DE102005018595B4

DE102005018595B4 - Netzknoten, optisches Ringnetzwerk und Verfahren zur Übermittlung von Bursts

Info

Publication number: DE102005018595B4
Application number: DE200510018595
Authority: DE
Inventors: Stefan Wevering
Original assignee: Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2025-04-22
Also published as: DE102005018595A1

Abstract

Netzknoten (KM) für ein optisches, als Wellenlängen-Multiplex-System ausgestaltetes Ringnetzwerk, das N Netzknoten (K1, K2, ..., KN) umfasst und optische Bursts überträgt, bei dem durch einen ersten Header ein erster Burst mit einer Burstdauer (tb) und einer Wartezeit (δ_M,N) angekündigt wird, und nach Absendung des ersten Headers durch den Netzknoten (KM) nach der Wartezeit (δ_M,N) der erste Burst zu einem Zielnetzknoten (KN) gesendet wird,
wobei der Netzknoten (KM) derart ausgestaltet ist, dass Bursts nur auf einem dem Netzknoten (KM) zugeordneten Kanal des Wellenlängen-Multiplex-Systems empfangen werden, und
der Netzknoten (KM) eine Steuerung umfasst, die derart ausgestaltet ist, dass für den auszusendenden ersten Burst eine Wartezeit (δ_M,_N) eingestellt wird, die einem Wert entspricht, der sich mindestens aus der Summe aus einer Wartezeit (δ_N-1 _,N) des dem Zielnetzknoten (KN) vorgelagerten Netzknotens (K(N-1)) und dem Produkt aus einer maximalen Burstdauer (tb_max) und der Anzahl der zwischen dem Netzknoten und dem Zielnetzknoten angeordneten Netzknoten ((N-1)-M)...

Description

Die Erfindung betrifft einen Netzknoten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein optisches Ringnetzwerk und ein Verfahren zur Übermittlung von Bursts nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Optical Burst Switching, kurz OBS, ist eine Übertragungstechnik, bei der Daten bzw. Datenpakete in Form von IP-Paketen, ATM-Zellen oder anderen Formaten in einem Netzknoten eines OBS-Netzwerks zu einem Burst angehäuft respektive aggregiert werden und dieser Burst zu einem Zielnetzknoten des OBS-Netzes versendet wird. Ein Burst wird durch einen so genannten Header angekündigt. Ein Header enthält keine Nutzdaten, sondern verschiedene Verwaltungs- und Steuerinformationen wie beispielsweise Adress- und Kennungsangaben. In einem WDM-Netzwerk werden die Header mit den Signalisierungsinformationen gewöhnlich in eigenen Kanälen bei festgelegten Wellenlängen übertragen. Bei der Übertragung eines Bursts kann es zu Blockierungen und Kollisionen im Netzwerk kommen, wenn optische Bursts gleiche Übertragungskanäle nutzen und versendet werden, ohne vorher solche Ressourcen im Netz für die Übersendung zu reservieren. Daher müssen oft Bursts verworfen werden, wenn sie Ressourcen beanspruchen, die bereits für die Übertragung von anderen Bursts belegt sind. Dies gilt im Allgemeinen für alle Netztopologien. Für Ringnetzwerke gibt es allerdings Verfahren, um Blockierungen im Netz zu vermeiden, damit Netzressourcen nicht verschwendet werden. Zusätzlich kann ein blockierter Burst, der aus vielen Einzelpaketen besteht, zu Problemen bei den Übertragungsvorschriften, die als Protokolle bezeichnet werden, in einer übergeordneten Netzschicht führen. Aufgrund der großen Datenmengen, die in einem optischen Netz transportiert werden, ist eine Speicherung der gesendeten Daten bis zur Verifizierung eines erfolgreichen Burst-Transports nicht sinnvoll. Daher müssen Protokolle der übergeordneten Schicht dafür sorgen, dass verloren gegangene Bursts erneut gesendet werden. Ein blockierter Burst kann z. B. eine Vielzahl von TCP-Verbindungen (TCP = „transmission control protocol") beeinflussen, was zu einer Überlast in einer übergeordneten Netzschicht führt.
