JP6192803B2 - データのスケジューリングおよび交換の方法、装置、システム - Google Patents

Description

本発明は通信技術の分野に関し、特に、データのスケジューリングおよび交換の方法、装置およびシステムに関する。

データセンターは、企業または組織の内部、或いは企業間や組織間で情報の管理および共有の集中管理を実現し、情報サービスと意思決定支援を提供するプラットフォームである。データセンターは、建築物等の物理空間内における情報の集中処理、記憶、伝送、交換および管理を実現する。データセンター機器室では、コンピューター装置、サーバー装置、ネットワーク装置および記憶装置が重要な装置である。ビデオストリーム、ソーシャルサービスおよびクラウドコンピューティングの発展に伴い、データセンターサーバー間での膨大なデータ交換に対する需要がますます高まっており、データセンターネットワークにおいて高効率の相互接続構成を設計して、遅延の少ない高帯域を提供することが求められる。しかしながら、バックプレーン、エネルギー消費等の技術上の制限を理由に、電気的交換技術では、データセンターでの帯域および遅延の要件を満たすことができない。

Ｒｉｃｅ大学、Ｃａｒｎｅｇｉｅ大学およびＩｎｔｅｌ研究所により提案されたＣ−ｔｈｒｏｕｇｈアーキテクチャでは、構成可能な光交換装置が既存のデータセンターに追加される。例えば長さが１ｓに達するような長いデータフローを２つのＴＯＲ（top of rack）スイッチ間の通信接続を介して伝送する必要があるとき、中央制御装置は、このＴＯＲスイッチのペアに対して高速ブロードバンドの光接続を構成し、２つのＴＯＲスイッチは、光交換装置によって提供される光ネットワークを用いて、互いに通信を行う。しかしながら、少量のデータのみを伝送する場合、他のＴＯＲスイッチがデータ交換のために電気的ネットワークを用いる場合がある。このように、光ネットワークは長いデータフローの交換を担当し、電気的ネットワークはサイズの小さいトラフィックの交換を担当する。

しかしながら、構成可能な光交換装置は主に長いデータフロー（例えばデータバックアップ）のデータ交換を担当するので、ネットワークが主にソーシャルサービスに似た短いデータフローを提供する場合、光交換の役割は小さい。したがって、交換ネットワークの容量を効率的に改善することができず、エネルギー消費を大幅に低減することができない。

本発明の実施形態において提供されるデータのスケジューリングおよび交換の方法、装置およびシステムは、エネルギー消費の低減に加えて、データ交換ネットワークの容量の改善に用いられる。

第１の態様によれば、本発明の実施形態はデータスケジューリング方法を提供する。本方法は、データパケットを受信するステップであって、前記データパケットは制御情報を伴う、ステップと、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定するステップと、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施するか、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するステップと、を有する。

第１の態様に関して、第１の実施方式では、本方法は更に、前記光交換または前記電気的交換の後に取得されたデータパケットを送信するステップであって、前記光交換および前記電気的交換は、前記制御情報に従って実施された制御の下で完了する、ステップを有する。

第１の態様または第１の態様の第１の実施方式に関して、第２の実施方式では、前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットのパケット長を含む。前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値以上である場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される。または、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値未満である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定される。

第１の態様または第１の態様の第１の実施方式に関して、第３の実施方式では、前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットの優先度情報を含む。前記データパケットの前記ルーティング情報に伴う宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートが決定され、前記光交換ユニットは、前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される。前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、前記データパケットに対して電気交換を実行すると決定される。または、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かが判定される。前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートと異なり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記出力ポートと同じであり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記入力ポートは、前記競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する前記光交換ユニットの入力ポートである。競合データパケットが存在しない場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される。もしくは、競合データパケットが存在する場合、前記データパケットの前記優先度情報に従って、前記データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定され、前記データパケットの前記優先度が前記全ての競合データパケットの前記優先度よりも高い場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される。

第１の態様の第２または第３の実施方式に関して、第４の実施方式では、前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対する光交換の制御が実施される。または、前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対する電気的交換の制御が実施される。

第１の態様の第３または第４の実施方式に関して、第５の実施方式では、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、前記データパケットの前記優先度が任意の競合データパケットの優先度以下である場合、前記データパケットに対して電気交換を実行すると決定される。

第１の態様または第１の態様の第１もしくは第２もしくは第３の実施方式に関して、第６の実施方式では、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、本方法は更に、前記データパケットからデータフレームを抽出し、前記データフレームを光パケットにカプセル化するステップを含み、それから、前記制御情報に従って、前記光パケットに対して光交換の制御を実施する。

第１の態様の第６の実施方式に関して、第７の実施方式では、前記光パケットは、プリアンブル、フレーム開始フラグ、前記データフレームおよびフレーム終了フラグを含む。前記プリアンブルの長さは、前記光パケットを正確に受信するために前記光パケットの受信部によって実行される状態調整に費やす必要のあるビット数以上である。

第１の態様の第７の実施方式に関して、第８の実施方式では、本方法は更に、現在の光パケットの次のパケットに対する光交換の制御が実施される前に、前記現在の光パケットの前記フレーム終了フラグの後であり且つ前記次の光パケットのプリアンブルの前に、第１のガードインターバルを設定するステップであって、前記第１のガードインターバルの継続時間は、前記次の光パケットに対して光交換が実行される前に前記光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である、ステップを有する。

第１の態様の第６の実施方式に関して、第９の実施方式では、前記データフレームを光パケットにカプセル化する前記ステップの前に、本方法は更に、前記データパケットに含まれる前記データフレームに対応する前記光交換ユニットの出力ポートが、前のデータパケットに含まれるデータフレームに対応する前記光交換ユニットの出力ポートに一致するか否かを判定し、一致する場合は、前記データフレームに含まれる前記データフレームを前記光パケットにカプセル化するステップであって、前記光パケットは、フレーム開始フラグと、前記データパケットに含まれる前記データフレームと、フレーム終了フラグとを含む、ステップを有する。

第１の態様の第９の実施方式に関して、第１０の実施方式では、本方法は更に、前記データパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットに対する光交換の制御が実施される前に、前記前のデータパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの後であり、且つ、前記データパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットの前記フレーム開始フラグの前に、第２のガードインターバルを設定するステップを有する。好ましくは、前記第２のガードインターバルの継続時間は、前記データパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットに対して光交換が実行される前に前記光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。

第２の態様によれば、本発明の実施形態はデータスケジューリング装置を提供する。本装置は、受信ユニット、決定ユニットおよび制御ユニットを有する。前記受信ユニットは、データパケットを受信し、前記データパケットを前記決定ユニットに送信するように構成される。前記決定ユニットは、前記受信ユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成され、前記データパケットは制御情報を伴い、また、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成される。前記制御ユニットは、前記決定ユニットが前記データパケットに対して光交換を実行すると決定した場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施し、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するように構成される。

第２の態様に関して、第１の実施方式では、本装置は更に送信ユニットを有してよい。前記送信ユニットは、前記光交換または前記電気的交換の後に取得されたデータパケットを送信するように構成される。前記光交換および前記電気的交換は、前記制御情報に従って前記制御ユニットによって実施される制御の下で完了する。

第２の態様または第２の態様の第１の実施方式に関して、第２の実施方式では、本装置は更に、前記データパケットに対して電気的交換を実行するように構成される電気的交換ユニットを有する。前記制御ユニットは、特に、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換を実行するように前記電気的交換ユニットを制御するように構成される。

第２の態様または第２の態様の第１の実施方式もしくは第２の実施方式に関して、第３の実施方式では、本装置は更に、前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される光交換ユニットを有する。前記制御ユニットは、特に、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するように前記光交換ユニットを制御するように構成される。

第２の態様または第２の態様の第１の実施方式もしくは第２の実施方式もしくは第３の実施方式に関して、第４の実施方式では、前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットのパケット長を含む。前記決定ユニットは、特に、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値以上である場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定するか、または、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値未満である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成される。

第２の態様または第２の態様の第１の実施方式もしくは第２の実施方式もしくは第３の実施方式に関して、第５の実施方式では、前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットの優先度情報を含む。前記決定ユニットは、特に、前記データパケットの前記ルーティング情報に伴う宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートを決定するように構成される。前記光交換ユニットは、前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される。また、前記決定ユニットは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成されるか、または、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するように構成される。前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートと異なり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記出力ポートと同じであり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記入力ポートは、前記競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する前記光交換ユニットの入力ポートである。競合データパケットが存在しない場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される。もしくは、競合データパケットが存在する場合、前記データパケットの前記優先度情報に従って、前記データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定される。前記データパケットの前記優先度が前記全ての競合データパケットの前記優先度よりも高い場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される。

第２の態様の第４または第５の実施方式に関して、第６の実施方式では、前記制御ユニットは、特に、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施するように構成され、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するように構成される。

第２の態様の第５のまたは第６の実施方式に関して、第７の実施方式では、前記決定ユニットは更に、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、前記データパケットの前記優先度が任意の競合データパケットの優先度以下である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成される。

第２の態様および第２の態様の上記いくつかの実施方式のうちいずれか１つに関して、第８の実施方式では、前記制御ユニットは更に、特に、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記データパケットからデータフレームを抽出し、前記データフレームを光パケットにカプセル化し、前記制御情報に従って、前記光パケットに対して光交換の制御を実施するように構成される。

第２の態様の第８の実施方式に関して、第９の実施方式では、前記光パケットは、プリアンブル、フレーム開始フラグ、前記データフレームおよびフレーム終了フラグを含む。前記プリアンブルの長さは、前記光パケットを正確に受信するために前記光パケットの受信部によって実行される状態調整に費やす必要のあるビット数以上である。

第２の態様の第９の実施方式に関して、第１０の実施方式では、前記制御ユニットは更に、現在の光パケットの次の光パケットに対して光交換の制御を実施する前に、前記現在の光パケットの前記フレーム終了フラグの後であり且つ前記次の光パケットのプリアンブルの前に、第１のガードインターバルを設定するように構成される。前記第１のガードインターバルの継続時間は、前記次の光パケットに対して光交換が実行される前に前記光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である。

第２の態様の第８の実施方式に関して、第１１の実施方式では、前記制御ユニットは更に、特に、前記データパケットに含まれる前記データフレームに対応する前記光交換ユニットの出力ポートが、前記データパケットの前のデータパケットに含まれるデータフレームに対応する前記光交換ユニットの出力ポートに一致するか否かを判定し、一致する場合は、前記データフレームに含まれる前記データフレームを前記光パケットにカプセル化するように構成される。前記光パケットは、フレーム開始フラグと、前記データパケットに含まれる前記データフレームと、フレーム終了フラグとを含む。また、前記制御ユニットは、前記データパケットの前記制御情報に従って、前記データパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットに対して光交換の制御を実施するように構成される。

第２の態様の第１１の実施方式に関して、第１２の実施方式では、前記制御ユニットは更に、特に、前記データパケットの前記制御情報に従って前記データパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットに対して光交換の制御を実施する前に、前記前のデータパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの後であり、且つ、前記データパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットの前記フレーム開始フラグの前に、第２のガードインターバルを設定するように構成される。好ましくは、前記第２のガードインターバルの継続時間は、前記現在のデータパケットに含まれる前記データフレームからカプセル化された前記光パケットに対して光交換が実行される前に前記光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。

第３の態様によれば、本発明の実施形態はデータ交換装置を提供する。本装置は、１以上の入力ポート、１以上の出力ポート、データパケット配信・スケジューリングユニットおよび電気的交換ユニットを有する。前記データパケット配信・スケジューリングユニットは、前記データ交換装置の入力ポートに接続され、前記データ交換装置の前記入力ポートを介してデータパケットを受信するように構成される。前記データパケットは制御情報を伴う。前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成される。前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記電気的交換ユニットの入力ポートに接続されて、電気的交換が実行されると決定された前記データパケットを前記電気的交換ユニットに送信するように構成される。前記電気的交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットに対して電気的交換を実行するように構成される。前記電気的交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートと、前記データパケット配信・スケジューリングユニットに接続され、前記電気的交換の後に得られるデータパケットを前記データパケット配信・スケジューリングユニットに送信するように構成される１以上の出力ポートと、を有する。前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記データ交換装置の出力ポートに接続され、前記電気的交換の後に取得され前記電気的交換ユニットによって送信される前記データパケットを受信し、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、前記電気的交換の後に得られた前記データパケットを送信する。

第３の態様に関して、第１の実施方式では、本装置は更に光交換ユニットを有する。前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記光交換ユニットの入力ポートに接続されて、光交換が実行されると決定された前記データパケットを前記光交換ユニットに送信するように構成される。前記光交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される。前記光交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートと、前記データパケット配信・スケジューリングユニットに接続され、前記データパケット配信・スケジューリングユニットに前記光交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される１以上の出力ポートと、を有する。前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記光交換の後に取得され前記光交換ユニットによって送信される前記データパケットを受信し、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、前記光交換の後に得られた前記データパケットを送信するように構成される。

第３の態様の第１の実施方式に関して、第２の実施方式では、前記データパケット配信・スケジューリングユニットは、特に、１以上のデータパケット配信モジュールと、中央制御スケジューリングモジュールと、１以上のデータパケット送信モジュールとを有する。各データパケット配信モジュールは、前記データ交換装置の１つの入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットから前記データパケットの制御情報を抽出し、前記制御情報を前記中央制御スケジューリングモジュールに送信する。前記中央制御スケジューリングモジュールは、前記データパケット配信モジュールによって送信される前記データパケットの前記制御情報を受信し、前記制御情報に従って、前記データパケットに対応する配信情報を決定し、前記データパケット配信モジュールに前記配信情報を送信するように構成される。前記配信情報は、前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されるか前記電気的交換ユニットによって交換されるかを示すのに用いられる。また、前記中央制御スケジューリングモジュールは、前記データパケットの前記制御情報に従って、前記データパケットに対して交換を実行するように前記光交換ユニットまたは前記電気的交換ユニットを制御するように構成される。各データパケット配信モジュールは更に、前記光交換ユニットの１つの入力ポートと、前記電気的交換ユニットの１つの入力ポートとに接続される。各データパケット配信モジュールは、前記中央制御スケジューリングモジュールによって送信される前記データパケットの前記配信情報を受信し、前記配信情報に従って、前記データパケットを前記光交換ユニットに送信するか前記データパケットを前記電気的交換ユニットに送信するかを決定し、前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを前記配信情報が示す場合、前記光交換ユニットが、前記光パケットの制御情報に従って前記中央制御スケジューリングモジュールによって実施される制御の下で前記光パケットに光交換を実行し、且つ、前記光交換の後に得られた光パケットを、前記光交換ユニットの出力ポートを介して、前記出力ポートに接続されるデータパケット送信モジュールに送信できるように、前記データパケットを光パケットに変換し、前記光交換ユニットの前記接続された入力ポートを介して、前記光パケットを前記光交換ユニットに送信するように構成される。前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを前記配信情報が示す場合、前記電気的交換ユニットが、前記データパケットの前記制御情報に従って前記中央制御スケジューリングモジュールによって実施される制御の下で前記データパケットに対して電気的交換を実行し、且つ、前記電気的交換の後に得られた前記データパケットを、前記電気的交換ユニットの出力ポートを介して、前記出力ポートに接続されるデータパケット送信モジュールに送信できるように、前記電気的交換ユニットの前記接続された入力ポートを介して、前記データパケットを前記電気的交換ユニットに送信するように構成される。各データパケット送信モジュールは、前記光交換ユニットの１つの出力ポートおよび前記電気的交換ユニットの１つの出力ポートに接続されて、前記光交換ユニットの前記接続された出力ポートを介して、前記光交換ユニットによって送信されたデータパケットを受信するか、または、前記電気的交換ユニットの前記接続された出力ポートを介して、前記電気的交換ユニットによって送信されたデータパケットを受信するように構成される。各データパケット送信モジュールは更に、前記データ交換装置の１つの出力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、光交換の後に得られた受信されたデータパケットまたは電気的交換の後に得られた受信されたデータパケットを送信するように構成される。

