專利名稱：統(tǒng)計測量設備和使用該設備的電信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種統(tǒng)計測量設備，以確定一個變量的統(tǒng)計參考值。
根據比利時專利申請NO 08701481(W.VERBIES VERBIEST 3)和國際專利申請NO PCT/EP 88/00594(P.JOOSI)，上述這樣一種統(tǒng)計測量設備已經是公知的，它構成了一個按照異類傳送模式(ATM)工作的電信交換系統(tǒng)的一部分，即其中數(shù)據是以單元(cell)或比特(bits)包的形式被傳送，并且有一個可變的單元速率。如果滿足一個分配式的話，則允許一個單獨的單元流(cell stream)與多個已經在電信線路上復用的其他單獨的單元流一起復用到同一個電信線路上。該分配式基于該單獨單元流的單元速率均值的期望值和概率分布函數(shù)的方法，還基于上面提到的已經在該線路上復用的其他的單獨單元流中每一個的單元速率的均值的期望值和概率分布函數(shù)的方差，以及基于該線線的最大允許帶寬。該分配式基于這樣一種假設，即假設相當大量的無關概率分布函數(shù)的復合產生了正態(tài)概率分布函數(shù)，這是根據中心極限定理得出的。然而，因為均值和方差不能有效的定義一個單元流的單元速率的隨機概率分布函數(shù)，并且如果單元流的復用數(shù)是相對的低(例如10)，則該組合概率分布函數(shù)可能遠離一個正態(tài)概率分布函數(shù)。從而使用上述的分配式可能在通信線路上產生一種過載。
還如上述專利文獻中所描述的已知的統(tǒng)計測量設備，它能夠測量一個復用的每個單獨單元流的單元速率的均值和方差值。這種測量的目的是為檢查該單元流的源是否工作在它所復用的線路所允許的極限之內。對此目的，該測量設備以該單獨的單元流的每個單元的接收，較詳細地確定每個單獨流的單元速率的均值和方差值，并且把該測量值與上面提到的各個期望值進行比較。依據這種比較的結果，被接收的單元或是獲準進一步處理或是被丟棄。但是，由于該復用的單元速率的概率分布函數(shù)不是一個正態(tài)分布函數(shù)，因此可能發(fā)生該設備錯誤地允許一個單元進一步被處理的情況。
由以上描述可見，誤差有可能發(fā)生是因為每個單元流的單元速率的概率分布函數(shù)不能總是有效地由它的均值的方差來確定。更特別地，已經發(fā)現(xiàn)誤差的產生特別地是由于這樣的事實，即該單元速率的概率分布函數(shù)的尾部不能有效的由這兩個考數(shù)來確定。
本發(fā)明的一個目的是提供一個上述類型的統(tǒng)計測量設備，但該設備允許變量的概率分布函數(shù)用比上述已知的均值和方差參數(shù)更準確的方法來確定。
根據本發(fā)明，這個發(fā)明目的是因這樣的事實得以實現(xiàn)，即本發(fā)明的統(tǒng)計測量包括用于至少在每個測量區(qū)間的末端測量上述變量值的裝置，和用于然后按照一個步長步進至少一個計數(shù)器的裝置，該步長是上述被測量值的函數(shù)，若干個步長被如此這樣確定，以致在多個時間區(qū)間之后，上述計數(shù)器用一位置指示概率的偏差(與一個或多個期望值)超過上述變量的相應預定值。
本發(fā)明的統(tǒng)計測量設備的另一個特征是上述變量的預定值分隔成若干區(qū)間，不同的上述計數(shù)器步長值被分配給這些區(qū)間，上述測量裝置通過確定變量所屬于的區(qū)間來測量該變量，并且上述計數(shù)器的位置指示概率的偏差(與期望值)超過上述變量的上述預定值。
本發(fā)明的統(tǒng)計測量設備還有一個特征是上述計數(shù)器從一方面或另一方向前進，該方向取決于上述變量的被測值，而該被測值屬于上述變量的上述預定值中的一個挑選值一側的區(qū)間或另一側的區(qū)間。
本發(fā)明的統(tǒng)計測量設備還有另一個特征是，它進一步包括與上述計數(shù)器相關的，當上述計數(shù)器達到最大允許偏差的指示位置時，能夠檢測的裝置，和與上述檢測裝置耦合的，當上述檢測裝置已經檢測到上述最大允許偏差時，通過改變上述變量的值來減少上述偏差，從而減少上述概率的裝置。
以這種方法該設備限制一些概率超過該變量預定值的一個相應數(shù)值，從而適當?shù)乇O(jiān)示這一變量。
本發(fā)明的統(tǒng)計測量設備的另一個特征是它包括多個上述的計數(shù)器能夠執(zhí)行不同的步長組，該步長組被分配給不同的區(qū)間組，并且所有的上述組的區(qū)間被上述變量的連續(xù)預定值所分隔。
本發(fā)明的設備還有的一個特征是它包括多個檢測裝置，每個檢測裝置分別對應上述計數(shù)器中的一個，用于當計數(shù)器達到一個最大允許偏差的指示位置時的檢測;和耦合到上述檢測裝置的裝置，用于當至少一個上述的檢測裝置已經檢測到一個最大允許偏差時和當此時該變量具有一個超過挑選的預定值的值時，通過改變該變量來減少所說的偏差。
