JP2000253034A - 分配選択型ネットワ─ク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバのもつ広帯域性を有効利用し、不
特定多数の利用者が自由にマルチキャスト通信（送信お
よび受信）を行うことができるようにする。 【解決手段】 ファイバリング網を構成する各光ファイ
バに１つまたは複数接続された複数の送信ノードが、そ
れぞれ異なる光ファイバを選択する空間多重と、同一の
光ファイバの異なる波長帯域を選択する波長多重により
送信帯域を確保し、それぞれ独立に送信帯域の管理およ
び制御を行い、選択した光ファイバおよび波長帯域で送
信した信号光をすべての受信ノードに分配する構成であ
る。ファイバリング網を構成するすべての光ファイバに
接続された各受信ノードは、すべての送信ノードから送
信された信号光を受信し、必要なデータのみを選択して
次段に転送する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報のマルチキャ
スト通信を行いたい利用者が多数存在し、そのマルチキ
ャスト情報の受信者が多数存在するようなネットワーク
において、１対１のユニキャストを含めた全配信情報を
効率よく転送する分配選択型ネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各家庭にビデオカメラや小型コン
ピュータが普及し、音声、映像、データを各家庭におい
て加工処理することが容易になっている。また、ＪＰＥ
Ｇ、ＭＰＥＧといった映像情報圧縮／伸張方式も普及
し、すでにインターネットでみられるように音声だけで
なく映像情報の通信も各家庭に普及してきている。

【０００３】一方、通信の分野では光ファイバのもつ広
帯域性により、１対１通信を中心に非常に高速な通信が
可能になってきた。インターネットは、このような背景
の中で発達してきており、従来の電話のトラヒックを凌
ぐようになってきた。この場合は、非常に多くの発信者
と受信者の組がネットワーク内に形成されている。今後
は、インターネット上で多数の利用者が、自分の作成し
た映像情報やデータを多数の人に同報的に分配したいと
いう要求が、これまで以上に高まってくると思われる。

【０００４】現在、各家庭に情報をマルチキャストする
方法としては、例えば無線を利用したテレビ放送や衛星
放送、光ファイバや同軸ケーブルを利用したＣＡＴＶが
ある。これらの方式では、複数の独立した通信チャネル
を実現でき、それぞれの通信チャネル上で異なる情報を
伝送し、各家庭ではチューナを用いてこれらの通信チャ
ネルの中から１つの通信チャネルを選択して受信する。
この方式では、非常に多数の家庭に一度に情報を伝える
ことが可能である。

【０００５】しかし、テレビ放送やＣＡＴＶのようなマ
ルチキャスト通信（ブロードキャスト通信）は、実現で
きる通信チャネル数が限られているので、不特定多数の
利用者がマルチキャスト通信を行うような場合に対応で
きない。

【０００６】また、通信の分野で使われている方式は１
対１通信を基本としている。上記のようなマルチキャス
ト通信が多くなってきた場合に、マルチキャスト通信を
１対１通信を用いて実現すると、ノードでのコピーにか
かる処理負担やコピー数分の伝送路使用帯域の増加等、
非常に無駄が多くネットワークリソースを圧迫するおそ
れがある。さらに、データの配信経路、伝送路の品質の
把握などの管理も大幅に複雑になる。

【０００７】これらの方式に対して、従来の分配選択型
の通信方式は、一度に分配可能なネットワーク内では配
信情報が物理層でのコピー機能によりすべての受信者に
分配されるので、ノードで配信情報をコピーする必要が
ない。このため、単位ネットワーク内であればノードが
コピーする必要もなく、ネットワーク内のトラヒックも
受信者の数に依存しないので、ネットワークリソースを
圧迫せず、上記のような要求に対応することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の分配選
択型のネットワークでは、限られたネットワークリソー
スを複数の送信者で共有するために、送信のタイミング
や送信可能な帯域等が他の送信者から影響を受け、その
制御および管理が困難であった。

【０００９】また、このようなネットワークはネットワ
ークリソースの制限などから、ＬＡＮ（ローカルエリア
ネットワーク）などの限定された地域での応用が主であ
った。しかし、今後のインタフェースの発展を考慮する
と、用途は狭い地域に限定されるものではなく、非常に
大きな地域で実現される必要がある。

【００１０】本発明は、光ファイバのもつ広帯域性を有
効利用し、不特定多数の利用者が自由にマルチキャスト
通信（送信および受信）を行うことができる分配選択型
ネットワークを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の分配選択型ネッ
トワークは、光ファイバのもつ広帯域性と、一般に複数
本の光ファイバがケーブル内に敷設されることに着目
し、その一方または両方を組み合わせて実現される非常
に広帯域な伝送容量を利用する。

【００１２】請求項１に記載の分配選択型ネットワーク
は、ファイバリング網を構成する各光ファイバにそれぞ
れ接続された複数の送信ノードが、それぞれ異なる光フ
ァイバを選択する空間多重により送信帯域を確保し、そ
れぞれ独立に送信帯域の管理および制御を行い、選択し
た光ファイバに送信した信号光をすべての受信ノードに
分配する構成である。ファイバリング網を構成するすべ
ての光ファイバに接続された各受信ノードは、すべての
送信ノードから送信された信号光を受信し、必要なデー
タのみを選択して次段に転送する構成である。

