JP6235158B2 - 光バーストトランスポートネットワーク、ノード、伝送方法及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

光バーストトランスポートネットワーク、ノード、伝送方法及びコンピュータ記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は光ネットワーク技術分野に関し、特に光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｕｒｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ノード、伝送方法及びコンピュータ記憶媒体に関する。
光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｕｒｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、光回路スイッチング（ＯＣＳ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）と光パケットスイッチング（ＯＰＳ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）との間の粒度に基づく光伝送技術である。大切な思想は、光ファイバーの巨大な帯域幅と電子制御の柔軟性を有効に利用して、制御チャネルとデータチャネルを分離させる。データチャネルは、光バースト（ＯＢ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｕｒｓｔ）を交換単位とするデータフレームを採用して全光交換を行う。制御チャネルにおける制御フレームは、データフレームと一対一対応し、光領域で伝送されるが、対応する制御情報の受信と更新のために、ノードで電気領域に切換され処理され、これは連続的の送受信の方式である。複数のデータチャネルと複数の制御チャネルが存在してもよく、複数のデータチャネルのバーストにおいて出力競合が発生される場合、固定長さを有する一段の光ファイバー遅延線（ＦＤＬ：Ｆｉｂｅｒ Ｄｅｌａｙ Ｌｉｎｅ）を使って各データチャネルにおけるバーストを時間遅延し、データフレームと制御フレームチャネルがあるノードに同時に達した場合、又はノードが制御フレームを受信した後、制御フレームの命令に従ってデータフレームの送受信制御を行う十分な時間がない場合、ＦＤＬを使ってデータチャネルを時間遅延し、遅延時間は各ノードで制御フレームを処理する時間と同じなので、制御チャネルとデータチャネルとの間の時間遅延差を補償して、競合の課題を解決することを理解できる。そのため、ＯＢＴＮは、各トラフィックシーンへの動的適合とよいサポートを実現し、リソース利用効率とネットワークの柔軟性を高めることができる。さらに、光ファイバーの高速、大容量及び低コストという利点を保留し、且つスター／ツリー／リング等の各種のネットワークトポロジーに適用される。
しかしながら、現在のＯＢＴＮ技術において、ＦＤＬを使う場合、ループ長さはある固定長に達することがあり、データフレームと制御フレームとの特定関係を維持するために、ノードに光ファイバー遅延線も必要とする。さらに、光バーストパケットを固定長をとし、ガードインターバルも固定長とする必要がある。そこで、ネットワークの設計が複雑になり、高いコストをもたらし、長さの制御が煩雑であるため、ネットワークを安定に維持することができず、ネットワークループ長さが変化する場合、ネットワークの構築と調整が困難である。
本発明に係る実施例は、既存の技術課題を解決するために、光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）、ノード、伝送方法及びコンピュータ記憶媒体を提供して、ネットワークの設計を簡略化し、ＦＤＬによる課題を解決し、ＯＢＴＮネットワークの構築コストを低減し、ＯＢＴＮネットワークの柔軟な構築を実現することができる。さらに、ネットワークのスループットを大きく制限することなく、ネットワークのスループットを活用することができ、ネットワークの運行レートと効率を高め、ネットワークのスループットを向上するのに有用である。
前記目的を実現するために、本発明に係る構成は以下のように実現される。
第一態様として、本発明に係る実施例は光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を提供する。前記方法は、
マスターノードは、前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算することと、
前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことと、
前記スレーブノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことと、
前記マスターノードは、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信することと、
前記スレーブノードは、前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信することと、
前記マスターノードは、前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信することとを含む。
第一実施形態として、第一態様を結合し、前記マスターノードが前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さと前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することを含み、
前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮにおけるノードのいずれか一つが前記ＯＢＴＮのデータチャネルで前記マスターノードへ光バースト（ＯＢ）パケットを送信することと、前記マスターノードは、前記ＯＢパケットを２回連続的に受信する間の第一時間差を測定し、前記第一時間差を前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さとすることとを含み、
前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することは、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることを含む。
第二実施形態として、第一態様又は第一実施形態を結合し、前記マスターノードが、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことは、
前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、ここで、前記テスト制御フレームは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバル情報を含むことと、
前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することと、
前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された、前記時間遅延を含んでいる時間間隔を取得することとを含む。
第三実施形態として、第二実施形態を結合し、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することは、
前記マスターノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定すること、
又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とすることを含む。
第四実施形態として、第二実施形態を結合し、前記スレーブノードが、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことは、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とすることと、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定することと、
前記スレーブノードは、他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定することと、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信することとを含む。
第二態様として、本発明に係る実施例はまた、マスターノードに応用される光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を提供する。前記方法は、
マスターノードは、前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算することと、
前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことと、
前記マスターノードは、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信することと、
前記マスターノードは、前記スレーブノードにより送信された帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信することとを含む。
第一実施形態として、第二態様を結合し、前記マスターノードは前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さと前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することを含み、
前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮにおけるノードのいずれか一つが前記ＯＢＴＮのデータチャネルで前記マスターノードへ光バースト（ＯＢ）パケットを送信することと、前記マスターノードは、前記ＯＢパケットを２回連続的に受信する間の第一時間差を測定し、前記第一時間差を前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さとすることとを含み、
前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することは、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることを含む。
第二実施形態として、第二態様又は第一実施形態を結合し、前記マスターノードが、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことは、
前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、ここで、前記テスト制御フレームは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバル情報を含むことと、
前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することと、
前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された、前記時間遅延を含んでいる時間間隔を取得することとを含む。
第三実施形態として、第二実施形態を結合し、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することは、
前記マスターノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定すること、
又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とすることを含む。
第三態様として、本発明に係る実施例はまた、スレーブノードに応用される光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を提供する。前記方法は、
スレーブノードは、マスターノードにより送信されたテストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行い、前記マスターノードへフレーム同期化訓練の結果とタイムスロット同期化訓練の結果を送信することと、
前記スレーブノードは、前記マスターノードにより送信された帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信することとを含む。
第一実施形態として、第三態様を結合し、前記スレーブノードが、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことは、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とすることと、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定することと、
前記スレーブノードは、他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定することと、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信することとを含む。
第四態様として、本発明に係る実施例はマスターノードを提供する。前記マスターノードは、
光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）のネットワークループ長さを測定するように構成される測定ユニットと、
前記測定ユニットの測定結果に応じて、データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算するように構成される計算ユニットと、
計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信するように構成される第一送信ユニットと、
前記第一送信ユニットにより送信された前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うように構成される第一訓練ユニットと、
帯域幅要求を受信するように構成される第一受信ユニットと、
前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成するように構成される生成ユニットとを備え、
前記第一送信ユニットは、さらに、前記第一訓練ユニットが行った前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、データフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信するように構成され、
