统计测量设备和使用该设备的电信系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN89109409.1

申请日:

1989.12.20

公开号:

CN1052981A

公开日:

1991.07.10

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定|||公开|||

IPC分类号:

H04Q11/00; H04L12/26

主分类号:

H04Q11/00; H04L12/26

申请人:

阿尔卡特股份公司;

发明人:

皮特·弗兰茨·阿迪拉德·琼斯; 威廉·J·A·沃比斯特

地址:

荷兰阿姆斯特丹

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

邹光新

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内容摘要

在一电信交换系统中使用的测量设备(SMC),用以检查在同一线路上多路复用的多个单独信息单元流中的每一个的单元速率是否保持在允许它多线复用的范围内。为此目的,对于多个单元速率该设备在每一测量区间(MTI)的末端检查超过这些单元速率的期望概率是否被超过。在超过的情况下,通过放弃单元来限制该单元速率。这样的一个期望的单元速率的互补(相对于L)累积概率分布函数是用一个阶梯波函数近似的。

权利要求书

1: 用于确定一个变量(CR)的统计参考值的统计测量设备,其特征在于它包括用于至少在每个测量区间(MAI的末端测量上述变量(CR)值(CRI0~11)的装置(REG4~5,GC16~17,ISC4,C05,CCR)和用于然后按照一个步长(IN12~14)步进一个计数器(CR3)的装置,该步长是此时被测量值(CRI0~8,9,10)的函数,若干个步长被如此确定以致多个时间区间之后,上述计数器(CR3)用一位置指示概率的偏差(与一个或多个期望值(PA9,PA10)超过上述变量(CR)的相应预定值[(M+3S)/A,(M+7S/2)/A]。
2: 根据权利要求1的统计测量设备,其特征在于上述变量的上述预定值〔(M+3S)/A,(M+7S/2)/A〕分离成多个区间(CRI0~8,9,10),不同的上述计数器步长(IN112~13~14)值被分配给这些区间,上述测量装置通过确定上述变量所属于的区间来测量该变量,并且上述计数器的位置指示概率的偏差(与期望值)超过上述变量(CR)的上述预定值〔(M+3S)/A,(M+7S/2)A〕。
3: 根据权利要求2的统计测量设备,其特征在于上述计数器(CR3)从一方向或另一方向步进,该方向取决于上述变量的被测量,而该被测值属于上述变量(CR)的上述预定值〔(M+3S)/A,(M+7S/2)/A〕中的一个挑选值〔M+3S)/A〕 一侧的区间(CRI0~8)或另一侧的区间(CRI9-10)。
4: 根据权利要求3的统计测量设备,其特征在于上述变量(CR)的值大于上述变量(CR)的上述挑选值〔(M+3S)/A〕,上述的步长是正的,并且随着上述变量(CR)值的增加而增长。
5: 根据权利要求1的统计测量设备,其特征在于它进一步包括与上述计数器(CR3)相关的,其上述计数器达到最大允许偏差的指示位置时能够检测的装置(REG3,CO3),和与上述检测装置(REG3,CO3)耦合的,当上述检测装置(REG3,CO3)已经检测到上述最大允许偏差时,通过改变上述变量的值来减少上述偏差,从而减少上述概率的装置(MUX4,DFF,PR)。
6: 根据权利要求2的统计测量设备,其特征在于它包括多个上述的计数器(CR0~3),能够执行不同的步长组(IN0~5,IN6~8,IN9~11,IN12~14),该步长组被分配给不同的区间组(CRI0,1,3,4,5-10;0~4,5,6,~10;0~6,7,8~10;0~8,9,10),并且所有上述组的区间被上述变量(CR)的连续预定值〔CM-S)/A(M-S/2)/A,……〕所分隔。
7: 根据权利要求3和6的统计测量设备,其特征在于它包括多个检测装置(REG0,CO0至REG3,CO3),每个检测装置分别对应上述计数器(CR0~3)中的一个,用于当该计数器达到到一个最大允许偏差的指示位置时的检测,和耦合到上述检测装置的装置(MUX4,DFF),用于当至少一个上述的检测装置已经检 测到一个最大允许偏差时和当此时该变量具有一个超过挑选的预定值〔M/S,(M+S)/A,(M+2S)/A,(M+3S)/A〕的值时,通过改变上述变量来减少所说的偏差。
8: 根据权利要求1的统计测量设备,其特征在于上述期望的概率是服从上述变量的一个互补(相比于1)累积高斯概率分布函数的那些概率。
9: 确定一个变量的概率分布函数的统计参数值并由此把上述被测值实际地限制在一个期望值的统计测量设备,其特征在于对于至少一个该变量的预定值,该设备能够确定概率超过该预定值,并由此把上述被测概率限制到一个期望值。
10: 具有多个用户站的电信交换系统,这些用户站通过一个统计测量设备耦合连接到一个交换网络,其特征在于上述的设备是根据权利要求1至9中任何一个所述的设备,变量是由至少上述用户站中的一个产生的一个单元流的单元速率。
11: 根据权利要求10的电信交换系统,其特征在于为了能够发送一个其单元速率具有一个随机概率分布函数的单元流,一个用户站把该单元速率的互补(相对于1)累积高斯概率分布函数的均值(m)和标准偏差(s)的值传送给上述交换网络,上述互补累积高斯概率分布函数包围从上述随机概率分布函数得到的单元速率的互补累积概率分布函数。
12: 根据权利要求11的电信交换系统,其特征在于上述的交换网络根据来自上述用户站的上述均值和标准偏差,计算由上述统计测量设备近似的单元速率的一个阶梯概率分布函数的均值(m′)和标准偏差(s′)的值,并在一个线路(link)分配式中使用这些 值,以该分配式为基础上述单元流被允许在上述网络的一个输出线路上多路复用。
13: 根据权利要求10的电信交换系统,其特征在于对于多个单元流上述统计测量设备以多路复用的方式被使用,并且该设备包括一个存贮器(MEM),用于暂存在上述设备的多路复用电路(MIS,MIC、CCR、CR0~3)中使用的数据。

