專利名稱：消息包路由選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及在網(wǎng)絡(luò)上消息包路由選擇的方法，同時(shí)涉及適于進(jìn)行此方法的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)。
消息包路由選擇網(wǎng)絡(luò)可被使用于，例如，互連多處理器計(jì)算機(jī)的不同處理器，或作為互連許多不同計(jì)算機(jī)LAN的基礎(chǔ)。將來，可預(yù)見，該種網(wǎng)絡(luò)可被用于分布式處理應(yīng)用中，如共享虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境-“虛擬會(huì)議地點(diǎn)”的準(zhǔn)備，或用于數(shù)據(jù)的快速綜合可視化，如在財(cái)政金融機(jī)構(gòu)。該種網(wǎng)絡(luò)也可被用于，例如，在遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)中使用的丁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
上述所有實(shí)例將從能夠以超高速，例如10GBit/s或更高速度運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)中受益。為獲得這樣的速率，就必需有高效的消息包路由選擇，以使自源到目的地的傳送時(shí)間最小，而無需本身就造成瓶頸的路由判定過程。前已提出使用一類被稱作“自路由選擇”的技術(shù)，在本申請(qǐng)人的共有未決的國際申請(qǐng)PCT/GB95/01176中所述。
自路由選擇是一種通過分組交換網(wǎng)絡(luò)中的導(dǎo)航方法，在該網(wǎng)絡(luò)中，每一節(jié)點(diǎn)的前進(jìn)路由在本地確定，而不查詢集中式或分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(自路由選擇的正式定義，參考Baransel et al的論文，以下引用參考[14])。路由判決基于取自消息包頭的信息(通常為目的地址)。在此種網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行路由判決所需的時(shí)間一定不長于單個(gè)消息包的傳送時(shí)間。若此條件不滿足，系統(tǒng)不穩(wěn)定，因?yàn)樵谝还?jié)點(diǎn)消息包的到達(dá)速率與服務(wù)速率之比大于1，結(jié)果隊(duì)列長無限增長。對(duì)于高傳輸速度，或?qū)τ诙滔L度，這一穩(wěn)定準(zhǔn)則更難以滿足。在以多個(gè)Gbit/s傳輸速率運(yùn)行的超高速網(wǎng)絡(luò)情況下，該準(zhǔn)則成為一非常嚴(yán)格的限制，尤其當(dāng)傳輸格式使用幾十個(gè)字節(jié)長的固定長度消息包或信元。
假定，例如，53字節(jié)長的ATM信元且峰值比特率為100Gbit/s[1]，一節(jié)點(diǎn)只有幾納秒用于對(duì)每一到達(dá)的信元完成如下的任務(wù)選擇信元被發(fā)送的適當(dāng)?shù)妮敵鼍€路；并解決競爭。此情況可通過將這些任務(wù)分成以管線模式進(jìn)行的許多獨(dú)立過程而得以緩解。然而，對(duì)于超高速網(wǎng)絡(luò)，必需令用于進(jìn)行路由選擇和解決競爭的過程盡可能簡單，以使處理時(shí)間最短。
簡化超高速網(wǎng)絡(luò)中路由選擇和解決競爭過程的另一動(dòng)機(jī)是光子裝置的技術(shù)限制。近期的實(shí)驗(yàn)證明了光子網(wǎng)絡(luò)以單一波長，接近100Gbit/s和更高[2]的單信道速率傳輸數(shù)據(jù)的潛力。在這些網(wǎng)絡(luò)中，傳輸比特率比電子裝置的速度高。然而，路由選擇過程包括兩個(gè)不同量級(jí)處理過程的組合-位級(jí)和消息包級(jí)[1]。對(duì)于超高速網(wǎng)絡(luò)，位級(jí)的處理要求響應(yīng)時(shí)間至少為比特周期(皮秒級(jí))的光子裝置，而消息包級(jí)的處理可用消息包速率(納秒級(jí))的高速電子裝置來完成。光子邏輯裝置比電子裝置開發(fā)得少，它們具有初級(jí)功能且相對(duì)集成化較差，功耗大且昂貴，而且不可能在未消息包的許多年中取得可與電子裝置相比擬的發(fā)展水平。因此，超高速自路由選擇網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步要求是位級(jí)處理的數(shù)量和復(fù)雜程度應(yīng)減少到絕對(duì)最小。
美國專利5105424揭示了一路由選擇方案的例子。它試圖用于龐大的集成電子并行處理器。該方案包括在消息包的源確定該消息包從源至目的地所應(yīng)經(jīng)過的整個(gè)路徑，該路徑被定義為相對(duì)地址的序列，并以頭的形式加到消息包中。通過與不同計(jì)算節(jié)點(diǎn)相關(guān)的路由選擇自動(dòng)化裝置進(jìn)行路由選擇。消息包輸出的方向在超高速網(wǎng)絡(luò)通過參考頭的相對(duì)地址來確定，且頭的更新是通過刪除與本路徑前一部分相關(guān)部分而得以完成。該法的不足是必須在每一節(jié)點(diǎn)讀取地址、處理并改動(dòng)。這樣帶來了復(fù)雜位級(jí)處理的顯著的額外開支。同時(shí)，由于此方法不允許偏離預(yù)定的路徑，偏離路由判決不能被使用。這使得對(duì)于節(jié)點(diǎn)有必要包含一大緩沖器在交通負(fù)荷過大的情況下解決競爭。
TY Chung的發(fā)表于Phoenix conference on Computers and Communications，Marcl 1989，USA，PP.214-218的論文揭示了一個(gè)路由選擇方案，該方案，類似上述美國專利，在源完全確定消息包的路徑，并將該路徑編程在消息包的頭上。然而，其不同點(diǎn)在于路由選擇的確定是使用數(shù)值算法，而不是來自源的查尋表。但在上述方案中，中間路由選擇節(jié)點(diǎn)，在該論文中稱作“級(jí)聯(lián)節(jié)點(diǎn)”，只讀取路由選擇信息并作用于其上，而不進(jìn)行自動(dòng)路由判決。在論文中所采用的方法還要求所有編碼到消息包頭的路由選擇信息必須一位一位地讀取、更新，消息包頭必須用更新的路由選擇信息重寫。再者，在試圖以高比特率運(yùn)行的系統(tǒng)中，位級(jí)處理量是一顯著的不足。盡管該論文涉及偏離路由選擇的可能性，路由選擇方案，由于其確實(shí)性，而不能很好地適合這種方法。在此方案中，若出現(xiàn)偏離，則偏離節(jié)點(diǎn)必須重新計(jì)算到消息包目的地的整個(gè)前進(jìn)路徑的路由選擇信息，就象影響偏離的偏離節(jié)點(diǎn)本身是消息包的源。因?yàn)檫@些方法使用消息包頭上編碼的預(yù)定路線，沒有一種是自路由選擇方法。
本發(fā)明的簡要說明根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一在具有通常拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)南M(jìn)行路由選擇的方法，該方法包括(a)在一節(jié)點(diǎn)接收一消息包(b)讀取一目的地址和方向標(biāo)志，兩者均與消息包一起傳輸，方向標(biāo)志清楚指示消息包的向前傳輸?shù)膬?yōu)選方向；(c)根據(jù)方向標(biāo)志值進(jìn)行本地路由判決；(d)自該節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由判決優(yōu)選方向輸出消息包。
此處所用“方向標(biāo)志”一詞代表數(shù)據(jù)的簡單單位，它指示一消息包自源到目的地優(yōu)選的傳輸方向，而不整個(gè)確定路徑，即自消息包源到目的地消息包所經(jīng)過的具體的鏈路和路由節(jié)點(diǎn)列。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)一維它可能只包含一個(gè)比特。
相應(yīng)地，此處所用“本地路由判決”一詞表示在本地路由選擇節(jié)點(diǎn)處所作的且當(dāng)消息包離開源時(shí)還未確定的輸出路徑的選擇。
本發(fā)明提供一帶有最小處理量，但能提供可與最先進(jìn)路由選擇機(jī)制相媲美的路由選擇有效性和網(wǎng)絡(luò)性能的自路由選擇協(xié)議。它利用基于推測航行法(不使航標(biāo)的自導(dǎo)航)方法。此方法大大減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的整個(gè)處理，并簡化和使位級(jí)處理最小。象隨機(jī)路由選擇，另一初級(jí)協(xié)議，推測航行法是強(qiáng)狀的，能承受網(wǎng)絡(luò)的不規(guī)則性和錯(cuò)誤，易于實(shí)施和管理，易于擴(kuò)展。然而，不象隨機(jī)路由選擇那樣典型的低效，推測航行法能提供很好的路由選擇效率和網(wǎng)絡(luò)性能。
最好，消息包是光網(wǎng)絡(luò)上的光消息包。
盡管該方法提供了光網(wǎng)絡(luò)的特有優(yōu)勢(shì)，尤其在使用光子裝置時(shí)，然而它絕不僅限于在這樣的網(wǎng)絡(luò)中使用。例如，它在與高速電子網(wǎng)絡(luò)或使用電子開關(guān)邏輯的光網(wǎng)絡(luò)一起使用時(shí)同樣具有優(yōu)勢(shì)。
最好，該網(wǎng)絡(luò)至少是兩維，且消息包攜帶至少兩個(gè)方向標(biāo)志，網(wǎng)絡(luò)的每一維一個(gè)方向標(biāo)志。
