CN100461738C - 在通信网络中调度令牌控制的数据传输 - Google Patents

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CN100461738C CNB2005100551664A CN200510055166A CN100461738C CN 100461738 C CN100461738 C CN 100461738C CN B2005100551664 A CNB2005100551664 A CN B2005100551664A CN 200510055166 A CN200510055166 A CN 200510055166A CN 100461738 C CN100461738 C CN 100461738C
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Abstract

本发明提供在通信网络中调度令牌控制的数据传输。该网络包括有被互连为形成环形拓扑的多个节点。这些节点利用令牌在网络上支持数据传输。为了在网络上发送和接收数据，节点可处理控制信息。一种光节点能够：接收在多个数据通道之一上授权传输的一令牌；确定一传输分配，该传输分配代表该授权的数据通道可被用来传输数据的时间量；确定一目标分配，该目标分配代表可被用来将该数据传输到特定目标的传输分配比例。该节点还可按照该传输分配和该目标分配，在该授权的数据通道上传输该数据。

Description

在通信网络中调度令牌控制的数据传输
技术领域
本发明一般地涉及通信网络，特别地涉及通信网络中令牌控制(token-controlled)的数据传输。
背景技术
光网络以光纤上携带的光信号的形式来传输数据。为了最大化网络带宽的利用，光网络采用了比如时分复用(TDM)或波分复用(WDM)等技术。例如，同步光网络(SONET)是一种利用TDM在光网络上多路复用数据的光传输标准。
发明内容
按照本发明，提供了用于在通信网络中令牌控制的数据传输的技术。按照特定实施例，这些技术使得网络元件在通信网络的数据通道上安排数据传输时间。
按照特定实施例，光节点包括：数据接口，可接收用于传输到目标节点的数据；缓冲器，其可存储该数据。该光节点还包括：传输单元，可连接到具有多个数据通道的光传输介质。该传输单元可在数据通道上选择性地传输光信号。该光节点还包括控制器，该控制器能够：接收在数据通道其中之一上授权传输的令牌；产生一识别该目标节点和该授权的数据通道的传输控制消息；以及传送该传输控制消息，用于该目标节点的接收。该控制器还能够：在传送该传输控制消息之后，利用该传输单元，在该授权的数据通道上传输该数据；以及将该令牌传送到下一节点。
本发明的实施例提供了各种技术优点。这些技术可增加通信网络处理网络通信量的容量。这些技术还可提高网络上的传输服务质量。而且，这些技术可更为适应和灵活地满足网络使用中的变化要求。例如，利用令牌来控制数据传输的能力可允许通信网络处理“突发的(bursty)”网络通信量。此外，这些技术可消除开销(overhead)和改善系统性能。
从如下附图、说明书和权利要求书的描述中，本发明的其他技术优点对于本领域技术人员将变得显而易见。而且，尽管上文已列举了具体优点，但是各种实施例可包含全部、某些或不含所列举的优点。
附图说明
为了更加完整理解本发明及其优点，请参照结合附图的如下描述，其中：
图1a说明包括按照本发明各种实施例来操作的网络节点的通信网络；
图1b说明按照本发明一实施例的在通信网络上令牌控制的数据传输；
图2是说明该网络中节点的功能元件的方框图；
图3说明按照本发明各种实施例的光组件；
图4a说明按照本发明各种实施例的电组件；
图4b说明按照本发明一实施例的数据聚集；
图5a是说明利用令牌在通信网络中传输数据的方法流程图；
图5b是说明与图5a相关联讨论的方法的一实施例的图；
图6a是说明利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图；
图6b是说明与图6a相关联讨论的方法的一实施例的图；
图7a是说明利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图；
图7b是说明与图7a相关联讨论的方法的一实施例的图；
图8a是说明利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图；
图8b是说明与图8a相关联讨论的方法的一实施例的图。
具体实施方式
图1a说明了通信网络，其整体上用10表示，包括多个网络节点12，这些节点按照本发明的各种实施例来操作。总的来说，网络10支持节点12之间的数据传输。具体来说，节点12利用令牌方案来控制通信。
按照特定实施例，网络10形成光通信环，节点12是光通信节点。余下讨论将主要针对网络10和节点12作为光设备的实施例。然而，应当理解，所公开的技术可用于任何适当类型的网络中。
如图所示，网络10是光通信环，节点12是光通信节点。在操作中，网络10利用波分复用(WDM)，其中通过波长调制通道，在公共路径上携带大量光通道。然而，应当理解，网络10可利用任何适当的多路复用操作，通道则代表可用带宽的任何适当分离(比如WDM中的波长)。而且，网络10可以是各种网络类型(包括城域网(MAN))的任一种。同时，网络10可在顺时针和/或逆时针方向上操作。例如，网络10可包括两个相反的环。
每个节点12代表能够链接于其他网络设备和传输数据的硬件，包括任何适当的控制逻辑器。在操作中，网络10的环结构允许任一节点12将数据传输到网络10中的任一其他节点12。对于相邻节点12，数据可被直接传输。对于非相邻节点12，通过一个或多个中间节点12来传输数据。例如，节点12a可将数据直接传输到相邻节点12b和12e，但是节点12a通过中间节点12b和12c或12e将数据传输到非相邻节点12d。
节点12可被连接到数据源14。在操作中，数据源14将数据提供到网络10或者从网络10接收数据。数据源14，比如数据源14a可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)或任一其他类型的可发送或接收数据的装置。
节点12通过光纤16来相互连接。在操作中，光纤16在节点12之间传输光信号。光纤16可以是单个的单向光纤、单个的双向光纤、或者多个单向或双向光纤。如图所示，网络10包括两个单向光纤16a和16b。网络10上顺时针传输的数据被携带于光纤16a上，而网络10上逆时针传输的数据被携带于光纤16b上。光纤16可由能够传输具有多个波长的光信号的材料制成。
节点12还通过控制通道18来相互连接。控制通道18可以是相邻节点12之间的光通道或任何其他类型的适于传送控制消息(包括令牌)的通道。例如，当网络10利用WDM时，控制通道18可以是被称为光监控通道(OSC)的分离波长。控制消息控制着在网络10上的数据传输操作。按照特定实施例，令牌和控制消息可在每个节点12被处理，而数据传输可不经电子处理而经过中间节点12。
在操作中，节点12利用基于令牌的控制方案，控制传输。具体来说，节点12可利用基于令牌的方案，该方案能够在网络10之内的每个通道上进行分离控制。按照特定实施例，节点12可利用通道专用令牌，以在每个分离波长上进行个别控制。作为操作的具体实例，考虑图1b。
图1b说明了按照本发明一实施例的通信网络上令牌控制的数据传输。在该实例中，节点12a从数据源14a接收待在网络10上发送的数据。该数据可用于经过网络10上的一个或多个节点12传输。一旦接收到，节点12a可在虚拟队列20中缓存该数据，该队列代表任何形式的可操作用以存储数据的易失性或非易失性存储器。例如，打算用于节点12a的数据可存储于虚拟队列20内标记为B的一行中，而打算用于节点12d的数据可存储于虚拟队列20内标记为D的一行中。然而请注意，该数据可在各种方式的任一种方式下存储于虚拟队列20之内。
