專利名稱：在通信網(wǎng)絡中調(diào)度令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹谱鞣椒?br>
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及通信網(wǎng)絡，特別地涉及通信網(wǎng)絡中令牌控制(token-controlled)的數(shù)據(jù)傳輸。
背景技術：
光網(wǎng)絡以光纖上攜帶的光信號的形式來傳輸數(shù)據(jù)。為了最大化網(wǎng)絡帶寬的利用，光網(wǎng)絡采用了比如時分復用(TDM)或波分復用(WDM)等技術。例如，同步光網(wǎng)絡(SONET)是一種利用TDM在光網(wǎng)絡上多路復用數(shù)據(jù)的光傳輸標準。
發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供了用于在通信網(wǎng)絡中令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g。按照特定實施例，這些技術使得網(wǎng)絡元件在通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通道上安排數(shù)據(jù)傳輸時間。
按照特定實施例，光節(jié)點包括數(shù)據(jù)接口，可接收用于傳輸?shù)侥繕斯?jié)點的數(shù)據(jù)；緩沖器，其可存儲該數(shù)據(jù)。該光節(jié)點還包括傳輸單元，可連接到具有多個數(shù)據(jù)通道的光傳輸介質(zhì)。該傳輸單元可在數(shù)據(jù)通道上選擇性地傳輸光信號。該光節(jié)點還包括控制器，該控制器能夠接收在數(shù)據(jù)通道其中之一上授權傳輸?shù)牧钆?；產(chǎn)生一識別該目標節(jié)點和該授權的數(shù)據(jù)通道的傳輸控制消息；以及傳送該傳輸控制消息，用于該目標節(jié)點的接收。該控制器還能夠在傳送該傳輸控制消息之后，利用該傳輸單元，在該授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)；以及將該令牌傳送到下一節(jié)點。
本發(fā)明的實施例提供了各種技術優(yōu)點。這些技術可增加通信網(wǎng)絡處理網(wǎng)絡通信量的容量。這些技術還可提高網(wǎng)絡上的傳輸服務質(zhì)量。而且，這些技術可更為適應和靈活地滿足網(wǎng)絡使用中的變化要求。例如，利用令牌來控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰稍试S通信網(wǎng)絡處理“突發(fā)的(Bursty)”網(wǎng)絡通信量。此外，這些技術可消除開銷(overhead)和改善系統(tǒng)性能。
從如下附圖、說明書和權利要求書的描述中，本發(fā)明的其他技術優(yōu)點對于本領域技術人員將變得顯而易見。而且，盡管上文已列舉了具體優(yōu)點，但是各種實施例可包含全部、某些或不含所列舉的優(yōu)點。
為了更加完整理解本發(fā)明及其優(yōu)點，請參照結合附圖的如下描述，其中圖1a說明包括按照本發(fā)明各種實施例來操作的網(wǎng)絡節(jié)點的通信網(wǎng)絡；圖1b說明按照本發(fā)明一實施例的在通信網(wǎng)絡上令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸；圖2是說明該網(wǎng)絡中節(jié)點的功能元件的方框圖；圖3說明按照本發(fā)明各種實施例的光組件；圖4a說明按照本發(fā)明各種實施例的電組件；圖4b說明按照本發(fā)明一實施例的數(shù)據(jù)聚集；圖5a是說明利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的方法流程圖；圖5b是說明與圖5a相關聯(lián)討論的方法的一實施例的圖；圖6a是說明利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的另一方法流程圖；圖6b是說明與圖6a相關聯(lián)討論的方法的一實施例的圖；圖7a是說明利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的另一方法流程圖；圖7b是說明與圖7a相關聯(lián)討論的方法的一實施例的圖；圖8a是說明利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的另一方法流程圖；圖8b是說明與圖8a相關聯(lián)討論的方法的一實施例的圖。
具體實施例方式
圖1a說明了通信網(wǎng)絡，其整體上用10表示，包括多個網(wǎng)絡節(jié)點12，這些節(jié)點按照本發(fā)明的各種實施例來操作?？偟膩碚f，網(wǎng)絡10支持節(jié)點12之間的數(shù)據(jù)傳輸。具體來說，節(jié)點12利用令牌方案來控制通信。
按照特定實施例，網(wǎng)絡10形成光通信環(huán)，節(jié)點12是光通信節(jié)點。余下討論將主要針對網(wǎng)絡10和節(jié)點12作為光設備的實施例。然而，應當理解，所公開的技術可用于任何適當類型的網(wǎng)絡中。
如圖所示，網(wǎng)絡10是光通信環(huán)，節(jié)點12是光通信節(jié)點。在操作中，網(wǎng)絡10利用波分復用(WDM)，其中通過波長調(diào)制通道，在公共路徑上攜帶大量光通道。然而，應當理解，網(wǎng)絡10可利用任何適當?shù)亩嗦窂陀貌僮?，通道則代表可用帶寬的任何適當分離(比如WDM中的波長)。而且，網(wǎng)絡10可以是各種網(wǎng)絡類型(包括城域網(wǎng)(MAN))的任一種。同時，網(wǎng)絡10可在順時針和/或逆時針方向上操作。例如，網(wǎng)絡10可包括兩個相反的環(huán)。
每個節(jié)點12代表能夠鏈接于其他網(wǎng)絡設備和傳輸數(shù)據(jù)的硬件，包括任何適當?shù)目刂七壿嬈鳌Ｔ诓僮髦校W(wǎng)絡10的環(huán)結構允許任一節(jié)點12將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10中的任一其他節(jié)點12。對于相鄰節(jié)點12，數(shù)據(jù)可被直接傳輸。對于非相鄰節(jié)點12，通過一個或多個中間節(jié)點12來傳輸數(shù)據(jù)。例如，節(jié)點12a可將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)较噜徆?jié)點12b和12e，但是節(jié)點12a通過中間節(jié)點12b和12c或12e將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒窍噜徆?jié)點12d。
節(jié)點12可被連接到數(shù)據(jù)源14。在操作中，數(shù)據(jù)源14將數(shù)據(jù)提供到網(wǎng)絡10或者從網(wǎng)絡10接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源14，比如數(shù)據(jù)源14a可以是局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或任一其他類型的可發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的裝置。
節(jié)點12通過光纖16來相互連接。在操作中，光纖16在節(jié)點12之間傳輸光信號。光纖16可以是單個的單向光纖、單個的雙向光纖、或者多個單向或雙向光纖。如圖所示，網(wǎng)絡10包括兩個單向光纖16a和16b。網(wǎng)絡10上順時針傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被攜帶于光纖16a上，而網(wǎng)絡10上逆時針傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被攜帶于光纖16b上。光纖16可由能夠傳輸具有多個波長的光信號的材料制成。
節(jié)點12還通過控制通道18來相互連接?？刂仆ǖ?8可以是相鄰節(jié)點12之間的光通道或任何其他類型的適于傳送控制消息(包括令牌)的通道。例如，當網(wǎng)絡10利用WDM時，控制通道18可以是被稱為光監(jiān)控通道(OSC)的分離波長?？刂葡⒖刂浦诰W(wǎng)絡10上的數(shù)據(jù)傳輸操作。按照特定實施例，令牌和控制消息可在每個節(jié)點12被處理，而數(shù)據(jù)傳輸可不經(jīng)電子處理而經(jīng)過中間節(jié)點12。
在操作中，節(jié)點12利用基于令牌的控制方案，控制傳輸。具體來說，節(jié)點12可利用基于令牌的方案，該方案能夠在網(wǎng)絡10之內(nèi)的每個通道上進行分離控制。按照特定實施例，節(jié)點12可利用通道專用令牌，以在每個分離波長上進行個別控制。作為操作的具體實例，考慮圖1b。
圖1b說明了按照本發(fā)明一實施例的通信網(wǎng)絡上令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸。在該實例中，節(jié)點12a從數(shù)據(jù)源14a接收待在網(wǎng)絡10上發(fā)送的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可用于經(jīng)過網(wǎng)絡10上的一個或多個節(jié)點12傳輸。一旦接收到，節(jié)點12a可在虛擬隊列20中緩存該數(shù)據(jù)，該隊列代表任何形式的可操作用以存儲數(shù)據(jù)的易失性或非易失性存儲器。例如，打算用于節(jié)點12a的數(shù)據(jù)可存儲于虛擬隊列20內(nèi)標記為B的一行中，而打算用于節(jié)點12d的數(shù)據(jù)可存儲于虛擬隊列20內(nèi)標記為D的一行中。然而請注意，該數(shù)據(jù)可在各種方式的任一種方式下存儲于虛擬隊列20之內(nèi)。
當在網(wǎng)絡10上傳輸序列隊列20中存儲的數(shù)據(jù)之前，節(jié)點12a等待接收令牌。令牌提供節(jié)點12之間的協(xié)調(diào)以避免網(wǎng)絡10上的沖突。令牌是節(jié)點12a接收到的授權節(jié)點12a在網(wǎng)絡10上傳輸數(shù)據(jù)的任何信息。令牌可授權節(jié)點12允許在授權的數(shù)據(jù)通道上安排和/或發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸。按照特定實施例，每個數(shù)據(jù)通道利用至少一個令牌。例如，令牌可授權節(jié)點12a在網(wǎng)絡10的特定數(shù)據(jù)通道上安排數(shù)據(jù)傳輸。令牌可替代或附加地授權節(jié)點12a在網(wǎng)絡10的特定數(shù)據(jù)通道上立即傳輸數(shù)據(jù)。特定數(shù)據(jù)通道可以是可用帶寬的任何適當分離。例如，如果網(wǎng)絡10利用WDM，則特定數(shù)據(jù)通道可以是特定波長。而且，令牌可以在節(jié)點12a接收到的控制消息中或者以各種其他方法之一傳送到節(jié)點12a。
當在網(wǎng)絡10上傳輸數(shù)據(jù)之前，傳輸節(jié)點12可將控制消息傳送到其他節(jié)點12。在操作中，控制消息向一個或多個節(jié)點12通知關于網(wǎng)絡10上的未來數(shù)據(jù)傳輸。控制消息可識別數(shù)據(jù)通道和未來傳輸?shù)哪繕??？刂葡⑦€可識別傳輸量和/或傳輸定時。節(jié)點12在接收到將它識別為目標的控制消息之后，可重新配置光和/或電組件，以便接收去往它的未來傳輸信息。例如，命名為未來傳輸目標的節(jié)點12可調(diào)整光濾波器以接收未來傳輸。