該網(wǎng)絡(luò)可包含諸如下面將詳細(xì)描述的曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)(ManhattanStreet Network)的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接陣列。推測航行法法利用網(wǎng)絡(luò)具有規(guī)則或主體規(guī)則結(jié)構(gòu)這一事實(shí)。例如，在行和列與羅盤主軸相關(guān)的規(guī)則方形網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中，一消息包可能知道其目的地處于北和東。消息包經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過選擇大致朝向目的地的可能前進(jìn)的方向來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航，當(dāng)消息包遇到一路由節(jié)點(diǎn)，它簡單地通知節(jié)點(diǎn)所選的前進(jìn)方向該節(jié)點(diǎn)不計(jì)算最優(yōu)方向，該節(jié)點(diǎn)的主要任務(wù)只是檢查消息包的目的地址是否與節(jié)點(diǎn)地址全部或部分匹配，并解決競爭。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一對(duì)在基本規(guī)則網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)南M(jìn)行路由選擇的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)包括a)一用于接收消息包的輸入；b)一用于利用消息包所攜帶的信息進(jìn)行本地路由判決的路由判決單元，該路由判決單元包括響應(yīng)消息包所攜帶方向標(biāo)志的裝置，并清楚指示優(yōu)選的前進(jìn)方向；c)許多用于將消息包引導(dǎo)到網(wǎng)絡(luò)不同方向上的輸出；及d)用于根據(jù)路由判決單元輸出將消息包引導(dǎo)到各個(gè)不同的輸出的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一具有大體規(guī)則拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)且依據(jù)本發(fā)明的第二方面包含許多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一依據(jù)本發(fā)明的第三方面包含許多由網(wǎng)絡(luò)互連的處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
附圖的描述在不同方面體現(xiàn)本發(fā)明系統(tǒng)將參考附圖僅以舉例形式進(jìn)一步詳述，并與前述技術(shù)對(duì)比。其中

圖1是描述實(shí)施本發(fā)明的自路由選擇協(xié)議邏輯的流程圖；圖2示出16節(jié)點(diǎn)的曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)(Manhattan StreetNetwork)；圖3是一表明利用nxn尺寸的MS-Net推測航行法的路由選擇效率對(duì)網(wǎng)絡(luò)維數(shù)n的路由判決線圖；圖4是表明圖2中一節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是表明利用對(duì)于在空閑時(shí)隙0.003至0.99的消息包插入概率值無緩沖器的8×8MS-Net推測航行法協(xié)議的路由選擇跳變概率分布圖。
圖6是一表明本發(fā)明8×8MS Net消息包偏離部分作為空閑時(shí)隙消息包插入概率的函數(shù)的圖；圖7是一表明本發(fā)明8×8MS Net相對(duì)流量作為空閑時(shí)隙消息包插入概率的函數(shù)的圖；圖8是一表明利用最短路徑路由選擇的8×8MS-Net相對(duì)流量作為空閑時(shí)隙消息包插入概率的函數(shù)的圖；圖9是一表明本發(fā)明8×8MS-Net消息包跳變平均數(shù)作為空閑時(shí)隙消息包插入概率的函數(shù)的圖；圖10示出一本發(fā)明中用作互聯(lián)許多計(jì)算機(jī)的LAN的網(wǎng)絡(luò)；圖11示出了本發(fā)明用作為WAN以互連許多LAN的網(wǎng)絡(luò)；圖12是一表明本發(fā)明用作多處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主干的網(wǎng)絡(luò)；
圖13示出緩沖的N×N消息包開關(guān)；圖14示出本發(fā)明用作丁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的超高速消息包網(wǎng)絡(luò)；圖15示出用于本發(fā)明一系統(tǒng)的另一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖16是一節(jié)點(diǎn)中處理步驟詳細(xì)圖；圖17示出一節(jié)點(diǎn)的光布局；圖18描述一交叉點(diǎn)開關(guān)相對(duì)行和通常方向的取向；圖19示出一路由選擇邏輯處理器；圖20示出了解決競爭邏輯處理器；圖21示出了網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙結(jié)構(gòu)；圖22示出了開關(guān)帶的子區(qū)；圖23示出了地址開關(guān)的輸入的電路結(jié)構(gòu)；及圖24示出向離開節(jié)點(diǎn)的消息包中插入信號(hào)的電路；及實(shí)例的描述如圖2所示，一光網(wǎng)絡(luò)1包含以規(guī)則網(wǎng)格形式互連的多個(gè)節(jié)點(diǎn)N。在圖2所示例中，使用了曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)(MS-Net)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這是一兩端連通的帶有單向鏈路的規(guī)則網(wǎng)絡(luò)。有偶數(shù)個(gè)行和例，每一節(jié)點(diǎn)N有兩路到達(dá)，兩路離開。邏輯上，鏈路在圓形環(huán)面上形成柵格，相鄰行或列的鏈路向相反方向傳輸，圖2示出了16節(jié)點(diǎn)(4×4)MS-Net。
圖4示出了單個(gè)節(jié)點(diǎn)N的結(jié)構(gòu)，它包括開關(guān)2，該開關(guān)被設(shè)置將輸入消息包確定路由至節(jié)點(diǎn)行輸出Or，至列輸出Oc或至節(jié)點(diǎn)本地的宿主。該宿主可能，例如，是許多與各節(jié)點(diǎn)相連且共同形成一多處理器并行處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，開關(guān)2也具有來自宿主的輸入，以便在適宜的情況下，該節(jié)點(diǎn)能將來自本地宿主的消息包插入到網(wǎng)絡(luò)上。該開關(guān)用圖1所示新的路由選擇方案來設(shè)置，且被本發(fā)明入稱作“推測航行法”。這種操作節(jié)點(diǎn)的方法將在下面詳細(xì)描述。采用此法的電路也參考圖16到20在下面詳述，并且適當(dāng)組件的實(shí)例在下面題為“實(shí)施技術(shù)”的章節(jié)中確定。推測航行法在傳統(tǒng)自路由選擇方法中，每一消息包在其頭攜帶其目的地址。在消息包沿其路線所遇到的每一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處，目的地址被讀取，且該信息被用于計(jì)算向前傳輸?shù)淖顑?yōu)路徑。一般地，通過使用反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)律性的順序計(jì)算地址的方案使得路由選擇算法可控。
此處所引用的推測航行法算法也依賴于具有規(guī)則(或大體規(guī)則)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。在邏輯互連的布局中，連接節(jié)點(diǎn)的鏈路與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主軸取向平行。這樣，除目的地址外，每一消息包攜帶一些關(guān)于其目的地總方向的基本信息。例如，在一行和列與羅盤主軸相關(guān)的二維方形柵格網(wǎng)絡(luò)中，消息包可能知道其目的地在“北和東”的某個(gè)地方。消息包通過選擇(可能的情況下)大致指向目的地的方向傳輸以實(shí)現(xiàn)自導(dǎo)航經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)消息包遇到一路由節(jié)點(diǎn)，它只通知該節(jié)點(diǎn)優(yōu)選的向前傳輸方向；節(jié)點(diǎn)不計(jì)算最優(yōu)方向。如上所述，節(jié)點(diǎn)的主要任務(wù)只是檢查消息包的目的地址是否與該節(jié)點(diǎn)的地址部分或全部匹配，并解決競爭。
一用推測航行法的路由節(jié)點(diǎn)的邏輯功能總結(jié)見圖1。檢查消息包目的地址的相應(yīng)域與節(jié)點(diǎn)地址之間匹配的位級(jí)處理可采用超高速光子裝置[3-5]的基本單步操作而高效地進(jìn)行，無需讀取和對(duì)全部目的地址逐位處理。
當(dāng)一消息包第一次被置于網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，查尋表或最短路徑算法被用于確定朝向目的節(jié)點(diǎn)的方向，且該信息連同目的地址被編碼到消息包頭。該算法或查尋過程只能以本地宿主相對(duì)較慢的速率進(jìn)行。消息包起始位置是網(wǎng)絡(luò)中消息包可尋址此路由信息的唯一點(diǎn)，每一消息包必須攜帶的方向信息量可以很小對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹鬏S僅一比特。例如，如下文中所述，在使用曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)(MS-Net)情況下，方向信息僅2比特。方向信息由消息包攜過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)其目的地，在行程中僅偶爾被改變。當(dāng)消息包遇到一其地址包含與消息包目的地址(例如，在一MS-Net中，當(dāng)路由節(jié)點(diǎn)位于與消息包目的地相同行或列)相應(yīng)域匹配域的路由節(jié)點(diǎn)時(shí)，該信息可被改動(dòng)。當(dāng)兩地址完全匹配時(shí)，目的地被找到。曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)(Manhattan Street Network)