In der Veröffentlichung „A Simulation Study of Optical Burst Switching and Access Protocols for WDM ring networks" von L. Xu, H. G. Perros, G.N. Rouskas, Computer Networks 41 (2003), Seite 143 bis 160, werden unterschiedliche Burst-Switching-Schemata und Burst-Switching-Protokolle vorgestellt. Bei den vorgeschlagenen fünf Zugangsprotokollen (engl. „access protocols") wird in allen Fällen das so genannte Round-Robin-Verfahren eingesetzt. Dies ist ein Schaltungsverfahren, bei dem die ankommenden Verbindungswünsche der Reihe nach an die einzelnen Netzknoten weitergeleitet werden. In dem Dokument (im Folgenden als Dokument D1 bezeichnet) wird eine WDM-Ringarchitektur vorausgesetzt. Der Ring besteht aus N Netzknoten und jeder Netzknoten auf dem WDM-Ring agiert gleichzeitig als Burst-Aggregator, Sender und Empfänger. Für einen Ring mit N Netzknoten werden N + 1 Wellenlängen benötigt. Die Header-Informationen werden in einem Header-Kanal bei einer festgelegten Wellenlänge übertragen und der Header wird in jedem Netzknoten terminiert. Die eigentlichen Bursts werden in den Kanälen des Übertragungsbandes bei N Wellenlängen übertragen. In Dokument D1 wird vorausgesetzt, dass jeder Netzknoten auf einer ihm zugeordneten festen Wellenlänge sendet. Das Empfangsmodul in jedem Netzknoten kann dynamisch eine Wellenlänge aus dem WDM-Signal herausfiltern und terminieren. Anhand der Header-Information entscheidet jeder Netzknoten, auf welcher Wellenlänge und zu welcher Zeit ein Burst ankommt, der für ihn bestimmt ist. Auf diese Weise wird der Netzknoten rechtzeitig die Empfangs-Einrichtung auf die entsprechende Wellenlänge einstellen. Dabei treten Kollision an der Empfangs-Einrichtung auf, wenn Bursts mit gleichem Zielnetzknoten auf verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig ankommen oder wenn die Burst-Übertragungen zeitlich überlappen, weil der Empfänger nicht zwei Bursts gleichzeitig empfangen kann. Kollisionen am Empfänger werden nach Dokument D1 vermieden, wenn ein Round-Robin-Verfahren entweder mit Token oder mit Rückbestätigung eingesetzt wird.
Das Round-Robin-Verfahren mit Token benutzt so genannte Tokens, um Kollisionen am Empfänger zu vermeiden. Unter einem Token versteht man ein Bitmuster, das ständig in einer Richtung ein Ringnetzwerk durchläuft. Bei dem vorgeschlagenen Protokoll gibt es für jeden Zielnetzknoten einen Token. Jeder Token ist entweder vorhanden oder nicht vorhanden und die Information, ob der Token vorhanden ist, wird auf dem Header-Kanal übertragen. Ein Netzknoten I kann einen Burst nur dann zum Zielnetzknoten J senden, wenn im Quellnetzknoten I Token J vorhanden ist. Ist Token J vorhanden, wird dieser Token im Netzknoten I gespeichert und vom Header-Kanal entfernt. Der Token-Speicher in einem Netzknoten wird gemäß dem First-In-First-Out-Verfahren abgearbeitet. Ist im Zielnetzknoten Token J zur Abarbeitung an der Reihe, wird geprüft, ob ein Burst für den Zielnetzknoten J vorhanden ist. Ist kein Burst vorhanden, wird der Token sofort wieder an den Header-Kanal freigegeben. Soll ein Burst zum Zielnetzknoten gesendet werden, wird zunächst der Header vom Quellnetzknoten I zum Zielnetzknoten J versendet und anschließend der Burst. Danach wird der Token wieder freigegeben. Dies bedeutet, dass anhand der Header-Information der Zielnetzknoten veranlassen muss, dass das Empfangsmodul auf die richtige Wellenlänge eingestellt wird. Wenn bei diesem Vorgang ein Problem auftritt, weil z. B. die korrekte Wellenlänge nicht schnell eingestellt wurde, geht der Burst verloren.