以這種方法，該設備按照一個階梯波函數(shù)限制概率不超過該變量的預定值。從而實現(xiàn)該變量的一個所期望的互余(相對于1)緊積概率分布函數(shù)的逼近。
本發(fā)明還涉及一個電信交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多個用戶站，這些用戶站通過一個上述類型的統(tǒng)計測量設備耦合到一個交換網絡，變量是一個單元流的單元速率，該單元流是至少由一個上述用戶站產生的。
通過參考下面一個實施例的描述連同附圖，上面提及的和本發(fā)明的其他目的和特征將變得更明顯，將能更好的解理發(fā)明本身，其中

圖1是按照本發(fā)明的一個統(tǒng)計測量設備SME的原理圖和包含該統(tǒng)計測量設備的一個電信交換系統(tǒng)部分的原理圖;
圖2和圖3更詳細地表示了一個統(tǒng)計測量電路SMC，它構成了圖1所示統(tǒng)計測量設備的一部分;
圖4示出了可變單元速率的一個互余累積高斯概率分布函數(shù)和其它參數(shù)，用于說明圖1所示設備的工作;
圖5示出了可變單元速率的一個概率分布函數(shù)，也用于說明圖1所示設備的工作;
圖6更詳細地示出了圖1中的存貯器MEM部分。
參見圖1，圖1示出了ATM(異步傳送模式)數(shù)據包或數(shù)據單元電信系統(tǒng)，其中包括一個數(shù)字交換網絡DSN，該網絡具有例如比利時專利NO 905982(De prycker et al 2-2)所披露的模式。該數(shù)字交網絡DSN具有多個輸入端Ⅱ-ⅠIN和輸出端OI～ON，它們經輸入和輸出多路復用線路和統(tǒng)計測量設備與用戶站(未示出)耦合連接。例如，一個用戶站經一個輸入多路復用線路ML和一個具有一個輸入端Ⅰ和一個輸出端Ⅰ1的統(tǒng)計測量設備SME連接到DSN的輸入端Ⅱ。
統(tǒng)計測量設備SME包括有一個接收端口RX和一個發(fā)送端口TX，它們以串聯(lián)的形式連接在輸入端Ⅰ和輸出端Ⅰ1之間。該接收端口RX包括一個接收緩沖器RBUF，一個處理器PR，一個存貯器MEM，一個統(tǒng)計測量電路SMC和一個時鐘提取電路CEC，而該發(fā)送端口TX包含一個發(fā)送緩沖器TBUF。接收和發(fā)送緩沖器RBUF以串聯(lián)的形式連接在輸入端Ⅰ和輸出端Ⅰ1之間。處理器PPR與這些緩沖器以及統(tǒng)計測量電路SMC和存貯器MEM經通信線接通，這些通信線雖然用一根單導線表示，但事實上卻是由多根這樣的線路構成的。時鐘提取電路CEC被連接到輸入端Ⅰ，它具有一個比特時鐘輸出端BCL和一個單元時鐘輸出端CL，兩個輸出端與測量電路SMC連接。
圖2和圖3詳細地示出統(tǒng)計測量電路SMC，該電路SMC包括有一個控制電路CC，一個計數(shù)在上述線路ML上的所有單元的單元計數(shù)器CR，一個計數(shù)多路復用的單獨單元流中每一個的單元的單元計數(shù)器CCR，一個測量區(qū)間計數(shù)器MIC，一個單元速率區(qū)間計數(shù)器CRI，一個測量區(qū)間選擇寄存器MIS，譯碼器電路DEC1和DEC2，寄存器REG0～5，信任計數(shù)器CR0～3，增量寄存器IR0～14，中間存貯電路ISC0～4，加法器電路AD0～3，比較器電路CO0～5，一個D觸發(fā)器DFF，一個除法器電路DIV，門電路GC0～17，與門G0～7。
時鐘提取電路CEC的單元時鐘輸出端CL和比特時鐘輸出端BCL與具有輸出端T1～T11的控制電路CC連接，該控制電路CC按照圖示的方式控制該設備的各種電路。從設備的工作來看這種控制將會變得清楚。單元時鐘輸出端CL通過除法器電路DIV還連接到單元計數(shù)器CR的輸入端，該除法器電路能夠用1024來除。單元計數(shù)器CR包含有12個等級S0～11，這些等級的輸出端S0～11再細分為4個組S0～2，S3～5，S6～8和S9～11，每一組的三個輸出端分別與多路復用器MUX1～3的數(shù)據輸入端連接。多路復用器MUX1～3中的每一個都具有兩個由測量區(qū)間選擇寄存器MIS提供的選擇輸入端Sa和Sb。多路復用器MUX1～3的輸出端與比較器CO4的第一輸入端連接，而比較器CO4的第二輸入端與測量區(qū)間計數(shù)器MIC的輸出端連接。該比較器CO4的輸出端MTI經門GT連接到計數(shù)器MIC的增量輸入端、單元速率間隔計數(shù)器CRI的復位輸入端R、單元計數(shù)器CCR的調整輸入端，并且還連接到門G0～G3的輸入端。單元速率區(qū)間計數(shù)器CRI的輸出端連接到譯碼器電路DEC1和DEC2以及門電路GC15。
譯碼器電路DEC1能夠把在CRI的輸出端提供的4比特單元速率區(qū)間碼接下表譯成一個4-15(4-oot-of 15)增量碼J0～14，表中CRI是以十進制形式表示的。
