JP5583620B2 - Optical packet switching system, optical packet transmission device, and optical packet switching device - Google Patents

Optical packet switching system, optical packet transmission device, and optical packet switching device Download PDF

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Description

本発明は、光パケット信号に付与された宛先情報に従って光スイッチを切り替えることにより、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット交換方式に関する。   The present invention relates to an optical packet switching system that enables packet switching in units of optical packets by switching optical switches according to destination information given to optical packet signals.

波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ(WSS:wavelength selective switch)等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばIPパケット(10GEther(10 Gigabit Ethernet(登録商標))信号等)一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art In an optical transmission system using wavelength division multiplexing (WDM), a technology for performing path switching in units of wavelengths by using a wavelength selective switch (WSS) or the like has been put into practical use. As the next technology, the unit for switching is made into a fine unit such as an IP packet (10 GEther (10 Gigabit Ethernet (registered trademark)) signal, for example) one by one, and each is converted into a format of an optical packet, which is ultra high speed An optical packet switching method in which a route is switched by using an optical switch has been studied (see, for example, Patent Document 1).

IPパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。   As long as there is no data in the IP packet, no significant information is transferred, and the bandwidth is wasted by that amount, but if the optical packet switching method is realized, the time zone in which no data exists will be transferred to another packet. Can be occupied. Therefore, the optical packet switching method has the potential to dramatically increase the bandwidth utilization efficiency of the transmission path, and is considered promising as a future technology.

特開2008−235986号公報JP 2008-235986 A

光パケット交換方式は非常に有望な技術であるが、従来の光通信システムの光デバイスを用いて実現しようとする場合、問題点も存在する。   The optical packet switching method is a very promising technique, but there are problems when it is realized using an optical device of a conventional optical communication system.

現在提案されている光パケット交換装置は、受信した光パケット信号を光カプラで2つに分岐し、一方は光スイッチ部に入力し、他方は該光スイッチ部のON/OFFを制御する光スイッチ制御部に入力する構成が一般的である。光スイッチ制御部では、光パケット信号のヘッダを解析して経路情報を抽出し、該経路情報に基づいて光スイッチ制御信号を生成して光スイッチ部に出力する。   The currently proposed optical packet switching apparatus splits a received optical packet signal into two by an optical coupler, one is input to the optical switch unit, and the other is an optical switch for controlling ON / OFF of the optical switch unit A configuration for inputting to the control unit is common. The optical switch control unit analyzes the header of the optical packet signal to extract path information, generates an optical switch control signal based on the path information, and outputs the optical switch control signal to the optical switch unit.

ここで、光スイッチ制御部におけるヘッダの解析処理は、ある程度の時間を要する。従って、光パケット信号を光カプラから光スイッチ部に直接入力した場合、光パケット信号に対する光スイッチ制御信号の遅延が生じ、好適に光パケット信号の経路切替を行うことができない。現在提案された光パケット交換装置は、光カプラと光スイッチ部との間に光遅延線(光ファイバ)を設け、光パケット信号を遅延させることにより、好適に光パケット信号の経路切替を行うことができるようになっている。   Here, the header analysis processing in the optical switch control unit requires a certain amount of time. Therefore, when the optical packet signal is directly input from the optical coupler to the optical switch unit, the optical switch control signal is delayed with respect to the optical packet signal, and the path of the optical packet signal cannot be suitably switched. The currently proposed optical packet switching apparatus suitably switches the path of the optical packet signal by providing an optical delay line (optical fiber) between the optical coupler and the optical switch unit and delaying the optical packet signal. Can be done.

しかしながら、例えば、数百nsの遅延時間を稼ぐには数十mの光ファイバが必要となる。数十mの光ファイバがあると、2つの問題が発生する。一つは数十メートルの光ファイバを組み込むことにより、光パケット交換装置のサイズが大きくなる。もう一つの問題は、光ファイバによる光損失が発生するため、伝送距離に影響が出てしまう可能性がある。特に広帯域(例えば、S,L,Cバンドを複数含むような帯域の場合)のWDM通信の場合、伝送距離に与える影響が顕著になる。また、広帯域で使われる場合は、波長毎に損失レベルが違ってくるため、伝送路の設計をする際に光レベルを均一にするのが難しくなり、システム設計の難易度が高くなる可能性もある。   However, for example, to obtain a delay time of several hundred ns, an optical fiber of several tens of meters is required. If there is an optical fiber of several tens of meters, two problems occur. One is that the size of the optical packet switching device is increased by incorporating an optical fiber of several tens of meters. Another problem is that an optical loss occurs due to the optical fiber, which may affect the transmission distance. In particular, in the case of WDM communication in a wide band (for example, a band including a plurality of S, L, and C bands), the influence on the transmission distance becomes significant. Also, when used in a wide band, the loss level differs for each wavelength, so it is difficult to make the optical level uniform when designing the transmission line, and the system design may become more difficult. is there.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光遅延線を用いずに、または少なくとも光遅延線の長さを短くして、光パケット信号の経路切替を行うことのできる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to switch the path of an optical packet signal without using an optical delay line or at least shortening the length of the optical delay line. To provide technology.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット交換システムは、クライアント信号を受信するクライアント信号受信部と、クライアント信号から経路情報を抽出する経路情報抽出部と、クライアント信号からパケット信号を生成するパケット送信処理部と、パケット信号を光パケット信号に変換する電気/光変換部と、光パケット信号の波長とは異なる波長の経路情報用光を出力する光送信部であって、経路情報に応じて経路情報用光のON/OFFを切り替える光送信部と、を備える光パケット送信装置と、光パケット信号と経路情報用光とが波長多重された波長多重光信号を受信する波長多重光受信部と、波長多重光信号から経路情報用光を分岐する分岐部と、波長多重光信号の経路を切り替える光スイッチ部と、分岐部で分岐した経路情報用光のON/OFFに基づいて波長多重光信号の経路を判定し、光スイッチ部に制御信号を出力する光スイッチ制御部と、を備える光パケット交換装置と、を備える。   In order to solve the above problems, an optical packet switching system according to an aspect of the present invention includes a client signal receiving unit that receives a client signal, a path information extracting unit that extracts path information from the client signal, and a packet signal from the client signal. A packet transmission processing unit that generates a packet signal, an electrical / optical conversion unit that converts a packet signal into an optical packet signal, and an optical transmission unit that outputs path information light having a wavelength different from the wavelength of the optical packet signal, An optical packet transmission device comprising: an optical transmission unit that switches ON / OFF of path information light according to information; and wavelength multiplexing that receives a wavelength multiplexed optical signal in which an optical packet signal and path information light are wavelength-multiplexed An optical receiving unit, a branching unit that branches the path information light from the wavelength multiplexed optical signal, an optical switch unit that switches the path of the wavelength multiplexed optical signal, and a branching unit Determining the path of the wavelength-multiplexed optical signal based on the ON / OFF of Toki route information light, comprising an optical switch control section for outputting a control signal to the optical switch portion, and an optical packet switching apparatus comprising, a.

光送信部は、互いに波長の異なる複数の経路情報用光を出力するよう構成されていてもよい。   The optical transmitter may be configured to output a plurality of path information lights having different wavelengths.

光スイッチ制御部は、経路情報用光のON/OFFと、光スイッチ部の制御パターンとを対応付けたテーブルを参照して制御信号を生成してもよい。   The optical switch control unit may generate a control signal with reference to a table in which path information light ON / OFF is associated with a control pattern of the optical switch unit.

パケット送信処理部は、光パケット信号の送信開始タイミングが経路情報用光の送信開始タイミングより遅延するように、パケット信号を電気/光変換部に出力するタイミングを調整してもよい。   The packet transmission processing unit may adjust the timing of outputting the packet signal to the electrical / optical conversion unit so that the transmission start timing of the optical packet signal is delayed from the transmission start timing of the path information light.