Bei dem Round-Robin-Verfahren mit Rückbestätigung sendet der Quellnetzknoten I zuerst eine Anforderung, die aus dem Ziel und der Größe des zu versendenden Bursts besteht, um einen Burst zu dem Zielnetzknoten J zu senden. Wenn der Zielnetzknoten J die Anforderungen erhält, berechnet er den zeitlichen Abstand zwischen dem ersten Bit des Headers und des Bursts und sendet diesen berechneten Wert zurück an den Quellnetzknoten I. Während der Quellnetzknoten I auf die Rückbestätigung wartet, darf er keine andere Anfrage an einen unterschiedlichen Zielnetzknoten senden. Auch mit diesem Protokoll werden Kollisionen am Empfänger vermieden. Nachteilig kann es jedoch zu Verzögerungen bei der Datenübertragung kommen, da jeder Quellnetzknoten erst auf die Rückbestätigung des Zielnetzknotens warten muss, bevor er seinen Burst versendet. Bei den in Dokument D1 beschriebenen Verfahren wird ein durchstimmbarer Empfänger benötigt. Anhand der Headerinformation muss der Zielnetzknoten veranlassen, dass die Empfangs-Einrichtung jedes Netzknotens auf die richtige Wellenlänge eingestellt wird. Wird die korrekte Wellenlänge beispielsweise nicht schnell genug eingestellt, geht der zu empfangende Burst verloren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Übermittlung von Bursts in einem optischen Netzwerk zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Netzknoten für ein optisches Ringnetzwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein optisches Ringnetzwerk nach Anspruch 6 und durch ein Verfahren zur Übermittlung von Bursts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass in einem Quellnetzknoten durch eine Voreinstellung der Wartezeiten zwischen Header und Burst – bezogen auf den jeweiligen Zielnetzknoten – Kollisionen zwischen Bursts vermieden werden, wenn andere Quellnetzknoten zum gleichen Zielnetzknoten Bursts versenden wollen. Die Wartezeit zwischen Header und Burst in einem Quellnetzknoten wird derart eingestellt, dass sie mindestens der Summe aus der Wartezeit des dem Zielnetzknoten vorgelagerten Netzknoten und dem Produkt aus der maximalen Burstdauer und der Anzahl der zwischen Quell- und Zielnetzknoten angeordneten Netzknoten entspricht. Demnach spielt es keine Rolle, an welcher Stelle im Ringnetzwerk ein zweiter Quellnetzknoten angeordnet ist, da bei der Berechnung der Wartezeit die zwischen dem jeweiligen Quellnetzknoten und Zielnetzknoten liegenden Netzknoten stets berücksichtigt wer den. Diese Voreinstellung ist in einem Netzknoten einfach zu implementieren. Sie wird durch eine Prozessoreinheit vorgenommen. Eine komplexe Logik, wie sie bei der Verwendung von Token erforderlich ist, ist zum Versenden der Bursts nicht notwendig. Es werden in jedem Netzknoten mittels einer zentralen oder einer lokalen Netzwerksteuerung lediglich Wartezeiten eingestellt.
Vorteilhaft wird mittels der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Vorgehensweise für den Fall festgelegt, dass ein erster Netzknoten einen Header von einem zweiten, dem ersten Netzknoten vorgelagerten Netzknoten erhält, der ebenfalls eine Burstversendung zum gleichen Zielnetzknoten ankündigt: Nach Auswertung des Headers des zweiten Netzknotens im ersten Netzknoten wird die verbleibende Zeit bis zum Eintreffen des Bursts vom zweiten Netzknoten ermittelt und im Falle, dass die ermittelte Zeitdauer größer als die Zeitdauer bis zur vollständigen Abarbeitung des Headers und/oder Bursts des ersten Netzknotens ist, wird der eigene Header und/oder Burst ausgesendet. Andernfalls wird die Aussendung des eigenen Headers und/oder Bursts verzögert und erst nach Abarbeitung des zweiten Bursts von dem Netzknoten, der dem ersten Quellnetzknoten vorgelagert ist, gesendet. Auf diese Weise wird ein statistisches Zeit-Multiplexen der Bursts, die von unterschiedlichen Quellen herrühren, ermöglicht. Solange ein Quellnetzknoten keinen Header von einem weiteren Netzknoten erhält, kann der Quellnetzknoten beliebig viele Bursts versenden.