说明书


本发明涉及一种统计测量设备,以确定一个变量的统计参考值。

    根据比利时专利申请NO  08701481(W.VERBIES  VERBIEST  3)和国际专利申请NO  PCT/EP  88/00594(P.JOOSI),上述这样一种统计测量设备已经是公知的,它构成了一个按照异类传送模式(ATM)工作的电信交换系统的一部分,即其中数据是以单元(cell)或比特(bits)包的形式被传送,并且有一个可变的单元速率。如果满足一个分配式的话,则允许一个单独的单元流(cell  stream)与多个已经在电信线路上复用的其他单独地单元流一起复用到同一个电信线路上。该分配式基于该单独单元流的单元速率均值的期望值和概率分布函数的方法,还基于上面提到的已经在该线路上复用的其他的单独单元流中每一个的单元速率的均值的期望值和概率分布函数的方差,以及基于该线线的最大允许带宽。该分配式基于这样一种假设,即假设相当大量的无关概率分布函数的复合产生了正态概率分布函数,这是根据中心极限定理得出的。然而,因为均值和方差不能有效的定义一个单元流的单元速率的随机概率分布函数,并且如果单元流的复用数是相对的低(例如10),则该组合概率分布函数可能远离一个正态概率分布函数。从而使用上述的分配式可能在通信线路上产生一种过载。

    还如上述专利文献中所描述的已知的统计测量设备,它能够测量一个复用的每个单独单元流的单元速率的均值和方差值。这种测量的目的是为检查该单元流的源是否工作在它所复用的线路所允许的极限之内。对此目的,该测量设备以该单独的单元流的每个单元的接收,较详细地确定每个单独流的单元速率的均值和方差值,并且把该测量值与上面提到的各个期望值进行比较。依据这种比较的结果,被接收的单元或是获准进一步处理或是被丢弃。但是,由于该复用的单元速率的概率分布函数不是一个正态分布函数,因此可能发生该设备错误地允许一个单元进一步被处理的情况。

    由以上描述可见,误差有可能发生是因为每个单元流的单元速率的概率分布函数不能总是有效地由它的均值的方差来确定。更特别地,已经发现误差的产生特别地是由于这样的事实,即该单元速率的概率分布函数的尾部不能有效的由这两个考数来确定。

    本发明的一个目的是提供一个上述类型的统计测量设备,但该设备允许变量的概率分布函数用比上述已知的均值和方差参数更准确的方法来确定。

    根据本发明,这个发明目的是因这样的事实得以实现,即本发明的统计测量包括用于至少在每个测量区间的末端测量上述变量值的装置,和用于然后按照一个步长步进至少一个计数器的装置,该步长是上述被测量值的函数,若干个步长被如此这样确定,以致在多个时间区间之后,上述计数器用一位置指示概率的偏差(与一个或多个期望值)超过上述变量的相应预定值。

    本发明的统计测量设备的另一个特征是上述变量的预定值分隔成若干区间,不同的上述计数器步长值被分配给这些区间,上述测量装置通过确定变量所属于的区间来测量该变量,并且上述计数器的位置指示概率的偏差(与期望值)超过上述变量的上述预定值。

    本发明的统计测量设备还有一个特征是上述计数器从一方面或另一方向前进,该方向取决于上述变量的被测值,而该被测值属于上述变量的上述预定值中的一个挑选值一侧的区间或另一侧的区间。

    本发明的统计测量设备还有另一个特征是,它进一步包括与上述计数器相关的,当上述计数器达到最大允许偏差的指示位置时,能够检测的装置,和与上述检测装置耦合的,当上述检测装置已经检测到上述最大允许偏差时,通过改变上述变量的值来减少上述偏差,从而减少上述概率的装置。

    以这种方法该设备限制一些概率超过该变量预定值的一个相应数值,从而适当地监示这一变量。

    本发明的统计测量设备的另一个特征是它包括多个上述的计数器能够执行不同的步长组,该步长组被分配给不同的区间组,并且所有的上述组的区间被上述变量的连续预定值所分隔。

    本发明的设备还有的一个特征是它包括多个检测装置,每个检测装置分别对应上述计数器中的一个,用于当计数器达到一个最大允许偏差的指示位置时的检测;和耦合到上述检测装置的装置,用于当至少一个上述的检测装置已经检测到一个最大允许偏差时和当此时该变量具有一个超过挑选的预定值的值时,通过改变该变量来减少所说的偏差。

