![As shown earlier, the Banyan switch is internally block-
ing. However, the Banyan switch possesses an interesting
feature. Namely, internal blocking can be avoided if the
cells arriving at the Banyan switch’s input ports are sorted
in ascending order by their destination addresses. The
Batcher–Banyan switch takes advantage of this fact and
uses the Batcher soring network to sort the cells, thereby
making the Batcher–Banyan switch internally nonblock-
ing. The Starlite switch, designed by Bellcore, is based on
the Batcher–Banyan architecture (16).
Crossbar Switches. The crossbar switch interconnects N
inputs and N outputs into a fully meshed topology; that is,
there are N2
cross points within the switch (14). (See
Fig. 12.) Because it is always possible to establish a con-
nection between any arbitrary input and output pair, inter-
nal blocking is impossible in a crossbar switch.
The architecture of the crossbar switch has some advan-
tages. First, it uses a simple two-state cross-point switch
(open and connected state), which is easy to implement.
Second, the modularity of the switch design allows simple
expansion. One can build a larger switch by simply adding
more cross-point switches. Lastly, compared to Banyan-
based switches, the crossbar switch design results in low
transfer latency, because it has the smallest number of
connecting points between input and output ports. One
disadvantage to this design, however, is the fact that it
uses the maximum number of cross points (cross-point
switches) needed to implement an N N switch.
The knockout switch by ATT Bell Labs is a nonblock-
ing switch based on the crossbar design (17,18). It has N
inputs and N outputs and consists of a crossbar-based
switch with a bus interface module at each output (Fig. 12).
Nonblocking Buffered Switches
Although some switches such as Batcher–Banyan and
crossbar switches are internally nonblocking, two or
more cells may still contend for the same output port in a
nonblocking switch, resulting in the dropping of all but one
cell. In order to prevent such loss, the buffering of cells by
the switch is necessary. Figure 13 illustrates that buffers
may be placed (1) in the inputs to the switch, (2) in the
outputs to the switch, or (3) within the switching fabric
itself, as a shared buffer (14). Some switches put buffers in
both the input and output ports of a switch.
The first approach to eliminating output contention is to
place buffers in the output ports of the switch (14). In the
worst case, cells arriving simultaneously at all input ports
can be destined for a single output port. To ensure that no
cells are lost in this case, the cell transfer must be per-
formed at N times the speed of the input links, and the
switch must be able to write N cells into the output buffer
during one cell transmission time. Examples of output
buffered switches include the knockout switch by ATT
Bell Labs, the Siemens Newbridge MainStreetXpress
switches, the ATML’s VIRATA switch, and Bay Networks’
Lattis switch.
The second approach to buffering in ATM switches is to
place the buffers in the input ports of the switch (14). Each
input has a dedicated buffer, and cells that would otherwise
be blocked at the output ports of the switch are stored in
input buffers. Commercial examples of switches with input
buffers as well as output buffers are IBM’s 8285 Nways
switches, and Cisco’s Lightstream 2020 switches.
A third approach is to use a shared buffer within the
switch fabric. In a shared buffer switch, there is no buffer at
the input or output ports (14). Arriving cells are immedi-
ately injected into the switch. When output contention
happens, the winning cell goes through the switch, while
the losing cells are stored for later transmission in a shared
buffer common to all of the input ports. Cells just arriving at
the switch join buffered cells in competition for available
outputs. Because more cells are available to select from, it is
possible that fewer output ports will be idle when using the
shared buffer scheme. Thus, the shared buffer switch can
achieve high throughput. However, one drawback is that
cells may be delivered out of sequence because cells that
arrived more recently may win over buffered cells during
contention (19). Another drawback is the increase in the
number of input and output ports internal to the switch.
The Starlite switch with trap by Bellcore is an example of
the shared buffer switch architecture (16). Other examples
of shared buffer switches include Cisco’s Lightstream 1010
switches, IBM’s Prizma switches, Hitachi’s 5001 switches,
and Lucent’s ATM cell switches.
CONTINUING RESEARCH IN ATM NETWORKS
ATM is continuously evolving, and its attractive ability to
support broadband integrated services with strict quality of
service guarantees has motivated the integration of ATM
and existing widely deployed networks. Recent additions to
ATM research and technology include, but are not limited
to, seamless integration with existing LANs [e.g., LAN
emulation (20)], efficient support for traditional Internet
IP networking [e.g., IP over ATM (21), IP switching (22)],
and further development of flow and congestion control
Figure 11. Batcher–Banyan switch.
Figure 12. A knockout (crossbar) switch.
ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS 9](https://image.slidesharecdn.com/88948-250726172127-73f22005/85/Wiley-Encyclopedia-of-Computer-Science-and-Engineering-5-Volume-Set-1st-Edition-Benjamin-W-Wah-17-320.jpg)
![algorithms to support existing data services [e.g., ABR flow
control (12)]. Research on topics related to ATM networks is
currently proceeding and will undoubtedly continue to
proceed as the technology matures.
BIBLIOGRAPHY
1. CCITT Recommendation I-Series. Geneva: International Tele-
phone and Telegraph Consultative Committee.
2. J. B. Kim, T. Suda and M. Yoshimura, International standar-
dization of B-ISDN, Comput. Networks ISDN Syst., 27: 1994.
3. CCITT Recommendation G-Series. Geneva: International Tel-
ephone and Telegraph Consultative Committee.
4. ATM Forum Technical Specifications [Online]. Available www:
www.atmforum.com
5. Report of ANSI T1S1.5/91-292, Simple and Efficient Adapta-
tion Layer (SEAL), August 1991.
6. Report of ANSI T1S1.5/91-449, AAL5—A New High Speed
Data Transfer, November 1991.
7. CCITT Recommendation Q-Series. Geneva: International Tel-
ephone and Telegraph Consultative Committee.
8. J. Bae and T. Suda, Survey of traffic control schemes and
protocols in ATM networks, Proc. IEEE, 79: 1991.
9. B. J. Vickers et al., Congestion control and resource manage-
ment in diverse ATM environments, IECEJ J., J76-B-I (11):
1993.
10. J. S. Turner, New directions in communications (or which way
to the information age?), IEEE Commun. Mag., 25 (10): 1986.
11. G. Gallassi, G. Rigolio, and L. Fratta, ATM: Bandwidth
assignment and bandwidth enforcement policies. Proc.
GLOBECOM’89.
12. ATM Forum, ATM Forum Traffic management specification
version 4.0, af-tm-0056.000, April 1996, Mountain View, CA:
ATM Forum.
13. Quantum Flow Control version 2.0, Flow Control Consortium,
FCC-SPEC-95-1, [Online], July 1995. http://www.qfc.org
14. Y. Oie et al., Survey of switching techniques in high-speed
networks and their performance, Int. J. Satellite Commun., 9:
285–303, 1991.
15. M. De Prycker and M. De Somer, Performance of a service
independent switching network with distributed control, IEEE
J. Select. Areas Commun., 5: 1293–1301, 1987.
16. A. Huang and S. Knauer, Starlite: A wideband digital switch.
Proc. IEEE GLOBECOM’84, 1984.
17. K. Y. Eng, A photonic knockout switch for high-speed packet
networks, IEEE J. Select. Areas Commun., 6: 1107–1116, 1988.
18. Y. S. Yeh, M. G. Hluchyj, and A. S. Acampora, The knockout
switch: A simple, modular architecture for high-performance
packet switching, IEEE J. Select. Areas Commun., 5: 1274–
1283, 1987.
19. J. Y. Hui and E. Arthurs, A broadband packet switch for
integrated transport, IEEE J. Select. Areas Commun., 5:
1264–1273, 1987.
20. ATM Forum, LAN emulation over ATM version1.0. AF-LANE-
0021, 1995, Mountain View, CA: ATM Forum.
21. IETF, IP over ATM: A framework document, RFC-1932, 1996.
22. Ipsilon Corporation, IP switching: The intelligence of
routing, The Performance of Switching [Online]. Available
www.ipsiolon.com
TATSUYA SUDA
University of California, Irvine
Irvine, California
Figure 13. Nonblocking buffered
switches.
10 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS](https://image.slidesharecdn.com/88948-250726172127-73f22005/85/Wiley-Encyclopedia-of-Computer-Science-and-Engineering-5-Volume-Set-1st-Edition-Benjamin-W-Wah-18-320.jpg)
![improvements in memory size, clock speeds, functionality,
and overall computer performance.
Personal Computers
Landau (1) defines personal computers as electronic
machines that can be owned and operated by individuals
for home and business applications such as word proces-
sing, games, finance, and electronic communications.
Hamacher et al. (3) explain that rapidly advancing very
large-scale integrated circuit (VLSI) technology has
resulted in dramatic reductions in the cost of computer
hardware. The greatest impact has been in the area of small
computing machines, where it has led to an expanding
market for personal computers.
The idea of a personally owned computer is fairly new.
The computational power available in handheld toys today
was only available through large, costly computers in
the late 1950s and early 1960s. Vendors such as Atari,
Commodore, and Compaq made simple computer games
household items. Performance improvements in memory,
throughput, and processing power by companies such as
IBM, Intel, and Apple made facilities such as spreadsheets
for home budgets, automated tax programs, word proces-
sing, and three-dimensional virtual games common house-
hold items. The introduction of Microsoft’s Disk Operating
System (DOS) and Windows has also added to the accep-
tance of the personal computers through access to software
applications. Improvements in computer technology offer
continual improvements, often multiple times a year. The
durability and portability of these computers is beginning
to allow them to replace specialized aircraft computers
that had strict weight, size, power, and functionality
requirements.
AVIONICS
In the early years of aircraft flight, technological innovation
was directed at improving flight performance through
rapid design improvements in aircraft propulsion and
airframes. Secondary development energies went to areas
such as navigation, communication, munitions delivery,
and target detection. The secondary functionality of
aircraft evolved into the field of avionics. Avionics now
provides greater overall performance and accounts for a
greater share of aircraft lifecycle costs than either propul-
sion or airframe components.
Landau (1) definesavionics [avi(ation) þ (electr)onics] as
the branch of electronics dealing with the development and
use of electronic equipment in aviation and astronautics.
The field of avionics has evolved rapidly as electronics has
improved all aspects of aircraft flight. New advances in
these disciplines require avionics to control flight stability,
which was traditionally the pilot’s role.
Aircraft Antennas
An important aspect of avionics is receiving and transmit-
ting electromagnetic signals. Antennas are devices for
transmitting and receiving radio-frequency (RF) energy
from other aircraft, space applications, or ground applica-
tions. Perry and Geppert (4) illustrate the aircraft electro-
magnetic spectrum, influenced by the placement and usage
of numerous antennas on a commercial aircraft. Golden (5)
illustrates simple antenna characteristics of dipole, horn,
cavity-backed spiral, parabola, parabolic cylinder, and
Cassegrain antennas.
Radiation pattern characteristics include elevation and
azimuth. The typical antenna specifications are polariza-
tion, beam width, gain, bandwidth, and frequency limit.
Computers are becoming increasingly important for the
new generation of antennas, which include phased-array
antennas and smart-skin antennas. For phased-array
antennas, computers are needed to configure the array
elements to provide direction and range requirements
between the radar pulses. Smart-skin antennas comprise
the entire aircraft’s exterior fuselage surface and wings.
Computers are used to configure the portion of the aircraft
surface needed for some sensor function. The computer also
handles sensor function prioritization and deinterleaving
of conflicting transmissions.
Aircraft Sensors
Sensors, the eyes and ears of an aircraft, are electronic
devices for measuring external and internal environmental
conditions. Sensors on aircraft include devices for sending
and receiving RF energy. These types of sensors include
radar, radio, and warning receivers. Another group of
sensors are the infrared (IR) sensors, which include lasers
and heat-sensitive sensors. Sensors are also used to mea-
sure direct analog inputs; altimeters and airspeed indica-
tors are examples. Many of the sensors used on aircraft
have their own built-in computers for serving their own
functional requirements such as data preprocessing, filter-
ing, and analysis. Sensors can also be part of a computer
Figure 1. Typical aircraft central computer.
2 AIRCRAFT COMPUTERS](https://image.slidesharecdn.com/88948-250726172127-73f22005/85/Wiley-Encyclopedia-of-Computer-Science-and-Engineering-5-Volume-Set-1st-Edition-Benjamin-W-Wah-20-320.jpg)
![foot pedal movements. Today, hydraulic control, the use of
fluids for activation, is typical. Aircraft control surfaces are
connected to stick and foot pedals through hydraulic lines.
Pistons in the control surfaces are pushed or pulled by
associated similar pistons in the stick or foot pedal. The
control surfaces move accordingly.
Electronic control is the use of electronic devices, such as
motors or relays, to regulate a system. A motor is turned on
by a switch, and it quickly changes control surfaces by
pulling or pushing a lever on the surface. Automatic control
is a system-initiated control, which is a system-initiated
response to a known set of environmental conditions. Auto-
matic control was used for early versions of automatic pilot
systems, which tied flight control feedback systems to
altitude and direction indicators. The pilot sets his desired
course and altitude, which is maintained through the flight
control’s automatic feedback system.
To understand the need for computers in these control
techniques, it is important to note the progression of the
complexity of the techniques. The earliest techniques con-
nected the pilot directly to his control surfaces. As the
aircraft functionality increased, the pilot’s workload also
increased, requiring his (or his aircrew’s) being free to
perform other duties. Additionally, flight characteristics
became more complex, requiring more frequent and instan-
taneous control adjustments. The use of computers helped
offset and balance the increased workload in aircraft. The
application of computers to flight control provides a means
for processing and responding to multiple complex flight
control requirements.
Aircraft Computer Hardware
For aircraft computers, hardware includes the processors,
buses, and peripheral devices inputting to and outputting
from the computers. Landau (1) defines hardware as appa-
ratus used for controlling a spacecraft; the mechanical,
magnetic, and electronic design, structure, and devices of
a computer; and the electronic or mechanical equipment
that uses cassettes, disks, and so on. The computers used
on an aircraft are called processors. The processor takes
inputs from peripheral devices and provides specific com-
putational services for the aircraft.
There are many types and functions of processors on an
aircraft. The most obvious processor is the central compu-
ter, also called the mission computer. The central computer
provides direct control and display to the aircrew. The
federated architecture (discussed in more detail later) is
based on the central computer directing the scheduling and
tasking of all the aircraft subsystems. Other noteworthy
computers are the data processing and signal processing
computers of the radar subsystem and the computer of the
inertial navigation system. Processors are in almost every
component of the aircraft. Through the use of an embedded
processor, isolated components can perform independent
functions as well as self-diagnostics.
Distributed processors offer improved aircraft perfor-
mance and, in some cases, redundant processing capability.
Parallel processors are two or more processors configured
to increase processing power by sharing tasks. The
workload of the shared processing activity is distributed
among the pooled processors to decrease the time it takes to
form solutions. Usually, one of the processors acts as the
lead processor, or master, while the other processor(s) act
as slave(s). The master processor schedules the tasking and
integrates the final results, which is particularly useful on
aircraft in that processors are distributed throughout the
aircraft. Some of these computers can be configured to be
parallel processors, offering improved performance and
redundancy. Aircraft system redundancy is important
because it allows distributed parallel processors to be
reconfigured when there is a system failure. Reconfigur-
able computers are processors that can be reprogrammed
to perform different functions and activities. Before com-
puters, it was very difficult to modify systems to adapt to
their changing requirements. A reconfigurable computer
can be dynamically reprogrammed to handle a critical
situation, and then it can be returned to its original
configuration.
Aircraft Buses
Buses are links between computers (processors), sensors,
and related subsystems for transferring data inputs and
outputs. Fink and Christiansen (8) describe two primary
buses as data buses and address buses. To complete the
function of an MPU, a microprocessor must access memory
and peripheral devices, which is accomplished by placing
data on a bus, either an address bus or a data bus, depend-
ing on the function of the operation. The standard 16-bit
microprocessor requires a 16-line parallel bus for each
function. An alternative is to multiplex the address or
data bus to reduce the number of pin connections. Common
buses in aircraft are the Military Standard 1553 Bus (Mil-
Std-1553) and the General-Purpose Interface Bus (GPIB),
which is the IEEE Standard 488 Bus.
Aircraft Software
Landau (1) defines software as the programs, routines, and
so on for a computer. The advent of software has provided
great flexibility and adaptability to almost every aspect of
life, which is especially true in all areas of aerospace
sciences, where flight control, flight safety, in-flight enter-
tainment, navigation, and communications are continu-
ously being improved by software upgrades.
Operation Flight Programs. An operational flight pro-
gram (OFP) is the software of an aircraft embedded com-
puter system. An OFP is associated with an aircraft’s
primary flight processors, including the central computer,
vertical and multiple display processors, data processors,
signal processors, and warning receivers. Many OFPs in
use today require dedicated software integrated support
environments toupgrade and maintain them asthe mission
requirements of their parent aircraft are modified. The
software integrated support environment [also called avio-
nics integrated support environment (AISE), centralized
software support activity (CSSA), and software integration
laboratory (SIL)] not only allows an OFP to be updated and
maintained, but also provides capabilities to perform unit
AIRCRAFT COMPUTERS 5](https://image.slidesharecdn.com/88948-250726172127-73f22005/85/Wiley-Encyclopedia-of-Computer-Science-and-Engineering-5-Volume-Set-1st-Edition-Benjamin-W-Wah-23-320.jpg)
Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering 5 Volume Set 1st Edition Benjamin W. Wah
- 1. Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering 5 Volume Set 1st Edition Benjamin W. Wah - PDF Download (2025) https://ebookultra.com/download/wiley-encyclopedia-of-computer- science-and-engineering-5-volume-set-1st-edition-benjamin-w-wah/ Visit ebookultra.com today to download the complete set of ebooks or textbooks
- 2. Here are some recommended products for you. Click the link to download, or explore more at ebookultra.com Wiley Encyclopedia of Forensic Science Five Volume Set 1st Edition Allan Jamieson https://ebookultra.com/download/wiley-encyclopedia-of-forensic- science-five-volume-set-1st-edition-allan-jamieson/ Encyclopedia of Environment and Society 5 Volume Set 1st Edition Paul Robbins https://ebookultra.com/download/encyclopedia-of-environment-and- society-5-volume-set-1st-edition-paul-robbins/ Encyclopedia of Ecology Five Volume Set Volume 1 5 1st Edition S.E. Jorgensen https://ebookultra.com/download/encyclopedia-of-ecology-five-volume- set-volume-1-5-1st-edition-s-e-jorgensen/ Junior Worldmark Encyclopedia of Physical Geography 5 Volume Set 1st Edition Susan B. Gall https://ebookultra.com/download/junior-worldmark-encyclopedia-of- physical-geography-5-volume-set-1st-edition-susan-b-gall/
- 3. Encyclopedia of Membrane Science and Technology 3 Volume Set 1st Edition Hoek M.V. Erik https://ebookultra.com/download/encyclopedia-of-membrane-science-and- technology-3-volume-set-1st-edition-hoek-m-v-erik/ Encyclopedia of Imaging Science Technology 2 volume set 1st Edition Joseph P. Hornak https://ebookultra.com/download/encyclopedia-of-imaging-science- technology-2-volume-set-1st-edition-joseph-p-hornak/ Encyclopedia of Grain Science Three Volume Set Vol 1 3 1st Edition Harold Corke https://ebookultra.com/download/encyclopedia-of-grain-science-three- volume-set-vol-1-3-1st-edition-harold-corke/ The Social History of Crime and Punishment in America An Encyclopedia 5 Volume Set 1st Edition Wilbur Miller https://ebookultra.com/download/the-social-history-of-crime-and- punishment-in-america-an-encyclopedia-5-volume-set-1st-edition-wilbur- miller/ The Science and Simulation of Human Performance Volume 5 Advances in Human Performance and Cognitive Engineering Research 1st Edition James W Ness https://ebookultra.com/download/the-science-and-simulation-of-human- performance-volume-5-advances-in-human-performance-and-cognitive- engineering-research-1st-edition-james-w-ness/
- 5. Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering 5 Volume Set 1st Edition Benjamin W. Wah Digital Instant Download Author(s): Benjamin W. Wah ISBN(s): 9780471383932, 0471383937 Edition: 1 File Details: PDF, 47.57 MB Year: 2009 Language: english
- 7. Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering FullTitle of Book: Wiley Encyclopedia Of Computer Science And Engineering Editor(s): Wah Publisher: Wiley-interscience YearPublished: Nov., 2008 ISBN-10: 0471383937 ISBN-13: 978-0471383932 Size& Format: 2362 pages
- 8. • Applications • Computer Vision • Computing Milieux • Data • Foundation and Theory • Hardware and Architecture • Image Processing and Visualization • Intelligent Systems • IS • Parallel and Distributed Systems • Software
- 9. A ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS Asynchronous transfer mode, or ATM, is anetwork transfer technique capable of supporting a wide variety of multi- media applications with diverse service and performance requirements. It supports traffic bandwidths ranging from a few kilobits per second (e.g., a text terminal) to several hundred megabits per second (e.g., high-definition video) and traffic types ranging from continuous, fixed-rate traffic (e.g., traditional telephony and file transfer) to highly bursty traffic (e.g., interactive data and video). Because of its support for such a wide range of traffic, ATM was designated by the telecommunication standardization sec- tor of the International Telecommunications Union (ITU-T, formerly CCITT) as the multiplexing and switching tech- nique for Broadband, or high-speed, ISDN (B-ISDN) (1). ATM is a form of packet-switching technology. That is, ATM networks transmit their information in small, fixed- length packets called cells, each of which contains 48 octets (or bytes) of data and 5 octets of header information. The small, fixed cell size was chosen to facilitate the rapid processing of packets in hardware and to minimize the amount of time required to fill a single packet. This is particularly important for real-time applications such as voice and video that require short packetization delays. ATM is also connection-oriented. In other words, a virtual circuit must be established before a call can take place, where a call is defined as the transfer of information between two or more endpoints. The establishment of a virtual circuit entails the initiation of a signaling process, during which a route is selected according to the call’s quality of service requirements, connection identifiers at each switch on the route are established, and network resources such as bandwidth and buffer space may be reserved for the connection. Another important characteristic of ATM is that its network functions are typically implemented in hardware. With the introduction of high-speed fiber optic transmis- sion lines, the communication bottleneck has shifted from the communication links to the processing at switching nodes and at terminal equipment. Hardware implementa- tion is necessary to overcome this bottleneck because it minimizes the cell-processing overhead, thereby allowing the network to match link rates on the order of gigabits per second. Finally, as its name indicates, ATM is asynchronous. Time is slotted into cell-sized intervals, and slots are assigned to calls in an asynchronous, demand-based man- ner. Because slots are allocated to calls on demand, ATM can easily accommodate traffic whose bit rate fluctuates over time. Moreover, in ATM, no bandwidth is consumed unless information is actually transmitted. ATM also gains bandwidth efficiency by being able to multiplex bursty traffic sources statistically. Because bursty traffic does not require continuous allocation of the bandwidth at its peak rate, statistical multiplexing allows a large number of bursty sources to share the network’s bandwidth. Since its birth in the mid-1980s, ATM has been fortified by a number of robust standards and realized by a signifi- cant number of network equipment manufacturers. Inter- national standards-making bodies such as the ITU and independent consortia like the ATM Forum have developed a significant body of standards and implementation agree- ments for ATM (1,4). As networks and network services continue to evolve toward greater speeds and diversities, ATM will undoubtedly continue to proliferate. ATM STANDARDS The telecommunication standardization sector of the ITU, the international standards agency commissioned by the United Nations for the global standardization of telecom- munications, has developed a number of standards for ATM networks. Other standards bodies and consortia (e.g., the ATM Forum, ANSI) have also contributed to the develop- ment of ATM standards. This section presents an overview of the standards, with particular emphasis on the protocol reference model used by ATM (2). Protocol Reference Model The B-ISDN protocol reference model, defined in ITU-T recommendation I.321, is shown in Fig. 1(1). The purpose of the protocol reference model is to clarify the functions that ATM networks perform by grouping them into a set of interrelated, function-specific layers and planes. The refer- ence model consists of a user plane, a control plane, and a management plane. Within the user and control planes is a hierarchical set of layers. The user plane defines a set of functions for the transfer of user information between communication endpoints; the control plane defines control functions such as call establishment, call maintenance, and call release; and the management plane defines the opera- tions necessary to control information flow between planes and layers and to maintain accurate and fault-tolerant network operation. Within the user and control planes, there are three layers: the physical layer, the ATM layer, and the ATM adaptation layer (AAL). Figure 2 summarizes the functions of each layer (1). The physical layer performs primarily bit- level functions, the ATM layer is primarily responsible for the switching of ATM cells, and the ATM adaptation layer is responsible for the conversion of higher-layer protocol frames into ATM cells. The functions that the physical, ATM, and adaptation layers perform are described in more detail next. Physical Layer The physical layer is divided into two sublayers: the phy- sical medium sublayer and the transmission convergence sublayer (1). 1 Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering, edited by Benjamin Wah. Copyright # 2008 John Wiley & Sons, Inc.
