專利名稱：用于傳輸數(shù)據(jù)分組的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)分組的方法，其中首先預(yù)留傳輸信道，然后對(duì)連接進(jìn)行交換，并接著以分別包含多個(gè)數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)脈沖串進(jìn)行傳輸。
在經(jīng)由未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸中，使用所謂的光脈沖串交換(Optical Burst Switching)OBS。在此情況下，將多個(gè)數(shù)據(jù)分組(例如IP分組)累積成所謂的數(shù)據(jù)脈沖串，并接著經(jīng)由相應(yīng)地設(shè)計(jì)的光網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信道將其發(fā)送。所述數(shù)據(jù)信道對(duì)應(yīng)于波分復(fù)用信號(hào)(WDM/DWDM)的某一波長(zhǎng)，所述波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)由光纖同時(shí)傳輸多個(gè)單個(gè)光信號(hào)(信道)。經(jīng)由這些傳輸信道之一，能夠傳輸多個(gè)不同的消息，其中所屬的脈沖串序列被分配給這些消息。在通信量較高時(shí)，在發(fā)送數(shù)據(jù)脈沖串時(shí)出現(xiàn)較大的延遲，因?yàn)檩^少的空閑時(shí)隙可供傳輸脈沖串使用。阻塞概率通過(guò)“兩路預(yù)留OBS網(wǎng)絡(luò)(Two-way-Reservation-OBS-Network)”2WR-OBS來(lái)降低，其中發(fā)送預(yù)留信號(hào)并且還由接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)。
在WDM/DWDM系統(tǒng)的多個(gè)波長(zhǎng)(信道)可供傳輸使用的所謂的λ交換中，交換粒度是波長(zhǎng)。因此，即使在通信量低時(shí)也占用完整的傳輸信道；這被稱為高的“波長(zhǎng)消耗”。當(dāng)基于主要標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延、阻塞概率和傳輸信道的利用時(shí)，這些已知方法中沒有一個(gè)是最佳的。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，給出一種改進(jìn)的用于在光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)分組的方法。
這個(gè)任務(wù)通過(guò)按照權(quán)利要求1的方法加以解決。
在從屬權(quán)利要求中給出了有利的改進(jìn)方案。
通過(guò)在傳輸數(shù)據(jù)脈沖串之后傳輸信道繼續(xù)存在，得到這種方法的決定性的優(yōu)點(diǎn)。在這個(gè)所謂的連續(xù)階段期間，不加延遲地或者以最小延遲傳輸“在傳輸過(guò)程中的(on-the-fly)”數(shù)據(jù)分組，因?yàn)樽畛跛鼈儧]有組合成脈沖串?？臻e的傳輸容量一直被利用，直到?jīng)]有另外的數(shù)據(jù)信道或沒有另外的波長(zhǎng)可供使用時(shí)，另一連接需要該數(shù)據(jù)信道來(lái)傳輸它的組合成脈沖串的數(shù)據(jù)分組。
僅僅在連續(xù)階段期間可以中斷現(xiàn)有的連接，以傳輸另一數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)脈沖串。
在這種系統(tǒng)中可以利用已知的脈沖串交換方法的有利功能。因此按照兩路預(yù)留OBS原理實(shí)現(xiàn)連接的預(yù)留，以便使阻塞概率最小化。
同樣可以在雙向連接中應(yīng)用本發(fā)明方法，其中此后在連續(xù)階段中實(shí)現(xiàn)給兩個(gè)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的、連接結(jié)束的信令。
借助附圖來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。


圖1示出在常規(guī)的“光脈沖串交換”(OBS)中傳輸容量的利用，圖2示出在本發(fā)明方法中傳輸容量的利用，圖3示出光網(wǎng)絡(luò)的原理圖，以及圖4示出本發(fā)明方法與常規(guī)方法的比較。
圖1示出數(shù)據(jù)脈沖串經(jīng)由某一波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)信道λ1的傳輸。首先傳輸數(shù)據(jù)脈沖串BURST1，其包含多個(gè)數(shù)據(jù)分組(報(bào)頭已經(jīng)事先在業(yè)務(wù)信道中的波長(zhǎng)上被傳輸)。在所述脈沖串結(jié)束之后，首先不傳輸數(shù)據(jù)，因此浪費(fèi)信道容量WCA。接著才經(jīng)由同一數(shù)據(jù)信道λ1(同一波長(zhǎng))傳輸?shù)诙盘?hào)源的第二數(shù)據(jù)脈沖串BURST2。根據(jù)圖2明顯的是，僅僅利用一部分信道容量。
