专利名称：环形atm节点的接入控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及供多媒体通信实现ATM通信的通信节点，特别是涉及具有一个缓冲器的通信节点的接入(access)控制装置，用于消除根据通信网络情况变化的单元中延时，并防止单元中断。
作为一个通信网络中的接入控制系统在该网络中通过一个或多个传送通路将多个通信节点相互连接和分组通信是在容纳在这些通信节点中的多个终端之间执行的，公知一种分成时隙的环形系统，在该环形系统中，采用每一个都具有固定长度的时隙(单元)执行分组通信。实现高速LAN(局域网)的ATMR(ATM环路)是这些实例之一。
在如由日本专利申请No.50310/1988公开的一种ATMR协议中，采用专用的单元标题数据。提供对所有通信节点公用的一个循环通信区域(窗口尺寸)，每个通信节点具有一个表明该通信区域中传输单元数量极限值的窗口尺寸寄存器，和在有任何一个单元或一些单元被传输的情况下，该通信节点以由上述每个通信区域的窗口尺寸寄存器指示的最大数量单元进行传送。如上所述，在该ATMR协议中，提供一个循环通信区域，另外为使每个通信节点能够使音频和图象通信具有较短的许可延时，要限制该通信区域中传输的单元的数量。参考
图17，根据ATMR协议描述通信顺序。
基本循环通信区域被称为窗口，每个通信节点在建立的窗口尺寸时间内传输被传输单元的内容，当所有节点完成传输时，任何节点建立一个复位单元并将其送到传送通路，通过对已经被指定为复位节点的检测使每个节点准备复位，当复位单元绕该环路并返回起始节点时，认为每个节点准备好复位，并开始下一个窗口循环。
图17是系统配置图，该图中，参考数字1表示各个通信节点，2表示传送通路，3表示连到一个通信节点的终端。图18是该系统中使用的具体的单元格式，标题部分30a不同于标准规格。图19是每个通信节点细节的方框图，该图中，参考数字11表示用于识别所接收通信单元目的地址的一个目的地址识别部分，10表示用于检验和重写标题30a占用地址的占用地址识别/设定部分，12表示用于控制从节点传送或发出的单元的传输的一个单元传送控制部分。此外，参考数字16表示接收单元缓冲器，而参考数字20表示复位标记存储部分，用于在其中存储所有其它通信节点目前正处在传输停止状态的数据，并且该复位标记存储部分在窗口循环开始时被复位，同样在该图中，参考数字13a表示窗口控制部分，14表示用于控制传输单元向传送通路传输的传输控制部分，15表示传输缓冲器，17表示传输单元数计数器，18表示窗口尺寸寄存器，用于在其中设定一个窗口尺寸中分配给每个节点的传输单元数量，19表示比较器。
下面将详细描述其操作。
连接到一个环形传送通路的所有通信节点1中的每一个节点都具有一个窗口尺寸寄存器18，用于表明一个通信区域中传输单元数量的极限值；和一个传输单元数计数器17，用于对该通信区域中的传输单元数量计数。当从连接到通信节点1的终端3传送一个通信单元时，通信节点1将该通信单元存储在其传输缓冲器15中，并通过FIFO(先入先出)机制将该通信单元送到传送通路2。送到传送通路2的通信单元由与该通信单元的目的终端连接的通信节点接收，然后，将其传送到该终端。如图18所示，该通信单元包括具有一个地址区的单元标题30a，和一个用于在其中设定用户数据的用户数据区，该地址区中用于设定该通信单元被传输到的通信节点的地址和一个占用地址区，在该占用地址区中执行ATM信的一个通信节点为该通信节点设定一个占用地址。根据在上述单元标题中的占用地址区中设定的占用地址值，为通信节点之间的ATM通信提供如下所述的控制。应该指出，根据通信节点之间规定的定时(单元时隙)传输该通信单元。
当一个通信节点处在传输停止状态时，如果接收到带有在通信单元占用地址区中设定的复位数据的通信单元，将复位标记20和传输单元数计数器17复位。
在由一个通信节点中的传输单元数计数器表明的值小于窗口尺寸寄存器中设定的传输单元数量的极限值，并且该通信节点的传输缓冲器中存在任何单元的情况下，如果其它通信节点的一个占用地址在由占用地址识别/设定部分10接收的一个通信节点的一个占用地址区中叙述，则将该通信节点的一个占用地址设定在被传输到一个下行伴随通信节点的通信单元的占用地址区中，并将该通信单元传输到该下行伴随通信节点。