這樣，由譯碼器DEC1提供的增量碼的二進位I0-14控制各門電路GC0～14(圖3)與增量寄存器IR0～14接通，把各增量值IN0-14提供到加法器電路AD0～3的第一輸入端。更詳細地，IR0～5，IR6～8、IR9～11和IR12～14經門電路GC0～5，GC6～8，GC9～11和GC12～14以及中間存貯電路ISO0～3分別與加法器電路AD0、AD1，AD2和AD3的第一輸入端連接。上述的加法器電路AD0～3還具有一個分別由門G0-3的輸出控制的允許輸入端(enable input)。上述加法器電路AD0～3的第二輸入端被連接到各自信任計數(shù)器CR0～3的輸出端，該信任計數(shù)器CR0～3具有一個與相應加法器電路AD0～3的一個輸出端相連的輸入端。信任計數(shù)器CR0～3中的每一個都還具有一個輸出端，每個輸出端與比較器CO0～3中各自的一個的第一輸入端連接，而比較器CO0～3的第二輸入端又分別連接到寄存器REG0-3的輸出端這些寄存器中的每一個存貯全部的1。
比較器CO0-3具有輸出AL0～3，這些輸出連同其他分別是連續(xù)的0和1的輸入信號一起被連接到多路復用器MUX4的數(shù)據輸入端，該MUX4的選擇輸入端與譯碼器電路DEC2的輸出端連接。后者能夠把在CRI的輸出端提供的4倍二進位單元區(qū)間碼CRI譯成一個6位二進位的選擇碼，該選擇碼按照下表選擇上述的輸入0，AL0～3和1中的一個，表中CRI是以十進制形式表示的
多路復用器MUX4具有一個輸出端AL，該輸出端AL經門G4與D觸發(fā)器DFF的時鐘輸入端CL連接，D觸發(fā)器DFF的數(shù)據輸入端D是連續(xù)的1，它的復位輸入端R由定時鐘脈沖T1控制。多路復用器MUX4還有一個提供一輸出信號的輸出端ALB。該輸出信號是對在AL產生的輸出信號的補充，并且用于控制門G5把比較器CO5的輸出端與CRI的增量輸入端以及CCR的復位輸入端接通。觸發(fā)器DFF具有一個狀態(tài)輸出端ST以及一個互補狀態(tài)輸出端STB，該STB經門G6被連接到單元計數(shù)器CCR的增量輸入端。
上述門電路GC15能夠在CRI的輸出端檢測碼0000的出現(xiàn)，并具有一個輸出ID，該輸出ID控制兩個門電路GC16和GC17把各自的寄存器REG4和REG5經中間存貯電路ISC4與比較器CO5的一個第一輸入端接通。該比較器CO5的第二輸入端與單元計數(shù)器CCR的輸出端連接。
因為上述的增量寄存器IR0～14存貯增量值IN0-14，可以增量值由圖3和表1得出，即-CRO在I0～5的控制下能夠被6個增量/縮減量值IN0-5中的一個增值。IN0，IN1，IN2，IN3，IN4和IN5被分別用作單元速率區(qū)間0，1，2，3，4和5至11;
-CR1在I6～7的控制下能夠被增量值IN6～8中的一個增值。IN6，IN7和IN8被分別用作單元速率區(qū)間0～4，5和6～11;
-CR2在I9～11的控制下能夠被三個增量值IN9～11中的一個增值。IN9，IN10和IN11被分別用作單元速率區(qū)間0～6，7和8～11;
-CR3在I12～14的控制下能夠被三個增量值IN12～14中的一個增殖。IN12，IN13和IN14被分別用作單元速率區(qū)間0～8，9和10～11。
在描述設備的工作過程以前，計數(shù)器CR0～3，單元速率區(qū)間CRI0～11以及步長(steps)或增量值IN0～14將通過參考圖4加以描述。
圖4中用橫座標表示單元速率CR，用縱座標(以對數(shù)刻度)表示超過該速率的高斯概率。因而，這個函數(shù)被稱作單元速率的互補((相對于1)累積高斯概率分布函數(shù)。它是由一個具有均值m＝M/A和標準偏差S＝S/A的高斯概率分布函數(shù)得出的，其中的M，S，A是用下面將要解釋的方法得到的整數(shù)值。
圖4也示出了一個階梯函數(shù)，它具有點A0至A11，并且與相對于CR的曲線CCP近似。對于這些點，單元速率分別等于0，(M-S)/A，(M-S/2)/A，……，(M+4S)/A，而相應的互補累積概率分別是PA0＝1，PA1，PA2，……，PA10，PA11＝0。在圖4中也示出了由上面提到單元速率定界的單元速率區(qū)間CRI0，CRI1，……，CRI11。在這些區(qū)間CRI0至CRI11內的單元速率的概率是P0至P11，其定義如下P0＝P(0＝＜CR＝＜(M-S)/A) (1)P1＝P〔(M-S)/A＜CR＝＜(M-S/2)/A〕 (2).
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P10＝P〔(M+7S/2)/A＜CR＝＜(M+4S)/A〕 (3)R11＝P〔CR＞(M+4S)/A〕＝0 (4)因而，上述的互補累積概率值PA0至PA11可以寫為
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).
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PA5＝P5+P6+P7+P8+P9+P10 (9).
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PA7＝P7+P8+P9+P10 (10).
