CN1671118A - 利用多个令牌的通信网络中的数据传输 - Google Patents

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Abstract

一种网络包括被互连形成环拓扑的多个节点。这些节点支持利用令牌的网络上的数据传输。为了在网络上发送和接收数据，节点可处理控制消息。节点能够：接收在多个数据通道之一上授权传输的第一令牌；产生一识别目标节点和授权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。该节点还能够：将在授权的数据通道上授权次传输的第二令牌传送到下一节点；在传送该传输控制消息之后，在授权的数据通道上传输数据；在将第二令牌传送到下一节点之后，将第一令牌传送到下一节点。

Description

利用多个令牌的通信网络中的数据传输
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的数据传输(transmission)。
背景技术
光网络以在光纤上携带光信号的形式来传输数据。为了最大化利用网络带宽，光网络采用诸如时分复用(TDM)或波分复用(WDM)等技术。例如，同步光网络(SONET)是利用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，这些技术使得网络单元能够在通信网络的数据通道(channel)上安排(schedule)数据传输。
按照特定实施例，一种光节点包括：数据接口，其可接收用于传输到目标节点的数据；以及缓冲器，其可存储该数据。该光节点也包括能够连接到具有多个数据通道的光传输介质的传输单元。该传输单元能够在这些数据通道上选择性地传输光信号。该光节点还包括控制器，其能够：接收在数据通道之一上授权传输的第一令牌；产生一识别目标节点和授权数据通道的传输控制消息；以及将传输控制消息传送到下一节点。该控制器还能够：将在授权的数据通道上授权次传输的第二令牌传送到下一节点；在传送该传输控制消息之后，利用该传输单元在授权的数据通道上传输数据；以及在将第二令牌传送到下一节点之后，将第一令牌传送到下一节点。
本发明的实施例提供各种技术优点。这些技术可增加通信网络处理网络通信量的容量。这些技术也可增加网络上的传输服务质量。而且，这些技术可更具有适应性和灵活性，以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)”的网络通信量。此外，这些技术可消除“开销(overhead)”和改进系统性能。
从下面的附图、说明书和权利要求书中，本发明的其他技术优点对于本领域的技术人员将变得明显。此外，尽管上面已经列举具体优点，但各种实施例可包含所列举的优点的全部、部分或者不含所列举的优点。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考与附图相结合的如下描述，在附图中：
图1a说明了包括网络节点的通信网络，这些网络节点按照本发明的各种实施例来操作；
图1b说明按照本发明一个实施例在通信网络上令牌控制的数据传输；
图2是说明来自网络的节点的功能单元的框图；
图3说明了按照本发明的各种实施例的光部件(component)；
图4a说明了按照本发明的各种实施例的电部件；
图4b说明了按照本发明一个实施例的数据聚集；
图5a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的方法流程图；
图5b是说明了关于图5a讨论的方法的一个实施例的图；
图6a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图；
图6b是说明了关于图6a讨论的方法的一个实施例的图；
图7a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图；
图7b是说明了关于图7a讨论的方法的一个实施例的图；
图8a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图；
图8b是说明了关于图8a讨论的方法的一个实施例的图。
具体实施方式
图1a说明了通信网络，其以10来大体地表示，包括多个网络节点12，这些网络节点按照本发明的各种实施例来操作。一般而言，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。下面的讨论主要针对作用以光设备的网络10和节点12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)，其中通过波长对通道进行调制，在公共路径上承载大量光通道。然而应当理解，网络10可利用任何合适的多路复用操作，“通道”代表任何适当的独立(separate)可用带宽，比如WDM中的波长。此外，网络10可以是任何的各种网络类型，包括城域网(MAN)。同时，网络10可在顺时针和/或逆时针方向下操作。例如，网络10可包括两个反向环。
每个节点12代表能够链接到其他网络设备和传输数据的硬件，其包括任何适当的控制逻辑。在操作中，网络10的环配置允许任何节点12在网络10中将数据传输到任何其他节点12。对于相邻节点12，数据可被直接传输。对于不相邻的节点12，数据是通过一个或多个中间节点12传输的。例如，节点12a可直接传输数据到相邻节点12b和12e，但是节点12a通过中间节点12b和12c或12e，传输数据到不相邻的节点12d。
节点12可连接到数据源14。在操作中，数据源14提供数据到网络10或从网络10接收数据。数据源14(比如数据源14a)可以是可发送或接收数据的局域网(LAN)、广域网(WAN)或任何其他类型的设备。
节点12通过光纤16彼此连接。在操作中，光纤16在节点12之间传输光信号。光纤16可以是单个单向光纤、单个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。在网络10上顺时针传输的数据被承载于光纤16a上，而在网络10上逆时针传输的数据被承载于在光纤16b上。光纤16由能够传输具有多个波长的光信号的材料制成。
节点12也通过控制通道18彼此连接。控制通道18可以是适于在相邻节点12之间传送(communicate)控制消息(包括令牌)的光通道或任何其他类型的通道。例如，在网络10利用WDM时，控制通道18可以是独立波长，其命名为光监控通道(OSC)。控制消息控制网络10上的数据传输操作。按照特定实施例，令牌和控制消息可以在每个节点12处被处理，而数据传输可不经过电子处理地穿过中间节点12。
在操作中，节点12使用了用于控制传输的基于令牌的控制方案。更具体地，节点12可使用基于令牌的方案，该方案能够在网络10之内的每个通道上进行单独控制。按照特定实施例，节点12可使用通道专用令牌，以在每个单独波长上实现个别控制。作用以操作的具体实例，参考图1b。
图1b说明了按照本发明的一个实施例在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接收数据，以在网络10上发送。该数据是预定在网络10上经过一个或多个节点12来传输。一旦接收到，节点12a可将数据缓冲在虚拟队列20中，该虚拟队列代表可操作用以存储数据的任何形式的易失性或非易失性存储器。例如，打算供给节点12b的数据可存储在虚拟队列20之内标记为B的行中，而打算供给节点12d的数据可存储在虚拟队列20之内标记为D的行中。但是，请注意数据可以任一种不同方式存储在虚拟队列20内。
节点12a在将存储于虚拟队列20中的数据在网络10上传输之前，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。令牌可以是节点12a接收的任何信息，其授权节点12a在网络10上传输数据。令牌许可节点12在授权的数据通道上安排和/或传输数据传输。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一数据传输。该令牌可选或附加地授权节点12a在网络10的特定数据通道上立即传输数据。该特定数据通道可以是任何适当的独立可用带宽。例如，如果网络10利用WDM，该特定数据通道可以是特定波长。而且，该令牌可在节点12a接收到的控制消息中或者以各种其他方式之一被传送到节点12a。