根據(jù)上文眾所周知的MS-Net[6-8]，現(xiàn)就推測航行法方法進(jìn)行詳細(xì)描述。MS-Net，如前所述，是一兩端連通，單方向鏈路的規(guī)則網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)的吸引人的特色來自其很好的連通性。MS-Net適合解決競爭的簡單偏離策略。它在高負(fù)載無緩沖器(“棘手”路由選擇)或少量緩沖器[8，9]情況下運(yùn)行良好。對(duì)于超高速光子網(wǎng)絡(luò)，這是一特別有用的特征，其中，技術(shù)限制制約實(shí)際緩沖深度為小值[10]。極好的連通性同時(shí)構(gòu)造了強(qiáng)狀的網(wǎng)絡(luò)，使其能容許多個(gè)鏈路錯(cuò)誤。
在MS-Net中，路由判決必須在消息包所遇到的每一節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行。Maxemchuk[7]描述了以高效操作的各種確定路由規(guī)則。
這些規(guī)則利用網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則結(jié)構(gòu)，且依賴以單調(diào)算數(shù)序列命名行和列的地址方案。這些路由規(guī)則的不足之處在于需要讀取整個(gè)目的地址，并在每一路由節(jié)點(diǎn)處對(duì)每一消息包進(jìn)行各種復(fù)雜程度的計(jì)算。
推測航行法路由選擇規(guī)則在推測航行法方法中，每一消息包通過跟蹤朝向目的地的方向?qū)ふ医?jīng)網(wǎng)絡(luò)路徑。目的地處于網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格“目的行”和“目的列”的交叉點(diǎn)。在消息包第一次被插入網(wǎng)絡(luò)的位置，它被給定兩個(gè)相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)布局主軸的初始方向，以指示朝向目的地的最短路徑。這些“目的地方向”可由一個(gè)2bit字代表，一bit對(duì)應(yīng)一主軸。一簡捷的方法是指定MS-Net中列的邏輯取向?yàn)椤澳媳薄毕?，行為“東西”。(注意在MS-Net的環(huán)形拓?fù)渲?，南北向?guī)則且連續(xù)，不象地球的南北經(jīng)線，在兩極有奇異值)因此，一消息包的目的地方向的可選集可為“北和東”。目的地方向由消息包經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在其途中攜帶，且在要求進(jìn)行路由判決的網(wǎng)絡(luò)每一節(jié)點(diǎn)處，路由選擇優(yōu)先級(jí)根據(jù)此簡單原則被選定a)一消息包應(yīng)，如果可能的情況下，向其目標(biāo)方向之一的某個(gè)方向傳輸。若有兩個(gè)或無可用方向，該消息包不顧及選擇哪個(gè)路徑(除非在下列b或c的情況下)。
目的方向僅在即將描述的特定環(huán)境被改變。在每一節(jié)點(diǎn)，目的地址與節(jié)點(diǎn)地址的行和列名相比較，以便檢查是否目的行或目的列已被找到(且很明顯若行和列地址匹配，則目的地被找到)。當(dāng)一消息包已找到其目的行或列時(shí)，可采用附加路由選擇規(guī)則b)當(dāng)一消息包遇到其目的行(列)，且若該行(列)沿目的方向之一取向，則該消息包應(yīng)在可能情況下轉(zhuǎn)向它，否則按主要規(guī)則a)進(jìn)行。
c)若一消息包在其目的方位某一方向沿目的行或列運(yùn)行時(shí)，它應(yīng)在可能的情況下繼續(xù)沿該方向運(yùn)行，否則按主要規(guī)則(a)進(jìn)行。
d)若一消息包穿過其目的行(列)，則該消息包的南北(東西)目的方位必須被檢查，并在必要的情況下復(fù)位。
e)若一消息包沿其目的行(列)運(yùn)行，不論是否在目的方向上，而后轉(zhuǎn)彎，則南北(東西)目的方位必須被檢查，并在必要的情況下復(fù)位。
這些簡單的路由選擇規(guī)則提供了一消息包在每一交叉點(diǎn)以高效率選擇前進(jìn)路徑的基礎(chǔ)。一具有完成這些規(guī)則任務(wù)的路由選擇邏輯處理器只需每一消息包的4位信息i)目的方向(2位)；ii)目的行(列)是否與節(jié)點(diǎn)行(列)是否相匹配(每一1bit)。用這4個(gè)輸入位時(shí)，路由選擇邏輯足夠簡單使這些規(guī)則可用有少量基本布爾邏輯門的硬布線電子線路執(zhí)行，無需算術(shù)、寄存器或查尋表。此邏輯電路可用幾個(gè)并行線股設(shè)計(jì)，任一線的最大長度約4個(gè)門。路由選擇邏輯處理器可在高速下運(yùn)行，允許以適用于多個(gè)Gbit/s網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行自路由選擇的速率確定最優(yōu)路徑。
因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)是各向同性的，路由選擇指令對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的每一交叉點(diǎn)是一樣的。推測航行法與現(xiàn)存路由選擇方案間一個(gè)重要的差別在于推測航行法不要求網(wǎng)絡(luò)的行和列以有組織的方式命名；它們可以完全任意的方式命名，因?yàn)槁酚蛇x擇不依賴以特定序列安排的節(jié)點(diǎn)地址。路由選擇效率表1給出對(duì)于各種尺寸的MS-Net使用推測航行法，隨機(jī)路由選擇和更復(fù)雜的路由選擇方案所得到的路由選擇效率的對(duì)比。此處假定無擁塞(解決競爭在下節(jié)中考慮)，且消息包嚴(yán)格遵守路由選擇規(guī)則。規(guī)則表明兩個(gè)自一節(jié)點(diǎn)出去的鏈路間無優(yōu)先級(jí)，其一路徑以0.5的概率被選擇。對(duì)于每一路由選擇方案節(jié)點(diǎn)間的平均距離(根據(jù)跳變數(shù))通過確定網(wǎng)絡(luò)中每一源和目的地間的平均距離而被算出。路由選擇方案的效率是節(jié)點(diǎn)間平均最短路徑用該路由選擇方案的節(jié)點(diǎn)間平均距離除。在推測航行法路由選擇方案情況下，最短路徑算法(基于Maxemchuk的確定規(guī)則1[7])被使用一次，只用于從源選擇第一輸出鏈路并確定初始目的方位。
圖3示出了在尺寸為N×N，其中N＝4到64(16到4096個(gè)節(jié)點(diǎn))的MS-Net中，用推測航行法的路由選擇效率變化。對(duì)于比8×8大的網(wǎng)絡(luò)，該效率隨網(wǎng)絡(luò)尺寸緩慢變化，且總大于87％。
表1示出了在每一節(jié)點(diǎn)用推測航行法的效率值可與用先進(jìn)最短路徑路由選擇算法所得的效率相比擬。然而，推測航行法方法更簡單它避免需讀取整個(gè)消息包目的地址和計(jì)算諸如一節(jié)點(diǎn)的相對(duì)地址，其象限和自節(jié)點(diǎn)發(fā)出的鏈路的方向。這對(duì)于超高速網(wǎng)絡(luò)具有顯著優(yōu)勢(shì)。節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸固定長度消息包，且被開縫以使任一給定鏈路在每一時(shí)隙可傳輸至多一個(gè)消息包。本網(wǎng)絡(luò)的一節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示于圖4[7]。到達(dá)兩個(gè)輸入鏈路的消息包(一個(gè)來自行，一個(gè)來自列)被給定適當(dāng)?shù)南鄬?duì)延遲以便時(shí)隙與路由開關(guān)[11]一致。在每一時(shí)隙，節(jié)點(diǎn)將從網(wǎng)絡(luò)接受至多兩個(gè)消息包以向前傳輸。若一消息包被確認(rèn)為已到達(dá)其目的地，則它被從網(wǎng)絡(luò)上取下并轉(zhuǎn)向本地宿主。同時(shí)，或者如果在輸入鏈路上檢查到空時(shí)隙，一消息包可從本地宿主接收到并插入網(wǎng)絡(luò)。所有進(jìn)入路由開關(guān)的消息包(無論是從網(wǎng)絡(luò)得到或自本地宿主插入)根據(jù)推測航行法方案規(guī)則，在可能情況下按照由“目的方位”所指示的優(yōu)先級(jí)，被確定路由至輸出鏈路之一。
節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)端口具有輸出緩沖器，能暫存少量消息包(K＝0至64)。根據(jù)緩沖器尺寸，節(jié)點(diǎn)可采用一“棘手”策略(K＝0)或偏離路由選擇策略(K)0)以解決若在同一鏈路上兩消息包提示向外傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)所產(chǎn)生的競爭[6]。在出現(xiàn)競爭時(shí)，假定至少有一個(gè)緩沖器時(shí)隙可用，兩消息包以優(yōu)選消息包的隨機(jī)順序被引導(dǎo)至所選擇的緩沖器。然而，若沒有緩沖空間，則兩消息包之一(隨機(jī)選擇)可偏離到另一輸出口。當(dāng)在路由選擇開關(guān)處有兩個(gè)消息包，且其中之一無特別的向外路由選擇優(yōu)先級(jí)，則該消息包將作為偏離的候選。當(dāng)一消息包無特別的向外路由選擇優(yōu)先級(jí)，且無其它限制，該消息包將被分配到隨機(jī)選取的“輸出口”。