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PA9＝P9+P10 (11)PA10＝P10 (12)PA11＝0 (13)以上描述的設備通過使用四個計數(shù)器CR0～3能夠監(jiān)示圖4中所示的相對CR的互補累積概率分布曲線的階梯近似值A0至A11這些計數(shù)器更特別地被分別用于監(jiān)視在點A1，A2，A3，A4，A5，A6;A7，A8;和A9，A10處的概率。按照下面所描述的，由于適當分別地選擇一相應的增量值IN0-5，IN6-8IN9-11和IN12-14，這種監(jiān)視是可能的。
對于計數(shù)器CR1，CR2和CR3，三個增量值IN6-8，IN9-11和IN12-14以相同的方法被確定，所以，下面僅詳細地描述相對CR3的IN12-14的選取。
依據一個單獨單元流的每個單元的接收，它所屬于的單元速率區(qū)間CRI0～11被測量。對于在測量時間區(qū)間的未端接收的每個單元當被測量單元速率此時屬于區(qū)間CRI0～8中的一個時，信任計數(shù)器CR3被IN12減少，當被測量單元速率此時屬于區(qū)間CRI9或CRI10時，CR3發(fā)IN13或IN14增值。很清楚，大量有效的測量之后，計數(shù)器CR3被IN12，IN13和IN14所增加或減少的時間量分別是當單元速率小于(M+3S)/A時與概率P0+P1+……+P8成比例，當單元速率是由(M+3S)/A和(M+7S/2)/A兩項之間組成時與概率P9成比例，當單元速率是由(M+7S/2)/A和(M+4S)/A兩項之間組成時與概率P10成比例。
于是該增量/縮減值IN12-14被如此這樣的確定以致上述大大量的測量之后，并假設計數(shù)器CR3是從零位置開始計數(shù))，計數(shù)器CR3再次處在零位置上。當(P0+P1……+P8)·(-IN12)+P9.IN13+P10.IN14＝0 (14)或者或者因為P0+P1+……P10＝1 (15)當〔1-(P9+P10)〕.(-IN12)+P9.IN1IN12+P10.IN14＝0 (16)或當(1-PA9).(-IN12)+P9.IN13+P10.IN14＝0 (17)例如增量值IN13和IN14被如此選擇以便P9.IN13＝P10.IN14 (18)這樣給予區(qū)間CRI10一個較大的加權(weight)。
于是關系式(17)可以寫成
-IN12+PA9.IN12+2P10.IN14＝0(19)并且可以通過適當?shù)倪x擇比率IN12/IN14得到滿足。
由此可見，根據關系式(19)，在一測量區(qū)間的末端，計數(shù)器CR3的內容是在點A9和A10處真實概率與其期望值的偏差指示。更詳細地，當沒有超過這些期望的概率時，該計數(shù)器的內容是負值或0，當至少這些概率中的一個超過它的期望值AA9或PA10時，該計數(shù)器的內容變?yōu)檎?。由于這個原因，計數(shù)器CR3可以被用于監(jiān)示在點A9和A10處的概率。
就象將要在下面描述的，當計數(shù)器CR3的內容超過一個預定信任值時，上面所說的是通過限制單元速率，從而限制這些概率超過期望值。
對于計數(shù)器CRO增量/縮減值IN0-5用這樣一種滿足下列關系式的方法來確定P0.(-IN0)+P1.(-IN1)+P2.(-IN2(-IN2)+P3.IN3+P4.IN4+(P5+P6+……+P10).IN5＝0 (20)由于能從中獲得函數(shù)CCP/CR的高斯概率分布函數(shù)的單元速率M/A周圍的對稱值，所以可得出P0＝P5+P6+……+P10 (21)P1＝P4 (22)P2＝P3 (23)以致關系式(20)滿足IN0＝IN5 (24)
IN1＝IN4 25)IN2＝IN3 (26)于是，例如增量值IN0～2被如此選取，以致P0.IN0＝P1.IN1＝P2.IN2 (27)對于這些值以及(25)和(26)那些值，關系式(20)可以寫成-3P0.IN0+P3.IN2+P4.IN1+(P5+P6+……+P10).IN0＝0 (28)因為P2＞P1＞P0 (29)所以有 IN0＞IN1＞IN2 (30)于是可以寫成IN0＝IN2+IN′0 (31)IN1＝IN2+IN′1 (32)其中IN′0和IN′1是正值。
考慮到關系式(31)和(32)，關系式(28)則變?yōu)?3P0.IN0+PA3.IN2+P4.IN′1+(P(P5+……+P10).IN′0＝0 (33)從關系式(33)再次可見計數(shù)器CR0可被用于監(jiān)示階梯A0～A11中點A3和A4處的概率，由于PA3＝1-P0-P1-P2，從而也可用于監(jiān)示在點A1.A2和A3處的概率。
結合圖5的階梯將會進一步的注意到，它有一個均值m′和一個標準偏差S′，兩者不同于該階梯所包圍的高斯概率分布函數(shù)的均值m＝M/A和標準偏差S＝S/A，實際上，值m′由下式給出
m′＝1/A〔m-s).P0+(M-S/2).P1+……+(M+4S).P10〕 (34)或 m′＝1/A〔M+0.3S〕＝M′A (35)以相似的方法可以計算出S′＝S-0.1S/A＝S′/A (36)現(xiàn)在來參考圖1，2，3，5和6對設備的工作進行描述。