在网络10上传输数据之前，传输节点12可传输控制消息至其他节点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。控制消息可识别未来传送的数据通道和目标(destination)。控制消息也可识别传输大小和/或传送定时。节点12在接收到将其识别为目标的控制消息之后可重新配置光和/或电部件，以接收打算供给它的未来传输。例如，命名为未来传输目标的节点12可调谐光滤波器，以接收该未来传输。
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上传输控制消息。例如，在节点12a向节点12b传输数据之前，节点12a向节点12b传输控制消息。类似地，在节点12a向节点12d传输数据之前，节点12a向节点12d传输控制消息。
在传送适当的控制消息之后，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，打算供给节点12b的数据可在光纤16b上逆时针传输到节点12b，打算供给节点12d的数据可在光纤16a上顺时针传输到节点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的传送。传输22a从节点12a直接进行到节点12b，但是传输22b穿过节点12e到达节点12d。传输22a和22b在光纤16上被发送。与传送22a和22b有关的控制消息可在控制通道18上被发送。
图2是说明来自网络10的节点12的功能单元的框图。节点12包括光部件30、电部件32和控制器34。光部件30连接到光纤16，电部件32连接到光部件30。控制器34连接到光部件30、电部件32以及控制通道18。
在操作中，光部件30接收、传递(pass)和传输与数据相关联的光信号，而电部件32从光部件30接收数据或向光部件30传输数据。电部件32也可从数据源14接收数据或向数据源14传输数据，但是按照特定实施例，光部件30可绕过电部件32，从数据源14直接接收数据或向数据源14直接传输数据。此外，在特定实施例中仅存在光部件。控制器34控制光部件30和电部件32(只要它们存在)，可利用控制通道来传送令牌和控制消息。
在所示实施例中，节点12提供至少三个操作模式：传输模式，穿过(pass-through)模式和接收模式。在传输模式下，节点12可操作用以在网络10上传输数据。在穿过模式下，节点12可操作用以允许数据不经过电子处理地穿过节点12。在接收模式下，节点12可操作用以从网络10接收数据。任何特定节点12可在任何时间点在任一模式或多个模式下操作。
在传输模式下，节点12接收一在数据通道上授权数据传输的令牌。在这种情况下，控制器34可确定数据是否可用于传输。如果数据是可用的，则控制器34可预备和传送一控制消息到下一相邻节点12，该控制消息表示下列中的一项或多项：数据目标、数据通道、数据传输大小和/或数据传输定时。在传送该控制消息之后，控制器34可按照控制消息中指定的参数来控制光部件30和电部件32以在网络10上传输数据。
在穿过模式下，节点12接收既不包括令牌也不表示节点12是目标的控制消息。控制器34可将控制消息转送到下一相邻节点12，允许数据不经过电子处理地穿过节点12。换句话说，光部件30可将数据简单地传递到下一相邻节点12，而不经过电部件32的电子处理。在节点12允许数据穿过并且利用电部件32存储数据的拷贝时，可发生这种情形的变形。该技术允许故障管理。例如，如果光纤16被切断，数据未到达其预定目标，则数据可由节点12重新指示到其目标。
在接收模式下，节点12接收表示它是目标的控制消息。在这种情况下，控制器34可按照控制消息中指定的参数来控制光部件30和电部件32以在网络10上接收数据。
如这三个模式的每一个所示，考虑图1b中经过节点12e从节点12a到节点12d的数据传输。在该实例中，这三个模式都出现：节点12a在传输模式下操作；节点12e在穿过模式下操作；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，但是数据传输可穿过节点12e，而不进行电子处理。
现在将更具体地讨论光部件30和电部件32。将与图3相关联地讨论光部件30，与图4a和4b相关联地讨论电部件32。
图3说明了按照本发明各种实施例的光部件30。按照特定实施例，光部件30可操作用以在网络10上接收和/或传输光信号。可用于接收光信号的光部件30包括分出(drop)耦合器40、分配(distribute)耦合器42和滤波器44。可用于发送光信号的光部件30包括激光器46、合并耦合器48和加入(add)耦合器50。例如，在节点12被配置为从网络10接收数据时，分出耦合器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。在节点12被配置为在网络10上传输数据时，激光器46、合并耦合器48和加入耦合器50可操作用以将光信号传送到光纤16b上。注意，光部件30也可操作用以不经过光处理地传递光信号。
光纤16b被连接到分出耦合器40、分配耦合器42和滤波器44。在节点12被配置为从网络10接收数据时，分出耦合器40操作用以分出光纤16b上承载的光信号，分配耦合器42操作用以分配所分出的信号，滤波器44操作用以过滤所分配的信号。以这种方式，光部件30接入于(tap into)光纤16b中，以接收网络数据，比如打算供给数据源14的数据。
光纤16b也被连接到激光器46、合并耦合器48和加入耦合器50。在节点12被配置为传输数据到网络10上时，激光器46操作用以产生对应于该数据的光信号，合并耦合器48操作用以合并所产生的信号，加入耦合器50操作用以将合并的信号添加到光纤16b上。以这种方式，光部件30接入于光纤16b，以传输本地(local)数据，比如数据源14产生的数据。
注意，滤波器44和激光器46可以是可调谐或静态的。静态配置可减少用于将光部件30配置为发送或接收数据的时间量。然而，动态配置可提供更大灵活性。例如，利用可调谐滤波器和激光器，光路径可被配置和重新配置。下面的讨论主要针对包括一个或多个可调谐滤波器44和激光器46的光部件30的实施例。然而应当理解，所公开的技术可与可调谐或静态滤波器44和激光器46一起使用。
尽管已经说明和描述具体部件，但是也可添加其他部件和/或删除部件，只要这些部件提供适当功能。例如，光部件30也可包括波长阻滞器(blocker)，其可用于分出特定波长上的光信号。例如，在节点利用特定波长来传输数据时，波长阻滞器可被使用多次。波长阻滞器确保所传输的数据不与光纤16上的干扰光信号相冲突。同时，尽管图3示出了与利用光纤16b的传输相对应的部件，但是类似或不同光部件也与光纤16a上的传输相结合使用。
图4a说明了按照本发明各种实施例的电部件32。电部件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，电部件32可聚集输出的本地数据，解聚集输入的网络数据，存储用于以后传送的数据。交换机60选择性地连接虚拟队列20、端口64、存储器66和处理器62。
虚拟队列20为用于传输到数据源14的网络数据，提供解聚集和临时缓冲，为用于在网络10上传输的本地数据提供聚集和临时缓冲。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。端口64可操作用以将电部件32连接到数据源14，从而从数据源14接收的本地数据或者向数据源14传输的网络数据流过端口64。
存储器66永久或临时存储用于处理器62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也提供故障管理。例如，当数据传输穿过中间节点12时，沿着数据传输路径的中间节点12可存储该数据传输的拷贝。以这种方式，在传送信息未到达其预定目标节点12时，可恢复数据。这例如可发生在光纤16被切断时。存储器66代表适于存储信息的易失性或非易失性的本地或远程设备的任一种或其组合。例如，存储器66可以是随机存取存储器(RAM)设备、只读存储器(ROM)设备、磁存储设备、光存储设备、或任何其他适当的信息存储设备、或这些设备的组合。同时，存储器66可利用基于RAID的存储和分级磁盘分条(stripping)(RAID)，以提供该数据的吞吐量和可靠性。存储器16可具有大的存储容量，以使得节点12能够存储和传输大量数据。