- 10. Physical Medium Sublayer. The physical medium (PM) sublayer performs medium-dependent functions. For example, it provides bit transmission capabilities including bit alignment, line coding and electrical/optical conversion. The PM sublayer is also responsible for bit timing (i.e., the insertion and extraction of bit timing information). The PM sublayer currently supports two types of interface: optical and electrical. Transmission Convergence Sublayer. Above the physical medium sublayer is the transmission convergence (TC) sublayer, which is primarily responsible for the framing of data transported over the physical medium. The ITU-T recommendation specifies two options for TC sublayer transmission frame structure: cell-based and synchronous digital hierarchy (SDH). In the cell-based case, cells are transported continuously without any regular frame struc- ture. Under SDH, cells are carried in a special frame structure based on the North American SONET (synchro- nous optical network) protocol (3). Regardless of which transmission frame structure is used, the TC sublayer is responsible for the following four functions: cell rate decou- pling, header error control, cell delineation, and transmis- sion frame adaptation. Cell rate decoupling is the insertion of idle cells at the sending side to adapt the ATM cell stream’s rate to the rate of the transmission path. Header error control is the insertion of an 8-bit CRC in the ATM cell header to protect the contents of the ATM cell header. Cell delineation is the detection of cell boundaries. Transmis- sion frame adaptation is the encapsulation of departing cells into an appropriate framing structure (either cell- based or SDH-based). ATM Layer The ATM layer lies atop the physical layer and specifies the functions required for the switching and flow control of ATM cells (1). There are two interfaces in an ATM network: the user- network interface (UNI) between the ATM endpoint and the ATM switch, and the network-network interface (NNI) between two ATM switches. Although a 48-octet cell pay- load is used at both interfaces, the 5-octet cell header differs slightly at these interfaces. Figure 3 shows the cell header structures used at the UNI and NNI (1). At the UNI, the header contains a 4-bit generic flow control (GFC) field, a 24-bit label field containing virtual path identifier (VPI) and virtual channel identifier (VCI) subfields (8 bits for the VPI and 16 bits forthe VCI), a2-bit payloadtype (PT) field,a 1-bit cell loss priority (CLP) field, and an 8-bit header error check (HEC) field. The cell header for an NNI cell is identical to that for the UNI cell, except that it lacks the GFC field; these four bits are used for an additional 4 VPI bits in the NNI cell header. The VCI and VPI fields are identifier values for virtual channel (VC) and virtual path (VP), respectively. A virtual channel connects two ATM communication endpoints. A virtual path connects two ATM devices, which can be switches or endpoints, and several virtual channels may be multiplexed onto the same virtual path. The 2-bit PT field identifies whether the cell payload contains data or control information. The CLP bit is used by the user for explicit indication of cell loss priority. If the value of the CLP is 1, then the cell is subject to discarding in case of congestion. The HEC field is an 8-bit CRC that protects the contents of the cell header. The GFC field, which appears only at the UNI, is used to assist the customer premises network in controlling the traffic flow. At the time of writ- ing, the exact procedures for use of this field have not been agreed upon. Figure 1. Protocol reference model for ATM. Figure 2. Functions of each layer in the protocol reference model. 2 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS
- 11. ATM Layer Functions The primary function of the ATM layer is VPI/VCI transla- tion. As ATM cells arrive at ATM switches, the VPI and VCI values contained in their headers are examined by the switch to determine which outport port should be used to forward the cell. In the process, the switch translates the cell’s original VPI and VCI values into new outgoing VPI and VCI values, which are used in turn by the next ATM switch to send the cell toward its intended destination. The table used to perform this translation is initialized during the establishment of the call. An ATM switch may either be a VP switch, in which case it translates only the VPI values contained in cell headers, or it may be a VP/VC switch, in which case it translates the incoming VPI/VCI value into an outgoing VPI/VCI pair. Because VPI and VCI values do not represent a unique end- to-end virtual connection, they can be reused at different switches through the network. This is important because the VPI and VCI fields are limited in length and would be quickly exhausted if they were used simply as destination addresses. The ATM layer supports two types of virtual connec- tions: switched virtual connections (SVC) and permanent, or semipermanent, virtual connections (PVC). Switched virtual connections are established and torn down dyna- mically by an ATM signaling procedure. That is, they exist only for the duration of a single call. Permanent virtual connections, on the other hand, are established by network administrators and continue to exist as long as the admin- istrator leaves them up, even if they are not used to trans- mit data. Other important functions of the ATM layer include cell multiplexing and demultiplexing, cell header creation and extraction, and generic flow control. Cell multiplexing is the merging of cells from several calls onto a single trans- mission path, cell header creation is the attachment of a 5- octet cell header to each 48-octet block of user payload, and generic flow control is used at the UNI to prevent short- term overload conditions from occurring within the net- work. ATM Layer Service Categories The ATM Forum and ITU-T have defined several distinct service categories at the ATM layer (1,4). The categories defined by the ATM Forum include constant bit rate (CBR), real-time variable bit rate (VBR-rt), non-real-time variable bit rate (VBR-nrt), available bit rate (ABR), and unspecified bit rate (UBR). ITU-T defines four service categories, namely, deterministic bit rate (DBR), statistical bit rate (SBR), available bit rate (ABR), and ATM block transfer (ABT). The first of the three ITU-T service categories correspond roughly to the ATM Forum’s CBR, VBR, and ABR classifications, respectively. The fourth service cate- gory, ABT, is solely defined by ITU-T and is intended for bursty data applications. The UBR category defined by the ATM Forum is for calls that request no quality of service guarantees at all. Figure 4 lists the ATM service categories, their quality of service (QoS) parameters, and the traffic descriptors required by the service category during call establishment (1,4). The constant bit rate (or deterministic bit rate) service category provides a very strict QoS guarantee. It is targeted at real-time applications, such as voice and raw video, which mandate severe restrictions on delay, delay variance (jitter), and cell loss rate. The only traffic descriptors required by the CBR service are the peak cell rate and the cell delay variation tolerance. A fixed amount of band- width, determined primarily by the call’s peak cell rate, is reserved for each CBR connection. The real-time variable bit rate (or statistical bit rate) service category is intended for real-time bursty applica- tions (e.g., compressed video), which also require strict QoS guarantees. The primary difference between CBR and VBR-rt is in the traffic descriptors they use. The VBR-rt service requires the specification of the sustained (or aver- age) cell rate and burst tolerance (i.e., burst length) in addition to the peak cell rate and the cell delay variation Figure 3. ATM cell header structure. Figure 4. ATM layer service categories. ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS 3
- 12. tolerance. The ATM Forum also defines a VBR-nrt service category, in which cell delay variance is not guaranteed. The available bit rate service category is defined to exploit the network’s unused bandwidth. It is intended for non-real-time data applications in which the source is amenable to enforced adjustment of its transmission rate. A minimum cell rate is reserved for the ABR connection and therefore guaranteed by the network. When the network has unused bandwidth, ABR sources are allowed to increase their cell rates up to an allowed cell rate (ACR), a value that is periodically updated by the ABR flow control mechanism (to be described in the section entitled ‘‘ATM Traffic Control’’). The value of ACR always falls between the minimum and the peak cell rate for the connection and is determined by the network. The ATM Forum defines another service category for non-real-time applications called the unspecified bit rate (UBR) service category. The UBR service is entirely best effort; the call is provided with no QoS guarantees. The ITU-T also defines an additional service category for non- real-time data applications. The ATM block transfer ser- vice category is intended for the transmission of short bursts, or blocks, of data. Before transmitting a block, the source requests a reservation of bandwidth from the network. If the ABT service is being used with the immedi- ate transmission option (ABT/IT), the block of data is sent at the same time as the reservation request. If bandwidth is not available for transporting the block, then it is simply discarded, and the source must retransmit it. In the ABT service with delayed transmission (ABT/DT), the source waits for a confirmation from the network that enough bandwidth is available before transmitting the block of data. In both cases, the network temporarily reserves bandwidth according to the peak cell rate for each block. Immediately after transporting the block, the network releases the reserved bandwidth. ATM Adaptation Layer The ATM adaptation layer, which resides atop the ATM layer, is responsible for mapping the requirements of higher layer protocols onto the ATM network (1). It oper- ates in ATM devices at the edge of the ATM network and is totally absent in ATM switches. The adaptation layer is divided into two sublayers: the convergence sublayer (CS), which performs error detection and handling, timing, and clock recovery; and the segmentation and reassembly (SAR) sublayer, which performs segmentation of conver- gence sublayer protocol data units (PDUs) into ATM cell- sized SAR sublayer service data units (SDUs) and vice versa. In order to support different service requirements, the ITU-T has proposed four AAL-specific service classes. Figure 5 depicts the four service classes defined in recom- mendation I.362 (1). Note that even though these AAL service classes are similar in many ways to the ATM layer service categories defined in the previous section, they are not the same; each exists at a different layer of the protocol reference model, and each requires a different set of func- tions. AAL service class A corresponds to constant bit rate services with a timing relation required between source and destination. The connection mode is connection- oriented. The CBR audio and video belong to this class. Class B corresponds to variable bit rate (VBR) services. This class also requires timing between source and desti- nation, and its mode is connection-oriented. The VBR audio and video are examples of class B services. Class C also corresponds to VBR connection-oriented services, but the timing between source and destination needs not be related. Class C includes connection-oriented data transfer such as X.25, signaling, and future high-speed data ser- vices. Class D corresponds to connectionless services. Con- nectionless data services such as those supported by LANs and MANs are examples of class D services. Four AAL types (Types 1, 2, 3/4, and 5), each with a unique SAR sublayer and CS sublayer, are defined to support the four service classes. AAL Type 1 supports constant bit rate services (class A), and AAL Type 2 sup- ports variable bit rate services with a timing relation between source and destination (class B). AAL Type 3/4 was originally specified as two different AAL types (Type 3 and Type 4), but because of their inherent similarities, they were eventually merged to support both class C and class D services. AAL Type 5 also supports class C and class D services. AAL Type 5. Currently, the most widely used adaptation layer is AAL Type 5. AAL Type 5 supports connection- oriented and connectionless services in which there is no timing relation between source and destination (classes C and D). Its functionality was intentionally made simple in order to support high-speed data transfer. AAL Type 5 assumes that the layers above the ATM adaptation layer can perform error recovery, retransmission, and sequence numbering when required, and thus, it does not provide these functions. Therefore, only nonassured operation is provided; lost or corrupted AAL Type 5 packets will not be corrected by retransmission. Figure 6 depicts the SAR-SDU format for AAL Type 5 (5,6). The SAR sublayer of AAL Type 5 performs segmenta- tion of a CS-PDU into a size suitable for the SAR-SDU payload. Unlike other AAL types, Type 5 devotes the entire 48-octet payload of the ATM cell to the SAR-SDU; there is no overhead. An AAL specific flag (end-of-frame) in the Figure 5. Service classification for AAL. Figure 6. SAR-SDU format for AAL Type 5. 4 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS
- 13. ATM PT field of the cell header is set when the last cell of a CS-PDU is sent. The reassembly of CS-PDU frames at the destination is controlled by using this flag. Figure 7 depicts the CS-PDU format for AAL Type 5 (5,6). It contains the user data payload, along with any necessary padding bits (PAD) and a CS-PDU trailer, which are added by the CS sublayer when it receives the user information from the higher layer. The CS-PDU is padded using 0 to 47 bytes of PAD field to make the length of the CS- PDU an integral multiple of 48 bytes (the size of the SAR- SDU payload). At the receiving end, a reassembled PDU is passed to the CS sublayer from the SAR sublayer, and CRC values are then calculated and compared. If there is no error, the PAD field is removed by using the value of length field (LF) in the CS-PDU trailer, and user data is passed to the higher layer. If an error is detected, the erroneous information is either delivered to the user or discarded according to the user’s choice. The use of the CF field is for further study. AAL Type 1. AAL Type 1 supports constant bit rate services with a fixed timing relation between source and destination users (class A). At the SAR sublayer, it defines a 48-octet service data unit (SDU), which contains 47 octets of user payload, 4 bits for a sequence number, and a 4-bit CRC value to detect errors in the sequence number field. AAL Type 1 performs the following services at the CS sublayer: forward error correction to ensure high quality of audio and video applications, clock recovery by monitoring the buffer filling, explicit time indication by inserting a time stamp in the CS-PDU, and handling of lost and misinserted cells that are recognized by the SAR. At the time of writing, the CS- PDU format has not been decided. AAL Type 2. AAL Type 2 supports variable bit rate services with a timing relation between source and desti- nation (class B). AAL Type 2 is nearly identical to AAL Type 1, except that it transfers service data units at a variable bit rate, not at a constant bit rate. Furthermore, AAL Type 2 accepts variable length CS-PDUs, and thus, there may exist some SAR-SDUs that are not completely filled with user data. The CS sublayer for AAL Type 2 performs the following functions: forward error correction for audio and video services, clock recovery by inserting a time stamp in the CS-PDU, and handling of lost and misinserted cells. At the time of writing, both the SAR-SDU and CS-PDU for- mats for AAL Type 2 are still under discussion. AAL Type 3/4. AAL Type 3/4 mainly supports services that require no timing relation between the source and destination (classes C and D). At the SAR sublayer, it defines a 48-octet service data unit, with 44 octets of user payload; a 2-bit payload type field to indicate whether the SDU is at the beginning, middle, or end of a CS-PDU; a 4-bit cell sequence number; a 10-bit multiplexing identifier that allows several CS-PDUs to be multiplexed over asingle VC; a 6-bit cell payload length indicator; and a 10-bit CRC code that covers the payload. The CS-PDU format allows for up to 65535 octets of user payload and contains a header and trailer to delineate the PDU. The functions that AAL Type 3/4 performs include seg- mentation and reassembly of variable-length user data and error handling. It supports message mode (for framed data transfer) as well as streaming mode (for streamed data transfer). Because Type 3/4 is mainly intended for data services, it provides a retransmission mechanism if neces- sary. ATM Signaling ATM follows the principle of out-of-band signaling that was established for N-ISDN. In other words, signaling and data channels are separate. The main purposes of signaling are (1) to establish, maintain, and release ATM virtual con- nections and (2) to negotiate (or renegotiate) the traffic parameters of new (or existing) connections (7). The ATM signaling standards support the creation of point-to-point as well as multicast connections. Typically, certain VCI and VPI values are reserved by ATM networks for signaling messages. If additional signaling VCs are required, they may be established through the process of metasignaling. ATM TRAFFIC CONTROL The control of ATM traffic is complicated as a result of ATM’s high-link speed and small cell size, the diverse service requirements of ATM applications, and the diverse characteristics of ATM traffic. Furthermore, the configura- tion and size of the ATM environment, either local or wide area, has a significant impact on the choice of traffic control mechanisms. The factor that most complicates traffic control in ATM is its high-link speed. Typical ATM link speeds are 155.52 Mbit/s and 622.08 Mbit/s. At these high-link speeds, 53- byte ATM cells must be switched at rates greater than one cell per 2.726 ms or 0.682 ms, respectively. It is apparent that the cell processing required by traffic control must perform at speeds comparable to these cell-switching rates. Thus, traffic control should be simple and efficient, without excessive software processing. Such high speeds render many traditional traffic control mechanisms inadequate for use in ATM because of their reactive nature. Traditional reactive traffic control mechanisms attempt to control network congestion by responding to it after it occurs and usually involves sending Figure 7. CS-PDU format, segmentation and reassembly of AAL Type 5. ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS 5
- 14. feedback to the source in the form of a choke packet. However, a large bandwidth-delay product (i.e., the amount of traffic that can be sent in a single propagation delay time) renders many reactive control schemes ineffec- tive in high-speed networks. When a node receives feed- back, it may have already transmitted a large amount of data. Consider a cross-continental 622 Mbit/s connection with a propagation delay of 20 ms (propagation-bandwidth product of 12.4 Mbit). If a node at one end of the connection experiences congestion and attempts to throttle the source at the other end by sending it a feedback packet, the source will already have transmitted over 12 Mb of information before feedback arrives. This example illustrates the inef- fectiveness of traditional reactive traffic control mechan- isms in high-speed networks and argues for novel mechanisms that take into account high propagation-band- width products. Not only is traffic control complicated by high speeds, but it also is made more difficult by the diverse QoS require- ments of ATM applications. For example, many applica- tions have strict delay requirements and must be delivered within a specified amount of time. Other applications have strict loss requirements and must be delivered reliably without an inordinate amount of loss. Traffic controls must address the diverse requirements of such applica- tions. Another factor complicating traffic control in ATM net- works is the diversity of ATM traffic characteristics. In ATM networks, continuous bit rate traffic is accompanied by bursty traffic. Bursty traffic generates cells at a peak rate for a very short period of time and then immediately becomes less active, generating fewer cells. To improve the efficiency of ATM network utilization, bursty calls should be allocated an amount of bandwidth that is less than their peak rate. This allows the network to multiplex more calls by taking advantage of the small probability that a large number of bursty calls will be simultaneously active. This type of multiplexing is referred to as statistical multiplex- ing. The problem then becomes one of determining how best to multiplex bursty calls statistically such that the number of cells dropped as a result of excessive burstiness is balanced with the number of bursty traffic streams allowed. Addressing the unique demands of bursty traffic is an important function of ATM traffic control. For these reasons, many traffic control mechanisms developed for existing networks may not be applicable to ATM networks, and therefore novel forms of traffic control are required (8,9). One such class of novel mechanisms that work well in high-speed networks falls under the heading of preventive control mechanisms. Preventive control attempts to manage congestion by preventing it before it occurs. Preventive traffic control is targeted primarily at real-time traffic. Another class of traffic control mechan- isms has been targeted toward non-real-time data traffic and relies on novel reactive feedback mechanisms. Preventive Traffic Control Preventive control for ATM has two major components: call admission control and usage parameter control (8). Admis- sion control determines whether to accept or reject a new call at the time of call set-up. This decision is based on the traffic characteristics of the new call and the current net- work load. Usage parameter control enforces the traffic parameters of the call after it has been accepted into the network. This enforcement is necessary to ensure that the call’s actual traffic flow conforms with that reported during call admission. Before describing call admission and usage parameter control in more detail, it is important to first discuss the nature of multimedia traffic. Most ATM traffic belongs to one of two general classes of traffic: continuous traffic and bursty traffic. Sources of continuous traffic (e.g., constant bit rate video, voice without silence detection) are easily handled because their resource utilization is predictable and they can be deterministically multiplexed. However, bursty traffic (e.g., voice with silence detection, variable bit rate video) is characterized by its unpredictability, and this kind of traffic complicates preventive traffic control. Burstiness is a parameter describing how densely or sparsely cell arrivals occur. There are a number of ways to express traffic burstiness, the most typical of which are the ratio of peak bit rate to average bit rate and the average burst length. Several other measures of burstiness have also been proposed (8). It is well known that burstiness plays a critical role in determining network performance, and thus, it is critical for traffic control mechanisms to reduce the negative impact of bursty traffic. Call Admission Control. Call admission control is the process by which the network decides whether to accept or reject a new call. When a new call requests access to the network, it provides a set of traffic descriptors (e.g., peak rate, average rate, average burst length) and a set of quality of service requirements (e.g., acceptable cell loss rate, acceptable cell delay variance, acceptable delay). The net- work then determines, through signaling, if it has enough resources (e.g., bandwidth, buffer space) to support the new call’s requirements. If it does, the call is immediately accepted and allowed to transmit data into the network. Otherwise it is rejected. Call admission control prevents network congestion by limiting the number of active con- nections in the network to a level where the network resources are adequate to maintain quality of service guar- antees. One of the most common ways for an ATM network to make a call admission decision is to use the call’s traffic descriptors and quality of service requirements to predict the ‘‘equivalent bandwidth’’ required by the call. The equivalent bandwidth determines how many resources need to be reserved by the network to support the new call at its requested quality of service. For continuous, constant bit rate calls, determining the equivalent band- width is simple. It is merely equal to the peak bit rate of the call. For bursty connections, however, the process of deter- mining the equivalent bandwidth should take into account such factors as a call’s burstiness ratio (the ratio of peak bit rate to average bit rate), burst length, and burst interarri- val time. The equivalent bandwidth for bursty connections must be chosen carefully to ameliorate congestion and cell loss while maximizing the number of connections that can be statistically multiplexed. 6 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS
- 15. Usage Parameter Control. Call admission control is responsible for admitting or rejecting new calls. However, call admission by itself is ineffective if the call does not transmit data according to the traffic parameters it pro- vided. Users may intentionally or accidentally exceed the traffic parameters declared during call admission, thereby overloading the network. In order to prevent the network users from violating their traffic contracts and causing the network to enter a congested state, each call’s traffic flow is monitored and, if necessary, restricted. This is the purpose of usage parameter control. (Usage parameter control is also commonly referred to as policing, bandwidth enforce- ment, or flow enforcement.) To monitor a call’s traffic efficiently, the usage para- meter control function must be located as close as possible to the actual source of the traffic. An ideal usage parameter control mechanism should have the ability to detect para- meter-violating cells, appear transparent to connections respecting their admission parameters, and rapidly respond to parameter violations. It should also be simple, fast, and cost effective to implement in hardware. To meet these requirements, several mechanisms have been pro- posed and implemented (8). The leaky bucket mechanism (originally proposed in Ref. 10) is a typical usage parameter control mechanism used for ATM networks. It can simultaneously enforce the average bandwidth and the burst factor of a traffic source. One possible implementation of the leaky bucket mechan- ism is to control the traffic flow by means of tokens. A conceptual model for the leaky bucket mechanism is illustrated in Fig. 5. In Fig. 8, an arriving cell first enters a queue. If the queue is full, cells are simply discarded. To enter the net- work, a cell must first obtain a token from the token pool; if there is no token, a cell must wait in the queue until a new token is generated. Tokens are generated at a fixed rate corresponding to the average bit rate declared during call admission. If the number of tokens in the token pool exceeds some predefined threshold value, token generation stops. This threshold value corresponds to the burstiness of the transmission declared at call admission time; for larger threshold values, a greater degree of burstiness is allowed. This method enforces the average input rate while allowing for a certain degree of burstiness. One disadvantage of the leaky bucket mechanism is that the bandwidth enforcement introduced by the token pool is in effect even when the network load is light and there is no need for enforcement. Another disadvantage of the leaky bucket mechanism is that it may mistake nonviolating cells for violating cells. When traffic is bursty, a large number of cells may be generated in a short period of time, while conforming to the traffic parameters claimed at the time of call admission. In such situations, none of these cells should be considered violating cells. Yet in actual practice, leaky bucket may erroneously identify such cells as violations of admission parameters. A virtual leaky bucket mechanism (also referred to as a marking method) alleviates these disadvantages (11). In this mechanism, violating cells, rather than being discarded or buffered, are permitted to enter the network at a lower priority (CLP ¼ 1). These violating cells are discarded only when they arrive at a congested node. If there are no congested nodes along the routes to their destinations, the violating cells are trans- mitted without being discarded. The virtual leaky bucket mechanism can easily be implemented using the leaky bucket method described earlier. When the queue length exceeds a threshold, cells are marked as ‘‘droppable’’ instead ofbeingdiscarded. The virtual leaky bucket method not only allows the user to take advantageof alight network load but also allows a larger margin of error in determining the token pool parameters. Reactive Traffic Control Preventive control is appropriate for most types of ATM traffic. However, there are cases where reactive control is beneficial. For instance, reactive control isuseful for service classes like ABR, which allow sources to use bandwidth not being used by calls in other service classes. Such a service would be impossible with preventive control because the amount of unused bandwidth in the network changes dynamically, and the sources can only be made aware of the amount through reactive feedback. There are two major classes of reactive traffic control mechanisms: rate-based and credit-based (12,13). Most rate-based traffic control mechanisms establish a closed feedback loop in which the source periodically transmits special control cells, called resource management cells, to the destination (or destinations). The destination closes the feedback loop by returning the resource management cells to the source. As the feedback cells traverse the network, the intermediate switches examine their current conges- tion state and mark the feedback cells accordingly. When the source receives a returning feedback cell, it adjusts its rate, either by decreasing it in the case of network conges- tion or increasing it in the case of network underuse. An example of a rate-based ABR algorithm is the Enhanced Proportional Rate Control Algorithm (EPRCA), which was proposed, developed, and tested through the course of ATM Forum activities (12). Credit-based mechanisms use link-by-link traffic con- trol to eliminate loss and optimize use. Intermediate switches exchange resource management cells that contain ‘‘credits,’’ which reflect the amount of buffer space available at the next downstream switch. A source cannot transmit a new data cell unless it has received at least one credit from its downstream neighbor. An example of a credit-based mechanism is the Quantum Flow Control (QFC) algorithm, developed by a consortium of reseachers and ATM equip- ment manufacturers (13). Figure 8. Leaky bucket mechanism. ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS 7
- 16. HARDWARE SWITCH ARCHITECTURES FOR ATM NETWORKS In ATM networks, information is segmented into fixed- length cells, and cells are asynchronously transmitted through the network. To match the transmission speed of the network links and to minimize the protocol proces- sing overhead, ATM performs the switching of cells in hardware-switching fabrics, unlike traditional packet switching networks, where switching is largely performed in software. A large number of designs has been proposed and imple- mented for ATM switches (14). Although many differences exist, ATM switch architectures can be broadly classified into two categories: asynchronous time division (ATD) and space-division architectures. Asynchronous Time Division Switches The ATD, or single path, architectures provide a single, multiplexed path through the ATM switch for all cells. Typically a bus or ring is used. Figure 9 shows the basic structure of the ATM switch proposed in (15). In Fig. 6, four input ports are connected to four output ports by a time- division multiplexing (TDM) bus. Each input port is allo- cated a fixed time slot on the TDM bus, and the bus is designated to operate at a speed equal to the sum of the incoming bit rates at all input ports. The TDM slot sizes are fixed and equal in length to the time it takes to transmit one ATM cell. Thus, during one TDM cycle, the four input ports can transfer four ATM cells to four output ports. In ATD switches, the maximum throughput is deter- mined by a single, multiplexed path. Switches with N input ports and N output ports must run at a rate N times faster than the transmission links. Therefore, the total through- put of ATD ATM switches is bounded by the current cap- abilities of device logic technology. Commercial examples of ATD switches are the Fore Systems ASX switch and Digi- tal’s VNswitch. Space-Division Switches To eliminate the single-path limitation and increase total throughput, space-division ATM switches implement mul- tiple paths through switching fabrics. Most space-division switches are based on multistage interconnection net- works, where small switching elements (usually 2 2 cross-point switches) are organized into stages and provide multiple paths through a switching fabric. Rather than being multiplexed onto a single path, ATM cells are space- switched through the fabric. Three typical types of space- division switches are described next. Banyan Switches. Banyan switches are examples of space-division switches. An N N Banyan switch is con- structed by arranging a number of binary switching ele- ments into several stages (log2N stages). Figure 10 depicts an 8 8 self-routing Banyan switch (14). The switch fabric is composed of twelve 2 2 switching elements assembled into three stages. From any of the eight input ports, it is possible to reach all the eight output ports. One desirable characteristic of the Banyan switch is that it is self-routing. Because each cross-point switch has only two output lines, only one bit is required to specify the correct output path. Very simply, if the desired output addresses of a ATM cell is stored in the cell header in binary code, routing decisions for the cell can be made at each cross-point switch by examining the appropriate bit of the destination address. Although the Banyan switch is simple and possesses attractive features such as modularity, which makes it suitable for VLSI implementation, it also has some disad- vantages. One of its disadvantages is that it is internally blocking. In other words, cells destined for different output ports may contend for a common link within the switch. This results in blocking all cells that wish to use that link, except for one. Hence, the Banyan switch is referred to as a blocking switch. In Fig. 10, three cells are shown arriving on input ports 1, 3, and 4 with destination port addresses of 0, 1, and 5, respectively. The cell destined for output port 0 and the cell destined for output port 1 end up contending for the link between the second and third stages. As a result, only one of them (the cell from input port 1 in this example) actually reaches its destination (output port 0), while the other is blocked. Batcher–Banyan Switches. Another example of space- division switches is the Batcher–Banyan switch (14). (See Fig. 11.) It consists of two multistage interconnection networks: a Banyan self-routing network and a Batcher sorting network. In the Batcher–Banyan switch, the incom- ing cells first enter the sorting network, which takes the cells and sorts them into ascending order according to their output addresses. Cells then enter the Banyan network, which routes the cells to their correct output ports. Figure 9. A 4 4 asynchronous time division switch. Figure 10. A 8 8 Banyan switch with binary switching ele- ments. 8 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS
- 17. As shown earlier, the Banyan switch is internally block- ing. However, the Banyan switch possesses an interesting feature. Namely, internal blocking can be avoided if the cells arriving at the Banyan switch’s input ports are sorted in ascending order by their destination addresses. The Batcher–Banyan switch takes advantage of this fact and uses the Batcher soring network to sort the cells, thereby making the Batcher–Banyan switch internally nonblock- ing. The Starlite switch, designed by Bellcore, is based on the Batcher–Banyan architecture (16). Crossbar Switches. The crossbar switch interconnects N inputs and N outputs into a fully meshed topology; that is, there are N2 cross points within the switch (14). (See Fig. 12.) Because it is always possible to establish a con- nection between any arbitrary input and output pair, inter- nal blocking is impossible in a crossbar switch. The architecture of the crossbar switch has some advan- tages. First, it uses a simple two-state cross-point switch (open and connected state), which is easy to implement. Second, the modularity of the switch design allows simple expansion. One can build a larger switch by simply adding more cross-point switches. Lastly, compared to Banyan- based switches, the crossbar switch design results in low transfer latency, because it has the smallest number of connecting points between input and output ports. One disadvantage to this design, however, is the fact that it uses the maximum number of cross points (cross-point switches) needed to implement an N N switch. The knockout switch by ATT Bell Labs is a nonblock- ing switch based on the crossbar design (17,18). It has N inputs and N outputs and consists of a crossbar-based switch with a bus interface module at each output (Fig. 12). Nonblocking Buffered Switches Although some switches such as Batcher–Banyan and crossbar switches are internally nonblocking, two or more cells may still contend for the same output port in a nonblocking switch, resulting in the dropping of all but one cell. In order to prevent such loss, the buffering of cells by the switch is necessary. Figure 13 illustrates that buffers may be placed (1) in the inputs to the switch, (2) in the outputs to the switch, or (3) within the switching fabric itself, as a shared buffer (14). Some switches put buffers in both the input and output ports of a switch. The first approach to eliminating output contention is to place buffers in the output ports of the switch (14). In the worst case, cells arriving simultaneously at all input ports can be destined for a single output port. To ensure that no cells are lost in this case, the cell transfer must be per- formed at N times the speed of the input links, and the switch must be able to write N cells into the output buffer during one cell transmission time. Examples of output buffered switches include the knockout switch by ATT Bell Labs, the Siemens Newbridge MainStreetXpress switches, the ATML’s VIRATA switch, and Bay Networks’ Lattis switch. The second approach to buffering in ATM switches is to place the buffers in the input ports of the switch (14). Each input has a dedicated buffer, and cells that would otherwise be blocked at the output ports of the switch are stored in input buffers. Commercial examples of switches with input buffers as well as output buffers are IBM’s 8285 Nways switches, and Cisco’s Lightstream 2020 switches. A third approach is to use a shared buffer within the switch fabric. In a shared buffer switch, there is no buffer at the input or output ports (14). Arriving cells are immedi- ately injected into the switch. When output contention happens, the winning cell goes through the switch, while the losing cells are stored for later transmission in a shared buffer common to all of the input ports. Cells just arriving at the switch join buffered cells in competition for available outputs. Because more cells are available to select from, it is possible that fewer output ports will be idle when using the shared buffer scheme. Thus, the shared buffer switch can achieve high throughput. However, one drawback is that cells may be delivered out of sequence because cells that arrived more recently may win over buffered cells during contention (19). Another drawback is the increase in the number of input and output ports internal to the switch. The Starlite switch with trap by Bellcore is an example of the shared buffer switch architecture (16). Other examples of shared buffer switches include Cisco’s Lightstream 1010 switches, IBM’s Prizma switches, Hitachi’s 5001 switches, and Lucent’s ATM cell switches. CONTINUING RESEARCH IN ATM NETWORKS ATM is continuously evolving, and its attractive ability to support broadband integrated services with strict quality of service guarantees has motivated the integration of ATM and existing widely deployed networks. Recent additions to ATM research and technology include, but are not limited to, seamless integration with existing LANs [e.g., LAN emulation (20)], efficient support for traditional Internet IP networking [e.g., IP over ATM (21), IP switching (22)], and further development of flow and congestion control Figure 11. Batcher–Banyan switch. Figure 12. A knockout (crossbar) switch. ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS 9
- 18. algorithms to support existing data services [e.g., ABR flow control (12)]. Research on topics related to ATM networks is currently proceeding and will undoubtedly continue to proceed as the technology matures. BIBLIOGRAPHY 1. CCITT Recommendation I-Series. Geneva: International Tele- phone and Telegraph Consultative Committee. 2. J. B. Kim, T. Suda and M. Yoshimura, International standar- dization of B-ISDN, Comput. Networks ISDN Syst., 27: 1994. 3. CCITT Recommendation G-Series. Geneva: International Tel- ephone and Telegraph Consultative Committee. 4. ATM Forum Technical Specifications [Online]. Available www: www.atmforum.com 5. Report of ANSI T1S1.5/91-292, Simple and Efficient Adapta- tion Layer (SEAL), August 1991. 6. Report of ANSI T1S1.5/91-449, AAL5—A New High Speed Data Transfer, November 1991. 7. CCITT Recommendation Q-Series. Geneva: International Tel- ephone and Telegraph Consultative Committee. 8. J. Bae and T. Suda, Survey of traffic control schemes and protocols in ATM networks, Proc. IEEE, 79: 1991. 9. B. J. Vickers et al., Congestion control and resource manage- ment in diverse ATM environments, IECEJ J., J76-B-I (11): 1993. 10. J. S. Turner, New directions in communications (or which way to the information age?), IEEE Commun. Mag., 25 (10): 1986. 11. G. Gallassi, G. Rigolio, and L. Fratta, ATM: Bandwidth assignment and bandwidth enforcement policies. Proc. GLOBECOM’89. 12. ATM Forum, ATM Forum Traffic management specification version 4.0, af-tm-0056.000, April 1996, Mountain View, CA: ATM Forum. 13. Quantum Flow Control version 2.0, Flow Control Consortium, FCC-SPEC-95-1, [Online], July 1995. http://www.qfc.org 14. Y. Oie et al., Survey of switching techniques in high-speed networks and their performance, Int. J. Satellite Commun., 9: 285–303, 1991. 15. M. De Prycker and M. De Somer, Performance of a service independent switching network with distributed control, IEEE J. Select. Areas Commun., 5: 1293–1301, 1987. 16. A. Huang and S. Knauer, Starlite: A wideband digital switch. Proc. IEEE GLOBECOM’84, 1984. 17. K. Y. Eng, A photonic knockout switch for high-speed packet networks, IEEE J. Select. Areas Commun., 6: 1107–1116, 1988. 18. Y. S. Yeh, M. G. Hluchyj, and A. S. Acampora, The knockout switch: A simple, modular architecture for high-performance packet switching, IEEE J. Select. Areas Commun., 5: 1274– 1283, 1987. 19. J. Y. Hui and E. Arthurs, A broadband packet switch for integrated transport, IEEE J. Select. Areas Commun., 5: 1264–1273, 1987. 20. ATM Forum, LAN emulation over ATM version1.0. AF-LANE- 0021, 1995, Mountain View, CA: ATM Forum. 21. IETF, IP over ATM: A framework document, RFC-1932, 1996. 22. Ipsilon Corporation, IP switching: The intelligence of routing, The Performance of Switching [Online]. Available www.ipsiolon.com TATSUYA SUDA University of California, Irvine Irvine, California Figure 13. Nonblocking buffered switches. 10 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORKS
- 19. A AIRCRAFT COMPUTERS AIRCRAFT ANALOG COMPUTERS Early aircraft computers were used to take continuous streams of inputs to provide flight assistance. Examples of aircraft analog inputs are fuel gauge readings, throttle settings, and altitude indicators. Landau (1) defines an analog computer as a computer for processing data repre- sented by a continuous physical variable, such as electric current. Analog computers monitor these inputs and imple- ment a predetermined service when some set of inputs calls for a flight control adjustment. For example, when fuel levels are below a certain point, the analog computer would read a low fuel level in the aircraft’s main fuel tanks and would initiate the pumping of fuel from reserve tanks or the balancing of fuel between wing fuel tanks. Some of the first applications of analog computers to aircraft applications were for automatic pilot applications, where these analog machines took flight control inputs to hold altitude and course. The analog computers use operational amplifiers to build the functionality of summers, adders, subtracters, and integrators on the electric signals. Aircraft Digital Computers As the technologies used to build digital computers evolved, digital computers became smaller, lighter, and less power- hungry, and produced less heat. This improvement made them increasingly acceptable for aircraft applications. Digital computers are synonymous with stored-program computers. A stored-program computer has the flexibility of being able to accomplish multiple different tasks simply by changing the stored program. Analog computers are hard-wired to perform one and only one function. Analog computers’ data, as defined earlier, are continuous physical variables. Analog computers may be able to recognize and process numerous physical variables, but each variable has its unique characteristics that must be handled during processing by the analog computer. The range of output values for the analog computer is bounded as a given voltage range; if they exceed this range, they saturate. Digital computers are not constrained by physical vari- ables. All the inputs and outputs of the digital computer are in a digital representation. The processing logic and algorithms performed by the computer work in a single representation of the cumulative data. It is not uncommon to see aircraft applications that have analog-to-digital and digital-to-analog signal converters. This method is more efficient than having the conversions done within the computers. Analog signals to the digital computer are converted to digital format, where they are quickly processed digitally and returned to the analog device through a digital-to-analog converter as an analog output for that device to act upon. These digital computers are smaller, more powerful, and easier to integrate into multi- ple areas of aircraft applications. Landau (1) defines a digital computer as a computer for processing data represented by discrete, localized physical signals, such as the presence or absence of an electric current. These signals are represented as a series of bits with word lengths of 16, 32, and 64 bits. See micro- computers for further discussion. Wakerly (2) shows number systems and codes used to process binary digits in digital computers. Some impor- tant number systems used in digital computers are binary, octal, and hexadecimal numbers. He also shows conver- sion between these and base-10 numbers, as well as simple mathematical operations such as addition, subtraction, division, and multiplication. The American Standard Code for Information Interchange (ASCII) of the American National Standard Institute (ANSI) is also presented, which is Standard No. X3.4-1968 for numerals, symbols, characters, and control codes used in automatic data processing machines, including computers. Figure 1 shows a typical aircraft central computer. Microcomputers The improvements in size, speed, and cost through compu- ter technologies continually implement new computer con- sumer products. Many of these products were unavailable to the average consumer until recently. These same break- throughs provide enormous functional improvements in aircraft computing. Landau (1) defines microcomputers as very small, relatively inexpensive computers whose central processing unit (CPU) is a microprocessor. A microprocessor (also called MPU or central processing unit) communicates with other devices in the system through wires (or fiber optics) called lines. Each device has a unique address, represented in binary format, which the MPU recognizes. The number of lines is also the address size in bits. Early MPU machines had 8-bit addresses. Machines of 1970 to 1980 typically had 16-bit addresses; modern MPU machines have 256 bits. Common terminology for an MPU is random access memory (RAM), read only memory (ROM), input-output, clock, and interrupts. RAM is volatile storage. It holds both data and instructions for the MPU. ROM may hold both instructions and data. The key point of ROM is that it is nonvolatile. Typically, in an MPU, there is no operational difference between RAM and ROM other than its volatility. Input-output is how data are transferred to and from the microcomputer. Output may be from the MPU, ROM, or RAM. Input may be from the MPU or the RAM. The clock of an MPU synchronizes the execution of the MPU instruc- tions. Interrupts are inputs to the MPU that cause it to (temporarily) suspend one activity in order to perform a more important activity. An important family of MPUs that greatly improved the performance of aircraft computers is the Motorola M6800 family of microcomputers. This family offered a series of 1 Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering, edited by Benjamin Wah. Copyright # 2008 John Wiley Sons, Inc.