前記第一送信ユニットは、さらに、前記新しい帯域幅地図を送信するように構成される
第一実施形態として、第四態様を結合し、前記測定ユニットは、前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さと前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定するように構成され、
前記測定ユニットが前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することは、光バースト（ＯＢ）パケットを２回連続的に受信する間の時間差を測定し、前記時間差を前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さとすることを含み、ここで、前記ＯＢパケットは、前記ＯＢＴＮにおけるノードのいずれか一つが前記ＯＢＴＮのデータチャネルで前記マスターノードへを送信され、
前記測定ユニットが前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することは、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることを含む。
第二実施形態として、第四態様又は第一実施形態を結合し、
前記第一送信ユニットは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信するように構成され、ここで、前記テスト制御フレームは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルを含み、
前記第一訓練ユニットは、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得し、前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された、前記時間遅延を含んでいる時間間隔を取得するように構成される。
第三実施形態として、第二実施形態を結合し、前記第一訓練ユニットは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定し、又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とするように構成される。
第五態様として、本発明に係る実施例はスレーブノードを提供する。前記スレーブノードは、
テストデータフレームとテスト制御フレームを受信するように構成される第二受信ユニットと、
前記第二受信ユニットにより受信された前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うように構成される第二訓練ユニットと、
前記第二受信ユニットにより受信された前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御するように構成される送受信制御ユニットと、
帯域幅要求を送信するように構成される第二送信ユニットとを備え、
前記第二受信ユニットは、さらに、データフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを受信するように構成され、
前記第二受信ユニットは、さらに、新しい帯域幅地図を受信するように構成される。
第一実施形態として、第五態様を結合し、前記第二訓練ユニットは、 前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とし、
前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定し、
他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定し、
前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信するように構成される。
第六態様として、本発明に係る実施例は光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）を提供する。前記ＯＢＴＮは、
前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算し、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルを応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信して、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うように構成され、さらに、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信するように構成され、さらに、前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信するように構成されるマスターノードと、
前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うように構成され、さらに、前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信するように構成される少なくとも一つのスレーブノードとを備える。
第七態様として、本発明に係る実施例はまたコンピュータ記憶媒体を提供する。前記コンピュータ記憶媒体は、、本発明に係る実施例における前記マスターノードに応用される光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶している。
第八態様として、本発明に係る実施例はまた、コンピュータ記憶媒体を提供する。前記コンピュータ記憶媒体は、本発明に係る実施例における前記スレーブノードに応用される光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶している。
本発明に係る実施例は、ＯＢＴＮ、ノード、伝送方法及びコンピュータ記憶媒体を提供して、マスターノードがネットワークループ長さを検出し、ネットワークにおけるノードに対してフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことによって、ネットワークの設計を簡略化し、ＯＢＴＮネットワークの構築コストを低減し、ＯＢＴＮネットワークの柔軟な構築を実現することができる。さらに、ネットワークのスループットを大きく制限することなく、ネットワークの運行レートと効率を高め、ネットワークのスループットを向上するのに有用である。
本発明に係る実施例により提供されるＯＢＴＮ構成を表す図である。 本発明に係る実施例により提供されるＯＢＴＮ伝送方法のフローチャートである。 本発明に係る実施例により提供されるマスターノードがフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うフローチャートである。 本発明に係る実施例により提供されるスレーブノードがフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うフローチャートである。 本発明に係る実施例により提供されるＯＢＴＮにおけるデータフレームの伝送状況を表す図である。 本発明に係る実施例により提供される他のＯＢＴＮ伝送方法のフローチャートである。 本発明に係る実施例により提供される他のＯＢＴＮ伝送方法のフローチャートである。 本発明に係る実施例により提供されるマスターノードの構造構成を表す図である。 本発明に係る実施例により提供されるスレーブノードの構造構成を表す図である。 本発明に係る実施例により提供されるノードデバイスを表す図である。 本発明に係る実施例により提供される他のノードデバイスを表す図である。 本発明に係る実施例により提供されるＯＢＴＮの構造構成を表す図である。
以下、本発明に係る実施例における図面を参照して、本発明に係る実施例の構成を完全に説明する。
図１に示すように、本発明に係る実施例により提供される応用シーンである。Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤという４つのノードからなる単方向リングトポロジー構成のＯＢＴＮにおいて、ノードＡをマスターノードとし、ノードＢ、ノードＣ、およびノードＤをスレーブノードとしてもよい。黒い実線の輪は光ファイバーループ構造を表し、輪内の点線の矢印はデータチャネル及びデータフレームの伝送方向を表す。輪外の点線の矢印は制御チャネル及び制御フレームの伝送方向を表す。例示的に、図１において、データチャネルでλ１とλ２という２つの波長が設定され、制御チャネルでλｃという１つの波長が設定される。該当図は、本発明に係る実施例の技術案を例示的に説明するためのものであるが、限定するものではないことを理解できる。
図２を参照して、本発明に係る実施例により提供される光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法のフローチャートである。図２に示すように、本発明に係る実施例光バーストトランスポートネットワークの伝送方法は以下のステップを含む。
ステップＳ２０１：マスターノードは、前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算する。
例示的に、本ステップは、ＯＢＴＮ初期化の時に実行されてもよい。具体的には、ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さと前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することを含む。
ここで、前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定するステップは、
あるノード（例えばマスターノード又はスレーブノード）はマスターノードへ光バースト（ＯＢ）パケットを送信し、マスターノードは該当ＯＢパケットを待ち、該当ＯＢパケットを連続２回受信することと、
該当ＯＢパケットはマスターノードに一回目と二回目に到着した時間即ちｔ１とｔ２を測定し、データチャネルのループ長さがｔ１とｔ２の第一時間差ｔＬ１即ちｔＬ１＝ｔ２−ｔ１であることを含む。
同様に、マスターノードは、データチャネルのループ長さを算出した後、該当ループ長さに応じて、ＯＢのタイムスロット長さを計算することができる。ＯＢのタイムスロット長さは、ＯＢパケット長さＴとＯＢパケット間のガードインターバルＴ１を含む。データチャネルループ長さｔＬ１はＯＢのタイムスロット長さの整数倍数であり、即ちｔＬ１＝（Ｔ＋Ｔ１）×Ｎであり、ここで、Ｎは整数倍数であり、即ちＯＢＴＮループ長さに含まれるスロットの個数がＮである。データフレームも複数のＯＢのタイムスロットからなる。そこで、本実施例において、好ましくは、一つのデータフレームは１０個のＯＢのタイムスロットを含み、データチャネルのループ長さが４つのデータフレーム長さであり、即ちＮが４０である。
なお、ＯＢＴＮが正常に動作している後、ループ長さがタイムスロット長さの整数倍数であることを確保するために、マスターノードは、ネットワークループ長さの変化を監視して対応に調整するようにループ長さをリアルタイムに測定する。
制御チャネルループ長さを測定することは、具体的には、
マスターノードは、ある時刻ｔ３に制御フレームのフレームヘッダを送信し、制御フレームがループネットワークにおける各ノードで順次に送られた後、マスターノードは、時刻ｔ４に該当制御フレームのフレームヘッダを受信した。この場合、制御チャネルのループ長さはｔ４とｔ３の第二時間差ｔＬ２、即ちｔＬ２＝ｔ４−ｔ３である。つまり、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることができる。
制御チャネルは、データチャネルと互いに独立し、異なる波長を採用する。さらに、制御チャネルではＯＢパケットではなく連続の光情報パケットが伝送される。さらに、制御チャネルは、各スレーブノードで光電処理と論理判定を行った後、転送を順次に行う必要がある。そして、第二時間差が第一時間差より大きいことを理解できる。
ステップＳ２０２：前記マスターノードは、計算されたデータフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレーム送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行う。
ここで、前記テスト制御フレームには、前記データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバル等の情報が含まれる。
例示的に、図３は本発明に係る実施例により提供されるマスターノードがフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うフローチャートである。図３に示すように、本ステップは、ステップＳ２０２１、ステップＳ２０２２及びステップＳ２０２３を含む。
ステップＳ２０２１：マスターノードは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信する。
本実施例において、具体的には、ノードＡからノードＢへ送信されるテストデータフレーム長さは１０個のＯＢタイムスロットであり、各タイムスロット長さがＴ＋Ｔ１である。ここで、Ｔ１がタイムスロットガードインターバルであり、ＴがＯＢパケット長さである。さらに、マスターノードは、正常に動作している場合も、これに基づいてデータフレームを送信する。ここで、データフレームのフレームヘッダは仮想的なものであり、具体的には、データフレームフレームにおける１番目のタイムスロットの開始であってもよい。
ステップＳ２０２２：マスターノードは、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得する。
また、マスターノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定する。
具体的には、マスターノードは、テストデータフレームの以外のテスト制御フレームも送信する。マスターノードは、２つのフレームの送信から受信までの伝送時間をそれぞれ測定し、２つの伝送時間の間の時間差を算出することができる。例えば、該当時間差については、マスターノードは、同じ長さのテストデータフレームとテスト制御フレームを同時に送信した後、テスト制御フレームとテストデータフレームを受信して、受信の間の時間遅延を計算する。又は、マスターノードは、異なる時刻に同じ長さのテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、テスト制御フレームとテストデータフレームをそれぞれに受信して、テスト制御フレームの送受信の時間とテストデータフレームの送受信の時間との差分値を計算する。