另外，当分配给一个窗口尺寸中一个节点的单元传输已经结束时，于是，在由传输节点中的一个传输单元数计数器表明的值大于窗口尺寸寄存器中设定的传输单元极限值的情况下，或在通信节点中的传输缓冲器中不存在任何单元的情况下，如果其它通信节点的一个占用地址在所接收的通信单元的占用地址区中叙述，则将所接收单元的占用地址区中设定的值设定在被传输到下行伴随通信节点的通信单元的占用地址区中，并将该单元传输到该下行伴随通信节点。
在上述通信单元的处理中，如果在由该通信节点接收的通信单元的一个地址区中叙述的地址与该通信节点的地址不一致，则不改变该通信单元的地址区和用户数据区，并将接收的通信单元传输到下行伴随通信节点。在由一个通信节点接收的通信单元的一个地址区中叙述的地址与该通信节点地址一致的情况下，即在接收的单元是一个被传输到该通信节点的通信单元的情况下，或在接收的通信单元不是实际用于通信的单元和同时由通信节点传输单元数计数器指示的值小于窗口尺寸寄存器中的值以及该通信节点中的传输缓冲器中存在一个单元的情况下，出现在通信节点中的传输缓冲器首部的通信单元被传输到一个下行伴随通信节点以代替接收单元。
在由一个通信节点接收的一个通信单元的地址区中叙述的地址与该通信节点的地址一致的情况下，或在接收的通信单元不是实际用于通信的单元，并且此时，由传输节点中传输单元数计数器指示的值大于窗口尺寸寄存器中的值，或该通信节点的传输缓冲器中不存在任何单元的情况下，将未用于实际通信的单元传输到一个下行伴随通信节点以代替接收的单元。
此外，在由该通信节点中的一个传输单元数计数器指示的值不小于窗口尺寸寄存器中设定的传输单元极限值，或该通信节点的传输缓冲器中不存在任何单元的情况下，如果将一个与该通信节点占用地址等效的占用地址设定在所接收的通信单元的一个占用地址区中，将用于对由该通信系统所有通信节点拥有的传输单元数计数器初始化的复位数据作为一个触发器设定，用于在被传输到一个下行伴随通信节点的传输单元占用地址区中进行复位，该通信单元被传输到一个下行伴随通信节点，与其中设定的复位数据的通信单元已被传输的事实有关的数据被存储在该通信节点中。在传输复位数据的通信节点中，如果其它通信节点的一个占用地址在所接收的通信单元的一个占用地址区中叙述，则将该通信节点(已经传输复位数据)的一个占用地址设定在被传输到一个下行伴随通信节点的通信单元的一个占用地址区中，该通信单元被传输到下行伴随通信节点，如果将该复位数据在所接收通信单元的一个占用地址区中叙述，该通信节点将已经传输的复位数据的存储删除，在被传输到一个下行伴随通信节点的通信单元占用地址区中设定该通信节点的占用地址，并将该通信单元传输到该下行伴随通信节点。
然后，当具有在其中设定的复位数据的一个通信单元环绕一遍时，实现下一个窗口循环，并开始传输。
在如上所述的通信系统中，从来自一个终端的通信单元被存储在一个通信节点的一个传输缓冲器中的时刻直到该通信单元经一个传送通路到达目标终端的时刻的时间期间被分成一个固定延时，例如，经一个传送通路被传送的一个通信单元的时间期间，或在一个通信节点中进行处理所需的时间期间；以及根据通信网络中的情况，例如，传输接入到一个传送通路所需的时间期间和在通信节点中备用所需的时间期间变化的延时。根据通信网络中情况变化与延时密切相关的是连接到该通信网络的每个通信节点的窗口尺寸和通常设定给所有通信节点的一个通信区域。
日本专利特开No.329045/1992中公开了在通信网络中保证直到从一个通信节点传输的通信单元通过传送通路并再次到达已经传送该通信单元的通信节点为止的延时的方法，在该通信网络中多个通信节点通过在日本专利公开No.329045/1992中叙述的环形传送通路互相连接。在上述保证延时的方法中，通信网络中所有通信节点根据ATMR协议中使用的一个通信单元识别一个通信区域，并决定每个通信区域中的窗口尺寸，以使最大延时被压缩到等于该通信区域两倍的时间期间。
在上述常规技术的实例中，首先所有节点确定一个公共窗口期间并提供控制，以使分配给多个传输节点的传输单元在确定的窗口期间内将被传送，因此需要提供一个复位标记设定电路，用于在每个节点的窗口中检验公共复位。
此外，规定了具有特有单元格式的占用地址，该单元格式不同于ITU-T建议I.361中规定的标准单元格式，并且通过检验每个通信节点中单元标题内容，在通信期间所有通信节点知道一个公共窗口，因此，需要一个专用的占用地址设定/识别电路。