第３の態様の第２の実施方式に関して、第３の実施方式では、前記データパケットの前記制御情報は、前記データパケットの前記ルーティング情報および前記データパケットのパケット長を含む。前記中央制御スケジューリングモジュールは、特に、前記データパケット配信モジュールによって送信される前記データパケットの前記ルーティング情報および前記データパケットの前記パケット長を受信するように構成され、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値以上である場合、前記データパケットに対応する前記配信情報が前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを示すと決定するか、または、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値未満である場合、前記データパケットに対応する前記配信情報が前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定するように構成され、前記データパケット配信モジュールに前記配信情報を送信するように構成され、前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記光交換ユニットまたは前記電気的交換ユニットを、前記データパケットに対して交換を実行するように制御するように構成される。

第３の態様の第２の実施方式に関して、第４の実施方式では、前記データパケットの前記制御情報は、前記データパケットの前記ルーティング情報および前記データパケットの優先度情報を含む。前記中央制御スケジューリングモジュールは、特に、前記データパケット配信モジュールによって送信される前記データパケットの前記ルーティング情報および前記データパケットの前記優先度情報を受信するように構成され、前記ルーティング情報が伴う宛先アドレスに対応する前記データ交換装置の出力ポートを決定し、前記データ交換装置の前記決定された出力ポートに従って、前記データ交換装置の前記出力ポートに前記データパケット送信モジュールを用いて接続される前記光交換ユニットの出力ポートを決定するように構成され、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定するか、または、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するように構成され、ここで前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートと異なり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記出力ポートと同じであり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記入力ポートは、前記競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する前記データ交換装置の入力ポートに接続される前記光交換ユニットの入力ポートであり、前記データ交換装置の前記入力ポートは、前記データパケット配信モジュールを用いて前記光交換ユニットの前記入力ポートに接続される。競合データパケットが存在しない場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを示すと決定される。競合データパケットが存在する場合、前記データパケットの前記優先度情報に従って、前記データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定される。前記データパケットの前記優先度が前記全ての競合データパケットの前記優先度よりも高い場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを示すと決定される。前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対して交換を実行するように前記光交換ユニットまたは前記電気的交換ユニットを制御する。

第３の態様の第４の実施方式に関して、第５の実施方式では、前記中央制御スケジューリングモジュールは更に、特に、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、前記データパケットの前記優先度が任意の競合データパケットの優先度以下である場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定するように構成される。

第３の態様の第２の実施方式〜第５の実施方式のうちいずれか１つに関して、第６の実施方式では、前記データパケット配信モジュールは、特に、データパケット受信・処理サブモジュール、第１の記憶サブモジュールおよび光パケットカプセル化サブモジュールを有する。前記データパケット受信・処理サブモジュールは、前記データ交換装置の前記入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットからデータフレームを解析して取得し、前記データフレームから前記データパケットの制御情報を抽出し、前記制御情報を前記中央制御スケジューリングモジュールに送信し、前記第１の記憶サブモジュールに前記データフレームを保存するように構成される。前記中央制御スケジューリングモジュールは、特に、前記データパケット受信・処理サブモジュールによって送信された前記データパケットの前記制御情報を受信し、前記制御情報に従って、前記データパケットの前記配信情報を決定するように構成され、前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを前記配信情報が示す場合、前記データパケットの前記保存されたデータフレームを前記データパケット配信モジュールの前記光パケットカプセル化サブモジュールに送信するように前記第１の記憶サブモジュールに命令するように構成される。前記光パケットカプセル化サブモジュールは、前記光交換ユニットの入力ポートに接続される。前記光パケットカプセル化サブモジュールは、前記第１の記憶サブモジュールから受信された前記データフレームをカプセル化し、前記光交換ユニットの前記接続された入力ポートを介して、前記光パケットを前記光交換ユニットに送信するように構成される。

第３の態様第６の実施方式に関して、第７の実施方式では、前記中央制御スケジューリングモジュールは更に、前記データパケット配信モジュールの前記第１の記憶サブモジュールに、前記データパケット配信モジュールの前記光パケットカプセル化サブモジュールに次のデータフレームを送信するように命令する前に、前記次のデータフレームに対応するルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する前記光交換ユニットの出力ポートが、現在の光パケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートと同じであるか否かを判定し、同じである場合、前記現在の光パケットからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの送信が完了した後に、前記次のデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム開始フラグを送信するように前記光パケットカプセル化サブモジュールに命令するように構成される。前記次のデータフレームからカプセル化された前記光パケットは、前記フレーム開始フラグ、前記次のデータフレームおよびフレーム終了フラグを含む。

第３の態様の第６の実施方式に関して、第８の実施方式では、前記中央制御スケジューリングモジュールは更に、前記データパケット配信モジュールの前記光パケットカプセル化サブモジュールに次のデータフレームを送信するように前記データパケット配信モジュールの前記第１の記憶サブモジュールに命令する前に、前記次のデータフレームに対応するルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する前記光交換ユニットの出力ポートが、現在の光パケットに対応する光パケット交換ユニットの出力ポートと同じであるか否かを判定し、同じである場合、前記現在の光パケットからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの送信が完了した後に、まず第２のガードインターバルを設定し、それから前記次のデータフレームからカプセル化された次の光パケットのフレーム開始フラグを送信するように前記光パケットカプセル化サブモジュールに命令するように構成される。前記次のデータフレームからカプセル化された前記次の光パケットは、前記フレーム開始フラグ、前記次のデータフレームおよびフレーム終了フラグを含む。好ましくは、前記第２のガードインターバルの継続時間は、前記次の光パケットに対して光交換が実行される前に前記光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。

第４の態様によれば、本発明の実施形態は更に別のデータ交換装置を提供する。本装置は、１以上の入力ポート、１以上の出力ポート、電気的交換ユニット、光交換ユニットおよび制御ユニットを有する。前記電気的交換ユニットは、前記データ交換装置の入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットから制御情報を抽出し、前記制御情報を前記制御ユニットに送信するように構成される。前記電気的交換ユニットは、前記制御情報に従って前記制御ユニットによって実施される制御の下で前記データパケットに対して電気的交換を実行する。また、前記電気的交換ユニットは、前記データ交換装置の出力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、前記電気的交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される。前記光交換ユニットは、前記データ交換装置の入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットから制御情報を抽出し、前記制御情報を前記制御ユニットに送信するように構成される。前記光交換ユニットは、前記制御情報に従って前記制御ユニットによって実施される制御の下で、前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される。前記光交換ユニットは、前記データ交換装置の出力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、前記光交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される。前記制御ユニットは、前記電気的交換ユニットまたは前記光交換ユニットによって送信された前記データパケットの制御情報を受信し、前記制御情報に従って、前記電気的交換ユニットまたは前記光交換ユニットを、前記データパケットに対して電気的交換または光交換を実行するように制御するように構成される。

第４の態様に関して、第１の実施方式では、前記光交換ユニットは、特に、前処理モジュール、後処理モジュールおよび光交換モジュールを有する。前記前処理モジュールは、前記データ交換装置の１以上の入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットから制御情報およびデータフレームを抽出し、前記制御情報を前記制御ユニットに送信し、前記データフレームを光パケットにカプセル化し、前記光パケットを前記光交換モジュールに送信するように構成される。前記光交換モジュールは、１以上の入力ポートと１以上の出力ポートとを有する。前記光交換モジュールは、前記光交換モジュールの入力ポートを介して、前記前処理モジュールによって送信された前記光パケットを受信し、前記制御情報に従って、前記制御ユニットによって実施される制御の下で前記光パケットに対して光交換を実行し、前記光交換モジュールの出力ポートを介して、前記交換の後に得られる光パケットを前記後処理モジュールに送信するように構成される。前記後処理モジュールは、前記データ交換装置の１以上の出力ポートに接続されて、前記光交換モジュールの前記出力ポートを介して、前記光交換モジュールによって送信された前記光パケットを受信し、前記光パケットからデータフレームを抽出し、前記データフレームをデータパケットにカプセル化し、前記データ交換装置の接続された出力ポートを介して、前記データパケットを送信するように構成される。

第５の態様によれば、本発明の実施形態はネットワーク装置を提供する。本ネットワーク装置は、少なくとも１つの第１の物理リンクポートと、少なくとも１つの第２の物理リンクポートと、データパケット配信モジュールとを有する。データパケット配信モジュールは、受信部により前記データパケットに対して光交換が実行されるように、受信されたデータパケットを第１の物理リンクポートに配信して、前記第１の物理リンクポートに接続される第１の物理リンクを用いて前記データパケットを送信するか、または、受信部により前記データパケットに対して電気的交換が実行されるように、受信されたデータパケットを第２の物理リンクポートに配信して、前記第２の物理リンクポートに接続される第２の物理リンクを用いて前記データパケットを送信するように構成される。

第５の態様に関して、第１の実施方式では、前記データパケット配信モジュールは、特に、前記受信されたデータパケットのパケット長がパケット長閾値以上である場合、前記受信部により前記データパケットに対して光交換が実行されるように、前記データパケットを前記第１の物理リンクポートに配信して、前記第１の物理リンクポートに接続される前記第１の物理リンクを用いて前記データパケットを送信するように構成され、そうでない場合、前記受信部により前記データパケットに対して電気的交換が実行されるように、前記データパケットを前記第２の物理リンクポートに配信して、前記第２の物理リンクポートに接続される前記第２の物理リンクを用いて前記データパケットを送信するように構成される。

第６の態様によれば、本発明の実施形態はデータ交換システムを提供する。本システムは、ネットワーク装置と、本発明の実施形態で提供される任意のデータ交換装置とを有する。前記ネットワーク装置は、前記データ交換装置の入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介して、前記データ交換装置にデータパケットを送信するように構成される。前記データ交換装置は、前記データ交換装置の前記入力ポートを介して、前記ネットワーク装置から前記データパケットを受信し、前記データ交換装置の出力ポートを介して、交換された後の前記データパケットを別のネットワーク装置に送信するように構成される。

第７の態様によれば、本発明の実施形態は更に別のデータ交換システムを提供する。本システムは、本発明の実施形態で提供される任意のネットワーク装置と、それに対応するように本発明の実施形態で提供されネットワーク装置に接続されるデータ交換装置とを有する。前記ネットワーク装置の第１の物理リンクポートは、第１の物理リンクを用いて前記データ交換装置の入力ポートに接続され、前記ネットワーク装置の第２の物理リンクポートは、第２の物理リンクを用いてデータ交換装置の別の入力ポートに接続される。ネットワーク装置は、前記データ交換装置が前記データパケットに対して光交換を実行できるように、前記第１の物理リンクと前記データ交換装置の前記接続された入力ポートとを用いて、前記データ交換装置にデータパケットを送信し、前記データ交換装置が前記データパケットに対して電気的交換を実行できるように、前記第２の物理リンクと前記データ交換装置の前記接続された入力ポートとを用いて、前記データ交換装置にデータパケットを送信するように構成される。

本発明の実施形態に係るデータスケジューリング方法および装置、並びにデータ交換装置およびシステムでは、データパケットが伴う制御情報に従って、データパケットに対して光交換または電気的交換が実行され、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対する光交換の制御が実施され、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対する電気的交換の制御が実施され、こうして、電気的交換技術と光交換技術との効率的な組合わせが実現されることが分かる。データパケットを電気的交換ユニットを用いて交換することも、光交換ユニットを用いて交換することもでき、光交換リソースおよび電気的交換リソースをまとめてより良好にスケジューリングすることができ、エネルギー消費の低減に加えて、データ交換ネットワークの容量を改善することができる。

本発明の実施形態または従来技術の技術的構成をより明確に説明するために、以下、実施形態または従来技術の説明に必要な添付の図面を簡単に紹介する。当然ながら、以下の説明において、添付の図面は本発明の実施形態の一部を示すに過ぎない。当該技術分野の当業者であれば、これらの添付の図面から創意工夫なく、更に他の図面を導き出すことができるであろう。
データセンターネットワークモデルの概略図である。 光パケット交換のプロセスの概略図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置のアプリケーションの概略図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置の機能モジュールの概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換方法の概略フローチャートである。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係る光パケットの構造および光パケット間の構造の概略図である。 本発明の実施形態に係る光パケットの構造および光パケット間の構造の概略図である。 本発明の実施形態に係る光パケットの構造および光パケット間の構造の概略図である。 本発明の実施形態に係るデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係る別のデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係る別のデータ交換装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るネットワーク装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るネットワークシステムの概略構造図である。 本発明の実施形態に係る別のネットワークシステムの概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータスケジューリング方法の概略フローチャートである。 本発明の実施形態に係るデータスケジューリング方法の概略フローチャートである。 本発明の実施形態に係るデータスケジューリング装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータスケジューリング装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係るデータスケジューリング装置の概略構造図である。 本発明の実施形態に係る別のデータスケジューリング装置の概略構造図である。

以下、本発明の実施形態の添付の図面を参照して、本発明の実施形態の技術的構成を明確かつ完全に説明する。当然ながら、説明される実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく一部に過ぎない。当該技術分野の当業者が本発明の実施形態に基づいて創意工夫なく得られる他の実施形態は全て、本発明の保護範囲に包含されるものとする。

本発明をより明確に理解するために、以下では、説明用に一般の大容量データセンターネットワークのモデルを用いる。しかしながら、本発明の実施形態で提供されるデータ交換装置、システムおよび方法の適用はデータセンターに限定されないことが理解されるであろう。

図１は、従来のデータセンターネットワークのモデルである。サーバーは、ツリー構造のリーフノードとして機能し、一般に１Ｇｐｓネットワークインターフェースを介してＴＯＲスイッチに接続される。ＴＯＲスイッチ、集積スイッチおよびコアスイッチは、それぞれツリーの別のノードとして機能するが、コアスイッチはルートノードとして機能する場合がある。ＴＯＲスイッチは、より高速のインターフェース（例えば１０Ｇｐｓインターフェース）を介して集積スイッチに接続され、集積スイッチは、更に高速のインターフェース（例えば４０Ｇｐｓインターフェース）を介してコアスイッチに接続される。サーバーによって生成されるトラフィックは、ＴＯＲスイッチ、集積スイッチおよびコアスイッチを用いて層ごとに集積される。したがって、ルートノードに近いスイッチが要件を満たすためには、より高い交換容量が提供される必要がある。

光パケット交換技術は光パケット交換技術とも呼ばれる。光パケット交換技術は、電気的パケット交換技術の光学領域での拡張であり、すなわち、パケット（「光パケット」と呼ばれる）を粒度として用いて、光学領域で交換技術を実現する。一般に、光パケットは光パケットペイロードおよび光パケットヘッダーを含む。制御モジュールにおいて、光パケットヘッダーのルーティング情報を読み取ることにより情報が取得され、ルーティング情報に従って、光パケットペイロードが光交換器に到達する前に光交換器の状態が調整され、それから光交換器を用いて光パケットペイロードが予定の出力ポートに交換される。光パケット交換技術は、マルチポイントツーマルチポイント通信方式を利用する。図２に示されるように、光パケットスイッチを用いて交換されるとき、異なる入力ポート（入力ポート１１〜１Ｎ）からの光パケット（光パケット１〜３等）は、交換ユニットにより、処理をせずに異なる出力ポート（出力ポート２１〜２Ｎ）に交換され、異なる光パケット受信端に送信される。したがって、同じ光パケット受信端に受信される光パケットは、異なる送信端から送信されてもよい。例えば、出力ポート２２に接続される光パケット受信端は、入力ポート１１から光パケット２を受信し、入力ポート１２から光パケット１および光パケット３を受信する。

