CN1339890A - 光波通信网络中传送多种协议格式的系统和方法 - Google Patents

光波通信网络中传送多种协议格式的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1339890A
CN1339890A CN01133988.8A CN01133988A CN1339890A CN 1339890 A CN1339890 A CN 1339890A CN 01133988 A CN01133988 A CN 01133988A CN 1339890 A CN1339890 A CN 1339890A
Authority
CN
China
Prior art keywords
network node
digital channel
network
node
bag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN01133988.8A
Other languages
English (en)
Inventor
默罕莫德·T·法特希
维克托·B·劳伦斯
卡则姆·A·索巴比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucent Technologies Inc filed Critical Lucent Technologies Inc
Publication of CN1339890A publication Critical patent/CN1339890A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0241—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H04J3/1605—Fixed allocated frame structures
    • H04J3/1611—Synchronous digital hierarchy [SDH] or SONET
    • H04J3/1617—Synchronous digital hierarchy [SDH] or SONET carrying packets or ATM cells
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4633—Interconnection of networks using encapsulation techniques, e.g. tunneling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/62—Wavelength based
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0282—WDM tree architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0283—WDM ring architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0284—WDM mesh architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0286—WDM hierarchical architectures

Abstract

一种系统和方法,用于传送不同类的业务混合,这些业务有一种或多种协议格式并由通信网络中一个或多个用户或子网络提交。不同类业务被打包成数字通路包,这些数字通路包在与用户或子网络互连的网络节点中路由和处理。数字通路包包括由标题段和有效负荷段组成的一种帧结构,其中,标题段包括路由该数字通路包的信息和识别正被载运的有效负荷类型的信息。有效负荷段能载运按一种或多种协议,如IP,ATM等格式化的一个或多个不同类型的业务。

Description

光波通信网络中传送多种协议格式的系统和方法
技术领域
本发明一般涉及光波通信网络，更具体说，是涉及该种网络中用于传送信息的各种协议。
背景技术
通信网络必须能以可能的最高速度，传送极大量有不同格式的信息(如，话音，影像，数据，等等)。因此，在任何网络解决办法中，灵活的带宽管理和高效的传输协议是基本要素。通信技术近期的进展，有助于服务供应商满足今天对网络正在增长的要求。例如，由于与光传输有关的速度和带宽的优点，光纤很快成为许多通信网络选择的传输媒体。此外，在今天的光通信系统中，波分复用(WDM)被用来获得甚至更大的带宽和更高的速度。在其最简单的形式中，WDM把并行数据流在不同波长上调制的光，同时耦合进同一光纤。通过在基干网络中使用光传输和WDM，通信工业在解决带宽和速度问题上取得巨大进展。
但是，在这些光通信网络上载运各种类型业务的高效的传送协议，继续是个令人困惑的问题。虽然在这些网络上要传送或计划传送的业务类型还在发展，但有一点是不变的，即将来网络需要能高效地、灵活地、和可适应各种档次地载运多种业务类型的混合。一般说，在网络中传送的业务类型能够分为两大类：单媒体和多媒体，单媒体只支持一种类型会话，而多媒体中，一种会话能够由多种单媒体会话组成。前者可与传统的电路或分组网络比较，在其中建立话音、数据、或影像会话，并载运通信业务。在目前的互联网中，可以看到多媒体会话的早期版本。例如，在获得接入服务器时，终端用户获准接入视频和音频的剪辑、交换数据、以及建立诸如话音和影像的实时连接。现在，两类最普通的传送协议是Asynchronous Transfer Mode(ATM)和本文此后称为IP的Transmission Control Protocol/Internet Protocol(TCP/IP)。为利用ATM和IP提供的利益，结合光传输的许多优点，正在作出巨大努力，开发最有效的在今天的光通信网络上传送ATM和IP业务的方式。
大多数现有的光传输网络，都以熟知的Synchronous OpticalNetwork(SONET)/Synchronous Digital Hierarchy(SDH)标准为基础。因为SONET与SDH之间的差别和相同点是众所周知的，为简明计，本文此后所举的例子，仅指SONET。今天网络中一种常见的办法，是用基于SONET的系统来传送不同类的业务。例如，在基于SONET的传送中，信息是按电子学领域规定的字节和帧结构格式化的，然后变换为光学格式，作为串行比特流，在光波通信系统上传送。在WDM中，每种波长信道因而可以载运这类格式化的业务，但是是并行的，这样可显著增加容量。为支持不同业务类型，如ATM和IP，提出的一种办法是，用标准的SONET帧结构来载运ATM信元或IP分组。虽然SONET传送有许多优点，但并不把SONET看作必须支持各种业务类型混合的光通信网络的长远解决办法。
例如，SONET在交叉连接器和/或交换器/路由器上不提供明显的路由选择过程。对可能发生通信的源/目的地的终端装置之间建立路径，比如应用层，SONET也不提供信令能力。此外，为了从SONET的有效负荷提取信息，要求使用在其路径和段标题中嵌入指针的复杂处理。至于载运多种业务类型，SONET的帧结构不是原来就用于处理ATM信元和IP分组的，因此对这类格式的传输不是最优化的。
就支持将来服务的增长方面，成本也是一个重要因素。特别是，传送多种业务类型的解决办法，不要求修补现有基础设施。未来网络需要对载运的业务是透明的，且应能适应新的业务类型，至多对网络基础设施的接口作少量修改。此外，容量能根据实际业务要求进行管理，比如说容量的逐渐增加或除去。
发明内容
按照本发明原理，通过在连接各用户或各子网络的网络节点之间路由数字通路包(digital container)，能把有一种或多种协议格式的、由一个或多个用户或子网络提交的不同类业务混合，在通信网络中传送。通过把不同类业务分包成为通过网络传送的数字通路包，各个有效负荷的处理依旧由用户或子网络负责，同时，在网络节点级，对数字通路包只出现处理器强度较低的路由选择和处理。
按照一个示例性实施例，数字通路包包括由标题段和有效负荷段组成的帧结构，其中，标题段包括路由该数字通路包的信息和识别正被载运的有效负荷类型的信息。有效负荷段能载运按一种或多种协议，如IP，ATM等格式化的一个或多个不同类型的业务(如分组，信元，等等)。更具体说，各用户节点提交的业务可按不同协议格式化，如，一个节点可以包括ATM交换器，另一个节点可以包括IP路由器，等等。在网络节点上，各个用户节点的业务组合进数字通路包中，以便通过其他网络节点在核心传送网络上传送。各用户节点提交的业务单元，在汇编入数字通路包内时，依旧保持其原先形式，所以，该数字通路包的格式化、处理、和路由选择都大为简化。因为数字通路包的处理和路由选择，只发生在网络节点级，因此，按照本发明原理汇编的数字通路包，其有效负荷内容只包括由同一网络节点服务的各用户节点的业务。
通过保持业务的原先协议格式，并经过核心传送网络路由数字通路包内该种业务，避免对现有的基础设施(如，ATM交换器，IP路由器，等)的昂贵的替换或更改。此外，在核心传送网络中，不出现处理各个有效负荷的高强度的处理器任务，因而改善核心传送网络的速度和通过性能。与现有传送方案如SONET比较，本发明不要求太多的传输开销和开销处理，能用信令在各终端点间建立路径，且能传送或有可变大小或有固定大小的业务单元的不同类业务。
附图说明
结合附图考察下面本发明的详细说明，可以对本发明有更完整的了解，附图有：
图1是可以采用本发明原理的通信网络的简化方框图；
图2按照本发明原理，画出图1所示网络节点的一个示例性实施例；
图3A至3D按照本发明原理，画出数字通路包帧格式的各个方面；