另外，不存在根据延时将通信单元分为多个等级的概念，以采用必要的措施至少防止被分为高优先等级的通信单元的延迟，因此，有时具有高优先的单元可能被延迟或中断。
本发明的目的是提供一个用于环形ATM节点的接入控制装置，其中分配给每个节点的通信单元在一窗口期间内传输，该窗口期间具有标准单元格式的通信区域，从而在每个节点中不需要复位识别电路，也不需要专门的占用地址设定/识别电路。
根据本发明，用于环形ATM节点的接入控制装置确定该系统中决定的窗口尺寸内的一个通信节点中等待传输的传输单元的数量是否在分配给该通信节点的传输单元的数量范围内，如果确定存在任何空单元或到该通信节点目标的任何单元，并且同时存在着传输单元在分配给该通信节点的传输单元的数量范围内，则向该传送通路传输这些单元。如果等待传输的单元的数量等于或大于分配给该通信节点的单元的数量，将来自该通信节点的传输抑制直到下一个窗口尺寸周期开始。传输单元被保持在传输缓冲器中至少2(W-na)单元时间。
另外，多达2na个传输单元被保持在一个通信节点中的一个传输缓冲器中，并在下一个窗口尺寸周期中传输到一个传送通路，不会失效。
根据本发明，用于环形ATM节点的接入控制装置确定根据该系统中规定的周期地改进的窗口尺寸内的一个通信节点中等待传输的传输单元的数量是否在分配给该通信节点的传输单元的数量范围内，如果确定存在着任何空单元或一个以该通信节点为目标的单元，并且同时存在着传输单元在分配给该通信节点的传输单元的数量范围内，则向该传送通路传输这些单元。如果等待传输的传输单元等于或大于分配给该通信节点的单元的数量，将来自该通信节点的传输单元的传输抑制直到下一个窗口尺寸周期开始。然后传输单元保持在传输缓冲器中至少(N+3)W-(N+3)nz单元时间。
另外，多达(N+2)na个传输单元被保持在一个通信节点的一个传输缓冲器中，并在下一个窗口尺寸周期中将该传输单元传输到一个传送通路。
另外，将属于两个最高优先组的传输单元从一个通信节点中的传输缓冲器传输到一个传送通路。
此外，在该单元中断前将具有高优先次序并保持在一个通信节点的传输缓冲器中的传输单元传输到一个传送通路。
通过下面参考附图的描述将使本发明的其它目的和特点变得清楚了。
图1示出根据本发明的一个通信节点接入控制装置的详细方框图；图2示出ITU-T建议I.361中规定的用户网络接口中单元格式示意图；图3A和3B示出滑动窗口控制的示意图；图4示出根据本发明在到该滑动窗口控制系统的一个通信节点的单元到达码形最坏情况的示意图；图5示出在图4所示最坏情况下，当从传送通路接收一个单元时在一个通信节点中插入一个传输单元的情况的示意图；图6示出在图4所示最坏情况下从传送通路接收一个单元的情况下，一个通信节点中等待传输单元的状态示意图；图7示出在一个节点中等待传输单元和在传送通路上的单元的状态示意图，所述状态与具体数值一起示出；图8示出跳跃窗口控制的示意图；图9示出在跳跃窗口控制中传输单元产生的最坏情况的示意图；图10示出到该跳跃窗口控制系统的一个通信节点的单元到达码形的最坏情况的示意图；图11示出到图10中的通信节点的单元到达码形的最坏情况的示意图；图12示出的跳跃窗口控制中产生一个单元所需时间的示意图；图13表示在跳跃窗口控制中产生一个单元所需时间的示意图；图14示出在跳跃窗口控制中产生一个单元所需时间的示意图15示出在图11所示的最坏情况从传送通路接收一个单元的情况下，在一个通信节点中传输单元插入的示意图；图16示出在一个单元和一个传送通路中的一个节点之间等待传输单元的状态示意图；与具体数值一起示出。
图17示出常规型ATMR中一个通信序列的示意图；图18示出常规型ATMR中使用的单元格式示意图；图19示出常规型通信节点的接入控制装置的详细方框图。
在下面的本发明实施例1的描述中假设针对各种模式决定窗口尺寸的情况，这是本发明的基本概念，而不与其它节点协调，和根据所谓的滑动窗口控制系统控制该窗口。
假设一种单元在多个通信节点之间传送的情况，该多个通信节点通过优选转接传送系统中的一个传送通路相互连接，在该优选转接传送系统中，从该传送通路接收的单元被优先地传送，下面的描述根据在一个单元被存储在通信节点的传输缓冲器中的时刻至该单元到达已传输该单元的通信节点的时间期间内通信网络中的情况变化的延时最大值，和所需的通信节点的缓冲器数量使从一个通信节点传输的单元不在该通信节点中断。在下面的描述中，根据滑动窗口控制进行窗口控制，在该滑动窗口控制中，每一单元小时对一个窗口顺序地更新一次。