有兩種可用以處理宿主打算插入網(wǎng)絡(luò)的新消息包的策略。一個(gè)策略是將消息包暫存到源緩沖器中直到其優(yōu)選輸出口可用；另一是任一輸出鏈路或緩沖器可用，即將消息包插入網(wǎng)絡(luò)。此處我們選擇后者，因此假定若有f個(gè)可用時(shí)隙，其中f＝0.1或2(即，2-f個(gè)消息包由網(wǎng)上接收用于向前傳輸)，則f個(gè)新消息包可被自宿主插入，無論其優(yōu)選輸出口是否可用(即，消息包在其源節(jié)點(diǎn)可能遭致偏離)。為達(dá)到此目的，源端的最小路徑算法或查尋表應(yīng)為每一新消息包提供兩套目的方法一套在該消息包被向前傳輸至源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選輸出口時(shí)使用，而另一套在該消息包被偏離到其它口時(shí)使用。選取目的方位以便該新消息包找到自源節(jié)點(diǎn)給定輸出口到目的地的最短路徑，假定無進(jìn)一步偏離。此策輅具有的優(yōu)點(diǎn)是平均，一新消息包在到達(dá)隊(duì)列中花費(fèi)較少的時(shí)間，但不足是若消息包在源節(jié)點(diǎn)被偏離，自非優(yōu)選輸出口的最短可用路徑可能包含更多的跳變。我們采用基于Maxemchuk的確定規(guī)則1[7]以從源選擇最優(yōu)輸出鏈路，同時(shí)確定在源節(jié)點(diǎn)處有偏離和無偏離的初始目的方位。網(wǎng)絡(luò)性能可以預(yù)料，自路由選擇的推測航行法方案在網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷時(shí)將造成降級(jí)，因?yàn)橐幌杀黄x至其所攜帶的目的方位不再通過最短路徑將其引導(dǎo)至目的地的位置。為探討此問題，我們已模擬了64節(jié)點(diǎn)(8×8)MS-Net性能作為業(yè)務(wù)負(fù)載的函數(shù)。在每一節(jié)點(diǎn)生成新消息包是無存貯的，在每一節(jié)點(diǎn)處消息包生成平均速率相同。選擇目的節(jié)點(diǎn)遵循均勻分布，新消息包的插入和路由選擇獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)輸出緩沖器的狀態(tài)。
圖5示出對(duì)提供的不同負(fù)荷值，棘手偏離(K＝0)情況下，源與目的之間所用跳變數(shù)量的概率分布。提出的負(fù)荷用PA代表，它是源向空閑時(shí)隙插入新消息包的概率。跳變概率對(duì)應(yīng)跳變數(shù)量的指數(shù)降低，甚至PA高達(dá)0.99，證明了推測航行法路由選擇協(xié)議的可靠性；我們還未檢測到消息包被陷掉或無限循環(huán)。這一點(diǎn)證明盡管偏離的結(jié)果是增加跳變數(shù)量，偏離并不危及推測航行法方法的整體性。方案的整體性通過MS-Net網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則，循環(huán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而得以保證。圖6示出了對(duì)各種尺寸的緩沖器，消息包偏離部分對(duì)PA的函數(shù)。由于大量進(jìn)入節(jié)點(diǎn)并不關(guān)心選擇哪一輸出鏈路的消息包，偏離的最大部分，即使無緩沖器，也只有12.2％。
網(wǎng)絡(luò)效率的更準(zhǔn)確的量度是流量。在穩(wěn)定狀態(tài)，消息包自源被網(wǎng)絡(luò)接受的速率應(yīng)等于網(wǎng)絡(luò)向目的地發(fā)送消息包的速率。因此穩(wěn)態(tài)流量是每一節(jié)點(diǎn)每一時(shí)隙發(fā)送消息包的平均個(gè)數(shù)。MS-Net的理論最大流量(利用最短路徑路由選擇的最大存貯和發(fā)送流量)是2被以跳變數(shù)[8]表示的平均最短路徑除。對(duì)于8×8MS-Net，其最大流量是2/5.02＝0.399。將相對(duì)流量定義為實(shí)際流量被理論最大值歸格化是有用的。歸格化彌補(bǔ)了實(shí)際流量對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的依賴，并提供最大可能流量有多少被取得的指示[8]。圖7示出了對(duì)于各種尺寸的緩沖器相對(duì)流量對(duì)應(yīng)PA的路由判決線。在棘手偏離(K＝0)的情況下，43％的相對(duì)流量在最大網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷被獲取，在緩沖器深度K＝4情況下，該值增加到79％。如圖8所示[8，9]，利用初級(jí)推測航行法方法所獲得的性能完全可以與在每一節(jié)點(diǎn)利用最短路徑算法給每一消息包路由選擇的同樣8×8MS-Net的性能相比擬。在該情況下，棘手偏離條件下最大網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷點(diǎn)可獲取55％的相對(duì)流量，緩沖器深度K＝4時(shí)，該值增至91％。結(jié)論是利推測航行法簡潔性的代價(jià)是相對(duì)流量的稍有降低。而且，由于對(duì)于推測航行法在節(jié)點(diǎn)處所需進(jìn)行的處理量最小化了，網(wǎng)絡(luò)可通過使用足以高得多的速度運(yùn)行(例如，以100Gbit/s線速度進(jìn)行消息包頭地址匹配已在最近被證實(shí)[5])。因此，盡管相對(duì)流量稍有降低，但可獲取以每秒發(fā)送信息記的絕對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的大幅度增長。
另一重要的度量性能指標(biāo)是延遲，整個(gè)延遲包括兩部分消息包在插入網(wǎng)絡(luò)前必須在宿主緩沖器中等待的時(shí)間，和網(wǎng)絡(luò)本身的延遲(消息包自源到目的地通過網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間)。此處我們只考慮后者。由每一跳變引入的網(wǎng)絡(luò)延遲由三部分組成傳播延遲，在每一節(jié)點(diǎn)故意引入的延遲以便與時(shí)隙找齊的(圖4)，和在輸出緩沖器的排隊(duì)延遲。發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在超高速光子網(wǎng)絡(luò)，主要是傳播延遲。這是因?yàn)橛糜趥鬏斠粋€(gè)消息包的時(shí)間很短。例如，在前言中所提及，容納100Gbit/s53字節(jié)ATM信元連同保護(hù)帶和其它頭所需時(shí)隙約6.5ns[1]，或等于僅1.3m長光纖。因此，對(duì)于平均大于幾十消息包長的鏈路，且假定實(shí)際光子緩沖器限于幾個(gè)時(shí)隙深[10]，傳播時(shí)間遠(yuǎn)超過其它延遲分量。從而，假定鏈路長類似，將來自源到目的地所必須進(jìn)行的跳變數(shù)最小化是很重要的。圖9示出對(duì)于大小不同的緩沖器，在采用推測航行法協(xié)議的8×8MS-Net中跳變數(shù)目的平均值對(duì)應(yīng)PA的函數(shù)關(guān)系。同時(shí)，示于右手尺度是“相對(duì)等待”，被定義為歸格化到平均最短路徑的跳躍數(shù)均值(在這種情況下5.02跳變)。這表明緩沖器深度為4足以將傳播延遲減小到理論最小值的30％以內(nèi)。
如已提及的，MS-Net結(jié)構(gòu)具有來自其良好聯(lián)通性的有吸引力的特征。它在高負(fù)荷下運(yùn)行良好，并能經(jīng)受多個(gè)鏈路故障。然而，它在許多方面受到批評(píng)它不支持立體聲雙聲道調(diào)頻廣播；據(jù)說它不支持保證服務(wù)；且網(wǎng)絡(luò)允許消息包被改組12。這些是在超過高速光子網(wǎng)絡(luò)情況下不太顯著的批評(píng)。首先，在MS-Net中的立體聲雙聲道調(diào)頻廣播必須采用更高級(jí)協(xié)議來執(zhí)行(正在開發(fā)有效方案[13]，但有效載荷的有效復(fù)制在光領(lǐng)域采用無源分裂裝置很簡便。其次，的確確定的交通模式將產(chǎn)生許多偏離，造成MS-Net通過許多附加跳變來發(fā)送一些消息包。然而，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)等待很短(由傳播延遲支配)，這對(duì)于非連接數(shù)據(jù)可能不是一個(gè)重要考慮方向，或者甚至對(duì)于傳統(tǒng)的延遲敏感的面連接的應(yīng)用如聲音和視頻。再次，至于消息包的改組是否為一個(gè)顯著的不足是一個(gè)有爭議點(diǎn)。已有建議提出，對(duì)于許多可預(yù)見應(yīng)用，消息包改組或在實(shí)時(shí)中不要求，或采用再裝適當(dāng)大小的緩沖器而可在實(shí)時(shí)中獲得[14]。
在將皮秒級(jí)光脈沖用于傳輸?shù)某咚俟庾泳W(wǎng)絡(luò)中，最實(shí)用的方法是允許消息包(包括目的地址和其它頭數(shù)據(jù))經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳播，而在傳輸中不改變且不進(jìn)行光電再生。它避免了光電瓶頸，同時(shí)也避免需要在網(wǎng)絡(luò)中嵌入超過短激光光源和皮秒級(jí)精確度的時(shí)鐘恢復(fù)機(jī)構(gòu)[1]。然而，推測航行法技術(shù)依賴于每一消息包攜帶一些關(guān)于其目的地總方向的輔助基本信息，且該信息在消息包自源到目的地的途中可能偶爾被改變。每一消息包所攜帶的必要的信息可以很小在我們已詳細(xì)描述的MS-Net情況下，僅為2比特。此信息的速率(每一消息包時(shí)隙2比特)可足夠慢以便于對(duì)消息包的其余部分利用帶外信道能很容易地在鏈路對(duì)鏈路基礎(chǔ)上通信。對(duì)于此信令信息沒有必要與消息包頭的其它部分和有效載荷一樣用同樣超高速格式傳輸。它可被在一獨(dú)立波長，獨(dú)立時(shí)段，或物理上分隔的并行信道中傳輸，始終假定消息包級(jí)的同步穿過每一鏈路時(shí)被保持。
