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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsnetzwerk und insbesondere
ein Paketnetzwerk und Knoten zur Verwendung in einem derartigen
Netzwerk.
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In
einigen momentan vorgeschlagenen Architekturen für optische Netzwerk, die Paketverkehr tragen,
werden Paketen unterschiedliche Prioritäten zugewiesen, um zum Beispiel
unterschiedliche Dienstqualitäts(QoS – quality
of service)-Niveaus zu unterstützen.
Pakete, die von einem Knoten stammen, können einer aus einer Anzahl
von unterschiedlichen Sendewarteschlangen zugewiesen werden, abhängig von
ihrer relativen Priorität.
In einigen früher
vorgeschlagenen „drop
and insert"-Knotenarchitekturen
wird, wenn ein Paket an einem Zielknoten ankommt, dieses aus dem
Netzwerk entfernt und die resultierende Lücke kann sofort durch ein abgehendes
Paket von einer Sendewarteschlange gefüllt werden. Eine solche Anordnung
wird offenbart zum Beispiel in der Veröffentlichung von J. R. Sauer
et al „A Soliton
Ring Network", Journal
of Lightweight Technology, Vol. 11, Nr. 12, Dezember 1993, Seiten 2182–2190.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Kommunikationssystem,
einschließlich
eines Kommunikationsnetzwerks, wobei das Kommunikationsnetzwerk
aufweist: eine Ringtopologie mit zumindest zwei doppelten Übertragungspfaden;
eine Vielzahl von Knoten, die mit dem Ringnetzwerk verbunden sind,
wobei jeder Knoten ausgebildet ist, Pakete auf das Ringnetzwerk
auszugeben, die an einen oder mehrere andere Knoten auf dem Netzwerk
adressiert sind; und Schaltungsmittel, welche die zumindest zwei Übertragungspfade überbrücken und
ausgebildet sind, in dem Fall eines Ausfalls in einem der Übertragungspfade,
Pakete von dem einen der Übertragungspfade auf
den anderen der Übertragungspfade
umzuleiten; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten eine andere
zugewiesene Netzwerkadresse für
jeden der Übertragungspfade
hat, und dass einer oder mehrere der Knoten ausgebildet ist/sind,
ein Paket aus dem Netzwerk zu entfernen, wenn das Paket die Knotenadresse
trägt,
die dem Übertragungspfad
entspricht, auf dem das Paket empfangen wurde.
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Die
vorliegende Erfindung verbessert signifikant die Effektivität von Paketprioritätsschemen
in einem Kommunikationsnetzwerk durch selektives Entfernen von Durchgangspaketen
mit niedriger Priorität und
deren Ersetzen durch Pakete mit höherer Priorität. Die Erfindung
kann angewendet werden sowohl in geschlitzten (slotted) Netzwerken
als auch in Netzwerken mit zum Beispiel Paketen mit variabler Länge, die
asynchron an dem Knoten empfangen werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Verfahren
zum Betreiben eines Knotens eines Kommunikationssystems, wobei das
Kommunikationssystem ein Kommunikationsnetzwerk mit einer Ringtopologie
umfasst, wobei das Kommunikationsnetzwerk aufweist: zumindest zwei
doppelte Übertragungspfade;
eine Vielzahl von Knoten, die mit dem Ringnetzwerk verbunden sind,
wobei jeder Knoten ausgebildet ist, Pakete auf das Ringnetzwerk
auszugeben, die an einen oder mehrere andere Knoten auf dem Netzwerk adressiert
sind; und Schaltungsmittel, welche die zumindest zwei Übertragungspfade überbrücken und ausgebildet
sind, in dem Fall eines Ausfalls in einem der Übertragungspfade, Pakete von
dem einen der Übertragungspfade
auf den anderen der Übertragungspfade
umzuleiten; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte
aufweist: Zuweisen einer anderen Netzwerkadresse für jeden
der Übertragungspfade;
und Entfernen eines Pakets aus dem Netz werk, wenn das Paket die
Knotenadresse trägt, die
dem Übertragungspfad
entspricht, auf dem das Paket empfangen wurde.
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Ein
Vorteil des Dualringpaketnetzwerks ist, dass es eine verbesserte
Belastbarkeit bietet. In dem Fall eines Ausfalls in einem der Ringe
wird ein „Ring-Umleiten
(ring wrap)" verwendet,
um Pakete auf den anderen der Ringe umzuleiten. Der vorliegende
Erfinder hat erkannt, dass es in dem Fall eines „Ring-Umleitens" wichtig ist, dass
der Zielknoten weiterhin Pakete erkennt, die an ihn adressiert sind,
und Pakete auf die normale Weise handhabt, aber gleichzeitig ist
erforderlich, dass Steuerungsprozessoren an den Knoten wissen sollten,
dass ein „Ring-Umleiten" stattgefunden hat.
Dieser Aspekt der Erfindung ermöglicht
dies, während
minimale Signalisierungs- oder Verarbeitungs-Overheads eingeführt werden. Es
wird angenommen, dass ein Knoten die Adresse A auf dem äußeren Ring
und die Adresse B auf dem inneren Ring hat. Der Knoten entfernt
jedes Paket, das er auf dem äußeren Ring
mit dem ADRESSATEN = A findet, und entfernt jedes Paket, das er
auf dem inneren Ring mit dem ADRESSATEN = B findet. Ein Paket mit
dem ADRESSATEN = A, das auf den inneren Ring umgeleitet (wrap) wird,
wird durch den Knoten entfernt. Ähnlich
wird ein Paket mit dem ADRESSATEN = B, das auf den äußeren Ring
umgeleitet wird, durch den Knoten entfernt. In einem bevorzugten
Beispiel stellt dies sicher, dass ein Multicast-Paket, das von dem
fraglichen Knoten auf dem äußeren Ring
gesendet wird und mit dem ADRESSATEN = A erzeugt wird, nicht vorzeitig
entfernt wird, wenn es zurück
auf den inneren Ring umgeleitet wird, bevor es alle anderen Knoten
erreicht. Ein weiteres Beispiel ist ein Express-Steuerungspaket, das für einen
TTL(time-to-live)-Mechanismus verwendet wird, wo sichergestellt
wird, dass das Paket nicht vorzeitig entfernt wird, wenn es eine
Ring-Umleitung gibt.
