WO2003017590A2 - Enlargement of a computation rule for data packet switching - Google Patents

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WO2003017590A2
WO2003017590A2 PCT/IB2002/003226 IB0203226W WO03017590A2 WO 2003017590 A2 WO2003017590 A2 WO 2003017590A2 IB 0203226 W IB0203226 W IB 0203226W WO 03017590 A2 WO03017590 A2 WO 03017590A2
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WO
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matrix
switching device
packet switching
columns
allocation unit
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PCT/IB2002/003226
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French (fr)
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WO2003017590A3 (en
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Andries Van Wageningen
Hans J. Reumerman
Armand Lelkens
Rainer Schoenen
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics N.V.
Philips Corporate Intellectual Property Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12—Shortest path evaluation

Definitions

  • the invention relates to a packet switching device with a plurality of line and switching units for switching data packets on the basis of a calculation rule.
  • the publication deals with a weighting-based calculation rule for linking input and output ports of the switching device.
  • the weightings of the links for switching an input port to an output port are represented in a status matrix.
  • the rows and columns of the status matrix correspond to the input and output port of the switching device for data packets.
  • a maximum weighting is selected in each column of the matrix and marked as an accepted link between an input and an output port.
  • the selected input port or the line of the status matrix corresponding to the input port is no longer taken into account.
  • the marked links are recorded in a decision matrix, on the basis of which the links between the input and output ports are created.
  • the invention has for its object to enable a quickly calculated switching of data packets within a packet switching device.
  • the object is achieved by a packet switching device with a plurality of input and output ports and at least one switching unit consisting of a coupling matrix and an allocation unit for controlling the coupling matrix, the status unit having elements in the allocation unit, each of which weighting a link between an input port and a Output port of
  • a packet switching device consists of several line units (line card) and several switching units (switch card).
  • a key component of a line unit is a port control.
  • Each port controller is connected to a plurality of switching units operating in parallel and has the task of arranging packets arriving at the packet switching device to be switched according to priority and desired output port of the packet switching device in queues.
  • Each switching unit of the packet switching device consists of a coupling matrix (crosspoint matrix) and an allocation unit (arbiter).
  • the configuration of the coupling matrix is redetermined at regular intervals by the allocation unit by means of a calculation rule and thus new links between the input and output port of the packet switching device for switching the packets are created.
  • a state matrix of the packet switching device contains several elements that represent a weighting of each linkage of an input port with an output port.
  • the weighting is generated by the port control, so the port control can inform the allocation unit whether and how urgently the packets in the incoming port should be conveyed.
  • a weighting can contain information about the priority and class of the packets or the waiting time or size of a queue.
  • One row of the state matrix corresponds to an input port and each column corresponds to an output port of the packet switching device.
  • the allocation unit uses a vector to rearrange the columns within the status matrix.
  • the vector consists of vector elements, each of which is assigned to a column of the state matrix. When reordering the columns, the size of the vector elements is crucial. A new The order of the columns in the status matrix depends on the vector element assigned to the column.
  • the rearrangement of the columns results in a second status matrix from the first status matrix, which differs from the first status matrix in the order of the columns.
  • the allocation unit uses the second status matrix to carry out a calculation rule for selecting the provisional links between the input ports and the output port.
  • the links are recorded in a first decision matrix.
  • the columns of the first decision matrix are rearranged in the original order of the first status matrix by the allocation unit, so that a second decision matrix is created.
  • the links marked in the decision matrix are sent as accepted links to the coupling matrix for configuration and the input ports are linked to the output ports for the transmission of data packets.
  • the calculation rule according to which the allocation unit works can be a
  • SIMP Successive Incremental Matching over Multiple Ports
  • the calculation rule can quickly determine favorable links between the input ports and the output ports and thus lead to an excellent performance of the packet switching device.
  • the port control generates and sends the weightings for determining the configuration of the coupling matrix to the allocation unit at regular time intervals.
  • a preferred embodiment of the status matrix contains elements which each represent a difference between a current weighting of a link generated by the port control and a weighting generated in the previous time interval.
  • the data packets are temporarily stored in queues before they leave the port controller and the packet switching device. If an operating speed of the output ports is slower than the operating speed of the packet switching device, the data packets cannot leave the output ports sufficiently quickly and the queues are overcrowded with the data packets.
  • a queue of the data packets reproduces a memory content of an output port.
  • the vector elements required to rearrange the state matrix each represent a memory content of an output port.
  • the reordering of the columns depends on the size of the vector elements.
  • a column which is assigned to a vector element representing memory contents filled with data packets is arranged as the last column of the second status matrix.
  • a column assigned to an empty memory content representing vector element is arranged as the first column of the second status matrix and thus used as the first by the allocation unit for processing the calculation rule.
  • the vector elements each indicate the sum of all the elements arranged in a column or consist of the largest element in each case of a column of the first status matrix.
  • the arrangement of the columns of the second state matrix also depends on the size of the vector element in these cases.
  • the allocation unit is not only able to work on the second state matrix, it can also directly access the original state matrix, the order in which the columns of the state matrix are processed is determined by the vector.
  • the invention also relates to a switching unit consisting of a switching matrix and an allocation unit for controlling the switching matrix for one
  • the allocation unit works on the basis of a status matrix with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each to an output port of the packet switching device.
  • the allocation unit arranges the columns depending on a vector, the vector elements of which are each assigned to a column.
  • the invention relates to an allocation unit for controlling the coupling matrix of a switching unit for a packet switching device with several Entry and exit ports.
  • the allocation unit works on the basis of a status matrix with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device.
  • the allocation unit uses a vector to arrange the columns as a function of a vector element assigned to each column.
  • the invention further relates to a switching method for a packet switching device with a plurality of input and output ports and at least one switching unit consisting of a switching matrix and an allocation unit for controlling the switching matrix.
  • the allocation unit works on the basis of a status matrix with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device.
  • the columns of the state matrix are arranged by means of a vector as a function of a vector element assigned to each column.
  • a packet switching device shown in Fig. 1 consists of two line units 1 and 2 and several switching units 3 to 5.
  • the number of line units 1 and 2 is often much larger than two, for example 64, in the exemplary embodiment it was limited to two due to a clear representation.