Die Erfindung wird in optischen Ringnetzwerken mit Wellenlängen-Multiplex-Technik eingesetzt. Während in solchen Systemen, der Header in einem oder mehreren festgelegten Wellenlängenkanälen übertragen wird, werden die Bursts in Kanälen auf den Wellenlängen des zur Datenübertragung vorgesehenen Wellenlängenbandes übermittelt. Erfindungsgemäß ist jeder Netzknoten derart ausgestaltet, dass Bursts nur auf einer dem Netzknoten zugeordneten Wellenlänge empfangen werden, während auf allen Wellenlängen Bursts ausgesendet werden. Dies bietet den Vorteil, dass eine Wellenlänge von mehreren Quellnetzknoten für die Übertragung zu einem Zielnetzknoten geteilt wird. Lediglich der Sender muss auf die vom Zielnetzknoten abhängige Wellenlänge eingestellt werden. Weil dies erfolgt, bevor ein Burst abgesendet wird, ist das Einstellen der richtigen Wellenlänge wenig zeitkritisch und ein Datenverlust wird vermieden.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Skizze eines WDM-Ringnetzwerks mit N Netzknoten
2 eine Skizze einer möglichen Realisierung des erfindungsgemäßen Netzknotens eines WDM-Ringnetzwerks
Das in 1 skizzierte Ring-Netzwerk umfasst N Netzknoten K1, K2 ... KN, die in Serie entlang eines Rings angeordnet sind. Die Pfeile deuten die Senderichtung der Bursts an, im Beispiel entgegen des Uhrzeigersinns. Jeder Netzknoten verfügt über Sende- bzw. Empfangs-Einrichtungen, Transponder und Filter, um beispielsweise innerhalb eines WDM-Ringnetzwerks eine dem jeweiligen Netzknoten zugeordnete Wellenlänge zu terminieren und um die übrigen Wellenlängen durchzulassen. Ferner fungiert jeder Netzknoten als Zugangs- bzw. Ausgangsnetzknoten für Datenpakete, die von außen in das Ring-Netzwerk eingekoppelt bzw. ausgekoppelt werden. Dies kann mit einer elektrisch/optischen bzw. optisch/elektrischen Wandlung verbunden sein. Die einzelnen Netzknoten innerhalb des WDM-Rings sind durch Lichtwellenleiter verbunden. Innerhalb des WDM-Rings findet für die Bursts keine optisch/elektrische bzw. elektrisch/optische Wandlung statt.
Ein Datenpaket, das beispielsweise vom Quellnetzknoten K1 zum Zielnetzknoten KN versendet werden soll, wird im Netzknoten K1 zusammen mit anderen Datenpaketen gesammelt und mit den gesammelten Datenpaketen als Burst versendet. Bursts werden innerhalb des Rings vorzugsweise in einer Richtung ver schickt. Jeder Netzknoten K1, K2 ... KN fungiert als Burst-Aggregator respektive als Sender und Empfänger von Bursts. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren empfängt jeder Netzknoten auf mindestens einer festen dem jeweiligen Netzknoten zugeordneten Wellenlänge, während der Sender beispielsweise dynamisch durchstimmbar ist und auf jeder beliebigen Wellenlänge Bursts versendet. Die Wellenlänge des Kanals, in dem ein Burst versendet wird, ist durch den Zielnetzknoten festgelegt. Werden als Ausführungsvariante mehrere Wellenlängen zu einem Zielknoten hin verwendet, beispielsweise wenn zu einem Zielnetzknoten sehr viele Bursts versendet werden, so wird jeder dieser Wellenlängenkanäle im Zielnetzknoten terminiert. Die Header werden in einem oder mehreren eigenen Headerkanälen bei festgelegten Wellenlängen übertragen. Ferner kann zwischen mindestens einem Teil der Netzknoten ein Headerkanal mittels einer weitern Verbindung, wie beispielsweise einem Koaxialkabel oder einer Zwei- oder Mehrdrahtleitung, realisiert sein. In einer anderen Ausführungsvariante wird nur ein Wellenlängenkanal innerhalb des optischen Ring-Netzwerks verwendet. In diesem Fall wird die Anzahl der Wellenlängenkanäle durch Lichtwellenleiter beziehungsweise Glasfasern ersetzt. Die Anzahl der Glasfasern entspricht der Anzahl der Netzknoten. In jedem Netzknoten wird eine Glasfaser terminiert.
