专利名称：异步传输模式多路复用装置及信元放弃方法
技术领域：
本发明要求来自1998年12月28日提交的日本专利申请10-374032号的优先权，通过引用将其内容引入在此。
本发明涉及ATM(异步传输模式)多路复用装置，更具体地涉及用来根据来自ATM交换装置侧与用户的ATM信元之间的连接的通信状态执行信元放弃处理的ATM多路复用装置。
作为综合进行包含语音与文本数据、还有需要高速传输的图象数据的数据通信服务，ATM网络通信系统已经普及。在ATM网络通信系统中，为了保护ATM传输带避免由用户终端的异常等导致的ATM信元，执行信元放弃处理。信元放弃处理主要由ATM交换装置与ATM多路复用装置进行。
对于与本发明有关的公知技术，关于监控分组流率的控制方法的技术公开在1997年的日本未审专利申请公开46344号中。这种控制方法在ATM网的入口上设置多个使用参数控制机构。在每一个所述使用参数控制机构中，将ABR(可利用位率)通信服务中定义的传送率作为监控参数设置。因此，执行根据ATM网的使用状态的监控操作。此外，在1997年的日本未审专利申请公开261244号中公开了关于包含连接成多级形式的ATM交换装置的ATM通信网的技术。在这种ATM通信网中，如果在任何ATM交换装置中出现通信拥挤便向出现拥挤的ATM交换装置的前级的ATM开关通知该拥挤。接列通知的ATM交换装置控制信元的放弃状态。此外，在1998年的日本未审专利申请公开13427号中公开了关于分组控制交换装置及信元传送控制方法的技术。在这种信元传送控制方法中，作为节点装置的ATM交换装置存储对应于连接标识符的关于信元放弃的优先级。信元放弃处理是根据存储的信元优先级与每一个连接的节点中的栈信元的数目的关系所确定的放弃条件来加以控制的。
图11示出传统ATM网络系统的概念图。ATM交换装置201安装在中央站中。ATM多路复用装置301与303基本上安装在最靠近用户的远程站上。ATM多路复用装置301与303希望有尽可能廉价与简单的配置。
ATM多路复用装置301与303的必要功能包含UPC(使用参数控制)功能。UPC功能的目的为通过检验来自用户的ATM信元流是否违犯合同频带来防止ATM网中的拥挤。为了与所有用户信号高效地共享ATM传输线的频带，需要在多路复用前执行对各用户线路的输入信号的UPC。然而，这些UPC装置309与311的安装提高了每一条用户线路的成本。另一方面，当采用执行动态信号设定的SVC(交换虚拟连接)服务时，需要在ATM交换装置与ATM多路复用装置之间传递用信令设置的通信量设定信息。可以通过安装用于管理通信线路来管理通信量设定信息的传递，但ATM多路复用装置的处理量增加。
在图11中所示的传统ATM网络系统中，ATM多路复用装置301把UPC装置309提供给该装置内的每一条用户线路，从而提高了安装成本。UPC装置311安装在ATM多路复用装置303内部来监控一次性全部多路复用后的信号，以便降低UPC装置311的安装成本。即使在安装任何ATM多路复用装置301与303的情况下，也是通过通信量信息传送装置213将来自通信量处理控制部件211的通信量信息从ATM交换装置201传送给ATM多路复用装置301与303的。通信量信息传送装置213意味着各个装置控制部件之间的通信。安装通信量信息传送装置213需要增加ATM多路复用装置301与303的成本。
在这些情况下，希望拥有不用安装UPC装置而根据从ATM交换装置一侧接收的ATM信元和从用户侧接收的ATM信元所构成的连接的使用状态，在拥挤情况下高效地执行信元放弃处理的ATM多路复用装置及选择性的信元放弃方法。希望能检测到对应于从每一个用户发送的ATM信元流的拥挤状态。希望能根据从ATM交换装置或用户接收的ATM信元上的可利用的信息顺序地更新连接的使用状态。希望能在使用提供连接的使用状态(通信状态)及拥挤状态的等级信息的逻辑判定的基础上执行放弃处理。
本发明的目的为提供根据对应于每个用户的拥挤状态的等级值及每个用户所拥有的连接的通信状态选择性地执行信元放弃处理的ATM多路复用装置及信元放弃方法，以及提供根据来自ATM交换装置或用户的ATM信元的接收间隔执行信元放弃处理的ATM多路复用装置及信元放弃方法，并且提供放弃判定逻辑的标准，该放弃判定逻辑提供放弃处理的基础。
为了达到这一目的，本发明的ATM(异步传输模式)多路复用装置的特征在于该ATM多路复用装置通过AMT通信线路连接到ATM交换装置以及多个用户中的每个上并且对从该多个用户发送的ATM信元执行多路复用处理，该ATM多路复用装置包括检测装置，用于检测对应于从这些用户所接收的ATM信元的拥挤状态并且输出具有拥挤状态级别值的报警信号；以及放弃装置，用于根据由从ATM交换装置接收到的ATM信元155及从用户接收到的ATM信元所确定的同一连接的使用状态(通信状态)以及来自检测装置的报警信号所指示的拥挤状态的级别值而有选择地放弃从用户接收到的ATM信元。
