DE19643584C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Mehrbelegungsverbindungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steu­ erverfahren und ein Steuersystem in einem ATM (asyn­ chroner Übertragungsmodus)-Netzwerk zur Änderung ei­ ner Geschwindigkeit zum Senden und Übertragen von Informationen von einem Quellenendgerät, abhängig von einem Überlastzustand des ATM-Netzwerkes, wenn eine Kommunikation zwischen dem Quellenendgerät und einer Mehrzahl von Zielendgeräten verwirklicht wird.

Als einer der Dienste, der in einem ATM-Netzwerk nach dem Stand der Technik zur Änderung der Informations­ übertragungsgeschwindigkeit vorgesehen ist, ist ein ABR (Available Bit Rate - verfügbare Bitgeschwindig­ keit)-Dienst offenbart. Wenn eine Kommunikation zwi­ schen dem Quellen- oder Ursprungsendgerät und den Zielendgeräten implementiert wird, macht der ABR- Dienst die Informationsübertragungsgeschwindigkeit variabel, abhängig von dem Überlast- oder Besetztzu­ stand des ATM-Netzwerks. Folglich werden Zellenüber­ tragungsverlüste reduziert. Um diese Informations­ übertragungsgeschwindigkeit zu regulieren, wurden verschiedene Verfahren erdacht. Eines der wirkungs­ vollen Verfahren, der EPRCA (Enhanced Proportional Rate Control Algorithm - verbesserter Proportionalge­ schwindigkeits-Steueralgorithmus) war der Hauptgegen­ stand einer Kontroverse in dem ATM-Forum und er wird im folgenden diskutiert.

Der EPRCA wird in dem ATM-Forumbeitrag 94-394r5 Base­ line Text for Traffic Management Sub-Working Group definiert. Diese Definition ist jedoch für ein Ein­ fachbelegungs-Verbindungsnetzwerk allein konzipiert. Hinsichtlich eines Vielbelegungs-Verbindungsnetzwer­ kes offenbart beispielweise die japa­ nische Druckschrift JP 6-326727, ein Verfahren zum Setzen von Vielbelegungsverbindungen. Die japanische Druckschrift JP 63-173437, offenbart auf der anderen Seite ein Steuersystem zum Prüfen, ob eine Information Leitung um Leitung (Verbindung um Verbindung) in dem Vielbelegungs-Verbindungsnetzwerk übertragen wird. Ein Verfahren zum Übertragen von Informationen an eine Mehrzahl von Zielen oder Adres­ sen in dem Vielbelegungs-Verbindungsnetzwerk bei ei­ ner gleichmäßigen Übertragungsrate unter Verwendung des EPRCA oder einem anderen Verfahren wurde noch nicht erfunden. Bezugnehmend auf die Zeichnung wird die Betriebsweise des EPRCA nun schematisch beschrie­ ben.

Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, das einen Netzwerk­ aufbau und ein Kommunikationssystem nach dem Stand der Technik zeigt. In Fig. 22 bezeichnen die Bezugs­ zeichen T1 und T2 Quellenendgeräte. Dagegen bezeich­ nen die Bezugszeichen T3 und T4 Zielendgeräte, die die Kommunikation zwischen dem Quellenendgerät T1 und dem Zielendgerät T3 und eine Kommunikation zwischen dem Quellenendgerät T2 und die Zielendgerät T4 zei­ gen. Die Bezugszeichen N1 und N2 bezeichnen Knoten zum Verwirklichen der ATM-Vermittlung. Bezugszeichen L1, L2, L3, L4 und L5 bezeichnen Stammübertragungs­ leitungen. Die Stammübertragungsleitungen erlauben eine Zweiwegekommunikation. Die Bezugszeichen C1 und C2 bezeichnen jeweils eine logische Verbindung zwi­ schem dem Quellenendgerät T1 und dem Zielendgerät T3 und eine logische Verbindung zwischen dem Quellenend­ gerät T2 und dem Zielendgerät T4. Beide Verbindungen C1 und C2 sind vollständig Duplexleitungen. Die Vor­ wärtsverbindungen von den Quellenendgeräten zu den Zielendgeräten sind jeweils mit C1f und C2f bezeich­ net. Dagegen sind die Rückwärtsverbindungen jeweils durch C1b und C2b bezeichnet.

Fig. 23 ist ein Blockschaltbild, das einen Übertra­ gungsablauf von RM (resource management)-Zellen in Übereinstimmung mit dem EPRCA zeigt. Die Bezugszei­ chen U1 bis U8 bezeichnen Benutzerzellen zum Übertra­ gen von Benutzerinformationen in dem ATM. Die Bezugs­ zeichen RM1 und RM2 bezeichnen RM-Zellen.

Fig. 24 ist eine Kennlinie, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Informationsübertragungsrate in dem Quel­ lenendgerät, die im folgenden als Vorwärtsverbin­ dungs-Übertragungsrate bezeichnet wird, in Überein­ stimmung mit dem EPRCA gesteuert wird. Die Abszisse t stellt die abgelaufene Zeit dar, die Ordinate stellt die Übertragungsgeschwindigkeit bzw. -rate oder die ACR (Allowed Cell Rate - zugelassene Zellenrate) dar und t1 bis t6 zeigen die Zeitpunkte, bei denen die RM- Zelle von oder zu dem Quellenendgerät gesendet wurde.

Bezugnehmend auf Fig. 22 wird die Betriebsweise des EPRCA schematisch beschrieben.

Wenn eine Information von dem Quellenendgerät T1 zu dem Zielendgerät T3 und von dem Quellenendgerät T2 zu dem Zielendgerät T4 über die Vorwärtsverbindungen C1f und C2f übertragen wird, wie in Fig. 22 gezeigt wird, wird ein Streit, um den Verkehr beider Leitungen sich ereignen, und es wird eine Überlastung in dem Knoten N1 auftreten. Wenn eine solche Überlastung sich fort­ setzt, wird möglicherweise ein Zellenübertragungsver­ lust auftreten. Um diese Situation zu verhindern, sind ein EFCI (Explicit Forward Congestion Identifi­ cation - direkte Identifikation des Vorwärtsstaus)- Modus und ein ER (Explicit Rate - direkte Geschwin­ digkeit)-Modus in dem EPRCA vorgesehen.

Zuerst wird der EFCI-Modus beschrieben.

In den Quellenendgeräten T1 und T2 wird eine RM-Zelle am Ende jeder Gruppe von Nrm Zellen eingefügt, die eine Mehrzahl von Benutzerzellen einschließen, wie in Fig. 23 gezeigt wird. In anderen Worten gesagt, wird eine RM-Zelle jedesmal eingefügt, wenn (Nrm-1) Zellen übertragen wurden.

Zur Zeit wird vorgeschlagen, daß die Gruppe von Nrm Zellen 32 Zellen umfaßt. In dem EFCI-Modus beginnt das Quellenendgerät die Übertragung des Zellenstroms zuerst bei einer ICR (Initial Cell Rate - Anfangszel­ lengeschwindigkeit). Dann wird diese Übertragungsge­ schwindigkeit exponentiell von der ICR reduziert, bis eine RM-Zelle, die einen überlastfreien Zustand des Netzwerks angibt und im folgenden als eine RM-Zelle des überlastfreien Zustands bezeichnet wird, zu dem Quellenendgerät über die Rückwärtsverbindung C1b oder C2b gesendet wird. Die Übertragungsgeschwindigkeit, bei der eine Zellenübertragung in einer vorbestimmten Zeit möglich gemacht wird, wird als ACR (Allowed Cell Rate - zugelassene Zellengeschwindigkeit) bezeichnet. Sobald eine RM-Zelle für den überlastfreien Zustand an das Quellenendgerät übertragen wurde, wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Vorwärtsverbindung proportional zu der ACR zu diesem Zeitpunkt erhöht.

Fig. 24 zeigt, daß zum Zeitpunkt t1, t3 und t5 RM- Zellen von dem Quellenendgerät über die Vorwärtsver­ bindungen C1f und C2f übertragen werden, und daß zu dem Zeitpunkt t2 und t4 sich die Übertragungsge­ schwindigkeit der Vorwärtsverbindung erhöht, da RM- Zellen des überlastfreien Zustandes zu dem Quellen­ endgerät über die Rückwärtsverbindung übertragen wer­ den. Wie in Fig. 24 gezeigt wird, empfängt das Quel­ lenendgerät eine RM-Zelle zum Zeitpunkt t6. Diese RM- Zelle gibt jedoch einen Überlastzustand des Netzwerks an und wird im folgenden als RM-Zelle des Überlastzu­ standes bezeichnet. Folglich wird die Übertragungs­ geschwindigkeit der Vorwärtsverbindung weiter verrin­ gert. Fig. 24 zeigt auch, daß die ACR zwischen einer MCR (Minimum Cell Rate - minimale Zellengeschwindig­ keit) und einer PCR (Peak Cell Rate - Spitzenzellen­ geschwindigkeit) schwankt.

Nun wird hierbei angenommen, daß ein Überlastzustand des Netzwerks in einem Knoten detektiert wird und der Knoten umfaßt beispielsweise einen Ausgangspuffer­ schalter. Wenn die Anzahl von von dem Knoten über die Vorwärtsverbindung oder die Rückwärtsverbindung aus­ zugebenden Benutzerzellen eine vorbestimmte Anzahl übersteigt, wird das EFCI-Bit, das in dem Zellenkopf der auszugebenden Benutzerzelle vorgesehen ist, ge­ setzt. Bezugnehmend auf Fig. 22 kann der Knoten N1 mit übertragenen Benutzerzellen verstopft werden. Wenn der Knoten N1 verstopft wird bzw. überlastet ist, wird das EFCI-Bit in der Benutzerzelle, die über die Vorwärtsverbindung C1f oder C2f übertragen werden soll, gesetzt.

Weiterhin bestimmen beim Empfang der RM-Zelle, die unmittelbar nach der Benutzerzelle übertragen wird, in der das EFCI-Bit gesetzt ist, die Zielendgeräte für eine solche Benutzerzelle (T3 und T4 im Falle von Fig. 22), daß die Verbindungen, über die eine derar­ tige Benutzerzelle übertragen wurde, im Überlastzu­ stand sind. Folglich wandeln die Zielendgeräte die empfangene RM-Zelle in die RM-Zelle für den Überlast­ zustand um und geben sie über die Rückwärtsverbindun­ gen zurück, um das Quellenendgerät von der Überfül­ lung des Netzwerks zu benachrichtigen. Wenn die Ziel­ endgeräte die RM-Zelle unmittelbar nach der Benutzer­ zelle empfangen, in der das EFCI-Bit nicht gesetzt ist, wandelt das Zielendgerät die empfangenen RM-Zel­ le in eine RM-Zelle des überlastfreien Zustandes um und gibt sie an das Quellenendgerät über die Rück­ wärtsverbindung zurück. Dies resultiert in die zuvor erwähnte Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit der Vorwärtsverbindung in dem Quellenendgerät.

Als nächstes wird eine Betriebsweise in dem ER-Modus beschrieben. Die Betriebsabfolge in dem ER-Modus ist ähnlich zu der des EFCI-Modus. Allerdings wird in dem ER-Modus die gewünschte Übertragungsgeschwindigkeit der Vorwärtsverbindung, wie beispielsweise die PCR, in einer RM-Zelle gesetzt, bevor diese Zelle von dem Quellenendgerät übertragen wird. Wenn somit die RM- Zelle an den Knoten über die Vorwärtsverbindung über­ tragen wird, berechnet der Knoten die zulässige Über­ tragungsgeschwindigkeit entsprechend dem in den Kno­ ten eintretenden Zellenverkehr. Zusätzlich vergleicht der Knoten den Wert der gewünschten Übertragungsge­ schwindigkeit der Vorwärtsverbindung, die in der emp­ fangenen RM-Zelle eingeschrieben ist, mit dem Wert der berechneten zulässigen Übertragungsgeschwindig­ keit für diesen Knoten. Wenn die berechnete zulässige Übertragungsgeschwindigkeit kleiner ist als die ge­ wünschte Übertragungsgeschwindigkeit der Vorwärtsver­ bindung, die in der empfangenen Zelle gesetzt ist, überschreibt der Knoten die RM-Zelle in eine RM-Zelle des Überlastzustandes und überschreibt die Übertra­ gungsgeschwindigkeit der Vorwärtsverbindung, die in der RM-Zelle gesetzt ist. Danach überträgt der Knoten diese RM-Zelle über die Vorwärtsverbindung.

Bei der Verwirklichung der oben erwähnten Operation sequentiell in dem ER-Modus empfängt das Zielendgerät die RM-Zelle mit der maximalen möglichen darin einge­ schriebenen Übertragungsgeschwindigkeit. Dann liefert das Zielendgerät diese RM-Zelle an das Quellenendge­ rät über die Rückwärtsverbindung zurück, um es von der maximalen möglichen Übertragungsgeschwindigkeit zu benachrichtigen.

Das Operationsprinzip des EPRCA in dem Einfachbele­ gungs-Verbindungsnetzwerk ist so, wie oben beschrie­ ben wurde.

Im folgenden werden Operationen beschrieben, die ver­ wirklicht werden, wenn der EPRCA bei dem Vielbele­ gungs-Verbindungsnetzwerk angewandt wird. Fig. 25 zeigt ein Beispiel der Vielfachbelegungskommunika­ tion. Die Bezugszeichen T5 bis T8 bezeichnen Endgerä­ te: T5 ist das Quellenendgerät und T6 bis T8 sind Zielendgeräte. In der Vielbelegungskommunikation wer­ den Benutzerinformationen von dem Quellenendgerät zu einer Mehrzahl von Zielendgeräten über die Vorwärts­ verbindung C3f übertragen. In einem den EPRCA verwen­ denden Netzwerk werden RM-Zellen über die Vorwärts­ verbindung C3f oder die Rückwärtsverbindung C3b über­ tragen. Unter erneuter Rückbeziehung auf Fig. 25 be­ zeichnen die Bezugszeichen L6 bis L11 Stammübertra­ gungsleitungen. In Fig. 25 werden die Punkte, über die Stammübertragungsleitungen mit den Knoten verbun­ den sind, als Ports bezeichnet und sind durch P31, P32 oder dergleichen bezeichnet.

Bezugnehmend auf Fig. 25 werden die Operationen des EPRCA in dem Vielbelegungs-Verbindungsnetzwerk sche­ matisch beschrieben.

In Übereinstimmung mit dem EPRCA werden RM-Zellen in den Benutzerzellenstrom, der von dem Quellenendgerät T5 gesendet wird, eingefügt, wie in Fig. 23 gezeigt wird, unabhängig davon, ob das Netzwerk in dem EFCI- Modus oder in dem ER-Modus ist. Die Inhalte der RM- Zelle werden in dem Knoten N4 und dem Knoten N5 ko­ piert und über die Ports dafür in der gleichen Weise wie die Benutzerzellen übertragen. Die Inhalte der RM- Zelle kann dabei an alle Zielendgeräte T6 bis T8 übertragen werden. Der Prozeß an den über die Vor­ wärtsverbindung in dem Vielbelegungs-Verbindungsnetz­ werk zu übertragenden RM-Zellen wird in der gleichen Weise verwirklicht wie in dem Einfachbelegungs-Ver­ bindungsnetzwerk. Dagegen werden in dem Knoten, in dem sich Rückwärtsverbindungen treffen (im folgenden als Verzweigungs- und Vereinigungsknoten bezeichnet und in dem Fall von Fig. 25 sind die Knoten N4 und N5 Verzweigungs- und Vereinigungsknoten), RM-Zellen, die über solche dafür vorgesehene Ports empfangen werden, in eine einzige RM-Zelle vereinigt. Dann wird diese einzige vereinigte Zelle über die folgende Stammüber­ tragungsleitung übertragen (im Fall von Fig. 25 sind L7 und L8 die Stammübertragungsleitungen). Folglich empfängt, wie bei der Einfachbelegungs-Verbindungs­ kommunikation das Quellenendgerät eine Anzahl von RM- Zellen, die nicht die übertragene Anzahl von RM-Zel­ len überschreiten werden.