Die Skizze in 2 zeigt eine mögliche Realisierung eines Netzknotens KI für ein WDM-Netzwerk. Eingangsseitig ist ein Filterelement FR vorgesehen, das mit einem Lichtwellenleiter LWL1 verbunden ist, in dem Bursts auf Kanälen der Wellenlängen λ₁ bis λ_N, hier als λ_1N bezeichnet, und in dem die Header auf einem Headerkanal bei λ_H übertragen werden. Im Filterelement FR werden die Wellenlängen λ_I und λ_H herausgefiltert. Ein erster Ausgang des Filterelementes FR ist mit einem optischen Empfänger RI verbunden, in dem die Wellenlänge λ_I durch optisch/elektrische Wandlung terminiert wird. Ein zweiter Ausgang des Filterelementes FR ist mit einer Prozessoreinheit P verbunden, in der die Headerwellenlänge λ_H ebenfalls durch optisch/elektrische Wandlung terminiert wird. Ein dritter Ausgang des Filterelementes FR ist mit einem ersten Eingang eines zweiten ausgangsseitigen Filterelementes FT verbunden. In diesem Verbindungsstück findet keine optisch/elektrische Wandlung statt, so dass die Kanäle der Wellenlängen λ₁ bis λ_N außer der Wellenlänge λ_I ungestört den Knoten KI passieren können. Einem zweiten Eingang des Filterelementes FT wird ein in der Prozessoreinheit P erzeugtes Headersignal bei der Wellenlänge λ_H zugeführt. Das Headersignal enthält die jeweilige Headerinformation des Netzknotens. Weiterhin werden einem dritten Eingang des Filterelementes FT Kanäle der Wellenlängen λ₁ bis λ_N zugeführt, die von einem Sender T1N ausgehen. Der optische Empfänger RI und der Sender T1N sind mit einer nicht dargestellten Kommunikationseinrichtung verbunden, die Daten über das OBS-Netzwerk übertragen möchte. Auf diese Weise können Daten von außen in das Ringnetzwerk eingebracht werden. Der Sender T1N ist auch mit der Prozessoreinheit P verbunden und kann mit dieser kommunizieren. Der Ausgang des Filterelementes FT ist mit einem Lichtwellenleiter LWL2 verbunden, auf dem sowohl Bursts bei den Wellenlängen λ₁ bis λ_N, hier als λ_1N bezeichnet, als auch Header bei der Wellenlänge λ_H übertragen werden.