また、マスターノードは、ステップＳ２０１から得られる第二時間差ｔＬ２と第一時間差ｔＬ１との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とする。
なお、制御チャネルで光電転化処理と論理判定等の動作を行うので、テスト制御フレームがＯＢＴＮネットワークで伝送される時間は、テストデータフレームがＯＢＴＮネットワークで伝送される時間より大きい。
ステップＳ２０２３：マスターノードは、前記マスターノードにおいて制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔を取得することができ、ここで、前記時間間隔は前記時間遅延を含む。
具体的には、マスターノードは、ステップＳ２０２２から得られる時間遅延を前記マスターノードにおいて制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔のうちの時間としてもよい。さらに、前記時間遅延は、前記早く送信された時間間隔に大きい割合を占めることを理解できる。
なお、前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔には、さらに、ネットワークにおけるノードの光スイッチの動作時間、制御フレームにおける開始から帯域幅地図の伝送が完了するまでの時間長さ等の断片的な時間が含まれ、これらをまとめて、前記マスターノードにおいて制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔が構成される。
ステップＳ２０３：前記スレーブノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行う。
例示的に、本ステップはＯＢＴＮ初期化の過程に行われてもよい。図４は本発明に係る実施例により提供されるスレーブノードがフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うフローチャートである。図４に示すように、本ステップは、ステップＳ２０３１、ステップＳ２０３２、ステップＳ２０３３及びステップＳ２０３４を含む。
ステップＳ２０３１：スレーブノードは、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームのフレームヘッダ（即ちフレームにける１番目のタイムスロットの開始位置）の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とする。
本実施例において、ノードＢは、マスターノード即ちノードＡにより送信されたテスト制御フレームとテストデータフレームを受信し、テスト制御フレームのフレームヘッダの受信とテストデータフレームのフレームヘッダの受信との間の時間遅延を、ノードＢが正常に動作している場合の制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とすることができる。さらに、ノードＢは、前記テスト制御フレームを次のノードＣへ転送し、本ノードでの制御フレームの送受信の間の遅延が固定値であることを維持する。
ノードＣは、ノードＢにより転送された前記テスト制御フレームとノードＡにより送信された前記テストデータフレームを受信し、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームのフレームヘッダのの受信との間の時間遅延を、ノードＣが正常に動作している場合の制御フレームとデータフレームの受信との間の基準時間遅延とする。さらに、ノードＣは、前記テスト制御フレームを次のノードＤへ転送し、本ノードでの制御フレームの送受信の間の遅延が固定値であることを維持する
以降のノードは、ノードＢ又はノードＣと同様に、正常に動作している場合に、制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延を取得することができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
ステップＳ２０３２：スレーブノードは、前記テスト制御フレームに含まれる前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さ等の情報に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定する。
本実施例において、ノードＢは、テスト制御フレームから前記タイムスロットガードインターバルと前記タイムスロット長さを取得することができる。そして、ノードＢが正常に動作する場合、データフレームにおける各番目のタイムスロットを正確に受信するために、制御フレームのフレームヘッダを受信し、制御フレームとデータフレームとの時間遅延に応じて、データフレームの１番目のタイムスロットが到着する時刻を算出し、次に、前記タイムスロットガードインターバルと前記タイムスロット長さに応じて、データフレームにおける各タイムスロット的時間位置を決定する。以降のノードは、ノードＢと同様に、前記テスト制御フレームにおける前記タイムスロットガードインターバルと前記タイムスロット長さに応じて、制御フレームのフレームヘッダを受信する場合、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定することを理解でき、ここでは詳細な説明を省略する。
ステップＳ２０３３：スレーブノードは、他のノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定する。
ノードがデータタイムスロットを送信する場合、ノードの内部で処理を行う際に一定の遅延が生じるため、スレーブノードがタイムスロットを受信した時間に応じてタイムスロットを送信する場合、マスターノードが送信したタイムスロットとの間に時刻の偏差が生じることがある。
具体的には、本実施例において、ノードＢからノードＣへテストデータフレームバーストタイムスロットを送信する場合、あるデータフレームにおけるあるタイムスロットを送信する大体位置Ｔｂｉｎは理想的なタイムスロット位置（ノードＡが該当タイムスロットを送信する際に、この時の時間位置Ｔａｉｎ）と異なる。ノードＣは、ノードＢがこの時に該当タイムスロットを送信する時刻の偏差即ちＴａｉｎ−Ｔｂｉｎを計算し、該当時刻の偏差をノードＡへ送信することができる。そして、ノードＡは、該当時刻の偏差Ｔａｉｎ−Ｔｂｉｎを制御フレームでノードＢにフィードバックする。この時、ノードＢは、ＴｂｉｎとＴａｉｎとの間の差に応じて、自身がデータフレームの各タイムスロットを送信する時刻を正確な位置に調整することによって、正常に動作している場合、正確なタイムスロット位置でバーストタイムスロットを送信することができる。
以降のノードは、ノードＢと同様に、正常に動作している場合に、データフレームにおける各タイムスロットを送信する正確な時刻を取得することができ、ここでは詳細な説明を省略する。
ステップＳ２０３４：スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信する。
具体的には、上記のステップＳ２０３１〜Ｓ２０３４のように、スレーブノードはマスターノードにより送信されたデータフレーム同期化訓練とタイムスロット送受信同期化訓練を行い、次に、訓練の結果に応じて、ＯＢパケットに基づくタイムスロット同期伝送を行うことができる。
ステップＳ２０４：前記マスターノードは、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信する。
例示的に、ＯＢＴＮ初期化の後、即ちステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の後、ＯＢＴＮネットワークが正常に動作することができる。ＯＢＴＮが正常に動作している場合、マスターノードは、ＯＢＴＮにおける下流ノードへデータフレームと制御フレームを送信することができる。本実施例において、マスターノードＡの下流ノードはスレーブノードＢである。ノードＡはノードＢへデータフレームと制御フレームを送信し、制御フレームにはノードＡにより生成された帯域幅地図が含まれる。該当帯域幅地図は、スレーブノードが前記データフレームの送受信を制御するように指示することに用いられる。例えば、帯域幅地図には、各ノードがデータフレームにおける１つまたは複数のある波長上の１つまたは複数のあるタイムスロットを受信可能及び／又は受信不可能であること、スレーブノードがデータをデータフレームにおける１つまたは複数のある波長上の１つまたは複数のあるタイムスロットに書き込み可能及び／又は書き込み不可能であること等が指示される。スレーブノードが受信可能又は書き込み可能なタイムスロットは、マスターノードがスレーブノードに割当した帯域幅の状況も示すことができる。
ステップＳ２０５：前記スレーブノードは、前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信する。
例示的に、スレーブノードは、制御フレームのフレームヘッダを受信した後、ステップＳ２０３から得られた基準時間遅延に応じて、基準時間遅延を経過した後にデータフレームを受信するとともに、テップＳ２０３のように、前記テスト制御フレームに含まされる前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、データフレームにおける各タイムスロットを正確な時間位置に正確に受信することができる。
制御フレームが受信された後の基準時間遅延の期間において、スレーブノードは、制御フレームにおける制御情報を読み取ることができる。例えば、制御フレームにおける帯域幅地図を読み取り、帯域幅地図の指示に応じて、本ノードがデータフレームのうちのどれかのタイムスロットを受信するか、伝送すべきのデータをどれかのタイムスロットに書き込むことができるかを決定して、前記データフレームの送受信の制御を行う。
さらに、帯域幅地図は、マスターノードによりスレーブノードに割当された帯域幅の状況を表す。そこで、スレーブノードは、現在の本ノードのトラフィック分布状況に応じて、マスターノードへ帯域幅要求を送信することによって、マスターノードがデータフレームを次回又は次の複数回に送信する時に、より多く又は適当な帯域幅を提供することを要求することができる。
具体的には、図５は本発明に係る実施例により提供されるＯＢＴＮにおけるデータフレーム伝送状況を表す図である。図５に示すデータフレーム伝送状況のように、データフレームにおけるＯＢタイムスロット数は１０である。説明の簡単化のために、図５において、ノードＢとノードＣという２つのノードに対して、最初の６つのタイムスロットを切り取って説明する。ここで、Ｋはフレームの番号である。
ノードＢについては、Ｋ＋３番目において、フレームの波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける１番目、４番目、６番目のタイムスロットは、ノードＢにより受信される必要があり、ノードＡからノードＢへ送信されるデータタイムスロットである。該当フレームの波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、３番目、５番目のタイムスロットは、ノードＢにより受信される必要があり、それぞれノードＣ、ノードＤ、ノードＡからノードＢへ送信されたデータタイムスロットである。そこで、マスターノードＡにより生成された帯域幅地図は、ノードＢは、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されたデータフレームにおける１番目、４番目、６番目のタイムスロットと波長がλ２であるデータチャネルにより送信されたデータフレームにおける２番目、３番目、５番目のタイムスロットを受信することを指示する。
Ｋ＋３番目のフレームの転送がノードＢを経過した後、各タイムスロットの使用状況は図５のＫ＋２番目のフレーム上の分布のように示される。ノードＢについて、ノードＢへ送信された上記のタイムスロットにおけるデータを受信した後、伝送すべきデータをデータフレームにおけるタイムスロットに書き込むことができる。帯域幅地図も、ノードＢがデータを書き込むことができるタイムスロット番号を指示することができる。例えば、ノードＢは、ノードＡへ送信すべきデータを、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける１番目のタイムスロット及び波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロットに挿入する。ノードＤへ送信すべきデータを、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける４番目、６番目のタイムスロットに挿入する。ノードＣへ送信すべきデータを、波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目のタイムスロットに挿入する。
ノードＢのデータフレームに対する受信および送信からわかるように、ノードＡは、ノードＢに６つの送受信タイムスロットを割り当てる。ノードＢは、自身のリソース状況に応じて、ノードＡへ帯域幅要求を送信して、より多く又は適当な帯域幅、又はノード対の間のより適当な帯域幅を要求することができる。
ノードＣについては、Ｋ＋２番目のフレームにおいて、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロットは、ノードＣにより受信される必要があり、それぞれノードＡとノードＤにより送信されるスロットである。波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目、４番目、６番目のタイムスロットは、ノードＣにより受信される必要がある。そこで、マスターノードＡにより生成された帯域幅地図は、ノードＣが、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロットと波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目、４番目、６番目のタイムスロットを受信することを指示する。
Ｋ＋２番目のフレームがノードＣを経過した後、各タイムスロットの使用状況はＫ＋１番目のフレーム上の分布のように示される。ノードＣにおいて、上記のスロットにおけるデータを受信した後、伝送すべきデータをデータフレームにおけるタイムスロットに書き込むことができる。帯域幅地図も、ノードＣがデータを書き込むことができるタイムスロット番号を指示する。例えば、ノードＣは、ノードＤへ送信すべきデータを、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロット及び波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける１番目のタイムスロットに挿入し、ノードＢへ送信すべきデータを、波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目のタイムスロットに挿入する。