图4按照本发明原理，画出在源的网络节点上，数字通路包汇编过程的简化流程图；
图5A和5B是简化流程图，表明按照本发明原理，在中间和目的地网络节点上，数字通路包的管理和处理；
图6是简化流程图，表明按照本发明原理，在目的地网络节点上，数字通路包中描绘(delineate)有效负荷的过程；
图7按照本发明原理，画出一种示例性的路由选择表；
图8按照本发明原理，画出用于信令功能的数字通路包的示例性帧格式；和
图9画出能够应用本发明原理的一种示例性异构型网络。
具体实施方式
虽然本文描述的各示例性实施例特别适用于波分复用(WDM)网络，并将按此举例说明，但本领域熟练人员能从本文的论述明白，本发明原理也可以结合其他类型的通信系统和网络使用。例如，本发明原理可供单信道光通信网络使用，该网络具有各种网络拓扑，如环形网络，星形网络，点到点网络，网状网络，等等。因此，本文举出和说明的实施例，只是示例性的而非限制。
本文所用“网络节点”一词，意指核心传送网络中的节点，它是与基于网络如WDM光网络直接连接的节点。举例说，核心传送网络可以包括多个网络节点，构成以光纤路径互连的光网络，该光纤路径或用单波长传送或用多波长传送(如WDM)。网络节点通常应包括终接载运光信号光纤路径的光线路传输设备，以及对进入和外向的光信号进行路由或交换的某种形式的路由选择和交换装置。
“用户节点”一词，指一种节点或设备，它不一定与核心传送网络直接连接，但通常在网络节点与一个或多个用户之间耦合，这些用户提交要在该网络路由的业务。据此，用户节点通常提供某些路由选择、交换、复用、集中、或其他等价功能，业务则通过与用户节点直接连接的网络节点，在用户与核心传送网络之间传送。一个用户节点可以代表单一的实体，例如提供到达某用户传输连通性的单一线路，比如一DS-3链路。或者，一个用户节点可以代表接入网络中的一个节点(如，ATM网络中的ATM交换器节点，IP网络中的IP路由器节点，等等)。网络节点和用户节点两词，不意味在界定意义下的限制，而是用来简化说明和简化通常网络等级如核心、接入等等之间的差别。
网络环境概述
图1是简化的方框图，画出通常的网络100，突出体现能够应用本发明原理的体系结构。如图所示，网络100包括用光纤路径125互连的网络节点105、110、115、和120，构成一核心传送网络或基干网络。在本示例性实施例中，网络100是基于WDM的网络，据此，按照熟知的WDM技术，每一互连路径125载运一包含多种波长信道的WDM信号。
在举例的网络100中，用户节点106-108与网络节点105耦合，而用户节点111-113与网络节点110耦合。如图所示，每个用户节点能够与一个或多个用户相连，这些用户以un标记，这里n是整数。为简化说明与解释，图1只对每个用户节点画出一个用户，如用户u1通过用户节点106发送和接收业务，用户u2通过用户节点107发送和接收业务，而用户u3通过用户节点108发送和接收业务。应当指出，别的网络配置对本领域熟练人员是显而易见的，并为本文的论述所计及。例如，本发明原理能够用于许多不同的网络拓扑，这些网络拓扑使用的核心传送网络(通常有较高的容量)，有一个或多个接入网络在该核心传送网络的边缘耦合，以便向用户、子网络等等提供服务。
已经说明，网络节点105、110、115、和120与互连光纤125构成核心光传送网络，而与每个网络节点耦合的用户节点，能够看作构成一接入网络，例如有更为直接的接口到达提出要在核心光网络传送业务的用户的那部分网络。在网络功能方面，网络节点105、110、115、和120用于在网络100中光信号的路由选择，和把业务往返传送于相应的耦合的用户节点。在一个实施例中，网络节点105、110、115、和120可以是能交叉连接业务的光交叉连接器，这些业务由特定用户节点提交和/或发往特定用户节点，且是沿光纤路径125在网络100中传送的WDM信号中各种波长信道之一。就网络功能上说，可以认为用户节点106-108和111-113包括能把来自用户的业务复用或以其他方式组合的任何类型设备，并能把这些业务经过网络节点送至核心光网络。只作例子，用户节点可以包括诸如电路交换器、分组交换器、ATM交换器、IP路由器、帧中继交换器、和其他按顾客定制的设备等终端装置。据此，网络100中各用户节点提交的业务单元，可以是ATM信元、IP分组、DS-n信号、E1信号等等。当然，本例的配置只为说明而非限制，因为其他类型的网络节点(如，光路由器，光电交叉连接器，电子交叉连接器，等等)和其他类型的用户节点，现在已知的或正在研发的，都能按照本发明原理应用，因而为本文的论述所考虑。
传送方案概述
本发明涵盖一种方法和系统，支持在单一的字节流上多种协议格式的传送，即传输与接收。以WDM光网络为例，本发明的一个实施例能够在WDM光网络中，以某波长信道的单一字节流的形式，传送一个或多个用户源用一种或多种协议格式提交的业务的有效负荷。为支持该种传送方式，采用一种有唯一帧结构的数字通路包，传送包含以多种协议格式化信息的不同类有效负荷。该数字通路包是在核心传送网络级上路由的信息单元。
作为图1网络100的普遍化的例子，用户节点106-108提交的业务，可以按不同协议格式化，比如用户节点106可以包括ATM交换器，用户节点107可以包括IP路由器，而用户节点108可以包括帧中继交换器。然后，来自每个用户节点106-108的业务在网络节点105的数字通路包中组合，在核心传送网络上通过其他网络节点传送。因为数字通路包的处理和路由选择，发生在网络节点级，所以，按照本发明原理的数字通路包在此汇编或以另外的方式在此形成，于是，有效负荷内容只包括由同一网络节点服务的用户节点提交的业务。
图2画出可以执行本发明原理的图1网络节点的简化方框图。更详细说，图2画出具有数字通路包处理电路150和信号路由选择单元160的网络节点105(见图1)。网络节点105可以与一个或多个用户节点(这里作为接线154-156画出)和一个或多个网络节点(这里作为接线161-163画出)耦合。虽然没有明显画出，但到达网络节点105的连通性可以是双向的，即传输可以在到达/来自用户节点或网络节点的两个方向上发生。
数字通路包处理电路150用于处理数字通路包，它例如可以包括多种功能，比如用一个或多个用户节点经接线154-156提交的输入业务来汇编数字通路包的功能，或者，从数字通路包中抽出业务或其他信息并通过接线154-156送至用户节点的功能。在一个实施例中，数字通路包处理电路150包括一个或多个接口单元153和节点处理器151。接口单元153为用户节点与网络节点105之间提供接口。节点处理器151用于处理数字通路包，包括，但不限于，汇编和分解数字通路包。信号路由选择单元160通过接线161-163把节点处理器151处理的数字通路包，路由至其他网络节点/把来自其他网络节点的数字通路包路由至节点处理器151。在考虑下面对数字通路包的格式、功能、和路由选择的说明后，本领域熟练人员易见，该数字通路包处理电路150和信号路由选择单元160，能够用各种熟知技术和电路实现。
运行时，网络节点105可以通过接线154-156从用户节点接收业务。举例说，通过接线154-156与网络节点105耦合的用户节点，可以是同一类型或不同类型的，如ATM节点，IP节点，等等。本例假定，通过接线154和155的每一业务流，发往同一目的地网络节点服务的用户节点，而通过接线156的业务流，发往不同目的地网络节点服务的用户节点。据此，通过接线154和155提交的业务，能够用节点处理器151形成的同一数字通路包载运，而通过接线156提交的业务，必须由节点处理器151汇编在不同的数字通路包内。
在网络节点105，接口单元153从每一接线154-156接收业务流。据此，接口单元153应能与通过该接线提交的业务类型接口。举例说，接线154可与一IP网络或节点耦合，而接线155可与一ATM网络或节点耦合。因而，接口单元153的输出将与提交的业务类型有关。接着上述例子，与接线154耦合的接口单元153将因此而通过输出157向节点处理器151提交IP分组，而与接线155耦合的接口单元153将通过输出158向节点处理器151提交ATM信元。
下面还要更详细说明，数字通路包是在节点处理器151上形成的。在上面的例子中，至少一个数字通路包将在此根据接线157和158提交的输出来汇编，因为该两业务流是发往同一目的地网络节点服务的用户节点的。因此，节点处理器151能根据每个接口单元153提交而进入的业务流，识别目的地。此外，节点处理器151能对进入的业务流确定合适的目的地路由选择，以便，比如，能把进入的业务流，按确定的、发往同一目的地网络节点服务的用户节点来汇编数字通路包，然后，汇编一个或多个数字通路包来载运这些业务流。一旦节点处理器151已经从一个或多个接口单元153收到发往共同目的地网络节点的业务，便汇编一个或多个数字通路包，并通过接线152送至信号路由选择单元。例如，在一个光传输网络的实施例中，信号路由选择单元可以包括适当形式的电到光的信号变换能力以及某些路由选择能力。以WDM光网络为例，信号路由选择单元160的输出，可以是经一个或多个输出161-163发往其他网络节点的数字通路包，这些输出可以是WDM系统中独立的波长信道。
下面还更详细说明，在目的地网络节点，数字通路包的处理要能随后把业务分别路由至合适的用户节点。据此，按照本发明原理的数字通路包，虽然有能力载运包含不同类业务的有效负荷，从一个或多个用户送至一个或多个其他用户，但实际上只与单个目的地网络节点有关。下面就网络100(图1)给出本发明一个特定实施例的更为详细的说明。