  • the Line units 1 and 2 each consist of different components that are not relevant to the description of the exemplary embodiment and therefore not shown, such as an optical transmission unit, frame generator, network processor, etc., and a port controller 6 and 7 that is essential for the exemplary embodiment.
  • Each switching unit 3 to 5 consists of a Coupling matrix 8 and an allocation unit 9. Both the allocation unit 9 and the coupling matrix 8 of each switching unit 3 to 5 operating in parallel are each connected to the port controller 6 and 7.
  • Data packets of constant length are called cells. Since cells of constant length are easier to handle than packets of varying sizes, the incoming packets within line units 1 and 2 are divided into cells of constant length and buffered in queues. After a successful placement, i.e. Accepted assignment of an input port to an output port, the cells are removed from the queue.
  • the port control can use a weighting to inform the allocation unit whether and how urgently the cell located in the input port should be conveyed.
  • the weighting can include information about the priority and class of the packets or the waiting time or size of a queue in the incoming port.
  • the port control 6 and 7 sends the information necessary to determine the configuration of the coupling matrix, including the weighting to the allocation unit 9. After the allocation unit has determined the configuration of the switching matrix 8 and has sent the configuration both to the port control and to the switching matrix, the switching matrix 8 of each switching unit 3 to 5 is configured accordingly.
  • the port control 6 and 7 sends the cells to the switching matrix 8 at regular intervals for the so-called cell periods. In FIG. 2, one is carried out by the allocation unit 9 and on one
  • State matrix 10 applied calculation rule for the configuration of the coupling matrix 8 shown.
  • the calculation rule is presented in the publication "Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" by R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99.
  • Fig. 2 consists of a first state matrix 10, a vector 11, a second status matrix 12, the calculation rule 13, a preliminary decision matrix 14, and a final decision matrix 15.
  • the status matrix 10 corresponds to a packet switching device with four input ports (input) 10 to 13 and four output ports (output) O0 to O3. It contains sixteen elements representing the weight of each link between an input port 10 through 13 and an output port O0 through 03.
  • the number of columns and rows or the input and output port was limited to four in order to achieve a clear representation.
  • the vector 11 consists of vector elements which are each assigned to a column of the status matrix or an output port and represent a memory content of the output port.
  • a vector element with zero means that the memory content of the output port is almost empty and that a large storage capacity of the output port is available, so that data packets should be conveyed to the output port.
  • the columns of the status matrix are rearranged by the allocation unit.
  • the reordering of the columns creates a second status matrix 12, the columns of which are sorted according to the size of the vector elements.
  • a column whose vector element represents an almost free memory content is sorted as one of the first columns.
  • a column with an almost completely filled memory content of the output port is arranged as one of the last columns of the second status matrix.
  • the column of the output port OI was selected as the first column of the status matrix 12.
  • the allocation unit 9 sorts the following columns according to the size of the vector element, starting with the smallest vector element. This results in the column of the output port O3 as the second column, then the column of the
  • the columns of the second status matrix 12 correspond to the order in which they are used by the allocation unit 9 to carry out the calculation rule 13.
  • the links that were selected on the basis of the calculation rule 13 are marked in the provisional decision matrix 14.
  • FIG. 3 consists of the same arrangement as FIG. 2, with the difference that the vector elements each consist of a sum of elements from a column of the state matrix 10. As a result, the columns are rearranged differently. The columns are sorted according to the size of the vector element. Since the largest vector element corresponds to the column of the output port OO, the
  • the calculation rule 13 is based on the status matrix
  • the links that were selected on the basis of the calculation rule 13 are marked in the provisional decision matrix 14.
  • the columns of the preliminary decision matrix 14 are arranged in the final decision matrix 15 in the original order of the output ports corresponding to the columns.
  • FIG. 4 also consists of the same arrangement as FIG. 2 with the difference that the vector elements of the vector 11 correspond to a largest element of the column assigned to the vector element.
  • the column of the output port O2 is assigned to the largest vector element, this column is arranged as the first column in the second status matrix 12 or used as the first to execute the calculation rule. The further order of the columns depends on the size of the vector elements, so that the column of the output port O0 is determined as the next column of the status matrix 13.
  • the remaining columns of the status matrix 12 are the column of the output port OI and output port O3.
  • the calculation rule 13 is based on the status matrix
  • the links that were selected on the basis of the calculation rule 13 are marked in the provisional decision matrix 14.
  • the column of the provisional decision matrix 14 is arranged in the final state matrix 15 in the original order of the output ports corresponding to the columns.

Abstract

The invention relates to a packet switching device comprising a plurality of input and output ports and at least one switching unit (3 to 5) that consists of a crosspoint matrix and an arbiter unit (9) for controlling said crosspoint matrix (8). A status matrix (10) in the arbiter unit is provided with elements that represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device. The lines of the status matrix (10) correspond to one input port each and the columns correspond to one output port each of the packet switching device. The arbiter unit (8) uses a vector (11) to locate the columns depending on a vector element associated with every column.

Description

Erweiterung einer Berechnungsvorschrift zur Vermittlung von DatenpaketenExtension of a calculation rule for switching data packets
Die Erfindung bezieht sich auf eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Leitungs- und Vermittlungseinheiten zur Vermittlung von Datenpaketen anhand einer Berechnungsvorschrift.The invention relates to a packet switching device with a plurality of line and switching units for switching data packets on the basis of a calculation rule.
In der Veröffentlichung „Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" von R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99, werden verschiedene, gewichtete Vermittlungsalgorithmen einer Paketvermittlungsvorrichtung verglichen. Die Vermittlungsalgorithmen versuchen mit unterschiedlichen Vermittlungsschritten eine Kollision mehrerer für den selben Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung bestimmter Pakete zu verhindern und daraus resultierenden Datenverlust oder Verzögerung zu reduzieren.In the publication "Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" by R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99, various weighted switching algorithms of a packet switching device are compared. The switching algorithms try with different switching steps to prevent a collision of several packets intended for the same output port of the packet switching device and to reduce the resulting data loss or delay.