当在网络10上传输序列队列20中存储的数据之前，节点12a等待接收令牌。令牌提供节点12之间的协调以避免网络10上的冲突。令牌是节点12a接收到的授权节点12a在网络10上传输数据的任何信息。令牌可授权节点12允许在授权的数据通道上安排和/或发送数据传输。按照特定实施例，每个数据通道利用至少一个令牌。例如，令牌可授权节点12a在网络10的特定数据通道上安排数据传输。令牌可替代或附加地授权节点12a在网络10的特定数据通道上立即传输数据。特定数据通道可以是可用带宽的任何适当分离。例如，如果网络10利用WDM，则特定数据通道可以是特定波长。而且，令牌可以在节点12a接收到的控制消息中或者以各种其他方法之一传送到节点12a。
当在网络10上传输数据之前，传输节点12可将控制消息传送到其他节点12。在操作中，控制消息向一个或多个节点12通知关于网络10上的未来数据传输。控制消息可识别数据通道和未来传输的目标。控制消息还可识别传输量和/或传输定时。节点12在接收到将它识别为目标的控制消息之后，可重新配置光和/或电组件，以便接收去往它的未来传输信息。例如，命名为未来传输目标的节点12可调整光滤波器以接收未来传输。
由此，在节点12a接收到授权在数据通道上传输的令牌之后，在节点12a传输数据之前，节点12a在网络10上传送控制消息。例如，在节点12a将数据传输到节点12b之前，节点12a将控制消息传送到节点12b。类似地，在节点12a将数据传输到节点12d之前，节点12a将控制消息传送到节点12d。
在传送恰当的控制消息之后，节点12可在网络10的授权数据通道上传输虚拟队列20中存储的数据。如图所示，打算用于节点12b的数据在光纤16b上被逆时针传输到节点12b，打算用于节点12d的数据可在光纤16a上被顺时针传输到节点12d。传输22a代表从节点12a到节点12b的传输，传输22b代表从节点12a到12d的传输。传输22a从节点12a直接进行到节点12b，但是传输22b经过节点12e到达节点12d。传输22a和传输22b在光纤16上被发送。与传输22a和22b有关的控制消息可在控制通道18上被发送。
图2是说明网络10中节点12的功能单元的方框图。节点12包括光组件30、电组件32和控制器34。光组件30连接于光纤16，电组件32连接于光组件30。控制器34连接到光组件30和电组件32以及控制通道18。
在操作中，光组件30接收、传递和发送与数据相关联的光信号，而电组件32从/向光组件30接收/发送数据。电组件32还可从/向数据源14接收/发送数据，但是按照特定实施例，光组件30可绕过电组件32并接收数据或将数据直接传输到数据源14。而且，在某些实施例中，仅存在光组件。控制器34控制光组件30和电组件32(如果它们存在的话)，利用控制通道18来传送令牌和控制消息。
在所示实施例中，节点12提供至少三种模式的操作：发送模式、经过(pass-through)模式和接收模式。在发送模式下，节点12可操作为在网络10上发送数据。在经过模式下，节点12可操作为允许数据不经电子处理而经过节点12。在接收模式下，节点12可操作为从网络10接收数据。任何特定节点12可在任一时间点在任一模式下或在多个模式下操作。
在发送模式下，节点12接收一授权数据通道上的数据传输的令牌。在该情形下，控制器34可确定数据是否可用来发送。如果数据可用，则控制34可预备一控制消息并将其传送到下一相邻节点12，该控制消息表示如下内容之一或多个：数据的目标；数据通道；数据传输的大小；和/或数据传输的定时。在传送该控制消息之后，控制器34可按照该控制消息中指定的参数来控制光组件30和电组件32在网络10上传输数据。
在经过模式下，节点12接收一控制消息，该控制消息既不含令牌，也不表示节点12是目标。控制器34可将控制消息转发到下一相邻节点12，允许数据无电子处理地经过节点12。换句话说，光组件30可将数据简单地传递到下一相邻节点12，而无电组件32的任何电子处理。该情形的变化可出现在节点12允许数据传递但是利用电组件32存储数据拷贝之时。该技术提供了故障管理。例如，如果光纤16被切断，数据未到达它的预定目标，则该数据可被节点12重定向到其目标。
在接收模式下，节点12接收一表示其为目标的控制消息。在该情形下，控制器34可按照控制消息中指定的参数来控制光组件30和电组件32在网络10上接收数据。
在说明这三个模式的每一个时，考虑图1b中从节点12a经过节点12e到节点12d的数据传输。在该实例中，出现所有三个模式：节点12a在发送模式下操作；节点12e在经过模式下操作；节点12d在接收模式下操作。由此，令牌和控制消息可在所有三个节点12处被处理，但是数据传输会无电子处理地经过节点12e。
现在将更具体地讨论光组件30和电组件32。光组件30将关于图3米讨论，电组件32将关于图4a和图4b来讨论。
图3说明按照本发明各种实施例的光组件30。按照特定实施例，光组件30可操作为在网络10上接收和/或发送光信号。可用来接收光信号的光组件30包括取出耦合器(drop coupler)40、分配耦合器42和滤波器44。可用来传输光信号的光组件30包括激光器46、合并耦合器48和塞入耦合器(addcoupler)50。例如，当节点12配置为从网络10接收数据时，取出耦合器40、分配耦合器42和滤波器44可操作用以从光纤16b接收光信号。当节点12配置为传输数据到网络10上时，激光器46、合并耦合器48和塞入耦合器50可操作用以传输光信号到光纤16b上。请注意，光组件30还可操作用以传递光信号，而无光处理。
光纤16b被连接于取出耦合器40、分配耦合器42和滤波器44。当节点12配置为从网络10接收数据时，取出耦合器40操作为取出光纤16b上携带的光信号，分配耦合器42操作为分配所取出的信号，滤波器44操作为过滤所分配的信号。在该方式下，光组件30接入于光纤16b中，以接收网络数据，比如打算用于数据源14的数据。
光纤16b还连接于激光器46、合并耦合器48和塞入耦合器50。当节点12配置为传输数据到网络10上时，激光器46操作为产生对应于该数据的光信号，合并耦合器48操作为合并所产生的信号，塞入耦合器50操作为加入所合并的信号到光纤16b上。在该方式下，光组件30接入于光纤16b中，以传输本地数据，比如数据源14产生的数据。
请注意，滤波器44和激光器46可以是可调或静态的。静态结构可减少用以将光组件30配置为发送或接收数据的时间量。然而，动态配置可提供更多灵活性。例如，利用可调滤波器和激光器，光路径可被配置和重新配置。余下讨论将主要聚焦于包括一个或多个可调滤波器14和激光器46的光组件30的具体实施例。然而，应当理解，所公开的技术可与可调或静态滤波器44和激光器46一起使用。
尽管已经说明和描述具体组件，但是也可添加其他组件和/或删除组件，只要这些组件提供适当的功能。例如，光组件30还可包括波长阻滞器(blocker)，其可用来取出特定波长上的光信号。例如，波长阻挡器可被使用于节点12利用特定波长来传输数据之时。波长阻挡器确保所传输的数据不与光纤16上的无用(unwanted)光信号冲突。同时，相似或不同的光组件可与光纤16a上的传输结合使用，尽管图3示出了与利用光纤16b来传输相对应的组件。
图4a说明了按照本发明各种实施例的电组件32。电组件32包括虚拟队列20、交换机60、处理器62、端口64和存储器66。在操作中，电组件32可聚集流出的本地数据、解聚集输入的网络数据和存储用于以后传输的数据。开关60选择性连接虚拟队列20、端口64、存储器66和处理器62。
虚拟队列20向用于传输到数据源14的网络数据提供解聚集和临时缓存，向传输到网络10上的本地数据提供聚集和临时缓存。将关于图4b进一步讨论虚拟队列20的操作。端口64是允许与数据源14通信的一个或多个网络连接件。端口64可操作为将电组件32连接到数据源14，从而从/向数据源14接收/发送的本地数据流过端口64。
