DE69839334T2

DE69839334T2 - Verfahren zur Zuweisung von Aufwartszeitschlitzen zu einer Netzwerkendeinrichtung , sowie Netzwerkendeinrichtung und Zugriffssteuerung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Info

Publication number: DE69839334T2
Application number: DE69839334T
Authority: DE
Inventors: Rudy Hoebeke
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: JP4283375B2; EP0957654A1; AU2815599A; DE69839334D1; CA2271968A1; ES2303350T3; AU745522B2; US6424656B1; ATE392110T1; JP2000151675A; EP0957654B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen von Zeitfenstern in Aufwärtsrichtung zu einem Netzwerkendgerät gemäß der Definition in der Präambel von Anspruch 1, ein zur Ausführung dieses Verfahrens angepasstes Netzwerkendgerät gemäß der Definition in der Präambel von Anspruch 13 und einen zur Ausführung dieses Verfahrens angepassten Medienzugriffs-Controller gemäß der Definition in der Präambel von Anspruch 17.
Ein solches Verfahren, Netzwerkendgerät und Medienzugriffs-Controller sind gemäß dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 729 245 A oder der europäischen Patentschrift EP 0 544 975 B1 „Time slot management system" (Zeitfenster-Verwaltungssystem). Darin wird ein Zeitfenster-Verwaltungssystem beschrieben, das einen Bestandteil eines Kommunikationssystems bildet, einschließlich einer Hauptstation, die über die kaskadierte Verbindung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung und über eine individuelle Benutzerverbindung als Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung mit allen aus einer Vielzahl von Nebenstationen oder Benutzerstationen verbunden ist. Der Medienzugriffs-Controller der vorliegenden Erfindung entspricht somit dem Zeitfenster-Verwaltungssystem gemäß dem Dokument zum Stand der Technik, die Netzwerkendgeräte den Nebenstationen oder Benutzerstationen, und die Zentralstation der Hauptstation gemäß diesem Dokument zum Stand der Technik. Das Zeitfenster-Verwaltungssystem gemäß dem Stand der Technik umfasst Umwandlungs- und Sendemittel, die angepasst sind zum Erzeugen von Zuteilungen, die den Nebenstationen für das Senden in Abwärtsrichtung an diese Nebenstationen zugeordnet sind. Nach dem Empfang der zugeordneten Zuteilung durch die Nebenstationen erhalten diese die Genehmigung zum Senden einer vordefinierten Menge von Datenpaketen in Aufwärtsrichtung an die Zentralstation. Die Umwandlungs- und Sendemittel gemäß dem Stand der Technik entsprechen den Zuteilungs-Erzeugungsmitteln der vorliegenden Erfindung. In dem System gemäß dem Stand der Technik ist die Rate, mit der aufeinander folgende Instanzen der Netzwerkendgeräte-Zuteilungen erzeugt werden, direkt proportional zu den Bandbreiteninformationen, die zuvor von den Benutzerstationen in Aufwärtsrichtung übertragen wurden, beispielsweise die Spitzenrate, mit der die Benutzerstation die Durchführung einer Paketübertragung beabsichtigt.
Ein Nachteil des Systems gemäß dem Stand der Technik ist jedoch, dass es nicht zwischen verschiedenen Dienstkategorien zu den verschiedenen Paketen oder Bitströmen unterscheidet, die das Netzwerkendgerät in Aufwärtsrichtung an die Zentralstation übertragen möchte. Um eine Garantie dafür zu bieten, dass jede Benutzerstation in dem System gemäß dem Stand der Technik ihre Daten in Aufwärtsrichtung übertragen kann, entsprechen die Informationen zu der von jeder Benutzerstation bzw. jedem Netzwerk-Endgerät angeforderten Bandbreite darüber hinaus normalerweise einem Spitzenwert für die Zellenrate, der die maximale Rate angibt, mit der dieses Netzwerkendgerät seine Datenpakete in Aufwärtsrichtung übertragen muss. Dieses System gemäß dem Stand der Technik funktioniert daher korrekt, solange die Netzwerkendgeräte tatsächlich Bitströme in Aufwärtsrichtung übertragen müssen, die zu einer Dienstkategorie gehören, für die nur ein Spitzenwert für die Zellenrate angegeben ist, beispielsweise die konstante Bitratenkategorie gemäß der Angabe vom ATM Forum Specification AF-TM-0056.000 vom April 1996, falls die Bitströme aus ATM-Strömen bestehen. Falls jedoch ein Netzwerkendgerät beabsichtigt, Pakete zu senden, die zu einer anderen Dienstkategorie gehören, beispielsweise der so genannten „Best Effort" Dienstkategorie wie der in der gleichen ATM Forum Specification beschriebenen Dienstkategorie mit nicht angegebener Bitrate, wird durch die Reservierung einer Bandbreite entsprechend der maximalen Spitzen-Zellenrate für einen bestimmten Zeitraum, während die Pakete lediglich in unregelmäßigen Abständen in kurzen Bursts übertragen werden, die Kapazität der Verbindung in Aufwärtsrichtung viel zu schlecht ausgelastet. Gleichzeitig kann dies zu einer hohen Wahrscheinlichkeit einer Blockierung führen, da die zusammengefassten Spitzen-Zellenraten der unterstützten Verbindungen die verfügbare Kapazität der gemeinsamen Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung, die zur Sicherung des korrekten Betriebs des Zeitfenster-Verwaltungssystems gemäß dem Stand der Technik erforderlich war, nicht übersteigen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, eines Netzwerkendgeräts und eines Medienzugriffs-Controller der oben beschriebenen bekannten Art, die eine Unterscheidung erlauben zwischen verschiedenen Arten von Dienstkategorien zu verschiedenen Bitströmen oder Verbindungen, die von diesem Netzwerkendgerät in Aufwärtsrichtung an die Zentralstation übertragen werden sollen, und die gleichzeitig eine effizientere Nutzung der Kapazität der gemeinsamen Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung ermöglichen sollen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch erreicht, dass dieses Verfahren des Weiteren so angepasst ist wie im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs beschrieben, und dass dieses Netzwerkendgerät des Weiteren so angepasst ist wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 13 beschrieben, und dass dieser Medienzugriffs-Controller des Weiteren so angepasst ist wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 17 beschrieben.
Auf diese Weise wird eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Dienstarten zuerst innerhalb dieses Netzwerkendgeräts umgesetzt, durch Sortieren oder Klassifizieren und vorübergehendes Speichern der in Aufwärtsrichtung zu übertragenden Datenpakete in unterschiedlichen Speicherwarteschlangen, wobei jede Speicherwarteschlange einer jeweiligen Dienstkategorie entspricht. Diese Sortierung basiert beispielsweise auf Header-Informationen; dies wird in einem der folgenden Abschnitte ausführlich erläutert. Zum Zweiten sind auch die Mittel zum Erzeugen der Zuteilungen so angepasst, dass sie hinsichtlich der verschiedenen Dienstkategorien unterschiedliche Zuteilungen erzeugen.
Darüber hinaus wird die Zuteilungsrate zu einer spezifischen Speicherwarteschlange somit nicht nur durch die dieser Speicherwarteschlange zugeordneten Parameter bestimmt, sondern basiert auch auf mindestens einem Parameter zu einer anderen Speicherwarteschlange innerhalb eines beliebigen Netzwerkendgeräts des Kommunikationsnetzwerks. Dies führt zu einer besseren Verteilung der verfügbaren Bandbreite der gemeinsamen Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung, da die Paketübertragungsrate in Aufwärtsrichtung jetzt moduliert wird auf der Basis der Parameter zu zwei konkurrierenden Bitströmen, deren Pakete in diesen beiden Speicherwarteschlangen abgelegt werden.
Diese konkurrierenden Bitströme können vom gleichen Netzwerkendgerät aus in Aufwärtsrichtung übertragen werden, wobei in diesem Fall die Speicherwarteschlangen in diesem gleichen Netzwerkendgerät enthalten sind, wie in Anspruch 2 angegeben, oder sie können von zwei verschiedenen Endgeräten aus übertragen werden, wobei in diesem Fall die Speicherwarteschlangen auch zu zwei verschiedenen Netzwerkendgeräten gehören, wie in Anspruch 3 angegeben.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 4 und 18 beschrieben.
Die den jeweiligen Speicherwarteschlangen zugeordneten entsprechenden Sets von Parametern umfassen somit Datenverkehrs- und Verbindungsparameter zu den jeweiligen Bitströmen, aus denen die Datenpakete innerhalb dieser Warteschlangen gespeichert werden, aber sie umfassen auch einen Statusparameter, der den Status dieser Warteschlangen angibt. Wie in den vorangegangenen Ansprüchen 1 und 17 angegeben, ist die einer Warteschlange zugeordnete Zuteilungsrate dann so angepasst, dass sie auf dem mindestens einen Parameter aus beiden Warteschlangen-Parametersets basiert. Dies impliziert, dass diese Warteschlangen-Zuteilungsrate allein von den Statusparametern abhängen kann oder allein von einem der den beiden Warteschlangen zugeordneten Datenverkehrs- und Verbindungsparametern oder einer Kombination daraus. In jedem dieser Fälle kann die Steuerung der Datenpaketrate in Aufwärtsrichtung effizienter gestaltet werden zur Abstimmung auf die Kapazität der gemeinsamen Übertragungsverbindung. Tatsächlich stellen die Datenverkehrs- und Verbindungsparameter im Allgemeinen Grenzen dar, innerhalb derer die tatsächlichen Datenverkehrsraten liegen müssen. Wenn die Warteschlangen-Zuteilungsrate, die die Datenübertragungsrate in Aufwärtsrichtung direkt bestimmt, jetzt von den eigenen Datenverkehrsgrenzen abhängt und von den Datenverkehrsgrenzen von mindestens einem weiteren konkurrierenden Bitstrom, wird eine bessere Abstimmung auf die Kapazität der Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung erzielt, da das Ergebnis eine Rate zwischen diesen Grenzwerten ist.