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Systeme,
welche die vorliegende Erfindung enthalten, werden nun detaillierter
auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 eine
schematische Darstellung ist, die ein Netzwerk gemäß dem Stand
der Technik zeigt;
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2 eine
schematische Darstellung ist, die ein erstes Beispiel eines Netzwerks
zeigt, das die vorliegende Erfindung enthält;
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3 die
Datenflüsse
durch einen Knoten in dem Netzwerk von 2 zeigt;
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4 eine
schematische Darstellung ist, welche die Architektur eines Knotens
gemäß dem Stand
der Technik zeigt;
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5 eine
schematische Darstellung ist, welche die Architektur eines Knotens
zeigt, der die vorliegenden Erfindung enthält;
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6 eine
schematische Darstellung ist, die eine alternative Knotenarchitektur
zeigt;
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7i bis 7iv alternative
Konfigurationen für den
Knoten von 5 zeigen;
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8 den
Ersatz eine Pakets mit hoher Priorität für ein Paket mit niedriger Priorität darstellt;
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9 Paketwarteschlangen
in einem Knoten für
unterschiedliche Pakettypen zeigt;
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10 das
Format eines optischen Pakets zeigt;
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11 die
Verwendung von doppelten bzw. dualen Adressen zeigt;
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12 einen
Ring-Umleitungs-Betrieb zeigt;
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13 Konkurrenz
an einem Knotenausgang zeigt;
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14 logische
und Synchronisierungs-Schaltungen zeigt;
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15a die Struktur eines Knotens zeigt, der verwendet
wird, um optische Wellenlängenmultiplex(WDM – wavelength
division multiplexing)-Pakete zu vermitteln;
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15b das Format eines Pakets zeigt, das von dem
Knoten von 15a gehandhabt wird; und
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16a bis 16e Crossbar-Schaltstrukturen zeigen.
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1 zeigt
eine Architektur gemäß dem Stand
der Technik, die von Cisco entwickelt wurde und als die DPT(Dynamic
Packet Transport)-Ringarchitektur
bekannt ist. In diesem Schema werden Internetrouter auf zwei konzentrischen
gegen-gerichteten Ringen platziert. Die Ringe bestehen aus einer Sequenz
von optischen Faserverbindungen, von denen jede an den Eingangs-
und Ausgangsanschlüssen
der Router endet. Einer der Ringe ist als der innere Ring bekannt
und der andere als der äußere Ring.
Datenpakete werden in eine Richtung gesendet und entsprechende Steuerungspakete
werden in die entgegengesetzte Richtung auf der anderen Faser gesendet.
Dieses IP(Internet Protocol)-Ring-Netzwerk ist ausgebildet, eine
Anzahl von Merkmalen vorzusehen. Insbesondere unterstützt es ein
statistisches Multiplexing von Paketen ohne ein Vorsehen von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen oder
einer Verwendung einer zugewiesenen Bandbreite für einen Zusammenschluss von
Router oder zum Schutz. Es ist auch ausgebildet, eine Paketpriorisierung
zu unterstützen
und mehrere Ebenen von Warteschlangenbildung und Scheduling zu bieten
und sowohl Unicast- als auch Multicast-Übertragungen zu unterstützen. In
dem Netzwerk von 1 wird im Gegensatz zu dem Netzwerk,
das unten unter Bezugnahme zu 2 beschrieben
wird, der Signalübertragungspfad
an jedem Knoten unterbrochen.
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2 zeigt
ein Netzwerk, das die vorliegende Erfindung enthält. Ein Kommunikationsnetzwerk 1 weist
konzentrische äußere und
innere Ringe 2.1, 2.2 auf. Die Ringe tragen optische
Pakete. Eine Anzahl von Knoten 3a bis 3g sind
mit den Ringen verbunden. In diesem Beispiel ist jeder der Knoten 3a bis 3g ein Internetprotokoll-Router.
In Betrieb gibt einer der Router, zum Beispiel 3a, ein
optisches Paket aus, das an einen anderen der Router adressiert
ist, zum Beispiel 3d, auf einen der doppelten konzentrischen Ringe.
Das optische Paket, das von dem Knoten 3a ausgegeben wird,
trägt die
Netzwerkadresse des Knotens 3d in einem Adressenfeld in
dem Paket-Header. Das Paket geht in dem Ring herum. An jedem Zwischenknoten
wird die Paketadresse mit der Adresse des jeweiligen Knotens verglichen. Wenn
das Paket nicht an einen gegebenen Zwischenknoten adressiert ist,
dann geht das Paket weiter zu dem nächsten Knoten und so weiter.
An dem Zielknoten wird die Adresse gelesen und das Paket wird erkannt
als vorgesehen zum Empfang an diesem Knoten. Das Paket wird in dem
Fall einer Unicast-Übertragung
an diesem Knoten aus dem Netzwerk entfernt. Es kann dann zum Beispiel
in die elektrische Domain umgewandelt werden für eine weitere Übertragung
an ein Kunden-Endgerät auf einem elektronischen
Netzwerk, das mit dem jeweiligen Knoten verbunden ist.
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3 zeigt
den Ablauf von empfangenen und gesendeten Datenpaketen an einem
der Knoten auf einem der Faserringe. Ein ankom mendes Datenpaket
wird an eine Host-Empfangs-Warteschlange gesendet (i) (wenn es sein
Ziel erreicht hat) oder weitergeleitet (ii) für eine weitere Übertragung.
Ein Multicast-Paket kann sowohl an die Host-Empfangs-Warteschlange
gesendet werden als auch für
eine weitere Übertragung
weitergeleitet werden. Pakete für eine
weitere Übertragung
werden entsprechend ihrer Priorität behandelt: ein Paket mit
niedriger Priorität wird
an eine Sende-Warteschlange geleitet. Ein Express-Paket mit hoher
Priorität
wird sofort an den abgehenden Pfad geleitet ohne Aufnahme in die
Warteschlange. Wenn es die Kapazität auf dem Ring ermöglicht,
kann ein Paket von einer der Sende-Warteschlangen an den abgehenden Pfad
geleitet werden. Mehrere Sende-Warteschlangen können verwendet werden, um eine
Priorisierung von abgehendem Verkehr von dem Knoten zu verwalten.
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In
diesem Beispiel sind die optischen Faser-Ringe und die Knoten konfiguriert,
einen kontinuierlichen optischen Pfad für Express-Pakete vorzusehen.
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In
einem kontinuierlichen Übertragungspfad strömen Signale
in den Pfad und aus dem Pfad heraus in einer kontinuierlichen und
gleichmäßigen Rate.