- 20. improvements in memory size, clock speeds, functionality, and overall computer performance. Personal Computers Landau (1) defines personal computers as electronic machines that can be owned and operated by individuals for home and business applications such as word proces- sing, games, finance, and electronic communications. Hamacher et al. (3) explain that rapidly advancing very large-scale integrated circuit (VLSI) technology has resulted in dramatic reductions in the cost of computer hardware. The greatest impact has been in the area of small computing machines, where it has led to an expanding market for personal computers. The idea of a personally owned computer is fairly new. The computational power available in handheld toys today was only available through large, costly computers in the late 1950s and early 1960s. Vendors such as Atari, Commodore, and Compaq made simple computer games household items. Performance improvements in memory, throughput, and processing power by companies such as IBM, Intel, and Apple made facilities such as spreadsheets for home budgets, automated tax programs, word proces- sing, and three-dimensional virtual games common house- hold items. The introduction of Microsoft’s Disk Operating System (DOS) and Windows has also added to the accep- tance of the personal computers through access to software applications. Improvements in computer technology offer continual improvements, often multiple times a year. The durability and portability of these computers is beginning to allow them to replace specialized aircraft computers that had strict weight, size, power, and functionality requirements. AVIONICS In the early years of aircraft flight, technological innovation was directed at improving flight performance through rapid design improvements in aircraft propulsion and airframes. Secondary development energies went to areas such as navigation, communication, munitions delivery, and target detection. The secondary functionality of aircraft evolved into the field of avionics. Avionics now provides greater overall performance and accounts for a greater share of aircraft lifecycle costs than either propul- sion or airframe components. Landau (1) definesavionics [avi(ation) þ (electr)onics] as the branch of electronics dealing with the development and use of electronic equipment in aviation and astronautics. The field of avionics has evolved rapidly as electronics has improved all aspects of aircraft flight. New advances in these disciplines require avionics to control flight stability, which was traditionally the pilot’s role. Aircraft Antennas An important aspect of avionics is receiving and transmit- ting electromagnetic signals. Antennas are devices for transmitting and receiving radio-frequency (RF) energy from other aircraft, space applications, or ground applica- tions. Perry and Geppert (4) illustrate the aircraft electro- magnetic spectrum, influenced by the placement and usage of numerous antennas on a commercial aircraft. Golden (5) illustrates simple antenna characteristics of dipole, horn, cavity-backed spiral, parabola, parabolic cylinder, and Cassegrain antennas. Radiation pattern characteristics include elevation and azimuth. The typical antenna specifications are polariza- tion, beam width, gain, bandwidth, and frequency limit. Computers are becoming increasingly important for the new generation of antennas, which include phased-array antennas and smart-skin antennas. For phased-array antennas, computers are needed to configure the array elements to provide direction and range requirements between the radar pulses. Smart-skin antennas comprise the entire aircraft’s exterior fuselage surface and wings. Computers are used to configure the portion of the aircraft surface needed for some sensor function. The computer also handles sensor function prioritization and deinterleaving of conflicting transmissions. Aircraft Sensors Sensors, the eyes and ears of an aircraft, are electronic devices for measuring external and internal environmental conditions. Sensors on aircraft include devices for sending and receiving RF energy. These types of sensors include radar, radio, and warning receivers. Another group of sensors are the infrared (IR) sensors, which include lasers and heat-sensitive sensors. Sensors are also used to mea- sure direct analog inputs; altimeters and airspeed indica- tors are examples. Many of the sensors used on aircraft have their own built-in computers for serving their own functional requirements such as data preprocessing, filter- ing, and analysis. Sensors can also be part of a computer Figure 1. Typical aircraft central computer. 2 AIRCRAFT COMPUTERS
- 21. interface suite that provides key aircraft computers with the direct environmental inputs they need to function. Aircraft Radar Radar (radio detection and ranging) is a sensor that trans- mits RF energy to detect air and ground objects and deter- mines parameters such as the range, velocity, and direction of these objects. The aircraft radar serves as its primary sensor. Several services are provided by modern aircraft radar, including tracking, mapping, scanning, and identi- fication. Golden (5) states that radar is tasked either to detect the presence of a target or to determine its location. Depending on the function emphasized, a radar system might be classified as a search or tracking radar. Stimson (6) describes the decibel (named after Alexander Graham Bell) as one of the most widely used terms in the designand description of radar systems. The decibel (dB)is a logarithmic unit originally devised to express power ratios, but also used to express a variety of other ratios. The power ratioindBisexpressedas10 log10 P2/P1,whereP2 andP1 are the power levels being compared. Expressed in terms of voltage, the gain is (V2/V1)2 dB provided the input voltage V1 and output voltage V2 are across equal resistances. Stimson (6) also explains the concept of the pulse repeti- tion frequency (PRF), which is the rate at which a radar system’s pulses are transmitted: the number of pulses per second. The interpulse period T of a radar is given by T ¼ 1=PRF. For a PRF of 100 Hz, the interpulse period would be 0.01 s. The Doppler Effect, as described by Stimson (6), is a shift in the frequency of a radiated wave, reflected or received by an object in motion. By sensing Doppler frequencies, radar not only can measure range rates, but can also separate target echoes from clutter, or can produce high-resolution ground maps. Computers are required by an aircraft radar to make numerous and timely calculations with the received radar data, and to configure the radar to meet the aircrew’s needs. Aircraft Data Fusion Data fusion is a method for integrating data from multiple sources in order to give a comprehensive solution to a problem (multiple inputs, single output). For aircraft com- puters, data fusion specifically deals with integrating data from multiple sensors such as radar and infrared sensors. For example, in ground mapping, radar gives good surface parameters, whereas the infrared sensor provides the height and size of items in the surface area being investi- gated. The aircraft computer takes the best inputs from each sensor, provides a common reference frame to inte- grate these inputs, and returns a more comprehensive solution than either single sensor could have given. Data fusion is becoming increasingly important as air- crafts’ evolving functionality depends on off-board data (information) sources. New information such as weather, flight path re-routing, potential threats, target assignment, and enroute fuel availability are communicated to the air- craft from its command and control environment. The air- craft computer can now expand its own solution with these off-board sources. Aircraft Navigation Navigation is the science of determining present location, desired location, obstacles between these locations, and best courses to take to reach these locations. An interesting pioneer of aircraft navigation was James Harold Doolittle (1886–1993). Best known for his aircraft-carrier-based bomber raid on Tokyo in World War II, General Doolittle received his Master’s and Doctor of Science degrees in aeronautics from Massachusetts Institute of Technology, where he developed instrumental blind flying in 1929. He made navigation history by taking off, flying a set course, and landing without seeing the ground. For a modern aircraft, with continuous changes in altitude, air- speed, and course, navigation is a challenge. Aircraft com- puters help meet this challenge by processing the multiple inputs and suggesting aircrew actions to maintain course, avoid collision and weather, conserve fuel, and suggest alternative flight solutions. An important development in aircraft navigation is the Kalman filter. Welch and Bishop (7) state that in 1960, R.E. Kalman published his famous paper describing a recursive solution to the discrete-data linear filtering problem. Since that time, due in large part to advances in digital comput- ing, the Kalman filter has been the subject of extensive research and application, particularly in the area of auton- omous or assisted navigation. The Kalman filter is a set of mathematical equations that provides an efficient compu- tational (recursive) implementation of the least-squares method. The filter is very powerful in several aspects: It supports estimation of past, present, and even future states, and it can do so even when the precise nature of the modeled system is unknown. The global positioning system (GPS) is a satellite refer- ence system that uses multiple satellite inputs to determine location. Many modern systems, including aircraft, are equipped with GPS receivers, which allow the system access to the network of GPS satellites and the GPS ser- vices. Depending on the quality and privileges of the GPS receiver, the system can have an instantaneous input of its current location, course, and speed within centimeters of accuracy. GPS receivers, another type of aircraft computer, can also be programmed to inform aircrews of services related to their flight plan. Before the GPS receiver, the inertial navigation systems (INS) were the primary navigation system on aircraft. Fink and Christiansen (8) describe inertial navigation as the most widely used ‘‘self-contained’’ technology. In the case of an aircraft, the INS is contained within the aircraft, and is not dependent on outside inputs. Accelerometers con- stantly sense the vehicle’s movements and convert them, by double integration, into distance traveled. To reduce errors caused by vehicle attitude, the accelerometers are mounted on a gyroscopically controlled stable platform. Aircraft Communications Communication technologies on aircraft are predominately radio communication. This technology allows aircrews to communicate with ground controllers and other aircraft. Aircraft computers help establish, secure, and amplify these important communication channels. AIRCRAFT COMPUTERS 3
- 22. These communication technologies are becoming increasingly important as aircraft become interoperable. As the dependency of aircraft on interoperability increases, the requirements to provide better, more reliable, secure point-to-point aircraft communication also increases. The aircraft computer plays a significant role in meeting this challenge by formatting and regulating this increased flow of information. Aircraft Displays Displays are visual monitors in aircraft that present desired data to aircrews and passengers. Adam and Gibson (9) illustrate F-15E displays used in the Gulf War. These illustrations show heads-up displays (HUDs), vertical situation displays, radar warning receivers, and low- altitude navigation and targeting system (Lantirn) displays typical of modern fighter aircraft. Sweet (10) illustrates the displays of a Boeing 777, showing the digital bus interface to the flight-deck panels and an optical-fiber data distribution interface that meets industry standards. Aircraft Instrumentation Instrumentation of an aircraft means installing data col- lection and analysis equipment to collect information about the aircraft’s performance. Instrumentation equipment includes various recorders for collecting real-time flight parameters such as position and airspeed. Instruments also capture flight control inputs, environmental para- meters, and any anomalies encountered in flight test or in routine flight. One method of overcoming this limitation is to link flight instruments to ground recording systems, which are not limited in their data recording capacities. A key issue here is the bandwidth between the aircraft being tested and its ground (recording) station. This bandwidth is limited and places important limitations on what can be recorded. This type of data link is also limited to the range of the link, limiting the aircraft’s range and altitude during this type of flight test. Aircraft computers are used both in processing the dataastheyarebeingcollected onthe aircraft and in analyzing the data after they have been collected. Aircraft Embedded Information Systems Embedded information system is the latest terminology for an embedded computer system. The software of the embedded computer system is now referred to as embedded information. The purpose of the aircraft embedded infor- mation system is to process flight inputs (such as sensor and flight control) into usable flight information for further flight system or aircrew use. The embedded information system is a good example of the merging of two camps of computer science applications. The first, and larger, camp is the management of information systems (MIS). The MIS dealt primarily with large volumes of information, with primary applications in business and banking. The timing requirements of processing these large information records are measured in minutes or hours. The second camp is the real-time embedded computer camp, which was concerned with processing a much smaller set of data, but in a very timely fashion. The real-time camp’s timing requirement is in microseconds. These camps are now merging, because their requirements are converging. MIS increasingly needs real-time performance,while real-timesystemsarerequired to handle increased data processing workloads. The embedded information system addresses both needs. Aircraft and the Year 2000 The year 2000 (Y2K) was a major concern for the aircraft computer industry. Many of the embedded computers on aircraft and aircraft support functions were vulnerable to Y2K faults because of their age. The basic problem with those computers was that a year was represented by its low- order two digits. Instead of the year having four digits, these computers saved processing power by using the last two digits of the calendar year. For example, 1999 is repre- sented as 99, which is not a problem until you reach the year 2000, represented as 00. Even with this representation, problems are limited to those algorithms sensitive to calen- dar dates. An obvious problem is when an algorithm divides by the calendar date, which is division by 0. Division by 0 is an illegal computer operation, causing problems such as infinite loops, execution termination, and system failure. The most commonly mentioned issue is the subtraction of dates todetermine time durations andtocomparedates.The problem is not that the computer programs fail in a very obvious way (e.g., divide-by-zero check) but rather that the program computes an incorrect result without any warning or indication of error. Lefkon and Payne (11) discuss Y2K and how to make embedded computers Y2K-compliant. Aircraft Application Program Interfaces An application programming interface (API) is conven- tionally defined as an interface used by one program to make use of the services of another program. The human interface to a system is usually referred to as the user interface, or, less commonly, the human–computer inter- face. Application programs are software written to solve specific problems. For example, the embedded computer software that paints the artificial horizon on a heads-up display is an application program. A switch that turns the artificial horizon on or off is an API. Gal-Oz and Isaacs (12) discuss APIs and how to relieve bottlenecks of software debugging. Aircraft Control Landau (1) defines a control as an instrument or apparatus used to regulate a mechanism or a device used to adjust or control a system. There are two concepts with control. One is the act of control. The other is the type of device used to enact control. An example of an act of control is when a pilot initiates changes to throttle and stick settings to alter flight path. The devices of control, in this case, are the throttle and stick. Control can be active or passive. Active control is force- sensitive. Passive control is displacement-sensitive. Mechanical control is the use of mechanical devices, such as levers or cams, to regulate a system. The earliest form of mechanical flight control was wires or cables, used to activate ailerons and stabilizers through pilot stick and 4 AIRCRAFT COMPUTERS
- 23. foot pedal movements. Today, hydraulic control, the use of fluids for activation, is typical. Aircraft control surfaces are connected to stick and foot pedals through hydraulic lines. Pistons in the control surfaces are pushed or pulled by associated similar pistons in the stick or foot pedal. The control surfaces move accordingly. Electronic control is the use of electronic devices, such as motors or relays, to regulate a system. A motor is turned on by a switch, and it quickly changes control surfaces by pulling or pushing a lever on the surface. Automatic control is a system-initiated control, which is a system-initiated response to a known set of environmental conditions. Auto- matic control was used for early versions of automatic pilot systems, which tied flight control feedback systems to altitude and direction indicators. The pilot sets his desired course and altitude, which is maintained through the flight control’s automatic feedback system. To understand the need for computers in these control techniques, it is important to note the progression of the complexity of the techniques. The earliest techniques con- nected the pilot directly to his control surfaces. As the aircraft functionality increased, the pilot’s workload also increased, requiring his (or his aircrew’s) being free to perform other duties. Additionally, flight characteristics became more complex, requiring more frequent and instan- taneous control adjustments. The use of computers helped offset and balance the increased workload in aircraft. The application of computers to flight control provides a means for processing and responding to multiple complex flight control requirements. Aircraft Computer Hardware For aircraft computers, hardware includes the processors, buses, and peripheral devices inputting to and outputting from the computers. Landau (1) defines hardware as appa- ratus used for controlling a spacecraft; the mechanical, magnetic, and electronic design, structure, and devices of a computer; and the electronic or mechanical equipment that uses cassettes, disks, and so on. The computers used on an aircraft are called processors. The processor takes inputs from peripheral devices and provides specific com- putational services for the aircraft. There are many types and functions of processors on an aircraft. The most obvious processor is the central compu- ter, also called the mission computer. The central computer provides direct control and display to the aircrew. The federated architecture (discussed in more detail later) is based on the central computer directing the scheduling and tasking of all the aircraft subsystems. Other noteworthy computers are the data processing and signal processing computers of the radar subsystem and the computer of the inertial navigation system. Processors are in almost every component of the aircraft. Through the use of an embedded processor, isolated components can perform independent functions as well as self-diagnostics. Distributed processors offer improved aircraft perfor- mance and, in some cases, redundant processing capability. Parallel processors are two or more processors configured to increase processing power by sharing tasks. The workload of the shared processing activity is distributed among the pooled processors to decrease the time it takes to form solutions. Usually, one of the processors acts as the lead processor, or master, while the other processor(s) act as slave(s). The master processor schedules the tasking and integrates the final results, which is particularly useful on aircraft in that processors are distributed throughout the aircraft. Some of these computers can be configured to be parallel processors, offering improved performance and redundancy. Aircraft system redundancy is important because it allows distributed parallel processors to be reconfigured when there is a system failure. Reconfigur- able computers are processors that can be reprogrammed to perform different functions and activities. Before com- puters, it was very difficult to modify systems to adapt to their changing requirements. A reconfigurable computer can be dynamically reprogrammed to handle a critical situation, and then it can be returned to its original configuration. Aircraft Buses Buses are links between computers (processors), sensors, and related subsystems for transferring data inputs and outputs. Fink and Christiansen (8) describe two primary buses as data buses and address buses. To complete the function of an MPU, a microprocessor must access memory and peripheral devices, which is accomplished by placing data on a bus, either an address bus or a data bus, depend- ing on the function of the operation. The standard 16-bit microprocessor requires a 16-line parallel bus for each function. An alternative is to multiplex the address or data bus to reduce the number of pin connections. Common buses in aircraft are the Military Standard 1553 Bus (Mil- Std-1553) and the General-Purpose Interface Bus (GPIB), which is the IEEE Standard 488 Bus. Aircraft Software Landau (1) defines software as the programs, routines, and so on for a computer. The advent of software has provided great flexibility and adaptability to almost every aspect of life, which is especially true in all areas of aerospace sciences, where flight control, flight safety, in-flight enter- tainment, navigation, and communications are continu- ously being improved by software upgrades. Operation Flight Programs. An operational flight pro- gram (OFP) is the software of an aircraft embedded com- puter system. An OFP is associated with an aircraft’s primary flight processors, including the central computer, vertical and multiple display processors, data processors, signal processors, and warning receivers. Many OFPs in use today require dedicated software integrated support environments toupgrade and maintain them asthe mission requirements of their parent aircraft are modified. The software integrated support environment [also called avio- nics integrated support environment (AISE), centralized software support activity (CSSA), and software integration laboratory (SIL)] not only allows an OFP to be updated and maintained, but also provides capabilities to perform unit AIRCRAFT COMPUTERS 5
