[发明专利]在光脉冲串交换网中数据信道预占

说明书

本发明通常涉及光网络系统，特别是涉及用于在光脉冲串交换网中提供数据信道预占的系统和方法。

在过去的若干年内通过网络特别是互联网的数据业务量正急剧增加，并且随着需要更多带宽的新业务的引入这种趋势还在继续。这种超大容量的互联网业务要求网络具有能为可变长度的数据分组选择路由的大容量路由器。一种选择是使用光网络。但是，目前的光网络只使用单根光纤的一小部分可用带宽。

出现的密集波长分复用(DWDM)技术已经帮助解决了目前光网络遇到的带宽问题。单根DWDM光纤具有每秒运送十(10)兆兆比特的能力。交换系统中已经建议了不同的支持使用光技术代替电子技术的方案，但是，光学部件技术的局限极大地限制了光交换实现管理应用。一种叫做光脉冲串交换网的方案试图最佳使用光和电子交换技术。电子技术提供系统资源的动态控制，为每个用户数据脉冲串分配DWDM光纤的信道。光技术用于在整个光领域交换用户数据信道。

在整个光领域交换用户数据信道的问题在于在不浪费诸如传输和交换容量的网络资源的情况下，难以建立通过光脉冲串交换网的数据信道。光路径中的每条数据信道可以覆盖从十(10)Gbps到四十(40)Gbps，并且在利用传统的信令方案时光路径的游程延迟非常长。因此，在光脉冲串交换网中建立具有一个或多个数据信道带宽的光路径非常耗时并浪费大量的带宽。如果连接时间不足够长，浪费的带宽就不会得到很好地调整。

光脉冲串交换网的另一个问题涉及数据信道调度。光脉冲串交换网中核心路由器交换控制单元的调度器负责调度脉冲串有效负荷以及数据信道组(DCG)和控制信道组(CCG)上的相应的脉冲串首部分组。脉冲串首部分组在交换控制单元中必须得到尽快的处理，因此调度算法必须简单和快速。

现有技术的一种调度算法是最新可用的未调度信道(LAUC)算法，也称作Horizon算法。在LAUC算法中，每条数据信道只记住一个值，将来可用/未调度的时间。但是，由于脉冲串之间的间隙/空隙，LAUC算法导致较高的脉冲串丢失率和因此较低的信道利用率。其他更复杂的调度算法通常导致较低的脉冲串丢失率，但是其实现非常困难因为调度器必须以高速运作(例如，大约每脉冲串100纳秒)。因此，需要一种简单而快速的调度算法以减少光脉冲串交换网中调度器的负担并改进数据信道调度的性能。

本发明提供一种光脉冲串交换网，其显著消除或减少与以前发的用于交换数据信道的光脉冲串交换网有关的缺点和问题。

更特别的是，本发明提供一种用于在光脉冲串交换网中预占数据信道的系统和方法。通过首先从电子入口边沿路由器向预占终止节点发送数据信道预占请求来预占光脉冲串交换网中沿着光路径的数据信道。接着，在预占终止节点处理数据信道预占请求。接着从预占终止节点向电子入口边沿路由器传送数据信道预占确认。最后，一旦包含预占数据信道位的最初脉冲串到达预占终止节点就预占数据信道路径。

本发明提供了一种重要的技术改进，即通过只要可能就提供使用光脉冲串交换网“交叉连接”的机理，而不损失脉冲串交换的有效性和灵活性。

本发明通过避免不必要的跳跃脉冲串调度来提供另一种技术改进。

本发明还通过减少在预占数据信道上传送脉冲串间的间隙/空隙来提供另一种技术改进，其反过来增加数据信道的利用率。

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下面结合附图的描述，其中类似的附图标记表示类似的特征，其中：

图1表示根据本发明的光脉冲串交换网；

图2表示根据本发明的光脉冲串交换网的一个更详细的例子；

图3表示根据本发明的电子边缘路由器的功能方框图；

图4表示在根据本发明的电子边缘路由器的传送信息库的例子；

图5表示根据本发明的光核心路由器的功能方框图；

图6表示在根据本发明的光核心路由器的标记信息库的例子；

图7表示描述根据本发明建立数据信道路径的例子；

图8表示在光核心路由器C4的信道信息库的例子；

图9表示在光核心路由器C1的信道信息库的例子；

图10表示描述预占数据信道的新队列门限的例子。

在附图中说明了本发明的优选实施例，用类似的附图标记表示各个图中类似和相应的部分。