处理器62控制交换机60和其他电部件32的操作和管理。由此，在操作中，处理器62控制交换机62指示数据出入虚拟队列20、端口64和存储器66。例如，处理器62可将经过虚拟队列20接收的网络数据指示为存储于存储器66中；指示经过端口64接收的本地数据在虚拟队列20中聚集，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、可编程逻辑件、和/或任何其他适当的处理设备。
尽管已经说明和描述具体部件，但是也可添加其他部件和/或陕除部件，只要这些部件提供适当功能。此外，在特定实施例中仅存在光部件。
图4b说明了按照本发明一个实施例。在虚拟队列20中发生的脉冲串(burst)聚集。脉冲串是用于在网络10上传输的数据的收集。注意，利用较大脉冲串，可改进网络10的性能。这是因为每个数据传输可与在每个节点12处被处理的控制消息相关联，数据传输可包括用以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，该空小可通过利用数据聚集以增大脉冲串大小来降低。例如，多个数据包可合并为一个脉冲串，由此减少了网络10上传输的控制消息和报头的数量。然而，较小的脉冲串也可以是有效的。
虚拟队列20包括输入队列68和多个输出队列70。输入队列68和输出队列70按照目标来组织数据。输出队列70也按照数据通道来组织数据。例如，如果使用WDM，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，将所分离的数据缓冲到打算供给特定目标的脉冲串中。以这种方式，输入队列68用作为按照目标而不是数据通道来组织的临时队列。在节点12接收到在数据通道上授权传输的令牌时，处理器62可将输入队列68中的数据指示到与授权的数据通道相关联的多个输出队列70之一。如图所示，输出队列70对应于光波长。然而，输出队列70可对应于在网络10上建立的任何形式的数据通道。
如图所示，可与节点12a相关联的输入队列68已经接收、分离和缓冲了打算供给节点12b、12c、12d和12e的数据脉冲串。如果节点12a接收到在第一波长(λ1)上授权传输的令牌，则处理器62可将输入队列68中的数据指示到与第一波长相关联的输出队列70a。可选地，如果节点12a接收到在第二波长(λ2)上授权传输的令牌，则处理器可将输入队列68中的数据指示到与第二波长相关联的输出队列70b。注意，由于数据已按照目标来分离，节点12a可将多个数据传输都容易地发送到对应于缓冲脉冲串的不同目标。还请注意，多个脉冲串可经由不同令牌所授权的不同波长被发送到相同目标。
节点12可利用与输出队列70相结合的调度算法。在操作中，该调度算法可向节点12分配一个或多个传输分配。“传输分配”代表节点12可利用数据通道在网络10上传输本地数据的时间段。由此，在节点12接收到在数据通道上授权传输的令牌时，节点12在该传输分配所定义的时间段中仅传输来自授权的输出队列70的数据。一旦该时间段结束，节点12可终止数据通道上的传送。例如，当在第二波长上授权传输的令牌到达节点12时，利用第二波长，将数据脉冲串以一个或多个脉冲串的形式从输出队列70b传输到一个或多个目标。但是只能在用于第二波长的传输分配所限制的时间段中传输脉冲串。注意，对于每个数据通道，传输分配可以不同。
调度算法也可向节点12分配“目标分配”。“目标分配”代表可用于向特定目标传输数据脉冲串的传输分配比例。这些比例可预先确定为允许目标之间的公平分配或保证的带宽。调度算法也可结合加权轮循(round robin)调度程序(scheduler)使用。例如，当在第一波长上授权传输的令牌到达节点12时，脉冲串可按照目标分配从输出队列70a被传输。可通过目标分配来指定如下比例：1/3的传输分配给予目标B，1/3给予目标C，1/6给予目标D，1/6给予目标E。注意，任何组合的各种比例都可使用。此外，对于每个数据通道，目标分配可以相同或者不同。
拓扑信息可用于计算越过多个数据通道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的分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或可调谐的；以及用于调谐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量、交换或配置。
以发源和目标特性为基础的调度可允许网络10支持受到保证的带宽，不会让任何发源-目标对嗷嗷待哺(strave)。例如，调度算法可保证特定节点12(比如节点12a和12d)之间的最小带宽。该算法也可减少每个节点12等待接入网络10以传输数据时的最大时间量。这可允许网络10支持和确保对于时间敏感的通信量(比如TCP通信量和实时通信量)的服务水平的最低质量。此外，该算法可确保，对网络10的接入可在节点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，以及响应动态改变的通信量要求。该算法也可减少目标节点12处的争用(contention)。由此，特定节点12处滤波器的数量能够通过限制对于延迟的影响而有所减少。
注意尽管图4b示出了数据聚集，但是类似结构和处理也可用于解聚集网络数据。例如，脉冲串形式下的网络数据可被接收到按照数据通道来组织的多个队列之中，然后被解聚集和重新组合。然而，调度算法也可不用于解聚集网络数据。
图5a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的方法流程图。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，直到节点12在相关联的授权数据通道上完成传输数据为止。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。
令牌控制着对每个数据通道的接入。节点12可持有令牌，以接入用于将脉冲串传输到一个或多个目标的数据通道。实际的数据传输是在用于标识目标的控制消息之后。在接收到控制消息之后，但是在传输数据之前，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。注意该发送节点12可延迟传输数据，以允许进行配置。然而，不可比传输分配更长地持有令牌，令牌在传输数据之后被释放。令牌的使用可消除网络接入争用，因为在任何时间至多一个节点可接入数据通道。同时，由于令牌在环中循环，所以每个节点12可在轮循方式下接入数据通道。
现在参照流程图，节点12在步骤80将节点12的部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。在步骤81，节点12接收和缓冲本地数据。例如，节点12可从附属的数据源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。在步骤84，节点12确定控制消息是否包括令牌，该令牌在网络10的特定通道上授权数据传输。例如，如果网络10利用WDM，该令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不包括令牌，节点12在步骤86确定它是否命名为目标。如果控制消息不将节点12命名为目标，则节点12在步骤88将控制消息转发(forward)到下一邻近节点，并且返回到步骤81。另一方面，如果控制消息将节点12命名为目标，则节点12在步骤90确定控制消息中指定的参数。参数可包括数据通道、脉冲串大小和脉冲串定时。例如，如果使用WDM，着数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映一表示数据传输何时到达的绝对或相对时间印章(timestamp)。在绝对时间印章情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间印章情况下，可从时间印章中推演(deduct)处理时间。
响应于刚刚确定的参数，在步骤92，节点12可将光部件30和电部件32配置为接收网络数据。例如，这时可配置可调谐滤波器。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，并且返回到步骤80。
