KR20050107771A - 파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는시스템, 파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의노드 사이에서 정보를 통신하는 방법 및 머신 판독 가능매체 - Google Patents

파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는시스템, 파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의노드 사이에서 정보를 통신하는 방법 및 머신 판독 가능매체 Download PDF

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Abstract

PBS 제어 및 데이터 버스트 프레임으로 포맷된 정보가 광학적으로 통신되며, 에지 및 스위칭 노드를 구비한 파장 분할 다중화 기반 광자 버스트 교환 (PBS) 네트워크가 개시된다. 각각의 PBS 데이터 버스트 프레임은 PBS 제어 버스트 프레임과 관련된다. PBS 버스트 프레임은 PBS 버스트 헤더 및 버스트 페이로드를 포함하고, 이 버스트 페이로드는 (a) 자신이 PBS 제어 버스트인지 나타내는 필드와, (b) 제어 버스트가 관련 PBS 데이터 버스트와는 다른 파장으로 전송되는지 나타내는 필드와, (c) PBS 버스트 프레임이 GMPLS 기반 시스템에 사용되는 라벨을 갖고 있는지 나타내는 필드를 포함한다. PBS 버스트 페이로드 프레임은 (a) 특정 PBS 페이로드 정보와, (b) PBS 데이터 페이로드와, (c) 에러 검출을 위한 선택적인 PBS 페이로드 프레임 체크 시퀀스(FCS)를 포함한다.

Description

파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템, 파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법 및 머신 판독 가능 매체{METHOD AND SYSTEM TO FRAME AND FORMAT OPTICAL CONTROL AND DATA BURSTS IN WDM-BASED PHOTONIC BURST SWITCHED NETWORKS}
본 출원은 2002년 4월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제 10/126,091호와, 2002년 6월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 제 10/183,111호와, 2002년 12월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제 10/328,571호와, 공동 출원된 미국 특허(대리인 번호 42P15724)와 관련된다.
본 발명의 실시예는 전체적으로 광 네트워크에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 광자 버스트 교환 네트워크(photonic burst switched networks)에서의 광 제어 및 데이터 버스트의 포매팅(formatting) 및 프레이밍(framing)에 관한 것이다.
원거리 통신 네트워크(예: 인터넷)에서의 전송 대역폭 수요는 계속 증가하고 있으며 이 대역폭 수요를 지원하기 위한 해결책에 대한 연구가 진행되고 있다. 이 문제점의 하나의 해결책은 섬유-광 네트워크를 이용하는 것인데, 더 높은 데이터 레이트를 위한 광 네트워크에서의 계속 증가하는 수요를 지원하는 데 파장 분할 다중화(WDM) 기술이 사용된다.
종래 광학 교환 네트워크는 전형적으로 파장 라우팅 기술을 이용하는데, 이는 광 신호의 광-전기-광 변환(O-E-O)이 광 스위치에서 수행될 것을 요구한다. 광 네트워크의 각 스위칭 노드에서의 O-E-O 변환은 매우 느린 동작(전형적으로 약 10 밀리초)일 뿐만 아니라, 매우 고비용이 들며, 광학 교환 네트워크에 대한 트래픽 병목을 일으킬 가능성이 있다. 또한, 현재의 광 스위치 기술은 패킷 통신 애플리케이션(예: 인터넷)에서 자주 겪게 되는 "폭발적(bursty)" 트래픽을 효율적으로 지원할 수 없다.
여러 서브-네트워크를 이용하여 대규모 통신 네트워크가 구현될 수 있다. 예를 들어, 인터넷 트래픽을 지원하는 대규모 네트워크는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의해 동작되는 상대적으로 소규모인 다수의 액세스 네트워크로 분할될 수 있으며, 이들은 다수의 도시권 네트워크(광학 MAN)에 접속되며, 이는 결국 대규모의 "백본" 광대역 네트워크(WAN)에 접속된다. 전형적으로 광 MAN 및 WAN은 그들의 최고급 이용자에 의해 요구되는 충분한 수준의 서비스를 제공하기 위해 근거리 네트워크(LAN)보가 높은 대역폭을 요구한다. 그러나, LAN 속도/대역폭이 기술 향상으로 증가됨에 따라, MAN/WAN 속도/대역폭을 증가시켜야 할 필요가 있다.
첨부된 도면을 참조하여 설명할 본 발명의 실시예는 제한적이거나 변형의 소지가 없는 것이 아니며, 특정되지 않는 한 여러 도면에서 동일한 부분은 동일한 참조 번호가 붙어 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 시간 슬롯 제공을 이용하는 PBS(photonic burst-switched) 네트워크를 도시한 간략한 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 네트워크의 동작을 도시한 개략 흐름도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 네트워크에서 사용되는 스위칭 노드 모듈을 도시한 블록도,
도 4a 및 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 광자 버스트 교환 네트워크에서 사용되는 광 데이터 버스트 및 광 제어 버스트의 포매팅을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 노드 모듈의 동작을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 네트워크용의 GMPLS(generalized multi-protocol label switching)-기반 아키텍처를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 네트워크의 노드간의 PBS 광자 버스트 흐름을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 광자 버스트에 대한 일반적인 PBS 프레이밍 포맷을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 광 제어 버스트 프레이밍 포맷을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 광 데이터 버스트 프레이밍 포맷을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 광 데이터 버스트의 다중 이더넷 프레임의 프레이밍을 도시한 도면.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광자 버스트 교환(PBS: photonic burst-switched) 네트워크(10)를 도시하고 있다. 여기서 광자 버스트라는 용어는 통계적으로 다중화된 패킷(예: 유사한 라우팅 요구조건을 갖는 인터넷 프로토콜(IP) 또는 이더넷 프레임)을 가리키는 데 사용된다. 전형적으로, 광자 버스트는 헤더 및 IP 패킷에 대한 기타 정보를 포함하는 광자 라벨(a photonic label)과, 패킷의 데이터 세그먼트를 포함하는 페이로드(payload)를 포함한다.
PBS 네트워크(10)의 이 실시예는 근거리 네트워크(LAN, 131-13N) 및 백본 광 WAN(도시 생략)을 포함한다. 또한, PBS 네트워크(10)의 이 실시예는 진입 노드(151-15M), 스위칭 노드(171-17L) 및 진출 노드(181-18K)를 포함한다. PBS 네트워크(10)는 도 1에 도시된 스위칭 노드와 상호 접속되는 다른 진입, 진출 및 스위칭 노드(도시 생략)를 포함할 수 있다. 진입 및 진출 노드는 이들이 PBS 네트워크의 에지에 부분적으로 상주한다는 점에서 에지 노드라고도 한다. 에지 노드는 실제로 전술한 "외부" 네트워크(즉, PBS 네트워크에 대해 외부)와 PBS 네트워크의 스위칭 노드 사이의 인터페이스를 제공한다. 이 실시예에서, 진입, 진출 및 스위칭 노드는 지능적 모듈로 함께 구현된다. 이 실시예는, 예를 들어, 도시권 내의 다수의 LAN을 대규모 광 백본 네트워크에 접속시키는 도시권 네트워크로서 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 진입 노드는 수신된 광 신호의 광-전기(O-E) 변환을 수행하며, 전자 메모리를 포함하여 적합한 LAN에 송신될 때까지 수신된 신호를 버퍼링한다. 또한, 몇몇 실시예에서, 진입 노드는 PBS 네트워크(10)의 스위칭 노드(171-17M)에 전송될 때까지 수신된 전기 신호의 전기-광(E-O) 변환도 수행한다.
진출 노드는 PBS 네트워크(10)의 다른 노드로부터 광 신호를 수신하고 이들을 광 WAN 또는 다른 외부 네트워크로 라우팅하는 광 스위칭 유닛 또는 모듈로 구현된다. 또한 진출 노드는 광 WAN 또는 다른 외부 네트워크로부터 광 신호를 수신하고 이들을 PBS 네트워크(10)의 적합한 노드로 송신할 수 있다. 일실시예에서, 진출 노드(181)는 수신된 신호의 O-E-O 변환을 수행하고, 전자 메모리를 포함하여 PBS 네트워크(10)(또는 광 WAN)의 적합한 노드로 송신될 때까지 수신된 신호를 버퍼링한다.
스위칭 노드(171-17L)는 다른 스위칭 노드로부터 광 신호를 수신하고 수신된 광 신호를 PBS 네트워크(10)의 다른 스위칭 노드로 적합하게 라우팅하도록 각각 구성되는 광 스위칭 유닛 또는 모듈로 구현된다. 후술할 바와 같이, 스위칭 노드는 광 제어 버스트 및 네트워크 관리 제어 버스트 신호의 O-E-O 변환을 수행한다. 몇몇 실시예에서, 이들 광 제어 버스트 및 네트워크 관리 제어 버스트는 사전 선택된 파장 상으로만 진행한다. 사전 선택된 파장은, 제어 버스트 및 네트워크 관리 제어 버스트가 특정 광 데이터 버스트 신호 그룹에 대한 필요한 정보를 포함하더라도, 이러한 실시예의 (제어 버스트 및 네트워크 관리 제어 버스트에 반대로서) 광 "데이터" 버스트 신호를 진행시키지 않는다. 제어 및 데이터 정보는 몇몇 실시DP에서 분리된 파장 상으로 전송된다(대역 외부 시그널링(out-of band signaling)이라고도 함). 다른 실시예에서, 광 제어 버스트, 네트워크 관리 제어 버스트 및 광 데이터 버스트 신호는 상이한 변조 포맷 등과 같은 상이한 인코딩 방안을 이용하여 동일한 파장(들) 상에서 진행될 수 있다. 어느 방안에서든, 광 제어 버스트 및 네트워크 제어 버스트는 자신의 대응 광 데이터 버스트 신호에 대해 동기적으로 송신된다. 또 다른 실시예에서, 광 제어 버스트 및 다른 제어 신호는 광 데이터 신호와 상이한 전송 레이트로 진행된다.