Die Veröffentlichung befaßt sich mit einer anhand einer Gewichtung arbeitender Berechnungsvorschrift zur Verknüpfung von Eingangs- und Ausgangsports der Vermittlungsvorrichtung. Dabei werden die Gewichtungen der Verknüpfungen für eine Vermittlung eines Eingangsports mit einem Ausgangsport in einer Zustandsmatrix repräsentiert. Die Zeilen und Spalten der Zustandsmatrix entsprechen den Eingangs- und Ausgangsport der Vermittlungseinrichtung für Datenpakete. In jeder Spalte der Matrix wird eine maximal große Gewichtung ausgewählt und als akzeptierte Verknüpfung zwischen einem Eingangs- und Ausgangsport markiert. Im weiterem Verlauf der Berechnung wird der ausgewählte Eingangsport bzw. die dem Eingangsport entsprechende Zeile der Zustandsmatrix nicht weiter berücksichtigt. Die markierten Verknüpfungen werden in einer Entscheidungsmatrix festgehalten, anhand der die Verknüpfungen zwischen den Eingangsund Ausgangsport erstellt werden.The publication deals with a weighting-based calculation rule for linking input and output ports of the switching device. The weightings of the links for switching an input port to an output port are represented in a status matrix. The rows and columns of the status matrix correspond to the input and output port of the switching device for data packets. A maximum weighting is selected in each column of the matrix and marked as an accepted link between an input and an output port. In the further course of the calculation, the selected input port or the line of the status matrix corresponding to the input port is no longer taken into account. The marked links are recorded in a decision matrix, on the basis of which the links between the input and output ports are created.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnell berechnete Vermittlung von Datenpaketen innerhalb einer Paketvermittlungsvorrichtung zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports und wenigstens einer Vermittlungseinheit bestehend aus einer Koppelmatrix und einer Zuteileinheit zur Steuerung der Koppelmatrix, wobei in der Zuteileinheit eine Zustandsmatrix mit Elementen vorgesehen ist, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport derThe invention has for its object to enable a quickly calculated switching of data packets within a packet switching device. The object is achieved by a packet switching device with a plurality of input and output ports and at least one switching unit consisting of a coupling matrix and an allocation unit for controlling the coupling matrix, the status unit having elements in the allocation unit, each of which weighting a link between an input port and a Output port of
Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen, und die Zuteileinheit mittels eines Vektors zur Anordnung der Spalten in Abhängigkeit von einem jeder Spalte zugeordneten Element des Vektors vorgesehen ist, gelöst.Represent packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device, and the allocation unit is provided by means of a vector for arranging the columns as a function of an element of the vector assigned to each column.
Eine Paketvermittlungsvorrichtung besteht aus mehreren Leitungseinheiten (Line Card) und mehreren Vermittlungseinheiten (Switch Card). Zu Komponenten einer Leitungseinheit zählt als wesentliche Komponente eine Portsteuerung. Jede Portsteuerung ist mit mehreren parallel arbeitenden Vermittlungseinheiten verbunden und hat die Aufgabe an der Paketvermittlungsvorrichtung ankommende, zu vermittelnde Pakete nach Priorität und gewünschten Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung in Warteschlangen anzuordnen.A packet switching device consists of several line units (line card) and several switching units (switch card). A key component of a line unit is a port control. Each port controller is connected to a plurality of switching units operating in parallel and has the task of arranging packets arriving at the packet switching device to be switched according to priority and desired output port of the packet switching device in queues.
Jede Vermittlungseinheit der Paketvermittlungsvorrichtung besteht aus einer Koppelmatrix (Crosspoint Matrix) und einer Zuteileinheit (Arbiter). Die Konfiguration der Koppelmatrix werden in regelmäßigen Zeitabständen durch die Zuteileinheit mittels einer Berechnungsvorschrift neu bestimmt und somit neu Verknüpfungen zwischen Ein- und Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung für die Vermittlung der Pakete erstellt.Each switching unit of the packet switching device consists of a coupling matrix (crosspoint matrix) and an allocation unit (arbiter). The configuration of the coupling matrix is redetermined at regular intervals by the allocation unit by means of a calculation rule and thus new links between the input and output port of the packet switching device for switching the packets are created.
Eine Zustandsmatrix der Paketvermittlungsvorrichtung enthält mehrere Elemente, die eine Gewichtung jeder Verknüpfung eines Eingangsports mit einem Ausgangsport repräsentieren. Die Gewichtung werden durch die Portsteuerung generiert, somit kann die Portsteuerung die Zuteileinheit informieren ob und wie dringend die sich im Eingangport befindender Pakete vermittelt werden sollten. Eine Gewichtung kann Angaben über die Priorität und Klasse der Pakete bzw. die Wartzeit oder Größe einer Warteschlange beinhalten. Eine Zeile der Zustandsmatrix entspricht einem Eingangsport und jede Spalte entspricht einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung. Anhand eines Vektors ordnet die Zuteileinheit die Spalten innerhalb der Zustandsmatrix neu an. Der Vektor besteht aus Vektorelemente, die jeweils einer Spalte der Zustandsmatrix zugeordnet sind. Bei der Neuordnung der Spalten ist die Größe der Vektorelemente entscheidend. Eine neue Reihenfolge der Spalten in der Zustandsmatrix ist abhängig von dem der Spalte zugeordneten Vektorelement.A state matrix of the packet switching device contains several elements that represent a weighting of each linkage of an input port with an output port. The weighting is generated by the port control, so the port control can inform the allocation unit whether and how urgently the packets in the incoming port should be conveyed. A weighting can contain information about the priority and class of the packets or the waiting time or size of a queue. One row of the state matrix corresponds to an input port and each column corresponds to an output port of the packet switching device. The allocation unit uses a vector to rearrange the columns within the status matrix. The vector consists of vector elements, each of which is assigned to a column of the state matrix. When reordering the columns, the size of the vector elements is crucial. A new The order of the columns in the status matrix depends on the vector element assigned to the column.
Durch die Neuordnung der Spalten entsteht aus der ersten Zustandsmatrix eine zweite Zustandsmatrix, die sich von der ersten Zustandsmatrix in der Reihenfolge der Spalten unterscheidet. Nach der Neuordnung der Spalten führt die Zuteileinheit anhand der zweiten Zustandsmatrix eine Berechnungsvorschrift zur Auswahl der vorläufigen Verknüpfungen zwischen Eingangsports und Ausgangsport aus.The rearrangement of the columns results in a second status matrix from the first status matrix, which differs from the first status matrix in the order of the columns. After the columns have been rearranged, the allocation unit uses the second status matrix to carry out a calculation rule for selecting the provisional links between the input ports and the output port.