Der konventionelle EPRCA definiert die Vereinigung von RM-Zellen, wobei eine Mehrzahl von RM-Zellen, die an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die dafür vorgesehenen Ports über die Rückwärtsverbindung zurückgegeben werden, in eine einzige RM-Zelle in dem Mehrfachbelegungs-Verbindungsnetzwerk vereinigt wird. Dieser Vereinigungsprozeß ist jedoch auf den Modus der synchronen Datenübertragung begrenzt. Folglich sind RM-Zellen, die asynchron an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Ports in unterschied­ lichen Zeitintervallen zurückgeschickt werden, nicht in dem konventionellen EPRCA definiert und können aktuell nicht in eine einzige RM-Zelle für eine wei­ tere Übertragung vereinigt werden.

Eine Vereinigung von RM-Zellen in eine einzige RM- Zelle in jedem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten kann den RM-Zellenverkehr auf der folgenden Stamm­ übertragungsleitung in Stromaufwärtsrichtung verrin­ gern. Allerdings wird dieser Vereinigungsprozeß an RM- Zellen in jeder Mehrfachverbindung verlangt und dies resultiert in einer erheblichen Erhöhung der Daten­ verarbeitungslast in den Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten.

Darüber hinaus wurde die Steuerung des Datenübertra­ gungsflusses in einem Vielbelegungs-Verbindungsnetz­ werk auf der Grundlage des konventionellen EPRCA nicht wirksam ausgeübt, wenn die Entfernungen von einem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zu den nächsten Verzweigungs- und Vereinigungsknoten oder Entfernungen von dem Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten zu Zielendgeräten sich stark unterscheiden. Wenn beispielsweise in einem LAN-WAN-LAN Verbindungs­ netzwerk eine Verbindung von einem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zu einem Endgerät in dem gleichen LAN und eine andere Verbindung von dem gleichen Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten zu einem entfernten LAN Endgerät über den WAN vorhanden sind, wurde die konventionelle Steuerung des Datenübertragungsflusses nicht wirksam ausgeübt. Auch ist es nicht effektiv, wenn Knoten oder Endgeräte stark in der Lei­ stungsfähigkeit der RM-Zellenverarbeitung unter­ schiedlich sind. In diesem Fall wird eine RM-Zellen- Rückgabegeschwindigkeit entsprechend der Zeit, die das Quellenendgerät benötigt, um eine RM-Zelle über eine Vorwärtsverbindung zu übertragen und dieselbe über eine Rückwärtsverbindung zu empfangen, stark schwanken.

Folglich wird eine Beschleunigung von der ICR zu dem Zeitpunkt des Startens der Zellenübertragung und eine Beschleunigung in der Herstellung von dem Überlastzu­ stand des Netzwerks durch die Informationsübertra­ gungsrate begrenzt werden, die sich aufgrund einer auftretenden Überlastantwort verringert hat.

Wenn darüber hinaus in einigen Fällen eine Vielbele­ gungsbaumstruktur zur Übertragung von Informationen aufgrund der Hinzufügung oder der Verringerung von Zielendgeräten geändert wird, muß auch ein Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten nahest gelegen zu dem Quellenendgerät zur Vereinigung von RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung mit der Änderung gleichfalls verändert werden. Allerdings ist diese Modifikation nicht ausreichend ausgeführt worden.

Wenn darüber hinaus Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten in einem Einrichtungs-Ringnetzwerk verbunden werden, werden RM-Zellen über die Vorwärtsverbindung und RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung in vielen Teilen in dem Ring überlagert, was in der Übertragung von überflüssigen RM-Zellen resultiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, die obigen Probleme zu lösen und eine stabile und effiziente Überlaststeuerung in einem Vielbelegungs- Verbindungsnetzwerk zu schaffen, indem die Verarbei­ tung von über die Rückwärtsverbindung an den Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten zurückgelieferten RM- Zellen begrenzt wird, wobei gleichermaßen die Verar­ beitungslast in dem Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten verringert werden soll.

Die stabile Überlaststeuerung ist auch möglich, wenn das Datenübertragungssystem ein Endgerät ohne Daten­ flußsteuerung umfaßt.

Selbst wenn darüber hinaus ein Fehler in einem der Endgeräte aufgetreten ist, ist eine normale Daten­ flußsteuerung zwischen den anderen Endgeräten frei von dem Fehler möglich.

Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenflußsteuerung zu erhalten, um eine effi­ ziente Datenübertragung zwischen den Endgeräten mit einer großen Bandbreite von Funkfrequenzen zu schaf­ fen.

Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schalten des Verzweigungs- und Ver­ einigungsknotens zum Verzweigen und Vereinigen von RM- Zellen über die Rückwärtsverbindung zu erhalten, wie verlangt wird, wenn die Hinzufügung oder die Verrin­ gerung von Zielanschlüssen aktiv durchgeführt wird.

Weiterhin soll die Übertragung von überflüssigen RM- Zellen in einem Einrichtungs-Ringnetzwerk eliminiert werden.

Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird, wenn befun­ den wird, daß alle Verbindungen im überlastfreien Zustand sind, nur eine RM-Zelle des überlastfreien Zustandes, die zuletzt an den Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten übertragen wurde, an die Zielendgerä­ te des Netzwerks übertragen als eine Mehrbelegungs­ verbindungs-Zustandszelle. Hinsichtlich der RM-Zellen des überlastfreien Zustandes, die zuvor zu dem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten übersandt wurden, wird die Übertragung gestoppt. Wenn dagegen eine der Verbindungen des Netzwerks sich im Überlastzustand befindet, wird eine Überlastzustands-RM-Zelle, die als erste an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten gesandt wurde, an die Zielendgeräte als Mehrbele­ gungsverbindungsstatuszelle übertragen und die fol­ gende Zellenübertragung wird an diesem Punkt ge­ löscht.

Durch Ausführen der oben erwähnten Steuerung für jede Übertragungssequenz, die für die Datenübertragung notwendig ist, wird eine Überlastverwaltung möglich.

Wenn darüber hinaus die oben erwähnte Steuerung in einem der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten allein durchgeführt wird, wird die Verarbeitungslast an dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten für die Über­ lastverwaltung verringert.

Um die oben erwähnte Operation zu ermöglichen, wird eine Überlastzustands-Managementtabelle in dem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten für jeden Port vor­ gesehen und eine Überlastzustandsverwaltung sollte für RM-Zellen durchgeführt werden, die die gleiche Sequenzzahl haben und an dem Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten über die Rückwärtsverbindung zurück­ geliefert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiterhin gelöst durch Vorsehen eines Mehrbelegungsverbindungs- ATM-Netzwerksystems mit einer Mehrbelegungsverbin­ dungssteuervorrichtung, die in einem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten angeordnet ist, der ein Port mit einem Quellenendgerät und Ports mit einer Mehr­ zahl von Zielendgeräten verbindet, um Benutzerzellen, RM-Zellen und Verzweigungsinformationen von dem Quel­ lenendgerät zu einer Mehrzahl von Zielendgeräten über eine Vorwärtsverbindung zu übertragen, und um die RM- Zellen, die asynchron von der Mehrzahl von Zielend­ stellen zu dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über eine Rückwärtsverbindung übertragen werden, zu vereinigen. Die Steuervorrichtung umfaßt: eine Über­ lastzustands-Managementtabelle zum Managen eines Überlastzustandes in allen RM-Zellen und einen Con­ troller zum Übertragen einer RM-Zelle des über­ lastfreien Zustandes von dem Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten zu der Quellenendstelle über die Rückwärtsverbindung nach Empfang aller anderen RM- Zellen des überlastfreien Zustandes mit der gleichen Sequenzzahl von der Mehrzahl von Zielendstellen. Der Controller überträgt auch eine Überlastzustands-RM- Zelle von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zu der Quellenendstelle über die Rückwärtsverbindung und stoppt eine darauffolgende Übertragung von Überlast­ zustands-RM-Zellen mit der gleichen Sequenznummer nach Empfangen der Überlastzustands-RM-Zelle von ei­ ner der Mehrzahl von Zielendstellen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiterhin erreicht, indem in einem ER-Modus der Controller eine Überlastzustands-RM-Zelle, die eine geringere Über­ tragungsrate verlangt, an die Quellenendstelle über­ trägt, wenn ein Überlastzustand in der Vorwärtsver­ bindung detektiert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiter dadurch erzielt, daß der Controller mit der Funktion der Übertragung der Überlastzustands-RM-Zelle zu der Quellenendstelle versehen wird, wenn ein Empfangsfeh­ ler der RM-Zelle des überlastfreien Zustandes in der Sequenz detektiert wird und danach eine Antwort an die Quellenendstelle in der Sequenz stoppt.

Weiterhin wird die Erfindung dadurch gelöst, daß der Controller die Funktion der Übertragung der Überlast­ zustands-RM-Zelle an das Quellenendgerät aufweist, wenn die RM-Zelle des überlastfreien Zustandes nicht in einem spezifischen Zeitraum empfangen wird und danach eine Antwort an das Quellenendgerät in der Sequenz stoppt.

Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, daß der Controller die Funktion des Sendens der Überlastzu­ stands-RM-Zelle zu dem Quellenendgerät aufweist, wenn die RM-Zelle des überlastfreien Zustandes nicht in der spezifischen Zeit empfangen wird, wobei dieser spezifische Zeitraum durch eine Entfernung und eine Knotenzahl zwischen dem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten und dem Zielendgerät bestimmt ist.

Weiterhin wird die Erfindung durch Vorsehen der Mehr­ belegungsverbindungssteuervorrichtung in einem be­ stimmten Knoten gelöst.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird außerdem durch Vorsehen der Mehrbelegungsverbindungssteue­ rungsvorrichtung in einem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten gelöst, der am nächste zu dem Quellenendgerät liegt.

Weiterhin ist der Controller mit der Funktion der Steuerung einer Überlastantwort versehen, wenn eine Anzahl von Vorwärtsverbindungen von dem Quellenendge­ rät einen bestimmten Wert überschreitet.

Außerdem ist der Controller mit der Funktion des Steuerns der Überlastantwort versehen, wenn eine Sum­ me von PCRs von dem Quellenendgerät einen spezifi­ schen Wert überschreitet.

Vorteilhafterweise empfängt der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten eine Signalisierungsprozedur von dem Quellenendgerät, die von dem Controller zur Steuerung der Überlastzustands-RM-Zelle verwendet wird.

In vorteilhafter Weise weist der Controller die Funk­ tion des Steuerns eines fehlerhaften Zielendgerätes auf, solange bis die Zielendstelle wieder hergestellt ist.

In einer vorteilhaften Ausführung überträgt ein Kno­ ten einer Operation und Wartungszelle über die Rück­ wärtsverbindung zum Identifizieren der fehlerhaften Zielendstelle.

Durch Versehen des Controllers mit der Funktion des Übertragens der RM-Zelle des überlastfreien Zustandes über die Rückwärtsverbindung, wenn ein überlastfreier Zustand in einem spezifischen Port für einen bestimm­ ten Zeitraum detektiert wird, ist eine weitere Aus­ bildung gegeben.

Vorteilhaft wird ein ausgewählter Knoten vorgesehen, der an ein erstes Steuersegment und ein zweites Steu­ ersegment anschließt, wobei der ausgewählte Knoten in dem ersten Steuersegment als virtuelles Zielendgerät anstelle eines ausgewählten Zielendgerätes antwortet, und wobei der ausgewählte Knoten in dem zweiten Steu­ ersegment einen Überlastzustand in dem zweiten Steu­ ersegment einschließlich des ausgewählten Zielendge­ rätes steuert.

In vorteilhafter Weise wird der ausgewählte Knoten mit einer ICR für das zweite Steuersegment versehen, die unterschiedlich zu der ICR von dem ersten Steuer­ segment ist.

Eine weitere Ausbildung ist, daß der Controller eine informierende RM-Zelle sendet, die einen Steuerzu­ stand des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens an einen folgenden Knoten liefert.

Vorteilhafterweise überträgt der Controller eine zweite informierende RM-Zelle, die angibt, daß die Mehrbelegungsverbindungs-Steuervorrichtung die Steue­ rung der Rückwärtsverbindung fortsetzt, wenn keine Akzeptanz von einem anderen Knoten empfangen wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, daß ein Einrichtungsringnetzwerk vorgesehen ist, das Ringkno­ ten zum Schreiben des Überlastzustandes der Vorwärts­ verbindung in eine folgende RM-Zelle einschließt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel liegt darin, daß einer der Ringknoten eine RM-Zelle sendet, die die Überlastzustandsinformation hinsichtlich der Vor­ wärtsverbindung an ein Zielendgerät dafür und eine RM- Zelle mit früheren Überlastzustandsinformationen hin­ sichtlich des Zielendgerätes dafür an einen folgenden Ringknoten in dem Ringnetzwerk sendet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird außerdem dadurch gelöst, daß ein Verfahren zur Steuerung eines Verzweigungs- und Vereinigungsknotens, der einen Port zu einem Quellenendgerät und Ports zu einer Mehrzahl von Zielendgeräten in eine Mehrbelegungsverbindungs- ATM-Netzwerk verbindet, vorgesehen wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Senden von Benutzerzellen und RM-Zellen einschließlich Verzwei­ gungsinformationen von dem Quellenendgerät an die Mehrzahl von Zielendgeräten über eine Vorwärtsverbin­ dung, asynchrones Senden von RM-Zellen des überlast­ freien Zustandes und/oder Überlastzustands-RM-Zellen von der Mehrzahl von Zielendgeräten zu den Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten über eine Rückwärtsver­ bindung, Konzentrieren der RM-Zellen, die asynchron von der Mehrzahl von Zielendgeräten gesendet wurden, Verwalten eines Überlastzustandes in allen RM-Zellen mit einer Mehrzahl von Überlastzustands-Management­ tabellen, wobei jeder Port durch eine entsprechende Überlastzustands-Managementtabelle verwaltet wird, Senden der RM-Zelle des überlastfreien Zustandes von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zu dem Quel­ lenendgerät über die Rückwärtsverbindung nach dem Empfangen aller anderen RM-Zellen des überlastfreien Zustandes mit der gleichen Sequenzzahl von der Mehr­ zahl von Zielendgeräten und Senden der Überlastzu­ stands-RM-Zelle und Stoppen einer folgenden Übertra­ gung von Überlastzustands-RM-Zellen mit der gleichen Sequenzzahl nach dem Empfang der Überlastzustands-RM- Zelle von einem der Mehrzahl von Zielendgeräten.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird dadurch vorge­ sehen, daß der Schritt des Verwaltens einen weiteren Schritt des Erneuerns der entsprechenden Überlastzu­ stands-Managementtabelle umfaßt, wenn der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten die RM-Zelle von einem entsprechenden Zielendgerät empfängt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kombinationsdarstellung, die ein Blockschaltbild und Zeitverläufe, die jeweils die Übertragungssequenzen von RM-Zellen nach einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung darstellt enthält,