스위칭 노드(171-17L)가 광 제어 신호의 O-E-O 변환을 수행하지만, 이 실시예에서, 스위칭 노드는 광 데이터 버스트 신호의 O-E-O 변환을 수행하지 않는다. 오히려, 스위칭 노드(171-17L)는 순수하게 광 데이터 버스트 신호의 광 스위칭을 수행한다. 따라서, 스위칭 노드는 전자 형태로 변환된 인입 광 제어 버스트 및 네트워크 관리 제어 버스트를 저장하고 처리하며 이 정보를 광자 버스트 교환 설정을 구성하는 데 이용하며, 광 제어 버스트에 대응하는 광 데이터 버스트 신호를 적합하게 라우팅한다. 새로운 라우팅 정보에 기초하여 이전의 제어 버스트를 대체할 새로운 제어 버스트는 광 제어 신호로 변환되고, 다음 스위칭 또는 진출 노드로 전송된다. 스위칭 노드의 실시예를 더 설명한다.
예시적 PBS 네트워크(10)의 구성 요소는 다음과 같이 상호 접속된다. LAN(131-13N)은 진입 노드(151-15M)의 대응하는 것에 접속된다. PBS 네트워크(10) 내에서, 진입 노드(151-15M) 및 진출 노드(181-18K)는 광 섬유를 통해 스위칭 노드(171-17L)에 접속된다. 또한 스위칭 노드(171-17L)는 망 구조로 광 섬유를 통해 상호 접속되어 진입 노드간 및 진입 노드(151-15M)와 진출 노드(181-18K)간에 상대적으로 많은 수의 빛 경로 또는 광 링크를 형성한다. 이상적으로는, 하나 이상의 빛 경로가 존재하여 PBS 네트워크(10)의 종점 각각으로 스위칭 노드(171-17L)를 접속시킨다(즉, 진입 노드 및 진출 노드는 PBS 네트워크(10) 내의 종점이다). 스위칭 노드, 진입 노드, 진출 노드간의 복수의 빛 경로는 하나 이상의 노드가 실패하는 경우, 스위칭 보호를 가능하게 하거나 목적지로의 주요 및 보조 루트와 같은 특징을 가능하게 할 수 있다.
도 2와 관련하여 후술할 바와 같이, PBS 네트워크(10)진입, 진출 및 스위치 노드는 광 제어 버스트, 광 데이터 버스트 및 파장 다중화된 기타 제어 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되어 사전-선택된 파장(들) 상으로 광 제어 버스트 또는 제어 라벨을 진행시키거나 상이한 사전 선택된 파장(들) 상에 페이로드를 진행시킨다. 또한, PBS 네트워크(10)m이 에지 노드는 PBS 네트워크(10) 외부로 데이터를 송신하면서 광 제어 버스트 신호를 송신할 수 있다(광 또는 전기적으로).
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라, PBS 네트워크(10)의 동작 흐름을 도시하고 있다. 도 1 및 2를 참조하면, 광자 버스트 스위칭 네트워크(10)는 다음과 같이 동작한다.
PBS 네트워크(10)는 LAN(131-13N)으로부터 패킷을 수신한다. 일실시예에서, PBS 네트워크(10)는 진입 노드(151-15M)에서 IP 패킷을 수신한다. 수신된 패킷은 광학적 형태(optical form)가 아닌 전자적 형태(electronic form)일 수 있거나, 광학적 형태로 수신되고 나서 전자적 형태로 변환될 수 있다. 이 실시예에서, 진입 노드는 수신된 패킷을 전자적으로 저장한다. 블록(20)은 이 동작을 나타낸다.
명확히 하기 위해, PBS 네트워크(10)의 동작 흐름에 대한 설명의 나머지 부분은 진입 노드(151)로부터 진출 노드(181)로의 전송에 초점을 맞춘다. 진입 노드(152-15M)로부터 진출 노드(181)(또는 다른 진출 노드)로의 정보 전송은 실질적으로 유사하다.
광자 버스트 라벨(즉, 광 제어 버스트) 및 광 페이로드(광 데이터 버스트)는 수신된 패킷으로부터 형성된다. 일실시예에서, 진입 노드(151)는 통계적 다중화 기술을 이용하여 진입 노드(151)에 저장되는 수신된 IP(Internet Protocol) 패킷으로부터 광 데이터 버스트를 형성한다. 예를 들어, 진입 노드(151)에 의해 수신되고 그들의 목적지로의 경로 상의 진출 노드(181)를 통해 전달되어야 하는 패킷은 광 데이터 버스트 페이로드로 집합될 수 있다. 블록(21)은 이 동작을 나타낸다.
특정 광 채널 및/또는 섬유 상의 대역폭은 PBS 네트워크(10)를 통해 광 데이터 버스트를 전송하기 위해 예약된다. 일실시예에서, 진입 노드(151)는 PBS 네트워크(10)를 통한 광 데이터 신호 경로에서 시간 슬롯(즉, TDM 시스템의 시간 슬롯)을 예약한다. 이 시간 슬롯은 인접 시간 슬롯간에 균일 또는 불균일한 타이밍 간격을 갖는 고정-시간 시구간 및/또는 가변-시간 시구간일 수 있다. 또한, 일실시예에서, 대역폭은 진입 노드로부터 진출 노드로 광자 버스트를 전송하기에 충분한 기간 주기를 위해 예약된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 진입, 진출 및 스위칭 노드는 모든 사용된 시간 슬롯 및 이용 가능한 시간 슬롯의 갱신된 리스트를 유지한다. 이 시간 슬롯은 복수의 파장 및 광 섬유를 거쳐 할당 및 분배될 수 있다. 따라서, 여러 실시예에서 고정-시간 시구간 또는 가변-시구간일 수 있는 예약된 시간 슬롯(TDM 채널이라고도 함)은 하나의 섬유의 하나의 파장에 존재할 수 있으며, 또는 복수의 파장 및 복수의 광 섬유를 지나 확산될 수 있다. 블록(22)은 이 동작을 나타낸다.
진입 및/또는 진출 노드가 대역폭을 예약하는 경우 또는 광 데이터 버스트가 전송된 후 대역폭이 해제되는 경우, 네트워크 제어기(도시 생략)는 리스트를 갱신한다. 일실시예에서, 네트워크 제어기 및 진입 또는 진출 노드는 이용 가능한 네트워크 리소스 및 트래픽 패턴에 기초한 다양한 버스트 또는 패킷 스케줄링 알고리즘을 이용하여 이 갱신 프로세스를 수행한다. 모든 진입, 스위칭 및 진출 노드로 주기적으로 브로드캐스팅되는 이용 가능한 가변-시구간 TDM 채널은 광 제어 버스트와 동일한 파장 또는 광 네트워크를 통한 상이한 공통 사전 선택된 파장 상으로 전송된다. 네트워크 제어기 기능은 진입 또는 진출 노드 중 하나에 상주할 수 있거나 둘 이상의 진입 및/또는 진출 노드를 지나 분배될 수 있다. 이 실시예에서, 네트워크 제어기는 제어 유닛(37)의 일부이며(도 3), 이는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
다음에, 광학 제어 버스트, 네트워크 관리 제어 라벨 및 광학 데이터 버스트는 광자 버스트 스위칭 네트워크(10)를 통해 예약된 타임 슬롯 또는 TDM 채널 내에서 전송된다. 일실시예에서, 진입 노드(15)는 네트워크 제어기에 의해 결정된 광학 라벨-스위치 경로(optical label-switched path: OLSP)를 따라서 제어 버스트를 다음의 노드로 송신한다. 이 실시예에서, 네트워크 제어기는 하나 이상의 파장에 걸쳐 규제 기반 라우팅 프로토콜[예를 들면 다중-프로토콜 라벨 스위칭(multi-protocol label switching : MPLS) 등]을 이용하여 진출 노드에 대한 최적 이용 가능 OLSP를 결정한다.
일실시예에서, 제어 라벨(또한 본 명세서에서는 제어 버스트로서 지칭됨)은 광자 데이터 버스트 이전에, 또한 다른 파장 및/또는 다른 파이버 상에서 비동기적으로 송신된다. 제어 버스트와 데이터 버스트 사이의 시간 오프셋(time offset)은 각각의 스위칭 노드가 라벨을 처리하게 하고, 대응하는 데이터 버스트의 도착 이전에 광자 버스트 교환을 적절하게 스위칭하도록 구성된다. 본 명세서에서 광자 버스트 교환은 O-E-O 변환을 이용하지 않는 고속(fast) 광학 교환을 지칭하기 위해 이용되었다.
일실시예에서, 다음에 진입 노드(15)는 광학 데이터 버스트를 스위칭 노드에 비동기적으로 송신하고, 스위칭 노드에서 광학 데이터 버스트는 각각의 스위칭 노드 내에서 약간의 시간 지연 또는 시간 지연이 발생되지 않고, O-E-0 변환도 발생하지 않는다. 광학 제어 버스트는 언제나 대응하는 광학 데이터 버스트가 송신되기 전에 전달된다.
몇몇 실시예에서, 스위칭 노드는 노드가 라벨 내에 포함된 라우팅 정보를 추출하고 처리할 수 있도록 제어 버스트의 O-E-0 변환을 실행할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, TDM 채널은 라벨의 전파를 위해 이용된 것과 동일한 파장으로 전파된다. 이와 다르게, 라벨 및 페이로드(payload)는 상이한 변조 포맷을 이용하는 동일한 광학 파이버 내의 동일한 파장에서 변조될 수 있다. 예를 들면, 광학 라벨은 NRZ(nonreturn-to-zero) 변조 포맷을 이용하여 송신될 수 있고, 광학 페이로드는 RZ(return-to-zero) 변조 포맷을 이용하여 송신될 수 있다. 광학 버스트는 광학 제어 및 데이터 버스트가 진출 노드(181)에서 종료(terminated)될 때까지 동일한 방식으로 하나의 스위칭 노드로부터 다른 스위칭 노드로 송신된다. 블록(23)은 이러한 동작을 나타낸다.
