CN1910873A - 用于在一个发送网络节点和一个接收网络节点之间优化地传输数据脉冲串的方法 - Google Patents

用于在一个发送网络节点和一个接收网络节点之间优化地传输数据脉冲串的方法 Download PDF

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Abstract

在该光数据脉冲串传输方法(OBS)中，一个发送网络节点随一个确认信号一起收到关于时延的信息，其中在该时延之后就不再有阻塞或者该连接路径是空闲的。该发送网络节点就可以直接在一个当前被发送的数据脉冲串(BURST1)之后发送另一数据脉冲串(BURST2)，并在该数据脉冲串(BURST2)之后发送又一脉冲串(BURST3)。由此避免了在脉冲串(BURST2、BURST3)之间的等待时间，并优化地利用所具有的传输容量。从而减少了阻塞概率并同样减少了必要的信令信息。

Description

用于在一个发送网络节点和一个接收网络节点之间 优化地传输数据脉冲串的方法
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于优化地传输数据脉冲串的方法。
在通过将来的光网络进行数据传输时采用了所谓的光脉冲串交换、OBS。其中多个数据分组被组合为所谓的数据脉冲串，并然后在光网络的数据信道上传输。每个数据信道对应着具有多个这种信道的波长多路复用信号的某一波长，其中在这些信道上同时传输数据信号。在每个数据信道上可以传输不同信号源的不同消息。在较高的通信量的情况下，在发送数据脉冲串时会产生较大的延迟，这是因为在其传输时有少量的空闲时隙可供使用。在该网络中优化利用可供使用的传输容量并从而降低阻塞概率是一个重要目标。阻塞概率通过一种“双路预留OBS网络”、2WR-OBS而被降低，其中由发送网络节点发送一个预留询问，并由接收网络节点进行确认连接路径是空闲的。
在提供有多个波长(信道)的所谓λ-交换中，交换粒度是波长。因此即便在低的通信量情况下也占据一个完整的传输信道。因此该方法不是优化的。
本发明的任务在于，改善尤其是光数据网络的传输容量。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的方法而得到解决。
该方法的改进在从属权利要求中给出。
重要的优点通过减小被发送的数据脉冲串之间的等待时间(GAP)来获得。发送网络节点收到关于从何时起终止可能的阻塞或者连接路径是空闲的信息。因此可以在另一数据脉冲串之后没有其间的等待时间就传输一个数据脉冲串。该方法通常是适用的，并且比如可以应用于已知的OBS预留方法HORIZON和JET中。
本发明的实施例借助附图来进行详细解释。
其中：
附图1示出了按照已公开的方法的脉冲串传输，
附图2示出了按照新方法的脉冲串传输，
附图3示出了一种光数据网络，以及
附图4示出了JET算法的一种时间图解。
首先应当借助附图1来描述通常的“双路预留OBS”。该附图示出了在用λ1来表示的数据信道上3个连续的数据脉冲串、BURST1至BURST3的发送。在通常的方法中，由发送终端节点发送一个具有预留询问(REQ-附图3)报头，该报头通常通过多个交换装置到达接收终端节点。如果该连接路径是空闲的，那么发送终端节点在一个等待时间之后收到一个针对其询问的确认信号(ACK-Acknowledge，附图3)，并然后发送它的数据脉冲串。对应于附图1下面的一行，在第一数据脉冲串BURST1被发送之后，在通常的“双路预留OBS”中由发送终端节点在下一报头中进行一个预留询问的发送，并然后接收所属的确认信号，由此在第一数据脉冲串和一个没被利用的等待时间GAP1结束之后，一个第二数据脉冲串BURST2被发送。附图1的上面的行在此示出了总是最早可能的数据脉冲串的发送。第三数据脉冲串BURST3(上面的行)与被发送的第二数据脉冲串BURST2相重叠，其中该第三数据脉冲串再次在另一等待时间GAP2之后才可以被发送。因此在数据脉冲串之间每次都出现一个等待时间GAP1、GAP2、...。这些等待时间对应于没被利用的传输容量。
附图2示出按照新方法的数据脉冲串的传输。在传输第一数据脉冲串BURST1期间就已经通过通知阻塞时间δREQ-MIN来通知发送终端节点：自何时起就不再有阻塞。网络的交换装置和接收终端节点获知恰好延续的阻塞时间，并把这一点在确认信号中通知发送终端节点。现在发送终端节点根据阻塞时间δREQ-MIN2就知道：一个可能存在的阻塞何时被终止以及传输第二数据脉冲串BURST2的连接何时是空闲的，这里是直接在第一数据脉冲串的末尾。因此没有形成第一等待时间GAP1，第二数据脉冲串BURST2无进一步延迟地被发送。同样，第三数据脉冲串BURST3也可以直接在阻塞时间δREQ-MIN3之后、在由第二数据脉冲串BURST2所形成的阻塞的末尾之后被发送。但是在该时间点BURST3还没有完全出现(上面的行)，因此当它完全出现时才被发送。通过这种新的方法如此提高了传输容量，使得在所示例子中产生的数据量可以没有问题地被传输。在极端情况下根本就不再产生等待时间。
此外通过这种新的方法可以降低信令开销。如果在通常的“双路预留”中发送终端节点通过确认信息ACK(附图3)被通知传输路径不是空闲的，那么该发送网络节点在必要时就必须多次一直发送相应的报头，直到它通过确认信息被通知传输路径是空闲的。如果采用根据本发明的方法，那么这种连续的信令信息是多余的，在根据本发明的方法中，发送终端节点确切地知道自何时起传输路径是空闲的并可以发送下一数据脉冲串。
在附图3中示出了一个具有不同终端节点A至G的数据网络，其中这些终端节点通过交换装置S1至S7相互连接。在每个终端节点上可能连接有多个用户，这在终端节点A和E中用连接线来示意。终端节点A将向终端节点E传输数据脉冲串。因此它首先在一个报头中通过交换装置S1、S4和S5向E发送一个含有时间信息δREQ＝0的预留询问(带宽预留请求)，这表示该数据脉冲串应当尽可能快地被发送。每个交换装置都验证传输容量的预留对于该数据脉冲串是否是可能的。然而在该新的方法中不仅仅等待一个肯定的或否定的应答。对于应答是否定的这种情况，也即该数据脉冲串不能立即被发送，该应答包含有称为阻塞时间的等待时间δREQ-MIN，该等待时间说明了由其他脉冲串传输所给出的阻塞时延，以及因此在要发送的数据脉冲串可以被发送之前它还必须在终端节点A中度过的时间。
现在借助附图3逐步地说明该连接构造。
在第一步骤(1)中终端节点A把它的询问REQ在一个报头中发送至E，如前所述，该报头含有时间信息δREQ＝0。
在第二步骤(2)中，每个涉及该传输的交换装置S1、S4、S5都验证要传输的数据脉冲串是否与一个恰好被传输的数据脉冲串相重叠以及在哪个时间段δ之后将结束当前数据脉冲串的传输、阻塞，并产生一个可供使用的连接A-E。涉及的第一交换装置S1随预留询问REQ在报头中把最长的阻塞时间δREQ＝max(δREQ，δ)继续发送至下一交换装置S4。该过程在交换装置S4和其他交换装置中被重复，但这里仅在另一交换装置S5中重复。每个交换装置都查明在单个传输段上的最长阻塞时间，并把该时间填充到其报头中。
在第三步骤(3)中，该预留询问到达终端节点E，该终端节点查明整个连接A-E的阻塞时间δREQ-MIN。
然后在第四步骤(4)中，该终端节点E把一个具有该最长阻塞时间δREQ-MIN的确认ACK发送至终端节点A，并从而通知它何时传输容量可供使用以及何时它可以发送它的数据脉冲串。
在通过交换装置S5、S4和S1的确认信息ACK的路径上，在A和E之间的传输容量被预留用于要发送的数据脉冲串。所述的这种方法称为HORIZON算法。
可以通过不同的变型方案来实现该方法。因此也可以插入所有在单个交换装置中所具有的阻塞时间以代替计算最长阻塞时间，并且接收终端节点E查明用于发送终端节点A的连接A-E的最长阻塞时间。在所有变型方案中重要的仅仅是：发送终端节点A收到一个具有时间说明的确认，从该确认中它可以查明直到发送它的数据脉冲串时的等待时间。
在另一方法中，也即JET算法，数据脉冲串开始和数据脉冲串结束的时间点被保留。由此可以在为之已经预留了传输容量的两个数据脉冲串BURST1和BURST2之间传输另一数据脉冲串BURST3。附图4说明了这种情况。在数据脉冲串BURST1和BURST2之间有一个较长的等待时间GAP。如果用于发送数据脉冲串BURST3的可能的开始时间用tREQ-INI来表示，并且发送终端节点A接收剩余的阻塞时间δREQ-MIN(在该例子中连接A-E的阻塞时间为直至BURST1结束的时间间隔，其中在该结束之后该连接是空闲的)和下一数据脉冲串BURST3的开始时间tREQ-MAX(其中在该开始时间之后该连接就不再可供使用)，那么发送节点A通过计算GAPSIZE＝tREQ-MAX-(tREQ-INI+δREQ-MIN)来算出该GAP的长度，并因此确定在该等待时间内它是否可以发送另一数据脉冲串BURST3(该空闲连接时间GAP也可以在终端节点E等中进行计算或者根据直至可供使用的连接的末尾的一个相对时间段δREQ-MAX来查明)。在附图4中不是这种情况并且数据脉冲串BURST3的发送必定被延迟。如果不存在数据脉冲串BURST2的预留，那么时间tREQ-MAX就被设为无限长，并且数据脉冲串BURST3可以在时间δREQ-MIN结束之后不用其他等待时间而被发送。
自何时起和直至何时可以传输数据脉冲串的时间不但可以作为至某一时间标记(比如确认信息的发送)的时间段“δ”、也可以在绝对时间值“t”中进行说明。

Claims (9)

1.用于在一个发送网络节点(A)和一个接收网络节点(E)之间通过数据网络的交换装置(S1、S4、S5)传输数据脉冲串(BURST1、BURST2)的方法，
其特征在于，
所述发送网络节点(A)收到关于直至能够发送它的下一数据脉冲串(BURST2)为止的阻塞时间(δREQ-MIN)的信息，以及
它在该阻塞时间(δREQ-MIN)结束之后发送所述的下一数据脉冲串(BURST2)。
2.按照权利要求1所述的方法，
其特征在于，
一个连接(A-E)的剩余的阻塞时间(δREQ-MIN)被发送至所述的发送网络节点(A)。
3.按照权利要求1或权利要求2所述的方法，
其特征在于，
不但一个可供使用的连接(A-E)开始的时间点或者直至该可供使用的连接(A-E)开始为止的所述阻塞时间(δREQ-MIN)，而且该可供使用的连接的结束时间点(tREQ-MAX)或者该可供使用的连接(A-E)的时延(GAP)或者直至该可供使用的连接(A-E)结束为止的一个时间段(δREQ-MAX)都被传输至所述的发送网络节点(A)。
4.按照权利要求3所述的方法，
其特征在于，
一个连接(A-E)的所述阻塞时间(δREQ-MIN)和所述的剩余连接时间(GAP)/时间段(δREQ-MAX)被传输至所述的发送网络节点(A)。
5.按照权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
所述发送网络节点(A)通过所述交换装置(S1、S4、S5)向所述接收网络节点(E)发送一个预留询问(REQ)。
6.按照权利要求5所述的方法，
其特征在于，
在所述预留询问(REQ)中直至发送所述下一数据脉冲串(BURST2)为止的期望时间段(δREQ＝0)被发送。
7.按照权利要求5所述的方法，
其特征在于，
每个交换装置(S1、S4、S5)都查明最长的剩余阻塞时间(δREQ)，并继续发送至下一交换装置(S4、S5)或继续发送至所述接收网络节点(E)。
8.按照权利要求5所述的方法，
其特征在于，
所述的接收终端节点(E)在一个确认信号(ACK)中把一个可供使用的连接(A-E)的时间说明(δREQ-MIN、tREQ-MAX、δREQ-MAX)通过所述的交换装置(S5、S4、S1)发送至所述的发送网络节点(A)，并且所述的交换装置(S5、S4、S1)根据该时间说明来进行所需要的传输容量的预留。
9.按照前述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述数据脉冲串(BURST1、BURST2)通过一个光数据网络被传输。
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