Der Pfad kann ein kontinuierlicher optischer Übertragungspfad sein. Der kontinuierliche
optische Übertragungspfad
kann eine im Wesentlichen feste Verzögerung enthalten, wie in 3.
In dem Fall eines kontinuierlichen Übertragungspfads in der elektrischen
Domain kann der Pfad Speicherelemente enthalten, wie einen FIFO(first-in
ferst-out)-Puffer. Dies unterscheidet sich von herkömmlichen
Systemen jedoch dadurch, dass in normalem Betrieb die Ausgabe von
dem Puffer kontinuierlich und regelmäßig ist, so dass die Eingabe
und Ausgabe des Puffers im Wesentlichen mit derselben Rate stattfinden.
In herkömmlichen
Systemen gemäß dem Stand
der Technik wird ein Puffer verwendet, um Durchgangspakete in einer
Warteschlange zu halten, die bedient wird mit Raten und/oder zu Zeiten,
die abhängig
sind von Faktoren, wie Paketprioritäten, Warteschlangenlänge, Status
von konkurrierenden Warteschlangen usw.
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Eine
weitere Funktion, die von den Steuerungsschaltungen ausgeführt wird,
ist, zu bestimmen, ob die „Lebensdauer" (TTL – time to
live) eines Pakets abgelaufen ist. Wenn festgestellt wird, dass die
Lebensdauer abgelaufen ist, wird wiederum ein Steuerungssignal an
die Vermittlungsstelle gesendet, um zu veranlassen, dass ein solches
Paket aus dem weiteren Übertragungspfad
entfernt wird. Wenn einer der Knoten ein optisches Paket erzeugt
und auf den Ring ausgibt, wird ein Wert in eine Phasenfeld „PH" in dem Paket-Header
geschrieben. Einer der Knoten funktioniert als ein Master-Knoten.
Der Master-Knoten gibt Multicast-Express-Steuerungspakete aus, die
sich entlang jedes Rings bewegen, um jeden Knoten über den
aktuellen Phasenwert zu informieren. Der Phasenwert wird regelmäßig aktualisiert
mit einer Rate von zumindest einmal pro Rundenzeit für eine Bewegung
mit Lichtgeschwindigkeit um den Ring. Die Aktualisierung des Phasenwerts
wird ausgeführt
von dem Master-Knoten, der den Wert inkrementiert, zum Beispiel
in dem Fall eines Steuerungspakets pro Runde des Rings wird der
Phasenwert um 1 (modulo 3) inkrementiert. Jeder Ring empfangt regelmäßig den
aktuellen Phasenwert, wie angezeigt von einem der Multicast-Express-Steuerungspakete von
dem Master-Knoten, und speichert ihn. Wenn ein weiteres Express-Paket an dem Knoten
empfangen wird, bestimmt die Steuerungslogik in dem Knoten, ob sich
der Wert in dem PH-Feld des empfangenen Express-Pakets von dem aktuellen
Phasenwert um einen Betrag unterscheidet, der ausreichend ist, um anzuzeigen,
dass das Paket abgelaufen ist. Zum Beispiel in dem Fall eines Steuerungspakets
pro Runde bestimmt der Knoten, ob der Wert in dem PH-Feld des empfangenen
Pakets derart ist, dass:
(aktuelle_phase – PH)mod3 > 1
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Wenn
diese Ungleichheit erfüllt
ist, dann ist das Paket abgelaufen und sollte aus dem Ring entfernt
werden. Dies kann der Fall sein zum Beispiel, da das Paket an einen
Knoten adressiert ist, der momentan fehlerhaft funktioniert, oder
weil es einen Fehler in der Adresse des Pakets gibt.
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4 zeigt
die herkömmliche „drop-and-insert"(D&I)-Architektur,
die früher
weithin in Betracht gezogen wurde für optische Paketnetzwerke (zum Beispiel
J. R. Sauer, M. N. Islam und S. P. Dijaili „A soliton ring network", Journal of Lightwave
Technology, Vol. 11, Nr. 12, Dezember 1993, S. 2182–2190). Der
Knoten enthält
eine 2×2-optische
Crossbar-Schaltung. Wenn die Schaltung in der geraden (bar) Position
ist: (i) ein optisches Paket auf der ankommenden Faser wird „fallengelassen" (d. h. geschaltet
zu dem Knotenempfänger);
oder (ii) ein optisches Paket, das von dem Host-Sender erzeugt wird, wird „eingefügt" (d. h. zu der abgehenden
Faser geschaltet); oder beide (i) und (ii) finden gleichzeitig statt.
Eine Begrenzung der D&I-Architektur ist,
dass, wenn ein Paket von dem Knoten empfangen wird, wird es physikalisch
aus dem optischen Pfad zwischen den ankommenden und abgehenden Fasern entfernt.
Das einzige Verfahren für
ein Multicast eines Pakets ist, an jedem Knoten das Paket fallenzulassen
und es dann nachfolgend wieder einzufügen, wenn eine ausreichende
freie Kapazität
auf dem Ring verfügbar
wird. Somit kann diese Architektur kein Multicast von Express(mit
hoher Priorität)-Durchgangspaketen
unterstützen.
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5 zeigt
eine bevorzugte Form der neuen Knoten-Architektur, die wir erfundne
haben. Anstatt von „drop-and-insert" (D&I) sieht diese
neue Architektur die Funktion von „copy-eject-and-insert" (CEI) vor. In dem
Fall eines D&I-Knotens
werden Pakete aus dem Übertragungspfad
extrahiert für
deren Empfang an einem Knoten. In dem Fall eines CEI-Knotens werden
Pakete kopiert, aber nicht extrahiert aus dem Übertragungspfad für deren
Empfang an einem Knoten. Der gesamte ankommende Verkehr wird an den
Knoten kopiert, zum Beispiel mittels eines passiven optischen Kopplers,
wie in 5 gezeigt. In Verwendung geht eine ankommende
Faser von einem der optischen Ringe zu einem Koppler 5.1.
Von dem Koppler 5.1 geht ein optischer Pfad durch eine
weitere Länge
der Faser 5.3, was eine feste Verzögerung zu einer optischen Crossbar-Schaltung 5.4 liefert. Eine
abgehende Faser, die in dem Faserring verbunden ist, geht von einem
der Ausgangsanschlüsse
der Crossbar-Schaltung weg. Der andere Ausgang von dem Koppler 5.1 wird
wieder geteilt zum Beispiel unter Verwendung eines weiteren Kopplers 5.2.