이러한 점에서의 작동 흐름은 타겟 네트워크가 광학 WAN인지 LAN인지 여부에 의존한다. 블록(24)은 작동 흐름 내에서 이러한 브랜치(branch)를 나타낸다.
타겟 네트워크가 광학 WAN이면, 새로운 광학 라벨 및 페이로드 신호가 형성된다. 이러한 실시예에서, 진출 노드(181)는 새로운 광학 라벨 및 페이로드 신호를 준비한다. 블록(25)은 이러한 동작을 나타낸다.
다음에 새로운 광학 라벨 및 페이로드는 타겟 네트워크(즉, 이 경우에는 WAN)에 송신된다. 이 실시예에서, 진출 노드(181)는 광학 인터페이스를 포함하여 광학 라벨 및 페이로드를 광학 WAN에 송신한다. 블록(26)은 이러한 동작을 나타낸다.
그러나, 블록(24)에서 타겟 네트워크가 LAN이면, 광학 데이터 버스트는 분해(disassembled)되어 IP 패킷 또는 이더넷 프레임을 추출한다. 이 실시예에서, 진출 노드(181)는 광학 데이터 버스트를 진출 노드(181)가 처리할 수 있는 전기 신호로 변환하여, 각 패킷의 데이터 세그먼트를 복원한다. 블록(27)은 이러한 동작을 나타낸다.
추출된 IP 데이터 패킷 또는 이더넷 프레임은 처리되고, 대응하는 IP 라벨과 결합된 후, 타겟 네트워크(즉, 이 경우에는 LAN)에 대해 라우팅된다. 이러한 실시예에서, 진출 노드(181)는 이러한 새로운 IP 패킷을 형성한다. 블록(28)은 이러한 동작을 나타낸다. 다음에 새로운 IP 패킷은 블록(26)에 도시된 바와 같이 타겟 네트워크(즉, LAN)로 송신된다.
PBS 네트워크(10)는 TDM 채널에 의해 제공되는 추가적인 융통성(flexibility)에 의해 증가된 대역폭 효율을 달성할 수 있다. 상술된 바와 같은 이러한 예시적인 실시예는 진입, 스위칭 및 진출 노드를 갖는 광학 MAN을 포함하여 다수의 LAN을 광학 WAN 백본에 결합하였으나, 다른 실시예에서 네트워크는 LAN, 광학 MAN 또는 WAN 백본이 될 필요가 없다. 다시 말해서, PBS 네트워크(10)는 백본 네트워크에 결합된 비교적 큰 네트워크에 결합되어 비교적 작은 크기를 갖는 다수의 네트워크를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광자 버스트 스위칭 네트워크(10)(도 1) 내에서 스위칭 노드로서 이용되는 모듈(17)을 도시한다. 이러한 실시예에서, 모듈(17)은 한 세트의 광학 파장 분할 디멀티플렉서(optical wavelength division demultiplexers)(301-30A)를 포함하고, 여기에서 A는 페이로드, 라벨 및 다른 네트워크 리소스를 모듈에 대해 전파하기 위해 이용되는 입력 광학 파이버의 개수를 나타낸다. 예를 들면, 이러한 실시예에서, 각각의 입력 파이버는 한 세트의 C 파장(즉, WDM 파장)을 전달할 수 있고 다른 실시예에서 입력 광학 파이버는 다른 개수의 파장을 전달할 수 있다. 또한, 모듈(17)은 한 세트의 N x N 광자 버스트 스위치(photonic burst switches)(321-32B)를 포함할 수 있고, 여기에서 N은 각 광자 버스트 스위치의 입력/출력 포트의 개수이다. 따라서, 이 실시예에서, 각 광자 버스트 스위치에서 최대 개수의 파장은 A·C이고, 여기에서 N≥A·C+1이다. N이 A·C보다 큰 실시예에서, 여분의 입력/출력 포트는 버퍼링을 위해 광학 신호를 루프 백(loop back)하는 데 이용될 수 있다.
또한, 광자 버스트 스위치(321-32B)는 별도의 유닛으로서 도시되어 있으나, 이들은 임의의 적절한 스위치 아키텍처를 이용하는 N x N 광자 버스트 스위치로서 구현될 수 있다. 또한 모듈(17)은 한 세트의 광학 파장 분할 멀티플렉서(341-34A), 한 세트의 광학-전기 신호 컨버터(36)(예를 들면 광 검출기(photodetectors) 등), 제어 유닛(37) 및 한 세트의 전기-광학 신호 생성기(38)(예를 들면 레이저)를 포함한다. 제어 유닛(37)은 하나 이상의 프로세스를 가지고 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램을 실행할 수 있다.
이러한 실시예에서 모듈(17)의 구성 요소는 다음과 같이 상호 접속된다. 광학 디멀티플렉서(301-30A)는 광자 버스트 스위칭 네트워크(10)(도 10)의 다른 스위칭 노드로부터 입력 광학 신호를 전파하는 A개의 입력 광학 파이버의 세트에 접속된다. 광학 디멀티플렉서의 출력 리드(output lead)는 B개의 코어 광학 스위치(321-32B)의 세트 및 광학 신호 컨버터(36)에 접속된다. 예를 들면, 광학 디멀티플렉서(301)는 광자 버스트 스위치(321-32B)의 입력 리드(input leads)에 접속된 B개의 출력 리드(output leads)(즉, 광학 디멀티플렉서(301)의 하나의 출력 리드를 각각의 광자 버스트 스위치의 입력 리드로 접속함) 및 광학 신호 컨버터(36)에 접속된 적어도 하나의 출력 리드를 구비한다.
광자 버스트 스위치(321-32B)의 출력 리드는 광학 멀티플렉서(341-34A)에 접속된다. 예를 들면, 광자 버스트 스위치(321)는 광학 멀티플렉서(341-34A)의 입력 리드에 접속된 A개의 출력 리드를 가진다(즉, 광자 버스트 스위치(321)의 하나의 출력 리드가 각각의 광학 멀티플렉서의 하나의 입력 리드에 접속). 또한, 각각의 광학 멀티플렉서는 전기-광학 신호 생성기(38)의 출력 리드에 접속된 입력 리드를 가진다. 제어 유닛(37)은 광학-전기 신호 컨버터(36)의 출력 리드 또는 포트에 접속된 입력 리드 또는 포트를 구비한다. 제어 유닛(37)의 출력 리드는 광자 버스트 스위치(321-32B)의 제어 리드 및 전기-광학 신호 생성기(38)에 접속된다. 도 5의 흐름도와 관련하여 이하에 설명되는 바와 같이, 모듈(17)은 광학 제어 버스트, 광학 데이터 버스트 및 네트워크 관리 제어 버스트를 수신 및 송신하기 위해 이용된다. 일실시예에서, 광학 데이터 버스트 및 광학 제어 버스트는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이 전송 포맷을 갖는다.
도 4(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 네트워크(10)(도 1) 내에서 이용되는 광학 데이터 버스트의 포맷을 도시한다. 이 실시예에서, 각각의 광학 데이터 버스트는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 처음의 보호 대역(guard band)(40), IP 페이로드 데이터 세그먼트(41), IP 헤더 세그먼트(42), 페이로드 동기화 비트(payload sync) 세그먼트(43)(전형적으로는 적은 개수의 비트) 및 종료 보호 대역(end guard band)(44)을 구비한다. 몇몇 실시예에서, IP 페이로드 데이터 세그먼트(41)는 통계적으로 다중화된(statistically-multiplexed) IP 데이터 패킷 또는 버스트를 형성하기 위해 이용되는 이더넷 프레임(Ethernet frames)을 포함한다. 도 4(a)는 페이로드가 연속적인 것으로 도시하였으나, 모듈(17)은 페이로드를 TDM 포맷으로 송신한다. 또한, 몇몇 실시예에서 데이터 버스트는 다수의 TDM 채널에 걸쳐 세그먼트화될 수 있다. 이 실시예에서, 광학 데이터 버스트 및 광학 제어 버스트가 PBS 네트워크(10) 내에서만 국부적인 중요도를 갖고, 광학 WAN에서는 그 중요도를 잃을 수 있다는 것을 유의해야 한다.
도 4(b)는 본 발명의 일실시예에 따라 광자 버스트 스위칭 네트워크(10)(도 1)에서 이용되는 광학 제어 버스트의 포맷을 도시한다. 이러한 실시예에서, 각각의 광학 제어 버스트는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 시작 보호 대역(46), IP 라벨 데이터 세그먼트(47), 라벨 동기화 세그먼트(48)(전형적으로 적은 개수의 비트) 및 종료 보호 대역(49)을 갖는다. 이러한 실시예에서, 라벨 데이터 세그먼트(45)는 IP 패킷의 모든 필요한 라우팅 및 타이밍 정보를 포함하여 광학 버스트를 형성한다. 도 4(b)는 페이로드를 연속적인 것으로 도시하였으나, 이 실시예에서 모듈(17)은 라벨을 TDM 포맷으로 송신한다.
몇몇 실시예에서, 광학 네트워크 관리 제어 라벨(도시하지 않음)은 또한 PBS 네트워크(10)(도 1) 내에서 이용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 광학 네트워크 관리 제어 버스트는 시작 보호 대역(46)과 유사한 시작 보호 대역과, 데이터 세그먼트(47)와 유사한 네트워크 관리 데이터 세그먼트와, 라벨 동기화 세그먼트(48)와 유사한 네트워크 관리 동기화 세그먼트(전형적으로 적은 개수의 비트)와, 종료 보호 대역(44)과 유사한 종료 보호 대역을 포함한다. 이러한 실시예에서, 네트워크 관리 데이터 세그먼트 네트워크를 거친 전송을 조정하기 위해 요구되는 네트워크 관리 정보를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 광학 네트워크 관리 제어 버스트는 TDM 포맷으로 송신된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 모듈(17)(도 3)의 작동 흐름을 도시한다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 모듈(17)은 다음과 같이 작동한다.
