活動檢測器36(圖4)的活動狀態(tài)中一樣長的時間，并且由客戶產(chǎn)生的信元速率靠近有效帶寬值(參閱上述的活動檢測器的信元計數(shù)功能)，所以用戶能只在他們準備為他們所承受的比例上較大負載付費時保持到大有效帶寬上。此方法在下面的意義上對用戶是公平的在足夠長的周期期間，沒有用戶被故意地分配較差的容量。但是，在某些情況中希望增加能保證相對大帶寬分配的用戶數(shù)量，并且這能通過下面的第二修改方法實現(xiàn)。在這種情況中，基本原則是如果一個活動信號引起其他VPI/VCI值對的控制信號，則讓此信號限制于每條鏈路僅一個，即最富有(最大容量)VPI/VCI值對。這能描述為限制的重新分配方法或“僅取自最富有的”(RobinHood)方法。這能利用示例填充方法來最好地進行說明(i)給第一新近活動VPI/VCI值對分配等于總的可用容量一半的有效容量；(ii)給下一個新近有活動的連接分配剩余容量的一半加上第一VPI/VCI值對(即當前最富有的)的有效容量的五分之一；(iii)給下一個新近活動的連接分配剩余容量的一半加上當前最富有的容量的五分之一；等等為了說明這個過程，可以設(shè)想有具有100Mbit/s容量的一單條鏈路。那么，上面的步驟導致下列示例性步驟(i)第一新近活動的VPI/VCI值對得到50Mbit/s并且有50Mbit/s剩余；(ii)下一個VPI/VCI值對得到剩余容量的一半(這得到25Mbit/s)加上來自第一個的五分之一，這表示現(xiàn)在第一個VPI/VCI值對現(xiàn)在具有40Mbit/s，而第二個值對具有35Mbit/s；(iii)下一個VPI/VCI值對得到12.5Mbit/s的剩余一半加上來自第一個值對的五分之一，使得第一個VPI/VCI值對現(xiàn)在具有32Mbit/s、第二個VPI/VCI值對仍有35Mbit/s、第三個VPI/VCI值對具有20.5Mbit/s、等等。注意大多數(shù)用戶都在獲得大容量，但只有一個多余控制消息要在鏈路上發(fā)送。因此，具有限制的重新分配或“RobinHood”策略。為了將此方法擴展到具有許多鏈路的路由上，上述過程逐條鏈路進行重復(fù)。產(chǎn)生最低有效容量的那條鏈路就是發(fā)回給動態(tài)帶寬控制器(DBC)的CR值的決定因素?，F(xiàn)在，利用這個有效容量值，CAC通過獲取那條鏈路上的剩余容量的一半將它逐條鏈路進行分配，并且所需的其余部分取自那條鏈路上的最富有的VPI/VCI值對。結(jié)果，這對于發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的每個VPI/VCI有效信號至多每條鏈路產(chǎn)生一個附加CR控制消息。寂靜信號仍不產(chǎn)生附加控制消息。這個方法也使用戶不可能在其他用戶變?yōu)榛顒訒r保持在非常大的容量上。另外，在保持業(yè)務(wù)重新分配的復(fù)雜性至最低的同時，盡可能多的用戶得到合理的大容量。概括說來，在用于異步傳送數(shù)據(jù)信元的寬帶交換系統(tǒng)中，動態(tài)帶寬控制器(DBC)控制系統(tǒng)輸入口上的數(shù)據(jù)信元應(yīng)用，這些數(shù)據(jù)信元是由許多發(fā)送終端站所提供的DBC檢測輸入信元、識別信元源、為信元提供緩沖并根據(jù)分配給來自相應(yīng)源的信元的當前信元速率(CR)控制至系統(tǒng)交換機的信元輸出。此系統(tǒng)也包括確定系統(tǒng)中可用帶寬的連接允許(CAC)模塊。DBC與CAC協(xié)作以便維持通過系統(tǒng)的預(yù)定最小帶寬的永久虛路徑并根據(jù)需要分配多達最大值的附加帶寬。分配給此路徑的附加帶寬如果它沒有被源使用，它能自動地除去或減少。能提供至源的反饋來防止以將由于系統(tǒng)中此路徑可用的帶寬限制而導致顯著信元丟失的速率提供信元。權(quán)利要求1.具有至少一個連接至相應(yīng)信號源的入口和至少一個連接到所選擇的信號接收系統(tǒng)的出口的一種寬帶交換系統(tǒng)，此交換系統(tǒng)具有至少一個交換機，用于從此入口發(fā)送攜有信息的異步傳送數(shù)據(jù)信元至此出口；系統(tǒng)控制裝置，用于在此入口與此出口之間經(jīng)過所述交換機以預(yù)定基本帶寬接受和建立一個虛連接；以及帶寬控制裝置，設(shè)計為檢測在此入口上接收的信元以確定所檢測信元的帶寬要求并自動地響應(yīng)這樣的信元檢測與帶寬確定來使系統(tǒng)控制裝置有選擇地分配除基本帶寬之外的所要求的附加帶寬用于至出口的信元傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)控制裝置包括一個存儲表，用于將預(yù)定帶寬與相應(yīng)的信號源聯(lián)系起來。