同様に、ノードＣは、ノードＡへ帯域幅要求を送信して、より多く又は適当な帯域幅を要求することもできる。
ノードＤは、ノードＢとノードＣと同様に、前記データフレームの送受信を制御し、マスターノードへ帯域幅要求を送信するため、ここでは詳細な説明を省略する。
なお、本発明に係る実施例において、タイムスロットの重複使用度がより高く、１つのタイムスロットが本ノードの下流側に受信された後、本ノードは、同一のタイムスロットを継続的に使用してデータを送信することができるため、ネットワークの伝送レートを向上し、ネットワークのスループットを高める。
Ｓ２０６：前記マスターノードは、前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信する。
例示的に、本実施例において、ノードＡは、各スレーブノードにより送信された帯域幅要求を受信した後、現在のネットワーク全体のリソース状態と各スレーブノードの帯域幅要求に応じて、動的帯域幅割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）アルゴリズムによって、各ノードに対して波長とタイムスロットの割り当てを行い、新しい帯域幅地図を生成することができる。
本発明に係る実施例はＯＢＴＮの伝送方法を提供して、マスターノードは、ネットワークループ長さを検出し、ネットワークにおけるノードに対してフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことによって、ネットワークにおけるノードにＦＤＬ必要とせず、ネットワークの設計を簡略化し、ＯＢＴＮネットワークの構築コストを低減し、ＯＢＴＮネットワークの柔軟な構築を実現することができる。さらに、ネットワークのスループットを大きく制限することなく、ネットワークの運行レートと効率を高め、ネットワークのスループットを向上し、光ネットワークの有効なレートを十分に発揮するのに有用である。
図６を参照すると、本発明に係る実施例により提供される他の光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法のフローチャートであり、前記方法はマスターノードに応用される。図６に示すように、本発明に係る実施例の光バーストトランスポートネットワークの伝送方法はステップＳ３０１、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３及びステップＳ３０４を含む。
ステップＳ３０１：マスターノードは、前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算する。
例示的に、本ステップはＯＢＴＮ初期化の際に行われてもよい。具体的には、ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さと前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することを含む。
ここで、前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定するステップは、
あるノード（例えばマスターノード又はスレーブノード）がマスターノードへＯＢパケットを送信し、マスターノードは該当ＯＢパケットを待ち、該当ＯＢパケットを連続２回受信することと、
該当ＯＢパケットがマスターノードに一回目と二回目に到着した時間即ちｔ１とｔ２を測定し、データチャネルのループ長さがｔ１とｔ２の第一時間差ｔＬ１即ちｔＬ１＝ｔ２−ｔ１であることを含む。
同様に、マスターノードは、データチャネルのループ長さを算出した後、該当ループ長さに応じて、ＯＢのタイムスロット長さを計算することができる。ＯＢのタイムスロット長さは、ＯＢパケット長さＴとＯＢパケットとの間のガードインターバルＴ１を含む。データチャネルループ長さｔＬ１はＯＢのタイムスロット長さの整数倍数であり、即ちｔＬ１＝（Ｔ＋Ｔ１）×Ｎであり、ここで、Ｎは整数倍数であり、即ちＯＢＴＮループ長さに含まれるスロットの個数がＮである。データフレームも複数のＯＢのタイムスロットからなる。そこで、本実施例において、好ましくは、一つのデータフレームは１０個のＯＢのタイムスロットを含み、データチャネルのループ長さが４つのデータフレーム長さであり、即ちＮが４０である。
なお、ＯＢＴＮが正常に動作している後、ループ長さがタイムスロット長さの整数倍数であることを確保するために、マスターノードは、ネットワークループ長さの変化を監視して対応に調整するようにループ長さをリアルタイムに測定する。
制御チャネルループ長さを測定することは、具体的には、
マスターノードは、ある時刻ｔ３に制御フレームのフレームヘッダを送信し、制御フレームがループネットワークにおける各ノードで順送りに送られた後、マスターノードは、時刻ｔ４に該当制御フレームのフレームヘッダを受信した。この場合、制御チャネルのループ長さはｔ４とｔ３の第二時間差ｔＬ２、即ちｔＬ２＝ｔ４−ｔ３である。つまり、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることができる。
制御チャネルは、データチャネルと互いに独立し、異なる波長を採用する。さらに、制御チャネルではＯＢパケットではなく連続の光情報パケットが伝送される。さらに、制御チャネルは、各スレーブノードで光電処理と論理判定を行った後、転送を順次に行う必要がある。そして、第二時間差が第一時間差より大きいことを理解できる。
ステップＳ３０２：前記マスターノードは、計算されたデータフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレーム送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行う。
ここで、前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことは、
前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、ここで、前記テスト制御フレームは前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバル情報を含むことと、
前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することと、
前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔を取得し、ここで、前記時間間隔は前記時間遅延を含むこととを含む。
具体的には、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することは、
前記マスターノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定すること、
又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とすることを含む。
ステップＳ３０３：マスターノードは、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信する。
例示的に、ＯＢＴＮが正常に動作している場合、マスターノードはＯＢＴＮの下流ノードへデータフレームと制御フレームを送信することができる。本実施例において、マスターノードＡの下流ノードはスレーブノードＢであり、ノードＡは、ノードＢへデータフレームと制御フレームを送信する。制御フレームにノードＡにより生成された帯域幅地図が含まれる。該当帯域幅地図は、スレーブノードが前記データフレームの送受信を制御するように指示することに用いられる。例えば、帯域幅地図には、各ノードがデータフレームにおける１つまたは複数のある波長上の１つまたは複数のあるタイムスロットを受信可能及び／又は受信不可能であること、スレーブノードがデータをデータフレームにおける１つまたは複数のある波長上の１つまたは複数のあるタイムスロットに書き込み可能及び／又は書き込み不可能であること等が指示される。スレーブノードが受信可能又は書き込み可能なタイムスロットは、マスターノードがスレーブノードに割当した帯域幅の状況も示すことができる。
ステップＳ３０４：マスターノードは、前記スレーブノードにより送信された帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信する。
例示的に、本実施例において、ノードＡは、各スレーブノードにより送信された帯域幅要求を受信した後、現在のネットワーク全体のリソース状態と各スレーブノードからの帯域幅要求に応じて、動的帯域幅割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）アルゴリズムによって、各ノードに対して波長とタイムスロットの割り当てを行い、新しい帯域幅地図を生成する。
本発明に係る実施例はまた、コンピュータ記憶媒体を提供し、前記コンピュータ記憶媒体にはコンピュータ実行可能命令が記憶され、前記コンピュータ実行可能命令は、本発明に係る実施例におけるマスターノードに応用されるＯＢＴＮの伝送方法を実行することに用いられる。
図７を参照すると、本発明に係る実施例により提供される他の光バーストトランスポートネットワークの伝送方法のフローチャートである。前記方法はスレーブノードに応用される。図７に示すように、本発明に係る実施例の光バーストトランスポートネットワークの伝送方法は、ステップＳ４０１とステップＳ４０２を含む。
ステップＳ４０１：スレーブノードは、マスターノードにより送信されたテストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行い、前記マスターノードへフレーム同期化訓練の結果とタイムスロット同期化訓練の結果を送信する。
例示的に、前記スレーブノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことは、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とすることと、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定することと、
前記スレーブノードは、他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定することと、
前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信することとを含む。
ステップＳ４０２：スレーブノードは、前記マスターノードにより送信された帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信する。
例示的に、スレーブノードは、制御フレームのフレームヘッダを受信した後、得られた基準時間遅延に応じて、基準時間遅延を経過した後にデータフレームを受信するとともに、前記テスト制御フレームに含まされる前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、データフレームにおける各タイムスロットを正確な時間位置に受信することができる。
制御フレームが受信された後の基準時間遅延の期間において、スレーブノードは、制御フレームにおける制御情報を読み取ることができる。例えば、制御フレームにおける帯域幅地図を読み取り、帯域幅地図の指示に応じて、本ノードがデータフレームにおけるどれかのスロットを受信するか、伝送すべきのデータをどれかのタイムスロットに書き込むことができるかことを決定して、前記データフレームの送受信の制御を行う。
さらに、帯域幅地図において、マスターノードによりスレーブノードに割当された帯域幅の状況も示される。そこで、スレーブノードは、現在の本ノードのトラフィック分布状況に応じて、マスターノードへ帯域幅要求を送信することによって、マスターノードがデータフレームを次回又は次の複数回に送信する時に、より多く又は適当な帯域幅を提供することを要求することができる。
本発明に係る実施例はまた、コンピュータ記憶媒体を提供し、前記コンピュータ記憶媒体にはコンピュータ実行可能命令が記憶され、前記コンピュータ実行可能命令は、本発明に係る実施例におけるマスターノードに応用されるＯＢＴＮの伝送方法を実行することに用いられる。
図８を参照すると、本発明に係る実施例により提供されるマスターノード６０である。マスターノード６０は、ＯＢＴＮに応用されることができる。本発明に係る実施例の明確化のために、ＯＢＴＮの構造構成は図１のように示される。プライマリノードマスターノード６０は、測定ユニット６０１、計算ユニット６０２、第一送信ユニット６０３、第一訓練ユニット６０４、第一受信ユニット６０５および生成ユニット６０６を備える。
前記測定ユニット６０１は、ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定するように構成され、ここで、ネットワークループ長さは、前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さと前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを含んでよい。
前記計算ユニット６０２は、測定ユニット６０１の測定結果におけるデータチャネルループ長さに応じて、データフレーム長さ、タイムスロット長さ、データフレーム内のタイムスロット数及びタイムスロットガードインターバル等を計算するように構成されるる。
前記第一送信ユニット６０３は、計算されたデータフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信するように構成され、ここで、前記テスト制御フレームに前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルが含まれる。
前記第一訓練ユニット６０４は、第一送信ユニット６０３により送信された前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うように構成される。
前記第一送信ユニット６０３は、さらに、第一訓練ユニット６０４により行った前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、データフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信するように構成される。
前記第一受信ユニット６０５は、帯域幅要求を受信するように構成される。
前記生成ユニット６０６は、前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成するように構成される。