図３ａを参照する。図３ａは、本発明の実施形態に係るデータ交換装置１００の論理構造の概略図である。図３ａに示されるように、装置１００は、１以上の入力ポート（図３ａでは装置１００の丸で示される）と、１以上の出力ポート（図３ａでは装置１００の四角で示される）と、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０と、電気的交換ユニット１２０とを有する。

データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は、データ交換装置１００の入力ポートに接続され、データ交換装置１００の入力ポートを介してデータパケットを受信するように構成される。データパケットは制御情報を伴う。また、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は、制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成される。

データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は更に、電気的交換ユニット１２０の各入力ポート（電気的交換ユニット１２０の丸で示される）と各出力ポート（電気的交換ユニット１２０の四角で示される）に接続され、データ交換装置１００の入力ポートを介してデータパケットを受信し、電気的交換ユニット１２０の入力ポートを介して、電気的交換が実行されると決定されたデータパケットを電気的交換ユニット１２０に送信する。

電気的交換ユニット１２０は、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０によって送信されたデータパケットに対して電気的交換を実行する。電気的交換ユニット１２０は、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０によって送信されたデータパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートと、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０に接続され、電気的交換の後に得られたデータパケットをデータパケット配信・スケジューリングユニット１１０に送信するように構成される１以上の出力ポートと、を有する。

データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は更に、データ交換装置１００の出力ポートに接続されて、電気的交換の後に得られ電気的交換ユニット１２０によって送信されたデータパケットを受信し、データ交換装置１００の接続された出力ポートを介して、電気的交換の後に得られたデータパケットを送信する。

一実施方式では、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０により光交換が実行されると決定されたデータパケットが、データ交換装置１００から独立している１以上の光交換装置に送信され、光交換装置がデータパケットに対して光交換を実行する。光交換装置は既存の光交換装置であってよく、本明細書ではこれ以降光交換装置の実装を説明しない。

別の実施方式では、図３ｂに示されるように、本発明の本実施形態において提供されるデータ交換装置１００は更に、光交換ユニット１３０を有してよい。データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は更に、光交換ユニット１３０の入力ポート（図３ｂでは光交換ユニットの丸で示される）に接続されて、光交換が実行されると決定されたデータパケットを光交換ユニット１３０に送信する。光交換ユニット１３０は、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０によって送信されたデータパケットに対して光交換を実行するように構成される。光交換ユニット１３０は、データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信されたデータパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートと、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０に接続され、光交換の後に得られたデータパケットをデータパケット配信・スケジューリングユニット１１０に送信するように構成される１以上の出力ポート（図３ｂでは光交換ユニットの四角で示される）と、を有する。データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は更に、光交換の後に取得され光交換ユニット１３０によって送信されるデータパケットを受信し、データ交換装置１００の接続された出力ポートを介して、光交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される。

当該技術分野の当業者であれば、本発明の本実施形態において、光交換ユニット１３０に送信されるパケットがデータパケットに対応する光パケットであり、電気的交換ユニット１２０に送信されるパケットがデータパケットに対応する電気的パケットであることが理解できるはずである。

典型的なデータセンターを例にとる。図３ｃに示されるように、複数のＴＯＲスイッチはそれぞれサーバー群を有し、従来の物理インターフェース出力ポート（例えば、１０ＧＥ光ポート）を介して、データ交換装置１００の入力ポートに接続される。ＴＯＲスイッチの入力ポートは、データ交換装置１００の出力ポートに接続され、ＴＯＲスイッチは更に、データ配信・スケジューリングユニット１１０に接続される。データ配信・スケジューリングユニット１１０は、交換される必要がありＴＯＲスイッチによって送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔデータパケットを受信し、このような交換対象のＥｔｈｅｒｎｅｔデータパケットの一部は、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０により電気的交換ユニット１２０に配信される。電気的交換ユニット１２０は、交換完了後、得られたデータパケットをデータ配信・スケジューリングユニット１１０に送り返す。データパケットの別の部分は、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０により光交換ユニット１３０に配信される。光交換ユニットは、交換完了後、得られたデータパケットをデータパケット配信・スケジューリングユニット１１０に送り返す。最後に、データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は、交換後に得られたデータパケットをＴＯＲスイッチに送信する。

留意すべきこととして、本発明の本実施形態に係る「データパケット」は電気的パケットであってよく、或いは光パケットであってよい。或いは、データパケットは、特定の伝送プロトコルに準拠するデータパケットである。データ交換装置によって受信されるデータパケットと、交換後に得られるデータパケットとは、同一のデータパケットであってよく、或いは構造または種類の異なるデータパケットであってよい。例えば、光交換ユニットがデータパケットに対して光交換を実行する前に、データパケットが光パケットである場合、該光パケットに対して光交換が実行されてよい。或いは、データパケットが非光パケット（例えば電気的パケット）である場合、電気的パケットを光パケットに変換してから、変換された光パケットに対して光交換を実行する必要がある。

留意すべきこととして、一実施方式では、本発明の本実施形態で提供されるデータ交換装置１００の入力ポートおよび出力ポートと、ＴＯＲスイッチの入力ポートおよび出力ポートとは、同じ物理インターフェースを用いて実装されてよい。例えば、図３ｃのＴＯＲスイッチの物理インターフェースの入力ポートは、データ交換装置１００の出力ポートに接続されてよく、物理インターフェースの出力ポートは、データ交換装置１００の入力ポートに接続されてよい。データ交換装置１００の該入力ポートと該出力ポートとは、物理的に１つのインターフェースであってよい。別の実施方式では、本発明の本実施形態で提供されるデータ交換装置１００の入力ポートおよび出力ポートと、ＴＯＲスイッチの入力ポートおよび出力ポートとは、２つの独立したインターフェースを用いて実装されてもよい。

本発明の本実施形態で提供されるデータ交換装置では、電気的交換技術および光交換技術が効率的に組み合わされるので、データパケットを電気的交換ユニットを用いて交換することも、光交換ユニットを用いて交換することもできることが分かる。大容量コア交換装置の交換容量を著しく改善することができ、更に、光交換リソースおよび電気的交換リソースをより良好にまとめてスケジューリングすることができる。

データパケット配信・スケジューリングユニット１１０は、データパケットを受信し、データパケットから制御情報を抽出し、制御情報に従って、データパケットに対して電気的交換または電気的交換を実行する必要があるか否かを決定する。具体的には、図４は、本発明の実施形態に係るデータ交換装置１００の概略構造図である。データ交換装置１００は入力ポート１〜Ｎおよび出力ポート１〜Ｎを有し、光交換ユニット１２０および電気的交換ユニット１３０は、それぞれＮ個の入力ポートとＮ個の出力ポートとを有する。

図４に示されるように、データ配信・スケジューリングユニット１１０は、Ｎ個のデータパケット配信モジュールと、Ｎ個のデータパケット送信モジュールと、中央制御スケジューリングモジュール１１１とを有する。各データパケット配信モジュールは、データ交換装置１００の入力ポートの１つに接続され、光交換ユニット１２０の入力ポートの１つと電気的交換ユニット１３０の入力ポートの１つとに接続される。各データパケット送信モジュールは、データ交換装置１００の出力ポートの１つに接続され、光交換ユニット１２０の出力ポートの１つと電気的交換ユニット１３０の出力ポートの１つとに接続される。

以下、データパケット送信モジュール１を例にとって本装置の機能実装を紹介する。

データパケット配信モジュール１は、データ交換装置１００の接続された入力ポート１を介してデータパケットを受信し、データパケットからデータパケットの制御情報を抽出し、制御情報を中央制御スケジューリングモジュール１１１に送信する。

中央制御スケジューリングモジュール１１１は、データパケット配信モジュール１によって送信されるデータパケットの制御情報を受信し、制御情報に従ってデータパケットの配信情報を決定し、配信情報をデータパケット配信モジュール１に送信するように構成される。配信情報は、データパケットが光交換ユニットまたは電気的交換ユニットによって交換されることを示すのに用いられる。また、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、データパケットの制御情報に従って、光交換ユニット１２０または電気的交換ユニット１３０をデータパケットに対して交換を実行するように制御するように構成される。

具体的には、制御情報は、データパケットの属性情報およびデータパケットのルーティング情報を含んでよい。１または２種類のデータパケットの属性情報またはデータパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかが決定される。光交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、光交換がデータパケットに対して実行されるように制御される。電気的交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、電気的交換がデータパケットに対して実行されるように制御される。データパケットの属性情報は、データパケットの長さやデータパケットの優先度等の属性情報である。データパケットのルーティング情報は、データパケットが伴う送信元アドレスおよび／または宛先アドレスのルーティング関連情報である。

データパケット配信モジュール１は、中央制御スケジューリングモジュール１１１によって送信されたデータパケットの配信情報を受信し、配信情報に従って、データパケットを光交換ユニットに送信するかデータパケットを電気的交換ユニットに送信するかを決定する。

データパケットが光交換ユニット１２０によって交換されることを配信情報が示す場合、光交換ユニット１２０が、光パケットの制御情報に従って中央制御スケジューリングモジュール１１１によって実施される制御の下で光パケットに交換を実行し、且つ、交換の後に得られた光パケットを、光交換ユニット１２０の出力ポートを介して、出力ポートに接続されるデータパケット送信モジュールに送信できるように、データパケットは光パケットに変換され、光パケットは、光交換ユニット１２０の接続された入力ポートを介して光交換ユニット１２０に送信される。例えば、データパケット配信モジュール１からの光パケットが、光交換ユニットの出力ポートｊ（１≦ｊ≦Ｎ）に交換される。出力ポートｊはデータパケット送信モジュールｊに接続される。そして、光パケットはデータパケット送信モジュールｊに送信され、データパケット送信モジュールｊは、受信処理と、後続の送信処理とを実行する。

データパケットが電気的交換ユニット１３０によって交換されることを配信情報が示す場合、電気的交換ユニット１３０が、データパケットの制御情報に従って中央制御スケジューリングモジュール１１１によって実施される制御の下でデータパケットに交換を実行し、且つ、交換の後に得られたデータパケットを、電気的交換ユニット１３０の出力ポートを介して、出力ポートに接続されるデータパケット送信モジュールに送信できるように、データパケットは、電気的交換ユニット１３０の接続された入力ポートを介して電気的交換ユニット１３０は送信される。例えば、データパケット配信モジュール１からのデータパケットは、電気的交換ユニットの出力ポートｉ（１≦ｉ≦Ｎ）に交換される。出力ポートｉは、データパケット送信モジュールｉに接続される。そして、データパケットはデータパケット送信モジュールｉに送信され、データパケット送信モジュールｉは後続の送信処理を実行する。

データパケット送信モジュール１は、光交換ユニット１２０の接続された出力ポートを介して、光交換ユニット１２０によって送信されたデータパケットを受信するか、または、電気的交換ユニット１３０の接続された出力ポートを介して、電気的交換ユニット１３０によって送信されたデータパケットを受信し、データ交換装置１００の接続された出力ポートを介して、光交換の後に得られた受信されたデータパケットまたは電気的交換の後に得られたデータパケットを送信する。

留意すべきこととして、本発明の本実施形態に係る「データフレーム」の例としてＩＰ（Internet Protocol，インターネットプロトコル）パケットが挙げられ、或いは、ＭＡＣ（Medium Access Control，媒体アクセス制御）フレーム、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network，同期型光ネットワーク）フレーム等の別のプロトコルに適合するデータフレームが挙げられる。

例えば、データ交換装置１００は、データセンターの大容量コア交換装置である。交換を必要とするＮ個の情報は、それぞれ、データ交換装置１００のＮ個の入力ポートからデータパケット配信モジュール１〜Ｎに入る。Ｎ個の情報はＴＯＲスイッチから入ってよく、或いは、例えばルーターや集積スイッチのような、データセンターの別のネットワーク装置から入ってもよい。各データパケット配信モジュールは、交換を必要とする１個の情報に関してデータパケットの受信処理を完了する。データパケットは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルのデータパケットであってよい。ＥｔｈｅｒｎｅｔデータパケットからＭＡＣフレームが復活され、各ＭＡＣフレームの制御情報が抽出される。制御情報はデータパケットのルーティング情報を含み、更に、データパケットの属性情報（パケット長、プロトコルタイプ等）やデータパケットの優先度情報等の１以上の種類の情報を含んでよい。抽出された制御情報は、経路割当をリクエストするために中央制御スケジューリングモジュール１１１に伝送される。全てのデータパケット配信モジュールのリクエストを受信した後、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、分析および計算を実行して、データパケットが電気的交換ユニット１３０によって交換されるか光交換ユニット１２０によって交換されるかを決定し、この配信情報を対応するデータパケット配信モジュールに伝送する。中央制御スケジューリングモジュール１１１によって送信された配信情報を受信した後、データパケット配信モジュールは、配信情報に従って、電気的パケット交換モジュールまたは光パケット交換モジュールにＭＡＣフレームを伝送する。光交換ユニット１２０に送信されるＭＡＣフレームについて、データパケット配信モジュールは、光交換ユニット１２０の要件を満たすためにＭＡＣフレームを再カプセル化する。また、中央制御スケジューリングモジュール１１１は更に、データパケットの制御情報、例えばデータパケットのルーティング情報に従って、電気的交換ユニット１３０または光交換ユニット１２０に配信されたデータパケットに対して交換を実行するように電気的交換ユニット１３０および光交換ユニット１２０を制御する。電気的交換ユニット１３０は、電気的交換ユニット１３０の入力ポートを介してデータパケット配信モジュールからＭＡＣフレームを受信し、それから、中央制御スケジューリングモジュール１１１の制御下で、電気的交換ユニットの対応する出力ポートにＭＡＣフレームを転送する。本発明の本実施形態では、電気的交換ユニット１３０によって完了される作業は、従来の電気的スイッチの交換モジュールの機能と同じであるので、本明細書では詳細に説明しない。光交換ユニット１２０は、光交換ユニット１２０の入力ポートを介してデータパケット配信モジュールから光パケットを受信し、それから、中央制御スケジューリングモジュール１１１の制御下で、光交換ユニット１２０の対応する出力ポートに光パケットを転送する。図５は、光交換ユニット１２０の実施方法を示す。光交換ユニット１２０は、主に光交換マトリクス１２１および制御ドライバモジュール１２２を有する。光交換マトリクス１２１は、それぞれＮ個のデータパケット配信モジュールに１対１で対応するＮ個の入力ポートと、それぞれＮ個のデータパケット送信モジュールに対応するＮ個の出力ポートとを有する。制御ドライバモジュール１２２は、中央制御スケジューリングモジュール１１１から制御情報を受信し、制御情報に従う計算により、光交換マトリクス１２１の調整に必要な情報を取得し、光交換器の状態調整を駆動する。制御ドライバモジュール１２２によって駆動されると、光交換マトリクス１２１は、光交換器の状態を調整することにより、光交換マトリクスの入力ポートと光交換マトリクスの出力ポートとのリンク接続関係を確立し、こうして、任意の入力ポートからのデータパケットを予定の出力ポートに交換することができる。本発明の技術構成では、制御情報は中央制御スケジューリングモジュール１１１により電気信号の形で送信されるので、光交換ユニット１２０は光パケットから制御情報を抽出する必要がない。このように、光電気交換モジュールの使用を抑えることができ、エネルギー消費が低減され、光交換ユニット１２０を一体化することが容易になる。