- 24. testing, subsystem testing, and some of the integrated system testing. Assembly Language. Assembly language is a machine (processor) language that represents inputs and outputs as digital data and that enables the machine to perform operations with those data. For a good understanding of the Motorola 6800 Assembler Language, refer to Bishop (13). According to Seidman and Flores (14), the lowest-level (closest to machine) language available to most computers is assembly language. When one writes a program in assembly code, alphanumeric characters are used instead of binary code. A special program called an assembler (provided with the machine) is designed to take the assem- bly statements and convert them to machine code. Assem- bly language is unique among programming languages in its one-to-one correspondence between the machine code statements produced by the assembler and the original assembly statements. In general, each line of assembly code assembles into one machine statement. Higher-Order Languages. Higher-order languages (HOLs) are computer languages that facilitate human language structures to perform machine-level functions. Seidman and Flores (14) discuss the level of discourse of a pro- gramming language as its distance from the underlying properties of the machine on which it is implemented. A low-level language is close to the machine, and hence provides access to its facilities almost directly; a high-level language is far from the machine, and hence insulated from the machine’s peculiarities. A language may provide both high-level and low-level constructs. Weakly typed languages are usually high-level, but often provide some way of calling low-level subroutines. Strongly typed lan- guages are always high-level, and they provide means for defining entities that more closely match the real-world objects being modeled. Fortran is a low-level language that can be made to function as a high-level language by use of subroutines designed for the application. APL, Sobol, and SETL (a set-theoretic language) are high-level languages with fundamental data types that pervade their language. Pascal, Cobol, C, and PL/I are all relatively low-level lan- guages, in which the correspondence between a program and the computations it causes to be executed is fairly obvious. Ada is an interesting example of a language with both low-level properties and high-level properties. Ada provides quite explicit mechanisms for specifying the layout of data structures in storage, for accessing particular machine locations, and even for communicating with machine interrupt routines, thus facilitating low-level requirements. Ada’s strong typing qualities, however, also qualify it as a high-level language. High-level languages have far more expressive power than low-level languages, and the modes of expression are well integrated into the language. One can write quite short programs that accomplish very complex operations. Gonzalez (15) developed an Ada Programmer’s Handbook that presents the terminology of the HOL Ada and exam- ples of its use. He also highlights some of the common programmer errors and examples of those errors. Sodhi (16) discusses the advantages of using Ada. Important discussions of software lifecycle engineering and main- tenance are presented, and the concept of configuration management is presented. The package concept is one of the most important devel- opments to be found in modern programming languages, such as Ada, Modula-2, Turbo Pascal, Cþþ, and Eiffel. The designersofthe different languageshavenot agreed onwhat terms to use for this concept: Package, module, unit, and class are commonly used. It is generally agreed, however, that the package (as in Ada) is the essential programming tool to be used for going beyond the programming of very simple class exercises to what is generally called software engineering or building production systems. Packages and package-like mechanisms are important tools used in soft- ware engineering to produce production systems. Feldman (17) illustrates the use of Ada packages to solve problems. Databases. Database are essential adjuncts to computer programming. Databases allow aircraft computer appli- cations the ability to carry pertinent information (such as flight plans or navigation waypoints) into their missions, rather than generating them enroute. Databases also allow the aircrew to collect performance information about the aircraft’s various subsystems, providing a capability to adjust the aircraft in flight and avoid system failures. Elmasri and Navathe (18) define a database as a collec- tion of related data. Data are described as known facts that can be recorded and have implicit meaning. A simple example consists of the names, telephone numbers, and addresses of an indexed address book. A database manage- ment system (DBMS) is a collection of programs that enable users to create and maintain a database. The DBMS is hence a general-purpose software system that facilitates the processes of defining, constructing, and manipulating databases for various applications. Verification and Validation. A significant portion of the aircraft computer’s lifecycle cost is system and software testing, performed in various combinations of unit-level, subsystem-level, integrated-system-level, developmental, and operational testing. These types of tests occur fre- quently throughout the life of an aircraft system because there are frequent upgrades and modifications to the air- craft and its various subsystems. It is possible to isolate acceptance testing to particular subsystems when minor changes are made, but this is the exception. Usually, any change made to a subsystem affects other multiple parts of the system. As aircraft become increasingly dependent on computers (which add complexity by the nature of their interdependences), and as their subsystems become increasingly integrated, the impact of change also increases drastically. Cook (19) shows that a promising technology to help understand the impact of aircraft com- puter change is the Advanced Avionics Verification and Validation (AAVV) program developed by the Air Force Research Laboratory. Sommerville (20) develops the concepts of program ver- ification and validation. Verification involves checking that the program conforms to its specification. Validation involves checking that the program as implemented meets the expectations of the user. 6 AIRCRAFT COMPUTERS
- 25. Figure 2 shows an aircraft avionics support bench, which includes real components from the aircraft such as the FCC line replaceable unit (LRU) sitting on top of the pictured equipment. Additional equipment includes the buses, cooling, and power connection interfaces, along with monitoring and displays. On these types of benches, it is common to emulate system and subsystem responses with testing computers such as the single-board computers illustrated. Figure 3 shows another verification and validation asset called the workstation-based support environment. This environment allows an integrated view of the aircraft’s performance by providing simulations of the aircraft’s controls and displays on computer workstations. The simulation is interfaced with stick and throttle controls, vertical situation displays, and touch-screen avionics switch panels. Object-Oriented Technology. Object-oriented (OO) tech- nology is one of the most popular computer topics of the 1990s. OO languages such as Cþþ and Ada 95 offer tre- mendous opportunities to capture complex representations of data and then save these representations in reusable objects. Instead of using several variables and interactions to describe some item or event, this same item or event is described as an object. The object contains its variables, control-flow representations, and data-flow representa- tions. The object is a separable program unit, which can be reused, reengineered, and archived as a program unit. The power of this type of programming is that when large libraries of OO programming units are created, they can be called on to greatly reduce the workload of computer soft- wareprogramming. Gabel (21) says that OO technology lets an object (a software entity consisting of the data for an action and the associated action) be reused in different parts of the application, much as an engineered hardware product can use a standard type of resistor or micropro- cessor. Elmasri and Navathe (18) describe an OO database as an approach with the flexibility to handle complex requirements without being limited by the data types and query languages available in traditional database systems. Open System Architecture. Open system architecture is a design methodology that keeps options for updating sys- tems open by providing liberal interfacing standards. Ralston and Reilly (22) state that open architectures per- tain primarily to personal computers. An open architecture is one that allows the installation of additional logic cards in the computer chassis beyond those used with the most primitive configuration of the system. The cards are inserted into slots in the computer’s motherboard—the main logic board that holds its CPU and memory chips. A computer vendor that adopts such a design knows that, because the characteristics of the motherboard will be public knowledge, other vendors that wish to do so can design and market customized logic cards. Open system architectures are increasingly important in modern air- craft applications because of the constant need to upgrade these systems and use the latest technical innovations. It is extremely difficult to predict interconnection and growth requirements for next-generation aircraft, which is exactly what an open architecture attempts to avoid the need for. Client-Server Systems. A client-server system is one in which one computer provides services to another computer on a network. Ralston and Reilly (22) describe the file- server approach as an example of client-server interaction. Clients executing on the local machine forward all file requests (e.g., open, close, read, write, and seek) to the remote file server. The server accepts a client’s requests, performs its associated operation, and returns a response to the client. Indeed, if the client software is structured transparently, the client need not even be aware that files being accessed physically reside on machines located else- where on the network. Client-server systems are being applied on modern aircraft, where highly distributed resources and their aircrew and passenger services are networked to application computers. Subsystems. The major subsystems of an aircraft are its airframe, power plant, avionics, landing gear, and controls. Landau (1) defines a subsystem as any system that is part of Figure 2. An aircraft avionics support bench. Figure 3. A workstation-based aircraft avionics support envi- ronment. AIRCRAFT COMPUTERS 7
- 26. Other documents randomly have different content
- 27. De persoonlijke belangen waarvan hier sprake is, zijn dus klasse-belangen, daar niet de bizonderheid van het persoonlijke, maar de algemeenheid van het onpersoonlijke hun eigenschap is, anders zou de vrijheidlievende individu ze wel bevredigen in en door de werkzaamheid van zijn eigen kunnen. Dat hij dat niet kàn en aansluiting bij anderen zoeken moet, komt niet voort uit de liefde voor zijn vrijheid, maar uit de noodzakelijkheid om, zij het dan ook voor een wijle, die vrijheid op te offeren, minstens te beperken. Zijn belang is dus gebonden aan dat van anderen en de beperking van de mate zijner vrijheid van handelen, wil hij zich verweren—d.w.z. zijn belang behartigen—tegenover de hem drukkende macht, vloeit regelrecht uit die gebondenheid voort. Volgt hij dus zijn belang, dan vereenigt hij zich met zijns gelijken en offert hij niets op dan de fiktie van zijn vrije persoon. Want hierop is deze „vrijheid”, waarvan Domela Nieuwenhuis hier en andere vrije of libertaire socialisten of ook wel anarchisten steeds spreken, enkel en alleen gebaseerd, op een inbeelding. Zij bestaat niet dan in de phantasie. Er zijn in de moderne arbeidersbeweging geen persoonlijke belangen: er zijn groeps- en er zijn klassebelangen. De eerste beperken zich tot de bizondere industrieën, vakken, bedrijven etc., de andere zijn algemeene, die welke de arbeiders allen met elkander als eene klasse vereenigen, een verhouding die de loonarbeid geschapen heeft. Hierop komt dus die vrijheid neer dat zij er in de werkelijkheid niet is, maar dat men zich verbeeldt dat zij er is. Deze dwaling is een burgerlijke. Het liberalisme, welks wettige afstammeling het anarchistisch begrip van de persoonlijke vrijheid is, zag eveneens in de maatschappij niet een groeiend iets, maar een optelsom van individuen, die, naar hun belang dat meebrengt, tot elkander in betrekking treden en die betrekking verbreken zoodra aan dat belang is voldaan. Vandaar dat het liberalisme er dan ook altoos naar streefde—in theorie natuurlijk—de individuen tot zooveel mogelijke algeheele zelfstandigheid en zelfverantwoordelijkheid op te voeden. In theorie! Want de praktijk was geheel anders. En waarom? Niet omdat de theorie niet op zichzelf geheel „logisch” was, maar omdat zij van het belang van de persoon uitgaat, waar
- 28. zij van dat van de gemeenschappelijkheid had moeten uitgaan. Doch àls zij dat laatste gedaan had, dan ware het privaat-kapitalisme niet te verdedigen geweest; vandaar dat de kapitalistische theorie, die aanvankelijk door de liberale theorieën in wijsbegeerte en staathuishoudkunde werd vertegenwoordigd, naar schijngronden heeft moeten zoeken. Een van die schijngronden was de persoonlijke vrijheid, die precies als in den mond der anarchisten, een fiktieve persoonlijke vrijheid was, in een door de verdeeling van den arbeid en de noodwendigheid van samenwerking bepaalde maatschappij van sociaal geheel onvrije menschen. Stappen wij hiermede af van die niet bestaande vrijheid van den arbeider, om na te gaan wat het karakter is van des arbeiders situatie in de maatschappij. Waarom kan de arbeider in onze, zeer ver gevorderde ontwikkeling van de kapitalistische industrie en het bedrijfswezen, niet zichzelf zijn, dat wil zeggen in den socialen zin waarvan hier sprake is. Omdat zij slechts een deel en een zeer onbeduidend deel vormt van het groote geheel dat men noemt: het produktieinstrument proletariaat. Ieder arbeider op zichzelf vormt in de kapitalistische produktiewijze een voorwerp om een hoeveelheid winst uit te maken. Hij is geen vrijwillige, geheel zelfstandige ruiler, maar hij is iemand die eenvoudig gedwongen is zich te laten exploiteeren door het kapitaal dat hem exploiteeren wil. Maar het gansche proces van die exploitatie zou zooveel als niets te beteekenen hebben, als het telkens maar bij één arbeider tegelijk plaats vond. Het karakter van een op hoog peil van ontwikkeling staande kapitalistische warenproduktie is de massale en niet de individueele uitbuiting of de uitbuiting van kleine groepen, gelijk dat onder het typische klein-bedrijf of onder de meergevorderde manufaktuur het geval was. De uitbuiting van den enkelen arbeider verdwijnt dus geheel in het niet; hoe langer hoe meer, en tegenwoordig sterker dan ooit in de geschiedenis, is de massa-exploitatie van het proletariaat daarvoor in de plaats gekomen. En, dit is eveneens kenmerkend, niet alleen waar het proletariaat direkt wordt uitgebuit, maar ook waar dit niet rechtstreeks het geval is, vormt het een massaal en niet een individueel stuk sociale verhouding. Wij bedoelen hier het feit, dat onder de kapitalistische produktiewijze niet alleen de werkende, maar ook de niet-werkende arbeiders een even groote economische noodzakelijkheid
- 29. zijn. Het industrieele reserveleger, dat naar plaats, konjunktuur en industrie grooter of kleiner zal zijn, maar dat bestaan moet, wil het kapitaal in de industrie floreeren kunnen, d.w.z. de meerwaarde een behoorlijk peil bereiken, behoort eveneens tot het algemeene produktieinstrument proletariaat. Het belang van den werkenden proletariër kan hem dus wel eens tot aansluiting nopen met den arbeider wiens belang oogenblikkelijk juist aan het zijne tegenovergesteld is. Men ziet hieruit reeds hoe absurd de aan het hoofd van dit stukje geplaatste definitie der „vrije groepeering” is. Het is wel duidelijk dat eerst op een vrij hoogen trap van kapitalistische ontwikkeling van de industrie de mogelijkheid van arbeidersorganisatie kan ontstaan. Marx zegt dit treffend in zijn beroemd antwoord op Proudhon’s geschrift: „Van alle produktie-instrumenten is de grootste produktiekracht de revolutionaire klasse zelf. De organisatie van de revolutionaire elementen heeft tot voorwaarde het bestaan van alle produktiekrachten, zooals zij zich in het algemeen in den schoot van de oude maatschappij kunnen ontwikkelen.”7 Eenmaal deze hoogte bereikt hebbende, wordt de samentrekking van de verspreide elementen waaruit de revolutionaire klasse bestaat, allereerst een economische noodzakelijkheid, precies zooals op een gegeven hoogte van de kapitalistische ontwikkeling de noodzakelijkheid geboren ia tot een samentrekking van de verspreide kapitalistische produktiekrachten, een samentrekking die, door de wet van de concentratie van arbeidsmiddelen gedreven, nog steeds haren gang gaat. De mogelijkheid voor de arbeiders om zich te organiseeren was er eerst, en soms vrij lang, nadat de noodzakelijkheid er kwam. De behoefte van de arbeiders om zich te vereenigen werd reeds gevoeld toen bij groepjes arbeiders het eerste bewustzijn zich voelbaar maakte van verzet tegen de àl te groote uitbuiting. De mogelijkheid ontsproot niet alleen uit het scheppen der voorwaarden tot het bijeenbrengen der massa’s, maar ook uit het tot op zekere hoogte gelijkmaken van hunne sociale situaties. Marx zegt in hetzelfde werk:
- 30. „De economische verhoudingen hebben het eerste de massa van de bevolking in arbeiders omgezet. De heerschappij van het kapitaal heeft voor deze massa een gemeenschappelijke situatie, gemeenschappelijke belangen geschapen. Zoo is deze klasse bereids een klasse tegenover het kapitaal, maar nog geen klasse voor zich-zelve. Na dien strijd treft deze massa samen, constitueert zich dus als klasse voor zich-zelve. De belangen die zij verdedigt worden klasse-belangen. Maar de strijd van klasse tegen klasse is een politieke strijd.” Dien zeer moeitevollen strijd welken Marx hier schetst, de noodzakelijkheid voor het moderne proletariaat om zich te constitueeren als klasse; een klasse met een eigen kritische beschouwing van de maatschappij en hare ontwikkeling, een eigen politiek en een eigen inzicht in de economische feiten,—dien strijd heeft iedere proletariërsklasse, van welk land ook, moeten doormaken en is zij nog bezig door te maken. Want dat werk is slechts de voorbereiding die het moderne proletariaat noodig heeft om de erfenis van de bourgeoisie te kunnen aanvaarden. Hierom is discipline voor het proletariaat in alle uitingen van den klassenstrijd een noodzakelijke voorwaarde. Zonder dat zal het nooit kunnen overwinnen. De organisatie van het proletariaat is, naar men ziet, geen toevallige, of een die vandaag zus en morgen zoo kan zijn, zij is een vaste, een blijvende, die juist door hare vastheid en haar blijvend karakter wordt tot wat zij wezen moet: het orgaan van de revolutionaire klasse, die de leiding van de produktie voor zich veroveren moet. Het individualisme dat zich nog steeds in de arbeidersbeweging poogt staande te houden, dat demokratische discipline „gezag” noemt, dat de „vrijheid” om de des-organisatie hoog te houden als zijn eenig geloofsartikel beschouwt, is een rem tegen de ontwikkeling van de arbeidersbeweging in den bovengeschetsten, eenig-mogelijken zin. Een arbeidersklasse, die niet is een zoo sterk mogelijk, gesloten geheel, mist de economische macht die de voorwaarde is van haar optreden. Het is merkwaardig—juist die anarchisten, welke in den strijd dien zij zeggen mede te willen voeren tegen het kapitalisme, zoo zeer den nadruk plegen te
- 31. leggen op de economische macht en niet op de politieke, belemmeren door hun sektairisme, door hunne eindelooze en tot in het belachelijke doorgedreven „groeps”-splitsing, het opkomen van die economische macht van het proletariaat. Er zijn in de wereld twee beginselen, Gezag en Vrijheid, volgens Domela Nieuwenhuis.8 Hoe men begrippen, opvattingen, die steeds wisselden van beteekenis en van inhoud, beginselen kan noemen waarnaar de wereld geleid werd, moge anarchistische wijsheid zijn, historische wijsheid is het zeker niet. Even goed kan men zeggen: er zijn in de wereld twee beginselen: Geloof en Ongeloof, wat de anti-revolutionairen e.t.q. beweren. De zaak is, dat in een op klassetegenstellingen berustende maatschappij, met de steeds stijgende mate van arbeidsverdeeling, het gezag, d.w.z. de onderwerping van menschen aan andere menschen voor het bereiken van zekere doeleinden, historisch even noodzakelijk is geweest, als de erkenning, dat dit gezag niet meer noodig was een historische noodzakelijkheid is geweest. De strijd tegen gezag in het algemeen, namelijk het gezag van groepen menschen over de massa, ving eerst aan toen dit gezag zichzelf overleefd had, de menschen tot de erkenning van zijn overbodigheid waren gekomen. Zulk een gezag oefende de geestelijkheid bijv. in het begin van de middeneeuwen uit, het gezag dat toen noodzakelijk was, omdat bij den clerus was te vinden de intellectueele kracht die de toenmalige menschheid noodig had. Zulk een gezag had de adel, toen hij nog de verdediger van de veiligheid van de maatschappij was, nadat na de groote volksverhuizing de menschen weer hokvast werden. Zulk een gezag, al duurde dit ook ontegenzeggelijk heel veel korter, had de bourgeoisie, de klasse die bestemd was slechts een overgang te zijn van de feodale tot de socialistische maatschappij, de bestemming had de maatschappelijke produktiekrachten te ontketenen en tot in het fabelachtige te doen stijgen, om daardoor de mogelijkheid van een gemeenschappelijke produktiewijze te kunnen scheppen.
- 32. Dit alles was noodwendig gezag, maar dat met de erkenning dat het overbodig was geworden, zijn economische noodzakelijkheid had verloren. Zoo is de organisatie van het proletariaat een economische noodzakelijkheid en het „gezag” daarin, als men wil, even noodzakelijk. Is het nu niet merkwaardig dat de anarchisten het eenige correctief, dat de klassebewuste arbeidersbeweging kent tegen het gevaar dat het gezag ontaardt in tyrannie, de demokratie namelijk, verwerpen? Immers, hoe ge ook wilt organiseeren, besturen, leiden, de demokratie zal toch altijd uw eenige grondslag moeten zijn, de meerderheid zal toch altijd moeten beslissen en de minderheid zich moeten onderwerpen, al splitst ge tot in het oneindige toe. Waarop komt dus deze „vrije groepeering” van de anarchisten neer? Op een moedwillige verzwakking van de arbeidersklasse zonder dat er een enkel ander voordeel tegenover staat. Een ander „libertair” stelt omtrent de kwestie van de verhouding van den individu tot de arbeidersbeweging eenigszins andere regelen op, die eveneens zeer bedenkelijk zijn voor de eenheid van het proletariaat. Hij verdedigt het recht van… de minderheden. Men luistere: „Wat de overheersching betreft die de meerderheid eener organisatie op de minderheid zou kunnen uitoefenen, kunnen de werklieden slechts de vrijheid van uittreden uit de organisatie en van zelf handelen voor de minderheid verdedigen”…9 Welk principieel verschil er bestaat tusschen de feitelijke tyranniseering van de meerderheid in een organisatie door een koppige minderheid, en die van personen, is ons een raadsel. Waarom een individu niet mag, wat deze „libertair” aan een verzameling van individuen als een recht toekent, zal wel niemand met gewoon verstand begrijpen kunnen. Alleen, het is verklaarbaar van het standpunt van den anarchist, die onder welken naam hij zich ook verkappe, altoos anarchist blijft.