与现有系统比较，该种分布的处理办法有许多涉及速度、灵活性、和可伸缩性的优点。特别是，因为数字通路包的处理保留在核心传送网络中的网络节点级，所以简化了数字通路包的处理。在现有系统，如SONET中，有效负荷的处理发生在核心传送级。因为有效负荷处理是高强度的处理器任务，所以现有网络的整体速度及通过量都受限制。与之相反，按照本发明原理，网络节点不处理通路包内的个别信元、分组、等等，所以在网络节点上实现更大的通过量，促进核心传送网络中高速的光传输。此外，因为目的地网络节点只需知道信息要发送至哪一个用户节点，简化了数字通路包内有效负荷的处理。然后，用户节点中的设备像从前一样，负责处理的业务依旧是其协议(例如，如果是ATM交换，便是ATM信元)的现有格式。这样，接入网络中的处理依旧与传统系统相同，从而避免在这些传统系统中作昂贵且复杂的硬件和软件的更改。
数字通路包的格式与功能
图3按照本发明原理，画出数字通路包的基本帧结构。更具体说，数字通路包200包括标题段201和有效负荷段202。在一个实施例中，数字通路包200有固定的大小。标题段201包括要在通路包级处理用到的信息，如，在核心传送网络内各网络节点105、110、115、和120(图1)间路由通路包的信息。下面还要更详细说明，标题段201还包括帮助处理有效负荷段内不同业务类型的信息，如，在服务于目的地用户节点和设备的目的地网络节点(即边缘网络节点)上，在收到这些信息后，有助于把不同业务路由至不同用户节点的信息。有效负荷段202载运不同类的有效负荷，包括按一种或多种协议格式化的信息。按照本发明原理的传送方案中，使用数字通路包200的优点之一，是因为业务格式没有改变，不要求更改现有的接入设备(如，ATM交换器，IP路由器，等等)，而代之以按其在数字通路包200内的现有格式载运。
如图3A所示，数字通路包200内的标题段201包括一OpticalLogical Channel Identification(光逻辑信道识别，OLCI)字段203，用于识别数字通路包200的源和目的地网络节点的地址。如图所示，按照本发明一个示例性实施例，OLCI字段203包括源边缘路由器地址(ERA)字段204和目的地边缘路由器地址205。这些地址分别识别汇编该数字通路包的源网络节点，以及接收并处理该数字通路包的目的地网络节点。目的地终端用户地址字段(EUA)206用于指示目的地址，或是接入网络(比如通过图2的接口单元153)内特定用户的标识符。在OLCI字段203和EUA字段206，填充数值的特定格式，由设计选定。
标题段201还包括通路包计数器字段(CC)207、有效负荷控制字段(PCF)208、和溢出字段(OVF)209。下面还要更详细说明，通路包计数器207用于处理部分单元信息(例如，被分散在多于一个数字通路包中的分组)。有效负荷控制字段208用于指示该有效负荷的特征，特别是该有效负荷内的业务单元数。有效负荷控制字段208的用法，将在下面结合本发明的特定示例性实施例，更详细地说明。
溢出字段209用于指示数字通路包是包含业务单元，如分组、信元等的完整传输还是部分传输。在一个示例性实施例中，溢出字段209考虑用三个数值，如下所示(参考分组，是指参考任何作为业务而发送的信息单元)：
OVF＝0 用于PCF＝0(例如信令通路包)，PCF＝1(例如有自由格式有效负荷的专用通路包)，和FCF＞1(与多个信息单元(如分组)共享的通路包，但没有部分的分组)的数字通路包。
OVF＝1 当PCF＝1并且数字通路包除包含其他分组外，还包含不完整的业务单元(如分组)时。
OVF＝2 当PCF＝1并且数字通路包包含不完整业务单元的剩余部分时。注意：如果一个业务单元超过两个数字通路包的大小，那么，包含业务单元第一部分的数字通路包，令PCF＝1和OVF＝1，而包含业务单元剩余部分的最后的通路包，将有PCF＝1和OVF＝2
按照本发明的一个示例性实施例，数字通路包可按三种不同方式传送业务。例如，数字通路包可按专用传送方式，其中，数字通路包只为单个终端用户载运业务，可按共享传送方式，其中，数字通路包为有共同目的地网络节点的一个或多个终端用户载运业务，也可按信令传送方式，其中，数字通路包的内容，可供由共同目的地网络节点服务的所有终端用户使用。图3B-3D按照本发明原理，画出该三种数字通路包的示例性实施例。更具体说，图3B画出专用传送的数字通路包，图3C画出共享传送的数字通路包，而图3D画出信令传送的数字通路包。为简明计，只详细说明图3A的数字通路包200与图3B-3D那些数字通路包之间的差别。
图3B的数字通路包220能对单个终端用户使用专用传送方式。在此情况下的有效负荷段222，由于在有效负荷段222内没有描绘功能要求，所以可以是自由格式的，例如由单个用户接收整个有效负荷。举例说，可以考虑，但不限于，该有效负荷可以包括流式传输的影像、实时影像、话音业务、或任何保持其本来形式的业务类型(即不要求用其他格式化操作，把该业务变换为诸如分组等另一种形式)。与数字通路包220的大小和有效负荷量有关，有效负荷222可以包括一些不用的部分。在一个实施例中，数字通路包的帧的大小是固定的，为125微秒。固定帧的大小，以及固定标题段内字段的大小，对其他功能是有帮助的，比如必要时的网络同步和时钟恢复。
还应指出，按照本发明的另一方面，基本上采取图3B数字通路包220形式的数字通路包，还能载运包含从一个或多个数字通路包溢出的“分组化”信息单元。特别是，数字通路包220的格式十分适合于传送部分的分组。与处理和汇集多个数字通路包传送的业务有关的具体细节，包括在下面图5B的论述中。
数字通路包220的有效负荷控制字段228置“1”时表示，该有效负荷段222载运一个单元的业务，且只专供一个终端用户使用。在本例中，溢出字段229置“0”时表示，有效负荷没有以部分信息单元形式溢出至其他数字通路包。这是因为有效负荷222被认为是自由格式的，例如持续的比特流、持续的帧传输、等等。但是，与被载运的业务类型有关，可能使用多于一个数字通路包来载运源的业务。这时，通路包计数器字段227有选择地用于指示有多少数字通路包覆盖该业务。
如前所述，目的地ERA字段225可能包括关于目的地或边缘网络节点的信息，以帮助数字通路包经过核心传送网络的路由选择。同样，目的地EUA字段226包括有助于通路包在边缘网络节点的描绘功能的信息，使有效负荷段222内的业务能路由至适当的目的地。特别是，对专用传送方式，目的地EUA字段226应设置为单个终端用户的地址。
图3C中的数字通路包240，能用于共享传送方式，把多个单元的不同类业务载运至一个或多个终端用户。在该类数字通路包中，有效负荷控制字段248置为“N”，这里N＞1，表示该数字通路包240包括送至一个或多个用户的N个业务单元。例如，有效负荷段242可以包括单个用户的N个分组，如图上画出的分组250-252，或在多个用户(当然是由同一网络节点服务)间分配的N个分组。举例说，可以用熟知的统计复用技术来处理多个用户间在有效负荷段242的共享有效负荷。再说一遍，与数字通路包240的大小有关，有效负荷段242可能包括一些不用部分。
数字通路包中业务单元如分组之间的描绘，能用多种不同途径达到。在图3C的示例性实施例中，可以在待描绘的两个相继分组之间插入一唯一比特模式255(例如，诸如用作HDLC标志的“01111110”)。
溢出字段(OVF)249和通路包计数器字段(CC)247的值置“0”，表示有部分分组不包括在该通路包内。处理部分业务单元的过程(例如，当某个分组大于数字通路包的剩余大小时，该分组的一部分将溢出至下一个数字通路包)将在下面图5B的论述中进一步详细讨论。
再次指出，目的地ERA字段245可能包括关于目的地或边缘网络节点的信息，以帮助数字通路包经过核心传送网络的路由选择。因为有效负荷包括一个或多个用户的多于一个业务单元，目的地网络节点因而必须在数字通路包内对有效负荷242进行某些处理，以便为个别业务单元确定适当的目的地的路由选择。据此，目的地EUA字段246被用于触发该种处理。更具体说，数字通路包240内的EUA字段246，将被置“0”(或某个规定的值)。在收到带有这种EUA值的数字通路包时，结合有效负荷控制字段＝N的值，目的地网络节点据此处理数字通路包，以确定适当的路由选择和/或发送该业务单元。在目的地网络节点的这种处理，在下面图6中再详细说明。
图3D画出用于信令传送方式的数字通路包260的帧格式。该种数字通路包可用有效负荷控制字段268的值识别。如图所示，有效负荷控制字段268的“0”值表示信令消息帧。因为这是与带有业务有效负荷的数字通路包相反的信令帧，所以通路包计数器字段267与溢出字段269都置为“0”。一个附加字段，即信令类(ST)字段270，也对包含在数字通路包内的消息信令类型提供识别。如图3D所示，保留有效负荷段262，供与信令要求有关的其他用途，下面还要进一步说明信令要求。可以根据与被传送的信令消息类型有关的规定方案，设置该字段的值。
再次指出，目的地ERA字段265可能包括关于目的地或边缘网络节点的信息，以帮助数字通路包经过核心传送网络的路由选择，而在信令类型数字通路包的情况下，目的地EUA字段266的“0”值(或某个其他规定的值)，表示该通路包用于网络节点级的信令。其他另外的实施例也按这里论述考虑。例如，当目的地ERA字段265和目的地EUA字段266用于在源与目的地网络节点之间建立波长连接等等时，目的地ERA字段265和目的地EUA字段266可以有与上述不同的数值。一部分这些另外的实施例，在下面更详细说明。
应当指出，按照本发明原理，数字通路包的使用，在支持不同信令方式上提供重大的好处。例如，前述图3D中通过使用数字通路包260而提供的信令能力，是在核心传送网络的网络节点级的信令。据此可以预见该种数字通路包的用处，它可以在网络节点间建立波长信道连接，为路由载运业务的数字通路包建立路径。