Falls nur die Statusparameter die Übertragungsrate der Datenpakete in Aufwärtsrichtung steuern, verwendet ein Medienzugriffssteuerungsverfahren, das die Verbindungskapazität in Aufwärtsrichtung beispielsweise zwischen den aktiven Bitströmen proportional aufteilt, für die die entsprechenden Speicherwarteschlangen somit nicht leer sind, diese Verbindungskapazität in Aufwärtsrichtung auf eine viel effizientere Weise als beispielsweise das System gemäß dem Stand der Technik, das nur die angeforderte Bandbreite berücksichtigte.
Durch Kombinieren der Datenverkehrs- und Verbindungs- als auch der Statusparameter zum Festlegen der Warteschlangenzu teilungsrate ist klar, dass eine noch bessere Nutzung der Verbindungskapazität in Aufwärtsrichtung erzielt wird. Beispiele solcher Algorithmen sind in einem der folgenden Abschnitte dieses Dokuments beschrieben.
Noch ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 5, 14 und 19 beschrieben.
Auf diese Weise werden die den entsprechenden Warteschlangen zugeordneten Parameter von den Netzwerkendgeräten selbst mithilfe von Warteschlangen-Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung übertragen. Diese Übertragung in Aufwärtsrichtung ist für die Warteschlangen-Statusparameter, die nicht auf eine andere Weise an den Medienzugriffs-Controller kommuniziert werden können, zwingend erforderlich. Die Datenverkehrs- und Verbindungsparameter können andererseits in diese Warteschlangen-Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung eingebunden werden, wie beispielsweise in Anspruch 15 beschrieben, sie können jedoch auch beispielsweise von der Zentralstation, an der diese Informationen während der Verbindungseinrichtungsphase zentral gespeichert werden, an den Medienzugriffs-Controller bereitgestellt werden.
Noch ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 6 bis 11 und 20 bis 26 beschrieben.
Dadurch wird die Warteschlange-Zuteilungsrate, die direkt von der zugeordneten Paketübertragungsrate in Aufwärtsrichtung abhängt, nur so lange angepasst, wie der entsprechende Speicherwarteschlangen-Statusparameter einem vordefinierten Kriterium entspricht, wie in den Ansprüchen 6 und 20 beschrieben. In einem vorangegangenen Abschnitt wurde bereits ein solches Kriterium erwähnt, nämlich dass die Warteschlange nicht leer sein darf. Ein weiteres Kriterium könnte sein, dass mindestens eine Mindestanzahl von Zellen in der Speicherwarteschlange gepuffert wird. Die Speicherwarteschlangen, deren zugeordnete Parameter die Übertragungsrate einer bestimmten Speicherwarteschlange in Aufwärtsrichtung beeinflussen, bilden zusammen eine Gruppe, während eine Teilgruppe dieser Gruppe gebildet wird aus allen Speicherwarteschlangen der Gruppe, deren Statusparameter dieses vordefinierte Kriterium erfüllen. In den Ansprüchen 7 und 21 ist angegeben, dass, statt die aus den Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung extrahierten Statusparameter zu verwenden, erste statusbezogene Parameter daraus ermittelt werden; nach diesem Schritt werden diese statusbezogenen Parameter dann weiter zum Festlegen der Teilgruppe verwendet. Der Grund für diese letztere Lösung hängt mit einer eventuell langen Verzögerung zwischen dem Empfang von zwei aufeinander folgenden Warteschlangen-Anforderungsnachrichten zusammen. In diesem Fall können in Abwärtsrichtung übertragene Zuteilungen bereits dazu geführt haben, dass eine bestimmte Speicherwarteschlange leer ist, lange bevor die nächste Anforderungsnachricht mit dem Hinweis auf diesen neuen Status ankommt. Für diese Netzwerke werden die statusbezogenen Parameter aus der neuesten Version der empfangenen Statusparameter abgeleitet, dabei werden jedoch vor Kurzem erzeugte Zuteilungen zu dieser Speicherwarteschlange bereits berücksichtigt. Die dadurch festgelegten statusbezogenen Parameter zielen somit auf die Darstellung des tatsächlichen Status der Speicherwarteschlangen ab. Falls jedoch Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung häufig genug ankommen, um dieses Verzögerungsproblem zu vermeiden, brauchen diese statusbezogenen Parameter nicht bestimmt zu werden.
Aus den den Speicherwarteschlangen der Teilgruppe zugeordneten Parametern wird anschließend eine überschüssige Bandbreite ermittelt, die proportional auf die Speicherwarteschlangen der Teilgruppe verteilt werden soll. Falls die Gruppe die Summe aller Speicherwarteschlangen im Netzwerk umfasst, und falls die den Speicherwarteschlangen zugeordneten Zuteilungsraten, für die die Statusparameter das vordefinierte Kriterium nicht erfüllen, auf Null gesetzt werden, kann diese überschüssige Bandbreite einer verbleibenden verfügbaren Bandbreite an der gemeinsamen Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung entsprechen, wenn alle in den Speicherwarteschlangen gespeicherten Bitströme bereits den von ihren Datenverkehrsparametern ermittelten Anteil verwenden wie beispielsweise die Spitzen-Zellenrate oder die Mindestzellenrate. Diese überschüssige Bandbreite kann gemäß anderen Verfahren ermittelt werden; weitere Einzelheiten hierzu sind im Beschreibungsteil dieses Dokuments enthalten. Darüber hinaus wird durch eine proportionale Aufteilung dieser überschüssigen Bandbreite auf diese Bitströme der Teilgruppe eine Fairness zwischen diesen konkurrierenden Bitströmen erzielt. Dies wird ebenfalls im Beschreibungsteil ausführlicher erläutert.
Noch ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 12 beschrieben.
Da die Gruppen, Teilgruppen und Parameter im Lauf der Zeit variieren können, wird dieses Verfahren in bestimmten vordefinierten Instanzen durchgeführt und ergibt ein adaptives Verfahren. Diese vordefinierten Instanzen sind beispielsweise bestimmt durch das Senden so genannter PLOAM-Zellen (Physical Lager Operation And Maintenance, Betriebs- und Wartungszellen auf der physischen Ebene) in regelmäßigen Abständen als Hinweis an die Netzwerkendgeräte, dass diese ihre Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung senden dürfen, wie dies bereits für Systeme gemäß dem Stand der Technik der Fall war.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine Zentralstation, die einen solchen Medienzugriffs-Controller umfasst, wie den oben angegebenen Ansprüchen 19 bis 26 beschrieben, sowie ein Kommunikationsnetzwerk, das einen solchen Medienzugriffs-Controller und ein Netzwerkendgerät umfasst, wie in den oben angegebenen Ansprüchen beschrieben.
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden verdeutlicht und die Erfindung selbst wird am besten verständlich durch die folgende Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei gilt:
1 zeigt ein Schema eines Kommunikationsnetzwerks, in dem die vorliegende Erfindung angewendet wird,
2 zeigt ein Blockschema der Netzwerkendgeräte ONUi und ONU1 aus 1 sowie der Zentralstation CS aus dieser Figur, wobei diese Zentralstation einen Medienzugriffs-Controller gemäß der Erfindung umfasst.
Das Kommunikationsnetzwerk aus 1 umfasst eine Zentralstation CS und die Netzwerkendgeräte ONU1, ..., ONUi, ... bis ONUn. Die Zentralstation ist über die kaskadierte Verbindung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung L mit diesen optischen Netzwerkeinheiten gekoppelt, beispielsweise über eine Glasfaserverbindung und über die entsprechenden individuellen Netzwerkendgeräteverbindungen L1, ..., Li, ..., Ln, die ebenfalls Glasfaserkabel umfassen können. Das Netzwerk weist somit in Abwärtsrichtung, also der Richtung von der Zentralstation CS zu den Netzwerkendgeräten ONU1 bis ONUn, eine Punkt-zu-Multipunkt-Architektur auf, und eine Multipunkt-zu-Punkt-Architektur in Aufwärtsrichtung, also der Richtung von den Netzwerkendgeräten ONU1 bis ONUn zu der Zentralstation CS.
In Abwärtsrichtung sendet die Zentralstation CS Informationen als Broadcast (Rundspruch) an alle Netzwerkeinheiten ONU1 bis ONUn. Die Informationen sind in so genannten Rahmen in Abwärtsrichtung verpackt. In umgekehrter Richtung nutzen die Netzwerkendgeräte ONU1 bis ONUn die Verbindung L gemeinsam über ein Zeitmultiplexverfahren. Das bedeutet, dass verschiedene Netzwerkendgeräte in verschiedenen Zeitfenstern Informa tionen an die Zentralstation CS übertragen. Jedes Netzwerkendgerät sendet somit Informationen in Aufwärtsrichtung in kurzen Bursts an die Zentralstation. Die Zeitfenster in Aufwärtsrichtung bilden die so genannten Rahmen in Aufwärtsrichtung.
Damit ein Burst in einem Zeitfenster in Aufwärtsrichtung gesendet werden darf, muss ein Netzwerkendgerät, beispielsweise ONUi, eine entsprechende Genehmigung oder Zuteilung vom Medienzugriffs-Controller MAC, der normalerweise in der Zentralstation CS enthalten ist, empfangen, wie auch in 1 dargestellt.
In regelmäßigen Zeitintervallen werden solche Genehmigungen vom Medienzugriffs-Controller in Abwärtsrichtung gesendet mithilfe einer so genannten PLOAM-Zelle („Physical Layer Operation And Maintenance"), wobei die Inhalte der Zuteilungsfelder genau definieren, welches Netzwerkendgerät welches Zeitfenster in Aufwärtsrichtung belegen darf.