    以这种方法,该设备按照一个阶梯波函数限制概率不超过该变量的预定值。从而实现该变量的一个所期望的互余(相对于1)紧积概率分布函数的逼近。

    本发明还涉及一个电信交换系统,该系统具有多个用户站,这些用户站通过一个上述类型的统计测量设备耦合到一个交换网络,变量是一个单元流的单元速率,该单元流是至少由一个上述用户站产生的。

    通过参考下面一个实施例的描述连同附图,上面提及的和本发明的其他目的和特征将变得更明显,将能更好的解理发明本身,其中:

    图1是按照本发明的一个统计测量设备SME的原理图和包含该统计测量设备的一个电信交换系统部分的原理图;

    图2和图3更详细地表示了一个统计测量电路SMC,它构成了图1所示统计测量设备的一部分;

    图4示出了可变单元速率的一个互余累积高斯概率分布函数和其它参数,用于说明图1所示设备的工作;

    图5示出了可变单元速率的一个概率分布函数,也用于说明图1所示设备的工作;

    图6更详细地示出了图1中的存贮器MEM部分。

    参见图1,图1示出了ATM(异步传送模式)数据包或数据单元电信系统,其中包括一个数字交换网络DSN,该网络具有例如比利时专利NO  905982(De  prycker  et  al  2-2)所披露的模式。该数字交网络DSN具有多个输入端Ⅱ-ⅠIN和输出端OI~ON,它们经输入和输出多路复用线路和统计测量设备与用户站(未示出)耦合连接。例如,一个用户站经一个输入多路复用线路ML和一个具有一个输入端Ⅰ和一个输出端Ⅰ1的统计测量设备SME连接到DSN的输入端Ⅱ。

    统计测量设备SME包括有一个接收端口RX和一个发送端口TX,它们以串联的形式连接在输入端Ⅰ和输出端Ⅰ1之间。该接收端口RX包括一个接收缓冲器RBUF,一个处理器PR,一个存贮器MEM,一个统计测量电路SMC和一个时钟提取电路CEC,而该发送端口TX包含一个发送缓冲器TBUF。接收和发送缓冲器RBUF以串联的形式连接在输入端Ⅰ和输出端Ⅰ1之间。处理器PPR与这些缓冲器以及统计测量电路SMC和存贮器MEM经通信线接通,这些通信线虽然用一根单导线表示,但事实上却是由多根这样的线路构成的。时钟提取电路CEC被连接到输入端Ⅰ,它具有一个比特时钟输出端BCL和一个单元时钟输出端CL,两个输出端与测量电路SMC连接。

    图2和图3详细地示出统计测量电路SMC,该电路SMC包括有一个控制电路CC,一个计数在上述线路ML上的所有单元的单元计数器CR,一个计数多路复用的单独单元流中每一个的单元的单元计数器CCR,一个测量区间计数器MIC,一个单元速率区间计数器CRI,一个测量区间选择寄存器MIS,译码器电路DEC1和DEC2,寄存器REG0~5,信任计数器CR0~3,增量寄存器IR0~14,中间存贮电路ISC0~4,加法器电路AD0~3,比较器电路CO0~5,一个D触发器DFF,一个除法器电路DIV,门电路GC0~17,与门G0~7。

    时钟提取电路CEC的单元时钟输出端CL和比特时钟输出端BCL与具有输出端T1~T11的控制电路CC连接,该控制电路CC按照图示的方式控制该设备的各种电路。从设备的工作来看这种控制将会变得清楚。单元时钟输出端CL通过除法器电路DIV还连接到单元计数器CR的输入端,该除法器电路能够用1024来除。单元计数器CR包含有12个等级S0~11,这些等级的输出端S0~11再细分为4个组S0~2,S3~5,S6~8和S9~11,每一组的三个输出端分别与多路复用器MUX1~3的数据输入端连接。多路复用器MUX1~3中的每一个都具有两个由测量区间选择寄存器MIS提供的选择输入端Sa和Sb。多路复用器MUX1~3的输出端与比较器CO4的第一输入端连接,而比较器CO4的第二输入端与测量区间计数器MIC的输出端连接。该比较器CO4的输出端MTI经门GT连接到计数器MIC的增量输入端、单元速率间隔计数器CRI的复位输入端R、单元计数器CCR的调整输入端,并且还连接到门G0~G3的输入端。单元速率区间计数器CRI的输出端连接到译码器电路DEC1和DEC2以及门电路GC15。

    译码器电路DEC1能够把在CRI的输出端提供的4比特单元速率区间码接下表译成一个4-15(4-oot-of  15)增量码J0~14,表中CRI是以十进制形式表示的。