光パケット送信装置は、当該光パケット交換システムの回線に異常が発生した場合に発せられる警報を受信する警報受信部と、光パケット信号および経路情報用光とは波長の異なる冗長回線切替用光を出力する第2送信部であって、警報受信部にて警報が受信された場合、冗長回線切替用光のON/OFF状態を変化させる第2光送信部と、をさらに備えてもよい。光スイッチ制御部は、冗長回線切替用光のON/OFF状態の変化を検出した場合、波長多重光信号の経路を冗長回線に切り替えてもよい。   The optical packet transmitter includes an alarm receiver for receiving an alarm issued when an abnormality occurs in the line of the optical packet switching system, and a redundant line switching light having a wavelength different from that of the optical packet signal and the path information light. A second transmission unit that outputs the second optical transmission unit that changes the ON / OFF state of the redundant line switching light when an alarm is received by the alarm reception unit. The optical switch control unit may switch the path of the wavelength multiplexed optical signal to the redundant line when detecting a change in the ON / OFF state of the redundant line switching light.

本発明の別の態様は、光パケット送信装置である。この装置は、クライアント信号を受信するクライアント信号受信部と、クライアント信号から経路情報を抽出する経路情報抽出部と、クライアント信号からパケット信号を生成するパケット送信処理部と、パケット信号を光パケット信号に変換する電気/光変換部と、光パケット信号の波長とは異なる波長の経路情報用光を出力する光送信部であって、経路情報に応じて経路情報用光のON/OFFを切り替える光送信部と、を備える。   Another aspect of the present invention is an optical packet transmitter. The apparatus includes a client signal receiving unit that receives a client signal, a route information extracting unit that extracts route information from the client signal, a packet transmission processing unit that generates a packet signal from the client signal, and a packet signal into an optical packet signal. An electrical / optical conversion unit that converts and an optical transmission unit that outputs path information light having a wavelength different from the wavelength of the optical packet signal, and switches between ON / OFF of the path information light according to the path information A section.

本発明のさらに別の態様は、光パケット交換装置である。この装置は、光パケット信号と経路情報用光とが波長多重された波長多重光信号を受信する波長多重光受信部と、波長多重光信号から経路情報用光を分岐する分岐部と、波長多重光信号の経路を切り替える光スイッチ部と、分岐部で分岐した経路情報用光のON/OFFに基づいて波長多重光信号の経路を判定し、光スイッチ部に制御信号を出力する光スイッチ制御部と、を備える。   Yet another embodiment of the present invention is an optical packet switching apparatus. The apparatus includes: a wavelength multiplexed optical receiving unit that receives a wavelength multiplexed optical signal in which an optical packet signal and path information light are wavelength multiplexed; a branching unit that branches path information light from the wavelength multiplexed optical signal; An optical switch unit that switches the path of the optical signal, and an optical switch control unit that determines the path of the wavelength multiplexed optical signal based on ON / OFF of the path information light branched by the branch unit and outputs a control signal to the optical switch unit And comprising.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation of the present invention converted between an apparatus, a method, a system, a program, a recording medium storing the program, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、光遅延線を用いずに、または少なくとも光遅延線の長さを短くして、光パケット信号の経路切替を行うことができる。   According to the present invention, the path of an optical packet signal can be switched without using an optical delay line or at least shortening the length of the optical delay line.

比較例に係る光パケット交換システムを示す図である。It is a figure which shows the optical packet switching system which concerns on a comparative example. 比較例に係る光パケット送信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical packet transmitter which concerns on a comparative example. 比較例に係るEtherパケットから生成した個の光パケット信号を示す図である。It is a figure which shows the piece of optical packet signal produced | generated from the Ether packet which concerns on a comparative example. 比較例に係る光パケット交換装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical packet switching apparatus which concerns on a comparative example. 比較例に係る光パケット受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical packet receiver which concerns on a comparative example. 本発明の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。It is a figure which shows the optical packet switching system which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る光パケット送信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical packet transmitter which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るEtherパケットから生成した個の光パケット信号と、経路情報用光とを示す図である。It is a figure which shows the piece of optical packet signal produced | generated from the Ether packet which concerns on this embodiment, and the light for path | route information. 本実施形態に係る光パケット交換装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical packet switching apparatus which concerns on this embodiment. 光パケット交換装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of an optical packet switching apparatus. 光パケット送信装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of an optical packet transmitter. 本実施形態に係る光パケット交換システムが適用されるネットワークを示す図である。1 is a diagram illustrating a network to which an optical packet switching system according to an embodiment is applied. 障害発生時の回線切替に適した光パケット送信装置を示す図である。It is a figure which shows the optical packet transmitter suitable for line switching at the time of a failure generation. 障害発生時の回線切替に適した光パケット交換装置を示す図である。It is a figure which shows the optical packet switching apparatus suitable for line switching at the time of a failure generation.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。まず、本実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する前に、本発明者が従来開発してきた光パケット交換システムを比較例として説明する。   Hereinafter, an optical packet switching system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, before describing the optical packet switching system according to the present embodiment, an optical packet switching system that has been conventionally developed by the present inventors will be described as a comparative example.

図1は、比較例に係る光パケット交換システム110を示す。図1に示すように、光パケット交換システム110は、光パケット送信装置111と、光パケット交換装置112と、光パケット受信装置113と、第1AWG114と、第2AWG115と、第1光増幅器116と、第2光増幅器117とを備える。   FIG. 1 shows an optical packet switching system 110 according to a comparative example. As shown in FIG. 1, the optical packet switching system 110 includes an optical packet transmission device 111, an optical packet switching device 112, an optical packet reception device 113, a first AWG 114, a second AWG 115, a first optical amplifier 116, A second optical amplifier 117.

光パケット送信装置111は、クライアント側から受信したEtherパケットを10分割する。そして、分割した10個のデータを波長λ1〜λ10の光信号に載せ、10波の光パケット信号として出力する。なお、本実施形態では、パケットデータの分割数および波長数を10としたが、これらは任意の値に設定可能である。   The optical packet transmitter 111 divides the Ether packet received from the client side into ten. Then, the divided 10 pieces of data are put on the optical signals of wavelengths λ1 to λ10 and output as 10-wave optical packet signals. In this embodiment, the number of packet data divisions and the number of wavelengths are set to 10, but these can be set to arbitrary values.

光パケット送信装置111から出力された10波の光パケット信号(波長λ1〜λ10)は、第1AWG114で波長多重される。第1AWG114から出力された波長多重光信号は、第1光増幅器116で増幅された後、第1光伝送路119に出力される。   The 10 optical packet signals (wavelengths λ1 to λ10) output from the optical packet transmitter 111 are wavelength-multiplexed by the first AWG 114. The wavelength multiplexed optical signal output from the first AWG 114 is amplified by the first optical amplifier 116 and then output to the first optical transmission line 119.

第1光伝送路119を伝搬した波長多重光信号は、光パケット交換装置112に入力される。   The wavelength multiplexed optical signal propagated through the first optical transmission path 119 is input to the optical packet switching device 112.

光パケット交換装置112は、入力された波長多重光信号から経路を抽出し、該経路情報に従って、光パケット信号の方路を切り替える、1入力×2出力の光パケット交換装置である。光パケット交換装置112の出力ポートには、第2光伝送路120と、第3光伝送路121とが接続されている。第2光伝送路120を伝搬した光パケット信号は、WDMネットワークに出力される。一方、第3光伝送路121を伝搬した光パケット信号は、第2光増幅器117で増幅された後、第2AWG115で波長λ1〜λ10の光パケット信号に分波される。第2AWG115で分波された10波の光パケット信号は、光パケット受信装置113に入力される。   The optical packet switching apparatus 112 is a 1-input × 2-output optical packet switching apparatus that extracts a path from an input wavelength-multiplexed optical signal and switches the path of the optical packet signal according to the path information. A second optical transmission line 120 and a third optical transmission line 121 are connected to the output port of the optical packet switching device 112. The optical packet signal propagated through the second optical transmission line 120 is output to the WDM network. On the other hand, the optical packet signal propagated through the third optical transmission path 121 is amplified by the second optical amplifier 117 and then demultiplexed into optical packet signals having wavelengths λ1 to λ10 by the second AWG 115. The 10 optical packet signals demultiplexed by the second AWG 115 are input to the optical packet receiver 113.

光パケット受信装置113は、受信した10波の光パケット信号を元のEtherパケットに復元して、クライアント側に出力する。   The optical packet receiver 113 restores the received 10-wave optical packet signal to the original Ether packet and outputs it to the client side.