Fig. 2 eine Managementtabelle für den Über­ lastzustand in einem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Verwalten der Überlastzustände von Ports, vorgesehen in jeder Mehrbelegungsverbindung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Verzweigungs- und Vereinigungskno­ tens zum Vereinigen von RM-Zellen nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das den Betriebsab­ lauf des Verzweigungs- und Vereini­ gungsknotens zum Verwirklichen der Verarbeitung an den zu ihm über die Vorwärtsverbindung in dem EFCI-Modus übertragenen RM-Zellen zeigt,

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das den Betriebsab­ lauf des Verzweigungs- und Vereini­ gungsknotens zum Verwirklichen der Verarbeitung an den zu ihm über die Rückwärtsverbindung in dem EFCI-Modus übertragenen RM-Zellen zeigt,

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das den Betriebsab­ lauf des Verzweigungs- und Vereini­ gungsknotens zum Verwirklichen der Verarbeitung an den zu ihm über die Rückwärtsverbindung in dem ER-Modus übertragenen RM-Zellen zeigt,

Fig. 7 ist eine Kombinationsdarstellung einer Kennlinie, eines Diagramms und Manage­ menttabellen für den Überlastzustand, die eine Operation des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens zum Verwirkli­ chen der Verarbeitung an den RM-Zellen des Überlastzustands zeigt, nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 8 eine Kombinationsdarstellung einer Kennlinie, eines Diagramms und Manage­ menttabellen des Überlastzustandes, die eine Operation des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens zum Verwirkli­ chen der Verarbeitung an RM-Zellen zeigt, wenn eine Überlastung in dem Netzwerk aufgetreten ist, nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 9 eine Kombinationsdarstellung aus einer Kennlinie, einem Diagramm und Manage­ menttabellen des Überlastzustandes, die eine Operation des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens beschreibt, wenn eine über die Rückwärtsverbindung übertragene RM-Zelle nicht in einem vorbestimmten Zeitraum zurückgeliefert wurde, nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 eine Kombinationsdarstellung einer Kennlinie, eines Diagramms und von Managementtabellen des Überlastzustan­ des, die eine Operation des Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknotens be­ schreibt, wenn ein Übertragungsverlust einer RM-Zelle über die Rückwärtsver­ bindung in dem Netzwerk aufgetreten ist, nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 11A und 11B Flußdiagramme, die einen Algo­ rithmus zeigen, wenn eine Verei­ nigung von RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung in einem spe­ zifischen Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten auf der Grundlage der Anzahl von verzweigten Ver­ bindungen verwirklicht wird,

Fig. 12A und 12B Diagramme, die eine Operations­ sequenz zum Anweisen eines spezi­ fischen Verzweigungs- und Verei­ nigungsknotens zeigen, um RM-Zel­ len über die Rückwärtsverbindung zu einer Verbindungseinstellphase zu vereinigen,

Fig. 13 ein Blockschaltbild, das eine OAM-Se­ quenz zum Senden einer Warnung hin­ sichtlich der Stammschicht (Bitüber­ tragungsschicht) und der ATM-Schicht eines Datenübertragungssystems nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 14A und 14B Blockschaltbilder, die eine erweiterte OAM-Sequenz zum Senden einer Warnung als ATM-Schicht über die Rückwärtsver­ bindung in dem Vielbelegungs-Verbin­ dungsnetzwerk zeigen,

Fig. 15 ein Blockschaltbild eines Datenüber­ tragungssystems, in dem ein Steuerab­ schnitt in eine Mehrzahl von Steuer­ abschnitten aufgeteilt ist, um unab­ hängig die Verwaltung des Überlastzu­ standes durchzuführen,

Fig. 16A und 16B Kennlinien, die eine Änderung der ACR über den Zeitablauf in dem Datenüber­ tragungssystem nach Fig. 15 zeigen,

Fig. 17 eine Kennlinie, die eine Änderung der ACR über den Zeitablauf in einem Da­ tenübertragungssystem nach dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 18A und 18B Blockschaltbilder, die zeigen, daß der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Vereinigen von RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung aufgrund einer Änderung einer Vielbelegungsbaumstruk­ tur geschaltet ist, nach dem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 19 ein Blockschaltbild eines Formats ei­ ner lokalen RM-Zelle,

Fig. 20A bis 20D Flußdiagramme der Steueroperationen, die zum Schalten des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens zum Vereinigen von RM-Zellen benötigt werden, nach dem zehnten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 21 ein Blockschaltbild eines eindirektio­ nalen Ringnetzwerkes und darüber über­ tragenen RM-Zellen nach dem elften Ausführungbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 22 ein Blockschaltbild, das die in einem Einbelegungs-Verbindungsnetzwerk nach dem Stand der Technik verwirklichte Kommunikation zeigt,

Fig. 23 ein Blockschaltbild, das den Übertra­ gungszeitablauf von RM-Zellen über die Vorwärtsverbindung in Übereinstimmung mit dem EPRCA nach dem Stand der Tech­ nik zeigt,

Fig. 24 eine Kennlinie eines Zustands, bei dem die Vorwärtsverbindungs-Übertragungs­ geschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem EPRCA gesteuert wird, und

Fig. 25 ein Blockschaltbild, das die in einem Vielbelegungs-Verbindungsnetzwerk ver­ wirklichte Kommunikation zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 umfaßt ein Blockschaltbild, das die Kombinika­ tion zwischen einem Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten und Zielendgeräten zeigt, und Zeitdarstellun­ gen, die die Übertragungssequenzen von RM-Zellen un­ ter Verwendung des Verzweigungs- und Vereinigungskno­ tens und der Zielendgeräte zeigen, wie in über (a) nach Fig. 1 gezeigt wird.

Bezugnehmend auf Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen N10 den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Ver­ einigen von RM-Zellen. Das Bezugszeichen T20 bezeich­ net das Quellenendgerät und die Bezugszeichen T10, T11 und T12 Zielendgeräte. In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 sind die durch x, y und z bezeichneten Ports Stammübertragungsports zum Verbinden des Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknotens N10 jeweils mit den Zielendgeräten T10, T11 und T12. In dem Zeitab­ lauf nach Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen #S und #S + 1 Sequenzzahlen, die den RM-Zellen zugeordnet sind. Die Pfeile zeigen die Richtungen des RM-Zellen- Übertragungsstroms und (C) und (NC) zeigen jeweils den Überlastzustand und den überlastfreien Zustand des Netzwerks.

Fig. 2 ist eine durch das Bezugszeichen 10 bezeichne­ te Tabelle (im folgenden als Management- oder Verwal­ tungstabelle des Überlastzustandes oder nur Manage­ menttabelle bezeichnet) in dem Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten zum Verwalten der Überlastzustände der Ports, die in jeder Vielbelegungsverbindung vor­ handen sind.

In Fig. 2 steht TRT für Target Return Time (Zielwie­ derkehrzeit), die die Zeit angibt, in der eine als nächstes zu dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Rückwärtsverbindung zurückgelieferte RM-Zel­ le dahin zurückkommt.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau ei­ nes Verzweigungs- und Vereinigungsknotens nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei dargestellt wird, wie die Vereinigung von RM-Zellen darin verwirklicht wird. Der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten N10 umfaßt eine Ver­ zweigungseinheit 11 zum Verzweigen von RM-Zellen, eine Vereinigungseinheit 12 zum Vereinigen von RM- Zellen und First-In-First-Out (FIFO) Puffer 20. Die Verzweigungseinheit 11 liefert an die Managementta­ belle 10 oder die FIFO Puffer die Sequenzzahlen der RM-Zellen, die über die Vorwärtsverbindung empfangen werden, und die Zeit, bei der die RM-Zellen an den Verzweigungs- und Vereinigungsknote über die Rück­ wärtsverbindung zurückgeliefert werden.

Fig. 4 bis 6 sind Flußdiagramme, die einen Opera­ tionsfluß des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens zum Vereinigen von RM-Zellen zeigen.

Die Fig. 7 bis 10 sind Kennlinien, Diagramme und Managementtabellen des Überlastzustandes zum Zeigen einer typischen Operation des Verzweigungs- und Ver­ einigungsknotens N10 entsprechend Fig. 1.

In Fig. 7 bis 10 bezeichnet das Bezugszeichen 100 eine Übertragungsgeschwindigkeitskurve der Vorwärts­ verbindung von beispielsweise dem Quellenendgerät T20 nach Fig. 1. Die Bezugszeichen 101a und 101b zeigen RM-Zellen, die an den Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten über die Vorwärtsverbindung übertragen werden und 102a und 102b zeigen jeweils RM-Zellen, die von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Vorwärtsverbindung an jeden Port übertragen werden. Darüber hinaus bezeichnen die Bezugszeichen 103a und 103b RM-Zellen, die an den Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten über die Rückwärtsverbindung zurückgege­ ben werden, und 104a bezeichnet eine RM-Zelle, die von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten auf der Stammübertragungsleitung in der Stromaufwärtsrichtung übertragen wird.

Dieses erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zielt dahin, eine Überlaststeuerung in ei­ nem Vielbelegungs-Verbindungsnetzwerk zu ermöglichen. Um die oben erwähnte Aufgabe zu erzielen, wird, wenn alle Verbindungen als im überlastfreien Zustand be­ funden wurden, nur eine RM-Zelle des überlastfreien Zustandes, die zuletzt an den Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten übertragen wurde, an die Zielendgerä­ te des Netzwerkes als Zelle des Vielbelegungs-Verbin­ dungszustandes geliefert. In Bezug auf die RM-Zellen des überlastfreien Zustandes, die an den Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten vor der oben erwähnten RM-Zelle des überlastfreien Zustandes übertragen wur­ den, wird die Übertragung derselben nicht durchge­ führt. Wenn dagegen eine der Verbindungen des Netz­ werks als im Überlastzustand befunden wurde, wird eine als erste an den Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten übertragene RM-Zelle des Überlastzustandes an die Zielendgeräte als Zelle des Vielbelegungs-Verbin­ dungszustandes übertragen und die folgende Übertra­ gung von RM-Zellen des Überlastzustandes wird an die­ sem Punkt gelöscht.

Durch Durchführen der oben erwähnten Steuerung für jede für die Datenübertragung verlangte Übertragungs­ sequenz wird eine Überlastverwaltung möglich gemacht.

Wenn weiterhin die oben erwähnte Steuerung allein in einem der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten durch­ geführt wird, kann die Verarbeitungslast in dem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten zur Überlastverwal­ tung verringert werden.

Die Betriebsweise der oben erwähnten Überlaststeue­ rung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung nun be­ schrieben.

In Fig. 1 sind (a) und (b) Zeitdarstellungen, die eine Grundübertragungssequenz von RM-Zellen nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Wie in (a) von Fig. 1 gezeigt wird, werden RM-Zellen mit der Sequenznummer #S von dem Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten an die Zielendgeräte über die Vor­ wärtsverbindung übertragen und dann über die Rück­ wärtsverbindung zurückgeliefert. Wenn der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten die RM-Zellen des Über­ lastzustandes mit der Sequenznummer #S über die Rück­ wärtsverbindung empfangen hat, wird nur die RM-Zelle mit der gleichen Sequenznummer #S und die zuerst an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgelie­ fert wurde, weiter auf der folgenden Stammübertra­ gungsleitung übertragen. Dann wird die Übertragung von Zellen im Überlastzustand mit der Sequenznummer #S danach gestoppt. Weiterhin wird, wie in (b) nach Fig. 1 gezeigt wird, wenn der Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten Zellen des überlastfreien Zustandes mit dergleichen Sequenznummer von allen Ports über die Rückwärtsverbindung erhalten hat, nur die RM-Zel­ le des überlastfreien Zustands mit der gleichen Se­ quenznummer und die zuletzt dahin zurückgeliefert wurde, weiter auf der folgenden Stammübertragungslei­ tung übertragen.

Um die oben erwähnte Operation zu ermöglichen, sollte eine Managementtabelle des Überlastzustandes in dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten für jeden Port vorgesehen sein, und eine Verwaltung des Überlastzu­ standes sollte für RM-Zellen durchgeführt werden, die die gleiche Sequenznummer aufweisen, und die über die Rückwärtsverbindung an den Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten zurückgegeben wurden. In diesem Fall wird die Installierung von FIFO Puffern 20 entsprechend Fig. 3 die Verwaltung des Überlastzustandes verein­ fachen, die in dem Verzweigungs- und Vereinigungskno­ ten durchgeführt wird.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 die oben erwähnten Operationen detaillierter hinsichtlich der Verarbeitung an einer über die Vor­ wärtsverbindung übertragenen RM-Zelle, die Verarbei­ tung an einer über die Rückwärtsverbindung übertrage­ nen RM-Zelle und die Verarbeitung, die zum Updaten der Managementtabelle des Überlastzustandes benötigt wird, beschrieben. Der Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten N10 nach Fig. 3 umfaßt einen Controller zum Durchführen der oben erwähnten Operation, die in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist.

A) EFCI-Modus

Zuerst werden die in dem EFCI-Modus durchzuführenden oben erwähnten Operationen beschrieben. Die folgenden Variablen werden verwendet:

Status_i: ein Speicherbereich des Überlastzustandes eines Ports i, der in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 12 in der Managementtabelle 10 des Überlastzustandes angegeben wird, die in dem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten N10 vorgesehen ist. Bezugnehmend auf Fig. 1 werden die Stammverbindung zwischen dem Zielendge­ rät T10 und dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten N10, die Stammverbindung zwischen dem Zielendgerät T11 und dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten N10 und die Stammverbindung zwischen dem Zielendgerät T12 und dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten N10 je­ weils von dem Port x, dem Port y und dem Port z dar­ gestellt.

SN_NTA_i: Sequenzzahl der als nächstes an den Port i über die Rückwärtsverbindung zurückzuliefernde RM- Zelle, die durch das Bezugszeichen 13 in Fig. 2 be­ zeichnet ist. Bezugnehmend auf Fig. 1 sind die Se­ quenzzahlen von RM-Zellen, die von den Zielendgeräten T10, T11 und T12 an den Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten N10 zu übertragen sind, durch #S und #S + 1 angegeben.

TRT_NT_i: Zeit, in der die RM-Zelle mit der Sequenz­ zahl SN_NT_i an den Port i über die Rückwärtsverbin­ dugn zurückgegeben wird, die durch das Bezugszeichen 14 in Fig. 2 bezeichnet wird.

SN_tr_i: Sequenzzahl einer an den Port i über die Vorwärtsverbindung übertragenen RM-Zelle.

TRT_tr_i: Zeit, in der die RM-Zelle mit der Sequen­ zahl SN_tr_i, die an den Port i über die Vorwärtsver­ bindung übertragen wird, an den Port i über die Rück­ wärtsverbindung zurückgeliefert wird.

SN rv i: Sequenznummer einer RM-Zelle, die aktuell an den Port i an die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert wird.

