一种不使用显式寻址的网络数据通信方法及系统，其中方法包括：形成包括入口节点和出口节点的E节点网络层；形成包括中转节点的T节点网络层；形成连接域，其中包括入口节点和出口节点之间的第一连接；给第一连接分配第一带宽；接收路径层数据；至少部分地基于对应于第一连接的路径层数据的一部分在路径帧中的位置，使用隐式寻址识别路径层数据的该部分；在E节点网络层，将路径层数据集合成若干个超级路径帧；在T节点网络层，进一步将若干个超级路径帧集合成若干个T节点层帧；生成T节点层帧中的小单元，其具有对应于第一连接的第一带宽的对应长度；将E节点网络层的第一网络时钟同步到T节点网络层的第二网络时钟。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 分案申请说明及优先权要求 本专利申请是申请日为2011年1月26日，申请号为CN201180007263.X，专利技术名称为 "用于同步网络的装置和方法"的专利申请的分案申请。本专利申请要求名称为"用于同步 网络的装置和方法"、申请号为61/298487、申请日为2010年1月26日的美国临时申请的优 先权，该临时申请的全部内容通过引用结合于本文中。
本申请涉及网络和通信控制。
技术介绍
大型数据网络的高层结构已达成共识，该共识在可预见的未来不太可能改变。该 结构已经由能够从一个计算机向另一个计算机转发消息和文件演化为可从全球任何源向 任何目标携带任何类型数据进行传递的成熟结构。目前该结构得到一致认可并且存在不止 一种实现形式(例如ATM和MPLS)，需要找到比现存数据率更高的新方法和装置来低延迟、 可靠地传输比特数据。本申请公开了达到这些目标的若干方法和装置，并注重简化、低成本 和低功耗。 开始于二十世纪七十年代早期，有两种采用数字技术以克服模拟电话和电报局限 的途径。一种是建立注重更高质量数字化语音的数字电话网络；另一种是建立以质量为代 价的强调可靠性的基于存储和转发分组交换（packetswitching)的数字数据网络。分组 交换因其灵活性和巨大投资以改善质量并相比于语音网络保持的灵活性而盛行。在数字语 音方面的努力已逐渐过时，而分组交换途径由于基于很久以前制定的结构和实现方式而具 有一些严重的局限。 四种基本网络方法需要从根本上进行检查以重定义相比较于现有网络环境的未 来网络能力，这些方法是： 1. 数据封装方法 2. 数据交换方法 3. 分组缓存方法（Packetbufferingmethods) 4. 流量路由方法（Trafficroutingmethods)。第一个方面，数据封装，描述了将数据分割成置于共享容器中可从一点传输到另 一点的单元的方法。数据源可为计算机、电话、照相机、麦克风、传感器，或只要其为数字形 式的其他设备。 在数字语音网络中，数据封装是很受限制的。这些数字语音网络基于数字时分复 用体系（digitaltimedivisionmultiplexhierarchy)中的"八位位组"（octets)。如 所实现的，这些网络具有操作数据流的有限能力，这已被现存电话公司以语音为中心的网 络所证实。以数据为中心的网络从语音网络中分离演化而来。这些以数据为中心的网络通 常将数据封装成包（packets)。分组复用过程（Packetmultiplexing)向每个源数据片段添 加信息，识别源和目标位置加上其他信息。添加的信息可包括服务类型、数据格式细节、错 误探测和修正，以及诸如网络控制的其他目的。换言之，封装涉及添加"报头"（headers)， "选项"（options)，"错误控制"（errorcontrol),以及其他参数。数据封装扩展至作为分 组协议标准方法一部分的协议"层"（layers)。每个层具有名称(例如，链路，网络，传输， 等等)。这就要求附加的报头和其他信息。在网络中包含协议层通常会造成长包（longer packets)。因此，这些层经常使用超出传输数据需要的大量带宽开销。 在基于分组（packet-based)的网络中，使用报头的数据封装是需要的；但这种方 法带来了几个困难。一个是由所需要的包开销（packetoverhead)带来的带宽需求。另一个 是以来自诸如数字化语音等数据率相对较低的源的比特数据填充包缓存（packetbuffer) 时所需要的延迟。封装声音的过程需要数十毫秒以避免发送短语音包所需要的更大的报头 带宽。另外，路由器内需要包缓存来平滑可带来延迟变化和抖动（jitter)的通信流量。另 一个困难是，即使包头（packetheader)中只有一个比特错误都可导致错误的分发和/或 包的丢弃。其后果是服务的中断以及数据丢失，数据丢失可导致延迟及在路由器中的大量 处理以重新转发被丢弃的包。