图1是表示根据本发明实施例的一个通信节点接入控制装置的详细方框图，该图中，参考数字13表示用于控制每个节点的窗口期间的窗口控制部分。其它部分与图19所示常规技术中的相同。正如该图中明确表示的，在这个实施例中，不需要占用地址识别/设定部分和复位标记存储部分。换言之，该单元标题可以以图2所示标准配置为基础。图3是说明在滑动窗口控制中操作的示意图。图3A示出有效时间、窗口期间和传输单元数量之间的关系，图3B是关于存储在窗口控制部分13中的单元传输的历史数据的实例。
下面描述具有上述配置的节点的操作。该系统初始化时，每个节点1在窗口尺寸寄存器18中设定在该系统中决定的窗口尺寸，并在传输单元数计数器17中设定分配给该节点的传输单元数量。窗口控制部分13对每个单元时隙自检传输单元数计数器17，在比较器19中，将检验的数量与分配给该节点的传输单元数量进行比较，如果该数量不大于预定值，传输控制部分14为该节点从传输缓冲器15向传送通路2传送传输单元。
根据优选转接传送系统中通信网络的情况变化的延迟实例之一是从通信节点1传送的单元被存储在该通信节点的传输缓冲器15中的时刻至该单元实际被传送的接入延迟。
仅当仍未使用单元时隙或发送到该通信节点的单元被接收时，通信节点1中产生的传输单元和能够从该通信节点中的传输缓冲器15实际传输到传送通路2。可以将一个传输单元直接插入未使用的单元时隙中，并且将发送到该通信节点的单元取入通信节点1并同时插入一个传输单元。因此，在优选转接传送系统中，为根据从一个单元被存储在通信节点1中的传输缓冲器15的时刻直到该单元到达已经传输该单元的通信节点时刻通信网络的情况变化的延时最大值，仅必须获取该通信节点中的最大接入延时。在该优选转接传送系统中，当从一个通信节点中的传送通路到该通信节点的单元到达码形是除了仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点的单元时隙之外由后接最大数量的单元时隙的码形时，接入延迟变为最大。
接下来，参考图4和5描述最大接入延迟。
这里针对下面描述假定是在通信节点a中，窗口(此处窗口尺寸等于W单元时间)在插入一个传输单元的一个单元时隙处有开始位置。该窗口中，能够从除通信节点a外的通信节点产生的单元的最大值是(∑ni-na)。这里∑ni是从经窗口W内的传送通路互相连接的所有通信节点能够实际传输到一个传送通路的单元的总和。另外，na表示通信节点a能够传输到窗口W中的单元总数。
所有通信节点能够传输到窗口W的单元的总和∑ni是在最大W处。因此，在通信节点a中作为从传送通路来的单元码形，以除仍未使用的单元时隙或经常设定到该通信节点的单元时隙之外最大(W-na)个单元时隙连续出现在一个窗口W中。这些单元可延续到多个窗口，如果假设在通信节点a插入一个传输单元的单元时隙延续到包括两个窗口的区域2W中的情况下，可能存在以除仍未使用的或发送到该通信节点的单元时隙之外的最大2(W-Na)个单元时隙连续出现的情况。在产生如上所述到达码形的情况下，在这个区域2W中，除仍未使用的或发送到该通信节点的单元时隙之外，在连续地出现2(W-na)个单元时隙之前和之后总是存在n个仍未使用的或发送到该通信节点的na个单元时隙。
能从通信节点a传输到该区域2W中的单元数量为2na单元。这种情况下，最大接入延迟是从在连续的2(W-na)个单元时隙前部产生来自通信节点a的传输单元的时刻至该传输单元被传送到传送通路时刻为止的时间期间，该连续2(W-na)个单元时隙不能被使用或进入一个传输缓冲器。
图5中，在2na个产生的传输单元中，在未使用的或发送到通信节点a的单元时隙之外的连续2(W-na)个单元时隙之后，首先将na个传输单元与仍未使用的或发送到通信节点的na个单元时隙一起传输，而剩下的na个传输单元与处在下一区域2W前部的仍未使用的或送到通信节点a的na个单元时隙一起传输。因此可以理解，从通信节点a传送的传输单元的最大接入延迟是2(W-na)单元时间。