存储器66永久或暂时地存储用于处理器62进行处理的数据和其他信息。存储器66可存储用于传输到目标的数据、从网络10接收的数据、处理器62所用的例行程序、或其他适当信息。存储器66还提供故障管理。例如，沿着数据传输路径的中间节点12可在数据传输经过中间节点12时存储该数据传输的拷贝。在该方式下，数据可在一传输未到达其预定目标节点12时被恢复。例如，如果光纤16被切断，则可能出现这样的情形。存储器66代表适用于存储信息的易失性或非易失性的本地或远程装置的任一个或组合。例如，存储器66可以是随机存取存储器(RAM)装置、只读存储器(ROM)装置、磁存储装置、光存储装置或任一其他适当的信息存储装置或者这些装置的组合。同时，存储器66可利用基于RAID的存储和分级磁盘分条(RAID)，以提供该数据的吞吐量和可靠性。存储器66可具有大的存储容量，以使得节点12能够存储和传输大的数据量。
处理器62控制交换机60以及其他电组件32的操作和管理。由此，在操作中，处理器62控制交换机60指示数据向/从虚拟队列20、端口64和存储器66的引入/引出。例如，处理器62可指示已经过虚拟队列20接收到的网络数据存储于存储器66中，指示已经过端口64接收到的本地数据以聚集于虚拟队列20中，用于传输。处理器62包括可操作用以控制和处理信息的任何硬件。例如，处理器62可以是微控制器、处理器、可编程逻辑器件和/或任何其他适当的处理装置。
尽管已经说明和描述具体组件，但是可添加其他组件和/或可删除组件，只要这些组件提供适当功能。而且，在某些实施例中，可仅存在光组件。
图4b说明按照本发明的一个实施例、出现于虚拟队列20中的脉冲串(burst)聚集。脉冲串是用于在网络10上传输的数据的收集。请注意，利用更大的脉冲串，可改善网络10的性能。这是因为每个数据传输可与在每个节点12受到处理的控制消息相关联，数据传输可包括使目标节点处的时钟同步的报头。控制消息和报头的处理产生了开销，该开销可通过利用数据聚集增加脉冲串量来减少。例如，多个数据包可被合并成一个脉冲串，由此减少网络10上传送的控制消息和报头数量。然而，更小的脉冲串也可能是有效的。
虚拟队列20包括输入队列68和多个流出队列70。输入队列68和流出队列70按照目标来组织数据。流出队列70还通过数据通道来组织数据。例如，如果使用WDM，则数据可按照波长来组织。在操作中，节点12从数据源14接收本地数据，按照目标来分离数据，将分离的数据缓存于打算用于特定目标的脉冲串中。在该方式下，输入队列68用作按照目标而非数据通道来组织的临时队列。当节点12接收到一授权在数据通道上传输的令牌时，处理器62可将输入队列68中的数据指引到与授权的数据通道相关联的多个流出队列70之一。如图所示，流出队列70对应于光波长。然而，输出队列70可对应于网络10上建立的任何形式的数据通道。
如图所示，与节点12a相关联的输入队列68已经接收、分离和缓存了打算用于节点12b、12c、12d和12e的数据脉冲串。如果节点12a接收一授权在第一波长(λ1)上传输的令牌，则处理器62可将输入队列68中的数据指引到与第一波长相关联的流出队列70a。替代地，如果节点12a接收一授权在第二波长(λ2)上传输的令牌，则处理器62可将输入队列68中的数据指引到与第二波长相关联的流出队列70b。请注意，由于数据已按照目标来分离，所以节点12a可容易地将多个数据传输的每一个数据发送到与缓存的脉冲串相对应的不同目标。还请注意，多个脉冲串可经由不同令牌所授权的不同波长来发送到相同目标。
节点12可利用与流出队列70相结合的调度算法。在操作中，该调度算法可分配一个或多个传输分配给节点12。一传输分配代表着一时间段，并且节点12可在该时间段利用数据通道在网络10上传输本地数据。因此，当节点12接收到一授权在数据通道上传输的令牌时，节点12可在该传输分配所限定的时间段中仅传输来自于授权的流出队列70的数据。一旦该时间段结束，节点12可停止数据通道上的传输。例如，当一授权在第二波长上传输的令牌到达节点12时，可利用第二波长，在一个或多个脉冲串的形式下，将数据脉冲串从流出队列70b传输到一个或多个目标。但是，这些脉冲串仅传输用于第二波长的传输分配所限制的时间段。请注意，传输分配对于每个数据通道可有所不同。
该调度算法还可分配目标分配到节点12。目标分配代表着可被用来将数据脉冲串传输到特定目标的传输分配比例。这些比例可被预定为容许目标之间的合理分配或保障的带宽。该调度算法还可与加权循环时间表结合使用。例如，当一授权在第一波长上传输的令牌到达节点12时，可按照目标分配从流出队列70a传输脉冲串。如下比例可通过目标分配来指定：传输分配的1/3给目标B，1/3给目标C、1/6给目标D，6/1给目标E。请注意，可使用各种比例的任何组合。而且，目标分配对于每个数据通道可以是相同或不同的。
拓扑信息可用来计算多个数据通道上的传输分配和目标分配。拓扑信息包括与网络10的拓扑有关的任何信息。例如，拓扑信息可包括网络10上节点12的数量、数据和控制消息经过网络10的区段传输时所需的时间、节点12处理控制消息和令牌时所需的时间、特定节点12处激光器和滤波器的数量、特定激光器和滤波器是静态还是可调、以及用以调节特定激光器和滤波器的时间。同时，拓扑信息可以是静态或动态的，可在任何适当的时间被测算、交换或配置。
以源和目标特征为基础的调度允许网络10支持受到保障的带宽，不会忽略任何源-目标对。例如，调度算法可保障特定节点12之间(比如节点12a和12d之间)的最小带宽。该算法还可减少每个节点12等待接入网络10以传输数据的最大时间量。这可允许网络10支持和确保了对于时间敏感的通信量(比如TCP通信量和实时通信量)的服务级别的最低质量。而且，该算法可确保对网络10的接入在节点12之间被适当分配。例如，节点12可具有不同权重，以便支持使用频繁的节点12，以及作为响应，动态改变通信量要求。该算法还可减少目标节点12处的冲突。由此，特定节点12处滤波器的数量能够通过对延迟有限的影响而有所减少。
请注意，尽管图4b示出了数据聚集，但是可用类似的结构和处理来解聚集网络数据。例如，脉冲串形式的网络数据可被接收到按照数据通道所组织的多个队列中、然后被解聚集和重组。然而，可不用调度算法解聚集网络数据。
图5a是说明了利用令牌在在通信网络中传输数据的方法的流程图。该流程图构思了每个数据通道利用一个令牌，其中每个令牌不被节点12释放，直至节点12在相关联的授权数据通道上完成数据传输为止。如实施例所示，在任何给定时间仅允许一个节点12沿着整个通信环在每个数据通道上发送数据。
令牌控制着对每个数据通道的接入。节点12可保持一令牌，以接入数据通道，用于到一个或多个目标的脉冲串传输。用以识别目标的控制消息领先于实际的数据传输。在接收控制数据之后、但又在传输数据之前，节点12可重新配置以在发送节点12和目标节点12之间建立光路径。请注意，发送节点12可延迟传输数据，以允许该配置进行。然而，可保持令牌不超过一传输分配的时间，在传输数据之后释放令牌。令牌的使用可消除网络接入冲突，因为在任何时间至多一个节点可接入数据通道。同时，由于令牌在环内循环，所以每个节点12可在循环(round-robin)方式下接入该数据通道。
现在参照流程图，节点12在步骤80将节点12的组件配置为传递网络数据。网络数据的传递构思了允许数据经过节点12传输，例如允许其他节点12在经过当前节点12的路径上传送。节点12在步骤81接收和缓存本地数据。例如，节点12可从连接的数据源14接收数据。