前記第一送信ユニット６０３は、さらに、前記新しい帯域幅地図を送信するように構成される。
例示的に、測定ユニット６０１は、ＯＢＴＮ初期化の時にＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することができる。具体的には、測定ユニット６０１は、前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さと前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することができる。
ここで、前記測定ユニット６０１が前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定するステップは、
あるノード（例えばマスターノード又はスレーブノード）はマスターノード６０へＯＢパケットを送信し、前記測定ユニット６０１は該当ＯＢパケットを待ち、該当ＯＢパケットを連続２回受信することと、
前記測定ユニット６０１は、該当ＯＢパケットがマスターノードに一回目と二回目に到着した時間即ちｔ１とｔ２を測定すると、データチャネルのループ長さがｔ１とｔ２の第一時間差ｔＬ１即ちｔＬ１＝ｔ２−ｔ１であることを含む。
同様に、データチャネルのループ長さを算出した後、前記計算ユニット６０２は該当ループ長さに応じてＯＢのタイムスロット長さを計算することができる。ＯＢのタイムスロット長さは、ＯＢパケット長さＴとＯＢパケットとの間のガードインターバルＴ１を含む。データチャネルループ長さｔＬ１はＯＢのタイムスロット長さの整数倍数であり、即ちｔＬ１＝（Ｔ＋Ｔ１）×Ｎであり、ここで、Ｎは整数倍数であり、即ちＯＢＴＮループ長さに含まれるタイムスロットの個数がＮである。データフレームも複数のＯＢのタイムスロットからなる。そこで、本実施例において、好ましくは、一つのデータフレームは１０個のＯＢのタイムスロットを含み、データチャネルのループ長さが４つのデータフレーム長さ即ちＮが４０である。
なお、ＯＢＴＮが正常に動作している後、ループ長さがタイムスロット長さの整数倍数であることを確保するために、前記マスターノード６０は、ネットワークループ長さの変化を監視して対応に調整するようにループ長さをリアルタイムに測定する。
前記測定ユニット６０１が、制御チャネルループ長さを測定することは、具体的には、
マスターノード６０は、ある時刻ｔ３に制御フレームのフレームヘッダを送信し、制御フレームがループネットワークにおける各ノードで順次に送られた後、測定ユニット６０１は、時刻ｔ４に該当制御フレームのフレームヘッダを受信した。この場合、制御チャネルのループ長さはｔ４とｔ３の第二時間差ｔＬ２、即ちｔＬ２＝ｔ４−ｔ３である。
制御チャネルは、データチャネルと互いに独立し、異なる波長を採用する。さらに、制御チャネルではＯＢパケットではなく連続の光情報パケットが伝送される。さらに、制御チャネルは、各スレーブノードで光電処理と論理判定を行った後、転送を順次に行う必要がある。そして、第二時間差が第一時間差より大きいことを理解できる。
例示的に、前記第一送信ユニット６０３は、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームを送信するように構成される。具体的には、前記第一送信ユニット６０３により送信されたテストデータフレーム長さは１０個のＯＢタイムスロットであり、各タイムスロット長さがＴ＋Ｔ１である。ここで、Ｔ１がタイムスロットガードインターバルであり、ＴがＯＢパケット長さである。さらに、前記第一送信ユニット６０３が正常に動作している場合、これに基づいてデータフレームを送信する。ここで、データフレームのフレームヘッダは仮想的なものであり、具体的には、データフレームフレームにおける１番目のタイムスロットの開始であってもよい。
前記第一訓練ユニット６０４は、前記第一送信ユニット６０３が前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定するように構成され、
又は、前記測定ユニット６０１により測定されたｔＬ２とｔＬ１の差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とするように構成される。
具体的には、前記第一送信ユニット６０３がテストデータフレームとテスト制御フレームを送信した後、前記第一訓練ユニット６０４は、２つのフレームの送信から受信までの伝送時間をそれぞれ測定し、２つの伝送時間の間の時間差を算出することができる。例えば、該当時間差ついては、前記第一送信ユニット６０３が、同じ長さのテストデータフレームとテスト制御フレームを同時に送信した後、前記第一訓練ユニット６０４はテスト制御フレームとテストデータフレームを受信して、受信の間の時間差を計算する。又は、前記第一送信ユニット６０３が、異なる時刻に同じ長さのテストデータフレームとテスト制御フレームを送信した後、前記第一訓練ユニット６０４はテスト制御フレームとテストデータフレームをそれぞれ受信して、テスト制御フレームの送受信の時間とテストデータフレームの送受信の時間との差分値を計算する。
なお、制御チャネルで光電転化処理と論理判定等の動作を行うので、テスト制御フレームがＯＢＴＮネットワークで伝送される時間は、テストデータフレームがＯＢＴＮネットワークで伝送される時間より大きい。
具体的には、前記時間遅延を前記マスターノードにおいて制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔のうちの時間としてもよい。さらに、前記時間遅延は、前記早く送信された時間間隔に大きい割合を占めることを理解できる。
なお、前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔には、さらに、ネットワークにおけるノードの光スイッチの動作時間、制御フレームにおける開始から帯域幅地図の伝送が完了するまでの時間長さ等の断片的な時間が含まれ、これらをまとめて、前記マスターノードにおいて制御フレームがデータフレームより早く送信された時間間隔が構成される。
例示的に、ＯＢＴＮ初期化の後、ＯＢＴＮネットワークが正常に動作することができる。ＯＢＴＮが正常に動作している場合、前記第一送信ユニット６０３は、ＯＢＴＮにおける下流ノードへデータフレームと制御フレームを送信することができる。本実施例において、マスターノードＡの下流ノードはスレーブノードＢである。ノードＡはノードＢへデータフレームと制御フレームを送信し、制御フレームには生成ユニット６０６により生成された帯域幅地図が含まれる。該当帯域幅地図は、スレーブノードが前記データフレームの送受信を制御するように指示することに用いられる。例えば、帯域幅地図には、各ノードがデータフレームにおける１つまたは複数のある波長上の１つまたは複数のあるタイムスロットを受信可能及び／又は受信不可能であること、スレーブノードがデータをデータフレームにおける１つまたは複数のある波長上の１つまたは複数のあるタイムスロットに書き込み可能及び／又は書き込み不可能であること等が指示される。これらのスレーブノードが、受信受信可能又は書き込み可能なタイムスロットは、前記マスターノード６０がスレーブノードに割当した帯域幅の状況を表示してもよい。
例示的に、本実施例において、前記第一受信ユニット６０５は各スレーブノードにより送信された帯域幅要求を受信した後、前記生成ユニット６０６は現在のネットワーク全体のリソース状態と各スレーブノードの帯域幅要求に応じて、動的帯域幅割当（ＤＢＡ）アルゴリズムによって、各ノードに対して波長とタイムスロットの割り当てを行い、新しい帯域幅地図を生成する。
本発明に係る実施例はマスターノード６０を提供する。マスターノード６０は、ネットワークループ長さの検出及びネットワークにおけるノードのフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことによって、ネットワークにおけるノードにＦＤＬ必要とせず、ネットワークの設計を簡略化し、ＯＢＴＮネットワークの構築コストを低減し、ＯＢＴＮネットワークの柔軟な構築を実現することができる。さらに、ネットワークのスループットを大きく制限することなく、ネットワークの運行レートと効率を高め、ネットワークのスループットを向上し、光ネットワークの有効レートを十分に発揮するのに有用である。
本発明に係る実施例において、前記マスターノード６０における測定ユニット６０１、計算ユニット６０２、第一訓練ユニット６０４及び生成ユニット６０６は、実際の応用において、いずれも前記マスターノード６０における中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）により実現されることができる。前記マスターノード６０における第一送信ユニット６０３は、実際の応用において、前記マスターノード６０における送信機又は送信アンテナにより実現されることができる。前記マスターノード６０における第一受信ユニット６０５は、実際の応用において、前記マスターノード６０における受信機又は受信アンテナにより実現されることができる。
図９を参照すると、本発明に係る実施例により提供されるスレーブノード７０である。スレーブノード７０は、ＯＢＴＮに応用されることができる、本発明に係る実施例の明確化のために、ＯＢＴＮの構造構成は図１のように示される。スレーブノード７０は、第二受信ユニット７０１、第二訓練ユニット７０２、送受信制御ユニット７０３、および第二送信ユニット７０４を備える。
前記第二受信ユニット７０１は、テストデータフレームとテスト制御フレームを受信するように構成される。
前記第二訓練ユニット７０２は、第二受信ユニット７０１により受信された前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うように構成される。
前記第二受信ユニット７０１は、さらに、データフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを受信するように構成される。
前記送受信制御ユニット７０３は、第二受信ユニット７０１により受信された前記帯域幅地図及び前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおけるスロットの送受信を制御するように構成される。
前記第二送信ユニット７０４は、帯域幅要求を送信するように構成される。
前記第二受信ユニット７０１は、さらに、新しい帯域幅地図を受信するように構成される。
例示的に、前記第二訓練ユニット７０２は、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームのフレームヘッダ（即ちフレームにける１番目のタイムスロットの開始位置）の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とするように構成される。
前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定する。本実施例において、前記第二訓練ユニット７０２は、テスト制御フレームから前記タイムスロットガードインターバルと前記タイムスロット長さを取得することができる。そして、前記第二訓練ユニット７０２が正常に動作する場合、データフレームにおける各番目のタイムスロットを正確に受信するために、制御フレームのフレームヘッダを受信し、制御フレームとデータフレームとの時間遅延に応じて、データフレームの１番目のタイムスロットが到着する時刻を算出し、次に、前記タイムスロットガードインターバルと前記タイムスロット長さに応じて、データフレームにおける各タイムスロット的時間位置を決定する。
他のノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定する。本実施例において、ノードＢを例として、ノードＢからノードＣへテストデータフレームバーストタイムスロットを送信する場合、バーストタイムスロット内にはデータフレーム番号、タイムスロット番号、送信元ノード及び送信先ノード等の情報が含まれる。あるデータフレームにおけるあるタイムスロットを送信する位置Ｔｂｉｎは理想的なタイムスロット位置（ノードＡが該当タイムスロットを送信する際に、この時の時間位置Ｔａｉｎ）と異なる。ノードＣは、ノードＢが該当タイムスロットを送信する時刻の偏差Ｔａｉｎ−Ｔｂｉｎを計算し、該当時刻の偏差をノードＡへ送信することができる。そして、ノードＡは該当時刻の偏差Ｔａｉｎ−Ｔｂｉｎを制御フレームでノードＢにフィードバックする。この時、ノードＢは、ＴｂｉｎとＴａｉｎとの間の差に応じて、自身がデータフレームの各タイムスロットを送信する時刻を正確な位置に調整することによって、正常に動作する場合、正確なタイムスロット位置にバーストタイムスロットを送信することができる。
前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ、タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームのタイムスロットを送信する。本実施例において、スレーブノードは、フレーム同期とタイムスロット同期の訓練の後、次のノードがフレーム同期とタイムスロット同期の訓練を行うために、訓練の結果、前記テスト制御フレームに含まれる前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ、タイムスロットガードインターバル及び前記調整された正確な時刻に応じて、ＯＢＴＮにおける次のノードへ前記テストデータフレームタイムスロットとテスト制御フレームを送信する。
例示的に、ＯＢＴＮが正常に動作している場合、第二受信ユニット７０１は、データフレームのタイムスロットを受信する際、基準時間遅延に応じて、制御フレームのフレームヘッダの基準時間遅延を受信した後、データフレーム１番目のタイムスロットの位置位置を決定することができる。さらに、現在の制御フレームに含まれる前記データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、データフレームにおける各番目のタイムスロットを正確な時間位置に受信する。
制御フレームが受信された後の基準時間遅延の期間において、前記スレーブノード７０は、制御フレームにおける制御情報を読み取ることができる。例えば、送受信制御ユニット７０３は、制御フレームにおける帯域幅地図を読み取り、帯域幅地図の指示に応じて、本ノードがデータフレームにおけるどれかのスロットを受信するか、伝送すべきのデータをどれかのタイムスロットに書き込むことができるかことを決定して、前記前記データフレームにける各タイムスロットの送受信の制御を行う。
さらに、帯域幅地図は、マスターノードによりスレーブノードに割当された帯域幅の状況も示す。そこで、前記スレーブノード７０は、現在の本ノードのトラフィック分布状況に応じて、前記第二送信ユニット７０４がマスターノードへ帯域幅要求を送信することによって、マスターノードがデータフレームを次回又は次の複数回に送信する時に、より多く又は適当な帯域幅を提供することを要求することができる。