- 33. INDIVIDUALISTISCHE UITINGEN. „En zijt gij niet willig, zoo gebruik ik geweld!” Goethe, Erlkönig. Het is het noodlot van het anarchisme, dat het niet tot daden kan komen of het zijn daden, die het onmiddellijk zelf gedwongen wordt af te keuren. Dat is het noodlot van èlke theorie, van ieder beginsel, dat niet het gevolg is van een logische éénheid, maar van tweeslachtigheid. Het anarchistische uitgangspunt is in alle opzichten een tegenspraak. Het wil geweld, maar het leidt tot verzwakking. Het wil de vrijmaking van den individu, maar de individu werpt zich door zijn optreden op tot rechter over andere individuen en verheft plotseling zichzelf tot de opperste autoriteit. Het wil verheldering van de massa, maar het sticht onder haar de grootste verwarring. Het begrijpt zichzelf niet. Inderdaad, de gewelddaad of de „propaganda van de daad,” zij moest wel het credo worden van het anarchisme, het middel bij uitnemendheid of liever de laatste toevlucht. En allerlei soort „artisten,” letterkundigen en journalisten kwamen zich onder de anarchisten mengen en het waren niet voor het minst deze „dekadenten” (vervalsmenschen), die een zeer levendig aandeel in het propageeren van de daad hebben genomen, haar hebben aangewakkerd en, vooral toen er nog geen straf op stond, haar hebben verdedigd. Het type van deze soort van verdediging leverde de dichter Laurent Tailhade, die, na den aanslag in het hôtel Terminus uitriep: „Wat komt het aan op de offers, als het gebaar maar mooi is!” „Het gebaar” moest het voor dezen dekadent dus doen. Niet de offers en het resultaat, maar de mensch die den moed bezit, zich aan het ongeluk prijs te geven; niet het praktisch nut, maar de mensch, de dader boezemt dergelijke soort dekadente dichters de vreugde in die zij over zulke gevallen voelen. Overigens was deze gansche bommenwoede en met haar de „propaganda van de daad” spoedig genoeg dood. Zij was het nog spoediger geweest, als
- 34. de burgerlijke regeeringen in de verschillende landen haar niet nog lang kunstmatig hadden aangekweekt met hun geweldige vervolging van al wat zij meenden dat zich anarchistisch noemde, met hun systeem van geheime ophitsing door middel van „mouchards.” Sedert hoort men weinig of niets meer van de geweldige resultaten die deze propaganda zou moeten hebben. Zij is verstomd, die stem! En of nu nog eens een enkelen keer weder op zekeren dag een of ander half of heel waanzinnige den een of anderen minister of koning of grootwaardigheidsbekleeder zal pogen te dooden; of nu ook nog een of andere dwaas voor een huis een bom zal nederleggen—vooropgezet dat zulk een daad niet is geprovoceerd door de politie of rechtstreeks van de politie zelve stamt,—dat zal aan het onweersprekelijke feit niets afdoen, dat „de propaganda van de daad” óók van het anarchistisch programma geheel is geschrapt. Daarom behoeven wij er niet lang bij stil te staan. Deze dolzinnige zijde van het anarchisme is door zijn eigen dolzinnigheid, kan men zeggen, nu wel overwonnen. De „theoretische” anarchisten, die vóór het tot werkelijke daden kwam, nooit gewaarschuwd hebben, althans nooit principieel, tegen de vreeselijke gevolgen van een dergelijke propaganda, en nooit gewezen hebben op de krankzinnige konsekwenties waartoe zij moest leiden, namen dan ook nà de verschillende aanslagen, welke in Frankrijk vooral elkander met een snelheid, die op een zekere stelselmatigheid wees, opvolgden, allen een afkeurende en afwijzende houding aan. Kropotkine, Grave, Faure, Réclus, zij waren allen dadelijk geneigd om daden van geweld, dynamietaanslagen en moorden van de rekening van het anarchisme af te voeren. Wie en wat dan wèl de verantwoordelijkheid voor deze daden te dragen had; welk soort van theorie dáár dan wèl voor aansprakelijk gesteld moest worden, dat heeft geen van deze mannen ons ooit gezegd. Het anarchisme niet! Meer niet. Maar dat is niet genoeg, dat is zeker niet genoeg als men hun tegemoet kan voeren, dat geen hunner vóór dat de periode van aanslagen geopend werd, ooit rond en openlijk, zonder omwegen, er voor is uitgekomen dat deze gansche „propaganda van de daad” een afschuwelijk soort propaganda was niet alleen, maar in zijn
- 35. wezen een allermisdadigste propaganda, die niet alleen tengevolge moest hebben een geweldige reaktie naar buiten, maar eveneens een onoverzienbare verwildering van de arbeidersbeweging naar binnen. Het is geen bewijs van zedelijken moed, om eerst nàdat een zekere propaganda tot zulke geweldige onheilen geleid heeft, dat iedereen er tegen in opstand kwam, zijn handen openlijk weg te trekken en te zeggen, dat men er niets mede te maken heeft! Of om, gelijk E. Réclus, te verklaren, „dat de anarchisten van de daad, die dynamietaanslagen pleegden, niet goed begrepen wat er met de propaganda door de daad werd bedoeld”! Men wist dat jaren lang, vanaf Bakoenine, reeds het misdrijf werd aangeprezen, als een van de middelen om het kapitalisme te ondermijnen, de bourgeoisie te doen sidderen en het revolutionair verzet onder de massa aan te kweeken. Waarom een dergelijke propaganda nooit belet? Deze en meer dergelijke vragen kwamen aanstonds op, toen men na de aanslagen las, dat Kropotkine, Jean Grave, Sebastien Faure en Réclus elke aansprakelijkheid ervoor van zich en ook van het anarchisme afwierpen. Hebben zij dan nooit gelezen of gehoord, wat Bakoenine en zijn edele vriend Netchaieff in het bizonder, voor misdadigs in naam van de anarchistische taktiek hebben gepropageerd, als revolutionaire middelen van den eersten rang? Waren zij dan waarlijk zoo onbekend met de dingen, die het Congres van Londen bedoelde, maar niet openlijk aanwees als „middelen van aanval en verdediging”, die men aan de „technische en chemische wetenschappen” moest ontleenen? Wel degelijk wisten zij dat allemaal héél goed. Maar het was hun gebrek aan zedelijken moed om de massa de waarheid te zeggen, omdat men daarmede zijn populariteit inboeten kan, die hun er toe bracht de dingen zoo voor te stellen, dat zij later gerechtigd schenen de verantwoordelijkheid van zich af te werpen voor de misdadige „propaganda van de daad,” die in naam van het „anarchistisch ideaal” bedreven werd, en door het publiek,—geheel terecht —op rekening van het anarchisme werd gesteld. Hier raken wij een punt dat niet voorbijgegaan mag worden; het is de zedelijke verantwoordelijkheid van de leiders, niet voor daden van den
- 36. éénling, maar voor de propaganda in haar geheel en hun overwicht op de massa. Liebknecht zeide eenmaal, geen middel van aktie of propaganda te kennen of te willen aanbevelen, waarvan hij zelf de verantwoordelijkheid tot op het laatste toe niet zou kunnen helpen dragen. Dat is het standpunt wat de leiders van een massa altijd moeten innemen. Dat is het moreele steunpunt van een massabeweging, waarin noodwendig steeds personen gevonden worden, die een of andere uitdrukking licht zóó kunnen opvatten, dat zij het tegenovergestelde bij hem wakker roept van wat de spreker bedoelde. Tegen het laatste kan niemand zich wapenen; dat zal steeds wel blijven gebeuren. Maar daarom moet men zich ook altijd kunnen beroepen op eigen ondubbelzinnige woorden. Het is een van de afwijkingen, van de abnormaliteiten in de anarchistische propaganda uit den roerigen tijd geweest, dat dit moreele begrip: hoe men propageeren moet om niet noodeloos slachtoffers te maken, gaandeweg begon uit te slijten, zoodat de leiders en sprekers het zelfs gansch verloren. Dat hing natuurlijk samen met de zucht om het publiek te behagen, de jacht op succes die iedere demagogie kenmerkt. Zoo heeft de verwerping van de demokratie in het anarchisme, dat op de massa wilde blijven vat houden, regelrecht tot een wilde demagogie geleid, die haar wederga alleen bij het politieke anti-semitisme in vroeger dagen in Duitschland en tegenwoordig bijv. in Oostenrijk kan vinden. Het ophitsen tegen personen, het beleedigen en verdacht maken van menschen, kortom niet de principieele, maar de persoonlijke bestrijding, het omlaaghalen van de tegenstanders in hun private leven,—ziedaar de wapenen van iedere en speciaal van de anarchistische demagogie. De propaganda van de daad steunde op tweeërlei: het kapitalisme vernietigen en de bourgeoisie schrik aanjagen. Beide zijn het gevolg van een hopeloos verwarde beschouwing over de rol van het kapitalisme in de maatschappij en over die van de bourgeoisie. En waarvan gaat geheel deze beschouwing eigenlijk anders uit dan van het burgerlijke begrip?
- 37. De burgerlijke staathuishoudkunde heeft geleerd, dat het kapitaal is een macht in handen van menschen, die zich door „sparen” dat „eigendom” hebben „verworven”; aan welk eigendom door niemand de hand geslagen mag worden. De leer van den persoonlijken eigendom dus, die onaantastbaar was. Wat is het kapitaal evenwel in den loop van de kapitalistische ontwikkeling geworden? Een sociale macht; een macht, niet van personen over dingen, maar van dingen over personen. De burgerlijke staathuishoudkunde kan dit natuurlijk niet toegeven, omdat daarmede feitelijk de grondslag wegvalt, waarop zij de heerschappij van het privaatbezit heeft trachten te bouwen. Vervolgens: de bourgeoisie wordt eveneens door hare geleerden, de verdedigers van de bestaande orde gelijk men het noemt, als de klasse beschouwd die niet alleen de leiding van de produktie heeft, maar die haar ook houden moet. De bourgeoismaatschappij, de bourgeoisstaat, zij zijn het einde van alle menschelijke sociale wijsheid. In deze denkbeelden heeft de bourgeoisie niet alleen haar eigen kinderen, maar nog veel sterker die van het proletariaat opgevoed. Doch daar zijn er onder de laatsten voornamelijk, die met eenige scherpzinnigheid uit deze theorieën verdere konsekwenties zijn gaan trekken. Ten eerste deze: als het kapitaal een persoonlijke macht is, dan vernietig ik ook kapitaal als ik een of meer bezitters daarvan dood. Ten tweede: als de bourgeoisie de klasse is die niet alleen de leiding der produktie, dus de macht heeft, maar deze ook houden moet, omdat er geen andere toestand mogelijk en denkbaar is, dan blijft er voor mij, die onder dien toestand lijd, die deze macht ben gaan haten omdat ik haar als een mij steeds vervolgenden vijand tegenover mij zie, geen ander middel over, dan geweld tegen haar te gebruiken. En kan ik haar niet geheel vernietigen, dan kan ik althans hare bezitters een oogenblik doen vreezen. Dit laatste is dan ook eigenlijk niets dan een ander uiterste van de beschouwing waarvan de utopisten zijn uitgegaan, nl. dat men de bourgeoisie moet trachten te overtuigen dat zij goedschiks hare macht, als klasse, uit de handen zou moeten geven. De anarchist van „de daad” weet alleen maar dat het niet „goedschiks” gaat; hij probeert het dus kwaadschiks gedaan te krijgen. Het is hier enkel maar een verschil in toepassing, het grondbeginsel blijft hetzelfde.
- 38. Wij zullen niet zeggen, dat iedere anarchist die daden pleegde van het gehalte als Vaillant, Henry, Caserio, van een dergelijke redeneering is uitgegaan, maar in den grond leidt de anarchistische levensbeschouwing onvermijdelijk daartoe. Wij zijn in de burgerlijk-liberale en in de anarchistische beschouwingswijze slechts losse individuen, ieder is een brokje maatschappij. Licht men er zulk een brokje uit, zoo is de redeneering, dan wordt daardoor reeds een deel van die maatschappij ontredderd. Deze redeneering, die het toepassen van individueel geweld logisch billijken moet, kan zich niet dekken met de rol die het geweld vervuld heeft in de geschiedenis. Overgangen in de samenleving voltrekken zich nooit geleidelijk, dat wil zeggen, zonder letsel aan personen. Dat heeft de bourgeoisie wel het sterkst getoond, toen zij hare revoluties maken moest en genoodzaakt was deze tot in het uiterste door te voeren. Zij moest tegen het absolute koningschap bloedig te werk gaan, en wat haar aan feodalisme in den weg stond, moest, gelijk in de jaren 1791 tot 1793, door de guillotine worden verwijderd. De anarchist evenwel, die een bom werpt in het parlement, gelijk Vaillant, die een president van de republiek doodt, gelijk Caserio, of een ministerpresident, gelijk Angiolillo, een onnoozelen koning, gelijk Bresci, of een nog onnoozeler keizerin, gelijk Luccheni, grijpt in geen enkel opzicht in het organisch ontwikkelingsproces van de maatschappij revolutioneerend in. Hij berooft een individu van het leven, wiens werkzaamheid in sociaal opzicht òf niet hooger zich verhief dan die van elken kantoorbediende of bode van een ziekenbus, en wiens ledige plaats slechts een verlies voor de familie oplevert. Of, in het geval dat hij een of anderen gehaten staatsman treft, verzwakt bij de eene burgerlijke politieke partij ten gerieve van de andere. Dus politieke aktie! Dergelijke persoonlijke daden van geweldsoefening zijn volstrekt niet op één lijn te stellen met het uit den weg ruimen van hinderpalen, zooals de ontwikkeling der maatschappij aan klassen wel eens heeft opgedrongen, die voor het feit stonden zoo te handelen op straffe van anders niet tot hun doel
- 39. te geraken. Want in dat geval bewijzen de logische noodzakelijkheid en de onafwendbaarheid van het middel reeds van zelf het historische recht. Daden als de onthoofding van Karel I van Engeland door de zeer vrome Puriteinen of de onthoofding van Lodewijk XVI door den derden stand in Frankrijk, waren geen individueele, maar sociale daden, die door de onvermijdelijke omstandigheden aan een groote meerderheid van het volk opgedwongen werden in den strijd tegen een betrekkelijk kleine groep, overgebleven uit een economisch en politiek geheel overwonnen tijdperk. Daarom kan geen revolutionaire klasse het recht op geweld vrijwillig opgeven, zonder daarmee tegelijkertijd op te houden als revolutionaire klasse te bestaan. Maar dàt geweld is niet alleen, gelijk wij hebben aangetoond, van een andere orde, dan dat waarop de anarchistische „propagandisten door de daad” zich beroepen; het anarchistische middel is eenvoudig een omkeering van het geschetste beginsel. De individu maakt zich hier tot rechter over verhoudingen en personen, stelt zich dus eigenmachtig en eigengerechtigd in de plaats van de objectieve verhoudingen en de klassen die te richten hebben. Dat is geen historische daad, dat is persoonlijke willekeur, die van niemand te dulden is. Persoonlijke willekeur, die de vertegenwoordigers, de machthebbende personen van een regeerende klasse dikwerf toegepast hebben op menschen, wier werk of wier aanwezigheid in de maatschappij hun onwelgevallig was, maar dáárom nog in geen enkel opzicht het karakter van persoonlijke willekeur verloren heeft. Er heerscht dus in zeer hooge mate hier begripsverwarring, die de logische noodzakelijkheid van een klasse om beletselen uit den weg te ruimen, welke hare ontwikkeling verhinderen, vereenzelvigt met de willekeur van een anarchistische, individueele gewelddaad. Het zedelijke recht om te rechten ligt niet, kan niet liggen bij individuen, het ligt slechts bij klassen en het ontleent zijn waarde aan de noodzakelijkheid van een gegeven klasse om in een gegeven historisch tijdvak, in het belang van de maatschappij (in het algemeen belang is de term die de historie daarvoor kent) de leiding van de produktie te aanvaarden, voor den groei van de intellectueele
- 40. ontwikkeling ruimer banen te scheppen, de rechtsinstellingen naar de inmiddels veranderde omstandigheden te wijzigen enz. Kortom, de noodwendigheid van de vervanging der eene klasse, die aftreedt, door eene andere, die voortaan besturen zal. Het is het verschil in uitgangspunt tusschen sociaal-demokraten en anarchisten dat ook hierin aan den dag komt. Bij de anarchisten wordt steeds het zwaartepunt, de doorslag in de historische ontwikkeling van de klasse, bij den individu gelegd; de sociaal-demokratie kent geen doorslaggevenden, met zijn geweld in den gang der ontwikkeling ingrijpenden individu, maar enkel de klasse en hare economische en politieke machtsontwikkeling. Gaan wij na in hoeverre dergelijke persoonlijke geweldsdaden de arbeidersbeweging in hare ontwikkeling hebben gebaat, dan zien wij, dat zij in stede van ontwikkelend, slechts remmend, slechts reaktionair gewerkt hebben. Reaktionair niet in den zin van contra-revolutionair, maar in den zin van de ontwikkeling belemmerend. Dat kan ook niet anders. Een te sterk aanzetten van revolutionaire energie kan reaktie bij de nog bovendrijvende klasse verwekken. Als zelfs een deel van de arbeidersklasse tegen de bourgeoisie met een grooter machtsontwikkeling optreedt dan met hare wezenlijke kracht in overeenstemming is, kan zij, de nederlaag lijdend, reaktie bij de bourgeoisie verwekken. Maar dan kan deze alleen het gevolg zijn van een veel sterker krachtsinspanning van de bourgeoisie dan voorheen en uit deze daad kan de onderworpen arbeidersklasse weder nieuwe krachten putten. Een kamp tegen de reaktie bij de bourgeoisie kàn zelfs een geheel nieuwe phase worden in de ontwikkeling van de arbeidersklasse, zelfs zoo zij pas overwonnen is, en opnieuw tot scherping van haar revolutionaire energie medewerken. Zooals Marx het zeide van de contra-revolutie in Frankrijk in 1848: „Niet in zijn tragi-komische veroveringen brak zich de revolutionaire vooruitgang baan, maar in de voortbrenging van een gesloten, machtige contra-revolutie, in de voortbrenging van een tegenstander, door wiens bestrijding eerst de revolutionaire partij rijpen kon.”10
- 41. Zoo iets evenwel kan een individueele gewelddaad, zelfs een opvolging van zoodanige daden, niet alleen niet ten gevolge hebben; doch de reaktie die zij opwekt, leidt niet tot een abnormale krachtsinspanning bij de bourgeoisie, maar tot hare al te gemakkelijke krachtsvermeerdering. En geen wonder: de daad of daden zijn niet het gevolg van de kracht maar van de zwakheid der arbeidersklasse, van haar gebrek aan historisch inzicht, dat haar niet doet inzien dat de klasse langs heel andere wegen te bestrijden is en bestreden moet worden. De bourgeoisie daarentegen ziet zich onmiddellijk versterkt in de publieke opinie; haar onrecht van bestaan, dat door hare ontwikkeling als kapitalistenklasse zich aan het bewustzijn van breede middenlagen der maatschappij opdringt, wordt weder voor een tijd recht; zij is de aangewezen klasse om de bedreigde „orde” te handhaven. Het bloed wordt haar opnieuw toegevoerd naar de plaats waar het bezig was weg te stroomen, de plek van hare strafwetgeving: het middel ter bewaking en bescherming van de rechtsorde bij uitnemendheid. Justitie en militairisme, de twee machtigste stutten van de bourgeoisie, worden versterkt en de arbeidersbeweging betaalt het gelag; uitzonderingswetten worden gemaakt, waarmede de regeerende klieken anderen dan juist anarchisten pogen te treffen; zelfs vindt de bourgeoisregeering in niet weinige gevallen aanleiding om het recht van vereenigen en vergaderen, den sterksten steun voor de ontwikkeling der arbeidersklasse, de coalitievrijheid en de persvrijheid aan banden te leggen. Dat zijn altoos de eenige gevolgen van deze propaganda van de daad geweest; en dat waren de wrange vruchten die het proletariaat, vooral in de romaansche landen, van deze soort propaganda heeft mogen plukken. Vergissen wij ons niet, dan was zij eigenlijk niet anders dan het uitwoeden van die individueele aktie, die door het romaansche anarchisme jaren lang gepredikt is en die haren aanvang in de propaganda van Bakoenine vond. Als zoodanig was zij ook een noodzakelijkheid, al was het dan ook een zeer treurige, voor de arbeidersbeweging van deze landen. Het beste bewijs dat zij verouderd is, vormt het feit dat geen enkel anarchist openlijk meer iets van haar weten wil.
- 42. Een eigenaardig standpunt neemt bijv. Domela Nieuwenhuis in, die den aanslag niet „direct goedkeurt,” maar ze „begrijpelijk” vindt.11 Zeker is iedere handeling te begrijpen, als men de motieven kent die er toe geleid hebben, maar daar gaat het hier volstrekt niet om. Hier geldt het de beoordeeling of het een middel is dat de arbeidersbeweging kan dienen. Het „begrijpelijk” maken kan hoogstens een criterium opleveren voor de rechters die over zulke misdrijven te oordeelen hebben, maar niet voor hen die zeggen de arbeidersbeweging te dienen. Domela Nieuwenhuis beschouwde ze als een propagandamiddel voor het anarchisme; deze anarchist, die zegt het „gezag” van menschen niet te erkennen, erkent wèl het „gezag” van een bom. HET LIJDELIJK VERZET. In de laatste jaren voornamelijk hebben wij nog een anderen vorm van „persoonlijke aktie” zien geboren geworden, die, hoewel van veel minder schadelijken aard naar buiten, in den grond evenwel van hetzelfde anarchistische gezichtspunt uitgaande en de waarde van persoonlijke daden evenzoo overschattende, voor de arbeidersbeweging van even weinig nut en voor de enkelen die er zich door aangetrokken gevoelen, ook van schadelijke uitwerking is. Wij bedoelen hier den passieven weerstand of het lijdelijk verzet van individuen, wat ten onzent in den laatsten tijd vooral hierop neerkomt, dat men zijn militairen dienstplicht weigert. In beginsel richt zich deze aktie meer tegen den staat, van wien men zich het geweld laat welgevallen, maar wien men daartegenover zijn persoonlijke diensten weigert. Zij komt ook wel vermengd voor met de christelijke beschouwing, op grond van christelijk-ethische bezwaren, dat men zich niet leenen moet om de wapens te dragen, geen eed moet doen enz. enz. Konsekwent zag men tot nog toe deze persoonlijke aktie nergens doorgevoerd; immers hare konsekwentie zou verlangen dat men weigerde belasting te betalen, dat men zich aan geen politieverordeningen stoorde,
- 43. dat men iedere aanraking met de staats- of gemeentevoorschriften ontweek en weigeren zou aan de verplichtingen, daarin opgelegd, te voldoen.12 In deze halfheid ligt dan ook de veroordeeling van het middel als werkzaam oppositiewapen tegen den gehaten staat opgesloten. Een middel dat zijn doel hoogstens maar van één kant kan treffen, is geen middel. Want nog sterker veroordeeling ligt in het feit, dat niemand zijner aanhangers het zelfs ook maar voor de helft of voor een kwart openlijk durft aanbevelen. Dat veroordeelt het reeds moreel; maar nog veel meer treft het die veroordeeling als middel in den klassenstrijd. Het moge een zekere ethische waarde hebben—ook dat evenwel lijkt ons zeer betwistbaar—om met zijn persoon te staan tegen hetgeen men in strijd acht met zijn heilige overtuiging; voor wat men er mede bereikt is het middel evenwel te duur. De taktiek van de arbeidersbeweging in den klassenstrijd strekt om met zoo weinig mogelijke persoonlijke offers een zoo groot mogelijk resultaat te bereiken. Zoo er al in den strijd offers van persoonlijken aard moeten vallen, dan staat toch bij iedere wèl overlegde handeling, bij elken beraamden stap van het proletariaat, deze gedachte voorop, om het kapitalisme, hetzij op economisch, hetzij op politiek terrein op zoodanige wijze afbreuk te doen, dat de minst mogelijke persoonlijke offers te betreuren zijn. Anders is deze aktie van den passieven tegenstand, die juist het gansche zwaartepunt—precies als bij de propaganda van de daad—van uit de beweging naar den individu verlegt en als het ware door deze leidende gedachte wordt beheerscht: hoe doen wij de kapitalistische instellingen met de grootst mogelijke hoeveelheid offers van persoonlijken aard, de geringst mogelijke afbreuk! Iedere daad in deze aktie vordert de eindelooze opofferingsgezindheid van de gansche persoon; gegeven de eisch, dat de daad eenig effekt hebbe, dan is toch hetgeen er mede op zijn hoogst kan worden bereikt, niets dan een ethische veroordeeling van de dwangmiddelen, waarover de staat beschikt, in de oogen van enkele burgerlijk- of christelijk-ethisch aangelegde menschen.