    这样,由译码器DEC1提供的增量码的二进位I0-14控制各门电路GC0~14(图3)与增量寄存器IR0~14接通,把各增量值IN0-14提供到加法器电路AD0~3的第一输入端。更详细地,IR0~5,IR6~8、IR9~11和IR12~14经门电路GC0~5,GC6~8,GC9~11和GC12~14以及中间存贮电路ISO0~3分别与加法器电路AD0、AD1,AD2和AD3的第一输入端连接。上述的加法器电路AD0~3还具有一个分别由门G0-3的输出控制的允许输入端(enable  input)。上述加法器电路AD0~3的第二输入端被连接到各自信任计数器CR0~3的输出端,该信任计数器CR0~3具有一个与相应加法器电路AD0~3的一个输出端相连的输入端。信任计数器CR0~3中的每一个都还具有一个输出端,每个输出端与比较器CO0~3中各自的一个的第一输入端连接,而比较器CO0~3的第二输入端又分别连接到寄存器REG0-3的输出端这些寄存器中的每一个存贮全部的1。

    比较器CO0-3具有输出AL0~3,这些输出连同其他分别是连续的0和1的输入信号一起被连接到多路复用器MUX4的数据输入端,该MUX4的选择输入端与译码器电路DEC2的输出端连接。后者能够把在CRI的输出端提供的4倍二进位单元区间码CRI译成一个6位二进位的选择码,该选择码按照下表选择上述的输入0,AL0~3和1中的一个,表中CRI是以十进制形式表示的:

    多路复用器MUX4具有一个输出端AL,该输出端AL经门G4与D触发器DFF的时钟输入端CL连接,D触发器DFF的数据输入端D是连续的1,它的复位输入端R由定时钟脉冲T1控制。多路复用器MUX4还有一个提供一输出信号的输出端ALB。该输出信号是对在AL产生的输出信号的补充,并且用于控制门G5把比较器CO5的输出端与CRI的增量输入端以及CCR的复位输入端接通。触发器DFF具有一个状态输出端ST以及一个互补状态输出端STB,该STB经门G6被连接到单元计数器CCR的增量输入端。

    上述门电路GC15能够在CRI的输出端检测码0000的出现,并具有一个输出ID,该输出ID控制两个门电路GC16和GC17把各自的寄存器REG4和REG5经中间存贮电路ISC4与比较器CO5的一个第一输入端接通。该比较器CO5的第二输入端与单元计数器CCR的输出端连接。

    因为上述的增量寄存器IR0~14存贮增量值IN0-14,可以增量值由图3和表1得出,即:

    -CRO在I0~5的控制下能够被6个增量/缩减量值IN0-5中的一个增值。IN0,IN1,IN2,IN3,IN4和IN5被分别用作单元速率区间0,1,2,3,4和5至11;

    -CR1在I6~7的控制下能够被增量值IN6~8中的一个增值。IN6,IN7和IN8被分别用作单元速率区间0~4,5和6~11;

    -CR2在I9~11的控制下能够被三个增量值IN9~11中的一个增值。IN9,IN10和IN11被分别用作单元速率区间0~6,7和8~11;

    -CR3在I12~14的控制下能够被三个增量值IN12~14中的一个增殖。IN12,IN13和IN14被分别用作单元速率区间0~8,9和10~11。

    在描述设备的工作过程以前,计数器CR0~3,单元速率区间CRI0~11以及步长(steps)或增量值IN0~14将通过参考图4加以描述。

    图4中用横座标表示单元速率CR,用纵座标(以对数刻度)表示超过该速率的高斯概率。因而,这个函数被称作单元速率的互补((相对于1)累积高斯概率分布函数。它是由一个具有均值m=M/A和标准偏差S=S/A的高斯概率分布函数得出的,其中的M,S,A是用下面将要解释的方法得到的整数值。

    图4也示出了一个阶梯函数,它具有点A0至A11,并且与相对于CR的曲线CCP近似。对于这些点,单元速率分别等于0,(M-S)/A,(M-S/2)/A,……,(M+4S)/A,而相应的互补累积概率分别是PA0=1,PA1,PA2,……,PA10,PA11=0。在图4中也示出了由上面提到单元速率定界的单元速率区间CRI0,CRI1,……,CRI11。在这些区间CRI0至CRI11内的单元速率的概率是P0至P11,其定义如下:

    P0=P(0=<CR=<(M-S)/A)  (1)

    P1=P〔(M-S)/A<CR=<(M-S/2)/A〕  (2)

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    P10=P〔(M+7S/2)/A<CR=<(M+4S)/A〕  (3)

    R11=P〔CR>(M+4S)/A〕=0  (4)

    因而,上述的互补累积概率值PA0至PA11可以写为:

    PA0=1  (5)

    PA1=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10  (6)

    PA2=P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10  (7)

    PA3=P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10  (8)

    .

    .

    PA5=P5+P6+P7+P8+P9+P10  (9)

    .

    .

    PA7=P7+P8+P9+P10  (10)

    .

    .

