DE69432965T2

DE69432965T2 - Netzwerk zum Verbinden mehrerer Knoten durch Verwendung mehreren Kanäle

Info

Publication number: DE69432965T2
Application number: DE69432965T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Yamamoto; Jun Hattori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2014-08-24
Also published as: US5742585A; ATE245874T1; EP0642244B1; DE69432965D1; EP0642244A2; EP0642244A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Netzwerk zum Verbinden einer Vielzahl von Knoten unter Verwendung einer Vielzahl von Kanälen.
Die meisten herkömmlichen Netzwerke, die eine Vielzahl von Kanälen besitzen, sind durch eine Vielzahl von einseitig gerichteten oder zweiseitig gerichteten Kanälen und eine Vielzahl von Knoten zum Zugreifen auf alle diese Kanäle, um Daten zu senden/empfangen, aufgebaut. Bei einem derartigen Netzwerk kann eine hochschnelle hochvolumige Datenübertragung unter Verwendung einer Vielzahl von Kanälen ausgeführt werden. Auf der anderen Seite, da jeder Knoten eine Sende/Empfangsverarbeitung für alle Kanäle ausführen muß, sind Verarbeitungskosten hoch und die Knotenanordnung kann kompliziert werden, da sie eine große Anzahl von Sendern und Empfängern und dergleichen benötigt.
Um die vorstehend erwähnten Nachteile aufzulösen, ist ein System zum regelmäßigen Auswählen von Kanälen, auf die durch Knoten zugegriffen wird, um die Anzahl von Kanälen, auf die durch jeden Knoten zugegriffen wird, kleiner als die gesamte Anzahl von Kanälen zu machen, vorgeschlagen worden. Ein System, das in der Japanischen Offenlegungsschrift, Patentanmeldung Nr. 64–24539, als ein Beispiel des vorstehend erwähnten Systems offenbart ist, besitzt einen einseitig gerichteten schleifenförmigen Übertragungsweg, der durch Multiplexieren von d^k (d und k sind natürliche Zahlen größer oder gleich 2) Kanälen mit der gleichen Übertragungsrichtung erhalten wird, und jeder Knoten ist angeordnet, um auf d Kanäle zuzugreifen, die regelmäßig ausgewählt werden. Wenn bei dieser Anordnung zwischen beliebigen Knoten eine Paketübertragung ausgeführt wird, wählt ein Zwischenknoten, der bei einer Zwischenposition zwischen Sende- und Empfangsknoten angeordnet ist, einen Kanal zum Senden eines Pakets in Überein stimmung mit einem geeigneten Wegewahlalgorithmus aus, und wiederholt und überträgt das Paket, um somit eine Kommunikation selbst dann auszuführen, wenn die Sende und Empfangsknoten nicht auf den gleichen Kanal zugreifen.
1 zeigt die Anordnung des herkömmlichen Systems, wenn die Anzahl von zu multiplexierenden Kanälen 8 ist, und die Anzahl von Kanälen, auf die jeder Knoten zugreift, 2 ist (das heißt, d = 2 und k = 3). Bezüglich 1 besitzen schleifenförmige Kanäle 101 bis 108 eine Übertragungsrichtung im Gegenuhrzeigersinn. Jeder von Knoten 109 bis 144 ist mit zwei Kanälen, die durch Zeichen O bezeichnet sind, verbunden.
Da bei diesem herkömmlichen System die Anzahl von Kanälen, auf die jeder Knoten zugreift, klein ist, klein die Knotenanordnung vereinfacht werden. Die mittlere Übertragungsweglänge eines Pakets von einem Sendeknoten zu einem Empfangsknoten beträgt jedoch stets mehr als einen halben Umlauf des Übertragungsweges im Falle einer gleichmäßigen Verkehrsverteilung. Hinsichtlich der Kenngrößen der Netzwerkanordnung gilt weiterhin, daß insbesondere die Übertragungsweglänge von einem gegebenen Knoten zu einem nahen Knoten so groß wie ein Umlauf oder mehr des Übertragungsweges wird. Wenn zum Beispiel der Sendeknoten der Knoten 109 ist und der Empfangsknoten der Knoten 110 benachbart dem Knoten 109 ist, so ist ein Beispiel des kürzesten Übertragungsweges eines, das Daten von dem Sendeknoten 109 über die Zwischenknoten 113, 117, 121, 125, 129, 133, 137 und 143 wiedererzeugt und den Empfangsknoten 110 erreicht, und dieser Übertragungsweg wird länger als ein Umlauf des Übertragungsweges (in diesem Fall werden Daten von dem Knoten 109 zu dem Knoten 137 unter Verwendung des Kanals 101 übertragen, werden im Kanal verändert zu dem Kanal 103 bei dem Zwischenknoten 137 und danach unter Verwendung des Kanals 103 zu dem Empfangsknoten 110 übertragen). Wenn ähnlich dazu der Sendeknoten der Knoten 109 ist, wird die Übertragungsweglänge größer als ein Umlauf des Übertragungsweges, wenn der Empfangsknoten der Knoten 111, 112, 115 oder 116 ist.
Eine derartige Zunahme bei einer Übertragungsweglänge führt zu einem Anstieg bei einer Übertragungsverzögerungszeit eines Pakets und stört eine Verbesserung des Durchsatzes des Netzwerks.
Das folgende Netzwerk wird als das zweite Beispiel des Standes der Technik erläutert. Ein Manhattan-Straßen-Netzwerk, veröffentlicht durch Maxemchuk in „The Manhattan street network", Proc. GLOBECOM '85, New Orleans, Seiten 255 bis 261 (1986), kann von einem kleinen Netzwerk auf ein großes Netzwerk angewendet werden, und verschiedene Überprüfungen sind durchgeführt worden. Bei dem Manhattan-Straßen-Netzwerk als dieser Stand der Technik, wie in 2 gezeigt, ist eine Vielzahl von Knoten 206, 207, ..., 241 in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet und über eine Vielzahl von vertikalen schleifenförmigen Übertragungswegen 242, 243, 244, 245, 246 und 247 und über eine Vielzahl von horizontalen schleifenförmigen Übertragungswegen 248, 249, 250, 251, 252 und 253 verbunden. Die Übertragungsrichtungen dieser vertikalen und horizontalen Übertragungswege werden bei jedem zweiten Weg umgekehrt.
Bei diesem Stand der Technik ist das Vorhandensein eines Weges für eine Übertragungsinformation von einem beliebigen Knoten zu einem weiteren beliebigen Knoten garantiert. Die Wiederholungs- und Wegewahlvorgänge für Information, die von einem Sendeknoten übertragen wird, werden durch Knoten auf dem Weg ausgeführt, um die Information zu einem Zielempfangsknoten zu übertragen.
Bei dem vorstehend erwähnten Stand der Technik besteht jedoch ein Problem darin, daß bei einem Verbinden von N Knoten schleifenförmige Übertragungswege so lange wie 2√N Wege sein müssen. Aus diesem Grund sind Legen, Wartung und Verwaltung des Netzwerks kompliziert.
Als das dritte Beispiel des Standes der Technik zum Lösen des vorstehend erwähnten Problems ist ein Stand der Technik zum eindimensionalen Anordnen von Knoten unter Verwendung eines Kabels, wie etwa eine vieladrige Lichtleitfaser, die eine Vielzahl von Übertragungswegen bündelt, während sie die logische Verbindungsbeziehung zwischen Knoten des Manhattan-Straßen-Netzwerkes aufrechterhält, bekannt. 3 zeigt das vorstehend erwähnte dritte Beispiel des Standes der Technik und veranschaulicht die Anordnung zum Verbinden von 36 Knoten unter Verwendung einer zwölfadrigen Lichtleitfaser. In 3 sind lediglich 18 Knoten veranschaulicht.
In 3 entsprechen erste, zweite, dritte, vierte, fünfte und sechste Adern 254, 255; 256, 257, 258 und 259 der Lichtleitfaser den vertikalen schleifenförmigen Übertragungswegen 242, 243, 244, 245, 246 bzw. 247 bei dem zweiten Beispiel des Standes der Technik, und siebte, achte, neunte, zehnte, elfte und zwölfte Adern 260, 261, 262, 263, 264 und 265 entsprechen den horizontalen schleifenförmigen Übertragungswegen 248, 249, 250, 251, 252 bzw. 253 bei dem zweiten Beispiel des Standes der Technik. Bei dem dritten Beispiel des Standes der Technik kann eine Komplexität, die mit einem Legen, einer Wartung und einer Verwaltung des Übertragungsweges verbunden ist, leicht verbessert werden. Für N Knoten muß jedoch eine Lichtleitfaser, die 2√N Adern besitzt, verwendet werden.