Ein Zweig der Ausgabe dieses weiteren Kopplers wird verwendet, um
eine Kopie des optischen Pakets auf der ankommenden Faser vorzusehen.
Diese Kopie kann zum Beispiel an die Host-Empfangs-Warteschlange
geleitet werden. Der andere Zweig der Ausgabe des weiteren Kopplers
geht zu Steuerungsschaltungen. Diese Steuerungsschaltungen können zum
Beispiel einen Header lesen, der von dem optischen Paket getragen
wird, und zugehörige
Logik-Operationen ausführen.
Eine Steuerungsausgabe wird durch die Steuerungsschaltungen erzeugt und
an die Crossbar-Schaltung geleitet. Wenn die Steuerungsschaltungen
bestimmen, dass das Paket an den jeweiligen Knoten adressiert ist,
wird die Crossbar-Schaltung auf den Kreuz-Zustand gesetzt, um das
Paket zu entfernen bzw. auszuwerfen (in dem Fall einer Unicast-Übertragung). Wenn ein ankommendes
Paket sein Ziel erreicht hat oder anderweitig an dem Knoten enden
soll, wird das Paket ebenso aus dem Ring entfernt, zum Beispiel
mittels der Crossbar-Schaltung, wie in 5 gezeigt.
Gleichzeitig, oder wenn eine ausreichende freie Kapazität auf dem
Ring verfügbar
wird, kann ein Paket in den Ring eingefügt werden durch den Knoten.
Die Steuerungslogik- und Synchronisierungs-Teilsysteme verwenden
eine Information, die in dem Paket enthalten ist (zum Beispiel in
dem Paket-Header), und eine andere Information (zum Beispiel den
Füllzustand
von Sende- Warteschlangen
und den Zustand von Steuerungs-Flags), um die Crossbar-Schaltung
zu betreiben. 5 zeigt eine feste optische
Verzögerung,
die eine ausreichende Zeit ermöglicht
für den
Betrieb der Steuerungslogik-, Synchronisierungs-Teilsysteme und
Schaltung vor der Ankunft des Pakets an der Schaltung. Wie in der
D&I-Architektur wird
ein Expresshohe Priorität)-Durchgangspaket
direkt zu der abgehenden Faser geleitet. Jedoch ermöglicht im Gegensatz
zu D&I die CEI-Architektur,
dass Express-Durchgangspakete per Multicast übertragen werden, da sie gleichzeitig
kopiert werden ohne eine Verzögerung
ihres weiteren Weges.
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14 zeigt
detaillierter das Steuerungslogik-Teilsystem. Es umfasst optische
logische Zustande
141 und kombinatorische elektronische
Logikgatter
142. Die vier optischen Blöcke (Synch, Adresserkennung,
PH-Leser und Unicast/Multicast) haben jeweils Kopien des optischen
Pakets an die Eingabe. Die Ausgabe von dem Synchronisierungsblock
ist ein optischer Pfad zu jedem der anderen drei optischen Blöcke. Der
Synchronisierungsblock kann basieren auf einer der Selbst-Synchronisierungstechniken,
die wir in unserem Patent
EP-B-687370 beschrieben
haben (zum Beispiel eine Verwendung von Impulsen, getrennt durch
1,5 Bit-Perioden, eingegeben in ein optisches UND-Gatter). Der Adresserkennungsblock kann
basieren auf der Technik, die wir früher in diesem Patent beschrieben
haben. Adressen werden codiert unter Verwendung speziell ausgewählter binärer Wörter und
erkannt durch Eingabe von Adress- und Zielwort in ein optisches
UND-Gatter. Die Ausgabe von dem UND-Gatter wird umgewandelt, um
eine Ausgabe des Blockes zu liefern, die ein elektrisches binäres Signal
ist, das sagt: Paket-ADRESSAT stimmt/stimmt nicht mit lokaler Adresse überein.
PH kann zwei optische UND-Gatter sein, die jeweils das optische
Paket als eine Eingabe und einen Synch-Impuls als die andere Eingabe
haben – dieser Synch-Impuls
ist zeitlich gesteuert (timed) zur Überlappung mit ei nem der PH-Bits.
Die Ausgabe von dem PH-Leser-Block ist zwei parallele elektrische
binäre
Signale – die
jeweils eines der PH-Bits bezeichnen. Der UNI/MULTI-Leser kann ein
optisches UND-Gatter sein mit dem optischen Paket als eine Eingabe
und einen Synch-Impuls als die andere Eingabe – dieser Synch-Impuls ist zeitlich
gesteuert zur Überlappung
mit dem UM-Bit. Die Ausgabe von dem UNI/MULTI-Leser-Block ist ein elektrisches binäres Signal – das unicast/multicast
bezeichnet. Diese elektrische Signale zusammen mit Signalen von
dem Warteschlangen-Zustand gehen dann zu dem elektronischen Hochgeschwindigkeits-Logikteil.
Dieser Teil führt
die Logik durch, die in der Tabelle unten dargelegt wird, welche
die Aktion des Knotens für
verschiedene Pakettypen beschreibt (zum Beispiel Multicast-Durchgangspaket
mit niedriger Priorität,
etc). Die Ausgabe von dieser elektronischen Logik ist ein binäres elektrisches
Signal, um die optische 2×2-Crossbar-Schaltungskonfiguration
zu setzen.
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Jede
Stufe dieser Logik muss in einer Zeit arbeiten, die kürzer ist
als das kürzeste
Paket, zum Beispiel für
ein Paket mit 50 Byte bei 100 Gbit/s = 4 ns. Da die optische Stufe
und die elektronische Logik-Stufe
in einer Pipeline angeordnet sind, muss jede Stufe weniger als die
Minimumzeit (zum Beispiel 4 ns) benötigen. Die optische Stufe ist
ultraschnell – zum
Beispiel unter Verwendung eines Vier-Wellen-Mischens in einem optischen Halbleiter-Verstärker oder
TOAD-Vorrichtung,
etc., um das optische UND-Gatter zu implementieren. Da die erforderliche elektronische
Logik einfach ist, ist es möglich,
eine geeignete schnelle Schaltung zu konstruieren unter Verwendung
einer festverdrahteten kombinatorischen Logik.
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16a zeigt die Gestaltung einer einfachen Crossbar-Schaltung.