    PA9=P9+P10  (11)

    PA10=P10  (12)

    PA11=0  (13)

    以上描述的设备通过使用四个计数器CR0~3能够监示图4中所示的相对CR的互补累积概率分布曲线的阶梯近似值A0至A11这些计数器更特别地被分别用于监视在点A1,A2,A3,A4,A5,A6;A7,A8;和A9,A10处的概率。按照下面所描述的,由于适当分别地选择一相应的增量值IN0-5,IN6-8IN9-11和IN12-14,这种监视是可能的。

    对于计数器CR1,CR2和CR3,三个增量值IN6-8,IN9-11和IN12-14以相同的方法被确定,所以,下面仅详细地描述相对CR3的IN12-14的选取。

    依据一个单独单元流的每个单元的接收,它所属于的单元速率区间CRI0~11被测量。对于在测量时间区间的未端接收的每个单元当被测量单元速率此时属于区间CRI0~8中的一个时,信任计数器CR3被IN12减少,当被测量单元速率此时属于区间CRI9或CRI10时,CR3发IN13或IN14增值。很清楚,大量有效的测量之后,计数器CR3被IN12,IN13和IN14所增加或减少的时间量分别是:当单元速率小于(M+3S)/A时与概率P0+P1+……+P8成比例,当单元速率是由(M+3S)/A和(M+7S/2)/A两项之间组成时与概率P9成比例,当单元速率是由(M+7S/2)/A和(M+4S)/A两项之间组成时与概率P10成比例。

    于是该增量/缩减值IN12-14被如此这样的确定以致上述大大量的测量之后,并假设计数器CR3是从零位置开始计数),计数器CR3再次处在零位置上。当

    (P0+P1……+P8)·(-IN12)+P9.IN13+P10.IN14=0  (14)

    或者或者因为P0+P1+……P10=1  (15)

    当〔1-(P9+P10)〕.(-IN12)+P9.IN1

    IN12+P10.IN14=0  (16)

    或当

    (1-PA9).(-IN12)+P9.IN13+P10.IN14=0  (17)

    例如增量值IN13和IN14被如此选择以便

    P9.IN13=P10.IN14  (18)

    这样给予区间CRI10一个较大的加权(weight)。

    于是关系式(17)可以写成:

    -IN12+PA9.IN12+2P10.IN14=0(19)

    并且可以通过适当的选择比率IN12/IN14得到满足。

    由此可见,根据关系式(19),在一测量区间的末端,计数器CR3的内容是在点A9和A10处真实概率与其期望值的偏差指示。更详细地,当没有超过这些期望的概率时,该计数器的内容是负值或0,当至少这些概率中的一个超过它的期望值AA9或PA10时,该计数器的内容变为正值。由于这个原因,计数器CR3可以被用于监示在点A9和A10处的概率。

    就象将要在下面描述的,当计数器CR3的内容超过一个预定信任值时,上面所说的是通过限制单元速率,从而限制这些概率超过期望值。

    对于计数器CRO增量/缩减值IN0-5用这样一种满足下列关系式的方法来确定:

    P0.(-IN0)+P1.(-IN1)+P2.(-IN2(-IN2)+P3.IN3+P4.IN4+(P5+P6+……+P10).IN5=0  (20)

    由于能从中获得函数CCP/CR的高斯概率分布函数的单元速率M/A周围的对称值,所以可得出:

    P0=P5+P6+……+P10  (21)

    P1=P4  (22)

    P2=P3  (23)

    以致关系式(20)满足

    IN0=IN5  (24)

    IN1=IN4  25)

    IN2=IN3  (26)

    于是,例如增量值IN0~2被如此选取,以致

    P0.IN0=P1.IN1=P2.IN2  (27)

    对于这些值以及(25)和(26)那些值,关系式(20)可以写成:

    -3P0.IN0+P3.IN2+P4.IN1+(P5+P6+……+P10).IN0=0  (28)

    因为

    P2>P1>P0  (29)

    所以有  IN0>IN1>IN2  (30)

    于是可以写成:

    IN0=IN2+IN′0  (31)

    IN1=IN2+IN′1  (32)

    其中IN′0和IN′1是正值。

    考虑到关系式(31)和(32),关系式(28)则变为:

    -3P0.IN0+PA3.IN2+P4.IN′1+(P(P5+……+P10).IN′0=0  (33)

    从关系式(33)再次可见计数器CR0可被用于监示阶梯A0~A11中点A3和A4处的概率,由于PA3=1-P0-P1-P2,从而也可用于监示在点A1.A2和A3处的概率。

    结合图5的阶梯将会进一步的注意到,它有一个均值m′和一个标准偏差S′,两者不同于该阶梯所包围的高斯概率分布函数的均值m=M/A和标准偏差S=S/A,实际上,值m′由下式给出:

    m′=1/A〔m-s).P0+(M-S/2).P1+……+(M+4S).P10〕  (34)

    或  m′=1/A〔M+0.3S〕=M′A  (35)

    以相似的方法可以计算出

    S′=S-0.1S/A=S′/A  (36)