모듈(17)은 TDM 라벨을 갖는 광학 신호 및 데이터 신호를 수신한다. 이러한 실시예에서, 모듈(17)은 1개 또는 2개의 광학 디멀티플렉서에서 광학 제어 신호(예를 들면, 광학 제어 버스트) 및 광학 데이터 신호(즉, 이 예에서는 광학 데이터 버스트)를 수신한다. 예를 들면, 광학 제어 신호는 광학 디멀티플렉서(30A)에 의해 수신된 광학 신호의 제 1 파장에 대해 변조될 수 있고, 광학 데이터 신호는 광학 디멀티플렉서(30A)에 의해 수신된 광학 신호의 제 2 파장에 대해 변조될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광학 제어 신호는 제 1 광학 디멀티플렉서에 의해 수신될 수 있고, 광학 데이터 신호는 제 2 광학 디멀티플렉서에 의해 수신될 수 있다. 또한, 몇몇 경우에, 오로지 광학 제어 신호(예를 들면, 네트워크 관리 제어 버스트)만이 수신된다. 블록(51)은 이러한 동작을 나타낸다.
모듈(17)은 광학 제어 신호를 전기 신호로 변환한다. 이러한 실시예에서, 광학 제어 신호는 광학 제어 버스트 신호로서, 광학 디멀티플렉서에 의해 수신된 광학 데이터 신호로부터 분리되고, 광학-전기 신호 컨버터(36)에 전달된다. 다른 실시예에서, 광학 제어 신호는 네트워크 관리 제어 버스트(도 4(b)와 관련하여 앞서 설명됨)일 수 있다. 광학-전기 신호 컨버터(36)는 광학 제어 신호를 전기 신호로 변환한다. 예를 들면, 일실시예에서 TDM 제어 신호의 각각의 부분은 전기 신호로 변환된다. 제어 유닛(37)에 의해 수신된 전기 제어 신호는 처리되어 새로운 제어 신호를 형성한다. 이 실시예에서, 제어 유닛(37)은 제어 신호 내에 포함된 정보를 저장하고 처리한다. 블록(53)은 이러한 동작을 나타낸다.
다음에 모듈(17)은 제어 신호 내에 포함된 라우팅 정보에 기초하여 광학 데이터 신호(즉, 이 예에서는 광학 데이터 버스트)를 광학 멀티플렉서(341-34A) 중의 하나로 라우팅한다. 이러한 실시예에서, 제어 유닛(37)은 제어 버스트를 처리하여 라우팅 및 타이밍 정보를 추출하고, 적절한 PBS 구성 신호를 B개의 광자 버스트 스위치(321-32B)의 세트로 전달하여 각각의 광자 버스트 스위치를 재구성함으로써 대응하는 광학 데이터 버스트를 스위칭한다. 블록(55)은 이러한 동작은 나타낸다.
다음에 모듈(17)은 처리된 전기 제어 신호를 새로운 광학 제어 버스트로 변환한다. 이 실시예에서, 제어 유닛(37)은 TDM 채널 정렬(alignment)을 제공하여 원하는 파장 및 TDM 타임 슬롯 패턴으로 재변환 또는 새로운 광학 제어 버스트를 생성한다. 새로운 제어 버스트는 블록(51)에서 수신된 제어 버스트의 파장 및/또는 타임 슬롯과는 상이한 파장 및/또는 타임 슬롯으로 변조될 수 있다. 블록(57)은 이러한 동작은 나타낸다.
다음에 모듈(17)은 광학 제어 버스트를 루트 내의 다음 스위칭 노드로 전달한다. 이 실시예에서, 전기-광학 신호 생성기(38)는 새로운 광학 제어 버스트를 광학 멀티플렉서(341-34A)의 적절한 광학 멀티플렉서로 전달하여 이러한 루트를 획득한다. 블록(59)은 이러한 동작은 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 네트워크를 위한 GMPLS 기반의 아키텍처를 도시한다. GMPLS의 프로토콜의 집합으로부터 시작하면, GMPLS 프로토콜의 다양한 트래픽 공학 작업(traffic engineering tasks)을 계속 포함하면서, 각각의 GMPLS 프로토콜은 PBS 동작 및 광학 인터페이스를 지원하도록 변형 및 확장될 수 있다. 집적된 PBS 계층 아키텍처는 PBS MAC 계층(61) 상부의 PBS 데이터 서비스 계층(60)을 포함하고, PBS MAC 계층(61)은 PBS 광자 계층(62) 상부에 존재한다. GMPLS 집합(도 6의 블록(63)으로 표시됨)이 공급 소자(provisioning component)(64), 시그널링 소자(65), 라우팅 소자(66), 라벨 관리 소자(67), 링크 관리 소자(68), 및 보호 및 복원 소자(69)를 포함한다는 것은 잘 알려져 있다. 몇몇 실시예에서, 이러한 소자는 변형되거나 PBS 계층(60-62)을 지원하는 추가된 확장부를 가진다. 또한, 이 실시예에서, GMPLS 집합(63)은 또한 작동, 운영, 관리 및 공급(operation, administration, management and provisioning)(OAM&P) 소자(70)를 포함하도록 확장된다.
예를 들면, 시그널링 소자(65)는 예를 들면, 버스트 개시 시각, 버스트 타입, 버스트 길이 및 버스트 우선 순위 등과 같은 PBS 네트워크에 특정된 확장을 포함할 수 있다. 링크 관리 소자(68)는 잘 알려진 링크 관리 프로토콜(LMP)(현재 오로지 SONET/SDH 네트워크만을 지원함)에 기초하여, PBS 네트워크를 지원하기 위한 확장과 함께 구현될 수 있다. 예를 들면, 보호 및 복원 소자(69)는 PBS 네트워크를 커버하도록 변형될 수 있다.
또한, 예를 들면, 라벨 관리 소자(67)는 PBS 제어 채널 라벨 공간을 지원하도록 변형될 수 있다. 일실시예에서, 라벨 동작은 제어 채널 신호가 O-E 변환된 이후에 실행된다. PBS 네트워크의 진입 노드는 라벨 에지 라우터(label edge router : LER)로서 작용하고, 스위칭 노드는 라벨 스위치 라우터(label switch router : LSR)로서 작용한다. 진출 노드는 PBS 네트워크의 모든 라벨을 실질적으로 연속하여 제공하는 진출 LER로서 작용한다. 이러한 소자는 (전체 컨텍스트를 복원하는 것 대신에 사전 형성된 라벨 룩업(pre-established label look-up)을 실행함으로써) 제어 채널 컨텍스트 검색(control channel context retrieval)의 속도를 증가시킬 수 있어서 유리하다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전형적인 PBS 네트워크(700) 내의 노드들 간의 PBS 광학 버스트 흐름을 도시한 것이다. 시스템(700)은 진입 노드(710), 스위칭 노드(712), 진출 노드(714) 및 기타 노드(광학 버스트 흐름의 기술을 불명확하게 하지 않기 위해 도시되지 않은 진출, 스위칭 및 진입)를 포함한다. 이 예에서는, 예시된 진입, 스위칭 및 진출 노드(710, 712, 714)의 구성요소는 기계 판독 가능한 인스트럭션을 사용하여 기계(예를 들어, 프로세서)로 하여금 노드가 PBS 네트워크 내의 다른 노드에 대해 정보를 송수신할 수 있게 하는 동작을 수행하도록 구현된다. 이 예에서, 광학 버스트 흐름을 위한 광 경로는 진입 노드(710)로부터 스위칭 노드(712), 그 다음에 진출 노드(714)까지이다.
진입 노드(710)는 데이터 버스트 어셈블러(721), 데이터 버스트 스케줄러(722), 오프셋 시간 관리자(724), 제어 버스트 빌더(builder)(726) 및 버스트 프레이머(burst framer)(728)를 구비하는 진입 PBS MAC 층 구성요소(720)이다. 일실시예에서, 데이터 버스트 어셈블러(721)는 PBS 네트워크(10)(도 1 참조)를 통해 광학적으로 전송되는 데이터 버스트를 수집한다. 일실시예에서는, 데이터 버스트의 사이즈가 QoS(quality-of-service), 이용가능한 광학 채널의 수, 진입 노드에서의 전자 버퍼링의 사이즈, 특정 버스트 어셈블리 알고리즘 등과 같은 많은 상이한 네트워크 파라미터에 기초하여 결정된다.
이 실시예에서 데이터 버스트스케줄러(722)는 PBS 네트워크(10)(도 1 참조)를 통한 데이터 버스트 전송을 스케줄링한다. 이 실시예에서, 진입 PBS MAC 층 구성요소(710)는 형성할 데이터 버스트와 관련된 제어 버스트에 삽입하기 위한 대역폭 요청을 생성한다. 일실시예에서, 데이터 버스트 스케줄러(722)는 또한 PBS 네트워크(10) 내의 여러 노드가 관련 데이터 버스트가 도착하기 전에 제어 버스트를 처리할 수 있도록 오프셋 시간(후술하는 오프셋 관리자(724)로부터의)을 포함하는 스케줄을 생성한다.
일실시예에서, 오프셋 시간 관리자(724)는, 예를 들어 선택된 광 경로를 따르는 호프(hop)의 수, 각 스위칭 노드에서의 처리 지연, 특정 광경로에서의 트래픽 부하 및 서비스 요구의 종류와 같은 다양한 네트워크 파라미터에 기초하여 오프셋 시간을 결정한다.
그 다음에, 제어 버스트 빌더(726)는, 이 실시예에서 요구된 대역폭, 버스트 스케줄링 시간, 대역내 또는 대역 외부 신호 전송, 버스트 수신지 어드레스, 데이터 버스트 길이, 데이터 버스트 채널 파장, 오프셋 시간, 우선 순위 등과 같은 정보를 이용하여 제어 버스트를 구축한다.