図2は、比較例に係る光パケット送信装置111の構成を示す。図2に示すように、光パケット送信装置111は、光/電気変換部130と、パケット受信処理部132と、経路情報抽出部133と、シリアル/パラレル変換部134と、パケット送信処理部136と、ヘッダ挿入部140と、第1〜第10電気/光変換部141−1〜141−10とを備える。   FIG. 2 shows a configuration of an optical packet transmitter 111 according to the comparative example. As shown in FIG. 2, the optical packet transmitter 111 includes an optical / electrical converter 130, a packet reception processor 132, a path information extractor 133, a serial / parallel converter 134, and a packet transmission processor 136. The header insertion unit 140 and the first to tenth electrical / optical conversion units 141-1 to 141-10 are provided.

光/電気変換部130は、クライアント側から入力されたEtherパケットを電気信号に変換し、パケット受信処理部132に出力する。パケット受信処理部132は、Etherパケットから経路情報の入った部分を経路情報抽出部133に送り、それ以外の主信号をシリアル/パラレル変換部134に送る。   The optical / electrical conversion unit 130 converts the Ether packet input from the client side into an electric signal and outputs it to the packet reception processing unit 132. The packet reception processing unit 132 sends the portion containing the route information from the Ether packet to the route information extraction unit 133 and sends the other main signal to the serial / parallel conversion unit 134.

シリアル/パラレル変換部134は、受信した主信号を10分割し、パケット送信処理部136に送る。また、経路情報抽出部133は、受信した信号から経路情報を抽出し、ヘッダ挿入部140に出力する。   The serial / parallel conversion unit 134 divides the received main signal into 10 parts and sends them to the packet transmission processing unit 136. Further, the route information extraction unit 133 extracts route information from the received signal and outputs the route information to the header insertion unit 140.

パケット送信処理部136は、シリアル/パラレル変換部134にて分割された10個のパラレル信号に対し、例えば各パラレル信号の先端にプリアンブルを付与するなどの処理を行い、所定の光パケット交換方式のパケットフォーマットに変換する。   The packet transmission processing unit 136 performs processing such as adding a preamble to the tip of each parallel signal for the 10 parallel signals divided by the serial / parallel conversion unit 134, and performs a predetermined optical packet switching method. Convert to packet format.

ヘッダ挿入部140は、パケット送信処理部136で生成された10個のパケット信号のうちの一つに、経路情報が搭載された経路情報ヘッダを挿入する。そして、10個のパケット信号は、それぞれ第1〜第10電気/光変換部141−1〜141−10により光信号に変換され、10波(λ1〜λ10)の光パケット信号として出力される。経路情報ヘッダが挿入された光パケット信号の波長を「ヘッダ波長」と呼ぶ。ここでは、ヘッダ波長=λ1とする。   The header insertion unit 140 inserts a route information header in which route information is mounted into one of the ten packet signals generated by the packet transmission processing unit 136. The ten packet signals are converted into optical signals by the first to tenth electrical / optical converters 141-1 to 141-10, respectively, and output as optical packet signals of 10 waves (λ1 to λ10). The wavelength of the optical packet signal into which the path information header is inserted is called “header wavelength”. Here, header wavelength = λ1.

図3は、比較例に係るEtherパケットから生成した10個の光パケット信号を示す。Etherパケットは、図3に示すように、MACヘッダと、IPヘッダと、ペイロードと、FCS(Frame Check Sequence)とを含む。このEtherパケットが8バイト単位で10分割される。図3に示すように、ヘッダ波長λ1の光信号にのみ経路情報ヘッダH1〜H10が挿入されている。また、各光パケット信号の冒頭には、信号開始位置を知るためと、後述の光パケット交換装置の切替によって有意なデータが破棄されないように、通常のEtherパケットよりも長いプリアンブルがセットされている。   FIG. 3 shows ten optical packet signals generated from the Ether packet according to the comparative example. As shown in FIG. 3, the Ether packet includes a MAC header, an IP header, a payload, and an FCS (Frame Check Sequence). This Ether packet is divided into 10 in units of 8 bytes. As shown in FIG. 3, path information headers H1 to H10 are inserted only in the optical signal having the header wavelength λ1. In addition, a preamble longer than a normal Ether packet is set at the beginning of each optical packet signal so as to know the signal start position and to prevent significant data from being discarded by switching of an optical packet switching apparatus described later. .

図4は、比較例に係る光パケット交換装置112の構成を示す。図4に示すように、光パケット交換装置112は、光スイッチ部160と、光スイッチ制御部161と、カプラ170と、光遅延線172とを備える。また、光スイッチ制御部161は、光/電気変換部174と、制御信号生成部176とを備える。   FIG. 4 shows a configuration of the optical packet switching apparatus 112 according to the comparative example. As shown in FIG. 4, the optical packet switching device 112 includes an optical switch unit 160, an optical switch control unit 161, a coupler 170, and an optical delay line 172. Further, the optical switch control unit 161 includes an optical / electrical conversion unit 174 and a control signal generation unit 176.

第1光伝送路119を介して入力された波長多重光信号は、カプラ170により受信される。カプラ170は、受信した波長多重光信号からヘッダ波長λ1の光パケット信号のみ分岐する。分岐したヘッダ波長λ1の光パケット信号は、光スイッチ制御部161に入力される。一方、カプラ170を通過した波長多重光信号(λ1〜λ10)は、光遅延線172を介して光スイッチ部160に入力される。   The wavelength multiplexed optical signal input via the first optical transmission line 119 is received by the coupler 170. The coupler 170 branches only the optical packet signal having the header wavelength λ1 from the received wavelength multiplexed optical signal. The branched optical packet signal having the header wavelength λ1 is input to the optical switch controller 161. On the other hand, the wavelength multiplexed optical signals (λ 1 to λ 10) that have passed through the coupler 170 are input to the optical switch unit 160 via the optical delay line 172.

ヘッダ波長λ1の光パケット信号は、光/電気変換部174で電気信号に変換された後、制御信号生成部176にて経路情報ヘッダが解析され、経路情報が検出される。そして、制御信号生成部176は、検出された経路情報に基づいて光スイッチ制御信号を生成し、光スイッチ部160に出力する。   The optical packet signal having the header wavelength λ1 is converted into an electrical signal by the optical / electrical converter 174, and then the path information header is analyzed by the control signal generator 176 to detect the path information. Then, the control signal generation unit 176 generates an optical switch control signal based on the detected path information and outputs the optical switch control signal to the optical switch unit 160.

光遅延線172は、光スイッチ制御部161が光スイッチ制御信号を生成するのに要する時間だけ、波長多重光信号を遅延させる。制御信号生成部176における経路情報ヘッダの解析処理は、ある程度の時間を要する。従って、仮に波長多重光信号をカプラ170から光スイッチ部160に直接入力した場合、波長多重光信号に対する光スイッチ制御信号の遅延が生じ、好適に波長多重光信号の経路切替を行うことができない。そこで、カプラ170と光スイッチ部160との間に光遅延線172を設け、波長多重光信号を光スイッチ制御信号の生成に要する時間だけ遅延させることにより、好適に波長多重光信号の経路切替を行うことができる。遅延時間は、光遅延線172の長さ(光ファイバ長)を調整することにより変えることができる。   The optical delay line 172 delays the wavelength multiplexed optical signal by a time required for the optical switch control unit 161 to generate the optical switch control signal. The analysis processing of the route information header in the control signal generation unit 176 requires a certain amount of time. Therefore, if a wavelength multiplexed optical signal is directly input from the coupler 170 to the optical switch unit 160, the optical switch control signal is delayed with respect to the wavelength multiplexed optical signal, and the path switching of the wavelength multiplexed optical signal cannot be suitably performed. Therefore, an optical delay line 172 is provided between the coupler 170 and the optical switch unit 160 to delay the wavelength multiplexed optical signal by the time required to generate the optical switch control signal, thereby suitably switching the path of the wavelength multiplexed optical signal. It can be carried out. The delay time can be changed by adjusting the length of the optical delay line 172 (optical fiber length).