一実施方式では、データパケット配信モジュールによって抽出されるデータパケットの制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットのパケット長を含んでよい。この場合、図４に示されるように、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、データパケット配信モジュールによって送信されたデータパケットのルーティング情報およびデータパケットのパケット長を受信し、データパケットのパケット長がパケット長閾値以上である場合、データパケットの配信情報がデータパケットが光交換ユニット１２０によって交換されることを示すと決定し、データパケットのパケット長がパケット長閾値未満である場合、データパケットの配信情報がデータパケットが電気的交換ユニット１３０によって交換されることを示すと決定し、配信情報をデータパケット配信モジュールに送信し、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して交換を実行するように光交換ユニットまたは電気的交換ユニットを制御する。パケット長閾値は、要件に従って設定されてよい。すなわち、長めのデータパケットは交換のために光交換ユニット１２０に送信され、短めのデータパケットは交換のために電気的交換ユニット１３０に送信されることにより、データパケット交換の効率を改善することができる。

別の実施方式では、データパケットの制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットの優先度情報を含む。この場合、図４および図６を参照して、１つのデータパケット配信モジュールが例にとって中央制御スケジューリングモジュール１１１の機能の実現を説明する。

Ｓ５０１．データパケット配信モジュールｉによって送信されたデータパケットのルーティング情報およびデータパケットの優先度情報を受信する。

留意すべきこととして、本発明の本実施形態では、データパケット配信モジュールｉは光交換ユニットの入力ポートｉに接続される。

Ｓ５０２．データパケットのルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートが出力ポートｊであると決定する。

データパケットのルーティング情報に含まれる宛先アドレスとデータ交換装置１００の出力ポートとには対応関係がある。一実施方式では、１つの出力ポートは、１以上の宛先ＭＡＣアドレスと対応関係を有してよい。この場合、データパケットのルーティング情報に含まれる宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートは、データパケットのルーティング情報に含まれる宛先ＭＡＣアドレスに従って決定されてよい。別の実施方式では、表１に示されるように、出力ポート１は、複数のＶＬＡＮ ＩＤ番号（ＶＬＡＮ ＩＤ番号は、データパケットのソースＶＬＡＮのＩＤ番号であってよい）と複数の宛先ＭＡＣアドレスとの組み合わせに対応している。データパケットのルーティング情報が１のＶＬＡＮ ＩＤ番号を含み、且つデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが００ｅ０．ｆｃ００．５５１８であると仮定すると、データパケットは出力ポート１に対応している。

したがって、データパケットのルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応するデータ交換装置１００の出力ポートが最初に決定されてから、データ交換装置１００の出力ポートに従って、データ交換装置１００の出力ポートに接続される光交換ユニット１２０の出力ポート（出力ポートが出力ポートｊであると仮定する）が更に決定される。光交換ユニットの出力ポートは、光交換ユニットの出力ポートとデータ交換装置の出力ポートとの両方に接続されるデータパケット送信モジュールを用いて、データ交換装置の出力ポートに接続される。

Ｓ５０３．光交換ユニット１２０の出力ポートｊがアイドル状態であるか否かを判定する。

光交換ユニット１２０の出力ポートｊが非アイドル状態である場合、ステップ５０６が実行される。

光交換ユニット１２０の出力ポートｊがアイドル状態である場合、ステップ５０４が実行される。

Ｓ５０４．現時点で競合データパケットが存在するか否かを判定する。

競合データパケットおよびデータパケットのリクエストは、同時に中央制御スケジューリングモジュール１１１に到達する。競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートｉと異なり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートｊと同じである。すなわち、競合データパケットとデータパケットは、異なるデータパケット配信モジュールｉからのデータパケットであるが、宛先アドレスがデータパケット送信モジュールｊである。競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応するデータ交換装置の入力ポートに接続される光交換ユニットの入力ポートである。データ交換装置の入力ポートは、データ交換装置の入力ポートと光交換ユニットの入力ポートとの両方に接続されるデータパケット配信モジュールを用いて、光交換ユニットの入力ポートに接続される。

競合データパケットが存在しない場合、ステップ５０７が実行される。

競合データパケットが存在する場合、ステップ５０５が実行される。

Ｓ５０５．データパケットの優先度が、全ての競合データパケットの優先度と比較して最高であるか否かを判定する。

データパケットの優先度情報に従って、データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定される。データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高い場合、ステップ５０７が実行される。

Ｓ５０６．データパケットが電気的交換ユニット１３０によって交換されると決定する。

すなわち、本発明の本実施形態では、データパケットの配信情報が、データパケットが電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定される。

Ｓ５０７．データパケットが光交換ユニット１２０によって交換されると決定する。

すなわち、本発明の本実施形態では、データパケットの配信情報が、データパケットが光交換ユニットによって交換されることを示すと決定される。

更に、一実施方式では、図６に示されるように、ステップ５０５の判定結果が、データパケットの優先度が任意の競合データパケットの優先度以下であるというものである場合、ステップ５０６が実行される。別の実施方式では、ステップ５０５の判定結果が、データパケットの優先度が任意の競合データパケットの優先度以下であるというものである場合、中央制御スケジューリングモジュール１１１はデータパケットを待機するように制御する。まず優先度が最も高い競合データパケットを送信し、一定時間待機した後、競合データパケットについての情報が再取得され、データパケットの優先度が最高であるか否かが判定され、それから対応する工程が実行される。データパケットを長時間送信できないという状態が生じないようにするために、「待機」時間の限界が設定される。例えば、１周の待機は時間ｔを要し、時間制限は２ｔに設定される。すなわち、最大で２周待機される。２周待機した後、データパケットの優先度が最高になっていない場合は、データパケットが電気的交換ユニットによって交換されると決定される。

上述の方式でデータパケットの配信を実施した後、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、データパケット配信モジュールに配信情報を送信し、データパケット配信モジュールは、配信情報に従って、光交換ユニット１２０または電気的交換ユニット１３０にデータパケットを送信する。それから、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、データパケット配信モジュールによって先に送信されたデータパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して交換を実行するように光交換ユニットまたは電気的交換ユニットを制御する。ルーティング情報は、データパケットを対応する出力ポートに交換するように、光交換ユニットまたは電気的交換ユニットを命令してよい。具体的な交換方式については、図５および図５の説明を参照されたい。更に、当該技術分野の当業者であれば、要件に従って別の方式で交換を実施することもできるであろうが、本明細書では説明しない。

本発明の本実施形態では、中央制御スケジューリングモジュールが用いてデータパケットの配信をまとめてスケジューリングすることにより、光交換ユニットに送信されるデータパケットが競合しないようにして、光交換ユニットの狭後の問題を有効に解決することができることが分かる。

更に、図７は、本発明の実施形態に係るデータ交換装置１００のデータパケット配信モジュールの論理構造の概略図である。留意すべきこととして、図７は、データパケット配信モジュール１の実施方式の例示に過ぎない。他のデータパケット配信モジュール２〜Ｎの実施方式については図７を参照することができ、或いは、他のデータパケット配信モジュール２〜Ｎの実施方式は、図７と異なる別の実施方式であってよい。本発明の実施形態は、全てのデータパケット配信モジュールの実施方式が一致する場合に限定されない。

図７に示されるように、データ交換装置１００は、Ｎ個の入力ポートと、Ｎ個の入力ポートに接続されるＮ個のデータパケット配信モジュールとを有する。中央制御スケジューリングモジュール１１１は、Ｎ個のデータパケット配信モジュールをまとめて制御する。各データパケット配信モジュールは２つのリンクを有し、それぞれ電気的交換ユニット１３０の入力ポートと光交換ユニット１２０の入力ポートに接続される。データ交換装置１００は更に、Ｎ個の出力ポートと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のデータパケット送信モジュールとを有する。各データパケット送信モジュールは２つのリンクを有し、それぞれ気的交換ユニット１３０の出力ポートと光交換ユニット１２０の出力ポートに接続される。

データパケット配信モジュール１は、データパケット受信・処理サブモジュール１４１、第１の記憶サブモジュール１４２および光パケットカプセル化サブモジュール１４３を有する。図７において、例えば、第１の記憶サブモジュール１４２はストレージアレイである。しかしながら、本発明の他の実施方式では、第１の記憶サブモジュール１４２は、特定の容量を有するキャッシュを実装してもよい。キャッシュは、データフレームのコンテンツの全部または一部を一時的に保存するのに用いられ、すなわち、データパケット配信モジュールへのデータフレームを、保存をほとんど必要とせずにデータフレーム中央制御スケジューリングモジュール１１１の制御下で送信することができる。

データパケット受信・処理サブモジュール１４１は、データ交換装置１００の入力ポート（図中、データ交換装置１００の丸で示される）を接続し、データ交換装置１００の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、データパケットからデータフレームを解析し、データフレームからデータフレームの制御情報を抽出し、制御情報を中央制御スケジューリングモジュールに送信し、データフレームを第１の記憶サブモジュール１４２に保存するように構成される。任意に、第１の記憶サブモジュール１４２は１以上の仮想キューを有するように設定されてよい。各仮想キューはデータ交換装置の出力ポートに対応しており、仮想キューに記憶されたデータフレームの宛先アドレスは、データ交換装置の出力ポートに対応している。このように、行頭ブロッキングを効果的に防ぐことができる。

例えば、受信されるデータパケットはデータパケットであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔデータパケットを解析することにより、ＭＡＣフレームが取得される。受信処理は、主に、例えばブロック同期、６４／６６Ｂ復号、スクランブル解析といった、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格に規定される物理層のいくつかの機能に関する。ＭＡＣフレームの制御情報が抽出され、制御情報がルーティング情報を含み、ＭＡＣフレームのルーティング情報が主に送信元ＭＡＣアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスを含み、更にＶ−ＬＡＮ ＩＤ番号を含む場合、宛先ＭＡＣアドレスおよびＶ−ＬＡＮ ＩＤ番号を用いて、ＭＡＣフレームが交換されて到達する宛先ポートを決定することができる。制御情報は更に、データパケットの優先度情報を含んでよい。複数の入力ポートにおいてＭＡＣフレームが同時に同じ出力ポートへの交換をリクエストする場合、中央制御スケジューリングモジュールは、優先度情報に従って、経路を決定し割り当てる必要がある。

中央制御スケジューリングモジュール１１１は、特に、データパケット受信・処理サブモジュール１４１によって送信されたデータパケットの制御情報を受信し、制御情報に従ってデータパケットの配信情報を決定し、データパケットが光交換ユニットによって交換されることを配信情報が示す場合は、データパケットの記憶されたデータフレームを光パケットカプセル化サブモジュール１４３に送信するように第１の記憶サブモジュール１４２に命令するように構成される。

光パケットカプセル化サブモジュール１４３は、光交換ユニット１２０の入力ポートに接続し、第１の記憶サブモジュール１４２から受信されたデータフレームを光パケットにカプセル化するように構成される。

光パケットカプセル化サブモジュール１４３は更に、現在の光パケットの送信が完了した後、まず第１のガードインターバルを設定してから、次の光パケットを送信するように構成される。

図８ａは、本発明の本実施形態に係る光パケットの概略構造図である。光パケットは、プリアンブル、フレーム開始フラグ、データフレームおよびフレーム終了フラグを含む。光パケットは、光交換ユニットの接続された入力ポートを介して、光交換ユニットに交換のために送信される。プリアンブルの長さは、光パケットを正確に受信するために光パケットの受信部によって実行される状態調整に費やす必要のあるビット数以上である。光パケットの正常な受信を完了するために、光パケットの受信部は、プリアンブルを検出および受信し、プリアンブルの光強度およびクロック位相等の情報を抽出して、受信部の状態を調整して、光パケットの特性をマッチングする。状態調整の主な例として、増幅器の閾値調整、データクロック修復等が挙げられる。

一実施方式では、光パケットカプセル化サブモジュール１４３は更に、現在の光パケットの送信が完了した後、まず第１のガードインターバル（図８ａに示されるように）を設定してから、次の光パケットを送信するように構成される。第１のガードインターバルの継続時間は、次の光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である。

ＭＡＣフレームを例にとる。光パケットが交換後に正確に受信されることを保証するために、まずいくつかのプリアンブルをＭＡＣフレームの前に追加する必要がある。このプリアンブルは、光パケット受信部に対して決定閾値調整やクロック修復等の処理を実行する際に用いられる。これは、光交換器が調整されるとき、光パケット信号のごく一部しか光交換器を用いて出力ポートに伝送できないことが理由である。この期間中、相手の光パケット受信部は光パケット信号を受信することができない。この場合、受信部は自身の振幅制限増幅器の決定閾値を再調整する必要がある。第２に、光パケット交換モジュールが交換を実行した後、光パケット交換モジュールの出力ポートによって出力される光パケットは、異なる入力ポートからのものであり、光パケット間の位相差は不確定である。この場合、光パケットに対して精確なサンプリングを実行できるように、受信部のクロック修復回路は、各光パケットから同期クロックを再抽出する必要がある。プリアンブルの長さは、以下の要件を満たす必要がある。光パケットの後続データを正確に受信できるようにするために受信部が適切な状態に調整されるように、受信部は上述の処理その他の状態調整処理を完了する。第３に、光パケットカプセル化サブモジュール１４３は更に、ＭＡＣフレームの開始部分にフレーム開始フラグを追加し、ＭＡＣフレームの終了部分にフレーム終了フラグを追加する必要がある。データフローにおけるＭＡＣフレームの位置は、開始フラグおよび終了フラグを用いて位置付けられてよい。光パケットの送信が完了した後、光パケットカプセル化サブモジュール１４３は、データの送信を一時停止した後に次の光パケットを送信するか、または、いくつかのアイドル状態のビットを送信した後に次の光パケットを送信する。送信を一時停止する時間またはアイドル状態のビットによって占用される時間が、光パケット間の第１のガードインターバルである。第１のガードインターバルの長さは、光交換モジュールの光交換器の調整要件を満たす必要がある。現在、一部の市販の光交換器の調整速度は数十ｎｓを要する。したがって、光パケット間のガードインターバルは、その時間以上であるべきである。

別の実施方式では、のデータフレームを光パケットカプセル化サブモジュール１４３に送信するようにデータパケット配信モジュールの第１の記憶サブモジュール１４２に命令する前に、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、次のデータフレームに対応するルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートが、現在の光パケットに対応する光パケット交換ユニットの出力ポートと同じであるか否かを判定し、同じである場合、現在の光パケットからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの送信が完了した後に、次のデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム開始フラグを送信するように光パケットカプセル化サブモジュール１４３に命令する。次のデータフレームからカプセル化された光パケットは、フレーム開始フラグ、次のデータフレームおよびフレーム終了フラグを含む。

更に別の実施方式では、次のデータフレームを光パケットカプセル化サブモジュール１４３に送信するようにデータパケット配信モジュールの第１の記憶サブモジュール１４２に命令する前に、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、次のデータフレームに対応するルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートが、現在の光パケットに対応する光パケット交換ユニットの出力ポートと同じであるか否かを判定し、同じである場合、現在の光パケットからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの送信が完了した後に、まず第２のガードインターバルを設定してから、次のデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム開始フラグを送信するように、光パケットカプセル化サブモジュール１４３に命令する。次のデータフレームからカプセル化された光パケットは、フレーム開始フラグ、次のデータフレームおよびフレーム終了フラグを含む。好ましくは、第２のガードインターバルの継続時間は、次のデータフレームからカプセル化された光パケットに対して光交換を実行する前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満であってよい。