In einem Mehrdienstnetzwerk sind Netzwerkendgeräte so angepasst, dass sie verschiedene Bitströme senden, die zu verschiedenen Verbindungen gehören. Bei ATM-Bitströmen, die zu verschiedenen ATM-Verbindungen gehören, sind diese einem Set von Datenverkehrs- und Verbindungsparametern zugeordnet zu der ATM-Dienstkategorie, die der jeweiligen Verbindung zugeordnet ist, wobei diese Parameter dem Netzwerk gegenüber von dem mit dem Netzwerkendgerät verbundenen Benutzer bei der Verbindungseinrichtung mithilfe von Signalparametern definiert werden. Diese Datenverkehrs- und Verbindungsparameter sind beispielsweise eine Spitzen-Zellenrate („Peak Cell Rate", PCR), eine Mindest-Zellenrate („Minimum Cell Rate", MCR), eine dauerhafte Zellenrate („Sustainable Cell Rate", SCR), etc. Diese Parameter wurden vom ATM Forum in der Spezifikation AF-TM-0056.000 vom April 1996 standardisiert.
Ein Netzwerkendgerät wie beispielsweise ONUi aus 1 und 2, das angepasst ist zum Senden verschiedener Bit ströme, die verschiedenen Dienstkategorien zugeordnet sind, umfasst daher für jede Dienstkategorie eine zugeordnete Speicherwarteschlange, in der folgende Zellen oder Pakete der Bitströme, die dieser Dienstkategorie zugeordnet sind, gespeichert werden. Wenn also von diesem Netzwerkendgerät vier Dienstkategorien unterstützt werden, sind vier entsprechende Speicherwarteschlangen enthalten. Diese Dienstkategorien können beispielsweise die Dienstkategorien Konstante Bitrate (CBR), Variable Bitrate (VBR), Verfügbare Bitrate (ABR) und Nicht Angegebene Bitrate (UBR) umfassen, die wiederum über die zuvor angegebene Spezifikation des ATM-Forums definiert sind.
Diese im Netzwerkendgerät ONUi enthaltenen Speicherwarteschlangen sind in 2 als ONUiQ1, ..., ONUiQj bis ONUiQm für den allgemeinen Fall von m Dienstkategorien schematisch dargestellt. Zur Klassifizierung eingehender Datenpakete aus einem eingehenden Datenstrom, in 2 als BSi gekennzeichnet, der m individuelle Bitströme BSi1 bis Bsim umfasst, wobei jeder individuelle Bitstrom zu einer der entsprechenden m Dienstkategorien gehört, umfasst das Netzwerkendgerät ONUi Sortierungsmittel SMi, die angepasst sind zum Klassifizieren eingehender Datenpakete aus dem Bitstrom BSi gemäß ihrer zugeordneten Dienstkategorie. SMi umfasst dann m Ausgangsanschlüsse, je eines für jede entsprechende Dienstkategorie, die mit den entsprechenden m Speicherwarteschlangen gekoppelt sind. SMi ist dadurch angepasst zum Extrahieren der m individuellen Bitströme BSi1, ..., BSij ..., BSim, deren folgende Pakete dann in den entsprechend zugeordneten Speicherwarteschlangen ONUiQ1 bis ONUiQm abgelegt werden. Für ATM-Netzwerke kann die Sortierung durchgeführt werden durch Untersuchen der Header der einzelnen ATM-Zellen bzw. -Pakete. Diese Header-Informationen umfassen die VPI/VCI-Kennung, die bei der Verbindungseinrichtung eindeutig mit einer bestimmten Dienstkategorie verbunden wird. SMi wird dann angepasst zum Extrahieren dieser Header-Informationen, zum Vergleichen dieser zuvor erfassten und in der Verbindungseinrichtungsphase gespeicherten Verbindungseinrichtungs-Informationen und zum entsprechenden Festlegen der zugeordneten Dienstkategorie. SMi ist weiter angepasst zum Weiterleiten dieser Pakete an einen der entsprechenden Ausgangsanschlüsse, die des Weiteren mit einer entsprechenden Speicherwarteschlange gekoppelt sind. Da solche Sortierungsmittel dem Fachmann bekannt sind, werden sie in diesem Dokument nicht näher beschrieben.
Für Mehrdienstnetzwerke ist klar, dass die an die einzelnen Netzwerkendgeräte übertragenen Zuteilungen jetzt nicht nur eine Kennung für das Netzwerk selbst umfassen müssen, sondern auch eine Kennung zu der Dienstkategorie des Bitstroms, für den eine Übertragung zulässig ist. Da pro Dienstkategorie eine Speicherwarteschlange zugeordnet ist, entspricht die Dienstkategorie-Kennung somit auch der Speicherwarteschlangen-Kennung.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Festlegen der pro Netzwerkendgerät und pro Netzwerkwarteschlange zugeordneten Zuteilungen sowie einen Medienzugriffs-Controller, der zur Durchführung dieses Verfahrens angepasst wurde. Gemäß diesem Verfahren wird die Warteschlangen-Zuteilungsrate GRij für eine einzelne Speicherwarteschlange, z. B. ONUiQj, aus mindestens einem Parameter aus einem Parameter-Set ermittelt, das der entsprechenden Warteschlange ONUiQj zugeordnet ist, und aus mindestens einem weiteren Parameter aus mindestens einem weiteren Parameter-Set, das einer weiteren Speicherwarteschlange zugeordnet ist. Diese weitere Speicherwarteschlange kann im gleichen Netzwerkendgerät ONUi enthalten sein wie die eine enthaltene Speicherwarteschlange ONUiQj, sie kann jedoch auch in einem anderen Netzwerkendgerät, z. B. dem Netzwerkendgerät ONU1 enthalten sein. Für den letzteren Fall können Parameter, die beispielsweise den Instanz-Speicherwarteschlangen ONU1Qm zugeordnet sind, zum Festlegen der Warte schlangen-Zuteilungsrate GRij verwendet werden. Das jeder dieser Speicherwarteschlangen im Netzwerk zugeordnete Parameter-Set, das für die Speicherwarteschlange ONUiQj beispielsweise als Sij gekennzeichnet ist, umfasst die Datenverkehrs- und Verbindungsparameter, die als TCPij gekennzeichnet und dem Bitstrom zugeordnet sind, dessen Datenpakete in ONUiQj gespeichert sind, und es umfasst des Weiteren einen Parameter, der den Status STij dieser Speicherwarteschlange angibt. Dieser letztere Parameter kann einfach angeben, ob die Warteschlange leer ist oder nicht, oder ob eine Mindestanzahl von Zellen in der Speicherwarteschlange verfügbar ist, aber er kann auch, in komplexeren Varianten, die Anzahl der zu einem bestimmten Zeitpunkt in dieser Speicherwarteschlange gespeicherten Pakete angeben.
Angenommen, neben den der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordneten Parametern beeinflusst mindestens einer der Parameter der Speicherwarteschlange ONU1Qm die Rate GRij. GRij ist somit eine Funktion eines Parameters Pij des Sets Sij und eines Parameters P1m des Sets S1m. In diesem Fall sind mehrere Optionen möglich. Pij wie auch P1m können den als TCPij bzw. TCP1m bezeichneten jeweiligen Datenverkehrs- und Verbindungsparametern entsprechen. Für diese Variante des Verfahrens können diese Datenverkehrs- und Verbindungsparameter von den entsprechenden Netzwerkendgeräten ONUi und ONU1 explizit an den Medienzugriffs-Controller MAC kommuniziert werden mithilfe von Warteschlange-Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung. Da diese Datenverkehrs- und Verbindungsparameter jedoch bereits von der zentral im Netzwerk liegenden Zugriffssteuerungsfunktion den individuellen Bitströmen zugeordnet wurden, können diese Parameter bereits während dieser Zuordnungsphase an die Zentralstation kommuniziert worden sein. Die Zentralstation CS umfasst in diesem Fall einen in 2 als CACM gekennzeichneten zentralen Speicher, der angepasst ist zum Speichern der Datenverkehrs- und Verbindungsparameter zu allen Bitströmen oder Speicherwarteschlangen im Netzwerk, für die ein solcher Datenverkehrs- und Verbindungsparameter zugeordnet wurde. Das der Medienzugriffs-Controller ebenfalls auf dieser Zentralstation liegt, kann dieser Medienzugriffs-Controller sehr einfach auf diesen zentralen Speicher zugreifen, um die gewünschten Parameter wie beispielsweise TCPij und TCP1m abzurufen, um die Zuteilungsrate GRij zu ermitteln.
Für eine andere Variante des Verfahrens umfassen Pij wie auch P1m die Statusparameter STij und ST1m der entsprechenden Speicherwarteschlangen ONUiQj und ONU1Qm. Diese Informationen müssen jedoch von den entsprechenden Netzwerkendgeräten ONUi und ONU1 explizit in Aufwärtsrichtung an den Medienzugriffs-Controller kommuniziert werden. Diese Kommunikation in Aufwärtsrichtung erfolgt mithilfe von Warteschlangen-Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung, die jeweils als QRMij für die Speicherwarteschlange ONUiQj und QRM1m für die Speicherwarteschlange ONU1Qm gekennzeichnet sind. In diesem Fall umfassen die jeweiligen Endgeräte ONUi und ONU1 entsprechenden Warteschlangenanforderungs-Erzeugungsmittel, die jeweils als Ri für ONUi und als R1 für ONU1 gekennzeichnet sind. Diese jeweiligen Warteschlangenanforderungs-Erzeugungsmittel sind angepasst zum Festlegen der entsprechenden Statusparameter STij und ST1m, zum Einbinden dieser Statusparameter in die jeweiligen Warteschlangenanforderungs-Nachrichten QRMij und QRM1m, und des Weiteren zum Senden dieser Nachrichten in regelmäßigen Abständen in Aufwärtsrichtung an den Medienzugriffs-Controller MAC. Die Statusparameter werden in regelmäßigen Abständen festgelegt mithilfe der in 2 dargestellten bidirektionalen Verbindungen zwischen beispielsweise Instanz Ri und den entsprechenden Speicherwarteschlangen ONUiQ1 bis ONUiQj. Für R1 ist nur eine bidirektionale Verbindung zwischen R1 und ONU1Qm dargestellt, um die Zeichnung nicht zu überfrachten. Die Statusparameter können einen einfachen Hinweis darauf umfassen, ob die Warteschlange leer ist oder nicht, ob eine Mindestanzahl von Zellen in der Warteschlange verfügbar ist oder nicht, oder sie können die tatsächliche Anzahl von Zellen in dieser Warteschlange zu einem bestimmten Zeitpunkt umfassen. Die vordefinierten Instanzen, an denen diese Warteschlangen-Anforderungsnachrichten erzeugt und in Aufwärtsrichtung gesendet werden, werden vom Medienzugriffs-Controller selbst festgelegt, der regelmäßig Zuteilungen in Abwärtsrichtung sendet speziell für die Übertragung dieser Art von Anforderungsinformationen in Aufwärtsrichtung von einem oder mehreren Netzwerkendgeräten aus.
