DE69033695T2

DE69033695T2 - Anrufverwaltungssystem in einer ATM-Vermittlungsanlage

Info

Publication number: DE69033695T2
Application number: DE69033695T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kakuma; Atsuhisa Takahashi; Yoshihiro Uchida
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2010-08-07
Also published as: JP2837182B2; US5070498A; EP0411674A3; JPH0365839A; EP0411674B1; CA2022733A1; CA2022733C; EP0411674A2; DE69033695D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anrufsteuersystem in einem Netz und insbesondere ein Anrufsteuersystem in einer ATM Vermittlung (nachstehend auch als Vermittlungsstelle bezeichnet) zum Integrieren und Vermitteln von verschiedenen Typen von Information, die sich in den Verkehrscharakteristiken unterscheiden, beispielsweise Sprache, Daten und Bewegungsbilder, unter Verwendung eines asynchronen Transfermodus (ATM) wie in einem dienstintegrierten Digitalnetz (Integrated Services Digital Network ISDN).
Mit der jüngsten weit verbreiteten Verwendung von Datenkommunikationen wird nicht nur herkömmliche Sprache, sondern auch wichtige Daten unter Verwendung von öffentlichen Vermittlungsleitungen kommuniziert. In zukünftigen Kommunikationsnetzen werden deshalb eine Übertragung und Vermittlung von Daten mit hoher Qualität benötigt. Für ein Kommunikationsdienstnetz zum Bereitstellen nicht nur von Sprache und Niedergeschwindigkeits-Daten, sondern auch von Hochgeschwindigkeits-Daten wie Bewegungsbilder ist das Breitband-ISDN (B-ISDN) in die Stufe einer praktischen Anwendung eingetreten und verschiedene Typen von Schnittstellen sind standardisiert worden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vermittlungssystemen kann das B-ISDN gleichermaßen Information mit verschiedenen Geschwindigkeiten, beispielsweise Sprache, Niedergeschwindigkeits-Daten und Bewegungsbilder, behandeln und kann ferner kontinuierliche Information und Burst- Information ebenfalls behandeln.
In derartigen ATM Kommunikationen muss das gleiche Anrufsteuerverfahren für Anrufe mit verschiedenen Verkehrscharakteristiken verwendet werden. In den ATM Kommunikationen ist jedoch die Übertragung von Kanälen, die von Kommunikationen verwendet werden, in Abhängigkeit von den Inhalten der Dienste nicht periodisch und die Anzahl von übertragenen Kanälen pro Einheitszeit ist nicht gleichförmig. Deshalb gibt es einen Unsicherheitsaspekt darin, dass die Qualität sogar für einen Anruf, der einmal verbunden wird, nicht vollständig garantiert werden kann. Um den Unsicherheitsaspekt zu beseitigen und die Übertragung von Information mit verschiedenen Verkehrscharakteristiken mit der gleichen Prozedur zu steuern, gibt es in den ATM Kommunikationen die Nachfrage nach einem Anrufsteuersystem, welches sich von dem herkömmlichen Leitungsvermittlungssystem unterscheidet.
In dem ATM Netz wird Information von verschiedenen Bändern in Einheiten einer festen Länge übertragen und vermittelt, wobei diese Einheiten als Zellen bezeichnet werden, um von dem herkömmlichen Paketvermittlungssystem unterscheidbar zu sein. Da Leitungsdaten und Paketdaten in Zelleneinheiten ohne eine Unterscheidung dazwischen multiplexiert werden, kann das ATM Netz Dienste, die verschiedene Übertragungsraten benötigen, mit einer Flexibilität aufnehmen, wodurch ermöglicht wird, dass Übertragungsleitungen effektiv verwendet werden.
Fig. 1 ist ein Konzeptdiagramm von Kommunikationen in dem ATM Netz. Benutzerinformation wird in mehrere Zellen gemäß ihrer Länge mit einem zu einer Zelle hinzugefügten Header (Anfangsblock) übertragen. Als ein Beispiel ist der Header einer Zelle in der Länge mehrere Bites und sein Datenteil ist ungefähr 32 bis 120 Bites in der Länge. Der Header weist einen Kanalidentifizierer auf, der als VCI bezeichnet wird, um so den Benutzer zu identifizieren, der die Information überträgt. Nachdem sie in Zellen aufgeteilt ist, wird die Benutzerinformation auf dem ATM Highway für eine Übertragung und Vermittlung multiplexiert. Diese Vermittlung wird als Selbstleitung (Self-Routing) bezeichnet, weil in der ATM Vermittlungseinrichtung des Netzes ein Puffer, in den die Zellendaten eingeschrieben werden sollen, von einem Prozessor in der Vermittlungseinrichtung unter Verwendung einer Kanalnummer bestimmt wird und die Zellendaten autonom durch das Netz gemäß der Bestimmung des Puffers fließen. Auf der Empfangsseite werden die benötigten Zellen von dem ATM Highway auf Grundlage des Kanalidentifizierers (VCI) extrahiert und der Header wird entfernt, um die Benutzerinformation zu reproduzieren.
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen synchronen Übertragungsmodus (STM) ermöglicht das ATM System, dass die gleiche Benutzerinformation asynchron auf dem ATM Highway übertragen wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Das ATM System ermöglicht, dass Sprachübertragungsdaten, deren Verzögerung nicht zugelassen ist, zwischen Daten, zum Beispiel in Datendiensten, in denen irgendeine Antwortwartezeit zugelassen wird, eingefügt werden.
Die von dem ATM Netz ausgeführten Dienste umfassen die Übertragung von Sprache, Daten und Bewegungsbildern. Die Charakteristik jedes Dienstes und der Funktionen, die von jedem Dienst benötigt werden, werden nachstehend beschrieben.

(1) Der Sprachdienst

Die in dem Sprachdienst übertragene Information wird im Vergleich mit anderen Diensten in dem Sprachdienst bei geringer Geschwindigkeit und kontinuierlich übertragen. Der Sprachdienst ist in den Verzögerungsbedingungen strikt.

(2) Der Datendienst

Wenn Daten in dem Datendienst gelöscht werden, wird ein Prozess einer Neuübertragung ausgeführt. Die Neuübertragung erhöht die Informationsmenge. Somit sind die Bedingungen zum Löschen von Information strikt. Der Betrag von Information ist pro Einheitszeit nicht gleichförmig. Andererseits ist der Datendienst bezüglich der Verzögerungszeit im Vergleich mit dem Sprachdienst nicht strikt.