光スイッチ部160は、1×2の光スイッチであり、光カプラ184と、第1光ゲートスイッチ180と、第2光ゲートスイッチ182とを備える。光ゲートスイッチとしては、半導体光増幅器(SOA)を用いたものを利用できる。第1光ゲートスイッチ180および第2光ゲートスイッチ182は、光スイッチ制御部161からの光スイッチ制御信号によりオン/オフが制御される。光パケット交換装置112では、1つのヘッダ波長λ1の光パケット信号から抽出された経路情報を基に、波長多重された10波の光パケット信号の全てが一度に経路切替される。例えば、波長多重光信号を経路Aに出力する場合、第1光ゲートスイッチ180がオンされ、第2光ゲートスイッチ182はオフにされる。これにより、波長多重光信号は、第1光ゲートスイッチ180のみ通過し、経路Aに出力される。   The optical switch unit 160 is a 1 × 2 optical switch, and includes an optical coupler 184, a first optical gate switch 180, and a second optical gate switch 182. An optical gate switch using a semiconductor optical amplifier (SOA) can be used. The first optical gate switch 180 and the second optical gate switch 182 are controlled to be turned on / off by an optical switch control signal from the optical switch control unit 161. In the optical packet switching device 112, all of the wavelength-multiplexed 10-wave optical packet signals are switched at a time based on the path information extracted from the optical packet signal of one header wavelength λ1. For example, when a wavelength multiplexed optical signal is output to the path A, the first optical gate switch 180 is turned on and the second optical gate switch 182 is turned off. As a result, the wavelength multiplexed optical signal passes through only the first optical gate switch 180 and is output to the path A.

図5は、比較例に係る光パケット受信装置113の構成を示す。図5に示すように、光パケット受信装置113は、第1〜第10光/電気変換部150−1〜150−10と、ヘッダ処理部152と、パケット組立部153と、パケット識別部154と、電気/光変換部158とを備える。   FIG. 5 shows a configuration of an optical packet receiving apparatus 113 according to the comparative example. As shown in FIG. 5, the optical packet receiver 113 includes first to tenth optical / electrical converters 150-1 to 150-10, a header processing unit 152, a packet assembly unit 153, and a packet identification unit 154. And an electrical / optical converter 158.

第1〜第10光/電気変換部150−1〜150−10は、第2AWGにて分波された10波(λ1〜λn)の光パケット信号をそれぞれ電気のパケット信号に変換する。   The first to tenth optical / electrical converters 150-1 to 150-10 convert the optical packet signals of 10 waves (λ1 to λn) demultiplexed by the second AWG into electrical packet signals, respectively.

ヘッダ処理部152は、ヘッダ波長λ1の光パケット信号に対応するパケット信号の経路情報ヘッダから、パケット情報、パケット長、ECC(Error Check Code)エラーを抽出し、パケット信号の正常性判断を行う。   The header processing unit 152 extracts packet information, a packet length, and an ECC (Error Check Code) error from the path information header of the packet signal corresponding to the optical packet signal having the header wavelength λ1, and determines the normality of the packet signal.

パケット組立部153は、ヘッダ処理部152からのパケット情報、パケット長、ECCエラーを参照して、パケット組み立てを行う。パケット識別部154は、パケット組立部153の出力からEtherパケットを識別し、Etherパケットを抜き取る。その後、Etherパケットは電気/光変換部158に入力される。電気/光変換部158は、Etherパケットを光信号に変換し、クライアント側に出力する。   The packet assembling unit 153 refers to the packet information, the packet length, and the ECC error from the header processing unit 152 and assembles the packet. The packet identification unit 154 identifies an Ether packet from the output of the packet assembly unit 153, and extracts the Ether packet. Thereafter, the Ether packet is input to the electrical / optical converter 158. The electrical / optical conversion unit 158 converts the Ether packet into an optical signal and outputs it to the client side.

図6は、本発明の実施形態に係る光パケット交換システム10を示す。図6に示すように、光パケット交換システム10は、光パケット送信装置11と、光パケット交換装置12と、光パケット受信装置13と、第1AWG14と、第2AWG15と、第1光増幅器16と、第2光増幅器17と、第1〜第3光伝送路19〜21とを備える。光パケット交換システム10の基本的な構成は図1に示す光パケット交換システム110と類似するが、図6に示すように、光パケット送信装置11から波長λ0の経路情報用光が出力される点が異なっている。この経路情報用光は下記にて説明する。   FIG. 6 shows an optical packet switching system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the optical packet switching system 10 includes an optical packet transmission device 11, an optical packet switching device 12, an optical packet reception device 13, a first AWG 14, a second AWG 15, a first optical amplifier 16, A second optical amplifier 17 and first to third optical transmission lines 19 to 21 are provided. The basic configuration of the optical packet switching system 10 is similar to that of the optical packet switching system 110 shown in FIG. 1, but as shown in FIG. 6, light for path information having a wavelength λ0 is output from the optical packet transmission device 11. Is different. This path information light will be described below.

図7は、本実施形態に係る光パケット送信装置11の構成を示す。図7に示すように、光パケット送信装置11は、光/電気変換部30と、パケット受信処理部32と、経路情報抽出部33と、シリアル/パラレル変換部34と、パケット送信処理部36と、第1〜第10電気/光変換部41−1〜41−10と、経路情報用光送信部42とを備える。   FIG. 7 shows a configuration of the optical packet transmitter 11 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the optical packet transmission device 11 includes an optical / electrical conversion unit 30, a packet reception processing unit 32, a path information extraction unit 33, a serial / parallel conversion unit 34, and a packet transmission processing unit 36. , First to tenth electrical / optical converters 41-1 to 41-10 and a path information optical transmitter 42 are provided.

光/電気変換部30は、クライアント側から受信したEtherパケットを電気信号に変換し、パケット受信処理部32に出力する。パケット受信処理部32は、Etherパケットから経路情報の入った部分を経路情報抽出部33に送り、それ以外の主信号をシリアル/パラレル変換部34に送る。   The optical / electrical conversion unit 30 converts the Ether packet received from the client side into an electrical signal and outputs it to the packet reception processing unit 32. The packet reception processing unit 32 sends the portion containing the route information from the Ether packet to the route information extraction unit 33 and sends the other main signal to the serial / parallel conversion unit 34.

シリアル/パラレル変換部34は、受信した主信号を10分割し、パケット送信処理部36に送る。パケット送信処理部36は、シリアル/パラレル変換部34にて分割された10個のパラレル信号に対し、例えば各パラレル信号の先端にプリアンブルを付与するなどの処理を行い、所定の光パケット交換方式のパケットフォーマットに変換する。   The serial / parallel conversion unit 34 divides the received main signal into 10 parts and sends them to the packet transmission processing unit 36. The packet transmission processing unit 36 performs a process such as adding a preamble to the tip of each parallel signal for the 10 parallel signals divided by the serial / parallel conversion unit 34, and uses a predetermined optical packet switching system. Convert to packet format.

パケット送信処理部36から出力された10個のパケット信号は、それぞれ第1〜第10電気/光変換部41−1〜41−10により光信号に変換され、10波(λ1〜λ10)の光パケット信号として出力される。   Ten packet signals output from the packet transmission processing unit 36 are converted into optical signals by the first to tenth electric / optical conversion units 41-1 to 41-10, respectively, and light of 10 waves (λ1 to λ10) is obtained. Output as a packet signal.

一方、経路情報抽出部33は、パケット受信処理部32から受信した信号から経路情報を抽出する。そしてこの経路情報は、経路情報用光送信部42に送られる。   On the other hand, the route information extraction unit 33 extracts route information from the signal received from the packet reception processing unit 32. The route information is sent to the route information optical transmitter 42.