- 44. De bizondere schadelijkheid die deze aktie van het passieve verzet heeft, hare uitwerking op sommige groepen van arbeiders, doet ons bij haar nog enkele oogenblikken stilstaan. Want zou zij zich alleen tot de bourgeoisie richten, aan haar „ethisch gemoed” trachten te appelleeren, allicht zou niemand er zich om bekreunen. Maar zij wendt zich tot de arbeidersklasse, en zij meent deze te moeten voorhouden, dat „geweld niet door geweld vernietigd kan worden,” theorieën die natuurlijk de uitwerking hebben, dat zij de arbeiders moedeloos maken en hen van het werk dat zij hebben te doen, hun klasse mede bevrijden, afhouden.13 Tolstoï’s vermeend logische stellingen zijn een samenstel van sophismen, al is hij in zekeren zin de meest konsekwente onder de anarchisten, waar hij de eischen van de moderne cultuur gladweg verwerpt, omdat zijn reaktionair ideaal zich daarmede niet vereenigen laat. Tolstoï haat onze beschaving, onze fabrieken, onze groote steden, onze manier van werken en leven14. Hij roept luide om een teruggang tot den allerprimitiefsten vorm van het leven in de natuur. Maar ook dat is niet nieuw; voor meer dan anderhalve eeuw heeft Jean Jacques Rousseau het al der menschheid als ideaal voorgehouden, dat zij meer tot de natuur terugkeeren moest. Voor iemand, die als Tolstoï klassetegenstellingen loochent, is het natuurlijk heel gemakkelijk om in het kapitalistisch stelsel een uiting te zien van persoonlijk onrecht en geweld. Doch het kapitalisme is, in onzen tijd, niet eens meer een persoonlijk geweld. Er is geen eigenlijk persoonlijk geweld meer, dat de arbeiders dwingt om zich te laten exploiteeren. De menschen worden in onzen tijd van hooge kapitalistische ontwikkeling door de produktie beheerscht, en aldus is het „geweld” van het kapitalisme niet eens persoonlijk meer bestrijdbaar. Elk arbeider die in onzen tijd op de wijze van Tolstoï zou willen strijden, d.w.z. niet-strijden, slaat in de lucht, raakt niets en niemand. Tolstoï ziet een maatschappij-inrichting, waarin elkeen, zelfstandig, voor zijn maatschappelijke daden verantwoordelijk is en het is op dat, vermeende, gevoel dat hij een beroep doet. Het spreekt van zelf, dat iemand die, gelijk Tolstoï e.d., in het kapitalisme niets dan een groote ontaarding ziet, in alles wat hij waarneemt als de uitingen van dat stelsel, barbarisme zal zien. En dan heeft hij een probaat
- 45. middel meenen te ontdekken om aan het geweld een einde te maken, n.l. er niet aan deel te nemen. Hij vordert dat van de arbeiders ook, de arbeiders die in geen enkel opzicht aansprakelijk zijn voor het geweld van de bourgeoisie en zich als de onderliggende klasse hebben te onderwerpen aan de wetten die hun opgelegd worden door de macht van de bezittende en dus ook wetgevende klasse! Het is alsof men een gevangene aansprakelijk stelt voor den toestand waarin zijn cel verkeert. Overigens miskent ook dit anarchisme niet minder dan dat van de daad, van het feitelijke geweld dus, de noodzakelijkheid van organisatie en is dus voor de arbeidersbeweging a priori veroordeelenswaardig. Van ieder middel dat in den klassenstrijd door de moderne arbeidersbeweging wordt gebruikt, moet kunnen gelden dat wat één doet, allen kunnen, en wat allen doen, ook één kan doen. Martelaarschap van persoonlijken aard is een ongeoorloofde krachts- en machtsverspilling, die de arbeidersbeweging, van wier strijd juist samentrekking van àl hare krachten een voorwaarde is, niet dan schadelijk kan wezen. Doch men zal het steeds zien, waar de beweging uit haren aard zwak is, daar zullen deze en dergelijke persoonlijke daden altijd het hoogst worden aangeslagen. Het is alweer het kenmerk van een zwak inzicht of van algeheele afwezigheid van inzicht in het wezen van den strijd tegen de politieke machtsinstellingen van den klasse-staat, dat ieder voor zich en ieder op zijn eigen wijze meent daartegen den strijd te kunnen voeren. Dit zal dáár het sterkst zich openbaren, waar men òf zich niet in staat ziet een massabeweging op de been te brengen, òf men geenerlei kans ziet haar behoorlijk te scholen en haar die wapens te doen aanwenden waarmede zij op den duur de machtsinstellingen van den bourgeoisstaat behoorlijk kan bekampen. In beide gevallen wordt uit zwakte, bij gebrek aan een uiting van de massa, allengs de persoon naar den voorgrond gedrongen en wordt het terrein voor de persoonlijke aktie geëffend. Deze draagt echter, juist om hetgeen haar wezen uitmaakt, de kiemen der ontbinding reeds bij hare geboorte in zich; zij treft hoogstens in een enkel geval, bij een enkel persoon doel, en ook daar nog gaat ten slotte het effect van de daad verloren, omdat èlk
- 46. persoonlijk martelaarschap in onzen niet-romantischen tijd, op den duur vervelen gaat. Uit dien hoofde is de aktie van den passieven weerstand een reaktionaire aktie te noemen, alhoewel, en dit heeft zij overigens met zoo menig strijdmiddel van het anarchisme gemeen, zij op het oog nog al radikaal lijkt. Dat zij zoogenaamd de verantwoordelijkheid van den strijd van uit de beweging naar de persoon verlegt, geeft haar, zoo men den maatstaf van het effectieve aan de strijdmiddelen der arbeidersbeweging aanlegt, bovendien geen moreel, maar een immoreel cachet. De verantwoordelijkheid van de daad berust maar voor een deel bij de personen die haar verrichten, terwijl een voornamer deel dier verantwoordelijkheid thuis hoort bij hen, die haar wel slechts zijdelings propageeren, maar toch terdege propageeren door haar een doeltreffend middel te noemen. TERUGVAL IN HET UTOPISME. … „Wat is het anarchisme in den grond anders dan een nieuwe vorm van het zuivere revolutionisme als methode, met klein-burgerlijke idealen als doel?”… Werner Sombart. In vergelijking met een vroegere phase, is het anarchisme zoowel in zijn politieke als in zijn literaire uitingen, tegenwoordig hoogst mak en gedwee. Men kan zeggen dat, naarmate het eenigszins terrein is beginnen te winnen in de arbeidersbeweging, het aan revolutionair élan tamelijk wel alles heeft ingeboet. Hoogstens eens hier en daar nog sporen van de oude wildheid, hier of daar verspreid nog wel eens een enkele aanslag, maar voor het overige is het doodstil geworden in zijne gelederen. Ja, wie de tegenwoordige geschriften van de „wetenschappelijke” anarchisten nagaat, zal daarin niets anders vinden dan een voorkeur voor de uiterste vredelievendheid. Noch van revolutionisme, noch van terrorisme meer
- 47. eenig spoor; de taktiek van het geweld wordt tegenwoordig als niets met het anarchisme uitstaande hebbend, verworpen. „Zoolang menschen over andere menschen heerschen of heerschen willen, was er geweld: oorlog, moord, aanslagen. De wereldgeschiedenis wemelt ervan, zij is zelfs daaruit samengesteld. Maar altoos kwam het geweld van boven af.… Het anarchisme… is geen bevorderaar van het geweld; integendeel, het is zijn doelbewuste vijand. Waar ooit een anarchist van een misdaad, van geweld beschuldigd werd, daar was het niet het anarchisme, die hem tot dit geweld verlokt of gedreven had, maar… de tot in haar binnenste geschokte menschelijke natuur, die uit toorn of vertwijfeling geen anderen uitweg zien kon dan dood en vernietiging”.…15 Hoe dit nu verder ook moge wezen, een feit is het, dat de eigenlijke „revolutietaktiek” blijkbaar is afgezworen; dat de methode om door middel van „de bestudeering der technische en chemische wetenschappen”—gelijk het vroeger listig heette, waar men openlijk niet durfde aansporen tot het werpen van dynamietbommen—te trachten de burgerlijke maatschappij te terroriseeren en op hare grondslagen te doen wankelen, als ondoeltreffend is verlaten. Wie eens goed wil zien, hoezeer het anarchisme, in den „wetenschappelijken” zin althans, zijn karakter geheel heeft veranderd en zich tot de meest vredelievende en meest zoetsappige „leer” van de wereld „ontwikkeld” heeft, moet maar eens Kropotkine’s „Paroles d’un révolté” (Woorden van een opstandige) uit het jaar 1885 vergelijken met hetgeen door hem tegenwoordig over de methode en de taktiek van het anarchisme geschreven wordt. Vroeger geheel de wilde romantiek van den Blanquistischen opstandeling; thans niets dan de resultaten van dikwijls heel belangrijke, maar, wat originaliteit betreft, gansch onbeteekenende onderzoekingen van een kamergeleerdheid, die wel iets van pedanterie heeft en naar de lamp riekt. De korte inhoud van het hoofdstuk over de „taktiek van het anarchisme,” in Kropotkine’s allerjongste wetenschappelijke geschrift, munt door niets bizonder methodisch’, noch door iets bizonder taktisch’ uit. Het is samen te vatten in den raad aan de anarchisten om te „studeeren” en speciaal om de geschiedenis eens te „bestudeeren,” wat natuurlijk op zichzelf niet bijster revolutionair is. Deze studie zou nog tot revolutionaire resultaten kunnen
- 48. leiden, mits daarbij niet de methode gevolgd worde, die Kropotkine speciaal op het gebied der geschiedenis gebruikt, want deze is allesbehalve revolutionair, integendeel in hooge mate spitsburgerlijk. Dit neemt evenwel niet weg, dat het eigenlijk anarchisme, als deel van de sociale beweging van de laatste dertig jaren, geboren is uit de wederopleving van twee tendenzen die het moderne socialisme overwinnen moest en meerendeels dan ook overwonnen heeft. Het zijn de romantiek in de voorstellingen van de ontwaakte arbeidersmassa en de sporadische neiging om telkens in het oude utopisme terug te vallen. Daardoor werd het anarchisme, gelijk het zich voornamelijk in de romaansche landen demonstreerde, een renaissance (wedergeboorte) van het haken naar de revolutie en het verlangen om de maatschappelijke ontwikkelingsphase van het kapitalisme, die nog komen moest, óver te springen en met pak en zak liefst dadelijk in den communistischen hemel te vallen. Nà de storm- en drangperiode van de bommenwerperij, nà de bittere ervaring, dat langs dien weg niet anders dan de zeer wrange vruchten van de reaktie te oogsten waren, ontstond op dien bodem een uitgebreide anarchisten-litteratuur, die, met Kropotkine’s „Verovering van het Brood” ingeleid, door Grave, Faure, Malato, Malatesta etc. werd voortgezet. Deze literatuur is een uiting van dekadentie (verval). Wij zagen reeds bij eene voorafgaande behandeling van het communistisch anarchisme, gelijk het zijn ontstaan aan zijnen vader Kropotkine te danken heeft gehad, welk een voorstelling dit zich maakt van de eigenlijke verovering van de communistische maatschappij en wij zullen thans de gelegenheid hebben om dezen gedachtengang nog wat nader te ontleden. De kinderlijke voorstellingen, hoe de revolutie er eigenlijk zal komen en hoe die revolutie zal moeten leiden tot de communistische maatschappij, zijn het eerste kenmerk van dat revolutionaire utopisme geweest. Wij zullen zoo straks zien wat er van is overgebleven. Over de „komende revolutie” te redeneeren, te discuteeren en er gansche vertoogen over te houden, was in het algemeen eenmaal het kinderspel van
- 49. de pas-geboren arbeidersbeweging. In de hoofden van hén die pas revolutionair werden, d.w.z. het gevoel van verzet tegen de heerschende toestanden in zich voelden ontwaken, weêrspiegelde zich de gansche arbeidersbeweging als een bloedige herleving van de revolutiegedachte, die niet het minst in Frankrijk een sterk klein-burgerlijk idealistische traditie had. Over het algemeen kwam dit redeneeren over de „naderende” revolutie voort uit een geweldige overschatting van de gevolgen die de door het kapitalisme onder de massa der menschen veroorzaakte sociale ellende zou hebben. Het was de karikatuur van de socialistische kritiek op de kapitalistische maatschappij, samengevat onder den meer bekenden naam van de „Verelendungstheorie”, die natuurlijk iets geheel anders zegt. Het is het meest kenteekenend voor deze literatuur, dat zij ten tijde van perioden van crisis in de nijverheid is ontstaan, en aan de eigenaardige gevoelens, die de massa, welke niet sociaal-demokratisch is opgevoed en geschoold, in zulke tijden van ellende geheel beheerschen kan, dan ook trachtte te beantwoorden. De eerste groote en ernstige crisis die de nijverheid in Europa hevig aangreep, kwam na een periode van intensieven bloei in 1873 en breidde zich tot 1880 uit over zoowat alle moderne industrielanden. Het was aanvankelijk een beurscrisis, die zich evenwel eenige jaren later over de gansche nijverheid uitstrekte: 1875 crisis in de kolen- en ijzerindustrie; 1878 een zware crisis in de katoennijverheid, die vooral Engeland geweldig aanpakte; daarop, na eenige jaren van opbloei, wederom in 1882 het begin van een nieuwe, even hevige crisis, die van uit Frankrijk haren loop begon en tot in het begin van het jaar 1890 bleef aanhouden. Deze crisissen wierpen de arbeiders, bij duizenden tegelijk, als werkeloozen, als de overcompleeten, op de straat en de stemming die zoodanige gebeurtenissen onder de arbeidersmassa te voorschijn roepen, vormt een bij uitstek geschikten bodem voor de bovenaangeduide soort van literatuur. Zij stelt zich een verandering van de maatschappij niet anders voor den geest dan in den vorm van een of andere, min of meer plotselinge catastrophe, die uitbreekt zonder dat men er eigenlijk op verdacht kan zijn. Daaraan ontleent dan ook het beeld der voorbereiding van de aanstaande
- 50. revolutie dat Kropotkine, Grave e. a. geven, zijn ontstaan. Als alles maar op papier klaar is, zoo meenen dezen, dan weet het opgestane volk den dag na de revolutie wel alles te vinden. Er is in deze bladzijden reeds meer op gewezen, dat men er bij de beoordeeling van het anarchisme, zooals het zich in de arbeidersbeweging voordeed, rekening mee moet houden dat het altoos meer van stemmingen dan van eenigerlei methode is uitgegaan. En het is dan ook een stemming waarop deze gansche revolutietheorie, deze leer eener plotselinge catastrophe gebaseerd was. Doch, een stemming is iets dat niet blijft, dat wisselt, en het is dan ook hieraan te wijten dat men van die verschillende oude methoden van het anarchisme thans niet meer hoort reppen. Zij verdwenen met de stemming die zij tot basis hadden. DE „IDEE” VAN DE „REVOLUTIE.” „Daarom stelt zich de menschheid steeds die taak welke zij volbrengen kan.” Karl Marx. Het is wel een der opmerkelijkste kanten van dit revolutionisme in de hier omschreven anarchistische denkwijze, dat het de burgerlijke beschouwing nopens het karakter en het wezen van revoluties, niet kwijt kan raken. Vandaar dat het alle revoluties en voornamelijk de burgerlijke vanaf de 16e eeuw, over één kam scheert en dat in zijn gedachtengang de phantasie van de definitieve, de sociale revolutie, die aanstaande heet, zich afspiegelt als de meest konsekwente van alle. In deze kleinburgerlijke denkwijze is de revolutie niet een feitelijke, zich om zeer concrete oogenblikkelijke behoeften van politieken aard bewegende historische noodzakelijkheid, maar alleen een uiting van de „idee” der revolutie. Dat de tot nu toe plaats gehad hebbende revoluties niet zoo definitief geweest waren, als het naar deze beschouwingswijze wel wezen moest, komt dan ook geheel hieruit
- 51. voort, dat die „idee” niet genoeg tot het gehééle volk was doorgedrongen. Het betrekkelijk kleine deel dus dat volgens dezen gedachtengang van den heiligen geest der revolutie doortrokken was, kon gevoegelijk met de resultaten van de revolutie gaan strijken, terwijl de groote meerderheid van hare voordeelen niet alleen verstoken is gebleven, maar bovendien in nog erger mate dupe werd. De anarchisten zijn de ideologen van de revolutie, zooals zij, altoos wat hunne objectieve beschouwingen aangaat, de ideologie, die nog over de onrijpe, niet-klassebewuste, maar toch reeds door de gedachte van verzet aangeroerde massa hangt, tot den inhoud van hunne maatschappijbeschouwing gemaakt hebben. Bij Kropotkine bijv. wordt deze gansche idee eigenlijk herleid tot een kwestie van „durf” en niets anders. Meer of minder durf en stoutheid bepalen volgens hem het welslagen van een revolutie en hij voorziet in de naaste toekomst meer durf en stoutheid, naardien, volgens zijn meening, de menschen tegenwoordig ook in de techniek, de industrie etc., zooveel meer durven dan vroeger. Men ziet: óók een soort „historisch-materialistische” beschouwing, al is het er ook eene uit het ongerijmde. Uit de veroveringen van de techniek, van de kennis enz. der menschen, wordt de gevolgtrekking gemaakt dat de schuwheid van de menschen om bijv. in een volgende revolutie radikaler te werk te gaan, zal zijn geweken. Hij zegt dan: „Dit alles geeft aan onze eeuw en hare revolutie onmetelijke voordeelen. Het prikkelt de stoutheid van gedachte van den revolutionair. Maar ongelukkigerwijze heeft tot nog toe deze stoutheid ontbroken op ’t gebied der sociale politiek en de sociale economie. Hier heerscht zoowel in de denkbeelden als in hunne toepassingen, de blooheid met onbeperkt gezag.”16 Gelijk men ziet: ’t zit ‘m maar daarin dat het de staathuishoudkunde aan „durf” ontbreekt, dat zij nog geen voorbeeld genomen heeft aan andere
- 52. wetenschappen, die door hun meerderen „durf” zulke geweldige resultaten hebben bereikt. Het is volgens Kropotkine noodig dat er een meer „stoute” wetenschap kome. Het is de ideologie van de wetenschap die bij Kropotkine de verwarring komt vergrooten. Volgens hem regeert de wetenschap de menschheid en hangt het van een andere economische wetenschap af of de menschheid van produktiewijze zal veranderen. „De nieuwe opvattingen die in de geesten kiemen, ziet daar den grondslag, den eenigen grondslag op welke de toekomstige maatschappij kan opgebouwd worden. En slechts deze nieuwe opvattingen kunnen aan den revolutionair boven zijn revolutionaire geestdrift, de stoutheid van gedachte geven, die noodzakelijk is voor het welslagen van de revolutie.”17 Wij teekenen hierbij even aan, dat een maatschappij die opgebouwd wordt op den grondslag, nog wel den eenigen grondslag, van „opvattingen die in de geesten kiemen”, niet bijster stevig zal staan. Tevoren had Kropotkine het voorbeeld aangehaald van de techniek „die een brugboog durfde ontwerpen van 600 meters spanning over een zeearm en ter hoogte van 100 meters,” zooals de aanleg van de Forthbrug dat bewees.18 Wij meenen nu heusch dat de ingenieurs dezer werken niet juist in hoofdzaak afgegaan zijn op begrippen die in de geesten kiemen, maar in de allereerste plaats op gronden van technische mogelijkheid, zekerheid; daarbij voornamelijk door den positieven vooruitgang van de technisch-architektonische wetenschappen en de geweldige vorderingen van de ijzerconstruktie, de praktische toepassing van de mathematiek etc. geleid. Alleen zekerheid geeft grondslag aan onzen durf en wat de wetenschap praktisch bereikt heeft, hangt in de eerste plaats van hare geweldige ontwikkelingshoogte af, die in de eerste plaats een kind is van den stand van onze moderne produktiewijze. Hoe een natuurwetenschappelijk man er toe komt om den „durf” uit abstrakte begrippen als „opvattingen die in de geesten kiemen” te verklaren, zou ons een raadsel zijn, ware het niet dat Kropotkine’s gansche sociaal- politieke wijsheid een groot raadsel is.