具体的には、図５に示すデータフレーム伝送状況のように、データフレームにおけるＯＢタイムスロット数は１０である。説明の簡単化のために、図５において、ノードＢとノードＣという２つのノードに対して、最初の６つのスロットを切り取って説明する。
ノードＢについては、Ｋ＋３番目のフレームにおいて、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける１番目、４番目、６番目のタイムスロットは、ノードＢにより受信される必要がある。フレームの波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、３番目、５番目のタイムスロットがノードＢにより受信される必要ある。そこで、マスターノードＡにより生成された帯域幅地図は、ノードＢの送受信制御ユニット７０３が、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されたデータフレームにおける１番目、４番目、６番目のタイムスロットと波長がλ２であるデータチャネルにより送信されたデータフレームにおける２番目、３番目、５番目のタイムスロットを受信することを指示する。
Ｋ＋３番目のフレームの転送がノードＢを経過した後、各タイムスロットの使用状況は図５のＫ＋２番目のフレーム上の分布のように示される。ノードＢにおいて、上記のタイムスロットにおけるデータを受信した後、伝送すべきデータをデータフレームにおけるタイムスロットに書き込むことができる。帯域幅地図も、ノードＢがデータを書き込むことができるスロット番号を指示することができる。例えば、ノードＢの送受信制御ユニット７０３は、ノードＡへ送信すべきデータを、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける１番目のタイムスロット及び波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロットに挿入する。ノードＤへ送信すべきデータを、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける４番目、６番目のタイムスロットに挿入する。ノードＣへ送信すべきデータを、波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目のタイムスロットに挿入する。
ノードＢのデータフレームに対する受信および送信からわかるように、ノードＡは、ノードＢに６つの送受信タイムスロットを割り当てる。ノードＢは、自身のリソース状況に応じて、第二送信ユニット７０４を介してノードＡへ帯域幅要求を送信して、より多く又は適当な帯域幅、又はノード対の間のより適当な帯域幅を要求することができる。
ノードＣについては、Ｋ＋２番目のフレームにおいて、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロットは、ノードＣにより受信される必要がある。波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目、４番目、６番目のタイムスロットは、ノードＣにより受信される必要がある。そこで、マスターノードＡにより生成された帯域幅地図は、ノードＣの送受信制御ユニット７０３が、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロットと波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目、４番目、６番目のタイムスロットを受信することを指示する。
Ｋ＋２番目のフレームがノードＣを経過した後、各タイムスロットの使用状況はＫ＋１番目のフレーム上の分布のように示される。ノードＣにおいて、上記のスロットにおけるデータを受信した後、伝送すべきデータをデータフレームにおけるスロットに書き込むことができる。帯域幅地図も、ノードＣがデータを書き込むことができるタイムスロット番号を指示する。例えば、ノードＣの送受信制御ユニット７０３は、ノードＤへ送信すべきデータを、波長がλ１であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける２番目、５番目のタイムスロット及び波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける１番目のタイムスロットに挿入し、ノードＢへ送信すべきデータを、波長がλ２であるデータチャネルにより送信されるデータフレームにおける３番目のタイムスロットに挿入する。
同様に、ノードＣは、第二送信ユニット７０４を介してノードＡへ帯域幅要求を送信して、より多く又は適当な帯域幅を要求することができる。
ノードＤは、ノードＢとノードＣと同様に、前記データフレームの送受信を制御し、マスターノードへ帯域幅要求を送信するため、ここでは詳細な説明を省略する。
なお、本発明に係る実施例において、タイムスロットの重複使用度がより高く、１つのタイムスロットが本ノードの下流側に受信された後、本ノードは、同一のタイムスロットを継続的に使用して、データを送信することができるため、ネットワークの伝送レートを向上し、ネットワークのスループットを高める。
本発明に係る実施例は、スレーブノード７０を提供して、マスターノードにより送信されたテストデータフレーム及びテスト制御フレームに応じて、フレーム同期化訓練及びタイムスロット同期化訓練を行うことによって、ネットワークにおけるノードにＦＤＬ必要とせず、ネットワークの設計を簡略化し、ＯＢＴＮネットワークの構築コストを低減し、ＯＢＴＮネットワークの柔軟な構築を実現することができる。さらに、ネットワークのスループットを大きく制限することなく、ネットワークの運行レートと効率を高め、ネットワークのスループットを向上し、光ネットワークの有効レートを十分に発揮するのに有用である。
本発明に係る実施例において、前記スレーブノード７０における第二訓練ユニット７０２と送受信制御ユニット７０３は、実際の応用において、いずれも前記スレーブノード７０におけるＣＰＵ、ＤＳＰ又はＦＰＧＡにより実現されることができる。前記スレーブノード７０における第二送信ユニット７０４は、実際の応用において、前記スレーブノード７０における送信機又は送信アンテナにより実現されることができる。前記スレーブノード７０における第二受信ユニット７０１は、実際の応用において、前記スレーブノード７０における受信機又は受信アンテナにより実現されることができる。
図１０を参照すると、本発明に係る実施例により提供されるＯＢＴＮノードデバイス８０を表す図である。上記実施例におけるマスターノード６０とスレーブノード７０の具体的な構造構成を説明する。図において太い実線が光信号であり、細い実線が電気信号である。破線部分はマスターノード６０のみにある。図１０に示すノードデバイス８０は、破線部分を含まない場合、スレーブノード７０となる。
ノードデバイス８０において、分波器８０１、制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２、合波器８０３、光バースト交換ユニット８０４、バースト送受信ユニット８０５、ユーザー側サービス処理ユニット８０６、同期処理ユニット８０７及び帯域幅地図割当ユニット８０８等を含む。
ここで、分波器８０１は、制御チャネル波長λｃとデータチャネル波長λｄを分離する。
制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２は、制御チャネル波長におけるデータを受信し、その中のデータに応じてデータ送受信の制御を生成するとともに、新しい制御フレームを生成するように構成される。
合波器８０３は、制御チャネル波長λｃとデータチャネル波長λｄを合波し、これらをライン側の光リンクに出力して伝送する。
光バースト交換ユニット８０４は、光バーストパケットの交換を行い、タイムスロットに基づく異なる波長のバーストパケット交換制御を実現するために、上下パス制御、光ターンオン、光ブレークおよび/又は光減衰の制御を含む。
バースト送受信ユニット８０５は、ライン側におけるデータのバースト受信とバースト送信を行う。
ユーザー側サービス処理ユニット８０６は、ユーザー側におけるデータを送受信しキャッシュして、制御に従ってバースト送受信ユニット８０５とデータ交換を行う。
同期処理ユニット８０７は、バースト交換のスロット同期とクロック同期等の機能を実現する。
帯域幅地図割当ユニット８０８は、ネットワーク全体における各ノード間の帯域幅要求の統計、帯域幅地図割当の計算を行う。
分波器８０１により分けられた制御チャネル波長λｃとデータチャネル波長λｄは、制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２と光バースト交換ユニット８０４へそれぞれ送信される。マスターノードにおいて、制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２は、λｃで伝送されるデータを受信し、その中の帯域幅地図の情報に応じて、光バースト交換ユニット８０４、ユーザー側サービス処理ユニット８０６、バースト送受信ユニット８０５、同期処理ユニット８０７を制御し、各スレーブノードによりλｃでアップロードされた帯域幅要求と本ノードの帯域幅要求を帯域幅地図割当ユニット８０８へ送信する。スレーブノードにおいて、制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２は、λｃで伝送されるデータを受信し、マスターノードから本ノードへ送信された帯域幅地図情報を分離し、この帯域幅地図の情報に応じて、光バースト交換ユニット８０４、ユーザー側サービス処理ユニット８０６、バースト送受信ユニット８０５、同期処理ユニット８０７を制御し、本ノードの帯域幅要求をλｃのメッセージフィールドに挿入し、マスターノードへ転送するまで次のノードへ転送する。
同期処理ユニット８０７は、ループ長さの検出結果に応じて、フレーム長さ、スロット数及びガードインターバルの長さを計算し、各波長のタイムスロット同期状態を検出して、本ノードにおける正確な時点の送受信バーストタイムスロットを確保する。送受信バーストタイムスロットの時刻に偏差がある場合、同期処理ユニット８０７は、この時刻の偏差を検出し修正して、タイムスロットの同期機能を実現する。さらに、クロックの転送機能を実現することができ、即ち制御チャネルによってシステムクロックを転送し、該当クロックをデータチャネルにより送受信される基準クロックとする。具体的には、マスターノードにおいて、ローカルクロックを制御チャネルと本ノードのバースト送受信ユニット８０５に送信し、これらの送受信ユニットの基準クロックとする。スレーブノードにおいて、制御チャネルにより送受信されて処理ユニット８０２により回復されたクロックをクロックとし、制御チャネルと本ノードのバースト送受信ユニット８０５へ送信し、これらの送受信ユニットの基準クロックとする。
光バースト交換ユニット８０４とバースト送受信ユニット８０５は、帯域幅地図割当の割当情報及び同期処理ユニット８０７の制御に基づいて、正確な波長と正確なタイムスロットの送受信又はタイムスロットのオンオフ、光パワー調整等の制御を行う。ここで、光バースト交換ユニット８０４は、ライン側の光リンクのデータ波長λｄを受信し、帯域幅地図における割当情報を応じて、各波長と各タイムスロットに対して上下パス、オンオフ、光パワー調整等の制御を行い、波長とスロットの光バースト交換機能を実現する。バースト送受信ユニット８０５は、光バーストパケットの選択受信と調整可能送信を行う必要がある。ここで、送受信は、同期処理ユニット８０７に制御され、正確なタイムスロットで厳格に行われる必要がある。さらに、送受信されたバーストデータをユーザー側サービス処理ユニット８０６とインタラクションする。
ユーザー側サービス処理ユニット８０６は、ユーザー側における送受信データをキャッシュし、他のノードに送信される必要があるキャッシュデータ量に応じて、帯域幅要求を生成し、次に、帯域幅要求情報を制御チャネルと処理ユニット８０２へ送信する。
帯域幅地図割当ユニット８０８がマスターノードに位置し、このユニットがスレーブノードに存在しない。帯域幅地図割当ユニット８０８は、制御チャネルと各ノードの帯域幅要求の送受信を行い、処理ユニット８０２から各ノードの帯域幅要求を受信する。さらに、光バースト交換ネットワークにおける割当可能なリソース（例えば、波長数、タイムスロット数等）及び割当規則（例えば、調整可能な送信、選択的な受信、各ノードがネットワークにある相対位置及び送受信のポート数等）に応じて、帯域幅地図割当の計算を行い、計算された最終結果を制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２へ送信する。
ノードデバイス８０において、制御チャネル送受信及び処理ユニット８０２、ユーザー側サービス処理ユニット８０６、同期処理ユニット８０７及び帯域幅地図割当ユニット８０８は、具体的には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等により実現されることができることを理解できる。当業者にとって、ハードウェアーにより実現される方式は慣用技術手段であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
図１１は本発明に係る実施例により提供される他のノードデバイス９０を表す図である。前記ノードデバイス９０は、光増幅器９０１、第一分波器９０２、制御チャネル受信及び処理ユニット９０３、制御チャネル生成及び送信ユニット９０４、クロック処理ユニット９０５、光バースト受信機９０６、高速同調可能バースト送信機９０７、第二分波器９０８、高速可変光減衰器（ＶＯＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）アレイ９０９、光結合器（ＯＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｕｐｌｅｒ）９１０、合波器９１１、光バーストデフレーミング及びフレーミングユニット９１２、トラフィック監視ユニット９１３、ユーザー側サービスアクセス処理ユニット９１４、ＤＢＡユニット、ループ長さ統計ユニット９１５、検出及び制御ユニット９１６、故障検出ユニット９１７等を含み、各ユニットの動作方式は以下の通りである。
光増幅器９０１は、具体的には、通常モードの光増幅器又はバーストモードの光増幅器であってもよい。通常モードの光増幅器が採用される場合、光パワーを安定に維持して短時間に大きい光パワーディザが発生しないように、光パワーを厳格に制御する必要がある。そして、バーストチャネルにおける光パワーを増幅することによって、ＯＢＴＮネットワークにおける光信号がより長い距離に転送され、且つ各分光ユニットによる光パワーロスを補うことができる。さらに、制御チャネルが１５１０ｎｍ波長を採用して転送を行う場合、光増幅器９０１は、内部に含まれる１５１０ｎｍ波長の光信号を分波と合波し、制御チャネルの上下パスを実現する。