上述通信状态是由包含在从ATM交换装置接收的ATM信元中的首标信息及其接收通知或包含在从用户接收的ATM信元中的首标信息及其接收通知确定的。
检测装置最好包括用于存储从用户接收的ATM信元的存储装置以及用于根据存储的ATM信元在存储装置中的占用程度和预置的阈值产生报警信号的比较装置。
此外，最好设置多个检测装置并且对所述检测装置中的每一个预置关于从用户接收的ATM信元的存储优先级。并且，所述检测装置中的每一个最好包括用于存储从用户接收的ATM信元并且预置对应于优选级的阈值的存储装置；以及用于根据存储的ATM信元在存储装置中的占用程度和预置的阈值产生对应于优先级的报警信号的比较装置。
此外，放弃装置最好包括交换装置监控装置，用于接收(监视)来自ATM交换装置的ATM信元并且输出从ATM交换装置接收的ATM信元的首标信息与接收通知作为第一首标信息与第一接收通知；用户监视/选择装置，用于接收(监视)来自用户的ATM信元并且输出从用户接收的ATM信元的首标信息与接收通知作为第二首标信息与第二接收通知，并且根据放弃命令有选择放弃从用户接收的ATM信元；以及放弃控制装置，用于根据第一首标信息与第一接收通知或者第二首标信息与第二接收通知更新指示通信状态的状态数据，并且根据更新后的状态数据与报警信号的级别值产生用于命令放弃从用户接收的ATM信元的放弃命令。
放弃控制装置最好包括状态表，用于根据对应于第一首标信息或第二首标信息的地址存储由状态标志和从ATM交换装置或用户接收ATM信元的时间构成的状态数据；表控制部件，用于响应第一首标信息与第一接收通知或者第二首标信息与第二接收通知并且产生用于命令更新该状态数据的控制信号；以及经过时间确定部件，用于根据从接收时间到响应控制信号读出状态数据的当前时间所经过的时间与预置的基准经过时间之间的比较输出时间已过信号；以及放弃判定部件，用于根据与或者第一或者第二接收通知以及时间已过信号和第二首标信息相关的信号更新读出的状态数据并且根据更新的状态数据与报警信号的级别值产生放弃命令。
放弃命令是根据更新后的状态数据和多个报警的级别值产生的，并且可以包含指定多个设置的检测装置中任何一个作为从用户接收的ATM信元的目标存储器的信息。更新的状态数据(更新的状态标志)是根据预置状态转换的标准产生的。放弃命令是根据预置的放弃判定逻辑的标准产生的。状态标志由以下部分构成提供由从ATM交换装置接收的ATM信元与从用户接收的ATM信元所建立的双向连接状态的连接数据“ACTIVE(活跃)”或“SUSPEND(暂停)”；提供从用户接收的ATM信元在对应于ATM适配层(AALS)的分组信号中的位置的位置数据“BOM”或“COM”；提供在来自用户的ATM信元构成分组信号时是否执行对应于该分组信号的信元放弃处理的放弃数据“DISCARDING”以及指示从ATM交换装置与用户接收的ATM信元是否构成分组信号的AAL数据“AALS”。
按照本发明的ATM多路复用装置的ATM信元放弃方法包括下述步骤接收从用户发送的ATM信元并且检测从用户接收的ATM信元的拥挤状态；响应接收到来自用户或ATM交换装置的ATM信元而更新提供由从用户接收的ATM信元与从ATM交换装置接收的ATM信元所确定的连接的通信状态的数据；根据更新的数据与指示拥挤状态的信号的级别值判定是否执行从用户接收的ATM信元的放弃处理；以及根据判定结果有选择地执行放弃处理。
下面参照附图详细描述本发明的异步传输模式(此后称作ATM)多路复用装置与ATM信元放弃方法的实施例。
图1为展示按照本发明的第一实施例的ATM网络通信系统的框图，图2为展示按照本发明的第一实施例的ATM多路复用装置的框图，图3为展示按照本发明的第一实施例的ATM多路复用装置中的放弃控制部件的框图，图4为按照本发明的第一与第二实施例的ATM多路复用装置中的状态表的格式的图解表示，图5A与5B为展示按照本发明的第一与第二实施例的ATM多路复用装置中放弃控制部件的处理操作的一部分的概念图，图6B与6B为展示按照本发明的第一实施例的ATM多路复用装置中放弃控制部件的处理操作的一部分的概念图，
图7为展示按照本发明的第一实施例的ATM多路复用装置的信元放弃处理的操作的流程图，图8为展示按照本发明的第二实施例的ATM多路复用装置的框图，图9为展示按照本发明的第二实施例的ATM多路复用装置中的放弃控制部件的框图，图10为展示按照本发明的第二实施例的ATM多路复用装置中放弃控制部件的处理操作的一部分的概念图；以及图11为展示传统的ATM网络通信系统及ATM多路复用装置的框图。
参见图1，其中示出接纳本发明的ATM多路复用装置的ATM网络通信系统的框图，这一ATM网络通信系统包括ATM交换装置101及ATM多路复用装置109。ATM交换装置101布置在站中。ATM交换装置101连接在ATM传输线路(ATM通信线路)A上。