推測航行法方案的幾個(gè)輔助優(yōu)點(diǎn)也已被確認(rèn)。網(wǎng)絡(luò)中行與列的命名可為任意的；沒有必要對(duì)分配地址遵循有組織的順序方案。甚至對(duì)于節(jié)點(diǎn)沒有必要知道網(wǎng)絡(luò)的維數(shù)。這意味著，附加的行和列可在任何時(shí)間任意位置被引入網(wǎng)絡(luò)，無需對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改動(dòng)或調(diào)整(除更新在源所使用的查尋表或最短路徑算法)。用于引入行和列的特殊方案(如部分尋址[7])，不被要求。因?yàn)榛韭酚蛇x擇原則可在硬線路電子邏輯電路中執(zhí)行以求速度，這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。這也大大簡化了網(wǎng)絡(luò)歸化發(fā)展和管理過程。
推測航行法方案可以承受網(wǎng)絡(luò)的不規(guī)則性。若節(jié)點(diǎn)或鏈路以反常的方式被添加或出現(xiàn)故障，則在本地該網(wǎng)絡(luò)可能幾乎不會(huì)象規(guī)則結(jié)構(gòu)那樣受到影響。鑒于基于規(guī)則確定性的路由選擇規(guī)則，順序算術(shù)尋址在此情形下可能出現(xiàn)故障，推測航行法方案看起來具有良好的安全性，盡管路由選擇效率降低。正如所描述的，我們對(duì)MS-Net的模擬已表明推測航行法方案對(duì)偏離很棒，甚至在很大的載荷下。我們同時(shí)注意到該方案對(duì)由消息包所攜帶的“目的方向”數(shù)據(jù)的意外破損也很有效。這些有效性在諸如具有規(guī)則循環(huán)拓?fù)涞腗S-Net網(wǎng)絡(luò)中可被保證。換句話說，若該消息包被遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離其最優(yōu)路徑，或者若目的方位在途中丟失或損壞，該消息包將繼續(xù)在其非最優(yōu)選方向傳輸由此加長了其路途。但是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是循環(huán)的，該消息包最終將遇到其目的行和列，且該協(xié)議保證其正確方位此后可自動(dòng)重建。盡管效率較低，推測航行法也可在帶有邊界的非循環(huán)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施。在此情況下，邊界的節(jié)點(diǎn)將消息包從邊界“反射”，同時(shí)，如果必要，反向一個(gè)或多個(gè)目的方位。
能夠以多個(gè)Gbit/s的速度互連處理器和工作站的超高速網(wǎng)絡(luò)正在成為現(xiàn)實(shí)[1，3，15，16]。以100Gbit/s的峰值速度生成光子消息包[1]，地址識(shí)別[5，17]和位級(jí)自同步技術(shù)[18]為第一證據(jù)，最近超高速網(wǎng)絡(luò)已取得顯著進(jìn)步。此處所述的推測航行法方法容許這些電子學(xué)中最近的技術(shù)進(jìn)步被應(yīng)用于采用光自路由選擇的大流量.高速度的超高速網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格中。超高速消息包互連網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用這些應(yīng)用僅通過實(shí)施描述。本發(fā)明的路由選擇方法、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)的許多其它應(yīng)用是可能的。此描述假定此網(wǎng)絡(luò)是曼哈頓街類型，它已在上述實(shí)施例中詳述。因此，假定節(jié)點(diǎn)是兩端連接(每個(gè)節(jié)點(diǎn)處有2個(gè)輸入線和2個(gè)輸出線)。
網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用只取決于其所連接宿主的類型和網(wǎng)絡(luò)的物理延伸。
1.計(jì)算機(jī)和工作站的直接互聯(lián)(圖10)例如，超級(jí)計(jì)算機(jī)/“高端”用戶的辦公室/校園LAN；例如，分布式處理應(yīng)用(例如高質(zhì)量模擬環(huán)境-“虛擬會(huì)議室”，財(cái)政金融部門數(shù)據(jù)的快速復(fù)合可視化)。
2.LAN的高速互聯(lián)(圖11)在這種情況下超高速消息包網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的宿主是提供與常規(guī)較低速網(wǎng)絡(luò)的路由器。
3.1與2的混合。
4.在大型計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中用作“主干”的超高速消息包網(wǎng)絡(luò)(圖12)。
在此情況下，超高速網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的宿主是計(jì)算機(jī)的子系統(tǒng)(處理器，存貯器，I/O裝置等)；5.用作消息包開關(guān)(例如，對(duì)于極大容量的ATM)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的超高速消息包網(wǎng)絡(luò)。
在此情況下，節(jié)點(diǎn)為消息包開關(guān)的輸入和輸出口服務(wù)。圖13示出帶緩沖器M*N消息包開關(guān)(N個(gè)輸入口，N個(gè)輸出口)，其中，輸入信號(hào)被緩沖。
在將超高速消息包網(wǎng)絡(luò)用作開關(guān)的開關(guān)設(shè)計(jì)中，輸入口的深輸入緩沖器被保留。若網(wǎng)絡(luò)采用偏離路由選擇(如曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)實(shí)例所述)，在路由節(jié)點(diǎn)可能有小的輸出緩沖器。在該情況下，消息包開關(guān)可被描述為既有輸入緩沖器又有“內(nèi)部”緩沖器(即，交換網(wǎng)給節(jié)點(diǎn)的輸出緩沖器一起用作消息包開關(guān)整體內(nèi)部的緩沖器)若使用“棘手”路由選擇(即，交換節(jié)點(diǎn)無輸出緩沖器)，則消息包開關(guān)整體上只有輸入緩沖器。
圖14示出了消息包開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
另外的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)盡管聯(lián)系MS-Net已作描述，本發(fā)明可應(yīng)用于各種不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，此方法可用于被稱作“三角連接網(wǎng)絡(luò)”(ATC)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)第一次由GE Myers和ME Zarki(“Routing inTACTriangularly Arranged Connection Networks”，Proc.INFOCOM’90，pp.481-486(1991)描述。TAC是一其中節(jié)點(diǎn)處于等邊三角形頂點(diǎn)的三連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖15示出了一個(gè)16節(jié)點(diǎn)的4×4TAC網(wǎng)絡(luò)的例子。節(jié)點(diǎn)數(shù)需是4的倍數(shù)以使鏈路正確取向。Myers和Zarki描述了類似Maxemchuk的MS-Net方案的自路由選擇方案，其中，每一節(jié)點(diǎn)利用消息包目的地址數(shù)據(jù)(必須整個(gè)讀取)和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算每一到來消息包的最優(yōu)向外離開的鏈路。
另外的方法是如下推測航行法方案網(wǎng)絡(luò)的主軸如圖所示，并將以x，y和z標(biāo)記。每一鏈路形成與主軸之一平行的部分鏈路線(稱作一行) (類似MS-Net的街道)。每一節(jié)點(diǎn)的地址有3個(gè)域(每個(gè)域?qū)?yīng)與主軸平行鏈路行的名稱)。消息包的目的地處于鏈路三個(gè)已命名行的交叉點(diǎn)，具有地址(DX，DY，DZ)。每一消息包攜帶一套相對(duì)于主軸的地址方向。地址方向由3-bit字表示。TAC中推測航行法的路由選擇規(guī)則如下。當(dāng)前路由節(jié)點(diǎn)具有地址(NX，NY，NZ)。
a)消息包應(yīng)該，如果可能，向其目的地址之一的方向傳輸。若有兩個(gè)可選用的方向，消息包不關(guān)心選擇兩個(gè)中的哪一個(gè)(除下面b或c情況之外)。若有三個(gè)或沒有可選方向，消息包不關(guān)心選擇哪一個(gè)路徑(除下面b或c情況之外)。
僅在當(dāng)前所述特定情況下，目的方位被改變。在每一節(jié)點(diǎn)處，目的地址與節(jié)點(diǎn)地址相比較以便檢查是否指示消息包已找到目的地所處鏈路行的DX＝Dx，DY＝Ny，或DZ＝Nz(顯然，若所有三個(gè)匹配條件均為翰，則目的地已被找到)。
當(dāng)匹配條件之中一個(gè)或兩個(gè)為真，采用附加路由選擇規(guī)則。
b)若消息包遇到目的地所處鏈路行，且若該鏈路行朝向目的地，則消息包應(yīng)在可能的情況下轉(zhuǎn)向它，否則按主規(guī)則進(jìn)行。
c)若消息包沿目的地所在鏈路行上傳輸，且沿朝向目的地的方向傳輸，它應(yīng)在可能的情況下繼續(xù)沿該方向傳輸，否則按主規(guī)則進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)的例子。
d)若消息包穿過目的地所在鏈路的一行，則在可能的情況下，消息包的目的方位必須被檢查并在需要時(shí)復(fù)位。