返回到步骤84，如果控制消息不包括令牌，则节点12在步骤96进行确定，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，并且返回到步骤80。另一方面，如果本地数据可用于发送，则节点12在步骤100确定控制消息中指定的数据通道。如前所述，在WDM的情况下，数据通道可表示一个或多个波长。节点12在步骤102也确定与传输数据相关联的参数。这些参数例如可包括：目标节点12的身份、即将进行的数据传输大小和脉冲串定时。节点12在步骤104建立新的控制消息(其反映这些参数)，并在步骤106将新的控制消息转发到下一相邻节点。在步骤108，节点12将部件配置为建立和传送输“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发送该数据脉冲串。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在新的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确定是否要继续持有令牌。如果可以不再持有令牌，则节点12在步骤98释放令牌并且将它转发到下一相邻节点。另一方面，如果可更久地持有令牌，则节点12在步骤96确定是否有更多本地数据可用于发送。如果有更多数据可用于发送，则节点12重复步骤100至114。如果数据不可用于发送，则节点12在步骤98可释放该令牌并且将它转发到下一相邻节点。在转发令牌之后，节点12返回到步骤80，并且重新配置部件以传递网络数据。
以这种方式，节点12在网络10中利用令牌控制的数据传输方案。例如，打算供给数据源14a(与节点12a相关联)的网络数据可由节点12a接收，并且发源于数据源14a、打算供给其他节点(比如节点12b和12d)的本地数据可由节点12a在网络10上传输。
图5b是说明了关联于图5a所讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了在特定数据通道上发生的数据传输。请注意，纵轴代表时间，水平接入(horizontal acess)代表距离。由此，该图说明了在节点A和B之间与时间相关的数据转移(transfer)。将关于特定时间在节点A发生的事件来讨论该图。
节点A在时间130接收令牌。在时间130和132之间，节点A确定它具有可用于发送的数据，确定与待发送的数据相关联的参数，并且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。接下来，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，以便允许接收器的配置和调谐。注意，如果接收器处的数据通道是固定的或如果无需进行滤波器调谐，则该时间可被消除或减少。在时间134，节点A开始数据传输，其一直继续到时间136，这时数据传输完成。在时间136和时间138之间的时间段，节点A预备将令牌转发到下一相邻节点。节点A在时间138传送该令牌。
由此，该图说明了令牌控制方案的实例，其中该令牌在每个节点被持有，直到数据脉冲串转移被传输之后。然而请注意，在时间134和时间136之间的时间段，可完成多个数据脉冲串转移，并且这多个转移可将数据发送到一个或多个目标节点。同时注意，尽管该图说明了时间136和时间138之间的时间段作用以正的时间段，但是在可选实施例中，该时间段可以是负的，例如如果令牌设置是在数据脉冲串转移完成之前完成的。
图6a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图。该流程图构思了每个数据通道使用一个令牌，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。
与前面所述方法相同，令牌控制着对每个数据通道的接入，并且节点12可在接收到令牌之后，接入一数据通道，用于将脉冲串传送到一个或多个目标。实际的数据传输是在用以识别目标的控制消息之后。在接收到控制消息之后，但是在传输数据之前，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。注意，发送节点12可延迟数据传输，以允许进行配置。同时注意，在完成数据传输之前，比如刚好在传输控制消息之后释放令牌，可去除不必要的延迟。然而鉴于下述各种理由，可持有令牌。
现在参照流程图，节点12在步骤150将节点12的部件配置为传递网络数据。网络数据的传递构思了允许经过节点12a传输数据。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接收和缓冲本地数据。例如，节点12可从附属的数据源14接收数据。
节点12在步骤152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154，节点12确定控制消息是否包括一令牌，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使用WDM，该令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不包括令牌，则节点12在步骤156确定它是否被命名为目标。如果控制消息没有将节点12命名为目标，则节点12在步骤158将控制消息转发到下一相邻节点，并且返回到步骤151。另一方面，如果控制消息将节点12命名为目标，则节点12在步骤160确定控制消息中指定的参数。参数可以包括数据通道、脉冲串大小和脉冲串定时。例如，在使用WDM时，数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映一表示数据传输何时到达的绝对或相对时间印章。在绝对时间印章情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间印章情况下，可从时间印章中推演处理时间。
响应于刚刚确定的参数，节点12在步骤162将光部件30和电部件32配置为接收网络数据。例如，这时可配置可调谐滤波器。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，并且返回到步骤150。
返回到步骤154，如果控制消息不包括令牌，则节点12在步骤166进行确定，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希望将该令牌持有一段时间，则可插入延迟，其对应于传输分配。在该时间段中，节点12可等待本地数据到达节点12用于在网络10上传输。节点12也可持有该令牌，以防止网络10上的数据传输冲突。例如，如果随后的节点12接收到该令牌，并且在对于网络10上的其他传输毫不知情的情况下，在与先前安排的数据传输正在网络10的分段上进行传输的相同时间，在相同分段上进行数据传输，则可能发生冲突。这种毫不知情可能是没有接收到控制消息的随后节点12所导致的。由于目标节点12可能不转发将其命名为目标的控制消息，则目标节点可持有令牌，以维持适当的延迟。
由此，如果节点12确定不出于任何原因而延迟转发该令牌，则它可在步骤170立即转发该令牌。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在延迟之后转发该令牌。
返回到步骤166，如果数据可用于在网络10上发送，则节点12在步骤174确定控制消息中指定的数据通道。如前所述，如果网络使用WDM，该数据通道可表示一个或多个波长。接下来，在步骤176，节点12确定与传输数据相关联的参数。这些参数例如可包括：目标节点12的身份、即将发生的数据传输大小和脉冲串定时。节点12在步骤178建立新的控制消息(其反映这些参数)，并在步骤180将新的控制消息转发到下一相邻节点。
节点12在步骤182确定是否延迟转发该令牌。例如，如果节点12希望将该令牌持有一段时间，则插入一延迟，其可对应于传输分配。在该时间段中，节点12可等待本地数据到达节点12用于在网络10上传送。节点12也可持有该令牌，以防止网络10上的数据传输冲突。例如，如果随后的节点12接收到该令牌，并且在对于网络10上的其他传输毫不知情的情况下，在与先前安排的数据传输正在网络10的分段上进行传输的相同时间，在相同分段上进行数据传输，则可能发生冲突。这种毫不知情可能是没有接收到控制消息的随后节点12所导致的。由于目标节点12可能不转发将其命名为目标的控制消息，则目标节点可通过持有令牌加强延迟。