Solche Warteschlangen-Anforderungsnachrichten, beispielsweise QRMij einschließlich des Statusparameters STij der Speicherwarteschlange ONUiQj und QRM1m einschließlich des Statusparameters ST1m der Speicherwarteschlange ONU1Qm werden regelmäßig von den entsprechenden Netzwerkendgeräten ONUi und ONU1 an den Medienzugriffs-Controller MAC gesendet. Letzterer umfasst des Weiteren Extraktionsmittel, in 2 als EM gekennzeichnet, die angepasst sind zum Empfangen der Warteschlangen-Anforderungsnachrichten von allen Netzwerkendgeräten und zum Extrahieren der Parameter zu ihren entsprechenden Speicherwarteschlangen aus diesen Nachrichten. Diese zugeordneten Parameter werden des Weiteren von den Extraktionsmitteln EM an die in 2 als MM gekennzeichneten Speichermittel gesendet. Diese Speichermittel umfassen pro Speicherwarteschlange eine Speicherposition zum Speichern der dieser Speicherwarteschlange zugeordneten in Aufwärtsrichtung kommunizierten Parameter. Die Umsetzung der Ausführungsformen solcher Extraktionsmittel und solcher Speichermittel ist dem Fachmann bekannt und wird daher in diesem Dokument nicht näher beschrieben. Anhand eines Beispiels sind in 2 zwei Ausgangssignale aus den Extraktionsmitteln dargestellt, die als Eingangssignale für die Speichermittel dienen, nämlich die Statusparameter ST1m und STij.
Die Speicherwarteschlangen, deren Parameter zu einem bestimmten Zeitpunkt die einer bestimmten Warteschlange, z. B. ONUiQj, zugeordnete Warteschlangen-Zuteilungsrate beeinflussen, bilden eine so genannte Speicherwarteschlangengruppe, die dieser bestimmten Speicherwarteschlange zugeordnet ist. Für das zuvor erwähnte Beispiel bilden ONUiQj und ONU1Qm die der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnete Gruppe.
Natürlich sind für die Festlegung der Zuteilungsrate GRij verschiedene Algorithmen möglich. Wie bereits erwähnt, kann GRij allein auf der Basis der Statusparameter STij und ST1m der Speicherwarteschlangen der im vorigen Beispiel erwähnten Gruppe bestimmt werden, wobei diese Statusparameter dadurch auch eine der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnete Statusparametergruppe bilden. In diesem Fall umfasst ein Verfahren zur Berechnung von GRij im Allgemeinen zunächst einen Schritt zum Abgleich der Werte dieser Statusparameter aller Speicherwarteschlangen dieser Gruppe mit einem vordefinierten Kriterium. In einer Variante des Verfahrens werden zunächst statusbezogene Parameter aus diesen Statusparametern abgeleitet, z. B. unter Berücksichtigung bereits erzeugter Zuteilungen, wie in einem späteren Abschnitt dieses Dokuments beschrieben. Diese statusbezogenen Parameter stellen so genau wie möglich den tatsächlichen Status der Warteschlangen im Medienzugriffs-Controller dar. Diese Parameter werden eingeführt, weil es einige Zeit dauern kann, bis eine Warteschlangen-Anforderungsnachricht in Aufwärtsrichtung an der Zentralstation ankommt, während gleichzeitig die bereits angekommenen Zuteilungen dazu geführt haben können, dass die entsprechende Speicherwarteschlange leer ist.
Die somit ermittelten statusbezogenen Parameter werden dann außerdem zur Festlegung der Teilgruppe verwendet, indem sie ebenfalls mit dem gleichen vordefinierten Kriterium verglichen werden wie in dem Fall, in dem lediglich die Statusparameter zur Festlegung der Teilgruppe verwendet werden.
Dieses vordefinierte Kriterium kann beispielsweise den Vergleich aller Status- oder statusbezogenen Parameter der Gruppe mit einem vordefinierten Wert umfassen. Nur diejenigen Status- oder statusbezogenen Parameter, die diesen vordefinierten Wert übersteigen, werden dann von dem Verfahren zur Berechnung von GRij weiter verwendet, wobei diese Speicherwarteschlangen dadurch eine Speicherwarteschlangen-Teilgruppe bilden, die der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnet ist. Darüber hinaus muss durch Abgleichen des eigenen Status- oder statusbezogenen Parameters Stij mit diesem vordefinierten Kriterium auch geprüft werden, ob ONUiQj zu einer eigenen Teilgruppe gehört. Falls der eigene Status- oder statusbezogene Parameter STij diesem vordefinierten Kriterium nicht entspricht, kann die entsprechende Warteschlangen-Zuteilungsrate auf Null oder einen niedrigen vordefinierten Wert gesetzt oder unverändert beibehalten werden. In dem Fall, in dem das vordefinierte Kriterium in der Prüfung besteht, ob die Warteschlangen leer sind oder nicht, wird bei einer Variante des Verfahrens die Warteschlangen-Zuteilungsrate für leere Warteschlangen auf Null gesetzt, da keine Datenpakete übertragen werden sollen. Für eine nicht leere Speicherwarteschlange wird die entsprechende Warteschlangen-Zuteilungsrate dann weiter festgelegt durch Verteilen einer überschüssigen Bandbreite auf die Bitströme der Teilgruppe. Diese überschüssige Bandbreite kann beispielsweise einer vordefinierten Kapazität der gemeinsamen Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung entsprechen, wobei diese beispielsweise auf die aktiven Bitströme verteilt ist und wobei die Anzahl von Zellen in ihrer Speicherwarteschlange als Proportionalitätsfaktor berücksichtigt wird.
Es sind jedoch viele weitere Varianten des Verfahrens zur Festlegung der Warteschlangen-Zuteilungsraten möglich.
Falls zur Festlegung einer Warteschlangen-Zuteilungsrate nur Datenverkehrs- und Verbindungsparameter verwendet werden, ohne die Statusparameter zu verwenden, kann wiederum eine überschüssige Bandbreite proportional auf die verschiedenen Eingangs-Bitströme der Gruppe verteilt werden. In diesem Fall werden keine Teilgruppen festgelegt. Der Proportionalitätsfaktor wie auch die überschüssige Bandbreite können dabei auf der Basis der Datenverkehrs- und Verbindungsparameter der individuellen Speicherwarteschlangen der Gruppe festgelegt werden.
Im allgemeinen Fall wird die Warteschlangen-Zuteilungsrate einer bestimmten Speicherwarteschlange jedoch bestimmt aus den Statusparametern und aus den Datenverkehrs- und Verbindungsparametern zu allen Speicherwarteschlangen der Gruppe, die dieser bestimmten Speicherwarteschlange zugeordnet sind, wobei diese Gruppe dadurch auch die bestimmte Speicherwarteschlange selbst umfasst. In einer bestimmten, beispielsweise in asynchronen passiven optischen Netzwerken (nachfolgend als APON bezeichnet) verwendeten Variante des Verfahrens wird eine Warteschlangen-Zuteilungsrate GRij aus der Summe aller Datenverkehrs- und Verbindungsparameter und allen zu allen Speicherwarteschlangen im Netzwerk zugeordneten Statusparametern bestimmt. Die der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnete Gruppe umfasst somit die gesamte Vielzahl aller Speicherwarteschlangen im Netzwerk.
Ein bestimmter, zum Anpassen der Zuteilungsrate GRij innerhalb dieser APON-Netzwerke verwendeter Algorithmus wird im Folgenden näher beschrieben. Dieser Algorithmus wird von den im Medienzugriffs-Controller MAC enthaltenen Berechnungsmitteln ARC ausgeführt. Dieser Medienzugriffs-Controller, wie in 2 dargestellt, umfasst die bereits erwähnten Extraktionsmitteln EM und die Speichermittel MM, in denen die ent sprechenden Statusparameter aller Speicherwarteschlangen innerhalb des Netzwerks zuerst extrahiert und anschließend temporär gespeichert werden. Um die Zeichnung nicht zu überfrachten, sind in dieser 2 nur zwei Statusparameter STij und ST1m dargestellt sowie zwei Netzwerkendgeräte, die eine ihrer Warteschlangen-Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung gesendet haben. Es ist jedoch klar, dass für die Ausführungsform des beispielsweise im APON-Netzwerk verwendeten Medienzugriffs-Controllers MAC alle Netzwerkendgeräte Warteschlangen-Anforderungsnachrichten in Aufwärtsrichtung für jede ihrer eingebundenen Speicherwarteschlangen senden.