図８ｃに示されるように、連続するｍ個（ｍ≧２）のＭＡＣフレームが光交換ユニットの同じ出力ポートに交換される必要がある場合、中央制御スケジューリングモジュール１１１の制御下で、これら連続するｍ個のＭＡＣフレームは、光パケットカプセル化サブモジュール１４３により、図８ｃに示されるようなデータフロー形式にカプセル化される。次のＭＡＣフレームを光パケットカプセル化サブモジュール１４３に送信するように第１の記憶サブモジュール１４２に命令する前に、中央制御スケジューリングモジュール１１１はまず、光パケットカプセル化サブモジュール１４３に送信されるＭＡＣフレームと先のＭＡＣフレームとが、光交換ユニットの同じ出力ポートに到達したか否かを判定する。到達した場合は、中央制御スケジューリングモジュール１１１は、光パケットカプセル化サブモジュール１４３に、現在の光パケットのフレーム終了フラグの送信が完了した後に、長さｔ１のアイドル状態のビットを光パケット間の第２のガードインターバルとして送信し（長さｔ１のアイドル時間ではビットは送信されない）、続けて次の光パケットのフレーム開始フラグ、ＭＡＣフレームおよびフレーム終了フラグを直接送信するように命令する。到達しなかった場合、中央制御スケジューリングモジュール１１１は光パケットカプセル化サブモジュール１４３に、次のＭＡＣフレームをプリアンブル、フレーム開始フラグ、ＭＡＣフレームおよびフレーム終了フラグの形式にカプセル化し、現在の光パケットのフレーム終了フラグの送信が完了した後に、長さｔ２のアイドル状態のビットを光パケット間の第１のガードインターバルとして送信し、それから次の光パケットのプリアンブル、フレーム開始フラグ、ＭＡＣフレームおよびフレーム終了フラグを送信するように命令する（図８ａに示されるように）。上述の長さｔ２は、光交換器の調整に関する時間要件を満たす必要がある。既存の光交換器技術によれば、該時間は一般に約数十ｎｓを要する。一方、長さｔ１は、光交換器の調整に関する時間要件を満たす必要がなく、その時間は極めて短くてよい。一般に、データは数十ビットである。したがって、ｔ１の長さはｔ２以下であってよい。つまり、同じ出力ポートに到達する連続する光パケットが出現した場合、中央制御スケジューリングモジュール１１１の制御下で、光パケットカプセル化サブモジュール１４３は、第１のＭＡＣフレームを光パケットにカプセル化するときのみＭＡＣフレームにプリアンブルを追加し、後続のｍ−１個の光パケットはプリアンブルを含まない。第２に、光パケット間のガードインターバルが短縮される。インターバルは光交換器の調節に関する要件を満たす必要がなく、アイドル状態のビット（すなわち無効なビットデータ）がガードインターバルに追加されてよい。

別の実施方式では、図８ｂに示されるように、ｔ１の長さは０であってよい。すなわち、光交換ユニットの同じ出力ポートに到達する予定の２以上の光パケット間では、ガードインターバルが必要ない。

本発明の本実施形態では、第１のガードインターバルの継続時間および第２のガードインターバルは、現在の光パケットと次の光パケットとの間のアイドル時間、または現在の光パケットと次の光パケットとの間のアイドル状態のビットによって占用される時間であることが理解されるであろう。

本発明の本実施形態で提供される光パケットの形式により、光交換ユニットを用いた交換の後に得られる光パケットがバースト受信部によって正確に受信されることを、効果的に保証することができる。更に、本発明の本実施形態で提供される本方法では、中央制御スケジューリングモジュールによる光パケットカプセル化の制御に関して、同じ宛先ポートに到達する連続するデータフレームが連続するデータフローの形で送信されてよく、回線利用が改善される。よって、光パケット交換モジュールの利用が改善される。

図７に示されるように、データパケット配信モジュール１は更に、光電気変換モジュールおよび電気光変換モジュールを有する。光電気変換モジュールは、受信された光信号を電気信号に変換するように構成され、波長が固定された光信号を受信しても、波長を調整可能な光信号を受信してもよい。電気光変換モジュールは、光パケットを光信号に変換し光信号を送信するように構成され、光パケットを波長が固定された光信号に変換しても、光パケットを波長を調整可能な光信号に変換してもよい。データセンターを例にとる。ＴＯＲスイッチによって送信される信号は光信号であり、ＴＯＲスイッチによって送信された光信号を受信した後、データパケット配信モジュール１はまず、光信号を電気信号に変換する。この場合、データパケット受信・処理サブモジュール１４１、第１の記憶サブモジュール１４２、光パケットカプセル化サブモジュール１４３および中央制御スケジューリングモジュール１１１によって処理される信号は、全て電気信号であるが、本発明の本実施形態で提供される光交換ユニット１２０によって処理される信号は光信号である。したがって、光パケットが光交換ユニット１２０に送信される前に、光パケットに対して光電気変換が実行される。いくつかの実施方式では、例えばＴＯＲスイッチからの信号は電気信号であり、この場合、光電気変換モジュールは必須ではない。いくつかの他の実施方式では、データパケット受信・処理サブモジュール１４１、第１の記憶サブモジュール１４２、光パケットカプセル化サブモジュール１４３および中央制御スケジューリングモジュール１１１が全て光信号を処理する場合、たとえＴＯＲスイッチからの信号が光信号であっても、光電気変換モジュールと電気光変換モジュールとの両方は必要ではない。光電気変換または電気光変換の技術は当該技術分野において既知の技術であるので、本発明の本実施形態では詳細な説明を省略する。

本発明の本実施形態で提供されるデータ交換システムでは、光交換ユニットがデータパケットを交換するように制御されるように、データパケットのルーティング情報は、中央制御スケジューリングモジュールにより光交換ユニットに電気信号の形で送信され、光交換ユニットにおいて光パケットラベルの生成、挿入および抽出を回避し、更に、光パケット交換ユニットの光電気変換モジュールおよび挿入抽出回路を縮小する。したがって、エネルギー消費、複雑性およびコストが低減される。

図９を参照する。図９は、本発明の実施形態に係るデータ交換装置１００データパケット送信モジュールの論理構造の概略図である。データ交換装置１００の内部機能モジュールの接続関係は図７のものと同様なので、ここでは詳細な説明を省略する。図９に示されるように、データパケット送信モジュール１は、光パケット受信・処理サブモジュール１５１、第２の記憶サブモジュール１５２およびデータパケット送信・処理サブモジュール１５３を有し、任意に、光電気変換モジュールおよび電気光変換モジュールを更に有する。

光パケット受信・処理サブモジュール１５１は、交換ユニットの出力ポートに接続し、光交換ユニットの接続された出力ポートを介して光パケットを受信し、光交換ユニットの異なる入力ポートからのデータパケットに対して状態調整処理を実行し、光パケットを解析してデータフレームを取得し、データフレームを第２の記憶サブモジュール１５２に保存するように構成される。

一実施方式では、第２の記憶サブモジュール１５２は２つの仮想キューを有する。一方の仮想キューは光パケット受信・処理サブモジュールによって送信されたデータフレームを保存するのに用いられ、他方の仮想キューは電気的交換ユニットによって送信されたデータフレームを保存するのに用いられる。

別の実施方式では、第２の記憶サブモジュール１５２は１以上の仮想キューを有してよい。各仮想キューは、データ交換装置の１つの入力ポートに対応しており、仮想キューに保存されたデータフレームの送信元アドレスは、データ交換装置の入力ポートに対応している。

別の実施方式では、第２の記憶サブモジュール１５２はキャッシュとして実現されてもよい。送信処理速度が非常に高い場合、内容の全部または一部が適切にキャッシュされるならば、データフレームを保存することなく送信することができる。光パケットの保存に加えて、第２の記憶サブモジュール１５２は更に、電気的交換ユニット１３０によって送信されたデータパケットを保存する。

光交換ユニットを用いて交換された後、光パケットは独立したバーストパケットである。これは、各光パケットが異なるデータパケット配信モジュールから来るものであり、パケット間の位相偏移、クロックジッタおよび光強度が異なるからである。光パケット受信・処理サブモジュール１５１は、各光パケットに対してクロック抽出、データ復旧、フレーム同期等の状態調整処理を実行する必要がある。

データパケット送信・処理サブモジュール１５３は、データ交換装置１００の出力ポートに接続し、第２の記憶サブモジュール１５２に保存されたデータフレームを取得し、データフレームをデータパケットにカプセル化し（データパケットは、物理リンクにおける実際の伝送形式に準拠するデータパケットである）、データ交換装置の接続された出力ポートを介してデータパケットを送信するように構成される。ＭＡＣフレームを例にとる。データパケット送信・処理サブモジュール１５３は、第２の記憶サブモジュール１５２から取得されたＭＡＣフレームを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに準拠するＥｔｈｅｒｎｅｔデータパケットにカプセル化し、該データパケットをＴＯＲスイッチに送信する。カプセル化プロセスは主に、例えば６４／６６Ｂ復号やスクランブル解析といった、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格に規定される物理層でのいくつかの工程を参照する。

データパケット送信モジュールでは、単純な「先入れ先出し」原理を用いて、データパケットを送信することができる。当然ながら、ポーリング（光交換ユニットと電気的交換ユニットからのデータフレームが順に送信される）原理や、より複雑な制御機構が用いられて余もよい。制御機構が独立した制御モジュールを用いてもよく、中央制御スケジューリングモジュール１１１に機能が組み込まれてもよい。

本発明の本実施形態で提供されるデータ交換装置は、既存のＥｔｈｅｒｎｅｔデータセンターシステムに適用されてよい。まず、ＴＯＲスイッチその他のネットワーク装置からのデータが処理され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔデータパケットが光交換ユニットの要件を満たす光パケットに処理され、交換後に得られた光パケットに対して逆の処理が実行されて、ＭＡＣフレームが回復され、最終的にＭＡＣフレームがＥｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って処理され、ＴＯＲスイッチその他の別のネットワーク装置に伝送され、このように、既存のデータセンターが円滑に改善される。

図１０を参照する。本発明の実施形態は更に、別のデータ交換装置を提供する。該別のデータ交換装置２００は、１以上の入力ポート（丸で示される）と、１以上の出力ポート（四角で示される）と、電気的交換ユニット２３０と、光交換ユニット２２０と、制御ユニット２１０とを有する。

電気的交換ユニット２３０は、データ交換装置２００の入力ポートおよび出力ポートに接続されて、データ交換装置２００の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、データパケットから制御情報を抽出し、制御情報を制御ユニット２１０に送信するように構成される。電気的交換ユニット２３０は、制御情報に従って、制御ユニット２１０によって実施される制御の下でデータパケットに対して電気的交換を実行し、データ交換装置２００の接続された出力ポートを介して、交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される。

光交換ユニット２２０は、データ交換装置２００の入力ポートおよび出力ポートに接続されて、データ交換装置２００の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、データパケットから制御情報を抽出し、制御情報を制御ユニットに送信するように構成される。光交換ユニット２２０は、制御情報に従って制御ユニットによって実施される制御の下でデータパケットに対して光交換を実行し、データ交換装置の接続された出力ポートを介して、交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される。

制御ユニット２１０は、電気的交換ユニット２３０または光交換ユニット２２０によって送信されたデータパケットの制御情報を受信し、制御情報に従って、電気的交換ユニット２３０または光交換ユニット２２０をデータパケットに対して交換を実行するように制御するように構成される。

好ましくは、本発明の本実施形態では、データパケットの制御情報は、少なくともデータパケットのルーティング情報を含む。すなわち、制御ユニット２１０は、少なくともデータパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して交換を実行するように電気的交換ユニット２３０または光交換ユニット２２０を制御する。

更に、図１１に示されるように、光交換ユニット２２０は、前処理モジュール２２１、後処理モジュール２２３および光交換モジュール２２２を有する。

前処理モジュール２２１は、データ交換装置２００の１以上の入力ポートに接続し、データ交換装置２００の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、データパケットから制御情報およびデータフレームを抽出し、制御情報を制御ユニット２１０に送信し、データフレームを光パケットにカプセル化し、光パケットを光交換モジュール２２２に送信するように構成される。

光交換モジュール２２２は、１以上の入力ポートと１以上の出力ポートとを有し、入力ポートを介して、前処理モジュール２２１によって送信された光パケットを受信し、制御情報に従って制御ユニット２１０によって実施される制御の下で光パケットに対して光交換を実行し、出力ポートを介して、交換の後に得られる光パケットを後処理モジュール２２３に送信するように構成される。

後処理モジュール２２３は、データ交換装置の１以上の出力ポートに接続し、光交換モジュール２２２の出力ポートを介して、光交換モジュール２２２によって送信された光パケットを受信し、光パケットからデータフレームを抽出し、データフレームをデータパケットにカプセル化し、データ交換装置２００の接続された出力ポートを介して、データパケットを送信するように構成される。

留意すべきこととして、本発明の本実施形態における前処理モジュール２２１と後処理モジュール２２３の機能は、１つの物理的に独立したモジュールによって実現されてよく、或いは、複数の物理的に個別のモジュールによって実現されてよい。例えば、光交換モジュール２２２はＮ個の入力ポートとＮ個の出力ポートとを有し、この場合、データ交換装置２００は、Ｎ個の前処理モジュールとＮ個の後処理モジュールとを有してよく、これらはそれぞれ光交換モジュール２２２のＮ個の入力ポートとＮ個の出力ポートとに接続される。Ｎ個の前処理モジュールとＮ個の後処理モジュールとは、更に、ＴＯＲスイッチ等の別のネットワーク装置のＮ個の出力リンクと、該別のネットワーク装置のＮ個の入力リンクとにそれぞれ接続される。

具体的には、前処理モジュール２１１は、第１のサブモジュール、第２のサブモジュールおよび第３のサブモジュールを有してよい。第１のサブモジュールは、データ交換装置２００の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、データパケットに含まれる制御情報およびデータフレームを抽出し、制御情報を制御ユニット２１０に送信し、データフレームを第３のサブモジュールに保存する。第２のサブモジュールは、第３のサブモジュールからデータフレームを抽出し、データフレームを光パケットにカプセル化し、光交換モジュール２２２の接続された入力ポートを介して、光パケットを光交換モジュール２２２に送信するように構成される。光パケットの構造は、図８ａ〜図８ｃのいずれか１つに示される構造であってよい。

具体的には、後処理モジュール２２３は、第４のサブモジュール、第５のサブモジュールおよび第６のサブモジュールを有してよい。第４のサブモジュールは、光交換モジュール２２２の接続された出力ポートを介して光パケットを受信し、光パケットに含まれるデータフレームを抽出し、データフレームをデータパケットにカプセル化し、データ交換装置２００の接続された出力ポートを介してデータパケットを送信する。ここでのカプセル化プロセスは、伝送プロトコルに従ってデータフレームにカプセル化を実行することであってよい。

一実施方式では、現在の光パケットの送信が完了した後、前処理モジュール２２１はまず第１のガードインターバルを設定してから、次の光パケットを送信する。第１のガードインターバルの継続時間は、次の光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である。２つの光パケットは両方とも、プリアンブル、フレーム開始フラグ、データフレームおよびフレーム終了フラグを含む。