由此，如果节点12确定不为任何原因而延迟转发该令牌，则它在步骤184立即转发该令牌。另一方面，如果节点12确定延迟转发该令牌，它在步骤186在延迟之后转发该令牌。
在步骤188，节点12将部件配置为建立和进行一数据传输。例如，节点12可配置可调谐激光器。节点12在步骤190建立数据脉冲串。
节点12在步骤192传输数据脉冲串。该数据脉冲串是按照节点12在步骤176确定的参数和在步骤178在新的控制消息中指定的参数来发送的。在传输数据脉冲串之后，在步骤194，节点12确定是否最后或仅有的数据脉冲串已发送。如果最后或仅有的数据脉冲串没有发送，则节点12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经发送，节点12可返回到步骤150。
以这种方式，节点12在网络10中使用令牌控制的数据传输方案。例如，打算供给数据源14a(与节点12a相关联)的网络数据可由节点12a接收，并且发源于数据源14a、打算供给其他节点(比如节点12b和12d)的本地数据可由节点12a在网络10上传输。
图6b是说明了与关联于图6a所讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了在特定数据通道上发生的数据传输。注意，纵轴代表时间，水平接入代表距离。由此，该图说明了在节点I、J、K和L之间与时间有关的数据传输。下面将关于在特定时间在节点I、J、K和L处发生的事件来讨论该图。
节点I在时间210接收一令牌。在时间210和212之间，节点I确定它具有可用于发送到K的数据，确定与待发送的数据有关的参数，并建立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。节点I在时间214将该令牌无延迟地转发给相邻节点J，因为节点J将在接收令牌之前接收控制消息X。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，在时间220，节点J接收控制消息X，并且在时间222，节点J接收令牌。在确定控制消息X没有将节点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，确定与待发送的数据关联的参数，并且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(被设定为在数据脉冲串转移X之后发生)相关联。节点J在时间225释放控制消息Y。随后，节点J在时间226无延迟地释放令牌，因为节点K将在接收令牌之前接收控制消息X和Y。数据脉冲串转移X在时间228和230之间穿过节点J。节点J在时间232和234开始和完成数据脉冲串转移Y。
现在考虑节点K，在时间236节点K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可重新配置部件，以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没有将节点K命名为目标节点。
在时间242，节点K接收该令牌，并且由于节点K不转发控制消息X，节点K确定是否应当持有令牌。节点K持有令牌，例如帮助防止另一节点的未来传输与数据脉冲串转移X相冲突，或者防止在网络10上的节点之间不均衡的带宽分配。在时间242和时间244之间，节点K确定不持有令牌。例如，即使令牌被立即释放，节点L也不能够重新配置部件和开始一将与数据脉冲串转移X相冲突的传输。因此，节点K在时间244无延迟地释放令牌。
在时间246和248之间，在节点K接收数据脉冲串转移X，并且在时间250和252之间，经过节点K传输数据脉冲串转移Y。
现在考虑节点L，在时间254和256，在节点L接收控制消息Y和令牌。在接收到令牌之后，节点L确定数据不可用于发送，但是可持有令牌，以便防止另一节点的未来传输与数据脉冲串转移X或Y相冲突的可能性。例如，如果另一节点能重新配置组件，并且开始一将与数据脉冲串转移X或Y相冲突的传输，则可能发生这样的冲突。由此，当节点L释放令牌时，节点L在时间256和时间258之间持有令牌。在时间260和时间262之间，在节点L处接收数据脉冲串转移Y。
由此，该图说明了令牌控制方案的实例，其中在数据脉冲串转移被传输之前释放令牌。令牌的释放可操作用以最小化定时延迟，并且对令牌的保持可操作用以防止网络上的冲突。
图7a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图。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数据传输之前或之后，由节点12释放每个令牌。
在任何给定时间，可允许多个节点12在沿着网络10不同分段的每个数据通道上发送数据。例如，如果没有与主传输(primary transmission)或其他次传输(secondary transmission)的重叠，则可允许多个次传输。
在该方法中，控制消息循环于整个网络10，并且在发送节点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得知将何时使用网络10的分段。在传输分配的开始之时，可由节点12释放次令牌，该次令牌循环于网络10，以允许其他节点12在网络10的未使用分段上安排数据传输。次令牌可继续循环于网络10，直到它被其发源节点12收回(reclaim)，并且发源节点12可仅在它释放主令牌之后收回次令牌。由于收回次令牌晚于释放主令牌，所以下游节点12可接收主令牌和安排一数据传输，该数据传输与次令牌较早所触发的传输相冲突。如果这种冲突发生，则主令牌所触发的传输可超越(override)次令牌所触发的任何其他传输。然而，由于在每个节点处可得知数据传输，所以节点12可产生时间表，以减少或避免在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将节点12的部件配置为传递网络数据。网络数据的传递构思了允许经过节点12a传输数据。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接收和缓冲本地数据。例如，节点12可从附属的数据源14接收数据。
节点12在步骤272等待和接收控制消息。控制消息可在控制通道18上接收。在步骤274，节点12确定控制消息是否包括一令牌，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使用WDM，令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不包括令牌，在步骤276，节点12确定它是否发送过该控制消息。之所以包括该步骤，是因为在该实施例中，控制消息由发送过该控制消息的节点12从网络10中去除。由此，如果节点12确定它发送过该控制消息，则节点12不转发该控制消息，而是在步骤278从网络10去除控制消息，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。以这种方式，节点12从网络10中去除节点12建立过的控制消息。特别在网络10被组织为环结构时，这可允许控制消息循环于网络10，同时提供从网络10中去除控制消息的适当方法。
接下来，节点12在步骤282确定它是否被命名为目标。如果控制消息没有将节点12命名为目标，则节点12a返回到步骤271。另一方面，如果控制消息将节点12命名为目标，则节点12在步骤284确定控制消息中指定的参数。参数可包括数据通道、脉冲串大小和脉冲串定时。例如，如果使用WDM，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何时到达的绝对或相对时间印章。在绝对时间印章情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间印章情况下，可从时间印章推演处理时间。
响应于刚刚确定的参数，节点12可在步骤286将光部件30和电部件32配置为接收数据。例如，这时可配置可调谐滤波器。此外，可使用波长阻滞器用于终止数据传输，从而在相同时间，可在网络10的不同部分上，在相同波长上发生多个传输。在步骤288，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270。