在经传送通路互相连接的所有通信节点中，当按照从该传送通路到达的固定长度单元被优先传输的优选转接传送系统进行单元传送，而滑动窗口控制是对从通信节点传送的单元进行时，从通信节点1传送的单元被存储在通信节点i的传输缓冲器中的时刻至该单元到达已经传输该单元的通信节点i的时刻的最大接入延时是2(W-ni)＜2W从而保证最大接入延时在窗口尺寸W单元时间的两倍以内。
下面考虑一个通信节点中所需缓冲器的最小数量，以使从该通信节点传送的单元不在该通信节点中断。
图6是传输单元驻留在传输缓冲器中的示意图。如关于图4所叙述的，在除仍未使用的或发送到该通信节点的单元时隙之外最大数量的单元时隙连续出现的情况下，将最大数量的传输单元存储在该通信节点中的传输缓冲器中。以使仍未使用的或发送到该通信节点的单元时隙之外最大的2(W-ni)个单元连续出现在该通信节点i中。在这个时间期间中，将从通信节点i传送的传输单元存储在传输缓冲器中，并且在2(W-ni)个单元时隙内从通信节点i产生的最大数量的传输单元是2ni个单元。因此，使从通信节点i传送的单元不在通信节点i中断所需的缓冲器的最小数量是2ni个。
图7示出在通信节点数为4、能够在W单元时间内从每个通信节点传送的单元数为2和窗口尺寸为8单元时间的情况下从一个传送通路来的到达码形的最坏情况，和在该情况下所需的缓冲器数量。即，在该情况下所需缓冲器的数量为4个2na。
在上面实施例1的描述中，没有考虑各个单元用于不同目的的情况，和该说明假设相同单元被用于所有类型的通信。在这种情况下，对延时具有严格要求的通信和对延时没有严格要求的通信在相同条件下进行处理。因此，采用的方案是将相对于延时被优先处理的单元加到对延时具有严格要求的通信，而将相对延时不被优先处理的单元加到对延时无严格要求的通信，还通过在通信网络中所有通信节点的每一个通信节点中准备不同的缓冲器和将相对于延时被优先处理的单元存储在存储优先单元的缓冲器中，使优先单元总是从缓冲器前部取出并传送。通过采用这种方案，能够防止对延时无严格要求的通信在对延时有严格要求的通信的影响产生的不必要延迟。
此外，可以引入多个优先等级，以实现各包括多个优先区域的多个缓冲器。
很明显，如果上述处理是在一通信网络内的每个通信节点中进行的，上述优先单元的最大接入延时每个通信节点的优先单元的最小数量的缓冲器与实施例1中的相同。
在下面该实施例的描述中，假设窗口控制是按照所谓跳跃窗口控制系统进行的。
现在，根据包括多个通信节点的环形ATM系统中优选转接传送系统，叙述从一个传输单元被存储在一个缓冲器中的时刻至该单元到达已经传送该传输单元的通信节点中的时刻为止的最大延时，以及叙述使从一个通信节点传送的传输单元不在该通信节点被中断所需的缓冲器数量。
图8是跳跃窗口控制的示意图，其中每隔W单元时间将一个窗口更新一次。此处W表示用单元时间归一化的窗口尺寸的值。
应该指出，通信节点1的详细配置与图1中所示的相同，窗口控制部分13在每当图8所示的W单元时隙时间已过去时监视下一个W单元时隙时间，并提供必要的控制。
接着，对照上面叙述的操作叙述接入中的延迟。
当收到仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点的单元时实际上能够进行从通信节点1中的传输缓冲器15向传送通路2的传输。仍未使用的单元被用于传输，或被引进发送到该通信节点的单元中，然后插入一个传输单元。因此，为获取从通信节点1中的传输单元被存储在传输缓冲器15中的时刻至该传输单元到达已经传送该传输单元的通信节点时刻为止的延时最大值，与实施例1相似，只必须获取该通信节点中的最大接入延时。在除仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点的单元时隙之外的最大数量的单元时隙接着作为从传送通路2到达通信节点1的单元码形的情况下，接入延时变为最大。
在跳跃窗口控制中，可以在窗口的任何单元时隙中产生传输单元。因此，如图9所示，能够在两个连续窗口中传输的单元可以连续地产生。假设单元正在从一个传送通路到达一个通信节点a，如果图9所示的单元在所有通信节点中的相同单元时隙中产生，除仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点a的单元时隙之外的单元时隙则连续地产生。为便于描述，如果假设一个窗口中能够传送的数量ni在所有通信节点中是相同的，可以通过下式获取窗口尺寸WW≥∑ni＝Nni其中N表示通信网络中通信节点总数，而W表示通过将一个窗口尺寸转换成单元时隙数量获得的值。