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其中帶寬控制裝置包括反饋裝置，設(shè)計為將最大信元速率值發(fā)送給入口，以便傳輸給信號源來將至此入口的最大允許的信元提供速率指示給此信號源。4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中帶寬控制裝置設(shè)計為檢測一個信號源何時靜止并發(fā)送一個最大信元速率值給靜止的信號源，表示此信號源應(yīng)在靜止周期之后立即發(fā)送信元的最大速率。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的系統(tǒng)，其特征在于帶寬控制裝置包括信元速率估算裝置，用于估算從信號源至入口的信元提供速率，其中由估算裝置進行下列估算，帶寬控制裝置設(shè)計為使系統(tǒng)控制裝置為來自信號源的信元分配附加帶寬，并且?guī)捒刂蒲b置使反饋裝置發(fā)送最大信元速率標記給信號源，表示所分配的速率為提供至入口的信元最大允許速率。6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于帶寬控制裝置設(shè)計為周期地進行信元提供速率估算，并且為響應(yīng)此，由系統(tǒng)控制裝置進行所述附加帶寬的重新分配和根據(jù)所估算的信元速率重新傳輸最大信元速率值。7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于此重新分配包括所述附加帶寬的減少。8.用于寬帶交換系統(tǒng)的一種動態(tài)帶寬控制器，其中系統(tǒng)是用于將攜帶信息的異步傳送數(shù)據(jù)信元從此系統(tǒng)入口經(jīng)至少一個交換機發(fā)送到系統(tǒng)出口，其中此控制器包括用于在入口與出口之間以預(yù)定基本帶寬建立虛連接的裝置，用于檢測在入口上所接收的所述信元的裝置、用于通過信元速率估算確定所檢測信元帶寬要求的裝置以及自動地響應(yīng)這樣的信元檢測與帶寬確定發(fā)出帶寬請求信號的裝置，使得除基本帶寬之外的附加帶寬在系統(tǒng)中分配用于信元至出口的傳輸。9.操作用于將攜有信息的異步傳送數(shù)據(jù)信元經(jīng)至少一個交換機從系統(tǒng)入口發(fā)送到系統(tǒng)出口的寬帶交換系統(tǒng)的一種方法，此方法包括在入口與出口之間維持具有預(yù)定最小帶寬的虛連接、檢測所述連接的信元提供給入口的速率、以及自動地響應(yīng)超過最小帶寬所能接受的信元提供速率的檢測，分配附加帶寬給此連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于附加帶寬限制于最大值，生成一個反饋信號并反饋至入口，用于根據(jù)系統(tǒng)中可用于連接的附加帶寬的級別限制所述連接的信元提供至入口的速率；以及響應(yīng)比能由最小帶寬與所分配附加帶寬之和進行調(diào)節(jié)的速率小于一個預(yù)定量的信元提供速率的檢測，重新分配此附加帶寬。全文摘要在用于異步傳送數(shù)據(jù)信元交換的寬帶交換系統(tǒng)中,動態(tài)帶寬控制器(DBC)控制在系統(tǒng)輸入口上的數(shù)據(jù)信元的應(yīng)用,此數(shù)據(jù)信元是由許多發(fā)送終端站提供的。DBC檢測輸入信元、識別信元源、為信元提供緩沖并根據(jù)分配給來自各自源的信元的當前信元速率(CR)控制信元至系統(tǒng)的輸出。此系統(tǒng)也包括確定系統(tǒng)中可用帶寬的連接允許(CAC)模塊。DBC與CAC協(xié)作保持通過系統(tǒng)的預(yù)定最小帶寬的永久虛路徑并根據(jù)需求分配多達最大值的附加帶寬。分配給此路徑的附加帶寬如果它沒有被源使用能自動地除去或減少。能提供至源的反饋來防止以由于系統(tǒng)中路徑可用的帶寬限制將導致顯著的信元丟失的速率提供信元。文檔編號H04L12/54GK1183191SQ96193598公開日1998年5月27日申請日期1996年3月8日優(yōu)先權(quán)日1995年3月8日發(fā)明者A·J·史密斯,J·L·阿達姆斯申請人:牛津布魯克斯大學,英國電訊公司