Als ein Verfahren zum Lösen des Problems des dritten Beispiels des Standes der Technik ist es möglich, das System des dritten Beispiels des Standes der Technik unter Verwendung einer einadrigen Lichtleitfaser durch optisches Wellenlängen-Multiplex unter Verwendung einer Vielzahl von Übertragungswellenlängen auszuführen: 4 zeigt ein Beispiel der Anordnung eines Netzwerks, das durch 16 Knoten 274 bis 289 unter Verwendung von acht unabhängigen Wellenlängen λ₁ bis λ₈ 266 bis 273 aufgebaut ist. Jeder Knoten sendet/empfängt Lichtkomponenten von lediglich zwei bestimmten Wellenlängen, die durch Zeichen O bezeichnet sind. In diesem Fall werden die Wellenlängen ausgewählt, um bei einem Senden/Empfangen unter Verwendung von verschiedenen Wellenlängen nicht einander zu überlagern. Bei dieser Anordnung ist eine Vielzahl von Kanälen, die durch die vieladrige Lichtleitfaser bei dem dritten Beispiel des Standes der Technik ausgeführt wird, durch Kanäle unter Verwendung von Lichtkomponenten von verschiedenen Wellenlängen ersetzt. Auf diese Weise kann das Manhattan-Straßen-Netzwerk unter Verwendung einer einadrigen Lichtleitfaser verwirklicht werden. Ein Wellenlängen-multiplexierter Übertragungsweg, der 2√N Wellenlängen besitzt, muß jedoch in diesem Fall für N Knoten ausgelegt werden. Daneben ist die Anordnung von jedem Knoten, der bei diesem Netzwerk verwendet wird, nicht bekannt.
Weiterhin offenbart die Veröffentlichung „Routing in the Manhatten Street Network" durch N.F. Maxemchuk in IEEE Transactions on Communications, Band 35, Nr. 5, Mai 1987, New York, US, Seiten 503 bis 512, eine Anordnung eines Manhattan-Straßen-Netzwerks (MSN), bei der erste Übertragungsrichtungskanäle und zweite Übertragungsrichtungskanäle in einer Gitterkonfiguration angeordnet sind, wobei ein Knoten bei jedem von Kreuzungspunkten in der Gitterkonfiguration angeordnet ist.
Eine derartige Anordnung führt jedoch zu einer großen Anzahl von Kanälen, die für eine Kommunikation über das Manhattan-Straßen-Netzwerk erforderlich sind.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Netzwerk zu schaffen, das die vorstehend erwähnten Nachteile nicht besitzt, und insbesondere ein Netzwerk zu schaffen, das eine einfachere Netzwerkkonfiguration besitzt und im Vergleich zu dem Manhattan-Straßen-Netzwerk, das aus der vorstehenden Veröffentlichung bekannt ist, weniger Kanäle benötigt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Netzwerk nach Patentanspruch 1 erreicht.
Weitere vorteilhafte Entwicklungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht mit der Anordnung eines Netzwerks des ersten Beispiels des Standes der Technik;
2 eine schematische Ansicht mit der Anordnung eines Netzwerks des zweiten Beispiels des Standes der Technik;
3 eine schematische Ansicht mit der Anordnung eines Netzwerks des dritten Beispiels des Standes der Technik;
4 eine schematische Ansicht mit der Anordnung, die erhalten wird, wenn ein Wellenlängen-multiplexiertes System bei dem dritten Beispiel des Standes der Technik übernommen wird;
5 eine schematische Ansicht mit der Anordnung eines Netzwerks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 ein Blockschaltbild mit der Anordnung eines Knotens, der bei dem Netzwerk der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
7 ein Blockschaltbild mit einer weiteren Anordnung des Knotens, der bei dem Netzwerk der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
8 ein Blockschaltbild mit der Anordnung einer Verbindungseinrichtung, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
9 ein Blockschaltbild mit der Anordnung einer Verbindungseinrichtung, die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
10 eine schematische Ansicht mit der Anordnung eines Netzwerks gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11 ein Blockschaltbild mit der Anordnung einer Verbindungseinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels;
(Erstes Ausführungsbeispiel)
5 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine Kommunikationssteuereinrichtung des Manhattan-Straßen-Netzwerks verwendet werden. 5 veranschaulicht ein Verbindungsbeispiel, das erhalten wird, wenn 36 Knoten über acht Kanale, von denen jeder einen schleifenförmigen Übertragungsweg bildet und durch Multiplexieren von acht Wellenlängen in einem einadrigen Lichtleitfaserring gebildet wird verbunden werden. Der Einfachheit halber sind in 5 lediglich 24 Knoten gezeigt.
5 veranschaulicht Knoten 501 bis 524. Achtzehn Knoten einschließlich einer Untergruppe der Knoten 501 bis 506, einer Untergruppe der Knoten 513 bis 518, und einer Untergruppe von Knoten 525 bis 530 (nicht gezeigt) bilden eine erste Knotengruppe. Weitere Knoten bilden eine zweite Knotengruppe und bilden in ähnlicher Weise Untergruppen. Jeder Knoten greift auf zwei zugeordnete Kanäle, die durch Zeichen O in 5 bezeichnet sind, zu, das heißt, führt ein Senden/Empfangen unter Verwendung von zwei Wellenlängen durch. Die innere Anordnung von jedem dieser Knoten wird nachfolgend erläutert. Acht Kanäle 537 bis 544 werden in einem einadrigen Lichtleitfaserring 557 unter Verwendung von verschiedenen Wellenlängen λ₁, λ₂, λ₃, λ₄, λ₅, λ₆, λ₇, und λ₈ gebildet. In diesem Fall gilt für die Wellenlängen: λ₁ = 1,50 μm, λ2 = 1,51 μm, λ₃ = 1.52 μm, λ₄ = 1,53 μm, λ₅ = 1,54 μm, λ₆ = 1,55 μm, λ, = 1,56 μm, λ₈ = 1,57 μm.
Der Kanal 537, der durch die Wellenlänge λ₁ gebildet wird, entspricht einer ersten Kanalgruppe (ein Kanal bei diesem Ausführungsbeispiel), der Kanal 538, der durch die Wellenlänge λ₂ gebildet wird, entspricht einer zweiten Kanalgruppe (ein Kanal bei diesem Ausführungsbeispiel), und die sechs Kanäle 539 bis 544, die durch die Wellenlängen λ₃ bis λ₈ gebildet werden, bilden eine dritte Kanalgruppe. Jeder Kanal bei der dritten Kanalgruppe kann selbst einen schleifenförmigen Übertragungsweg bilden. Die Übertragungsrichtungen der Kanäle 539, 541 und 543 sind die gleichen wie die des ersten Kanals, und die Übertragungsrichtungen der Kanäle 540, 542 und 544 sind die gleichen wie die des zweiten Kanals.
Die Knoten bei der ersten Knotengruppe greifen auf den ersten Kanal zu, und die Knoten bei der zweiten Knotengruppe greifen auf den zweiten Kanal zu. Die Untergruppen bei den ersten und zweiten Knotengruppen greifen auf die Kanäle bei der dritten Kanalgruppe zu, sodaß Kanäle, auf die durch die Knoten bei jeder Untergruppe zugegriffen wird, einander nicht überlappen.
In 5 werden weiterhin Verbindungseinrichtungen 545 bis 548 zum Verbinden der ersten und zweiten Kanäle 537 und 538 verwendet. Jede dieser Verbindungseinrichtungen besitzt eine Beendigungsfunktion zum Empfangen eines Übertragungssignals, das bei der Wellenlänge λ₁ nach rechts übertragen wird (5), zum Senden des empfangenen Signals in der entgegengesetzten Richtung bei der Wellenlänge λ₂ (nach links in 5), und zum Verhindern, daß dieses optische Signal über die Verbindungseinrichtung hinaus nach rechts übertragen wird. Jede dieser Verbindungseinrichtungen besitzt ebenso eine Beendigungsfunktion zum Empfangen eines Übertragungssignals, das bei der Wellenlänge λ₂ nach links übertragen wird, zum Übertragen des empfangenen Signals in die entgegengesetzte Richtung (nach rechts) bei der Wellenlänge λ₁, und zum Verhindern, daß dieses optische Signal über die Verbindungseinrichtung hinaus nach links übertragen wird. Diese Verbindungseinrichtungen sind jeweils zwischen den Untergruppen angeordnet.