【００１３】請求項２に記載の分配選択型ネットワーク
は、ファイバリング網を構成する１つの光ファイバに接
続された複数の送信ノードが、光ファイバの異なる波長
帯域を選択する波長多重により送信帯域を確保し、それ
ぞれ独立に送信帯域の管理および制御を行い、光ファイ
バに選択した波長帯域で送信した信号光をすべての受信
ノードに分配する構成である。ファイバリング網を構成
する１つの光ファイバに接続された複数の受信ノード
は、すべての送信ノードから送信された信号光を受信
し、必要なデータのみを選択して次段に転送する構成で
ある。

【００１４】請求項３に記載の分配選択型ネットワーク
は、ファイバリング網を構成する各光ファイバに１つま
たは複数接続された複数の送信ノードが、それぞれ異な
る光ファイバを選択する空間多重と、同一の光ファイバ
の異なる波長帯域を選択する波長多重により送信帯域を
確保し、それぞれ独立に送信帯域の管理および制御を行
い、選択した光ファイバおよび波長帯域で送信した信号
光をすべての受信ノードに分配する構成である。ファイ
バリング網を構成するすべての光ファイバに接続された
各受信ノードは、すべての送信ノードから送信された信
号光を受信し、必要なデータのみを選択して次段に転送
する構成である。

【００１５】以上のいずれかの構成により、各送信ノー
ドは他の送信ノードの状況に関係なく、独立に送信のタ
イミングや帯域を制御することができる。したがって、
ＦＤＤＩなどで行われているように通過するノード間で
トークンを用いて送受信を制御したり、そのためにすべ
てのデータを各ノードで電気信号に変換して読み込み、
再度光信号に変換して送信するようなことが不要とな
る。

【００１６】また、請求項４に示すように、ファイバリ
ング網を構成する光ファイバと受信ノードとの接続部
は、光ファイバを伝搬する信号光パワーの一部を受信ノ
ードに分岐し、残りの信号光パワーを光ファイバに送出
する光分岐手段を用いた構成とする。

【００１７】さらに、本発明のネットワークでは、ロー
カル網からバックボーンに至るユニキャストデータもマ
ルチキャストデータも、ファイバリング網内ではブロー
ドキャストされる。このとき、特にユニキャストデータ
を効率的に転送することが重要な課題となる。本発明で
は、請求項５〜７に示すように、タイムスロット、波
長、電気ラベルを割り当てることにより、受信ノードが
すべてのデータを受信して選択する際の負担を軽減する
ことができる。

【００１８】このような分配選択型ネットワークのスケ
ーラビリティを確保するために、本発明では請求項８に
示すように、単位ネットワーク（単位リング網）間を接
続する境界ノードにおいても、波長多重、空間多重によ
り送信帯域を確保して対応する光ファイバまたは波長帯
域に送信する構成とする。

【００１９】また、請求項９，１０に示すように、階層
的に単位ネットワークを構成し、同一階層での接続を禁
止し、単純なツリー構造とした場合は、マルチキャスト
で非常に負担となるルーティングテーブルを簡略化する
ことができる。

【００２０】また、本発明では、請求項１１に示すよう
に、予備系として、各単位リング網に予備ファイバと、
単位リング網の全信号を予備ファイバにルーティングす
る予備ノードと、予備ノードから予備ファイバに送信さ
れた信号光を他の単位リング網に接続する光スイッチと
を備える。これにより、故障時の信頼性を確保すること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の分配選択型ネットワークの第１の実施形態を示す。

【００２２】図において、複数ｎ個の送信ノード１−１
〜１−ｎは、ファイバリング網３を構成するｎ本の光フ
ァイバにそれぞれ個別に接続され、光ファイバに送信し
た信号光が一周して送信ノードで終端される構成であ
る。すなわち、送信ノードと光ファイバは１対１に対応
しており、各送信ノードは他の送信ノードとは独立に送
信帯域を管理・制御して送信する構成である。

【００２３】一方、複数ｍ個の受信ノード２−１〜２−
ｍは、ファイバリング網３内のすべての光ファイバに接
続され、各光ファイバを伝搬するすべての信号光を光カ
プラ４を介して分岐して入力する。このとき、光カプラ
４で分岐された信号光パワーの残りは光ファイバを伝搬
し、自動的に信号光のコピーが行われる。受信ノード２
−１〜２−ｍでは、各光ファイバから分岐した信号光を
それぞれ対応する波長分波器で波長ごとに分波すること
により、すべての送信ノードからの信号光を受信するこ
とができる。

【００２４】各送信ノード１および受信ノード２には、
１ないし複数の送受信端末５、または複数のルータ６を
介して複数の送受信端末５が接続される。受信ノード２
では、受信した信号光の宛先アドレスから自ノードに接
続される送受信端末宛ての場合にはバッファに蓄積して
各送受信端末５に送出する。

