DE60219999T2

DE60219999T2 - Taskverwaltungsverfahren für einen Router einer Paketvermittlungsstelle, die Teil eines gesicherten und Paketvermittelten Netzes ist

Info

Publication number: DE60219999T2
Application number: DE60219999T
Authority: DE
Inventors: Alain Thales Intel Loge; Christian Thales Intel Pitot
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2022-07-27
Also published as: US20030076780A1; EP1280376B1; CA2395641A1; EP1280376A1; FR2828046A1; US7184438B2; DE60219999D1; FR2828046B1; CA2395641C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Übertragungsnetze mit Paketvermittlung, die dazu bestimmt sind, für die Sicherheit kritische Informationen mit besonderen Anforderungen bezüglich der Garantie und der Weiterleitungszeit zu transportieren. Solche Sicherheits-Übertragungsnetze haben viele mögliche Anwendungsgebiete, darunter die Verbindung der Bordgeräte eines Luftfahrzeugs für den Austausch von Anweisungen und kritischen Informationen.
Ein Übertragungsnetz mit Paketvermittlung wird allgemein als ATM-Netz oder vermitteltes Ethernet bezeichnet, wobei das Kürzel ATM aus dem Englischen für "Asynchronous Transfer Mode" kommt. Es besteht aus einer Gruppe von Vermittlungsstellen oder Verbindungsknoten, die durch verkabelte oder nicht verkabelte Übertragungsverbindungen verbunden sind, die eine Vernetzung des Raums bilden, in dem die Entitäten verteilt sind, die miteinander kommunizieren sollen.
Um über ein Übertragungsnetz mit Paketvermittlung übertragen zu werden, muss eine Information zwei aufeinander folgende Formatierungen erfahren: eine digitale Formatierung und eine analoge Formatierung.
Die digitale Formatierung hat zum Ziel, die zu übertragende Information von den Paketvermittlern manipulierbar zu machen. Nach einer Digitalisierung der zu übertragenden Information führt sie zur Bildung von Paketen von Binärdaten oder Datagrammen, die ein bestimmtes Format beachten, mit einem oder mehreren Feldern von Mitteilungs-Binärdaten und einem oder mehreren Feldern von Dienst-Binärdaten, die verschiedene Anweisungen enthalten, die für das Routen innerhalb des Netzes nützlich sind, darunter Kennungen der Zielentitäten der Pakete.
Die analoge Formatierung betrifft die Pakete oder Datagramme, die aus der digitalen Formatierung entstehen, denen sie die Form eines elektrischen oder optischen Übertragungssignals verleiht, das an die physikalischen Eigenschaften der Übertragungsverbindungen angepasst ist, die die Vermittlungsstellen des Netzes miteinander und mit den kommunizierenden Entitäten verbinden.
Die Paketübertragungsnetze unterscheiden sich hauptsächlich voneinander durch die Verwendung von Paketen variabler Größe (64 bis 1518 Bytes) für die Ethernet-Netze und durch die Verwendung von Paketen fester Größe für die ATM-Netze. Nachfolgend wird angenommen, dass die Größe der Pakete beliebig ist, was es ermöglicht, allgemein zu bleiben.
Ein Netzvermittler führt hauptsächlich durch:

– eine Erfassung und eine Demodulation, auf der Ebene jedes seiner Eingangs-Ausgangs-Ports, der Übertragungssignale, die über die Übertragungsverbindungen zu ihm gelangen, an die er direkt angeschlossen ist, um den zu ihm gelangenden Informationen wieder die Form von Datagrammen zu verleihen,
– eine vorübergehende Speicherung in einem Pufferspeicher der von allen seinen Eingangs-Ausgangs-Ports empfangenen Datagramm-Verkehre, in Erwartung der Ausführung der Routing-Operationen zu einem oder mehreren Ausgangsports des Vermittlers,
– eine Analyse der Dienst-Binärdaten jedes Datagramms, um daraus ein Diffusionsprofil abzuleiten, das den oder die Ausgangsports bestimmt, zu denen das betrachtete Datagramm geroutet werden soll,
– die Durchführung, sobald wie möglich, des Diffusionsprofils, die aus einer Wiedergewinnung des betrachteten Datagramms im Pufferspeicher und seiner Präsentation an den gewünschten Ausgangsports besteht, und
– die Remodulation der Datagramme auf der Ebene der Ausgangsports, um ihnen die Form eines Übertragungssignals zu geben, das an ihre Weiterleitung auf den Übertragungsverbindungen angepasst ist, die mit den Ausgangsports verbunden sind.

Um diese verschiedenen Tasks zu erfüllen, weist ein Paketvermittler im Allgemeinen an der Peripherie in Höhe jedes seiner Eingangs-Ausgangs-Ports eine individuelle Modulator/Demodulator-Schaltung, genannt MAC-Schaltung (Medium Access Control), die die Schnittstelle in beiden Richtungen zwischen den intern zirkulierenden Datagrammen und den ihnen extern entsprechenden Übertragungssignalen auf den physikalischen Verbindungen des Netzes gewährleistet, die direkt an den betrachteten Eingangs-Ausgangs-Port angeschlossen sind, sowie einen logischen Automat zur Sendewartenschlangenverwaltung, der die Konflikte zwischen den Wiederaussendungsanfragen von Datagrammen löst, die zu nahe beieinander liegen, um augenblicklich erfüllt zu werden, und zentral einen Pufferspeicher auf, der aus einem Arbeitsspeicher mit Mehrfachzugriff besteht, der die vom Paketvermittler empfangenen Datagramme während der Zeit ihres Routens speichert, wobei eine zentrale Ablaufsteuerung die Adressierung des Pufferspeichers liefert, um ihn nach Art mehrerer Umlaufspeicherbänke arbeiten zu lassen, eine Bank pro Eingangsport, und wobei ein zentraler Routing-Automat ein Diffusionsprofil bestimmt, d.h. die Liste der Eingangs-Ausgangs-Ports des Netzvermittlers, über die ein Datagramm wieder ausgesendet werden soll, die in Abhängigkeit von der Lokalisierung des betroffenen Paketvermittlers innerhalb des Übertragungsnetzes mit Paketvermittlung und von den Dienstdaten dieses Datagramms, hauptsächlich die Identitäten der Zielentitäten, erstellt wird.
Das Stellen des Sicherheitsaspekts in den Vordergrund führt dazu, in einem Übertragungsnetz mit Paketvermittlung Maßnahmen zu verwenden, die dazu tendieren, die Weiterleitung einer Information in einer maximalen Frist so gut wie möglich zu garantieren, selbst im Fall eines Notbetriebs, indem die Staugefahren des Netzes so weit wie möglich beseitigt werden. Sie greifen auf zwei Ebenen, derjenigen der Pakete oder Datagramme, und derjenigen der virtuellen Pfade, denen die Datagramme innerhalb des Netzes folgen, wobei ein virtueller Pfad einem besonderen Fluss von Informationen zugeteilt ist, der die gleichen Sendeentitäten und Zielentitäten hat und durch die Augenblickszustände definiert wird, die die Vermittler des Netzes annehmen, wenn sie von den Datagrammen durchquert werden, die zu diesem Informationsfluss gehören.
Die stauverhindernden Sicherheitsmaßnahmen des Netzes, die auf der Ebene der Datagramme ergriffen werden, bestehen darin, die Integrität und die Frische der Datagramme während ihres Aufenthalts innerhalb der Paketvermittler des Netzes, aller Paketvermittler oder nur einiger von ihnen, zu überprüfen und die Datagramme zurückzuweisen, die nicht integer sind oder zu lange in einem Paketvermittler verweilt haben, um die Übertragungsverbindungen des Netzes nicht unnütz durch Datagramme zu verstopfen, die für die Zielentitäten unverwertbar geworden sind.
Die Integritätsüberprüfung eines Datagramms basiert auf der Übereinstimmung des Datagramms, wie es auf der Ebene eines Paketvermittlers des Netzes wahrgenommen wird, mit einer in seinen Dienst-Binärdaten befindlichen Beschreibung, die aus Informationen über den Typ des Pakets oder Redundanzinformationen besteht, die von einem Fehlerkorrekturcode geliefert werden.
Die Frischeüberprüfung eines Datagramms auf der Ebene eines Paketvermittlers basiert auf dem Vergleich der laufenden Zeit mit dem Empfangsdatum des Datagramms durch den betrachteten Paketvermittler. Wenn ein Datagramm zu lange in einem Paketvermittler verweilt, ehe es weitergesendet wird, läuft der Paketvermittler Gefahr, dass seine Speicherungsmöglichkeiten überschritten werden und dass es Verwechslungen von Datagrammen gibt. Es muss also jeder Bezug auf ein Datagramm beseitigt werden, sobald sein Aufenthalt in einem Paketvermittler dazu tendiert, sich anormal zu verlängern.
Die stauverhindernden Sicherheitsmaßnahmen des Netzes, die auf der Ebene eines virtuellen Pfads vorgenommen werden, sind von zwei Arten. Sie bestehen einerseits darin, zu überprüfen, ob ein Datagramm beim seinem Durchgang durch einen Paketvermittler wirklich einem genehmigten virtuellen Pfad folgt, andernfalls wird es zurückgewiesen, um die Übertragungsverbindungen nicht unnütz mit Paketen zu verstopfen, die nicht korrekt von den Zielentitäten verwertet werden, da sie schlecht geroutet sind, und andererseits auf den Ebenen der verschiedenen Paketvermittler die Durchsätze der virtuellen Pfade unter den genehmigten Maxima zu halten, indem, falls nötig, Entlastungen durch autoritäre Entfernung der überzähligen Datagramme durchgeführt werden, um einen Betriebsfehler einer Sendeentität oder eines Paketvermittlers nur auf die virtuellen Pfade zu beschränken, die ihm zugewiesen sind, siehe zum Beispiel die Veröffentlichung EP 0 472 408 , die eine Lösung vorschlägt, die es ermöglicht, den Fluss von über einen virtuellen Pfad übertragenen Paketen zu überwachen.
Die Überprüfung der Entsprechung eines Datagramms und des virtuellen Pfads, über den es auf der Ebene eines Paketvermittlers geht, basiert auf der Überprüfung der Kompatibilität des Ports, über den das Datagramm auf der Ebene eines Paketvermittlers empfangen wird, mit dem virtuellen Pfad, der ursprünglich dem Datagramm zugewiesen wurde und der sich aus Dienst-Binärdaten, die im Datagramm enthalten sind, die die Zielentitäten des Datagramms markieren, und ggf. weiteren Dienst-Binärdaten ableitet, die die Sendeentität oder den Typ des Datagramms markieren.
Der Halt des Datendurchsatzes eines virtuellen Pfads unter den genehmigten Maxima auf den Ebenen der verschiedenen Paketvermittler, die er durchquert, besteht aus einer Überwachung seines realen Durchsatzes auf den Ebenen dieser Paketvermittler, durch ein Anzeigen der Datagramme, die er weiterleitet, ein Anzeigen, das die Tatsache berücksichtigt, dass die Datagramme, die oft mit einer regelmäßigen Taktfolge von einer Sendeentität gesendet werden, aufgrund des möglichen Vorhandenseins von Warteschlangen auf der Ebene der Paketvermittler mit einem mehr oder weniger starken Jitter behaftet sein können, und aus einer autoritären Begrenzung des realen Durchsatzes unter dem maximalen Durchsatz durch Entfernen der überzähligen Datagramme.
Diese Maßnahmen zielen darauf ab, die Gefahren eines Verlusts oder einer Weiterleitungsverzögerung der Informationen aufgrund eines Staus im Netz zu beseitigen. Andere Maßnahmen haben zum Ziel, dafür zu sorgen, dass die Informationen, die trotz der ergriffenen Vorsichtsmaßnahmen ihre Integrität im Lauf der Weiterleitung verloren haben, zurückgewiesen werden, um Übertragungsleitungen nicht zu verstopfen und unnötig Verarbeitungszeit in den Paketvermittlern zu beanspruchen.
Da es interessant ist, die Anzahl von im zentralen Pufferspeicher eines Paketvermittlers gespeicherten Datagrammen so weit wie möglich zu reduzieren, ist es vorteilhaft, die Integritätsüberprüfung eines Datagramms auf der Ebene des Eingangsports durchzuführen, über den es zum betrachteten Paketvermittler kommt. Dadurch kann es nämlich vor seiner Präsentation im zentralen Pufferspeicher beseitigt werden, wenn eine mangelnde Integrität festgestellt wird. Die Funktion der Integritätsüberprüfung jedes empfangenen Pakets wird dann den MAC-Schaltungen anvertraut, deren Aufbau in dieser Hinsicht angepasst ist.
Für alle anderen stauverhindernden Sicherheitsmaßnahmen des Netzes ist es aus Kostengründen vorteilhaft, ihre Anwendungen dem zentralen Routing-Automat anzuvertrauen. Dies erhöht aber stark die Arbeitslast des zentralen Routing-Automaten und setzt eine konsequente Erhöhung von dessen Rechenleistung voraus.
Die vorliegenden Erfindung hat zum Ziel, die Anwendung von stauverhindernden Sicherheitsmaßnahmen durch einen zentralen Automaten zu vereinfachen, der innerhalb eines Paketvermittlers mit dem Routing beauftragt ist.
Sie hat ebenfalls auf der Ebene der Paketvermittler eines Paketübertragungsnetzes eine kostengünstigere Ausführung von stauverhindernden Sicherheitsmaßnahmen zum Ziel, die die Sicherheit des Netzes verstärken.
Sie hat ein Taskverwaltungsverfahren für einen Routing-Automaten eines Paketvermittlers zum Gegenstand, der Teil eines gesicherten Paketvermittlungs-Übertragungsnetzes ist und mehrere Eingangsports und mehrere Ausgangsports aufweist, die als Zugriff auf eingehende und ausgehende Datenverkehre dienen, die über extern an den Paketvermittler angeschlossene physikalische Übertragungsverbindungen in Form von Datagramme enthaltenden Übertragungssignalen gehen, wobei die Datagramme Mitteilungs-Binärdaten und Dienst-Binärdaten enthalten, die Routing-Anweisungen enthalten, die es ermöglichen, für jedes Datagramm einen so genannten "virtuellen" Pfad zu definieren, der innerhalb des Paketübertragungsnetzes verfolgt werden muss, um zum Ziel zu gelangen. Dieses Taskverwaltungsverfahren ist dadurch bemerkenswert, dass es einerseits darin besteht, den Routing-Automaten mit einer im Arbeitsspeicher gespeicherten Tabelle von lokalen Deskriptoren der virtuellen Pfade zu versehen, die über den betrachteten Paketvermittler gehen, wobei ein einem gegebenen virtuellen Pfad zugeteilter lokaler Deskriptor ein Diffusionsprofil, das die Ausgangsports des betrachteten Paketvermittlers verzeichnet, die vom betroffenen virtuellen Pfad verwendet werden, ein Eingangsprofil, das die Eingangsports des Paketvermittlers verzeichnet, die vom betroffenen virtuellen Pfad verwendbar sind, Informationen über Form- und Durchsatzzwänge, die den Datagrammen auferlegt werden, die über den betroffenen virtuellen Pfad gehen, und Chronologie-Informationen enthält, die es ermöglichen, das frühstmögliche Datum für eine zulässige Ankunft des nächsten Datagramms zu bestimmen, das über den betroffenen virtuellen Pfad geht, und andererseits darin besteht, die Verarbeitungszeit des Routing-Automaten in eine wiederholte Folge von Zeitschlitzen aufzuteilen, von denen bestimmte zwischen den verschiedenen Eingangsports verteilt sind, wobei jeder Schlitz individuell einem besonderen Eingangsport zugeteilt und für Operationen reserviert ist, die Teil der Routing-Verarbeitung der über seinen Zuteilungs-Eingangsport empfangenen Datagramme ist, wobei diese Verarbeitung für ein Datagramm darin besteht:

– im Arbeitsspeicher den lokalen Deskriptor des dem empfangenen Datagramm zugeteilten virtuellen Pfads zu lesen, der in der Tabelle der lokalen Deskriptoren mittels Dienstdaten ermittelt wird, die aus dem empfangenen Datagramm entnommen werden,
– im Datagramm stauverhindernde Sicherheitsüberprüfungen durchzuführen, die sein Empfangsdatum durch den Paketvermittler, die Identität des Eingangsports, der ihm dazu gedient hat, auf den Paketvermittler zuzugreifen, und die im gelesenen lokalen Deskriptor enthaltenen Informationen berücksichtigen,
– entweder, wenn eine der vorhergehenden Überprüfungen negativ ist, das in Verarbeitung befindliche Datagramm zurückzuweisen,
– oder, wenn alle vorhergehenden Überprüfungen positiv sind, die Informationen des gelesenen lokalen Deskriptors bezüglich des Empfangsdatums des in Verarbeitung befindlichen Datagramms auf das Voreilungsguthaben für das nächste über den betroffenen virtuellen Pfad gehende Datagramm zu aktualisieren, und das in Verarbeitung befindliche Datagramm an den Ausgangsports, die im Diffusionsprofil des gelesenen lokalen Deskriptors verzeichnet sind, für die Wiederaussendung dieses Datagramms durch diese Ausgangsports anzubieten.

Vorteilhafterweise bestehen die stauverhindernden Sicherheitsüberprüfungen darin:

– die Zugehörigkeit des Eingangsports, der dem in Verarbeitung befindlichen Datagramm für den Zugriff zum Paketvermittler gedient hat, zum Empfangsprofil des gelesenen lokalen Deskriptors zu überprüfen,
– zu überprüfen, dass das Alter des Empfangsdatums des in Verarbeitung befindlichen Datagramms bezüglich des laufenden Datums einen bestimmten Schwellwert nicht überschreitet, und
– zu überprüfen, dass das Empfangsdatum des in Verarbeitung befindlichen Datagramms innerhalb der Grenzen liegt, die vom maximal genehmigten Durchsatz für den dem gelesenen lokalen Deskriptor entsprechenden virtuellen Pfad erlaubt werden, unter Berücksichtigung des Werts seines Phasenvoreilungsguthabens.

Vorteilhafterweise haben die lokalen Deskriptoren virtueller Pfade alle die gleiche Länge.
Vorteilhafterweise sind die lokalen Deskriptoren virtueller Pfade in mindestens einem Wort organisiert, das von einem Fehlererfassungs- und Korrekturcode geschützt wird, der es ermöglicht, die einfachen Fehler zu erfassen und zu korrigieren, und die Mehrfachfehler zu erfassen, wobei Zeitschlitze in der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten für Dienstbarkeits-Tasks reserviert sind, darunter eine periodische Überprüfung der Integrität der Elemente der Tabelle der lokalen Deskriptoren, ihre mögliche Korrektur oder ihre Ungültigmachung im Fall des Überschreitens der Korrekturmöglichkeiten, wobei die Ungültigmachung eines lokalen Deskriptors darin besteht, ihm einen spezifischen Wert zu verleihen, der für seine Ungültigkeit repräsentativ ist.
Vorteilhafterweise umfasst die Dienstbarkeits-Task, die der Überprüfung der Integrität der lokalen Deskriptoren gewidmet ist, die Erfassung der ungültig gemachten lokalen Deskriptoren und ihr Überschreiben ausgehend von einem Archivierungsspeicher, der sich im betrachteten Paketvermittler oder an einer anderen Stelle des Übertragungsnetzes mit Paketvermittlung befindet.
Vorteilhafterweise ist der für eine Ungültigkeit eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads repräsentative spezifische Wert auf der Ebene des Diffusionsprofils angeordnet und entspricht einem ungenutzten Diffusionsprofil, wie einem leeren Diffusionsprofil.
Vorteilhafterweise gehört zu den Dienstbarkeits-Tasks, für die Zeitschlitze in der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten reserviert sind, die Initialisierung der Tabelle der lokalen Deskriptoren bei Betriebsbeginn des Paketvermittlers, wobei diese Initialisierung durch ein Eintragen in den Arbeitsspeicher ausgehend von Daten erfolgt, die aus einem Archivierungsspeicher entnommen werden, der im Paketvermittler lokalisiert ist oder nicht.
Vorteilhafterweise gehört zu den Dienstbarkeits-Tasks, für die Zeitschlitze in der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten reserviert sind, im Fall der Verwendung einer Zeitskala über einen begrenzten Horizont eine Überprüfung der Kommensurabilität, bezüglich der laufenden Zeit, der in den lokalen Deskriptoren vorhandenen Daten, was zu einer expliziten Signalisierung der Daten führt, die sich als inkommensurabel erweisen.
Vorteilhafterweise sind die Diffusionsprofile, die in den lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads vorhanden sind, auf die Gestaltung des Übertragungsnetzes mit Paketvermittlung fixiert, mit Ausnahme eines Bits, das für einen möglichen Ausgangsport reserviert ist, der Wartung zugeteilt ist, dessen Wert vom Routing-Automat verändert werden kann.
Vorteilhafterweise liegt ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads in einem Standardformat vor, das aus vier aufeinanderfolgenden Binärwörtern besteht: einem Wort von Variablen und drei Wörtern von Konstanten:

– wobei das Wort von Variablen, das im Wesentlichen der Datierung gewidmet ist, beim Auftreten jedes neuen Datagramms, das dem betroffenen virtuellen Pfad zugewiesen ist, überschrieben wird und hauptsächlich Variable bezüglich des Empfangsdatums des letzten Datagramms, das zum betrachteten Paketvermittler über den gleichen betroffenen virtuellen Pfad gelangt ist, und bezüglich des Phasenvoreilungsguthabens enthält, von dem das neue aufgetretene Datagramm profitiert, wobei diese zwei Informationen ggf. in Form einer einzigen Variablen zusammengefasst werden können, die das früheste Datum für eine zulässige Ankunft des nächsten Datagramms ausdrückt,
– ein erstes Wort von Konstanten bezüglich hauptsächlich des maximalen Durchsatzes und des maximal zugelassenen Jitters für den betrachteten virtuellen Pfad auf der Ebene des betroffenen Paketvermittlers und der maximal genehmigten Länge für das Datagramm,
– ein zweites Wort von Konstanten mit einem Empfangsprofil, das die Eingangsports des betroffenen Paketvermittlers verzeichnet, die berechtigt sind, ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm zu empfangen, und
– ein drittes Wort von Konstanten eines Diffusionsprofils, das die Ausgangsports des betroffenen Paketvermittlers verzeichnet, der ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm weiter befördern soll.