버스트 프레이머(728)는 (일부 실시예에서 도 7 내지 10과 관련하여 후술하는 프레이밍 포맷을 이용하여) 제어 및 데이터 버스트를 프레이밍한다. 그 다음에, 버스트 프레이머(728)는 화살표 750으로 표시되어 있는 바와 같이 물리적 광학 인터페이스(도시되어 있지 않음)를 통해 PBS 네트워크(10) 상에서 제어 버스트를 전송한다. 이 실시예에서, 제어 버스트는 도 7의 광학 제어 버스트(756) 및 PBS DM 채널(757)로 표시된 바와 같이, 대역 외부(OOB)로 스위칭 노드(712)로 전송된다. 그 다음에, 버스트 프레이머(728)는 버스트 스케줄러(722)에 의해 생성된 스케줄에 따라서 도 7의 광학 버스트(758) 및 PBS TDM 채널(759)로 표시된 바와 같이 물리적 광학 인터페이스를 통해 PBS 네트워크 상에서 데이터 버스트를 스위칭 노드(712)로 전송한다. 광학 버스트(756)(제어 버스트) 및 758(데이터 버스트) 사이의 시간 지연은 도 7에서 OFFSET1로 표시되어 있다.
스위칭 노드(712)는 제어 버스트 처리 구성요소(732), 버스트 프레이머/디프레이머(734) 및 하드웨어 PBS 스위치(도시되어 있지 않음)를 갖는 PBS 스위치 제어기(730)를 포함한다.
이 예에서, 광학 제어 버스트(756)는 물리적 광학 인터페이스(도시되어 있지 않음) 및 광학 스위치(도시되어 있지 않음)를 통해 수신되어 전기 신호로 변환된다(즉, O-E 변환). 제어 버스트 프레이머/디프레이머(734)는 제어 버스트 정보를 디프레이밍하여 제어 정보를 제어 버스트 처리 구성요소(732)에 제공한다. 제어 버스트 처리 구성요소(732)는 정보를 처리하여, 대응하는 데이터 버스트의 수신지, 대역폭 예약, 다음 제어 호프, 제어 라벨 스와핑 등을 판정한다.
PBS 스위치 제어기 구성요소(730)는 이 정보 중 일부를 사용하여 적절한 시간에 광학 데이터를 적절한 채널의 다음 노드(즉, 이 예에서는 진출 노드(714))로 스위칭하도록 광학 스위치를 제어 및 구성한다. 일부 실시예에서는, 예약된 대역폭이 이용가능하지 않으면, PBS 스위치 제어기 구성요소(730)가 적절한 조치를 취할 수 있다. 예를 들면, 일실시예에서, PBS 스위치 제어기(730)는 (a) 이용가능하지 않은 광학 채널(예를 들면, 편향 라우팅)을 회피하기 위한 다른 광 경로를 결정하거나, (b) 파이버 지연 라인과 같은 PBS 스위치 구조 내에 통합된 버퍼링 요소를 이용하여 데이터 버스트를 지연시키거나, (c) 다른 광학 채널(예를 들면 조정가능한 파장 변환기)을 사용하거나, (d) 단지 동시 데이터 버스트만 드롭시킬 수 있다. PBS 스위치 제어기 구성요소(730)의 일부 실시예는 또한 드롭된 버스트를 재전송하기 위해 부의 확인 메시지를 진입 노드(710)로 송신할 수도 있다.
그러나, 만약 대역폭을 찾을 수 없고 데이터 버스트를 예약하지 않았다면, PBS 스위치 제어기 구성요소(730)는 하드웨어 PBS 스위치(도시되어 있지 않음)의 적절한 제어를 제공한다. 또한, PBS 스위치 제어기 구성요소(730)는 제어 버스트 처리 구성요소(732) 및 이용가능한 PBS 네트워크 자원으로부터 업데이트된 예약된 대역폭에 기초하여 새로운 제어 버스트를 생성한다. 그 다음에, 제어 버스트 프레이머/디프레이머(734)는 재구성된(re-built) 제어 버스트를 프레이밍하고, 이 제어 버스트는 도 7의 PBS TDM 채널(764) 및 광학 제어 버스트(766)로 표시된 바와 같이, 물리적 광학 인터페이스(도시되어 있지 않음) 및 광학 스위치(도시되어 있지 않음)를 통해 진출 노드(714)로 광학적으로 전송된다.
이어서, 수신된/처리된 제어 버스트에 대응하는 광학 데이터 버스트가 스위칭 노드(712)에 의해 수신되면, 하드웨어 PBS 스위치는 광학 데이터 버스트를 진출 노드(714)로 스위칭하도록 구성된다. 다른 상황에서는, 스위칭 노드(712)는 광학 데이터 버스트를 다른 노드(예를 들면, 도 7에는 도시되어 있지 않은 다른 스위칭 노드)로 스위칭할 수 있다. 그 다음에 진입 노드(710)로부터의 광학 데이터 버스트는 PBS TDM 채널(767) 및 광학 데이터 버스트(758A)로 표시된 바와 같이, 진출 노드(714)로 스위칭된다. 이 실시예에서는, 광학 데이터 버스트(758A)가 단순히 하드웨어 PBS 스위치(도시되어 있지 않음)에 의해 리라우팅된 광학 데이터 버스트(758)이지만, 다른 TDM 채널에서 전송될 수도 있다. 광학 제어 버스트(766) 및 광학 데이터 버스트(758A) 사이의 시간 지연은 도 7에서 OFFSET2로 표시되어 있으며, 이것은 예를 들어 스위칭 노드(712) 내에서의 처리 지연 및 다른 타이밍 에러로 인해 OFFSET1보다 더 작다.
진출 노드(714)는 데이터 디멀티플렉서(742), 데이터 버스트 리어셈블러(744), 제어 버스트 처리 구성요소(746) 및 데이터 버스트 디프레이머(748)를 포함하는 PBS MAC 구성요소(740)를 포함한다.
진출 노드(714)는 도 7의 화살표(770)로 표시된 바와 같이 광학 제어 버스트를 수신한다. 버스트 디프레이머(748)는 물리적 O-E 인터페이스(도시되어 있지 않음)를 통해 제어 버스트를 수신하여 디프레이밍한다. 이 실시예에서는, 제어 버스트 처리 구성요소(746)는 디프레이밍된 제어 버스트를 처리하여 적절한 제어/어드레스 정보를 추출한다.
제어 버스트가 수신된 후에, 진출 노드(714)는 도 7의 화살표(772)로 표시된 바와 같이, 수신된 제어 버스트에 대응하는 데이터 버스트를 수신한다. 이 예에서, 진출 노드(714)는 제어 버스트의 종단에 대해 OFFSET2의 지연 후에 광학 데이터 버스트를 수신한다. 수신된 제어 버스트에 대해 전술한 것과 유사한 방식으로, 버스트 디프레이머(748)는 데이터 버스트를 수신하여 디프레이밍한다. 그 다음에, 데이터 버스트는 디프레임된 데이터 버스트를 처리하여 데이터를 추출한다(그리고 데이터 버스트가 분해된 데이터 버스트인 경우에는 데이터를 다시 모은다). 그 다음에, 데이터 디멀티플렉서(742)는 적절한 수신지(PBS 네트워크 외의 다른 네트워크일 수 있다)로 전송하기 위해 추출한 데이터를 적절히 디멀티플렉싱한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 PBS 광학 버스트를 위한 제너릭 PBS 프레이밍 포맷(800)을 도시한 것이다. 제너릭 PBS 프레임(800)은 PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 및 PBS 버스트 페이로드(804)(이것은 제어 버스트 또는 데이터 버스트일 수 있다)를 포함한다. 도 8은 또한 PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 및 PBS 버스트 페이로드(804)의 확대도를 포함한다.
PBS 제너릭 버스트 헤더(802)는 모든 유형의 PBS 버스트에 대해 공통이고, VN(version number) 필드(810), PT(payload type) 필드(812), CP(control priority) 필드(814), IB(in-band signaling) 필드(816), LP(lael present) 필드(818), HEC(header error correction) 존재(HP) 필드(819), 버스트 길이 필드(822), 버스트 ID 필드(824)를 포함한다. 일부 실시예에서는, PBS 제너릭 버스트 헤더는 또한 예약 필드(820) 및 HEC 필드(826)를 포함한다. 이하에서는 32 비트 워드를 갖는 포맷을 프레이밍하기 위한 특정 필드 사이즈 및 정의를 설명하지만, 다른 실시예에서는 사이즈, 순서 및 정의가 다를 수도 있다.
이 실시예에서, PBS 제너릭 버스트 헤더(802)는 4 워드 헤더이다. 제 1 헤더 워드는 VN 필드(810), PT 필드(812), CP 필드(814), IB 필드(816) 및 LP 필드(818)를 포함한다. 이 실시예에서 VN 필드(810)는 PBS 버스트를 프레이밍하는데 사용되는 PBS 프레이밍 포맷의 버전 번호를 정의하는 4 비트 필드(예를 들면, 비트 0-3)이다. 이 실시예에서는, VN 필드(810)가 제 1 워드의 최초 4 비트로서 정의되지만, 다른 실시예에서는 제 1 워드 내의 최초 4 비트일 필요가 없거나 4 비트로 한정될 필요가 없다.
PT 필드(812)는 페이로드 유형을 정의하는 4 비트 필드(비트 4-7)이다. 예를 들면, 이진수 "0000"은 PBS 버스트가 데이터 버스트임을 나타낼 수 있고, 이진수 "0001"은 PB 버스트가 제어 버스트임을 나타내고, 이진수 "0010"은 PBS 버스트가 관리 버스트임을 나타낼 수 있다. 이 실시예에서, PT 필드(812)는 제 1 워드의 두번째 4 비트로서 정의되지만, 다른 실시예에서는 제 1 워드의 두 번째 4 비트일 필요가 없거나 4 비트로 제한될 필요가 없다.
CP 필드(814)는 버스트의 우선 순위를 정의하는 2 비트 필드(비트 8-9)이다. 예를 들면, 이진수 "00"은 일반적인 우선 순위를 나타내지만, 이진수 "01"은 높은 우선 순위를 나타낼 수 있다. 이 실시예에서, CP 필드(812)는 제 1 워드의 비트 8 및 9로 정의되지만, 다른 실시예에서는, 제 1 워드의 비트 8 및 9일 필요가 없거나 2 비트로 제한될 필요가 없다.