別の実施方式では、制御ユニット２１０は、次に送信される予定の光パケットに対応するルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートが、先の光パケットに対応する光パケット交換ユニットの出力ポートと同じであるか否かを判定し、同じである場合、前処理モジュール２２１に、先の光パケットの送信が完了した後に、次に送信される予定の光パケットのフレーム開始フラグを直接送信するように命令するように構成される。２つの光パケットが連続して同じ宛先アドレスに送信されるので、送信インターバルにおいてガードインターバルおよびプリアンブルは設定されなくてよい。

更に別の実施方式では、制御ユニット２１０は、次に送信される予定の光パケットに対応するルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートが、先の光パケットに対応する光パケット交換ユニットの出力ポートと同じであるか否かを判定し、同じである場合、前処理モジュール２２１に、先の光パケットの送信が完了した後に、第２のガードインターバルを送信してから、次に送信される予定の光パケットのフレーム開始フラグを送信するように命令するように構成される。好ましくは、第２のガードインターバルの継続時間は、次に送信される予定の光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。この場合、２つの光パケットが連続して同じ宛先アドレスに送信されるので、プリアンブルは設定されなくてよく、ガードインターバルは設定されてよいが、ガードインターバルの継続時間は比較的短くてよい。

図１１に示されるように、電気的交換ユニット２３０は、データパケット受信モジュール、電気的交換モジュールおよびデータパケット送信モジュールを有する。

データパケット受信モジュールは、データ交換装置２００の１以上の入力ポートに接続し、データ交換装置２００の接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、データパケットから制御情報を抽出し、制御情報を制御ユニット２１０に送信し、データパケットを電気的交換モジュールに送信するように構成される。

電気的交換モジュールは、データパケット受信モジュールによって送信されたデータパケットを受信し、データパケットの制御情報に従って制御ユニット２１０によって実施される制御の下で、データパケットに対して電気的交換を実行し、交換の後に得られたデータパケットをデータパケット送信モジュールに送信するように構成される。

データパケット送信モジュールは、データ交換装置２００の１以上の出力ポートに接続し、電気的交換モジュールによって送信されたデータパケットを受信し、データ交換装置２００の接続された出力ポートを介してデータパケットを送信するように構成される。

データパケット受信モジュールの実施およびデータパケット送信モジュールの実施は、上述の前処理モジュール２２１および後処理モジュール２２３に類似し、物理的に独立したモジュールであってよく、或いは複数の物理的に分離したモジュールで会ってよい。具体的な機能の実現は従来技術の電気的交換に類似し、或いは上述の実施形態における実施を参照することができるので、ここでは詳細な説明を省略する。

上述の実施形態では、データ交換装置２００は電気的交換機能と光交換機能との両方を有する。一方、データ交換装置２００はデータパケット割当機能を有さず、データパケット割当ての実施は、データ交換装置２００に接続されるネットワーク装置によって実現される。

これに従って、図１２に示されるように、本発明の実施形態はネットワーク装置を提供する。ネットワーク装置は、データ交換およびデータ通信を実現するために、図１０または図１１に示されるデータ交換装置に接続されてよい。ネットワーク装置は、ＴＯＲスイッチ、集積スイッチ、ルーターその他のネットワーク装置であってよい。ネットワーク装置３００は、少なくとも１つの第１の物理リンクポート３２０と、少なくとも１つの第２の物理リンクポート３３０と、データパケット配信モジュール３１０とを有する。

データパケット配信モジュール３１０は、受信されたデータパケットを第１の物理リンクポート３２０または第２の物理リンクポート３３０に配信し、受信部によりデータパケットに対して光交換が実行されるように、第１の物理リンクポート３２０に接続される第１の物理リンクを用いてデータパケットを送信し、受信部によりデータパケットに対して電気的交換が実行されるように、第２の物理リンクポート３３０に接続される第２の物理リンクを用いてデータパケットを送信するように構成される。

図１２を例にとる。データパケット配信モジュール３１０は、配信ポリシーに従って、受信されたデータパケットを配信する。一部のデータパケットは第１の物理リンクポート３２０に配信され、一部のデータパケットは第２の物理リンクポート３３０に配信される。該２つのポートはそれぞれ２つの物理リンクに接続され、該２つの物理リンクは、本発明の本実施形態で提供されるデータ交換装置の光交換ユニットと電気的交換ユニットにそれぞれ接続される。

一実施方式では、データパケット配信モジュール３１０は、上述の実施形態で説明されたパケット長ポリシーを、データパケットの配信ポリシーとして用いてよい。具体的には、受信されたデータパケットのパケット長がパケット長閾値以上である場合、受信部によりデータパケットに対して光交換が実行されるように、第１の物理リンクポートに接続される第１の物理リンクを用いてデータパケットを送信するために、データパケットは第１の物理リンクポートに配信される。そうでない場合、受信部によりデータパケットに対して電気的交換が実行されるように、第２の物理リンクポートに接続される第２の物理リンクを用いてデータパケットを送信するために、データパケットは第２の物理リンクポートに配信される。すなわち、パケット長が長めのデータパケットに対して光交換が実行され、パケット長が短めのデータパケットに対して電気的交換が実行される。

別の実施方式では、データパケット配信モジュール３１０は、上述の実施形態で説明された競合データパケット検出ポリシーを用いてもよい。競合データパケットが検出される前に、データ交換装置の光交換ユニットのポート使用状態を取得する必要がある。具体的な実施については、上述の実施形態または方法実施形態の説明を参照することができる。

当然ながら、図１２に示されるネットワーク装置３００は更に、別のネットワーク装置によって送信されたデータパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートを有してよい。

図１３を参照する。図１３は、本発明の実施形態に係るデータ交換システムの論理構造の概略図である。本システムは、複数のネットワーク装置とデータ交換装置１００と有する。

複数のネットワーク装置は同じであっても異なってもよく、ＴＯＲスイッチ、集積スイッチ、ルーター等の、従来技術において既存のものであってよい。ネットワーク装置は、データ交換装置１００の入力ポートに接続され、ネットワーク装置は、データ交換装置１００の接続された入力ポートを介して、データパケットをデータ交換装置１００に送信する。ネットワーク装置とデータ交換装置１００の入力ポートとは、１対１、複数対１、または１対複数の接続関係であってよい。一般に、複数のネットワーク装置は、データ交換装置の同じ入力ポートに接続する場合、入力ポートに接続する前にマルチプレクサに接続する必要がある。複数のネットワーク装置はマルチプレクサを用いて同じ入力ポートに接続され、データ交換装置は、対応するデマルチプレクサを有する。

データ交換装置１００は、データ交換装置の入力ポートを介して、ネットワーク装置からデータパケットを受信し、データパケットに対して電気的交換または光交換が後に得られるデータパケットを、データ交換装置１００の出力ポートを介して、別のネットワーク装置に送信するように構成される。

データ交換装置１００の具体的な機能の分割および実施については、装置実施形態または方法実施形態の説明を参照することができる。

図１４を参照する。図１４は、本発明の実施形態に係る別のデータ交換システムの論理構造の概略図である。本システムは、複数のネットワーク装置３００とデータ交換装置２００とを有する。ネットワーク装置３００の第１の物理リンクポート３２０は、第１の物理リンクを用いて、データ交換装置２００の入力ポートに接続される。ネットワーク装置３００の第２の物理リンクポート３３０は、第２の物理リンクを用いて、データ交換装置２００の別の入力ポートに接続される。

ネットワーク装置３００は、データ交換装置２００がデータパケットに対して光交換を実行するように、第１の物理リンクと、データ交換装置２００の接続された入力ポートとを用いて、データ交換装置２００にデータパケットを送信し、データ交換装置２００がデータパケットに対して電気的交換を実行するように、第２の物理リンクと、データ交換装置の接続された入力ポートとを用いて、データ交換装置にデータパケットを送信するように構成される。

ネットワーク装置３００およびデータ交換装置２００の機能の分割と具体的な実施については、装置実施形態または方法実施形態の説明を参照することができる。

図１５ａを参照する。図１５ａは、本発明の実施形態に係るデータスケジューリング方法である。本方法は、コアデータ交換装置、集積スイッチ、ＴＯＲスイッチ、ルーターその他の、データセンター内のネットワーク装置に適用することができる。本方法は、本発明の実施形態で提供されるデータ交換装置１００、データ交換装置２００またはネットワーク装置３００に適用することができる。図１５ａに示されるように、本方法は以下のステップを含む。

Ｓ１０１．データパケットを受信する。データパケットは制御情報を伴う。

具体的には、制御情報は、データパケットの属性情報およびデータパケットのルーティング情報を含んでよい。データパケットの属性情報またはデータパケットのルーティング情報の１または２種類に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかが決定される。光交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して光交換が実行されるように制御される。電気的交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して電気的交換が実行されるように制御される。

データパケットの属性情報は、データパケットの長さやデータパケットの優先度等の属性情報である。データパケットのルーティング情報は、データパケットが伴う送信元アドレスおよび／または宛先アドレス等のルーティング関連情報である。

Ｓ１０２．制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定する。

Ｓ１０３．データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して光交換の制御を実施する。

具体的には、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、光交換ユニットは、制御情報に従ってデータパケットに光交換を実行するように制御される。当該技術分野の当業者であれば、ここでの光交換がデータパケットに対応する光パケットに対して実行されてよいことが理解できるであろう。すなわち、データパケットが光パケットである場合、光交換は光パケットに対して直接的に実行されてよい。データパケットが光パケットでない場合、データパケットが光パケットに変換されてから、光パケットに変換されたデータパケットに対して光交換が実行される。

Ｓ１０４．データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して電気的交換の制御を実施する。

具体的には、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、電気的交換ユニットは、制御情報に従って、データパケットに対して電気的交換を実行するように制御される。

当該技術分野の当業者であれば、ここでの電気的交換がデータパケットに対応する電気的パケットに対して実行されてよいことが理解できるであろう。すなわち、データパケットが電気的パケットである場合、電気的交換は電気的パケットに対して直接的に実行されてよい。データパケットが電気的パケットでない場合、データパケットが電気的パケットに変換されてから、電気的パケットに変換されたデータパケットに対して電気的交換が実行されてよい。

更に、図１５ｂに示されるように、本方法は更に以下のステップを有してよい。

Ｓ１０５．光交換または電気的交換の後に取得されたデータパケットを送信する。光交換および電気的交換は、制御情報に従って実施された制御の下で完了する。

具体的には、光交換または電気的交換の後に得られたデータパケットは、本方法が適用されるネットワーク装置との通信接触をもつ別のネットワーク装置に送信される。

一実施方式では、制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットのパケット長を含む。ステップＳ１０２は、データパケットのパケット長がパケット長閾値以上である場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定するか、または、データパケットのパケット長がパケット長閾値未満である場合、データパケットに対して電気交換を実行すると決定するステップを含む。そして、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対する光交換または電気的交換の制御が実施される。

パケット長閾値は、実際の具体的なデータ交換条件および要件に従って、当該技術分野の当業者によって設定されてよい。別の実施方式では、制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットの優先度情報を含む。ステップＳ１０２（図６を参照）は、データパケットのルーティング情報に含まれる宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートを決定するステップであって、光交換ユニットは、データパケットに対して光交換を実行するように構成される、ステップと、データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートが非アイドル状態である場合、データパケットに対して電気交換を実行すると決定するか、または、データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するステップであって、競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートと異なり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートと同じであり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する光交換ユニットの入力ポートである、ステップと、を含む。

競合データパケットが存在しない場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定される。

競合データパケットが存在する場合、データパケットの優先度情報に従って、データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定される。データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高い場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定される。更に、データパケットの優先度が任意の１つの競合データパケットの優先度以下である場合、データパケットに対して電気交換を実行すると決定される。そして、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対する光交換または電気的交換の制御が実行される。

いくつかの他の実施方式では、データパケットの優先度が任意の１つの競合データパケットの優先度以下である場合、データパケットは待機するように制御される。

更に、受信されたデータパケットが光パケット交換の要件を満たす場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定するステップの後に、本方法は更に、データパケットからデータフレームを抽出し、データフレームを光パケットにカプセル化するステップと、制御情報に従って、光パケットに対して光交換の制御を実施するステップと、を有する。

本発明の本実施形態における光パケットは、プリアンブル、フレーム開始フラグ、データフレームおよびフレーム終了フラグを含んでよい。プリアンブルの継続時間は、光パケットの受信部が光パケットに対して状態調整を実行する時間以上である。或いは、いくつかの場合において、本発明の本実施形態における光パケットはプリアンブルを含まなくてよい。

一実施方式では、本方法は更に、光パケットの次の光パケットに対する光交換の制御が実施される前に、光パケットのフレーム終了フラグの後であり且つ次の光パケットのプリアンブルの前に、第１のガードインターバルを設定するステップを有する。第１のガードインターバルの継続時間は、次の光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である。図８ａを参照すると、この場合、光パケットは全てプリアンブルを含む。

別の実施方式では、データフレームが光パケットにカプセル化される前に、本方法は更に、データパケットに含まれるデータフレームに対応する光交換ユニットの出力ポートが、前のデータパケットに含まれるデータフレームに対応する光交換ユニットの出力ポートに一致するか否かが判定され、一致する場合は、データフレームに含まれるデータフレームを光パケットにカプセル化するステップを有する。光パケットは、フレーム開始フラグ、現在の光パケットおよびフレーム終了フラグを含む。図８ｂを参照すると、連続するｍ個（ｍ≧２）の光パケットに対応する光交換ユニットの出力ポートは同じである。そして、カプセル化において、第１の光パケットのみがプリアンブルと共にカプセル化され、後続の光パケットはプリアンブルを含まない。

また、本方法は更に、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対する光交換の制御が実施される前に、前のデータパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの後であり、且つ、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム開始フラグの前に、第２のガードインターバルを設定するステップを有する。図８ｃに示されるように、第２のガードインターバルは更に、ＭＡＣフレームからカプセル化され光交換ユニットの同じ出力ポートに送信される連続するｍ個の光パケットの間に設定されてよい。好ましくは、第２のガードインターバルの継続時間は、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。

このように、同じ出力ポートに連続的に送信される複数の光パケットは、データフローとして送信されてよい（図８ｂおよび図８ｃを参照）。データフローの中で第１の光パケットのみがプリアンブルを含む。光交換ユニットはこれらの光パケットを送信す際に交換調整を実行する必要がないので、光パケット間のガードインターバルは、光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満であってよい。

留意すべきこととして、本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング方法は更に、データパケット処理、データパケット保存、光パケットのカプセル化等の、上述の装置実施形態の機能を有してよい。具体的な実施については、上述の装置またはシステムの実施形態の説明を参照することができる。

本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング方法では、データパケットが受信され、データパケットが伴う制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかが決定され、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対する光交換の制御が実施され、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対する電気的交換の制御が実施されることが分かる。これにより、電気的交換技術と光交換技術との効率的な組合わせを実現することができる。データパケットは、電気的交換ユニットを用いて交換されても、光交換ユニットを用いて交換されてもよい。よって、データ交換の効率を効率的に改善することができ、光交換リソースおよび電気的交換リソースをまとめてより良好にスケジューリングすることができる。

図１６ａを参照する。図１６ａは、本発明の実施形態に係るデータスケジューリング装置である。本装置は、データ交換装置から独立して存在してよく、或いは、データ交換装置に配置されてよい。図１６ａに示されるように、本装置は、受信ユニット１０１、決定ユニット１０２および制御ユニット１０３を含む。受信ユニット１０１は、データパケットを受信し、データパケットを決定ユニット１０２に送信するように構成される。決定ユニット１０２は、受信ユニット１０１によって送信されたデータパケットを受信するように構成され、データパケットは制御情報を伴い、また、制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成される。制御ユニット１０３は、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して光交換の制御を実施するか、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して電気的交換の制御を実施するように構成される。