Die innere Anordnung von jeder dieser Verbindungseinrichtungen wird nachfolgend erläutert.
6 zeigt die Anordnung eines Knotens, wie etwa die Knoten 502, 504, 506, 507, 509, 511, 514 und dergleichen, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, von denen jeder zwei Wellenlängen (λ_r und λ_e) mit verschiedenen Übertragungsrichtungen sendet/empfängt.
In 6 dient die einadrige Lichtleitfaser 557 als ein Übertragungsmittel der Kanäle mit acht Wellenlängen, wie in 5 gezeigt. In 6 wird ein Filter A 559 zum Abschneiden von λ_r und λ_e als den Wellenlängen, die bei einem Senden/Empfangen des Knotens verwendet werden, und zum Durchlassen von Wellenlängen außer λ_r und λ_e verwendet. Der Knoten umfaßt Optokoppler A 558, B 560, C 561 und D 562. Der Optokoppler A 558 teilt und gibt ein optisches Signal, das von links (6) eingegeben wird, zu dem Filter A 559 und dem Optokoppler C 561 aus. Das optische Filter 558 multiplexiert ausgegebenes Licht von dem Optokoppler C 561 mit ausgegebenem Licht von dem Filter A 559, und gibt das multiplexierte optische Signal in 6 nach links aus. In ähnlicher Weise besitzt der Optokoppler B eine Funktion zum Teilen und Ausgeben eines optischen Signals, das in 6 von rechts eingegeben wird, zu dem Filter A 559 und dem Optokoppler D 562, und eine Funktion zum Multiplexieren von ausgegebenem Licht von dem Optokoppler 562 mit ausgegebenem Licht von dem Filter A 559, und zum Ausgeben des multiplexierten optischen Signals nach rechts in 6. Der Optokoppler C 561 besitzt eine Funktion zum Ausgeben von ausgegebenem Licht von dem Optokoppler A 558 zu einem Filter B 563, und zum Ausgeben von ausgegebenem Licht von einer Sendeeinheit A 564 zu dem Optokoppler A 558. In ähnlicher Weise besitzt der Optokoppler D 562 eine Funktion zum Ausgeben von ausgegebenem Licht von dem Optokoppler B 560 zu einem Filter C 566, und zum Ausgeben einer Ausgabe von einer Sendeeinheit B 565 zu dem Optokoppler B 560.
Das Filter B 563 besitzt eine Funktion zum Durchlassen von lediglich der Wellenlänge λ_r, die nach rechts zu übertragen ist, aus den Sende/Empfangswellenlängen des Knotens, wie durch Zeichen O in 5 angezeigt, und zum Abschneiden aller anderen Wellenlängen. In ähnlicher Weise besitzt das Filter C 566 eine Funktion zum Durchlassen von lediglich der Wellenlänge λ_e, die nach links zu übertragen ist, und zum Abschneiden aller anderen Wellenlängen.
Jede der Sendeeinheiten A 564 und B 565 besitzt eine Funktion zum Umwandeln eines elektrischen Signals, das von einer Speichereinheit A 568 oder B 569 ausgegeben wird, in ein optisches Signal mit einer vorbestimmten Wellenlänge (λ_e oder λ_r) und zum Ausgeben des umgewandelten optischen Signals. Jede von Empfangseinheiten A 567 und B 570 besitzt eine Funktion zum Empfangen eines optischen Signals, das von dem Filter B oder C ausgegeben ist, Umwandeln des optischen Signals in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des umgewandelten elektrischen Signals.
Die Speichereinheiten A 568 und B 569 werden zum Puffern eines elektrischen Signals, das von einer Schalteinheit 571 ausgegeben wird, verwendet, falls erforderlich.
Wenn ein durch die Empfangseinheit A 567 oder B 570 empfangenes elektrisches Signal ein Wiederholen erfordert, verweist die Schalteinheit 571 auf einen Wiederholungsweg und gibt das elektrische Signal zu der Speichereinheit A 568 oder B 569 aus. Wenn kein Wiederholen erforderlich ist, das heißt, wenn das empfangene Signal an den selben Knoten adressiert ist, gibt die Schalteinheit 571 das Signal zu einer Ausgabeeinheit 572 aus. Weiterhin gilt, für ein elektrisches Signal, das von einer Eingabeeinheit 573 ausgegeben wird, verweist die Schalteinheit 571 auf einen Wiederholungsweg auf der Grundlage der Knotennummer eines Übertragungsziels und gibt das elektrische Signal zu der Speichereinheit A 568 oder B 569 aus.
Die Ausgabeeinheit 572 wird zum Verbinden eines Signals, das zu dem selben Knoten übertragen wird, mit einer geforderten äußeren Einrichtung verwendet. Die Eingabeeinheit 573 wird zum Eingeben eines Signals, das von der äußeren Einrichtung ausgegeben ist, verwendet.
7 zeigt die Anordnung eines Knotens, wie etwa der Knoten 501, 503, 505, 513, 515, 517, und dergleichen, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, von denen jeder zwei Wellenlängen, die in 7 nach rechts zu übertragen sind, sendet/empfängt. In 7 weisen Blöcke, die mit den gleichen Bezugszeichen wie in 6 bezeichnet sind, die gleichen Funktionen auf, wenn man λ_r und λ_e in 6 durch λ_r1 bzw. λ_r2 ersetzt. In 7 teilt ein Optokoppler E 574 Licht, das von dem Optokoppler A 558 ausgegeben ist, und gibt die geteilten optischen Signale zu den Filtern B 563 und C 566 aus. Ein Optokoppler F 575 multipiexiert optische Signale, die von den Sendeeinheiten A 564 und B 565 ausgegeben sind, und gibt das multiplexierte optische Signal zu dem Optokoppler B 560 aus.
Die Knoten 505, 510, 512, 520, 522, 524 und der dergleichen, die in 5 gezeigt sind, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind diejenigen zum Senden/Empfangen von zwei Wellenlängen λ_e1 und λ_e2, die nach links zu übertragen sind. Jeder dieser Knoten besitzt eine Anordnung, die durch Umkehren der in 7 gezeigten Anordnung in der Rechts-Links-Richtung und durch Ersetzen von λ_r1 und λ_e2 durch λ_e1 bzw, λ_e2 erhalten wird.
8 zeigt die Anordnung von jeder der Verbindungseinrichtungen 545 und 547 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In 8 weisen Blöcke, die in 6 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, die gleichen Funktionen auf, wenn man λ_r durch λ₁ als den ersten Kanal und λ_e durch λ₂ als den zweiten Kanal ersetzt.
Bei der Verbindungseinrichtung mit der in 8 gezeigten Anordnung wird ein optisches Signal, das bei der Wellenlänge λ₁ von links nach rechts in 8 übertragen wird, in ein Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt, und das umgewandelte Signal wird nach links übertragen. Auf der anderen Seite, wird ein bei der Wellenlänge λ₂ von rechts nach links übertragenes optisches Signal in ein Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt und das umgewandelte Signal wird nach rechts übertragen. Es ist zu beachten, daß die Anordnung von jeder der Verbindungseinrichtungen 546 und 548 die gleiche ist wie die von 8, und λ₁ und λ₂ durch λ₂ bzw. λ₁ ersetzt sind.
Der Betrieb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug auf 5, 6, 7 und 8 erläutert. Bei der folgenden Beschreibung wird ein Fall veranschaulicht, bei dem ein Signal von dem Knoten 507 zu dem Knoten 524 zu übertragen ist.