IB 필드(816)는 PBS 제어 버스트가 대역내 또는 OOB로 신호 전송되는 지를 나타내는 1 비트 필드(비트 10)이다. 예를 들어, 이진수 "0"는 OOB 신호 전송을 나타내고, 이진수 "1"은 대역내 신호 전송을 나타낼 수 있다. 이 실시예에서, IB 필드(816)는 제 1 워드의 비트 10으로 정의되지만, 다른 실시예에서는, 제 1 워드의 비트 10일 필요가 없거나 1 비트로 한정될 필요가 없다.
LP 필드(818)는 이 헤더를 운반하는 광경로에 대해 라벨이 설정되어 있는 지를 나타내는데 사용되는 1 비트 필드(비트 11)이다. 이 실시예에서는, LP 필드(818)는 제 1 워드의 비트 11로서 정의되지만, 다른 실시예에서는 제 1 워드의 비트 11일 필요가 없거나 1 비트로 한정될 필요가 없다.
HP 필드(819)는 헤더 에러 보정이 이 제어 버스트에 사용되는 지를 나타내는데 사용된 1 비트(비트 12)이다. 이 실시예에서, HP 필드(819)는 제 1 워드의 비트 12로서 정의되지만, 다른 실시예에서는 제 1 워드의 비트 12일 필요가 없거나 1 비트로 제한될 필요가 없다. 사용되지 않은 비트(비트 13 내지 31)는 현재 사용되지 않고 장래에 사용하기로 예약된 필드(820)를 형성한다.
PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 내의 제 2 워드는, 이 실시예에서는 PBS 버스트 길이 필드(822)를 포함하는데, 이것은 PBS 버스트 페이로드(804)의 바이트 수와 동일한 이진 값을 저장하는데 사용된다. 이 실시예에서, PBS 버스트 길이 필드는 32 비트이다. 다른 실시예에서는, PBS 버스트 길이 필드(822)가 제 2 워드 내에 있을 필요가 없고 32 비트로 한정되지 않는다.
이 실시예에서, PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 내의 제 3 워드는 PBS 버스트 ID 필드(824)를 포함하는데, 이것은 이 버스트를 위한 식별 번호를 저장하는데 사용된다. 이 실시예에서, PBS 버스트 ID 필드(824)는 진입 노드(예를 들어 도 7의 진입 노드(710))에 의해 생성된 32 비트이다. 다른 실시예에서는, PBS 버스트 ID 필드(824)가 제 3 워드 내에 있을 필요가 없고 32 비트로 한정되지도 않는다.
이 실시예에서, PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 내의 제 4 워드는 제너릭 버스트 헤더 HEC 필더(826)를 포함하는데, 이것은 에러 보정 워드를 저장하는데 사용된다. 이 실시예에서는, 제너릭 버스트 헤더 HEC 필드(826)가 임의의 적절한 기지의 에러 보정 기법을 이용하여 생성된 32 비트이다. 다른 실시예에서는, 제너릭 버스트 헤더 HEC 필더(826)가 제 4 워드 내에 있을 필요가 없고 32 비트로 한정되지도 않는다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제너릭 버스트 헤더 HEC 필드(826)는, 에러 보정이 사용되지 않으면 필드가 모두 0으로 채워질 수도 있다는 점에서 선택적이다. 다른 실시예에서는, 제너릭 버스트 헤더 HEC 필드(826)가 PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 내에 포함되지 않는다.
PBS 버스트 페이로드(804)는 모든 유형의 PBS 버스트에 대해 공통이며, PBS 특정 페이로드 헤더 필드(832), 페이로드 필드(834) 및 페이로드 프레임 체크 시퀀스(FCS) 필드(836)를 포함한다.
이 실시예에서, PBS 특정 페이로드 헤더(832)는 PBS 버스트 페이로드(804)의 제 1 부분(즉, 하나 이상의 워드)이다. 제어 버스트에 대한 특정 페이로드 헤더 필드(832)는 도 9와 관련하여 아래에 보다 상세히 설명한다. 통상, 특정 페이로드 헤더 필드(832)는 데이터 버스트와 관련된 정보를 위한 하나 이상의 필드를 포함하는데, 그것은 이 버스트 자체이거나 또는 이 버스트와 관련된 다른 버스트에 포함될 수도 있다(즉, 이 버스트가 제어 버스트인 경우).
이 실시예에서, 페이로드 데이터 필드(834)는 PBS 버스트 페이로드(804)의 다음 부분이다. 일부 실시예에서, 제어 버스트는 페이로드 데이터를 포함하지 않고, 따라서 이 필드는 생략되거나 모두 0을 포함할 수 있다. 데이터 버스트에 있어서, 페이로드 데이터 필드(834)는 비교적 크다(예를 들면, 다수의 IP 패킷 또는 이더넷 프레임을 포함한다).
이 실시예에서, 페이로드 FCS 필드(836)는 PBS 버스트 페이로드의 다음 부분 냉 있다. 이 실시예에서는, 페이로드 FCS 필드(836)는 에러 검출 및/또는 보정에 사용된 1 워드 필드(즉, 32 비트)이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 페이로드 FCS 필드(836)는, 에러 검출/보정이 사용되지 않으면, 그 필드는 모두 0으로 채워질 수 있다는 점에서 선택적이다. 다른 실시예에서는, 페이로드 FCS 필드(836)가 PBS 버스트 페이로드(804) 내에 포함되지 않는다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 PBS 광학 제어 버스트를 구성하는 포맷(900)을 도시한다. 명료성을 개선하기 위해, 도 9는 (도 8과 연계하여 전술한) PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 및 PBS 버스트 페이로드(804)의 확대된 도면과 더불어, 제어 버스트의 일부일 때의 PBS 페이로드 헤더 필드(832)(후술됨)의 확대된 도면을 도시한다. 이 예에서, PT 필드는 "01"로 세트되어 상기 버스트가 제어 버스트라는 것을 나타낸다. CP 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 표준 우선순위를 갖는다는 것을 나타낸다. IB 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 OOB 시그널링을 사용중이라는 것을 나타낸다. LP 필드는 "0"으로 세트되어 상기 제어 버스트에 대해서는 라벨이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다.
PBS 제어 버스트의 예에서, PBS 페이로드 헤더 필드(832)는 PBS 제어 길이 필드(902), 확대된 헤더(EH) 필드(906), 어드레스 타입(AT) 필드(908), 페이로드 FCS 존재 필드(PH) 필드(910), 제어 채널 파장 필드(920), 데이터 채널 파장 필드(922), PBS 라벨 필드(924), PBS 데이터 버스트 길이 필드(926), PBS 데이터 버스트 스타트 시간 필드(930), PBS 데이터 버스트 타입 투 라이브(time-to-live;TTL) 필드(932), 데이터 버스트 우선순위 필드(934), PBS 데이터 버스트 목적지 어드레스 필드(938), 및 선택적인 확장 헤더 필드(940)를 포함한다.
이 예에서, PBS 페이로드 헤더(832)의 제 1 워드는 PBS 제어 길이 필드(902)를 포함하는데, 이 필드는 제어 헤더의 길이를 바이트로 저장하는 데 사용된다. 이 예에서, PBS 제어 길이 필드(902)는 제어 버스트 빌더(726)(도 7) 혹은 제어 버스트 프로세서(732)(도 7)에 의해 계산되는 16 비트 필드(비트 0 내지 15)이다. 다른 예에서, PBS 제어 길이 필드(902)는 제 1 워드에서 제 1의 16-비트일 필요가 없거나 16-비트로 국한될 필요는 없다. 예약 필드(904)(비트 16 내지 27)는 이 예에서 PBS 페이로드 헤더(832) 내에 포함된다. 다른 예에서, 이들 비트는 다른 필드용으로 사용될 수도 있다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 1 워드는 또한 EH 필드(906)를 포함하는데, 이는 이 예에서 확대된 헤더가 상기 버스트 내에 존재하는 지의 여부를 나타내는 데에 사용된다. 이 예에서, EH 필드(906)는 1-비트 필드(비트 28)이다. 다른 예에서, EH 필드(906)는 비트 28일 필요가 없거나 제 1 워드에 있을 필요가 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 1 워드는 AT 필드(908)를 포함하는데, 이 필드는 이 실시예에서 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 목적지의 어드레스 타입을 나타내는 데 사용된다. 가령, 어드레스 타입은 IP 어드레스(가령, IPv4, IPv6), 네트워크 서비스 액세스 포인트(NSAP) 어드레스, 이더넷 어드레스 혹은 다른 타입의 어드레스일 수 있다. 이 예에서, AT 필드(908)는 2-비트 필드(비트 29 내지 30)이다. 다른 예에서, AT 필드(908)는 제 1 워드에서 비트 17 내지 18일 필요가 없거나 2-비트로 국한될 필요가 없다.
이 예에서, PBS 페이로드 헤더(832)의 제 1 워드는 또한 PH 필드(910)를 포함하는데, 이 필드는 페이로드 FCS가 상기 버스트 내에 존재하는 지의 여부를 나타내는 데 사용된다. 이 예에서, PH 필드(910)는 1-비트 필드(비트 31)이다. 다른 예에서, EH 필드(906)는 비트 16일 필요가 없으며, 제 1 워드 내에 존재할 필요가 없다.
이 예에서, PBS 페이로드 헤더(832)의 제 2 워드는 제어 채널 파장 필드(920)를 포함하는데, 이 필드는 제어 버스트가 변조될 예정인 WDM 파장을 나타내는 데 사용된다. 이 예에서, 제어 채널 파장 필드(920)는 16-비트 필드(비트 0 내지 15)이다. 다른 예에서, 제어 채널 파장 필드(920)는 제 2 워드에서 비트 0 내지 15일 필요는 없으며, 16-비트에 국한될 필요는 없다.