Die Verknüpfungen werden in einer ersten Entscheidungsmatrix festgehalten. Die Spalten der ersten Entscheidungsmatrix werden in die ursprüngliche Reihenfolge der ersten Zustandmatrix durch die Zuteileinheit umgeordnet, so dass eine zweite Entscheidungsmatrix entsteht.The links are recorded in a first decision matrix. The columns of the first decision matrix are rearranged in the original order of the first status matrix by the allocation unit, so that a second decision matrix is created.
Die in der Entscheidungsmatrix markierten Verknüpfungen werden als akzeptierte Verknüpfungen an die Koppelmatrix zur Konfiguration verschickt und die Eingangsports mit den Ausgangsports zur Vermittlung von Datenpaketen verknüpft. Die Berechnungsvorschrift nach der die Zuteileinheit arbeitet, kann einThe links marked in the decision matrix are sent as accepted links to the coupling matrix for configuration and the input ports are linked to the output ports for the transmission of data packets. The calculation rule according to which the allocation unit works can be a
Successive Incremental Matching over Multiple Ports (SIMP) Algorithmus sein, der in der Veröffentlichung „Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" von R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99 beschrieben wird. Dabei wird die Reihenfolge mit der SIMP auf die Spalten der Zustandsmatrix arbeitet, bestimmt durch die zuvor beschriebene Neuordnung der Spalten, welche mit Hilfe eines Vektors erzielt wird. Durch die Neuordnung der Zustandsmatrix und somit eine geänderte erste Spalte, mit der die Berechnungsvorschrift SIMP beginnt, kann die Ausführung von SIMP vereinfacht werden.Successive Incremental Matching over Multiple Ports (SIMP) algorithm can be found in the publication "Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" by R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99 The sequence with which the SIMP works on the columns of the state matrix is determined by the previously described reordering of the columns, which is achieved with the aid of a vector, by the reordering of the state matrix and thus a changed first column with which the calculation rule is used SIMP starts, the execution of SIMP can be simplified.
Durch die Neuordnung der Spalte bzw. eine neu Reihenfolge, nach der die Spalten durch die Zuteileinheit zur Ausführung der Berechnungsvorschrift herangezogen werden, kann die Berechnungsvorschrift schnell günstige Verknüpfungen der Eingangsports mit den Ausgangsports bestimmen und somit zur einer hervorragenden Leistung der Paketvermittlungsvorrichtung führen.By rearranging the column or changing the order in which the columns are used by the allocation unit to carry out the calculation rule, the calculation rule can quickly determine favorable links between the input ports and the output ports and thus lead to an excellent performance of the packet switching device.
Die Portsteuerung erzeugt und versendet in regelmäßigen Zeitabständen die Gewichtungen zur Bestimmung der Konfiguration der Koppelmatrix an die Zuteileinheit. Eine vorzugsweise Ausfuhrungsform der Zustandsmatrix enthält Elemente, die jeweils einen Unterschied zwischen einer aktuellen durch die Portsteuerung erzeugten Gewichtung einer Verknüpfung und einer im vorher liegenden Zeitabstand erzeugten Gewichtung repräsentieren. Am Ausgang jeder Portsteuerung werden die Datenpakete in Warteschlangen zwischengespeichert, bevor sie die Portsteuerung und die Paketvermittlungsvorrichtung verlassen. Falls eine Betriebsgeschwindigkeit der Ausgangsports langsamer ist als die Betriebsgeschwindigkeit der Paketvermittlungsvorrichtung, können die Datenpakete die Ausgangsports nicht ausreichend schnell verlassen und die Warteschlangen werden durch die Datenpakete überfüllt. Eine Warteschlange der Datenpakete gibt einen Speicherinhalt eines Ausgangsports wieder. Die zur Neuordnung der Zustandsmatrix notwendigen Vektorelementen, repräsentieren jeweils einen Speicherinhalt eines Ausgangsports.The port control generates and sends the weightings for determining the configuration of the coupling matrix to the allocation unit at regular time intervals. A preferred embodiment of the status matrix contains elements which each represent a difference between a current weighting of a link generated by the port control and a weighting generated in the previous time interval. At the exit of each port controller, the data packets are temporarily stored in queues before they leave the port controller and the packet switching device. If an operating speed of the output ports is slower than the operating speed of the packet switching device, the data packets cannot leave the output ports sufficiently quickly and the queues are overcrowded with the data packets. A queue of the data packets reproduces a memory content of an output port. The vector elements required to rearrange the state matrix each represent a memory content of an output port.
Die Neuordnung der Spalten richtet sich nach der Größe der Vektorelemente. Dabei wird eine Spalte, die einem mit Datenpakten angefüllten Speicherinhalt repräsentierenden Vektorelement zugeordnet ist, als letzte Spalte der zweiten Zustandsmatrix angeordnet. Eine einem leeren Speicherinhalt repräsentierendem Vektorelement zugeordnete Spalte wird als erste Spalte der zweiten Zustandsmatrix angeordnet und somit als erste durch die Zuteileinheit zur Abarbeitung der Berechnungsvorschrift herangezogen. Bei weiteren Ausfuhrungsformen des Vektors, geben die Vektorelemente jeweils die Summe aller in einer Spalte angeordneten Elemente an oder bestehen aus dem größten Element jeweils einer Spalte der ersten Zustandsmatrix. Die Anordnung der Spalten der zweiten Zustandsmatrix richtet sich auch in diesen Fällen nach der Größe des Vektorelements. Die Zuteileinheit ist nicht nur in der Lage auf der zweiten Zustandsmatrix zu arbeiten, sie kann auch direkt auf die ursprüngliche Zustandsmatrix zugreifen, wobei die Reihenfolge, mit der die Spalten der Zustandsmatrix abgearbeitet werden, bestimmt wird durch den Vektor.The reordering of the columns depends on the size of the vector elements. In this case, a column which is assigned to a vector element representing memory contents filled with data packets is arranged as the last column of the second status matrix. A column assigned to an empty memory content representing vector element is arranged as the first column of the second status matrix and thus used as the first by the allocation unit for processing the calculation rule. In further embodiments of the vector, the vector elements each indicate the sum of all the elements arranged in a column or consist of the largest element in each case of a column of the first status matrix. The arrangement of the columns of the second state matrix also depends on the size of the vector element in these cases. The allocation unit is not only able to work on the second state matrix, it can also directly access the original state matrix, the order in which the columns of the state matrix are processed is determined by the vector.