由此，在節(jié)點12a接收到授權在數(shù)據(jù)通道上傳輸?shù)牧钆浦?，在?jié)點12a傳輸數(shù)據(jù)之前，節(jié)點12a在網(wǎng)絡10上傳送控制消息。例如，在節(jié)點12a將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦?jié)點12b之前，節(jié)點12a將控制消息傳送到節(jié)點12b。類似地，在節(jié)點12a將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦?jié)點12d之前，節(jié)點12a將控制消息傳送到節(jié)點12d。
在傳送恰當?shù)目刂葡⒅螅?jié)點12可在網(wǎng)絡10的授權數(shù)據(jù)通道上傳輸虛擬隊列20中存儲的數(shù)據(jù)。如圖所示，打算用于節(jié)點12b的數(shù)據(jù)在光纖16b上被逆時針傳輸?shù)焦?jié)點12b，打算用于節(jié)點12d的數(shù)據(jù)可在光纖16a上被順時針傳輸?shù)焦?jié)點12d。傳輸22a代表從節(jié)點12a到節(jié)點12b的傳輸，傳輸22b代表從節(jié)點12a到12d的傳輸。傳輸22a從節(jié)點12a直接進行到節(jié)點12b，但是傳輸22b經(jīng)過節(jié)點12e到達節(jié)點12d。傳輸22a和傳輸22b在光纖16上被發(fā)送。與傳輸22a和22b有關的控制消息可在控制通道18上被發(fā)送。
圖2是說明網(wǎng)絡10中節(jié)點12的功能單元的方框圖。節(jié)點12包括光組件30、電組件32和控制器34。光組件30連接于光纖16，電組件32連接于光組件30?？刂破?4連接到光組件30和電組件32以及控制通道18。
在操作中，光組件30接收、傳遞和發(fā)送與數(shù)據(jù)相關聯(lián)的光信號，而電組件32從/向光組件30接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。電組件32還可從/向數(shù)據(jù)源14接收/發(fā)送數(shù)據(jù)，但是按照特定實施例，光組件30可繞過電組件32并接收數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)源14。而且，在某些實施例中，僅存在光組件?？刂破?4控制光組件30和電組件32(如果它們存在的話)，利用控制通道18來傳送令牌和控制消息。
在所示實施例中，節(jié)點12提供至少三種模式的操作發(fā)送模式、經(jīng)過(pass-through)模式和接收模式。在發(fā)送模式下，節(jié)點12可操作為在網(wǎng)絡10上發(fā)送數(shù)據(jù)。在經(jīng)過模式下，節(jié)點12可操作為允許數(shù)據(jù)不經(jīng)電子處理而經(jīng)過節(jié)點12。在接收模式下，節(jié)點12可操作為從網(wǎng)絡10接收數(shù)據(jù)。任何特定節(jié)點12可在任一時間點在任一模式下或在多個模式下操作。
在發(fā)送模式下，節(jié)點12接收一授權數(shù)據(jù)通道上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧钆?。在該情形下，控制?4可確定數(shù)據(jù)是否可用來發(fā)送。如果數(shù)據(jù)可用，則控制34可預備一控制消息并將其傳送到下一相鄰節(jié)點12，該控制消息表示如下內(nèi)容之一或多個數(shù)據(jù)的目標；數(shù)據(jù)通道；數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇笮?；?或數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩〞r。在傳送該控制消息之后，控制器34可按照該控制消息中指定的參數(shù)來控制光組件30和電組件32在網(wǎng)絡10上傳輸數(shù)據(jù)。
在經(jīng)過模式下，節(jié)點12接收一控制消息，該控制消息既不含令牌，也不表示節(jié)點12是目標?？刂破?4可將控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點12，允許數(shù)據(jù)無電子處理地經(jīng)過節(jié)點12。換句話說，光組件30可將數(shù)據(jù)簡單地傳遞到下一相鄰節(jié)點12，而無電組件32的任何電子處理。該情形的變化可出現(xiàn)在節(jié)點12允許數(shù)據(jù)傳遞但是利用電組件32存儲數(shù)據(jù)拷貝之時。該技術提供了故障管理。例如，如果光纖16被切斷，數(shù)據(jù)未到達它的預定目標，則該數(shù)據(jù)可被節(jié)點12重定向到其目標。
在接收模式下，節(jié)點12接收一表示其為目標的控制消息。在該情形下，控制器34可按照控制消息中指定的參數(shù)來控制光組件30和電組件32在網(wǎng)絡10上接收數(shù)據(jù)。
在說明這三個模式的每一個時，考慮圖1b中從節(jié)點12a經(jīng)過節(jié)點12e到節(jié)點12d的數(shù)據(jù)傳輸。在該實例中，出現(xiàn)所有三個模式節(jié)點12a在發(fā)送模式下操作；節(jié)點12e在經(jīng)過模式下操作；節(jié)點12d在接收模式下操作。由此，令牌和控制消息可在所有三個節(jié)點12處被處理，但是數(shù)據(jù)傳輸會無電子處理地經(jīng)過節(jié)點12e。
現(xiàn)在將更具體地討論光組件30和電組件32。光組件30將關于圖3來討論，電組件32將關于圖4a和圖4b來討論。
圖3說明按照本發(fā)明各種實施例的光組件30。按照特定實施例，光組件30可操作為在網(wǎng)絡10上接收和/或發(fā)送光信號?？捎脕斫邮展庑盘柕墓饨M件30包括取出耦合器(drop coupler)40、分配耦合器42和濾波器44?？捎脕韨鬏敼庑盘柕墓饨M件30包括激光器46、合并耦合器48和塞入耦合器(addcoupler)50。例如，當節(jié)點12配置為從網(wǎng)絡10接收數(shù)據(jù)時，取出耦合器40、分配耦合器42和濾波器44可操作用以從光纖16b接收光信號。當節(jié)點12配置為傳輸數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡10上時，激光器46、合并耦合器48和塞入耦合器50可操作用以傳輸光信號到光纖16b上。請注意，光組件30還可操作用以傳遞光信號，而無光處理。
光纖16b被連接于取出耦合器40、分配耦合器42和濾波器44。當節(jié)點12配置為從網(wǎng)絡10接收數(shù)據(jù)時，取出耦合器40操作為取出光纖16b上攜帶的光信號，分配耦合器42操作為分配所取出的信號，濾波器44操作為過濾所分配的信號。在該方式下，光組件30接入于光纖16b中，以接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，比如打算用于數(shù)據(jù)源14的數(shù)據(jù)。
光纖16b還連接于激光器46、合并耦合器48和塞入耦合器50。當節(jié)點12配置為傳輸數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡10上時，激光器46操作為產(chǎn)生對應于該數(shù)據(jù)的光信號，合并耦合器48操作為合并所產(chǎn)生的信號，塞入耦合器50操作為加入所合并的信號到光纖16b上。在該方式下，光組件30接入于光纖16b中，以傳輸本地數(shù)據(jù)，比如數(shù)據(jù)源14產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
請注意，濾波器44和激光器46可以是可調(diào)或靜態(tài)的。靜態(tài)結構可減少用以將光組件30配置為發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的時間量。然而，動態(tài)配置可提供更多靈活性。例如，利用可調(diào)濾波器和激光器，光路徑可被配置和重新配置。余下討論將主要聚焦于包括一個或多個可調(diào)濾波器14和激光器46的光組件30的具體實施例。然而，應當理解，所公開的技術可與可調(diào)或靜態(tài)濾波器44和激光器46一起使用。
盡管已經(jīng)說明和描述具體組件，但是也可添加其他組件和/或刪除組件，只要這些組件提供適當?shù)墓δ堋＠?，光組件30還可包括波長阻滯器(blocker)，其可用來取出特定波長上的光信號。例如，波長阻擋器可被使用于節(jié)點12利用特定波長來傳輸數(shù)據(jù)之時。波長阻擋器確保所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不與光纖16上的無用(unwanted)光信號沖突。同時，相似或不同的光組件可與光纖16a上的傳輸結合使用，盡管圖3示出了與利用光纖16b來傳輸相對應的組件。
圖4a說明了按照本發(fā)明各種實施例的電組件32。電組件32包括虛擬隊列20、交換機60、處理器62、端口64和存儲器66。在操作中，電組件32可聚集流出的本地數(shù)據(jù)、解聚集輸入的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和存儲用于以后傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。開關60選擇性連接虛擬隊列20、端口64、存儲器66和處理器62。
虛擬隊列20向用于傳輸?shù)綌?shù)據(jù)源14的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)提供解聚集和臨時緩存，向傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10上的本地數(shù)據(jù)提供聚集和臨時緩存。將關于圖4b進一步討論虛擬隊列20的操作。端口64是允許與數(shù)據(jù)源14通信的一個或多個網(wǎng)絡連接件。端口64可操作為將電組件32連接到數(shù)據(jù)源14，從而從/向數(shù)據(jù)源14接收/發(fā)送的本地數(shù)據(jù)流過端口64。
存儲器66永久或暫時地存儲用于處理器62進行處理的數(shù)據(jù)和其他信息。存儲器66可存儲用于傳輸?shù)侥繕说臄?shù)據(jù)、從網(wǎng)絡10接收的數(shù)據(jù)、處理器62所用的例行程序、或其他適當信息。存儲器66還提供故障管理。例如，沿著數(shù)據(jù)傳輸路徑的中間節(jié)點12可在數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過中間節(jié)點12時存儲該數(shù)據(jù)傳輸?shù)目截悺Ｔ谠摲绞较?，?shù)據(jù)可在一傳輸未到達其預定目標節(jié)點12時被恢復。例如，如果光纖16被切斷，則可能出現(xiàn)這樣的情形。存儲器66代表適用于存儲信息的易失性或非易失性的本地或遠程裝置的任一個或組合。例如，存儲器66可以是隨機存取存儲器(RAM)裝置、只讀存儲器(ROM)裝置、磁存儲裝置、光存儲裝置或任一其他適當?shù)男畔⒋鎯ρb置或者這些裝置的組合。同時，存儲器66可利用基于RAID的存儲和分級磁盤分條(RAID)，以提供該數(shù)據(jù)的吞吐量和可靠性。存儲器66可具有大的存儲容量，以使得節(jié)點12能夠存儲和傳輸大的數(shù)據(jù)量。
處理器62控制交換機60以及其他電組件32的操作和管理。由此，在操作中，處理器62控制交換機60指示數(shù)據(jù)向/從虛擬隊列20、端口64和存儲器66的引入/引出。例如，處理器62可指示已經(jīng)過虛擬隊列20接收到的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存儲于存儲器66中，指示已經(jīng)過端口64接收到的本地數(shù)據(jù)以聚集于虛擬隊列20中，用于傳輸。處理器62包括可操作用以控制和處理信息的任何硬件。例如，處理器62可以是微控制器、處理器、可編程邏輯器件和/或任何其他適當?shù)奶幚硌b置。