Um das erfindungsgemäße Verfahren zur blockierungsfreien Übertragung zu beschreiben, wird als Beispiel angenommen, dass sowohl in Netzknoten K1 ein Burst B1 als auch in Netzknoten K2 ein Burst B2 für eine Übertragung zu dem Zielnetzknoten KN bereit stehen. Entsprechend dem Zielnetzknoten KN werden beide Bursts B1 und B2 auf der Wellenlänge λ_N versendet. Eine Blockierung tritt auf, wenn die Bursts B1 und B2 bei gleichzeitiger Übertragung zeitlich überlappen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass jede Burst-Übertragung in einem Netzwerk durch den Header, der im Header-Kanal bei λ_H übertragen wird, angekündigt wird. Ferner trägt der Header die Informationen über den Zeitabstand δ zwischen Header und Burst sowie die Burstdauer tb. So entspricht der Zeitabstand δ = (δ_M,N) der Wartezeit für einen Burst, der von einem Quellnetzknoten KM zu einem Zielnetzknoten KN versendet werden soll. Sei t der Zeitpunkt, an dem beispielsweise der Netzknoten K2 seinen Header versendet hat, um eine Burst-Übertragung zum Zielnetz knoten KN anzukündigen, so ist zum Zeitpunkt t + δ_1,N + tb₁. der Burst am Netzknoten K2 vollständig versendet worden. Um eine Formel für die Wartezeit zwischen Header und Burst herzuleiten, mit der Kollisionen von Bursts verhindert werden sollen, müssen demnach die Burstdauer tb und die Wartezeiten zwischen Header und Burst von einzelnen Netzknoten des Netzwerks berücksichtigt werden.
In einem ersten Schritt wird der Zielnetzknoten (hier stets KN) festgelegt. In einem zweiten Schritt wird die Wartezeit δ_N-1,N zwischen Header und Burst für einen dem Zielnetzknoten KN zuvor angeordneten Nachbarnetzknoten K(N-1) eingestellt. Weiterhin wird beispielsweise vom Netzwerkmanagement bestimmt, bis zu welcher maximalen Zeitdauer tb_max ein Burst in jedem Knoten aggregiert wird. Es wird angenommen, dass die Wartezeit eines vorgelagerten Netzknotens stets größer gleich der Wartezeit eines betrachteten Netzknotens plus der maximalen Burstdauer tb_max ist. Damit wird rekursiv eine allgemeingültige Formel für die in jedem Knoten einzustellende Wartezeit aufgestellt. Erfindungsgemäß wird am Netzknoten KM eine Wartezeit δ_M,N zwischen Header und Burst-Versendung eingestellt, die größer oder etwas gleich einem Wert ist, der der Summe aus der Wartezeit δ_N-1,N des dem Zielnetzknoten KN vorgelagerten Netzknoten K(N-1) und aus einer um den Faktor ((N-1)-M) modifizierten maximalen Burstdauer tb_max. Der Faktor ((N-1)-M) entspricht dabei der Anzahl der zwischen dem Quellknoten KM und dem Zielknoten KN angeordneten Netzknoten.
Als Formel ausgedrückt beträgt die Wartezeit: δM,N ≥ ((N-1)-M)·tbmax + δN-1,N
Durch diese Wartezeit werden Kollisionen von Bursts, die vom Netzknoten KM und von Netzknoten versendet werden, die vor oder hinter dem Netzknoten KM angeordnet sind, und auf der gleichen Wellenlänge λ_N versendet werden, vermieden, weil die maximale Burstdauer tb_max jedes dazwischen liegenden Netzknotens berücksichtigt wird.
Werden von zwei beliebigen Quellnetzknoten KK und KM Bursts BK und BM an den Zielnetzknoten KN versendet, wobei der Quellnetzknoten KM dabei – wie in 1 skizziert – so angeordnet ist, dass Netzknoten KK in der Serie vor Netzknoten M liegt, wird nach Formel (4) am Netzknoten KK für den Burst BK eine Header-Burst-Wartezeit δ_K,N mit δ_K,N ≥ ((N-1)-K)·tb_max + δ_N-1,N eingestellt und am Netzknoten KM eine Header-Burst-Wartezeit δ_M,N mit δ_M,N ≥ ((N-1)-M)·tb_max + δ_N-1,N. Mit der angegebenen Formel ist demnach bezogen auf den jeweiligen Zielnetzknoten allgemein eine Vorschrift gegeben, welche Wartezeiten zwischen den jeweiligen Headers und Bursts an jedem Netzknoten einzustellen sind, um einen zeitlichen Überlapp von Bursts zu verhindern. Die Burstdauer tb an jedem einzelnen Netzknoten ist nicht festgelegt. Allerdings sollte eine maximale Burstdauer tb_max nicht überschritten werden.