ATM交换装置101包括转接部件103、UPC(使用参数控制)信元105以及通信处理控制部件107。转接部件103转换来自用户的信号(ATM信元)的方向。通过ATM传输线路A将转接的信号连接到ATM网络上。UPC信元105监视来自ATM多路复用装置109的多路复用信号112是否违犯合同的通信量。通信处理控制部件107响应来自用户的信令连接请求(未示出)并且执行所请求的连接的连接处理。
ATM多路复用装置109布置在用户侧，它对应于设置在ATM交换装置101中的UPC信元105的数目，并且通过ATM传输线路B连接到ATM交换装置101以及通过ATM传输线路C连接到来自用户的信号(ATM信元)。
ATM多路复用装置109包括信元首标监视部件(交换装置监视装置)111、多路复用部件113、放弃控制部件(放弃控制装置)115以及信元过滤器(用户监视/选择装置)117。
信元首标监视部件111监视从ATM交换装置侧传输到用户侧的ATM信元并获取首标信息。随着从ATM交换装置接收到ATM信元(此后称作接收的ATM信元)155，将来自ATM交换装置的受监视的ATM信元传输到ATM传输线路C上。并且，信元首标监视部件111输出从ATM交换装置接收的ATM信元155中获取的首标信息(第一首标信息)及其接收通知(第一接收通知)125。第一首标信息包含VPI(虚拟传递标识符)及VCI(虚拟信道标识符)。
多路复用部件113对来自各个信元过滤器117的ATM信元执行多路复用处理并且产生多路复用信号112。如果从用户接收的ATM信元的滞留量超过预置的阈值，多路复用部件113检测到拥挤状态。将检测到的拥挤状态产生为报警信号129。放弃控制部件115与信元过滤器117成对分置并且它们是与用户的数目对应地设置的。
放弃控制部件115根据来自信元首标监视部件111的第一首标信息与第一接收通知125或第二首标信息与第二接收通知127更新指示通信状态的状态数据139(如下面图3与4中所描述的)。此外，放弃控制部件115响应来自多路复用部件113的报警信号，并根据报警信号129的级别值与更新的状态数据决定是否放弃从用户接收的ATM信元并且作为判定结果产生放弃命令131。
信元过滤器117监视来自用户的ATM信元126并且获取首标信息。随着从用户(未示出)接收ATM信元(此后称作接收的ATM信元)，将来自用户的受监视的ATM信元临时存储在信元过滤器117中。同时，信元过滤器117输出从来自用户的接收的ATM信元中获取的首标信息(第二首标信息)及其接收通知(第二接收通知)127。第二首标信息除VPI与VCI之外还包含PTI(有效负载类型标识符)此外，信元过滤器117根据来自放弃控制部件115的放弃命令131放弃临时存储的来自用户的接收的ATM信元，或者将接收的ATM信元传送(传递)给多路复用部件113。图2示出在传送情况下的从用户接收的ATM信元157。
因此，本发明的ATM多路复用装置109有选择地放弃从用户接收的ATM信元。这种有选择的放弃处理是根据来自多路复用部件113的报警信号129的级别值及通信状态来执行的。本实施例中的通信状态表示由从ATM交换装置接收到的ATM信元155和从用户接收到的ATM信元确定的同一连接的使用状态。
图2示出本发明的ATM网络通信系统中的ATM多路复用装置109的详细框图。多路复用部件113包括检测装置118及读出控制部件123。
在本实施例中，对应于一条用户线路(或一对放弃控制部件115与信元过滤器117)设置一个检测装置118。检测装置118包括存储装置119和比较装置121。
存储装置119存储从用户接收的ATM信元。比较装置121保持预置的阈值。比较装置121根据存储在存储装置119中的ATM信元在存储装置119中的占用程度以及预置的阈值产生报警信号129。报警信号129提供对应于预置的阈值的级别值。同时，如果上述占用程度超过预置的阈值，则存储装置119便产生指示拥挤状态的报警信号129。如下所述，如果将阈值设定为诸如“1/2”，则以“0”或“1”的形式产生报警信号129。同时，如果将多个阈值设定为诸如“5/8”、“3/4”与“7/8”，则报警信号129提供级别值“000”、“001”、“011”或“111”。读出控制部件123顺序地读出存储在各个存储装置119中的ATM信元，并将这些ATM信元作为多路复用信号112传输给ATM传输线路B。在本发明中，读出控制方法不受限制。
图3示出图2中表示的放弃控制部件115的详细框图。参见图3，放弃控制部件115包括表控制部件132、状态表137、第一寄存器141、第二寄存器143、放弃判定部件147、经过时间确定部件151和定时器计数器153。