Der Knoten 507 als ein Sendeknoten besitzt die in 6 gezeigte Anordnung. Bei diesem Knoten ist eine Wellenlänge entsprechend λ_r λ₃ und eine Wellenlänge entsprechend λ_e ist λ₂. Wenn bei dem Knoten 507 ein zu übertragendes Signal, dem eine Übertragungszielinformation hinzugefügt wird, von der Eingabeeinheit 573 eingegeben wird, prüft die Schalteinheit 571, welche Wellenlänge aus λ₂ und λ₃ zum Übertragen des Signals verwendet wird. Als der Prüfungsalgorithmus dieses Ausführungsbeispiels kann ein Verfahren, das bei NICHOLAS, F. MAXEMCHUK, „Routing in the Manhattan street Network", IEEE TRANSACTIONS on COMMUNICATIONS, Band 35, Nr. 5, Mai 1987, Seiten 503 bis 512, beschrieben ist, verwendet werden. Bei diesem Verfahren wird λ₃ als die Übertragungswellenlänge bestimmt. Das Ausgabesignal von der Eingabeeinheit 573 wird in die Speichereinheit B 569 eingegeben und am Ende einer Speicherwarteschlange aufeinanderfolgend gespeichert. Die Sendeeinheit B 565 wandelt ein elektrisches Signal, das von der Speichereinheit B 569 ausgegeben wird, in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₃ um und gibt das umgewandelte Signal nacheinander zu dem Optokoppler D 562 aus. Das optische Signal der Wellenlänge λ₃, das zu dem Optokoppler D 562 ausgegeben wird, wird zu dem Optokoppler B 560 ausgegeben, um mit optischen Signalen anderer Wellenlängen von dem Filter A 559 multiplexiert zu werden, und wird auf die Lichtleitfaser 557 ausgegeben, um sich in 6 nach rechts auszubreiten. Die Lichtleitfaser 557 überträgt optische Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇ von links nach rechts, und überträgt optische Signale der Wellenlängen λ₂, λ₄, λ₆ und λ₈ von rechts nach links. Diese optischen Signale von verschiedenen Wellenlängen werden ohne Stören anderer Signale übertragen, da sie nicht miteinander kohärent sind.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die von dem Optokoppler B 560 des Knotens 507 ausgegeben werden, werden in den Nachbarknoten 508, eingegeben. Der Knoten 508 ist ein Knoten zum Senden/Empfangen von zwei Wellenlängen, die nach links zu übertragen sind, und besitzt eine Anordnung, die zu der in 7 gezeigten horizontal symmetrisch ist.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die von rechts in den Optokoppler B 560 des Knotens 508 eingegeben sind, werden in das Filter A 539 eingegeben. Wie durch Zeichen O in 5 angezeigt, werden bei dem Knoten 508 λ_e1 und λ_e2 zu λ₂ bzw. λ₄ gesetzt, und das Filter A 559 ist ein Filter zum Abschneiden von λ₂ und λ₄. Aus diesem Grund durchlaufen die optischen Signale von λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇ das Filter A 559, und werden in den Optokoppler A 558 eingegeben. Dann werden diese optischen Signale zu dem Nachbarknoten 509 ausgegeben.
Der Knoten 509 ist ein Knoten zum Senden/Empfangen eines optischen Signals von λ₅, das nach rechts zu übertragen ist, und eines optischen Signals von λ₂, das nach links zu übertragen ist, und besitzt eine Anordnung, wie in 6 gezeigt. Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die in den Optokoppler A 558 des Knotens 509 eingegeben sind, werden durch den Optokoppler A geteilt, und zu dem Optokoppler C 561 und dem Filter A 559 ausgegeben. Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die in den Optokoppler C 561 eingegeben sind, werden zu dem Filter B 563 ausgegeben. Das Filter B läßt lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₅ durch und schneidet andere optische Signale ab. Das optische Signal der Wellenlänge λ₅, das durch das Filter B 563 läuft, wird durch die Empfangseinheit A 567 empfangen, und wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Wenn danach der Übertragungszielknoten der selbe Knoten ist, wird das elektrische Signal über die Schalteinheit 571 zu der Ausgabeeinheit 572 ausgegeben. Auf der anderen Seite, wenn der Übertragungszielknoten nicht der selbe Knoten ist, wird gemäß einem vorbestimmten Algorithmus das elektrische Signal in der Speichereinheit A 568 oder B 569 gespeichert, das elektrische Signal durch die Sendeeinheit A 564 in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt oder durch die Sendeeinheit B 565 in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₅ umgewandelt, und das umgewandelte optische Signal über die Optokoppler C und A oder die Optokoppler D und B auf die Lichtleitfaser 557 ausgegeben.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die sich nach rechts ausbreiten, werden in den Knoten 510 eingegeben. Da der Knoten 510 ein Knoten zum Senden/Empfangen von zwei Wellenlängen (λ₂ und λ₆) , die in der gleichen Weise wie bei dem Knoten 508 nach links zu übertragen sind, ist, werden die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇ durch den Optokoppler A 558 des Knotens 510 geteilt. Die Signale, die geteilt und in einer Richtung ausgegeben werden, werden durch die Filter B 563 und C 566 abgeschnitten. Auf der anderen Seite, gelangen die Signale, die geteilt und in der anderen Richtung ausgegeben werden, durch das Filter A 559 und werden in den Knoten 511 eingegeben.
Der Knoten 511 ist ein Knoten zum Senden/Empfangen eines optischen Signals der Wellenlänge λ₇, das nach rechts zu übertragen ist, und eines optischen Signals der Wellenlänge λ₂, das nach links zu übertragen ist, und besitzt eine in 6 gezeigte Anordnung. In der gleichen Weise wie bei dem vorstehend erwähnten Knoten 509 wird bei dem Knoten 511 das optische Signal der Wellenlänge λ₇ durch die Empfangseinheit 567 in ein elektrisches Signal umgewandelt, und danach wird das elektrische Signal von der Sendeeinheit A 564 als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ übertragen, wird von der Sendeeinheit B 565 als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₇ übertragen oder abhängig von der Übertragungszielknoteninformation von der Ausgabeeinheit 572 ausgegeben.
Auf diese Weise werden die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die über die Knoten 507, 508, 509, 510, 511 und 512 nach rechts übertragen worden sind, in die Verbindungseinrichtung 546 eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Wellenlänge λ₃ einem optischen Signal, das von der Sendeeinheit des Knotens 507 übertragen wird, und die Wellenlängen λ₅ und λ₇ entsprechen jeweils optischen Signalen, die von den Sendeeinheiten der Knoten 509 und 511 übertragen werden. Daneben entspricht die Wellenlänge λ₁ einem optischen Signal, das von der Sendeeinheit der Verbindungseinrichtung 545 übertragen wird.
Die Funktion der Verbindungseinrichtung 545 ist die gleiche wie die der Verbindungseinrichtung 547, wie später erläutert wird.
Die Verbindungseinrichtung 546 besitzt eine Anordnung, wie in 8 gezeigt. Die Verbindungseinrichtung 546 empfängt ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁, das nach rechts zu übertragen ist, wandelt das empfangene Signal in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ um, das nach links zu übertragen ist, und überträgt das umgewandelte Signal nach links. Daneben wandelt die Verbindungseinrichtung 546 ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂, das nach links zu übertragen ist, in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁ um, und überträgt das umgewandelte Signal nach rechts.
Weiterhin beendet die Verbindungseinrichtung 546 optische Signale der Wellenlängen λ₁ und λ₂ durch Abschneiden derselben unter Verwendung des Filters A 559, um zu verhindern, daß diese Signa le nach rechts über die Verbindungseinrichtung hinaus übertragen werden.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die in den Optokoppler A 558 der Verbindungseinrichtung 546 eingegeben werden, werden geteilt, und werden zu dem Optokoppler C 561 und dem Filter A 559 ausgegeben.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die in den Optokoppler C 561 eingegeben werden, werden zu dem Filter B 563 ausgegeben. Das Filter B 563 läßt lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₁ durch und schneidet die verbleibenden optischen Signale der Wellenlängen λ₃, λ₅ und λ₇ ab. Das optische Signal der Wellenlänge λ₁, das durch das Filter B 563 hindurchgeht, wird durch die Empfangseinheit A 567 empfangen, und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Danach wird das elektrische Signal durch die Sendeeinheit A 564 in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt, und das umgewandelte optische Signal wird über die Optokoppler C 561 und A 558 als ein nach links zu übertragendes optisches Signal auf die Lichtleitfaser 557 gesendet. Auf diese Weise wird das optische Signal der Wellenlänge λ₁ in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt und in der entgegengesetzten Richtung übertragen. Auf der anderen Seite, von den optischen Signalen der Wellenlängen λ₁, λ₅, λ₅ und λ₇, die von dem Optokoppler A 558 zu dem Filter A 559 ausgegeben werden, wird das optische Signal der Wellenlänge λ₁ durch das Filter A 559 abgeschnitten und lediglich die optischen Signale der Wellenlänge λ₃, λ₅ und λ₇ werden in den Optokoppler B 560 eingegeben.