Darüber hinaus wird ein Kennzeichen bzw. eine Flag, das durch Wait_i dargestellt und in dem Port i vor­ gesehen ist, gleichfalls verwendet. Das durch Wait_i dargestellte Flag gibt entweder den Zustand an, in dem eine RM-Zelle oder RM-Zellendaten in dem FIFO Puffer 20 gespeichert werden, oder den Zustand, in dem die RM-Zellendaten direkt in die Managementtabel­ le des Überlastzustandes eingeschrieben werden. Wenn das Flag gesetzt ist, wird angegeben, daß die RM-Zel­ lendaten direkt in die Managementtabelle des Über­ lastzustandes eingeschrieben werden. Sobald die RM- Zellendaten in die Überlastzustands-Managementtabelle eingeschrieben sind, wird das Flag zurückgesetzt. Dann wird auf eine Antwort von jedem Port über die Rückwärtsverbindung gewartet. Wenn eine RM-Zelle oder RM-Zellendaten sich in dem FIFO Puffer 20 befinden, der für jeden Port vorgesehen ist, wie in Fig. 3 dar­ gestellt ist, wird das durch Wait_i dargestellte Flag zurückgesetzt. Es bedeutet, daß das Flag während der Zeit zurückgesetzt wird, die der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten benötigt, um die Verarbeitung an den über die Vorwärtsverbindung übertragenen Zellen zu verwirklichen und um die Antwort von allen Ports dafür zu empfangen, die die gleichen RM-Zellen über die Ruckwärtsverbindung empfangen haben.

A - (1) Verarbeitung an einer an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Vorwärtsverbindung gelieferte RM-Zelle

Wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten einer RM-Zelle über die Vorwärtsverbindung empfangen hat, wird der Controller in dem Knoten die folgenden Ope­ rationen für jeden Port, der die RM-Zelle empfängt, durchführen. Die Operationen werden unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Es wird dabei angenommen, daß die RM-Zelle zu dem Port i von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Vorwärtsverbindung über­ tragen wird.

Zuerst wird bei Schritt ST30 TRT_tr_i auf der Grund­ lage des Bewegungsmittels, das von einer Folge von überwachten Durchschnitten der Zeit, die alle Ports benötigen, um eine RM-Zelle über die Vorwärtsverbin­ dung zu senden und die gleiche über die Rückwärtsver­ bindung zu empfangen, berechnet.

Wenn festgestellt wurde, daß das Flag Wait_i sich in dem gesetzten Zustand befindet, oder wenn festge­ stellt wurde, daß eine RM-Zelle nicht in dem FIFO Puffer gespeichert wurde, dies bei ST31, wird bei Schritt ST32 die folgende Setzoperation durchgeführt:
SN_NT_i wird gesetzt auf SN_Tr_i.
TRT_NT_i wird auf TRT_tr_i gesetzt.
Dann wird das Flag Wait_i zurückgesetzt.

Wenn festgestellt wurde, daß das Flag Wait_i nicht in dem gesetzten Zustand ist, werden SN_tr_i und TRT_tr_i an den FIFO Puffer für den Port i bei Schritt ST33 geliefert.

A - (2) Verarbeitung an einer Zelle, die an den Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten über die Rückwärts­ verbindung zurückgegeben wird

Wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten eine RM- Zelle über die Rückwärtsverbindung empfangen hat, wird der Controller in dem Knoten die folgenden Ope­ rationen für den Port durchführen, von dem die RM- Zelle gesendet wurde. Die Operationen werden im Falle des Ports i unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.

Wenn bei Schritt ST41 festgestellt wurde, daß SN_rv_i größer ist als SN_NT_i oder wenn der erwartete Wert und der gemessene Wert der RM-Zellensequenzzahl sich beispielsweise aufgrund eines Zellenübertragungsver­ lustes in dem Netzwerk unterscheiden, werden SN_tr_i und TRT_tr_i aus dem FIFO Puffer 20 für den Port i ausgelesen, bis SN_rv_i gleich SN_tr_i wird oder bis der erwartete Wert und gemessene Wert der RM-Zellen­ sequenzzahl gleich wird.

Dann werden bei Schritt ST44 TRT_NT_i und TRT_tr_i so gesetzt, daß sie gleich sind.

Bei Schritt ST45 wird festgestellt, ob die empfangene RM-Zelle die RM-Zelle des Überlastzustandes oder die RM-Zelle des überlastfreien Zustandes ist.

a) Wenn die empfangene RM-Zelle die RM-Zelle des Überlastzustandes ist, dann wird Status_i des Ports i auf "1" bei Schritt ST46 gesetzt und die folgenden Operationen werden während der folgenden Schritte durchgeführt.

Wenn SN_NT_i das Maximum unter den Sequenzzahlen, die den als nächstes an andere Ports über die Rückwärts­ verbindung zurückzugebende RM-Zellen des Überlastzu­ standes zugeordnet sind, oder wenn die Sequenzzahl der als nächstes an andere Ports zurückzuliefernden RM-Zellen des Überlastzustandes #S ist, und die Se­ quenzzahl der als nächstes an den Port i zurückzulie­ fernden RM-Zelle beispielsweise #S + 1 ist, wird die RM- Zelle mit der maximalen Sequenzzahl oder #S + 1 an die folgende Stammübertragungsleitung geliefert.

Wenn SN_NT_i nicht das Maximum ist, wird die Übertra­ gung der als nächstes an den Port i zurückzugebenden RM-Zelle gelöscht.

b) Wenn die empfangene RM-Zelle eine RM-Zelle des überlastfreien Zustandes ist, dann wird Status_i auf "0" gesetzt.

Wenn dann alle Ports den überlastfreien Zustand ange­ ben und SN_NT_i das Minimum unter den Sequenzzahlen der als nächstes an andere Ports zurückzuliefernden RM-Zellen ist, oder wenn alle Ports den überlastfrei­ en Zustand angeben und die Sequenzzahl der als näch­ stes an andere Ports zurückzuliefernden RM-Zellen und die Sequenzzahl der als nächstes an den Port i zu­ rückzuliefernden RM-Zelle die gleiche wie #S ist, dann wird die RM-Zelle mit der Sequenzzahl #S an die folgende Stammübertragungsleitung übertragen.

Wenn SN_NT_i nicht das Minimum ist, wird die Übertra­ gung der RM-Zelle gelöscht.

Wenn der Port i eine RM-Zelle über die Rückwärtsver­ bindung empfängt, werden die Daten der RM-Zelle aus dem FIFO Puffer 20 ausgelesen. Nachdem die oben er­ wähnten Operationen durchgeführt wurden und alle FIFO Puffer 20 für individuelle Ports dann geleert wurden, wird Wait_i gesetzt.

Ansonsten wird die folgende Setzoperation bei Schritt ST56 durchgeführt.
SN_NT_i wird auf SN_tr_i + 1 gesetzt.
TRT_NT_i wird auf TRT_tr_i + 1 gesetzt.

Dann werden die denen entsprechenden RM-Zellendaten aus dem FIFO Puffer 20 gelöscht.

Wenn festgestellt wurde, daß SN_NT_i gleich SN_rv_i ist oder wenn festgestellt wurde, daß der erwartete Wert und der gemessene Wert der RM-Zellensequenzzahl bei ST57 gleich sind, werden die Operationen von Schritt ST45 bis Schritt ST56 durchgeführt.

Wenn festgestellt wurde, daß SN_NT_i größer ist als SN_rv_i bei Schritt ST41 und Schritt ST57 ist, wird bestimmt, daß eine Anomalität in den Operationen des Netzwerks aufgetreten ist. Dann wird bei Schritt ST58 angenommen, daß ein Operationssequenzfehler aufgetre­ ten ist und alle Operationen werden rückgesetzt.

A - (3) Verarbeitung, die zum Updaten bzw. Erneuern der Managementtabelle des Überlastzustandes benötigt wird

Um die oben erwähnte Verarbeitung zu verwirklichen, wird der Controller in dem Knoten die folgende Opera­ tion für jeden Port asynchron zu der RM-Zellenüber­ tragung an jeden der Ports durchführen. Es wird ge­ prüft, ob TRT_NT_i an der laufenden Zeit vorbeigegan­ gen ist. Wenn TRT_NT_i an der laufende Zeit vorbeige­ gangen ist, wird bestimmt, daß das Netzwerk im Über­ lastzustand ist. Folglich wird Status_i für Port i auf "1" gesetzt.

B) ER-Modus

Es werden jetzt die in dem ER-Modus durchzuführenden Operationen beschrieben. In dem ER-Modus wird der Speicherbereich des Überlastzustandes Status_i mit einem Vektor mit zwei Variablen ausgedrückt:
Status_i_Congestion stellt den Überlastzustand oder überlastfreien Zustand des Ports i dar und
Statu_i_Rate stellt die zugelassene Übertragungsge­ schwindigkeit des Ports i wie folgt dar:
Status_i_gleich [Status_i_Congestion, Status_i_Rate).

In dem ER-Modus sind die durchzuführenden Operationen für die oben erwähnte A - (2) und A - (3) Verarbei­ tung unterschiedlich zu denen indem EFCI-Modus. Als nächstes werden die Operationen, die unterschiedlich zu denen für A - (2) und A - (3) beschrieben.

B - (2) Die Verarbeitung an einer RM-Zelle, die an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert wird

Wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten die RM- Zelle über die Rückwärtsverbindung empfangen hat, wird der Controller in dem Knoten die folgenden Ope­ rationen für den Port durchführen, an den die RM-Zel­ le gesendet wurde. Hier wird die für den Port i durchgeführte Operation unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

Wenn gefunden wurde, daß SN_rv_i größer als SN_NT_i bei Schritt ST61 ist, werden SN_tr_i und TRT_tr_i aus dem FIFO Puffer 20 für den Port_i ausgelesen, bis SN_rv_i gleich SN_tr_i wird, oder bis der erwartete Wert und der gemessene Wert der RM-Zellensequenzzahl gleich wird, wie in dem EFCI-Modus.

Dann wird bei Schritt ST63 TRT_NT_i auf TRT_tr_i ge­ setzt.

Dann wird bei Schritt ST 65 festgelegt, ob die emp­ fangene RM-Zelle die RM-Zelle im Überlastzustand oder die überlastfreie RM-Zelle ist.

a) Wenn die empfangene RM-Zelle die RM-Zelle des Überlastzustandes ist, wird der Status_i des Ports i auf "1" gesetzt und ER, die eine zugelassene Sendege­ schwindigkeit ist, wird in dem Quellenendgerät ge­ setzt.

Wenn ER aufgrund der Überlast in dem Port i minimal ist und wenn SN_NT_i das Maximum unter den Sequenz­ zahlen ist, die den RM-Zellen des Überlastzustandes zugeordnet sind, die als nächstes über die Rückwärts­ verbindung zu anderen Ports zurückgeliefert werden, wird die solche Bedingungen angebende RM-Zelle auf der folgenden Stammübertragungsleitung gesendet.

Wenn ER nicht das Minimum ist und wenn SN_NT_i nicht das Maximum ist, wird die Übertragung bzw. Sendung der RM-Zelle, die solche Bedingungen angibt, ge­ löscht.

b) Wenn die empfangene RM-Zelle eine überlastfreie RM- Zelle ist, dann wird Status_i auf "0" und auf ER ge­ setzt, die unverändert bleibt, da sie in dem Quellen­ endgerät gesetzt wurde.

Wenn dann SN_NT_i das Minimum unter den Sequenzzahlen der als nächstes an andere Ports zurückzuliefernden RM-Zellen ist, oder wenn die Sequenzzahl der als nächstes an andere Ports zurückzuliefernden RM-Zellen und die Sequenzzahl der als nächstes an den Port i zurückzuliefernden RM-Zelle gleich sind, wird die die oben erwähnten Bedingung angebende RM-Zelle auf der folgenden Stammübertragungsleitung gesendet.

Wenn SN_NT_i nicht das Minimum ist, wird die Übertra­ gung der diese Bedingung angebenden RM-Zelle ge­ löscht.

Nachdem die oben erwähnte Operation durchgeführt wur­ de und alle FIFO Puffer 20 geleert wurden, wird Wait_i gesetzt.

Wenn alle FIFO Puffer 20 nicht geleert sind, werden bei Schritt ST76 die folgenden Setzoperationen durch­ geführt:
SN_NT_i wird auf SN_tr_i + 1 gesetzt.
TRT_NT_i wird auf TRT_tr_i + 1 gesetzt.

Wenn gefunden wurde, daß SN_NT_i bei Schritt ST77 gleich SN_rv_i ist, werden die Operationen vom Schritt ST65 bis Schritt ST76 durchgeführt.

Wenn gefunden wurde, daß SN_NT_i größer als SN_rv_i bei Schritt ST61 und ST77 ist, wird bestimmt, daß eine Anomalität in den Operationen des Netzwerks auf­ getreten ist. Da dies als ein Operationssequenzfehler angesehen wird, werden alle Operationen zurückge­ setzt.

B - (3) Die Verarbeitung, die für das Updaten der Managementtabelle des Überlastzustandes benötigt wird

Um die oben erwähnte Verarbeitung zu implementieren, wird der Controller in dem Knoten die folgende Opera­ tion für jeden Port asynchron zu der RM-Zellenüber­ tragung an jeden der Ports durchführen.

Es wird überprüft, ob TRT_NT_i die aktuelle Zeit überschritten hat. Wenn TRT_NT_i die aktuelle Zeit überschritten hat, wird bestimmt, daß das Netzwerk im Überlastzustand ist.

Folglich wird Status_i_Congestion (Status_i-Überlast) in Status_i für den Port i auf "1" gesetzt.

Eine typische Operation des Verzweigungs- und Verei­ nigungsknotens, die Fig. 3 zum Vereinigen bzw. Kon­ zentrieren von RM-Zellen in dem EFCI-Modus in Zusam­ menhang mit der oben erwähnten Verarbeitung an einer RM-Zelle wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 10 beschrieben.

Fig. 7 zeigt einen Fall (1), bei dem keine Überlast in dem Netzwerk aufgetreten ist. Fig. 8 zeigt einen Fall (2), bei dem Überlast in dem Netzwerk aufgetre­ ten ist. Fig. 9 zeigt einen Fall (3), bei dem eine RM- Zelle nicht über die Rückwärtsverbindung an den Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten in der TRT zurück­ geliefert wurde. Fig. 10 zeigt einen Fall (4), bei dem der Übertragungsverlust einer RM-Zelle über die Rückwärtsverbindung in dem Netzwerk aufgetreten ist.

Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird in allen Fällen angenommen, daß der Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten keine FIFO Puffer aufweist. Folglich sind SN_NT_i und SN_tr_i immer die gleichen und die Fig. 7 bis 10 umfassen Überlastzustands-Managementtabel­ len, wie in Fig. 2 dargestellt ist, bei denen RM-Zel­ lendaten eingefügt werden, wenn eine Datenübertra­ gungszeit abläuft.

(1) Wenn keine Überlast in dem Netzwerk auftritt.

Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 7 die RM-Zelle 103a an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgelie­ fert wurde, werden die Werte von SN_tr_x und TRT_tr_x für den Port x in der Überlastzustands-Managementta­ belle 10 erneuert. In gleicher Weise werden die Werte von SN_tr_y und TRT_tr_y für den Port y erneuert, wenn die RM-Zelle 103b an den Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten zurückgeliefert wurde. Wenn darüber hinaus die RM-Zelle 103c an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgeliefert wurde, werden die Werte von SN_tr_z und TRT_tr_z für den Port z erneu­ ert. Dann werden die Sequenzzahlen der an dem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgelieferten RM-Zellen zu #S + 1 geändert. Wenn folglich die RM-Zel­ le 103c zu dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgeliefert wurde, stellt die Sequenzzahl #S + 1 die minimale Sequenzzahl dar. Dann wird diese zuletzt empfangene RM-Zelle 103c auf der folgenden Stammüber­ tragungsleitung als die RM-Zelle 104a übertragen.