节点12在步骤82等待和接收控制消息。该控制消息可在控制通道18上被接收。节点12在步骤84确定该控制消息是否包含一在网络10的特定通道上授权数据传输的令牌。例如，如果网络10利用WDM，则该令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不含令牌，则节点12在步骤86确定它是否被命名为一目标。如果控制消息将节点12命名为一目标，则节点12在步骤88将控制消息转发到下一相邻节点，并返回到步骤81。另一方面，如果控制消息确实将节点12命名为一目标，则节点12在步骤90确定该控制消息中指定的参数。参数可包含数据通道、脉冲串量和脉冲串定时。例如，如果使用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映表示数据传输将到达的时间的绝对或相对的时间标记。在绝对时间标记的情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间标记的情况下，可从时间标记中扣除处理时间。
响应于刚刚确定的参数，节点12在步骤92可将光组件30和电组件32配置为接收网络数据。例如，可在这时配置可调滤波器。在步骤94，节点12按照控制消息中指定的参数来接收网络数据，并返回到步骤80。
回到步骤84，如果控制消息确实含有令牌，则节点12在步骤96进行确定，以确定本地数据是否可用于从节点12发送。如果本地数据不可用于发送，则节点12在步骤98通过将令牌转发到下一相邻节点来释放令牌，返回到步骤80。另一方面，如果本地数据可用于发送，则节点12在步骤100确定该控制消息中指定的数据通道。如前所述，在WDM情况下，数据通道可表示一个或多个波长。节点12在步骤102还确定与传输数据相关联的参数。这些参数例如可包含目标节点12的身份、即将发生的数据传输量和脉冲串定时。节点12在步骤104建立一反映这些参数的新控制消息，在步骤106将该新控制消息转发到下一相邻节点。在步骤108，节点12将组件配置为建立和传输数据脉冲串。例如，节点12可配置可调谐激光器。节点12在步骤110建立数据脉冲串。
节点12在步骤112发送数据脉冲串。该数据脉冲串是按照节点12在步骤102确定的参数和在步骤104中在新控制消息中指定的参数来发送的。在发送该数据传输之后，节点12在步骤114确定是否更久地保持令牌。如果不再保持令牌，则节点12释放令牌，在步骤98将它转发到下一相邻节点。另一方面，如果更久地保持令牌，则节点12在步骤96确定是否更多本地数据可用于发送。如果更多数据可用于发送，则节点12重复步骤100至114的步骤。如果无数据可用于发送，则节点12可释放令牌，在步骤98将它转发到下一相邻节点。在转发该令牌之后，节点12返回到步骤80，将组件重新配置为传递网络数据。
在该方式下，节点12在网络10中利用了令牌控制的数据传输方案。例如，打算用于与节点12a相关联的数据源14a的网络数据可由节点12a接收，发源于数据源14a和去往其他节点(比如节点12b和12d)的本地数据可在网络10上由节点12a传输。
图5b是说明与图5a相关联讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了特定数据通道上出现的数据传输。请注意，垂直轴代表时间，水平接入则代表距离。由此，该图说明节点A和B之间关于时间的数据转移。该图将关于在节点A在特定时间出现的事件来讨论。
节点A在时间130接收令牌。在时间130和132之间，节点A确定它具有用于发送的数据，确定与待发送的数据相关联的参数，建立一反映这些参数的控制消息。节点A在时间132将控制消息传送到下一相邻节点。接着，节点A将自己配置为传输数据。然后，节点A可等待一时间段，以便允许接收器配置和调节。请注意，如果接收器处的数据通道是固定的，或者如果不需要进行滤波器调谐，则可消除或减少该时间。在时间134，当数据传输完成时，节点A开始数据传输，该数据传输一直持续到时间136为止。在时间136和时间138之间的时间段中，节点A预备将令牌转发到下一相邻节点。节点A在时间138传送令牌。
由此，该图说明了令牌控制方案的实例，其中在每个节点保持令牌，直至传输一数据脉冲串转移之后为止。然而请注意，多个数据脉冲串转移可在时间134和时间136之间的期间来完成，这多个转移可发送数据到一个或多个目标节点。还请注意，尽管该图将时间136和时间138之间的时间段描述为正的，但是在替代实施例中，例如，如果令牌设置是在数据脉冲串转移完成之前完成的，则该期间可以为负。
图6a是说明了用于利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法的流程图。该流程图构思了每个数据通道使用一个令牌，其中在节点12在相关联的授权数据通道上完成传输数据之前或之后，可由节点12释放每个令牌。在所示实施例中，在任何给定时间，仅允许一个节点12在沿着整个通信环的每个数据通道上发送数据。
与前述方法一样，令牌控制着对每个数据通道的接入，节点12在接收令牌之后可接入一数据通道，用于到一个或多个目标的脉冲串传输。用以识别目标的控制消息领先于实际的数据传输。在接收到控制消息之后，但又在传输数据之前，节点12可重新配置为建立发送节点12和目标节点12之间的光路径。请注意，发送节点12可延迟传输数据，以允许进行该配置。还请注意，比如紧接在传送控制消息之后，在数据传输完成之前释放令牌，可去除不必要的延迟。然而，可出于下述各种原因而保持令牌。
现在参照流程图，节点12在步骤150将节点12的组件配置为传递网络数据。网络数据的传递构思了允许数据经过节点12a传输。这允许其他节点12在经过当前节点12的路径上传送。节点12在步骤151接收和缓存本地数据。例如，节点12可从连接的数据源14接收数据。
节点12等待控制消息，在步骤152中接收控制消息。该控制消息可在控制通道18上被接收。在步骤154，节点12确定该控制消息是否包含令牌，该令牌授权网络10的特定通道上的数据传输。例如，如果网络10利用WDM，这该令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不含令牌，则节点12在步骤156确定它是否被命名为一目标。如果控制消息未将节点12命名为一目标，则节点12在步骤158将控制消息转发到下一相邻节点，并返回到步骤151。另一方面，如果控制消息确实将节点命名为一目标，则节点12在步骤160中确定该控制消息中指定的参数。参数可包含数据通道、脉冲串量和脉冲串定时。例如，如果使用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映表示数据传输将到达的时间的绝对或相对的时间标记。在绝对时间标记情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间标记的情况下，可从时间标记中扣除处理时间。
响应于刚刚确定的参数，节点12在步骤162可将光组件30和电组件32配置为接收网络数据。例如，可在这时配置可调滤波器。在步骤164，节点12按照控制消息中指定的参数来接收网络数据，并返回到步骤150。
回到步骤154，如果控制消息确实含有令牌，则节点12在步骤166进行确定，以确定本地数据是否可用于从节点12发送。如果数据不可用于发送，则节点12在步骤168确定是否延迟转发该令牌。例如，如果节点12希望将令牌保持一时间段，该时间段对应于一传输分配，则可插入一延迟。在该时间段中，节点12可等待本地数据到达节点12以传输到网络10上。节点12还可保持令牌，以防止数据传输在网络10上的冲突。例如，如果后续节点12接收到令牌，并且在对于网络10上的其他传输毫不知情的情况下，与先前安排的数据传输在网络10的区段上正在被传输的相同时间，在相同的区段上进行数据传输，则可能出现冲突。这种毫不知情可能是由未收到控制消息的后续节点12造成的。由于目标节点12不转发将它命名为目标的控制消息，所以目标节点可保持令牌以维持适当的延迟。