Diese umfasst einen Bereich 161 aus Lithiumniobat. Wenn
ein elektrisches Signal auf ein Gatter auf dem Lithiumniobat angewendet wird, ändert sich
der Brechungsindex des Lithiumniobats, so dass das optische Signal
von einem optischen Pfad zu dem anderen gekoppelt wird, der „gekreuzte
(cross)" Zustand
der Schaltung.
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16b zeigt eine alternative Gestaltung
einer Crossbar-Schaltung. In diesem Fall verwendet die Schaltung
eine Mach-Zehnder-Interferometer-Konfiguration
mit einem Steuerungselement 162 in einem Zweig des Interferometers.
Eine Phasenänderung
wird durch das Steuerungselement 162 erzeugt, wenn das
Steuerungssignal angewendet wird, um die Ausgabe von einem optischen
Ausgangsanschluss zu dem anderen zu schalten. Beide Gestaltungen
erleiden eine signifikante Kreuzkopplung: das heißt, wenn
ein optisches Signal zu einem der Anschlüsse geschaltet wird, ist ein
signifikanter Grad an optischer Leistung, zum Beispiel 20 oder 30
Prozent der Eingangsleistung, an dem anderen Ausgangsanschluss vorhanden.
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Um
dieses Problem zu überwinden,
kann jede Crossbar-Schaltung in den oben beschriebenen Knoten ersetzt
werden durch ein Netzwerk aus vier derartigen Schaltungen in der
Konfiguration, die in der 16c gezeigt
wird. Die Schaltungen sind querverbunden, wie gezeigt. Das Steuerungssignal
c wird auf das erste Paar von Schaltungen in dem Signalpfad angewendet
und das logische Gegenstück
des Steuerungssignals c wird
auf jede Schaltung des zweiten Paares von Schaltungen in dem Signalpfad angewendet.
Logischerweise ist der Schaltungseffekt eines derartigen Netzwerks äquivalent
zu dem von jeder der einzelnen Schaltungen von 16a oder 16b. Jedoch wird die Kreuzkopplung um eine Größenordnung
reduziert. Da die Grossbar-Schaltung nur zwei Eingange erfordert,
einen für
den Einfügenpfad
und einen für
den Durchgangspfad, und nur zwei Ausgänge, einen für den Entfernenpfad
und einen für
den Ausgabepfad, kann gezeigt werden, dass das vollständige Netzwerk,
das in der Figur c gezeigt wird, nicht erforderlich ist. Stattdessen
kann die vollständige
Crossbar-Schaltungs-Funktion mit dem Vorteil einer Reduzierung der Kreuzkopplung
erreicht werden unter Verwendung eines Paares von Crossbar-Schaltungen,
die in Reihe verbunden sind, wie in der 16d gezeigt.
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16e zeigt eine weitere alternative Gestaltung,
die ebenso eine verbesserte Kreuzkopplungsleistung bietet. Sie verwendet
ein Paar passiver optischer Koppler 163, 164 mit
einem dazwischen verbundenen Elektro-Absorptions-Modulator (EAM – elctro-absorption
modulator) 165. Das optische Kopie-Signal wird von dem
ersten der optischen Koppler 163 genommen und das optische
Einfügen-Signal wird
zu dem zweiten der optischen Koppler 164 hinzugefügt. Bei
Abwesenheit eines Steuerungssignals c ist der EAM 165 in
seinem transparenten Zustand und das optische Paket geht direkt
von dem Eingangspfad durch zu dem Ausgangspfad. Wenn ein Paket entfernt
bzw. ausgeworfen werden soll, dann schaltet das Steuerungssignal
c den EAM 165 an. Das entfernte Paket kann dann ersetzt
werden durch ein weiteres Paket, das auf dem optischen EINFÜGEN-Pfad
des Kopplers 164 hinzugefügt wird.
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6 zeigt
ein Beispiel der CEI-Architektur in einer alternativen Form. Hier
gibt es zwei Crossbar-Schaltungen, SW1 und SW2. (Zur Einfachheit werden
die Steuerungslogik- und Synchronisierungs-Teilsysteme nicht gezeigt). In diesem
Fall werden nicht alle ankommenden Pakete kopiert; stattdessen werden
nur die kopiert, die ankommen, während
SW1 in dem Cross-Zustand ist. In diesem Fall kann ein Express-Multicast-Paket
kopiert werden und unmittelbar wieder in den Ring eingefügt werden, wenn
die Schaltungen SW1 und SW2 beide in den Cross-Zustand platziert
werden. Jedoch ist in diesem Fall das Express-Multicast-Paket verzögert um
die Durchgangszeit der Feedback-Schleife von SW1 zu SW2 und wieder
zurück
zu SW1. Die alternative Form der CEI-Architektur, die in 6 gezeigt
wird, hat bestimmte Nachteile: Erstens erhöht die erzwungene zu sätzliche
Verzögerung
für Express-Multicast-Pakete
die Wahrscheinlichkeit einer Konkurrenz an SW1 (unten weiter beschrieben),
außer
es werden spezielle präventive
Maßnahmen
benutzt (wie zum Beispiel Vorsehen eines ausreichenden Zeitsicherheitsbandes
folgend auf ein Express-Multicast-Paket, mit der resultierenden
Strafe eines reduzierten Netzwerkdurchsatzes und einer höheren Komplexität). Zweitens
erfordert die Architektur, die in der 6 gezeigt
wird, zwei optische Schaltungen statt einer.
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In
dem Fall der D&I-Architektur
(4), ist die Extraktion von Paketen aus dem Übertragungspfad
zum Zweck deren Empfangs an einem Knoten notwendigerweise ein selektiver
Prozess in der optischen Domain und kann zum Beispiel durch eine
optische Crossbar-Schaltung
durchgeführt
werden. In der bevorzugten Form der CEI-Architektur (5) ist das
Kopieren von Paketen von dem Übertragungspfad
zum Zweck deren Empfangs an einem Knoten nichtselektiv in der optischen
Domain und kann zum Beispiel durch einen passiven optischen Koppler durchgeführt werden.
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In
der CEI-Architektur ist der kontinuierliche Übertragungspfad für Express-Durchgangspakete vorzugsweise
ein kontinuierlicher optischer Übertragungspfad,
was aber nicht unbedingt erforderlich ist, wie in den 7(i)–(iv)
gezeigt. Die 7(i) zeigt eine bevorzugte Anordnung
mit einem kontinuierlichen optischen Übertragungspfad für Express-Durchgangspakete.