    现在来参考图1,2,3,5和6对设备的工作进行描述。

    与多路复用器线路ML连接的用户站(未示出)能够在该线路上复用多个数据单元流或比特包。同一数据流的单元属于同一信息并通过一相同的标志被识别。每次这个用户站想要经输入线路ML,统计测量设备SME和数字交换网络DSN以串联方式向一个目的用户站发送上述这样一个数据流时,该用户站就通过向DSN发送一个包含一个不同标志(例如L1)的通路建立(Setup)控制单元,来启动一个实际通路操作,如果该通路建立操作获得成功,则定义该数据单元流的各种其他参数值随后就在被建立起来,通路上传送。

    例如,当用户站想要发送一个具有图5所示随机概率分布函数的单元流时,首先确定单元速率的相应互补累积概率分布函数,而后确定包围该相应函数的互补累积高斯概率分布函数,该高斯曲线的均值和标准偏差随通路建立单元被发送出去。

    为了使用一个阶梯波近似这个互补累积高斯概率分布函数,采用上述相应图4描述的方法,使用了具有相同增量的计数器CR0~3然而,这些计数器不能进行负计数。它们连同由均值和标准偏差确定的单元速率区间一起在图5中示出。

    由于在图5中示出的概率值P′0,P′1,……都不大于图4中的相应概率值P0,P1,……,所以很清楚,一个测量区间以后,计数器CR0~3中的每一个将正常地位于一个负位置上,当至少被监视的概率中的一个被超过时,如上面所描述的,该计数器将到达一个正位置上。

    当上述那样一个通路建立控制单元被接收到测量设备SME中时,它被存贮在其接收缓冲器RBUF中,并由处理器PR处理。

    当处理器发现涉及一个通路建立控制单元时,它就分配图6所示存贮器MEM的一部分给带有标志L1的信息,并且根据业务参数(traffic  Pararnetevs)m和s的期望值确定下列其他参数:

    MIS(测量区间选择):一个2-比特区间选择参数,以选择4个测量时间区间中的一个,该区间有一个A=102×2e×P3P3a个单元的持续时间,其中a=0,1,2,3;

    M:带有标志L1的单元的一个8-比特数,这样均值m的期望值等于M/A;

    S:带有标志L1的单元的一个8-比特数,这样标准偏差s等于M/A;

    处理器PR把值M-S和S/2存贮在图6所示的存贮器MEM的上面提及的那一部分中,存贮操作之后,处理器PR控制将通路建立控制单元传送给发送端口TX的发送缓冲器TBUF,该端口TX随后把该控制单元传送给数字交换网络DSN。以与在比利时专利NO  08701481(Ⅳ.Verbiest  3)中所描述的一种方法相似的方式,在该网络的每一级中都选择一个输出链路,并且计算一个分配式以检查是否该控制单元和跟随其后的同一信息的若干数据单元可能在该输出链路上被多路复用。然而,由于用户站想要用图4曲线上的阶梯来近似该曲线,所以在该分配式中使用的是上面给出的值m′和S′而不是m和s。假设按照计算,一条通向目的用户站的实际通路被建成,则该目的用户站向源用户站发送一个确认单元,于是源用户站可以开始在多路复用器线路ML上发送相应的单独的数据单元流,在线路ML上其他单独的数据单元流可能已经被复用。对于这种数据流,统计测量设备SME检查是否它工作在由以上述方法存贮在存贮器MEM中的参数限定的业务范围之内。

    当处理器PR根据在接收端口RX的缓冲器电路RBUF中接收的一个带有标志L1的数据单元检测该数据存在时,它发送给存贮器MEM一个部分存贮器地址PA,该地址是包含在数据单元中的标志L1的函数。处理器还存储修正接收数据单元的下列参数,这些参数在下面清楚的给出:

    MIC:一个指示测量区间的3-比特计数器值,在该区间期间具有标志L1的最后数据单元被接收;

    CCR:单元计数器CCR的内容;

    CR0~3:信任计数器CR0~3的内容;

    CRI:一个4-比特单元速率区间,用于指示12个单元速率区间CRI0至CRI11中的一个(图5,6)。

    时钟提取电路CEC以输入的数字单元流中提取一比特时钟BCL和一单元时钟CL,并且将BCL和CL一同送到控制电路CCC,控制电路CC响应,由此在它的输出端T1至T11提供一组11个连续无重叠的定时脉冲T1至T11(未示出),该组脉冲覆盖了一个与被接收数据单元的持续时间相等的期间并且它被用于控制上面已经提到的SMC的各种电路。

    由于单元时钟信号CL还被提供给实现除1024的除法器电路DIV。所以每计数个1024个单元,有效时钟信号CL就使单元计数器CR增加1。

    由于输入单元流的比特率等于600兆比特/秒(600M  bits/s)以及这些单元具有280比特的长度。所以BCL和CL分别等于600兆比特/秒和2.14兆比特/秒。在这种情况下,每个单元都有一个466.67ns(毫微秒)的持续时间,并且T1至T11每个都具有该值1/11的持续时间。现在来研究用定时脉冲T1至T11对SMC的控制:

    定时脉冲T1

    处理器PR把来自存贮器MEM的参数MIC,MIS和CCR装到SMC的标有相同名称的电路上。假设该MIS等于01,则用以控制多路受用器MUX1~3的测量区间选择寄存器MIS的输出端Sa和Sb将分别是0和1,这样只有计数器CR的级S3,S4和S5的输出端S3,S4和S5与相关的比较器CO4连接。这意味着计数器CR和多路复用器MUY1~3被用来提供测量区间的连续的标识,而每个测量区间都具有一个1024×8数据单元的持续时间。识别最后测量时间区间(在该时间区间星间,带有标志L1的一个数据单元被接收)的3-比特值MIC被提供给比较器CO4。最终,单元计数器值CCR提供给比较器CO5。

    利用定时脉冲T1还可以使D触发器复位。这样该触发器的状态输出信号ST进入状态0,它表明带有标志L1的单元原则上被允许进一步传送。

    定时脉冲T2

    处理器PR把来自存贮器MEM的单元速率区间值CRI和信任值CR0装到SMC的标有相同名称的电路CRI和CRO上。于是比较器CO4被允许工作以便用于识别最后测量区间(在该区间期间一个带有标志L1的数据单元被接收)的3-比特值MIC与存贮在计数器CR的级S3,S4和S5中的值进行比较,并且用于构成测量时间区间(在该区间期间,数据单元被处理)的标识的3-比特值MIC被接收。如果两个被比较的标识等于输出信号,则CO4的MMTI是0。在这种情况下,MIC是当前测量区间的标识。反之,当两被比较的标识与输出不同,则MTI是1,它表示该测量区间已经消逝并且该值MIC必须被修正。

    定时脉冲T3

    处理器PR把来自存贮器MEM的值M-S和S/2存入各自的寄存器REG4和REG5。并且使得译码器电路DEC1和DEC2工作。从而译码器按照表1将单元速率区间CRI译成15-比特增量码I0~14。这样,在每一组GC0~5,GC6~8,GC9~11和GC12~14(图3)中的一个门电路便被允许工作。

    定时脉冲T4

    处理器PR使得门电路GC15工作,于是该门电路检查单元速率区间CRI是否是0或者不是,在前者的情况,GC15的输出ID是0,反之,在后者的情况,该输出ID是1。结果,门电路GGC16或GC17工作,从而存贮在REG4或REG5中的值M-S或S/2被存贮在与比较器CO5相关的中间存贮电路ISC4中。

    处理器PR还将来自存贮器MEM的信任值CR3装入标有相同名称的CR3。

    此外,如果比较器CO4的输出MTI是1,它指示该测量时间区间已消逝,则处理器PR执行下列的功能:

    -经门G7存贮在计数器MIC中的测量区间的标识被增值1,以便该计数器然后存贮新区间的标识;

    -经同一门G7单元计数器CCR的置位输入端S被触发,从而该计数器进入位置1。于是在新的测量区间期间第一单元的接收被记录;

    -最终,还经同一门G7,单元速率区间计数器CRI由于其复位输入端R被触发而变位。于是,该计数器CRI指示该第一单元速率区间的标识000。

    定时脉冲T5

    处理器PR把来自存贮器MEM的信任值CR2装入标有相同标号的信任计数器CR2,并且使与加法器电路AD3相关的中间存贮电路ISC3工作。这样存贮在增量寄存器IR12~14中的增量值IN12-14中的一个经GC12-14被转入中间存贮电路ISC3。

    定时脉冲T6

    处理器PR把来自存贮器MEM的信任值CR1装入标有相同标号的信任计数器CR1,并且使与加法电电路AD2相关的中间存贮电路ISC2工作。这样存贮在增量寄存器IR9~11中的增量值IN9-11中的一个被转入中间存贮电路ISC2。

    门G3的一个输入端T6也被触发,以便如果测量区间已经消逝,此时MTI为1,则使加法器AD3工作。从而,该加法器把存贮在ISC3中的增量值与存贮在CR3中的信任值相加,相加的结果被存入CR3。然而,如果该相加操作超过一预定的正信任值,例如当AD3溢出,则它将把CR3的内容变成全1。

    最后,在时间区间T6期间,比较器CO3比较CR3和存贮全1的REG3中的内容,并且产生一个输出信号AL3,若比较结果相同,则AL3为1,否则为0。这意味着当加法器电路AD3已经检测到一个溢出发生时,该AL3为1。

    定时脉冲T7

    处理器PR把存入CR3中的信任值CR3装回存贮器MEM,并进一步使分别与加法器电路AD1和AD0相关联的中间存贮电路ISC1和ISC0工作。于是存入增量寄存器IR6~8中的增量值中的一个和存入增量寄存器IR0~5中的增量值中的一个经GC6~8和GC0~5被分别转入中间存贮电路ISC1和ISC0。门G2的输入端TT也被触发,以便如果测量区间已经消逝,此时CO4的输出MTI为1,则使得加法器AD2工作。该AD2以及CO2,REG2的工作过程与上面介绍的AD3,CO3,REG3的工作过程是相似的。这意味着当AD2已经检测到一个溢出发生时,输出AL2为1。