Der Optokoppler B 560 empfängt optische Signale der Wellenlängen λ₂, λ₄, λ₆ und λ₈, die nach links zu übertragen sind. Und lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₂ wird durch die Empfangseinheit B 570 in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das umgewandelte elektrische Signal wird von der Sendeeinheit B 565 über den Optokoppler D 562 als ein optisches Signal der Wel lenlänge λ₁ in den Optokoppler B 560 eingegeben, in der gleichen Weise wie das optische Signal, das nach links zu übertragen ist, welches Signal in den vorstehend erwähnten Optokoppler A 558 eingegeben wird. Bei dem Optokoppler B 560 werden die optischen Signale der Wellenlängen λ₃, λ₅, und λ₇, die das Filter A 559 durchlaufen, mit dem optischen Signal der Wellenlänge λ₁, das von dem Optokoppler D 562 ausgegeben wird, multiplexiert, und die multiplexierten Signale werden nach rechts ausgegeben.
In ähnlicher Weise wird von den optischen Signalen der Wellenlängen λ₂, λ₄, λ₆ und λ₈, die von rechts nach links übertragen werden und in das Filter A 559 eingegeben werden, das optische Signal der Wellenlänge λ₂ abgeschnitten, und lediglich die optischen Signale der Wellenlängen λ₄, λ₆ und λ₈ gelangen durch das Filter A 559. Diese optischen Signale werden durch den Optokoppler A 558 mit einem optischen Signal der Wellenlänge λ₂, das von dem Optokoppler C 561 ausgegeben wird, multiplexiert, und die multiplexierten Signale werden von dem Optokoppler 558 als optische Signale, die nach links zu übertragen sind, auf die Lichtleitfaser übertragen.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die nach rechts zu übertragen sind und die von der Verbindungseinrichtung 546 ausgegeben werden, werden in den Knoten 513 eingegeben. Der Knoten 513 ist ein Knoten zum Senden/Empfangen von optischen Signalen der Wellenlängen λ₁ und λ₃, die nach rechts zu übertragen sind, und besitzt eine in 7 gezeigte Anordnung. Das optische Signal der Wellenlänge λ₃. das von dem Knoten 507 übertrgen und an den Knoten 524 adressiert ist, wird durch den Knoten 513 wiedererzeugt. Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die in den Optokoppler A 558 des Knotens 513 eingegeben werden, werden in den Optokoppler E 574 eingegeben und geteilt und zu den Filtern B 563 und C 566 ausgegeben. Das Filter B 563 läßt lediglich die Wellenlänge λ₁ durch und schneidet die Wellenlängen λ₃, λ₅ und λ₇, ab. Das optische Signal der Wellenlänge λ₁, das von dem Filter B 563 ausgegeben wird, wird durch die Empfangseinheit A 567 in ein elektrisches Signal umgewandelt und danach wird das elektrische Signal durch die Schalteinheit 571 abhängig von der Übertragungszielknoteninformation verarbeitet, wie vorstehend beschrieben. Das Filter C 566 läßt lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₃ durch. Dieses optische Signal wird durch die Empfangseinheit B 570 in ein elektrisches Signal umgewandelt und das elektrische Signal wird zu der Schalteinheit 571 ausgegeben. Da bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels das optische Signal der Wellenlänge λ₃ in Richtung des Knotens 524 übertragen wird, wählt die Schalteinheit λ₃ als die Übertragungswellenlänge aus und schreibt das Signal in die Speichereinheit B.
Das an den Knoten 524 adressierte und in die Speichereinheit B geschriebene Signal wird aufeinanderfolgend ausgelesen und das ausgelesene Signal wird von der Sendeeinheit B 565 als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₃ zu dem Optokoppler F 575 ausgegeben. Der Optokoppler F 575 multiplexiert das optische Signal der Wellenlänge λ₃ mit dem optischen Signal der Wellenlänge λ₁, das von der Sendeeinheit A 564 ausgegeben wird, und die multiplexierten Signale werden zu dem Optokoppler B 560 ausgegeben.
Von den optischen Signalen der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die nach rechts zu übertragen sind und die von dem Optokoppler A 558 zu dem Filter A 559 ausgegeben werden, werden die Wellenlängen λ₁ und λ₃ durch das Filter A 559 abgeschnitten, und lediglich die Wellenlängen λ₅ und λ₇ gelangen durch das Filter A. Die optischen Signale der Wellenlängen λ₅ und λ₇ werden durch den Optokoppler B 560 mit den optischen Signalen der Wellenlängen λ₁ und λ₃, die von dem Optokoppler F 575 ausgegeben werden, multiplexiert, und die multiplexierten Signale werden als optische Signale, die nach rechts zu übertragen sind, auf die Lichtleitfaser 557 übertragen.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die nach rechts zu übertragen sind und von dem Knoten 513 ausgegeben werden, werden über die Knoten 514, 515, 516, 517 und 518 in die Verbindungseinrichtung 547 eingegeben, wie vorstehend erläutert. Bei der Verbindungseinrichtung 547 wird ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁, das nach rechts zu übertragen und von dem Knoten 518 ausgegeben wird, als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂, das nach links zu übertragen ist, in der gleichen Weise wie bei der vorstehend erläuterten Verbindungseinrichtung 546 übertragen. Das optische Signal der Wellenlänge λ₂ wird nochmals in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁, das nach rechts zu übertragen ist, bei der Verbindungseinrichtung 546 umgewandelt und das umgewandelte optische Signal wird durch den Knoten 513 empfangen. In dieser Weise wird ein schleifenförmiger Übertragungsweg, der die Knoten 513, 514, 515, 516, 517 und 518 als eine Untergruppe verbindet, gebildet. Auf der anderen Seite, wird ein optisches Signal, das bei der Wellenlänge λ₂ von dem Knoten 519 zu der Verbindungseinrichtung 547 nach links übertragen wird, in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁, das nach rechts zu übertragen ist, umgewandelt und das umgewandelte Signal wird ausgegeben. Das optische Signal der Wellenlänge λ₁ wird als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂, das nach links zu übertragen ist, von der Verbindungseinrichtung 548 übertragen und durch den Knoten 524 empfangen. In dieser Weise wird ein schleifenförmiger Übertragungsweg, der die Knoten 524, 523, 522, 521, 520 und 519 verbindet, gebildet. Jeder dieser schleifenförmigen Übertragungswege wird durch die zwei Verbindungseinrichtungen und die ersten und zweiten Kanäle bei allen Untergruppen gebildet.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die nach rechts zu übertragen und von der Verbindungseinrichtung 547 ausgegeben werden, werden in den Knoten 519 eingegeben. Der Knoten 519 besitzt die gleiche Knotenanordnung wie die des Knotens 507, das heißt, besitzt eine in 6 gezeigte Anordnung. Bei dem Knoten 519 wird das optische Signal der Wellenlänge λ₃, das an den Knoten 524 adressiert ist, durch die Empfangseinheit A 567 in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das elektrische Signal wird in die Schalteinheit 571 eingegeben. Da der Zielknoten des eingegebenen Signals der Knoten 524 ist, wählt die Schalteinheit 571 λ₂ als die Übertragungswellenlänge aus und schreibt das Signal in die Speichereinheit A 568. Das an den Knoten 524 adressierte und in die Speichereinheit A 568 geschriebene Signal wird durch die Sendeeinheit A 564 in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt und danach wird das umgewandelte optische Signal als ein Signal, das nach Links zu übertragen ist, von dem Optokoppler A 558 über den Optokoppler C 561 auf die Lichtleitfaser 557 übertragen. Das optische Signal der Wellenlänge λ₂, das von dem Optokoppler A 558 nach links übertragen wird, wird als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁, das nach rechts zu übertragen ist, mit den optischen Signalen der Wellenlängen λ₃, λ₅ und λ₇ bei der Verbindungseinrichtung 547 multiplexiert, wie vorstehend beschrieben, und die multiplexierten Signale werden auf die Lichtleitfaser 557 übertragen. Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die nach rechts zu übertragen und auf die Lichtleitfaser zu übertragen sind, werden über die Knoten 519, 520, 521, 522, 523 und 524 in die Verbindungseinrichtung 548 eingegeben, in der gleichen Weise wie bei den Vorgängen bei den vorstehend erwähnten Knoten 507, 508, 509, 510, 511 und 512.