Die 7(ii) zeigt einen Transponder
(ein Regenerator, der optisch-elektrische und elektrisch-optische Umwandlungsstufen verwendet).
Die 7(iii) zeigt einen Fall, wo die
Kopieren-Funktion in der elektrischen Domain durchgeführt wird.
Die 7(iv) zeigt einen Fall, wo die
Kopieren-, Auswerfen- und Einfügen-Funktionen
alle in der elektrischen Domain durchgeführt werden. In diesem Fall
kann die Schalung eine elektri sche 1×2-Schaltung sein und wie in
dem Fall des optischen Schaltens ist die „Kanal offengelassen"-Schaltung tatsächlich „ausgeworfen".
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7(iv) unterscheidet sich von herkömmlichen
Knoten durch einen „kontinuierlichen Übertragungspfad". In dem kontinuierlichen Übertragungspfad
strömen
Signale mit einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Rate in den Pfad hinein
und aus dem Pfad heraus.
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Ein
wichtiges Merkmal eines optischen Paketnetzwerks mit unterschiedlichen
Prioritätsklassen ist
die Fähigkeit,
die Zeit, die von einem Durchgangspaket auf dem Ring besetzt wird,
an ein anderes Paket mit höherer
Priorität
erneut zuzuteilen. Die Wiederverwendung bestimmter Zeitschlitze
unter Verwendung einer optischen D&I-Knoten-Architektur
ist bekannt. Zum Beispiel beschriebt die oben angeführte Veröffentlichung
von Sauer et al einen optischen D&I-Knoten, in dem ein
Schlitz, der durch Fallenlassen eines Pakets frei wird (d. h. Entfernen
eines Pakets aus dem optischen Ring, wenn die Paketzieladresse mit
der Knotenadresse übereinstimmt),
sofort wieder verwendet werden durch Einfügen eines Sendepakets. Hier
wird, unterscheidend, jede Zeitposition erneut zugeteilt durch Entfernen
eines ankommenden Pakets aus dem Ring, um so die Zeitposition frei
zu machen, und sofort oder gleichzeitig in dieselbe Zeitposition
ein anderes Paket eingefügt,
das aus einer der Durchgangs- oder Sende-Warteschlangen genommen wird. Unter
Verwendung der CEI-Architektur
sind die Schritte, die erforderlich sind, um einem Paket mit höherer Priorität einen
Zeitschlitz zuzuteilen, der momentan von einem ankommenden Durchgangspaket
besetzt ist: Kopieren des ankommenden Durchgangspakets; Bestimmen
seiner Priorität;
wenn geeignet zur Neuzuteilung, dann {Entfernen des Pakets aus dem
Ring; Liefern der Paketkopie an den Durchgangspuffer; Senden eines
anderen Pakets mit höherer
Priorität
unter Wiederverwendung derselben Zeitposition}. Dies wird in der 8 dargestellt.
Es ist an zumerken, dass die CEI-Architektur für diesen Prozess nicht wesentlich
ist. Zum Beispiel wären
die erforderlichen Schritte bei einer Verwendung einer D&I-Architektur:
Bestimmen der Priorität
eines ankommenden Durchgangspakets; wenn geeignet zur Neuzuteilung,
dann {Fallen lassen des Pakets; Speichern des Pakets für eine spätere Übertragung; und
Senden eines anderen Pakets mit höherer Priorität unter
Wiederverwendung derselben Zeitposition}.
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9 zeigt
den Ablauf von ankommenden und abgehenden Paketen in dem optischen CEI-Knoten
von 5, um so die Architektur von 3 zu
realisieren. Von allen Pakete wird angenommen, dass sie in einer
von zwei Prioritätsklassen sind:
niedrig und hoch (express). Pakete können auch unicast oder multicast
sein und sie können
Datenpakete (mit einer Nutzlast von Benutzerdaten) oder Steuerungspakete
sein (eindeutig für
Netzwerksteuerungszwecke). Alle ankommende Pakete werden kopiert,
woraufhin sie verschiedenen Eingangswarteschlangen zugeteilt werden
können
oder verworfen werden können.
Die Operationen an dem Knoten, um unterschiedliche Typen eines legitimen (zum
Beispiel nicht abgelaufenen) ankommenden Pakets zu handhaben, sind
wie folgt:
- • Unicast:
- • Express-Durchgangspaket:
Die Crossbar-Schaltung wird in den geraden (bar) bzw. Durchgangs-Zustand
gesetzt, so dass das Paket direkt an die abgehende Faser geleitet
wird. Die Paketkopie wird verworfen.
- • Expresspaket,
adressiert an Knoten: Die Crossbar-Schaltung wird in den Quer(cross)-Zustand gesetzt,
um das Paket aus dem Ring zu entfernen. Die Paketkopie wird an die
Eingangs-Warteschlange
geliefert und nachfolgend demgemäß sortiert,
ob sie ein Daten- oder ein Steuerungspaket ist.
- • Durchgangspaket
mit niedriger Priorität:
Die Crossbar-Schaltung
wird in den Quer(cross)-Zustand gesetzt, um das Pa ket aus dem Ring
zu entfernen. Die Paketkopie wird an den Durchgangspuffer mit niedriger
Priorität
geliefert.
- • Paket
mit niedriger Priorität,
adressiert an Knoten: Die Grossbar-Schaltung wird in den Quer(cross)-Zustand
gesetzt, um das Paket aus dem Ring zu entfernen. Die Paketkopie
wird an die Eingangs-Warteschlange geliefert und nachfolgend demgemäß sortiert,
ob sie ein Daten- oder ein Steuerungspaket ist.
- • Multicast:
- • Express-Paket
(verschiedene Quelle): Die Crossbar-Schaltung wird in den geraden
(bar) Zustand gesetzt, so dass das Paket direkt an die abgehende
Faser geleitet wird. Die Paketkopie wird an die Eingangs-Warteschlange
geliefert und nachfolgend demgemäß sortiert,
ob sie ein Daten- oder ein Steuerungspaket ist, vorgesehen zur Lieferung
an den Knoten, ansonsten wird sie verworfen.
- • Express-Paket
(Knoten ist die Quelle): Die Crossbar-Schaltung wird in den Quer(cross)-Zustand
gesetzt, um das Paket aus dem Ring zu entfernen. Die Paketkopie
wird verworfen.