與多路復用器線路ML連接的用戶站(未示出)能夠在該線路上復用多個數(shù)據單元流或比特包。同一數(shù)據流的單元屬于同一信息并通過一相同的標志被識別。每次這個用戶站想要經輸入線路ML，統(tǒng)計測量設備SME和數(shù)字交換網絡DSN以串聯(lián)方式向一個目的用戶站發(fā)送上述這樣一個數(shù)據流時，該用戶站就通過向DSN發(fā)送一個包含一個不同標志(例如L1)的通路建立(Setup)控制單元，來啟動一個實際通路操作，如果該通路建立操作獲得成功，則定義該數(shù)據單元流的各種其他參數(shù)值隨后就在被建立起來，通路上傳送。
例如，當用戶站想要發(fā)送一個具有圖5所示隨機概率分布函數(shù)的單元流時，首先確定單元速率的相應互補累積概率分布函數(shù)，而后確定包圍該相應函數(shù)的互補累積高斯概率分布函數(shù)，該高斯曲線的均值和標準偏差隨通路建立單元被發(fā)送出去。
為了使用一個階梯波近似這個互補累積高斯概率分布函數(shù)，采用上述相應圖4描述的方法，使用了具有相同增量的計數(shù)器CR0～3然而，這些計數(shù)器不能進行負計數(shù)。它們連同由均值和標準偏差確定的單元速率區(qū)間一起在圖5中示出。
由于在圖5中示出的概率值P′0，P′1，……都不大于圖4中的相應概率值P0，P1，……，所以很清楚，一個測量區(qū)間以后，計數(shù)器CR0～3中的每一個將正常地位于一個負位置上，當至少被監(jiān)視的概率中的一個被超過時，如上面所描述的，該計數(shù)器將到達一個正位置上。
當上述那樣一個通路建立控制單元被接收到測量設備SME中時，它被存貯在其接收緩沖器RBUF中，并由處理器PR處理。
當處理器發(fā)現(xiàn)涉及一個通路建立控制單元時，它就分配圖6所示存貯器MEM的一部分給帶有標志L1的信息，并且根據業(yè)務參數(shù)(traffic Pararnetevs)m和s的期望值確定下列其他參數(shù)MIS(測量區(qū)間選擇)一個2-比特區(qū)間選擇參數(shù)，以選擇4個測量時間區(qū)間中的一個，該區(qū)間有一個A＝102×2e×P3P3a個單元的持續(xù)時間，其中a＝0，1，2，3;
M帶有標志L1的單元的一個8-比特數(shù)，這樣均值m的期望值等于M/A;
S帶有標志L1的單元的一個8-比特數(shù)，這樣標準偏差s等于M/A;
處理器PR把值M-S和S/2存貯在圖6所示的存貯器MEM的上面提及的那一部分中，存貯操作之后，處理器PR控制將通路建立控制單元傳送給發(fā)送端口TX的發(fā)送緩沖器TBUF，該端口TX隨后把該控制單元傳送給數(shù)字交換網絡DSN。以與在比利時專利NO 08701481(Ⅳ.Verbiest 3)中所描述的一種方法相似的方式，在該網絡的每一級中都選擇一個輸出鏈路，并且計算一個分配式以檢查是否該控制單元和跟隨其后的同一信息的若干數(shù)據單元可能在該輸出鏈路上被多路復用。然而，由于用戶站想要用圖4曲線上的階梯來近似該曲線，所以在該分配式中使用的是上面給出的值m′和S′而不是m和s。假設按照計算，一條通向目的用戶站的實際通路被建成，則該目的用戶站向源用戶站發(fā)送一個確認單元，于是源用戶站可以開始在多路復用器線路ML上發(fā)送相應的單獨的數(shù)據單元流，在線路ML上其他單獨的數(shù)據單元流可能已經被復用。對于這種數(shù)據流，統(tǒng)計測量設備SME檢查是否它工作在由以上述方法存貯在存貯器MEM中的參數(shù)限定的業(yè)務范圍之內。
當處理器PR根據在接收端口RX的緩沖器電路RBUF中接收的一個帶有標志L1的數(shù)據單元檢測該數(shù)據存在時，它發(fā)送給存貯器MEM一個部分存貯器地址PA，該地址是包含在數(shù)據單元中的標志L1的函數(shù)。處理器還存儲修正接收數(shù)據單元的下列參數(shù)，這些參數(shù)在下面清楚的給出MIC一個指示測量區(qū)間的3-比特計數(shù)器值，在該區(qū)間期間具有標志L1的最后數(shù)據單元被接收;
CCR單元計數(shù)器CCR的內容;
CR0～3信任計數(shù)器CR0～3的內容;
CRI一個4-比特單元速率區(qū)間，用于指示12個單元速率區(qū)間CRI0至CRI11中的一個(圖5，6)。
時鐘提取電路CEC以輸入的數(shù)字單元流中提取一比特時鐘BCL和一單元時鐘CL，并且將BCL和CL一同送到控制電路CCC，控制電路CC響應，由此在它的輸出端T1至T11提供一組11個連續(xù)無重疊的定時脈沖T1至T11(未示出)，該組脈沖覆蓋了一個與被接收數(shù)據單元的持續(xù)時間相等的期間并且它被用于控制上面已經提到的SMC的各種電路。
由于單元時鐘信號CL還被提供給實現(xiàn)除1024的除法器電路DIV。所以每計數(shù)個1024個單元，有效時鐘信號CL就使單元計數(shù)器CR增加1。