接下来，参考图10根据上面的等式可想象到的从一个传送通路到一给定通信节点的单元到达码形的最坏情况进行描述。这里，应该指出，将窗口尺寸W定义成能够从所有通信节点传送到该窗口的单元的总数，即W＝na+nb+nc+…+nx应该指出，na＝nb＝…＝nx＝ni。因此，得出下面的等式W＝Nni … (1)现在设想从一个传送通路到达通信节点a的单元码形的窗口区域①能够被一个传输单元使用的条件。窗口区域①中可包括的传输单元数量由下式表示na+2(nb+nc+…+nc)＝W+(nb+nc+…+nx)＞W很明显，该窗口区域①中所有单元时隙能够由一个传输单元使用。然后，设想传输单元使用包括窗口区域①和一个后续窗口区域的区域②的条件。区域②中包括的传输单元数量由下式表示na+3(nb+nc+…+nx)＝W+2(nb+nc+…+nc)＝3W-2na和传输单元使用区域②中所有单元时隙的条件是3W-2na≥2W因此得出下面的表达式W≥2na正如从表达式(1)可懂得，上式表示在通信节点数N大于等于2的情况下满足该条件，但是正如前面那样，假设通信网络中具有多个通信节点，这样一个通信单元使用区域②中的所有单元时隙。
同样地假定由传输单元使用在前部带有窗口区域①的N个连续的窗口区域③的条件。区域③中包括的传输单元数量由下面的等式表示na+(N+1)(nb+nc+…+nx)＝W+N(nb+nc+…+nx)根据等式(1)，可将上面的表达式变为如下形式
(N+1)W-Nna和由传输单元可使用区域③中所有单元时隙的条件为(N+1)W-Nna≥NW因此，得到下面的表达式W≥Nna根据表达式(1)，可以懂得上式中的等号是成立的，它表明通信单元可以使用区域③中的所有单元时隙。这种情况下，除仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点a的单元时隙之外的单元时隙连续出现的区域的长度为(N+2)W-(N+2)na单元时隙，这些单元时隙包括区域④之后的窗口⑤中从除通信节点a外的一个通信节点传输的单元。
应该指出，传输单元使用由在其前部包括窗口区域①的(N+1)个连续窗口区域构成的窗口区域④的条件是W≥(N+1)na和从表达式(1)可以看出上述条件不能满足。
根据上面的说明，并如图11所示的，除仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙之外的单元时隙能够以最大的(N+2)W-(N+2)na个连续地出现。
现在考虑通信节点a从一个传送通路接收的具有上述码形的单元的情况下该传输单元中的接入延时。最坏的情况是除仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙之外的单元时隙是连续地接收的一系列(N+2)W-(N+2)na单元时隙中第一批单元时隙的情况，从该通信节点来的传输单元以如图9所示传输码形产生，并在后续窗口中产生传输单元的最大数值。
在除仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点a的单元时隙之外的单元时隙被连续地接收的(N+2)W-(N+2)na单元时隙的区域中，从通信节点a传送的传输单元被存储在传输缓冲器中。现在考虑在包括(N+2)W-(N+2)na个单元时隙的区域中从通信节点a产生的传输单元的最大数值。如图13所示，从通信节点a产生(N+1)na个传输单元所需的最小时间期间是(N-1)W+2na单元时间。因此形成下面的表达式(N+2)W-(N+2)na-{(N-1)W+2na}＝3W-(N+4)na以便在(N+2)W-(N+2)na单元时隙区域中产生从通信节点a传送的(N+1)na或更多个传输单元。在(N+2)W-(N+2)na单元时隙区域中，连续地接收除仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙之外的单元时隙，仅需要下列条件N≥2该条件表明通信节点数量等于或大于2。如预先的假设那样，通信网络中存在多个通信节点，因此可以懂得该条件是满足的，并且在包括除仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙之外连续地接收的(N+2)W-(N+2)na个单元时隙的区域中产生从通信节点a传送的(N+1)na或更多个传输单元。