- • Paket
mit niedriger Priorität
(verschiedene Quelle): Die Grossbar-Schaltung wird in den Quer(cross)-Zustand
gesetzt, um das Paket aus dem Ring zu entfernen. Die Paketkopie
wird an einen Durchgangspuffer mit niedriger Priorität geliefert.
Die Paketkopie wird an die Eingangs-Warteschlange geliefert und
nachfolgend demgemäß sortiert,
ob sie ein Daten- oder ein Steuerungspaket ist, vorgesehen zur Lieferung
an den Knoten, ansonsten wird sie verworfen.
- • Paket
mit niedriger Priorität
(Knoten ist die Queue): Die Grossbar-Schaltung wird in den Quer(cross)-Zustand
gesetzt, um das Paket aus dem Ring zu entfernen. Die Paketkopie
wird verworfen.
-
Pakete
zur Übertragung
von dem Knoten werden aus dem Durchgangspuffer mit niedriger Priorität oder den
Sende-Warteschlangen gewählt
gemäß dem aktuellen
Zustand von Warteschlangen-Längen,
geeignete Ratensteuerungen, Fairness-Algorithmen, etc. Gemäß diesen
Steuerungen werden Pakete übertragen,
wenn eine freie Kapazität auf
dem Ring verfügbar
wird (entweder eine freie Kapazität auf der ankommenden Faser
oder eine neue freie Kapazität,
die erzeugt wird durch das Entfernen von Paketen aus dem Ring durch
den Knoten selbst).
-
Jedes
Paket trägt
einen geeigneten MAC-Protokoll-Header, ausgebildet gemäß den oben dargelegten
Prinzipien (10 zeigt ein vorgeschlagenes
Beispiel). Dieser MAC-Header kann aus zwei Teilen bestehen: ein
Teil (den wir als den „optischen MAC-Header" bezeichnen) enthält die Minimuminformation,
die erforderlich ist für
die Verarbeitungsfunktionen, die mit hoher Geschwindigkeit während der Übertragung
(on the fly) ausgeführt
werden müssen, um
die oben angeführten
Operationen zu ermöglichen.
Der zweite Teil des MAC-Headers
enthält
eine Information, die für
andere Ebene-2-Funktionen erforderlich ist.
-
In
dem in 10 gezeigten Beispiel ist SS (self-synchronisation – Selbst-Synchronisierung)
ein 2-Bit-Feld, das für
eine Timing-Wiederherstellung verwendet
wird. ADRESSAT ist ein 10-Bit-Feld, das verwendet wird, um anzuzeigen,
welcher Knoten das Paket aus dem Ring entfernen soll. In dem „Spatial Reuse
Protocol" (SRP),
das von Cisco beschrieben wird (teil des Dynamic Packet Transport),
werden Pakete aus dem Ring entfernt durch den Zielknoten in dem
Fall von Unicast-Paketen. Es wird hier vorgeschlagen, dass für den Zweck
eines Routings in dem Hochgeschwindigkeitsnetzwerk der optische MAC-Header
nicht sowohl die Quell- als auch die Ziel-Adressen umfasst, sondern
ein einzelnes Adressenfeld ADRESSAT enthält. Für die Übertragung eines Unicast-Pakets
wird ADRESSAT auf die Zieladresse gesetzt. Für die Übertragung eines Multicast-Pakets
wird ADRESSAT auf die Quelladresse gesetzt. Ein Knoten muss ein
Paket aus dem Ring entfernen, wenn ADRESSAT mit der Adresse des Knotens übereinstimmt.
UM (unicast/multicast) ist ein 1-Bit-Feld, das verwendet wird, um
anzuzeigen, ob das Paket unicast oder multicast wird. PH (Phase)
ist ein 2-Bit-Feld mit einem doppelten Zweck; wie unten detaillierter
beschrieben wird, zeigt PH die Priorität des Pakets an und enthält auch
einen einfachen Lebensdauer(time-to-live)-Mechanismus. P (Parität) ist ein
1-Bit-Feld, das verwendet wird, um die Parität des optischen MAC-Headers
zu setzen (ungefähr
2 Bytes), und wird verwendet in Kombination mit einer „on the
fly"-Paritätsprüfung, um
eine Header-Integrität
vorzusehen.
-
Das
Lesen des optischen MAC-Headers muss „on the fly" bzw. während der Übertragung durchgeführt werden
unter Verwendung von sehr einfachen Hochgeschwindigkeits-Logikoperationen.
Für eine
optische Ultra-Hochgeschwindigkeits-Implementierung wird eine Verarbeitung
basierend auf einfachen optischen logischen Gattern, wie UND, verwendet.
Verschiedene Verfahren einer Timing-Wiederherstellung basierend
auf einer Selbst-Synchronisierung werden in unserem Patent
EP-B-687370 beschrieben.
Zum Beispiel kann das Feld SS aus zwei optischen zurück-zu-null-Format-Impulsen,
getrennt durch 1,5-Bit-Perioden, bestehen und eine Selbst-Synchronisierung
basiert auf der Ausgabe aus einem optischen UND-Gatter, dessen erste Eingabe eine Kopie
des Pakets ist und die zweite Eingabe eine weitere Kopie des Pakets
ist, verzögert
um 1,5-Bit-Perioden
hinsichtlich der ersten. Die Ausgabe aus dem UND-Gatter ist ein
optischer Impuls in präziser
Synchronität
mit dem Anfang des Pakets. Dieser Impuls (der hier als „Timing-Impuls" bezeichnet wird)
kann für
eine Vielzahl von Operationen während
der Übertragung
verwendet werden. Der Timing-Impuls kann verwendet werden in dem
Prozess der Bestimmung, ob es eine Übereinstimmung zwischen ADRESSAT
und der Adresse des Knotens gibt, wie in unserem Patent
EP-B-687370 beschrieben
wird. Der Timing-Impuls kann verwendet werden in dem Prozess der
Bestimmung, ob es eine Übereinstimmung
zwischen ADRESSAT und der Adresse des Knotens gibt, wie in unserem
Patent
EP-B-687370 beschrieben
wird. Der Timing-Impuls kann auch in Kombination mit optischen UND-Gattern
verwendet werden, um die Felder UM und PH zu lesen.
-
Die
Dual-Ring-Struktur ist belastbar, da in dem Fall einer isolierten
Faserunterbrechung oder eines Knotenausfalls die Knoten die „Ring-Umleiten"-Operation durchführen können, wie
in 12 dargestellt [wie zum Beispiel beschrieben in „Dynamic
Transport Technology and Applications", CISCO Systems, Februar 1999 (1999–02), Seiten
1–17, XP002143361].