Vorteilhafterweise liegt ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads entweder in einem Standardformat oder in einem speziellen Format vor:
das Standardformat, das aus vier aufeinanderfolgenden Binärwörtern besteht: ein Wort von Variablen und drei Wörter von Konstanten, wobei das hauptsächlich der Datierung gewidmete Wort von Variablen beim Auftreten jedes neuen Datagramms, das dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilt ist, überschrieben wird und hauptsächliche Variable bezüglich des Empfangsdatums des letzten über den gleichen betroffenen virtuellen Pfad zum betrachteten Paketvermittler gelangten Datagramms und des Phasenvoreilungsguthabens enthält, von dem das neue aufgetretene Datagramm profitiert, ein erstes Wort von Spezifizierungs-Konstanten bezüglich hauptsächlich des maximal zulässigen Durchsatzes und des maximal zulässigen Jitters für den betrachteten virtuellen Pfad auf der Ebene des betroffenen Paketvermittlers und der maximal genehmigten Länge für das Datagramm, ein zweites invariantes Wort von Empfangsprofil-Konstanten, das die Eingangsports des betroffenen Paketvermittlers verzeichnet, die berechtigt sind, ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugewiesenes Datagramm zu empfangen, und ein drittes Wort von Diffusionsprofil-Konstanten, das die Ausgangsports des betroffenen Paketvermittlers verzeichnet, die ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm weiter befördern sollen, und das spezielle Format, das sich von dem Standardformat dadurch unterscheidet, dass das zweite Empfangsprofilwort eine Definition aufweist, die auf einen einzigen Port des Empfangsprofils reduziert ist, und an der Stelle, die von der reduzierten Definition des Empfangsprofils frei gelassen wird, einen Adressierungsindex aufweist, der es ermöglicht, auf ein Wort von Datierungsvariablen zu zeigen, das mehreren virtuellen Pfaden gemeinsam ist.
Vorteilhafterweise sind in den zwei Formaten eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads: das Standardformat und das spezielle Format, alle Wörter durch einen Code der individuellen Erfassung und Fehlerkorrektur geschützt.
Vorteilhafterweise sind in den zwei Formaten eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads: das Standardformat und das spezielle Format, alle Wörter von Konstanten individuell vor Fehlern geschützt, zuerst durch einen Hamming-Code, der ihre Adresse im Arbeitspeicher und ihren Inhalt kombiniert, und dann durch einen Erfassungs- und Fehlerkorrekturcode.
Vorteilhafterweise umfasst in den zwei Formaten eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads: das Standardformat und das spezielle Format, das Wort von Spezifikationskonstanten eine Kennung des betroffenen Formattyps.
Vorteilhafterweise umfasst in den zwei Formaten eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads: das Standardformat und das spezielle Format, das Wort von Datierungsvariablen ein Feld von Variablen, das für die Registrierung der Zurückweisungssituationen bestimmt ist.
Vorteilhafterweise weist in den zwei Formaten eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads: das Standardformat und das spezielle Format, das Wort von Datierungsvariablen einen Marker auf, der es ermöglicht, dem vom Wort von Diffusionsprofil-Konstanten definierten Diffusionsprofil einen Ausgangsport hinzuzufügen oder nicht, der den Wartungsoperationen zugeteilt ist.
Vorteilhafterweise umfasst in den zwei Formaten eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads: das Standardformat und das spezielle Format, das Wort von Spezifikationskonstanten ein Feld, das einer relativen Prioritätsinformation zwischen den virtuellen Pfaden einer Tabelle von lokalen Deskriptoren gewidmet ist.
Vorteilhafterweise wird der spezifische Wert, der für die Ungültigkeit eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfad im Standardformat oder im speziellen Format repräsentativ ist, durch eine Einsrückstellung ihrer drei Wörter von Konstanten erhalten.
Vorteilhafterweise weist in Gegenwart einer Tabelle von lokalen Deskriptoren virtueller Pfade, die dem Standardformat und dem speziellen Format entsprechen, die wiederholte Folge von Zeitschlitzen, die den verschiedenen Eingangsports individuell während eines Verarbeitungszyklus des Routing-Automaten bewilligt werden, für den gleichen Eingangsport einen Zeitschlitz, der den Lesezugriffen auf die Wörter von Konstanten des adressierten lokalen Deskriptors und der Berücksichtigung der in ihnen enthaltenen Information zugeteilt ist, dann einen Zeitschlitz des Lesezugriffs auf ein Wort von Variablen entweder des adressierten lokalen Deskriptors, im Fall eines Standardformats, oder ggf., im Fall des speziellen Formats, eines anderen Deskriptors, der mit Hilfe des Ansteuerungsindex ermittelt wird, zugeteilt ist, und der Verwertung der in diesem Wort von Variablen enthaltenen Informationen, und schließlich einen Zeitschlitz des Überschreibens zur Aktualisierung des gelesenen Worts von Variablen auf, Zeitschlitze, die mit Zeitschlitzen vermischt werden können, die anderen Eingangsports zugewiesen sind, um eine Multitask-Ausführung der Elementaroperationen zu erlauben, die durch ein Routing impliziert werden, und die globale Routing-Zeit der Gesamtheit der empfangenen Datagramme zu reduzieren.
Vorteilhafterweise, wenn der Paketvermittler einen zentralen Pufferspeicher aufweist, der zyklisch von einer Adressen-Ablaufsteuerung schreibgetastet wird, die ihn nach Art mehrerer Umlaufspeicher arbeiten lässt, einem Umlaufspeicher pro Eingangsport, der dem durch diesen Port eingehenden Informationsverkehr zugeteilt ist, liefert die Adressen-Ablaufsteuerung ebenfalls die wiederholte Folge von Zeitschlitzen, die die Verarbeitungszeit des Routing-Automaten zwischen den verschiedenen Eingangsports des Paketvermittlers verteilt, so dass der Tastzyklus des Pufferspeichers und die wiederholte Folge der Zeitschlitze der Verteilung der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten synchronisiert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform hervor, die als Beispiel angegeben wird. Diese Beschreibung bezieht sich auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 ein Beispiel der Topologie eines Paketübertragungsnetzes,
2 ein Beispiel einer Architektur eines Paketvermittlers,
die 3 und 4 Formate, in denen für das Routing nützliche Informationseinheiten gespeichert sind, Einheiten, die als lokale Deskriptoren eines virtuellen Pfads bezeichnet werden,
die 5a bis 5d Zeitdiagramme, die den Ablauf von Operationen veranschaulichen, die durchgeführt werden, um die Überprüfung zu ermöglichen, dass der maximal genehmigte Durchsatz für einen virtuellen Pfad nicht überschritten wird, und
6 ein Ablaufbeispiel, das verwendbar ist, um den Betrieb eines Automaten zu verwalten, der das Routen der Pakete oder Datagramme auf der Ebene eines Knotens des Übertragungsnetzes gewährleistet.
1 zeigt verschiedene Gruppen von Geräten 10 bis 18, die untereinander über ein Übertragungsnetz mit Paketvermittlung 20 kommunizieren. Die Gruppen von Geräten 10 bis 18 haben eine unterschiedliche Größe und sind geographisch über eine Zone verstreut, die vom Übertragungsnetz mit Paketvermittlung 20 abgedeckt wird. Das Übertragungsnetz mit Paketvermittlung 20 wird durch eine Verknüpfung von Verbindungsknoten oder Paketvermittlern 20, die durch Kreise dargestellt werden, und von physikalischen Übertragungsverbindungen dargestellt, die von Geradensegmenten dargestellt werden, die die Paketvermittler miteinander und mit den Geräten verbinden, schematisiert. Jedes von einem Rechteck dargestellte Gerät ist an das Übertragungsnetz mit Paketvermittlung 20 auf der Ebene eines oder mehrerer Paketvermittler, die sich in der Nähe befinden, über ein nicht dargestelltes spezialisiertes Endgerät und eine oder mehrere physikalische Übertragungsleitungen angeschlossen.
Für ihre Handhabung innerhalb eines Paketübertragungsnetzes erfahren die von den Geräten ausgetauschten Mitteilungen zwei aufeinanderfolgende Formatierungen: zunächst eine Digitalisierung, die ihnen das Aussehen einer Folge von Binärdaten verleiht, gefolgt von einer Verpackung der erhaltenen Folge von Binärdaten in Form eines oder mehrerer aufeinander folgender Pakete oder Datagramme, die an die Routing-Verarbeitungen angepasst sind, die innerhalb der Paketvermittler durchgeführt werden, und dann eine Formatierung der Datagramme in elektrische oder optische Übertragungssignale für ihre Weiterleitungen über die physikalischen Verbindungsleitungen.
Die Datagramme bestehen aus einer Folge von Mitteilungs-Binärdaten, der eine Folge von Dienst-Binärdaten vorausgeht, die für ihr Routen innerhalb der durchquerten Paketvermittler nützliche Informationen enthalten. Sie beachten ein besonderes Format oder Protokoll, das an die Eigenschaften der kombinatorischen und/oder sequentiellen logischen Schaltungen angepasst ist, die die Weiterleitungen innerhalb der Paketvermittler durchführen.
Die elektrischen oder optischen Signale, die zur Weiterleitung der Datagramme auf den physikalischen Übertragungs-Verbindungsleitungen verwendet werden, die die Paketvermittler miteinander und mit den Geräten verbinden, sind an die physikalischen Eigenschaften der verwendeten Verbindungen angepasst.
An den Enden der Übertragungsleitungen, unabhängig davon, ob auf der Ebene der Endgeräte, die die Geräte an das Netz anschließen, oder auf der Ebene der Eingangs-Ausgangs-Ports der Paketvermittler, findet man Demodulations- und Modulationsschaltungen, die die Umwandlung eines über eine physikalische Verbindung empfangenen Übertragungssignals in sein entsprechendes Datagramm, und umgekehrt die Umwandlung eines auf der Ebene eines Geräteterminals oder eines Paketvermittlers manipulierten Datagramms in ein Übertragungssignal gewährleisten, das an die physikalischen Übertragungsverbindungen angepasst ist.
Ein auf der Ebene eines Eingangs-Ausgangs-Ports eines Paketvermittlers empfangenes und demoduliertes Datagramm muss innerhalb dieses Paketvermittlers zu einem oder mehreren anderen Eingangs-Ausgangs-Ports geroutet werden, um auf einer oder mehreren anderen physikalischen Übertragungsverbindungen wieder ausgesendet zu werden, die direkt an diesen Paketvermittler angeschlossen sind, um es seinem Endziel oder seinen Endzielen anzunähern. Dieser Routing genannte Vorgang ist die Haupt-Task, die von einem Paketvermittler übernommen wird. Ihre Ausführung kann eine variable Zeit in Anspruch nehmen, die von den Verstopfungen der Ausgangsports zur Weitersendung abhängt, da mehrere Datagramme gleichzeitig von dem gleichen Paketvermittler auf mehreren seiner Eingangsports empfangen werden können und für ihre Weitersendungen auf den gleichen Ausgangsport geroutet werden müssen, was einen Stau auf der Ebene des Ausgangsports bewirken kann, der eine vorübergehende Speicherung der eingehenden Datenverkehre und eine Warteschlangenverwaltung auf der Ebene der Ausgangsports bedingt, um einen Verlust von Datagrammen zu vermeiden.
2 stellt eine mögliche Architektur für einen Paketvermittler 1 dar. Dieser kommuniziert über Eingangs-Ausgangs-Ports e/s 21, 22, 23 mit anderen Paketvermittlern oder mit Geräten, die über ein- oder zweidirektionale physikalische Übertragungsverbindungen an sein Netz angeschlossen sind. In der Figur sind drei Eingangs-Ausgangs-Ports e/s 21, 22, 23 dargestellt, aber ihre Zahl ist nicht begrenzt. Diese Zahl ist an die Zahl von Anschlüssen angepasst, die für den betrachteten Paketvermittler vorgesehen sind, wobei ein Eingangs-Ausgangs-Port die Schnittstelle mit einer zweidirektionalen physikalischen Übertragungsverbindung oder mit zwei eindirektionalen physikalischen Übertragungsverbindungen gewährleistet, von denen eine auf der Sendeseite und die andere auf der Empfangsseite verwendet wird.
Im dargestellten Beispiel gewährleistet der Eingangs-Ausgangs-Port e/s 21 die Schnittstelle mit einer zweidirektionalen physikalischen Übertragungsverbindung, und die Eingangs-Ausgangs-Ports 22 und 23 die Schnittstelle mit zwei eindirektionalen physikalischen Übertragungsverbindungen, von denen eine auf der Empfangsseite und die andere auf der Sendeseite verwendet wird. Das Gewährleisten der Schnittstelle besteht darin, die Modulations- und Demodulations-Tasks und eine Task der Verwaltung einer Liste von Paketen durchzuführen, die auf eine Weitersendung warten. Die Modulationstask besteht darin, die weiterzusendenden Pakete in die Form eines Übertragungssignals mit den physikalischen Eigenschaften zu bringen, die an diejenigen der Übertragungsverbindung angepasst sind, die beim Senden verwendet wird und zum betroffenen Eingangs-Ausgangs-Port führt. Die Demodulationstask besteht darin, die Pakete zu entnehmen, die in den Übertragungssignalen enthalten sind, die auf der physikalischen Übertragungsverbindung empfangen werden, die auf der Empfangsseite verwendet wird und zum betroffenen Eingangs-Ausgangs-Port e/s führt. Die Wartelisten-Verwaltungstask besteht darin, die weiterzusendenden Pakete eines nach dem anderen in eine Schlange zu bringen, wenn sie mit zu schneller Taktfolge hinsichtlich des Durchsatzes der beim Weitersenden verwendeten physikalischen Übertragungsverbindung ankommen.
Ein Eingangs-Ausgangs-Port e/s ist mit den inneren Verarbeitungsschaltungen des Paketvermittlers, den er bestückt, über einen Datenempfangskanal, einen Datensendekanal und mehrere Kontrollports verbunden. Über den Datenempfangskanal vr stellt er seinem Paketvermittler den eingehenden Verkehr von Binärdaten zur Verfügung, der über die physikalische Übertragungsverbindung, die er kontrolliert, zum Paketvermittler gelangt. Der Datensendekanal ve ermöglicht ihm, die Datagramme zu empfangen, die er weitersenden soll und die von anderen inneren Schaltungen des Paketvermittlers kommen. Die Kontrollports, darunter ein Routing-Anfrageport rr, ein Zuteilungsport von Paketen at und ein Anforderungsport für zu sendende Pakete re, dienen für die Verwaltungen des Empfangs der Pakete, des Weitersendens der Pakete und der Warteschlange der weiterzusendenden Pakete.
Außer seinen Eingangs-Ausgangs-Ports e/s 21, 22, 23 weist der Paketvermittler auf: einen Pufferspeicher 30, der verwendet wird, um über einen gewissen Zeitraum die Verkehre von eingehenden Daten zu speichern, eine Ablaufsteuerung 40, die die Adressierung des Pufferspeichers 30 und die Zugriffe auf diesen verwaltet, einen Routing-Automat 50 und einen Anweisungsspeicher 60, aus dem der Routing-Automat 50 seine Weisungen schöpft.
Der Pufferspeicher 30 ist eine Sammlung von Umlaufspeichern, deren Vorhandensein durch die Verpflichtung, Wartelisten auf der Ebene der Eingangs-Ausgangs-Ports e/s zum Weitersenden der Pakete zu verwalten, und in geringerem Maße durch die Verarbeitungszeit der Routing-Anfragen bedingt wird. Jeder Umlaufspeicher ist für das Schreiben an einem bestimmten eingehenden Datenverkehr, also an einem bestimmten Eingangs-Ausgangs-Port e/s reserviert, kann aber in gleicher Weise von allen Eingangs-Ausgangs-Ports e/s gelesen werden.
Der Pufferspeicher 30 ist ein Arbeitsspeicher, der aus einer Einheit von Registerbänken mit Längen gleich derjenigen der Binärwörter besteht, die von den Eingangs-Ausgangs-Ports 21, 22, 23 geliefert werden, eine Länge, die in Abhängigkeit von der Verarbeitungskapazität, in einer Operation, der digitalen Schaltungen abhängt, die im Paketvermittler verwendet werden. Diese Einheit von Registerbänken wird in ebenso viele getrennte Gruppen aufgeteilt, wie es Eingangs-Ausgangs-Ports gibt, wobei jede Gruppe im Schreibbetrieb einem besonderen Eingangs-Ausgangs-Port zugeteilt ist, der zyklisch mit einer ausreichenden Geschwindigkeit schreibgetastet wird, um den binären Durchsatz des Datenverkehrs auszuhalten, dem er zugeteilt ist, und auf Anfrage durch die Einheit der Eingangs-Ausgangs-Ports gelesen wird.
Die Ablaufsteuerung 40 gewährleistet die Adressierung des Pufferspeichers 30 derart, dass er wie eine Einheit von Umlaufspeichern arbeitet. Hierzu teilt sie jedem Eingangs-Ausgangs-Port des Paketvermittlers einen invarianten periodischen Schreibzugriffsrahmen auf eine aufgezwungene Gruppe von Registerbänken des Pufferspeichers und einen periodischen Lesezugriffsrahmen auf eine wählbare Gruppe von Registerbänken zu, in der gleichen Tastordnung wie der beim Schreiben verwendet periodische Rahmen, aber mit einer Phasenverzögerung, die der Wahl des Eingangs-Ausgangs-Port überlassen wird.
Der Routing-Automat 50 ist eine Schaltung mit einer kombinatorischen und/oder sequentiellen Logik, zum Beispiel mit Mikroprozessor, die die von den verschiedenen Eingangs-Ausgangs-Ports e/s 21, 22, 23 gesendeten Routing-Anfragen verarbeitet, um daraus die Routing-Profile zu entnehmen, die jedem Datagramm zugeteilt sind, das gerade vom Paketvermittler empfangen wird, und ausgehend von diesen Routing- Profilen Anweisungen oder Diffusionsprofile zu erzeugen, die die Eingangs-Ausgangs-Ports e/s des Paketvermittlers verzeichnen, die die Datagramme weitersenden sollen.
Der Anweisungsspeicher 60 enthält die notwendigen Informationen für den Routing-Automat, um seine Task auszuführen. Wie beim. Pufferspeicher wird seine Adressierung von der Ablaufsteuerung 40 verwaltet.
Der von einem Datagramm innerhalb des Netzes genommene Weg, um von dem Gerät, das es gesendet hat, zu den Zielgeräten zu gelangen, wird durch die Konfigurationen der Paketvermittler in den Zeitpunkten definiert, in denen es sie durchquert. Dieser Weg wird virtueller Pfad genannt. Er wird A priori bei der Gestaltung des Netzes in Abhängigkeit von den Lokalisierungen des Sendegeräts und des oder der Zielgeräte definiert. Allgemein kann ein virtueller Pfad, der innerhalb eines Übertragungsnetzes mit Paketvermittlung ein Sendegerät mit einem oder mehreren Zielgeräten verbindet, einen Weg haben, dessen Verlauf sich langsam im Lauf der Zeit in Abhängigkeit von den Anweisungen eines Verkehrsregelungsorgans entwickelt, das versucht, die Aktivitätsgrade der verschiedenen Paketvermittler des Netzes auszugleichen. Unabhängig davon, ob die Verläufe der virtuellen Pfade fixiert sind oder nicht, können sie in einer Zeitskala als invariant angesehen werden, die sehr viel größer ist als diejenige der Weiterleitungszeit eines Datagramms. Das ermöglicht es, lokal eineindeutig auf der Ebene eines Paketvermittlers jedem virtuellen Pfad, der durch diesen Paketvermittler geht, ein vordefiniertes Diffusionsprofil zu verleihen, das alle Ausgangsports verzeichnet, die die Datagramme weitersenden sollen, so dass es die Haupttask eines Routing-Automaten ist, ausgehend von den Dienstdaten, die in diesem Datagramm enthalten sind, den virtuellen Zugehörigkeitspfad des Datagramms zu bestimmen, das gerade geroutet wird, und in einem lokalen Anweisungsspeicher (60, 2) das entsprechende Diffusionsprofil zu suchen.
Da die Betonung auf die Sicherheit bezüglich der Garantie und der Weiterleitungsdauer der Informationen innerhalb des Übertragungsnetzes mit Paketvermittlung gelegt wird, werden auf der Ebene des Netzes selbst und seiner Paketvermittler oder bestimmter von ihnen verschiedene Vorsichtsmaßnahmen ergriffen, um jede Gefahr der Sättigung der von den Informationen durch das Netz hindurch genommenen Pfade zu unterdrücken, die den Verlust von Datagrammen oder inakzeptable Verzögerungen bei ihren Übertragungen bewirken kann.
Auf der Ebene des Netzes selbst sind die Verläufe der virtuellen Pfade fixiert, um das Netz deterministisch zu gestalten und die Vorab-Analyse seines Verhaltens in jeder Situation, auf der seine Dimensionierung beruht, zu erleichtern, die das vorhersehbare Maximum der Aktivität des Netzes in einer normalen Betriebssituation berücksichtigen und Minimum-Durchsätze für die verschiedenen es durchquerenden Pfade garantieren muss, und dies unabhängig von den Aktivitäten der anderen virtuellen Pfade.
Auf der Ebene der Paketvermittler oder mancher von ihnen werden die Integritäten, die Längen ihrer Verweildauern und ihre Zugehörigkeit zum angekündigten virtuellen Pfad der durchgehenden Datagramme überprüft, wobei jedes Datagramm, das den Überprüfungen nicht standhält, zurückgewiesen wird, während die lokalen Durchsätze der virtuellen Pfade überwacht und durch eine autoritäre Zurückweisung der überzähligen Datagramme auf die zugelassenen Werte begrenzt werden.
Die Überprüfung der Integrität eines durch einen Paketvermittler gehenden Datagramms erfolgt auf der Ebene des Eingangsports, über den es zum Paketvermittler kommt. Diese Überprüfung erfolgt allgemein mit Hilfe eines zyklischen redundanten Codes (CRC), indem der Rest dieses Codes, der auf dem durchgehenden Datagramm erstellt wird, mit dem Wert dieses Rests verglichen wird, der beim Senden dieses Datagramms erstellt und mit ihm in seinen Dienstdaten übertragen wurde.
Die anderen Sicherheitsmaßnahmen auf der Ebene eines Paketvermittlers werden vom Routing-Automat angewendet, der sie zusätzlich zu seiner Routing-Task übernimmt. Um diese Übernahme zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, im Anweisungsspeicher 60 keine einfache Tabelle der Diffusionsprofile, die den durch den Paketvermittler gehenden virtuellen Pfaden zugeteilt sind, sondern eine Tabelle von lokalen Deskriptoren virtueller Pfade zu speichern, die zusätzlich zu den Diffusionsprofilen, die den durch den Paketvermittler gehenden virtuellen Pfaden zugeteilt sind, Informationen enthalten, die für die Ausführung dieser Sicherheitsmaßnahmen nützlich sind. Diese lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads können ein Standardformat oder ein spezielles Format haben.
Ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads im Standardformat enthält Variable und Konstanten, die auf der Ebene eines Paketvermittlers den betroffenen virtuellen Pfad individuell betrachtet differenzieren, unabhängig von den anderen virtuellen Pfaden, die durch den gleichen Paketvermittler gehen, während ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads im speziellen Format eine Teilzusammenlegung mehrerer virtueller Pfade aus der Sicht der Sicherheitsmaßnahmen erlaubt, indem er ihnen gemeinsame Variable zuteilt.
Die 3 und 4 zeigen ein Beispiel dieser Formate lokaler Deskriptoren eines virtuellen Pfads. In diesem Beispiel bestehen die lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads je aus vier aufeinander folgenden Binärwörtern mit 36 Bits, von denen die Basisadresse im Anweisungsspeicher 60 den betroffenen virtuellen Pfad identifiziert. Die Basisadressen der lokalen Deskriptoren eines gegebenen virtuellen Pfads können in den Anweisungsspeichern der verschiedenen Paketvermittler die gleichen sein, wobei der einzige behaltene Wert als Kennung für den virtuellen Pfad im ganzen Netz dient und in den Dienstdaten der Datagramme wieder aufgenommen wird, um ihre virtuellen Zuteilungspfade zu ermitteln. Diese Identität der Adressen, auf der Ebene aller Paketvermittler, der lokalen Deskriptoren, die den gleichen virtuellen Pfad betreffen, ermöglicht es, für die Paketvermittler eine Struktur zu verwenden, die von ihren Lokalisierungen innerhalb des Netzes unabhängig ist, und diese Lokalisierung nur auf einer Programmierebene zu verwenden.
Wie man in 3 sehen kann, weist ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads im Standardformat ein erstes Binärwort 100 mit sechsunddreißig Bits auf, das aus einem Feld von Variablen und drei Binärwörtern 110, 120 und 130 von sechsunddreißig Bits besteht, die zusammen ein Feld von Konstanten bilden.
Das Feld von Variablen des ersten Binärworts 100, gezeigt auf weißem Hintergrund, enthält verschiedene Variablen, darunter:

– das Datum 101 des letzten im betrachteten Paketvermittler angekommenen Datagramms, dem der betroffene virtuelle Pfad zugeteilt ist, der in seinen Dienstdaten erscheint, wobei dieses Datum mit sechzehn Bits in einem ersten Teil des Felds von Variablen codiert ist, das mit dem englischen Begriff "Last Arrival Date" gekennzeichnet ist und dazu dient, das früheste Ankunftsdatum des nächsten Datagramms zu schätzen, das dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilt ist, in Abhängigkeit vom maximal genehmigten Datendurchsatz für den betroffenen virtuellen Pfad,
– ein Phasenvoreilungsguthabenwert 102, der ein Maß der zugelassenen Phasenvoreilungstoleranz bezüglich des geschätzten Datums für das Ankunftsdatum des nächsten Datagramms angibt, das dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilt ist, eine Toleranz, die durch das zugelassenen Jitter für den betroffenen virtuellen Pfad auf der Ebene des betrachteten Paketvermittlers berechtigt ist, wobei dieser Phasenvoreilungsguthabenwert mit neun Bits in einem zweiten Teil des Felds von Variablen codiert ist, der durch den englischen Begriff "Account Value" gekennzeichnet ist, (die Felder 101 und 102 können in Form eines einzigen Felds zusammengefasst werden, das das früheste Datum der Ankunft des nächsten Datagramms ausdrückt. Dies hat den Vorteil, über mehr Bits zu verfügen, um diese einzige Variable zu codieren, und folglich eine genauere Codierung zu erlauben),
– eine Zählung 103 von Ausnahmesituationen (Zurückweisung eines Datagramms, zum Beispiel), die von den Datagrammen angetroffen werden, die durch den betrachteten und dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilten Paketvermittler gehen, wobei diese Zählung von Ausnahmesituationen mit drei Bits in einem dritten Teil des Felds von Variablen codiert ist, der mit dem Buchstaben C gekennzeichnet ist,
– ein Marker-Bit 104, das die Hinzufügung oder nicht eines Test-Ausgangsports in das Diffusionsprofil des betroffenen virtuellen Pfads anzeigt, wobei dieses Marker-Bit einen vierten Teil des Felds von Variablen belegt, der mit dem Buchstaben M gekennzeichnet ist, und
– ein Rest 105 eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes, der im ersten Binärwort 100 beim Senden des Datagramms erstellt wird, wobei dieser Rest eines Erfassungscodes mit sieben Bits in einem fünften und letzten Teil des Felds von Variablen codiert ist, der mit den Buchstaben EDC gekennzeichnet ist.

Das erste 110 der drei Binärwörter, die dem Feld von Konstanten gewidmet ist, enthält verschiedene Konstanten, darunter:

– eine Formatkennung 111, die anzeigt, ob man sich in Gegenwart eines Standardformats oder eines speziellen Formats befindet, wobei diese Kennung mit einem Bit und auf dem Pegel Null für den laufenden Fall der Beschreibung des Standardformats in einem ersten Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit dem Kürzel A0 gekennzeichnet ist,
– ein Prioritätswert 112, der eine Prioritätsskala liefert, die die relativen Größen der virtuellen Pfade präzisiert, die durch den betrachteten Paketvermittler gehen, und der zur Organisation der Warteschlangen von weiterzusendenden Datagrammen dient, die sich auf der Ebene der Ausgangsports des betrachteten Paketvermittlers befinden, wobei dieser Prioritätswert mit drei Bits in einem zweiten Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit dem Buchstaben P gekennzeichnet ist,
– ein maximaler zugewiesener Bandbreitenwert 113, der zum Beispiel der maximal zulässigen Anzahl pro Zeiteinheit von Datagrammen entspricht, von denen angenommen wird, dass sie maximale Länge haben, die dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteilt sind, wobei dieser maximale zugewiesene Bandbreitenwert mit drei Bits in einem dritten Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit dem Kürzel BAG gekennzeichnet ist,
– ein tolerierter Jitterwert 114, der dem maximal zulässigen Jitter für den betroffenen virtuellen Pfad entspricht, betrachtet auf der Ebene des betroffenen Paketvermittlers, wobei dieser maximale Jitterwert mit sieben Bits in einem vierten Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit dem englischen Begriff "BAG jitter" gekennzeichnet ist,
– eine tolerierte maximale Länge 115 für die Datagramme, die dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteilt sind, wobei diese maximale Datagrammlänge mit elf Bits in einem fünften Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit der englischen Abkürzung "Max. Length" gekennzeichnet ist,
– ein Rest eines Hamming-Codes 116, der die Daten des Binärworts 110 in Kombination mit der Adresse des lokalen Deskriptors eines betrachteten virtuellen Pfads verriegelt, wobei dieser Rest eines Hamming-Codes mit vier Bits in einem sechsten Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit dem Kürzel HC1 gekennzeichnet ist, und
– ein Rest eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes 117, der an die sechs ersten Teile des Binärworts 110 angelegt wird, wobei dieser Rest eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes mit sieben Bits in einem siebten Teil des Binärworts 110 codiert ist, der mit dem Kürzel EDC gekennzeichnet ist.