制御チャネル受信及び処理ユニット９０３は、制御チャネルの信号受信と処理を行うように構成される。前記処理は、クロック回復、帯域幅地図情報の抽出、帯域幅要求情報の抽出等を含み、その他の制御と警報等の情報を含む可能性もある。制御チャネルにおいて、１５１０ｎｍ波長が採用されても１５５０ｎｍ波長が採用されても、いずれも受信を行うことができる。転送レートは、１０.７０９Ｇｂｐｓを選択してもよい。ノードデバイス９０がスレーブノード７０である場合、回復されたクロックをクロック処理ユニット９０５へ転送する。ノードデバイス９０がマスターノード６０である場合、回復されたクロックをクロック処理ユニット９０５へ転送する必要がない。
制御チャネル生成及び送信ユニット９０４は、制御チャネルの信号の再生成と送信を行うように構成される。前記制御チャネル生成及び送信ユニット９０４は、ユーザー側サービスアクセス処理ユニット９１４により生成されたサービス情報を受信し、トラフィック監視ユニット９１３により生成されたトラフィック監視情報を受信する。各ノードにおいて、送信されたクロックは、クロック処理ユニット９０５が出力したクロックである。
クロック処理ユニット９０５は、制御チャネルによりクロックが転送される機能を実現し、該当クロックをデータチャネルにより送受信された基準クロックとするように構成される。ノードデバイス９０がマスターノード６０である場合、ローカルクロックを制御チャネル、送信ユニット９０４、光バースト受信機９０６及び高速同調可能バースト送信機９０７へ送信し、これらの送受信ユニットの基準クロックとする。ノードデバイス９０がスレーブノード７０である場合、制御チャネルにより受信された及び処理ユニットにより回復されたクロックをクロックとし、制御チャネル、送信ユニット９０４、光バースト受信機９０６及び高速同調可能バースト送信機９０７へ送信し、これらの送受信ユニットの基準クロックとする。
光バースト受信機９０６は、ＯＢＴＮライン側におけるバースト信号の受信を行うように構成される。広スペクトル受信機を採用する場合、１５５０ｎｍの波長帯における各波長のバースト光信号を受信することができる。好ましくは、レートを１０．７０９Ｇｂｐｓとし、且つ内部の増幅器は、バーストパケットの増幅を実現することができる。
高速同調可能バースト送信機９０７は、ＯＢＴＮライン側における信号の送信を行うように構成される。５０ＧＨｚ又は１００ＧＨｚ波長間隔の高速同調可能レーザを採用し、バーストの１０．７０９Ｇｂｐｓの光信号の送信を行い、同調可能波長の送信を実現する。
高速可変光減衰器（ＶＯＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）アレイ９０９は、バーストＯＢのオンオフ制御及び光パワー制御を行う。各ＶＯＡのオンオフ制御速度は１ｕｓより小さく、ＯＢパケット上下パスの高速オンオフの選択を行うことによって、光スイッチを実現する。さらに、各ＯＢスロットに対して光パワーの減衰を行って、ＯＢパケットの光パワーの正確な制御を行う。高速同調可能バースト送信機９０７は光パワー調整可能機能を有する場合、ＶＯＡを省略してもよい。
分波器、光結合器９１０及び合波器９１１は、波長分離、信号光パワーの均分又は合成、波長の集合機能をそれぞれ実現する。ここで、分波器は、第一分波器９０２と第二分波器９０８を含んでもよく、第一分波器９０２は、１５１０ｎｍ波長と１５５０ｎｍ波長帯の波長分けを実現し、第二分波器９０８は、１５５０ｎｍ波長帯において５０ＧＨｚ又は１００ＧＨｚに従って波長を間隔に分ける。
光バーストデフレーミング及びフレーミングユニット９１２は、サービスをバーストパケット形式でカプセル（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅ）し又はカプセル開放を行う（ｄｅｃａｐｓｕｌａｔｅ）ように構成される。ライン側におけるサービスの送受信とＯＢパケットの梱包（ｐａｃｋｉｎｇ）又は開梱（ｕｎｐａｃｋｉｎｇ）が完了する。受信の場合、受信されたデータにおける光バーストユニットＯＢＵデリミタに基づいて、完全なＯＢＵを見つけ、次に、ＯＢＵの定義に基づいて、カプセル開放を行ってデータを回復する。送信の場合、ＯＢＵの定義に基づいて、バーストパケットのカプセルを行う。
トラフィック監視ユニット９１３は、一定の規則に従って送受信されたサービスに対してトラフィック管理と制御を行うように構成されて、各ノードのユーザー側で送受信されたサービス量とライン側で送受信されたサービス量が全体的にほぼ等しいため、混雑を避け、サービスレベル等の管理も実現することができる。
ユーザー側サービスアクセス処理ユニット９１４は、送信先ノード、サービスレベル等に従って、ユーザー側におけるサービスを列に並べるように構成される。前記ユーザー側サービスアクセス処理ユニット９１４は、送信先ノード、サービスレベルに従ってサービスを列に並べた後、各列における深さ等のサービス情報を制御チャネル生成及び送信ユニット９０４へ送信し、帯域幅要求を形成してマスターノードへ送信する。
ＤＢＡユニットとループ長さ統計ユニット９１５は、帯域幅レポートに応じて、帯域幅地図割当の計算を行い、ネットワークのループ長さを測定し、それに関するフレーム長さ、タイムスロットガードインターバル等の属性パラメータを算出する。このユニットを有するノードはマスターノード６０のみである。各スレーブノード７０により送信された帯域幅レポートに応じて、帯域幅要求のクロップを行い、ＤＢＡタイムスロット、波長割当の計算を行う。さらに、ループ長さの測定を行い、データフレーム長さ、タイムスロットガードインターバル等の属性パラメータを算出し、ループ長さがフレーム長さの整数倍数であることを実現する。
検出及び制御ユニット９１６は、帯域幅地図情報に応じて、データチャネルの送受信を制御する。ノードデバイス９０がスレーブノード７０である場合、マスターノード６０により送信された帯域幅地図に応じて、データチャネルにおいてＯＢパケットの上下パスの制御を行い、データに対する適応とフレーミング操作を実現する。さらに、データフレームと制御フレームとの間の時刻の偏差時間及びＯＢタイムスロットを検出し、検出結果に基づいて、ＯＢを送受信する正確な時間を決定する必要がある。マスターノード６０は、この機能ユニットにより、データフレームが重なるかどうか、制御フレームの送信開始時刻を調整する必要があるかどうかを検出する。
故障検出ユニット９１７は、ネットワークとノードの動作状態及び光パワーを監視するように構成される。各ＯＢの光パワーの大きさ及びＯＢの時間位置に異常があるかどうか、システムのクロック伝達に異常があるかどうかを検出する。
ノードデバイス９０において、制御チャネル受信及び処理ユニット９０３、制御チャネル生成及び送信ユニット９０４、クロック処理ユニット９０５及び光バーストデフレーミング及びフレーミングユニット９１２、トラフィック監視ユニット９１３、ユーザー側サービスアクセス処理ユニット９１４、ＤＢＡユニット、ループ長さ統計ユニット９１５、検出及び制御ユニット９１６、故障検出ユニット９１７は、実際の応用において、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、微処理器（ＭＰＵ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等により実現されることができることを理解できる。当業者にとって、ハードウェアーにより実現される方式は慣用技術手段であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
上記の実施例に加えて、本発明に係る実施例はまた、ＯＢＴＮネットワーク１００を提供する。その構造構成図は、図１２に示すように、上記のいずれか一つの実施例における前記マスターノード６０及び上記のいずれか一つの実施例におけるスレーブノード７０を含む。
本発明が提供したいくつかの実施例において、記載されるシステム、装置及び方法は、他の方式により実現されることができることを理解できる。例えば、以上に記載される装置の実施例は例示的なものである。例えば、前記モジュール又はユニットの分割は、論理機能による分割である。実際に実施する場合、他の分割方式を採用してもよい。例えば、複数のユニット又は部品について、組み合わせて又は他のシステムに集積させてもよいし、又はいくつかの構成を無視し又は実行しなくてもよい。また、表示される又は記載される互いの結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインタフェースを介して装置又はユニットの間接結合又は通信接続であってもよいし、電気的方式、機械的方式又は他の方式であってもよい。
前記分離部品として説明したユニットは、物理的に分離されてもよいし、物理以外の方式で分離されてもよい。ユニットに表示される部品としては、物理ユニットであってもよいし、物理ユニットではなくてもよい。即ち、一つの場所に位置してもよいし、複数のネットワークユニットに分散されてもよい。実際の要求に応じて、一部又は全部のユニットを選択して本実施例の構成を実現してもよい。
また、本発明に係る各実施例における各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集積されてもよいし、別のユニットとして存在してもよいし、二つ又は二つ以上のユニットは一つのユニット集積されてもよい。上記の集積されたユニットは、ハードウェアの方式で実現されてもよいし、ソフトウェア機能ユニットの方式で実現されてもよい。
前記集積されたユニットがソフトウェア機能ユニットの方式で実現され、別の製品として発売する場合、一つのコンピュータ読取可能記憶媒体に記憶されてもよい。この理解によれば、本発明の構成について、本質的又は従来技術に貢献する部分又は該当構成の全部又は一部は、ソフトウェア製品の形態で実施されることができる。該当コンピュータソフトウェア製品は、一つの記憶媒体に記憶されて、一台のコンピュータ（パソコン、サーバー、又はネットワークデバイス等であってもよい）又は処理器（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が本発明に係る各実施例における前記方法又は一部のステップを実行するように、いくつかの命令を含む。上記の記憶媒体は、Ｕディスク、モバイルハードディスク、読み出し専用メモリー（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又はコンパクトディスク等の各種のプログラムコードを記憶可能な媒体を含む。
以上は、本発明の最適的な実施例に過ぎなく、本発明を制限せず、本分野の当業者に対して、本発明が各種類の変更と変化がある。本発明の主旨精神と原則以内に、いかなる改修、同等入れ替わり、改良等が、本発明の保護範囲以内に含まれるべきである。
本発明に係る実施例において、マスターノードがネットワークループ長さを検出し、ネットワークにおけるノードのフレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことによって、ネットワークの設計を簡略化し、ＯＢＴＮネットワークの構築コストを低減し、ＯＢＴＮネットワークの柔軟な構築を実現することができる。さらに、ネットワークのスループットを大きく制限することなく、ネットワークの運行レートと効率を高め、ネットワークのスループットを向上するのに有用である。

Claims (20)

  1. 光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法であって、
    マスターノードは、前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算することと、
    前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことと、
    前記スレーブノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことと、
    前記マスターノードは、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信することと、
    前記スレーブノードは、前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信することと、
    前記マスターノードは、前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信することとを含む、方法。
  2. 前記マスターノードが前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さと前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することを含み、
    前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することは、
    前記ＯＢＴＮにおけるノードのいずれか一つが前記ＯＢＴＮのデータチャネルで前記マスターノードへ光バースト（ＯＢ）パケットを送信することと、前記マスターノードは、前記ＯＢパケットを２回連続的に受信する間の第一時間差を測定し、前記第一時間差を前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さとすることとを含み、
    前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することは、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることを含む
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことは、
    前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、ここで、前記テスト制御フレームは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバル情報を含むことと、
    前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することと、
    前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された、前記時間遅延を含んでいる時間間隔を取得することとを含む
    請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することは、
    前記マスターノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定すること、