Die Erfindung betrifft auch eine Vermittlungseinheit bestehend aus einer Koppelmatrix und einer Zuteileinheit zur Steuerung der Koppelmatrix für eineThe invention also relates to a switching unit consisting of a switching matrix and an allocation unit for controlling the switching matrix for one
Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports. Die Zuteileinheit arbeitet anhand einer Zustandsmatrix mit Elementen, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten j eweils einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen. Die Zuteileinheit ordnet die Spalten in Abhängigkeit eines Vektors, dessen Vektorelemente jeweils einer Spalte zugeordneten sind.Packet switching device with multiple input and output ports. The allocation unit works on the basis of a status matrix with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each to an output port of the packet switching device. The allocation unit arranges the columns depending on a vector, the vector elements of which are each assigned to a column.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Zuteileinheit zur Steuerung der Koppelmatrix einer Vermittlungseinheit für eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports. Die Zuteileinheit arbeitet anhand einer Zustandsmatrix mit Elementen, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen. Die Zuteileinheit ordnet mittels eines Vektors die Spalten in Abhängigkeit von einem jeder Spalte zugeordneten Vektorelement an. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Vermittlungsverfahren für eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports und wenigstens einer Vermittlungseinheit bestehend aus einer Koppelmatrix und einer Zuteileinheit zur Steuerung der Koppelmatrix. Die Zuteileinheit arbeitet anhand einer Zustandsmatrix mit Elementen, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen. Die Spalten der Zustandsmatrix werden mittels eines Vektors in Abhängigkeit von einem jeder Spalte zugeordneten Vektorelement angeordnet.Furthermore, the invention relates to an allocation unit for controlling the coupling matrix of a switching unit for a packet switching device with several Entry and exit ports. The allocation unit works on the basis of a status matrix with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device. The allocation unit uses a vector to arrange the columns as a function of a vector element assigned to each column. The invention further relates to a switching method for a packet switching device with a plurality of input and output ports and at least one switching unit consisting of a switching matrix and an allocation unit for controlling the switching matrix. The allocation unit works on the basis of a status matrix with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device. The columns of the state matrix are arranged by means of a vector as a function of a vector element assigned to each column.
Anhand einiger Ausführungsbeispiele soll die Erfindung in Verbindung mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:On the basis of a few exemplary embodiments, the invention will be explained in more detail in connection with the figures. Show it:
Fig. 1 Paketvermittlungsvorrichtung,1 packet switching device,
Fig. 2 Ermittlung der endgültigen Verknüpfungen anhand eines Vektors, dessen Vektor elemente jeweils einen Speicherinhalt eines Ausgangsports repräsentieren,2 determination of the final links using a vector, the vector elements of which each represent a memory content of an output port,
Fig. 3 Ermittlung der endgültigen Verknüpfungen anhand eines Vektors, dessen Vektoreiemente jeweils eine Summe einer Spalte einer Zustandsmatrix repräsentieren,3 Determination of the final links using a vector, the vector elements of which each represent a sum of a column of a state matrix.
Fig. 4 Ermittlung der endgültigen Verknüpfungen anhand eines Vektors, dessen Vektorelemente jeweils ein größtes Element einer Spalte der Zustandsmatrix repräsentieren,4 Determination of the final links using a vector, the vector elements of which each represent a largest element of a column of the state matrix,
Eine in Fig. 1 dargestellte Paketvermittlungsvorrichtung besteht aus zwei Leitungseinheiten 1 und 2 und mehreren Vermittlungseinheiten 3 bis 5. Die Anzahl der Leitungseinheiten 1 und 2 ist häufig viel Größer als zwei z.B. 64, im Ausführungsbeispiel wurde sie aufgrund einer übersichtlichen Darstellung auf zwei beschränkt. Die Leitungseinheiten 1 und 2 bestehen jeweils aus unterschiedlichen für die Beschreibung des Ausführungsbeispiels nicht relevanten und deshalb nicht dargestellten Komponenten wie einer optische Übertragungseinheit, Rahmengenerator, Netzwerkprozessor etc., sowie einer für das Ausführungsbeispiel wesentlichen Portsteuerung 6 und 7. Jede Vermittlungseinheit 3 bis 5 besteht aus einer Koppelmatrix 8 und einer Zuteileinheit 9. Sowohl die Zuteileinheit 9 sowie die Koppelmatrix 8 jeder parallel arbeitenden Vermittlungseinheit 3 bis 5 sind jeweils mit der Portsteuerung 6 und 7 verbunden.A packet switching device shown in Fig. 1 consists of two line units 1 and 2 and several switching units 3 to 5. The number of line units 1 and 2 is often much larger than two, for example 64, in the exemplary embodiment it was limited to two due to a clear representation. The Line units 1 and 2 each consist of different components that are not relevant to the description of the exemplary embodiment and therefore not shown, such as an optical transmission unit, frame generator, network processor, etc., and a port controller 6 and 7 that is essential for the exemplary embodiment. Each switching unit 3 to 5 consists of a Coupling matrix 8 and an allocation unit 9. Both the allocation unit 9 and the coupling matrix 8 of each switching unit 3 to 5 operating in parallel are each connected to the port controller 6 and 7.
Datenpakete konstanter Länge werden als Zellen bezeichnet. Da Zellen konstanter Länge bei der Vermittlung leichter zu handhaben sind als Pakete wechselnder Größe, werden die ankommenden Pakete innerhalb der Leitungseinheiten 1 und 2 in Zellen konstanter Länge zerteilt und in Warteschlangen zwischengespeichert. Nach einer erfolgreichen Vermittlung, d.h. akzeptierte Zuordnung jeweils eines Eingangsports mit einem Ausgangsport, werden die Zellen aus der Warteschlange entfernt.Data packets of constant length are called cells. Since cells of constant length are easier to handle than packets of varying sizes, the incoming packets within line units 1 and 2 are divided into cells of constant length and buffered in queues. After a successful placement, i.e. Accepted assignment of an input port to an output port, the cells are removed from the queue.