Das zweite 120 der drei dem Feld von Konstanten gewidmeten Binärwörter enthält drei Konstanten:

– eine erste Konstante, die aus dem Empfangsprofil 121 besteht, das auf der Ebene des betrachteten Paketvermittlers dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilt ist, wobei dieses Empfangsprofil in einem ersten Teil des Binärworts 120 mit fünfundzwanzig Bits codiert ist, der mit dem englischen Begriff "Reception Profil" gekennzeichnet ist,
– eine zweite Konstante, die aus einem Rest eines Hamming-Codes 122 besteht, der die Daten des Binärworts 120 verriegelt, wobei dieser Rest eines Hamming-Codes in einem zweiten Teil des Binärworts 120 mit vier Bits codiert ist, der mit dem Kürzel HC1 gekennzeichnet ist, und
– eine dritte Konstante, die aus einem Rest eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes 123 besteht, der an die zwei ersten Teile des Binärworts 120 angelegt wird, wobei dieser Rest eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes in einem dritten Teil des Binärworts 120 mit sieben Bits codiert ist, der mit dem Kürzel EDC gekennzeichnet ist.

Das dritte und letzte 130 der drei Binärwörter, die dem Feld von Konstanten gewidmet sind, enthält drei Konstanten:

– eine erste Konstante, die aus dem Diffusionsprofil 131 besteht, das auf der Ebene des betrachteten Paketvermittlers dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilt ist, wobei dieses Empfangsprofil in einem ersten Teil des Binärworts 130 mit fünfundzwanzig Bits codiert ist, der mit dem englischen Begriff "Diffusion Profile" gekennzeichnet ist,
– eine zweite Konstante, die aus einem Rest eines Hamming-Codes 132 besteht, der die Daten des Binärworts 130 in Kombination mit der Adresse des lokalen Deskriptors eines betrachteten virtuellen Pfads verriegelt, wobei dieser Rest eines Hamming-Codes in einem zweiten Teil des Binärworts 130 mit vier Bits codiert ist, der mit dem Kürzel HC2 gekennzeichnet ist, und
– eine dritte Konstante, die aus einem Rest eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes 133 besteht, der an die zwei ersten Teile des Binärworts 130 angelegt wird, wobei dieser Rest eines Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes in einem dritten Teil des Binärworts 130 mit sieben Bits codiert ist, der mit dem Kürzel EDC gekennzeichnet ist.

Wie man in 4 sehen kann, weist ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads im speziellen Format wie ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads im Standardformat ein erstes Binärwort 200 mit sechsunddreißig Bits auf, das aus einem Feld von Variablen und drei Binärwörtern 210, 220 und 230 mit sechsunddreißig Bits besteht, die zusammen ein Feld von Konstanten bilden.
Sein erstes Binärwort 200, das dem Feld von Variablen gewidmet ist, sowie das erste 210 und das dritte 230 seiner drei folgenden Binärwörter, die dem Feld von Konstanten gewidmet sind, haben den gleichen Aufbau wie die Binärwörter 100, 110, 140, die ihnen im Standardformat entsprechen, abgesehen davon, dass die Formatkennung 211, die sich im ersten Teil des zweiten Binärworts 210 befindet, auf der Ebene eine Charakteristik für das spezielle Format ist.
Der Hauptunterschied zwischen Standardformat und speziellem Format liegt in der Ebene des dritten Binärworts 220, bei dem die aus dem mit fünfundzwanzig Bits codierten Empfangsprofil bestehende Konstante ersetzt ist durch:

– eine Konstante 221, genannt "Empfangskanal", die aus einem reduzierten Empfangsprofil besteht, das nur einen einzigen Eingangsport anzeigt, der für ein dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm genehmigt ist, wobei dieser Empfangskanal in einem ersten Teil des Binärworts 220 mit fünf Bits codiert ist, der mit dem englischen Ausdruck "Receive Channel" markiert ist,
– vier Stopfbits 222, und
– eine Konstante 223, genannt "Adressierungsindex", die aus einem Adressierungsindex besteht, der im Anweisungsspeicher 60 auf das Feld von Variablen (erstes Binärwort) eines anderen lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads zeigt.

Der Routing-Automat verwendet die Reste eines Hamming-Codes und eines Fehlererfassungscodes EDC bei jedem seiner Lesevorgänge, in dem Anweisungsspeicher, eines oder mehrerer Binärwörter eines lokalen Deskriptors, um sich der Integrität der entnommenen Informationen zu vergewissern, ehe er sie verwendet, und aktualisiert sie jedes Mal, wenn er eine Eintragung in den Anweisungsspeicher vornimmt.
Wenn er ein Datagramm verarbeiten soll, das an einem Eingangsport seines Paketvermittlers empfangen wurde, beginnt der Routing-Automat 50 damit, aus den Dienstdaten des Datagramms oder der das Datagramm betreffenden Routing-Anfrage, die vom Eingangsport gemacht wird, der es empfangen hat und der seine Integrität festgestellt hat, die Identität des virtuellen Pfads, dem das Datagramm bei seinem Senden zugeteilt wurde, zu entnehmen. Wenn diese Identität erfasst ist, bedient er sich ihrer, um im Anweisungsspeicher 60 die Felder von Variablen und von Kostanten des lokalen Deskriptors zu lesen, der dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilt ist. Dann führt er mit Hilfe der gelesenen variablen und Konstanten die Überprüfungen der Entsprechung des Datagramms mit den Eigenschaften des virtuellen Pfads, dem es zugeteilt ist, durch, um das Datagramm zurückzuweisen, wenn die Überprüfungen nicht schlüssig sind, oder das Feld von Variablen des abgefragten lokalen Deskriptors zu aktualisieren und das Datagramm innerhalb des Paketvermittlers zu routen, wenn die Überprüfungen schlüssig sind.
Um die Entsprechung eines Datagramms, das durch seinen Paketvermittler geht, mit dem diesem Datagramm bei seinem Aussenden zugeteilten virtuellen Pfad zu überprüfen, führt der programmierbare Automat 50, nachdem er im Anweisungsspeicher 60 seines Paketvermittlers den lokalen Deskriptor eines virtuellen Pfads gelesen hat, der dem virtuellen Zuteilungspfad des Datagramms entspricht, drei verschiedene Operationen durch. Während zwei ersten Operationen überprüft er die Zugehörigkeit des Eingangsports des Paketvermittlers, der für das Datagramm als Zugriff zur Strecke des virtuellen Zuteilungspfads gedient hat, und die Beachtung der maximalen Länge, die von seinem virtuellen Zuteilungspfad zugelassen wird, durch das Datagramm. während der dritten Operation vergewissert er sich, dass die Übertragung des durchgehenden Datagramms bis zum Paketvermittler auf der Ebene des Paketvermittlers, für den virtuellen Pfad, dem das Datagramm zugeteilt ist, keine Überschreitung des genehmigten maximalen Durchsatzes impliziert hat.
Die Überprüfung der Zugehörigkeit des Eingangsports, der dem Datagramm gedient hat, um in den Paketvermittler einzudringen, zu der Strecke, die für den dem Datagramm zugeteilten virtuellen Pfad bei seinem Senden durch das Übertragungsnetz genehmigt ist, besteht für den Routing-Automat darin, sich zu vergewissern, dass dieser Eingangsport im Empfangsprofil 121 des gelesenen lokalen Deskriptors verzeichnet ist, wenn dieser im Standardformat ist, oder dem Empfangskanal 221 des gelesenen lokalen Deskriptors entspricht, wenn dieser im speziellen Format ist.
Die Überprüfung der Beachtung durch das Datagramm, das gerade im Paketvermittler geroutet wird, der vom ihm zugeteilten virtuellen Pfad maximal zugelassenen Länge besteht für den Routing-Automat darin, die effektive Länge des Datagramms mit der Anweisung maximaler Länge 115 zu vergleichen, die sich im ersten Wort 110, 210 eines Felds von Konstanten des gelesenen lokalen Deskriptors befindet.
Die Überprüfung der Frische des Datagramms, das gerade im Paketvermittler geroutet wird, besteht darin, die Zeit, seit der es sich im Paketvermittler aufhält, durch Bewertung des Zeitintervalls, der das laufende Datum von seinem Empfangsdatum auf der Ebene des Eingangsports trennt, über den es zum Paketvermittler gelangt ist, und durch Vergleich dieser Verweilzeit mit einem Schwellwert zu schätzen, über den hinaus das Datagramm zurückgewiesen wird. Der Schwellwert wird, wie die Kapazität des Pufferspeichers, bei der Dimensionierung des Paketübertragungsnetzes festgelegt. Auf der Ebene des Paketvermittlers ermöglicht diese Frischeüberprüfung, sich zu vergewissern, dass das Datagramm im Pufferspeicher, der als Umlaufspeicher arbeitet, kein Überschreiben durch neuere Datagramme erfahren hat.
Die Überprüfung der Nichtüberschreitung, beim Zugriff des Datagramms auf den Paketvermittler, des maximal genehmigten Durchsatzes für den dem Datagramm bei seinem Senden zugeteilten virtuellen Pfad besteht für den Routing-Automat darin, das Zeitintervall zu bestimmen, das den Zeitpunkt des Empfangs des Datagramms von dem Zeitpunkt des Empfangs des Datagramms trennt, das ihm auf dem gleichen virtuellen Pfad direkt vorausgeht, und zu schätzen, ob dieses Trennzeitintervall mit dem maximal für den betrachteten virtuellen Pfad zulässigen Durchsatz kompatibel ist, dies unter Berücksichtigung einer mittleren Jitter-Toleranz und des tatsächlich festgestellten augenblicklichen Jitters. Alternativ, in dem Fall, in dem man gewählt hat, eine einzige Variable zu codieren (das früheste Ankunftsdatum des nächsten Datagramms), genügt es, das laufende Datum mit dem im entsprechenden variablen Feld gespeicherten Datum zu vergleichen, um das Akzeptieren oder Zurückweisen des neuen Datagramms zu bestimmen.
Die Bestimmung des Zeitintervalls, das den Empfangszeitpunkt durch den Paketvermittler, zu dem der Routing-Automat gehört, des geroutet werdenden Datagramms vom Empfangszeitpunkt des vorhergehenden Datagramms trennt, auf der Ebene des gleichen Paketvermittlers auf dem gleichen virtuellen Pfad, erfolgt durch Subtrahieren des Empfangdatums 101 des letzten Datagramms, das als "Last Arrival Date" im Feld von Variablen 100, 200 des gelesenen Deskriptors angezeigt ist, vom Empfangsdatum des gerade geroutet werdenden Datagramms, das von dem Eingangsport geliefert wird, der dem Datagramm als Zugang gedient hat.
Eine Anweisung einer maximal bewilligten Bandbreite "BAG", die einem virtuellen Pfad auf der Ebene eines Paketvermittler zugewiesen und durch eine maximale Anzahl pro Zeiteinheit von Datagrammen ausgedrückt wird, von denen angenommen wird, dass sie eine maximale Länge haben, wird beachtet, sobald das mittlere Zeitintervall, das auf der Ebene des betrachteten Paketvermittlers zwei aufeinander folgende Datagramme trennt, die über den betroffenen virtuellen Pfad gehen, höher ist als sein Umkehrwert.
Das mittlere Zeitintervall, das auf der Ebene eines Paketvermittlers zwei aufeinander folgende Datagramme trennt, die über den gleichen virtuellen Pfad gehen, ist nicht direkt zugänglich für die Messung aufgrund der Möglichkeit eines Jitters, das einen regelmäßigen Durchsatz von einen virtuellen Pfad durchlaufenden Datagrammen aufgrund ihrer Durchquerungen, auf der Ebene der Paketvermittler, von Weitersendungs-Warteschlangen beeinträchtigen kann, deren Größen in Abhängigkeit von den augenblicklichen Durchsätzen anderer virtueller Pfade fluktuieren, die sich die gleichen Ausgangsports teilen.
Dieses Jitter, das den Augenblickswert des Trennzeitintervalls beeinflusst, aber nicht den mittleren Wert, kann von einem Routing-Automat folgendermaßen berücksichtigt werden:
Er beginnt damit, ausgehend von der Anweisung der maximal bewilligten Bandbreite, die als "BAG" im Feld von Konstanten des gelesenen Deskriptors angezeigt ist, ein nominales Mindesttrennzeitintervall d_{n min} zu berechnen, das in Abwesenheit eines Jitters zwei Datagramme beachten müssen, die auf dem betrachteten virtuellen Pfad aufeinander folgen. Er misst anschließend das effektive Trennzeitintervall, das zwischen dem Empfang, auf der Ebene seines Paketvermittlers, des gerade geroutet werdenden Datagramms und desjenigen existiert, das auf dem gleichen virtuellen Pfad direkt vor ihm liegt. Dann überprüft er in Abhängigkeit vom Verlauf und von der zugelassenen Jitter-Toleranz, die als "BAG Jitter" im Feld von Konstanten des gelesenen Deskriptors angezeigt ist, dass der effektiv gemessene Wert des Trennzeitintervalls es ermöglicht, mittelfristig denjenigen des nominalen Mindesttrennzeitintervalls d_{n min} zu beachten. Diese Überprüfung besteht darin, das Empfangsdatum des gerade geroutet werdenden Datagramms mit seinem erwarteten Empfangsdatum in Abwesenheit eines Jitters zu vergleichen, dann die in den Trennzeitintervallen der verschiedenen Datagramme, die vorher dem gleichen virtuellen Pfad gefolgt sind, festgestellten Phasenverschiebungen algebraisch zu addieren, wobei die voreilenden Phasenverschiebungen von einem zu Beginn am Empfangsdatum eines Datagramms, das als Bezug genommen wird, erstellten Phasenvoreilungsguthaben subtrahiert und die verzögerten Phasenverschiebungen dazu addiert werden, und nur dann ein Datagramm zu behalten, wenn bei seinem Empfang der Augenblickswert der algebraischen Summe der festgestellten Phasenverschiebungen den genehmigten Jitter-Prozentsatz nicht übersteigt. Die Verwaltung der algebraischen Summe der Phasenverschiebungen erfolgt im Laufe des Empfangs von Datagrammen auf dem betroffenen virtuellen Pfad mittels der Menge 102 mit der Bezeichnung "Account Value" des Worts von Variablen 100 oder 200 eines lokalen Deskriptors, der in jedem Zeitpunkt das maximale Phasenvoreilen oder genehmigte Phasenvoreilungsguthaben für das nächste kommende Datagramm darstellt. Dieses Phasenvoreilungsguthaben wird auf seinem Maximum initialisiert, das vom zugelassenen Jitter zum Empfangszeitpunkt eines als Bezug genommenen Datagramms erlaubt wird, und dann von der festgestellten Phasenvoreilung abgezogen oder zur festgestellten Phasenverzögerung beim Empfang jedes späteren Datagramms hinzugefügt, wobei sein Übergang ins Negative eine Überschreitung des maximal genehmigten Durchsatzes für den betroffenen virtuellen Pfad ausdrückt und das Zurückweisen des betroffenen Datagramms impliziert.
Die Diagramme der 5a bis 5d veranschaulichen den Ablauf der Operationen, die bei dieser überprüfung durchgeführt werden, je nachdem, ob das zu routende Datagramm in Voreilung oder Verzögerung zu seinem erwarteten Empfangsdatum ist. Diese Diagramme bestehen aus einem Paar von Zeitachsen, auf die verschiedene Zeitdauern eingetragen wurden, gemessen ausgehend von einer Anfangsposition p_r, die als Bezug genommen wird und die dem Empfangsdatum eines vorher empfangenen und als Bezug genommenen Datagramms entspricht. Zu diesen Zeitdauern gehören:

– die Dauer d_{n min} des nominalen Mindesttrennzeitintervalls, die zur Position p_{n min} führt, die dem erwarteten Empfangsdatum für das nächste Datagramm in Abwesenheit eines Jitters entspricht,
– die Mindestuntergrenze d_{l min} für das effektive Trennzeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datagrammen unter Berücksichtigung der Jitter-Toleranz, eine Grenze, die zur Position p_1
min führt,
– die Untergrenze d_{a min}, die effektiv an das Trennzeitintervall angelegt wird, das zwischen dem zu routenden Datagramm und demjenigen gemessen wird, das ihm auf dem gleichen virtuellen Pfad vorausgeht, eine Grenze, die zur Position p_{a min} führt, die dem frühesten Datum für eine zulässige Ankunft des zu routenden Datagramms entspricht und die in das Wort von Variablen anstelle des Empfangsdatums des letzten gerouteten Datagramms und des Phasenvoreilungsguthabens des gerade gerouteten Datagramms eingetragen werden kann, und die Dauer dm des Trennzeitintervalls, die effektiv zwischen dem zu routenden Datagramm und demjenigen gemessen wird, das ihm auf dem gleichen virtuellen Pfad direkt vorausging, eine Dauer, die zur Position p_m führt.

Wie man vorher gesehen hat, kann die Dauer d_{n min} des nominalen Mindesttrennzeitintervalls gleich dem Umkehrwert der Anweisung der bewilligten maximalen Bandbreite "BAG" genommen werden, wenn diese in einer maximalen Anzahl von Datagrammen pro Zeiteinheit ausgedrückt wird.
Die untere Mindestgrenze d_{l min} für das effektive Trennzeitintervall zwischen zwei aufeinander folgenden Datagrammen unter Berücksichtigung der Jitter-Toleranz wird gleich der Dauer d_{n min} des Mindesttrennzeitintervalls, verringert um den zugelassenen Jitter-Prozentsatz, genommen, der in der Anweisung "BAG Jitter" angezeigt ist.
Die Untergrenze d_{a min}, die effektiv an das Trennzeitintervall angelegt wird, das zwischen dem zu routenden Datagramm und demjenigen gemessen wird, das ihm auf dem gleichen virtuellen Pfad vorausging, entspricht dem Phasenvoreilungsguthaben. Sie wird ausgehend von den effektiven Empfangsdaten der Datagramme bestimmt, die dem zu routenden Datagramm auf dem gleichen virtuellen Pfad vorausgingen, und erhalten ausgehend von der Dauer d_{n min} des nominalen Mindesttrennzeitintervalls, vervollständigt durch die algebraische Summe der hinzugefügten Abweichungen (Phasenverzögerung) oder abgezogenen Abweichungen (Phasenvoreilung), die an den Trennzeitintervallen der verschiedenen Datagramme festgestellt werden, die dem gleichen virtuellen Pfad gefolgt sind. Das Phasenvoreilungsguthaben ist so begrenzt, dass die Untergrenze d_{a min} in dem Bereich [d_{l min}, d_n
min] bleibt und auf ihr Maximum initialisiert wird, so dass bei jeder Änderung des Bezugsdatagramms die Untergrenze d_{a min} den Wert der Mindestuntergrenze d_{l min} annimmt.
Die Überprüfung der Nichtüberschreitung, beim Zugriff des Datagramms auf den Paketvermittler, des maximal genehmigten Durchsatzes für den dem Datagramm bei seinem Senden zugeteilten virtuellen Pfad, besteht für den Routing-Automat, nachdem er das effektive Zeitintervall gemessen hat, das den Empfangszeitpunkt des Datagramms von demjenigen des Empfangs des Datagramms trennt, das ihm direkt auf dem gleichen virtuellen Pfad vorausgeht, und von den im lokalen Deskriptor des virtuellen Pfads enthaltenen Informationen den Wert der Untergrenze d_{a min} abgeleitet hat, darin, zu überprüfen, dass das gemessene Trennzeitintervall größer ist als der Wert, der für die Untergrenze d_{a min} gefunden wurde, eine Überprüfung, die darauf hinausläuft, festzustellen, dass das Phasenvoreilungsguthaben positiv bleibt, und, wenn dies der Fall ist, einerseits den Wert der Untergrenze d_{a min}, oder, was auf das Gleiche hinausläuft, des Phasenvoreilungsguthabens zu aktualisieren, indem in seine Berechnung das zu routende Datagramm eingeführt wird, und andererseits effektiv das Routen des betroffenen Datagramms durchzuführen, oder, wenn dies nicht der Fall ist, das gerade geroutete Datagramm zurückzuweisen und das nächste Datagramm, das über den betroffenen virtuellen Pfad kommt, als neuen Bezug zu nehmen, bei gleichzeitiger Neuinitialisierung des Werts der Untergrenze d_{a min}.
Im Fall der 5a tritt das zu routende Datagramm in einem Zeitpunkt p_m vor dem erwarteten Empfangsdatum P_{n min}, aber innerhalb der vom tolerierten Jitter erlaubten Grenzen auf, da es bezüglich der Untergrenze d_{a min} verzögert ist. Die erste Zeitachse 300 stellt die Situation vor der Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad dar und weist einen Wert d_{a min} der effektiven Untergrenze für das bestimmte Trennzeitintervall auf, ohne das zu routende Datagramm zu berücksichtigen. Die zweite Zeitachse 310 stellt die Situation nach der schlüssigen Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad und der Aktualisierung des Werts d_{a min} der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall durch Berücksichtigung des gerade geroutet werdenden Datagramms dar. Da das gerade geroutete Datagramm bezüglich des erwarteten Empfangsdatums voreilend war, hat sich der Wert _{pa min} der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall erhöht.
Im Fall der 5b liegt das zu routende Datagramm in einem Zeitpunkt p_m vor, der bezüglich des erwarteten Empfangsdatums p_{n min} voreilt, außerhalb der vom tolerierten Jitter erlaubten Grenzen, da voreilend bezüglich der Untergrenze p_{a min}. Es wird also zurückgewiesen. Die erste Zeitachse 320 stellt die Situation vor der Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad dar und weist einen Wert da _min der effektiven Untergrenze für das bestimmte Trennzeitintervall ohne Berücksichtigung des zu routenden Datagramms auf. Die zweite Zeitachse 330 veranschaulicht die Situation nach der nicht schlüssigen Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad, und den Empfang eines neuen Datagramms, das als Bezug genommen wird. Der Wert d_{a min} der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall wird initialisiert und auf den Pegel desjenigen der unteren Mindestgrenze d_{l min} gebracht.
Im Fall der 5c liegt das zu routende Datagramm in einem Zeitpunkt p_m verzögert zum erwarteten Empfangsdatum p_{n min}, aber in den vom tolerierten Jitter erlaubten Grenzen vor. Die erste Zeitachse 340 veranschaulicht die Situation vor der Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad und weist einen Wert d_a
min der effektiven Untergrenze für das bestimmte Trennzeitintervall ohne Berücksichtigung des zu routenden Datagramms auf. Die zweite Zeitachse 350 veranschaulicht die Situation nach der schlüssigen Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad und Aktualisierung des Werts d_a
min der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall durch Berücksichtigung des gerade geroutet werdenden Datagramms. Da das gerade geroutet werdende Datagramm bezüglich des erwarteten Empfangsdatums verzögert war, hat sich der Wert d_{a min} der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall verringert, bleibt aber größer als der Wert der Mindestuntergrenze d_{l min}.
Im Fall der 5d tritt das zu routende Datagramm in einem Zeitpunkt p_m auf, der bezüglich des erwarteten Empfangsdatums d_{n min} über die vom tolerierten Jitter erlaubten Grenzen hinaus verzögert ist. Die erste Zeitachse 360 veranschaulicht die Situation vor der Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad und weist einen Wert d_a
min der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall auf, der ohne Berücksichtigung des zu routenden Datagramms bestimmt wird. Die zweite Zeitachse 360 veranschaulicht die Situation nach einer schlüssigen Überprüfung der Nichtüberschreitung, während des Empfangs des zu routenden Datagramms, des maximal genehmigten Durchsatzes für seinen virtuellen Pfad und Aktualisierung des Werts d_a
min der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall, durch Berücksichtigung des Datagramms, das gerade geroutet wird. Da das gerade geroutet werdende Datagramm bezüglich des erwarteten Empfangsdatums verzögert war, hat sich der Wert d_{a min} der effektiven Untergrenze für das Trennzeitintervall verringert. Er hat sich aber nicht so weit verringert, wie er es hätte tun sollen, da er den Wert der Mindestuntergrenze d_{l min} nicht unterschreiten kann.
Um seine Tasks auszuführen, ist die Verarbeitungszeit des Routing-Automaten in eine wiederholte und invariante Folge von Zeitschlitzen aufgeteilt, die zwischen den Eingangsports des Paketvermittlers und dem Routing-Automat selbst aufgeteilt und spezifischen elementaren Tasks zugewiesen sind. Die meisten dieser Zeitschlitze dienen den Integritätsüberprüfungen und dem Routen der verschiedenen Datagramme, die an die Eingangsports des Paketvermittlers gelangen. Sie werden individuell den verschiedenen Eingangsports, und für den gleichen Eingangsport einer spezifischen elementaren Task bewilligt, die der Ausführung einer besonderen logischen kombinatorischen und/oder sequentiellen Verarbeitung entspricht, die isoliert oder parallel zu einer Lese- oder Schreiboperation von Daten im Anweisungsspeicher durchgeführt wird. Die verbleibenden Zeitschlitze, die in der Minderheit sind, sind für Tasks der Verwaltung oder Dienstbarkeit reserviert, wie die Programmierung des Anweisungsspeichers, die Überprüfung der Integrität seiner Daten mit ihren möglichen Korrekturen oder ihren Ausgrenzungen. Diese Verwaltungstasks entsprechen wie die spezifischen elementaren Tasks der Ausführung einer besonderen logischen kombinatorischen und/oder sequentiellen Verarbeitung, die isoliert oder parallel zu einer Lese- oder Schreiboperation von Daten in dem Anweisungsspeicher durchgeführt wird.
6 zeigt ein Beispiel einer wiederholten invarianten Folge von Zeitschlitzen, die verwendet werden können, um im Rahmen eines Paketvermittlers, der fünfundzwanzig Eingangsports aufweist, die Aktivität eines Routing-Automaten zu organisieren, der fähig ist, im Anweisungsspeicher in einem Taktimpuls ein Binärwort von sechsunddreißig Bits mit der Dimension der Binärwörter zu lesen oder zu schreiben, die die lokalen Deskriptoren bilden. In dieser 6 sind die Eingangsports der Zuteilung der Zeitschlitze einzeln von Null bis fünfundzwanzig nummeriert. Von der wiederholten Folge von Zeitschlitzen wird angenommen, dass sie in 256 Taktimpulsen abläuft, die in den Spalten 400, 410, 420 und 430 aufgezählt sind. Sie weist gegenüber diesen Spalten Zeitschlitze auf, die Lese- oder Schreiboperationen im Anweisungsspeicher gewidmet sind, gedoppelt als Hintergrundtask von Verarbeitungen einer kombinatorischen und/oder Softwarelogik, nämlich RFi, RVi, WVi für die Integritätsüberprüfungen und die Routing-Operationen der Datagramme, die an die verschiedenen Eingangsports des Paketvermittlers gelangen, nämlich RM1, WM1, RM2, WM2, RA und WA für Überprüfungen und Reparaturen der Integrität der lokalen Deskriptoren, die im Anweisungsspeicher gespeichert sind, für eine Programmierung oder für eine Wartung, sowie nicht gekennzeichnete Zeitschlitze, die nur der Ausführung von kombinatorischen und/oder sequentiellen Logikverarbeitungen gewidmet sind.
Der Routing-Automat greift auf den Routing-Speicher zu, wenn:

– Zeitschlitze RFi, die dem Lesen des Felds von Konstanten des lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads zugeteilt sind, der dem von einem vom Eingangsport mit der Nummer i empfangenen Datagramm angesagten virtuellen Pfad entspricht. Jeder von ihnen besetzt drei Taktimpulse, die der notwendigen Zeit entsprechen, um die drei Binärwörter des Felds von Konstanten eines lokalen Deskriptors zu lesen;
– Zeitschlitze RVi, die dem Lesen des Felds von Variablen des lokalen Deskriptors des virtuellen Pfads zugeteilt sind, der von dem vom Eingangsport i empfangenen Datagramm angesagt wird. Jeder von ihnen besetzt einen einzigen Taktimpuls, da ein Variablenfeld nur ein einziges Binärwort in einem lokalen Deskriptor besetzt;
– Zeitschlitze WVi, die dem Schreiben für eine Aktualisierung des Felds von Variablen des lokalen Deskriptors des virtuellen Pfads zugeteilt sind, der von dem vom Eingangsport i empfangenen Datagramm angesagt wird. Jeder von ihnen besetzt einen einzigen Taktimpuls, da ein Variablenfeld nur ein einziges Binärwort in einem lokalen Deskriptor besetzt;
– Zeitschlitze RA, RM1 und RM2, die einem Lesezugriff eines kompletten lokalen Deskriptors zugeordnet sind. Sie besetzen je vier Taktimpulse, da ein lokaler Deskriptor drei Binärwörter enthält, und
– Zeitschlitze WA, WM1 und WM2, die einem Schreibzugriff eines kompletten lokalen Deskriptors zugeteilt sind. Sie besetzen je vier Taktimpulse, einen Taktimpuls pro Binärwort des lokalen Deskriptors.

Die Kopplung als Taskhintergrund, von kombinatorischen und/oder sequentiellen Logikverarbeitungen an bereits erfassten Daten, mit den Lese- und Schreiboperationen im Anweisungsspeicher ermöglicht es, den Einfluss der Begrenzung des Schreib- und Lesedurchsatzes des Anweisungsspeichers auf die Ausführung durch den Routing-Automat der verschiedenen Tasks, die ihm anvertraut sind, zu reduzieren, während die Zeitschlitze, die nur kombinatorischen und/oder sequentiellen Logikverarbeitungen gewidmet sind, es ermöglichen, die Verarbeitungen einer kombinatorischen und/oder sequentiellen Logik zu beenden, die während vorherigen Zeitschlitzen begonnen wurden, wobei sie Logikverarbeitungen und Zugriff zum Anweisungsspeicher koppeln, wenn sie sich bezüglich der Erfassungen und der Wiederherstellungen von Daten im Anweisungsspeicher verzögern.
Um von den Vorteilen dieser Kopplung zu profitieren arbeitet der Routing-Automat an zwei Datagrammen gleichzeitig, die in verschiedenen Verarbeitungsstadien genommen werden. Die Zeitschlitze RVi und WVi (mit 0 < i < 24), die den Lese- und Schreibzugriffen des Felds von Variablen des lokalen Deskriptors des virtuellen Pfads entsprechen, angesagt durch ein am Eingangsport i empfangenes Datagramm, und die am Ende der Verarbeitung verwendet werden, umrahmen den Zeitschlitz RF(i + 1), der dem Lesezugriff des Felds von Konstanten des lokalen Deskriptors des virtuellen Pfads entspricht, angesagt durch das am Eingangsport i + 1 empfangene Datagramm, und der zu Beginn der Verarbeitung verwendet wird.
Die Zeitschlitze RFi, RVi und WVi umrahmen den Zeitbereich, in dem die Verarbeitung eines zu routenden Datagramms, das vom Eingangsport mit der Nummer i präsentiert wird, d.h. genauer die Überprüfungen der Entsprechung des Datagramms den Anweisungen des virtuellen Pfads, den es beansprucht, und sein Routing durchgeführt werden.
Die Zeitbereiche, die von den Zeitschlitzen RM1 und WM1 bzw. RM2 und WM2 begrenzt werden, sind für Programmierungs- und Abfragezugriffe, die beim Start des Paketvermittlers verwendet werden, um den Anweisungsspeicher zu initialisieren und dann, während des Betriebs des Paketvermittlers, für eine Wartung des Schaltnetzes auf der Ebene des betroffenen Paketvermittlers reserviert, insbesondere für die Verwaltung des Marker-Bits 104, das dem Diffusionsprofil eines virtuellen Pfads einen Testport hinzufügt oder nicht, der es ermöglicht, auf den Verkehr des virtuellen Pfads durch Mess- oder Speicherinstrumente zuzugreifen.
Während der Zeitbereiche, die von den Zeitschlitzen RA und WA begrenzt werden, führt der Routing-Automat eine Überprüfung der Kommensurabilität des Datagramm-Empfangsdatums, genannt "Last Arrival Time", das im Feld von Variablen eines lokalen Deskriptors vorhanden ist, mit der laufenden Zeit durch, um die Zweideutigkeiten zu vermeiden, die aus der Codierung der Zeit entstehen, die auf einem notwendigerweise begrenzten Horizont erfolgt. Diese Überprüfung der Kommensurabilität besteht für jeden analysierten lokalen Deskriptor darin, die Differenz zwischen dem Empfangsdatum "Last Arrival Time" und der laufenden Zeit zu bilden und sich zu vergewissern, dass sie unter einem Schwellwert bleibt, der gleich einem Grenzbruchteil der Codierdynamik der Zeit genommen wird. So lange dies der Fall ist, werden die zwei Zeiten als kommensurabel bezeichnet, und die Überprüfung endet in diesem Stadium. Sobald die Differenz sich als größer als der Schwellwert erweist, können die zwei Datencodierungen schnell inkommensurabel werden, aufgrund einer Gefahr des Überlaufens des Zeitzählers. Um diese Gefahr zu vermeiden, ersetzt eine spezifische Codierung der Inkommensurabilität das Datagramm-Empfangsdatum "Last Arrival Time", und die algebraische Summe der Abweichungen "Account Value" wird auf ihrem maximalen Wert positioniert. Die spezifische Codierung der Inkommensurabilität wird anschließend vom Routing- Automat wie eine Anweisung interpretiert, das nächste empfangene Datagramm als neuen Bezug für die Überprüfung der Nichtüberschreitung des maximal genehmigten Durchsatzes für den virtuellen Pfad zu nehmen.
Die Überprüfung der Kommensurabilität des Datagramm-Empfangsdatums "Last Arrival Time", das im Feld von Variablen eines lokalen Deskriptors vorhanden ist, muss ausreichend häufig durchgeführt werden, um zu garantieren, dass jeder der lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads, die im Anweisungsspeicher gespeichert sind, mindestens zweimal pro Drehung des Zeitzählers ausgewertet wird. Wenn man eine einzige Variable verwendet, um das früheste Ankunftsdatum des nächsten Datagramms zu codieren, erfolgt die Erfassung einer Inkommensurabilität, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen dem laufenden Datum und dem in der Variablen gespeicherten Datum größer wird als ein besonderer Wert, der selbst als höher als der größte BAG-Zwang gewählt wird, erhöht um das maximale Jitter. Man wählt zum Beispiel einen Wert gleich dem Viertel der Codierdynamik, um die Herstellung zu vereinfachen. Es genügt nämlich, die Subtraktion der zwei Daten durchzuführen und die zwei höhergewichtigen Bits des erhaltenen Ergebnisses zu vergleichen. Wenn sie gleich sind, werden die zwei Daten kommensurabel genannt, wenn sie entgegengesetzt sind, hat die in der Variablen codierte Zeit aufgehört, mit der laufenden Zeit kommensurabel zu sein und muss also ausdrücklich als solche codiert werden. Natürlich muss die Task der Erfassung der Inkommensurabilität jede Variable mit einer Periode von weniger als die Hälfte der Codierdynamik auswerten.
Außer dieser Überprüfung der Kommensurabilität wird das von den Zeitschlitzen RA und WA begrenzte Zeitintervall auch verwendet, um zyklisch die Integrität aller lokalen Deskriptoren zu überprüfen, die im Anweisungsspeicher gespeichert sind, sie im Fall eines einfachen Fehlers zu korrigieren und sie im Fall von Mehrfachfehlern ungültig zu machen. Man nutzt nämlich das Lese- und Schreibtasten der lokalen Deskriptoren, das für die Überprüfung der Kommensurabilität durchgeführt wird, um die Kompatibilität jedes der Wörter der lokalen Deskriptoren mit dem Rest des Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes EDC zu überprüfen, den er enthält. Normalerweise muss der neu berechnete Rest dem gespeicherten Rest entsprechen. Wenn eine Differenz auftritt, ermöglicht diese aufgrund der Eigenschaften des Erfassungs- und Fehlerkorrekturcodes, einen isolierten Fehler auszumachen und ihn zu korrigieren, oder eine Vielzahl von Fehlern anzuzeigen. Bei einem korrigierbaren isolierten Fehler ermöglicht der Zeitschlitz WA, der das Verarbeitungszeitintervall abschließt, ein Überschreiben einer korrigierten Version des lokalen Deskriptors in dem Anweisungsspeicher. Bei Mehrfachfehlern, die die Korrekturmöglichkeiten des Codes EDC überschreiten, ermöglicht der das Verarbeitungszeitintervall beendende Zeitschlitz WA ein Überschreiben einer ungültig gemachten Version des lokalen Deskriptors im Anweisungsspeicher. Diese ungültig gemachte Version kann verschiedene Konfigurationen haben, vorausgesetzt, sie ist für den Routing-Automat erkennbar. Sie kann zum Beispiel ein Feld von Konstanten mit einem oder allen seinen Binärwörtern auf Eins aufweisen. Ein Wert ganz auf Eins eines Binärworts eines lokalen Deskriptors ist nicht unbedingt gültig vom Standpunkt des Hamming-Codes, aber dies hat keine Folgen, da es genau die Aufgabe des Hamming-Codes ist, einen lokalen Deskriptor im Fall einer Nichtübereinstimmung zwischen dem angesagten und dem neu berechneten Rest ungültig zu machen.