返回到步骤274，如果控制消息不包括令牌，则节点12在步骤290进行确定，该令牌是否是节点12建立过的次令牌。如果该令牌是节点12建立过的次令牌，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在步骤294释放次令牌并将其转发到下一相邻节点，并且返回到步骤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，并且进行到步骤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确定是否延迟转发令牌。例如，如果节点12希望将令牌持有一段时间，则插入延迟，其可与传输分配相对应。在该时间段中，节点12可等待本地数据到达节点12用于在网络10上传送。节点12也可持有令牌，以防止网络10上的数据传输冲突。例如，如果随后节点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，在与先前安排的数据传输正在网络10的分段上进行传输的相同时间，在相同分段上进行数据传输，则可能发生冲突。该毫不知情可能是没有接收到控制消息的随后节点12造成的。由于目标节点12可能不转发将其命名为目标的控制消息，所以在目标节点处可插入延迟。
由此，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，并且返回到步骤271。另一方面，如果节点12确定延迟转发令牌，则它在步骤304释放次令牌，并且在返回到步骤271之前在步骤306在一延迟之后转发令牌(该令牌现在称为主令牌，以将其与刚刚释放的次令牌区分)。
返回到步骤298，如果本地数据可用于发送，则节点12在步骤308确定控制消息中指定的数据通道。例如，如果使用WDM，则数据通道可表示一个或多个波长。这些参数可包括目标节点12的身份、即将到来的数据传输大小和脉冲串定时。节点12在步骤312建立新的控制消息(其反映这些参数)，并在步骤314将新的控制消息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。由此，如果节点12确定不延迟转发令牌，则它在步骤318立即转发令牌。另一方面，如果节点12确定延迟转发令牌，则它在步骤320释放次令牌，并且在步骤322在一延迟之后转发该令牌(该令牌现在称为主令牌，以将其与刚刚释放的次令牌区分)。
接下来，在步骤324，节点12将部件配置为建立数据脉冲串。例如，节点12可配置可调谐激光器。节点12在步骤326建立数据脉冲串。
节点12在步骤328传输数据脉冲串。该数据脉冲串是按照节点12在步骤310确定的参数和在步骤312在新的控制消息中指定的参数来发送的。在发送数据脉冲串之后，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。
以这种方式，节点12在网络10中使用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的独立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之间的数据传输在相同的数据通道上同时发生。
图7b是说明了关联于图7a所讨论的方法的一个实施例的图。该图示出了在特定数据通道上发生的数据传输。注意，纵轴代表时间，水平接入代表距离。由此，该图说明了在节点N，O，P，Q，R和S之间与时间有关的数据转移。下面将关于在特定时间在节点P，Q和R发生的事件来讨论该图。
注意，节点N、O和P处的传输和传输类似于图6b的节点I、J和K。然而注意，在时间338，节点P向节点Q传输控制消息A。控制消息可循环于整个环，在发送节点处而不是目标节点处从控制通道中被去除。节点注意到控制消息中所含的定时信息，从而每个节点得知使用网络的哪些分段。
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，并且在时间346和348转发它们。由于控制消息B将节点Q命名为目标，所以节点Q预备接收主数据脉冲串转移B(其在时间354和356之间被接收)。
节点Q在时间344接收主令牌。主令牌被标记为主要的，因为节点Q在时间350释放次令牌。在接收到主令牌之后不久释放次令牌，以允许随后的节点将传输插入到网络上。这些插入的传输不应当造成冲突，因为随后的节点在接收次令牌之前，将已经接收到所有的控制消息比如控制消息A和B(其描述了网络上的传输)。注意，在该方法中，这些令牌允许在网络上安排数据传输。在网络上所传送的控制消息中将反映出先前安排好的传输。因此，当前安排的传输不应当与先前安排的传输相冲突。然而，如果有冲突，使用主令牌所安排的传送则具有优先级。
节点Q可保持主令牌，例如等待查看节点Q是否接收到用以在网络上传输的本地数据。由于节点Q没有接收到待传输的本地数据，或者确定不安排数据传输，则节点Q在没有安排数据传输的情况下，在时间352转发主令牌。例如，预定传输分配的到期可造成节点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注意到由这些控制消息所安排的数据传输，并分别在时间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确定本地数据可用于在网络10上传送，确定与次数据脉冲串转移相关联的参数，并且预备反映这些参数的控制消息C。控制消息在时间368被转发，并且次令牌在时间370被转发。
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，并且在时间378释放主令牌。
由此，该图说明了令牌控制方案的实例，其中使用了多个令牌。通过使用次令牌，节点能够在所讨论的时间，将次脉冲串插入到网络的一部分之中(否则该部分将变得不可用)。
图8a是说明了利用令牌在通信网络中传输数据的另一方法流程图。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，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可维护其自身的网络时间表备份，并且在控制消息每次被传送时更新该时间表。由此，当令牌授权节点12相似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能够在网络时间表中找到“空闲空间”，以安排可更好利用网络10的数据传输，从而网络10更能够处理脉冲串的网络通信量。调度算法可结合网络时间表和网络拓扑信息使用，以安排数据传输。
在利用网络时间表的方法中，控制消息循环于整个网络10，并且在发送节点12而不是在目标节点12从控制通道中被去除。网络10上的每个节点12可注意到控制消息所含的定时信息，从而每个节点12得知何时使用网络10的分段。这使得节点12能够维护准确的传输时间表。拓扑信息也可包含于控制消息中。注意在特定实施例中，在传输控制消息之后立即释放令牌。由此，可不持有令牌，并且可不建立次令牌。
现在参照流程图，节点12在步骤400初始化网络时间表。网络时间表可以多种方式辅助节点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，以及何时允许数据传递到随后的节点12。网络时间表也帮助每个节点12在确定何时、何地和在什么数据通道上传输网络10上的数据时避免冲突。
节点12在步骤402将节点12的部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接收和缓冲本地数据。例如，节点12可从附属的数据源14接收数据。
节点12在步骤404等待和接收控制消息。控制消息可在控制通道18上接收。在步骤406，节点12确定控制消息是否包含一令牌，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使用WDM，令牌可授权节点12在特定波长上传输数据。