이 예에서, PBS 페이로드 헤더(832)의 제 2 워드는 또한 데이터 채널 파장 필드(922)를 포함하는데, 이 필드는 데이터 버스트가 변조될 WDM 파장을 나타내는 데 사용된다. 이 예에서, 데이터 채널 파장 필드(922)는 16-비트 필드(비트 16 내지 31)이다. 다른 예에서, 데이터 채널 파장 필드(922)는 제 2 워드에서 비트 16 내지 31일 필요가 없거나 16-비트에 국한될 필요는 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 3 워드는 PBS 라벨 필드(924)를 포함하는데, 이 필드는 이 예에서 상기 버스트에 의해 사용될 광로용 라벨(존재한다면)을 저장하는 데 사용된다. 이 예에서, 상기 라벨은 라벨 관리 구성요소(67)(도 6)에 의해 생성되는 32-비트이다. 다른 예에서, PBS 라벨 필드(924)는 제 3 워드일 필요가 없거나, 32-비트에 국한될 필요가 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 4 워드는 PBS 데이터 버스트 길이 필드(926)를 포함한다. 이 예에서, PBS 데이터 버스트 길이는 32-비트 워드이다. 다른 예에서, PBS 데이터 버스트 길이 필드(926)는 제 4 워드일 필요가 없으나 32-비트에 국한될 필요가 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 5 워드는 PBS 데이터 버스트 스타트 시간 필드(930)를 포함한다. 이 예에서, PBS 데이터 버스트 스타트 시간은 버스트 스케줄러(722)(도 7)에 의해 생성되는 32-비트 워드이다. 다른 예에서, PBS 데이터 버스트 스타트 시간 필드(930)는 제 5 워드일 필요가 없거나 32-비트에 국한될 필요가 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 6 워드는 PBS 데이터 TTL 필드(932)를 포함한다. 이 예에서, PBS 데이터 TTL 필드(732)는 진입(ingress) PBS MAC 구성요소(720)(도 7)에 의해 생성되는 16-비트(비트 0 내지 15)이다. 가령, 일 예에서, 진입 PBS MAC 구성요소(720)의 버스트 스케줄러(722)(도 7)는 TTL 값을 생성할 수가 있다. 다른 예에서, PBS 데이터 TTL 필드(932)는 제 6 워드에서 비트 0 내지 15일 필요가 없으며, 16-비트에 국한될 필요가 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 6 워드는 또한 데이터 버스트 우선순위 필드(932)를 포함한다. 이 예에서, 데이터 버스트 우선순위 필드(932)는 진입 PBS MAC 구성요소(720)(도 7)에 의해 생성되는 8-비트 필드(비트 16 내지 23)이다. 가령, 일 예에서, 진입 PBS MAC 구성요소(720)의 버스트 스케줄러(722)(도 7)는 데이터 버스트 우선순위 값을 생성할 수 있다. 다른 예에서, 데이터 버스트 우선순위 필드(932)는 제 6 워드에서 비트 16 내지 23일 필요가 없거나 8-비트에 국한될 필요가 없다. 또한, 이 예에서, PBS 페이로드 헤더(832)의 제 6 워드는 다른 필드를 위해 장래에 사용될 수 있는 예약 필드(936)(비트 24 내지 31)를 포함한다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 7 워드는 또한 PBS 데이터 버스트 목적지 어드레스 필드(938)를 포함한다. 이 예에서, PBS 데이터 버스트 목적지 어드레스 필드(938)는 명료성을 위해 단일 32-비트 워드로 도시된 가변 길이 필드이다. 다른 예에서, PBS 데이터 버스트 목적지 어드레스 필드(938)는 32-비트로 국한될 필요는 없다. 어드레스의 실제 길이는 AT 필드(908)에 표시되는 바와 같은 어드레스 타입에 따라 달라질 수 있다.
PBS 페이로드 헤더(832)의 제 8 워드는 확대된 헤더 필드(940)를 포함할 수 있다. 이러한 헤더는 장래에 사용될 수도 있는 다른 헤더 데이터를 유지하는 데 사용될 수 있다. 이러한 헤더가 사용될 때, EH 필드(906)는 세트된다. 이러한 예에서, 페이로드 데이터 필드(834) 및 페이로드 FCS 필드(836)는 위에서 기술되었다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 PBS 광학 데이터 버스트를 구성하는 포맷(1000)을 도시한다. 명료성을 개선하기 위해, 도 10은 (도 8과 연계하여 전술한) PBS 제너릭 버스트 헤더(802) 및 PBS 버스트 페이로드(804)의 확대된 도면과 더불어, 데이터 버스트의 일부일 때의 PBS 페이로드 헤더 필드(832)(후술됨) 및 PBS 페이로드 데이터 필드(834)의 확대된 도면을 도시한다. 이 예에서, PT 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 데이터 버스트라는 것을 나타낸다. CP 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 표준 우선순위를 갖는다는 것을 나타낸다. IB 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 OOB 시그널링을 사용중이라는 것을 나타낸다. LP 필드는 "0"으로 세트되어 상기 데이터 버스트에 대해서는 라벨이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다.
이러한 예의 PBS 데이터 버스트에서, PBS 페이로드 헤더 필드(832)는 예약 필드(1002)(즉, 이 예의 경우 20비트), 세그먼트 ID 필드(1004), 제 2의 예약 필드(1006)(즉, 이 예의 경우 1-비트), 세그먼트된 버스트 표시자(SB) 필드(1008), 연결된 페이로드 표시자(concatenated payload indicator;CPI) 필드(1010) 및 페이로드 FCS 존재 필드(1012)를 포함한다.
이러한 PBS 데이터 버스트의 예에서, PBS 페이로드 헤더(832)는 세그먼트된 데이터 버스트를 재결합하기 위한 ID를 저장하는 데 사용되는 세그먼트 ID 필드(1004)를 포함한다. 이 예에서, 세그먼트 ID 필드(1004)는 제어 버스트 빌더(726)(도 7) 혹은 제어 버스트 프로세서(732)(도 7)에 의해 계산된 8-비트 필드(비트 20 내지 27)이다. 다른 예에서, 세그먼트 ID 필드(1004)는 제 1 워드에서 비트 20 내지 27일 필요가 없거나 8비트로 국한될 필요가 없다.
PBS 페이로드 헤더(832)는 또한 SB 필드(1008), CPI 필드(1010), 및 PH 필드(1012)를 포함한다. 이러한 필드는 제각기 PBS 데이터 버스트가 세그먼트되는지의 여부, 상기 버스트 페이로드가 연결되는지의 여부, 및 페이로드 FCS가 존재하는지의 여부를 나타내는 데 사용된다. 이러한 예에서, 필드(1008, 1010, 및 1012)는 1-비트 필드(각각 비트 29, 30, 31)이다. 다른 예에서, 이러한 필드들은 상이한 비트로 매핑되거나 혹은 PBS 페이로드 헤더(832)의 제 1 워드와는 상이한 워드로 매핑될 수 있다. PBS 제어 버스트에 대한 PBS 페이로드 헤더와는 달리, 데이터 버스트를 위한 PBS 페이로드 헤더의 예는 단지 하나의 32-비트 워드를 갖는다. 그러나, 다른 예의 PBS 데이터 버스트에 대한 PBS 페이로드 헤더는 그 길이가 워드 이상일 수 있다.
PBS 데이터 버스트의 예에서, PBS 페이로드 데이터 필드(834)는 PBS 버스트 페이로드 길이 필드(1020) 및 페이로드 데이터 세그먼트(1022)뿐만 아니라 페이로드 FCS 필드(836)을 포함한다. 이 예에서, PBS 버스트 페이로드 길이 필드(1020)는 그 페이로드의 길이를 바이트로 나타내는 바이너리 값을 포함하는 데 사용된다. 이 예에서, PBS 버스트 페이로드 길이 필드(1020)는 페이로드 데이터 필드(834)의 제 1의 32-비트 워드이다. 다른 예에서, 필드는 상이한 로케이션에 매핑될 수 있거나 상이한 사이즈를 가질 수 있다. 페이로드 FCS 필드(836)는 이전에 기술되었다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 PBS 광학 데이터 버스트에서 다수의 이더넷 프레임을 구성하는 것을 도시한다. 명료성을 개선하기 위해, 도 11은 PBS 제너릭 버스트 헤더 필드(802), (PBS 데이터 버스트에 대한) PBS 페이로드 헤더 필드(832) 및 (도 8 및 도 19과 연계하여 이전에 기술된) 페이로드 데이터 필드(834)의 확대된 도면과 더불어, 이더넷 프레임의 확대된 도면을 도시하고 있다.
이 예에서, PBS 제너릭 버스트 헤더(802)의 필드는 다음과 같이 세트된다. PT 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 데이터 버스트라는 것을 나타낸다. CP 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 표준 우선순위를 갖는다는 것을 나타낸다. IB 필드는 "0"으로 세트되어 상기 버스트가 OOB 시그널링을 사용중이라는 것을 나타낸다. LP 필드는 "0"으로 세트되어 상기 데이터 버스트에 대해서는 라벨이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다.
또한, PBS 페이로드 헤더 필드(832)의 필드는 다음과 같이 세트된다. SB 필드(1008) 및 S-ID 필드(1004)는 "0"으로 세트되어, 상기 버스트가 세그먼트되지 않으며 따라서 세그먼트된 ID를 갖지 않는다는 것을 나타낸다. CPI 필드(1010)는 "1"로 세트되어, 상기 페이로드가 연결될 필요가 있는 다수의 페이로드를 갖는다는 것을 나타낸다. PH 필드(1012)는 "0"으로 세트되어, 페이로드 데이터 필드(834)가 FCS를 갖지 않는다는 것을 나타낸다. 아래에 기술되는 바와 같이, 페이로드 데이터 필드(834)는 페이로드 데이터 필드의 서브섹션을 위한 FCS를 포함할 수도 있다.