Für eine
genaue Operation der Steuerungsmechanismen, die dem Netzwerk ermöglichen,
zu rekonfigurieren und wiederherzustellen nach einer Ring-Umleitung,
ist es offensichtlich erforderlich, dass die Knoten zwischen den
ankommenden Paketen, die sich auf ihrem „korrekten" Ring bewegen, und den Paketen unterscheiden,
die auf ihren „falschen" Ring umgeleitet
wurden. Hier schlagen wir die Technik einer „dualen Adressierung" vor, um die Notwendigkeit
für ein
zusätzliches
Header-Feld zu vermeiden, um den „korrekten" Ring für jedes Paket anzuzeigen. Eine
duale Adressierung wird in der 11 dargestellt.
Statt für
jeden Knoten eine einzelne Adresse vorzusehen, wird vorgeschlagen,
für jeden
Knoten zwei Adressen vorzusehen, eine für jeden Ring. In diesem Fall
verwendet der Sender eines Pakets den geeigneten Wert von ADRESSAT
entsprechend dem Ring, der verwendet wird. In dem Fall einer Ring-Umleitung wird einfach
die übliche
Regel für
ein Entfernen eines Pakets befolgt (ein Knoten muss ein Paket aus
dem Ring entfernen, wenn ADRESSAT mit der Adresse des Knotens übereinstimmt),
ohne die Notwendigkeit, weitere Header-Felder zu lesen, um zu prüfen, ob
das Paket auf den „falschen" Ring umgeleitet
wurde.
-
Einige
Netzwerksteuerungsoperationen erfordern eine Punkt-zu-Punkt-Signalisierung
zwischen angrenzenden Knoten. Dies kann auf mehrere Arten geschehen:
Erzeugen eines unabhängigen
Steuerungspakets; „Huckepack(piggy-back)"-Technik, wie Überschreiben
bestimmter Felder in einem neu erzeugten Datenpaket oder einem Durchgangspaket mit
niedriger Priorität;
oder Außerband-Signalisierung. Eine
Außerband-Signalisierung
kann in Zeitsicherheitsbändern
zwischen Paketen durchgeführt werden.
-
Eine
mögliche
Begrenzung der CEI-Knoten-Architektur ist die Möglichkeit einer Konkurrenz an
der Entfernen-und-Einfügen-Schaltung.
Dies wird in der 13 dargestellt. Eine Konkurrenz
kann entstehen, wenn ein ankommendes Paket B ankommt, wenn die Schaltung
in der Cross-Position ist und der Knoten gerade ein Paket A einfügt. Bei
Fehlen eines optischen Puffermechanismus sind verschiedene Möglichkeiten
zur Lösung
einer Konkurrenz verfügbar,
einschließlich
Umschalten zu dem geraden (bar) Zustand, um B passieren zu lassen,
wodurch das Entfernen eines Teils von A forciert wird. A ist später erneut
zu senden. Die Empfänger
von A werden erkennen, dass das Paket abgebrochen wurde, und es verwerfen.
-
Ein
Knoten, der die vorliegende Erfindung verkörpert, kann auch in einem Netzwerk
verwendet werden, das ein Wellenlängenmultiplex einsetzt. Die 15a zeigt ein Beispiel eines solchen Knotens. Ein
Wellenlängenmultiplex-Paket
auf der ankommenden Faser geht an einen Wellenlängendemultiplexer 15.
Geeignete Wellenlängenmultiplexer
sind kommerziell verfügbar
und können
gebildet werden zum Beispiel aus Wellenlänge-selektiven optischen Kopplern
oder aus einem Faser-Bragg-Gitter. Der Demultiplexer 151 gibt
unterschiedliche Wellenlängekanäle auf unterschiedlichen
Ausgangsfasern aus. Zur einfacheren Darstellung werden nur vier
Wellenlängekanäle λ1–λ4 gezeigt,
aber in der Praxis kann eine größere Anzahl
von Wellenlängekanälen verwendet
werden, zum Beispiel 8, 16 oder 32 Kanäle. Das optische Signal auf
jedem Wellenlängekanal wird
durch einen optoelektronischen Konverter geleitet, wie eine Photodiode,
und in ein Signal in der elektrischen Domain umgewandelt. Die Ausgaben
von den opto-elektronischen Konvertern werden angezapft (tapped),
um die Kopie des Pakets zu liefern. Die Kopie kann an die Host-Empfangs-Warteschlange und
an Steuerungs/Synchronisierungs-Schaltungen geleitet werden, wie
oben unter Bezugnahme auf die anderen Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde. Die Ausgänge
der opto-elektronischen
Konverter werden auch über
einen elektrischen kontinuierlichen Durchgangspfad mit dem Eingang
einer elektronischen Schaltung 152 verbunden. Ein paralleler
Datenstrom von Signalen, die in den Durchgangspfad eingefügt werden
sollen, wird ebenso in die Schaltung 152 eingegeben. Die
parallelen Ausgänge
der Schaltung 152 gehen durch elektro-optische Konverter
und werden zurück
in die optische Domain gewandelt mit unterschiedlichen jeweiligen
Wellenlängen λ1–λ4. Die Signale
an den unterschiedlichen Wellenlängen
werden kombiniert auf die abgehende Faser durch einen optischen
Multiplexer 153. Die 15b zeigt
das Format der optischen Pakete, wie empfangen auf der ankommenden.
Faser und als Ausgabe auf der abgehenden Faser. In diesem Beispiel
werden 32 Wellenlängen
verwendet und die Pakete sind 32-Bits breit in der Wellenlängen-Domain. Die Bitpositionen
1, 33, 65, ... werden bei der Wellenlänge λ1 empfangen, die Bitpositionen
2, 34, 66, ... bei der Wellenlange λ2 und so weiter. In dem Knoten können die
optischen Signale in der Eingangsfaser vor einem Demultiplexing
des WDM-Pakets durch eine Dispersions-kompensierende Vorrichtung,
wie eine Länge
einer Dispersions-kompensierenden Faser, geleitet werden, um die
unterschiedlichen Wellenlängekanäle in der
Zeit-Domain neu auszurich ten, um die Effekte einer Gruppen-Geschwindigkeits-Dispersion
in dem optischen Netzwerk zu korrigieren.