如果控制消息不包含一令牌，则在步骤408，节点12确定它是否发送过该控制消息。之所以包含该步骤，是因为在该方法中，由发送过该控制消息的节点12从网络10中去除该控制消息。由此，如果节点12确定它发送过该控制消息，则节点12不转发控制消息，而是在步骤410从网络10中去除控制消息，并且返回到步骤403。以这种方式，节点12从网络10中去除节点12建立过的控制消息。特别是在网络10被组织成环结构时，这提供了从网络10中去除控制消息的适当方法。
另一方面，如果节点12确定它没有发送过该控制消息，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，这允许控制消息循环于网络10，从而每个节点12可维持最新网络时间表，其示出在网络10上将于何时、何地和在什么数据通道上发生通信量。
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。参数可包括数据通道、脉冲串大小和脉冲串定时。如果使用WDM，数据通道可表示一个或多个波长。脉冲串定时可反映一表示数据传输将何时到达的绝对或相对时间印章。在绝对时间印章情况下，可使用节点12之间的时钟同步。在相对时间印章情况下，可从时间印章推演处理时间。节点12利用步骤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目标。如果控制消息没有将节点12命名为目标，则节点12返回到步骤403。另一方面，如果控制消息将节点12命名为目标，则节点12在步骤420将光部件30和电部件配置为接收数据。该配置可包含使用波长阻滞器，以终止数据传输，从而在相同时间在网络10的不同部分上在相同波长上可发生多个传输。在步骤422，节点12按照控制消息中指定的参数来接收网络数据，并且返回到步骤402。
返回到步骤406，如果控制消息包括令牌，则节点12在步骤424进行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，则节点在步骤426释放令牌，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确定该令牌所授权的数据通道。例如如果使用WDM，数据通道可表示一个或多个波长。接着在步骤430，节点12确定与传输数据相关联的参数。这些参数可包括目标节点12的身份、即将发生的数据传输大小和脉冲串定时。为了确定目标节点的身份、脉冲串大小和脉冲串定时，节点12使用网络时间表。节点12也可使用与拓扑信息相关联的调度算法。该调度算法分析拓扑信息和网络时间表，以确定在一部分网络10上传输数据的适当时间。以这种方式可避免网络10上的冲突，可实现网络10的有效使用。
一旦节点12识别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，并将其转发到下一相邻节点。这些控制消息也可包含拓扑信息。在步骤436，节点12将令牌转发到下一相邻节点12。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上保持于该令牌之前。以这种方式，在不利用最新拓扑信息和最新网络时间表的情况下，节点12将不安排数据传输。
在步骤438，节点12更新其自身的网络时间表，以反映新控制消息中的信息。接下来，节点12在步骤440配置部件以建立数据脉冲串。例如，节点12这时可配置可调谐激光器。节点12在步骤442建立数据脉冲串。
节点12在步骤444传输该数据脉冲串。数据脉冲串是按照节点12在步骤430确定的参数和在步骤432在新的控制消息中指定的参数来发送的。在发送数据脉冲串之后，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12a返回到步骤402。
以这种方式，节点12在网络10中使用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的独立部分上在相同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之间的数据传输在相同的数据通道上同时发生。
图8b是说明关联于图8a所讨论的方法的一个实施例的图。该图示出特定数据通道上发生的数据传输。注意，纵轴代表时间，水平接入代表距离。由此，该图说明了在节点T，U，V，W和X之间与时间有关的数据转移。
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水平。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。可缩短数据传输之间的延迟，多个传输可在网络的独立部分上同时发生。
现有的图表和流程图说明了通信网络中令牌控制的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构思了节点12，其利用用于执行这些功能的任何适当的技术、单元和应用程序。由此，这些图表和流程图中的许多步骤可同时发生和/或以与所示不同的次序发生。此外，节点12可使用具有附加步骤或更少步骤的方法，只要这些方法是适当的。而且，网络10的其他单元，比如中间节点12、目标节点12或其他适当的部件，可执行类似技术以利用令牌在网络10中传输数据。
尽管在多个实施例中描述了本发明，但是本领域技术人员可提出无数变化和改型，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 (34)

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第一令牌；产生一识别该目标节点和该授权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；将在该授权数据通道上授权次传输的第二令牌传送到下一节点；在传送该传输控制消息之后，利用该传输单元在该授权数据通道上传输该数据；以及在将该第二令牌传送到下一节点之后，将该第一令牌传送到下一节点。
2.如权利要求1所述的光节点，其中，该光节点是光通信环上的多个光节点之一；该第二令牌授权该光通信环上的其他光节点，在该授权数据通道的一区段中和在某时刻，在所授权的数据通道上传输该次传输，以免与该光节点的数据传输相冲突。
3.如权利要求1所述的光节点，其中，该控制器还可操作用以：在开始该授权数据通道上的数据传输之前，将该第二令牌传送到下一节点；以及在完成该授权数据通道上的数据传输之后，将该第一令牌传送到下一节点。
4.如权利要求1所述的光节点，其中，该控制器还可操作用以：在延迟之后将该第一令牌传送到下一节点；其中，该延迟防止第一和第二传输在光通信环上的冲突。
5.如权利要求1所述的光节点，其中，该控制器还可操作用以：在延迟之后将该第一令牌传送到下一节点；其中，该延迟等于与该授权数据通道相关联的传输分配。
6.如权利要求1所述的光节点，其中，该传输单元包括可调谐激光器；该控制器还可操作用以调谐该激光器，以在该授权数据通道上传输与该数据相关联的第一光信号。
7.如权利要求1所述的光节点，还包括：
接收单元，可操作用以：连接到该光传送介质；以及在所述数据通道上选择性地接收第二光信号；以及
输入缓冲器，可操作用以存储输入数据，
其中，该数据接口还可操作用以将该输入数据传输到本地目标；以及
其中，该控制器还可操作用以：接收一识别第二目标节点和第二次授权的数据通道的第二传输控制消息；确定该光节点是否为该第二目标节点；以及在确定该光节点是该第二目标节点之后，利用该接收单元在该第二次授权的数据通道上接收所述第二光信号。
8.如权利要求7所述的光节点，其中，该接收单元包括可调谐滤波器；该控制器还可操作用以调谐该滤波器，以在该第二次授权的数据通道上接收所述第二光信号。
9.一种光通信系统，包括：
多个光通信节点；
光传输介质，其将所述光通信节点互相连接，该光传送介质具有多个数据通道；以及
多个第一逻辑令牌，其与所述数据通道相对应；
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；
接收所述第一逻辑令牌之一；
识别与该逻辑令牌相关联的所述数据通道之一；
利用所识别的数据通道来安排数据传输；
传送用于识别所安排的数据传输的传输控制消息；
将第二逻辑令牌传送到下一光通信节点，该第二逻辑令牌授权利用所识别的数据通道的次数据传输；以及
在将该第二逻辑令牌传送到下一光通信节点之后，利用所识别的数据通道，将该数据传输到该目标光通信节点。