因此，如果出于某些原因，节点12确定不延迟转发令牌，则它可在步骤170立即转发令牌。另一方面，如果节点12选择引入或维持一延迟，则它在步骤172中在一延迟之后转发令牌。
回到步骤166，如果数据可用于发送到网络10上，则节点12在步骤174确定该控制消息中指定的数据通道。如前所述，如果网络利用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。接着，节点12在步骤176确定与传输数据相关联的参数。这些参数例如可包含目标节点12的身份、即将发生的数据传输量和脉冲串定时。节点12在步骤178建立一反映这些参数的新控制消息，在步骤180将新控制消息转发到下一相邻节点。
节点12在步骤182确定是否延迟转发令牌。例如，如果节点12希望将令牌保持一时间段，该时间段对应于一传输分配，则可插入一延迟。在该时间段中，节点12可等待本地数据到达节点12，以传输到网络10上。节点12可保持令牌，以防止数据传输在网络10上的冲突。例如，如果后续节点12接收到令牌，并且在对于网络10上的其他传输毫不知情的情况下，与先前安排的数据传输在网络10的区段上正在被传输的相同时间，在相同区段上传输数据，则可能出现冲突。这种毫不知情可能是由未收到控制消息的后续节点12造成的。由于目标节点12不转发将它命名为目标的控制消息，所以目标节点可通过保持令牌来强迫延迟。
因此，如果出于某些原因，节点12确定不延迟转发令牌，则它可在步骤184立即转发令牌。另一方面，如果节点12确定延迟转发令牌，则它在步骤186中在一延迟之后转发令牌。
节点12在步骤188将组件配置为建立和发送一数据传输。例如，节点12可配置可调谐激光器。节点12在步骤190建立一数据脉冲串。
节点12在步骤192发送该数据脉冲串。该数据脉冲串是按照节点12在步骤176确定的、以及在步骤178中在新控制消息中指定的参数来发送的。在发送该数据脉冲串之后，节点12在步骤194确定是否最后或仅有的数据脉冲串已被发送。如果最后或仅有的数据脉冲串尚未被发送，则节点12可重复步骤188至194。另一方面，如果最后或仅有的数据脉冲串已被发送，则节点12可返回到步骤150。
在该方式下，节点12在网络10中利用了令牌控制的数据传输方案。例如，打算用于与节点12a相关联的数据源14a的网络数据可由节点12a接收，源于数据源14a和去往其他节点(比如节点12b和12d)的本地数据可在网络10上由节点12a传输。
图6b是说明与图6a相关联讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了特定数据通道上出现的数据传输。请注意，垂直轴代表时间，水平接入则代表距离。由此，该图说明了节点I、J、K和L之间关于时间的数据转移。该图将关于在节点I、J、K和L在特定时间出现的事件来讨论。
节点I在时间210接收令牌。在时间210和212之间，节点I确定它是否具有可用于发送到节点K的数据，确定与待发送的数据相关联的参数，建立一反映这些参数的控制消息X。节点I在时间212将控制消息X传送到下一相邻节点。由于节点J在令牌之前接收到控制消息X，所以节点I在时间214将令牌无延迟地转发到相邻节点J。节点I在时间216和时间218之间传输数据脉冲串转移X。
现在考虑节点J，节点J在时间220接收控制消息X，在时间222接收令牌。在确定了控制消息X不将节点J识别为目标节点之后，节点J在时间224转发控制消息X。节点J还确定它具有可用于发送的数据，确定与该待发送的数据相关联的参数，并建立反映这些参数的控制消息Y。控制消息Y与数据脉冲串转移Y相关联，该数据脉冲串转移被设置为在数据脉冲串转移X之后出现。节点J在时间225释放控制消息Y。随后，由于节点K将在令牌之前接收控制消息X和Y，所以节点J在时间226无延迟地释放令牌。数据脉冲串转移X在时间228和230之间经过节点J。在时间232和234节点J开始和完成数据脉冲串转移Y。
现在考虑节点K，节点K在时间236接收控制消息X，在时间238接收控制消息Y。节点K不转发控制消息X，因为节点K在控制消息X中被命名为目标节点。然而，节点K可将组件配置为接收数据脉冲串转移X。节点K在时间240转发控制消息Y，因为控制消息Y未将节点K命名为目标节点。
节点K在时间242接收令牌，由于节点K未转发控制消息X，所以节点K确定是否应当保持令牌。节点K保持令牌，用以例如防止另一节点的未米传输与数据脉冲串转移X相冲突，或者防止带宽在网络10上的节点之间的不均衡分布。在时间242和时间244之间，节点K确定不保持令牌。例如，即使令牌被立即释放，节点L可能不能够重新配置组件，并开始不会与数据脉冲串转移X相冲突的传输。因此，节点K在时间244无延迟地释放令牌。
数据脉冲串转移X在时间246和248之间在节点K被接收，数据脉冲串转移Y在时间250和252之间经过节点K被传输。
现在考虑节点L，控制消息Y和令牌在时间254和256在节点L被接收。在接收到令牌之后，节点L确定数据不可用于发送，但是确定保持令牌，以防止另一节点的未来传输与数据脉冲串转移X或Y相冲突的可能。例如，如果另一节点能够重新配置组件，并开始将与数据脉冲串转移X或Y相冲突的传输，则可能出现冲突。因此，当令牌被节点L释放时，节点L在时间256和时间258之间保持令牌。数据脉冲串转移Y在时间260和时间262之间在节点L被接收。
由此，该图说明了令牌控制方案的实例，其中令牌是在数据脉冲串转移被传输之前被释放的。令牌的释放可操作用以最小化定时延迟，令牌的保持可操作用以防止网络上的冲突。
图7a是说明了用于利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法的流程图。该流程图构思了每个数据通道使用多个令牌，其中当节点12在相关联的授权数据通道上完成传输数据之前或之后，每个令牌可被节点12释放。
在任何给定时间，可允许多个节点12在沿着网络10不同区段的每个数据通道上发送数据。例如，如果未出现与主传输或其他次传输的交叠，可允许多个次传输。
在该方法中，控制消息在整个网络10中循环，在发送节点12(而不是目标节点12)从控制通道中被去除。网络10上的每个节点12可注意到控制消息中所含的定时信息，从而每个节点12得知将何时利用网络10的区段。次令牌可在传输分配开始之时由节点12释放，该次令牌在网络10中循环，以允许其他节点12在未使用的网络10区段上安排数据传输。次令牌可在网络10中继续循环，直至它被其源节点12收回为止，发源节点12可在释放主令牌之后仅回收次令牌。由于次令牌在晚于主令牌被释放之后才被收回，所以下游节点12可接收主令牌，安排与次令牌先前所触发的传输相冲突的数据传输。如果出现这样的冲突，主令牌所触发的传输可能超越次令牌所触发的任何其他传输。然而，由于在每个节点可得知数据传输，所以节点12可产生时间表，以减少或避免主传输和次传输之间的冲突。
现在参照流程图，节点12在步骤270配置节点12的组件以传递网络数据。网络数据的传递构思了允许数据经过节点12a传输。这允许其他节点12在经过当前节点12的路径上传送。节点12在步骤271接收和缓存本地数据。例如，节点12可从连接的数据源14接收数据。
节点12在步骤272等待和接收控制消息。该控制消息可在控制通道18上被接收。在步骤274，节点12确定该控制消息是否包含令牌，该令牌授权网络10的特定通道上的数据传输。例如，如果网络10利用WDM，则该令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不含令牌，则节点12在步骤276确定它是否发送过该控制消息。包含该步骤，是因为在该实施例中，控制消息是由发送过该控制消息的节点12从网络10中去除。因此，如果节点12确定它发送过该控制消息，则节点12在步骤278不转发该控制消息，而是从网络10删除该控制消息，并且返回到步骤271。另一方面，如果节点12确定它未发送过该控制消息，则节点12在步骤280将控制消息转发到下一相邻节点12。在该方式下，节点12从网络10中删除节点12建立过的控制消息。特别是在网络10被组织为环结构时，这可在提供一种用以从网络10中删除控制消息的适当方法的同时，允许控制消息在网络10中循环。