圖2示出本發(fā)明方法。在傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)源、即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的第一數(shù)據(jù)脈沖串BURST1之后，接著由同一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)經(jīng)由信道發(fā)送IP分組，但是所述IP分組沒有被累積成另一脈沖串。只有當(dāng)另一數(shù)據(jù)源、即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(D)的脈沖串BURST2等待傳輸時(shí)，才中斷“在傳輸過(guò)程中的”數(shù)據(jù)分組IPOF的發(fā)送并傳輸BURST2。由于脈沖串傳輸和數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)慕M合，這種方法被稱為混合OBS或者“自適應(yīng)路徑光網(wǎng)絡(luò)APON(Adaptive Path Optical NetworkAPON)”。
根據(jù)圖3更詳細(xì)地說(shuō)明本方法。在圖中示出光網(wǎng)絡(luò)，所述光網(wǎng)絡(luò)擁有光交換設(shè)備S1至S7以及端節(jié)點(diǎn)A至G，其中所述端節(jié)點(diǎn)作為分別從不同用戶到真正的光網(wǎng)絡(luò)的接口接收數(shù)據(jù)信號(hào)，將該數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)脈沖串并且經(jīng)由光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，該另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)又將該數(shù)據(jù)信號(hào)或不同的數(shù)據(jù)信號(hào)輸送給用戶。在相反方向上，經(jīng)由光通信網(wǎng)絡(luò)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)送給用戶。
從第一階段P1、即連續(xù)階段開始，在該階段中已經(jīng)發(fā)送了BURST1，并且從端節(jié)點(diǎn)A向端節(jié)點(diǎn)G發(fā)送“在傳輸過(guò)程中的”數(shù)據(jù)分組。這個(gè)階段一直持續(xù)，直到在第二階段P2中例如端節(jié)點(diǎn)D在利用業(yè)務(wù)信道的情況下將請(qǐng)求REQ經(jīng)由交換設(shè)備S4和交換設(shè)備S5發(fā)送到端節(jié)點(diǎn)E，以便為它的數(shù)據(jù)脈沖串BURST2預(yù)留傳輸容量(數(shù)據(jù)信道)。交換設(shè)備S4接收這個(gè)請(qǐng)求，并且因?yàn)闆]有另外的數(shù)據(jù)信道(沒有另外的波長(zhǎng))是空閑的，所以借助中斷信號(hào)DISC(Disconnect)通知端節(jié)點(diǎn)A，中斷現(xiàn)有的連接。D想發(fā)送數(shù)據(jù)給端節(jié)點(diǎn)E，現(xiàn)在端節(jié)點(diǎn)E接收預(yù)留請(qǐng)求，并回送確認(rèn)ACK(Acknowledgement)到端節(jié)點(diǎn)D。D接收這個(gè)確認(rèn)，并且現(xiàn)在能夠發(fā)送其數(shù)據(jù)脈沖串BURST2。圖2中的示圖示出在交換設(shè)備S4和S4之間的連接上的這個(gè)“多路復(fù)用脈沖串信號(hào)”。
階段3的一個(gè)變型在于，交換設(shè)備S4等待端節(jié)點(diǎn)E的確認(rèn)信號(hào)，所述端節(jié)點(diǎn)E將“在傳輸過(guò)程中”所發(fā)送的數(shù)據(jù)分組視為空閑連接，并且因此仍然發(fā)送其確認(rèn)ACK。然后才由交換設(shè)備S4向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A發(fā)送中斷信號(hào)。
在建立了連接D-E之后，現(xiàn)在這個(gè)連接對(duì)于D的其它數(shù)據(jù)分組來(lái)說(shuō)繼續(xù)存在，直到由所述端節(jié)點(diǎn)之一、例如又同樣由端節(jié)點(diǎn)A重新中斷該連接。
混合OBS方法同樣可以應(yīng)用于雙向連接。于是，所述中斷信號(hào)必須被發(fā)送給兩個(gè)相互處于連接中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