(3) Der Bewegungsbilddienst

In dem Bewegungsbilddienst ist die Informationsmenge pro Einheitszeit in der gleichen Weise wie bei dem Datendienst nicht gleichförmig und die Verzögerungsbedingungen sind in der gleichen Weise wie bei dem Sprachdienst strikt.
Da das ATM Netz diese Dienste integriert und behandelt, werden die Charakteristiken jedes Dienstes in der Bandbreite der Information ausgedrückt. Die Bandbreite der Information wird im Hinblick auf ihren durchschnittlichen Mittelwert und ihrem Spitzenwert ausgedrückt, wobei Konfigurationen (kontinuierlich, Burst) der Dienste berücksichtigt werden. Zum Beispiel wird von der ATM Vermittlungsstelle gefordert, dass sie Funktionen nicht nur zum Vermitteln von Mittelwerten von Information, sondern auch zum Vermitteln von Spitzenwerten von Information aufweist.
Um die von jedem Dienst benötigten Bedingungen zu erfüllen, werden die folgenden Bedingungen berücksichtigt.
Löschungsbedingungen: Für Information, die hinsichtlich Löschungsbedingungen strikt ist, ist der Spitzenwert der Bandbreiten von Information wesentlicher als deren Durchschnitt.
Verzögerungsbedingungen: Information, die mit Verzögerungsbedingungen strikt ist, benötigt einen Spielraum eines Durchschnitts der Bandbreiten.
Das heißt, um jedem Dienst mit einer hohen Qualität in der ATM Vermittlungsstelle anzubieten, muss der Mittelwert und der Spitzenwert von Informationsbandbreiten für ein Vermitteln gemäß der Inhalte der Dienste in dem ATM Netz adäquat berücksichtigt werden.
Bei der Anrufsteuerung sollte eine Bestimmung durchgeführt, werden, ob ein Anruf akzeptiert werden kann oder nicht, wenn der Anruf durchgeführt wird. Ferner wird in dem ATM Netz, im Gegensatz zu dem STM Netz, gefordert, dass eine Übertragungsqualität sogar für einen Anruf, der einmal akzeptiert wurde, garantiert wird, weil sich die Informationsmenge ändert.
Deshalb benötigt die Anrufsteuerung die folgenden Funktionen:
(1) Wenn ein Anruf durchgeführt wird, wird bestimmt, ob die Einstellung eines Pfads, der einen Dienst garantieren kann, den der Anruf benötigt, möglich ist oder nicht. Wenn dies nicht möglich ist, wird die Annahme des Anrufs nicht zugelassen.
(2) Der Dienst eines Anrufs, der einmal angenommen wurde, wird garantiert.
Um diese Funktionen zu implementieren, benötigt die ATM Vermittlungsstelle die folgenden Prozesse:
(1) eine Erkennung des Status der ATM Vermittlungsstelle, um einen Pfad einzustellen, der den Dienst garantieren kann, den ein Anruf benötigt, wenn er gemacht wird, und
(2) eine Erkennung der Konfiguration von Information und das Ausführen einer Vermittlungsoperation gemäß der Konfiguration, um den Dienst eines Anrufs, der einmal angenommen wurde, zu garantieren.
Deshalb wird gefordert, dass in der Anrufsteuerung der ATM Vermittlungsstelle Veränderungen in der Information von der gleichen Prozedur gemäß ihrer Konfiguration verarbeitet werden können und ferner der Status der Vermittlungsstelle immer erkannt werden kann. Der voranstehend erwähnte Stand der Technik ist in dem Dokument von G. Waitruffet al., veröffentlicht in IEEE Globecom, Nov. 1988, Seiten 203-207, offenbart.
In der ATM Vermittlungsstelle wird, wie voranstehend beschrieben, eine Vermittlung durch das Selbstleitungs-System durchgeführt. Ein Modul, welches für die Selbstleitungs- Vermittlung verwendet wird, wird als Selbstleitungs-Modul (Self-Routing Module, SRM) bezeichnet. Das Selbstleitungs- Modul ist für eine Vermittlung zwischen einer Vielzahl seiner ankommenden Leitungen und seiner abgehenden Leitungen ausgelegt. Die Vermittlung wird in einer derartigen Weise durchgeführt, dass ein Puffer an jeder Überschneidung der ankommenden Leitungen und abgehenden Leitungen angeordnet wird, Daten in dem Puffer gemäß des voranstehend beschriebenen Kanalidentifizierers (VCI) gespeichert werden, und die Daten auf eine entsprechende abgehende Leitung ausgegeben werden. Somit sollte die Anrufsteuerung gemäß des Verwendungsbetrags eines Puffers, der an jeder der Überschneidungen der ankommenden Leitungen und abgehenden Leitungen platziert ist, ausgeführt werden. Jedoch verändert sich der Verwendungsbetrag des Puffers mit Konfigurationen von Information stark und einer Veränderung in dem Verwendungsbetrag des Puffers bezüglich der Anrufsteuerverarbeitungszeit wird groß, weil Breitbandinformation vermittelt wird. Es ist deshalb schwierig, den Status der Vermittlungsstelle gemäß dem Verwendungsbetrag der Puffer zu erkennen. Das heißt, für den Fall, bei dem der Verwendungsbetrag jedes Puffers gesammelt wird und dann ein Pfad für einen Anruf gemäß dem gesammelten Zustand der Puffer eingestellt wird, würde sich der Verwendungsbetrag jedes Puffers bereits verändert haben, wenn der Pfad eingestellt wurde. Daten würden einen Teil von Puffern überlaufen haben und die Daten würden gelöscht worden sein.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dann, wenn ein Pfad für einen Anruf in einer ATM Vermittlungsstelle eingestellt wird, eine Belastung, die das Ausmaß einer Kapazität eines Pfads, der von den Anruf in einer Verbindung der Vermittlungsstelle verwendet wird, zu ermitteln, zum Beispiel ein Verhältnis eines Datentransferbetrags zu einer Kapazität der Verbindung, in der der Transfer möglich ist, nämlich ein Verhältnis, mit dem die Verbindung ausschließlich belegt wird, und Anrufe für Dienste mit verschiedenen Charakteristiken gemäß der gleichen Prozedur unter Verwendung der Last zu steuern.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in eine ATM Vermittlungsstelle, die in einem digitalen Netz mit einem asynchronen Transfermodus (ATM) verwendet wird, um verschiedene Dienste einschließlich von Sprache, Datenkommunikationen und Bewegungsbildern bereitzustellen, und eine Vielzahl von Selbstleitungs-Modulen umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Eingangsverbindungen strecken, eine Vielzahl von Ausgangsverbindungen strecken und Puffer, die an jeweiligen Überschneidungen der Eingangsverbindungen und der Ausgangsverbindungen strecken zum Speichern von ATM Zellen platziert sind, umfasst. Ein Anrufsteuerverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Ermitteln, wenn ein Anruf an der ATM Vermittlungsstelle durchgeführt wird, einer Belastung (nachstehend auch als Last bezeichnet), die darstellt, wie viel von der Kapazität der Eingangs- und Ausgangsverbindungen strecken der Selbstleitungs-Module von dem Anruf verwendet wird, aus dem Mittelwert und dem Spitzenwert der Bandbreite des Anrufs, Addieren der Belastung zu jedem der gegenwärtigen Belastungswerte von Eingangsverbindungen strecken, Ausgangsverbindungen strecken und Puffern der Selbstleitungs- Module, die einen für den Anruf in der ATM Vermittlungsstelle eingestellten Pfad bilden, Bestimmen, ob die Ergebnisse der Addition einen maximalen Wert der Eingangsverbindungen strecken, der Ausgangsverbindungen strecken und der Puffer, die den Pfad bilden, übersteigt oder nicht, und Annehmen des Anrufs, wenn der Maximumwert als Ergebnis der Bestimmung nicht überschritten wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Konzeptdiagramm, welches Kommunikationen in einem ATM Netz darstellt;
Fig. 2 ein Funktionsblockschaltbild der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtkonfiguration einer Ausführungsform eines digitalen Vermittlungsnetzes einschließlich einer ATM Vermittlungsstelle darstellt;
Fig. 4 ein Konzeptdiagramm der Konfiguration eines Selbstleitungs-Moduls (SRM);
Fig. 5 eine Konfiguration einer Überschneidung von ankommenden und abgehenden Leitungen in dem Selbstleitungs-Modul (SRM);
Fig. 6 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen der Annahme (Akzeptanz) eines Anrufs;
Fig. 7 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Verwaltung des Vermittlungsnetzes;
Fig. 8 ein Blockdiagramm eines mehrstufigen Selbstleitungs-Abschnitts (MSSR);
Fig. 9 ein Verfahren zum Einstellen eines Koeffizienten K&sub2; auf Grundlage von Verzögerungsbedingungen und eines Koeffizienten K&sub3; auf Grundlage von Löschungsbedingungen;
Fig. 10 eine Ausführungsform einer ATM Zelle;
Fig. 11 ein Konzeptdiagramm einer Anrufsteuertabelle;
Fig. 12 die Inhalte einer Anrufsteuertabelle für einen Anruf;
Fig. 13 die Inhalte der Anrufsteuertabelle, wenn eine Vielzahl von Anrufen angenommen werden; und
Fig. 14 die Inhalte der Anrufsteuertabelle zum Erläutern der Annahme eines neuen Anrufs.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 2 ist ein Funktionsblockdiagramm der vorliegenden Erfindung. Ferner ist Fig. 2 ein Funktionsblockdiagramm eines Anrufsteuersystems in einer ATM Vermittlungsstelle in einem digitalen Netz mit einem asynchronen Transfermodus (ATM), welches verschiedene Typen von Diensten anbietet, einschließlich von Sprache, Datenkommunikationen und Bewegungsbildern.
Die ATM Vermittlungsstelle (Vermittlung) ist mit einer Vielzahl von Selbstleitungs-Modulen ausgerüstet, die jeweils eine Vielzahl von Eingangsverbindungsstrecken, eine Vielzahl von Ausgangsverbindungsstrecken und Puffern zum Speichern von ATM Zellen an Überschneidungen der Eingangsverbindungsstrecken und Ausgangsverbindungsstrecken umfassen.
Wenn ein Anruf an der ATM Vermittlungsstelle durchgeführt wird, wird eine Last bzw. Belastung, die darstellt, zu welchem Ausmaß der Anruf die Kapazität der Eingangsverbindungsstrecken und Ausgangsverbindungsstrecken der Selbstleitungs-Module in der ATM Vermittlungsstelle verwendet, aus dem Mittelwert und dem Spitzenwert der Bandbreite des Anrufs bei 1 in Fig. 2 ermittelt.