Innerhalb der Ausführungsform des in 2 dargestellten Medienzugriffs-Controllers sind die Speichermittel MM mit als CM gekennzeichneten und ebenfalls im Medienzugriffs-Controller enthaltenen Zählermitteln gekoppelt. Diese Zählermittel CM umfassen eine Vielzahl einzelner Zähler, wobei jeder Speicherwarteschlange im Netzwerk ein Zähler zugeordnet ist. Jeder dieser einzelnen Zähler wie beispielsweise der Instanz-Zähler Cij empfängt als Eingangsparameter auf der einen Seite die Statusparameter STij der entsprechenden Speicherwarteschlange ONUiQj aus den Speichermitteln MM, und auf der anderen Seite ein von einem Zuteilungsgenerator GGij erzeugtes Steuersignal CSij. Die letztere Vorrichtung wird in einem späteren Abschnitt ausführlicher beschrieben. In der Ausführungsform des im APON-Netzwerk verwendeten Medienzugriffs-Controllers geben die entsprechenden Statusparameter STij die Anzahl der Zellen oder Pakete an, die innerhalb der entsprechenden Speicherwarteschlange ONUiQj gespeichert sind. Dieses Statusparameter-Ausgangssignal wird in regelmäßigen Intervallen aus der Speicherposition an die Zählermittel übertragen und dient zum Zurücksetzen der Zähler auf diesen Wert. Nach dem Empfang der entsprechenden Steuersignale aus den entsprechenden Zuteilungsgeneratoren verringert jeder Zähler seinen Ausgabewert um Eins oder um einen vordefinierten Wert, falls diese vordefinierte Anzahl von Zellen von der entsprechenden Speicherwarteschlange ONUiQj nach dem Empfang einer Zuteilung GONUiQj in Aufwärtsrichtung gesendet werden soll.
Nach dem Empfang einer neuen Warteschlangen-Anforderungsnachricht setzt der dabei eingebundene aktualisierte Wert des Statusparameters STij jedoch den Zähler auf diesen neuen aktualisierten Wert zurück. Durch diesen Mechanismus versucht der entsprechende Zählerausgabewert, zu jedem beliebigen Zeitpunkt die tatsächliche Anzahl von Zellen in der Warteschlange ONUiQj und damit den tatsächlichen Wert der Statusparameter anzugeben. Dieser Zählerausgabewert wird daher als statusbezogener Parameter für seine entsprechende Speicherwarteschlange betrachtet.
Es ist jedoch anzumerken, dass je nach der Frequenz, mit der die Anforderungssignale von den individuellen Netzwerkendgeräten gesendet und von den Extraktionsmitteln ausgelesen werden, auch Ausführungsformen des Medienzugriffs-Controllers ohne solche Zählermittel möglich sind. In diesen Ausführungsformen sind die Speichermittel dann direkt mit den im folgenden Abschnitt beschriebenen Zuteilungsraten-Festlegungsmitteln GRCM gekoppelt, wodurch in diesem Fall keine statusbezogenen Parameter festgelegt werden. Falls die Zählermittel im MAC enthalten sind, kann diese Vorrichtung auch direkt mit den Extraktionsmitteln EM gekoppelt sein; in diesem Fall umfasst der MAC keine Speichermittel MM. Der Fachmann ist mit allen diesen Fällen vertraut und weiß, wie verschiedene Ausführungsformen dieser drei Vorrichtungen umgesetzt werden können unter Berücksichtigung der Frequenz, mit der die Anforderungssignale am MAC ankommen.
Zum Berechnen einer individuellen Zuteilungsrate GRij umfasst der Medienzugriffs-Controller MAC Zuteilungsraten-Berechnungsmittel GRCM, die zur Durchführung des Verfahrens angepasst sind. Diese Zuteilungsraten-Berechnungsmittel bilden einen Bestandteil von Berechnungsmitteln ARC, die mit den Extraktionsmitteln gekoppelt sind und die, in einigen Ausführungsformen wie der in 2 dargestellten, auch die zuvor erwähnten Zählermittel CM umfassen können. Die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel sind damit so angepasst, dass sie die Ausgabesignale von den entsprechenden Zählern empfangen, die somit statusbezogene Parameter darstellen, oder, falls diese Zählermittel in der Ausführungsform nicht vorhanden sind, Ausgabesignale von den entsprechenden Speicherpositionen, wobei diese Signale somit Statusparameter darstellen. Mit diesen Status- oder statusbezogenen Parametern als Eingangsparameter sind die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel angepasst zur Prüfung, ob die zugeordnete Speicherwarteschlange ONUiQj nicht leer ist. Diese Zuteilungsraten-Berechnungsmittel sind somit so angepasst, dass sie den in 2 mit CVij bezeichneten entsprechenden Zählerausgabewert mit Null vergleichen. Falls die Speicherwarteschlange leer war, wird die Zuteilungsrate GRij, die ein Ausgabesignal dieser Zuteilungsraten-Berechnungsmittel darstellen, auf Null gesetzt. Falls der Zählerwert CVij größer als Null ist, ermitteln die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel des Weiteren die der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnete Teilgruppe durch Vergleichen aller Zählerwerte aller Zähler mit Null. Dies ist in 2 schematisch dargestellt durch die Verbindung zwischen dem Zähler C1m und dem GRCM, wobei der Zähler C1m sein Ausgabesignal CV1m an die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel GRCM sendet. Um die Zeichnung nicht zu überfrachten, sind die Steuersignale von den Berechnungsmitteln an die Zählermittel zum Anfordern dieser Ausgabewerte nicht dargestellt.
Für eine nicht-leere Speicherwarteschlange ONUiQj ermitteln die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel als Nächstes eine überschüssige Bandbreite, die proportional auf die aktiven Speicherwarteschlangen der Teilgruppe verteilt werden sollen.

Hierzu werden zunächst die Datenverkehrs- und Verbindungsparameter, die den Bitströmen zugeordnet sind, deren Pakete in Speicherwarteschlangen der Teilgruppe gespeichert werden, in interne, von diesem Verfahren verwendete Parameter umgewandelt. Für den Bitstrom BSij, dessen Pakete temporär in der Speicherwarteschlange ONUiQj gespeichert werden, werden die folgenden internen Parameter als interne Variablen verwendet: eine Mindest-Dienstrate („Minimum Service Rate", MSRij) und eine Spitzen-Dienstrate („Peak Service Rate", PSRij). Eine Umwandlung zwischen den derzeit standardisierten Datenverkehrs- und Verbindungsparametern gemäß der Definition in dem zuvor erwähnten Dokument des ATM-Forums ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

ATM-Dienstkategorie	Standardisierte Parameter für die ATM-Dienstkategorie	Für MSRij verwendete Standardparameter	Für PSRij verwendete Standardparameter
CBR	PCRij	PCRij	PCRij
VBR	PCRij, SCRij, BTij	SCRij	PCRij
ABR	PCRij, MCRij	MCRij	PCRij
UBR	PCRij, MCRij	MCRij	PCRij

Umwandlungstabelle zwischen standardisierten Datenverkehrs- und Verbindungsparametern gemäß ATM-Forum und den vom Algorithmus verwendeten Parametern MSRij und PSRij. Die folgenden Abkürzungen werden verwendet:
CBR: Constant Bit Rate Dienstkategorie (Konstante Bitrate)
VBR: Variable Bit Rate Dienstkategorie (Variable Bitrate)
ABR: Available Bit Rate Dienstkategorie (Verfügbare Bitrate)
UBR: Unspecified Bit Rate Dienstkategorie (Nicht angegebene Bitrate)
PCRij: Dem Bitstrom BSij zugeordnete Spitzen-Zellenrate („Peak Cell Rate")
SCRij: Dem Bitstrom BSij zugeordnete dauerhafte Zellenrate („Sustainable Cell Rate")
MCRij: Dem Bitstrom BSij zugeordnete Mindest-Zellenrate („Minimum Cell Rate")
BTij: Dem Bitstrom BSij zugeordnete Burst-Toleranz
MCRij: Parameter Mindest-Dienstrate („Minimum Service Rate") für Bitstrom BSij
PCRij: Parameter Spitzen-Dienstrate („Peak Service Rate") für Bitstrom BSij
Es ist zu beachten, dass diese Tabelle nur ein Beispiel für die Umwandlung zwischen standardisierten Parametern und den vom Algorithmus verwendeten internen Parametern darstellt. Weitere Umwandlungsverfahren sind ebenfalls möglich. Diese Umwandlung wird von einer als CD gekennzeichneten Umwandlungsvorrichtung durchgeführt, die in den Berechnungsmitteln ARC enthalten ist. Die Umwandlungsvorrichtung ist angepasst zum Empfangen der Werte der standardisierten Datenverkehrs- und Verbindungsparameter von dem als CACM gekennzeichneten Verbindungszulassungs-Steuerspeicher innerhalb der Zentralstation CS, zu dem auch der Medienzugriffs-Controller MAC gehört. Diese Parameter werden als Beispiel durch die Datenverkehrs- und Verbindungsparameter TCP1m dargestellt, die der Speicherwarteschlange ONU1Qm zugeordnet sind, und durch die Datenverkehrs- und Verbindungsparameter TCPij, die der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnet sind. Diese Datenverkehrs- und Verbindungsparameter umfassen somit die Spitzen-Zellenraten PCR1m bzw. PCRij, die Mindest-Zellenraten MCR1m bzw. MCRij, die dauerhaften Zellenraten SCR1m bzw. SCRij und andere, die derzeit von diesem Verfahren nicht verwendet werden und die daher in 2 auch nicht dargestellt sind.
Diese als MSR1m, PSR1m, MSRij und PSRij gekennzeichneten umgewandelten Parameter werden anschließend an die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel GRCM in den Berechnungsmitteln ARC geliefert.
Die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel sind des Weiteren angepasst zum Berechnen von 3 globalen Parametern während der Ausführung des Algorithmus: eine aktive Spitzen-Dienstrate (APSR), eine aktive Mindest-Dienstrate (AMSR) und eine zulässige Dienstrate (ASR). Die ASR wird bei der Inbetriebnahme des Medienzugriffs-Controllers auf einen vordefinierten Wert ASR0 initialisiert, wobei ASR0 im Allgemeinen der Kapazität der gemeinsamen Übertragungsverbindung in Aufwärtsrichtung entspricht. AMSR und APRS werden auf Null initialisiert.