(2) Wenn Überlast in dem Netzwerk aufgetreten ist.

Da unter Bezugnahme auf Fig. 8 die RM-Zelle 103a eine Überlastzelle ist, wird diese RM-Zelle auf der fol­ genden Stammübertragungsleitung als die RM-Zelle 104a gesendet. Dann wird die RM-Zelle 103c an den Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten über den Port z als Überlast-RM-Zelle zurückgeliefert. Sobald die RM-Zel­ le 103c zurückgeliefert wurde, werden die Sequenzzah­ len der RM-Zellen im Überlastzustand, die an den Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgegeben wur­ den, verglichen. Da für SN_tr_z gefunden wurde, daß sie kein Maximum ist, wird die RM-Zelle 103c nicht auf der folgenden Stammleitung übertragen.

(3) Wenn eine RM-Zelle nicht über die Rückwärtsver­ bindung innerhalb der TRT an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgeliefert wurde.

Bezugnehmend auf Fig. 9, wurde eine RM-Zelle nicht an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über den Port y geliefert, selbst wenn TRT_tr_y abgelaufen ist. Folglich wird Status_y in der Überlaststatus- Managementtabelle auf C oder den Überlastzustand ge­ ändert. Dann werden, nachdem die RM-Zelle 103c an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über den Port y zurückgeliefert wurde, die Inhalte der Überlaststa­ tus-Managementtabelle zurück in den ursprünglichen Zustand geändert.

(4) Wenn ein Übertragungsverlust einer RM-Zelle über die Rückwärtsverbindung in dem Netzwerk aufgetreten ist.

Wenn bezugnehmend auf Fig. 10 ein Übertragungsverlust einer RM-Zelle über den Port y aufgrund eines Netz­ werkzustandes aufgetreten ist, wird eine RM-Zelle mit der Sequenzzahl i + 1 nicht auf der folgenden Stamm­ übertragungsleitung gesendet. Wenn allerdings eine RM- Zelle mit der Sequenzzahl i + 2 an den Verzweigungs und Vereinigungsknoten zurückgeliefert wurde, geht die Datenübertragung in den Normalzustand über.

Beim Ausführen der oben erwähnten Operationen kann die Verarbeitung an RM-Zellen, die über die Rück­ wärtsverbindung zu dem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten zurückgeliefert werden, definiert werden. Folglich kann eine stabile Überlaststeuerung in dem Vielbelegungs-Verbindungsnetzwerk erreicht werden, was die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist.

Zweites Ausführungsbeispiel

Als anderes Verfahren zum Berechnen von TRT_tr_i an­ stelle des gleitenden Mittelwertverfahrens, das im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurde, kann al­ ternativ das Exponential-Glättungsverfahren verwendet werden. Dies ist ein Verfahren, bei dem ein gewichte­ tes Zeitmittel exponentiell genommen wird, indem suk­ zessiv die Zeiten addiert werden, die alle Ports be­ nötigen, um eine RM-Zelle über die Vorwärtsverbindung zu senden und die gleiche über die Rückwärtsverbin­ dung zu empfangen, exponentiell addiert werden.

Alternativ kann ein Mittelwertverfahren anstelle des Verfahrens zur gleitenden Mittelwertbildung verwendet werden. Es ist einfach und erzeugt ein Ergebnis, das im wesentlichen ähnlich zu dem ist, das durch das Verfahren der gleitenden Mittelwertbildung erhalten wird.

Alternativ kann der Wert von TRT_tr_i, der mittels einer Regressionsanalyse extrapoliert wird, anstelle der gleitenden Mittelwertbildung verwendet werden. Auch können andere statistische Verfahren verwendet werden, um gleiche Wirkungen zu erzeugen.

Darüber hinaus kann der Wert von TRT_tr_i auch durch Berechnung der Übertragungsdistanz von dem Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten zu der Zielendstelle und die Anzahl der dazwischen angeordneten Knoten berechnet werden, anstelle der Überwachung der Zeit, die alle Ports benötigen, um eine RM-Zelle über die Vorwärtsverbindung zu senden und die gleiche über die Rückwärtsverbindung zu empfangen. Dies bedeutet, daß in einem weiträumigen Netz (WAN) mehr Aufmerksamkeit auf die feste Verzögerung in einer Ferndatenübertra­ gung oder in der Verarbeitung an RM-Zellen in dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten gelenkt werden sollte, als auf die Verzögerung in der Übertragung von RM-Zellen über eine kurze Entfernung.

Wenn in dem ersten Ausführungsbeispiel gefunden wur­ de, daß eine der Verbindungen in dem Überlastzustand ist, wird nur eine Überlastzustands-RM-Zelle, die als erstes an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgeliefert wird, an die Quellenendstelle über die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert. Wenn dagegen für alle Verbindungen gefunden wurde, daß sie in dem überlastfreien Zustand sind, wird nur eine überlast­ freie RM-Zelle, die an den Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten zuletzt zurückgeliefert wurde, an die Quellenendstelle über die Rückwärtsverbindung zurück­ geliefert. Beide Operationen werden synchron mit der RM-Zellenübertragung an den Verzweigungs- und Verei­ nigungsknoten über die Rückwärtsverbindung implemen­ tiert. In diesem Ausführungsbeispiel werden RM-Zel­ len, die an den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten über die Rückwärtsverbindung geliefert werden, darin gespeichert, ohne an das Quellenendgerät zurückgelie­ fert zu werden. Dann können nach einem vorbestimmten Zeitraum die gespeicherten RM-Zellen in die RM-Zellen umgewandelt werden, die den Überlastzustand oder den überlastfreien Zustand des Netzwerks angeben, und können auf die folgende Stammübertragungsleitung überführt werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Verarbeitung an RM-Zellen, wie sie in dem ersten Ausführungsbei­ spiel beschrieben wurde, nicht in allen der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten implementiert. Sie wird in einem speziellen Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten entsprechend einer Regel implementiert, die im folgenden beschrieben wird. Nun wird ein Beispiel dieser Operation beschrieben.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten, der nicht RM-Zellen verzwei­ gen oder konzentrieren wird, wie in dem ersten Aus­ führungsbeispiel beschrieben wurde, Operationen in Übereinstimmung mit dem EPRCA durchführen, wie in dem Einbelegungs-Verbindungsnetzwerk nach dem Stand der Technik.

Als Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Verzwei­ gen und Konzentrieren von RM-Zellen wird der am näch­ sten zu dem Quellenendgerät liegende Verzweigungs- und Vereinigungsknoten ausgewählt. In dem Netzwerk­ aufbau nach Fig. 25 werden die verzweigten Verbindun­ gen von dem Zielendgerät T7 und dem Zielendgerät T8 in dem Knoten N5 konzentriert. Allerdings wird dieser Knoten weder RM-Zellen verzweigen noch konzentrieren und der Knoten N4, der nächstliegend zu dem Quellen­ endgerät T5 liegt, wird RM-Zellen verzweigen und kon­ zentrieren. In diesem Fall vereinigt der Knoten N4 RM- Zellen, die von den Zielendgeräten T6, T7 und T8 über die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert werden. Hin­ sichtlich der RM-Zellen von den Zielendgeräten T7 und T8 werden sie an den Knoten N4 über die gleiche Stammübertragungsleitung L8 zurückgeliefert. Folglich muß der in die Überlastzustands-Managementtabelle, die in Fig. 2 dargestellt ist, einzufügende Portname die Verbindung als eine Grundschicht des Ports sein. Somit wird die Überlastzustandsverwaltung für die Zielendgeräte T7 und T8 für die Verbindungen anstelle der Ports implementiert.

Die oben erwähnte Operation kann in dem Knoten N3 implementiert werden, der nicht der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten und nächstliegende zu dem Quellen­ endgerät ist. In diesem Fall kann ein ähnliches Er­ gebnis gleichfalls erhalten werden.

Wie oben beschrieben wurde, kann die Auswahl des Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknotens nächstliegend zu dem Quellenendgerät zum Implementieren der Verarbei­ tung an RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung zu der Verringerung der Verarbeitungslast in dem Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten führen, was gleichfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist.

Viertes Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Operation zum Starten der Vereinigung bzw. Konzentrierung von RM- Zellen und eine Operation zum Löschen der Verein gung von RM-Zellen aufgrund der Hinzufügung oder der Ver­ ringerung von Mehrbelegungsverbindungen beschrieben.

Die Vereinigung von RM-Zellen wird abhängig davon implementiert, ob die Anzahl der verzweigten Verbin­ dungen in einem spezifischen Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten gleich oder größer als eine vorbe­ stimmte Anzahl ist.

Die Fig. 11A und 11B sind Flußdiagramme, die diese Prozedur zeigen. Fig. 11A zeigt die durchzuführenden Operationen, wenn die Anzahl der Mehrbelegungsverbin­ dungen (multicast connections) sich erhöht hat. Da­ gegen zeigt Fig. 11B die durchzuführenden Operatio­ nen, wenn die Anzahl der Mehrbelegungsverbindungen sich verringert hat.

Bezugnehmend auf die Fig. 11A und 11B wird die Funk­ tionsweise dieses Ausführungsbeispiels erläutert.

Wenn die Anzahl von Mehrbelegungsverbindungen sich erhöht hat, wird bei Schritt ST11 geprüft, ob der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten schon mit der Konzentrierung von RM-Zellen begonnen hat, die ihm über die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert wurden. Wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten schon die Vereinigung von RM-Zellen begonnen hat, sollte nur die Zahl von darin zu konzentrierenden RM-Zellen erhöht werden. Wenn der Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten noch nicht mit der Vereinigung von RM- Zellen begonnen hat, wird bei Schritt ST12 bestimmt, ob die Anzahl der Mehrbelegungsverbindungen aufwärts der Quellenendstelle gleich oder größer als eine vor­ bestimmte Zahl k ist. Wenn bestimmt wird, daß die Zahl der Mehrbelegungsverbindungen gleich oder größer als k ist, wird bestimmt, daß die Vereinigung von RM- Zellen durchgeführt wird. Dann wird bei Schritt ST14 die Zahl der Mehrbelegungsverbindungen aufwärts zu der Quellenendstelle, die von der Mehrbelegungsver­ bindungs-Steuervorrichtung innerhalb des Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknotens gesteuert wird, geän­ dert. Zum gleichen Zeitpunkt wird eine RM-Zelle, die diese Änderung anzeigt und die im folgenden als RM- Zelle des geänderten Zustandes bezeichnet wird, an die Verzweigungs- und Vereinigungsknoten in der stromaufwärtigen Richtung übertragen, um so die Ände­ rung anzukündigen. Diese Operation wird auch durch­ geführt, wenn der Verzweigungs- und Vereinigungskno­ ten die RM-Zelle des geänderten Zustandes von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten, der in der stromabwärtigen Richtung vorgesehen ist, empfangen hat.

Wenn die Anzahl der Mehrbelegungsverbindungen sich verringert, wird gleichfalls bei Schritt ST21, wie in Fig. 11B gezeigt wird, überprüft, ob der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten schon mit der Konzen­ trierung von RM-Zellen begonnen hat, die über die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert wurden. Wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten schon die Ver­ einigung von RM-Zellen begonnen hat, wird bei Schritt ST22 bestimmt, ob die Zahl der Mehrbelegungsverbin­ dungen unter k liegt. Wenn die Zahl der Mehrbele­ gungsverbindungen unter k liegt, wird die Vereinigung von RM-Zellen bei Schritt ST23 gelöscht. Dann wird die RM-Zelle des geänderten Zustandes an den Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten in der Stromaufwärts­ richtung bei Schritt ST24 gesendet. Diese Operation wird auch durchgeführt, wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten die RM-Zelle des geänderten Zu­ stands von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten, der in der Stromabwärtsrichtung vorgesehen ist, emp­ fangen hat.

Zum Durchführen der oben erwähnten Operationen kann der Schwellenwert k zum Bestimmen der Zahl der Mehr­ belegungsverbindungen einer Hysterese zu dem Zeit­ punkt, bei dem die Vereinigung von RM-Zellen gestar­ tet wurde oder gelöscht wurde, unterworfen sein. Die RM-Zelle des geänderten Zustandes wird über die in den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten vorgesehene Management- und Kombinikationsverbindung übertragen.

Beim Implementieren der oben erwähnten Operation kann der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Vereini­ gen von RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung aktiv ausgewählt werden. Die Verringerung der Verarbei­ tungslast in dem Verzweigungs- und Vereinigungskno­ ten, das gleichfalls Aufgabe der Erfindung ist, kann somit erzielt werden.

Die Vereinigung von RM-Zellen kann auf der Grundlage der Summe der PCR für die verzweigten Verbindungen eher als ihrer Zahl implementiert werden. Wenn die Summe der PCR für die verzweigten Verbindungen gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Vereinigung oder Konzentrierung von RM-Zellen imple­ mentiert.

Wie oben beschrieben wurde, kann die Auswahl des Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknotens zum Implementieren der Verarbeitung an RM-Zellen über die Rückwärtsver­ bindung in der Verringerung der Verarbeitungslast in dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten resultieren, was eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist.

Fünftes Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel des Spezifizierens einer Vereinigungsoperation für RM- Zellen durch einen spezifischen oder durch alle Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten in der Verbindungs­ aufbauphase von "Ruf" (welcher den Verbindungsaufbau fordert) beschrieben.

Die Fig. 12A und 12B sind Darstellungen, die eine Operationssequenz zum Bestimmen bzw. Adressieren des spezifischen Verzweigungs- und Vereinigungsknotens zeigen, um RM-Zellen in dem Mehrbelegungsverbindungs­ netzwerk nach Fig. 25 zu konzentrieren. Wie in der oberen Hälfte von Fig. 12A gezeigt wird, wird die Vereinigung von RM-Zellen für den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten in einer normalen Mehrbelegungs­ verbindungs-Einstellsequenz verlangt. Genauer gesagt, werden die folgenden zwei Systeme für die Vereinigung von RM-Zellen angewandt: das eine ist das System, bei dem ein Vereinigungsanfragebefehl in einer Setup oder Add Partie-Meldung (Aufbau oder Hinzufügen einer Teilnehmer-Meldung) eingeschlossen ist, und das ande­ re ist das System, bei dem eine Sequenz zum Ausführen einer Operationsanforderung, wie Operate und Operate Ack (Durchführen und Bestätigen der Durchführung), zusätzlich zu der normalen Mehrbelegungsverbindungs- Einstellsequenz vorgesehen ist.

Beim Durchführen der oben erwähnten Operation kann der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Imple­ mentieren der Verarbeitung an RM-Zellen, die zu ihm über die Rückwärtsverbindung zurückgeliefert werden, in der Zeichengabeprozedur zum Zeitpunkt des Aufbaus der Mehrbelegungsverbindungen bestimmt werden. Die Verarbeitungslast in dem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten kann somit verringert werden.