接着，节点12在步骤282确定它是否被命名为一目标。如果控制消息未将节点12命名为目标，则节点12返回到步骤271。另一方面，如果控制消息确实将节点12命名为一目标，则节点12在步骤284确定该控制消息中指定的参数。参数可包含数据通道、脉冲串量和脉冲串定时。例如，如果使用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映表示数据传输将到达的时间的绝对或相对的时间标记。在绝对时间标记情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间标记情况下，可从时间标记中扣除处理时间。
响应于刚刚确定的参数，节点12在步骤286可将光组件30和电组件32配置为接收数据。例如，可在这时配置可调滤波器。而且，可使用波长阻滞器来终止数据传输，从而多个传输可同时在网络10的不同部分上出现于相同波长上。节点12在步骤288按照控制消息中指定的参数来接收网络数据，并返回到步骤270。
回到步骤274，如果控制消息确实含有令牌，则节点12在步骤290进行确定，以确定该令牌是否为节点12所建立的次令牌。如果该令牌是节点12建立的次令牌，则节点12在步骤292确定主令牌是否已被释放。如果主令牌尚未被释放，则节点12释放次令牌，在步骤294将它转发到下一相邻节点，并返回到步骤270。另一方面，如果主令牌已被释放，则节点12在步骤296收回次令牌，继续到步骤298。
节点12在步骤298确定本地数据是否可用于从节点12发送。如果本地数据不可用于发送，则节点12在步骤300判定是否延迟转发令牌。例如，如果节点12希望将令牌保持一时间段，该时间段可对应于一传输分配，则可插入一延迟。在该时间段中，节点12可等待本地数据到达节点12，以传输到网络10上。节点12还可保持令牌，以防止数据传输在网络10上的冲突。例如，如果后续节点12接收到令牌，并且在对于网络10上的其他传输毫不知情的情况下，与先前安排的数据传输在网络10的区段上正在被传输的相同时间，在相同区段上传输数据，则可能出现冲突。这种毫不知情可能是由未收到控制消息的后续节点12造成的。由于目标节点12不转发将它命名为目标的控制消息，所以可在目标节点插入一延迟。
因此，如果节点12确定不延迟转发令牌，则它在步骤302立即转发令牌，并返回到步骤271。另一方面，如果节点12确定延迟转发令牌，则在步骤304释放次令牌，在返回到步骤271之前，在步骤306中在一延迟之后转发令牌，该令牌现在被称为主令牌，以将它与刚被释放的次令牌相区别。
回到步骤298，如果本地数据可用于发送，则节点12在步骤308确定该控制消息中指定的数据通道。例如，如果利用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。接着，节点12在步骤310确定与传输数据相关联的参数。这些参数可包含目标节点12的身份、即将发生的数据传输量和脉冲串定时。节点12在步骤312建立一反映这些参数的新控制消息，将新控制消息在步骤314转发到下一相邻节点。
节点12在步骤316确定是否延迟转发令牌。上文关于步骤300描述了延迟的各种原因，这些原因在此同样适用。因此，如果节点12确定不延迟转发令牌，则它可在步骤318立即转发令牌。另一方面，如果节点12确定延迟转发令牌，则在步骤320释放次令牌，在步骤322中在一延迟之后转发令牌，该令牌现在被称为主令牌以将它与刚被释放的次令牌相区别。
接着，节点12在步骤324将组件配置为建立一数据传输。例如，节点12可配置可调谐激光器。节点12在步骤326建立一数据脉冲串。
节点12在步骤328发送该数据脉冲串。该数据脉冲串是按照节点12在步骤310确定的、以及在步骤312中在新控制消息中指定的参数来发送的。在发送该数据脉冲串之后，节点12在步骤330确定是否最后或仅有的数据脉冲串已被发送。如果最后或仅有的数据脉冲串尚未被发送，则节点12可重复步骤324至330。另一方面，如果最后或仅有的数据脉冲串已被发送，则节点12返回到步骤270。
在该方式下，节点12在网络10中利用了令牌控制的数据传输方案。在多个令牌的情况下，数据通道可在网络10的分离部分上支持同时传输。例如，节点12a和12b之间的数据传输可与节点12b和12d之间的数据传输同时出现在相同数据通道上。
图7b是示出了与图7a相关联讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了特定数据通道上出现的数据传输。请注意，垂直轴代表时间，水平接入代表距离。由此，该图说明了节点N、O、P、Q、R和S之间关于时间的数据转移。该图将关于在节点P、Q和R在特定时间出现的事件来讨论。
请注意，节点N、O和P处的传输和通信与图6b中节点I、J和K处的相似。然而请注意，节点P在时间338将控制消息A传送到节点Q。控制消息可在整个环中循环，可在发送节点(而不是在目标节点)从控制通道中被删除。节点注意到控制消息中所含的定时信息，从而每个节点得知可利用网络区段的时间。
现在考虑节点Q，节点Q在时间340和342接收控制消息A和控制消息B。节点Q注意到这些控制消息的内容，在时间346和348转发它们。由于控制消息B将节点Q命名为一目标，所以节点Q预备接收主数据脉冲串转移B，其是在时间354和356之间被接收的。
节点Q在时间344接收主令牌。主令牌被标记为主要的，是因为节点Q在时间350释放了次令牌。次令牌在接收到主令牌之后不久即被释放，以允许后续节点将传输插入到网络上。这些插入的传输不会造成冲突，因为后续节点将会在接收次令牌之前已经接收到所有控制消息，比如控制消息A和B，这些控制消息描述了网络上的传输。请注意，在该方法中，这些令牌允许在网络上安排数据传输。先前安排的传输将被反映于网络上传送的控制消息中。因此，当前安排的传输不会与先前安排的传输相冲突。然而，只要有冲突存在，使用主令牌所安排的传输则具有优先级。
节点Q可保持主令牌，例如等待查看节点Q是否接收到本地数据以传输到网络上。由于节点Q不接收本地数据用以传输，或者确定不安排数据传输，所以节点Q在时间352转发主令牌，而不安排数据传输。例如，预定传输分配的到期可使得节点Q转发主令牌。节点Q在时间354和356之间接收主数据脉冲串转移B。
现在考虑节点R，节点R分别在时间358和360接收控制消息A和控制消息B。节点R注意到这些控制消息所安排的数据传输，分别在时间364和366转发控制消息A和B。
节点R在时间362接收次令牌。在时间362和时间368之间，节点R确定本地数据是否可用于传输到网络10上，确定与次数据脉冲串转移相关联的参数，预备可反映这些参数的控制消息C。在时间368转发控制消息C，在时间370转发次令牌。
在时间372和374之间，节点R按照控制消息C中指定的参数来传输次脉冲串。节点R在时间376接收主令牌，在时间378释放主令牌。
由此，该图说明了其中利用多个令牌的令牌控制方案的实例。通过利用次令牌，节点能够将次脉冲串插入到一部分的网络中，否则，该部分网络将在被讨论的时间不被利用。
图8a是说明了用于利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法的流程图。该流程图包含了网络时间表的使用，该时间表可采用数据库、图表、表格或其他适当结构的形式，其含有与网络10上的数据传输有关的信息。在一个实施例中，该网络时间表按照数据通道来组织与网络10上的数据传输定时和位置有关的信息。由此可建立每个数据通道上所有数据传输的完整时间表。每个节点12可维护它自己的网络时间表拷贝，每当控制消息被传送时更新该时间表。由此，当令牌授权节点12在特定数据通道上安排数据传输时，节点12可根据网络时间表来安排数据传输。例如，节点12能够找到网络时间表中的“空位”，已安排能够更好地利用网络10的数据传输，从而网络10更能够处理突发的网络通信量。调度算法可与网络时间表和网络拓扑信息结合使用，以安排数据传输。