留意すべきこととして、本発明の本実施形態で提供されるユニットの分割は例示に過ぎない。例えば、決定ユニット１０２と制御ユニット１０３とは、２つの独立したユニットとして実現されてもよく、１つのユニットに組み合わされてもよい。

更に、図１６ｂに示されるように、本装置は更に、光交換または電気的交換の後に取得されたデータパケットを送信するように構成される送信ユニット１０４を有してよい。光交換および電気的交換は、制御情報に従って制御ユニットによって実施される制御の下で完了する。

更に、図１６ｃに示されるように、本装置は更に以下の要素を有してよい。
電気的交換ユニット１０５は、データパケットに対して電気的交換を実行するように構成され、
制御ユニット１０３は、特に、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して電気的交換を実行するように電気的交換ユニットを制御するように構成される。
光交換ユニット１０６は、データパケットに対して光交換を実行するように構成され、
制御ユニット１０３は、特に、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するように光交換ユニットを制御するように構成される。

一実施方式では、電気的交換ユニット１０５および光交換ユニット１０６は更に、交換の後に得られたデータパケットを送信ユニット１０４に送信してよい。送信ユニット１０４は、交換の後に得られたデータパケットを、データスケジューリング装置との通信関係をもつ別のネットワーク装置に送信する。別の実施方式では、電気的交換ユニット１０５および光交換ユニット１０６は、交換の後に得られたデータパケットを、データスケジューリング装置との通信関係をもつ別のネットワーク装置に直接的に送信してよい。

留意すべきこととして、電気的交換ユニット１０５と光交換ユニット１０６の両方が本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング装置に配置されてよい。或いは、一方のユニットのみが本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング装置に配置され、他方のユニットが本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング装置との通信接触をもつ別の装置に配置されてよい。

一実施方式では、制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットのパケット長を含む。決定ユニット１０２は、特に、データパケットのパケット長がパケット長閾値以上である場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定するか、または、データパケットのパケット長がパケット長閾値未満である場合、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成される。別の実施方式では、制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットの優先度情報を含む。

決定ユニット１０２は、特に、データパケットのルーティング情報に伴う宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートを決定するように構成される。光交換ユニットは、データパケットに対して光交換を実行するように構成される。また、決定ユニット１０２は、データパケットに対応する光交換ユニットの決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するか、または、データパケットに対応する光交換ユニットの決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するように構成される。競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートと異なり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートと同じであり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する光交換ユニットの入力ポートである。競合データパケットが存在しない場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定される。競合データパケットが存在する場合、データパケットの優先度情報に従って、データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定される。データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高い場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定される。ここでの「光交換ユニット」は、本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング装置に組み込まれる光交換ユニットであってよく、別の装置に提供される光交換ユニットであってもよい。

上述した２つの実施方式または他の代替実施方式では、制御ユニット１０３は、特に、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して光交換の制御を実施し、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して電気的交換の制御を実施するように構成される。

更に、決定ユニット１０２は更に、データパケットに対応する光交換ユニットの決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、データパケットの優先度が任意の競合データパケットの優先度以下である場合、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成される。

データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御ユニット１０３は更に、データパケットからデータフレームを抽出し、データフレームを光パケットにカプセル化し、制御情報に従って、光パケットに対して光交換の制御を実施するように構成される。

一実施方式では、光パケットは、プリアンブル、フレーム開始フラグ、データフレームおよびフレーム終了フラグを含む。プリアンブルの長さは、光パケットを正確に受信するために光パケットの受信部によって実行される状態調整に費やす必要のあるビット数以上である。また、制御ユニット１０３は更に、現在の光パケットの次の光パケットに対して光交換の制御を実施する前に、現在の光パケットのフレーム終了フラグの後であり且つ次の光パケットのプリアンブルの前に、第１のガードインターバルを設定するように構成される。第１のガードインターバルの継続時間は、次の光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である。

別の実施方式では、制御ユニット１０３は、特に、データパケット（すなわち現在のデータパケット）からデータフレームを抽出するように構成され、データパケットに含まれるデータフレームに対応する光交換ユニットの出力ポートが、該データパケットの前のデータパケット（すなわち、現在のデータパケットに先行するデータパケット）に含まれるデータフレームに対応する光交換ユニットの出力ポートに一致するか否かを判定するように構成され、一致する場合は、データフレームに含まれるデータフレームを光パケットにカプセル化するように構成され、光パケットはフレーム開始フラグと、データパケットに含まれるデータフレームと、フレーム終了フラグとを含み、また、データパケットの制御情報に従って、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対して光交換の制御を実施するように構成される。

更に、データパケットの制御情報に従って、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対して光交換の制御を実施する前に、制御ユニット１０３は、データパケットの前のデータパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの後であって、且つ、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム開始フラグの前に、第２のガードインターバルを設定する。好ましくは、第２のガードインターバルの継続時間は、現在のデータパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。

本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング方法では、データパケットが受信され、データパケットが伴う制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかが決定され、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対する光交換の制御が実施され、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対する電気的交換の制御が実施されることが分かる。これにより、電気的交換技術と光交換技術との効率的な組合わせを実現することができる。データパケットは、電気的交換ユニットを用いて交換されても、光交換ユニットを用いて交換されてもよい。よって、データ交換の効率を効率的に改善することができ、光交換リソースおよび電気的交換リソースをまとめてより良好にスケジューリングすることができる。

図１７を参照する。図１７は、本発明の実施形態に係る別のデータスケジューリング装置の概略構造図である。本装置は、１以上の汎用コンピューターシステムとして実現されてよい。データスケジューリング装置は、受信部２０１、プロセッサ２０２、メモリ２０３および送信部２０４を有し、この４つはバス２０５を用いて接続される。受信部２０１は、データパケットを受信するように構成される。データパケットは制御情報を伴う。メモリ２０３は、コンピュータープログラムを保存するように構成される。プロセッサ２０２は、メモリ２０３に保存されたコンピュータープログラムを読み出し、データパケットが伴う制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定するステップと、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して光交換の制御を実施するか、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対して電気的交換の制御を実施するステップと、を実行するように構成される。

また、データスケジューリング装置は更に、電気的交換ユニットと光交換ユニットとのうち１つまたは２つと統合されてよい。データスケジューリング装置が電気的交換ユニットまたは光交換ユニットと統合されない場合、送信部２０４は、プロセッサ２０２によって決定された結果に従って、電気的交換ユニットまたは光交換ユニットにデータパケットを送信するように構成されてよい。データスケジューリング装置が電気的交換ユニットおよび／または光交換ユニットと統合される場合、送信部２０４は、電気的交換ユニットおよび／または光交換ユニットによって返送された交換の後に得られたデータパケットを、別のネットワーク装置に送信するように構成されてよい。

一実施方式では、制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットのパケット長を含む。プロセッサ２０２は、特に、データパケットのパケット長がパケット長閾値以上である場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定するか、または、データパケットのパケット長がパケット長閾値未満である場合、データパケットに対して電気交換を実行すると決定するステップと、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して光交換の制御を実施するか、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対して電気的交換の制御を実施するステップと、を実行してよい。

別の実施方式では、制御情報は、データパケットのルーティング情報およびデータパケットの優先度情報を含む。プロセッサ２０２は、特に、データパケットのルーティング情報に伴う宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートを決定するステップであって、光交換ユニットはデータパケットに対して光交換を実行するように構成される、ステップと、データパケットに対応する光交換ユニットの決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、データパケットに対して電気交換を実行すると決定するか、または、データパケットに対応する光交換ユニットの決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するステップであって、競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートと異なり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートは、データパケットに対応する光交換ユニットの出力ポートと同じであり、競合データパケットに対応する光交換ユニットの入力ポートは、競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する光交換ユニットの入力ポートであり、競合データパケットが存在しない場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定され、競合データパケットが存在する場合、データパケットの優先度情報に従って、データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定され、データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高い場合、データパケットに対して光交換を実行すると決定される、ステップと、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対する光交換の制御が実施されるか、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、データパケットのルーティング情報に従って、データパケットに対する電気的交換の制御が実施されるステップと、を実行してよい。更に、データパケットに対応する光交換ユニットの決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、データパケットの優先度が任意の競合データパケットの優先度以下である場合、データパケットに対して電気交換を実行すると決定される。

データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、プロセッサ２０２は更に、データパケットからデータフレームを抽出し、データフレームを光パケットにカプセル化し、制御情報に従って、光パケットに対して光交換の制御を実施するように構成される。

一実施方式では、光パケットは、プリアンブル、フレーム開始フラグ、データフレームおよびフレーム終了フラグを含む。プリアンブルの長さは、光パケットを正確に受信するために光パケットの受信部によって実行される状態調整に費やす必要のあるビット数以上である。プロセッサ２０２は更に、光パケットの次の光パケットに光交換の制御を実施する前に、光パケットのフレーム終了フラグ後であって、且つ次の光パケットのプリアンブルの前に、第１のガードインターバルを設定するように構成される。第１のガードインターバルの継続時間は、次の光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間以上である。

別の実施方式では、プロセッサ２０２は特に、データパケットからデータフレームを抽出し、データパケットに含まれるデータフレームに対応する光交換ユニットの出力ポートが、データパケットの前のデータパケットに含まれるデータフレームに対応する光交換ユニットの出力ポートに一致するか否かを判定し、一致する場合は、データフレームに含まれるデータフレームを光パケットにカプセル化し、ここで光パケットはフレーム開始フラグと、データパケットのデータフレームと、フレーム終了フラグとを含み、データパケットの制御情報に従って、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに光交換の制御を実施するように構成される。

更に、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対する光交換の制御が実施される前に、データパケットの制御情報に従って、前のデータパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム終了フラグの後であり、且つ、データパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットのフレーム開始フラグの前に、第２のガードインターバルが設定される。好ましくは、第２のガードインターバルの継続時間は、現在のデータパケットに含まれるデータフレームからカプセル化された光パケットに対して光交換が実行される前に光交換ユニットが状態調整を実行する時間未満である。

本発明の本実施形態で提供されるデータスケジューリング装置では、データパケットが受信され、データパケットが伴う制御情報に従って、データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかが決定され、データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対する光交換の制御が実施され、または、データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、制御情報に従って、データパケットに対する電気的交換の制御が実施されることが分かる。これにより、電気的交換技術と光交換技術との効率的な組合わせを実現することができる。データパケットは、電気的交換ユニットを用いて交換されても、光交換ユニットを用いて交換されてもよい。よって、データ交換の効率を効率的に改善することができ、光交換リソースおよび電気的交換リソースをまとめてより良好にスケジューリングすることができる。

つまり、本発明の実施形態で提供されるデータのスケジューリングおよび交換の方法、装置およびシステムにでは、光交換リソースおよび電気的交換リソースをまとめてより良好にスケジューリングできるように、光交換ユニットおよび電気的交換ユニットが用いられ、電気的交換装置の交換のボトルネックが克服される。また、多数のデータパケットに対して同時に電気的交換および光交換を実行できるように、制御ポリシーが提供される。これにより、交換容量および交換効率が著しく改善されることに加えて、光交換において生じる競合の問題がある程度回避される。

更に、本発明の実施形態で提供される光パケット形式により、光交換の後に得られる光パケットをバースト受信部によって正確に受信することができることが保証される。また、同じポートに送信される光パケットによって形成されるデータフローが更に提供され、回線利用効率が改善される。

留意すべきこととして、本発明の実施形態における「接続」は、２以上の仮想モジュール間、２以上の実体モジュール間、または実体モジュールと仮想モジュールとの間に通信接続があることを意味する。接続の具体的な実施は、１以上の通信回線または信号線であってよい。他に特別の既定がない限り、「接続」は直接の接続であってよく、インターフェースまたはポートを用いた接続であってよく、或いは、別の仮想モジュールまたは実体モジュールを用いた間接の接続であってよい。本発明の実施形態において、「第１」「第２」等の記載は区別を容易にするためのものに過ぎず、特定の順序を限定するものではない。

当該技術分野の当業者であれば、本明細書に開示された実施形態に記載の例との組合わせにおいて、ユニットおよびアルゴリズムステップは電子機器によって実現されても、コンピューターソフトウェアと電子機器との組合わせによって実現されてもよいことが分かるであろう。機能がハードウェアによって実現されるかソフトウェアによって実行されるかは、技術的構成の特定の応用と設計制約条件とによる。当該技術分野の当業者であれば、異なる方法を用いて、各特定の応用に対して記載の機能を実施できるであろうが、そのような実施は本発明の範囲を逸脱しないものと考えられるべきである。

本願で提供されたいくつかの実施形態では、開示のシステム、装置および方法が他の方式で実施されてよいことが理解されるであろう。例えば、記載の装置実施形態は例示に過ぎない。例えば、ユニットの分割は論理機能の分割に過ぎず、実際の実施では他の分割であってよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントを組み合わせるか統合して別のシステムとしてよく、或いは、一部の特徴を省略してもよい。また、図示または記載の相互結合または直接的な結合もしくは通信接続は、いくつかのインターフェースを介して実現されてよい。装置間またはユニット間の間接的な結合または通信接続は、電子的、機械的その他の形式で実現されてよい。

分離した要素として説明されたユニットまたはモジュールは、物理的に分離していてもしなくてもよい。ユニットまたはモジュールとして示された要素は、物理的なユニットであってもなくてもよく、１つの場所に位置付けられても、複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。ユニットまたはモジュールの一部または全部は、実施形態の構成の目的を達成するための実際の要件に従って選択されてよい。また、本発明によって提供された装置実施形態の添付の図面において、ユニット間またはモジュール間の接続関係は、モジュールが互いに通信接続をもつことを示し、具体的には１以上の通信バスまたは信号ケーブルとして実現されてよい。当該技術分野の当業者であれば、創意工夫なく本発明の実施形態を理解し実現できるであろう。

機能がソフトウェア機能ユニットの形で実現され、独立した製品として販売または使用される場合、機能はコンピューター可読記憶媒体に保存されてよい。このような理解に基づき、本発明の技術的構成は必然的に、或いは従来技術に寄与する部分、或いは技術的構成の一部は、ソフトウェア製品の形で実現されてよい。ソフトウェア製品は記憶媒体に保存され、コンピューター装置（パーソナルコンピューター、サーバーまたはネットワーク装置であってよい）に本発明の実施形態で説明された方法のステップの全部または一部を実行するように命令するいくつかの命令を有する。上述の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ，Read-Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ，Random Access Memory）、磁気ディスク、光ディスク等の、プログラムコードを保存可能な任意の媒体を含む。

上述の実施形態の説明により、当該技術分野の当業者であれば、本発明は、コンピューターソフトウェアおよび必要なユニバーサルハードウェアを用いて、また、ハードウェア（集積回路、ユニバーサルＣＰＵ、ユニバーサルメモリ、ユニバーサルコンポーネント等）を用いることによって実施でき、当然ながら、専用ハードウェア（専用集積回路、専用ＣＰＵ、専用メモリ、専用コンポーネント等）を用いることでも実施できることが明確に理解できるであろう。一般に、コンピュータープログラムによって実行可能な機能であれば、対応するハードウェアを用いて容易に実施することができる。更に、同じ機能を達成するために用いられる具体的なハードウェア構造は様々な形式であってよく、例えば、アナログ回路、デジタル回路、専用回路等の形式であってよい。