Zusätzlich wird jeder Netzknoten, beispielsweise Netzknoten K2 durch Abhören des Header-Kanals feststellen, ob ein vorgelagerter Netzknoten, hier beispielsweise Netzknoten K1, mittels des Headers bereits eine Burst-Übertragung angekündigt hat.
Hierbei sind zwei Fälle zu unterscheiden:

a) Netzknoten K2 hat einen Header von K1 erhalten, durch den eine Burst-Übertragung angekündigt wird.
b) Netzknoten K2 hat zu diesem Zeitpunkt noch keinen Header von Netzknoten K1 erhalten.

Im Fall a) (wenn der Header von K1 bereits den Burst B1 angekündigt hat) ermittelt Netzknoten K2 den Zeitpunkt, an dem der Burst B1 den Netzknoten K2 passiert haben wird und wann der Wellenlängenkanal λ_N wieder verfügbar ist, um seinen eigenen Burst an den Zielknoten KN zu versenden. Ist der Header, der von Netzknoten K1 ausgesendet wurde, zum Zeitpunkt t1 am Netzknoten K2 angekommen, so steht fest, dass der Burst B1 zum Zeitpunkt t2 = t1 + δ_1,N + tb₁ am Netzknoten K2 abgearbeitet worden ist. Netzknoten K2 kann demzufolge seinen Hea der bereits zum Zeitpunkt t2 – δ_2,N und seinen Burst B2 zum Zeitpunkt t2 losschicken ohne dass es zu einer Kollision im Wellenlängenkanal λ_N kommt. Auf diese Weise wird bei erfolgter Ankündigung des Bursts B1 mittels des zugehörigen Headers in Netzknoten K2 mittels einer Steuereinheit entschieden, ob noch genügend Zeit bleibt, um den eigenen Burst B2, gegebenenfalls inklusive Aussendung des eigenen Headers, zu verschicken oder ob die Aussendung des eigenen Bursts B2 solange verzögert werden muss, bis der Burst B1 von Netzknoten K1 den Netzknoten K2 passiert hat. Bei der Steuereinheit kann es sich entweder um eine lokale oder zentrale Einheit zum Netzwerkmanagement handeln.
Ob ein Header von einem Netzknoten versendet wurde, kann im Zielnetzknoten durch Messung von Verzögerungen von einzelnen Datenpaketen der jeweiligen Bursts, die von unterschiedlichen Quellnetzknoten stammen, festgestellt werden. In höheren Netzwerkschichten werden beispielsweise einzelne Datenpakete eines Bursts markiert, und unter Berücksichtigung der eingestellten Header-Burst-Wartezeiten in den einzelnen Netzknoten Zeitmessungen bis zur Ankunft des markierten Datenpakets im Zielnetzknoten ausgewertet. Bei Verzögerungen im Vergleich zur eingestellten Header-Burst-Wartezeit muss das Datenpaket im Quellnetzknoten zwischengespeichert worden sein, bevor ein Header ausgesendet wurde.
Im Fall b) (wenn noch kein Header von Netzknoten K1 eingetroffen ist) schickt Netzknoten K2 seinen Header sofort und zum Zeitpunkt t + δ₂ _, _N den entsprechenden Burst B2. In diesem Fall kann es aber passieren, dass ein Header von Netzknoten K1 eintrifft, nachdem der Header am Netzknoten K2 bereits abgeschickt wurde. Eine Kollision der Bursts B1 und B2 wird in diesem Fall nur dann vermieden, wenn zum Zeitpunkt des Eintreffens des Bursts B1 von Netzknoten K1 der Burst B2 von Netzknoten K2 bereits vollständig versendet worden ist.