盡管已經(jīng)說明和描述具體組件，但是可添加其他組件和/或可刪除組件，只要這些組件提供適當功能。而且，在某些實施例中，可僅存在光組件。
圖4b說明按照本發(fā)明的一個實施例、出現(xiàn)于虛擬隊列20中的脈沖串(burst)聚集。脈沖串是用于在網(wǎng)絡10上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的收集。請注意，利用更大的脈沖串，可改善網(wǎng)絡10的性能。這是因為每個數(shù)據(jù)傳輸可與在每個節(jié)點12受到處理的控制消息相關聯(lián)，數(shù)據(jù)傳輸可包括使目標節(jié)點處的時鐘同步的報頭?？刂葡⒑蛨箢^的處理產(chǎn)生了開銷，該開銷可通過利用數(shù)據(jù)聚集增加脈沖串量來減少。例如，多個數(shù)據(jù)包可被合并成一個脈沖串，由此減少網(wǎng)絡10上傳送的控制消息和報頭數(shù)量。然而，更小的脈沖串也可能是有效的。
虛擬隊列20包括輸入隊列68和多個流出隊列70。輸入隊列68和流出隊列70按照目標來組織數(shù)據(jù)。流出隊列70還通過數(shù)據(jù)通道來組織數(shù)據(jù)。例如，如果使用WDM，則數(shù)據(jù)可按照波長來組織。在操作中，節(jié)點12從數(shù)據(jù)源14接收本地數(shù)據(jù)，按照目標來分離數(shù)據(jù)，將分離的數(shù)據(jù)緩存于打算用于特定目標的脈沖串中。在該方式下，輸入隊列68用作按照目標而非數(shù)據(jù)通道來組織的臨時隊列。當節(jié)點12接收到一授權在數(shù)據(jù)通道上傳輸?shù)牧钆茣r，處理器62可將輸入隊列68中的數(shù)據(jù)指引到與授權的數(shù)據(jù)通道相關聯(lián)的多個流出隊列70之一。如圖所示，流出隊列70對應于光波長。然而，輸出隊列70可對應于網(wǎng)絡10上建立的任何形式的數(shù)據(jù)通道。
如圖所示，與節(jié)點12a相關聯(lián)的輸入隊列68已經(jīng)接收、分離和緩存了打算用于節(jié)點12b、12c、12d和12e的數(shù)據(jù)脈沖串。如果節(jié)點12a接收一授權在第一波長(λ1)上傳輸?shù)牧钆?，則處理器62可將輸入隊列68中的數(shù)據(jù)指引到與第一波長相關聯(lián)的流出隊列70a。替代地，如果節(jié)點12a接收一授權在第二波長(λ2)上傳輸?shù)牧钆?，則處理器62可將輸入隊列68中的數(shù)據(jù)指引到與第二波長相關聯(lián)的流出隊列70b。請注意，由于數(shù)據(jù)已按照目標來分離，所以節(jié)點12a可容易地將多個數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿恳粋€數(shù)據(jù)發(fā)送到與緩存的脈沖串相對應的不同目標。還請注意，多個脈沖串可經(jīng)由不同令牌所授權的不同波長來發(fā)送到相同目標。
節(jié)點12可利用與流出隊列70相結合的調(diào)度算法。在操作中，該調(diào)度算法可分配一個或多個傳輸分配給節(jié)點12。一傳輸分配代表著一時間段，并且節(jié)點12可在該時間段利用數(shù)據(jù)通道在網(wǎng)絡10上傳輸本地數(shù)據(jù)。因此，當節(jié)點12接收到一授權在數(shù)據(jù)通道上傳輸?shù)牧钆茣r，節(jié)點12可在該傳輸分配所限定的時間段中僅傳輸來自于授權的流出隊列70的數(shù)據(jù)。一旦該時間段結束，節(jié)點12可停止數(shù)據(jù)通道上的傳輸。例如，當一授權在第二波長上傳輸?shù)牧钆频竭_節(jié)點12時，可利用第二波長，在一個或多個脈沖串的形式下，將數(shù)據(jù)脈沖串從流出隊列70b傳輸?shù)揭粋€或多個目標。但是，這些脈沖串僅傳輸用于第二波長的傳輸分配所限制的時間段。請注意，傳輸分配對于每個數(shù)據(jù)通道可有所不同。
該調(diào)度算法還可分配目標分配到節(jié)點12。目標分配代表著可被用來將數(shù)據(jù)脈沖串傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤?。這些比例可被預定為容許目標之間的合理分配或保障的帶寬。該調(diào)度算法還可與加權循環(huán)時間表結合使用。例如，當一授權在第一波長上傳輸?shù)牧钆频竭_節(jié)點12時，可按照目標分配從流出隊列70a傳輸脈沖串。如下比例可通過目標分配來指定傳輸分配的1/3給目標B，1/3給目標C、1/6給目標D，6/1給目標E。請注意，可使用各種比例的任何組合。而且，目標分配對于每個數(shù)據(jù)通道可以是相同或不同的。
拓撲信息可用來計算多個數(shù)據(jù)通道上的傳輸分配和目標分配。拓撲信息包括與網(wǎng)絡10的拓撲有關的任何信息。例如，拓撲信息可包括網(wǎng)絡10上節(jié)點12的數(shù)量、數(shù)據(jù)和控制消息經(jīng)過網(wǎng)絡10的區(qū)段傳輸時所需的時間、節(jié)點12處理控制消息和令牌時所需的時間、特定節(jié)點12處激光器和濾波器的數(shù)量、特定激光器和濾波器是靜態(tài)還是可調(diào)、以及用以調(diào)節(jié)特定激光器和濾波器的時間。同時，拓撲信息可以是靜態(tài)或動態(tài)的，可在任何適當?shù)臅r間被測算、交換或配置。
以源和目標特征為基礎的調(diào)度允許網(wǎng)絡10支持受到保障的帶寬，不會忽略任何源-目標對。例如，調(diào)度算法可保障特定節(jié)點12之間(比如節(jié)點12a和12d之間)的最小帶寬。該算法還可減少每個節(jié)點12等待接入網(wǎng)絡10以傳輸數(shù)據(jù)的最大時間量。這可允許網(wǎng)絡10支持和確保了對于時間敏感的通信量(比如TCP通信量和實時通信量)的服務級別的最低質(zhì)量。而且，該算法可確保對網(wǎng)絡10的接入在節(jié)點12之間被適當分配。例如，節(jié)點12可具有不同權重，以便支持使用頻繁的節(jié)點12，以及作為響應，動態(tài)改變通信量要求。該算法還可減少目標節(jié)點12處的沖突。由此，特定節(jié)點12處濾波器的數(shù)量能夠通過對延遲有限的影響而有所減少。
請注意，盡管圖4b示出了數(shù)據(jù)聚集，但是可用類似的結構和處理來解聚集網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。例如，脈沖串形式的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可被接收到按照數(shù)據(jù)通道所組織的多個隊列中、然后被解聚集和重組。然而，可不用調(diào)度算法解聚集網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。
圖5a是說明了利用令牌在在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的方法的流程圖。該流程圖構思了每個數(shù)據(jù)通道利用一個令牌，其中每個令牌不被節(jié)點12釋放，直至節(jié)點12在相關聯(lián)的授權數(shù)據(jù)通道上完成數(shù)據(jù)傳輸為止。如實施例所示，在任何給定時間僅允許一個節(jié)點12沿著整個通信環(huán)在每個數(shù)據(jù)通道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
令牌控制著對每個數(shù)據(jù)通道的接入。節(jié)點12可保持一令牌，以接入數(shù)據(jù)通道，用于到一個或多個目標的脈沖串傳輸。用以識別目標的控制消息領先于實際的數(shù)據(jù)傳輸。在接收控制數(shù)據(jù)之后、但又在傳輸數(shù)據(jù)之前，節(jié)點12可重新配置以在發(fā)送節(jié)點12和目標節(jié)點12之間建立光路徑。請注意，發(fā)送節(jié)點12可延遲傳輸數(shù)據(jù)，以允許該配置進行。然而，可保持令牌不超過一傳輸分配的時間，在傳輸數(shù)據(jù)之后釋放令牌。令牌的使用可消除網(wǎng)絡接入沖突，因為在任何時間至多一個節(jié)點可接入數(shù)據(jù)通道。同時，由于令牌在環(huán)內(nèi)循環(huán)，所以每個節(jié)點12可在循環(huán)(round-robin)方式下接入該數(shù)據(jù)通道。
現(xiàn)在參照流程圖，節(jié)點12在步驟80將節(jié)點12的組件配置為傳遞網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳遞構思了允許數(shù)據(jù)經(jīng)過節(jié)點12傳輸，例如允許其他節(jié)點12在經(jīng)過當前節(jié)點12的路徑上傳送。節(jié)點12在步驟81接收和緩存本地數(shù)據(jù)。例如，節(jié)點12可從連接的數(shù)據(jù)源14接收數(shù)據(jù)。
節(jié)點12在步驟82等待和接收控制消息。該控制消息可在控制通道18上被接收。節(jié)點12在步驟84確定該控制消息是否包含一在網(wǎng)絡10的特定通道上授權數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧钆?。例如，如果網(wǎng)絡10利用WDM，則該令牌可授權節(jié)點12在特定波長上傳輸數(shù)據(jù)。
如果控制消息不含令牌，則節(jié)點12在步驟86確定它是否被命名為一目標。如果控制消息將節(jié)點12命名為一目標，則節(jié)點12在步驟88將控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點，并返回到步驟81。另一方面，如果控制消息確實將節(jié)點12命名為一目標，則節(jié)點12在步驟90確定該控制消息中指定的參數(shù)。參數(shù)可包含數(shù)據(jù)通道、脈沖串量和脈沖串定時。例如，如果使用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。脈沖串定時可反映表示數(shù)據(jù)傳輸將到達的時間的絕對或相對的時間標記。在絕對時間標記的情況下，可使用節(jié)點12之間的時鐘同步。在相對時間標記的情況下，可從時間標記中扣除處理時間。
響應于剛剛確定的參數(shù)，節(jié)點12在步驟92可將光組件30和電組件32配置為接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。例如，可在這時配置可調(diào)濾波器。在步驟94，節(jié)點12按照控制消息中指定的參數(shù)來接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并返回到步驟80。
回到步驟84，如果控制消息確實含有令牌，則節(jié)點12在步驟96進行確定，以確定本地數(shù)據(jù)是否可用于從節(jié)點12發(fā)送。如果本地數(shù)據(jù)不可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟98通過將令牌轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點來釋放令牌，返回到步驟80。另一方面，如果本地數(shù)據(jù)可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟100確定該控制消息中指定的數(shù)據(jù)通道。如前所述，在WDM情況下，數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。節(jié)點12在步驟102還確定與傳輸數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)。這些參數(shù)例如可包含目標節(jié)點12的身份、即將發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸量和脈沖串定時。節(jié)點12在步驟104建立一反映這些參數(shù)的新控制消息，在步驟106將該新控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。在步驟108，節(jié)點12將組件配置為建立和傳輸數(shù)據(jù)脈沖串。例如，節(jié)點12可配置可調(diào)諧激光器。節(jié)點12在步驟110建立數(shù)據(jù)脈沖串。