Wenn RM-Zellen, die über die Rückwärtsverbindung zu dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zurückgege­ ben werden, konzentriert werden, werden RM-Zellen, die von dem Zielendgerät ohne Flußsteuerfunktion ge­ sendet werden, nicht konzentriert. Die Datenübertra­ gung zu dem Zielendgerät wird bei der Übertragungs­ geschwindigkeit implementiert, die zwischen den Zie­ lendgeräten mit einer Flußsteuerfunktion bestimmt wird. Wenn beispielsweise in dem Mehrbelegungsverbin­ dungsnetzwerk nach Fig. 25 das Zielendgerät T7 keine Flußsteuerungsfunktion (Überlastabwehrfunktion) auf­ weist, wird die Datenübertragung von dem Quellenend­ gerät T5 zu dem Zielendgerät T7 bei der Übertragungs­ geschwindigkeit implementiert, die für die Verbindung an das Zielendgerät T8 oder die Verbindung an das Zielendgerät T6 bestimmt ist. Selbst wenn daher ein Endgerät ohne Flußsteuerungsfunktion in dem Mehrbele­ gungsverbindungsnetzwerk vorgesehen ist, kann die oben erwähnte Systemkonfiguration implementiert wer­ den, um so eine Überlaststeuerung zu erreichen.

Sechstes Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Zielendgerät, das in der geschalteten Verbindung, in der ein Fehler aufgetreten ist, nicht Gegenstand einer Datenfluß­ steuerung. Wenn beispielsweise in dem Mehrbelegungs­ verbindungsnetzwerk nach Fig. 25 ein Fehler in der Stammübertragungsleitung L8 aufgetreten ist, werden die Zielendgeräte T7 und T8 für die Stammübertra­ gungsleitung L8 nicht Gegenstand der Flußsteuerung sein. Der Fehler in diesem Fall kann als physikali­ sche Leitungsfehler, als Verbindungsfehler oder als Protokollfehler zwischen den Endgeräten detektiert werden.

Der physikalische Leitungsfehler und der Verbindungs­ fehler können durch ein OAM (Operation und Maintenance-Operation und Wartung)-Signal detektiert werden. Um den physikalischen Leitungsfehler (Stamm­ leitungsfehler) oder den Verbindungsfehler zu detek­ tieren, können beispielsweise die Prozeduren des ATM Standards, der in der UNI Spezifikation 3.1, aufge­ stellt durch das ATM-Forum, beispielsweise erweitert werden. Insbesondere umfaßt entsprechend der sich auf das OAM beziehenden Regel das OAM zum Senden einer Warnung an das Datenübertragungssystem den Sehritt des Sendens eines OAM-Signals der Bitübertragungs­ schicht und den Schritt des Übertragens einer ATM- Schicht - OAM Zelle, wie in Fig. 13 gezeigt wird. Wenn in Fig. 13 ein Fehler der physikalischen Schicht in einem Anschluß der physikalischen Schicht PHY2, wie beispielsweise einem Knoten detektiert wurde, wird ein OAM-Signal für die physikalische Schicht FERF von der Anschlußstelle der physikalischen Schicht PHY2 zu einer Anschlußstelle der physikali­ schen Schicht PHY1 über die Übertragungsleitung über­ tragen, die gegenüberliegend zu der Übertragungslei­ tung vorgesehen ist, in der der Fehler aufgetreten ist.

Zur gleichen Zeit wird eine ATM-Schicht AIS-Zelle an eine Zielendstelle übertragen, wie beispielsweise eine ATM-Schichtanschlußstelle ATM2. Dann überträgt die Zielendstelle ATM2 eine ATM-Schicht-FERF-Zelle an eine ATM-Schichtendstelle ATM1, wie beispielsweise das Quellenendgerät. Folglich kann ein Fehler an beiden Enden der ATM-Verbindung erkannt werden, beispiels­ weise zwischen dem Quellenendgerät und einem Zielend­ gerät. Die Übertragung der OAM-Information in dem Multibelegungsverbindungsnetzwerk über die Rückwärts­ verbindung wurde nicht in dem ATM-Standard definiert. Folglich wird die Erweiterung auf die oben erwähnten Prozeduren implementiert.

Die Erweiterung zu den Prozeduren in dem ATM-Standard wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14A und 14B er­ läutert.

In den Fig. 14A und 14B wird angenommen, daß ATM1 ein Quellenendgerät ist. Wenn eines der Zielendgeräte ATM2 eine AIS-Zelle empfängt, die eine ATM-Schicht OAM-Zelle ist, wird die Prozedur derart erweitert, daß das Zielendgerät ATM2 eine FERF-Zelle an das Quellenendgerät ATM1 über die Rückwärtsverbindung überträgt, wie in Fig. 14A gezeigt ist. Wenn die phy­ sikalische Endstelle PHY2 einen Fehler detektiert, wie in Fig. 14B gezeigt ist, wird die Prozedur so erweitert, daß die Endstelle PHY1 der physikalischen Schicht eine AIS-Zelle zu dem Quellenendgerät ATM1 über die Rückwärtsverbindung überträgt. Folglich er­ laubt die oben erwähnten Systemkonfiguration den in der Stromaufwärtsrichtung des Mehrbelegungsverbin­ dungsnetzwerks vorgesehenen Vorrichtungen, wie dem Quellenendgerät ATM1 beispielsweise, einen Fehler in der Mehrbelegungsverbindung zu detektieren.

Die oben erwähnte Erweiterung ermöglicht dem Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten zum Vereinigen von RM- Zellen über die Rückwärtsverbindung einen Fehler in den Zweigverbindungen zu detektieren und diese Ver­ bindung aus der Datenflußsteuerung auszuschließen. Selbst wenn folglich ein Fehler in einem der Endgerä­ te aufgetreten ist, kann eine normale Datenflußsteue­ rung zwischen anderen Endgeräten durchgeführt werden.

Wenn die obigen Erweiterungen zu den Prozeduren in dem ATM-Standard implementiert wird, sollte das OAM- Signal der ATM-Schicht in einem Knoten zwischen dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Vereinigen von RM-Zellen und dem nächst zu dem Quellenendgerät liege den Knoten ausgeschnitten werden, um die UNI- Spezifikation zu erfüllen. Selbst wenn folglich ein Fehler in dem Datenübertragungssystem aufgetreten ist, ist die aktuelle standardisierte OAM-Datenfluß­ steuerung zwischen den Vorrichtungen frei von dem Fehler möglich.

Siebentes Ausführungsbeispiel

Wenn in dem ersten Ausführungsbeispiel keine Überlast des Netzwerkes in allen verzweigten Verbindungen beim Zurücksenden von RM-Zellen zu dem Quellenendgerät über die Rückwärtsverbindung detektiert wurde, wird nur die RM-Zelle des überlastfreien Zustandes, die zuletzt in dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten erfaßt wurde, auf der folgenden physikalischen Über­ tragungsleitung übertragen. In diesem Fall wird die RM-Zelle der überlastfreien Zustandes an das Quellen­ endgerät übertragen, wenn erkannt wird, daß eine vor­ bestimmte Anzahl von verzweigten Verbindungen in dem überlastfreien Zustand sind. Durch Implementieren dieser Operation wird eine Übertragung von nichtsi­ gnifikanten Daten mit unterschiedlichen Bandbreiten zwischen den Endgeräten möglich. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel bedeutet die vorbestimmte Zahl von ver­ zweigten Verbindungen signifikante Verbindungen für die Datenübertragung. Wenn somit alle die signifikan­ ten Verbindungen in dem überlastfreien Zustand sind, werden all die anderen Verbindungen auch so angese­ hen, als ob sie im überlastfreien Zustand sind.

Darüber hinaus wird in dem ER-Modus eine vorbestimmte Bandbreite einer Endstelle an das Quellenendgerät mitgeteilt eher als die schmalste Bandbreite der End­ stelle. Somit ist die Übertragung von insignifikanten Daten zwischen den Endstellen mit unterschiedlichen Bandbreiten bzw. Durchlaßbreiten möglich.

Achtes Ausführungsbeispiel

In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Datenübertragungssystem zwischen dem Quellenend­ gerät und den Zielendgeräten geschlossen. Folglich wird die Überlastzustandsverwaltung durch das System implementiert, das als unabhängiges Steuersegment bezeichnet wird. Mit diesem unabhängigen Steuerseg­ ment wird die Überlastzustandsverwaltung so implemen­ tiert, um die optimale ACR zu erhalten. Wenn ein Ziel­ endgerät weiter von dem Quellenendgerät entfernt ist als jedes andere Zielendgerät, braucht es mehr Zeit, um eine Antwort hinsichtlich des Überlastzustandes des dafür vorgesehenen Ports zu erhalten. Folglich wird, wie später beschrieben wird, der Übertragungs­ wirkungsgrad der entsprechenden physikalischen bzw. Stammübertragungsleitungen verringert.

Nun wird eine Beschreibung auf einen Fall gerichtet, bei dem der Übertragungswirkungsgrad der Stammüber­ tragungsleitungen entsprechend diesem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung verbessert wird.

Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das ein Mehrbele­ gungs-Baumnetzwerk zeigt, das auch als Steuersegmente bezeichnet wird.

In Fig. 15 bezeichnen die Bezugszeichen T31, T32 und T33 Endgeräte. Das Endgerät T31 ist das Quellenendge­ rät und die Endgeräte T32 und T33 sind Zielendgeräte. Die Bezugszeichen N31, N32 und N33 bezeichnen Knoten. N32 bezeichnet einen Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten. Die Bezugszeichen L31, L32, L33 und L34 be­ zeichnen Stammübertragungsleitungen. Das Bezugszei­ chen 200 stellt eine Übertragungsrichtung von RM-Zel­ len über die Vorwärtsverbindung und 201 stellt eine Übertragungsrichtung von RM-Zellen über die Rück­ wärtsverbindung dar.

Die Fig. 16A und 16B sind Kennlinien, die eine Ände­ rung der ACR über den Zeitablauf bei der Mehrbele­ gungsbaumstruktur nach Fig. 15 zeigen. Fig. 16A stellt die Änderung der ACR über den Zeitablauf für die Steuersegmente dar, die durch Teilen des Daten­ übertragungssystems entsprechend diesem Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen wer­ den, und Fig. 16B stellt eine Änderung der ACR über den Zeitablauf für ein einziges Steuersegment als Vergleich dar.

Eine Funktionsweise der Mehrbelegungsbaumstruktur nach der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.

Es sei in Fig. 15 angenommen, daß die physikalische Übertragungsleitung Lx im Vergleich zu den anderen physikalischen Übertragungsleitungen ausreichend lang ist. Bei diesem Systemaufbau ist der Knoten N32 in das erste und das zweite Steuersegment aufgeteilt. Das erste Steuersegment #1 umfaßt das Quellenendgerät T31, den Knoten N31, den Knoten N32 und das Zielend­ gerät T32. Dagegen umfaßt das zweite Steuersegment #2 den Knoten N32, den Knoten N33 und das Zielendgerät T33. Die Datenflußsteuerung wird individuell in dem ersten Steuersegment #1 und dem zweiten Steuersegment #2 implementiert. In diesem Fall kann das an sich bekannte Flußsteuersystem in dem Mehrbelegungsverbin­ dungsnetzwerk oder in dem Einbelegungsverbindungs­ netzwerk angewendet werden.

Die Auswahl des Knotens, der an die Steuersegmente angrenzt, kann so durchgeführt werden, daß eine Ant­ wort hinsichtlich einer RM-Zelle sowohl zu einem Zie­ lendgerät als auch zu dem ausgewählten Knoten gleich­ zeitig von dem Quellenendgerät übertragen werden kann. Das bedeutet, daß beispielsweise in Fig. 15 der Knoten zum Teilen der Steuersegmente so ausgewählt wird, daß eine Antwort hinsichtlich einer RM-Zelle gleichzeitig sowohl zu dem Endgerät T32 als auch zu dem Knoten N32 jeweils über die Leitungen L32 und L33 übertragen werden kann.

Der Knoten N32 in Fig. 15 dient als Zielendgerät in dem ersten Steuersegment #1. Andererseits dient in dem zweiten Steuersegment #2 der Knoten N32 als Quel­ lenendgerät. Folglich wird darauf Bezug genommen als VS/VD (virtuelle Quelle/virtuelles Ziel). Die VD Vor­ richtung (virtuelles Ziel) ist in dem ersten Steuer­ segment #1 und die VS Vorrichtung (virtuelle Quelle) ist in dem zweiten Steuersegment #2 installiert. In der Systemkonfiguration nach Fig. 15 wird die Über­ lastzustandsverwaltung individuell in dem ersten Steuersegment und dem zweiten Steuersegment implemen­ tiert. Beispielsweise realisiert in dem ersten Steu­ ersegment der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten, der nicht der Knoten N32 ist, die Überlastzustands­ verwaltung. Allerdings wird die Datenübertragung zwi­ schen den zwei Steuersegmenten über den Knoten N32 realisiert.

In dieser Datenübertragung zwischen den zwei Steuer­ segmenten sind die ACR-Verhalten wie in Fig. 16A ge­ zeigt wird. Die Datenübertragung wird beider ICR begonnen und die Übertragungsgeschwindigkeit wird sich mit der Erhöhung der Frequenz der Rückkehr der RM-Zellen zu dem Quellenendgerät erhöhen. In Überein­ stimmung mit dem EPRCA wird die Gesamt-ACR sich pro­ portional zu der ACR an diesem Punkt ändern. Wie folglich in Fig. 16A dargestellt ist, wird die den ACR Anstieg zeigende Kurve zu einer Parabel, die sich nach oben rechts bewegt. Nach der Zeit t₃₁ beginnt der Knoten N32 in dem zweiten Steuersegment #2 die Daten­ übertragung bei der ICR in der gleichen Weise wie in dem ersten Steuersegment #1. Dann zur Zeit t₃₃ er­ reicht die ACR die PCR. In Fig. 16A sind die durch die schrägen Linien angezeigten Bereiche die freien Durchlaßbereiche, die nicht aktuell für die Daten­ übertragung aufgrund einer die Datenflußsteuerung belegenden Beschränkung verwendet werden können. Sie umfassen einen Bereich links der den ACR Anstieg zu der PCR in dem ersten Steuersegment #1 zeigenden Kur­ ve und den Bereich zwischen der Kurve, die den ACR Anstieg zu der PCR in dem ersten Steuersegment #1 zeigt und der Kurve, die den ACR-Anstieg zu der PCR in dem zweiten Steuersegment #2 zeigt.

Fig. 16B zeigt die Beziehung zwischen den Verhalten der ACR und der Durchlaßbreite, die verschwendet wird, wenn der Knoten N33 und das Zielendgerät T33 in dem ersten Steuersegment #1 eingeschlossen sind, wie in dem konventionellen Mehrbelegungsverbindungsnetz­ werk. In diesem Fall benötigt das Quellenendgerät T31 mehr Zeit, um eine RM-Zelle zu dem entfernten Zie­ lendgerät T33 über die Vorwärtsverbindung zu übertra­ gen und die gleiche über die Rückwärtsverbindung zu empfangen. Folglich wird die Zeit, die die ACR benö­ tigt, um die PCR zu erreichen, was durch die Zeit t₃₄ angegeben wird, länger als die Zeit, die die ACR be­ nötigt, um die PCR in dem ersten Steuersegment #1 oder dem zweiten Steuersegment #2 zu erreichen. Im allgemeinen ist die Zeit, die die ACR benötigt, um in diesem Ausführungsbeispiel die PCR zu erreichen klei­ ner und eine kleinere Durchlaßbreite wird verschwen­ det.

Durch Realisieren der oben erwähnten Operation ver­ wendet das Datenflußsteuersystem wirksam die verfüg­ bare Durchlaßbreite in dem Mehrbelegungsverbindungs­ netzwerk.

Neuntes Ausführungsbeispiel

In dem achten Ausführungsbeispiel beginnt eine Mehr­ zahl von Steuersegmenten in einer Mehrbelegungsbaum­ struktur individuell eine Datenübertragung bei der gleichen ICR. Dieses Ausführungsbeispiel zielt zur Verbesserung des Wirkungsgrades in der Verwendung des verfügbaren Bandbreitenbereichs, indem individuell die ICRs für die Steuersegment eingestellt werden.