如图12所示，从通信节点a产生(N+2)na个传输单元所需的最小时间期间是NW+2na单元时间，即形成下面的表达式(N+2)W-(N+2)na-(NW+2na)＝2W-(N+4)na在满足下列N≥4条件的情况下，换言之，在通信节点数为4或更多的情况下，在包括除仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙之外连续地接收的(N+2)W-(N+2)na个单元时隙的区域中产生从通信节点a传送的(N+1)na或更多个传输单元。
类似地，如图14所示，从通信节点a产生(N+3)na个传输单元所需的最小时间期间是(N+1)W+2na单元时间，即形成下面的表达式(N+2)W-(N+2)na-{(N+1)W+2na}＝W-(N+4)na＝-4na这表明在包括除仍未使用的单元时隙或发送到该通信节点a的单元时隙之外连续地接收的(N+2)W-(N+2)na个单元时隙的区域中从未产生从通信节点a传送的(N+3)na或更多个传输单元。
从上面的描述可以得出，在包括除仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙之外连续地接收的(N+2)W-(N+2)na个单元时隙的区域中产生从通信节点a传送的(N+2)na个传输单元的情况下产生传输单元的最大值，而在该种情况下传输单元中的接入延时描述如下。
图15是说明该接入延迟的示意图。
在图11所示的到达码形中，不能将来自通信节点a的传输单元插入到第一批N个窗口中。由于在下一个窗口中至少有na个仍未使用的单元时隙或发送到通信节点a的单元时隙，因此第一批产生的na个传输单元在这里被插入。即，传输单元中的接入延时是(N+2)W-(N+2)na单元时间。第二批产生的na个传输单元与插入其中的第一批产生的na个传输单元的单元时隙进一步延迟1个窗口(W单元时间)。即传输单元中的接入延时是(N+3)W-(N+3)na单元时间。另外，在随后产生的传输单元中，接入延时为(N+3)W-(N+3)na单元时间。
在所有通信节点中存在相同数量的单元的条件下，该单元能够在具有相同尺寸的公共窗口内传送，在到达的单元被优先传输以便向从通信节点传送的单元提供跳跃窗口控制的优先转接传送系统的情况下，从将传输单元存储在通信节点i中的传输缓冲器中的时刻至该传输单元到达已经传送该传输单元的通信节点i中的时刻为止的最大接入延时取决于窗口尺寸W，以及取决于通信网络中的通信节点数N，这意味着保证延时具有(N+3)W-(N+2)ni单元时间。
然后考虑在一个通信节点中使从该通信节点传送的单元不会在该通信节点内中断所需缓冲器的最小数量。
如有关图11的描述那样，在除仍未使用的或发送到该通信节点的单元时隙之外的单元时隙的最大数值连续地出现的情况下，将传输单元的最大数值存储在一个通信节点中的一个传输缓冲器中。如上所述的单元时隙以最大的(N+2)W-(N+2)ni个单元连续地出现。将可在这个单元时隙中产生的来自通信节点i的传输单元存储在一个传输缓冲器中，如上所述，能够产生(N+2)ni个单元。因此，使从通信节点i传送的单元不在通信节点i内被中断所需缓冲器的最小数量取决于通信网络中通信节点的数量以及能够从通信节点i传送到一个窗口中的单元数量，该数量为(N+2)ni。
参考图16，该图示出来自一传送通路的到达码形的最坏情况，以及在通信节点为4、在每个通信节点中W单元时间内能够传送的单元数量为2和窗口尺寸为8单元时间的情况下所需缓冲器数量的实例。
在上述实施例3中，没有考虑各种通信用于不同通信目的情况，并且该叙述假设相同单元被用于所有类型通信的情况。在这种情况下，对延时没有严格要求的通信和对延时有严格要求的通信是在相同条件下处理的。因此如果用延时表示的优先单元应用于对延时具有严格要求的通信，而非优先单元应用于对延时没有严格要求的通信，并通过在通信网络中的所有通信节点中准备不同的缓冲器还通过将优先单元存储在其中存储优先单元的缓冲器中，优先单元总是从该缓冲器的前部取出并传送。通过该配置，能够防止由于对延时没有严格要求的通信在对延时有严格要求的通信的影响造成的不必要时间延迟。优先级别可以分成多个等级。