節(jié)點12在步驟112發(fā)送數(shù)據(jù)脈沖串。該數(shù)據(jù)脈沖串是按照節(jié)點12在步驟102確定的參數(shù)和在步驟104中在新控制消息中指定的參數(shù)來發(fā)送的。在發(fā)送該數(shù)據(jù)傳輸之后，節(jié)點12在步驟114確定是否更久地保持令牌。如果不再保持令牌，則節(jié)點12釋放令牌，在步驟98將它轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。另一方面，如果更久地保持令牌，則節(jié)點12在步驟96確定是否更多本地數(shù)據(jù)可用于發(fā)送。如果更多數(shù)據(jù)可用于發(fā)送，則節(jié)點12重復步驟100至114的步驟。如果無數(shù)據(jù)可用于發(fā)送，則節(jié)點12可釋放令牌，在步驟98將它轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。在轉發(fā)該令牌之后，節(jié)點12返回到步驟80，將組件重新配置為傳遞網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。
在該方式下，節(jié)點12在網(wǎng)絡10中利用了令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸方案。例如，打算用于與節(jié)點12a相關聯(lián)的數(shù)據(jù)源14a的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可由節(jié)點12a接收，發(fā)源于數(shù)據(jù)源14a和去往其他節(jié)點(比如節(jié)點12b和12d)的本地數(shù)據(jù)可在網(wǎng)絡10上由節(jié)點12a傳輸。
圖5b是說明與圖5a相關聯(lián)討論的方法的一個實施例的圖。該圖示出了特定數(shù)據(jù)通道上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸。請注意，垂直軸代表時間，水平接入則代表距離。由此，該圖說明節(jié)點A和B之間關于時間的數(shù)據(jù)轉移。該圖將關于在節(jié)點A在特定時間出現(xiàn)的事件來討論。
節(jié)點A在時間130接收令牌。在時間130和132之間，節(jié)點A確定它具有用于發(fā)送的數(shù)據(jù)，確定與待發(fā)送的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)，建立一反映這些參數(shù)的控制消息。節(jié)點A在時間132將控制消息傳送到下一相鄰節(jié)點。接著，節(jié)點A將自己配置為傳輸數(shù)據(jù)。然后，節(jié)點A可等待一時間段，以便允許接收器配置和調(diào)節(jié)。請注意，如果接收器處的數(shù)據(jù)通道是固定的，或者如果不需要進行濾波器調(diào)諧，則可消除或減少該時間。在時間134，當數(shù)據(jù)傳輸完成時，節(jié)點A開始數(shù)據(jù)傳輸，該數(shù)據(jù)傳輸一直持續(xù)到時間136為止。在時間136和時間138之間的時間段中，節(jié)點A預備將令牌轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。節(jié)點A在時間138傳送令牌。
由此，該圖說明了令牌控制方案的實例，其中在每個節(jié)點保持令牌，直至傳輸一數(shù)據(jù)脈沖串轉移之后為止。然而請注意，多個數(shù)據(jù)脈沖串轉移可在時間134和時間136之間的期間來完成，這多個轉移可發(fā)送數(shù)據(jù)到一個或多個目標節(jié)點。還請注意，盡管該圖將時間136和時間138之間的時間段描述為正的，但是在替代實施例中，例如，如果令牌設置是在數(shù)據(jù)脈沖串轉移完成之前完成的，則該期間可以為負。
圖6a是說明了用于利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的另一方法的流程圖。該流程圖構思了每個數(shù)據(jù)通道使用一個令牌，其中在節(jié)點12在相關聯(lián)的授權數(shù)據(jù)通道上完成傳輸數(shù)據(jù)之前或之后，可由節(jié)點12釋放每個令牌。在所示實施例中，在任何給定時間，僅允許一個節(jié)點12在沿著整個通信環(huán)的每個數(shù)據(jù)通道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
與前述方法一樣，令牌控制著對每個數(shù)據(jù)通道的接入，節(jié)點12在接收令牌之后可接入一數(shù)據(jù)通道，用于到一個或多個目標的脈沖串傳輸。用以識別目標的控制消息領先于實際的數(shù)據(jù)傳輸。在接收到控制消息之后，但又在傳輸數(shù)據(jù)之前，節(jié)點12可重新配置為建立發(fā)送節(jié)點12和目標節(jié)點12之間的光路徑。請注意，發(fā)送節(jié)點12可延遲傳輸數(shù)據(jù)，以允許進行該配置。還請注意，比如緊接在傳送控制消息之后，在數(shù)據(jù)傳輸完成之前釋放令牌，可去除不必要的延遲。然而，可出于下述各種原因而保持令牌。
現(xiàn)在參照流程圖，節(jié)點12在步驟150將節(jié)點12的組件配置為傳遞網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳遞構思了允許數(shù)據(jù)經(jīng)過節(jié)點12a傳輸。這允許其他節(jié)點12在經(jīng)過當前節(jié)點12的路徑上傳送。節(jié)點12在步驟151接收和緩存本地數(shù)據(jù)。例如，節(jié)點12可從連接的數(shù)據(jù)源14接收數(shù)據(jù)。
節(jié)點12等待控制消息，在步驟152中接收控制消息。該控制消息可在控制通道18上被接收。在步驟154，節(jié)點12確定該控制消息是否包含令牌，該令牌授權網(wǎng)絡10的特定通道上的數(shù)據(jù)傳輸。例如，如果網(wǎng)絡10利用WDM，這該令牌可授權節(jié)點12在特定波長上傳輸數(shù)據(jù)。
如果控制消息不含令牌，則節(jié)點12在步驟156確定它是否被命名為一目標。如果控制消息未將節(jié)點12命名為一目標，則節(jié)點12在步驟158將控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點，并返回到步驟151。另一方面，如果控制消息確實將節(jié)點命名為一目標，則節(jié)點12在步驟160中確定該控制消息中指定的參數(shù)。參數(shù)可包含數(shù)據(jù)通道、脈沖串量和脈沖串定時。例如，如果使用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。脈沖串定時可反映表示數(shù)據(jù)傳輸將到達的時間的絕對或相對的時間標記。在絕對時間標記情況下，可使用節(jié)點12之間的時鐘同步。在相對時間標記的情況下，可從時間標記中扣除處理時間。
響應于剛剛確定的參數(shù)，節(jié)點12在步驟162可將光組件30和電組件32配置為接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。例如，可在這時配置可調(diào)濾波器。在步驟164，節(jié)點12按照控制消息中指定的參數(shù)來接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并返回到步驟150。
回到步驟154，如果控制消息確實含有令牌，則節(jié)點12在步驟166進行確定，以確定本地數(shù)據(jù)是否可用于從節(jié)點12發(fā)送。如果數(shù)據(jù)不可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟168確定是否延遲轉發(fā)該令牌。例如，如果節(jié)點12希望將令牌保持一時間段，該時間段對應于一傳輸分配，則可插入一延遲。在該時間段中，節(jié)點12可等待本地數(shù)據(jù)到達節(jié)點12以傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10上。節(jié)點12還可保持令牌，以防止數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡10上的沖突。例如，如果后續(xù)節(jié)點12接收到令牌，并且在對于網(wǎng)絡10上的其他傳輸毫不知情的情況下，與先前安排的數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡10的區(qū)段上正在被傳輸?shù)南嗤瑫r間，在相同的區(qū)段上進行數(shù)據(jù)傳輸，則可能出現(xiàn)沖突。這種毫不知情可能是由未收到控制消息的后續(xù)節(jié)點12造成的。由于目標節(jié)點12不轉發(fā)將它命名為目標的控制消息，所以目標節(jié)點可保持令牌以維持適當?shù)难舆t。
因此，如果出于某些原因，節(jié)點12確定不延遲轉發(fā)令牌，則它可在步驟170立即轉發(fā)令牌。另一方面，如果節(jié)點12選擇引入或維持一延遲，則它在步驟172中在一延遲之后轉發(fā)令牌。
回到步驟166，如果數(shù)據(jù)可用于發(fā)送到網(wǎng)絡10上，則節(jié)點12在步驟174確定該控制消息中指定的數(shù)據(jù)通道。如前所述，如果網(wǎng)絡利用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。接著，節(jié)點12在步驟176確定與傳輸數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)。這些參數(shù)例如可包含目標節(jié)點12的身份、即將發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸量和脈沖串定時。節(jié)點12在步驟178建立一反映這些參數(shù)的新控制消息，在步驟180將新控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。
節(jié)點12在步驟182確定是否延遲轉發(fā)令牌。例如，如果節(jié)點12希望將令牌保持一時間段，該時間段對應于一傳輸分配，則可插入一延遲。在該時間段中，節(jié)點12可等待本地數(shù)據(jù)到達節(jié)點12，以傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10上。節(jié)點12可保持令牌，以防止數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡10上的沖突。例如，如果后續(xù)節(jié)點12接收到令牌，并且在對于網(wǎng)絡10上的其他傳輸毫不知情的情況下，與先前安排的數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡10的區(qū)段上正在被傳輸?shù)南嗤瑫r間，在相同區(qū)段上傳輸數(shù)據(jù)，則可能出現(xiàn)沖突。這種毫不知情可能是由未收到控制消息的后續(xù)節(jié)點12造成的。由于目標節(jié)點12不轉發(fā)將它命名為目標的控制消息，所以目標節(jié)點可通過保持令牌來強迫延遲。