    又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とすることを含む
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記スレーブノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことは、
    前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とすることと、
    前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定することと、
    前記スレーブノードは、他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定することと、
    前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信することとを含む
    請求項３に記載の方法。
  6. 光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法であって、
    マスターノードは、前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算することと、
    前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことと、
    前記マスターノードは、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信することと、
    前記マスターノードは、前記スレーブノードにより送信された帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信することとを含む、方法。
  7. 前記マスターノードが前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さと前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することを含み、
    前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することは、前記ＯＢＴＮにおけるノードのいずれか一つが前記ＯＢＴＮのデータチャネルで前記マスターノードへ光バースト（ＯＢ）パケットを送信することと、前記マスターノードは、前記ＯＢパケットを２回連続的に受信する間の第一時間差を測定し、前記第一時間差を前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さとすることとを含み、
    前記ＯＢＴＮ制御チャネルループ長さを測定することは、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることを含む
    請求項６に記載の方法。
  8. 前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うことは、
    前記マスターノードは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信し、ここで、前記テスト制御フレームは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバル情報を含むことと、
    前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することと、
    前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された、前記時間遅延を含んでいる時間間隔を取得することとを含む
    請求項６又は７に記載の方法。
  9. 前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得することは、
    前記マスターノードは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定すること、
    又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とすることを含む
    請求項８に記載の方法。
  10. 光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法であって、
    スレーブノードは、マスターノードにより送信されたテストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行い、前記マスターノードへフレーム同期化訓練の結果とタイムスロット同期化訓練の結果を送信することと、
    前記スレーブノードは、前記マスターノードにより送信された帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信することとを含む、方法。
  11. 前記スレーブノードが、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うことは、
    前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とすることと、
    前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定することと、
    前記スレーブノードは、他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定することと、
    前記スレーブノードは、前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信することとを含む
    請求項１０に記載の方法。
  12. マスターノードであって、
    光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）のネットワークループ長さを測定するように構成される測定ユニットと、
    前記測定ユニットの測定結果に応じて、データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算するように構成される計算ユニットと、
    計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信するように構成される第一送信ユニットと、
    前記第一送信ユニットにより送信された前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うように構成される第一訓練ユニットと、
    帯域幅要求を受信するように構成される第一受信ユニットと、
    前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成するように構成される生成ユニットとを備え、
    前記第一送信ユニットは、さらに、前記第一訓練ユニットが行った前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、データフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信するように構成され、
    前記第一送信ユニットは、さらに、前記新しい帯域幅地図を送信するように構成される、マスターノード。
  13. 前記測定ユニットは、前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さと前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定するように構成され、
    前記測定ユニットが前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さを測定することは、光バースト（ＯＢ）パケットを２回連続的に受信する間の時間差を測定し、前記時間差を前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さとすることを含み、ここで、前記ＯＢパケットは、前記ＯＢＴＮにおけるノードのいずれか一つが前記ＯＢＴＮのデータチャネルで前記マスターノードへ送信され、
    前記測定ユニットが前記ＯＢＴＮのデータチャネルループ長さを測定することは、前記マスターノードにおいて、制御フレームのフレームヘッダの送信と前記制御フレームのフレームヘッダの受信との間の第二時間差を前記ＯＢＴＮの制御チャネルループ長さとすることを含む
    請求項１２に記載のマスターノード。
  14. 前記第一送信ユニットは、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルに応じて、前記スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信するように構成され、ここで、前記テスト制御フレームは、前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルを含み、
    前記第一訓練ユニットは、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延を取得し、前記マスターノードにおいて、制御フレームがデータフレームより早く送信された、前記時間遅延を含んでいる時間間隔を取得するように構成される
    請求項１２又は１３に記載のマスターノード。
  15. 前記第一訓練ユニットは、前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームを送信した後、前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームを受信して、前記テスト制御フレームのマスターノードへの戻り時刻と前記テストデータフレームのマスターノードへの戻り時刻との間の時間遅延を測定し、又は、前記第二時間差と前記第一時間差との差分値を前記テスト制御フレームと前記テストデータフレームがマスターノードへ戻る時間遅延とするように構成される
    請求項１４に記載のマスターノード。
  16. スレーブノードであって、
    テストデータフレームとテスト制御フレームを受信するように構成される第二受信ユニットと、
    前記第二受信ユニットにより受信された前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うように構成される第二訓練ユニットと、
    前記第二受信ユニットにより受信された前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御するように構成される送受信制御ユニットと、
    帯域幅要求を送信するように構成される第二送信ユニットとを備え、
    前記第二受信ユニットは、さらに、データフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを受信するように構成され、
    前記第二受信ユニットは、さらに、新しい帯域幅地図を受信するように構成される、スレーブノード。
  17. 前記第二訓練ユニットは、
    前記テスト制御フレームのフレームヘッダの受信と前記テストデータフレームにおける１番目のタイムスロットの開始位置の受信との間の時間遅延を、前記スレーブノードの制御フレームの受信とデータフレームの受信との間の基準時間遅延とし、
    前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロットガードインターバル及び前記タイムスロット長さに応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの時間位置を決定し、
    他ノードにより測定された本ノードがタイムスロットを送信する時刻の偏差に応じて、自身がタイムスロットを送信する正確な時刻を決定し、
    前記テスト制御フレームにおける前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットを送信する正確な時刻に応じて、前記テストデータフレームを送信するように構成される
    請求項１６に記載のスレーブノード。
  18. 光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）であって、
    前記ＯＢＴＮのネットワークループ長さを測定し、測定結果に応じて、データフレーム長さ、データフレーム内のタイムスロット数、タイムスロット長さ及びタイムスロットガードインターバルを計算し、計算された前記データフレーム長さ、前記データフレーム内のタイムスロット数、前記タイムスロット長さ及び前記タイムスロットガードインターバルを応じて、スレーブノードへテストデータフレームとテスト制御フレームを送信して、フレーム同期化訓練とタイムスロット同期化訓練を行うように構成され、さらに、前記フレーム同期化訓練の結果と前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、スレーブノードへデータフレーム及び帯域幅地図が含まれる制御フレームを送信するように構成され、さらに、前記帯域幅要求に応じて、帯域割当計算を行い、新しい帯域幅地図を生成し、前記新しい帯域幅地図を前記スレーブノードへ送信するように構成されるマスターノードと、
    前記テストデータフレームと前記テスト制御フレームに応じて、前記フレーム同期化訓練と前記タイムスロット同期化訓練を行うように構成され、さらに、前記帯域幅地図、前記フレーム同期化訓練の結果及び前記タイムスロット同期化訓練の結果に応じて、前記データフレームにおける各タイムスロットの送受信を制御し、前記マスターノードへ帯域幅要求を送信するように構成される少なくとも一つのスレーブノードとを備える、光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）。
  19. コンピュータ記憶媒体であって
    請求項６〜９のいずれか１項に記載の光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を実行するためのコンピュータ実行可能な命令が記憶されている、コンピュータ記憶媒体。
  20. コンピュータ記憶媒体であって
    請求項１０又は１１に記載の光バーストトランスポートネットワーク（ＯＢＴＮ）の伝送方法を実行するためのコンピュータ実行可能な命令が記憶されている、コンピュータ記憶媒体。
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