圖4示出混合OBS和已知方法(λ交換λS、光脈沖串交換OBS和兩路預(yù)留2WR-OBS)的特征。相較于OBS和2WR-OBS，在發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)的延遲時(shí)間TD是低的。相對(duì)于完整的波長(zhǎng)并且因此完整的傳輸信道始終可供使用的λ交換，延遲時(shí)間當(dāng)然是較高的。阻塞概率PB是非常低的，因?yàn)榛旌螼BS同樣使用預(yù)留和確認(rèn)。它低于在兩種OBS方法中的阻塞概率PB，因?yàn)橹豁殏鬏敻贁?shù)量的脈沖串。波長(zhǎng)消耗(波長(zhǎng)利用)WU與2WR-OBS的波長(zhǎng)消耗WU相等，因?yàn)椴豢紤]IP數(shù)據(jù)分組的傳輸，原因是連續(xù)階段被系統(tǒng)視為空閑容量。由于微小的等待時(shí)間，抖動(dòng)特別是在連續(xù)階段期間是非常小的，在這個(gè)階段期間也不需要信令開銷。
總之，因此可以說(shuō)，相對(duì)于迄今的脈沖串傳輸方法，混合OBS提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.用于在光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(A、G)之間傳輸數(shù)據(jù)分組(IP)的方法，其中首先預(yù)留數(shù)據(jù)信道(λ1)的傳輸容量，并接著傳輸組合成數(shù)據(jù)脈沖串(BURST1)的數(shù)據(jù)分組(IP)，其特征在于，在傳輸了所述數(shù)據(jù)脈沖串(BURST1)之后，保持經(jīng)由所述數(shù)據(jù)信道(λ1)的數(shù)據(jù)連接(A-G)，并且在這個(gè)連續(xù)階段(CPH)期間在所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(A、G)之間傳輸另外的數(shù)據(jù)分組，以及只有當(dāng)需要將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信道(λ1)至少部分地用于傳輸另一連接(D-E)的數(shù)據(jù)脈沖串(BURST2)時(shí)，才結(jié)束所述連接。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于預(yù)留傳輸容量/數(shù)據(jù)信道(λ1)的請(qǐng)求(REQ)由期望所述預(yù)留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(D)經(jīng)由所述光網(wǎng)絡(luò)的交換設(shè)備(S4、S5)發(fā)送到端節(jié)點(diǎn)(E)。
3.如權(quán)利要求2的方法，其特征在于，僅僅在所述連續(xù)階段(CPH)期間為新的連接(D-E)進(jìn)行傳輸容量/數(shù)據(jù)信道(λ1)的預(yù)留。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)經(jīng)由位于連接路徑(A-G)中的交換設(shè)備(S4、S1)給在所述連續(xù)階段(CPH)中將所期望的連接用于發(fā)送數(shù)據(jù)的端節(jié)點(diǎn)(A)的中斷信號(hào)(DISC)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，按照兩路預(yù)留OBS原理通過(guò)請(qǐng)求和確認(rèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸容量的預(yù)留。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，為雙向連接實(shí)現(xiàn)傳輸容量/傳輸信道的預(yù)留。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，為了為新的連接(D-E)預(yù)留傳輸容量，將中斷信號(hào)(DISC)經(jīng)由位于連接路徑(A-G)中的交換設(shè)備(S4、S5)發(fā)送給連接(A-G)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端節(jié)點(diǎn)(A、G)。
8.如權(quán)利要求4或7的方法，其特征在于，只有當(dāng)由接收用于預(yù)留傳輸容量的請(qǐng)求(REQ)的端節(jié)點(diǎn)(E)進(jìn)行了確認(rèn)(ACK)，才發(fā)送中斷信號(hào)(DISC)。
全文摘要
在傳輸了包含多個(gè)數(shù)據(jù)分組(IP)的數(shù)據(jù)脈沖串(BURST)之后，對(duì)于同一端節(jié)點(diǎn)(A)的“在傳輸過(guò)程中”的其他數(shù)據(jù)分組(IPOF)的傳輸來(lái)說(shuō)，傳輸信道(λ1)保持開放。只有當(dāng)另一端節(jié)點(diǎn)(D)需要容量來(lái)傳輸它的數(shù)據(jù)脈沖串(BURST2)時(shí)，才中斷所述連接。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK1843052SQ200480024421
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2004年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者M·德維加羅德里戈 申請(qǐng)人:西門子公司