因此，如果出于某些原因，節(jié)點12確定不延遲轉發(fā)令牌，則它可在步驟184立即轉發(fā)令牌。另一方面，如果節(jié)點12確定延遲轉發(fā)令牌，則它在步驟186中在一延遲之后轉發(fā)令牌。
節(jié)點12在步驟188將組件配置為建立和發(fā)送一數(shù)據(jù)傳輸。例如，節(jié)點12可配置可調(diào)諧激光器。節(jié)點12在步驟190建立一數(shù)據(jù)脈沖串。
節(jié)點12在步驟192發(fā)送該數(shù)據(jù)脈沖串。該數(shù)據(jù)脈沖串是按照節(jié)點12在步驟176確定的、以及在步驟178中在新控制消息中指定的參數(shù)來發(fā)送的。在發(fā)送該數(shù)據(jù)脈沖串之后，節(jié)點12在步驟194確定是否最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串已被發(fā)送。如果最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串尚未被發(fā)送，則節(jié)點12可重復步驟188至194。另一方面，如果最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串已被發(fā)送，則節(jié)點12可返回到步驟150。
在該方式下，節(jié)點12在網(wǎng)絡10中利用了令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸方案。例如，打算用于與節(jié)點12a相關聯(lián)的數(shù)據(jù)源14a的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可由節(jié)點12a接收，源于數(shù)據(jù)源14a和去往其他節(jié)點(比如節(jié)點12b和12d)的本地數(shù)據(jù)可在網(wǎng)絡10上由節(jié)點12a傳輸。
圖6b是說明與圖6a相關聯(lián)討論的方法的一個實施例的圖。該圖示出了特定數(shù)據(jù)通道上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸。請注意，垂直軸代表時間，水平接入則代表距離。由此，該圖說明了節(jié)點I、J、K和L之間關于時間的數(shù)據(jù)轉移。該圖將關于在節(jié)點I、J、K和L在特定時間出現(xiàn)的事件來討論。
節(jié)點I在時間210接收令牌。在時間210和212之間，節(jié)點I確定它是否具有可用于發(fā)送到節(jié)點K的數(shù)據(jù)，確定與待發(fā)送的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)，建立一反映這些參數(shù)的控制消息X。節(jié)點I在時間212將控制消息X傳送到下一相鄰節(jié)點。由于節(jié)點J在令牌之前接收到控制消息X，所以節(jié)點I在時間214將令牌無延遲地轉發(fā)到相鄰節(jié)點J。節(jié)點I在時間216和時間218之間傳輸數(shù)據(jù)脈沖串轉移X。
現(xiàn)在考慮節(jié)點J，節(jié)點J在時間220接收控制消息X，在時間222接收令牌。在確定了控制消息X不將節(jié)點J識別為目標節(jié)點之后，節(jié)點J在時間224轉發(fā)控制消息X。節(jié)點J還確定它具有可用于發(fā)送的數(shù)據(jù)，確定與該待發(fā)送的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)，并建立反映這些參數(shù)的控制消息Y?？刂葡與數(shù)據(jù)脈沖串轉移Y相關聯(lián)，該數(shù)據(jù)脈沖串轉移被設置為在數(shù)據(jù)脈沖串轉移X之后出現(xiàn)。節(jié)點J在時間225釋放控制消息Y。隨后，由于節(jié)點K將在令牌之前接收控制消息X和Y，所以節(jié)點J在時間226無延遲地釋放令牌。數(shù)據(jù)脈沖串轉移X在時間228和230之間經(jīng)過節(jié)點J。在時間232和234節(jié)點J開始和完成數(shù)據(jù)脈沖串轉移Y。
現(xiàn)在考慮節(jié)點K，節(jié)點K在時間236接收控制消息X，在時間238接收控制消息Y。節(jié)點K不轉發(fā)控制消息X，因為節(jié)點K在控制消息X中被命名為目標節(jié)點。然而，節(jié)點K可將組件配置為接收數(shù)據(jù)脈沖串轉移X。節(jié)點K在時間240轉發(fā)控制消息Y，因為控制消息Y未將節(jié)點K命名為目標節(jié)點。
節(jié)點K在時間242接收令牌，由于節(jié)點K未轉發(fā)控制消息X，所以節(jié)點K確定是否應當保持令牌。節(jié)點K保持令牌，用以例如防止另一節(jié)點的未來傳輸與數(shù)據(jù)脈沖串轉移X相沖突，或者防止帶寬在網(wǎng)絡10上的節(jié)點之間的不均衡分布。在時間242和時間244之間，節(jié)點K確定不保持令牌。例如，即使令牌被立即釋放，節(jié)點L可能不能夠重新配置組件，并開始不會與數(shù)據(jù)脈沖串轉移X相沖突的傳輸。因此，節(jié)點K在時間244無延遲地釋放令牌。
數(shù)據(jù)脈沖串轉移X在時間246和248之間在節(jié)點K被接收，數(shù)據(jù)脈沖串轉移Y在時間250和252之間經(jīng)過節(jié)點K被傳輸。
現(xiàn)在考慮節(jié)點L，控制消息Y和令牌在時間254和256在節(jié)點L被接收。在接收到令牌之后，節(jié)點L確定數(shù)據(jù)不可用于發(fā)送，但是確定保持令牌，以防止另一節(jié)點的未來傳輸與數(shù)據(jù)脈沖串轉移X或Y相沖突的可能。例如，如果另一節(jié)點能夠重新配置組件，并開始將與數(shù)據(jù)脈沖串轉移X或Y相沖突的傳輸，則可能出現(xiàn)沖突。因此，當令牌被節(jié)點L釋放時，節(jié)點L在時間256和時間258之間保持令牌。數(shù)據(jù)脈沖串轉移Y在時間260和時間262之間在節(jié)點L被接收。
由此，該圖說明了令牌控制方案的實例，其中令牌是在數(shù)據(jù)脈沖串轉移被傳輸之前被釋放的。令牌的釋放可操作用以最小化定時延遲，令牌的保持可操作用以防止網(wǎng)絡上的沖突。
圖7a是說明了用于利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的另一方法的流程圖。該流程圖構思了每個數(shù)據(jù)通道使用多個令牌，其中當節(jié)點12在相關聯(lián)的授權數(shù)據(jù)通道上完成傳輸數(shù)據(jù)之前或之后，每個令牌可被節(jié)點12釋放。
在任何給定時間，可允許多個節(jié)點12在沿著網(wǎng)絡10不同區(qū)段的每個數(shù)據(jù)通道上發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，如果未出現(xiàn)與主傳輸或其他次傳輸?shù)慕化B，可允許多個次傳輸。
在該方法中，控制消息在整個網(wǎng)絡10中循環(huán)，在發(fā)送節(jié)點12(而不是目標節(jié)點12)從控制通道中被去除。網(wǎng)絡10上的每個節(jié)點12可注意到控制消息中所含的定時信息，從而每個節(jié)點12得知將何時利用網(wǎng)絡10的區(qū)段。次令牌可在傳輸分配開始之時由節(jié)點12釋放，該次令牌在網(wǎng)絡10中循環(huán)，以允許其他節(jié)點12在未使用的網(wǎng)絡10區(qū)段上安排數(shù)據(jù)傳輸。次令牌可在網(wǎng)絡10中繼續(xù)循環(huán)，直至它被其源節(jié)點12收回為止，發(fā)源節(jié)點12可在釋放主令牌之后僅回收次令牌。由于次令牌在晚于主令牌被釋放之后才被收回，所以下游節(jié)點12可接收主令牌，安排與次令牌先前所觸發(fā)的傳輸相沖突的數(shù)據(jù)傳輸。如果出現(xiàn)這樣的沖突，主令牌所觸發(fā)的傳輸可能超越次令牌所觸發(fā)的任何其他傳輸。然而，由于在每個節(jié)點可得知數(shù)據(jù)傳輸，所以節(jié)點12可產(chǎn)生時間表，以減少或避免主傳輸和次傳輸之間的沖突。
現(xiàn)在參照流程圖，節(jié)點12在步驟270配置節(jié)點12的組件以傳遞網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳遞構思了允許數(shù)據(jù)經(jīng)過節(jié)點12a傳輸。這允許其他節(jié)點12在經(jīng)過當前節(jié)點12的路徑上傳送。節(jié)點12在步驟271接收和緩存本地數(shù)據(jù)。例如，節(jié)點12可從連接的數(shù)據(jù)源14接收數(shù)據(jù)。
節(jié)點12在步驟272等待和接收控制消息。該控制消息可在控制通道18上被接收。在步驟274，節(jié)點12確定該控制消息是否包含令牌，該令牌授權網(wǎng)絡10的特定通道上的數(shù)據(jù)傳輸。例如，如果網(wǎng)絡10利用WDM，則該令牌可授權節(jié)點12在特定波長上傳輸數(shù)據(jù)。
如果控制消息不含令牌，則節(jié)點12在步驟276確定它是否發(fā)送過該控制消息。包含該步驟，是因為在該實施例中，控制消息是由發(fā)送過該控制消息的節(jié)點12從網(wǎng)絡10中去除。因此，如果節(jié)點12確定它發(fā)送過該控制消息，則節(jié)點12在步驟278不轉發(fā)該控制消息，而是從網(wǎng)絡10刪除該控制消息，并且返回到步驟271。另一方面，如果節(jié)點12確定它未發(fā)送過該控制消息，則節(jié)點12在步驟280將控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點12。在該方式下，節(jié)點12從網(wǎng)絡10中刪除節(jié)點12建立過的控制消息。特別是在網(wǎng)絡10被組織為環(huán)結構時，這可在提供一種用以從網(wǎng)絡10中刪除控制消息的適當方法的同時，允許控制消息在網(wǎng)絡10中循環(huán)。
接著，節(jié)點12在步驟282確定它是否被命名為一目標。如果控制消息未將節(jié)點12命名為目標，則節(jié)點12返回到步驟271。另一方面，如果控制消息確實將節(jié)點12命名為一目標，則節(jié)點12在步驟284確定該控制消息中指定的參數(shù)。參數(shù)可包含數(shù)據(jù)通道、脈沖串量和脈沖串定時。例如，如果使用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。脈沖串定時可反映表示數(shù)據(jù)傳輸將到達的時間的絕對或相對的時間標記。在絕對時間標記情況下，可使用節(jié)點12之間的時鐘同步。在相對時間標記情況下，可從時間標記中扣除處理時間。
響應于剛剛確定的參數(shù)，節(jié)點12在步驟286可將光組件30和電組件32配置為接收數(shù)據(jù)。例如，可在這時配置可調(diào)濾波器。而且，可使用波長阻滯器來終止數(shù)據(jù)傳輸，從而多個傳輸可同時在網(wǎng)絡10的不同部分上出現(xiàn)于相同波長上。節(jié)點12在步驟288按照控制消息中指定的參數(shù)來接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并返回到步驟270。
回到步驟274，如果控制消息確實含有令牌，則節(jié)點12在步驟290進行確定，以確定該令牌是否為節(jié)點12所建立的次令牌。如果該令牌是節(jié)點12建立的次令牌，則節(jié)點12在步驟292確定主令牌是否已被釋放。如果主令牌尚未被釋放，則節(jié)點12釋放次令牌，在步驟294將它轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點，并返回到步驟270。另一方面，如果主令牌已被釋放，則節(jié)點12在步驟296收回次令牌，繼續(xù)到步驟298。