In diesem Ausführungsbeispiel werden unterschiedliche ICRs für das erste Steuersegment #1 und das zweite Steuersegment #2 eingestellt. Fig. 17 zeigt eine Än­ derung der ACR über den Zeitablauf bei dieser Bedin­ gung. Normalerweise wird die ICR in der Signalisie­ rungsprozedur zum Zeitpunkt des Aufbaus der Verbin­ dungen eingestellt. Wenn allerdings das Datenübertra­ gungssystem die VS-Funktion aufweist, wird die ICR unabhängig von der Signalisierungsprozedur einge­ stellt. In dem ER-Modus wird beispielsweise die Über­ tragungsgeschwindigkeit, die für die zuerst an den Knoten N32 mit der VD-Vorrichtung über die Vorwärts­ verbin 19097 00070 552 001000280000000200012000285911898600040 0002019643584 00004 18978dung zu übertragende RM-Zelle festgesetzt wird, so eingestellt, daß sie die ICR für die VS-Vorrich­ tung in dem zweiten Steuersegment #2 ist. Beim Reali­ sieren der oben erwähnten Operation kann die ACR in dem zweiten Steuerabschnitt #2 die PCR in sehr viel weniger Zeit erreichen.

Die ICR für die VS-Vorrichtung in dem zweiten Steuer­ segment #2 kann unter Verwendung von anderen Verfah­ ren eingestellt werden. Durch Realisieren der oben erwähnten Operation auf der Grundlage der obenbe­ schriebenen Systemkonfiguration kann ein stabiles Datenflußsteuersystem erhalten werden, das wirksam den verfügbaren Bandbreitenbereich verwendet.

Zehntes Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Beschreibung auf ein Datenübertragungssystem gerichtet, bei dem die Vermittlung in bzw. das Schalten des Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknotens aktiv als ein unabhän­ giges Steuersegment mit einer Änderung einer zu steu­ ernden Endstelle durchgeführt wird.

Durch Realisieren der oben erwähnten Operation kann immer ein optimaler Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten für die Überlastzustandsverwaltung ausgewählt werden.

Ein Datenübertragungssystem nach diesem Ausführungs­ beispiel wird beschrieben. Das Datenübertragungssy­ stem ist das System, bei dem die Vereinigung von RM- Zellen über die Rückwärtsverbindung in einem einzigen Verzweigungs- und Vereinigungsknoten, der am nächsten zu dem Quellenendgerät liegt, realisiert wird.

Die Fig. 18A und 18B zeigen eine aktive Änderung einer Vielbelegungsbaumstruktur in Übereinstimmung mit beispielsweise der Signalisierungsprozedur und dem Schalten des Verzweigungs- und Vereinigungskno­ tens zum Konzentrieren von RM-Zellen. Fig. 18A zeigt einen Fall, bei dem ein Zielendgerät hinzugefügt wur­ de. Dagegen zeigt Fig. 18B einen Fall, bei dem die Anzahl von Zielendgeräten für eine Datenübertragung reduziert wurde.

In den Fig. 18A und 18B bezeichnen die Bezugszeichen T41, T42, T43, T44 und T45 Endgeräte. Unter ihnen bezeichnet das Bezugszeichen T41 das Quellenendgerät und T42, T43, T44 und T45 bezeichnen Zielendgeräte. Die Bezugszeichen N41, N42 und N43 bezeichnen Knoten und L41 bis L47 bezeichnen physikalische bzw. Stamm- Übertragungsleitungen. Die Bezugszeichen C41 und C42 bezeichnen Mehrbelegungsverbindungen. C41 bezeichnet eine Vorwärtsverbindung und C42 bezeichnet eine Rück­ wärtsverbindung. Eine lokale RM-Zelle, mit LRM be­ zeichnet, wird zum Implementieren der Vermittlung bzw. des Schaltens des Verzweigungs- und Vereini­ gungsknotens zur Konzentrierung der RM-Zellen verwen­ det. Sie wird als lokale RM-Zelle bezeichnet, da sie keine in dem ATM-Standard definierten RM-Zelle ist. Die die Fig. 18A und 18B verbindenden dicken Pfeile zeigen die Übergangsrichtungen wenn die Mehrbele­ gungsbaumstrukturen nach den Fig. 18A und 18B geän­ dert wurden. Der nach unten gerichtete dicke Pfeil zeigt die Übergangsrichtung, wenn ein Zielendgerät aus der Mehrbelegungsbaumstruktur aufgrund der Ver­ ringerung der Verbindungen entfernt wird oder wenn das Zielendgerät T42 aus der Mehrbelegungsbaumstruk­ tur, wie in Fig. 18B gezeigt wird, entfernt wurde. Der nach oben gerichtete dicke Pfeil zeigt die Über­ gangsrichtung, wenn ein Zielendgerät aufgrund der Erhöhung der Verbindungen hinzugefügt wurde oder wenn das Zielendgerät T42 der Mehrbelegungsbaumstruktur hinzugefügt wurde, wie in Fig. 18A gezeigt wird.

Fig. 19 zeigt ein Format der lokalen RM-Zelle (LRM), die durch den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten in der Stromabwärtsrichtung übertragen wird, wenn ein zu steuerndes Zielendgerät geändert wurde. Dabei be­ zeichnet das Bezugszeichen ID ein spezielles Muster, das zu Identifizierung der lokalen RM-Zelle und der standardisierten RM-Zelle dient. Das Bezugszeichen DIR bezeichnet die Übertragungsrichtung der RM-Zelle, DIR = 0 bezeichnet die Vorwärtsverbindung und DIR = 1 bezeichnet die Rückwärtsverbindung. Das Bezugszeichen LRI bezeichnet ein Bit zur Identifizierung einer lo­ kalen RM-Zelle, wobei eine "1" angibt, daß die RM- Zelle eine lokale RM-Zelle ist. Die LRI liefert In­ formationen hinsichtlich der Deklaration oder Anfrage des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens. Das Be­ zugszeichen NBN bezeichnet ein Bit zum Bezeichnen des Knotens zum Zusammenführen von RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung.

Die Fig. 20A, 20B, 20C und 20D sind Flußdiagramme, die die Erzeugung der lokalen RM-Zelle und Vermitt­ lungssteueroperationen der Knoten in Stromabwärts­ richtung zeigen, wenn die lokale RM-Zelle dahin über­ tragen wurde.

Bezugnehmend auf Fig. 20A bis 20D werden die Opera­ tionen der Knoten beschrieben.

Jeder Knoten hat die folgenden Flags oder Kennzei­ chen:
NBN_Flag, das angibt, daß der Knoten mit diesem Flag der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Vereini­ gen von RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung.
DN_Flag, das angibt, daß der Knoten mit diesem Flag stromabwärts zu dem Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten zum Vereinigen von RM-Zellen ist.

Hier werden diese Flags im Ausgangszustand in den Reset-Zustand gesetzt.

Nachdem die Verbindungen aufgebaut wurden, werden die Steueroperationen, wie in den Fig. 20A bis 20D ge­ zeigt wird, wie folgt durchgeführt:

(A) Nachdem bei Schritt ST101 eine Verbindung hinzu­ gefügt wurde oder nachdem ein Übergang, der durch den nach oben gerichteten dicken Pfeil gezeigt wird, stattgefunden hat, wie in Fig. 18B zu Fig. 18A ge­ zeigt wird, wird bei Schritt ST102 überprüft, ob das NBN_Flag in dem Rücksetzzustand ist und das DN_Flag auch in dem Rücksetzzustand ist. Bezugnehmend auf Fig. 18A realisiert der Knoten N41 diese Operation. Wenn gefunden wurde, daß beide Flags sich im Rück­ setzzustand befinden, wird eine lokale RM-Zelle, die angibt, daß DIR "0" und NBN "1" ist, in die Stromab­ wärtsrichtung bei Schritt ST103 übertragen. Bezugneh­ mend auf Fig. 18A wird eine lokale RM-Zelle von dem Knoten N41 zu dem Knoten N42 übertragen. Dann wird das NBN_Flag gesetzt. Dabei realisiert ent­ sprechend Fig. 18A der Knoten N41 diese Operation. Der Knoten N41 erklärt dabei, daß er der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten zum Vereinigen von RM- Zellen ist.

(B) Nachdem die lokale RM-Zelle, die angibt, daß die DIR "0" und NBN "1" ist, an den Knoten in der Strom­ abwärtsrichtung bei Schritt ST111 übertragen wurde oder nachdem ein Übergang entsprechend dem nach oben gerichteten dicken Pfeil stattgefunden hat und dann die lokale RM-Zelle, die in Übereinstimmung mit dem Flußdiagramm nach Fig. 20A erzeugt und übertragen wurde, von dem Knoten N41 zu dem Knoten N42 und dem Knoten N43 in Stromabwärtsrichtung übertragen wurde, wie in Fig. 18A gezeigt wird, wird das DN_Flag bei Schritt ST112 gesetzt. Dann wird das NBN_Flag rückge­ setzt und die lokale RM-Zelle wird zu dem folgenden Knoten übertragen.

(C) Nachdem eine Verbindung bei Schritt ST121 in Fig. 20C verringert wurde oder nachdem ein durch den nach unten gerichteten dicken Pfeil dargestellter Übergang stattgefunden hat, wird bei Schritt ST122 geprüft, ob das NBN_Flag schon gesetzt ist. Bezugnehmend auf Fig. 18B realisiert der Knoten N41 diese Operation. Wenn gefunden wurde, daß das NBN_Flag schon gesetzt war, wird eine lokale RM-Zelle, die angibt, daß DIR "0" und NBN "0" ist, von dem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten zu diesem Zeitpunkt bei Schritt ST123 übertragen. Die lokale RM-Zelle wird von dem Knoten N41 zu dem Knoten N42 übertragen. Dann wird das NBN_Flag rückgesetzt und das DN_Flag rückgesetzt. Dabei führt der Knoten N41 diese Operation durch. Das bedeutet, daß der Knoten N41 nicht mehr der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten zum Konzentrieren der RM-Zellen ist.

(D) Nachdem die lokale RM-Zelle, die angibt, daß die DIR "0" und NBN "0" ist, zu dem Knoten in Stromab­ wärtsrichtung bei ST131 übertragen wurde oder nachdem ein durch den nach unten gerichteten dicken Pfeil dargestellter Übergang stattgefunden hat und die lo­ kale RM-Zelle, die in Übereinstimmung mit dem Fluß­ diagramm nach Fig. 20C erzeugt und übertragen wird, von dem Knoten N41 zu dem Knoten N42 übertragen wur­ de, wird bei Schritt ST132 geprüft, ob der Knoten, der die lokale RM-Zelle empfangen hat (der Knoten N42), der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten ist.

Wenn bei Schritt ST132 gefunden wurde, daß der Knoten der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten ist und wenn bei Schritt ST133 festgestellt wurde, daß das DN_Flag im rückgesetzten Zustand ist, wird bei Schritt ST134 das NBN_Flag gesetzt. Dabei führt der Knoten N42 nach Fig. 18B diese Operation durch. Dabei wird der Knoten N42 der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten zum Kon­ zentrieren von RM-Zellen.

Dann wird eine lokale RM-Zelle, die angibt, daß DIR "0" und NBN "1" ist, von dem Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten in die Stromabwärtsrichtung übertra­ gen. Dabei wird entsprechend Fig. 18B die RM-Zelle von dem Knoten N42 zu dem Knoten N43 übertragen.

In einigen Fällen könnte der Knoten N42 nicht in der Lage sein, der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten aufgrund des ankommenden RM-Zellenverkehrs oder der­ gleichen zu werden.

In diesen Fällen werden die Operationen nach Fig. 20D nicht durchgeführt. Die stromabwärts vom Knoten N41 vorgesehenen Knoten werden nicht eine Annahmeantwort für die oben erwähnten Operationen zurückgeben. In diesen Fällen überträgt beispielsweise der Knoten N41 nach Fig. 18B eine zweite lokale RM-Zelle, die in Übereinstimmung mit dem Flußdiagramm nach Fig. 20A erzeugt wird, in die Stromabwärtsrichtung nach einem vorbestimmten Zeitraum. Dann bleibt der Knoten N41 der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten.

Wenn durch Realisieren der oben erwähnten Operationen die Hinzufügung oder Verringerung eines Zielendgerä­ tes in einem Mehrbelegungsverbindungsnetzwerk durch­ geführt wurde, kann das Schalten des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens zum Konzentrieren von RM-Zel­ len über die Rückwärtsverbindung, wie verlangt, rea­ lisiert werden.

Elftes Ausführungsbeispiel

Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Da­ tenflußsteuersystem in einem Mehrbelegungsverbin­ dungsnetzwerk, das als Einrichtungsring ausgebildet ist.

Fig. 21 zeigt eine RM-Zellenübertragung bei Daten­ flußsteuerung in einem Einrichtungsringnetzwerk. In diesem Ausführungsbeispiel bezeichnen die Bezugszei­ chen T51 bis T54 Endgeräte, wobei T51 das Quellenend­ gerät und T52 bis T54 Zielendgeräte bezeichnen. Die Bezugszeichen N51 bis N54 bezeichnen Knoten, L51 bis L58 bezeichnen physikalische Übertragungsleitungen. Die Bezugszeichen RM51 bis RM56 bezeichnen RM-Zellen, die über den Einrichtungsring übertragen werden. Hellgetönte RM-Zellen stellen RM-Zellen über die Vor­ wärtsverbindung dar, während die dunkelgetönten RM- Zellen solche über die Rückwärtsverbindung sind. Das Bezugszeichen #1 bezeichnet die Sequenzzahl, die der von dem Quellenendgerät zu dem i-ten Zeitpunkt über­ tragenen RM-Zelle zugeordnet ist.

In diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß das zuvor beschriebene Datenflußsteuerverfahren bei­ spielsweise im ersten Ausführungsbeispiel auch ange­ wandt wird. Eine RM-Zelle wird von dem Quellenendge­ rät T51 gesendet und führt eine Schleife auf dem Ein­ richtungsring durch. Dann werden die Inhalte der RM- Zelle in den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten N52 und N53 jeweils kopiert und dann an die Zielendgeräte T52 und T53 übertragen. Dann führt die RM-Zelle er­ neut eine Schleife auf dem Ring durch und wird an das Zielendgerät T54 über den Knoten N54 übertragen.

Dagegen wird die RM-Zelle über die Vorwärtsverbindung zu den Zielendgeräten T52, T53 und T54 übertragen, wobei das Attribut DIR der RM-Zelle von "0" auf "1" geändert wird. Dann wird die RM-Zelle über die Rück­ wärtsverbindung zu den Knoten, die die RM-Zellendaten für die Zielendgeräte T52, T53 und T54 speichern, übertragen. Dann werden in dem Knoten N53 RM-Zellen, die über die Rückwärtsverbindung von dem Zielendgerät T52 und dem Zielendgerät T53 übertragen werden, in eine einzige RM-Zelle konzentriert und an den Knoten N54 übertragen. In dem Knoten N54 wird die konzen­ trierte RM-Zelle von dem Knoten N53 und eine RM-Zelle von dem Zielendgerät T54 erneut in eine einzige RM Zelle konzentriert und zu dem Quellenendgerät T51 über den Knoten N51 übertragen. Wie oben beschrieben wurde, werden in einem Einrichtungsring RM-Zellen über die Rückwärtsverbindung unabhängig von RM-Zellen über die Vorwärtsverbindung in der Schleife übertra­ gen.