在利用网络时间表的方法中，控制消息在整个网络10中循环，在发送节点12(而不是在目标节点12)从控制通道中被删除。网络10上的每个节点12可注意到控制消息中所含的定时信息，从而每个节点12可得知网络10的区段何时被利用。这可使得节点12维护准确的传输时间表。拓扑信息也可包含于控制消息中。请注意，在某些实施例中，令牌是紧接在控制消息被传送之后被释放的。由此，可不保持令牌，也可不建立次令牌。
现在参照流程图，节点12在步骤400初始化网络时间表。网络时间表可在不同方式下辅助节点12。例如，网络时间表帮助每个节点12确定何时从网络10接收数据和何时允许数据传递到后续节点12。网络时间表还帮助每个节点12在确定何时、何地和在什么数据通道上将数据传输到网络10上时避免冲突。
节点12在步骤402将节点12的组件配置为传递网络数据。网络数据的传递构思了允许数据经过节点12传输。这允许其他节点12在经过当前节点12的路径上传送。节点12在步骤403接收和缓存本地数据。例如，节点12可从连接的数据源14接收数据。
节点12在步骤404等待和接收控制消息。该控制消息可在控制通道18上被接收。节点12在步骤406确定该控制消息是否包含一在网络10的特定通道上授权数据传输的令牌。例如，如果网络10利用WDM，则该令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不含令牌，则节点12在步骤408确定它是否发送过控制消息。包含该步骤，是因为在该实施例中，控制消息是由发送过该控制消息的节点12从网络10中删除。因此，如果节点12确定它发送过该控制消息，则节点12在步骤410不转发该控制消息，而是从网络10中删除该控制消息，并且返回到步骤403。在该方式下，节点12从网络10中删除节点12建立过的控制消息。特别是在网络10被组织为环结构时，这可提供一种用以从网络10中删除控制消息的适当方法。
另一方面，如果节点12确定它未发送过该控制消息，则节点12在步骤412将控制消息转发到下一相邻节点12。特别是在网络10被组织为环结构时，这允许控制消息在网络10中循环，从而每个节点12可维护最新的网络时间表，该时间表表示通信量将在何时、何地和在什么数据通道上出现于网络10上。
节点12在步骤414提取控制消息中所含的拓扑信息和/或其他参数。参数可包含数据通道、脉冲串量和脉冲串定时。如果使用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映表示数据传输将到达的时间的绝对或相对的时间标记。在绝对时间标记情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间标记情况下，可从时间标记中扣除处理时间。节点12利用在步骤416所提取的信息来更新网络时间表。
节点12在步骤418确定它是否被命名为一目标。如果控制消息未将节点12命名为目标，则节点12返回到步骤403。另一方面，如果控制消息确实将节点12命名为一目标，则节点12在步骤420可将光组件30和电组件32配置为接收数据。该配置可包括利用一终止数据传输的波长阻滞器，从而多个传输可同时在网络10的不同部分上出现于相同波长上。节点12在步骤422按照控制消息中指定的参数来接收网络数据，并返回到步骤402。
返回到步骤406，如果控制消息不含令牌，在步骤424节点12进行确定，以确定本地数据是否可用于从节点12发送。如果本地数据不可用于发送，则节点12在步骤426释放令牌，并返回到步骤403。另一方面，如果数据可用于发送，则节点12在步骤428确定令牌所授权的数据通道。例如，如果使用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。接着，节点12在步骤430确定与传输数据相关联的参数。这些参数可包含目标节点12的身份、即将发生的数据传输量和脉冲串定时。为了确定目标节点的身份、脉冲串量和脉冲串定时，节点12利用网络时间表。节点12还可利用与拓扑信息相关联的调度算法。该调度算法可分析拓扑信息和网络时间表，以确定适当时间，用于在网络10的一部分上传输数据。在该方式下，可避免网络10上的冲突，可实现网络10的有效利用。
一旦节点12识别出与传输数据相关联的参数，节点12在步骤432和434建立一反映这些参数的新控制消息，并将它转发到下一相邻节点。这些控制消息还可包含拓扑信息。节点12在步骤436将令牌转发到下一相邻节点。节点12应当仅在释放控制消息之后释放令牌，从而控制消息在网络10上驻留于令牌之前。在该方式下，令牌12在不利用最新拓扑信息和最新网络时间表的情况下将不安排数据传输时间。
节点12在步骤438更新它自己的网络时间表，以将该信息反映于新控制消息中。接着，节点12在步骤440配置组件以建立数据脉冲串。例如，节点12可在这时配置可调谐激光器。节点12在步骤442建立一数据脉冲串。
节点12在步骤444发送该数据脉冲串。该数据脉冲串是按照节点12在步骤430确定的、以及在步骤432的新控制消息中指定的参数来发送的。在发送该数据脉冲串之后，节点12在步骤446确定是否最后或仅有的数据脉冲串已被发送。如果最后或仅有的数据脉冲串尚未被发送，则节点12a重复步骤440至446。另一方面，如果最后或仅有的数据脉冲串已被发送，则节点12返回到步骤402。
在该方式下，节点12在网络10中利用了令牌控制的数据传输方法。通过利用网络时间表，数据通道可在网络10的分离部分上在相同的数据通道上支持同时传输。例如，节点12a和12b之间的数据传输可与节点12b和12d之间的数据传输同时出现于相同数据通道上。
图8b是说明与图8a相关联讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了特定数据通道上出现的数据传输。请注意，垂直轴代表时间，水平接入代表距离。由此，该图说明了节点T、U、V、W和X之间关于时间的数据转移。
该图示出了通过利用与图8a相关联的方法而获得的复杂度的级别。通过利用网络时间表，节点T、U、V、W和X有效利用网络来传输数据。数据传输之间的延迟被缩短，多个传输同时出现于网络的分离部分上。
现有的图表和流程图说明了用于在通信网络中令牌控制数据传输的特定方法。然而，这些图表和流程图仅说明了示范性的操作方法，网络10可构思了节点12利用任何适当的技术、元件和应用程序以实现这些功能。由此，图表和流程图中的许多步骤可同时地和/或以与图中所示不相同的次序米进行。此外，节点12可利用具有附加步骤或较少步骤的方法(只要这些方法是适当的)。而且，网络10的其他元件，比如中间节点12、目标节点12或其他适当的组件，也可实现相似的技术，以在网络10中利用令牌传输数据。
尽管在多个实施例中已经描述本发明，但是对于本领域技术人员可提出无数的变化和改型，并且本发明旨在涵盖落入所附权利要求之内的这些变化和改型。

Claims (29)

1.一种光节点，包括：
数据接口，可操作用以接收用于传输到目标节点的数据；
缓冲器，可操作用以存储该数据；
传输单元，可操作用以：连接到具有多个数据通道的光传输介质；以及在所述数据通道上选择性地传输光信号；以及
控制器，可操作用以：接收在所述数据通道之一上授权传输的一令牌；确定一传输分配，其中该传输分配代表已授权的数据通道可被用来传输该数据的时间量；确定一目标分配，其中该目标分配代表可被用来将该数据传输到特定目标的传输分配比例；以及按照该传输分配和该目标分配，在已授权的数据通道上传输该数据。