節(jié)點12在步驟298確定本地數(shù)據(jù)是否可用于從節(jié)點12發(fā)送。如果本地數(shù)據(jù)不可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟300判定是否延遲轉發(fā)令牌。例如，如果節(jié)點12希望將令牌保持一時間段，該時間段可對應于一傳輸分配，則可插入一延遲。在該時間段中，節(jié)點12可等待本地數(shù)據(jù)到達節(jié)點12，以傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10上。節(jié)點12還可保持令牌，以防止數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡10上的沖突。例如，如果后續(xù)節(jié)點12接收到令牌，并且在對于網(wǎng)絡10上的其他傳輸毫不知情的情況下，與先前安排的數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡10的區(qū)段上正在被傳輸?shù)南嗤瑫r間，在相同區(qū)段上傳輸數(shù)據(jù)，則可能出現(xiàn)沖突。這種毫不知情可能是由未收到控制消息的后續(xù)節(jié)點12造成的。由于目標節(jié)點12不轉發(fā)將它命名為目標的控制消息，所以可在目標節(jié)點插入一延遲。
因此，如果節(jié)點12確定不延遲轉發(fā)令牌，則它在步驟302立即轉發(fā)令牌，并返回到步驟271。另一方面，如果節(jié)點12確定延遲轉發(fā)令牌，則在步驟304釋放次令牌，在返回到步驟271之前，在步驟306中在一延遲之后轉發(fā)令牌，該令牌現(xiàn)在被稱為主令牌，以將它與剛被釋放的次令牌相區(qū)別。
回到步驟298，如果本地數(shù)據(jù)可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟308確定該控制消息中指定的數(shù)據(jù)通道。例如，如果利用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。接著，節(jié)點12在步驟310確定與傳輸數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)。這些參數(shù)可包含目標節(jié)點12的身份、即將發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸量和脈沖串定時。節(jié)點12在步驟312建立一反映這些參數(shù)的新控制消息，將新控制消息在步驟314轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。
節(jié)點12在步驟316確定是否延遲轉發(fā)令牌。上文關于步驟300描述了延遲的各種原因，這些原因在此同樣適用。因此，如果節(jié)點12確定不延遲轉發(fā)令牌，則它可在步驟318立即轉發(fā)令牌。另一方面，如果節(jié)點12確定延遲轉發(fā)令牌，則在步驟320釋放次令牌，在步驟322中在一延遲之后轉發(fā)令牌，該令牌現(xiàn)在被稱為主令牌以將它與剛被釋放的次令牌相區(qū)別。
接著，節(jié)點12在步驟324將組件配置為建立一數(shù)據(jù)傳輸。例如，節(jié)點12可配置可調(diào)諧激光器。節(jié)點12在步驟326建立一數(shù)據(jù)脈沖串。
節(jié)點12在步驟328發(fā)送該數(shù)據(jù)脈沖串。該數(shù)據(jù)脈沖串是按照節(jié)點12在步驟310確定的、以及在步驟312中在新控制消息中指定的參數(shù)來發(fā)送的。在發(fā)送該數(shù)據(jù)脈沖串之后，節(jié)點12在步驟330確定是否最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串已被發(fā)送。如果最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串尚未被發(fā)送，則節(jié)點12可重復步驟324至330。另一方面，如果最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串已被發(fā)送，則節(jié)點12返回到步驟270。
在該方式下，節(jié)點12在網(wǎng)絡10中利用了令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸方案。在多個令牌的情況下，數(shù)據(jù)通道可在網(wǎng)絡10的分離部分上支持同時傳輸。例如，節(jié)點12a和12b之間的數(shù)據(jù)傳輸可與節(jié)點12b和12d之間的數(shù)據(jù)傳輸同時出現(xiàn)在相同數(shù)據(jù)通道上。
圖7b是示出了與圖7a相關聯(lián)討論的方法的一個實施例的圖。該圖示出了特定數(shù)據(jù)通道上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸。請注意，垂直軸代表時間，水平接入代表距離。由此，該圖說明了節(jié)點N、O、P、Q、R和S之間關于時間的數(shù)據(jù)轉移。該圖將關于在節(jié)點P、Q和R在特定時間出現(xiàn)的事件來討論。
請注意，節(jié)點N、O和P處的傳輸和通信與圖6b中節(jié)點I、J和K處的相似。然而請注意，節(jié)點P在時間338將控制消息A傳送到節(jié)點Q。控制消息可在整個環(huán)中循環(huán)，可在發(fā)送節(jié)點(而不是在目標節(jié)點)從控制通道中被刪除。節(jié)點注意到控制消息中所含的定時信息，從而每個節(jié)點得知可利用網(wǎng)絡區(qū)段的時間。
現(xiàn)在考慮節(jié)點Q，節(jié)點Q在時間340和342接收控制消息A和控制消息B。節(jié)點Q注意到這些控制消息的內(nèi)容，在時間346和348轉發(fā)它們。由于控制消息B將節(jié)點Q命名為一目標，所以節(jié)點Q預備接收主數(shù)據(jù)脈沖串轉移B，其是在時間354和356之間被接收的。
節(jié)點Q在時間344接收主令牌。主令牌被標記為主要的，是因為節(jié)點Q在時間350釋放了次令牌。次令牌在接收到主令牌之后不久即被釋放，以允許后續(xù)節(jié)點將傳輸插入到網(wǎng)絡上。這些插入的傳輸不會造成沖突，因為后續(xù)節(jié)點將會在接收次令牌之前已經(jīng)接收到所有控制消息，比如控制消息A和B，這些控制消息描述了網(wǎng)絡上的傳輸。請注意，在該方法中，這些令牌允許在網(wǎng)絡上安排數(shù)據(jù)傳輸。先前安排的傳輸將被反映于網(wǎng)絡上傳送的控制消息中。因此，當前安排的傳輸不會與先前安排的傳輸相沖突。然而，只要有沖突存在，使用主令牌所安排的傳輸則具有優(yōu)先級。
節(jié)點Q可保持主令牌，例如等待查看節(jié)點Q是否接收到本地數(shù)據(jù)以傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上。由于節(jié)點Q不接收本地數(shù)據(jù)用以傳輸，或者確定不安排數(shù)據(jù)傳輸，所以節(jié)點Q在時間352轉發(fā)主令牌，而不安排數(shù)據(jù)傳輸。例如，預定傳輸分配的到期可使得節(jié)點Q轉發(fā)主令牌。節(jié)點Q在時間354和356之間接收主數(shù)據(jù)脈沖串轉移B。
現(xiàn)在考慮節(jié)點R，節(jié)點R分別在時間358和360接收控制消息A和控制消息B。節(jié)點R注意到這些控制消息所安排的數(shù)據(jù)傳輸，分別在時間364和366轉發(fā)控制消息A和B。
節(jié)點R在時間362接收次令牌。在時間362和時間368之間，節(jié)點R確定本地數(shù)據(jù)是否可用于傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10上，確定與次數(shù)據(jù)脈沖串轉移相關聯(lián)的參數(shù)，預備可反映這些參數(shù)的控制消息C。在時間368轉發(fā)控制消息C，在時間370轉發(fā)次令牌。
在時間372和374之間，節(jié)點R按照控制消息C中指定的參數(shù)來傳輸次脈沖串。節(jié)點R在時間376接收主令牌，在時間378釋放主令牌。
由此，該圖說明了其中利用多個令牌的令牌控制方案的實例。通過利用次令牌，節(jié)點能夠?qū)⒋蚊}沖串插入到一部分的網(wǎng)絡中，否則，該部分網(wǎng)絡將在被討論的時間不被利用。
圖8a是說明了用于利用令牌在通信網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的另一方法的流程圖。該流程圖包含了網(wǎng)絡時間表的使用，該時間表可采用數(shù)據(jù)庫、圖表、表格或其他適當結構的形式，其含有與網(wǎng)絡10上的數(shù)據(jù)傳輸有關的信息。在一個實施例中，該網(wǎng)絡時間表按照數(shù)據(jù)通道來組織與網(wǎng)絡10上的數(shù)據(jù)傳輸定時和位置有關的信息。由此可建立每個數(shù)據(jù)通道上所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾麜r間表。每個節(jié)點12可維護它自己的網(wǎng)絡時間表拷貝，每當控制消息被傳送時更新該時間表。由此，當令牌授權節(jié)點12在特定數(shù)據(jù)通道上安排數(shù)據(jù)傳輸時，節(jié)點12可根據(jù)網(wǎng)絡時間表來安排數(shù)據(jù)傳輸。例如，節(jié)點12能夠找到網(wǎng)絡時間表中的“空位”，已安排能夠更好地利用網(wǎng)絡10的數(shù)據(jù)傳輸，從而網(wǎng)絡10更能夠處理突發(fā)的網(wǎng)絡通信量。調(diào)度算法可與網(wǎng)絡時間表和網(wǎng)絡拓撲信息結合使用，以安排數(shù)據(jù)傳輸。
在利用網(wǎng)絡時間表的方法中，控制消息在整個網(wǎng)絡10中循環(huán)，在發(fā)送節(jié)點12(而不是在目標節(jié)點12)從控制通道中被刪除。網(wǎng)絡10上的每個節(jié)點12可注意到控制消息中所含的定時信息，從而每個節(jié)點12可得知網(wǎng)絡10的區(qū)段何時被利用。這可使得節(jié)點12維護準確的傳輸時間表。拓撲信息也可包含于控制消息中。請注意，在某些實施例中，令牌是緊接在控制消息被傳送之后被釋放的。由此，可不保持令牌，也可不建立次令牌。
現(xiàn)在參照流程圖，節(jié)點12在步驟400初始化網(wǎng)絡時間表。網(wǎng)絡時間表可在不同方式下輔助節(jié)點12。例如，網(wǎng)絡時間表幫助每個節(jié)點12確定何時從網(wǎng)絡10接收數(shù)據(jù)和何時允許數(shù)據(jù)傳遞到后續(xù)節(jié)點12。網(wǎng)絡時間表還幫助每個節(jié)點12在確定何時、何地和在什么數(shù)據(jù)通道上將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡10上時避免沖突。
節(jié)點12在步驟402將節(jié)點12的組件配置為傳遞網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳遞構思了允許數(shù)據(jù)經(jīng)過節(jié)點12傳輸。這允許其他節(jié)點12在經(jīng)過當前節(jié)點12的路徑上傳送。節(jié)點12在步驟403接收和緩存本地數(shù)據(jù)。例如，節(jié)點12可從連接的數(shù)據(jù)源14接收數(shù)據(jù)。
節(jié)點12在步驟404等待和接收控制消息。該控制消息可在控制通道18上被接收。節(jié)點12在步驟406確定該控制消息是否包含一在網(wǎng)絡10的特定通道上授權數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧钆?。例如，如果網(wǎng)絡10利用WDM，則該令牌可授權節(jié)點12在特定波長上傳輸數(shù)據(jù)。