経路情報用光送信部42は、第1〜第10電気/光変換部41−1〜41−10から出力される光パケット信号の波長λ1〜λ10とは異なる波長λ0の光(以下、経路情報用光と呼ぶ)を出力する。経路情報用光送信部42は、経路情報抽出部33から受信した経路情報に応じて、経路情報用光のON/OFF(発光/非発光)を切り替える。言い換えると、波長λ0の経路情報用光のON(発光状態)またはOFF(非発光状態)に経路情報を持たせる。本実施形態に係る光パケット交換システム10では、後述するように光パケット交換装置12が一入力からの光パケット信号(波長多重光信号)を経路AまたはBに切り替える構成となっている。そこで、例えば、光パケット交換装置12において光パケット信号を経路Aに進ませるときには経路情報用光をONとし、一方光パケット信号を経路Bに進ませるときには経路情報用光をOFFとする(ケース1とする)。この経路A,Bと経路情報用光のON,OFFの対応関係は逆であってもよい。すなわち、光パケット信号を経路Aに進ませるときには経路情報用光をOFFとし、一方光パケット信号を経路Bに進ませるときには経路情報用光をONとしてもよい(ケース2とする)。このような対応関係は、光パケット送信装置11と光パケット交換装置12との間において予め取り決めておけばよい。   The optical transmission unit for path information 42 transmits light having a wavelength λ0 different from the wavelengths λ1 to λ10 of the optical packet signals output from the first to tenth electrical / optical conversion units 41-1 to 41-10 (hereinafter referred to as path information). Output). The route information light transmission unit 42 switches ON / OFF (light emission / non-light emission) of the route information light according to the route information received from the route information extraction unit 33. In other words, the path information is given to ON (light emitting state) or OFF (non-light emitting state) of the path information light having the wavelength λ0. In the optical packet switching system 10 according to the present embodiment, the optical packet switching device 12 is configured to switch the optical packet signal (wavelength multiplexed optical signal) from one input to the path A or B as described later. Therefore, for example, in the optical packet switching device 12, the path information light is turned ON when the optical packet signal is advanced to the path A, and the path information light is turned OFF when the optical packet signal is advanced to the path B (case 1). And). The correspondence relationship between the paths A and B and the ON / OFF of the path information light may be reversed. That is, the path information light may be turned off when the optical packet signal is advanced to the path A, and the path information light may be turned ON when the optical packet signal is advanced to the path B (case 2). Such a correspondence may be determined in advance between the optical packet transmitter 11 and the optical packet switch 12.

図8は、本実施形態に係るEtherパケットから生成した10個の光パケット信号と、経路情報用光とを示す。図8に示すように、本実施形態においては、図3に示す比較例と異なり、波長λ1の光パケット信号に経路情報ヘッダは挿入されていない。また、波長λ0の経路情報用光は、光パケット信号長に対応する時間のあいだON状態またはOFF状態が継続されている。   FIG. 8 shows ten optical packet signals generated from the Ether packet according to the present embodiment, and light for route information. As shown in FIG. 8, in this embodiment, unlike the comparative example shown in FIG. 3, no path information header is inserted in the optical packet signal of wavelength λ1. Further, the path information light having the wavelength λ0 is kept in the ON state or the OFF state for the time corresponding to the optical packet signal length.

図6に示すように、第1〜第10電気/光変換部41−1〜41−10から出力された波長λ1〜λ10の光パケット信号と、経路情報用光送信部42から出力された波長λ0の経路情報用光とは、第1AWG14により波長多重され、第1光伝送路19に出力される。   As shown in FIG. 6, the optical packet signals of wavelengths λ1 to λ10 output from the first to tenth electrical / optical converters 41-1 to 41-10 and the wavelengths output from the path information optical transmitter 42 The path information light of λ0 is wavelength-multiplexed by the first AWG 14 and output to the first optical transmission line 19.

図9は、本実施形態に係る光パケット交換装置12の構成を示す。図9に示すように、光パケット交換装置12は、光スイッチ部60と、光スイッチ制御部61と、カプラ70とを備える。また、光スイッチ制御部61は、光/電気変換部74と、制御信号生成部76とを備える。また、光スイッチ部60は、1×2の光スイッチであり、カプラ84と、第1光ゲートスイッチ80と、第2光ゲートスイッチ82とを備える。   FIG. 9 shows a configuration of the optical packet switching apparatus 12 according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, the optical packet switching device 12 includes an optical switch unit 60, an optical switch control unit 61, and a coupler 70. The optical switch control unit 61 includes an optical / electrical conversion unit 74 and a control signal generation unit 76. The optical switch unit 60 is a 1 × 2 optical switch, and includes a coupler 84, a first optical gate switch 80, and a second optical gate switch 82.

図9から分かるように、本実施形態に係る光パケット交換装置12においては、図4に示す比較例に係る光パケット交換装置112と異なり、カプラ70と光スイッチ部60との間に光遅延線は設けられていない。   As can be seen from FIG. 9, in the optical packet switching device 12 according to the present embodiment, unlike the optical packet switching device 112 according to the comparative example shown in FIG. 4, an optical delay line is provided between the coupler 70 and the optical switch unit 60. Is not provided.

第1光伝送路19を介して入力された波長多重光信号は、カプラ70により受信される。カプラ70は、受信した波長多重光信号から波長λ0の経路情報用光のみ分岐する。分岐した経路情報用光は、光スイッチ制御部61に入力される。一方、カプラ70を通過した波長多重光信号(λ0〜λ10)は、直接光スイッチ部60に入力される。   The wavelength multiplexed optical signal input via the first optical transmission line 19 is received by the coupler 70. The coupler 70 branches only the path information light having the wavelength λ0 from the received wavelength multiplexed optical signal. The branched path information light is input to the optical switch controller 61. On the other hand, the wavelength multiplexed optical signals (λ0 to λ10) that have passed through the coupler 70 are directly input to the optical switch unit 60.

ヘッダ波長λ1の光パケット信号は、光/電気変換部74で電気信号に変換される。光/電気変換部74は、例えばPD(photodiode)やAPD(avalanche photodiode)であってよい。   The optical packet signal having the header wavelength λ1 is converted into an electrical signal by the optical / electrical converter 74. The optical / electrical converter 74 may be, for example, a PD (photodiode) or an APD (avalanche photodiode).

制御信号生成部76は、経路情報用光のON/OFFに基づいて波長多重光信号の経路を判定し、光スイッチ部60に光スイッチ制御信号を出力する。本実施形態では、例えば上述のケース1を採用した場合には、波長多重光信号の進路が経路Aのときには経路情報用光がON(発光状態)とされており、一方光パケット信号の進路が経路Bのときには経路情報用光がOFF(非発光状態)とされている。従って、比較例に係る光パケット交換装置112のように、ヘッダ解析を行って経路情報の抽出を行わなくても、光/電気変換部74からの電流または電圧を参照して経路情報用光のON/OFFを確認するだけで、容易に波長多重光信号の経路がAであるかBであるかを判定できる。すなわち、制御信号生成部76は、経路情報用光がON(発光状態)のときには波長多重光信号の経路がAであると判定できるので、第1光ゲートスイッチ80をONし、第2光ゲートスイッチ82をOFFする光スイッチ制御信号を光スイッチ部60に出力する。一方、制御信号生成部76は、経路情報用光がOFFのときには波長多重光信号の経路がBであると判定できるので、第1光ゲートスイッチ80をOFFし、第2光ゲートスイッチ82をONする光スイッチ制御信号を光スイッチ部60に出力する。このような光スイッチ制御信号の生成処理は、経路情報用光のON/OFFと、光スイッチ部60の制御パターンとを対応付けたテーブルを参照してなされてもよい。   The control signal generation unit 76 determines the path of the wavelength multiplexed optical signal based on ON / OFF of the path information light, and outputs the optical switch control signal to the optical switch unit 60. In the present embodiment, for example, in the case 1 described above, when the path of the wavelength multiplexed optical signal is the path A, the path information light is turned on (light emission state), while the path of the optical packet signal is In the case of route B, the route information light is turned off (non-light emitting state). Therefore, unlike the optical packet switching apparatus 112 according to the comparative example, the path information light can be referred to by referring to the current or voltage from the optical / electrical converter 74 without performing the header analysis and extracting the path information. It is possible to easily determine whether the path of the wavelength multiplexed optical signal is A or B simply by confirming ON / OFF. That is, since the control signal generation unit 76 can determine that the path of the wavelength multiplexed optical signal is A when the path information light is ON (light emission state), the first optical gate switch 80 is turned ON and the second optical gate is turned ON. An optical switch control signal for turning off the switch 82 is output to the optical switch unit 60. On the other hand, the control signal generator 76 can determine that the path of the wavelength multiplexed optical signal is B when the path information light is OFF, so the first optical gate switch 80 is turned OFF and the second optical gate switch 82 is turned ON. The optical switch control signal to be output is output to the optical switch unit 60. Such generation processing of the optical switch control signal may be performed with reference to a table in which the path information light ON / OFF and the control pattern of the optical switch unit 60 are associated with each other.