Um eine Überlastzustandsverwaltung in einem eindirek­ tionalen Ringnetzwerk zu realisieren, sollten RM-Zel­ len über die Rückwärtsverbindung auf dem Ring verrin­ gert werden. Folglich werden die Inhalte der RM-Zel­ len mit der Sequenzzahl #i, die von einem Zielendge­ rät über die Rückwärtsverbindung zu einem Knoten übertragen werden, beispielsweise die Inhalte der von dem Zielendgerät T52 zu dem Knoten N52 übertragenen RM-Zelle RM53 in die RM-Zelle mit der folgenden Se­ quenzzahl #i + 1, wie die RM-Zelle RM51, die über die Vorwärtsverbindung übertragen wird, in dem Knoten N52 kopiert und in die nach unten gerichtete Richtung übertragen. Selbstverständlich kopiert der Knoten N52 die Inhalte der RM-Zelle mit der Sequenznummer #i + 1, wie die RM51, und, überträgt sie an das Zielendgerät T52.

Wie oben beschrieben wurde, kann von der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i + 1, die über die Vorwärtsverbindung übertragen wird, der Knoten in der Stromabwärtsrich­ tung, wie der Knoten N53 auch die Daten von der RM- Zelle mit der Sequenzzahl #i empfangen, die über die Rückwärtsverbindung übertragen wird.

Auf diese Weise empfängt jeder Knoten auf dem Ein­ richtungsring sowohl die Daten der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i, die über die Vorwärtsverbindung über­ tragen wird, als auch die Daten der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i - 1, die über die Rückwärtsverbindung übertragen wird, von der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i, die über die Vorwärtsverbindung übertragen wird.

Im folgenden wird die Betriebsweise der Knoten und der Zielendgeräte in dem oben erwähnten Einrichtungs­ ring beschrieben.

Von dem Quellenendgerät T51 werden RM-Zellen mit den individuellen Sequenzzahlen periodisch an die Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten N52, N53 und N54 über die Vorwärtsverbindung gesendet. Dann werden die Inhalte der RM-Zellen in jedem der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten kopiert und zu den Zielendgeräten T52, T53 und T54 übertragen. In den Zielendgeräten T52, T53, T54 wird die Richtung der RM-Zelle geändert (DIR wird von "0" in "1" geändert) und die geänderte RM-Zelle wird über die Rückwärtsverbindung zu den Verzweigungs- und Vereinigungsknoten N52, N53 und N54 jeweils übertragen, wie aus der RM53 in Fig. 21 zu erkennen ist.

Während der oben erwähnten Operation liefert bei­ spielsweise der Knoten N52 Überlastdaten auf der RM- Zelle mit der Sequenzzahl #i (RM53 in diesem Fall) über die Rückwärtsverbindung zu der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i + 1 über die Vorwärtsverbindung (die RM51 in diesem Fall). Die Inhalte der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i + 1 werden in dem Knoten N52 kopiert und über die Vorwärtsverbindung auf dem Ring übertra­ gen.

In gleicher Weise liefert der Knoten N52 Daten auf der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i + 1 über die Rück­ wärtsverbindung zu der RM-Zelle mit der Sequenzzahl #i + 2, die über die Vorwärtsverbindung übertragen wer­ den soll.

Der Knoten N53 realisiert die gleiche Operation und der Knoten N54 ändert das Richtungsattribut DIR der zu dem Knoten N51 zu übertragenden RM-Zelle von "0" auf "1". Somit wird die RM-Zelle zu dem Knoten N51 über die Rückwärtsverbindung übertragen.

In diesem Ausführungsbeispiel kann ein ähnliches Er­ gebnis erhalten werden, indem das Richtungsattribut der RM-Zelle so geändert wird, daß sie zu dem Quel­ lenendgerät T51 über den Knoten N51 anstelle des Kno­ tens N54 zurückgeliefert wird.

Die Auswahl der RM-Zelle zum Empfangen von Daten auf der RM-Zelle, die von dem Zielendgerät zu dem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten über die Rückwärts­ verbindung übertragen wird, muß nicht immer auf der Sequenzzahl basieren. Beim Empfang der von dem Ziel­ endgerät über die Rückwärtsverbindung übertragenen RM- Zelle kann der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten Daten auf dieser RM-Zelle zu der RM-Zelle liefern, die zuerst dorthin über die Vorwärtsverbindung an diesem Punkt übertragen wird.

Durch Realisieren der oben erwähnten Operation kann das Datenflußsystem erhalten werden, das die Übertra­ gung von redundanten RM-Zellen in ein Einrichtungs­ ringnetzwerk eliminiert.

Wie oben beschrieben wurde, werden entsprechend der vorliegenden Erfindung Überlastzustands-Verwaltungs- oder Managementtabellen für Ports zum Empfangen von RM-Zellen in dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten vorgesehen und vereinigte Überlastzustandsdaten wer­ den an das Quellenendgerät über die Rückwärtsverbin­ dung übertragen. Folglich ist selbst in dem Mehrbele­ gungsverbindungsnetzwerk eine Überlaststeuerung mög­ lich, die Zeitverzögerungen beim Übertragen von RM- Zellen zu den Ports berücksichtigt. Weiterhin kann entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Auswahl eines spezifischen Verzweigungs- und Vereinigungskno­ tens zum Konzentrieren von RM-Zellen, wie benötigt, die Verarbeitungslast an dem Verzweigungs- und Ver­ einigungsknoten verringert werden.

Darüber hinaus wird die Datenübertragungsrate auf der Grundlage des am meisten überlasteten Ports in ver­ zweigten Verbindungen reguliert oder die Datenüber­ tragungsrate wird auf der Grundlage des Überlastzu­ standes einer verzweigten Verbindung eingestellt. Folglich ist eine geeignete Datenübertragung für das Mehrbelegungsverbindungsnetzwerk möglich.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Da­ tenflußsteuerung in dem Mehrbelegungsverbindungsnetz­ werk möglich, ohne verfügbare Bandbreite zu vergeu­ den.

Darüber hinaus kann ein Mehrbelegungsbaumverbindungs­ netzwerk erhalten werden, das aktiv die Verzweigungs- und Vereinigungsknoten entsprechend der Hinzufügung oder Verringerung von Zielendgeräten schaltet.

Darüber hinaus kann in dem Einrichtungsringnetzwerk die Anzahl von zu verarbeitenden und zu übertragenden RM-Zellen für die Datenübertragung verringert werden.

Claims (20)

1. Mehrbelegungsverbindungs-Steuervorrichtung, die in einem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten (N10) eines Mehrbelegungsverbindungs-ATM- Netzwerks angeordnet ist, wobei der Verzwei­ gungs- und Vereinigungsknoten (N10) einen Port mit einer Quellenendstelle (T20) und Ports mit einer Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) verbindet, um Benutzerzellen, RM-Zellen und Verzweigungsinformationen von der Quellenend­ stelle (T20) über eine Vorwärtsverbindung zu ei­ ner Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) zu übertragen, und um die RM-Zellen, die asyn­ chron von der Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) zu dem Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten (N10) über eine Rückwärtsverbindung über­ tragen werden, zu vereinigen mit:
einer Überlastzustands-Managementtabelle (10) zum Verwalten eines Überlastzustandes mittels aller RM-Zellen, und
einem Controller zum Steuern der Übertragung ei­ ner RM-Zelle des überlastfreien Zustandes von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten (N10) zu der Quellenendstelle (T20) über die Rück­ wärtsverbindung nach Empfang aller anderen RM- Zellen des überlastfreien Zustandes mit der gleichen Sequenznummer von der Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12),
wobei der Controller auch eine Übertragung der Überlastzustands-RM-Zelle von dem Verzweigungs- und Vereinigungsknoten (N10) zu der Quellenend­ stelle (T20) über die Rückwärtsverbindung steu­ ert und eine darauffolgende Übertragung von Überlastzustands-RM-Zellen mit der gleichen Se­ quenznummer nach Empfang der Überlastzustands-RM- Zelle von einem der Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) stoppt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Controller in einem ER-Mo­ dus, bei der die gewünschte Vorwärtsverbindungs-Über­ tragungsgeschwindigkeit eingestellt ist, eine Überlastzustands-RM-Zelle, die eine niedrigere Übertragungsrate verlangt, an die Quellenend­ stelle (T20) sendet, wenn ein Überlastzustand in der Vorwärtsverbindung erfaßt wird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Controller die Überlastzustands-RM-Zelle zu der Quellenendstel­ le (T20) überträgt, wenn ein Fehler des Empfangs der RM-Zelle des überlastfreien Zustandes in der Sequenz detektiert wurde, und danach eine Ant­ wort zu der Quellenendstelle (T20) in der Se­ quenz stoppt.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Controller die Überlastzu­ stands-RM-Zelle zu der Quellenendstelle (T20) überträgt, wenn er die RM-Zelle des überlast­ freien Zustandes nicht in einem bestimmten Zeit­ raum empfängt und danach eine Antwort zu der Quellenendstelle (T20) in der Sequenz stoppt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Controller die Überlastzu­ stands-RM-Zelle zu der Quellenendstelle (T20) sendet, wenn er nicht die RM-Zelle des überlast­ freien Zustandes in dem bestimmten Zeitraum emp­ fängt, wobei der bestimmte Zeitraum durch eine Entfernung und eine Knotenzahl zwischen dem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten (N10) und der Zielendstelle bestimmt ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Ver­ zweigungs- und Vereinigungsknoten (N3) vorgese­ hen ist, der nächst zu der Quellenendstelle (T5) angeordnet ist.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller eine Überlastantwort steuert, wenn eine Anzahl von Vorwärtsverbindungen von der Quellenendstel­ le (T20) einen bestimmten Wert (ST12) über­ schreitet.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller die Überlastantwort steuert, wenn eine Summe von PCRs von der Quellenendstelle (T20) einen spezi­ fischen Wert überschreitet.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten (N4) eine Signalisie­ rungsprozedur von der Quellenendstelle (T5) emp­ fängt, die von dem Controller verwendet wird, um die Überlastzustands-RM-Zelle zu steuern.

10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller eine Steuerung einer fehlerhaften Zielendstelle stoppt, bis die fehlerhafte Zielendstelle wieder hergestellt ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Knoten eine Operation und Wartungszelle über die Rückwärtsverbindung sen­ det, um die fehlerhafte Zielendstelle zu identi­ fizieren.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Controller die RM-Zelle des überlastfreien Zustandes über die Rückwärts­ verbindung überträgt, wenn ein überlastfreier Zustand in einem bestimmten Port für einen be­ stimmten Zeitraum detektiert wird.

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Controller eine informie­ rende RM-Zelle Überträgt, die einen Steuerzu­ stand des Verzweigungs- und Vereinigungsknotens (N41) zu einem folgenden Knoten anzeigt.

14. Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Controller eine zweite in­ formierende RM-Zelle überträgt, die angibt, daß die Steuerung der Rückwärtsverbindung fortge­ setzt wird, wenn keine Akzeptanz von einem ande­ ren Knoten empfangen wird.

15. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Netzwerk ein Einrichtungs­ ringnetzwerk ist, das Ringknoten (N51, N52, N53, N54) zum Schreiben des Überlastzustandes der Vorwärtsverbindung in eine folgende Ringzelle einschließt.

16. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Ringknoten (N51-N54) eine RM-Zelle mit der Überlastzustandsin­ formation hinsichtlich der Vorwärtsverbindung zu einer Zielendstelle dafür sendet und eine RM- Zelle mit früherer Überlastzustandsinformation hinsichtlich der Zielendstelle dafür zu einem darauffolgenden Ringknoten in dem Ringnetzwerk sendet.

17. Verwendung einer Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrbelegungsverbindungs-ATM-Netzwerk ein erstes (#1) und ein zweites (#2) Steuerseg­ ment aufweist, derart, daß das erste Steuerseg­ ment (#1) mindestens eine Zielendstelle (T31), einen mit dieser verbundenen, die Steuervorrich­ tung enthaltenden Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten (N31) und einen ersten Teil eines ausgewählten, mit dem Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten (N31) verbundenen Knotens (N32) und das zweite Steuersegment mindestens ein Zielend­ gerät (T33), einen mit diesem verbundenen weite­ ren Knoten (N33) und einen mit dem weiteren Kno­ ten (N33) verbundenen zweiten Teil des ausge­ wählten Knotens (32) enthalten, und wobei der erste Teil des ausgewählten Knotens (N32) in dem ersten Steuersegment (A) als eine virtuelle Zie­ lendstelle anstelle einer ausgewählten Zielend­ stelle antwortet und der zweite Teil des ausge­ wählten Knotens (N32) in dem zweiten Steuerseg­ ment (#2) einen Überlastzustand in dem zweiten Steuersegment (#2) einschließlich der ausgewähl­ ten Zielendstelle steuert.

18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der ausgewählte Knoten eine Anfangszellengeschwindigkeit ICR für das zweite Steuersegment (#2) aufweist, die unterschiedlich zu der ICR für das erste Steuersegment (#1) ist.

19. Verfahren zum Steuern eines Verzweigungs- und Vereinigungsknotens (N10), der einen Port mit einer Quellenendstelle (T20) und Ports mit einer Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) in einem Mehrbelegungsverbindungs-ATM-Netzwerk ver­ bindet, folgende Schritte umfassend:
Senden von Benutzerzellen und RM-Zellen ein­ schließlich Verzweigungsinformationen von der Quellenendstelle (T20) zu der Mehrzahl von Ziel­ endstellen (T10, T11, T12) Über eine Vorwärts­ verbindung,
asynchrones Senden von RM-Zellen des überlast­ freien Zustandes und/oder Überlastzustands-RM- Zellen von der Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) über den Verzweigungs- und Vereini­ gungsknoten (N10) über eine Rückwärtsverbindung, Vereinigen der RM-Zellen, die asynchron von der Mehrzahl von Zielendstellen (T10, T11, T12) übertragen wurden,
Verwalten eines Überlastzustandes mittels aller Zellen mit einer Mehrzahl von Überlastzustands- Managementtabellen (10), wobei jeder Port durch eine entsprechende Überlastzustands-Management­ tabelle (10) verwaltet wird,
Übertragen der RM-Zelle des überlastfreien Zu­ standes von dem Verzweigungs- und Vereinigungs­ knoten (N10) an die Quellenendstelle (T20) über die Rückwärtsverbindung, nachdem alle anderen RM- Zellen des überlastfreien Zustandes mit der gleichen Sequenznummer von der Mehrzahl von Zielendstellen empfangen wurden, und
Übertragen der Überlastzustands-RM-Zelle und Stoppen einer folgenden Übertragung der Über­ lastzustands-RM-Zellen mit der gleichen Sequenz­ nummer wie die übertragene Überlastzustands-RM- Zelle von dem Verzweigungs- und Vereinigungskno­ ten (N10) zu der Quellenendstelle (T20) über die Rückwärtsverbindung nach Empfang der Überlastzu­ stands-RM-Zelle von einer der Mehrzahl von Ziel­ endstellen (T10, T11, T12).

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt, des Verwaltens den Schritt des Erneuerns der entsprechenden Überlastzu­ stands-Managementtabelle (10) umfaßt, wenn der Verzweigungs- und Vereinigungsknoten (N10) die RM-Zelle von einer jeweiligen Zielendstelle emp­ fängt.