由于輸入單元流的比特率等于600兆比特/秒(600M bits/s)以及這些單元具有280比特的長度。所以BCL和CL分別等于600兆比特/秒和2.14兆比特/秒。在這種情況下，每個單元都有一個466.67ns(毫微秒)的持續(xù)時間，并且T1至T11每個都具有該值1/11的持續(xù)時間。現(xiàn)在來研究用定時脈沖T1至T11對SMC的控制定時脈沖T1處理器PR把來自存貯器MEM的參數(shù)MIC，MIS和CCR裝到SMC的標有相同名稱的電路上。假設該MIS等于01，則用以控制多路受用器MUX1～3的測量區(qū)間選擇寄存器MIS的輸出端Sa和Sb將分別是0和1，這樣只有計數(shù)器CR的級S3，S4和S5的輸出端S3，S4和S5與相關的比較器CO4連接。這意味著計數(shù)器CR和多路復用器MUY1～3被用來提供測量區(qū)間的連續(xù)的標識，而每個測量區(qū)間都具有一個1024×8數(shù)據單元的持續(xù)時間。識別最后測量時間區(qū)間(在該時間區(qū)間星間，帶有標志L1的一個數(shù)據單元被接收)的3-比特值MIC被提供給比較器CO4。最終，單元計數(shù)器值CCR提供給比較器CO5。
利用定時脈沖T1還可以使D觸發(fā)器復位。這樣該觸發(fā)器的狀態(tài)輸出信號ST進入狀態(tài)0，它表明帶有標志L1的單元原則上被允許進一步傳送。
定時脈沖T2處理器PR把來自存貯器MEM的單元速率區(qū)間值CRI和信任值CR0裝到SMC的標有相同名稱的電路CRI和CRO上。于是比較器CO4被允許工作以便用于識別最后測量區(qū)間(在該區(qū)間期間一個帶有標志L1的數(shù)據單元被接收)的3-比特值MIC與存貯在計數(shù)器CR的級S3，S4和S5中的值進行比較，并且用于構成測量時間區(qū)間(在該區(qū)間期間，數(shù)據單元被處理)的標識的3-比特值MIC被接收。如果兩個被比較的標識等于輸出信號，則CO4的MMTI是0。在這種情況下，MIC是當前測量區(qū)間的標識。反之，當兩被比較的標識與輸出不同，則MTI是1，它表示該測量區(qū)間已經消逝并且該值MIC必須被修正。
定時脈沖T3處理器PR把來自存貯器MEM的值M-S和S/2存入各自的寄存器REG4和REG5。并且使得譯碼器電路DEC1和DEC2工作。從而譯碼器按照表1將單元速率區(qū)間CRI譯成15-比特增量碼I0～14。這樣，在每一組GC0～5，GC6～8，GC9～11和GC12～14(圖3)中的一個門電路便被允許工作。
定時脈沖T4處理器PR使得門電路GC15工作，于是該門電路檢查單元速率區(qū)間CRI是否是0或者不是，在前者的情況，GC15的輸出ID是0，反之，在后者的情況，該輸出ID是1。結果，門電路GGC16或GC17工作，從而存貯在REG4或REG5中的值M-S或S/2被存貯在與比較器CO5相關的中間存貯電路ISC4中。
處理器PR還將來自存貯器MEM的信任值CR3裝入標有相同名稱的CR3。
此外，如果比較器CO4的輸出MTI是1，它指示該測量時間區(qū)間已消逝，則處理器PR執(zhí)行下列的功能-經門G7存貯在計數(shù)器MIC中的測量區(qū)間的標識被增值1，以便該計數(shù)器然后存貯新區(qū)間的標識;
-經同一門G7單元計數(shù)器CCR的置位輸入端S被觸發(fā)，從而該計數(shù)器進入位置1。于是在新的測量區(qū)間期間第一單元的接收被記錄;
-最終，還經同一門G7，單元速率區(qū)間計數(shù)器CRI由于其復位輸入端R被觸發(fā)而變位。于是，該計數(shù)器CRI指示該第一單元速率區(qū)間的標識000。
定時脈沖T5處理器PR把來自存貯器MEM的信任值CR2裝入標有相同標號的信任計數(shù)器CR2，并且使與加法器電路AD3相關的中間存貯電路ISC3工作。這樣存貯在增量寄存器IR12～14中的增量值IN12-14中的一個經GC12-14被轉入中間存貯電路ISC3。
定時脈沖T6處理器PR把來自存貯器MEM的信任值CR1裝入標有相同標號的信任計數(shù)器CR1，并且使與加法電電路AD2相關的中間存貯電路ISC2工作。這樣存貯在增量寄存器IR9～11中的增量值IN9-11中的一個被轉入中間存貯電路ISC2。
門G3的一個輸入端T6也被觸發(fā)，以便如果測量區(qū)間已經消逝，此時MTI為1，則使加法器AD3工作。從而，該加法器把存貯在ISC3中的增量值與存貯在CR3中的信任值相加，相加的結果被存入CR3。然而，如果該相加操作超過一預定的正信任值，例如當AD3溢出，則它將把CR3的內容變成全1。
最后，在時間區(qū)間T6期間，比較器CO3比較CR3和存貯全1的REG3中的內容，并且產生一個輸出信號AL3，若比較結果相同，則AL3為1，否則為0。這意味著當加法器電路AD3已經檢測到一個溢出發(fā)生時，該AL3為1。
定時脈沖T7處理器PR把存入CR3中的信任值CR3裝回存貯器MEM，并進一步使分別與加法器電路AD1和AD0相關聯(lián)的中間存貯電路ISC1和ISC0工作。于是存入增量寄存器IR6～8中的增量值中的一個和存入增量寄存器IR0～5中的增量值中的一個經GC6～8和GC0～5被分別轉入中間存貯電路ISC1和ISC0。門G2的輸入端TT也被觸發(fā)，以便如果測量區(qū)間已經消逝，此時CO4的輸出MTI為1，則使得加法器AD2工作。該AD2以及CO2，REG2的工作過程與上面介紹的AD3，CO3，REG3的工作過程是相似的。這意味著當AD2已經檢測到一個溢出發(fā)生時，輸出AL2為1。