e)若消息包沿目的地所在鏈路的一行傳輸，無論是否朝向目的地方位，且此后轉(zhuǎn)向，則在可能的情況下消息包的目的方位必須被檢查并在需要時(shí)復(fù)位。
實(shí)施技術(shù)1.節(jié)點(diǎn)的邏輯操作圖解表示i)采用推測航行法自路由選擇協(xié)議的路由節(jié)點(diǎn)的邏輯功能，和ii)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)如上述圖1和4所示。表明節(jié)點(diǎn)內(nèi)處理步驟的更詳細(xì)的圖示于圖16中，關(guān)于各步驟操作的細(xì)節(jié)在下文給出。
2.節(jié)點(diǎn)的光連接節(jié)點(diǎn)的光布局在圖17中給出。若將其與圖4比較，總開關(guān)符號(hào)被三個(gè)2×2光開關(guān)(兩個(gè)“尋址開關(guān)”和一個(gè)“交叉點(diǎn)路由選擇開關(guān))取代。適合的路由選擇開關(guān)可為鈮酸鋰裝置，如由GEC Advanced Components提供的Y-35-8772-02型。示于圖17的延遲單元可以是，例如，由PR Prucnal(IEEE J Quantum Electronics.vol29，no2，pp.600-612，1993)描述的可調(diào)光延遲系統(tǒng)。光緩沖器可以是由DK Hunter和I Andonovic(Electronics letters，vol29，no3，pp280-281，1993)描述的類型，其中2×2開關(guān)可以是上述鈮酸鋰裝置，并且延遲線可以是適當(dāng)切割的光纖。
3.路由選擇邏輯處理器路由選擇邏輯處理器基于前述路由選擇規(guī)則確定信元的最優(yōu)前向路由選擇。路由請(qǐng)求被解決競爭處理器從每一代表信元到來的路由選擇邏輯解決競爭處理器接收到。若一到來路線上的時(shí)隙是空的，則相應(yīng)的路由選擇邏輯解決競爭處理器不發(fā)出路由請(qǐng)求。信元的路由請(qǐng)求包括下列信息ii)所請(qǐng)求的離開路徑(行，列或不計(jì)較)；ii)如果所請(qǐng)求的交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置得到許可，信元向前攜帶的目的方位；iii)如果所請(qǐng)求的交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置未得到許可(即，信元被偏離)，信元向前攜帶的目的方位。通常不論信元是否被偏離，特定信元所攜帶的目的方位在其經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)不變。然而，路由規(guī)則定義目的方位必須被調(diào)整的情況，在下文詳細(xì)路由選擇邏輯表中指出。
路由選擇邏輯的輸入只包含4位信元的目的行地址是否與節(jié)點(diǎn)行地址相匹配？(1bit)；信元的列地址是否與節(jié)點(diǎn)列地址相匹配？(1bit)東西目的方位取向(1bit)；南北目的方位取向(1bit)。
自本地宿主插入到網(wǎng)絡(luò)中的新信元被置于先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器并等待空網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙。當(dāng)在到來信號(hào)中有一空位或當(dāng)?shù)絹硇旁驯淮_認(rèn)到達(dá)其目的地并切換至本地宿主時(shí)就出現(xiàn)空時(shí)隙，路由選擇查尋表為每一開始穿過網(wǎng)絡(luò)的新信元提供一適當(dāng)?shù)穆酚烧?qǐng)求。查尋表的項(xiàng)目可通過，例如，最短路徑算法而被確定。注意到，只有新信元查詢?cè)摬閷け韺?duì)于傳輸經(jīng)過節(jié)點(diǎn)的信元不要求使用該表，它代表信息量。同時(shí)，查尋過程需僅在相對(duì)較慢的本地宿主存取速度下進(jìn)行。來自查尋表的路由選擇請(qǐng)求格式取決于是否直到時(shí)隙空閑存在于緩沖器中的新信元在最優(yōu)輸出路徑上(假定兩個(gè)輸出路徑之一是最優(yōu)的)可得到。如果在該情況下，路由請(qǐng)求只包括所請(qǐng)求的離開路徑(行或列)和離開“目的方位”。然而，如果一空閑時(shí)隙在路由選擇開關(guān)輸入口上可獲得，該新信元就發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)上，查尋表必須提供前面描述的整個(gè)3項(xiàng)路由請(qǐng)求。換句話說，在此情況下，如果它發(fā)現(xiàn)自身不能經(jīng)最優(yōu)路徑退出，則必須為新信元提供適當(dāng)?shù)碾x開目的方位。
下表示出對(duì)于不同行與列配置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)路由選擇邏輯。實(shí)際上，這些表基于前述路由選擇規(guī)則，示出由4位輸入數(shù)據(jù)輸出路由選擇請(qǐng)求的映射圖。為了表格揭示詳細(xì)路由選擇邏輯的目的，假定網(wǎng)絡(luò)交叉點(diǎn)處的2×2十字路由開關(guān)被配置成“橫號(hào)”狀態(tài)是信元沿行和列方向的直通方向，“叉號(hào)”開關(guān)狀態(tài)引起方向改變。例如，圖18示出一行方向由西向東，列方向由南向北的交叉點(diǎn)。
基于表1(i)圖19示出對(duì)于在取向?yàn)槲鞯綎|，南到北的交叉點(diǎn)中的路由選擇邏輯處理器的電路圖，此圖進(jìn)一步證實(shí)推測航行法的路由選擇邏輯，利用前已提及的4個(gè)輸入位，是足夠簡單的，路由規(guī)則可采用少量基本布爾邏輯門(反，與和非)，無需算術(shù)，寄存器或查尋表即可用硬線路電子電路執(zhí)行。如圖所示，邏輯電路可用幾個(gè)并行股構(gòu)成，且任一股的最大長度是約4個(gè)門。因此，采用具有極短的上升和下降時(shí)間(＜0.2ns)和短的傳播延遲(＜0.6ns)的超高速射極耦合邏輯裝置，路由選擇邏輯自理器可在高速運(yùn)行，產(chǎn)生少數(shù)個(gè)納秒以內(nèi)的路由請(qǐng)求，適合的裝置是由NTT電子技術(shù)公司制造的SST ECL邏輯IC系列(SELIC)。零件號(hào)碼是NLB6201(四2輸入或/或非門)；NLB6203(四3輸入與/與非門)；NLB6200(五2輸入或/或非門)。其后者可被配置成圖19和20所示電路的反相器。
4.解決競爭處理器解決競爭處理器檢查各種路由請(qǐng)求并確定是否兩信元表示同時(shí)向交叉點(diǎn)路由開關(guān)的同一輸出口的優(yōu)先。適合的解決競爭過程已在上面描述。在此情況下，解決競爭過程簡潔且可由采用少量電子邏輯門的硬線路實(shí)現(xiàn)。例如，圖20示出了執(zhí)行解決競爭邏輯處理器主要任務(wù)的電路圖，邏輯處理器將向十字路由開關(guān)發(fā)出命令(且假定此處使用“棘手”路由選擇-即無輸出緩沖器)。對(duì)于高速運(yùn)行，所使用的電子邏輯裝置可與上述路由選擇邏輯處理器相同(由NTT電子技術(shù)公司生產(chǎn)的SST ECL邏輯IC系列(SELIC))。若帶有輸出緩沖器的偏離路由選擇被采用，則邏輯電路稍微復(fù)雜一些將有兩個(gè)附加數(shù)據(jù)輸入端，每一指示是否緩沖器之一為滿。除設(shè)置存取和交叉點(diǎn)開關(guān)，解決競爭處理器有為前向傳輸發(fā)出適當(dāng)目的方位的任務(wù)。完成此任務(wù)的邏輯電路未在圖20中示出，但極為簡單。對(duì)于正選擇路由的兩消息包中每一個(gè)，目的方位從路由選擇邏輯處理器G，H或J，K輸出端直接取出(圖19)，取決于是否每一消息包的路由請(qǐng)求被許可或拒絕。
若要求，優(yōu)先級(jí)方案可被引入。有許多這類方案可供選擇，大多數(shù)要求附加網(wǎng)絡(luò)信令以代表單個(gè)信元的狀態(tài)，例如延遲靈敏度；衰老和存活時(shí)間標(biāo)記； “目的地在望”標(biāo)志；服務(wù)等級(jí)；等。這些優(yōu)先級(jí)方案值必須對(duì)照組合，傳輸和處理時(shí)間，(它們限制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)流量)的額外開支來判斷。不要求任務(wù)附加網(wǎng)絡(luò)信令的方案包括對(duì)在存取緩沖器內(nèi)等待的新信元的優(yōu)先級(jí)(優(yōu)先級(jí)許可或拒絕)。
5、頭地址匹配檢查是否消息包目的地址中的一個(gè)域與路由節(jié)點(diǎn)地址中的相應(yīng)域之間相匹配的任務(wù)可采用國際專利申請(qǐng)PCT/GB94/00397中所描述的二進(jìn)制字識(shí)別技術(shù)而得以超高速進(jìn)行，該技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)細(xì)節(jié)在PCT/GB95/01116第15頁第22行--第17頁第2行中得以揭示。這些先前申請(qǐng)?jiān)诖颂幾鳛閰⒖?。此技術(shù)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)由D Cotter，JK Lucek，M Shabeer，Ksmith，DC Rogers，D Nesset和P Gunning(“Self-routing of 100Gbit/s packets using 6-bitaddress recognition”，Electronics Letters，在發(fā)表中)描述。
6、傳遞目的方位的方案如上所述，可能有各種傳遞目的方位的方法且由每一消息包攜帶的必要信息量可以很小對(duì)于MS-Net只有2bit。
采用獨(dú)立時(shí)段進(jìn)行目的方位傳遞的方法現(xiàn)描述如下。