    定时脉冲T8

    处理器PR把存入CR2的信任值CR2装回存贮器MEM。由于门G0和G1的输入端T8被触发,所以如果测量区间已经消逝,此时CO4的输出MTI为1,则使得加法器AD0和AD1工作。AD0和AD1以及CO0,REG0和CO1的工作过程与上面介绍的AD3,CO3,REG3的工作过程相似。从而,当AD0或AD1已经分别地检测到一个溢出发生时,输出AL2或AL3为1。

    定时脉冲T9

    处理器PR把存入CR1的信任值CR1装回存贮器MEM,并且使多路复用器MUX4工作。结果和下面所述根据上面的表2得出

    -如果单元速率区间CR1是0,1或2,则该多路复用器的输入端0连接到输出端AL;

    -如果CRI是3或4,则AL0连接到AL;

    -如果CRI是5或6,则AL1连接到AL;

    -如果CRI是7或8,则AL2连接到AL;

    -如果CRI是9或10,则AL3连接到AL;

    -如果CRI是11,则1连接到AL;

    比较器CO5也被启动工作,以便它把存入CCR的单元计数器值或与M-S或S/2的值进行比较,但这取决于存贮在CRI中的单元速率区间分别是区间0或区间1~10中的一个。如果被比较的两个值相等,则指示这样一个事实,即单元区间已经消逝。在这种情况下,并且当输出端AL为0或ALB为1时,单元速率区间计数器CRI经门G5被增值1。此外,单元计数器CCR经同一门G5也被复位,以便开始一个新的计数。

    定时脉冲T10

    处理器PR把存入CR0的信任值CR0装回存贮器MEM。在T10的第一部分,如果输出端AL为1,则它经门G4使D触发器处于1-状态。因此,状态输出端ST此时为1,它向处理器表明被接收的单元将被放弃(be  dropptd)。反之,如果状态输出端ST保持0-状态,或STB处于1-状态,那么在T10的第二部分期间,该处理器PR经门G6使单元计数器CCR增值1。

    定时脉冲T11

    处理器PR把参数MIC,MIS和CCR的值存回存贮器MEM。

    由以上描述很清楚,在带有标记L1的每个单元被接收之后,由测量电路SMC执行下列的操作:

    -通过MUX1~3。CO4,MIC检查由单元计数器CR提供的当前的测量区间是否是新的。这是通过被锁定的CO4的输出MTI分别是0或1来指示的;

    -对于存贮在CRI中的在前的单元速率区间CRI,通过DEC1为每个计数器CR0~3确定增量值I0~14,并通过DEC2选择MUX4的输入端0,AL0~3,1中的一个;

    -如果测量区间是一个新的区间,则由MIC对其计数,单元速率区间CRI被设置为等于0,并且新单元由CCR计数。反之,如果该测量区间与在前的一个MIC一样,则CRI和CCR不被改变。此外,在这两种情况中,通过GC15来检查CRI是否是0,并且M-S或S/2被相应地寄存在ISC4中;

    -如果测量区间是一个新的,则属于计数器CR0~3的上述的增量值与已经存贮在其中的信任值通过各自的加法器AD0~3相加。然后,通过电路CO0~3,REG0~3检查这些计数器中的一个或多个是否达到一个预定的正信任值,在上述的情况下,相应的输出AL0~3被触发;

    -依据由DEC2预先选择的单元速率区间CRI,多路复用器MUX4把输入端0,AL0~3,和1连接到它的输出端AL更详细地,如果单元速率区间是0,1或2;3或4;5或6;7或8;9或10;11,则0,AL0,AL1,AL2,AL3和1被连接到AL。当CR0~3溢出时,以这种方法单元仅被放弃,并且单元速率分别地比M/A,(M+S)/A,(M+2S)/A和(M+3S)/A高。如果AL被触发,则状态位ST变成1,它指示接收到的单元必须被放弃。反之,当AL没被触发(或ALB=1)并且当若干等于M-S或S/2的单元被计数以指示该单元速率区间的末端时,单元速率计数器CRI被增值1,以便指示一个新的单元速率区间,并且单元计数器CCR被复位。以便能够开始新的计数:

    -当状态位ST不起作用时(STB=1)。以指示没有单元必须被放弃时,该计数器CCR被增值。

    由以上描述可清楚地看到,对于一个单独单元流的每个接收到的单元,单元速率区间被确定。在这种测量的功能中,信任计数器CR0-3在每一测量区间的末端被增值或被减值。当这样的一个计数器超过一预定信任值时并且同时当该单元速率比一预定的单元速率高时,该单元就被放弃。

    尽管与具体装置相结合的本发明的原理已经在上面进行了描述,但是,仅通过实施例的方法所作的这种描述对本发明的范围并没有限制,这一点是不言而喻的。

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在一电信交换系统中使用的测量设备(SMC),用以检查在同一线路上多路复用的多个单独信息单元流中的每一个的单元速率是否保持在允许它多线复用的范围内。为此目的,对于多个单元速率该设备在每一测量区间(MTI)的末端检查超过这些单元速率的期望概率是否被超过。在超过的情况下,通过放弃单元来限制该单元速率。这样的一个期望的单元速率的互补(相对于L)累积概率分布函数是用一个阶梯波函数近似的。 。

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