10.如权利要求9所述的光通信系统，其中，该光通信系统是光通信环，该第二令牌授权除了产生该第二令牌的光通信节点之外的光通信节点，在所识别的数据通道的一区段中和在某时刻，在所识别的数据通道上进行所述次数据传输，以免与产生该第二令牌的光通信节点的数据传输相冲突。
11.如权利要求9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：在开始所识别的数据通道上的数据传输之前，将该第二逻辑令牌传送到下一光通信节点；以及在完成所识别的数据通道上的数据传输之后，将该第一逻辑令牌传送到下一光通信节点。
12.如权利要求9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：在延迟之后将该第一逻辑令牌传送到下一光通信节点，其中该延迟防止第一和第二传输在光通信环上的冲突。
13.如权利要求9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：在延迟之后将该第一逻辑令牌传送到下一光通信节点，其中该延迟等于与所识别的数据通道相关联的传输分配。
14.如权利要求9所述的光通信系统，其中，每个所述光通信节点包括一包含可调谐激光器的传输单元；每个所述光通信节点还可操作用以调谐该激光器，以在所识别的数据通道上传输与该数据相关联的第一光信号。
15.如权利要求9所述的光通信系统，其中，每个所述光通信节点包括：
接收单元，可操作用以：连接于该光传输介质；以及在所述数据通道上选择性地接收第二光信号；
输入缓冲器，可操作用以存储输入数据；以及
数据接口，可操作用以将该输入数据传输到本地目标；
其中，每个所述光通信节点还可操作用以：接收第二传输控制消息，其识别第二目标节点和第二次识别的数据通道；确定该光通信节点是否为该第二目标节点；以及在确定该光节点是该第二目标节点之后，利用该接收单元在该第二次识别的数据通道上接收所述第二光信号。
16.如权利要求15所述的光通信系统，其中，该接收单元包括可调谐滤波器；每个所述光通信节点还可操作用以调谐该滤波器，以在该第二次识别的数据通道上接收所述第二光信号。
17.一种用于令牌控制的数据传输的方法，包括：
接收用于传输到目标节点的数据；
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第一令牌；
产生用于识别该目标节点和该授权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；
将在该授权的数据通道上授权次传输的第二令牌传送到下一节点；
在传送该传输控制消息之后，在该授权的数据通道上传输该数据；以及
在将该第二令牌传送到下一节点之后，将该第一令牌传送到下一节点。
18.如权利要求17所述的方法，其中，该第二令牌授权除了产生该第二令牌的光节点之外的光节点，在该授权的数据通道的一区段中和在某时刻，在该授权的数据通道上传输所述次传输，以免与产生该第二令牌的光节点的数据传输相冲突。
19.如权利要求17所述的方法，其中，将该第二令牌传送到下一节点，是发生在开始该授权的数据通道上的数据传输之前；将该第一令牌传送到下一节点，是发生在完成该授权的数据通道上的数据传输之后。
20.如权利要求17所述的方法，还包括：确定是否延迟传送该第一令牌；以及响应于确定延迟该第一令牌，延迟该第一令牌向下一节点的传送，其中该延迟防止第一和第二传输在光通信环上的冲突。
21.如权利要求17所述的方法，还包括：确定是否延迟传送该第一令牌；以及响应于确定延迟传送该第一令牌，延迟该第一令牌向下一节点的传送，其中该延迟等于与该授权的数据通道相关联的传输分配。
22.如权利要求17所述的方法，其中，在该授权的数据通道上传输该数据，包括：调谐激光器，以在该授权的数据通道上传输与该数据相关联的第一光信号。
23.如权利要求17所述的方法，还包括：
接收用于识别第二目标节点和第二次授权的数据通道的第二传输控制消息；
确定光节点是否为该第二目标节点；
在确定该光节点是该第二目标节点之后，在该第二次授权的数据通道上接收该第二数据；
在第二缓冲器中存储该第二数据；以及
将该第二数据传输到本地目标。
24.如权利要求23所述的方法，其中，在该第二次授权的数据通道上接收该第二数据，包括：调谐滤波器，以在该第二次授权的数据通道上接收与该第二数据相关联的第二光信号。
25.用于令牌控制的数据传输的逻辑，该逻辑被编码于媒质中，在被执行时可操作用以：
接收用于传送到目标节点的数据；
在缓冲器中存储该数据；
连接到具有多个数据通道的光传送介质；
接收在所述数据通道之一上授权传输的第一令牌；
产生用于识别该目标节点和该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；
将在该授权的数据通道上授权次传输的第二令牌传送到下一节点；
在传送该传输控制消息之后，在该授权的数据通道上传输该数据；以及
在将该第二令牌传送到下一节点之后，将该第一令牌传送到下一节点。
26.如权利要求25所述的逻辑，其中，该第二令牌授权除了产生该第二令牌的光节点之外的光节点，在该授权的数据通道的一区段中和在某时刻，在该授权的数据通道上传输所述次传输，以免与产生该第二令牌的光节点的数据传输相冲突。
27.如权利要求25所述的逻辑，在被执行时还可操作用以：在开始该授权的数据通道上的数据传输之前，将该第二令牌传送到下一节点；以及在完成该授权的数据通道上的数据传输之后，将该第一令牌传送到下一节点。
28.如权利要求25所述的逻辑，在被执行时还可操作用以：确定是否延迟传送该第一令牌；以及响应于确定延迟传送该第一令牌，延迟该第一令牌向下一节点的传送，其中该延迟防止第一和第二传输在光通信环上的冲突。
29.如权利要求25所述的逻辑，在被执行时还可操作用以：确定是否延迟传送该第一令牌；以及响应于确定延迟传送该第一令牌，延迟该第一令牌向下一节点的传送，其中该延迟等于与该授权的数据通道相关联的传输分配。
30.如权利要求25所述的逻辑，在被执行时还可操作用以：调谐激光器，以在该授权的数据通道上传送与该数据相关联的第一光信号。
31.如权利要求25所述的逻辑，在被执行时还可操作用以：
接收用于识别第二目标节点和第二次授权的数据通道的第二传输控制消息；
确定光节点是否为该第二目标节点；
在确定该光节点是该第二目标节点之后，在该第二次授权的数据通道上接收该第二数据；
在第二缓冲器中存储该第二数据；以及
将该第二数据传输到本地目标。
32.如权利要求31所述的逻辑，在被执行时还可操作用以：调谐滤波器，以在该第二次授权的数据通道上接收与该第二数据相关联的第二光信号。
33.一种光节点，包括：
用以接收用于传输到目标节点的数据的装置；
用以在缓冲器中存储该数据的装置；
用以连接到具有多个数据通道的光传送介质的装置；
用以接收第一令牌的装置，该第一令牌在所述数据通道之一上授权传输；
用以产生传输控制消息的装置，该传输控制消息识别该目标节点和该授权的数据通道；
用以将该传输控制消息传送到下一节点的装置；
用以将第二令牌传送到下一节点的装置，该第二令牌在该授权的数据通道上授权次传输；
用以在传送该传输控制消息之后在该授权的数据通道上传输该数据的装置；以及
用以在将该第二令牌传送到下一节点之后将该第一令牌传送到下一节点的装置。
34.一种用于令牌控制的数据传输的方法，包括：
接收用于传输到目标节点的数据；
在缓冲器中存储该数据；
连接到具有多个数据通道的光传送介质；
接收在所述数据通道之一上授权传输的第一令牌；
产生用于识别该目标节点和该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；
传送第二令牌到下一节点，该第二令牌在该授权的数据通道的未使用部分中授权次传输；
在传送该传输控制消息之后，在该授权的数据通道上传输该数据，其中在该授权的数据通道上传输该数据包括：调谐激光器，以在该授权的数据通道上传输与该数据相关联的第一光信号；以及
确定是否延迟传送该第一令牌；以及
响应于确定延迟传送该第一令牌，在将该第二令牌传送到下一节点之后和在延迟之后，将该第一令牌传送到下一节点；
其中，将该第二令牌传送到下一节点，是发生在开始该授权的数据通道上的数据传输之前；以及
其中，将该第一令牌传送到下一节点，是发生在完成该授权的数据通道上的数据传输之后。
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