Als nächstes wird bei 2 die ermittelte Belastung, die dem Anruf entspricht, zu jedem gegenwärtigen Belastungswert einer Eingangsverbindungsstrecke und einer Ausgangsverbindungsstrecke der Selbstleitungs-Module, die einen Pfad bilden, der in der ATM Vermittlungsstelle für den Anruf eingestellt ist, und demjenigen jedes Puffers, der an einem Überschneidungspunkt zwischen den Eingangs- und Ausgang-Verbindungsstrecken vorgesehen ist, addiert, das heißt Belastungswerte, die darstellen, zu welchem Ausmaß die Verbindungsstrecken-Kapazität bereits verwendet worden ist. Dann wird bei 3 bestimmt, ob jedes der Ergebnisse der Addition jede von maximalen Belastungen für die Eingangsverbindungstrecke, die Ausgangsverbindungsstrecke und den Puffer, der den einzustellenden Pfad bildet, überschreitet oder nicht. Als Folge der Bestimmung, wenn jede der maximalen Belastungen nicht überschritten wird, wird der Anruf bei 4 akzeptiert.
Wie voranstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung dann, wenn ein Anruf durchgeführt wird, eine Belastung, die das Ausmaß der Kapazität von Eingangs- und Ausgangsverbindungsstrecken des Selbstleitungs-Moduls in der Vermittlungsstelle, die von dem Anruf verwendet werden, anzeigt, ermittelt, um eine Anrufsteuerung auszuführen. Die Belastung wird gemäß dem Informationstyp des Anrufs eingestellt und Signale mit verschiedenen Informationstypen werden von dem gleichen System behandelt.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines gesamten digitalen Vermittlungsnetzes einschließlich einer ATM Vermittlungsstelle unter Verwendung eines Anrufsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Figur weist die ATM Vermittlungsstelle 5 eine Vielzahl von ankommenden Leitungen und eine Vielzahl von abgehenden Leitungen auf. Eine Vielzahl von Telefonterminals 7 sind mit einer ankommenden Leitung und einer abgehenden Leitung über eine entfernte Elektronik, zum Beispiel einem Konzentrator 6, verbunden. Die Vermittlung der ATM Vermittlungsstelle 5 wird von einem Anrufprozessor 8 durchgeführt, der eine Anrufsteuertabelle 9 umfasst, in die Belastungen, die gegenwärtig zu Verbindungsstrecken und Puffern in der ATM Vermittlungsstelle 5 addiert werden, geschrieben werden.
Die ATM Vermittlungsstelle 5 ist allgemein so konfiguriert, dass eine Vielzahl von derartigen Selbstleitungs-Modulen (SRM), wie voranstehend beschrieben, in Kaskade geschaltet sind. Fig. 4 ist ein konzeptionelles Diagramm des Selbstleitungs-Moduls (SRM). Das SRM weist n ankommende Leitungen und n abgehende Leitungen auf und der Puffer, der an der Überschneidung der ankommenden Leitung mit der Nummer i und der abgehenden Leitung mit der Nummer j angeordnet ist, wird mit Bij bezeichnet. Es sei angenommen, dass eine Belastung des Puffers Bij mit Aij dargestellt wird, und ferner sei angenommen, dass allgemein gesagt eine Belastung einer ankommenden Leitung mit Ain dargestellt wird und eine Belastung einer abgehenden Leitung mit A&sub0; dargestellt wird. Wenn ein Anruf, der angenommen worden ist, auf der ankommenden Leitung mit der Nummer i ist, die abgehende Leitung mit der Nummer j als eine abgehende Leitung eingestellt wird und eine Belastung des Anrufs Ain ist, ist die Belastung Aij des Puffers Bij Ain.
Wenn eine Vielzahl von Anrufen an dem SRM eingestellt werden, dann werden die Belastungen der Puffer und der Verbindungsstrecken summiert. Das heißt, wenn eine Vielzahl von Anrufen (eine Anzahl p) auf der ankommenden Leitung mit der Nummer i sind, wird die Belastung auf ihre Verbindungsstrecke mit:
A i n i = A i n l ......... (1)
gegeben. Wenn in ähnlicher Weise eine Vielzahl von Anrufen (einer Anzahl q) auf der abgehenden Leitung mit der Nummer j vorhanden sind, dann wird die Belastung Aoj dieser Verbindungstrecke mit:
A o j = A o j l ......... (2)
gegeben.
Die Belastung Aoj der abgehenden Leitung mit der Nummer j wird eine Summe von Belastungen von Puffern, die mit der abgehenden Leitung mit der Nummer j verbunden sind, wie mit der Konfiguration einer Überschneidung von Verbindungsstrecken in dem SRM in Fig. 5 dargestellt. Das heißt,
A o j = A i j ........... (3)
In dem Anrufsteuerverfahren der ATM Vermittlungsstelle wird eine Tabelle mit Belastungswerten für Verbindungsstrecken und Puffern, die die Vermittlungsstelle bilden, d. h. eine Anrufsteuertabelle, erstellt. Wenn ein Anruf eingestellt ist, werden Belastungswerte, die für den Anruf ermittelt werden, in die Positionen, die den jeweiligen Verbindungsstrecken und Puffern entsprechen, die einen für den Anruf eingestellten Pfad bilden, innerhalb der Anrufsteuertabelle geschrieben, und zwar in der Tabelle gemäß einem Belastungswert des Anrufs und einem eingestellten Pfad.
Wenn ein Anruf durchgeführt wird, wird der Belastungswert des Anrufs für eine Anrufsteuerung abgeschätzt. Eine Bestimmung, ob ein Pfad eingestellt werden kann oder nicht, wird auf Grundlage des Belastungswerts der Inhalte der Tabelle durchgeführt. Wenn der Pfad nicht eingestellt werden kann, kann der Anruf nicht angenommen werden, und wenn die Einstellung des Pfads möglich ist, wird der Pfad eingestellt und der Belastungswert wird zu der Tabelle hinzugefügt.
Wenn der Anruf gelöst wird, wird der Pfad gelöst und der Belastungswert des Anrufs wird von der Tabelle subtrahiert.
Die Verwendungsbeträge von Puffern in der Vermittlungsstelle werden zum Vergleich mit den Belastungswerten in der Tabelle regelmäßig gelesen (bei langen Intervallen). Dies ermöglicht die Einstellung von Anrufen und die Garantie einer Pfadqualität ohne immer die Verwendungsbeträge der Puffer in der Vermittlungsstelle zu erkennen.
Wie voranstehend beschrieben, wird von dem ATM Netz gefordert, dass es verschiedene Typen von Informationen vermittelt. In dem ATM Netz werden für eine Vermittlung und Übertragung verschiedene Typen von Informationen in Informationselemente einer festen Länge, die als Zellen bezeichnet werden, aufgeteilt und gleichermaßen ohne Unterscheidung voneinander behandelt. Breitband-Information weist viele Zellen auf, die innerhalb einer Einheitszeit verarbeitet werden müssen, während Schmalband-Informationen wenige Zellen aufweist.
Die Berechnung von Belastungen wird auf Grundlage der Anzahl von Zellen ausgeführt, die innerhalb einer Einheitszeit verarbeitet werden können und somit stark von der Bandbreiteninformation beeinflusst werden. Wie voranstehend beschrieben, wird die Bandbreite durch Mittel- und Spitzenwerte in Abhängigkeit von den Typen von Information gegeben. Natürlich ist die Belastung proportional zu einem Mittelwert (BWav) von Bandbreiten von Information. Um die Qualität von Informationskommunikationen zu garantieren, wird gefordert, dass ein Austausch von Spitzenwerten (BWp) angenommen werden kann. Da die einfache Verwendung von Spitzenwerten beträchtlich den Wirkungsgrad verschlechtert, sollten Bedingungen in Abhängigkeit von der Konfiguration der Vermittlungsstelle und der Typen von Informationen berücksichtigt werden.
Das heißt, eine Belastung A kann als eine Summe eines zeitunabhängigen Terms, der von dem Mittelwert (Nav) von Bitraten von Information, die Bandbreiten der Information nach einer Digitalisierung darstellen, abhängt, und einem zeitveränderlichen Term, der von einem Spitzenwert (Np) abhängt, ausgedrückt werden.
A = P (Nav) + Q (Np) ... (4)
Der Term, der von dem Mittelwert (Nav) von Informationsbitraten abhängt, ist proportional zu dem Mittelwert (Nav) und wird somit folgendermaßen gegeben:
P (Nav) = K&sub1; · Nav ... (5)
Unter der Annahme, dass der Term, der von dem Spitzenwert abhängt, durch eine Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Spitzenwert gegeben wird, um eine mögliche Änderung des Spitzenwerts, der bezüglich des Mittelwerts zugelassen werden kann, darzustellen, wird dies als Funktion von Nav und Np mit
Q (Np) = f (Nav-Np) ... (6)
gegeben. In den Gleichungen (4), (5) und (6) werden die Bedingungen, die von der Vermittlungsstellenkonfiguration und dem Unterschied in dem Informationstyp abhängen, nicht berücksichtigt. Die Bedingungen, die von dem Unterschied in dem Informationstyp abhängen, umfassen Löschungs- und Verzögerungsbedingungen wie voranstehend beschrieben. Für Information, die mit Verzögerungsbedingungen strikt ist, um Anrufe zu verringern, die durch Puffer gehen, die in einem für einen Anruf für die Information eingestellten Pfad enthalten sind, ist es erforderlich, dass die auftretende Belastung erhöht werden kann. Dies übt einen Einfluss sowohl auf den vom mittelwert-abhängigen Term als auch den vom Spitzenwert-abhängigen Term aus. Das heißt, die Belastung, zu der die Verzögerungsbedingungen addiert werden, wird folgendermaßen gegeben:
At = A · K&sub2;
= K&sub2; · [P (Nav) + Q (Np)] ... (7)
Die Löschungsbedingungen werden von der Größe der Puffer in der Vermittlungsstelle und dem Spitzenwert der Information bestimmt. Die Belastung weist einen Einfluss auf den vom spitzenwert-abhängigen Term auf. Das heißt, indem bewirkt wird, dass Veränderungen als groß erscheinen, um einen Spielraum für Puffer bereitzustellen, ist es möglich, zu verhindern, dass Information gelöscht wird. Deshalb wird die Belastung Q1, zu der die Löschungsinformation addiert ist, folgendermaßen gegeben:
Q1 (Np) = K&sub3; · f (Nav-Np) ... (8)
Aus der vorangehenden Beschreibung wird die Berechnung einer Belastung für jede Information gemäß der folgenden Gleichung ausgeführt:
Atotal = K&sub2; [P (Nav) + Q1 (Np)]
= K&sub2; · [K&sub1; · Nav
+ K&sub3; · f (Nav - Np)] ... (9)
In Abhängigkeit von Information kann eine Priorität benötigt werden. Die Priorität kann durch Erhöhen einer Verzögerung in der Vermittlungsstelle implementiert werden. Somit kann dadurch, dass der Koeffizient K&sub2;, der den Verzögerungsbedingungen zugeordnet ist, groß gemacht wird, die Anrufsteuerung durchgeführt werden.
Die Berechnung einer Belastung für jeden Typ von Information wird mit Gleichung (9) ausgeführt, in der die folgenden Koeffizienten verwendet werden:
K&sub1; = ein Belastungskoeffizient in Abhängigkeit von der Bandbreite der Information;
K&sub2; = ein Koeffizient in Abhängigkeit von den Verzögerungsbedingungen;
K&sub3; = Koeffizient in Abhängigkeit von den Löschungsbedingungen; und
f(x) = ein Belastungskoeffizient in Abhängigkeit von Veränderungen in der Information.
Wie diese Koeffizienten gemäß der Typen von Information gegeben werden, wird als nächstes beschrieben.

(1) Kontinuierliche Information

Unter der Annahme, dass die Rate der Verbindungsstrecke mit der Nummer i der ATM Vermittlungsstelle Ni ist (Bits/Sekunde) und die Zellenlänge nc Bits ist, wird die Zellengeschwindigkeit auf der Verbindungsstrecke, das heißt die Anzahl ni von Zellen, die pro Sekunde übertragen werden, folgendermaßen gegeben:
ni = Ni/nc (Zelle/Sekunde) ... (10)
Wenn Daten kontinuierlich bei einer Rate von Na (Bits/Sekunde) übertragen werden, wird die Anzahl Na von Zellen, die pro Sekunde übertragen werden sollen, folgendermaßen gegeben:
na = Na/nc (Zellen/Sekunde) ... (11)
Eine Rate Kp, bei der die Verbindungsstrecken der ATM Vermittlungsstelle belegt sind, wird folgendermaßen gegeben:
Kp = na/ni ... (12)
Ein Belastungskoeffizient K&sub1; von Verbindungsstrecken und Puffern, der von der Bandbreite der Information abhängt, wird als eine Größe gegeben, die Kp zugeordnet ist.
Das heißt eine Belastung Aa für einen Anruf, wenn kontinuierliche Information bei Na (Bits/Sekunde) übertragen wird, wird als gleich zu der Verbindungsstrecken- Belegungsrate, mit
Aa = na/ni = Na/(nc · ni) ... (13)
gegeben. Hierbei kann P(Nav) in der Gleichung (4) durch die Belastung Aa für einen Anruf dargestellt werden, wenn kontinuierliche Information bei Na (Bits/Sekunde) übertragen wird, und wird somit durch
P (Nav) = Aa = Na/(nc · ni) ... (14)
gegeben. Da die Übertragungsrate von Information Na ist, wird der Belastungskoeffizient K&sub1; in Abhängigkeit von der Bandbreite der Information mit
K&sub1; = 1/(nc · ni) ... (15)
Wenn ein Pfad in der ATM Vermittlungsstelle eingestellt wird, dann stellt das SRM einen Pfad zum Verbinden der ankommenden Leitung mit der Nummer i zu der abgehenden Leitung mit der Nummer j so ein, dass eine Belastung von Aij auf den Puffer Bij angewendet wird, der an der Überschneidung der ankommenden Leitung mit der Nummer i und der abgehenden Leitung mit der Nummer j angeordnet ist.
Die Belastung Aij des Puffers Bij an der Überschneidung der ankommenden Leitung mit der Nummer i und der abgehenden Leitung mit der Nummer j wird mit einer Summe von Belastungen von Anrufen, die durch den Puffer gehen, dargestellt.
Das heißt, für den Fall von kontinuierlicher Information wird die Pufferbelastung als eine Summe von Belastungen von Anrufen, die durch den Puffer gehen, unabhängig von der Pufferlänge, die die Anzahl von Zellen anzeigt, die in den Puffer gespeichert werden können, ermittelt. Genauso für den Fall von Burst-Information (d. h. Bündel-Information) wird die Belastung unabhängig von der Pufferlänge eingestellt, da eine Information behandelt wird, als ob sie für einen Belastungsprozess kontinuierliche Information ist.
Dass die Pufferbelastung "1" wird, zeigt an, dass Anrufe nicht weiter eingestellt werden können, weil die Belegungsrate des Puffers als kontinuierliche Information 100% ist und dass Datenveränderungen in der Burst-Information durch eine Pufferlänge absorbiert werden. Unter der Annahme, dass ein Puffer 16 Zellen in der Länge ist, kann der Puffer bis zu 16 Zellen aufnehmen, wenn eingegebene Zellen sich in der Anzahl aufgrund der Burst-Natur von Burst-Information in dem Zustand, in dem die Pufferbelastung "1" ist, zunehmen.
Die Anzahl niij von Zellen, die in einen Puffer Bij für eine Sekunde eingetreten sind, wird mit
niij = Aij · ni ... (16)
gegeben. Das heißt, die Summe von Belastungen für p Anrufe, die durch den Puffer Bij gehen, wird mit
gegeben. Dies stimmt mit der Belastung Aij des Puffers Bij überein.
Andererseits wird unter der Annahme, dass die Bitrate der abgehenden Leitung mit der Nummer Nj (Bits/Sekunde) ist, die maximale Anzahl nj von Zellen, die von der abgehenden Leitung mit der Nummer j für eine Sekunde ausgegeben werden, mit
nj = Nj /nc ... (17)
gegeben. Unter der Annahme, dass der zu der abgehenden Leitung mit der Nummer j gehörige Wähler sequentiell die ankommenden Leitungen, jeweils eine einzeln, beginnend mit der ankommenden Leitung mit der Nummer 1, wählt und über einen Puffer Bij springt, wenn dieser keine Daten enthält, wird die Anzahl von Zellen, die von einem Puffer Bij, der zu der abgehenden Leitung mit der Nummer j gehört, für eine Sekunde ausgegeben werden, mit der folgenden Gleichung gegeben. Das heißt, die Anzahl von Zellen, die der Puffer Bij ausgibt, wird von dem Produkt des Verhältnisses der Belastung des Puffers zu der Summe von Belastungen von sämtlichen Puffern, die zu der abgehenden Leitung mit der Nummer j und nj gehören, gegeben.
n o i j = A i j · n j/ A i j .... (18)
ist
Die folgenden Bedingungen werden gefordert, um Zellen nicht zu löschen.
noij ≥ niij ... (19)
Das Einsetzen von Gleichungen (16) und (18) in die Gleichung (19) ergibt:
A i j ≤ n j/n i ........ (20)
Für eine kontinuierliche Information sind die Belastungen von Verbindungsstrecken und Puffern und Zellenlöschungsbedingungen wie folgt:
(1) die Belastung Aa für einen Anruf a wird mit Gleichung (14) dargestellt;
(2) die Belastung Ai für eine Verbindungsstrecke mit der Nummer i wird durch die Summe von Belastungen von Anrufen dargestellt, die in Verbindungsstrecken vorhanden sind;
(3) die Belastung Aij für den Puffer Bij wird durch eine Summe von Belastungen von Anrufen, die an Überschneidungen von Verbindungsstrecken des SRM vermittelt werden, dargestellt; und
(4) die mit Gleichung (20) ausgedrückte Bedingung wird gefordert, um Zellen nicht zu löschen.

(2) Burst-Information

Wenn man Information betrachtet, die den Mittelwert Na (Bits/Sekunde) von Bitraten und einen Spitzenwert von Np (Bits/Sekunde) in Zellen/Sekunde aufweist, wird die Zellentransferrate nabt zu einer Zeit t folgendermaßen gegeben:
nabt = na + (np-na) g(t) ... (21)
Da der erste Term ein fester Wert ist und der zweite Term ein variabler Wert ist, bezieht sich der erste Wert auf P(Nav) und der zweite Term bezieht sich auf Q(Np) aus Gleichung (4). Das heißt, in der Gleichung (21) ist unter der Annahme, dass die Zellenlänge einer ATM Zelle nc ist, na das Verhältnis von Na und nc und np ist das Verhältnis von Np und Nc.
Eine Funktion von g(t) in Gleichung (21) stellt die Burst- Natur von Burst-Information dar und die Burst-Natur ergibt sich aus einem Verfahren zum Komprimieren von Bewegungsbildern, zum Beispiel, und wird von Terminals, die mit dem Netz verbunden sind, bestimmt. In der vorliegenden Erfindung wird deshalb die Form von g(t) nicht festgestellt.
Wenn man den Mittelwert Na (Bits/Sekunde) nur berücksichtigt, können Zellen von dem zweiten Term in der Gleichung (21) gelöscht werden. Deshalb wird die Belastung Aij des Puffers Bii kompensiert. Unter der Annahme, dass die Belastung in Abhängigkeit von dem Mittelwert Aijm ist und die kompensierte Last in Abhängigkeit von dem variablen Wert Aijd ist, wird die Belastung Aij des Puffers Bij mit
Aij = Aijm + Aijd ... (22)
gegeben. Aus der Gleichung (13) wird Aijm mit
Aijm = na/ni ... (23)
gegeben. Zu dieser Zeit wird die Anzahl nojj von abgehenden Zellen des Puffers, wie Gleichung (18), mit
n o i j = (A i j m + A i j d) · n j/ A i j ...... (24)
gegeben. Die Anzahl niij von ankommenden Zellen des Puffers ist nabt. Wenn man annimmt, dass die Pufferlänge, das heißt, die Anzahl von Zellen, die der Puffer aufnehmen kann, nb ist, wird die folgende Bedingung erfordert, um Zellen nicht zu löschen.
niij - noji ≤ nb ... (25)
Das Einsetzen der Gleichungen (21) und (24) in die Gleichung (25) ergibt:
na + (np - na) g(t) - (Λ i j m + A i j d) · n j/ A i j ≤ n b .......(26)
Ein Einsetzen von na = niAijm, was sich aus einer Änderung der Gleichung (23) ergibt, in Gleichung (26) führt zu:
n i · A i j m - A i j m · n j/ A i j + (n p - n a) g(t) - A i j d · n j/Σ i j ≤ n b .............. (27)
Hierbei wird der maximale Wert von Aij aus der Gleichung (20) nj/ni, um Zellen nicht zu löschen. Ein Einsetzen davon in Gleichung (27) ergibt die folgende Gleichung. Der Grund zum Einsetzen des maximalen Werts ist, das Aij in dem Nenner des vierten Terms auf der linken Seite der Gleichung (27) vorhanden ist und ferner das Vorzeichen des vierten Terms negativ ist.
(np-na)g(t) - Aijd · ni ≤ nj, ... (28)
Ein Ändern der Gleichung (28) führt zu:
Hierbei sind die folgenden Belastungen definiert.
Die Spitzenlast: Aijp = np/ni
Die zulässige Belastung des Puffers Aijb = nb/ni
Die Gleichung (29) wird
Aijd ≥ (Aijp - Aijm)g(t) - Aijb ... (30)
Aus der vorangehenden Beschreibung wird die durchschnittliche Belastung Aijm von Burst-Information aus ihrem Mittelwert der Bitrate der Information berechnet und die Belastung von Burst-Information wird durch die Summe der durchschnittlichen Last und der kompensierten Last Aijd berechnet. Die kompensierte Last wird gemäß Gleichung (30) berechnet. Wenn eine Vielzahl von einzelnen Burst-Informationen dem gleichen Puffer zugeordnet werden, ist es nur erforderlich, dass Aijm und Aijd zu der Vielzahl von einzelnen Burst-Informationen zusammen unter Verwendung von Gleichungen (22) und (30) addiert werden. Die im Puffer zulässige Belastung, die der zweite Term auf der rechten Seite der Gleichung (30) ist, ist für eine Vielzahl von Burst-Anrufen nicht gemeinsam und kann somit nicht addiert werden. Deshalb wird die folgende Gleichung für eine Vielzahl von Burst-Anrufen verwendet.
A i j = A i j m a + (A i j p a - A i j m a) g (t) - A i j b ..... (31)
Durch Verwenden der Gleichung (31) ist es möglich, die Belastung von Burst-Information zu berechnen und diese in der gleichen Weise wie kontinuierliche Information zu behandeln. Der erste Term auf der rechten Seite der Gleichung (31) steht für die Summe von durchschnittlichen Belastungen für eine Vielzahl von Anrufen (der Anzahl p) und der zweite Term steht für die Summe von Produkten der kompensierten Belastung als eine Differenz zwischen der Spitzenbelastung und der durchschnittlichen Belastung und g(t).
Die Belastungsfunktion f(x) in Abhängigkeit von Veränderungen in der Information in Gleichung (9) wird, unter Verwendung von Gleichung (31), in der Form von
f (x) = (A i j p a + A i j m a) g (t) - A i j b .......(32)
gegeben.
Wie voranstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung die Anrufsteuerung gleichförmig auf Grundlage einer Idee ausgeführt, dass ohne Unterscheidung zwischen kontinuierlicher Information und Burst-Information unter Verwendung des Konzepts einer Belastung abgeschätzt wird, wie viel Kapazität von Verbindungsstrecken in einem Pfad, der für einen Anruf eingestellt ist, verwendet wird.
Fig. 6 ist ein Flussdiagramm des Anrufannahme- Bestimmungsprozesses in dem Anrufsteuersystem der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, wird eine Belastung A aus dem Mittelwert und dem Spitzenwert einer Bandbreite eines Anrufs, der an der Vermittlungsstelle durchgeführt wird, im Schritt 10 berechnet. Der Mittelwert und der Spitzenwert eines Anrufs werden ermittelt, indem der Benutzer des Anrufs veranlasst wird, eine Bewerbung für den Typ von Information durchzuführen, die in dem Anruf verwendet wird, wenn eine Leitung an dem Benutzer bereitgestellt wird und der Mittelwert und der Spitzenwert der Bandbreite des Anrufs in dem Moment bekannt sind, in dem der Anruf durchgeführt wird.
Als nächstes wird im Schritt 11 die Belastung A, die im Schritt 10 berechnet wird, zu jedem der gegenwärtigen Belastungswerte von Verbindungsstrecken und Puffern, die einen Pfad bilden, der für den Anruf eingestellt werden soll, addiert. Im Schritt 12 wird bestimmt, ob jedes der Ergebnisse der Additionen innerhalb einer maximalen Belastungsbedingung der Verbindungsstrecken und Puffern liegt oder nicht. Wenn sie innerhalb der maximalen Lastbedingung liegen, wird der Anruf im Schritt 13 angenommen. Wenn sie die maximale Lastbedingung überschreiten, wird der Anruf im Schritt 14 zurückgewiesen.
Fig. 7 zeigt Flussdiagramme eines Verwaltungsprozesses des Vermittlungsnetzes. Fig. 7A ist ein Flussdiagramm eines Anrufannahmeprozesses. Wenn ein Anruf im Schritt 15 angenommen wird, dann wird die Belastung A auf dem Mittelwert und dem Spitzenwert der Bandbreite des Anrufs im Schritt 16 berechnet. Im Schritt 17 wird die im Schritt 16 berechnete Belastung A zu jedem der gegenwärtigen Belastungswerte von Verbindungsstrecken und Puffern, die einen Pfad für den Anruf bilden, addiert.
Fig. 7B ist ein Flussdiagramm, wenn der Anruf gelöst wird. Wenn der Anruf im Schritt 18 gelöst wird, dann wird die Belastung A eines Anrufs, der gelöst werden soll, im Schritt 19 berechnet. Im Schritt 20 wird die im Schritt 19 berechnete Belastung A von jeder der gegenwärtigen Belastungen von Verbindungsstrecken und Puffern, die einen Pfad für den gelösten Anruf bilden, subtrahiert.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines mehrstufigen Selbstleitungs-Abschnitts (MSSR) zeigt, in dem Selbstleitungs-Module (SRM) in der ATM Vermittlungsstelle in Kaskade geschaltet sind. In der ATM Vermittlungseinrichtung wird eine Vermittlung durchgeführt, um eine ATM Zelle, die von einer Eingangsleitung eintritt, an eine spezifische Ausgangsleitung auszugeben. Deshalb wird eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung für einen Anruf spezifiziert. In der Konfiguration des MSSR der Fig. 8 weisen die Leitungen (Routen) des SRM der zweiten Stufe einen Freiheitsgrad zum Einstellen eines Pfads auf und die Routen von Eingangsleitungen der ersten Stufe und Ausgangsleitungen der dritten Stufe sind festgelegt.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Route in dem SRM nicht einfach eingestellt, sondern eine Route mit einem ausreichenden Raum von Belastungen wird auf Grundlage der gegenwärtigen Belastungen der Eingangsverbindungsstrecken, der Ausgangsverbindungsstrecken und der Puffer und der Belastungen des Anrufs, der durch die eingestellte Route geht, eingestellt. Diese Routenauswahl wird unter Verwendung des Freiheitsgrads des zweiten SRM in dem MSSR Abschnitt durchgeführt. In dem MSSR, der mit mehr als vier SRMs genauso ausgerüstet ist, wird die gleiche Prozedur verwendet.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Einstellen eines Koeffizienten zum Einstellen eines Koeffizienten K&sub2; in Abhängigkeit von den Verzögerungsbedingungen und eines Koeffizienten K&sub3; in Abhängigkeit von den Verzögerungsbedingungen und eines Koeffizienten K&sub3; in Abhängigkeit von den Löschungsbedingungen darstellt. Diese Werte werden experimentell bestimmt. In dem Selbstleitungs- Modul (SRM) der ATM Zelle tritt dann, wenn Daten von Eingangsverbindungsstrecken a, b und c den drei Puffern, die mit einem Wähler für eine Ausgangsverbindungsstrecke verbunden sind, eingegeben werden, keine Verzögerung an der Stufe von (1) auf, aber eine Verzögerung tritt an der Stufe von (2) auf.
Wenn in einem derartigen Fall in der vorliegenden Erfindung zum Beispiel Daten auf der Verbindungsstrecke b ein Bewegungsbild und strikt mit Verzögerungsbedingungen sind, dann wird die Belastung zum Beispiel mit 1,5 multipliziert, so dass der Anruf auf der Verbindungsstrecke c nicht angenommen wird und die Verzögerung des Anrufs auf der Verbindungsstrecke b beseitigt wird. Alternativ wird die Belastung des Anrufs auf der Verbindungsstrecke b mit 1,5 multipliziert, so dass es sich nur um den Anruf mit einer kleineren Bandbreite auf der Verbindungsstrecke handelt, der später angenommen wird, und die Verzögerungsbedingungen des Anrufs auf der Verbindungsstrecke b gehalten werden. Deshalb wird der Koeffizient K&sub2; in Abhängigkeit von den Verzögerungsbedingungen des Anrufs auf der Verbindungsstrecke b mit 1,5 eingestellt.
Zellen werden abgewiesen, wenn die Pufferkapazität überschritten wird, weil Spitzenwerte von Bitraten von Burstdaten, die aus einer Vielzahl von Eingangsverbindungsstrecken eingegeben werden, gleichzeitig während einer festen Periode zunehmen. Für Anrufe, die mit den Bedingungen einer Zurückweisung strikt sind, wird somit die Einstellung des Koeffizienten K&sub3; in Abhängigkeit von den Zurückweisungsbedingungen und die Einstellung des Pfads so ausgeführt, dass keine Zurückweisung von Zellen auftreten kann, indem die Belastung in Abhängigkeit von Veränderungen von Daten größer als tatsächlich gemacht wird und der Belegungsgrad des Pfads durch den Anruf für den Pfad, der für den Anruf eingestellt wird, erhöht wird.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer ATM Zelle. Die ATM Zelle umfasst einen Anfangsblock (Header), der die Zielstelle des Anrufs anzeigt und fünf Bytes lang ist, und einen Datenteil, der 48 Bytes lang ist. Somit ist die Länge nc der Zelle 53 · 8 = 424 Bits.
Als nächstes wird die Vorgehensweise zum Ermitteln der Belastung eines Anrufs beschrieben, wobei ein Anruf zum Übertragen von kontinuierlicher Information als Beispiel verwendet wird. Unter der Annahme, dass die Bandbreite der kontinuierlichen Information 45 Mp ist, werden sowohl der Mittelwert Na als auch der Spitzenwert Np der Bitrate 45 Mbps. Unter der Annahme der Geschwindigkeit einer Verbindungsstrecke in der Vermittlungsstelle mit 1,2 Gbps wird die Anzahl ni von Zellen, die über die Verbindungsstrecke übertragen werden können, das Verhältnis der Zellenlänge nc = 424 Bits zu der Verbindungsstreckengeschwindigkeit Ni = 1,2 Gbps, d. h. 2,8 · 10&sup6;.
Da der zeitveränderliche Term in der Gleichung (4) 0 wird, enthält die Belastung A für die Zelle nur einen zeitunabhängigen Term. Dieser Term wird unter Verwendung von Gleichung (13) erhalten und die Belastung A wird ungefähr 0,04.
Fig. 11 ist ein konzeptionelles Diagramm der Anrufsteuertabelle 9 in Fig. 3, das heißt die Tabelle zum Speichern von gegenwärtigen Belastungswerten für Verbindungsstrecken und Puffern des Selbstleitungs-Moduls (SRM), das die ATM Vermittlungsstelle 5 bildet. In Fig. 4 weist das SRM n Eingangsverbindungsstrecken und n Ausgangsverbindungsstrecken auf, während in Fig. 11 das SRM vier Eingangsverbindungsstrecken und vier Ausgangsverbindungsstrecken aufweist. Da ein Puffer an jeder Überschneidung der Eingangsverbindungsstrecken und Ausgangsverbindungsstrecken angeordnet ist, ist die Anrufsteuertabelle konfiguriert, um Belastungen für die Verbindungsstrecken und die Puffer anzuzeigen.
Fig. 12 zeigt die Inhalte der Anrufsteuertabelle, wenn der Pfad für einen Anruf, der eine Belastung A von 0,04 aufweist, von der Eingangsverbindungsstrecke mit der Nummer 1 zu der Ausgangsverbindungsstrecke mit der Nummer 2 in Fig. 11 eingestellt wird. In der Figur wird eine Belastung für jede der Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken und Puffer gespeichert. In Fig. 11 wird angenommen, dass Belastungen jeweils für eine Verbindungsstrecke zwischen Puffern in der Tabelle gespeichert sind. Für den Fall, dass eine Anrufsteuertabelle für jedes SRM vorgesehen ist, wird die Belastung zwischen Puffern niemals diejenige einer Eingangsverbindungsstrecke oder Ausgangsverbindungsstrecke, die mit den Puffern verbunden sind, überschreiten. Wenn somit eine Bestimmung im Schritt 12 der Fig. 6 dahingehend durchgeführt wird, ob die Belastung einer Eingangsverbindungsstrecke oder Ausgangsverbindungsstrecke den maximalen Wert überschreitet, muss die Bestimmung einer Belastung einer Verbindungsstrecke zwischen Puffern nicht durchgeführt werden.
Fig. 13 zeigt die Inhalte der Anrufsteuertabelle, wenn eine Vielzahl von Anrufen angenommen werden. Die Belastungen für mehrere Anrufe werden berechnet und zu der Anrufsteuertabelle der Fig. 12 addiert, wodurch derartige Inhalte wie in Fig. 13 gezeigt, erhalten werden.
Fig. 14 zeigt die Inhalte der Anrufsteuertabelle zur Erläuterung einer Annahme eines neuen Anrufs. In Fig. 13 sei ein Fall betrachtet, bei dem ein neuer Anruf, dessen Belastung 0,35 ist, angenommen wird. Wenn der neue Anruf über die Eingangsverbindungsstrecke mit der Nummer 0 eingegeben wird, wird die Belastung der Eingangsverbindungsstrecke größer als 1, so dass die Annahme des Anrufs zurückgewiesen wird. Wenn der neue Anruf über die Eingangsverbindungsstrecke mit der Nummer 1 eingegeben und über die Ausgangsverbindungsstrecke mit der Nummer 1 ausgegeben wird, dann übersteigt die Belastung der Ausgangsverbindungsstrecke 1. Somit wird die Annahme des Anrufs zurückgewiesen. Wenn andererseits der neue Anruf über die Eingangsverbindungsstrecke mit der Nummer 1 eingegeben und über die Ausgangsverbindungsstrecke mit der Nummer 2 ausgegeben wird, wird die Belastung des Puffers, der an der Überschneidung der Eingangs- und Ausgangsverbindungen angeordnet ist, berechnet und es wird festgestellt, dass sie kleiner als 1 ist. Somit wird der Anruf angenommen und der Pfad wird eingestellt.
Wie voranstehend mit näheren Einzelheiten beschrieben, kann die vorliegende Erfindung auf eine ATM Kommunikation angewendet werden, die nicht nur Sprache und Niedergeschwindigkeits-Daten, sondern auch Hochgeschwindigkeits-Daten, wie Bewegungsbilder, behandelt, und kann Anrufe für verschiedene Typen von Informationen gemäß der gleichen Steuerprozedur steuern, wodurch eine Kommunikationsqualität in dem ATM Netz verbessert wird.