このように、本実施形態に係る光パケット交換システム10によれば、光パケット送信装置11において経路情報用光のON(発光状態)またはOFF(非発光状態)に経路情報を持たせ、光パケット交換装置12において経路情報用光のONまたはOFFを確認するだけで、波長多重光信号(光パケット信号)の経路を判定できるように構成した。これにより、ヘッダ解析を経路判定を行っていた比較例の場合と比較して、光スイッチ制御部61光スイッチ制御信号の生成に要する時間を大幅に短縮できる。その結果、カプラ70と光スイッチ部60との間に光遅延線を設けずとも、光パケット信号の経路切替を行うことができる。   As described above, according to the optical packet switching system 10 according to the present embodiment, the optical packet transmission device 11 has the path information in the ON (light emission state) or OFF (non-light emission state) of the route information light, and the optical packet is transmitted. The switching device 12 is configured to be able to determine the path of the wavelength multiplexed optical signal (optical packet signal) only by confirming that the path information light is turned on or off. Thereby, the time required for generating the optical switch control signal of the optical switch control unit 61 can be significantly reduced as compared with the comparative example in which the path analysis is performed in the header analysis. As a result, the path of the optical packet signal can be switched without providing an optical delay line between the coupler 70 and the optical switch unit 60.

なお、実際には光/電気変換部74や制御信号生成部76の応答速度相当の時間だけ光パケット信号に対して光スイッチ制御信号が遅延するが、通常、光パケット信号の先端にはプリアンブルが例えば40バイト(10Gbpsの信号で4ns相当)があるので、現在実用化されているPDや論理回路素子の応答時間を考えれば、この遅延時間はプリアンブルの長さの範囲内に十分収まり、有意なデータは失われずに光パケット信号の経路切替を行うことができる。より高速な光パケット信号の場合には、よりプリアンブルを長くすればよい。   In practice, the optical switch control signal is delayed with respect to the optical packet signal by a time corresponding to the response speed of the optical / electrical conversion unit 74 and the control signal generation unit 76. Usually, a preamble is present at the tip of the optical packet signal. For example, since there are 40 bytes (corresponding to 4 ns for a 10 Gbps signal), considering the response time of PDs and logic circuit elements that are currently in practical use, this delay time is well within the range of the preamble length and is significant. The optical packet signal path can be switched without losing data. In the case of a higher-speed optical packet signal, the preamble may be made longer.

以上のように本実施形態に係る光パケット交換システム10によれば、光遅延線を光パケット交換装置12から無くすことができるので、光パケット交換装置12の小型化が可能となる。また、光遅延線が無くなることにより、伝送距離へ影響を無くすことができる。   As described above, according to the optical packet switching system 10 according to the present embodiment, since the optical delay line can be eliminated from the optical packet switching apparatus 12, the optical packet switching apparatus 12 can be downsized. Further, since the optical delay line is eliminated, it is possible to eliminate the influence on the transmission distance.

上述の実施形態では、光遅延線を設けない構成としたが、例えば光パケット信号の伝送速度が高速で、しかも余りプリアンブルを多くすることができないような場合には、カプラ70と光スイッチ部60の間に光遅延線を設ける構成としてもよい。この場合であっても、上述の実施形態と同様に経路情報用光のONまたはOFFに経路情報を持たせることで、図4の比較例に係る光パケット交換装置112と比較して、少なくとも光遅延線の長さを短くできる。これにより、光パケット交換装置12の小型化および低光損失化が可能となる。   In the above-described embodiment, the optical delay line is not provided. However, for example, when the transmission speed of the optical packet signal is high and the preamble cannot be increased much, the coupler 70 and the optical switch unit 60 are provided. An optical delay line may be provided between the two. Even in this case, at least the optical packet switching device 112 according to the comparative example of FIG. 4 can be compared with the optical packet switching device 112 according to the comparative example of FIG. The length of the delay line can be shortened. As a result, the optical packet switching device 12 can be reduced in size and optical loss can be reduced.

図10は、光パケット交換装置12の変形例を示す。図9に示す光パケット交換装置では、光パケット交換装置を1×2のスイッチとしたが、光パケット信号の切替経路は2以上であってもよい。図10の変形例は、1×4の光パケット交換装置12を示す。   FIG. 10 shows a modification of the optical packet switching device 12. In the optical packet switching apparatus shown in FIG. 9, the optical packet switching apparatus is a 1 × 2 switch, but the optical packet signal switching path may be two or more. The modification of FIG. 10 shows a 1 × 4 optical packet switching device 12.

この場合、光パケット送信装置(図示せず)は、2つの経路情報用光送信部を備え、互いに波長の異なる2つの経路情報用光(波長λ0−1、λ0−2とする)を出力する。   In this case, the optical packet transmitter (not shown) includes two path information optical transmitters and outputs two path information lights (wavelengths λ0-1 and λ0-2) having different wavelengths. .

図10に示すように、本変形例に係る光パケット交換装置12の光スイッチ制御部61は、第1光/電気変換部74と、第2光/電気変換部75と、制御信号生成部76とを備える。また、光スイッチ部60は、カプラ84と、第1〜第4光ゲートスイッチ80、82、84、86とを備える。   As illustrated in FIG. 10, the optical switch control unit 61 of the optical packet switching apparatus 12 according to the present modification includes a first optical / electrical conversion unit 74, a second optical / electrical conversion unit 75, and a control signal generation unit 76. With. The optical switch unit 60 includes a coupler 84 and first to fourth optical gate switches 80, 82, 84, 86.

この光パケット交換装置12においては、カプラ70は、波長多重光信号から波長λ0−1の経路情報用光と波長λ0−2の経路情報用光を分岐し、それぞれ光/電気変換部74と第2光/電気変換部75に出力する。制御信号生成部76は、光/電気変換部74と第2光/電気変換部75からの出力電圧の組み合わせ(4通り)を基に、光スイッチ制御信号を生成する。   In this optical packet switching device 12, the coupler 70 branches the path information light of the wavelength λ0-1 and the path information light of the wavelength λ0-2 from the wavelength multiplexed optical signal. 2 output to the light / electrical converter 75. The control signal generation unit 76 generates an optical switch control signal based on combinations (4 types) of output voltages from the optical / electrical conversion unit 74 and the second optical / electrical conversion unit 75.

このように、光パケット交換装置12によれば、波長λ0−1とλ0−2の2波の経路情報用光のONまたはOFFに経路情報を持たせることにより、4つの第1〜第4光ゲートスイッチ80、82、84、86の切替が可能となる。このように、n波の経路情報用光を用いると、2個の光ゲートスイッチの切替が可能となる。 As described above, according to the optical packet switching device 12, the four first to fourth lights are provided by giving the path information to ON or OFF of the two path information lights having the wavelengths λ0-1 and λ0-2. The gate switches 80, 82, 84, 86 can be switched. In this way, when n-wave path information light is used, 2 n optical gate switches can be switched.

図11は、光パケット送信装置11の変形例を示す。図11に示す光パケット送信装置11は、経路情報抽出部33からパケット送信処理部36に経路情報の抽出完了通知が送信されるように構成されている点が、図7に示す光パケット送信装置と異なる。パケット送信処理部36は、該抽出完了通知に基づいて、光パケット送信装置11から送信される10波の光パケット信号の送信開始タイミングが経路情報用光の送信開始タイミングより遅延(例えば、数百nsの遅延)するように、10個のパケット信号を第1〜第10電気/光変換部41−1〜41−10に出力するタイミングを調整する。これにより、光パケット交換装置には光パケット信号よりも早く経路情報用光が到着するので、長いプリアンブルを付与せずとも十分な余裕を持って光ゲートスイッチの切替が可能となる。   FIG. 11 shows a modification of the optical packet transmitter 11. The optical packet transmission device 11 shown in FIG. 11 is configured so that a route information extraction completion notification is transmitted from the route information extraction unit 33 to the packet transmission processing unit 36. The optical packet transmission device shown in FIG. And different. Based on the extraction completion notification, the packet transmission processing unit 36 delays the transmission start timing of the 10-wave optical packet signal transmitted from the optical packet transmission apparatus 11 from the transmission start timing of the path information light (for example, several hundreds). The timing at which the ten packet signals are output to the first to tenth electrical / optical converters 41-1 to 41-10 is adjusted so that the delay time is ns. As a result, since the path information light arrives at the optical packet switching device earlier than the optical packet signal, the optical gate switch can be switched with a sufficient margin without providing a long preamble.