按照本发明的另一方面，数字通路包还能支持另一种信令方式。例如，一旦建立从源到目的地用户的路径，在用户网络设备中的信令方案能通过传数字通路包而获得支持。更具体说，具有图3C所示格式的数字通路包，能用于支持用户节点间的该种信令形式。在此情况下，数字通路包240(图3C)有效负荷段242内N个单元的业务，可以是供每个终端用户设备按特定协议使用的信令消息。在一个例子中，用户节点可以是使用熟知的SS7信令方案的交换节点。在此情况下，数字通路包有效负荷内的各个业务单元，可以是SS7信令消息，用于执行诸如呼叫建立、呼叫撤消等等功能。
数字通路包的形成、编址、和处理
一般说，数字通路包的路由和处理，是包含在OLCI字段中的编址信息的一种功能。已经说明，数字通路包是在网络节点级编址的。就是说，数字通路包只包含发往单一网络节点服务的一个用户或各用户的信息。例如，数字通路包可以把源网络节点服务的许多用户信息的复用信息，在一可用波长上传送至目的地(或边缘)网络节点服务的一个或多个用户。在光WDM领域，本发明的这一方面有助于请求式的带宽分配。就是说，特殊的波长不一定是专用的资源，而是可分配的，只要数字通路包已汇编并可在源与目的地网络节点之间传输。
现在说明，在源和目的地上数字通路包的处理，以及在这两者间的路由选择。一般说，用户节点把比如分组等业务单元提交网络节点。在确定该业务发往的目的地之后，网络节点然后确定传送该业务的路由路径。数字通路包由网络节点汇编(如，基于处理器的任务)，把分组包括在数字通路包内。
在第一用户节点提交业务时，网络节点还可以把别的业务包括在同一数字通路包之内，只要该业务发往同一目的地网络节点服务的用户。进入网络节点的业务可按先到先服务原则包含在数字通路包内，不管优先权，也可按优先权包含在数字通路包内。一般说，把业务组合进数字通路包内的特定实施办法，由设计选择，并能用熟知算法及技术获得。
如前所述，在数字通路包内，各业务单元如分组之间的描绘，能用多种不同途径获得。如图3C中所说明，网络节点可以在待描绘的两个相继分组之间插入一唯一比特模式(例如标志)。如果想用同步传送方式，那么，数字通路包能由网络节点根据帧间隔发送，使数字通路包由网络节点释放，而不管每个数字通路包是否有满的有效负荷。对诸如图1网络100的光网络，则假定网络节点包括适当的光发送设备，比如电到光的变换能力等，把数字通路包以光的形式发送。于是，数字通路包在系统的特定波长信道上传送。
当业务单元的大小，如分组的大小，导致一个分组不能完全驻留在一个数字通路包内时，该分组可以用两个或更多数字通路包传送，因为数字通路包提供溢出能力。重新汇编已被分段的分组，依旧由目的地网络节点和目的地终端用户设备负责。
已经说明，把业务单元加载在数字通路包内的实际实施办法，由设计选择。但是在某种程度上，业务类型可能支配数字通路包使用的有效负荷格式类型。例如，比如在专用或共享数字通路包中，IP分组和ATM信元有类似的特性，可以用相同有效负荷格式传送。从TDM干线来的话音业务，也可以或者作为分组(经过在源的装置上变换之后，如以IP上的话音形式，或ATM上的话音，等等)，或者直接作为TDM话音抽样，加栽在数字通路包上。前一情况是作为正规分组处理(类似于IP分组)，后一情况是按有自由格式有效负荷(如PCF＝1)的数字通路包处理。自由格式有效负荷也适用于载运DS1、DS3、和各种SONET资费业务。
图4按照本发明原理，画出在源的网络节点上形成数字通路包的一个示范过程。本例假定，在源与目的地网络节点间建立连通性的过程，如波长连接等等，在源网络节点执行下述汇编过程之前，已经存在。涉及网络节点间建立路径的具体细节，下面还要进一步讨论。
如图4所示，在步骤280，网络节点从终端用户接收一业务单元。该网络节点此后将称为源网络节点。然后，在步骤281，源网络节点把业务单元存储在缓存器内，该缓存器专供提交业务单元的终端用户使用。回头参考图2，缓存器可与各接口单元153联结，例如，为每个终端用户送来的业务服务的接口单元。缓存器还与准备发送至目的地网络节点的数字通路包链接，该目的地网络节点服务于该目的地终端用户。在步骤282，源网络节点确定，该业务单元是否可按自由格式有效负荷的格式发送至单个目的地终端用户。如果是，则在步骤283，该数字通路包用该业务单元和适当的标题信息(如，PCF＝1，CVF＝0，及可用的CC)汇编。如果否，那么在步骤284，网络节点确定，发往已识别的目的地网络节点的下一个数字通路包，是否有足够的空间容纳整个业务单元。如果是，那么在步骤285，把该业务单元连同适当的标题信息(如，OVF＝0，CC＝0，而PCF则按通路包内分组的数目)包括在下一个数字通路包内。
如果在步骤284中确定空间不够，那么如步骤286所示，把该业务单元包括在不包含其他业务单元的另外的数字通路包内。如果步骤287确定，该业务单元完全在该数字通路包之内，那么，按步骤288汇编该数字通路包。如果不是，如步骤287确定，例如该业务单元要溢出至一个或多个另外的数字通路包，那么，溢出部分被包括在随后不包含其他业务单元的数字通路包内，如步骤289所示。在后一种情况，载运该业务的各个数字通路包的标题信息要作相应修改。例如，对第一个和中间的数字通路包(即除了包含业务最后部分的数字通路包以外的所有数字通路包)，PCF＝1，OVF＝1，而CC值依照相应的数字通路包号码调整(如，第一通路包CC＝1，第二通路包CC＝2，余类推)。载运分段业务的最后的数字通路包将有PCF＝1，OVF＝2，和CC＝N，这里N是最后数字通路包的号码。
图5A和5B按照本发明原理，以简化流程图的形式，画出路由数字通路包的一个示例性实施例。为了更完整地理解本发明，示于图5A和5B的路由选择过程，将参照网络100(图1)的各个方面及图3A-3D不同数字通路包的帧结构。本例假定，网络节点105已经从一个或多个用户节点106-108收集业务，这些业务发往网络节点110服务的用户节点111-113。本例将给出各种不同情况。因为网络100是基于WDM的光网络，因此假定网络节点105、110、115、和120都包括适当的光到电和电到光的信号变换和处理能力。
如前所述，网络节点105汇编的数字通路包的格式，基本上如图3A所示。后续网络节点在收到网络节点105发送的数字通路包(步骤300)时，在步骤301检验可用的OLCI字段(如图3A中目的地ERA字段205)，以确定适当的目的地网络节点。如果接收数字通路包的网络节点确定本网络节点不是目的地网络节点，那么在步骤302检验路由选择表，以确定对应于目的地网络节点的外向的波长信道。如有必要，根据从路由选择表检索的信息，在步骤303中更新数字通路包的OLCI字段。路由选择表的用途，在下面再详细说明。然后，如步骤304所示，该中间网络节点把数字通路包发送至下一个网络节点。
如果接收该数字通路包的网络节点确定本网络节点就是目的地网络节点，那么，该目的地网络节点通过图5B连接符305指出的各步骤继续进行，以确定对接收的数字通路包的适当处理方法。如图5B步骤310所示，首先检验有效负荷控制字段。如果PCF＝0，那么按步骤311，检验溢出字段(OVF)，看其值是否为“0”。如果否，那么因为当PCF＝0时，预计溢出字段(OVF)应为“0”，所以在步骤312可以采取适当的错误通知和/或补救措施。该类补救措施之一，可以是例如重发。如果OVF＝0，那么在步骤313检验通路包计数器字段(CC)，看其值是否为“0”。如果否，因为预计通路包计数器字段(CC)应为“0”，所以在步骤314可以采取适当的错误通知和/或补救措施。如果CC＝0，那么，数字通路被发送作为信令通路包处理，如步骤315所示。
在步骤310，如果有效负荷控制字段(PCF)不等于“0”，那么网络节点在步骤320检验是否“PCF＝1”，“PCF＝1”表明该数字通路包或者是，例如送至该网络节点服务的单个用户或网络的专用通路包，或者是有部分分组的通路包。如果有效负荷控制字段(PCF)不等于“1”，表明数字通路包包括一个或多个用户的多个信息单元，于是如步骤323所示，检验溢出字段(OVF)，看其值是否为“0”。如果否，那么因为当有效负荷控制字段(PCF)不等于“1”时，预计溢出字段(OVF)应为“0”，所以如上述那样，在步骤324可以采取适当的错误通知和/或补救措施。如果在步骤323，OVF＝0，那么在步骤325检验通路包计数器字段(CC)，看其值是否为“0”。如果否，那么因为当OVF＝0时，预计通路包计数器字段(CC)应为“0”，所以如上述那样，在步骤326可以采取适当的错误通知和/或补救措施。如果在步骤325，CC＝0，那么，对有效负荷内多个信息单元的描绘，由图6的处理接续(由连接符350表示)。
如果步骤320中PCF＝1，那么步骤321检验溢出字段(OVF)。如果OVF＝0，那么该数字通路包载运专用终端用户的自由格式有效负荷，转至步骤322处理。前面已经指出，该种有效负荷一般不在目的地网络节点内处理，而是从数字通路包中抽出有效负荷并按它现在的本来形式发送至终端用户，然后由终端用户处理。
如果在步骤321，溢出字段(OVF)不等于“0”，那么，步骤330检验是否OVF＝1，OVF＝1表明存在部分信息单元，例如部分分组。如果是，那么步骤331检验通路包的计数器字段(CC)。如果CC＝1，那么该数字通路包是第一个数字通路包，它包含部分信息单元如分组的第一部分，该第一分组被存储起来以便处理，如步骤332所示。当通路包计数器字段(CC)在步骤331中不等于“1”，那么，数字通路包包括了分组的后续部分，该后续部分被存储起来以便处理，如步骤333所示。如前所述，应当考虑到，一个单元信息，如一个分组，不一定适合放在单个数字通路包内。据此，应当用多个数字通路包来载运该有效负荷，并且用通路包计数器字段(CC)来指示包含该有效负荷的通路包顺序。例如，CC＝1的数字通路包是第一数字通路包，CC＝2是第二数字通路包，余类推，直至CC＝N，这里N是载运分段有效负荷的最后通路包。为便于识别该最后的数字通路包(CC＝N)，溢出字段(OVF)的值设定为“2”。当在步骤334确定OVF＝2时，该最后分组在步骤336处理，并且，连同该分组在步骤332和333存储的其他部分，整个分组然后转交图6所示步骤(步骤350)处理。如果溢出字段(OVF)不等于“2”，那么因为在本示例性实施例中，预计溢出字段(OVF)应有值“0”、“1”、或“2”，所以如上述那样，在步骤335可以采取适当的错误通知和/或补救措施。