定時脈沖T8處理器PR把存入CR2的信任值CR2裝回存貯器MEM。由于門G0和G1的輸入端T8被觸發(fā)，所以如果測量區(qū)間已經消逝，此時CO4的輸出MTI為1，則使得加法器AD0和AD1工作。AD0和AD1以及CO0，REG0和CO1的工作過程與上面介紹的AD3，CO3，REG3的工作過程相似。從而，當AD0或AD1已經分別地檢測到一個溢出發(fā)生時，輸出AL2或AL3為1。
定時脈沖T9處理器PR把存入CR1的信任值CR1裝回存貯器MEM，并且使多路復用器MUX4工作。結果和下面所述根據上面的表2得出-如果單元速率區(qū)間CR1是0，1或2，則該多路復用器的輸入端0連接到輸出端AL;
-如果CRI是3或4，則AL0連接到AL;
-如果CRI是5或6，則AL1連接到AL;
-如果CRI是7或8，則AL2連接到AL;
-如果CRI是9或10，則AL3連接到AL;
-如果CRI是11，則1連接到AL;
比較器CO5也被啟動工作，以便它把存入CCR的單元計數(shù)器值或與M-S或S/2的值進行比較，但這取決于存貯在CRI中的單元速率區(qū)間分別是區(qū)間0或區(qū)間1～10中的一個。如果被比較的兩個值相等，則指示這樣一個事實，即單元區(qū)間已經消逝。在這種情況下，并且當輸出端AL為0或ALB為1時，單元速率區(qū)間計數(shù)器CRI經門G5被增值1。此外，單元計數(shù)器CCR經同一門G5也被復位，以便開始一個新的計數(shù)。
定時脈沖T10處理器PR把存入CR0的信任值CR0裝回存貯器MEM。在T10的第一部分，如果輸出端AL為1，則它經門G4使D觸發(fā)器處于1-狀態(tài)。因此，狀態(tài)輸出端ST此時為1，它向處理器表明被接收的單元將被放棄(be dropptd)。反之，如果狀態(tài)輸出端ST保持0-狀態(tài)，或STB處于1-狀態(tài)，那么在T10的第二部分期間，該處理器PR經門G6使單元計數(shù)器CCR增值1。
定時脈沖T11處理器PR把參數(shù)MIC，MIS和CCR的值存回存貯器MEM。
由以上描述很清楚，在帶有標記L1的每個單元被接收之后，由測量電路SMC執(zhí)行下列的操作-通過MUX1～3。CO4，MIC檢查由單元計數(shù)器CR提供的當前的測量區(qū)間是否是新的。這是通過被鎖定的CO4的輸出MTI分別是0或1來指示的;
-對于存貯在CRI中的在前的單元速率區(qū)間CRI，通過DEC1為每個計數(shù)器CR0～3確定增量值I0～14，并通過DEC2選擇MUX4的輸入端0，AL0～3，1中的一個;
-如果測量區(qū)間是一個新的區(qū)間，則由MIC對其計數(shù)，單元速率區(qū)間CRI被設置為等于0，并且新單元由CCR計數(shù)。反之，如果該測量區(qū)間與在前的一個MIC一樣，則CRI和CCR不被改變。此外，在這兩種情況中，通過GC15來檢查CRI是否是0，并且M-S或S/2被相應地寄存在ISC4中;
-如果測量區(qū)間是一個新的，則屬于計數(shù)器CR0～3的上述的增量值與已經存貯在其中的信任值通過各自的加法器AD0～3相加。然后，通過電路CO0～3，REG0～3檢查這些計數(shù)器中的一個或多個是否達到一個預定的正信任值，在上述的情況下，相應的輸出AL0～3被觸發(fā);
-依據由DEC2預先選擇的單元速率區(qū)間CRI，多路復用器MUX4把輸入端0，AL0～3，和1連接到它的輸出端AL更詳細地，如果單元速率區(qū)間是0，1或2;3或4;5或6;7或8;9或10;11，則0，AL0，AL1，AL2，AL3和1被連接到AL。當CR0～3溢出時，以這種方法單元僅被放棄，并且單元速率分別地比M/A，(M+S)/A，(M+2S)/A和(M+3S)/A高。如果AL被觸發(fā)，則狀態(tài)位ST變成1，它指示接收到的單元必須被放棄。反之，當AL沒被觸發(fā)(或ALB＝1)并且當若干等于M-S或S/2的單元被計數(shù)以指示該單元速率區(qū)間的末端時，單元速率計數(shù)器CRI被增值1，以便指示一個新的單元速率區(qū)間，并且單元計數(shù)器CCR被復位。以便能夠開始新的計數(shù)-當狀態(tài)位ST不起作用時(STB＝1)。以指示沒有單元必須被放棄時，該計數(shù)器CCR被增值。
由以上描述可清楚地看到，對于一個單獨單元流的每個接收到的單元，單元速率區(qū)間被確定。在這種測量的功能中，信任計數(shù)器CR0-3在每一測量區(qū)間的末端被增值或被減值。當這樣的一個計數(shù)器超過一預定信任值時并且同時當該單元速率比一預定的單元速率高時，該單元就被放棄。
盡管與具體裝置相結合的本發(fā)明的原理已經在上面進行了描述，但是，僅通過實施例的方法所作的這種描述對本發(fā)明的范圍并沒有限制，這一點是不言而喻的。
權利要求
1.用于確定一個變量(CR)的統(tǒng)計參考值的統(tǒng)計測量設備，其特征在于它包括用于至少在每個測量區(qū)間(MAI的末端測量上述變量(CR)值(CRI0～11)的裝置(REG4～5，GC16～17，ISC4，C05，CCR)和用于然后按照一個步長(IN12～14)步進一個計數(shù)器(CR3)的裝置，該步長是此時被測量值(CRI0～8，9，10)的函數(shù)，若干個步長被如此確定以致多個時間區(qū)間之后，上述計數(shù)器(CR3)用一位置指示概率的偏差(與一個或多個期望值(PA9，PA10)超過上述變量(CR)的相應預定值[(M+3S)/A，(M+7S/2)/A]。