2.如权利要求1所述的光节点，其中，该控制器还可操作用以：接收多个传输控制消息，每个传输控制消息包括识别节点、数据通道和传输定时的信息；基于该信息建立网络时间表；分析该网络时间表，以确定在已授权的数据通道上传输该数据的适当时间段；以及在该适当的时段中在该授权的数据通道上传输该数据。
3.如权利要求1所述的光节点，其中，确定该传输分配和确定该目标分配的步骤包括：分析与光通信环相关联的拓扑信息，以计算该传输分配和该目标分配。
4.如权利要求3所述的光节点，其中，该拓扑信息包括：与该光通信环的区段相关联的传播延迟；以及与该光通信环上的多个节点相关联的令牌处理时间和传输控制消息处理时间。
5.如权利要求3所述的光节点，其中，当该光通信环被配置为修改通信设备时，该拓扑信息被该控制器接收。
6.如权利要求1所述的光节点，其中，该缓冲器还可操作用以在多个虚拟队列中存储该数据，每个虚拟队列与唯一的目标节点相关联；以及其中，该控制器还可操作用以利用加权轮循调度程序来确定服务哪个虚拟队列。
7.如权利要求1所述的光节点，其中，该控制器还可操作用以：产生识别目标节点和已授权的数据通道的传输控制消息；将该传输控制消息传送到下一节点；以及将该令牌传送到该下一节点。
8.一种光通信系统，包括：
多个光通信节点；
光传输介质，其将所述光通信节点相互连接，该光传输介质具有多个数据通道；以及
对应于所述数据通道的多个逻辑令牌；
其中，每个所述光通信节点可操作用以：
接收用于传输到所述光通信节点中一个目标节点的数据；
接收所述逻辑令牌之一；
识别与该逻辑令牌相关联的所述数据通道之一；
确定一传输分配，其中该传输分配代表已识别的数据通道可被用来传输该数据的时间量；
确定一目标分配，其中该目标分配代表可被用来将该数据传输到特定目标的传输分配比例；以及
按照该传输分配和该目标分配，利用已识别的数据通道，将该数据传输到所述光通信节点中的所述一个目标节点。
9.如权利要求8所述的光通信系统，其中，每个所述光通信节点还可操作用以：
接收多个传输控制消息，每个传输控制消息包括识别光通信节点、数据通道和传输定时的信息；
基于该信息建立网络时间表；
分析该网络时间表，以确定在已识别的数据通道上传输该数据的适当时间段；以及
在该适当的时间段中在已识别的数据通道上传输该数据。
10.如权利要求8所述的光通信系统，其中，确定该传输分配和确定该目标分配的步骤包括：分析与光通信环相关联的拓扑信息，以计算该传输分配和该目标分配。
11.如权利要求10所述的光通信系统，其中，该拓扑信息包括：与该光通信环的区段相关联的传播延迟；以及与该光通信环上的多个节点相关联的令牌处理时间和传输控制消息处理时间。
12.如权利要求10所述的光通信系统，其中，每个所述光通信节点还可操作用以在该光通信环被配置为修改通信设备时接收该拓扑信息。
13.如权利要求8所述的光通信系统，其中，每个所述光通信节点还可操作用以：在多个虚拟队列中存储该数据，每个虚拟队列与唯一的目标节点相关联；以及利用加权轮循调度程序，以确定服务哪个虚拟队列。
14.如权利要求8所述的光通信系统，其中，每个所述光通信节点还可操作用以：产生识别目标节点和已识别的数据通道的传输控制消息；将该传输控制消息传送到下一节点；以及将该令牌传送到该下一节点。
15.一种用于令牌控制的数据传输的方法，包括：
接收用于传输到多个目标的数据；
在缓冲器中存储该数据；
连接到具有多个数据通道的光传输介质；
接收在所述数据通道之一上授权传输的令牌；
确定一传输分配，其中该传输分配代表已授权的数据通道可被用来传输该数据的时间量；
确定一目标分配，其中该目标分配代表可被用来将该数据传输到特定目标的传输分配比例；以及
按照该传输分配和该目标分配，在已授权的数据通道上传输该数据。
16.如权利要求15的方法，还包括：
接收多个传输控制消息，每个传输控制消息包括识别节点、数据通道和传输定时的信息；
基于该信息建立网络时间表；
分析该网络时间表，以确定在已授权的数据通道上传输该数据的适当时间段；以及
在该适当的时间段中在已授权的数据通道上传输该数据。
17.如权利要求15所述的方法，其中，确定该传输分配和确定该目标分配的步骤包括：分析与光通信环相关联的拓扑信息，以计算该传输分配和该目标分配。
18.如权利要求17所述的方法，其中，该拓扑信息包括：与该光通信环的区段相关联的传播延迟；以及与该光通信环上的多个节点相关联的令牌处理时间和传输控制消息处理时间。
19.如权利要求17所述的方法，其中，当该光通信环被配置为修改通信设备时，该拓扑信息被该光通信环中的光节点接收。
20.如权利要求15所述的方法，还包括：在该缓冲器的多个虚拟队列中存储该数据，每个虚拟队列与唯一的目标节点相关联；以及利用加权轮循调度程序，确定服务哪个虚拟队列。
21.如权利要求15所述的方法，还包括：
产生识别目标节点和已授权的数据通道的传输控制消息；
将该传输控制消息传送到下一节点；以及
将该令牌传送到该下一节点。
22.如权利要求15所述的方法，还包括：
在缓冲器中的多个虚拟队列中存储该数据，每个虚拟队列与唯一的目标节点相关联；
在该光通信环被配置为修改通信设备时接收拓扑信息，该拓扑信息包括：与该光通信环的区段相关联的传播延迟、以及与该光通信环上的多个节点相关联的令牌处理时间和传输控制消息处理时间；
接收多个传输控制消息，每个传输控制消息包括识别节点、数据通道和传输定时的信息；
基于该信息，建立网络时间表；
分析该网络时间表，以确定在已授权的数据通道上传输该数据的适当时间段；
利用加权轮循调度程序，确定服务哪个虚拟队列；
产生识别目标节点和已授权的数据通道的传输控制消息；
将该传输控制消息传送到下一节点；
按照该传输分配和该目标分配，在该适当时间段中，在已授权的数据通道上将来自所选虚拟队列的数据传输到该目标节点；以及
将该令牌传送到该下一节点。
23.一种光通信系统，包括：
接收用于传输到多个目标节点的数据的装置；
在缓冲器中以多个虚拟队列存储该数据的装置，每个虚拟队列与唯一的目标节点相关联；
连接到具有多个数据通道的光传输介质的装置；
接收在所述数据通道之一上授权传输的一令牌的装置；
确定一传输分配的装置，其中该传输分配代表已授权的数据通道可被用来传输该数据的时间量；
确定一目标分配的装置，其中该目标分配代表可被用来将该数据传输到特定目标节点的传输分配比例；
确定在已授权的数据通道上传输该数据的适当时间段的装置；以及
按照该传输分配和该目标分配并在该适当的时间段中，在已授权的数据通道上将该数据从所选虚拟队列传输至所述特定目标节点的装置。
24.如权利要求23的系统，还包括：
接收多个传输控制消息的装置，每个传输控制消息包括识别节点、数据通道和传输定时的信息；
基于该信息建立网络时间表的装置；
分析该网络时间表，以确定在已授权的数据通道上传输该数据的适当时间段的装置；以及
在该适当的时间段中在已授权的数据通道上传输该数据的装置。
25.如权利要求23所述的系统，其中，确定该传输分配的装置和确定该目标分配的装置包括：分析与光通信环相关联的拓扑信息，以计算该传输分配和该目标分配的装置。
26.如权利要求25所述的系统，其中，该拓扑信息包括：与该光通信环的区段相关联的传播延迟；以及与该光通信环上的多个节点相关联的令牌处理时间和传输控制消息处理时间。
27.如权利要求25所述的系统，其中，当该光通信环被配置为修改通信设备时，该拓扑信息被该光通信环中的光节点接收。
28.如权利要求23所述的系统，还包括：利用加权轮循调度程序，确定服务哪个虚拟队列的装置。
29.如权利要求23所述的系统，在被执行时还可操作用以：
产生识别目标节点和已授权的数据通道的传输控制消息的装置；
将该传输控制消息传送到下一节点的装置；以及
将该令牌传送到该下一节点的装置。
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