在另一个实施例中，可以考虑，一旦目的地网络节点已经从多个数字通路包收集到该分组，那么，根据载运该分组各个部分的数字通路包标题内终端用户的地址信息，能够把该分组直接发送合适的终端用户。
在数字通路包的有效负荷包括多于一个信息单元，即PCF＞1(步骤323-326、350)的情况下，因为该业务可能有不同的格式并送至多个用户，所以目的地网络节点必须进行某种处理，在数字通路包有效负荷部分之内描绘各个信息单元。在一个实施例中，这种不同类混合可能包括不同的业务类型(如，IP的、ATM的、等等)，送至不同用户或接入网络。另一个例子可以是同一类型的业务(如ATM)，但送至与同一网络节点耦合的不同用户或ATM接入网络。据此，描绘是必须的，以便数字通路包内的有效负荷能有效地路由至合适的终端用户目的地。为便于这种描绘，能够利用数字通路包有效负荷内各业务单元之间的所谓边界，以便例如识别独立的ATM信元、IP分组、等等。但是，各业务单元一旦由网络节点发送用户或接入网络，各业务单元的实际处理，依旧由用户(或接入网络)负责。图6画出一个这种描绘的实施例，用于在发送至指定目的地用户之前，对数字通路包内各信息单元进行描绘。
如图6所示，在由更早说明的处理步骤产生的步骤350中，目的地网络节点接收数字通路包。作为识别各独立业务单元间边界功能的描绘，在步骤401进行。已经说明，作为源网络节点算法的一部分，是组合数字通路包有效负荷段内各业务单元，源网络节点可以在有效负荷段内每个业务单元间，插入一唯一的数字标记或“边界标志”。举例说，该唯一标记可以是一字节，如“01111110”。当目的地网络节点识别该边界标志时，便认为它是两个业务单元的边界(如两个分组，两个信元，等等)。本领域熟练人员当然知道，存在其他合适的另外的方式，可以描绘有效负荷的“边界”。例如，作为新的业务单元的开始，边界识别可以是读取/识别OLCI字段的一种功能。另外，固定通路包的大小也可以提供一种方法来描绘业务单元间的边界。据此，这里画出并说明的实施例，意在示例而非任何方式的限制。
在步骤402，产生有效负荷内容的n个副本并过渡到步骤403，在步骤403，从n个副本中的每一个，选出每个对应的业务单元(如分组，信元，等等)。选出的业务单元的第一副本(副本1)送至第一子过程，同一业务单元的第二副本(副本2)送至第二子过程，余类推，直至同一业务单元的第n副本(副本N)送至第n子过程。应当指出，n代表不同的协议数，能被与核心传送网络连接的各个接入网络和用户所支持。对于本示例性例子，假定第一子过程对应于熟知的基于ATM的接入网络而第二子过程对应于熟知的基于IP的接入网络。但是，本领域熟练人员当然知道，其他协议格式，例如，包含在存储桶的SONET帧，来自无线电终端点的分组，TDM抽样等等，也能够结合本发明原理使用。
如图所示，在步骤403选出的第一业务单元的第一副本，送至步骤404，在步骤404，完成熟知的ATM信元描绘功能，确定该第一业务单元是否为ATM信元。例如，步骤404可以包括作出该业务单元是ATM信元的假定，然后根据在ATM信元标题信息中通常预期应有的内容，执行ATM信元描绘(用熟知的技术)。例如，该步骤可以包括，确定ATM信元标题内容的CRC检验，并把结果与该ATM信元标题内包含的CRC字段比较。如果确信第一业务单元不是ATM信元，那么，在步骤406进行检验，确定该业务单元是否被n个子过程的任一个所识别。虽然这一步在流程图中被简化，但本领域熟练人员显而易见，这种检验必然涉及在其他各子过程相同步骤的每个结果的基础上，作出某种或某些判定。因此，为适应这一检验，可能要求适当的延迟和缓冲。
如果该业务单元没有被n个子过程的任一个所识别，那么，在步骤407，呼出异常处理例行程序并由网络节点执行，采取例如适当的补救行动。举例说，如果某业务单元没有被n个子过程的任一个所识别，那么可以考察两种可能性。首先，可能存在一种业务单元，与该业务单元相关的协议不为目的地网络节点所识别。另一种可能性是某些业务单元在传输和/或处理时被破坏。补救行动可以包括，但不限于，请求重发整个或部分数字通路包，或整个数字通路包作废(转储方式)。特定的实施办法留给系统和网络的设计者。
如果步骤406确定，该第一业务单元已被n个子过程之一识别，那么，处理前进至步骤410，该步骤检验数字通路包中是否有附加的业务单元。如果是，那么重复步骤403开始的过程。如果否，那么等待接收下一个数字通路包(步骤400)。如果第一业务单元被识别为ATM信元，网络节点在步骤408读取并把该ATM信元发送适当的用户(或ATM接入网络)。例如，发送操作可以用ATM信元标题内的VPI/VCI字段完成。在把ATM信元发送适当终端用户之后，步骤409把该ATM信元从数字通路包中删除。然后，ATM信元的正常处理(如，就硬件和软件方面)，如，分段合段，信元排序，等等，由该ATM信元被路由到达的终端用户或接入网络负责。然后，如前所述，处理前进至步骤410，确定是否存在附加信息单元。
对其他子过程的每一个，执行相同的步骤。例如，第二子过程(副本2)包括用于基于IP网络的相同步骤，为简明计，不再细述。特别是，步骤411-414与第一子过程(副本1)的步骤404-409，除业务单元类型(如，IP分组代替ATM信元)及其处理外，是相同的。但是，在描绘和确定业务单元是否为IP分组时，本领域熟练人员应当清楚用IP分组标题信息取代ATM信元标题信息的差别。此外，本领域熟练人员应当熟悉IP分组中标题信息的类型，并用之确定终端用户的目的地，以便路由该IP分组，等等。
数字通路包的路由选择
数字通路包的路由选择，是作为编址信息的一种功能而出现的。当数字通路包在源与目的地之间的传送涉及中间网络节点时，用路由选择表有助于路由选择过程。例如，网络节点采用一个查阅表，根据OLCI编址，确定进来的数字通路包是否发往本网络节点和本网络节点服务的用户，或者该数字通路包是否需要由本中间网络节点再路由至另一个网络节点。如果是前者，则网络节点对数字通路包进行高级处理，抽出并发送有效负荷至本网络节点服务的一个或多个用户，这一点下面还要更详细说明。然后，有效负荷中的业务(如分组，信元，等等)在终端用户的设备或网络上，按终端用户设备或网络规定的协议就地处理。如果是后者，网络节点按路由选择表把整个数字通路包发送下一个网络节点。因此，在中间网络节点，不读取或修改数字通路包的有效负荷，从而减少了在核心网络级的处理。
图7举出两个表的例子，网络节点能够保持该两个表，以促进路由选择的处理。表1是识别如下字段的路由选择表：进入的OLCI 501；进入波长502(如果是WDM)；目的地网络节点503；外向的波长504(如果是WDM)；和外向的OLCI 505(如果改变OLCI，则在下面说明)。网络节点在收到数字通路包时，查阅其路由选择表，(根据OLCI)识别该数字通路包是否：1)终止在本网络节点(如在第二项指出的情形，其中的外向信息没有填充)；或者2)通过路由选择表指定的外向波长，路由至另一个网络节点。表2是用户激活表，由每个网络节点保持，指明哪一个网络节点为哪一个用户节点服务。在本示例性实施例中，表2包括终端用户字段551、网络节点字段552、和“激活/不激活”字段553，“激活/不激活”字段553用于例如证实该用户节点是否已经激活，比如能发送和接收业务。应当指出，这些表意在示例而非任何限制。
按照本发明的另一方面，数字通路包通过中间节点的路由选择，能够以多种不同办法实现，每一种都涉及处理活动在网络节点间的不同分布。在某特定中间网络节点的处理量，部分地由中间节点是否要存取数字通路包的标题信息而修改其内容决定。
例如，在一个实施例中，源网络节点可以把目的地网络节点的地址放在目的地ERA字段205内(图3A)。在此情况下，中间网络节点要检验它的路由选择表(如图7的表1和2)，在确定该数字通路包是编址至不同的网络节点和用户时，还要按它的路由选择表建立的条目发送该数字通路包。因为目的地ERA字段205包含目的地网络节点的地址，故中间网络节点没有必要修改该地址字段。
在另一个示例性实施例中，源网络节点只把下一个网络节点的地址放在目的地ERA字段205内(图3A)，比如逐个节点地路由。在收到数字通路包之后，中间网络节点检验它的路由选择表(如图7的表1和2)，以确定哪一个节点为指定的用户服务。然后，在此情况下的中间网络节点将更新目的地ERA字段，指出下一个网络节点的地址。因此，第一种办法对中间网络节点要求较少的处理，对某些应用和服务是可取的。以上例子仅在于举例说明，因为特定的方法可以由设计选择。据此，其他方法对本领域熟练人员是显而易见的，也是本文的论述考虑到的。
按照本发明的另一方面，数字通路包能够用于除载运有效负荷供终端用户处理以外的用途。例如，当没有来自终端用户的可用数据时，或当没有数据在特定波长上发送时，可以发送带有通用OLCI的“空”通路包，以便在连接的各网络节点间维持传输的同步化。数字通路包也可以用于传送维护信息、运行信息、和性能监控信息。
按照本发明的又一方面，以数字通路包为基础的传送方案，能在核心传送网络级用于促进请求式的路由选择。具体说，信令类型的数字通路包，可用于促进源与目的地网络节点间光逻辑信道(OLC)的建立。本发明的本方面，能使带宽的管理具有灵活性，就是说，能按照要求的带宽、可用性、等等，跨越不同波长信道路由数字通路包。