Anhand einer Gewichtung kann die Portsteuerung die Zuteileinheit informieren ob und wie dringend die sich im Eingangport befindenden Zelle vermittelt werden sollten. Die Gewichtung kann Angaben über die Priorität und Klasse der Pakete bzw. die Wartzeit oder Größe einer Warteschlange im Eingangport beinhalten.The port control can use a weighting to inform the allocation unit whether and how urgently the cell located in the input port should be conveyed. The weighting can include information about the priority and class of the packets or the waiting time or size of a queue in the incoming port.
Die Portsteuerung 6 und 7 sendet die zur Bestimmung der Konfiguration der Koppelmatrix notwendigen Informationen, u.a. die Gewichtung an die Zuteileinheit 9. Nachdem die Zuteileinheit die Konfiguration der Koppelmatrix 8 ermittelt hat und die Konfiguration sowohl an die Portsteuerung als auch an die Koppelmatrix verschickt hat, wird die Koppelmatrix 8 jeder Vermittlungseinheit 3 bis 5 entsprechend konfiguriert. Die Portsteuerung 6 und 7 versendet in regelmäßigen Zeitabständen den sog. Zellperioden die Zellen zur Vermittlung an die Koppelmatrix 8. In Fig. 2 wird eine durch die Zuteileinheit 9 ausgeführte und auf eineThe port control 6 and 7 sends the information necessary to determine the configuration of the coupling matrix, including the weighting to the allocation unit 9. After the allocation unit has determined the configuration of the switching matrix 8 and has sent the configuration both to the port control and to the switching matrix, the switching matrix 8 of each switching unit 3 to 5 is configured accordingly. The port control 6 and 7 sends the cells to the switching matrix 8 at regular intervals for the so-called cell periods. In FIG. 2, one is carried out by the allocation unit 9 and on one
Zustandsmatrix 10 angewandte Berechnungsvorschrift zur Konfiguration der Koppelmatrix 8 dargestellt. Die Berechnungsvorschrift wird in der Veröffentlichung „Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" von R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99 vorgestellte. Fig. 2 besteht aus einer ersten Zustandsmatrix 10, einem Vektor 11 , einer zweiten Zustandsmatrix 12, der Berechnungsvorschrift 13, einer vorläufigen Entscheidungsmatrix 14, und einer endgültigen Entscheidungsmatrix 15.State matrix 10 applied calculation rule for the configuration of the coupling matrix 8 shown. The calculation rule is presented in the publication "Weighted Arbitration Algorithms with Priorities for Input-Queued Switches with 100% Throughput" by R. Schoenen, G. Post, G. Sander, Broadband Switching Symposium '99. Fig. 2 consists of a first state matrix 10, a vector 11, a second status matrix 12, the calculation rule 13, a preliminary decision matrix 14, and a final decision matrix 15.
Die Zustandsmatrix 10 entspricht einer Paketvermittlungsvorrichtung mit vier Eingangsports (Input) 10 bis 13 und vier Ausgangsports (Output) O0 bis O3. Sie enthält sechzehn Elemente, welche die Gewichtung jeder Verknüpfung eines Eingangsports 10 bis 13 mit einem Ausgangsport O0 bis 03 repräsentieren.The status matrix 10 corresponds to a packet switching device with four input ports (input) 10 to 13 and four output ports (output) O0 to O3. It contains sixteen elements representing the weight of each link between an input port 10 through 13 and an output port O0 through 03.
Im Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 2 wurde die Anzahl der Spalten und Zeilen bzw. der Eingangs- und Ausgangsport auf vier beschränkt, um eine übersichtliche Darstellungsform zu erzielen.In the exemplary embodiment in FIG. 2, the number of columns and rows or the input and output port was limited to four in order to achieve a clear representation.
Der Vektor 11 besteht aus Vektorelementen, die jeweils einer Spalte der Zustandsmatrix bzw. einem Ausgangsport zugeordnet sind und einen Speicherinhalt des Ausgangsports repräsentieren. Dabei bedeute ein mit Null besetztes Vektorelement, dass der Speicherinhalt des Ausgangsports fast leer ist und eine große Speicherkapazität des Ausgangsports zur Verfügung steht, so dass Datenpakete an den Ausgangsport vermittelt werden sollten.The vector 11 consists of vector elements which are each assigned to a column of the status matrix or an output port and represent a memory content of the output port. A vector element with zero means that the memory content of the output port is almost empty and that a large storage capacity of the output port is available, so that data packets should be conveyed to the output port.
Anhand des Vektors 11 werden die Spalten der Zustandsmatrix durch die Zuteileinheit neu angeordnet. Durch die Neuordnung der Spalten entsteht eine zweite Zustandsmatrix 12, deren Spalten nach der Größe der Vektorelemente sortiert sind. Eine Spalte deren Vektorelement einen fast freien Speicherinhalt repräsentiert, wird als eine der ersten Spalten sortiert. Eine Spalte mit einem fast vollständig angefüllten Speicherinhalt des Ausgangsports wird als eine der letzten Spalten der zweiten Zustandsmatrix angeordnet.Using the vector 11, the columns of the status matrix are rearranged by the allocation unit. The reordering of the columns creates a second status matrix 12, the columns of which are sorted according to the size of the vector elements. A column whose vector element represents an almost free memory content is sorted as one of the first columns. A column with an almost completely filled memory content of the output port is arranged as one of the last columns of the second status matrix.
Da der Vektor 11 zwei mit Null besetzte Vektorelemente besitzt, muß durch ein sogenanntes Round-Robin -Verfahren als Bedienstrategie (Scheduling) entschieden werden, welche der diesem Vektorelementen zugeordnete Spalte als erste Spalte der zweiten Zustandsmatrix 12 angeordnet wird.Since the vector 11 has two vector elements with zero, a round robin method as the operating strategy (scheduling) must be used to decide which of the columns assigned to these vector elements is arranged as the first column of the second status matrix 12.