如果控制消息不含令牌，則節(jié)點12在步驟408確定它是否發(fā)送過控制消息。包含該步驟，是因為在該實施例中，控制消息是由發(fā)送過該控制消息的節(jié)點12從網(wǎng)絡10中刪除。因此，如果節(jié)點12確定它發(fā)送過該控制消息，則節(jié)點12在步驟410不轉發(fā)該控制消息，而是從網(wǎng)絡10中刪除該控制消息，并且返回到步驟403。在該方式下，節(jié)點12從網(wǎng)絡10中刪除節(jié)點12建立過的控制消息。特別是在網(wǎng)絡10被組織為環(huán)結構時，這可提供一種用以從網(wǎng)絡10中刪除控制消息的適當方法。
另一方面，如果節(jié)點12確定它未發(fā)送過該控制消息，則節(jié)點12在步驟412將控制消息轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點12。特別是在網(wǎng)絡10被組織為環(huán)結構時，這允許控制消息在網(wǎng)絡10中循環(huán)，從而每個節(jié)點12可維護最新的網(wǎng)絡時間表，該時間表表示通信量將在何時、何地和在什么數(shù)據(jù)通道上出現(xiàn)于網(wǎng)絡10上。
節(jié)點12在步驟414提取控制消息中所含的拓撲信息和/或其他參數(shù)。參數(shù)可包含數(shù)據(jù)通道、脈沖串量和脈沖串定時。如果使用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。脈沖串定時可反映表示數(shù)據(jù)傳輸將到達的時間的絕對或相對的時間標記。在絕對時間標記情況下，可使用節(jié)點12之間的時鐘同步。在相對時間標記情況下，可從時間標記中扣除處理時間。節(jié)點12利用在步驟416所提取的信息來更新網(wǎng)絡時間表。
節(jié)點12在步驟418確定它是否被命名為一目標。如果控制消息未將節(jié)點12命名為目標，則節(jié)點12返回到步驟403。另一方面，如果控制消息確實將節(jié)點12命名為一目標，則節(jié)點12在步驟420可將光組件30和電組件32配置為接收數(shù)據(jù)。該配置可包括利用一終止數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄩL阻滯器，從而多個傳輸可同時在網(wǎng)絡10的不同部分上出現(xiàn)于相同波長上。節(jié)點12在步驟422按照控制消息中指定的參數(shù)來接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并返回到步驟402。
返回到步驟406，如果控制消息不含令牌，在步驟424節(jié)點12進行確定，以確定本地數(shù)據(jù)是否可用于從節(jié)點12發(fā)送。如果本地數(shù)據(jù)不可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟426釋放令牌，并返回到步驟403。另一方面，如果數(shù)據(jù)可用于發(fā)送，則節(jié)點12在步驟428確定令牌所授權的數(shù)據(jù)通道。例如，如果使用WDM，則數(shù)據(jù)通道可表示一個或多個波長。接著，節(jié)點12在步驟430確定與傳輸數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)。這些參數(shù)可包含目標節(jié)點12的身份、即將發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸量和脈沖串定時。為了確定目標節(jié)點的身份、脈沖串量和脈沖串定時，節(jié)點12利用網(wǎng)絡時間表。節(jié)點12還可利用與拓撲信息相關聯(lián)的調(diào)度算法。該調(diào)度算法可分析拓撲信息和網(wǎng)絡時間表，以確定適當時間，用于在網(wǎng)絡10的一部分上傳輸數(shù)據(jù)。在該方式下，可避免網(wǎng)絡10上的沖突，可實現(xiàn)網(wǎng)絡10的有效利用。
一旦節(jié)點12識別出與傳輸數(shù)據(jù)相關聯(lián)的參數(shù)，節(jié)點12在步驟432和434建立一反映這些參數(shù)的新控制消息，并將它轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。這些控制消息還可包含拓撲信息。節(jié)點12在步驟436將令牌轉發(fā)到下一相鄰節(jié)點。節(jié)點12應當僅在釋放控制消息之后釋放令牌，從而控制消息在網(wǎng)絡10上駐留于令牌之前。在該方式下，令牌12在不利用最新拓撲信息和最新網(wǎng)絡時間表的情況下將不安排數(shù)據(jù)傳輸時間。
節(jié)點12在步驟438更新它自己的網(wǎng)絡時間表，以將該信息反映于新控制消息中。接著，節(jié)點12在步驟440配置組件以建立數(shù)據(jù)脈沖串。例如，節(jié)點12可在這時配置可調(diào)諧激光器。節(jié)點12在步驟442建立一數(shù)據(jù)脈沖串。
節(jié)點12在步驟444發(fā)送該數(shù)據(jù)脈沖串。該數(shù)據(jù)脈沖串是按照節(jié)點12在步驟430確定的、以及在步驟432的新控制消息中指定的參數(shù)來發(fā)送的。在發(fā)送該數(shù)據(jù)脈沖串之后，節(jié)點12在步驟446確定是否最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串已被發(fā)送。如果最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串尚未被發(fā)送，則節(jié)點12a重復步驟440至446。另一方面，如果最后或僅有的數(shù)據(jù)脈沖串已被發(fā)送，則節(jié)點12返回到步驟402。
在該方式下，節(jié)點12在網(wǎng)絡10中利用了令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸方法。通過利用網(wǎng)絡時間表，數(shù)據(jù)通道可在網(wǎng)絡10的分離部分上在相同的數(shù)據(jù)通道上支持同時傳輸。例如，節(jié)點12a和12b之間的數(shù)據(jù)傳輸可與節(jié)點12b和12d之間的數(shù)據(jù)傳輸同時出現(xiàn)于相同數(shù)據(jù)通道上。
圖8b是說明與圖8a相關聯(lián)討論的方法的一個實施例的圖。該圖示出了特定數(shù)據(jù)通道上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸。請注意，垂直軸代表時間，水平接入代表距離。由此，該圖說明了節(jié)點T、U、V、W和X之間關于時間的數(shù)據(jù)轉移。
該圖示出了通過利用與圖8a相關聯(lián)的方法而獲得的復雜度的級別。通過利用網(wǎng)絡時間表，節(jié)點T、U、V、W和X有效利用網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸之間的延遲被縮短，多個傳輸同時出現(xiàn)于網(wǎng)絡的分離部分上。
現(xiàn)有的圖表和流程圖說明了用于在通信網(wǎng)絡中令牌控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶囟ǚ椒?。然而，這些圖表和流程圖僅說明了示范性的操作方法，網(wǎng)絡10可構思了節(jié)點12利用任何適當?shù)募夹g、元件和應用程序以實現(xiàn)這些功能。由此，圖表和流程圖中的許多步驟可同時地和/或以與圖中所示不相同的次序來進行。此外，節(jié)點12可利用具有附加步驟或較少步驟的方法(只要這些方法是適當?shù)?。而且，網(wǎng)絡10的其他元件，比如中間節(jié)點12、目標節(jié)點12或其他適當?shù)慕M件，也可實現(xiàn)相似的技術，以在網(wǎng)絡10中利用令牌傳輸數(shù)據(jù)。
盡管在多個實施例中已經(jīng)描述本發(fā)明，但是對于本領域技術人員可提出無數(shù)的變化和改型，并且本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權利要求之內(nèi)的這些變化和改型。
權利要求
1.一種光節(jié)點，包括數(shù)據(jù)接口，可操作用以接收用于傳輸?shù)侥繕斯?jié)點的數(shù)據(jù)；緩沖器，可操作用以存儲該數(shù)據(jù)；傳輸單元，可操作用以連接到具有多個數(shù)據(jù)通道的光傳輸介質(zhì)；以及在所述數(shù)據(jù)通道上選擇性地傳輸光信號；以及控制器，可操作用以接收在所述數(shù)據(jù)通道之一上授權傳輸?shù)囊涣钆?；確定一傳輸分配，其中該傳輸分配代表已授權的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸該數(shù)據(jù)的時間量；確定一目標分配，其中該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤?；以及按照該傳輸分配和該目標分配，在已授權的?shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
2.如權利要求1所述的光節(jié)點，其中，該控制器還可操作用以接收多個傳輸控制消息，每個傳輸控制消息包括識別節(jié)點、數(shù)據(jù)通道和傳輸定時的信息；基于該信息建立網(wǎng)絡時間表；分析該網(wǎng)絡時間表，以確定在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的適當時間段；以及在該適當?shù)臅r段中在該授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1所述的光節(jié)點，其中，確定該傳輸分配和確定該目標分配的步驟包括分析與光通信環(huán)相關聯(lián)的拓撲信息，以計算該傳輸分配和該目標分配。
4.如權利要求3所述的光節(jié)點，其中，該拓撲信息包括與該光通信環(huán)的區(qū)段相關聯(lián)的傳播延遲；以及與該光通信環(huán)上的多個節(jié)點相關聯(lián)的令牌處理時間和傳輸控制消息處理時間。
5.如權利要求3所述的光節(jié)點，其中，當該光通信環(huán)被配置為修改通信設備時，該拓撲信息被該控制器接收。
6.如權利要求1所述的光節(jié)點，其中，該緩沖器還可操作用以在多個虛擬隊列中存儲該數(shù)據(jù)，每個虛擬隊列與唯一的目標節(jié)點相關聯(lián)；以及其中，該控制器還可操作用以利用加權輪循調(diào)度程序來確定服務哪個虛擬隊列。
7.如權利要求1所述的光節(jié)點，其中，該控制器還可操作用以產(chǎn)生識別目標節(jié)點和已授權的數(shù)據(jù)通道的傳輸控制消息；將該傳輸控制消息傳送到下一節(jié)點；以及將該令牌傳送到該下一節(jié)點。
8.一種光通信系統(tǒng)，包括多個光通信節(jié)點；光傳輸介質(zhì)，其將所述光通信節(jié)點相互連接，該光傳輸介質(zhì)具有多個數(shù)據(jù)通道；以及對應于所述數(shù)據(jù)通道的多個邏輯令牌；其中，每個所述光通信節(jié)點可操作用以接收用于傳輸?shù)剿龉馔ㄐ殴?jié)點中一個目標節(jié)點的數(shù)據(jù)；接收所述邏輯令牌之一；識別與該邏輯令牌相關聯(lián)的所述數(shù)據(jù)通道之一；確定一傳輸分配，其中該傳輸分配代表已識別的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸該數(shù)據(jù)的時間量；確定一目標分配，其中該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤?；以及按照該傳輸分配和該目標分配，利用已識別的數(shù)據(jù)通道，將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撃繕斯馔ㄐ殴?jié)點。