- 53. Wil men nu nagaan waarin deze durf van de economische wetenschap heeft te bestaan, dan dient men naar een verdere periode van Kropotkine terug te gaan. En dan zien wij eindelijk in de „Verovering van het Brood” dat begrip in al zijn stoutheid verder uitgewerkt. Kropotkine ziet de oplossing van de vraag of de aanstaande revolutie zal slagen, hierin, dat deze in staat zal zijn alle burgers te voeden, te kleeden, hun woning te verschaffen enz. „Men moet aan het volk dat in opstand is, het brood kunnen verzekeren en daarom gaat de kwestie van het brood voor allen. Als zij opgelost wordt in het belang van het volk, dan zal de revolutie op den goeden weg zijn… „Onder deze omstandigheid is er slechts één oplossing, die van werkelijk praktischen aard is. Het is de erkenning van de uitgebreidheid van de taak die zich voordoet.”19 De nieuwe wijsheid die hier uit Kropotkine’s woorden straalt, is de zeer oude die circa een veertig jaren voor dien door Marx was verkondigd, dat het proletariaat, eenmaal meester van de leiding der produktie, deze planmatig zal moeten inrichten. Evenwel, niet „volgens de nieuwe beginselen”, zooals Kropotkine verder aangeeft, maar volgens de nieuwe behoeften. Men richt geen maatschappij, d.w.z. een gansche nieuwe produktiephase in de geschiedenis in, zooals men een vrijwillige club of vereeniging constitueert, naar begrippen, zij het dat die nieuw of oud of van middelbaren leeftijd zijn; in de inrichting eener maatschappij is men niet vrij, deze moet, door de ontwikkeling harer behoeften, zich mogelijk maken. Wat dan ook bij Kropotkine op den voorgrond staat is niet de historische ontwikkeling van de noodwendigheid om den maatschappijvorm, die zich in alle opzichten overleefd heeft, te vervangen door een andere, maar het is niets dan het revolutionaire experiment (proefneming). Een experiment waarvan het slagen niet bepaald wordt door de historische mogelijkheid, maar enkel door de hoeveelheid „idee”, die voorhanden is onder de menschen. De arbeidersklasse zal, als zij eenmaal tengevolge van haar klassenstrijd tegen de bourgeoisie de politieke macht veroverd heeft, de leiding van de
- 54. produktie voor zich moeten veroveren. Zij zal dan daarbij moeten te werk gaan op de manier zooals de bourgeoisie ook te werk is gegaan, toen zij de leiding van de produktie (die zij wel is waar voor hare groote revolutie reeds bezat, maar in welker volle uitoefening zij belet werd door de tal van overleefde feodale instellingen die haren groei erg belemmerden), langs politieken weg uit den weg ruimde. Dat is het historisch recht van iedere revolutie, dat zij uit de noodzakelijkheid om weg te ruimen wat vervallen en hinderlijk is, geboren wordt. De „idee” dat revoluties ooit mislukt zouden zijn, is al even dwaas, als de idee zou zijn, dat een onweer eens niet gelukken kon, of de utopische dwaasheid, dat de menschen zelven in een historisch moment te bepalen zouden hebben, wat gebeuren zal en hoe de samenleving zal worden ingericht. Dit hangt af van de ontwikkelingshoogte der maatschappij, en wat de menschen in het beste geval kunnen en wat zij dan ook als de hun opgelegde taak doen, dat is ruimer baan helpen breken voor die ontwikkeling, gelijk zij zich juist in dergelijke momenten het sterkst aan hun bewustzijn opdringt. Al het andere is overschatting van de direktheid van het menschelijk kunnen in de geschiedenis en behoort tot het rijk van de utopie. Zien wij nu verder waar eigenlijk die revolutiedurf op neer komt, dan vinden wij dat Kropotkine allesbehalve zulk een idealist is, als hij zich wel wil doen voorkomen, die slechts stoutheid en durf als de voorwaarden tot het slagen van het experiment noodig acht. Integendeel, voor het slagen van de revolutie stelt hij de volgende voorwaarden: „Het is volgens ons noodig, ten einde praktisch te handelen dat het volk onmiddellijk bezit neme van alle levensmiddelen, die zich in de gemeenten welke aan de revolutie deelnemen bevinden; daarvan een inventaris opmake en sorteere, opdat zonder eenige verspilling alles uit de opgehoopte hulpbronnen kan worden genoten, ten einde een periode van crisis te voorkomen.20 Kropotkine is hier dus eensklaps de gansche oplossing gaan zoeken niet in den wil van de menschen, of in de stoutheid van de „idee”, maar in de concrete mogelijkheid. Hoe utopisch ook uitgedrukt, hier staat in ieder
- 55. geval de gedachte voorop: als de revolutie slagen wil, dan moeten de technisch-economische voorwaarden daartoe aanwezig zijn. Zoo wordt het experiment door Kropotkine zelf eigenlijk herleid tot het praktische overleg, tot de overweging van de mogelijkheid der revolutie, d.w.z. de vestiging van een nieuwe produktiewijze. Hierin ligt het eigenaardige punt van tegenspraak tusschen de revolutie-idee en de revolutie- noodzakelijkheid, die aan Kropotkine natuurlijk verborgen blijft. Hij gaat voort met zijn nieuwe economie, die wij straks nog wat nader zullen bezien, te beschouwen als den grondslag van de nieuwe maatschappij. En waarop komt ook deze eigenlijk neer? Op het oude stokpaardje van het klein- burgerlijk verdeelings-socialisme, dat niet in eene voortontwikkeling van de produktie, maar in een betere verdeeling het criterium van de ontwikkeling van de maatschappij zoekt; steeds reaktionair en geenszins revolutionair. Letten wij nu nog even op het voorafgaande, op de „stoutheid” van den „revolutionair”, die volgens Kropotkine dan culmineert in deze eene kwestie: de revolutie moet te eten hebben en te eten kunnen geven, opdat, gelijk Kropotkine het zelf uitdrukt, „de arbeiders dan voor het eerst van hun leven zich eens zat zullen kunnen eten,”—dan zien wij dat hier de kwestie tot een eenvoudige „maagkwestie” wordt teruggebracht. Hetgeen in ieder geval veel meer praktisch is dan revolutionair. Zij wordt bij Kropotkine tot dat, wat eenmaal een leider van de engelsche „chartistenbeweging” van haar zeide, dat zij was een „kwestie van mes en vork.”21 Maar deze „praktische” toepassing van de stoutheid van het ideaal lijkt een ander communistisch anarchist niet, die vindt dat hiermede het succes van de revolutie niet gemoeid is. Voor hem toch begint zij juist daar eerst, waar zij voor Kropotkine ophoudt. Het is Jean Grave, die zegt: „Zeker, voor vele anarchisten houdt de kwestie hierbij op en het is dat wat hun tot verschillende uitleggingen geleid heeft en tot discussies over het egoïsme, het altruïsme etc. Niets is zoo verklaarbaar als de maagkwestie, alleen, het zal een gevaar zijn voor het succes van de revolutie zelve, hierbij te blijven staan, want aldus zou men ook geheel den socialistischen staat kunnen aannemen, die moet en ook zal kunnen verzekeren aan een ieder de voldoening van zijn stoffelijke behoeften.
- 56. Zou de aanstaande revolutie hare verlangens beperken alleen tot de kwestie van het materieele leven, zij zou riskeeren zich op een weg te begeven die tot de ontaarding leidt in een uitgebreide zich-zat-eterij (saoulerie), die niet zal nalaten, als het feestmaal een keer is gevierd, de opstandelingen over te leveren aan de reaktie van de bourgeoisie.”22 Kropotkine komt dan ook werkelijk boven het „ideaal” van den gemiddelden bourgeois niet uit. Hij moge over collectivisten, roode en blauwe bourgeois nog zulk een groot woord hebben; hij moge alle sociaal- demokraten nog zoo de loef afsteken in stoutheid van „revolutie-idee” en in konsekwentheid van revolutionaire broodbedeeling,—zijn ideaal is en blijft dat van een „rechtvaardiger verdeeling”, een verdeeling naar gelijkheid, of wat ook, het is en blijft een verdeelingssocialisme, waarbij de kwestie van de produktie eerst in de tweede plaats komt. Kropotkine is nog geheel in den ban van de oude revolutiebeschouwing bevangen. Zijn haat tegen het „Jacobinisme” is grappig-burgerlijk en zijn vrees dat, als het volk niet sterk genoeg aandringt, de revolutie weer van voren af aan zal moeten beginnen, is die van iemand die zulk een historische beweging altijd maar onder een zelfden onveranderlijken vorm ziet. Een geestverwant van Kropotkine evenwel heeft niet zooveel scrupules; hij pakt de zaak „jacobinistischer” aan. Ziehier welke maatregelen deze „revolutionair” met een valhoedje voorstelt te nemen (in zijn boek vet gedrukt): „De organisatie der gewapende verdediging van de nieuwe orde van zaken, met benoeming der tijdelijke chefs door de gewapende burgerij zelve.” Dat is de door Kropotkine zoo bespotte herhaling van de „comité’s van publieke veiligheid” e.d. uit de oude revolutie. Voorts wordt hier weer, zoo „tijdelijk” als het dan ook mag zijn, „gezag” gelegd in banden van „chefs”. Verder: „Het onmiddellijk arresteeren, overal waar ze te vinden zijn (natuurlijk, waar ze niet te vinden zijn gaat dat moeilijk!), van alle leden der vroegere
- 57. regeeringscolleges, van ministers, troepen-kommandanten, politiechefs, alsmede van de parlementsleden van alle partijen.”23 Of hun ook het hoofd zal worden afgeslagen, zegt onze revolutionair in deze cents-prent-fantasie over de komende revolutie er niet bij. „Men zal hierbij van oordeel zijn, dat alleen voor het geval zulke personen voorloopig in veiligheid zijn gebracht, zij niet de kern kunnen vormen van een tegenrevolutie.” Dus alleen maar voor een tijdje achter slot en grendel, totdat de „revolutie” in veiligheid is! Maar wij zijn er nog niet: „Het onmiddellijk bezetten van post-, telegraaf- en telefoonkantoren, opdat deze geen uur langer dan noodig is, in de handen van de funktionarissen der vroegere regeering blijven (de arbeiders hebben natuurlijk dadelijk de noodige kennis van de organisatie der bedrijven opgedaan!) Verder het bezetten van de redactiebureaux der groote reaktionaire bladen (waarvoor? hunne redacteuren zitten immers in veiligheid?) en in het bizonder ook van de geldbanken.” Zien wij, na al dezen revolutie-humbug, eens een oogenblik de feiten onder de oogen, dan wordt ons door niemand minder dan Kropotkine e.d. de feitelijke onmogelijkheid hunner proletarische revolutie aangetoond. In „de Verovering van het Brood” wordt met een overvloed van allerlei gegevens aangetoond hoe er aan eten, kleeding en woning is te komen, maar niet hoe er aan de noodige hoeveelheid proletariërs is te komen, die deze „proletariërsrevolutie,” gelijk het bij den heer Cornelissen heet, tot aan haar einde zullen moeten doorzetten, natuurlijk ook tegen een eventueele, onder de beweging door steeds sterk aanzwellende contra-revolutie. Want Kropotkine is een begeesterd aanhanger van de toeneming van het klein-bedrijf in plaats van de concentratie van de nijverheid naar den groot- bedrijfsvorm; Kropotkine neemt aan, dat de bourgeoisie zelfs véél sterker is dan het proletariaat. In meergenoemde „Studie over de Revolutie” zegt hij o.a. te dien opzichte:
- 58. „De bourgeoisie vormt helaas! de meerderheid der natie—ten spijt van de zotten (denkelijk onder zijn eigen geestverwanten) die een zoodanige opeenhooping van het kapitaal voorzien, dat er spoedig, naar zij zich verbeelden, niet over zal schieten dan de massa’s proletaren, geregeerd door een half dozijn kapitalisten.”24 En wat blijkt hem: dat in Frankrijk haast de kleinste helft, 17 van de 37 millioen menschen, bezitters zijn, die „leven van den arbeid van anderen”; in Engeland 15 van de 36 millioen menschen. Of en in hoeverre deze berekeningen juist zijn, blijve hier voor rekening van Kropotkine, maar er blijkt althans dit uit, dat hij zelf zeer duidelijk toegeeft dat, gelijk de zaken thans staan, de groote meerderheid belang heeft bij den kapitalistischen gang van zaken. Wij, verstokte sociaal-demokraten, zijn dat nu eens niet met den praktischen Kropotkine eens, maar wij zijn dan ook niet waard een „revolutie,” zooals de communistische anarchisten ze willen, mede te helpen „en scène zetten.” Verder: Kropotkine is voorstander van „decentralisatie” van de nijverheid, niet alleen nà de revolutie, maar ook daarvóór. In „Landbouw en Industrie,”25 een overwegend economisch werkje, verwijt hij o.a. Marx en den sociaal-demokraten, dat zij maar niet willen zien „naar de geweldige vermeerdering van het aantal kleine kapitalisten en de fortuinen van de middelklasse,” en dat zij van een „noodzakelijke concentratie van bedrijven” blijven spreken. Dit alles bewijst genoeg, wat soort revolutie Kropotkine zich voorstelt, nl. eene, waarbij de voorwaarden geenszins liggen in den aard van de ontwikkeling der maatschappij, maar in hetgeen den menschen door het hoofd spookt. Geen vervolmaking van hetgeen reeds overal in de maatschappij zichtbaar groeiende is: de gemeenschappelijke bedrijfsvorm als technische en economische noodzakelijkheid, maar eenvoudig een terugdringen van die ontwikkeling, een terugschroeven van de verhoudingen tot op het peil van het klein- bedrijf. De „idee” van de revolutie zal dan zeker moeten doen wat de maatschappelijke omstandigheden niet veroorloven zullen.
- 59. Deze gansche revolutie-idee is een uit het verleden gegrepen utopische gedachte, waarvan dit niet de minst komieke zijde is, dat zij zich zoo bij uitstek „praktisch” vindt. Communistisch individualisme. „De menschheid wankelt sedert hare schepping als een dronkaard tusschen het communisme en den eigendom heen en weer.” Proudhon. „Het anarchisme leidt tot communisme en het communisme tot anarchisme, het eene zoowel als het andere, vormen niets dan de uitdrukking van de albeheerschende tendenzen in de moderne samenleving, het streven naar gelijkheid.” Aldus Kropotkine, in zijn verklaring van de beteekenis van het communistisch anarchisme.26 Men zou even goed kunnen zeggen: desorganisatie leidt tot organisatie, bijgevolg zijn desorganisatie en organisatie twee uitdrukkingen van het streven naar éénheid. Maar, hetgeen door Kropotkine eigenlijk bedoeld wordt, is dat er voor de ontplooiing van de vrijheid van den individu alleen onder het communisme mogelijkheid bestaat. Dat is zeker niet overeenkomstig de leer van Proudhon, naar Kropotkine’s eigen verklaring „den vader van het anarchisme,”27 die het communisme niet alleen bij zekere gelegenheid „de religie der ellende” genoemd heeft,28 maar voor wien juist de kern van het privaat-bezit, een onvoorwaardelijke noodzakelijkheid voor de vrijheid van de persoon is geweest. Dat is mede het oordeel van den proudhonistischen anarchist Auban- Mackay. Deze toch zegt:
- 60. „Ik wil trachten te bewijzen hoe onvereenigbaar verschillend de wereldbeschouwingen zijn van communisme en anarchie, ook in al hunne gevolgen”…29 „Verdrijft den onrechtmatigen eigendom, d.w.z. verdrijft het daardoor, dat gij zelf bezitters wordt. Dat is de eenige weg om het werkelijk „af te schaffen,” de eenige verstandige, rechtvaardige en tevens de weg van vrijheid.”30 Noch Stirner, noch Proudhon, noch Mackay-Auban zijn dus van de meening van Kropotkine e.d.; hun meening is veeleer diametraal daaraan tegenovergesteld. De apodiktische uitspraak van Kropotkine lijdt dus, naar men ziet, ook onder anarchisten wel eenigen twijfel. Inderdaad is deze twijfel zeer gegrond; zelfs waar de anarchisten op het voetspoor van Kropotkine heel veel communistisch water in den individualistischen wijn gedaan hebben, wordt die twijfel daarmede geenszins opgeheven. Waar het bij Kropotkine om gaat, is, niet minder dan bij de voorloopers van de privaat-kapitalistische aera van ontwikkeling die met de 18e eeuw inzette, om het persoonlijk geluk van den individu, om het grootst mogelijk persoonlijk geluk voor het grootst mogelijk aantal, gelijk deze voorloopers van de onbeperkte heerschappij van de bezittende klasse het uitgedrukt hebben. Ook hiermee is deze communistisch-anarchistische literatuur tot een dekadente gestempeld: het communisme ziet zij niet komen als een economische en technische noodzakelijkheid, maar als een uiting van „gerechtigheid,” van „gelijkheid,” en opdat de persoon in zijn volle heerlijkheid kunne stralen. Ook de socialistische utopisten van het begin van de vorige eeuw, ook de ideologen van de soort als Gracchus Baboeuf bijv., gingen van zoodanige „gerechtigheids”- en „gelijkheids”-overwegingen uit. Maar zij konden niet zien, dat de maatschappelijke ontwikkeling vóór alles haar loop moest hebben en dat het communisme niets dan de economisch en technisch noodzakelijke konsekwentie kon zijn van een kapitalistische produktiewijze, die vooraf moest gaan, niet om aan te toonen dat het
- 61. communisme een meer rechtvaardige vorm van voortbrenging was, maar om dien eerst recht mogelijk te maken. Het is hier weder hetzelfde geval als met de revolutie-idee: voor de burgerlijke en voor de anarchistische ideologie hangt het bereiken van een historische omwenteling, het „invoeren” van een maatschappijvorm, in de eerste plaats er van af, dat alle menschen goed overtuigd zijn van haar nut. Van het willen dus. In werkelijkheid stoort de ontwikkeling van de maatschappij zich geenszins aan die idee, maar gaat haar eigen gang. En eerst op een zeker punt harer ontwikkeling toont zij aan, dat een andere vorm meer en meer noodzakelijk wordt: zij schept dan zelf de mogelijkheid daarvoor. Nakomers als Kropotkine etc. hebben geenszins hetzelfde historische recht als zij, die het kapitalisme in zijn volle ontwikkeling nog niet zien konden, en, wijl zij slechts vóórgevoelden dat de kapitalistische maatschappij door de concurrentie-verhoudingen die zij schiep de menschheid ten verderve zou moeten voeren, tot een beroep op de gerechtigheid hunne toevlucht namen. Kropotkine doet dat ook wel, maar hij doet nog iets anders. Hij neemt bovendien, om een communisme te verkregen zooals het hem lijkt, zijn toevlucht tot het kleinbedrijf. Hij denkt eenvoudig allerlei gesplitste en gedecentraliseerde bedrijfsvormen uit, ten einde het anarchisme te kunnen verbinden aan het communisme. Dat is de kern zijner kleinburgerlijke revolutiebeschouwing geweest, dat is ook de kern van zijn communisme, dat hij zich niet onder geconcentreerde bedrijfsvormen denken kan, maar utopisch-willekeurig onder verhoudingen, die in alle deelen een teruggang naar overleefde klein-bedrijfsvormen zijn te noemen. Dáárop komt de „stoutheid” van deze economie neer! Van Kropotkine e.t.q. geldt wat het „Communistisch Manifest” onder hoofdstuk III zegt van den nawas der Utopisten: „Waren daarentegen de makers dezer systemen ook in vele opzichten revolutionair, zoo vormen hunne scholieren telkenmale reaktionaire sekten. Zij houden aan de oude beschouwingen der meesters vast tegenover de historische
- 62. Welcome to our website – the ideal destination for book lovers and knowledge seekers. With a mission to inspire endlessly, we offer a vast collection of books, ranging from classic literary works to specialized publications, self-development books, and children's literature. Each book is a new journey of discovery, expanding knowledge and enriching the soul of the reade Our website is not just a platform for buying books, but a bridge connecting readers to the timeless values of culture and wisdom. With an elegant, user-friendly interface and an intelligent search system, we are committed to providing a quick and convenient shopping experience. Additionally, our special promotions and home delivery services ensure that you save time and fully enjoy the joy of reading. Let us accompany you on the journey of exploring knowledge and personal growth! ebookultra.com