上述の説明は本発明の具体的な実施方式に過ぎず、本発明の保護範囲を限定する意図はない。本発明において開示された技術的範囲内で当該技術分野の当業者により容易に想到される変形や置換は、どれも本発明の保護範囲に包含されるものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

Claims (17)

1. データパケットを受信するステップであって、前記データパケットは制御情報を伴う、ステップと、
   前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定するステップと、
   前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施するか、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するステップと、
   を有し、
   前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットの優先度情報を含み、
   前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定する前記ステップは、
   前記データパケットの前記ルーティング情報に伴う宛先アドレスに対応する光交換ユニットの出力ポートを決定するステップであって、前記光交換ユニットは前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される、ステップと、
   前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、前記データパケットに対して電気交換を実行すると決定するステップか、または、
   前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するステップであって、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートと異なり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記出力ポートと同じであり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記入力ポートは、前記競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する前記光交換ユニットの入力ポートであり、
   競合データパケットが存在しない場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定され、もしくは、
   競合データパケットが存在する場合、前記データパケットの前記優先度情報に従って、前記データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定され、前記データパケットの前記優先度が前記全ての競合データパケットの前記優先度よりも高い場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される、ステップと、
   を含む、
   データスケジューリング方法。
2. データパケットを受信するステップであって、前記データパケットは制御情報を伴う、ステップと、
   前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定するステップと、
   前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施するか、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するステップと、
   を有し、
   前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットのパケット長を含み、
   前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定する前記ステップは、
   前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値以上である場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定するか、または、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値未満である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するステップ、
   を有する、
   データスケジューリング方法。
3. 前記光交換または前記電気的交換の後に取得されたデータパケットを送信するステップであって、前記光交換および前記電気的交換は、前記制御情報に従って実施される制御の下で完了する、ステップ、
   を更に有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するのか電気的交換を実行するのかを決定する前記ステップは更に、
   前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、前記データパケットの前記優先度が任意の競合データパケットの優先度以下である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するステップ、
   を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記方法は更に、
   前記データパケットからデータフレームを抽出し、前記データフレームを光パケットにカプセル化するステップ、
   を含み、
   前記制御情報に従って前記データパケットに対して光交換の制御を実施する前記ステップは、
   前記制御情報に従って、前記光パケットに対して光交換の制御を実施するステップ、
   を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 受信ユニット、決定ユニットおよび制御ユニットを備えるデータスケジューリング装置であって、
   前記受信ユニットは、データパケットを受信し、前記データパケットを前記決定ユニットに送信するように構成され、
   前記決定ユニットは、前記受信ユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成され、前記データパケットは制御情報を伴い、また、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成され、
   前記制御ユニットは、前記決定ユニットが前記データパケットに対して光交換を実行すると決定した場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施し、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するように構成され、
   前記データパケットに対して光交換を実行するように構成される光交換ユニット、
   を更に備え、
   前記制御ユニットは、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するように前記光交換ユニットを制御するように構成され、
   前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットの優先度情報を含み、
   前記決定ユニットは、
   前記データパケットの前記ルーティング情報に伴う宛先アドレスに対応する前記光交換ユニットの出力ポートを決定するように構成され、前記光交換ユニットは、前記データパケットに対して光交換を実行するように構成され、かつ、
   前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成されるか、または、
   前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するように構成され、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートと異なり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記出力ポートと同じであり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記入力ポートは、前記競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する前記光交換ユニットの入力ポートであり、
   競合データパケットが存在しない場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定され、もしくは、
   競合データパケットが存在する場合、前記データパケットの前記優先度情報に従って、前記データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定され、前記データパケットの前記優先度が前記全ての競合データパケットの前記優先度よりも高い場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定される、
   データスケジューリング装置。
7. 受信ユニット、決定ユニットおよび制御ユニットを備えるデータスケジューリング装置であって、
   前記受信ユニットは、データパケットを受信し、前記データパケットを前記決定ユニットに送信するように構成され、
   前記決定ユニットは、前記受信ユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成され、前記データパケットは制御情報を伴い、また、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成され、
   前記制御ユニットは、前記決定ユニットが前記データパケットに対して光交換を実行すると決定した場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換の制御を実施し、または、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換の制御を実施するように構成され、
   前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットのパケット長を含み、
   前記決定ユニットは、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値以上である場合、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定するか、または、前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値未満である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成される、
   データスケジューリング装置。
8. 送信ユニットを更に備え、
   前記送信ユニットは、前記光交換または前記電気的交換の後に取得されたデータパケットを送信するように構成され、前記光交換および前記電気的交換は、前記制御情報に従って前記制御ユニットによって実施される制御の下で完了する、
   請求項６又は７に記載の装置。
9. 前記データパケットに対して電気的交換を実行するように構成される電気的交換ユニット、
   を更に備え、
   前記制御ユニットは、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定された場合、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して電気的交換を実行するように前記電気的交換ユニットを制御するように構成される、
   請求項６乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記決定ユニットは、更に、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、前記データパケットの前記優先度が、任意の競合データパケットの優先度以下である場合、前記データパケットに対して電気的交換を実行すると決定するように構成される、
    請求項６に記載の装置。
11. 前記制御ユニットは、前記データパケットに対して光交換を実行すると決定された場合、前記データパケットからデータフレームを抽出し、前記データフレームを光パケットにカプセル化し、前記制御情報に従って、前記光パケットに対して光交換の制御を実施するように構成される、
    請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. １以上の入力ポートと、１以上の出力ポートと、データパケット配信・スケジューリングユニットと、電気的交換ユニットとを備えるデータ交換装置であって、
    前記データパケット配信・スケジューリングユニットは、前記データ交換装置の入力ポートに接続され、前記データ交換装置の前記入力ポートを介してデータパケットを受信するように構成され、前記データパケットは制御情報を伴い、前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記制御情報に従って、前記データパケットに対して光交換を実行するか電気的交換を実行するかを決定するように構成され、前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記電気的交換ユニットの入力ポートに接続されて、電気的交換が実行されると決定された前記データパケットを前記電気的交換ユニットに送信し、
    前記電気的交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットに対して電気的交換を実行するように構成され、前記電気的交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートと、前記データパケット配信・スケジューリングユニットに接続され、前記電気的交換の後に得られるデータパケットを前記データパケット配信・スケジューリングユニットに送信するように構成される１以上の出力ポートとを有し、
    前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記データ交換装置の出力ポートに接続されて、前記電気的交換の後に取得され前記電気的交換ユニットによって送信される前記データパケットを受信し、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、前記電気的交換の後に得られた前記データパケットを送信し、
    前記装置は更に光交換ユニットを備え、
    前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記光交換ユニットの入力ポートに接続されて、光交換が実行されると決定された前記データパケットを前記光交換ユニットに送信し、
    前記光交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットに対して光交換を実行するように構成され、前記光交換ユニットは、前記データパケット配信・スケジューリングユニットによって送信された前記データパケットを受信するように構成される１以上の入力ポートと、前記データパケット配信・スケジューリングユニットに接続され、前記データパケット配信・スケジューリングユニットに前記光交換の後に得られたデータパケットを送信するように構成される１以上の出力ポートと、を有し、
    前記データパケット配信・スケジューリングユニットは更に、前記光交換の後に取得され前記光交換ユニットによって送信される前記データパケットを受信し、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、前記光交換の後に得られた前記データパケットを送信するように構成され、
    前記データパケット配信・スケジューリングユニットは、１以上のデータパケット配信モジュールと、中央制御スケジューリングモジュールと、１以上のデータパケット送信モジュールとを備え、
    各データパケット配信モジュールは、前記データ交換装置の１つの入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットから前記データパケットの制御情報を抽出し、前記制御情報を前記中央制御スケジューリングモジュールに送信し、
    前記中央制御スケジューリングモジュールは、
    前記データパケット配信モジュールによって送信される前記データパケットの前記制御情報を受信し、前記制御情報に従って、前記データパケットに対応する配信情報を決定し、前記データパケット配信モジュールに前記配信情報を送信するように構成され、前記配信情報は、前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されるか前記電気的交換ユニットによって交換されるかを示すのに用いられ、
    前記データパケットの前記制御情報に従って、前記データパケットに対して交換を実行するように前記光交換ユニットまたは前記電気的交換ユニットを制御するように構成され、
    各データパケット配信モジュールは更に、前記光交換ユニットの１つの入力ポートと、前記電気的交換ユニットの１つの入力ポートとに接続され、各データパケット配信モジュールは、前記中央制御スケジューリングモジュールによって送信される前記データパケットの前記配信情報を受信し、前記配信情報に従って、前記データパケットを前記光交換ユニットに送信するか前記データパケットを前記電気的交換ユニットに送信するかを決定するように構成され、
    前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを前記配信情報が示す場合、前記光交換ユニットが、光パケットの制御情報に従って前記中央制御スケジューリングモジュールによって実施される制御の下で前記光パケットに光交換を実行し、且つ、前記光交換の後に得られた光パケットを、前記光交換ユニットの出力ポートを介して、前記出力ポートに接続されるデータパケット送信モジュールに送信できるように、前記データパケットを光パケットに変換し、前記光交換ユニットの前記接続された入力ポートを介して、前記光パケットを前記光交換ユニットに送信するように構成され、
    前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを前記配信情報が示す場合、前記電気的交換ユニットが、前記データパケットの前記制御情報に従って前記中央制御スケジューリングモジュールによって実施される制御の下で前記データパケットに対して電気的交換を実行し、且つ、前記電気的交換の後に得られた前記データパケットを、前記電気的交換ユニットの出力ポートを介して、前記出力ポートに接続されるデータパケット送信モジュールに送信できるように、前記電気的交換ユニットの前記接続された入力ポートを介して前記データパケットを前記電気的交換ユニットに送信するように構成され、
    各データパケット送信モジュールは、前記光交換ユニットの１つの出力ポートと前記電気的交換ユニットの１つの出力ポートとに接続されて、前記光交換ユニットの前記接続された出力ポートを介して、前記光交換ユニットによって送信されたデータパケットを受信するか、または、前記電気的交換ユニットの前記接続された出力ポートを介して、前記電気的交換ユニットによって送信されたデータパケットを受信するように構成され、各データパケット送信モジュールは更に、前記データ交換装置の１つの出力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された出力ポートを介して、光交換の後に得られた受信されたデータパケットまたは電気的交換の後に得られた受信されたデータパケットを送信するように構成される、
    データ交換装置。
13. 前記データパケットの前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットの優先度情報を含み、
    前記中央制御スケジューリングモジュールは、
    前記データパケット配信モジュールによって送信される前記データパケットの前記ルーティング情報および前記データパケットの前記優先度情報を受信するように構成され、
    前記ルーティング情報が伴う宛先アドレスに対応する前記データ交換装置の出力ポートを決定し、決定された前記データ交換装置の前記出力ポートに従って、前記データパケット送信モジュールを介して前記データ交換装置の前記出力ポートに接続される前記光交換ユニットの出力ポートを決定するように構成され、
    前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートが非アイドル状態である場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定するか、または、
    前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態である場合、競合データパケットが現在存在するか否かを判定するように構成され、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの入力ポートと異なり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの出力ポートは、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記出力ポートと同じであり、前記競合データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記入力ポートは、前記競合データパケットのルーティング情報に含まれる送信元アドレスに対応する前記データ交換装置の入力ポートに接続される前記光交換ユニットの入力ポートであり、前記データ交換装置の前記入力ポートは、前記データパケット配信モジュールを介して前記光交換ユニットの前記入力ポートに接続され、
    競合データパケットが存在しない場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを示すと決定され、または、
    競合データパケットが存在する場合、前記データパケットの前記優先度情報に従って、前記データパケットの優先度が全ての競合データパケットの優先度よりも高いか否かが判定され、前記データパケットの前記優先度が前記全ての競合データパケットの前記優先度よりも高い場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを示すと決定され、
    前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対して交換を実行するように前記光交換ユニットまたは前記電気的交換ユニットを制御するように構成される、
    請求項１２に記載の装置。
14. 前記データパケットの前記制御情報は、前記データパケットのルーティング情報および前記データパケットのパケット長を含み、
    前記中央制御スケジューリングモジュールは、
    前記データパケット配信モジュールによって送信される前記データパケットの前記ルーティング情報および前記データパケットの前記パケット長を受信するように構成され、
    前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値以上である場合、前記データパケットに対応する前記配信情報が前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを示すと決定するか、または、
    前記データパケットの前記パケット長がパケット長閾値未満である場合、前記データパケットに対応する前記配信情報が前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定するように構成され、
    前記データパケット配信モジュールに前記配信情報を送信するように構成され、
    前記データパケットの前記ルーティング情報に従って、前記データパケットに対して交換を実行するように前記光交換ユニットまたは前記電気的交換ユニットを制御するように構成される、
    請求項１２に記載の装置。
15. 前記中央制御スケジューリングモジュールは更に、前記データパケットに対応する前記光交換ユニットの前記決定された出力ポートがアイドル状態であり、競合データパケットが存在し、前記データパケットの前記優先度が、任意の競合データパケットの優先度以下である場合、前記データパケットの前記配信情報が前記データパケットが前記電気的交換ユニットによって交換されることを示すと決定するように構成される、
    請求項１３に記載の装置。
16. 前記データパケット配信モジュールは、データパケット受信・処理サブモジュール、第１の記憶サブモジュールおよび光パケットカプセル化サブモジュールを有し、
    前記データパケット受信・処理サブモジュールは、前記データ交換装置の前記入力ポートに接続されて、前記データ交換装置の前記接続された入力ポートを介してデータパケットを受信し、前記データパケットからデータフレームを解析して取得し、前記データフレームから前記データパケットの制御情報を抽出し、前記制御情報を前記中央制御スケジューリングモジュールに送信し、前記第１の記憶サブモジュールに前記データフレームを保存するように構成され、
    前記中央制御スケジューリングモジュールは、
    前記データパケット受信・処理サブモジュールによって送信された前記データパケットの前記制御情報を受信し、前記制御情報に従って、前記データパケットの前記配信情報を決定するように構成され、また、
    前記データパケットが前記光交換ユニットによって交換されることを前記配信情報が示す場合、前記第１の記憶サブモジュールに、前記データパケットの前記保存されたデータフレームを前記データパケット配信モジュールの前記光パケットカプセル化サブモジュールに送信するように命令するように構成され、
    前記光パケットカプセル化サブモジュールは、前記光交換ユニットの入力ポートに接続され、前記光パケットカプセル化サブモジュールは、前記第１の記憶サブモジュールから受信された前記データフレームを光パケットにカプセル化し、前記光交換ユニットの前記接続された入力ポートを介して、前記光パケットを前記光交換ユニットに送信するように構成される、
    請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記データパケット送信モジュールは、光パケット受信・処理サブモジュール、第２の記憶サブモジュールおよびデータパケット送信・処理サブモジュールを有し、
    前記光パケット受信・処理サブモジュールは、前記光交換ユニットの出力ポートに接続されて、前記光交換ユニットの前記接続された出力ポートを介して光パケットを受信し、前記光交換ユニットの異なる入力ポートからの光パケットに対して状態調整処理を実行し、各光パケットからデータフレームを解析して取得し、前記データフレームを前記第２の記憶サブモジュールに保存するように構成され、
    前記データパケット送信・処理サブモジュールは、前記データ交換装置の前記出力ポートに接続され、前記第２の記憶サブモジュールに格納された前記データフレームを取得し、前記データフレームをデータパケットにカプセル化し、前記データ交換装置の接続された出力ポートを介して前記データパケットを送信するように構成される、
    請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の装置。

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