Die Spalte des Ausgangsports OI wurde als erste Spalte der Zustandsmatrix 12 ausgewählt. Die folgenden Spalten sortiert die Zuteileinheit 9 nach der Größe des Vektorelements entsprechend ein beginnend mit dem kleinsten Vektorelement. Daraus resultiert als zweite Spalte die Spalte des Ausgangsports O3, danach die Spalte desThe column of the output port OI was selected as the first column of the status matrix 12. The allocation unit 9 sorts the following columns according to the size of the vector element, starting with the smallest vector element. This results in the column of the output port O3 as the second column, then the column of the
Ausgangsports O2 und die Spalte des Ausgangsports OO mit dem größten Vektorelement.Output ports O2 and the column of the output port OO with the largest vector element.
Die Spalten der zweite Zustandsmatrix 12 entsprechen der Reihenfolge, in der sie durch die Zuteileinheit 9 zur Ausführung der Berechnungsvorschrift 13 herangezogen werden. In der vorläufigen Entscheidungsmatrix 14 werden die Verknüpfungen markiert, die anhand der Berechnungsvorschrift 13 ausgewählt wurden. Die Spalte der vorläufigenThe columns of the second status matrix 12 correspond to the order in which they are used by the allocation unit 9 to carry out the calculation rule 13. The links that were selected on the basis of the calculation rule 13 are marked in the provisional decision matrix 14. The column of the preliminary
Entscheidungsmatrix 14 werden in der ursprünglichen Reihenfolge der Ausgangsports in die endgültige Entscheidungsmatrix 15 eingeordnet. Die Fig. 3 besteht aus der gleich Anordnung wie Fig. 2 mit dem Unterschied, dass die Vektorelemente jeweils aus einer Summe aus Elementen einer Spalte der Zustandsmatrix 10 bestehen. In Folge dessen ergibt sich eine andere Neuordnung der Spalten. Die Spalten werden der Größe des Vektorelementes entsprechen sortiert. Da das größte Vektorelement der Spalte des Ausgangsports OO entspricht, wird dieDecision matrix 14 are arranged in the final decision matrix 15 in the original order of the output ports. FIG. 3 consists of the same arrangement as FIG. 2, with the difference that the vector elements each consist of a sum of elements from a column of the state matrix 10. As a result, the columns are rearranged differently. The columns are sorted according to the size of the vector element. Since the largest vector element corresponds to the column of the output port OO, the
Berechnungsvorschrif mit der Spalte des Ausgangsports beginnen bzw. diese Spalte als erste in der zweiten Zustandsmatrix 12 angeordnet. Das zweit größte Vektorelement ist der Spalte des Ausgangsport O2 zugeordnet, so dass sich die in der Fig. 3 dargestellte Reihenfolge der Spalte der zweiten Zustandsmatrix 12 ergibt. Analog zur Fig. 2 wird die Berechnungsvorschrift 13 auf die ZustandsmatrixStart the calculation rule with the column of the output port or arrange this column as the first in the second status matrix 12. The second largest vector element is assigned to the column of the output port O2, so that the order of the column of the second status matrix 12 shown in FIG. 3 results. Analogously to FIG. 2, the calculation rule 13 is based on the status matrix
12 angewendet. In der vorläufigen Entscheidungsmatrix 14 werden die Verknüpfungen markiert, die anhand der Berechnungsvorschrift 13 ausgewählt wurden. Die Spalte der vorläufigen Entscheidungsmatrix 14 werden in der ursprünglichen Reihenfolge der den Spalten entsprechenden Ausgangsports in die endgültige Entscheidungsmatrix 15 eingeordnet.12 applied. The links that were selected on the basis of the calculation rule 13 are marked in the provisional decision matrix 14. The columns of the preliminary decision matrix 14 are arranged in the final decision matrix 15 in the original order of the output ports corresponding to the columns.
Fig. 4 besteht ebenfalls aus der gleichen Anordnung wie Fig. 2 mit dem Unterschied, dass die Vektorelemente des Vektors 11 ein größtes Element der dem Vektorelement zugeordneten Spalte entsprechen.FIG. 4 also consists of the same arrangement as FIG. 2 with the difference that the vector elements of the vector 11 correspond to a largest element of the column assigned to the vector element.
Da die Spalte des Ausgangsports O2 den größten Vektorelement zugeordnet ist, wird diese Spalte als erste Spalte in der zweiten Zustandsmatrix 12 angeordnet bzw. als erste zur Ausfuhrung der Berechnungsvorschrift herangezogen. Die weitere Reihenfolge der Spalten richtet sich nach Größe der Vektorelemente, so dass die Spalte des Ausgangsports O0 als nächste Spalte der Zustandsmatrix 13 bestimmt wird. Die übrigen Spalten der Zustandsmatrix 12 sind die Spalte des Ausgangsports OI und Ausgangsport O3. Analog zur Fig. 2 wird die Berechnungsvorschrift 13 auf die ZustandsmatrixSince the column of the output port O2 is assigned to the largest vector element, this column is arranged as the first column in the second status matrix 12 or used as the first to execute the calculation rule. The further order of the columns depends on the size of the vector elements, so that the column of the output port O0 is determined as the next column of the status matrix 13. The remaining columns of the status matrix 12 are the column of the output port OI and output port O3. Analogously to FIG. 2, the calculation rule 13 is based on the status matrix
12 angewendet. In der vorläufigen Entscheidungsmatrix 14 werden die Verknüpfungen markiert, die anhand der Berechnungsvorschrift 13 ausgewählt wurden. Die Spalte der vorläufige Entscheidungsmatrix 14 werden in der ursprünglichen Reihenfolge der den Spalten entsprechenden Ausgangsports in die endgültige Zustandsmatrix 15 eingeordnet. 12 applied. The links that were selected on the basis of the calculation rule 13 are marked in the provisional decision matrix 14. The column of the provisional decision matrix 14 is arranged in the final state matrix 15 in the original order of the output ports corresponding to the columns.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: CLAIMS:
1. Eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports und wenigstens einer Vermittlungseinheit (3 bis 5) bestehend aus einer Koppelmatrix und einer Zuteileinheit (9) zur Steuerung der Koppelmatrix (8), wobei in der Zuteileinheit eine Zustandsmatrix (10) mit Elementen vorgesehen ist, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen, und die Zuteileinheit mittels eines Vektors (11) zur Anordnung der Spalten in Abhängigkeit von einem j eder Spalte zugeordneten Vektorelement vorgesehen ist.1. A packet switching device with a plurality of input and output ports and at least one switching unit (3 to 5) consisting of a coupling matrix and an allocation unit (9) for controlling the coupling matrix (8), a status matrix (10) with elements being provided in the allocation unit , each representing a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and the rows of which each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device, and the allocation unit by means of a vector (11) for arranging the columns as a function of each Column-assigned vector element is provided.
2. Paketvermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteileinheit (9) zur Ausführung einer Berechnungsvorschrift anhand der mittels des Vektors (11) angeordneten Spalten vorgesehen ist.2. packet switching device according to claim 1, characterized in that the allocation unit (9) is provided for executing a calculation rule based on the columns arranged by means of the vector (11).
3. Paketvermittlungsvorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Berechnungsvorschrift ermittelte Verknüpfungen in einer ersten Entscheidungsmatrix zur Markierung vorgesehen sind und die Zuteileinheit (9) zur Anordnung der Spalten in eine ursprüngliche Reihenfolge der Zustandsmatrix (11) vorgesehen ist.3. Packet switching device according to claim 2, characterized in that links determined by the calculation rule are provided in a first decision matrix for marking and the allocation unit (9) is provided for arranging the columns in an original order of the status matrix (11).
4. Paketvermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet. dass jeweils ein Vektorelement zur Repräsentation eines Speicherinhaltes eines Ausgangsports vorgesehen ist.4. packet switching device according to claim 1, characterized. that in each case a vector element is provided for representing a memory content of an output port.
5. Paketvermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Vektorelement zur Repräsentation der Summe aller Elemente einer Spalte der Zustandsmatrix (10) vorgesehen ist.5. packet switching device according to claim 1 characterized in that a vector element is provided to represent the sum of all elements of a column of the state matrix (10).
6. Paketvermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Vektorelement zur Repräsentation einer größten Gewichtung der Elemente einer Spalte der Zustandsmatrix (10) vorgesehen ist.6. packet switching device according to claim 1, characterized in that in each case a vector element for representing a largest weighting of the elements of a column of the state matrix (10) is provided.
7. Vermittlungseinheit (3 bis 5) bestehend aus einer Koppelmatrix und einer7. Switching unit (3 to 5) consisting of a coupling matrix and one
Zuteileinheit (9) zur Steuerung der Koppelmatrix (8) für eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports, wobei in der Zuteileinheit eine Zustandsmatrix (10) mit Elementen vorgesehen ist, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport derAllocation unit (9) for controlling the coupling matrix (8) for a packet switching device with a plurality of input and output ports, wherein a status matrix (10) with elements is provided in the allocation unit, each representing a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each have an input port and columns have an output port each
Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen, und die Zuteileinheit (9) mittels eines Vektors (11) zur Anordnung der Spalten inCorrespond to packet switching device, and the allocation unit (9) by means of a vector (11) for arranging the columns in
Abhängigkeit von einem jeder Spalte zugeordneten Vektorelement vorgesehen ist.Dependence on a vector element assigned to each column is provided.
8. Zuteileinheit (9) zur Steuerung der Koppelmatrix (8) in einer8. Allocation unit (9) for controlling the coupling matrix (8) in one
Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren Ein- und Ausgangsports, wobei in der Zuteileinheit eine Zustandsmatrix (10) mit Elementen vorgesehen ist, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen j eweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport derPacket switching device with a plurality of input and output ports, wherein a status matrix (10) is provided in the allocation unit with elements which each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose lines each have an input port and columns each have an output port
Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen, und die Zuteileinheit (9) mittels eines Vektors (11) zur Anordnung der Spalten inCorrespond to packet switching device, and the allocation unit (9) by means of a vector (11) for arranging the columns in
Abhängigkeit von einem jeder Spalte zugeordneten Vektorelement vorgesehen ist.Dependence on a vector element assigned to each column is provided.
9. Vermittlungsverfahren für eine Paketvermittlungsvorrichtung mit mehreren9. Switching method for a packet switching device with several
Ein- und Ausgangsports und wenigstens einer Vermittlungseinheit (3 bis 5) bestehend aus einer Koppelmatrix und einer Zuteileinheit (9) zur Steuerung der Koppelmatrix (8), wobei in der Zuteileinheit eine Zustandsmatrix (10) mit Elementen vorgesehen ist, die jeweils eine Gewichtung einer Verknüpfung zwischen einem Eingangsport und einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung repräsentieren und deren Zeilen jeweils einem Eingangsport und Spalten jeweils einem Ausgangsport der Paketvermittlungsvorrichtung entsprechen, und die Spalten der Zustandsmatrix (10) mittels eines Vektors (11) in Abhängigkeit von einem jeder Spalte zugeordneten Vektorelement angeordnet werden.Input and output ports and at least one switching unit (3 to 5) consisting of a coupling matrix and an allocation unit (9) for controlling the coupling matrix (8), wherein A status matrix (10) is provided in the allocation unit with elements that each represent a weighting of a link between an input port and an output port of the packet switching device and whose rows each correspond to an input port and columns each correspond to an output port of the packet switching device, and the columns of the status matrix (10 ) by means of a vector (11) depending on a vector element assigned to each column.
Erweiterung einer Berechnungsvorschrift zur Vermittlung von Datenpaketen Extension of a calculation rule for switching data packets
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923656A (en) * 1996-10-22 1999-07-13 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Scalable broad band input-queued ATM switch including weight driven cell scheduler

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SCHOENEN R ET AL: "DISTRIBUTED CELL SCHEDULING ALGORITHMS FOR VIRTUAL-OUTPUT-QUEUED SWITCHES" 1999 IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE. GLOBECOM'99. SEAMLESS INTERCONNECTION FOR UNIVERSAL SERVICES. RIO DE JANEIRO, BRAZIL, DEC. 5-9, 1999, IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE, NEW YORK, NY: IEEE, US, Bd. 2, 5. Dezember 1999 (1999-12-05), Seiten 1211-1215, XP001016905 ISBN: 0-7803-5797-3 *
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