図12は、本実施形態に係る光パケット交換システムが適用されるネットワーク200を示す。ネットワーク200は、第1局舎201〜第4局舎204と、中継局205とを備える。各局舎には上述の光パケット交換システムが設けられている。また、中継局205には上述の光パケット交換装置が設けられている。   FIG. 12 shows a network 200 to which the optical packet switching system according to this embodiment is applied. The network 200 includes a first station 201 to a fourth station 204 and a relay station 205. Each station is provided with the optical packet switching system described above. The relay station 205 is provided with the above-described optical packet switching device.

図12に示すように、ネットワーク200は、第1局舎201から、中継局205および第2局舎202を通って第4局舎に至る現用回線(実線で示す)と、第1局舎201から、中継局205および第3局舎203を通って第4局舎204にいたす冗長回線(破線で示す)とを有する。   As shown in FIG. 12, the network 200 includes a working line (shown by a solid line) from the first station 201 to the fourth station through the relay station 205 and the second station 202, and the first station 201. To the fourth station 204 through the relay station 205 and the third station 203, and a redundant line (shown by a broken line).

ここで、図12に示すように中継局205と第2局舎202の間の現用回線で、回線断などの障害が発生した場合を考える。この場合、各局舎は、ネットワーク200の警報転送機能により警報通知を受け取ることができる。警報通知を受けた第1局舎201は、第4局舎204に光パケット信号を送るために、現用回線から冗長回線に回線切替を行う。以下、このような障害発生時の回線切替に適した光パケット交換システムを提案する。   Here, as shown in FIG. 12, a case where a failure such as a line disconnection occurs in the working line between the relay station 205 and the second station 202 is considered. In this case, each station can receive an alarm notification by the alarm transfer function of the network 200. Upon receiving the alarm notification, the first station 201 switches the line from the working line to the redundant line in order to send an optical packet signal to the fourth station 204. In the following, an optical packet switching system suitable for line switching when such a failure occurs is proposed.

図13は、障害発生時の回線切替に適した光パケット送信装置を示す。図13に示す光パケット送信装置11は、警報受信部44と冗長切替用光送信部43をさらに有する点が、図7に示す光パケット送信装置と異なる。   FIG. 13 shows an optical packet transmission apparatus suitable for line switching when a failure occurs. The optical packet transmitter 11 shown in FIG. 13 is different from the optical packet transmitter shown in FIG. 7 in that it further includes an alarm receiver 44 and a redundancy switching optical transmitter 43.

経路情報用光送信部42は、光パケット交換システムが接続されたネットワークの回線に異常が発生した場合に発せられる警報通知を受信する。   The path information optical transmission unit 42 receives an alarm notification that is issued when an abnormality occurs in the network line to which the optical packet switching system is connected.

冗長切替用光送信部43は、光パケット信号の波長λ1〜λ10および経路情報用光の波長λ0−1とは異なる波長λ0−の光(冗長回線切替用光と呼ぶ)を出力する。冗長切替用光送信部43は、警報受信部44にて警報通知が受信された場合、冗長回線切替用光のON/OFF状態を変化させる。例えば、障害の発生していない通常状態のときは、冗長回線切替用光をOFF(非発光状態)とし、警報受信部44にて警報通知が受信された場合、冗長回線切替用光をON(発光状態)とする。 Redundancy switching optical transmission unit 43 outputs a different wavelength Ramuda0- 2 of the light (referred to as a redundant line switching light) from the wavelength λ1~λ10 and route wavelength information light λ0-1 of the optical packet signal. The redundant switching optical transmitter 43 changes the ON / OFF state of the redundant line switching light when the alarm receiver 44 receives the alarm notification. For example, in a normal state where no failure has occurred, the redundant line switching light is turned off (non-lighting state), and when the alarm reception unit 44 receives an alarm notification, the redundant line switching light is turned on ( Light emission state).

図14は、障害発生時の回線切替に適した光パケット交換装置を示す。図14に示す光パケット交換装置12は、光スイッチ制御部61が第1光/電気変換部74と、第2光/電気変換部75と、制御信号生成部76とを備え、カプラ70分岐された波長λ0−1の経路情報用光が第1光/電気変換部74に入力され、波長λ0−2の冗長回線切替用光が第2光/電気変換部75に入力される点が、図9に示す光パケット交換装置と異なる。   FIG. 14 shows an optical packet switching apparatus suitable for line switching when a failure occurs. In the optical packet switching apparatus 12 shown in FIG. 14, the optical switch control unit 61 includes a first optical / electrical conversion unit 74, a second optical / electrical conversion unit 75, and a control signal generation unit 76, and the coupler 70 is branched. The path information light having the wavelength λ0-1 is input to the first optical / electrical converter 74, and the redundant line switching light having the wavelength λ0-2 is input to the second optical / electrical converter 75. 9 is different from the optical packet switching apparatus shown in FIG.

光パケット交換装置12において、第2光/電気変換部75により冗長回線切替用光のOFFからONへの変化が検出された場合、制御信号生成部76は、光パケット信号の経路を、現用回線から冗長回線に切り替える。これにより、現用回線に障害が発生した場合でも、スムーズに冗長回線に切り替えることができる。   In the optical packet switching device 12, when the second optical / electrical conversion unit 75 detects a change in the redundant line switching light from OFF to ON, the control signal generation unit 76 determines the path of the optical packet signal as the working line. Switch to redundant line. As a result, even when a failure occurs in the working line, it is possible to smoothly switch to the redundant line.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible depending on the combination of each component and each processing process, and such modifications are within the scope of the present invention. is there.

10 光パケット交換システム、 11 光パケット送信装置、 12 光パケット交換装置、 13 光パケット受信装置、 14 第1AWG、 15 第2AWG、 16 第1光増幅器、 17 第2光増幅器、 30 光/電気変換部、 32 パケット受信処理部、 33 経路情報抽出部、 34 シリアル/パラレル変換部、 36 パケット送信処理部、 42 経路情報用光送信部、 43 冗長切替用光送信部、 44 警報受信部、 60 光スイッチ部、 61 光スイッチ制御部、 70 カプラ、 76 制御信号生成部、 光カプラ、 200 ネットワーク、 201 第1局舎、 202 第2局舎、 203 第3局舎、 204 第4局舎、 205 中継局。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical packet switching system, 11 Optical packet transmission apparatus, 12 Optical packet switching apparatus, 13 Optical packet receiving apparatus, 14 1st AWG, 15 2nd AWG, 16 1st optical amplifier, 17 2nd optical amplifier, 30 Optical / electrical conversion part 32 packet reception processing unit, 33 path information extraction unit, 34 serial / parallel conversion unit, 36 packet transmission processing unit, 42 path information optical transmission unit, 43 redundancy switching optical transmission unit, 44 alarm reception unit, 60 optical switch Unit, 61 optical switch control unit, 70 coupler, 76 control signal generation unit, optical coupler, 200 network, 201 first station, 202 second station, 203 third station, 204 fourth station, 205 relay station .