很明显，在如上所述处理是在该通信网络内的每个通信节点中执行的条件下，一个通信节点中的最大接入延时和所需的优先单元的缓冲器的最小数量与实施例3中的相同。
如上所述，通过本发明，在每个通信节点中设置一个容量大于确定值的传输缓冲器、一个传输单元数计数器和一个用于监视和控制窗口传输的传输控制装置，以使传输单元能够以小于整个系统确定的延迟传送到一个传送通路。
此外还在每个节点设置多于预定值的传输缓冲器，以防止传输单元中断。
此外对于跳跃窗口控制，在每个节点中设置一个容量大于确定值的传输缓冲器、一个传输单元数计数器和一个用于监视和控制窗口传输的传输控制装置，以使传输单元能够以小于整个系统确定的延迟传送到一个传送通路。
此外对于跳跃窗口控制，在每个节点中设置多于预定值的传输缓冲器，以防止传输节点中的传输单元中断。
另外，在每个通信节点中设置具有两种或更多种优先次序的传输缓冲器，以便具有较高优选次序的传输单元被优先传输，同时也能够防止具有较高优先次序的传输单元的中断。
此外，在每个节点中为优先单元设置多于预定值的传输缓冲器，以便能够防止具有较高优先次序的传输单元的中断。
本发明的其它目的和特性通过参考附图和上面的说明将清楚了。
权利要求
1.一种环形ATM节点的接入控制装置，其中每个节点包括一个传输缓冲器，假设一个环路中的一个窗口尺寸是W个单元并且在W个单元中分配给一个节点的传输单元数是na个，在该传输缓冲器中存储传输单元至少2(W-na)单元时间；一个传输单元数计数器，用于在所述W窗口尺寸中从当前时刻对来自该节点的传输单元数进行计数；和一个传输控制装置，如果由所述传输单元数计数器表明的计数器数量在分配给该通信节点的传输单元的数量范围内，将所述传输缓冲器中的传输单元发送到一个传送通路。
2.根据权利要求1的环形ATM节点的接入控制装置，其中假设分配给一个通信节点的传输单元的数量是na，则至少要设置2na个传输缓冲器。
3.根据权利要求1的环形ATM节点的接入控制装置，其中一个节点中的传输单元的优先次序被分成2或更多等级，分别设置与优先次序等级对应的传输缓冲器，和当传输单元来自该节点时，从传输缓冲器送出具有较高优先次序的传输单元。
4.根据权利要求3的环形ATM节点的接入控制装置，其中至少在一个节点中设置由2na表示的最小数量的传输缓冲器，每个传输缓冲器具有一个较高的优先次序。
5.一种环形ATM节点的接入控制装置，其中每个节点包括一个传输缓冲器，假设该环中的节点数是N，一个窗口尺寸是W个单元，并且在所述W个单元内分配给该通信节点的传输单元数是na个，在该传输缓冲器中存储传输单元至少(N+3)W-(N+3)na单元时间；一个窗口控制电路，用于对所述W单元时间计数，并且在每当所述W单元时间已过去时复位该窗口，以设定一个新窗口尺寸；一个传输单元数计数器，用于在所述新设定的窗口尺寸中对来自该通信节点的传输单元数量进行计数；和一个传输控制装置，如果由所述传输单元数计数器表明的单元数量在分配给该通信节点的传输单元数内，将所述传输缓冲器中的传输单元传送到一个传送通路。
6.根据权利要求5的环形ATM节点的接入控制装置，其中假设分配给一个通信节点的传输单元的数量是na，则至少要设置(N+2)na个传输缓冲器。
7.根据权利要求5的环形ATM节点的接入控制装置，其中一个节点中的传输单元的优先次序被分成2或更多等级，分别设置与优先次序等级对应的传输缓冲器，而当传输单元来自该节点时，从传输缓冲器发送出具有较高优先次序的传输单元。
8.根据权利要求7的环形ATM节点的接入控制装置，其中至少设置由(N+2)na表示的最小数量的传输缓冲器，每个传输缓冲器具有一个较高的优先次序。
全文摘要
设置一个或多个缓冲器,假设一个环中的一个窗口尺寸是W个单元并且在W个单元中分配给一个节点的传输单元数是na个,在该传输缓冲器中存储传输单元至少2(W－na)单元时间;一个传输单元数计数器,用于在从当前时刻W窗口尺寸对来自该节点的传输单元数量进行计数;和一个传输控制装置,如果由所述传输单元数计数器表明的单元数量在分配给该节点的传输单元数量内,将存储在所述传输缓冲器中的传输单元发送到一个传送通路。
文档编号H04L29/00GK1183688SQ95113149
公开日1998年6月3日 申请日期1995年12月29日 优先权日1995年12月29日
发明者村上谦, 鹿间敏弘 申请人:三菱电机株式会社