圖2 1示出一網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙的例子。在此時(shí)隙中，我們將在消息包到消息包基礎(chǔ)上本地細(xì)粒(位級(jí))時(shí)間抽取與全局粗粒(消息包級(jí))時(shí)間結(jié)合起消息包。此圖描述位級(jí)和消息包級(jí)時(shí)間參考之間的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘僅在消息包級(jí)提供粗網(wǎng)絡(luò)同步。網(wǎng)絡(luò)以時(shí)鐘頻率，最大每個(gè)時(shí)隙一個(gè)信元，由此在時(shí)間和空間上被開槽。在圖21所示實(shí)例中，時(shí)隙內(nèi)的時(shí)間分割被作成適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ATM信元。網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘已被選為標(biāo)準(zhǔn)SDH速率之一。信元包含一瞬時(shí)速率為100Gbit/s代表大約440bit(53字節(jié)ATM信元加上大約10-20附加頭位以保證信元在超高速光消息包網(wǎng)上路由選擇)串。注意到，信元在其時(shí)隙內(nèi)位置未以位級(jí)精度給出；相反，有一等于幾個(gè)位周期(在此例在大約100皮秒或10個(gè)位周期)的時(shí)間容差。網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙同時(shí)包含一開關(guān)帶，可供進(jìn)行路由開關(guān)的再配置，和時(shí)間保護(hù)帶，需要此開關(guān)帶等于多個(gè)位周期。例如，一般路由開關(guān)(如由GEC Advanced Components提供的Y-35-8772-02型鈮酸鋰裝置，或G Sherlock et al在ElectronicsLetters 30，137-138，1994中所描述的2×2集成Inp半導(dǎo)體型)能夠在-1ns級(jí)完成開關(guān)配置。因此，對(duì)于瞬時(shí)速率為100Gbit/s的信元，1ns的開關(guān)帶相當(dāng)于100個(gè)位周期。1ns寬“開關(guān)帶”可供路由開關(guān)再配置的時(shí)間。然而，此時(shí)隙可被再用于以逐鏈路為基礎(chǔ)由一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一節(jié)點(diǎn)目的方位的傳輸。圖22示出開關(guān)帶怎樣被分成進(jìn)一步的子帶以用于傳輸目的方位信號(hào)二個(gè)100ps寬監(jiān)視帶和一包含2bit2.5Gbit/s信號(hào)(代表用于MS-Net推測航行法的2位“目的方位”)800ps寬帶。圖23示出在一路由節(jié)點(diǎn)處接收輸入鏈路上信號(hào)的方案。所要求的附加元件位于圖17中延遲單元之后。2.5Gbit/s接收器可以是BT&D型PDC2201-2.4-FP。解碼電路讀取信號(hào)位碼，將其作為C和D位輸出至路由選擇邏輯處理器(圖19)。如圖23所示光調(diào)制器完成在到達(dá)存取開關(guān)或地址域匹配裝置之前從消息包中除去2.5Gbit/s的信號(hào)。光調(diào)制器必須能在100ps的時(shí)窗正確地與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步開關(guān)，且提供20dB光對(duì)比度。一個(gè)適合的裝置是D.G.Moodie，A.D.Ellis和C.W.Ford(在“Generation of 6.3ps optical pulses at a10GHz repetition rateusing a packaged electro-absorption modulator and dispersion compensating fibre，”Electron.lett.vol.30.no.20.pp.1700-1701，1994)中描述的多量子阱半導(dǎo)體電吸收調(diào)制器。
圖24示出為一離開節(jié)點(diǎn)的消息包將2.5Gbit/s的信號(hào)插入適當(dāng)時(shí)間帶的方案。圖24所示的組件將插入到圖17所示輸出緩沖器之后。2.5Gbit/s的光發(fā)射器是帶有整體光隔離器的DFB激光型，如Lasertron Inc提供的裝置QLM5S710。編碼器從解決競爭處理器中取出適當(dāng)?shù)哪康姆轿籦it，并將合適的信號(hào)(如上所述2bit 2.5Gbit/s字)提供給與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘正確同步的發(fā)射器。
下表TF19和TF20分別是圖19和22邏輯電路的輸入和輸出數(shù)據(jù)的檢索表。References[1] D Cotter，M Shabeer，K Smith，J Lucek and D Rogers，＂UltrafastSelf-Routing Networks＂，Proc. EFOC&N＇95，vol. 2，pp.210-213，Brighton，Engiand(June 1995)[2] S Kawanishi，H Takara，O Kamatani and T Morioka，＂100Gbit/s，500kmOptical Transmission Experiment＂，Opt.Soc.Am.Tech.Dig.OFC＇95，vol.8，pp.287-288，San Diego(February 1995)[3] J R Sauer，M N Islam and S P Dijaili，＂A Soliton Ring Network＂，J.Lightwave Technol.，vol.11，pp.2182-2190(1993)[4] D Cotter and S C Cotter，＂Algorithm for Binary Word Recognition Suitedto Ultrafast Nonlinear Optics＂，Elect.Lett.，vol.29，pp.945-946(1993)[5] D Cotter，J K Lucek，M Shabeer，K Smith，D C Rogers，D Nesset and PGunning，＂Self-Routing of 100Gbit/s Packets Using 6-bit＇Keyword＇ AddressRecognition＂，Elect.Lett.(in press)[6] N F Maxemchuk，＂Regular Mesh Topologies in Local and Metropolitan AreaNetworks＂，AT&T Tech.J.，vol.64，pp.1659-1685(1985)[7] N F Maxemchuk，＂Routing in the Manhattan Street Network＂，IEEE Trans.on Commun.，vol.35，pp.503-512(1987)[8] N F Maxemchuk，＂Comparison of Deflection and Store-and-ForwardTechniques in the Manhattan Street and Shuffle-Exchange Networks＂，Proc.INFOCOM＇89，pp.800-809(1989)[9] A K Choudhury and V O K Li.＂Performance Analysis of DeflectionRouting in the Manhattan Street Network＂，Proc.ICC＇91，pp.1659-1664(1991)[1O]D K Hunter and I Andonovic，＂Optical Contention Resolution and BufferingModule for ATM Networks＂，Elect.Latt.，vol.29，pp.280-281(1993)[11]P R Prucnal，＂Optically-Processed Self-Routing，Synchronisation andContention Resolution for 1D and 2D Photonic Switch Architectures＂，IEEE J.Quant.Electr.，vol.29，pp.60O-612(1993)[12)C Partridge，Gigabit Networking，Addison Wesley，pp.143-147(1994)[13]S C Liew，＂A General Packet Replication Scheme for Multicasting inInterconnection Networks＂，Proc.INFOCOM＇95，pp.394-400(1995)[14]C Baransel， W Dobosiewicz and P Gburzynski，＂Routing in Multihop PacketSwitching NetworksGigabit-per-second Challenge＂，IEEE Network，vol.9，pp.38-61(May/June 1995)[15]A Bononi，F(xiàn) Forghieri and P R Prucnai，＂Soliton Ultrafast All-Optical MeshNetworks＂，IEE Proc.J.，vol.140，pp.285-290(1993)[16]A G Nowatzyk and P R Prucnal，＂Are Crossbars Really Dead？The Casefor Optical Multiprocessor Interconnect Systems＂，ISCA＇95 Intern.Conf.on Comp.Architecture， Margherita Ligure，Italy(June 1995)[17]I Glesk， J P Sokoloff and P R Prucnal，＂All-Optical Address Recognitionand Self-Routing in a 250Gbit/s Packet-Switched Network＂，Elect.Lett.，vol.30，pp.1322-1323(1994)[18]M Shabeer，J K Lucek，K Smith，D Cotter and D C Rogers，＂Self-Synchronisation Scheme for High-Speed Photonic Networks＂，Elect.Lett.(inpress)1.交叉點(diǎn)取向西→東和南→北ii)自西到來信元的路由選擇邏輯表