Der Algorithmus verwendet die folgenden Regeln

1. APSR = ∑PSRk1
2. AMSR = ∑MSRk1
3. ASR = ASR0 – ∑MSRk1 wobei PSRk1, MSRk1 die Spitzen-Dienstrate bzw. die Mindest-Dienstrate einer zufällig ausgewählten Speicherwarteschlange ONUkQ1 (in 2 nicht dargestellt) der Teilgruppe angibt, die der Speicherwarteschlange ONUiQj zugeordnet ist. Die Summierungen werden über alle Speicherwarteschlangen der Teilgruppe gebildet.
4. GRij = Min(PSRij; MSRij + ∆iJ / ∆ × ASR wobei Δij = PSRij – MSRij Δ = APSR – AMSR wobei PSRij, MSRij jeweils die Spitzen-Dienstrate und die Mindest-Dienstrate zu dem Bitstrom darstellen, dessen Pakete temporär in der Speicherwarteschlange ONUiQj gespeichert werden.

Regel 4 impliziert somit, dass die Zuteilungsrate GRij von mindestens zwei Werten bestimmt wird, als erstem Wert der zugeordneten Spitzen-Dienstrate PSRij, und als zweitem Wert einer proportionalen Verteilung der zulässigen Dienstrate ASR auf alle Bitströme der Teilgruppe. Eine überschüssige Bandbreite entsprechend dieser zulässigen Dienstrate wird somit ermittelt als die Differenz zwischen dem initialisierten Wert ASR0, der im Allgemeinen der Kapazität der gemeinsamen Übertragungsverbindung entspricht, und der Summe aller Mindest-Dienstraten aller Bitströme der Teilgruppe, die in diesem Fall alle aktiven Bitströme umfasst. Der auf diese Weise ermittelte Wert von ASR entspricht einer überschüssigen Bandbreite, die an der gemeinsamen Übertragungsverbindung verfügbar bleibt, nachdem alle Mindest-Dienstraten aller aktiven Bitströme verwendet wurden. Diese überschüssige Bandbreite wird anschließend proportional auf alle aktiven Bitströme oder Speicherwarteschlangen verteilt, basierend auf ihren ausgehandelten Datenverkehrs-Vertragsparametern zu PSRij und MSRij, während keine der Speicherwarteschlangen zufällig benachteiligt oder bevorzugt wird. Auf diese Weise wird eine Fairness erzielt.
Des Weiteren ist anzumerken, dass beim Aktualisieren der Zähler auch die globalen Parameter APSR, AMSR und ASR aktualisiert werden müssen. Der Algorithmus wird in vordefinierten Instanzen ausgeführt, um stets eine möglichst aktuelle Version der statusbezogenen Parameter zu haben. Dieser Algorithmus kann als ein adaptiver Algorithmus betrachtet werden, der dem Status der Warteschlangen in den Netzwerkendgeräten möglichst zeitnah folgt.
Es gibt weitere Implementierungen, wobei inkrementelle Differenzen zwischen aufeinander folgenden Werten der statusbezogenen Parameter zur Bestimmung der von dem Algorithmus verwendeten Variablen eingesetzt werden. Es sind natürlich zahlreiche weitere Algorithmen möglich.
Auch wenn dies in 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, sind zum korrekten Betrieb des Verfahrens Schaltungen zur Steuerung und Synchronisation zwischen den Berechnungsmitteln ARC und dem Verbindungszulassungs-Steuerungsspeicher CACM sowie zwischen den Zählern des CM und den Berechnungsmitteln erforderlich. Der Fachmann kann eine solche Schaltung leicht umsetzen. Da diese Steuerschaltungen jedoch für die Erfindung nicht relevant sind, werden sie in diesem Dokument nicht näher beschrieben.
Die Zuteilungsraten für jede der aktiven Speicherwarteschlangen werden über diesen Algorithmus bestimmt. Die Berechnungen können parallel oder sequenziell von den Berechnungsmitteln ausgeführt werden, je nach der Verarbeitungskapazität dieser Mittel. Dennoch wird aus den Formeln des Algorithmus klar, dass zahlreiche Berechnungen gemeinsam genutzt werden können.
Die Zuteilungsraten-Berechnungsmittel sind des Weiteren so angepasst, dass diese entsprechenden Zuteilungsraten, beispielsweise die durch GR1m dargestellten für die Zuteilungsrate zur Speicherwarteschlange ONU1Qm und GRij für die Zuteilungsrate zur Speicherwarteschlange ONUiQj, als Eingangssignale für einen als GG gekennzeichneten Zuteilungsgenerator bereitgestellt werden. Dieser Zuteilungsgenerator umfasst eine Vielzahl individueller Zuteilungsgeneratorvorrichtungen wie beispielsweise GG1m und GGij. Eine individuelle Zuteilungsgenerations-Vorrichtung, z. B. GGij, ist so angepasst, dass sie eine Folge entsprechender Warteschlangen-Zuteilungsnachrichten erzeugt, sodass die Rate des Bitstroms aus aufeinander folgenden Instanzen dieser Warteschlangen-Zuteilungsnachrichten GRij entspricht. Die Grundsätze zur Umwandlung dieser Raten in einen solchen Bitstrom von Zuteilungen ist dem Fachmann bekannt und wird daher in diesem Dokument nicht ausführlich beschrieben.
Darüber hinaus wird nach dem Erzeugen jeder Zuteilung GONUij durch die Zuteilungsgenerations-Vorrichtung GGij von dieser Zuteilungsgenerations-Vorrichtung GGij ein als CSij gekennzeichnetes Steuersignal erzeugt und auf einem Steuerausgangsanschluss der Zuteilungsgenerations-Vorrichtung für den entsprechenden Zähler Cij bereitgestellt. Daher umfasst jede der Zuteilungsgenerations-Vorrichtungen einen Steuerausgangsanschluss, der mit einem Steuereingangsanschluss eines entsprechenden, dieser Speicherwarteschlangen zugeordneten Zählers gekoppelt ist. Bei jedem Erzeugen einer Zuteilung entspricht der Wert des an den Zähler gelieferten Steuersignals der Anzahl der Zellen, die nach dem Empfang einer zugeordneten Zuteilung in Abwärtsrichtung von den entsprechenden Speicherwarteschlangen in Aufwärtsrichtung gesendet werden dürfen. Wenn eine Zelle in Aufwärtsrichtung gesendet werden soll, beträgt dieser Wert somit Eins, und der entsprechende Zähler verringert seinen Ausgabewert um Eins. Um die Zeichnung in 2 nicht zu überfrachten, ist nur das Steuersignal CSij dargestellt.
Die auf diese Weise bestimmten individuellen Warteschlangenzuteilungs-Bitströme werden weiter von einer in 2 als SD gekennzeichneten Einplanungsvorrichtung eingeplant, die zum Generieren eines Bitstroms in Abwärtsrichtung aus diesen nxm individuellen Bitströmen angepasst ist. Die einfachste Implementierung einer solchen Einplanungsvorrichtung kann einen Multiplexer umfassen, es können aber auch komplexere Einplanungsvorrichtungen verwendet werden, wodurch komplexere Einplanungsverfahren oder Verfahren für Arbeit sparende Dienste umgesetzt werden können. Diese sind beispielsweise in dem Artikel „Service Disciplines for Guaranteed Performance Service in Packet-Switching Networks" von H. Zhang, IEEE-Protokoll 83 (10), Oktober 1995, beschrieben. Auf Seite 5 bis 9 dieses Dokuments wird eine Reihe dieser Arbeit sparenden Dienste erläutert. Diese Einplanungsvorrichtungen können des Weiteren verschiedene Stufen umfassen, die zunächst eine Einplanungs vorrichtung umfassen zum Einplanen der nxm Warteschlangenzuteilungs-Bitströme in m Warteschlangen, eine Warteschlange pro Dienstkategorie, und des Weiteren zum Multiplexen der Bitströme aus diesen m Warteschlangen in einen globalen Bitstrom BSG von Zuteilungen in Abwärtsrichtung.
Des Weiteren ist anzumerken, dass, da der Bitstrom BSG von Zuteilungen in Abwärtsrichtung jetzt aufeinander folgende Instanzen von Warteschlangenzuteilungen umfasst, jedes Netzwerkendgerät jetzt des Weiteren so angepasst ist, dass es aus dem Bitstrom von Zuteilungen die entsprechenden Warteschlangenzuteilungen zu den Speicherwarteschlangen ermittelt, die in diesem Netzwerkendgerät enthalten sind. Hierzu umfasst jedes dieser Netzwerkendgeräte Erkennungsmittel, wobei diese Erkennungsmittel für das Netzwerkendgerät ONUi in 2 als DMi gekennzeichnet sind. Um diese Figur nicht zu überfrachten, sind weder die Eingangs- noch die Ausgangssignale dieser Erkennungsmittel dargestellt. Diese Erkennungsmittel sind so angepasst, dass sie den Bitstrom der Zuteilungen empfangen, daraus die Warteschlangenzuteilungen zu den entsprechenden Speicherwarteschlangen in ONUi extrahieren und, nach dem Erkennen einer solchen Warteschlangenzuteilung, ein entsprechendes Steuersignal für die entsprechende Speicherwarteschlange erzeugen, womit sie dieser Speicherwarteschlange die Genehmigung erteilen, diese vordefinierte Anzahl von Paketen in Aufwärtsrichtung an die Zentralstation CS zu senden. Da auch solche Erkennungsmittel dem Fachmann bekannt sind, wird in diesem Dokument auf die Beschreibung detaillierterer Ausführungsformen verzichtet.
Auch wenn das Medienzugriffs-Steuerungsverfahren und der entsprechende Controller für APON-Netzwerke beschrieben wurden, können sie auch für beliebige andere Netzwerke auf der Basis des Zeitmultplexing verwendet werden, beispielsweise für Hybrid-Glasfaser-Koax-Netzwerke, Satelliten-Netzwerke etc.