9.如權利要求8所述的光通信系統(tǒng)，其中，每個所述光通信節(jié)點還可操作用以接收多個傳輸控制消息，每個傳輸控制消息包括識別光通信節(jié)點、數(shù)據(jù)通道和傳輸定時的信息；基于該信息建立網(wǎng)絡時間表；分析該網(wǎng)絡時間表，以確定在已識別的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的適當時間段；以及在該適當?shù)臅r間段中在已識別的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
10.如權利要求8所述的光通信系統(tǒng)，其中，確定該傳輸分配和確定該目標分配的步驟包括分析與光通信環(huán)相關聯(lián)的拓撲信息，以計算該傳輸分配和該目標分配。
11.如權利要求10所述的光通信系統(tǒng)，其中，該拓撲信息包括與該光通信環(huán)的區(qū)段相關聯(lián)的傳播延遲；以及與該光通信環(huán)上的多個節(jié)點相關聯(lián)的令牌處理時間和傳輸控制消息處理時間。
12.如權利要求10所述的光通信系統(tǒng)，其中，每個所述光通信節(jié)點還可操作用以在該光通信環(huán)被配置為修改通信設備時接收該拓撲信息。
13.如權利要求8所述的光通信系統(tǒng)，其中，每個所述光通信節(jié)點還可操作用以在多個虛擬隊列中存儲該數(shù)據(jù)，每個虛擬隊列與唯一的目標節(jié)點相關聯(lián)；以及利用加權輪循調(diào)度程序，以確定服務哪個虛擬隊列。
14.如權利要求8所述的光通信系統(tǒng)，其中，每個所述光通信節(jié)點還可操作用以產(chǎn)生識別目標節(jié)點和已識別的數(shù)據(jù)通道的傳輸控制消息；將該傳輸控制消息傳送到下一節(jié)點；以及將該令牌傳送到該下一節(jié)點。
15.一種用于令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括接收用于傳輸?shù)蕉鄠€目標的數(shù)據(jù)；在緩沖器中存儲該數(shù)據(jù)；連接到具有多個數(shù)據(jù)通道的光傳輸介質(zhì)；接收在所述數(shù)據(jù)通道之一上授權傳輸?shù)牧钆?；確定一傳輸分配，其中該傳輸分配代表已授權的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸該數(shù)據(jù)的時間量；確定一目標分配，其中該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤?；以及按照該傳輸分配和該目標分配，在已授權的?shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
16.如權利要求15的方法，還包括接收多個傳輸控制消息，每個傳輸控制消息包括識別節(jié)點、數(shù)據(jù)通道和傳輸定時的信息；基于該信息建立網(wǎng)絡時間表；分析該網(wǎng)絡時間表，以確定在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的適當時間段；以及在該適當?shù)臅r間段中在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
17.如權利要求15所述的方法，其中，確定該傳輸分配和確定該目標分配的步驟包括分析與光通信環(huán)相關聯(lián)的拓撲信息，以計算該傳輸分配和該目標分配。
18.如權利要求17所述的方法，其中，該拓撲信息包括與該光通信環(huán)的區(qū)段相關聯(lián)的傳播延遲；以及與該光通信環(huán)上的多個節(jié)點相關聯(lián)的令牌處理時間和傳輸控制消息處理時間。
19.如權利要求17所述的方法，其中，當該光通信環(huán)被配置為修改通信設備時，該拓撲信息被該光通信環(huán)中的光節(jié)點接收。
20.如權利要求15所述的方法，還包括在該緩沖器的多個虛擬隊列中存儲該數(shù)據(jù)，每個虛擬隊列與唯一的目標節(jié)點相關聯(lián)；以及利用加權輪循調(diào)度程序，確定服務哪個虛擬隊列。
21.如權利要求15所述的方法，還包括產(chǎn)生識別目標節(jié)點和已授權的數(shù)據(jù)通道的傳輸控制消息；將該傳輸控制消息傳送到下一節(jié)點；以及將該令牌傳送到該下一節(jié)點。
22.一種用于令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿?，該邏輯在介質(zhì)中被編碼，在被執(zhí)行時可操作用以接收用于傳輸?shù)蕉鄠€目標的數(shù)據(jù)；在緩沖器中存儲該數(shù)據(jù)；連接到具有多個數(shù)據(jù)通道的光傳輸介質(zhì)；接收在所述數(shù)據(jù)通道之一上授權傳輸?shù)囊涣钆疲淮_定一傳輸分配，其中該傳輸分配代表已授權的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸該數(shù)據(jù)的時間量；確定一目標分配，其中該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤灰约鞍凑赵搨鬏敺峙浜驮撃繕朔峙?，在已授權的?shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
23.如權利要求22的邏輯，在被執(zhí)行時還可操作用以接收多個傳輸控制消息，每個傳輸控制消息包括識別節(jié)點、數(shù)據(jù)通道和傳輸定時的信息；基于該信息建立網(wǎng)絡時間表；分析該網(wǎng)絡時間表，以確定在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的適當時間段；以及在該適當?shù)臅r間段中在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
24.如權利要求22所述的邏輯，其中，確定該傳輸分配和確定該目標分配的步驟包括分析與光通信環(huán)相關聯(lián)的拓撲信息，以計算該傳輸分配和該目標分配。
25.如權利要求24所述的邏輯，其中，該拓撲信息包括與該光通信環(huán)的區(qū)段相關聯(lián)的傳播延遲；以及與該光通信環(huán)上的多個節(jié)點相關聯(lián)的令牌處理時間和傳輸控制消息處理時間。
26.如權利要求24所述的邏輯，其中，當該光通信環(huán)被配置為修改通信設備時，該拓撲信息被該光通信環(huán)中的光節(jié)點接收。
27.如權利要求22所述的邏輯，在被執(zhí)行時還可操作用以在該緩沖器的多個虛擬隊列中存儲該數(shù)據(jù)，每個虛擬隊列與唯一的目標節(jié)點相關聯(lián)；以及利用加權輪循調(diào)度程序，確定服務哪個虛擬隊列。
28.如權利要求22所述的邏輯，在被執(zhí)行時還可操作用以產(chǎn)生識別目標節(jié)點和已授權的數(shù)據(jù)通道的傳輸控制消息；將該傳輸控制消息傳送到下一節(jié)點；以及將該令牌傳送到該下一節(jié)點。
29.一種光節(jié)點，包括用以接收用于傳輸?shù)蕉鄠€目標的數(shù)據(jù)的裝置；用以在緩沖器中存儲該數(shù)據(jù)的裝置；用以連接到具有多個數(shù)據(jù)通道的光傳輸介質(zhì)的裝置；用以接收在所述數(shù)據(jù)通道之一上授權傳輸?shù)囊涣钆频难b置；用以確定一傳輸分配的裝置，其中該傳輸分配代表已授權的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸該數(shù)據(jù)的時間量；用以確定一目標分配的裝置，其中該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤?；以及用以按照該傳輸分配和該目標分配、在已授權的?shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的裝置。
30.如權利要求29的光節(jié)點，還包括用以接收多個傳輸控制消息的裝置，每個傳輸控制消息包括識別節(jié)點、數(shù)據(jù)通道和傳輸定時的信息；用以基于該信息建立網(wǎng)絡時間表的裝置；以及用以分析該網(wǎng)絡時間表、以確定在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的適當時間段的裝置；以及在該適當時間段期間、在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的裝置。
31.一種用于光通信環(huán)上令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括接收用于傳輸?shù)蕉鄠€目標的數(shù)據(jù)；在緩沖器中的多個虛擬隊列中存儲該數(shù)據(jù)，每個虛擬隊列與唯一的目標節(jié)點相關聯(lián)；連接到具有多個數(shù)據(jù)通道的光傳輸介質(zhì)；在該光通信環(huán)被配置為修改通信設備時接收拓撲信息，該拓撲信息包括與該光通信環(huán)的區(qū)段相關聯(lián)的傳播延遲、以及與該光通信環(huán)上的多個節(jié)點相關聯(lián)的令牌處理時間和傳輸控制消息處理時間；分析該拓撲信息，以計算一傳輸分配，其中該傳輸分配代表已授權的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸該數(shù)據(jù)的時間量；分析該拓撲信息，以計算一目標分配，其中該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤唤邮斩鄠€傳輸控制消息，每個傳輸控制消息包括識別節(jié)點、數(shù)據(jù)通道和傳輸定時的信息；基于該信息，建立網(wǎng)絡時間表；接收在所述數(shù)據(jù)通道之一上授權傳輸?shù)囊涣钆疲环治鲈摼W(wǎng)絡時間表，以確定在已授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)的適當時間段；利用加權輪循調(diào)度程序，確定服務哪個虛擬隊列；產(chǎn)生識別目標節(jié)點和已授權的數(shù)據(jù)通道的傳輸控制消息；將該傳輸控制消息傳送到下一節(jié)點；按照該傳輸分配和該目標分配，在該適當時間段中，在已授權的數(shù)據(jù)通道上將來自所選虛擬隊列的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撃繕斯?jié)點；以及將該令牌傳送到該下一節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明提供在通信網(wǎng)絡中調(diào)度令牌控制的數(shù)據(jù)傳輸。該網(wǎng)絡包括有被互連為形成環(huán)形拓撲的多個節(jié)點。這些節(jié)點利用令牌在網(wǎng)絡上支持數(shù)據(jù)傳輸。為了在網(wǎng)絡上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，節(jié)點可處理控制信息。一種光節(jié)點能夠接收在多個數(shù)據(jù)通道之一上授權傳輸?shù)囊涣钆疲淮_定一傳輸分配，該傳輸分配代表該授權的數(shù)據(jù)通道可被用來傳輸數(shù)據(jù)的時間量；確定一目標分配，該目標分配代表可被用來將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟繕说膫鬏敺峙浔壤?。該?jié)點還可按照該傳輸分配和該目標分配，在該授權的數(shù)據(jù)通道上傳輸該數(shù)據(jù)。
文檔編號H04Q11/00GK1671117SQ20051005516
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權日2004年3月19日
發(fā)明者蘇慶豐, 浜田健生, 理查德·R·拉巴特, 田恒英 申請人:富士通株式會社