ii)自南到來信元的路由選擇邏輯表
到來和離開目的方位不同2.交叉點(diǎn)取向東→西和南→北i)自東到來信元的路由選擇邏輯表
ii)自南到來信元的路由選擇邏輯表
到來和離開目的方位不同3.交叉點(diǎn)取向西→東和南→北i)自西到來信元的路由選擇邏輯表
ii)自北到來信元的路由選擇邏輯表<
到來和離開目的方位不同ii)自北到來信元的路由選擇邏輯表
到來和離開目的方位不同4交叉點(diǎn)取向東→西和北→南i)自東到來信元的路由選擇邏輯表
表1m×n維MS-Net各種路由選定方案的效率，相對(duì)于最短路徑算法<
>
TF19解決競爭的邏輯處理器的電路圖(標(biāo)為A和B的糧個(gè)輸入消息包的棘手路由選擇〕輸入數(shù)據(jù)M，N消息包A的路由選擇請(qǐng)求M交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置0＝橫號(hào)，1＝叉號(hào)N交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置考慮/不考慮0＝考慮，1＝不考慮P，Q消息包B的路由選擇請(qǐng)求P交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置0＝橫號(hào)，1＝叉號(hào)Q交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置考慮/不考慮0＝考慮，1＝不考慮輸出數(shù)據(jù)(至交叉橫號(hào)路由選擇開關(guān)〕R交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置0＝橫號(hào)，1＝交叉
TF20路由選擇邏輯處理器的電路圖(交叉點(diǎn)取向西→東和南→北，位元由西來〕輸入數(shù)據(jù)A節(jié)點(diǎn)行＝目的行？0＝否，1＝是B節(jié)點(diǎn)列＝目的列？0＝否，1＝是C東-西目的方位 0＝東，1＝西D北-南目的方位 0＝北，1＝南輸出數(shù)據(jù)(路由選擇請(qǐng)求〕E交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置0＝橫號(hào)，1＝叉號(hào)F交叉點(diǎn)開關(guān)設(shè)置考慮/不考慮0＝考慮，1＝不考慮G，H輸出目的方位(受監(jiān)視的請(qǐng)求的路由選擇〕G0＝東，1＝西H0＝北，1＝南J，K輸出目的方位(不受監(jiān)視的請(qǐng)求的路由選擇〕J0＝東，1＝西K0＝北，1＝南L節(jié)點(diǎn)是目的節(jié)點(diǎn)？0＝否，1＝是
權(quán)利要求
1.一種用于一具有一般規(guī)則拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)南酚蛇x擇的方法，包括(a)在一節(jié)點(diǎn)處接收一消息包；(b)讀取目的地址和方向標(biāo)志，兩者均由消息包攜帶，方向標(biāo)志清楚指示消息包前向傳輸?shù)膬?yōu)選方向；(c)根據(jù)方向標(biāo)志值進(jìn)行本地路由判決；及(d)根據(jù)路由判決優(yōu)選的方向?qū)⑾怨?jié)點(diǎn)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中消息包是載于光網(wǎng)絡(luò)的光消息包。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，包括對(duì)消息包所載信息在光時(shí)域上進(jìn)行邏輯操作并將邏輯操作結(jié)果用于步驟(c)的路由判決。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中網(wǎng)絡(luò)至少有兩維，且消息包至少攜帶兩個(gè)方向標(biāo)志，每一標(biāo)志對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的一維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括將目的地址與節(jié)點(diǎn)地址相比較，且當(dāng)目的地址不是節(jié)點(diǎn)地址，但至少目的地址的一個(gè)域與節(jié)點(diǎn)地址相對(duì)應(yīng)，則為消息包所載的一個(gè)或多個(gè)方向標(biāo)志寫一新值。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中節(jié)點(diǎn)，當(dāng)其同時(shí)接收到具有相同的優(yōu)選前向傳輸方向的兩個(gè)或多個(gè)消息包時(shí)，將其中一個(gè)消息包輸出到非優(yōu)選方向上去。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中消息包首先在初始節(jié)點(diǎn)被放到網(wǎng)絡(luò)上，初始節(jié)點(diǎn)由目的地址確定通常對(duì)應(yīng)自初始節(jié)點(diǎn)到目的地址最短路徑的傳輸方向，并相應(yīng)設(shè)置該或每方向標(biāo)志。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中該網(wǎng)絡(luò)具有環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，網(wǎng)絡(luò)具有非規(guī)則尋址方案。
10.一將傳輸于通常規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的消息包做路由選擇的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)包括a)一為接收消息包的輸入；b)一用于利用消息包所載信息進(jìn)行本地路由判決的路由判決單元，路由判決單元包括響應(yīng)由消息包所載并清楚提示前向傳輸優(yōu)選方向的方向標(biāo)志的裝置；c)用于將消息包以各自不同的方向引導(dǎo)到網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)輸出；及d)用于根據(jù)路由判決單元的一個(gè)輸出將消息包引導(dǎo)到許多各自不同的輸出的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的節(jié)點(diǎn)，布置以在節(jié)點(diǎn)輸入接收光消息包。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的節(jié)點(diǎn)，包括用于在光域?qū)οd信息進(jìn)行邏輯操作的一個(gè)或多個(gè)光邏輯門。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的節(jié)點(diǎn)，其中該或每一邏輯門的輸出連至路由判決單元；
14.根據(jù)權(quán)利要求10到13之一的節(jié)點(diǎn)，其中，節(jié)點(diǎn)被布置在至少兩維的網(wǎng)絡(luò)中連接，且路由判決單元被布置基于至少兩個(gè)方向標(biāo)志值進(jìn)行路由判決，應(yīng)用中消息包為網(wǎng)絡(luò)每一維攜帶一個(gè)標(biāo)志。
15.一具有一般規(guī)則拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并具有根據(jù)權(quán)利要求10到14任一個(gè)的許多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的網(wǎng)絡(luò)，其中該網(wǎng)絡(luò)是一光網(wǎng)絡(luò)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)有環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的網(wǎng)絡(luò)，具有曼哈頓街網(wǎng)絡(luò)(MS-Net)拓?fù)洹?br> 19.一包含多個(gè)由根據(jù)權(quán)利要求15至18之一的網(wǎng)絡(luò)互連的處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
20.局域網(wǎng)(LAN)包含根據(jù)權(quán)利要求15至18之一的網(wǎng)絡(luò)。
21.用于遠(yuǎn)程通信網(wǎng)的開關(guān)，包括根據(jù)權(quán)利要求15到18之一的網(wǎng)絡(luò)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15至18之一的網(wǎng)絡(luò)，具有不規(guī)則尋址方案。
全文摘要
在具有通常的規(guī)則的柘撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上攜帶的消息包的路由選擇的一種方法中,該消息包在做出本地路由判決的節(jié)點(diǎn)(N)處接收。該消息包以根據(jù)路由判斷而選出的方法輸出。該消息包除攜帶目的地址外還攜帶一清楚地表明前進(jìn)優(yōu)選方向的方向標(biāo)志,且路由判決利用此標(biāo)志做出。可用幾個(gè)標(biāo)志,對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的不同維。
文檔編號(hào)H04B10/20GK1192307SQ96195908
公開日1998年9月2日 申請(qǐng)日期1996年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月28日
發(fā)明者戴維·科特, 馬丁·克里斯托弗·泰瑟姆 申請(qǐng)人:英國電訊有限公司