Die Verbindungseinrichtung 548 besitzt eine in 8 gezeigte Anordnung. Die Verbindungseinrichtung 548 empfängt lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₁ aus den optischen Signalen der Wellenlängen λ₁, λ₃, λ₅ und λ₇, die nach rechts zu übertragen sind, und gibt das empfangene Signal als ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂, das nach links zu übertragen ist, in der gleichen Weise wie bei der Verbindungseinrichtung 547 aus. Daneben gibt die Verbindungseinrichtung 548 die optischen Signale der Wellenlängen λ₃, λ₅ und λ₇ nach rechts aus. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Wellenlänge λ₁ dem Signal, das an den Knoten 524 adressiert ist, und dieses Signal wird durch den Knoten 519 wiederholt, und dieses Signal wird bei der Wellenlänge λ₂ nach links übertragen. Das optische Signal der Wellenlänge λ₂ wird in den linken Nachbarknoten 524 der Verbindungseinrichtung 548 eingegeben. Der Knoten 524 ist ein Knoten zum Übertragen von zwei Wellenlängen λ₂ und λ₈, die nach links übertragen werden, und seine Anordnung entspricht einer, die erhalten wird, wenn die in 7 gezeigte Anordnung in der Rechts-Links-Richtung umgekehrt wird. Aus optischen Signalen der Wellenlängen λ₂, λ₄, λ₆ und λ₈, die nach links zu übertragen und in den Optokoppler A 558 des Knotens 524 eingegeben werden, werden die optischen Signale der Wellenlängen λ₂ und λ₈ durch die entsprechenden Empfangseinheiten in elektrische Signale umgewandelt, das heißt, das optische Signal der Wellenlänge λ₂ wird durch die Empfangseinheit A 567 umgewandelt und das optische Signal der Wellenlänge λ₈ wird in der gleichen Weise wie bei dem Knoten 508 durch die Empfangseinheit B 570 umgewandelt. Diese elektrischen Signale werden in die Schalteinheit 571 eingegeben.
Das elektrische Signal, das von der Empfangseinheit A 567 ausgegeben wird, ist das Signal, das an den Knoten 524 adressiert ist, und wird bei der Wellenlänge λ₃ von dem Knoten 507 übertragen, durch den Knoten 513 wiederholt und durch den Knoten 519 in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt, durch die Verbindungseinrichtung 547 in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁ umgewandelt, durch die Verbindungseinrichtung 548 nochmals in ein optisches Signal der Wellenlänge λ₂ umgewandelt und durch den Knoten 524 empfangen.
Auf diese Weise wird eine Übertragung von dem Knoten 507 zu dem Knoten 524 verwirklicht.
Im Gegensatz dazu sind bei einer Übertragung von dem Knoten 524 zu dem Knoten 507 verschiedene Wege verfügbar. Zum Beispiel, bei einem Weg wird ein Signal von dem Knoten 524 bei der Wellenlänge λ₈ übertragen und durch den Knoten 518 wiedererzeugt. Danach wird die Wellenlänge durch den Knoten 512 von λ₈ in λ₂ umgewandelt und das Signal erreicht dann über die Knoten 511, 510, 509 und 508 den Knoten 507.
Wie vorstehend beschrieben, bei jeder Untergruppe kann ein schleifenförmiger Übertragungsweg gebildet werden. Aus diesem Grund wird die Übertragungsweglänge zwischen benachbarten Knoten verkürzt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt jede Verbindungseinrichtung die Beendigungsfunktion. Jedoch muß die Verbindungseinrichtung nicht immer die Beendigungsfunktion besitzen. In diesem Fall prüft jeder Knoten einen Zielknoten in Einheiten von Daten, und Daten der ersten und zweiten Kanalgruppen, die über die Verbindungseinrichtung eingegeben sind, können unbeachtet bleiben.
Wie vorstehend erläutert, kann ein Manhattan-Straßen-Netzwerk, das aus 36 Knoten besteht, unter Verwendung von acht Kanälen aufgebaut sein.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist jede der ersten und zweiten Knotengruppen in Untergruppen geteilt, die auf eine Vielzahl von Kanälen bei der dritten Kanalgruppe zugreifen, damit es untereinander keine Überlappung gibt, und die Untergruppen sind über die Verbindungseinrichtung verbunden, sodaß der Algorithmus des Manhattan-Straßen-Netzwerks als ein Kommunikationsalgorithmus verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Eine Vielzahl von Knoten, von denen jeder eine geringe Übertragungskapazität besitzt, kann zum Beispiel einen einzelnen Kanal in der Untergruppe teilen, und ein Knoten mit einer großen Übertragungskapazität kann auf zwei oder mehr Kanäle bei der dritten Kanalgruppe zugreifen. Die Verbindungseinrichtung muß nicht immer in Einheiten von Untergruppen angeordnet sein, sondern kann bei jeder zweiten Untergruppe angeordnet sein. Falls alternativ zumindest eine Verbindungseinrichtung bei dem Netzwerk eingerichtet ist, kann durch die ersten und zweiten Kanalgruppen und die Verbindungseinrichtung zusätzlich zu der durch die dritte Kanalgruppe definierte ein schleifenförmiger Übertragungsweg gebildet werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
9 zeigt die zweite Anordnung der Verbindungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, das heißt, die Anordnung, die eine Übernahme von Verkehrsinformation des Netzwerks als ganzes und eine mit Fehlern behaftete Information erleichtert.
Bei der Anordnung der Verbindungseinrichtung, die in 9 gezeigt ist, sind die Schalteinheit 571, die Speichereinheiten A 568 und B 569, die Ausgabeeinheit 572, die Eingabeeinheit 573, welche gleich denen bei dem Knoten sind, der in 6 gezeigt ist, und eine Verarbeitungseinheit 576 zum Ausführen einer Datenverarbeitung der in 8 gezeigten Anordnung hinzugefügt.
Bei dieser Anordnung übertragen die Knoten 501, 502, 503, 504, 505 und 506 Verkehrsinformation, die damit verbunden ist, und Information, die mit Fehlern verbunden ist, zu der Verbindungseinrichtung 545 unter Verwendung der Wellenlänge λ₁, und die Verbindungseinrichtung 545 übernimmt diese Informationseinheiten. Die übernommene Information wird verarbeitet und durch die Verarbeitungseinheit 576 zusammengefaßt. Die zusammengefaßte Information, die mit den Knoten 501, 502, 503, 504, 505 und 506 verbunden ist, wird unter Verwendung der Wellenlänge λ₁ nochmals zu der Verbindungseinrichtung 546 übertragen. Bei der Verbindungseinrichtung 546 ist Information, die mit den Knoten 507, 508, 509, 510, 511 und 512 verbunden ist, bereits zusammengefaßt worden, und diese Information wird zusammen mit der Information von den Knoten 501, 502, 503, 504, 505 und 506 verarbeitet. Da auf diese Weise jede Verbindungseinrichtung Verkehrsinformation und Fehlerinformation in Einheiten von Knoten übernimmt, die von anderen Verbindungseinrichtungen übertragen werden, kann die Ver bindungseinrichtung eine Anweisung zum Ändern von zum Beispiel des Wegewahlplans in Übereinstimmung mit diesen Informationseinheiten zu den jeweiligen Knoten übertragen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
10 zeigt die Anordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Anordnung ist geeignet für ein Netzwerk, das eine große Anzahl an Knoten durch Anordnen einer großen Anzahl von Sätzen von 24 Knoten und zwei Verbindungseinrichtungen in einem Schleifenmuster verbindet. 10 veranschaulicht der Einfachheit halber lediglich einen Satz.
In 10 sind Knoten 1076 bis 1099 angeordnet. Von diesen Knoten bilden die Knoten 1076 bis 1087 eine erste Knotengruppe. Bei dieser Gruppe bilden die Knoten 1076 bis 1081 und die Knoten 1082 bis 1087 jeweils Untergruppen. Die Knoten 1088 bis 1099 bilden ebenso eine zweite Knotengruppe. Bei dieser Gruppe bilden die Knoten 1088 bis 1093 und die Knoten 1094 bis 1099 jeweils Untergruppen. Die Anordnung von jedem Knoten entspricht einer der Anordnungen, die in 6 und 7 gezeigt sind, und die Anordnung ist horizontal symmetrisch zu der in 7 gezeigten in Übereinstimmung mit der Übertragungsrichtung einer zu empfangenden Wellenlänge.
Jede von Verbindungseinrichtungen 1100 und 1101 besitzt eine innere Anordnung, wie in 11 gezeigt (wird später in Einzelheiten beschrieben).