更具体说，源网络节点响应终端用户的连接请求，检验到达目的地网络节点的某一波长信道是否存在，以及该波长信道是否有足够容量支持该请求。如果有足够容量的到达目的地网络节点的波长信道已经建立，那么，将用同一连接传送新的业务。此外，如果有多个数字通路包正被路由至目的地网络节点，那么，源网络节点将把新的业务包括在这些数字通路包内。
如果没有可用的，那么，源网络节点启动请求连接至目的地网络节点的过程。更具体说，可用信令型通路包来促进该过程。如前所述，信令型通路包(见图3D)包括信令型(ST)字段270。在一个示例性实施例中，ST字段270的使用如下：
ST字段 信令命令/消息
    1 请求建立OLC(OLCSR)
    2 发送OLC请求(OLCRF)
    3 响应OLC请求(OLCRR)
    4 请求断开OLC(OLCDR)
    5 响应OLC断开请求(OLCDRR)
    6 对OLCSR的确认(AOLCSR)
    7 对OLCSR的否定确认(NOLCSR)
    8 查找存储桶(DB)
    9 响应查找存储桶(DBR)
为简化说明，上述信令型(ST)字段的用途，除非另外指出，将在图3D的数字通路包帧格式中说明。含有ST＝1(OLCSR)的数字通路包由源网络节点发送，请求在目的地网络节点为一个或多个终端用户的会话建立光逻辑信道(OLC)。在一个示例性实施例中，目的地ERA字段265(图3D)设定为下一个网络节点，该网络节点有一波长信道与源网络节点连接。目的地EUA字段266保持不变并包含目的地网络节点的地址。这一点与载运有效负荷的数字通路包相反，该种数字通路包的EUA字段设定为终端用户地址。当下一个网络节点收到OLCSR时，它寻找可用带宽并寻找下一个中间的或目的地网络节点来发送该OLCSR。
找到后，该中间网络节点便以ST＝2(OLCRF)产生一数字通路包，并把已找到的网络节点地址添加到它的路由选择表上(比如图7表1的一种)。然后，把已找到的网络节点地址(即下一个网络节点)添加到该OLCRF数字通路包中的目的地ERA字段265。目的地EUA字段266照旧，即包含目的地网络节点地址，如原先OLCSR请求所示。然后，把OLCRF数字通路包发送至该下一个网络节点，该过程继续进行，直至到达目的地网络节点。
在过程继续进行，且ST＝1的数字通路包正通过网络传送时，各个网络节点按照该请求是否起作用，提供确认或否定的确认。例如，在收到OLCSR消息时，某网络节点向始发网络节点发送的响应不外：1)确认该请求已经收到且将起作用，例如，发送ST＝6(AOLCSR)的数字通路包；或2)发送否定的确认，例如，发送ST＝7(NOLCSR)的数字通路包，表明该请求将不起作用。不起作用的原因可能涉及节点上处理资源的问题，或其他原因。
一旦数字通路包到达它的目的地网络节点(即，当目的地ERA字段265与目的地网络节点相同时)，用与原先收到该OLCSR数字通路包的波长信道相同的一套链接波长信道，把ST＝3(OLCRR)的数字通路包发回源网络节点。因此，OLCRR消息包括关于实际波长分配、连接、等等信息(即路径建立信息)。也可以用OLCRR消息传递为什么不能按请求建立连接的信息，例如带宽的不可用性信息。
类似地，每个中间网络节点也能以OLCRR消息(ST＝3的数字通路包)响应始发网络节点，表明路径的波长连接等等已连接至包括该中间路由器，因而对回到源网络节点的路由路径提供累积的信息。
所有网络节点都持有各个网络节点服务的终端用户清单，所以，当某个特定终端用户的连接请求到达时，网络节点能够确定该OLCSR数字通路包应发送哪一个网络节点。已经说明，该清单可以取图7表2的形式。一旦在源与目的地网络节点之间建立了光逻辑信道(OLC)，那么，如更早的说明所述，能够发送载运终端用户连接请求的有效负荷的数字通路包。
上述波长建立过程，同样可用于终端用户之间面向连接的与无连接的两种会话。终端用户节点间的信令，在与这些终端用户节点有关的网络节点之间已经建立光路径之后才出现。
一旦不再需要光逻辑信道(OLC)，便发送ST＝4(OLCDR)的信令型数字通路包，请求断开该OLC。源与目的地网络节点二者之一，都能决定不再需要该连接，并请求断开。当这种请求到达时，发送ST＝5(OLCDRR)的数字通路包，作为该请求已被确认的指示。当中间网络节点收到OLCDRR数字通路包时，这些中间节点从它们的路由选择表中删除该OLC连接。
按照本发明的另一方面，可以发送查找存储桶(DB)来找出与网络节点连接的终端用户。更具体说，把ST＝8(DB)的数字通路包发送至特定网络节点，表示始发网络节点希望收集该网络节点的终端用户地址，如基于IP的终端用户的IP地址。图8以数字通路包600为例，说明查找存储桶如何格式化。在OLCI 601中的目的地ERA字段(未画出)包括要询问的特定网络节点的地址。当然，在OLCI 601中的源ERA字段(未画出)包括始发网络节点的地址。作为响应，特定网络节点向始发网络节点发送的响应，包括与它连接的所有终端用户的地址。该响应的形式是ST＝9(DBR)的数字通路包。又，OLCI611中的源和目的地ERA字段供识别之用。数字通路包610的后继字段，可以用来包括按说明格式的终端用户地址617，如图8所示那样。
按照本发明的另一方面，通过用数字通路包传送信息，不同类系统可以按更简单和较不昂贵的方式进行网络互联。图9画出一种简化的网络700，包括区域701和702，各有各自的网络和子网络。各区域可以是在物理上和逻辑上有区别的网络，并且各区域可以根据地理或物理的考虑(城市，商业，等等)、拓扑的考虑(如，城域网(MAN)，局域网(LAN)，广域网(WAN)，等等)、网络结构和运行的考虑(如，业务模式，容量，等等)，诸如此类。对本例，区域701和702假定是独立的网络。每一区域可以支持不同的子网络，例如基于路由器的网络(如区域701中的路由器713-716和702中的路由器722-726、731)、基于交换器的网络(如区域701中的交换器711-712和区域702中的交换器721、727-730)，等等。这样，可以在每个区域701和702中支持多种业务类型，例如基于分组的业务、基于ATM信元的业务，等等。
通过用数字通路包传送不同类的业务，可以按非常简单和低成本的方式支持区域间的传送。更具体说，区域701包括网络节点710和区域702包括网络节点720，两者都能按照前述本发明原理处理数字通路包。网络节点710和720在各自区域内，把各个节点、网络、子网络等提交的业务格式化为数字通路包，用区域间链路750在区域701与702之间传送这些数字通路包，然后，处理并路由这些通路包业务至每个区域内指定的节点、网络、和子网络。于是，区域内业务的传送依旧同前(如，按照传统的系统)，而区域间业务的传送可以按照本发明原理，用数字通路包。
因此，区域间的业务传送，能以更好地利用带宽、容量、资源等等方式实现。因为每个区域的任何节点没有必要装备处理数字通路包的设备，这种解决办法还是廉价的。已经说明，传统的系统仍旧可以在不同的区域内使用。此外，区域间的链路，如链路750，通常比区域701和702内的区域内链路更昂贵。可能要求以另外的方式支持区域701与702间业务传送的区域间连通性，因使用数字通路包在区域间传送而减轻，从而降低区域间业务传送的费用。
在看了前面的说明后，本领域熟练人员易见，存在本发明的许多变化和别的实施例。因此，应当认为本说明仅是示例性的，为的是向本领域熟练人员指出实现本发明的最佳方式，而不试图举出本发明的所有可能形式。还应指出，所用的语言是描述性语言而不是限制性语言，结构的细节可以变化但基本上不偏离本发明的范围。所有根据所附权利要求书范围的变化的独占使用被保留。

Claims (15)

1.一种在通信网络中传送信息的方法，该通信网络有互连的网络节点和与网络节点耦合的一个或多个用户节点，该方法包括：
在第一网络节点形成数字通路包，该数字通路包能载运包含按一种或多种协议格式化信息的有效负荷；
通过该通信网络路由该数字通路包；
在第二网络节点接收并处理该数字通路包；和
把有效负荷路由至第二网络节点服务的一个或多个用户节点，其中的有效负荷包含的信息，只供第二网络节点服务的一个或多个用户节点使用。
2.按照权利要求1的方法，还包括步骤：在该一个或多个用户节点上处理按一种或多种协议格式化的信息。
3.按照权利要求1的方法，其中的有效负荷，包括有一个或多个业务单元的不同类的有效负荷，这些业务单元选自一组业务单元，包括：异步传递模式(ATM)的信元、互联网协议(IP)分组、视频比特流、实时影像比特流、话音业务流、时分复用(TDM)抽样、SONET帧、DS-n信号、这里n是整数，以及按规定信令方案的信令消息。
4.按照权利要求1的方法，其中的数字通路包，是作为在网络节点间建立通信连接的信令型通路包而形成的。
5.按照权利要求1的方法，其中的数字通路包，是作为在用户节点间建立通信连接的信令型通路包而形成的。
6.按照权利要求1的方法，其中形成的步骤，包括形成固定大小的数字通路包。
7.按照权利要求1的方法，其中的数字通路包，包括一标题段和一有效负荷段。
8.按照权利要求7的方法，其中的通信网络是光通信网络。
9.按照权利要求8的方法，其中的标题段包括一光逻辑信道识别(OLCI)字段，用于识别数字通路包的目的地。
10.按照权利要求7的方法，其中的标题段还包括一有效负荷控制字段，用于指示数字通路包有效负荷段的内容，是否专供单个用户节点使用。
11.按照权利要求7的方法，其中的标题段还包括一有效负荷控制字段，用于指示数字通路包有效负荷段的内容，是否供同一网络节点服务的两个或更多用户节点使用。
12.按照权利要求9的方法，其中的OLCI字段，包括网络节点目的地址和用户节点目的地址，其中的网络节点目的地址对应于第二网络节点，而其中的用户节点目的地址对应于第二网络节点服务的用户节点。