Claims (9)

光パケット送信装置および光パケット交換装置を備える光パケット交換システムにおいて、
前記光パケット送信装置は、
クライアント信号を受信するクライアント信号受信部と、
前記クライアント信号から経路情報を抽出する経路情報抽出部と、
前記クライアント信号からパケット信号を生成するパケット送信処理部と、
前記パケット信号を光パケット信号に変換する電気/光変換部と、
前記光パケット信号の波長とは異なる波長の経路情報用光を出力する第1光送信部であって、前記経路情報に応じて経路情報用光のON/OFFを切り替える第1光送信部と、
当該光パケット交換システムの回線に異常が発生した場合に発せられる警報を受信する警報受信部と、
前記光パケット信号および前記経路情報用光とは波長の異なる冗長回線切替用光を出力する第2送信部であって、前記警報受信部にて前記警報が受信された場合、前記冗長回線切替用光のON/OFF状態を変化させる第2光送信部と、
を備え、
前記光パケット交換装置は、
前記光パケット信号と前記経路情報用光と前記冗長回線切替用光とが波長多重された波長多重光信号を受信する波長多重光受信部と、
前記波長多重光信号から前記経路情報用光および前記冗長回線切替用光を分岐する分岐部と、
前記波長多重光信号の経路を切り替える光スイッチ部と、
前記分岐部で分岐した経路情報用光のON/OFFに基づいて前記波長多重光信号の経路を判定し、前記光スイッチ部に制御信号を出力するとともに、前記分岐部で分岐した前記冗長回線切替用光のON/OFF状態の変化を検出した場合、前記波長多重光信号の経路を冗長回線に切り替える光スイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
In an optical packet switching system including an optical packet transmission device and an optical packet switching device,
The optical packet transmitter is
A client signal receiver for receiving a client signal;
A route information extraction unit for extracting route information from the client signal;
A packet transmission processing unit for generating a packet signal from the client signal;
An electrical / optical converter that converts the packet signal into an optical packet signal;
A first optical transmitter that outputs path information light having a wavelength different from the wavelength of the optical packet signal, wherein the first optical transmitter switches ON / OFF of the path information light according to the path information;
An alarm receiver for receiving an alarm issued when an abnormality occurs in the line of the optical packet switching system;
The second transmission unit that outputs a redundant line switching light having a wavelength different from that of the optical packet signal and the path information light, and when the alarm is received by the alarm receiving unit, the redundant line switching light A second optical transmitter for changing the ON / OFF state of the light;
Bei to give a,
The optical packet switching device is:
A wavelength-multiplexed optical receiver that receives a wavelength-multiplexed optical signal in which the optical packet signal, the path information light, and the redundant line switching light are wavelength-multiplexed;
A branching unit for branching the path information light and the redundant line switching light from the wavelength multiplexed optical signal;
An optical switch unit for switching the path of the wavelength multiplexed optical signal;
The path of the wavelength-multiplexed optical signal is determined based on ON / OFF of the path information light branched by the branch unit, and a control signal is output to the optical switch unit, and the redundant line switching branched by the branch unit An optical switch control unit that switches the path of the wavelength multiplexed optical signal to a redundant line when detecting a change in the ON / OFF state of the optical light ;
Optical packet switching system characterized and Turkey provided with.
前記光送信部は、互いに波長の異なる複数の経路情報用光を出力するよう構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光パケット交換システム。   The optical packet switching system according to claim 1, wherein the optical transmission unit is configured to output a plurality of path information lights having different wavelengths. 前記光スイッチ制御部は、前記経路情報用光のON/OFFと、前記光スイッチ部の制御パターンとを対応付けたテーブルを参照して前記制御信号を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の光パケット交換システム。   The said optical switch control part produces | generates the said control signal with reference to the table which matched ON / OFF of the said light for path | route information, and the control pattern of the said optical switch part, or characterized by the above-mentioned. 2. The optical packet switching system according to 2. 前記パケット送信処理部は、前記光パケット信号の送信開始タイミングが前記経路情報用光の送信開始タイミングより遅延するように、前記パケット信号を前記電気/光変換部に出力するタイミングを調整することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光パケット交換システム。   The packet transmission processing unit adjusts the timing of outputting the packet signal to the electrical / optical converter so that the transmission start timing of the optical packet signal is delayed from the transmission start timing of the path information light. The optical packet switching system according to any one of claims 1 to 3, wherein 光パケット交換システムに用いられる光パケット送信装置において、
クライアント信号を受信するクライアント信号受信部と、
前記クライアント信号から経路情報を抽出する経路情報抽出部と、
前記クライアント信号からパケット信号を生成するパケット送信処理部と、
前記パケット信号を光パケット信号に変換する電気/光変換部と、
前記光パケット信号の波長とは異なる波長の経路情報用光を出力する第1光送信部であって、前記経路情報に応じて経路情報用光のON/OFFを切り替える第1光送信部と、
前記光パケット交換システムの回線に異常が発生した場合に発せられる警報を受信する警報受信部と、
前記光パケット信号および前記経路情報用光とは波長の異なる冗長回線切替用光を出力する第2送信部であって、前記警報受信部にて前記警報が受信された場合、前記冗長回線切替用光のON/OFF状態を変化させる第2光送信部と、
を備えることを特徴とする光パケット送信装置。
In an optical packet transmitter used in an optical packet switching system,
A client signal receiver for receiving a client signal;
A route information extraction unit for extracting route information from the client signal;
A packet transmission processing unit for generating a packet signal from the client signal;
An electrical / optical converter that converts the packet signal into an optical packet signal;
A first optical transmitter that outputs path information light having a wavelength different from the wavelength of the optical packet signal, wherein the first optical transmitter switches ON / OFF of the path information light according to the path information;
An alarm receiver for receiving an alarm issued when an abnormality occurs in the line of the optical packet switching system;
The second transmission unit that outputs a redundant line switching light having a wavelength different from that of the optical packet signal and the path information light, and when the alarm is received by the alarm receiving unit, the redundant line switching light A second optical transmitter for changing the ON / OFF state of the light;
An optical packet transmission device comprising:
前記送信部は、互いに波長の異なる複数の経路情報用光を出力するよう構成されていることを特徴とする請求項に記載の光パケット送信装置。 The optical packet transmission device according to claim 5 , wherein the transmission unit is configured to output a plurality of path information lights having different wavelengths. 前記パケット送信処理部は、前記光パケット信号の送信開始タイミングが前記経路情報用光の送信開始タイミングより遅延するように、前記パケット信号を前記電気/光変換部に出力するタイミングを調整することを特徴とする請求項またはに記載の光パケット送信装置。 The packet transmission processing unit adjusts the timing of outputting the packet signal to the electrical / optical converter so that the transmission start timing of the optical packet signal is delayed from the transmission start timing of the path information light. The optical packet transmission apparatus according to claim 5 or 6 , characterized in that: 光パケット信号と経路情報用光と冗長回線切替用光とが波長多重された波長多重光信号を受信する波長多重光受信部と、
前記波長多重光信号から前記経路情報用光および前記冗長回線切替用光を分岐する分岐部と、
前記波長多重光信号の経路を切り替える光スイッチ部と、
前記分岐部で分岐した経路情報用光のON/OFFに基づいて前記波長多重光信号の経路を判定し、前記光スイッチ部に制御信号を出力するとともに、前記分岐部で分岐した前記冗長回線切替用光のON/OFF状態の変化を検出した場合、前記波長多重光信号の経路を冗長回線に切り替える光スイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする光パケット交換装置。
A wavelength-multiplexed optical receiver that receives a wavelength-multiplexed optical signal in which an optical packet signal, path information light, and redundant line switching light are wavelength-multiplexed;
A branching unit for branching the path information light and the redundant line switching light from the wavelength multiplexed optical signal;
An optical switch unit for switching the path of the wavelength multiplexed optical signal;
The path of the wavelength-multiplexed optical signal is determined based on ON / OFF of the path information light branched by the branch unit, and a control signal is output to the optical switch unit, and the redundant line switching branched by the branch unit An optical switch control unit that switches the path of the wavelength multiplexed optical signal to a redundant line when detecting a change in the ON / OFF state of the optical light;
An optical packet switching device comprising:
前記光スイッチ制御部は、前記経路情報用光のON/OFFと、前記光スイッチ部の制御パターンとを対応付けたテーブルを参照して前記制御信号を生成することを特徴とする請求項に記載の光パケット交換装置。 The optical switch control unit, to claim 8, characterized in that to generate the ON / OFF of light for the path information, the control signal by referring to a table associating the control pattern of the optical switch portion The optical packet switching apparatus as described.
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