表控制部件132响应第一首标信息(VPI、VCI)125a与第一接收通知125b或者第二首标信息(VPI、VCI)127a与第二接收通知127b，产生控制信号133。控制信号133为用于命令更新状态数据139的信号，它包含对应于第一首标信息125a或第二首标信息127a的地址的指示信号133a和发送端信号133b。发送端信号133b提供指示已经或者从ATM交换装置侧或者从用户侧接收到所述接收的ATM信元的发送源。因此，发送端信号133b为或者与第一接收通知125或者与第二接收通知127b关联的信号。
状态表137根据对应于第一首标信息125a或第二首标信息127a的地址存储状态数据139。图4中示出状态表137的格式(状态数据139)。状态数据139提供上述通信状态。状态数据139由状态标志139及来自ATM交换装置或用户的ATM信元的接收时间(时间标记)139a构成。下面描述状态标志139a的细节。此外，状态表137输出对应于地址指示信号133a所指示的地址的状态数据139作为利用时分处理的状态数据135。
第一寄存器141临时存储从状态表137读出的状态数据135及发送端信号133b。第二寄存器143临时存储被放弃判定部件147更新的状态数据和所述时间。经过时间确定部件151计算从接收时间139b到当前时间154所经过的时间。接收时间139b包含在响应控制信号133(地址指示信号133a)读出的状态数据135中。当前时间154由定时器计数器153产生。定时器计数器153的时间间隔为数百毫秒列一秒的数量级并可在装置信元中设定。此外，经过时间确定部件1 51比较计算的经过时间与预置的基准经过时间149。如果经过时间确定部件151判定计算的经过时间超过了预置的基准经过时间149，便产生时间已过信号152。预置基准经过时间149保存在经过时间部件151中并且是从外部可变地设定的。
放弃判定部件147利用来自第一寄存器141的发送端信号133b(与第一或第二接收通知中的任一个有关的信号)根据发送端信号133b、时间已过信号152和第二首标(PTI)127c更新读出的状态数据135，并且，读出状态数据135、来自经过时间确定部件151的时间已过信号152以及第二首标信息(PTI)127c作为其输入信号。在这一更新处理中，根据图5中所示的状态转换标准更新所读出的状态数据135中的状态标志139a的每个分量。此外，利用来自定时器计数器153的当前时间更新所读出的状态数据135中的接收时间139b。通过第二寄存器143将每一种更新的数据再存储在状态表137中作为更新后的状态数据145。下面描述状态转换标准。此外，当在上述更新处理中输入了指示拥挤状态的报警信号129时，放弃判定部件147根据图6中所示的放弃判定逻辑标准产生放弃命令131。下面描述放弃判定逻辑标准。
附带指出，为了描述方便，在本实施例中逐一地示出第一与第二寄存器(141与143)、放弃判定部件147及经过时间确定部件151，但它们最好集成在一块LSI(大规模集成电路)上。
图4示出状态表137(状态数据139)的格式。状态数据139由状态标志139a与接收时间(时间标记)139b构成。并且在本例中，状态标志139a是由连接数据(ACTIVE/SUSPEND)139a1、位置数据(BOM/COM)139a2、放弃数据(DISCARDING)139a3及AAL数据(AAL5)139a4构成的。连接数据(ACTIVE/SUSPEND)139a1表示由从ATM交换装置接收的ATM信元155与从用户接收的ATM信元建立的同一连接的双向连接状态。位置数据(BOM/COM)139a2表示从用户接收的ATM信元在对应于ATM适配层(AAL)5的分组信号中的位置。“BOM”表示分组信号的报文的开头，而“COM”表示分组信号的报文的继续部分。放弃数据(DISCARDING)139a3表示是否执行构成对应于ATM适配层(AAL)5的分组信号的信元放弃处理。AAL数据(AAL5)139a4表示从ATM交换装置接收的ATM信元155与从用户接收的ATM信元是否构成对应于上述AAL5的分组信号。
图5A与5B示出状态转换标准的示意图。上述放弃判定部件147中的更新处理是根据状态转换标准执行的。图5A提供连接数据(ACTIVE/SUSPEND)139a1的状态转换。图5B提供AAL数据(AAL5)139a4的状态转换。
首先参见图5A，当输入关于第二接收通知127b的接收端信号133b时(转换0，包含初始状态)，放弃判定部件147将由从用户接收的ATM信元的信元信息(VPI、VCI)指定的连接的状态(连接数据139a1)设置到“SUSPEND (暂停)”状态。在转换0状态下，当输入关于第二接收通知127b的接收端信号133b时(转换1)，放弃判定部件147用“SUSPEND”状态保持通过第一寄存器141读出的连接数据139a1的状态。在转换0状态下，当输入关于第一接收通知125b的接收端信号133b时(转换2)，放弃判定部件147将连接数据139a1更新到“ACTIVE(活跃)状态。在转换2状态下，当输入关于第一接收通知125b的接收端信号133b时(转换3)，放弃判定部件147用“ACTIVE”状态保持连接数据139a1。在转换2状态中，当输入关于第二接收通知127b的接收端信号133b时，放弃判定部件147根据下面所示的时间已过信号152执行处理。当在“ACTIVE”状态中只输入关于第二接收通知127b的接收端信号133b时(转换4)，放弃判定部件147用“ACTIVE”状态保持连接数据139a1。此外，当在“ACTIVE”状态下输入时间已过信号152以及关于第二接收通知127b的接收端信号133b时(转换5)，放弃判定部件147将连接数据139a1更新到“SUSPEND”状态。