Kanäle 1102 und 1103, die jeweils durch optische Signale von Wellenlängen λ₉ und λ₁₀ gebildet werden, bilden eine erste Kanalgruppe. Kanäle 1104 und 1105, die jeweils durch optische Signale von Wellenlängen λ₁₁ und λ₁₂ gebildet werden, bilden eine zweite Kanalgruppe. Kanäle 1106, 1107, 1108, 1109, 1110 und 1111, die durch optische Signale von Wellenlängen λ₁₃, λ₁₄, λ₁₅, λ₁₆, λ₁₇ bzw. λ₁₈ gebildet werden, bilden eine dritte Kanalgruppe.
11 zeigt die innere Anordnung von jeder der Verbindungseinrichtungen 1100 und 1101, die bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Optokoppler A 558 und B 560 besitzen die gleichen Funktionen wie in 8.
Ein Filter D 1112 ist ein Filter zum Abschneiden und Beenden von optischen Signalen der Wellenlängen λ₉, λ₁₀, λ₁₁ und λ₁₂. Ein optisches Signal, das von dem Optokoppler A ausgegeben ist, wird durch einen Optokoppler E 1113 geteilt und zu Filtern E 1115 und F 1116 ausgegeben. Daneben multiplexiert der Optokoppler E 1113 optische Signale, die von Sendeeinheiten C 1117 und D 1118 ausgegeben werden, und gibt die multiplexierten Signale zu dem Optokoppler A aus. Ein optisches Signal, das von dem Optokoppler B 560 ausgegeben ist, wird durch einen Optokoppler F 1114 geteilt und zu Filtern G 1121 und H 1122 ausgegeben. Daneben multiplexiert der Optokoppler F 1114 optische Signale, die von Sendeeinheiten E 1119 und F 1120 ausgegeben werden, und gibt die multiplexierten Signale zu dem Optokoppler B 560 aus.
Die Filter E 1115, F 1116, G 1121 und H 1122 lassen optische Signale der Wellenlängen λ₉, λ₁₀, λ₁₁ bzw. λ₁₂ durch und schneiden andere optische Signale ab. Die Sendeeinheiten C 1117, D 1118, E 1119 und F 2120 wandeln elektrische Signale, die von Empfangseinheiten C 1123, D 1124, E 1125 bwz. F 1126 ausgegeben sind, in optische Signale der Wellenlängen λ₁₁, λ₁₂, λ₉ bzw. λ₁₀ um und geben die umgewandelten Signale aus. Die Empfangseinheiten C 1123, D 1124, E 1125 und F 1126 wandeln eingegebene optische Signale in elektrische Signale um.
Genauer gesagt, eine Wellenlängenumwandlung wird durch vorübergehendes Umwandeln von optischen Signalen der Wellenlängen λ₉, λ₁₀, λ₁₁ und λ₁₂, die in die Empfangseinheiten C, D, E und F eingegeben sind, in elektrische Signale und Übertragen dieser elektrischen Signale von den Sendeeinheiten C, D, E und F als optische Signale der Wellenlängen λ₁₁, λ₁₂, λ₉ und λ₁₀ ausgeführt. Bei dieser Anordnung dient diese Verbindungseinrichtung als diejenige für Untergruppen, die zu verschiedenen Knotengruppen gehören.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden ein optisches Signal der Wellenlänge λ₉, das von dem Knoten 1081 nach rechts ausgegeben ist, und ein optisches Signal der Wellenlänge λ₁₀ das von dem Knoten 1087 nach rechts ausgegeben ist, durch den Optokoppler A 558 bei der Verbindungseinrichtung 1101 geteilt und zu dem Filter D 1112 und dem Optokoppler E 1113 ausgegeben. Die optischen Signale der Wellenlängen λ₉ und λ₁₀ die geteilt und zu dem Filter D 1112 ausgegeben sind, werden durch das Filter D 1112 abgeschnitten und beendet, und werden niemals nach rechts über die Verbindungseinrichtung 1101 hinaus übertragen. Auf der anderen Seite, werden die optischen Signale, die durch den Optokoppler A 558 geteilt und zu dem Optokoppler E 1113 ausgegeben sind, von dem Optokoppler E 1113 zu den Filtern E 1115 und F 1116 ausgegeben. Das Filter E 1115 läßt lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₉ durch und das Filter F 1116 läßt lediglich das optische Signal der Wellenlänge λ₁₀ durch. Diese optischen Signale werden durch die Empfangseinheiten C 1123 und D 1124 jeweils in elektrische Signale umgewandelt, und die elektrischen Signale werden von den Sendeeinheiten C 1117 und D 1118 als optische Signale der Wellenlängen λ₁₁ und λ₁₂ ausgegeben.
Die optischen Signale der Wellenlängen λ₁₁ und λ₁₂, die von den Sendeeinheiten C 1117 und D 1118 ausgegeben sind, werden über den Optokoppler E 1113 in den Optokoppler A 558 eingegeben und mit optischen Signalen von anderen Wellenlängen von dem Filter D 1112 multiplexiert. Somit werden die multiplexierten Signale nach links ausgegeben.
Auf diese Weise werden optische Signale, die als optische Signale, die bei den Wellenlängen λ₉ und λ₁₀ nach rechts zu übertragen sind, in die Verbindungseinrichtung 1101 eingegeben sind, in die Wellenlängen λ₁₁ und λ₁₂ umgewandelt, und die umgewandelten Signale werden nach links übertragen. Danach werden die optischen Si gnale in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben in optische Signale der Wellenlängen λ₉ und λ₁₀ bei der Verbindungseinrichtung 1100 umgewandelt, und als optisches Signal, das nochmals nach rechts zu übertragen ist, von der Verbindungseinrichtung 1100 ausgegeben.
Auf diese Weise werden durch die Knoten 1076, 1077, 1078, 1079, 1080 und 1081, bzw. durch die Knoten 1082, 1083, 1084, 1085, 1086 und 1087 schleifenförmige Übertragungswege gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Kanäle unter Verwendung der Wellenlängen λ₉ und λ₁₁ und die Verbindungseinrichtungen 1100 und 1101 bei der Untergruppe der Knoten 1076 bis 1081 ein schleifenförmiger Übertragungsweg erzeugt. Durch die Kanäle unter Verwendung der Wellenlängen λ₁₀ und λ₁₂ und die Verbindungseinrichtungen 1100 und 1101 bei der Untergruppe der Knoten 1082 bis 1087 wird ein schleifenförmiger Übertragungsweg erzeugt. Diese schleifenförmigen Übertragungswege werden bei allen Untergruppen erzeugt.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl von Kanälen bei jeder aus den ersten und zweiten Kanalgruppen Zwei ist, und die Kanäle bei den ersten und zweiten Kanalgruppen jeweils durch die Verbindungseinrichtungen verbunden sind, kann der Algorithmus des Manhattan-Straßen-Netzwerks verwendet werden, selbst wenn die Anzahl von Verbindungseinrichtungen bei einer großen Anzahl von Knoten verringert wird. Da die Anzahl von Kanälen bei jeder aus den ersten und zweiten Kanalgruppen ansteigt, kann die Kommunikationskapazität insbesondere bei der Untergruppe erhöht werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl von Kanälen bei jeder aus den ersten und zweiten Kanalgruppen Zwei, doch die Anzahl ist nicht darauf beschränkt. Die Anzahl von Kanälen bei jeder aus den ersten und zweiten Kanalgruppen kann M sein (M ist positive ganze Zahl). M Verbindungseinrichtungen zum Verbinden eines einzelnen Kanals bei der ersten Kanalgruppe und eines einzelnen Kanals bei der zweiten Kanalgruppe, um ein Verhältnis 1 : 1 herzustellen, können in Einheiten von M Untergruppen angeordnet sein, und jede der M Untergruppen kann auf die M Kanäle bei der ersten oder zweiten Kanalgruppe zugreifen. Mit dieser Anordnung kann ein schleifenförmiger Übertragungsweg in Einheiten der Untergruppen gebildet werden, ohne durch eine andere Untergruppe wiedererzeugt zu werden. Die M Untergruppen zwischen den zwei Verbindungseinrichtungen können auf eine aus den ersten und zweiten Kanalgruppen zugreifen, wie bei diesem Ausführungsbeispiel, oder es können einige von Untergruppen bei den M Untergruppen zwischen den zwei Verbindungseinrichtungen auf die ersten Kanalgruppen zugreifen und verbleibende Untergruppen können auf die zweite Kanalgruppe zugreifen. Falls zu diesem Zeitpunkt jede Untergruppe abwechselnd auf die erste oder zweite Kanalgruppe zugreift, kann der Algorithmus des Manhattan-Straßen-Netzwerks wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Bei jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird innerhalb einer Untergruppe bei jedem aus den Ausführungsbeispielen Eins bis Drei ein schleifenförmiger Übertragungsweg gebildet. Mit diesen Anordnungen kann eine Kommunikation zwischen Knoten, die relativ benachbart zueinander angeordnet sind, durchgeführt werden, ohne eine Übertragungsentfernung zu vergrößern.