이 예에서, 페이로드 데이터 필드(834)는 3개의 이더넷 프레임(1001-1003)을 캡슐화했다. 페이로드 데이터 필드(834)에서, 이더넷 프레임(1001-1003)은 제각기 PBS 버스트 페이로드 길이 필드(10201-10203)에 후행한다. 도 10과 연계하여 전술한 바와 같이, PBS 버스트 페이로드 길이 필드는 페이로드 버스트의 길이를 바이트로 나타낸다. 이 예에서, PBS 버스트 페이로드 길이 필드(10201)는 이더넷 프레임(1001)의 길이를 나타낸다.
널리 알려진 바와 같이, 이더넷 프레임(즉, 이더넷 MAC 프레임)은 7-바이트 프리앰블 필드(1110), 1-바이트의 프레임 디리미터 스타트 필드(1112), 6-바이트의 목적지 어드레스 필드(1114), 6-바이트의 소스 어드레스 필드(1116), 2-바이트의 길이/타입 필드(1118), (길이/타입 필드(1118) 내의 값에 의해 정의되는 사이즈를 갖는) MAC 클라이언트 데이터 필드(1112) 및 4-바이트의 FCS 필드(1122)를 포함한다. 또한, 이더넷 프레임은 프레임간 갭(IFG)로서 알려진 시간 간격만큼 분리되도록 요구된다.
다른 일예에서, 페이로드 데이터 필드(834)는 각각의 이더넷 프레임(가령, 프레임(1101)에 앞서 (도시안된) IFG 필드를 포함할 수 있다. 다른 일예에서, IFG 필드는 더비 데이터로 채워져, 이더넷 프레임들 간에 요구되는 IFG를 에뮬레이트한다. 가령, 다른 예에서, IFG 필드는 10/100 Mb/s 및 1/10 Gb/s 이더넷 프레임에 대해 12-바이트 길이 필드가 될 수 있다. 다른 예에서, 진출 노드(도 1 참조)는 페이로드 데이터 필드(834)에서 IFG 필드가 불필요하도록, 이더넷 데이터가 추출될 때 IFG를 제공하도록 구성될 수 있다.
광자 버스트 스위칭 네트워크를 구현하는 방법 및 장치의 예가 기술된다. 위의 설명에서 본 발명의 실시예의 이해를 위해 여러 특정 세부사항 기술되었다. 그러나, 당업자라면 본 발명의 실시예가 위의 하나 이상의 특정 세부사항이 없더라도 다른 방법들, 구성요소, 재료 등을 통해 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 다른 예에서, 이러한 설명을 모호하게 하지 않도록 널리 공지된 구조, 재료 혹은 동작들은 상세하게 도시 혹은 기술되지 않는다.
본 명세서에서의 일 예에 대한 참조 부호는 본 예와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구조 혹은 특성이 본 발명의 적어도 하나의 예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 여러 곳에서 나타나는 일 실시예의 문구는 전적으로 모든 동일한 실시예를 언급하는 것이 아니다. 또한, 특정의 특징, 구조 혹은 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적당한 광학 방식으로 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 프로세싱 코어(가령, 컴퓨터의 CPU 혹은 모듈의 프로세서)의 일부 형태 상에서 실행되는 소프트웨어 프로그램으로서 사용되거나 그 프로그램을 지원하는 데 사용될 수 있으며, 그렇지 않을 경우 머신 판독가능한 매체 상에서 구현될 수 있다. 머신 판독가능한 매체는 머신(가령, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태의 정보를 저장하거나 송신하는 임의의 메카니즘을 포함한다. 가령, 머신 판독 가능한 매체는 ROM, RAM, 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체 및 플래시 메모리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 머신 판독가능 매체는 전기, 광학, 음향 혹은 다른 형태의 전파 신호(가령, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등)와 같은 전파 신호를 포함할 수 있다.
전술한 상세한 설명에서, 본 발명의 실시예가 기술되었다. 그러나, 첨부되는 청구범위에서 기술되는 사상 및 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 행해질 것이라는 것은 명백하다. 따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주될 것이다.

Claims (56)

  1. 파장 분할 다중화(WDM) 광자 버스트 교환(PBS) 네트워크에 사용되는 시스템에 있어서,
    PBS 네트워크를 통해서 전송될 PBS 버스트 프레임 내의 정보를 형성하는 버스트 프레이머를 더 포함하되,
    상기 PBS 버스트 프레임은
    상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트인지 나타내는 필드와,
    상기 제어 버스트가 관련 PBS 데이터 버스트와는 다른 파장으로 전송되는지 나타내는 필드와,
    상기 PBS 버스트 프레임이 GMPLS(generalized multi-protocol label switching) 기반 시스템에 사용되는 라벨을 갖고 있는지 나타내는 필드
    를 가진 PBS 버스트 헤더를 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 헤더 에러 보정(HEC) 값을 나타내는 필드 및 상기 HEC 값이 존재하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 우선 순위를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 길이를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 프레임은 페이로드 헤더 필드 및 페이로드 데이터 필드를 가진 PBS 버스트 페이로드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 제어 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 정보의 어드레스 타입을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 버스트 프레임의 라벨을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 개시 시간을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우에 상기 페이로드 데이터 필드가 연결될(concatenated) 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 데이터 버스트가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드의 세그먼트 ID를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 페이로드 데이터 필드가 프레임 체크 시퀀스를 포함하는지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크에 사용되는 시스템.
  15. 파장 분할 다중화(WDM) 광자 버스트 교환(PBS) 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법에 있어서,
    PBS 버스트 프레임 내의 정보를 형성하는 단계와,
    상기 PBS 네트워크로 상기 PBS 버스트 프레임을 광학적으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 PBS 버스트 프레임은
    상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트인지 나타내는 필드와,
    상기 제어 버스트가 관련 PBS 데이터 버스트와는 다른 파장으로 전송되는지 나타내는 필드와,
    상기 PBS 버스트 프레임이 GMPLS 기반 시스템에 사용되는 라벨을 갖고 있는지 나타내는 필드
    를 가진 PBS 버스트 헤더를 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 헤더 에러 보정(HEC) 값을 나타내는 필드 및 상기 HEC 값이 존재하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 우선 순위를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 길이를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 프레임은 페이로드 헤더 필드 및 페이로드 데이터 필드를 가진 PBS 버스트 페이로드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 제어 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 정보의 어드레스 타입을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 버스트 프레임의 라벨을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 개시 시간을 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우에 상기 페이로드 데이터 필드가 연결될 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 데이터 버스트가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드의 세그먼트 ID를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  28. 제 19 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 페이로드 데이터 필드가 프레임 체크 시퀀스를 포함하는지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    파장 분할 다중화 광자 버스트 교환 네트워크의 노드 사이에서 정보를 통신하는 방법.
  29. 머신에 의해 수행될 때, 파장 분할 다중화(WDM) 광자 버스트 교환(PBS) 네트워크에서 사용되는 동작을 수행하는 인스트럭션을 제공하는 머신 판독 가능 매체에 있어서,
    상기 동작은
    PBS 버스트 프레임 내의 정보를 형성하는 단계와,
    상기 PBS 네트워크로 상기 PBS 버스트 프레임을 광학적으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 PBS 버스트 프레임은
    상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트인지 나타내는 필드와,
    상기 제어 버스트가 관련 PBS 데이터 버스트와는 다른 파장으로 전송되는지 나타내는 필드와,
    상기 PBS 버스트 프레임이 GMPLS 기반 시스템에 사용되는 라벨을 갖고 있는지 나타내는 필드
    를 가진 PBS 버스트 헤더를 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 헤더 에러 보정(HEC) 값을 나타내는 필드 및 상기 HEC 값이 존재하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 우선 순위를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 길이를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 프레임은 페이로드 헤더 필드 및 페이로드 데이터 필드를 가진 PBS 버스트 페이로드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 제어 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 정보의 어드레스 타입을 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 버스트 프레임의 라벨을 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 개시 시간을 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  39. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우에 상기 페이로드 데이터 필드가 연결될 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  40. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 페이로드 데이터 필드가 프레임 체크 시퀀스를 포함하는지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  41. 제 33 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 데이터 버스트가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드의 세그먼트 ID를 나타내는 필드를 더 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  43. 제 1 네트워크와,
    상기 제 1 네트워크에 연결된 광자 버스트 교환(PBS) 네트워크를 포함하되,
    상기 PBS 네트워크는 상기 PBS 네트워크를 통해서 전송될 PBS 버스트 프레임 내의 정보를 형성하는 버스트 프레이머를 구비한 노드를 더 포함하고,
    상기 PBS 버스트 프레임은
    상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트인지 나타내는 필드와,
    상기 제어 버스트가 관련된 PBS 데이터 버스트와는 다른 파장으로 전송되는지 나타내는 필드와,
    상기 PBS 버스트 프레임이 GMPLS 기반 시스템에 사용되는 라벨을 갖고 있는지 나타내는 필드
    를 가진 PBS 버스트 헤더를 포함하는
    시스템.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 헤더 에러 보정(HEC) 값을 나타내는 필드 및 상기 HEC 값이 존재하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 우선 순위를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  46. 제 43 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 헤더는 상기 PBS 버스트의 길이를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  47. 제 43 항에 있어서,
    상기 PBS 버스트 프레임은 페이로드 헤더 필드 및 페이로드 데이터 필드를 가진 PBS 버스트 페이로드를 더 포함하는
    시스템.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 제어 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  49. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 정보의 어드레스 타입을 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  50. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 파장을 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  51. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 PBS 버스트 프레임의 라벨을 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  52. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 제어 버스트를 포함하는 경우에 상기 관련된 PBS 데이터 버스트의 개시 시간을 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  53. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우에 상기 페이로드 데이터 필드가 연결될 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  54. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 버스트 프레임이 PBS 데이터 버스트를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  55. 제 47 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 페이로드 데이터 필드가 프레임 체크 시퀀스를 포함하는지 여부를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 페이로드 헤더 필드는 상기 PBS 데이터 버스트가 세그먼트화된 데이터를 포함하는 경우 상기 페이로드 데이터 필드의 세그먼트 ID를 나타내는 필드를 더 포함하는
    시스템.
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