下面描述图5B。当将对应于AAL5的分组信号分成ATM信元时，将最后信元的信元首标中所包含PTI字段(3位)的最低位设定为“1”。从而，当从用户接收的ATM信元构成符合AAL5的分组信号时，放弃判定部件147响应信元信息(PTI)127c而更新AAL数据139a4。就是说，放弃判定部件147响应提供“PTI＝XXO”(其中X为任意位值)的信元信息(PTI)127c并将AAL数据139a4设置为“COM”状态(转换00，包含初始状态)。在转换00状态中，放弃判定部件147响应提供“PTI＝XX1”的信元信息(PTI)127c而将AAL数据139a4更新到“BOM”状态(转换01)。在转换01状态下，放弃判定部件147响应提供“PTI＝XXO”的信元信息(PTI)127c而将AAL数据139a4更新到“COM”状态(转换02)。在转换02状态下，当输入提供“PTI＝XXO”的信元信息(PTI)127c时(转换02)，放弃判定部件147将AAL数据139a4保持在“COM”状态上。
利用图5A的状态转换图可检测出下述两种状态。
第一种状态是其中只存在从用户输入的信元而不存在来自ATM交换装置(ATM网络侧)的应答信元的状态。这种第一状态是其中在用户终端中出现异常情况或在高层中未执行诸如TCP/IP等流控制的状态，并且是在只有单向的通信线路中不可靠连接的可能情况。在这种情况下，输入信元可能是异常信元或不可靠连接。从而，即使在拥挤中放弃输入信元也不是严重问题。第二种状态是其中来自用户的信元的到达间隔经过了长于预置的时间。就是说，有可能SVC连接曾经断开及转接到其它连接。
第二状态不能继续前面的状态(“ACTIVE”状态)。从而将连接数据139a1更新到“SUSPEND”状态以便再一次决定状态。当连接不断开时，可以决定存在着具有低通信量密度的连接。对于低通信量密度，即使信元放弃后高层执行重新发送，在ATM网络上也只有小的负载。因此，即使在拥挤中执行放弃处理也无严重问题。
在从用户接收的ATM信元构成对应于AAL5的分组信号的情况下，如果放弃一个信元，则在高层中放弃整个分组信号。当在拥挤状态下执行信元放弃时，采用放弃对应于最后信元以外的AAL5的分组信号的分组放弃技术。从而，在本实施例中，通信状态是用结合图5B中所示的状态转换标准的技术管理的。当执行分组信号中的信元放弃时，除了最后的信元以外，放弃对应于同一分组信号和同一连接的信元。
如上所述，本发明的ATM多路复用装置109根据图5A与5B中所示的状态转换标准管理通信状态。这种顺序更新的通信状态(状态数据139)提供在下述放弃判定处理情况下的判定资料。
图6A与6B示出放弃判定逻辑的标准。这里示出了在报警信号129给出的拥挤级别值是一种及三种(“5/8”、“3/4”与“7/8”)的情况下的放弃判定标准。根据这种标准，当报警信号129指示输入了拥挤状态时，放弃判定部件147利用报警信号129所指示的级别值与更新的状态标志作为判定资料执行放弃判定处理。
参见图6A，判定1提供状态转换为“放弃”且从用户接收的ATM信元不是最后信元(“PTI＝XXO”)之后放弃数据139a3的情况下的判定。在这种情况下，不管报警信号129的级别值如何，放弃判定部件147产生用于除最后信元之外的信元的放弃命令131(例如，放弃级别“1”)。当执行用于对应于AAL5的分组信号的BOM信元或COM信元的放弃处理时，将放弃数据139a3更新成“DISCARDING”状态。而且，在接收最后信元(输入提供“PTI＝XX1”的信元信息(PTI)127c)时，释放“DISCARDING”状态。判定2提供放弃判定命令129为“1”(拥挤状态)且连接数据139a1为“SUSPEND”状态的情况下的判定。在这一情况下，不管位置数据139a2如何，放弃判定部件147产生放弃命令131。