13.按照权利要求12的方法，其中数字通路包的路由选择，是作为OLCI字段中目的地址的一种功能而执行的。
14.通信网络中传送信令信息的一种方法，该通信网络有互连的网络节点和与网络节点耦合的一个或多个用户节点，该方法包括：
a)在第一与第二网络节点间建立通信连接，步骤是
1)在第一网络节点形成第一数字通路包，该第一数字通路包包含在第一和第二网络节点间建立路由的信令信息，
2)通过该通信网络路由第一数字通路包，和
3)在第二网络节点上接收并处理该数字通路包，据此建立通信连接；和
b)在第一与第二用户节点间建立信令连接，该第一用户节点与第一网络节点耦合，而该第二用户节点与第二网络节点耦合，建立信令连接的步骤是
1)在第一网络节点形成一数字通路包，该数字通路包包含由第一用户节点提交的一个或多个信令消息组成的有效负荷，
2)通过该通信网络路由该数字通路包，
3)在第二网络节点上接收并处理该数字通路包，和
4)把该一个或多个信令消息路由至第二网络节点服务的第二用户节点，以便在第一与第二用户节点间建立信令。
15.一种在通信网络中传送信息的系统，该通信网络有互连的网络节点和与网络节点耦合的一个或多个用户节点，该系统包括：
在第一网络节点，
处理器，用于形成能载运有效负荷的数字通路包，该有效负荷包含按一种或多种协议格式化的信息，和
路由选择单元，把该数字通路包路由至第二网络节点；和在第二网络节点，
处理器，用于接收和处理该数字通路包，并把有效负荷路由至第二网络节点服务的一个或多个用户节点，其中的有效负荷包含的信息，只供第二网络节点服务的该一个或多个用户节点使用。
CN01133988.8A 2000-08-22 2001-08-21 光波通信网络中传送多种协议格式的系统和方法 Pending CN1339890A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/643,203 2000-08-22
US09/643,203 US7139270B1 (en) 2000-08-22 2000-08-22 Systems and method for transporting multiple protocol formats in a lightwave communication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1339890A true CN1339890A (zh) 2002-03-13

Family

ID=24579788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN01133988.8A Pending CN1339890A (zh) 2000-08-22 2001-08-21 光波通信网络中传送多种协议格式的系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7139270B1 (zh)
EP (1) EP1182828A1 (zh)
JP (1) JP2002111741A (zh)
CN (1) CN1339890A (zh)
CA (1) CA2351130A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016184345A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for photonic switching
CN106170023A (zh) * 2016-08-31 2016-11-30 网宿科技股份有限公司 一种网络资源的处理方法、装置、系统以及服务器
CN108709716A (zh) * 2018-07-18 2018-10-26 武汉驭光科技有限公司 基于二维或多维光通路选择技术的光学滤波与检测装置及方法
CN110082349A (zh) * 2019-02-01 2019-08-02 南京师范大学 一种基于olci的内陆富营养化湖泊水体蓝藻生物量比例遥感估算方法
CN110138418A (zh) * 2019-05-30 2019-08-16 磐基技术有限公司 一种支持多用户同时接入的有线通信装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7366179B2 (en) * 2002-06-21 2008-04-29 Adtran, Inc. Dual-PHY based integrated access device
US20040131072A1 (en) * 2002-08-13 2004-07-08 Starent Networks Corporation Communicating in voice and data communications systems
JP2004186850A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Nec Infrontia Corp 無線ネットワークサービス提供方法、および、無線ネットワークシステム
US20040117499A1 (en) * 2002-12-13 2004-06-17 Bo Liu System and method for detection of delineation of data units for a communication element
US8014321B2 (en) 2004-10-22 2011-09-06 Microsoft Corporation Rendezvousing resource requests with corresponding resources
US8095600B2 (en) 2004-10-22 2012-01-10 Microsoft Corporation Inter-proximity communication within a rendezvous federation
US20110082928A1 (en) 2004-10-22 2011-04-07 Microsoft Corporation Maintaining consistency within a federation infrastructure
US20060090003A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Microsoft Corporation Rendezvousing resource requests with corresponding resources
US8549180B2 (en) 2004-10-22 2013-10-01 Microsoft Corporation Optimizing access to federation infrastructure-based resources
US8090880B2 (en) 2006-11-09 2012-01-03 Microsoft Corporation Data consistency within a federation infrastructure
US8392515B2 (en) * 2004-10-22 2013-03-05 Microsoft Corporation Subfederation creation and maintenance in a federation infrastructure
US8095601B2 (en) * 2004-10-22 2012-01-10 Microsoft Corporation Inter-proximity communication within a rendezvous federation
KR100594773B1 (ko) * 2004-12-20 2006-06-30 한국전자통신연구원 다중 네트워크 인터페이스를 가진 노드의 이기종 네트워크연동 방법
US8149797B2 (en) * 2006-06-30 2012-04-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Visualization of RF neighbor correlation in a single view
JP4704316B2 (ja) * 2006-10-31 2011-06-15 日本電信電話株式会社 光伝送システムおよび方法
US8687624B2 (en) * 2008-02-13 2014-04-01 Cisco Technology, Inc. Apparatus and method to handle dynamic payloads in a heterogeneous network
US9225656B2 (en) * 2011-02-07 2015-12-29 Brocade Communications Systems, Inc. Quality of service in a heterogeneous network
CN104639507B (zh) * 2013-11-13 2018-04-24 中国科学院声学研究所 一种异构网络间的承载协议报文数据传输方法及系统
JP5725242B1 (ja) * 2014-06-04 2015-05-27 ソニー株式会社 送信装置及び送信方法、並びに受信装置並びに受信方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4831616A (en) * 1987-03-31 1989-05-16 Huber David R Multiplexed fiber optics wideband data distribution system