Claims

Netzknoten (KM) für ein optisches, als Wellenlängen-Multiplex-System ausgestaltetes Ringnetzwerk, das N Netzknoten (K1, K2, ..., KN) umfasst und optische Bursts überträgt, bei dem durch einen ersten Header ein erster Burst mit einer Burstdauer (tb) und einer Wartezeit (δ_M,N) angekündigt wird, und nach Absendung des ersten Headers durch den Netzknoten (KM) nach der Wartezeit (δ_M,N) der erste Burst zu einem Zielnetzknoten (KN) gesendet wird, wobei der Netzknoten (KM) derart ausgestaltet ist, dass Bursts nur auf einem dem Netzknoten (KM) zugeordneten Kanal des Wellenlängen-Multiplex-Systems empfangen werden, und der Netzknoten (KM) eine Steuerung umfasst, die derart ausgestaltet ist, dass für den auszusendenden ersten Burst eine Wartezeit (δ_M,_N) eingestellt wird, die einem Wert entspricht, der sich mindestens aus der Summe aus einer Wartezeit (δ_N-1 _,N) des dem Zielnetzknoten (KN) vorgelagerten Netzknotens (K(N-1)) und dem Produkt aus einer maximalen Burstdauer (tb_max) und der Anzahl der zwischen dem Netzknoten und dem Zielnetzknoten angeordneten Netzknoten ((N-1)-M) ergibt.
Netzknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Empfang eines zweiten Headers von einem dem Netzknoten (KM) vorgelagerten Netzknoten (KK) im Netzknoten (KM) die verbleibende Zeit bis zum Eintreffen des zweiten Bursts ermittelt wird, und falls die ermittelte Zeitdauer größer als die Zeitdauer bis zur vollständigen Aussendung des ersten Bursts ist, der erste Burst ausgesendet wird und andernfalls die Aussendung des ersten Bursts verzögert wird.
Netzknoten nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausgestaltet ist, dass, falls die ermittelte Zeitdauer größer als die Zeitdauer bis zur vollständigen Aussendung des ersten Bursts ist, der erste Burst inklusive ersten Header ausgesendet wird.
Netzknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Header in mindestens einem Headerkanal aussendbar ist.
Netzknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzknoten (KM) derart ausgestaltet ist, dass Bursts nur auf einem Teil der Kanäle des Wellenlängen-Multiplex-Systems empfangen werden.
Optisches Ringnetzwerk mit Netzknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Verfahren zur Übermittlung von optischen Bursts für ein optisches, als Wellenlängen-Multiplex-System ausgestaltetes Ringnetzwerk mit N Netzknoten (K1, K2, ..., KN), bei dem durch einen ersten Header ein erster Burst mit einer Burstdauer (tb) und einer Wartezeit (δ_M,N) angekündigt wird, bei dem nach Absendung des ersten Header durch einen Quellnetzknoten (KM) nach der Wartezeit (δ_M,N) der erste Burst zu einem Zielnetzknoten (KN) gesendet wird, wobei Bursts nur auf einem dem Netzknoten zugeordneten Kanal des Wellenlängen-Multiplex-Systems empfangen werden, und wobei für den ersten Burst die Wartezeit (δ_M,N) im Quellnetzknoten (KM) einstellbar ist und mindestens der Summe aus einer Wartezeit (δ_N-1,N) des dem Zielnetzknoten (KN) vorgelagerten Netzknotens (K(N-1)) und aus dem Produkt aus einer maximalen Burstdauer (tb_max) und der Anzahl der zwischen Quell- und Zielnetzknoten angeordneten Netzknoten ((N-1)-M) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Header, der von einem dem ersten Quellnetzknoten (KM) vorgelagerten zweiten Quellnetzknoten (KK) ausgesendet wurde, im ersten Quellnetzknoten empfangen und die verbleibende Zeit bis zum Eintreffen des zweiten Bursts ermittelt wird, und falls die ermittelte Zeitdauer größer als die Zeitdauer bis zur vollständigen Aussendung des ersten Bursts ist, der erste Burst ausgesendet wird und andernfalls die Aussendung des ersten Bursts verzögert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, falls die ermittelte Zeitdauer größer als die Zeitdauer bis zur vollständigen Aussendung des ersten Bursts ist, der erste Burst inklusive ersten Header ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7–9 dadurch gekennzeichnet, dass ein Header in mindestens einem Headerkanal ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7–9 dadurch gekennzeichnet, dass ein Netzknoten Bursts nur auf einem Teil der Kanäle des Wellenlängen-Multiplex-Systems empfängt.