参见图6B，判定1’提供放弃数据139a3为“放弃”状态且从用户接收的ATM信元不是最后信元(“PTI＝XXO”)情况下的判定。在这种情况下，不管报警信号129的级别值如何，放弃判定部件147都产生放弃命令131。判定2提供输入给出级别值“001”的报警信号129的情况下的判定。在这种情况下，当连接数据139a1为“SUSPEND”状态且位置数据139a3为“BOM”时，放弃判定部件147产生放弃命令131。这时，将放弃数据139a3更新成“DISCARDING”状态。判定3’提供输入给出级别值“011”的报警信号129的情况下的判定。在这种情况下，当连接数据139a1为“SUSPEND”状态且位置数据139a3为“COM”时，放弃判定部件147产生放弃命令131。判定4’提供输入给出级别值“111”的报警信号129的情况下的判定。在这种情况下，当位置数据139a2为“BOM”状态时即使连接数据139a1为“ACTIVE”状态，放弃判定部件147同样产生放弃命令131。此时，将放弃数据139a3更新成“DISCARDING”状态。
本发明的ATM多路复用装置考虑对应于AAL5的分组信号的通信。AAL5是ATM网络上数据通信中最常用的。就过程而论，将构成对应于AAL5的分组信号的接收的ATM信元的位置数据139a2的初始值设置成“COM”状态。接着，响应第二首标信息(“PTI＝XX1”)127c，将位置数据139a2更新成“BOM”状态。此时，将AAL5数据139a4设置成“ON”。此外，仅当AAL5数据139a4为“ON”状态时才将放弃数据139a3更新成“DISCARDING”状态。从而保证了分组放弃处理的合法性。此外，在上述放弃处理中，当AAL1起动CBR通信流时，将位置数据139a2保持在COM”状态中。在这种情况下，由于AAL5数据不更新成“ON”状态，不执行信元放弃处理。
另一方面，当ATM多路复用装置109中的检测装置109检测不到拥挤状态时，即在把多路复用处理用于来自用户的ATM信号的情况下的输出容量不多于连接在该ATM交换装置上的输出线路时，多路复用处理之后，布置在ATM交换装置101的输入部件中的UPC信元105监视输入容量中违犯合同的通信量以及由用户终端的异常引起的异常信元的输入。
图7为展示按照本发明的第一实施例的ATM多路复用装置的信元放弃方法的流程图。
参见图2与7，首先在步骤S101中，执行状态数据139的更新处理。这一更新处理包含接收时间139。此外，这一更新处理响应来自用户的ATM信元126或来自ATM交换装置的ATM信元124的接收，并且是根据上述图5中所示的状态转换标准顺序地执行的。随后在步骤S102中，进行从用户接收的ATM信元的拥挤状态的检测处理。在这一检测处理中，未检测到拥挤状态的情况为例如将提供上述图6A中的级别值“0”的报警信号129输入到放弃判定部件147的情况。在这种情况下，执行步骤S101的处理。然后，当在步骤S102中检测到拥挤状态时，通过来自用户的ATM信元126的接收(监视)处理(步骤S104)将操作转移到状态数据139(状态标志139a)的更新处理(步骤S105)。此外，在步骤S104中，当接收(监视)来自ATM交换装置的ATM信元124时，执行与步骤S101中相同的更新处理。步骤S105的更新处理之后，在步骤S106中，放弃判定部件147判定报警信号129的级别值与更新后的状态标志139a的一对数据是否对应于上述图6A与6B中所示的任何放弃判定的标准。在步骤S106中，当放弃判定部件147判定报警信号129的级别值与更新后的状态标志139a的一对数据对应于预置的放弃判定逻辑的任何标准时，便产生放弃命令131(例如，级别值“1”)。产生放弃命令131(例如，级别值“1”)之后，放弃判定部件147将状态标志139a的放弃数据139a3更新成或保持在“DISCARDING”上。此外，放弃判定部件147将接收时间139b更新成当前时间154并将它们作为状态数据145存储在状态表137中。然后，在步骤S107中，信元过滤器117响应放弃命令131(例如，“1”或“0”)并且有选择地放弃临时存储的从用户接收的ATM信元。
本发明的第一实施例中的ATM多路复用装置109有选择地放弃由于在用户侧的拥挤情况下用户终端的故障等引起的流入ATM网络中的ATM信元。由于来自ATM交换装置101(ATM网络)的接收的ATM信元155的每个首标是由ATM交换装置101的通信处理控制部件107设置的，所以，从ATM交换装置接收的ATM信元155的首标信息是正确的连接信息。在从用户接收的ATM信元中，具有与从ATM交换装置接收的ATM信元155不同的首标信息的接收的ATM信元非常可能是从用户终端单方面导致的异常信元，因此优先放弃这些信元。根据预置的放弃判定逻辑的标准，信元的短到达间隔的情况与信元的长接收间隔的情况比较，信元放弃处理减少，使得在通过TCP/IP等传输大量数据的情况下，分组放弃得以减少。此外，在本发明的信元放弃处理中，连接设置信息是不必要的，并且不需要动态接收来处理ATM交换装置101所保持的实际连接信息，因此能够以低成本配置ATM多路复用装置中的控制电路，从而能够以低成本配置ATM多路复用装置本身。
下面描述按照本发明的第二实施例的ATM多路复用装置及信元放弃方法。图8示出按照本发明的第二实施例的ATM多路复用装置的框图。附带指出，通过在具有与上述第一实施例相同功能的部件上标记相同的参照字符而省略这些部件的描述。