Während die Grundsätze der Erfindung oben im Zusammenhang mit einer spezifischen Vorrichtung beschrieben wurden, sollte klar sein, dass diese Beschreibung lediglich als Beispiel dient und nicht als Einschränkung zum Umfang der Erfindung gemäß der Definition in den angehängten Ansprüchen.

Claims

Verfahren zum Zuordnen von Zeitfenstern in Aufwärtsrichtung zu einem Netzwerkendgerät (ONUi) aus einer ersten Vielzahl von Netzwerkendgeräten (ONUi, ..., ONUi, ..., ONUn) in einem Kommunikationsnetzwerk, in dem eine Zentralstation (CS) mit dieser Vielzahl von Netzwerkendgeräten (ONU1, ..., ONUi, ..., ONUn) gekoppelt ist über die kaskadierte Verbindung einer allgemeinen Übertragungsverbindung (L) und entsprechende individuelle Netzwerkendgeräteverbindungen (L1, ..., Li, ..., Ln), und wobei diese Netzwerkendgeräte (ONU1, ..., ONUi, ... ONUn) so angepasst sind, dass sie Datenpakete in Aufwärtsrichtung mithilfe eines Zeitmultiplexverfahrens über diese gemeinsame Übertragungsverbindung (L) an diese Zentralstation (CS) senden mithilfe dieser Zeitfenster in Aufwärtsrichtung, die diesen Netzwerkendgeräten mithilfe eines Bitstroms (BSG) von Netzwerkendgeräte-Zuteilungen in Abwärtsrichtung zugeordnet sind, wobei dieser Bitstrom in Abwärtsrichtung von einem Medienzugriffs-Controller (MAC) in diesem Kommunikationsnetzwerk erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – in diesen Netzwerkendgeräten (ONU1, ..., ONUi, ..., ONUn) diese Datenpakete in Aufwärtsrichtung gemäß ihren zugeordneten Dienstkategorien klassifiziert sind und vorübergehend in einer zweiten Vielzahl von Speicherwarteschlangen gespeichert werden, wobei jede entsprechende Speicherwarteschlange dieser zweiten Vielzahl zu einer entsprechenden Kategorie aus diesen Dienstkategorien (1, ..., i ..., m) gehört, – eine diesem Netzwerkendgerät (ONUi) zugeordnete Zuteilung (GONUi) eine dritte Vielzahl von Warteschlangenzuteilungen (GONUi1, ..., GONUij, ..., GONUim) umfasst, die jeweils einer entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQ1, ..., ONU iQj, ONUiQj) in diesem Netzwerkendgerät (ONUi) zugeordnet sind, – wobei eine Warteschlangenzuordnung (GONUij) dieser dritten Vielzahl dieses Netzwerkendgerät (ONUi) in die Lage versetzt, eine vordefinierte Anzahl von Datenpaketen in Aufwärtsrichtung aus seiner entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zu senden, – und wobei die Rate (GRij) des Warteschlangenzuteilungs-Bitstroms aus aufeinander folgenden Instanzen dieser Warteschlangenzuteilungen (GONUij) bestimmt wird durch mindestens einen Parameter aus einem Parameter-Set, das dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, und aus mindestens einem weiteren Parameter aus mindestens einem weiteren Parameter-Set, das mindestens einer weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm) in einem dieser Netzwerkendgeräte in diesem Kommunikationsnetzwerk zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine weitere Speicherwarteschlange in diesem Netzwerkendgerät (ONUi) enthalten ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine weitere Speicherwarteschlange (ONU1Qm) in mindestens einem weiteren Netzwerkendgerät (ONU1) aus dieser Vielzahl von Netzwerkendgeräten enthalten ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Parameter-Set zu dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) Datenverkehrs- und Verbindungsparameter (TCPij) zu den in dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) gespeicherten Datenpaketen umfasst sowie einen Statusparameter (STij) mit Bezug auf den Status dieser entsprechenden Speicherwarteschlange, wobei dieses mindestens eine Parameter-Set zu dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm) Datenverkehrs- und Verbindungsparameter (TCP1m) zu in mindestens einer weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm) gespeicherten Datenpaketen umfasst sowie mindestens einen Statusparameter (ST1m) mit Bezug auf den Status dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei dieser mindestens eine Parameter in Aufwärtsrichtung an diesen Medienzugriffs-Controller (MAC) kommuniziert wird durch dieses Netzwerkendgerät (ONUi) mithilfe einer entsprechenden Warteschlangen-Anforderungsnachricht (QRMij) in Aufwärtsrichtung, wobei dieser mindestens eine weitere Parameter in Aufwärtsrichtung an diesen Medienzugriffs-Controller (MAC) kommuniziert wird durch dieses mindestens eine weitere Netzwerkendgerat (ONU1), das mindestens eine weitere Speicherwarteschlange (ONU1Qm) umfasst, mithilfe mindestens einer weiteren Warteschlangen-Anforderungsnachricht (QRMij).
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diese mindestens eine weitere Speicherwarteschlange (ONU1Qm), die eine Gruppe von Speicherwarteschlangen bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, und für diesen Statusparameter (STij) dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diesen mindestens einen weiteren Statusparameter (ST1m) dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange, die eine Gruppe von Statusparametern bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, dieses Verfahren einen Schritt zum Bestimmen einer Teilgruppe von Speicherwarteschlangen innerhalb dieser Gruppe von Speicherwarteschlangen umfasst, basierend auf allen Statusparametern dieser Gruppe von Statusparametern, wobei diese Teilgruppe dadurch Speicherwarteschlangen dieser Gruppe von Speicherwarteschlangen umfasst, für die diese Statusparameter auf ein vordefiniertes Kriterium reagieren.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diese mindestens eine weitere Speicherwarteschlange (ONU1Qm), die eine Gruppe von Speicherwarteschlangen bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, und für diesen Statusparameter (STij) dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diesen mindestens einen weiteren Statusparameter (ST1m) dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange, die eine Gruppe von Statusparametern bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, dieses Verfahren einen Schritt umfasst zum Bestimmen, für alle Statusparameter in dieser Gruppe von Statusparametern, von statusbezogenen Parametern, wobei dieses Verfahren des Weiteren einen Schritt umfasst zum Bestimmen einer Teilgruppe von Speicherwarteschlangen innerhalb dieser Gruppe von Speicherwarteschlangen, basierend auf allen diesen statusbezogenen Parametern, wobei diese Teilgruppe dadurch Speicherwarteschlangen dieser Gruppe von Speicherwarteschlangen umfasst, für die diese statusbezogenen Parameter auf ein vordefiniertes Kriterium reagieren.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verfahren einen Schritt umfasst zum Prüfen, ob diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) zu dieser Teilgruppe gehört, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) zu dieser Teilgruppe gehört, diese Rate (GRij) dieses Speicherwarteschlangen-Zuteilungsbitstroms von einem proportionalen Anteil einer überschüssigen Bandbreite abhängt.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese überschüssige Bandbreite bestimmt wird durch die Werte von mindestens einem der Parameter der einzelnen Parameter-Sets, die den einzelnen Speicherwarteschlangen dieser Teilgruppe zugeordnet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser proportionale Anteil bestimmt wird durch die Werte aus mindestens einem dieser Parameter der einzelnen Parameter-Sets, die den einzelnen Speicherwarteschlangen dieser Teilgruppe zugeordnet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verfahren in vordefinierten Fällen durchgeführt wird.
Netzwerkendgerät (ONUi) eines Kommunikationsnetzwerks, wobei eine Zentralstation (CS) mit einer ersten Vielzahl von Netzwerkendgeräten (ONU1, ..., ONUi, ..., ONUn) einschließlich dieses Netzwerkendgeräts (QNUi) gekoppelt ist über die kaskadierte Verbindung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (L) und entsprechende individuelle Netzwerkendgeräteverbindungen (L1, ..., Li, ..., Ln), – wobei dieses Netzwerkendgerät (ONUi) angepasst ist zum Erkennen einer zugeordneten Zuteilung (GONUi) innerhalb eines Bitstroms von Netzwerkendgeräte-Zuteilungen (BSG) in Abwärtsrichtung, die von einem in diesem Kommunikationsnetzwerk enthaltenen Medienzugriffs-Controller (MAC) an diese Netzwerkendgeräte (ONU1, ..., QNUi, ..., QNUn) gesendet werden, – wobei dieses Netzwerkendgerät (QNUi) des Weiteren angepasst ist zum Senden einer vordefinierten Anzahl dieser Datenpakete in Aufwärtsrichtung an diese Zentralstation (CS) nach dem Erkennen dieser zugeordneten Zuteilung (GONUi), dadurch gekennzeichnet, dass – dieses Netzwerkendgerät (ONUi) Sortierungsmittel (SMi) umfasst, die angepasst sind zum Klassifizieren dieser Datenpakete in Aufwärtsrichtung gemäß ihrer zugeordneten Dienstkategorie, wobei diese Sortierungsmittel (SMi) eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen umfassen, von denen jedes mit einer entsprechenden Speicherwarteschlange aus einer zweiten Vielzahl von Speicherwarteschlangen (ONUiQ1, ONUiQj, ..., ONUiQj) in diesem Netzwerkendgerät (ONUi) gekoppelt ist, wobei jede Speicherwarteschlange dieser zweiten Vielzahl sich auf eine entsprechende dieser Dienstkategorien bezieht, und die angepasst sind zum vorübergehenden Speichern sortierter Datenpake te, die von diesen Sortierungsmittel (SMi) bereitgestellt wurden, – wobei dieses Netzwerkendgerät (ONUi) des Weiteren Erkennungsmittel (DMi) umfasst, die angepasst sind zum Unterscheiden entsprechender Warteschlangenzuteilungen einer dritten Vielzahl (GONUi1, ..., GONUij, ..., GONUim) innerhalb dieses Bitstroms von Zuteilungen, wobei jede Warteschlangenzuteilung einer entsprechenden Warteschlange dieser zweiten Vielzahl (ONUiQ1, ..., ONUiQj, ..., ONUiQj) zugeordnet ist, wobei diese Erkennungsmittel des Weiteren so angepasst sind, dass sie nach dem Erkennen einer jeweiligen Warteschlangenzuteilung (GONUij) aus dieser dritten Vielzahl ein entsprechenden Steuersignal an die entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) erzeugen, – wobei diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) dadurch so angepasst ist, dass sie nach dem Empfang dieses entsprechenden Steuersignals eine vordefinierte Anzahl dieser Informationspakete in Aufwärtsrichtung an diese Zentralstation (CS) sendet.