2.根據權利要求1的統(tǒng)計測量設備，其特征在于上述變量的上述預定值〔(M+3S)/A，(M+7S/2)/A〕分離成多個區(qū)間(CRI0～8，9，10)，不同的上述計數(shù)器步長(IN112～13～14)值被分配給這些區(qū)間，上述測量裝置通過確定上述變量所屬于的區(qū)間來測量該變量，并且上述計數(shù)器的位置指示概率的偏差(與期望值)超過上述變量(CR)的上述預定值〔(M+3S)/A，(M+7S/2)A〕。
3.根據權利要求2的統(tǒng)計測量設備，其特征在于上述計數(shù)器(CR3)從一方向或另一方向步進，該方向取決于上述變量的被測量，而該被測值屬于上述變量(CR)的上述預定值〔(M+3S)/A，(M+7S/2)/A〕中的一個挑選值〔M+3S)/A〕一側的區(qū)間(CRI0～8)或另一側的區(qū)間(CRI9-10)。
4.根據權利要求3的統(tǒng)計測量設備，其特征在于上述變量(CR)的值大于上述變量(CR)的上述挑選值〔(M+3S)/A〕，上述的步長是正的，并且隨著上述變量(CR)值的增加而增長。
5.根據權利要求1的統(tǒng)計測量設備，其特征在于它進一步包括與上述計數(shù)器(CR3)相關的，其上述計數(shù)器達到最大允許偏差的指示位置時能夠檢測的裝置(REG3，CO3)，和與上述檢測裝置(REG3，CO3)耦合的，當上述檢測裝置(REG3，CO3)已經檢測到上述最大允許偏差時，通過改變上述變量的值來減少上述偏差，從而減少上述概率的裝置(MUX4，DFF，PR)。
6.根據權利要求2的統(tǒng)計測量設備，其特征在于它包括多個上述的計數(shù)器(CR0～3)，能夠執(zhí)行不同的步長組(IN0～5，IN6～8，IN9～11，IN12～14)，該步長組被分配給不同的區(qū)間組(CRI0，1，3，4，5-10;0～4，5，6，～10;0～6，7，8～10;0～8，9，10)，并且所有上述組的區(qū)間被上述變量(CR)的連續(xù)預定值〔CM-S)/A(M-S/2)/A，……〕所分隔。
7.根據權利要求3和6的統(tǒng)計測量設備，其特征在于它包括多個檢測裝置(REG0，CO0至REG3，CO3)，每個檢測裝置分別對應上述計數(shù)器(CR0～3)中的一個，用于當該計數(shù)器達到到一個最大允許偏差的指示位置時的檢測，和耦合到上述檢測裝置的裝置(MUX4，DFF)，用于當至少一個上述的檢測裝置已經檢測到一個最大允許偏差時和當此時該變量具有一個超過挑選的預定值〔M/S，(M+S)/A，(M+2S)/A，(M+3S)/A〕的值時，通過改變上述變量來減少所說的偏差。
8.根據權利要求1的統(tǒng)計測量設備，其特征在于上述期望的概率是服從上述變量的一個互補(相比于1)累積高斯概率分布函數(shù)的那些概率。
9.確定一個變量的概率分布函數(shù)的統(tǒng)計參數(shù)值并由此把上述被測值實際地限制在一個期望值的統(tǒng)計測量設備，其特征在于對于至少一個該變量的預定值，該設備能夠確定概率超過該預定值，并由此把上述被測概率限制到一個期望值。
10.具有多個用戶站的電信交換系統(tǒng)，這些用戶站通過一個統(tǒng)計測量設備耦合連接到一個交換網絡，其特征在于上述的設備是根據權利要求1至9中任何一個所述的設備，變量是由至少上述用戶站中的一個產生的一個單元流的單元速率。
11.根據權利要求10的電信交換系統(tǒng)，其特征在于為了能夠發(fā)送一個其單元速率具有一個隨機概率分布函數(shù)的單元流，一個用戶站把該單元速率的互補(相對于1)累積高斯概率分布函數(shù)的均值(m)和標準偏差(s)的值傳送給上述交換網絡，上述互補累積高斯概率分布函數(shù)包圍從上述隨機概率分布函數(shù)得到的單元速率的互補累積概率分布函數(shù)。
12.根據權利要求11的電信交換系統(tǒng)，其特征在于上述的交換網絡根據來自上述用戶站的上述均值和標準偏差，計算由上述統(tǒng)計測量設備近似的單元速率的一個階梯概率分布函數(shù)的均值(m′)和標準偏差(s′)的值，并在一個線路(link)分配式中使用這些值，以該分配式為基礎上述單元流被允許在上述網絡的一個輸出線路上多路復用。
13.根據權利要求10的電信交換系統(tǒng)，其特征在于對于多個單元流上述統(tǒng)計測量設備以多路復用的方式被使用，并且該設備包括一個存貯器(MEM)，用于暫存在上述設備的多路復用電路(MIS，MIC、CCR、CR0～3)中使用的數(shù)據。
全文摘要
在一電信交換系統(tǒng)中使用的測量設備(SMC)，用以檢查在同一線路上多路復用的多個單獨信息單元流中的每一個的單元速率是否保持在允許它多線復用的范圍內。為此目的，對于多個單元速率該設備在每一測量區(qū)間(MTI)的末端檢查超過這些單元速率的期望概率是否被超過。在超過的情況下，通過放棄單元來限制該單元速率。這樣的一個期望的單元速率的互補(相對于L)累積概率分布函數(shù)是用一個階梯波函數(shù)近似的。
文檔編號H04J3/16GK1052981SQ89109409
公開日1991年7月10日 申請日期1989年12月20日 優(yōu)先權日1989年12月20日
發(fā)明者皮特·弗蘭茨·阿迪拉德·瓊斯, 威廉·J·A·沃比斯特 申請人:阿爾卡特股份公司