参见图8，按照本实施例的ATM多路复用装置109提供与用户线路对应的多个检测装置。对多个检测装置中的每一个预置关于从用户接收的ATM信元的存储的优先级。在本实施例中，向一个用户提供两类检测装置(118-1、118-2)。多个检测装置中每一个(118-1或118-2)提供存储装置(119-1或119-2)和比较装置(121-1或121-2)。存储装置(119-1或119-2)存储从用户接收的ATM信元。将与优先级对应的阈值预置在存储装置中。比较装置(121-1或121-2)根据存储的ATM信元在存储装置中的占用程度与预置的阈值产生与优先级对应的报警信号(129-1或129-2)。报警信号(129-1或129-2)提供与预置的阈值对应的级别值。在提供分别设置有优先级的存储装置的情况下，能够把由状态标志139a管理的同一连接的使用状态用于优先级判定。读出控制部件132执行从存储装置119-1的信元读出处理，后者总是采取比从存储装置119-2的信元读出处理高的优先级。
图9示出放弃控制部件115’的框图。图9对应于上述第一实施例中的图3。图9与图3之间的差别在于放弃判定部件147’输入从多个检测装置(存储装置)产生的报警信号(图9中所示129-1、129-2)。当输入指示拥挤状态的报警信号(129-1、129-2)时，放弃判定部件147’根据这些报警信号所指示的级别值与更新的状态数据139(状态标志)执行放弃判定处理。状态数据139的更新处理是与上述第一实施例相同的处理操作。
放弃判定处理是根据图10中所示的放弃判定逻辑的标准执行的。图10中所示的标准认为是在上述第一实施例中同时将图6B的报警信号129(级别值)输入到放弃判定部件147的情况下的判定标准。
参见图10，判定1”提供在以下情况下的判定状态转换后的放弃数据139a3为“DISCARDING”且从用户接收的ATM信元不是最后信元(“PTI＝XXO”)。在这种情况下，不管报警信号129-1与129-2的级别值如何，放弃判定部件147’产生用于除最后信元之外的所有信元的放弃命令131’(放弃级别“1”)。接着，判定2”提供在报警信号129-1与129-2的每一个级别值为“1”(拥挤状态)且连接数据139a1为“SUSPEND”状态的情况下的判定。在这种情况下，不管位置数据139a2如何，放弃判定部件147’都产生放弃命令131’(放弃级别“1”)。此外，判定3”提供报警信号129-1与129-2的每一个级别值给出“0”与“1”的情况下的判定。在这种情况下，不管位置数据139a3如何，当连接数据139a1为“SUSPEND”状态时，放弃判定部件147’产生放弃命令131’(传递级别“0”)。这一放弃命令131’包含目标存储器(存储装置119-1)的指示。此外，判定4”提供报警信号129-1与129-2的每一个级别值给出“1”与“0”的情况下的判定。在这一情况下，不管位置数据139a3如何，当连接数据139a1为“SUSPEND”状态时，放弃判定部件147’产生放弃命令131’(传递级别“0”)。这一放弃命令131’包含目标存储器(存储装置119-2)的指示。此外，判定5”提供报警信号129-1与129-2的每一个级别值给出“0”的情况下的判定。在这种情况下，不管位置数据139a3如何，当连接数据139a1为“ACTIVE”状态时，放弃判定部件147’便产生放弃判定命令131’(传递级别“0”)。这一放弃命令131’包含目标存储器(存储装置119-1)的指示。
信元过滤器117’响应来自放弃判定部件147’的放弃命令131’而有选择地执行信元放弃处理。同时，信元过滤器117将从用户接收的ATM信元157传送给放弃命令131’指定的存储装置119-1或119-2。
利用按照本实施例的ATM多路复用装置，实现了带有减少的放弃量的信元放弃处理。并且，通过设定互相不同的拥挤状态级别值，也可以以上述第一实施例相同的方式使用对应于AAL5的分组信号的放弃处理。
本发明不限于上述第一与第二实施例中所定义的状态转换标准和放弃判定逻辑标准(判定项目内容)，而标准是可变地预置的。
如上所述，按照本发明的ATM多路复用装置在拥挤情况下对从用户接收的ATM信元实施有选择的放弃处理。通过根据从用户接收的ATM信元及从ATM交换装置接收的ATM信元中容易地获取的信息管理连接的使用状态，执行有选择的放弃处理。
权利要求
1.一种通过ATM通信线路连接到ATM交换装置以及多个用户中的每一个上并且对从所述多个用户发送的ATM信元执行多路复用处理的ATM(异步传输模式)多路复用装置，它包括检测装置，用于检测对应于从用户接收的ATM信元的拥挤状态并且输出根据所述拥挤状态的级别值的报警信号；以及放弃装置，用于根据由从所述ATM交换装置接收的ATM信元及从所述用户接收的ATM信元确定的通信状态以及由来自所述检测装置的所述报警信号指示的拥挤状态的所述级别值，有选择地放弃从所述用户接收的所述ATM信元。
2.权利要求1中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于根据包含在从所述ATM交换装置接收的所述ATM信元中的首标信息与其接收通知或包含在从所述用户接收的所述ATM信元中的首标信息与其接收通知来更新所述通信状态。
3.权利要求1中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于所述检测装置包括用于存储从所述用户接收的所述ATM信元的存储装置以及用于根据所述存储的ATM信元在所述存储装置中的占用程度与预置的阈值产生报警信号的比较装置。
4.权利要求1中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于所述放弃装置包括交换装置监视装置，用于接收来自所述ATM交换装置的所述ATM信元并且输出从所述ATM交换装置接收的所述ATM信元的首标信息与接收通知作为第一首标信息与第一接收通知；用户监视/选择装置，用于接收来自所述用户的所述ATM信元并且输出从所述用户接收的所述ATM信元的首标信息与接收通知作为第二首标信息与第二接收通知，以及根据放弃命令有选择地放弃从所述用户接收的所述ATM信元；以及放弃控制装置，用于根据所述第一首标信息与所述第一接收通知或者所述第二首标信息与所述第二接收通知更新指示所述通信状态的状态数据，并且根据所述更新后的所述状态数据与所述报警信号的所述级别值产生用于命令放弃从所述用户接收的所述ATM信元的放弃命令。
5.权利要求4中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于所述状态数据是由状态标志与从所述ATM交换装置或所述用户接收ATM信元的时间构成的，以及所述放弃控制装置包括状态表，用于根据对应于所述第一首标信息或所述第二首标信息的地址存储所述状态数据；表控制部件，用于响应所述第一首标信息与所述第一接收通知或者所述第二首标信息与所述第二接收通知而产生用于命令更新所述状态数据的控制信号；经过时间确定部件，用于根据从所述接收时间到响应所述控制信号读出所述状态数据的所述当前时间的所述经过时间与所述预置的基准经过时间之间的比较结果，输出时间已过信号；以及放弃判定部件，用于根据或者与第一或者与第二接收通知有关的信号和所述时间已过信号以及所述第二首标信息更新所述读出的状态数据，并且根据所述更新后的状态数据和所述报警信号的所述级别值产生所述放弃命令。
6.权利要求4中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于所述更新的状态数据是根据预置的状态转换的标准产生的。
7.权利要求4中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于所述放弃命令是根据所述预置的逻辑判定标准产生的。
8.权利要求5中所定义的ATM多路复用装置，其特征在于所述状态标志包含以下数据提供由从所述ATM交换装置接收的所述ATM信元与从所述用户接收的所述ATM信元建立的双向连接状态的连接数据；提供从所述用户接收的所述ATM信元在对应于ATM适配层(AAL)5的分组信号中的位置的位置数据；提供当来自所述用户的所述ATM信元构成分组信号时是否执行对应于该分组信号的信元放弃处理的放弃数据；以及指示从所述ATM交换装置与所述用户接收的所述ATM信元是否构成分组信号的AAL数据。
9.一种ATM信元的放弃方法，它包括下述步骤接收从用户发送的ATM信元并且检测来自所述用户的所述接收的ATM信元的拥挤状态；随着接收到来自所述用户或ATM交换装置的所述ATM信元而更新提供由来自所述用户的所述接收的ATM信元与来自所述ATM交换装置的所述接收的ATM信元所确定的通信状态的数据；根据所述更新的数据与指示所述拥挤状态的信号的级别值判定是否执行从所述用户接收的所述ATM信元的放弃处理；以及根据所述判定结果有选择地执行放弃处理。
全文摘要
通过ATM通信线路连接在ATM交换装置和多个用户中每一个上并且对从多个用户发送的ATM信元执行多路复用处理的ATM多路复用装置包括:检测装置118,用于检测对应于从用户接收的ATM157的拥挤状态的级别;以及放弃装置(111、115与117),用于根据由从ATM交换装置接收的ATM信元155与从用户接收的ATM信元所确定的通信状态以及指示检测到的拥挤状态的报警信号129的级别值,有选择地放弃从用户接收的ATM信元。
文档编号H04L12/28GK1258975SQ99127468
公开日2000年7月5日 申请日期1999年12月27日 优先权日1998年12月28日
发明者上野洋史 申请人:日本电气株式会社