Claims

1. Anrufzulassungs-Steuerverfahren für eine ATM- Vermittlung, die durch einen Pfad, welcher Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken, und Puffer umfasst, Zellen fester Länge leitet, wobei jede Kanalidentifikationsdaten enthält und von Informationsdaten eines Anrufs geteilt ist, umfassend die folgenden Schritte:

wenn eine Anrufanforderung an die ATM- Vermittlungsvorrichtung erzeugt wird, Ermitteln einer Belastung, welche darstellt wie viel von der Kapazität des Pfades von dem Anruf verwendet wird, beruhend auf einem Mittelwert und Spitzenwert der Bandbreite des Anrufs;

Addieren des Belastungswerts zu jedem der gegenwärtigen Belastungswerte von Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken und Puffern der den Pfad bildenden Vermittlung;

Bestimmen ob oder ob nicht jedes der Ergebnisse der Addition einen Maximalwert der Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken und Puffer, die den Pfad bilden, überschreitet; und

Annehmen des Anrufs, wenn als Ergebnis der Bestimmung der Maximalwert nicht überschritten wird.

2. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, in welchem die Vermittlung von ATM-Zellen in selbstleitenden Modulen der ATM-Vermittlung von einem Anrufprozessor gesteuert wird, und der Anrufprozessor ausgestattet ist mit einer Anrufsteuertabelle für jedes der selbstleitenden Module, wobei die Anrufsteuertabelle gegenwärtige Belastungswerte der Eingangsverbindungsstrecken, der Ausgangsverbindungsstrecken und der Puffer eines entsprechenden selbstleitenden Moduls speichert.

3. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem als Summe von Belastungen einer Vielzahl von Anrufen, die in eine Eingangsverbindungsstrecke des selbstleitenden Moduls eingegeben werden, die Belastung dieser einen Verbindungsstrecke gewonnen wird.

4. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem als Summe von Belastungen einer Vielzahl von Anrufen, die aus einer Ausgangsverbindungsstrecke des selbstleitenden Moduls ausgegeben werden, die Belastung dieser einen Ausgangsverbindungsstrecke gewonnen wird.

5. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem als Summe von Belastungen aller Puffer, die mit einer Ausgangsverbindungsstrecke des selbstleitenden Modul verbunden sind, die Belastung der einen Ausgangsverbindungsstrecke gewonnen wird.

6. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem Puffer zur Speicherung von ATM-Zellen, die an eine Ausgangsverbindungsstrecke des selbstleitenden Moduls ausgegeben werden sollen, mit der Ausgangsverbindungsstrecke über einen Auswähler verbunden sind, und der Auswähler sequentiell die Puffer auswählt, um die ATM-Zellen an die Ausgangsverbindungsstrecke auszugeben, und Puffer überspringt, welche keine ATM-Zelle speichern.

7. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Belastung des Anrufs ermittelt wird als die Summe eines konstanten Terms, welcher proportional ist zum Mittelwert von Informationsbitraten des Anrufs und sich mit der Zeit nicht verändert, und eines variablen Terms, welcher eine Funktion der Differenz zwischen dem Spitzenwert und dem Mittelwert der Bitraten ist und sich mit der Zeit verändert.

8. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei welchem die Belastung eines Anrufs für die Übertragung von Information, welche mit Verzögerungsbedingungen strikt ist, erhalten wird durch Multiplikation jeweils des konstanten Terms und des variablen Terms mit der gleichen Konstante, welche größer als 1 ist.

9. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei welchem die Belastung eines Anrufs für die Übertragung von Information, welche mit Aufgabebedingungen strikt ist, darin besteht den variablen Term mit einer Konstante zu multiplizieren, welche größer als 1 ist.

10. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Belastung A des Anrufs erhalten wird durch

A = K&sub2; (K&sub1; Nav + K&sub3; f(Nav - Np))

wobei Nav der Mittelwert der Informationsbitrate des Anrufs ist, Np der Spitzenwert der Bitrate ist, K&sub1; ein Belastungskoeffizient ist, der von der Informationsbandbreite abhängt, K&sub2; ein Koeffizient ist, der von Verzögerungsbedingungen der Information abhängt, K&sub3; ein Koeffizient ist, der von Abweisungsbedingungen der Information abhängt, und f(x) eine Belastungsfunktion von Informationsveränderungen ist.

11. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei welchem für einen Anruf zur Übertragung von kontinuierlicher Information der konstante Term erhalten wird durch Teilung der Zahl von ATM-Zellen, welche für eine Sekunde zu übertragen sind, welche gegeben ist als das Verhältnis der Bitrate des Anrufs zur Länge einer ATM-Zelle, was die Zahl von Bits der Zelle ist, durch die Anzahl von Zellen, welche über eine Verbindungsstrecke für eine Sekunde übertragen werden können, und welche gegeben ist als das Verhältnis der Informationsgeschwindigkeit in der Verbindungsstrecke und der Länge der ATM-Zelle, und der variable Term bei Null eingestellt wird.

12. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 10, bei welchem für einen Anruf zur Übertragung von kontinuierlicher Information der Belastungskoeffizient K&sub1;, der von der Informationsbandbreite abhängt, erhalten wird durch

K&sub1; = 1/(nc · ni),

wobei Na die Bitrate der Information ist, nc die Länge einer ATM-Zelle ist, und ni die Zahl von ATM-Zellen ist, welche über eine Verbindungsstrecke für eine Sekunde übertragen werden können, und wobei die Bitrate Na der Information dazu gebracht wird gleich Nav zu sein, wobei die Belastungsfunktion f(x), die von Veränderungen der Information abhängt, zu Null gemacht wird, und der Koeffizient K&sub2;, welcher von Verzögerungsbedingungen abhängt, bei 1 eingestellt ist.

13. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem für einen Anruf zur Übertragung von kontinuierlicher Information die Belastung jedes Puffers in dem selbstleitenden Modul gewonnen wird durch die Summe von Belastungen von einem oder mehreren Anrufen, welch durch den Puffer gehen.

14. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Bedingungen unter welchen keine ATM-Zelle an einer Ausgangsverbindungsstrecke verworfen wird, die ist, dass die Summe von Belastungen von Puffern, die mit der Ausgangsverbindungsstrecke des selbstleitenden Moduls verbunden sind, kleiner oder gleich ist wie das Verhältnis der Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde aus der Ausgangsverbindungsstrecke ausgegeben werden können, und der Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde über die Eingangsverbindungsstrecke übertragen werden können.

15. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei welchem für einen Anruf zur Übertragung von Burst- Information der konstante Term gewonnen wird durch Teilung der Zahl von für eine Sekunde zu sendenden ATM- Zellen, welche gegeben ist als Verhältnis des Mittelwerts der Bitrate des Anrufs und der Länge der ATM-Zelle, durch die Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde über eine Verbindungsstrecke übertragen werden können, welche gegeben ist als das Verhältnis der Geschwindigkeit der Verbindungsstrecke und der ATM- Zellenlänge, und wobei für den Spitzenwert der Bitrate die Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde zu übertragen sind, welche gegeben ist als das Verhältnis des Spitzenwerts der Bitrate und der ATM-Zellenlänge, geteilt wird durch die Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde über eine Verbindungsstrecke übertragen werden kann, eine Differenz zwischen dem Ergebnis dieser Teilung und dem konstanten Term multipliziert wird mit einer Zeitfunktion, welche die Burst-Natur der Burst- Information darstellt, abhängig von Ursachen, die ein Kompressionsverfahren umfassen, das Verhältnis der Zahl von Zellen, welche gespeichert werden können in dem Puffer, und der Zahl von Zellen, die für eine Sekunde über die Verbindungsstrecke übertragen werden können, von dem Ergebnis der Multiplikation abgezogen wird, und das Ergebnis der Subtraktion zum Minimalwert des variablen Terms gemacht wird.

16. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei welchem für einen Anruf zur Übertragung von Burst- Information der variable Term Aijd und der konstante Term Aijm erhalten werden durch

und

A i j m = na/ni

wobei np das Verhältnis des Spitzenwerts Np der Bitrate der Burst-Information und der ATM-Zellenlänge nc ist, na das Verhältnis des Mittelwerts Na der Bitrate und der Zellenlänge nc ist, ni die Zahl von Zellen ist, welche für eine Sekunde auf einer Eingangsverbindungsstrecke übertragen werden können, nb die Zahl von Zellen ist, welche in einem Puffer gespeichert werden können, und g(t) eine Funktion ist, welche die Burst-Natur der Burst-Information aufgrund von Ursachen darstellt, welche eine Kompressionsverfahren enthalten.

17. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem für eine Vielzahl von Anrufen zur Übertragung einer Vielzahl von Burst-Informations-Stücken, welche durch den gleichen Puffer in dem selbstleitenden Modul laufen, die Zahl von ATM-Zellen, die für eine Sekunde zu übertragen sind, welche gegeben ist als das Verhältnis des Mittelwerts der Bitraten der Burst-Anrufe und der ATM-Zellenlänge, geteilt wird durch die Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde auf einer Verbindungsstrecke übertragen werden können, welche gegeben ist als das Verhältnis der Informationsgeschwindigkeit in der Verbindungsstrecke und der ATM-Zellenlänge, um einen konstanten Term zu gewinnen, der sich mit der Zeit nicht verändert, der konstante Term der Vielzahl von Burst- Anrufen hinzugefügt wird, und wobei für den Spitzenwert der Bitrate jedes der Burst-Anrufe die Zahl von Zellen, die für eine Sekunde zu übertragen sind, welche gegeben ist das Verhältnis des Spitzenwerts der Bitraten und der ATM-Zellenlänge, geteilt wird durch die Zahl von Zellen, welche für eine Sekunde auf der Verbindungsstrecke übertragen werden können, eine Differenz zwischen dem Resultat der Teilung und einem entsprechenden konstanten Term für die Burst-Anrufe multipliziert wird mit einer Zeitfunktion, welche die Burst-Natur der Burst- Information aufgrund von Ursachen, welche ein Kompressionsverfahren umfassen, darstellt, die Ergebnisse der Multiplikation für die Burst-Anrufe summiert werden, und wobei das Verhältnis der Zahl von Zellen, welche in dem Puffer gespeichert werden können, und der Zahl von Zellen, welche auf der Verbindungsstrecke für eine Sekunde übertragen werden können, abgezogen wird von der Summe der Summe und des Resultats der Addition, um dadurch die Belastung des Puffers zu ermitteln.

18. Anrufzulassungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei welchem für jedes von p Stücken von Burst-Information, welche durch den gleichen Puffer in dem selbstleitenden Modul laufen, durch die Verwendung des Verhältnisses na des Mittelwerts Na der Bitrate der Burst-Information und der ATM-Zellenlänge nc, des Verhältnisses np des Spitzenwerts Np der Bitrate und der Zellenlänge nc, der Zahl ni von Zellen, welche auf einer Eingangsverbindungsstrecke für eine Sekunde übertragen werden können, der Zahl nb von Zellen, welche in einem Puffer gespeichert werden können, und einer Zeitfunktion g(t), die die Burst-Natur der Burst-Information aufgrund von Ursachen, welche ein Kompressionsverfahren umfassen, darstellt, die Belastung Aij des Puffers für die p Stücke von Burst-Information gegeben ist durch

Aij + Aijma + (Aijpa - Aijma)g(t) - Aijb

wobei Aijm das Verhältnis von na und ni für jedes der p Stücke von Burst-Information ist, Aijp das Verhältnis von np und ni ist, und Aijb das Verhältnis von nb und ni ist.

19. Anrufzulassungs-Steuersystem für eine ATM-Vermittlung, welche Zellen fester Länge über einen Pfad leitet, der Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken und Puffer umfasst, wobei jede Kanalidentifikationsdaten enthält und von Informationsdaten eines Anrufs getrennt ist, umfassend

Mittel zum Ermitteln, wenn eine Anrufanforderung empfangen wird, einer Belastung, die darstellt wie viel der Kapazität des Pfades von dem Anruf verwendet wird, beruhend auf einem Mittelwert und Spitzenwert der Bandbreite des Anrufs;

Mittel zum Addieren der Belastung zu jeweiligen gegenwärtigen Belastungswerten von Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken der den Pfad bildenden Vermittlung;

Bestimmungsmittel zur Bestimmung ob oder ob nicht jedes der Ergebnisse der Addition einen Maximalwert der Eingangsverbindungsstrecken, Ausgangsverbindungsstrecken und Puffer, die den Pfad bilden, überschreitet; und

Annahmemittel zur Annahme des Anrufs, wenn als Ergebnis der Bestimmung der Maximalwert nicht überschritten wird.

20. ATM-Vermittlung nach Anspruch 19, bei welcher die Vermittlung von ATM-Zellen in selbstleitenden Modulen der ATM-Vermittlung von einem Anrufprozessor gesteuert wird, und der Anrufprozessor ausgestattet ist mit einer Anrufsteuertabelle für jedes der selbstleitenden Module, wobei die Anrufsteuertabelle gegenwärtige Belastungswerte der Eingangsverbindungsstrecken, der Ausgangsverbindungsstrecken und der Puffer eines entsprechenden selbstleitenden Moduls speichert.