Claims

Taskverwaltungsverfahren für einen Routing-Automaten (50) eines Paketvermittlers (1), der Teil eines gesicherten Paketvermittlungs-Übertragungsnetzes (20) ist und mehrere Eingangsports (21, 22, 23) und mehrere Ausgangsports (21, 22, 23) aufweist, die als Zugriff auf eingehende und ausgehende Datenverkehre dienen, die über extern an den Paketvermittler (1) angeschlossene physikalische Übertragungsverbindungen in Form von Datagramme enthaltenden Übertragungssignalen gehen, wobei die Datagramme Mitteilungs-Binardaten und Dienst-Binärdaten enthalten, die Routinganweisungen enthalten, die es ermöglichen, für jedes Datagramm einen so genannten "virtuellen" Pfad zu definieren, der innerhalb des Paketübertragungsnetzes verfolgt werden muss, um zum Ziel zu gelangen, wobei das Taskverwaltungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es einerseits darin besteht, den Routing-Automaten (50) mit einer im Arbeitsspeicher (60) gespeicherten Tabelle von lokalen Deskriptoren der virtuellen Pfade zu versehen, die über den betrachteten Paketvermittler (1) gehen, wobei ein einem gegebenen virtuellen Pfad zugeteilter lokaler Deskriptor ein Diffusionsprofil (131), das die Ausgangsports (21, 22, 23) des betrachteten Paketvermittlers (1) verzeichnet, die vom betroffenen virtuellen Pfad verwendet werden, ein Eingangsprofil (121), das die Eingangsports (21, 22, 23) des Paketvermittlers (1) verzeichnet, die vom betroffenen virtuellen Pfad verwendbar sind, Informationen (113, 114, 115, 101, 102) über Form- und Durchsatzzwänge, die den Datagrammen auferlegt werden, die über den betroffenen virtuellen Pfad gehen, und Chronologie-Informationen enthält, die es ermöglichen, das frühstmögliche Datum für eine zulässige Ankunft des nächsten Datagramms zu bestimmen, das über den betroffenen virtuellen Pfad geht, und andererseits darin besteht, die Verarbeitungszeit des Routing-Automaten (50) in eine wiederholte Folge von Zeitschlitzen aufzuteilen, von denen bestimmte zwischen den verschiedenen Eingangsports (21, 22, 23) verteilt sind, wobei jeder Schlitz individuell einem besonderen Eingangsport (21, 22 oder 23) und Operationen zugeteilt ist, die Teil der Routing-Verarbeitung der über seinen Zuteilungs-Eingangsport empfangenen Datagramme ist, wobei diese Verarbeitung für ein Datagramm darin besteht: – im Arbeitsspeicher (60) den lokalen Deskriptor des virtuellen Pfads zu lesen, der dem empfangenen Datagramm zugeteilt ist, der in der Tabelle der lokalen Deskriptoren mittels Dienstdaten ermittelt wird, die aus dem empfangenen Datagramm entnommen werden, – im Datagramm stauverhindernde Sicherheitsüberprüfungen durchzuführen, die sein Empfangsdatum durch den Paketvermittler (1), die Identität des Eingangsports (21, 22 oder 23), der ihm dazu gedient hat, auf den Paketvermittler (1) zuzugreifen, und die im gelesenen lokalen Deskriptor enthalten Informationen berücksichtigen, – entweder, wenn eine der vorhergehenden Überprüfungen negativ ist, das in Verarbeitung befindliche Datagramm zurückzuweisen, – oder, wenn alle vorhergehenden Überprüfungen positiv sind, die Chronologie-Informationen (101, 102) zu aktualisieren, die es ermöglichen, das frühstmögliche Datum für eine zulässige Ankunft des nächsten Datagramms zu bestimmen, das über den betroffenen virtuellen Pfad geht, und das in Verarbeitung befindliche Datagramm den Ausgangsports (21, 22, 23), die im Diffusionsprofil des gelesenen lokalen Deskriptor verzeichnet sind, zur Wiederaussendung dieser Datagramme durch diese Ausgangsports (21, 22, 23) anzubieten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stauverhindernden Sicherheitsüberprüfungen darin bestehen: – die Zugehörigkeit des Eingangsports (21, 22 oder 23), der dem in Verarbeitung befindlichen Datagramm für den Zugriff zum Paketvermittler (1) gedient hat, zum Empfangsprofil (121) des gelesenen lokalen Deskriptors zu überprüfen, – zu überprüfen, dass das Alter des Empfangsdatums des in Verarbeitung befindlichen Datagramms bezüglich des laufenden Datums einen bestimmten Schwellwert nicht überschreitet, und – zu überprüfen, dass das Empfangsdatum (101) des in Verarbeitung befindlichen Datagramms innerhalb der Grenzen liegt, die vom maximal genehmigten Durchsatz für den dem gelesenen lokalen Deskriptor entsprechenden virtuellen Pfad erlaubt werden, unter Berücksichtigung des Werts seines Phasenvoreilungsguthabens (102).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Deskriptoren von einem Erfassungs- und Fehlerkorrekturcode geschützt werden, der es ermöglicht, die Einfachfehler zu erfassen und zu korrigieren und die Mehrfachfehler zu erfassen, und dass Zeitschlitze in der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten (50) für Dienstbarkeits-Tasks reserviert sind, darunter eine periodische Überprüfung der Integrität der Elemente der Tabelle der lokalen Deskriptoren, die im Arbeitsspeicher (60) gespeichert ist, ihre Korrektur im Fall von Einfachfehlern und ihre Ungültigmachung im Fall von Mehrfachfehlern, wobei die Ungültigmachung eines lokalen Deskriptors darin besteht, ihm einen spezifischen Wert zu geben, der seiner Ungültigkeit entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der Überprüfung der Integrität der Elemente der im Arbeitsspeicher (60) gespeicherten Tabelle der lokalen Deskriptoren gewidmete Dienstbarkeits-Task die Erfassung der ungültig gemachten lokalen Deskriptoren und ihr Überschreiben ausgehend von einem Archivierungsspeicher umfasst, der sich im betrachteten Paketvermittler (1) befindet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der Überprüfung der Integrität der Elemente der im Arbeitsspeicher (60) gespeicherten Tabelle der lokalen Deskriptoren gewidmete Dienstbarkeits-Task die Erfassung der ungültig gemachten lokalen Deskriptoren und ihr Überschreiben ausgehend von einem Archivierungsspeicher umfasst, der aus der Ferne über das Übertragungsnetz durch Paketvermittlung (20) zugänglich ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der repräsentative spezifische Ungültigkeitswert für einen lokalen Deskriptor eines virtuellen Pfads auf der Ebene des Diffusionsprofils (121) lokalisiert ist und einem leeren Diffusionsprofil entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsprofile, die in den lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads vorhanden sind, bei der Gestaltung des Übertragungsnetzes mit Paketvermittlung mit Ausnahme eines Bits (M) fixiert werden, das für einen möglichen Ausgangsport reserviert ist, der der Wartung zugeteilt ist, dessen Wert vom Routing-Automaten (50) geändert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Deskriptoren virtueller Pfade alle die gleiche Länge haben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein lokaler Deskriptor eines virtuellen Pfads in Formaten vorliegt, die vier aufeinander folgende Binärworte (100, 110, 120, 130) enthalten: ein Wort von Variablen (100) und drei Wörter von Konstanten (110, 120, 130).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass lokale Deskriptoren in einem Standardformat vorliegen, mit: – einem Wort von Variablen (100), das am Ende jedes dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilten Datagramm-Routings überschrieben wird und das Variablen bezüglich der Chronologie-Informationen (101, 102) enthält, – einem ersten Wort von Konstanten (110), das Spezifikationen (113, 114, 115) bezüglich des maximalen Durchsatzes und des maximal zugelassenen Jitters für den betrachteten virtuellen Pfad auf der Ebene des betroffenen Paketvermittlers (1) und der maximal genehmigten Länge für das Datagramm enthält, – einem zweiten Wort von Konstanten (120), das ein Empfangsprofil (121) enthält, das die Eingangsports (21, 22, 23) des betroffenen Paketvermittlers (1) verzeichnet, die berechtigt sind, ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm zu empfangen, und – einem dritten Wort von Konstanten (130), das ein Diffusionsprofil (131) enthält, das die Ausgangsports (21, 22, 23) des betroffenen Paketvermittlers (1) verzeichnet, der ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm weiter befördern soll.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass lokale Deskriptoren in einem speziellen Format vorliegen, mit: – einem Wort von Variablen (100), das am Ende jedes dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilten Datagramm-Routings überschrieben wird und das Variablen (101, 102) bezüglich der Chronologie-Informationen enthält, – einem ersten Wort von Konstanten (110), das Spezifikationen (113, 114, 115) bezüglich des maximalen Durchsatzes und des maximal zugelassenen Jitters für den betrachteten virtuellen Pfad auf der Ebene des betroffenen Paketvermittlers (1) und der maximal genehmigten Länge für das Datagramm enthält, – einem zweiten Wort von Konstanten (120), das ein auf einen einzigen Eingangsport (21, 22 oder 23) reduziertes Empfangsprofil und anstelle des von der reduzierten Definition des Empfangsprofils frei gelassenen Platzes einen Adressierungsindex enthält, der es ermöglicht, auf ein Wort von Datierungs-Variablen zu zeigen, das mehreren virtuellen Pfaden gemeinsam ist, und – einem dritten Wort von Konstanten (130), das ein Diffusionsprofil (131) enthält, das die Ausgangsports (21, 22, 23) des betroffenen Paketvermittlers (1) verzeichnet, der ein dem betrachteten virtuellen Pfad zugeteiltes Datagramm weiter befördern soll.
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wort von Variablen (100), das am Ende jedes dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilten Datagramm-Routings überschrieben wird, Variable bezüglich des Empfangsdatums (112) des letzten gerouteten Datagramms, das über den gleichen betroffenen virtuellen Pfad zum betrachteten Paketvermittler (1) gekommen ist, und bezüglich des Phasenvoreilungsguthabens (102) enthält, von dem das nächste zu routende Datagramm profitiert.
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wort von Variablen (100), das am Ende jedes dem betroffenen virtuellen Pfad zugeteilten Datagramm-Routings überschrieben wird, eine Variable bezüglich des frühstmöglichen Ankunftsdatums enthält, die das nächste Datagramm beachten muss, um geroutet zu werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wörter (100, 110, 120, 130, 200, 210, 220, 230) eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads durch einen individuellen Erfassungs- und Fehlerkorrekturcode (EDC) geschützt sind.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wörter von Konstanten (110, 120, 130, 210, 220, 230) eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads einzeln vor Fehlern geschützt sind, als erstes durch einen Hamming-Code (HC1, HC2, HC3), der ihre Adresse im Arbeitsspeicher (60) und ihren Inhalt kombiniert, und zweitens durch einen Erfassungs- und Fehlerkorrekturcode (EDC).
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eines (110, 210) der Wörter eines lokalen Deskriptors eines virtuellen Pfads einen Identifikator (111) des betroffenen Formattyps umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Deskriptoren eines virtueller Pfads eine Registrierungsinformation (103) der Zurückweisungssituationen enthalten.
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wort von Variablen (100, 200) der lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads einen Marker (104) enthält, der es ermöglicht, dem in einem der Wörter von Konstanten definierten Diffusionsprofil einen Ausgangsport hinzuzufügen oder nicht, der Wartungsoperationen zugeteilt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Deskriptoren eines virtuellen Pfads eine relative Prioritätsinformation (112) enthalten.
Verfahren nach Anspruch 3 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Ungültigkeit repräsentative spezifische Wert für einen lokalen Deskriptor eines virtuellen Pfads durch eine Einsrückstellung der drei Wörter von Konstanten (110, 120, 130, 210, 220, 230) erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wiederholte Folge von Zeitschlitzen, die den verschiedenen Eingangsports (21, 22, 23) während eines Verarbeitungszyklus des Routing-Automaten (50) zugeteilt werden, für den gleichen Eingangsport einen Zeitschlitz (RFi), der den Lesezugriffen auf die Wörter von Konstanten des adressierten lokalen Deskriptors und der Berücksichtigung der in ihnen enthaltenen Information zugeteilt ist, und dann einen Zeitschlitz (RVi), der dem Lesezugriff auf ein Wort von Variablen entweder des adressierten lokalen Deskriptors (Standardformat), oder eines anderen lokalen Deskriptors, der mit Hilfe eines Adressierungsindex (spezielles Format) ermittelt wird, zugeteilt ist, und nach Auswertung der gelesenen Informationen einen Zeitschlitz (WVi) des Überschreibens zur Aktualisierung des gelesenen Worts von Variablen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass Zeitschlitze des Verarbeitungszyklus des Routing-Automaten (50), die verschiedenen Eingangsports (21, 22, 23) zugeteilt sind, vermischt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, angewendet an einen Paketvermittler (1), der mit einem zentralen Pufferspeicher (30) versehen ist, der zyklisch von einer Adressen-Ablaufsteuerung (40) schreibgetastet wird, die ihn nach Art mehrerer Umlaufspeicher arbeiten lässt, einem Umlaufspeicher pro Eingangsport (21, 22, 23), der dem durch diesen Port eingehenden Informationsverkehr zugeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressen-Ablaufsteuerung (40) ebenfalls die wiederholte Folge von Zeitschlitzen liefert, die die Verarbeitungszeit des Routing-Automaten zwischen den verschiedenen Eingangsports (21, 22, 23) des Paketvermittlers (1) verteilt, so dass der Tastzyklus des Pufferspeichers und die wiederholte Folge der Zeitschlitze der Verteilung der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten synchronisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Zeitschlitze in der Verarbeitungszeit des Routing-Automaten (50) für Dienstbarkeits-Tasks reserviert sind, darunter eine zyklische Überprüfung der Kommensurabilität der Datagramm- Empfangsdaten, die sich in den lokalen Deskriptoren befinden, mit der laufenden Zeit, wobei die Überprüfung darin besteht, die Differenz zwischen dem betrachteten Empfangsdatum und der laufenden Zeit zu bilden und sich zu vergewissern, dass diese Differenz unter einem Schwellwert bleibt, der gleich einem Grenzbruchteil der Zeitcodierungsdynamik genommen wird, die im betreffenden Paketvermittler (1) verwendet wird, wobei eine Erfassung einer Inkommensurabilität zu einer Ungültigmachung des Empfangsdatums führt.