JPH06318951A (ja) * 1993-01-07 1994-11-15 Toshiba Corp セル転送方法およびセル転送システム
US5734589A (en) * 1995-01-31 1998-03-31 Bell Atlantic Network Services, Inc. Digital entertainment terminal with channel mapping
US5617417A (en) * 1994-09-07 1997-04-01 Stratacom, Inc. Asynchronous transfer mode communication in inverse multiplexing over multiple communication links
US6105134A (en) * 1995-04-03 2000-08-15 Scientific-Atlanta, Inc. Verification of the source of program information in a conditional access system
JPH0923241A (ja) 1995-07-05 1997-01-21 Fujitsu Ltd 非同期型データの通信制御方法
US5920412A (en) 1996-04-24 1999-07-06 Bellsouth Corporation Method and apparatus for signal routing in an optical network and an ATM system
JPH1041968A (ja) 1996-07-24 1998-02-13 Canon Inc ネットワークシステム及び通信方法
US5926478A (en) * 1996-12-19 1999-07-20 Ericsson, Inc. Data transmission over a point-to-multipoint optical network
GB9700930D0 (en) * 1997-01-17 1997-03-05 Northern Telecom Ltd Distribution network
GB2321568A (en) * 1997-01-22 1998-07-29 Northern Telecom Ltd ATM communications system and method
GB2322516A (en) * 1997-02-21 1998-08-26 Northern Telecom Ltd Multimedia switching system
AU760313B2 (en) * 1998-06-19 2003-05-15 Juniper Networks, Inc. A quality of service facility in a device for performing IP forwarding and ATM switching
KR100386553B1 (ko) * 1998-09-03 2003-08-19 엘지전자 주식회사 에이티엠(atm) 적응계층 라우팅 및 구현방법
US6219358B1 (en) * 1998-09-11 2001-04-17 Scientific-Atlanta, Inc. Adaptive rate control for insertion of data into arbitrary bit rate data streams
KR100298356B1 (ko) * 1998-11-13 2001-11-22 윤종용 에이티엠(atm)망의에이티엠적응계층(all)2처리장치및방법
US6356544B1 (en) * 1999-05-03 2002-03-12 Fujitsu Network Communications, Inc. SONET add/drop multiplexer with packet over SONET capability
US6574224B1 (en) * 1999-07-02 2003-06-03 Nortel Networks Limited Processing communication traffic
US6847644B1 (en) * 2000-02-23 2005-01-25 Cypress Semiconductor Corp. Hybrid data transport scheme over optical networks
US6819679B1 (en) * 2000-03-31 2004-11-16 Cisco Technology, Inc. Multiprotocol packet framing technique

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016184345A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for photonic switching
US9654849B2 (en) 2015-05-15 2017-05-16 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for photonic switching
CN106170023A (zh) * 2016-08-31 2016-11-30 网宿科技股份有限公司 一种网络资源的处理方法、装置、系统以及服务器
CN106170023B (zh) * 2016-08-31 2019-04-26 网宿科技股份有限公司 一种网络资源的处理方法、装置、系统以及服务器
CN108709716A (zh) * 2018-07-18 2018-10-26 武汉驭光科技有限公司 基于二维或多维光通路选择技术的光学滤波与检测装置及方法
CN110082349A (zh) * 2019-02-01 2019-08-02 南京师范大学 一种基于olci的内陆富营养化湖泊水体蓝藻生物量比例遥感估算方法
CN110082349B (zh) * 2019-02-01 2021-11-02 南京师范大学 一种基于olci的内陆富营养化湖泊水体蓝藻生物量比例遥感估算方法
CN110138418A (zh) * 2019-05-30 2019-08-16 磐基技术有限公司 一种支持多用户同时接入的有线通信装置
CN110138418B (zh) * 2019-05-30 2022-04-08 磐基技术有限公司 一种支持多用户同时接入的有线通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2351130A1 (en) 2002-02-22
US7139270B1 (en) 2006-11-21
EP1182828A1 (en) 2002-02-27
JP2002111741A (ja) 2002-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1339890A (zh) 光波通信网络中传送多种协议格式的系统和方法
CN1268140C (zh) 将7号信令系统网与使用多协议标记交换的网络集成
CN1294727C (zh) 可扩展的电信系统
CN1087541C (zh) 基于通路的虚拟静态路由
CN1099200C (zh) 呼叫和连接分离的网络中的资源分离
EP1039693A3 (en) Device and method for interconnecting distant networks through dynamically allocated bandwidth
CN1152518C (zh) 大城市广域网
CN1437815A (zh) 宽带网络中高可用性、直接、灵活及可缩放数据分组交换的系统和方法
CN1703020A (zh) 用于跨域网络业务的配置与管理的结构
CN1016566B (zh) 分组交换网
CN1514622A (zh) 互连带有异构结构的网络处理器
CN1092230A (zh) 局域网与广域骨干网互连的方法和装置
KR910004806B1 (ko) 공통선 신호방식 중계기의 신호링크 할당과 루팅방법
CN1179049A (zh) 在异步转移模式链路上发送异步转移模式单元的方法和系统
CN1090857C (zh) 短信元管理单元和方法
CN1247658A (zh) 在不需要atm交换的情况下能透明地提供基于窄带的电话业务的atm网络
CN101030844A (zh) 一种光纤通道业务复用器、数据传送系统及数据传送方法
CN1135790C (zh) 一种异步传递方式信元交换系统
CN1906875A (zh) 光网络应用中静噪表的自动更新
CN1338170A (zh) 提供机间中继的方法与装置
CN1266870C (zh) 在信令网络层的用户适配层实现业务负荷分担的方法
US6115381A (en) Interfacing device for ATM networks
CN1251457C (zh) 集中的交换和路由选择处理装置
CN1275431C (zh) 使交换系统网络互通的设备和方法
CN1791075A (zh) 实现网络融合的装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication