专利名称：在光脉冲串交换网中数据信道预占的制作方法
技术领域：
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。
图1表示光脉冲串交换网100的一个例子。光脉冲串交换网包括多个电子入口边沿路由器105、多个光核心路由器110、多个电子出口边沿路由器115、和多个密集波长分复用(DWDM)光链路120。DWDM光链路120将电子入口边沿路由器105、光核心路由器110、和电子出口边沿路由器115连接在一起。电子入口边沿路由器105和电子出口边沿路由器115执行脉冲串装/拆功能并用作光脉冲串交换网100和传统电子路由器间的承继接口。注意，尽管电子入口边沿路由器和电子出口边沿路由器在图1中是逻辑分的，但物理上两者的功能经常组合在一个物理边沿路由器装置中。
通过光脉冲串交换网传送的基本数据分组脉冲串是具有相同目的地(网络出口地址)和诸如业务质量(QoS)要求的数据分组的集合。脉冲串包括脉冲串首部分组(BHP)和脉冲串有效负荷。脉冲串首部分组的格式可以包括互联网协议(IP)首部(例如，IPv4、IPv6)或如果使用MPLS或与光脉冲串特定交换信息一起使用的多协议标记交换(MPLS)填入首部，交换控制单元将利用该信息为脉冲串选择路由，电子出口边沿路由器115将利用该信息接收脉冲串。
图2表示光脉冲串交换网100的更详细的例子。每条DWDM光链路120可具有许多数据信道205。每条数据信道205运送一个波长λ。为了不丧失一般性，图2中，这里假设所有的数据信道205具有相同的每秒R比特(bps)的传输容量。在电子入口边沿路由器105根据脉冲串组装原理将分组组装成脉冲串。接着通过光脉冲串交换网100脉冲串在层3传送到或在层2(如果使用MPLS型标记交换机理)交换到其电子出口边沿路由器115。脉冲串流可以定义为一组具有相同的电子入口边沿路由器105、跟随相同的路径、和到达相同的预占终止节点(RTN)的脉冲串。RTN可以是电子出口边沿路由器115也可以是光核心路由器110。脉冲串流更严格的定义要求脉冲串具有相同或类似的诸如业务质量(QoS)的属性。
图3表示根据本发明电子边沿路由器300的功能方框图。电子边沿路由器300可以既包括电子入口边沿路由器105又包括电子出口边沿路由器115。电子边沿路由器300包括路由选择处理器305、光纤和信道数据库310、信令处理器315、数据信道路径(DCP)管理模块320、脉冲串流监视模块325、调度器330、路由选择信息库(RIB)335、传送信息库(FIB)340、和输入输出端口355。调度器330包括信道信息库(CIB)350。
路由选择处理器305通过输入输出端口355从相邻的通信装置发送和接收网络信息。相邻的通信装置可以是另一个电子边沿路由器300、光核心路由器110、或其它的通信装置。路由选择处理器305运行路由选择协议(一些是特定于光脉冲串交换的)、与相邻的通信装置交换信息、和更新RIB 335和FIB 340。RIB 335包含所有网络所必须的路由选择信息。RIB信息固定改变并通过路由选择处理器305用当前的网络路由选择信息更新。FIB 340包含用于到达脉冲串的下一段(即，外出的DCG)信息。下一段可以是电子出口边沿路由器115也可以是光核心路由器110。由路由选择处理器305利用RIB 335生成和维护FIB 340。
当利用类似MPLS的标记对换技术时，FIB 340增加另一列，利用FIB 340为每个输出脉冲串分配标记。图4表示了FIB 340的一个例子。注意图4只表示了本发明的相关信息，其它图也是这样的情况。光纤和信道数据库310接收并存储来自路由选择处理器305和信令处理器315的网络信息。此网络信息包含(1)进入和外出光纤和每条光纤内的波长；(2)进入和外出数据信道组、控制信道组、和每组内的信道；(3)将进入和外出数据信道组控制信道组、和每组内的信道映射到物理光纤和波长；和(4)每条进入/外出数据信道205的状态。数据信道205可处于三种可能的状态。这三种状态是未预占状态、正进行预占的状态、和已预占状态。当数据信道205处于未预占的状态时，以正常方式在数据信道205上调度脉冲串流。当数据信道205处于正进行预占的状态时，正预占数据信道205，但未占据。这意味仍以正常方式使用数据信道205(即，作为未预占数据信道)。因此，没有浪费数据信道带宽205。“0”放在CIB 350的状态字段下表示正进行预占的状态。当数据信道205处于已预占的状态时，这意味数据信道205以被占据和不能以正常方式在以预占数据信道205上调度脉冲串了。
信令处理器315也通过输入输出端口355从相邻的通信装置发送和接收网络信息。脉冲串流监视模块325监视流到光核心路由器110和电子出口边沿路由器115的脉冲串流并在脉冲串流的平均比特率超过或低于给定门限时通知信令处理器315。这里门限定义为不超过数据信道比特率的比特率。如果脉冲串流的比特率超过给定门限。则可以预占数据信道205。如果脉冲串流的比特率低于给定门限，则预占一部分数据信道205并没被使用，因此可以结束已预占数据信道205的预占。
DCP管理模块320向信令处理器315传送和从信令处理器315接收信息。DCP管理模块320的目的是跟踪已经预占或正在预占的所有数据信道205路径。调度器330也向信令处理器315传送和从信令处理器315接收信息。调度器330的目的是调度分别在数据信道组和控制信道组上传输脉冲串和其相关的脉冲串首部分组。调度器330可用于一对数据信道组和控制信道组或一组数据/控制信道组对。为了不丧失一般性，图3表示每对数据/控制信道组一个调度器330。
调度器330的信道信息库350包含光纤和信道数据库310的一子组。该子组可包括所有的进入数据信道组外出数据信道组和控制信道组、和到(物理)光纤和波长的映射。外出数据信道205分成两个子组两个子组包括(1)未预占和正在预占的数据信道和(2)已预占的数据信道。处于正在预占状态的数据信道205与处于未预占状态的数据信道完全一样地工作。利用正在预占的外出数据信道与未预占的外出数据信道相同。另外，信道信息库350维护已预占进入和外出数据信道205的表。
图5表示根据本发明的光核心路由器110的功能方框图。光核心路由器110包括路由选择处理器505、光纤和信道数据库510、信令处理器515、数据信道路径(DCP)管理模块520、路由选择信息库(RIB)525、交换控制单元(SCU)530和输入输出端口555。SCU包括传送信息库(FIB)540、标记信息库(LIB)545、和调度器535。调度器530包含信道信息库(CIB)550。
路由选择处理器505通过输入输出端口555从相邻的通信装置发送和接收网络信息。相邻的通信装置可以是另一个电子边沿路由器300、光核心路由器110、或其它的通信装置。路由选择处理器505运行路由选择协议(一些是特定于光脉冲串交换的)、与相邻的通信装置交换信息、和更新RIB 525、FIB 540和LIB545。RIB 525包含所有网络所必须的路由选择信息。路由选择信息库不断地改变并通过路由选择处理器505用当前的网络路由选择信息更新。FIB 540包含用于到达脉冲串的下一段(即，外出的DCG)信息。下一段可以是电子出口边沿路由器115也可以是光核心路由器110。由路由选择处理器505利用RIB 525生成和保持FIB 540。当使用类似MPLS的标记对换技术在层2交换脉冲串时建立LIB545。图6表示的是LIB 545的例子。
光纤和信道数据库510接收并存储来自路由选择处理器505和信令处理器515的网络信息。此网络信息包含(1)进入和外出光纤和每条光纤内的波长；(2)进入和外出数据信道组、控制信道组、和每组内的信道；(3)将进入和外出数据信道组、控制信道组、和每组内的信道映射到物理光纤和波长；和(4)每条进入/外出数据信道205的状态。而且，数据信道205可处于三种可能的状态。这三种状态是未预占状态、正进行预占的状态、和已预占状态。当数据信道205处于未预占的状态时，以正常方式在数据信道205上调度脉冲串流。当数据信道205处于正进行预占的状态时，正预占数据信道205，但未占据。这意味仍以正常方式使用数据信道205(即，作为未预占数据信道)。因此，没有浪数据信道带宽205。“0”放在CIB 350的状态字段下表示正进行预占的状态。当数据信道205处于已预占的状态时，这意味数据信道205以被占据和不能以正常方式在以预占数据信道205上调度脉冲串了。
信令处理器515也通过输入输出端口555从相邻的通信装置发送和接收网络信息。DCP管理模块520向信令处理器515传送和从信令处理器515接收信息。DCP管理模块520的目的是跟踪已经预占或正在预占的所有数据信道路径。调度器535也向信令处理器515传送和从信令处理器515接收信息。调度器535的目的是调度分别在数据信道组和控制信道组上传输脉冲串和其相关的脉冲串首部分组。在光核心路由器110的调度器535调度脉冲串从进入的数据信道组交换到外出的数据信道组和相关的脉冲串首部分组在外出控制信道组上的传输。调度器535可用于一对数据信道组和控制信道组或一组数据/控制信道组对。为了不丧失一般性，图5表示每对数据/控制信道组一个调度器535。
调度器535的信道信息库包含一子组的光纤和信道数据库510。该子组可包括所有的进入数据信道组、外出数据信道组和控制信道组、和到(物理)光纤和波长的映射。外出数据信道分成两个子组。两个子组包括(1)未预占和正在预占的数据信道和(2)已预占的数据信道。处于正在预占状态的数据信道205与处于未预占状态的数据信道完全一样地工作。利用正在预占的外出数据信道与未预占的外出数据信道相同。另外，信道信息库550保持已预占进入和外出数据信道205的表(参见图9)。
回到图2，脉冲串只能以数据信道205的比特率传送，尽管DWDM光链路120的总传输能力远远大于单个数据信道205。如果从电子入口边沿路由器105到电子出口边沿路由器115脉冲串流的平均比特率被识别为大于数据信道速率，则在电子入口边沿路由器105到电子出口边沿路由器115之间的路径上可以或者经默认路由或者经明显路由预占至少一个数据信道205。因此，可以大大消除沿着从电子入口边沿路由器105的路径的预占数据信道205上的间隙/空隙。另外，在不需要对预占数据信道205进行调度时，除去更新数据信道205的未调度(或将来可用)时间，减少相应调度器的负荷。预占数据信道205路径不能容纳的业务流可以和以前一样传送到电子出口边沿路由器115。此方法并不局限于电子入口边沿路由器105和电子出口边沿路由器115对。它可以扩展到任何一对电子入口边沿路由器105和光脉冲串交换网100中的光核心路由器110。
在图2中，假设脉冲串流监视模块325检测平均比特率为X的脉冲串流的平均比特率为R+Δ，其中Δ≥0，该脉冲串流从电子入口边沿路由器E1流到RTN，即光核心路由器C4。接着电子入口边沿路由器E1可以决定为该脉冲串流预占沿路径的数据信道205，结果大部分业务量(=R/(R+Δ))将经预占的数据信道205传送。如果Δ足够大或者脉冲串流的波动很小的话，期望可以显著减少甚至大大消除预占数据信道205上的间隙/空隙。为了预占数据信道205路径，信令处理器315首先向路由选择处理器305咨询从电子入口边沿路由器E1到光核心路由器C4的路由。假设路由选择处理器305给出的路由是E1-C1-C2-C3-C4，其可以是该脉冲串流使用的现有路由或新的路由。
为了预占沿路径的数据信道205，在电子入口边沿路由器E1的信令处理器315首先找到从光纤和信道数据库310连接到光核心路由器C1的未预占外出数据信道205即λi。接着信令处理器315向光核心路由器C2送出数据信道预占请求(DCR-请求)消息705，表示将为图7所示的脉冲串流预占外出数据信道λi。由信令处理器315将光纤和信道数据库310以及CIB 350中的λi的状态从未预占改到正在预占。DCR请求消息705包含路径信息和外出数据信道标识符，例如此种情况下的(E1、C1、C2、C3、C4、λi)。DCR请求消息705运送的信息将存在DCP管理模块320中。
在光路由器C1的信令处理器515从电子边沿路由器E1发送的DCR请求消息705确定下一段是光核心路由器C2。信令处理器515向脉冲串流分配未预占的数据信道205，即λj，接着向下一个光核心路由器C2发送修改的DCR请求消息705(现在具有)。由信令处理器515将光纤和信道数据库510中的λi和λj的状态从未预占改到正在预占，也在光核心路由器C1的相应CIB 550中改变的λj的状态。DCR请求消息705运送的信息将存在DCP管理模块520中。这里假设由低层协议保证两个相邻信令处理器之间消息的无误差传输。
在光核心路由器C2、C3和C4中重复相同的过程。假设为路径选择的光核心路由器C3的外出数据信道λn(参见图7)。在光核心路由器C4,CIB 550简单记录进入信道λn处于图8所示的正在预占状态(由光核心路由器C3设置)，其中状态“1”表示信道已预占、“0”表示信道正在预占、和符号“-”表示此光核心路由器C4是RTN。光核心路由器C4向光核心路由器C3送回DCR确认(DCR-ACK)消息710，其反过来通过光核心路由器C2和C1并最终到达电子入口边沿路由器E1。收到DCR-ACK消息710之后，路径的路由器(核心110或边沿105)将生成调度器CIB的新入口，固定进入和外出数据信道205正在预占。图9表示了光核心路由器C3的CIB 550的例子。图9表示信道信息库550表。CIB 550表表示DCG_in、Gr。另外，CIB 550表示channel_in具有λx的波长、channel_out具有λy的波长、和数据信道205的状态是“1”，这意味数据信道205被预占。CIB 550还表示了另一种DCG_in、Gs。CIB 550还表示channel_in具有λi的波长、channel_out具有λj的波长、和数据信道205的状态是“0”，这意味数据信道预占正在进行。现在完成了最初的数据信道预占过程。
如果没有发现未预占外出数据信道205或路径上的路由器(核心网110或边沿115)不能继续路径建立过程，路由器将向电子入口边沿路由器E1送回负DCR确认(DCR-ACK)消息710。因此，电子入口边沿路由器E1尝试建立预占的数据信道205路径失败。为确保无误差传输和接收信令消息，当信令处理器(315和515)收到DCR请求、DCR-ACK或DCR-NAK时，可以请求信令处理器(315和515)向其上行节点送回确认(ACK)消息。可以利用某些超时机理以符合可能丢失的信令消息。
电子入口边沿路由器E1在如图10所示从光核心路由器C1收到DCR-ACK 710之后生成新的队列1005。此新的队列1005用于容纳脉冲串流在预占数据信道λi上发送。为了减少或大大消除在预占数据信道205上发送脉冲串间的间隙/空隙，为新的队列1005保持门限γ，此值可以是以字节为单位的业务量或新队列1005中的脉冲串数。一旦超过门限γ。脉冲串流将导入公共队列1010直到新队列1005中的量低于门限。脉冲串首部分组中叫做预占数据信道(RC)位的特定位用于表示在预占数据信道205上是否发送脉冲串。对于在预占数据信道205上发送的脉冲串，其RC位设置为1。
由从电子入口边沿路由器E1在外出数据信道λi上发送的脉冲串流的第一脉冲串进行沿光路径数据信道205的实际预占。例如，从数据信道λi收到具有RC=1的第一BHP之后，光核心路由器C1的调度器535作下列工作(1)预占外出数据信道λj并配置光交换矩阵以便在交换第一脉冲串时使进入数据信道λi与外出数据信道λj连接；(2)将CIB 550的状态位(参见图9)从0更新为1，表示现在预占数据信道λi和数据信道λj，(3)将数据信道λj从CIB 550的未预占和正在预占信道子组移到已预占信道子组，和(4)将更新和信道数据库510中的数据信道λi和数据信道λj的状态从正在预占改到已经预占。在此点，具有RC=1上数据信道λi的所有输入脉冲串将交换到数据信道λj，数据信道λj不需要调度数据信道205。为防止由于业务拥塞在预占数据信道205路径的光核心路由器110有可能丢失第一脉冲串流，此脉冲串在调度器535中具有更高的优先权。
在光核心路由器C2、C3和C4重复相同的过程。因此当具有RC=1的第一脉冲串到达光核心路由器C4时，建立预占数据信道路径(参见图2)，路由器C1、C2和C3不需要为预占数据信道执行任何调度。在光核心路由器C4，在预占数据信道路径收到的脉冲串将由调度器535使其RC位复位到0(光核心路由器C4是RTN)。注意在整个数据信道预占过程期间没有浪费带宽，同时脉冲串在此期间之前仍然发送或交换。还要注意BHP总在交换控制单元(SCU)530发送或交换，尽管数据信道λi和λj是交叉连接的。为从预占数据信道接收的脉冲串请求CIB550查询表。
如果电子入口边沿路由器105决定终止预占的数据信道路径，因为脉冲串流的平均速率低于R+Δ或其它的原因，电子入口边沿路由器105在外出数据信道λi简单发送未预占信道位RC=0的脉冲串。在通过预占数据信道路径收到一个或多个RC=0的脉冲串时之后，光核心路由器110将终止预占、更新CIB 550和光纤和信道数据库510(例如，删除CIB 550数据信道λi和λj的入口和如果光核心路由器是C1，将其移到未预占信道子组)、和对新到达的脉冲串恢复正常的传送和/或交换。光核心路由器110还向电子入口边沿路由器E1送回确认消息。另外，在预占终止过程中没有浪费带宽。
为防止电子入口边沿路由器105或光核心路由器110出现故障，在沿路径的每个路由器(105、110或115)中保持定时器(未示出)，应当由电子入口边沿路由器105在其到期前发送的刷新消息复位该定时器。如果定时器到期，相应的路由器将终止信道预占并通知其它的路由器。
一般来说，如果脉冲串流的平均比特率是m·R+Δ(m)，其中m是非负整数，可以预占直到m个数据信道205。这些数据信道205路径可以跟随相同的路由或不同的路由，但具有相同的RTN。数据信道205路径的信道数可以多于一个，现在门限γ(m)是m的函数。如果电子入口边沿路由器105具有一个以上的RTN时上述的数据信道预占方法依然有效。
本发明的数据信道预占方法是脉冲串流驱动、由入口边沿路由器按需启动、与协议无关、和适于脉冲串流的平均比特率。本发明的数据信道预占方法还适于脉冲串流的宽松和严格定义。脉冲串流宽松定义为一组具有相同电子入口边沿路由器105、跟随相同的路径、和终止到相同预占终止节点(RTN)的脉冲串。脉冲串流的严格定义要求脉冲串流具有相同或类似的诸如业务质量(QoS)的属性。该数据信道预占方法还可以组合类似MPLS的第二层协议。注意上述数据信道预占方法还适于在光脉冲串交换网中建立具有(数据信道205的)特定预占带宽的路径，即使不考虑脉冲串流驱动因素。
总之，本发明提供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。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。
尽管已经详细描述了本发明，应当理解可以做出跟踪改变、替换和代替而不超出由所附权利要求书所描述的本发明的精神和范围。
权利要求
1．一种用于在光脉冲串交换网中沿光路径预占数据信道的方法，包括步骤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；在所述预占终止节点处理所述数据信道预占请求；从所述预占终止节点向所述电子入口边沿路由器传送数据信道预占确认；和一旦包含预占数据信道位的最初脉冲串到达所述预占终止节点就预占所述数据信道。
2．权利要求1的方法，还包括步骤监视脉冲串流比特率；当所述脉冲串流超出门限比特率时在所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点之间定位未预占数据信道；在所述电子入口边沿路由器中生成新的队列用于容纳要在所述数据信道上传送的所述脉冲串流；和如果在所述核心路由器和所述预占终止节点之间没有所述未预占数据信道可用，则从核心路由器或所述预占终止节点沿所述光路径向所述电子入口边沿路由器发送负数据信道请求确认。
3．权利要求1的方法，其中在所述光脉冲串交换网中沿所述光路径预占多个数据信道。
4．权利要求1的方法，其中所述预占终止节点可以是入口边沿路由器或光核心路由器。
5．权利要求4的方法，其中从所述光核心路由器向所述预占终止节点发送所述数据信道预占请求。
6．权利要求4的方法，其中多个所述光核心路由器可以在所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点之间。
7．权利要求6的方法，其中在所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点之间的每个光核心路由器处理所述数据信道预占请求。
8．权利要求4的方法，其中所述电子边沿路由器包括多个输入/输出端口；第一路由选择处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第一信令处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第一光纤和信道数据库，用于从所述路由选择处理器和所述信令处理器接收和存储光脉冲串交换网信息；第一数据信道路径管理模块，用于监视已经预占或正在预占的所有的数据信道；脉冲串流监视模块，用于监视所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点间的脉冲串流，并在脉冲串流速率超过或低于给定门限时，通知所述信令处理器；第一调度器，用于调度脉冲串在数据信道组上和其相关脉冲串首部分组在控制信道组上传输；第一路由选择信息库，用于存储所述光脉冲串交换网必需的所有光脉冲串交换网路由选择信息；和第一传送信息库，用于为到达脉冲串存储下一段信息。
9．权利要求8的方法，其中所述下一段可以是所述电子入口边沿路由器或所述光核心路由器。
10．权利要求8的方法，还包括用在所述电子边沿路由器收到的网络状态改变信息更新所述电子边沿路由器中所述第一路由选择信息库和所述第一传送信息库的步骤。
11．权利要求8的方法，其中存储在所述第一光纤和信道数据库的所述网络信息包括进入和外出光纤、每条所述进入和外出光纤内的波长、进入和外出数据和控制信道组、每条所述数据和控制信道组内信道、将所述数据和控制信道组、每条信道映射到所述光纤和波长、和每条所述进入和所述外出数据信道的状态。
12．权利要求11的方法，其中所述第一调度器包括第一信道信息库，所述第一信道信息库用于存储一子组存在所述第一光纤和信道数据库中的所述信息。