按照导致现今网络工作方式的思路进行推理可以引出这样的 问题，"将数据封装进包是个很好的想法，但是否有一种途径，能够以小到象一个比特位的 短脉冲转发封在包内的数据而不依靠在每个交换节点读取每个包的报头、标签（label)或 标记（tag)呢？"读取标记比读取包头快很多，但可做改进。本申请公开了使用短时分帧 (shorttime-divisionframes)的简单电路交换以克服这些限制的方法。 第二个方面，交换方法，在语音网络中是颇为简单的，但是其封装方法限制了在数 据网络中的使用。在数据网络中，使用异步交换方法（asynchronousswitchingmethods) 从一个目标到另一个目标转发包对于通过统计时分复用（只要基本过供应带宽存在）保证 信息传递是个突破。这些方法保证网络中从源到目标在传输设施故障或在危险操作条件下 的传输。它们还保证比现存通过静态时分复用更有效率的对可用带宽的使用。但是，四十 年前常见的情形现今并不常见。将统计复用和静态时分复用进行比较是"证明"分组超过 电路交换好处的流行方式。这忽视了若正确设计时分复用可极端动态的前景。这些设计将 在本申请中呈现。 异步交换解决了工程化用于语音服务的同步网络的限制。不幸的是，该结论现在 已变成电路交换对于当前和将来的网络不可用的传统工业知识的僵化判断。该感知是从电 话工业业界的该技术缺乏灵活性而得来的，而并非从本申请公开的电路交换的现实可能性 得来的。 过去，时分复用在几个方面受到限制。一个是将高数据率连接以整数形式分割为 若干个低数据率连接的自然限制。另一个是为电话建立的电路连接在电话的持续期间保持 连接状态；而现存没有用于处理突发数据的将电路分段（circuitepoch)限定到毫秒、微秒 或纳秒的机制。其三，现存没有迅速改变分配给连接的带宽的方法，对于多媒体和视频应用 而言这是达到有效使用可用带宽的强制要求。 作为克服诸如电话网络等"一次性"系统（one-offsystem)的限制的解决方案的 一部分，将数据放置于"包"中出现了。数据包对于可预见的未来将一直是一项伟大的专利技术。 互联网协议真正成为了所有用户通信的通用语（linguafranca)。在这种情况下，使用口号 "互联网无所不在（IPeverywhere)"来说明网络边界是一个好想法。尽管它是否该应用于 未来的网络内部是非常值得怀疑的。本申请的目的是提供克服现有实践缺陷的用于以IP为中心的互联网和其他网络的下一代内部网络。 用户数据到达的随意性(例如，随机的）并不必然导致需要随机网络解决方案。克 服具有扩展覆盖的异步分组网络的随机特性的复杂性就是需要另一个解决方案的充分证 据。这引出问题，"当现实可为简单而有效时，为什么通过诸如"电路仿真"的想法来使用更 高的网络复杂性呢？ "现在网络可低成本地使用现今技术的巨大潜力，尤其是网络计时、存 储，以及计算机处理。由如下问题出发现代技术可克服异步网络的缺点："有这么多的高度 发展的技术，我们难道不能建立低成本地克服现今复杂性又提高可扩展性的同步节点网络 吗？"。本申请提供方法以减少网络复杂性并提高交换性能。 现有网络的第三个方面是将包缓存置于当今网络之中。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不使用显式寻址的网络数据通信方法，其特征在于，包括：形成包括若干个入口节点和若干个出口节点的E节点网络层；形成包括若干个中转节点（T节点）的T节点网络层，所述若干个中转节点用于不使用显式寻址地将数据从所述E节点网络层的第一入口节点传送到所述E节点网络层的第一出口节点；形成包括若干个连接的连接域，所述若干个连接包括入口节点和出口节点之间的第一连接；给所述第一连接分配第一带宽；从位于路径层的若干个外部设备接收路径层数据；至少部分地基于对应于所述第一连接的路径层数据的一部分在路径帧中的位置，使用隐式寻址识别所述路径层数据的该部分；在所述E节点网络层，将所述路径层数据集合成若干个超级路径帧；在所述T节点网络层，进一步将所述若干个超级路径帧集合成若干个T节点层帧；生成T节点层帧中的小单元，所述小单元具有对应于所述第一连接的第一带宽的对应长度；将所述E节点网络层的第一网络时钟同步到T节点网络层的第二网络时钟。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷·W·桑德斯，
申请(专利权)人：雷·W·桑德斯，
类型：发明
国别省市：美国;US
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