Bei jedem der Ausführungsbeispiele Eins bis Drei sind Untergruppen geteilt, um zu ersten und zweiten Knotengruppen zu gehören. Die ersten und zweiten Knotengruppen greifen auf erste bzw. zweite Kanäle, die entgegengesetzte Übertragungsrichtungen besitzen, zu. Der schleifenförmige Übertragungsweg bei den Untergruppen, die zu der ersten Knotengruppe gehören, und der bei den Untergruppen, die zu der zweiten Knotengruppe gehören, besitzen entgegengesetzte Übertragungsrichtungen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel zum Beispiel brauchen Untergruppen nicht in erste und zweite Knotengruppen geteilt zu werden, und alle Knoten können auf den ersten Kanal zugreifen. 12 zeigt diese Anordnung. Zu diesem Zeitpunkt kann der Algorithmus des Manhattan-Straßen-Netzwerks als ein Kommunikationsalgorithmus, der in der Übertragungsrichtung eines horizontalen Übertragungsweges abgewandelt ist, verwendet werden, oder es kann ein weiterer Kommunikationsalgorithmus verwendet werden.
Wenn Knoten sich überlappen, um auf einen Kanal bei einer dritten Kanalgruppe bei jeder Untergruppe zuzugreifen, können die Knoten jede Signalzieladresse überprüfen. Zusätzlich kann ein Knoten, der viele zu sendende/empfangende Signale besitzt, auf eine Vielzahl von Kanälen bei der dritten Kanalgruppe zugreifen. Weiterhin greifen die jeweiligen Untergruppen auf die dritte Kanalgruppe bei dem gleichen Muster zu. Das heißt, Knoten bei den gleichen Positionen in verschiedenen Untergruppen (zum Beispiel Anordnen bei dem zweiten Knoten von rechts) greifen auf den gleichen Kanal bei der dritten Kanalgruppe zu. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein Übertragungsweg wird mit Knoten, die bei dem gleichen Muster zugreifen, einfach gesetzt, ohne zu berücksichtigen, ob der Algorithmus des Manhattan-Straßen-Netzwerks verwendet wird oder nicht.
(Weiteres Ausführungsbeispiel)
Bei jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele ist ein Element zum einfachen Teilen oder Multiplexieren von optischen Signalen als ein Optokoppler von jedem Knoten veranschaulicht worden. Wenn alternativ ein optischer Wellenlängen-Multiplexer/Entmultiplexer, ein Wellenlängenwahlschalter oder dergleichen, die lediglich eine besondere Wellenlänge trennen können, verwendet werden kann, können Wellenlängenfilter nach dem Optokoppler weggelassen werden.
Bei jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele ist eine Vielzahl von Kanälen durch ein Wellenlängen-Multiplexieren unter Verwendung einer Lichtleitfaser gebildet. Ein Multiplexieren ist jedoch nicht auf ein Wellenlängen-Multiplexieren beschränkt. Zum Beispiel kann ein räumliches Multiplexsystem unter Verwendung eines Bündels aus einer Vielzahl von Kabeln übernommen werden.
Ein Signal ist nicht beschränkt auf ein optisches Signal, sondern auch ein elektrisches Signal oder dergleichen können verwendet werden. Wenn in diesem Fall Signale multiplexiert werden, zum Beispiel durch Frequenz-Multiplex, können Knoten und Verbindungseinrichtungen unter Verwendung von Frequenzfiltern und dergleichen verbunden werden.
Bei jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele können getrennte Übertragungsmittel ohne Multiplexieren einer Vielzahl von Kanälen verwendet werden. Bei dieser Offenbarung bedeutet der Ausdruck „Übertragungsrichtung" nicht eine Verdrahtungsrichtung, wenn das Netzwerk der vorliegenden Erfindung. tatsächlich verlegt wird, sondern bedeutet eine logische Richtung, wenn die Anordnung des Netzwerks eindimensional ist, wie in 5 veranschaulicht. Wenn daher getrennte Übertragungsmittel ohne Multiplexieren einer Vielzahl von Kanälen verwendet werden, kann eine Vielzahl von Kanälen und eine Vielzahl von Knoten die Zugriffsbeziehung des Netzwerks der vorliegenden Erfindung erfüllen.

Claims

Netzwerk, mit: einem schleifenförmigen Übertragungsweg, der durch Multiplexieren einer Vielzahl von schleifenförmigen Übertragungskanälen (537, 538, 539 bis 544) gebildet wird, wobei die Vielzahl von Kanälen in eine erste Kanalgruppe (537), die zumindest aus einem Kanal mit einer ersten Übertragungsrichtung besteht, eine zweite Kanalgruppe (538), die zumindest aus einem Kanal mit einer zweiten Übertragungsrichtung entgegengesetzt zu der ersten Übertragungsrichtung besteht, und in eine dritte Kanalgruppe (539 bis 544), die zumindest aus einem Kanal, der nicht zu der ersten und zweiten Kanalgruppe gehört, besteht, geteilt ist; einer Vielzahl von Knoten, von denen jeder auf die erste Kanalgruppe und die dritte Kanalgruppe zugreift; gekennzeichnet durch eine Verbindungseinrichtung (545 bis 548) zum Ausgeben eines Signals, das von einem Kanal, der zu der ersten Kanalgruppe gehört, darin eingegeben ist, zu einem Kanal, der zu der zweiten Kanalgruppe gehört, und zum Ausgeben eines Signals, das von einem Kanal, der zu der zweiten Kanalgruppe gehört, darin eingegeben ist, zu einem Kanal, der zu der ersten Kanalgruppe gehört; und wobei eine Knotengruppe durch eine Vielzahl der Knoten gebildet ist, wobei die Knotengruppe zwei entgegengesetzte Enden besitzt, wobei die Verbindungseinrichtung an beiden Enden der Knotengruppe eingerichtet ist, und wobei alle Knoten bei der Knotengruppe mit einem schleifenförmigen Übertragungsweg, der aus der Verbindungseinrichtung an beiden entgegengesetzten Enden der Knotengruppe und aus den Kanälen der ersten und zweiten Kanalgruppe zwischen den entgegengesetzten Enden gebildet ist, verbunden sind, und wobei die Knotengruppe eine erste Knotengruppe (501 bis 506, 513 bis 518) ist, und wobei das Netzwerk weiter eine zweite Knotengruppe, die eine Vielzahl von Knoten, von denen jeder zumindest auf einen Kanal der zweiten Kanalgruppe und zumindest auf einen Kanal der dritten Kanalgruppe zugreift, umfaßt, enthält.
Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kanalgruppe zumindest aus einem Kanal mit der ersten Übertragungsrichtung und zumindest aus einem Kanal mit der zweiten Übertragungsrichtung besteht.
Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Knoten der Knotengruppe auf jeden Kanal bei der dritten Kanalgruppe zugreifen kann.
Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Kanälen bei jeder aus der ersten Kanalgruppe und der zweiten Kanalgruppe M ist (wobei M eine positive ganze Zahl ist), und daß die Verbindungseinrichtung zum Verbinden der M Kanäle bei der ersten Kanalgruppe und der M Kanäle bei der zweiten Kanalgruppe in einer Eins-zu-Eins-Weise für jede von M Untergruppen vorgesehen ist.
Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung eine Halteeinrichtung zum Halten von Signalen, die von den jeweiligen Kanälen der ersten Kanalgruppe übertragen werden, um nicht über die Kanäle der ersten Kanalgruppe über die Verbindungseinrichtung hinaus übertragen zu werden, und zum Halten von Signalen, die von den jeweiligen Kanälen der zweiten Kanalgruppe übertragen werden, um nicht über die Ka näle der zweiten Kanalgruppe über die Verbindungseinrichtung hinaus übertragen zu werden, umfaßt.