13．权利要求1的方法，其中所述光核心路由器包括多个输入/输出端口；第二路由选择处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第二信令处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第二光纤和信道数据库，用于从所述路由选择处理器和所述信令处理器接收和存储光脉冲串交换网信息；第二数据信道路径管理模块，用于监视已经预占或正在预占的所有的数据信道；第二路由选择信息库，用于存储所述光脉冲串交换网必需的所有光脉冲串交换网路由选择信息；和交换控制单元，用于配置光交换矩阵以通过所述光脉冲串交换网交换所述脉冲串。
14．权利要求13的方法，其中所述交换控制单元包括第二调度器，用于调度脉冲串和其相关脉冲串首部分组分别在数据和控制信道组上传输；第二传送信息库，用于为到达脉冲串存储下一段信息；和第一标记信息库；用于存储标记对换信息。
15．权利要求14的方法，其中所述第二调度器包括第二信道信息库，所述第二信道信息库用于存储一子组存在所述第二光纤和信道数据库中的所述信息。
16．权利要求2的方法，其中可由默认路由或明显路由定位所述为预占数据信道。
17．权利要求1的方法，其中所述数据信道可处于包括未预占状态、正在预占状态、或已预占状态的三种可能状态之一。
18．一种用于在光脉冲串交换网中终止预占数据信道的方法，包括步骤从电子入口边沿路由器向预占终止节点发送其脉冲串首部分组包括未预占数据信道位的脉冲串；在所述预占终止节点处理所述未预占数据信道位；从所述预占终止节点向所述电子入口边沿路由器传送确认终止预占所述预占数据信道的确认消息。
19．权利要求18的方法，其中所述预占终止节点可以是入口边沿路由器或光核心路由器。
20．权利要求18的方法，其中从所述光核心路由器向所述预占终止节点发送其脉冲串首部分组包括未预占数据信道位的所述脉冲串。
21．权利要求18的方法，其中多个所述光核心路由器可以在所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点之间。
22．权利要求21的方法，其中在所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点之间的每个光核心路由器处理所述数据信道预占请求。
23．权利要求19的方法，其中所述电子边沿路由器和所述光核心路由器都包括多个输入/输出端口；第一路由选择处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第一信令处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第一光纤和信道数据库，用于从所述路由选择处理器和所述信令处理器接收和存储光脉冲串交换网信息；第一数据信道路径管理模块，用于监视已经预占或正在预占的所有的数据信道；脉冲串流监视模块，用于监视所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点间的脉冲串流，并在脉冲串流速率超过或低于给定门限时，通知所述信令处理器；第一调度器，用于调度脉冲串在数据信道组上和其相关脉冲串首部分组在控制信道组上传输；第一路由选择信息库，用于存储所述光脉冲串交换网必需的所有光脉冲串交换网路由选择信息；和第一传送信息库，用于为到达脉冲串存储下一段信息。
24．权利要求23的方法，其中所述第一调度器包括第一信道信息库。
25．权利要求19的方法，其中所述光核心路由器包括多个输入/输出端口；第二路由选择处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第二信令处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第二光纤和信道数据库，用于从所述路由选择处理器和所述信令处理器接收和存储光脉冲串交换网信息；第二数据信道路径管理模块，用于监视已经预占或正在预占的所有的数据信道；第二路由选择信息库，用于存储所述光脉冲串交换网必需的所有光脉冲串交换网路由选择信息；和交换控制单元，用于配置光交换矩阵以通过所述光脉冲串交换网交换所述脉冲串。
26．权利要求25的方法，其中所述交换控制单元包括第二调度器，用于调度脉冲串和其相关脉冲串首部分组分别在数据和控制信道组上传输；第二传送信息库，用于为到达脉冲串存储下一段信息；和第一标记信息库；用于存储标记对换信息。
27．权利要求26的方法，其中所述第二调度器包括第二信道信息库。