Netzwerkendgerät (ONUi) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Netzwerkendgerät (ONUi) des Weiteren Anforderungserzeugungsmittel (Ri) umfasst, die angepasst sind zum Festlegen, mindestens für eine dieser Speicherwarteschlangen (ONUiQj), mindestens eines zugeordneten Parameters und zum Senden dieses mindestens einen zugeordneten Parameters an diesen Medienzugriffs-Controller (MAC) mithilfe einer entsprechenden Warteschlangen-Anforderungsnachricht (QRMij) in Aufwärtsrichtung, wobei es sich bei dieser Nachricht um ein Ausgangssignal dieser Anforderungserzeugungsmittel (Ri) handelt.
Netzwerkendgerät (ONUi) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mindestens eine zugeordnete Parameter, der dieser mindestens einen Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, Datenverkehrs- und Verbindungsparameter (TCPij) umfasst, die den in dieser mindestens einen Speicherwarteschlange (ONUiQj) gespeicherten Datenpaketen zugeordnet sind.
Netzwerkendgerät gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mindestens eine zugeordnete Parameter, der einer entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, einen Statusparameter (STij) mit Bezug auf den Status dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) umfasst.
Medienzugriffs-Controller (MAC) eines Kommunikationsnetzwerks, wobei eine Zentralstation (CS) mit einer ersten Vielzahl von Netzwerkendgeräten (ONU1, ..., ONUi, ..., ONUn) gekoppelt ist über die kaskadierte Verbindung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (L) und entsprechende individuelle Netzwerkendgeräteverbindungen (L1, ..., Li, ..., Ln), und wobei diese Netzwerkendgeräte (ONU1, ..., ONUi, ... ONUn) so angepasst sind, dass sie Datenpakete in Aufwärtsrichtung mithilfe eines Zeitmultiplexverfahrens über diese gemeinsame Übertragungsverbindung an diese Zentralstation (CS) senden mithilfe dieser Zeitfenster, wobei dieser Medienzugriffs-Controller (MAC) Folgendes umfasst: – Zuteilungsgenerationsmittel (GGM), angepasst zum Bestimmen eines Bitstroms von Netzwerkendgeräte-Zuteilungen (BSG) in Abwärtsrichtung und zum Senden dieses Bitstroms an diese Netzwerkgeräte dieser ersten Vielzahl, dadurch gekennzeichnet, dass – diese Zuteilungsgenerationsmittel (GGM) des Weiteren so angepasst sind, dass sie mindestens eine Netzwerkendgeräte-Zuteilung als eine dritte Vielzahl von Warteschlangenzuteilun gen (GONUi1, ..., GONUij, ..., GONUim) erzeugen, die jeweils einer entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQ1, ..., ONUiQj, ONUiQj) in mindestens einem dieser mindestens einer Netzwerkendgeräte-Zuteilung (GONUi) zugeordneten Netzwerkendgerät zugeordnet sind, – wobei die Zuteilungsgenerationsmittel (GGM) dadurch Berechnungsmittel (ARC) umfassen, die angepasst sind zum Bestimmen der Rate (GRij) aufeinander folgender Instanzen einer Warteschlangenzuteilung (GONUij) dieser dritten Vielzahl aus mindestens einem Parameter eines Parameter-Sets, das einer entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zu dieser Warteschlangenzuteilung (GONUij) zugeordnet ist, und aus mindestens einem weiteren Parameter aus mindestens einem weiteren Parameter-Set, das mindestens einer weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm) in einem dieser Netzwerkendgeräte in diesem Kommunikationsnetzwerk zugeordnet ist.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Medienzugriffs-Controller (MAC) des Weiteren Extraktionsmittel (EM) umfasst, die angepasst sind zum Extrahieren dieses mindestens eines Parameters (Pij) dieses Parameter-Sets, das dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, aus mindestens einer entsprechenden Warteschlangen-Anforderungsnachricht (QRMij) in Aufwärtsrichtung und entsprechend aus mindestens einer weiteren Warteschlangen-Anforderungsnachricht (QRM1m), und entsprechend dieses mindestens einen weiteren Parameters aus diesem mindestens einen weiteren Parameter-Set, das dieser mindestens einer weiteren entsprechenden Speicherwarteschlange (ONU1Qm) zugeordnet ist, und zum Bereitstellen dieses mindestens einen Parameters, und entsprechend dieses mindestens einen weiteren Parameters (P1m) als Ausgangssignale dieser Extraktionsmittel (EM).
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Parameter-Set zu dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) Datenverkehrs- und Verbindungsparameter (TCPij) zu diesen in dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) gespeicherten Datenpaketen umfasst sowie einen Statusparameter (STij) mit Bezug auf den Status dieser entsprechenden Speicherwarteschlange, wobei dieses mindestens eine weitere Parameter-Set zu dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm) Datenverkehrs- und Verbindungsparameter (TCP1m) zu diesen in dieser mindestens einen weiteren entsprechenden Speicherwarteschlange (ONU1Qm) gespeicherten Datenpaketen umfasst sowie mindestens einen Statusparameter (ST1m) mit Bezug auf den Status dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm).
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine bzw. diese mindestens eine weitere Warteschlangen-Anforderungsnachricht diesen mindestens einen bzw. diesen mindestens einen weiteren Statusparameter umfasst, für diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diese mindestens eine weitere Speicherwarteschlange (ONU1Qm), die eine Gruppe von Speicherwarteschlangen bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, und für diesen Statusparameter (STij) dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diesen mindestens einen weiteren Statusparameter (ST1m) dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm), die eine Gruppe von Sta tusparametern bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange zugeordnet ist, ein Eingangsanschluss dieser Berechnungsmittel (ARC) mit einem Ausgangsanschluss dieser Extraktionsmittel (EM) gekoppelt sind, wobei diese Berechnungsmittel dadurch so angepasst sind, dass sie alle Statusparameter dieser Gruppe (ONUiQj, ONU1Qm) empfangen und daraus eine Teilgruppe festlegen, die Speicherwarteschlangen innerhalb dieser Gruppe von Speicherwarteschlangen umfasst, für die diese Statusparameter auf ein vordefiniertes Kriterium reagieren.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine bzw. diese mindestens eine weitere Warteschlangen-Anforderungsnachricht diesen mindestens einen bzw. diesen mindestens einen weiteren Statusparameter umfasst, für diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diese mindestens eine weitere Speicherwarteschlange (ONU1Qm), die eine Gruppe von Speicherwarteschlangen bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist, und für diesen Statusparameter (STij) dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) und diesen mindestens einen weiteren Statusparameter (ST1m) dieser mindestens einen weiteren Speicherwarteschlange (ONU1Qm), die eine Gruppe von Statusparametern bilden, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange zugeordnet ist, ein Eingangsanschluss dieser Berechnungsmittel (ARC) mit einem Ausgangsanschluss dieser Extraktionsmittel (EM) gekoppelt sind, wobei diese Berechnungsmittel dadurch so angepasst sind, dass sie alle Statusparameter dieser Gruppe (ONUiQj, ONU1Qm) empfangen, daraus statusbezogene Parameter ermitteln und aus diesen statusbezogenen Parametern eine Teilgruppe festlegen, die Speicherwarteschlangen innerhalb dieser Gruppe von Speicherwarteschlangen umfasst, für die diese statusbezogenen Parameter auf ein vordefiniertes Kriterium reagieren.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese Berechnungsmittel (ARC) Zählermittel (CM) umfassen, die so angepasst sind, dass sie aus diesen Statusparametern dieser Gruppe diese statusbezogenen Parameter dieser Gruppe ermitteln.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese Berechnungsmittel (ARC) des Weiteren angepasst sind zum Prüfen, ob diese entsprechende Speicherwarteschlange (ONUiQj) zu dieser Teilgruppe gehört, die dieser entsprechenden Speicherwarteschlange (ONUiQj) zugeordnet ist.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass diese entsprechende Speicherwarteschlange zu dieser Teilgruppe gehört, diese Berechnungsmittel (ARC) des Weiteren so angepasst sind, dass sie diese Rate (GRij) dieser aufeinander folgenden Instanzen dieser Warteschlangenzuteilung (GRij) als von einem proportionalen Anteil einer überschüssigen Bandbreite abhängig berechnen.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass diese Berechnungsmittel (ARC) des Weiteren so angepasst sind, dass sie diese überschüssige Bandbreite bestimmen aus den Werten von mindestens einem der Parameter der einzelnen Parameter-Sets, die den einzelnen Speicherwarteschlangen dieser Teilgruppe zugeordnet sind.
Medienzugriffs-Controller gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass diese Berechnungsmittel des Weiteren so angepasst sind, dass sie diesen proportionalen Anteil dieser überschüssigen Bandbreite bestimmen aus den Werten von mindestens einem der Parameter der einzelnen Parameter-Sets, die den einzelnen Speicherwarteschlangen dieser Teilgruppe zugeordnet sind.
Medienzugriffs-Controller gemäß einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Medienzugriffs-Controller in dieser Zentralstation (CS) enthalten ist.