28．一种用于在光脉冲串交换网中沿光路径预占数据信道的系统，包括电子入口边沿路由器，用于发送数据信道预占请求；和预占终止节点，用于接收和处理所述数据信道预占请求、向所述电子入口边沿路由器送回数据信道预占确认、和接收包含预占数据信道位的最初脉冲串完成预占过程。
29．权利要求28的系统，其中在所述光脉冲串交换网中沿所述光路径预占多个数据信道。
30．权利要求28的系统，其中所述预占终止节点可以是入口边沿路由器或光核心路由器。
31．权利要求30的系统，其中从所述光核心路由器向所述预占终止节点发送所述数据信道预占请求。
32．权利要求30的系统，其中多个所述光核心路由器可以在所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点之间。
33．权利要求30的系统，其中所述电子边沿路由器包括多个输入/输出端口；第一路由选择处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第一信令处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第一光纤和信道数据库，用于从所述路由选择处理器和所述信令处理器接收和存储光脉冲串交换网信息；第一数据信道路径管理模块，用于监视已经预占或正在预占的所有的数据信道；脉冲串流监视模块，用于监视所述电子入口边沿路由器和所述预占终止节点间的脉冲串流，并在脉冲串流速率超过或低于给定门限时，通知所述信令处理器；第一调度器，用于调度脉冲串在数据信道组上和其相关脉冲串首部分组在控制信道组上传输；第一路由选择信息库，用于存储所述光脉冲串交换网必需的所有光脉冲串交换网路由选择信息；和第一传送信息库，用于为到达脉冲串存储下一段信息。
34．权利要求33的系统，其中所述下一段可以是所述电子入口边沿路由器或所述光核心路由器。
35．权利要求33的系统还包括用在所述电子边沿路由器收到的网络状态改变信息更新所述电子边沿路由器中所述第一路由选择信息库和所述第一传送信息库的步骤。
36．权利要求33的系统，其中存储在所述第一光纤和信道数据库的所述网络信息包括进入和外出光纤、每条所述进入和外出光纤内的波长、进入和外出数据和控制信道组、每条所述数据和控制信道组内信道、将所述数据和控制信道组、每条信道映射到所述光纤和波长、和每条所述进入和所述外出数据信道的状态。
37．权利要求36的系统，其中所述第一调度器包括第一信道信息库，所述第一信道信息库用于存储一子组存在所述第一光纤和信道数据库中的所述信息。
38．权利要求29的系统，其中所述光核心路由器包括多个输入/输出端口；第二路由选择处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第二信令处理器，用于通过所述输入/输出端口从相邻的通信装置发送和接收光脉冲串交换网信息；第二光纤和信道数据库，用于从所述路由选择处理器和所述信令处理器接收和存储光脉冲串交换网信息；第二数据信道路径管理模块，用于监视已经预占或正在预占的所有的数据信道；第二路由选择信息库，用于存储所述光脉冲串交换网必需的所有光脉冲串交换网路由选择信息；和交换控制单元，用于配置光交换矩阵以通过所述光脉冲串交换网交换所述脉冲串。
39．权利要求38的系统，其中所述交换控制单元包括第二调度器，用于调度脉冲串和其相关脉冲串首部分组分别在数据和控制信道组上传输；第二传送信息库，用于为到达脉冲串存储下一段信息；和第一标记信息库；用于存储标记对换信息。
40．权利要求39的系统，其中所述第二调度器包括第二信道信息库，所述第二信道信息库用于存储一子组存在所述第二光纤和信道数据库中的所述信息。
41．权利要求28的系统，其中所述数据信道可处于包括未预占状态、正在预占状态、或已预占状态的三种可能状态之一。
42．一种用于在光脉冲串交换网中终止预占数据信道的系统，包括电子入口边沿路由器，用于从所述电子入口边沿路由器向预占终止节点发送其脉冲串首部分组包括未预占数据信道位的脉冲串；和预占终止节点，用于接收所述包括未预占数据信道位的脉冲串、处理未预占数据信道位、和向所述电子入口边沿路由器传送确认终止所述预占所述预占数据信道的确认消息。
全文摘要
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。
文档编号H04Q11/00GK1321019SQ0111191
公开日2001年11月7日 申请日期2001年2月2日 优先权日2000年2月3日
发明者熊逸俊(音译), 安树尔·阿格拉瓦尔, 马奇·L·J·万顿豪特, 哈奇·C·堪卡亚 申请人:阿尔卡塔尔公司