【００２５】光カプラ４の分岐損、および光ファイバの
損失により減衰した信号光は、光ファイバ内に挿入され
た光増幅器７により増幅され、リング内を電気終端する
ことなく光のままで１周する。１周してきた信号光は、
その信号光を送信した送信ノードで終端されるが、この
とき周回した信号光を監視することにより、伝送品質を
モニタすることができる。

【００２６】なお、ファイバリング網３の長さが、光増
幅器（１Ｒ中継器）を介して光のままで伝送できる距離
の限界を越えた場合には、再生中継器（３Ｒ中継器）を
用いて電気段で波形再生処理等を行う必要がある。しか
し、このような構成はノードごとに電気終端するもので
はないので、ファイバリング網３の大部分を光のままで
伝送することに変わりはない。

【００２７】本実施形態の構成では、送信された情報は
ユニキャスト情報もマルチキャスト情報もすべてファイ
バリング網３を１周する。このように、すべての情報が
ファイバリング網内を１周した方が光の速度で情報伝送
ができるので、遅延やジッタが少なくなる。また、ファ
イバリング網３と受信ノード２を結ぶ光分岐部の構造が
光カプラ４のみでよいので、簡略化によるコスト低減を
図ることができる。

【００２８】さらに、本実施形態の構成では、各送信ノ
ード１−１〜１−ｎにそれぞれ異なる光ファイバを割り
当てて空間多重し、それぞれ独立に伝送帯域を確保して
いるので、容易に各送信者の要求に応じて送信帯域を確
保でき、映像情報を伝送する際に品質の高い映像を複数
の受信者にマルチキャスト送信することができる。ま
た、本実施形態の分配選択型ネットワークはファイバリ
ング網３がコピー機能をもつので、送信ノード内でのコ
ピー機能が不要となり、従来の１対１通信方式に比べて
送信ノードの負荷を軽減することができる。

【００２９】図２は、第１の実施形態のネットワークに
おける任意の地点でみた光ファイバ内のトラヒック量の
平均値を示す。横軸は、各送信ノードが送信者から受け
取った送信すべきトラヒック全体に対するマルチキャス
ト情報の割合の平均値（マルチキャスト率）を示す。パ
ラメータとして、１つのマルチキャスト信号を同時に受
信するノード数の平均値を用いている。比較のために、
従来の１対１通信で同じ情報を送信した場合の光ファイ
バ内のトラヒック量も示している。コピー数とマルチキ
ャスト率の積が１を越える付近から、本発明のネットワ
ーク構成の方がネットワーク内のトラヒック量は少なく
なり、有利となることがわかる。

【００３０】（第２の実施形態）図３は、本発明の分配
選択型ネットワークの第２の実施形態を示す。本実施形
態は、図１に示す第１の実施形態の構成において、同一
の光ファイバに複数の送信ノードを接続し、各送信ノー
ドごとに送信帯域が異なるように設定することを特徴と
する。例えば、同一の光ファイバに接続される送信ノー
ド１−１，１−２に、それぞれ波長λ１〜λ５、λ６〜
λ10を割り当てる。

【００３１】そのために、送信ノード１−１と光ファイ
バの結合部には、波長λ１〜λ10の信号光から波長λ１
〜λ５の信号光を分波する分波器１１−１と、分波器１
１−１を通過した波長λ６〜λ10の信号光と送信ノード
１−１から送信する波長λ１〜λ５の信号光を合波する
合波器１２−１を備える。また、送信ノード１−２と光
ファイバの結合部には、波長λ１〜λ10の信号光から波
長λ６〜λ10の信号光を分波する分波器１１−２と、分
波器１１−２を通過した波長λ１〜λ５の信号光と送信
ノード１−２から送信する波長λ６〜λ10の信号光を合
波する合波器１２−２を備える。

【００３２】本実施形態では、各送信ノードが異なる光
ファイバまたは同一の光ファイバの異なる波長帯域を選
択するものであり、複数の光ファイバを用いた空間多重
と同一光ファイバ内の波長多重を組み合わせ、各送信帯
域を独立に管理・制御する構成である。特に、同一光フ
ァイバ内の波長多重を用いることにより、第１の実施形
態に比べて使用する光ファイバ数を少なくすることがで
きるので、光ファイバ内に挿入される光増幅器数を減ら
してコスト低減を図ることができる。ただし、各送信ノ
ードと光ファイバの結合部に、分波器１１および合波器
１２が必要になる。受信ノード側の構成は、すべての光
ファイバに接続される光カプラ４を含めて第１の実施形
態と同様である。

【００３３】なお、第２の実施形態のネットワーク構成
において、ファイバリング網３を１本の光ファイバで構
成した場合には、各送信ノードが同一の光ファイバの異
なる波長帯域を選択するのみとなる。すなわち、同一光
ファイバ内の波長多重により複数の送信ノードが各送信
帯域を独立に管理・制御する構成となる。

【００３４】（第３の実施形態）本発明の分配選択型ネ
ットワークにおいて、例えばＩＰパケットを伝送し、受
信ノードで受信したＩＰパケットが必要か否かを選択す
る際に、個々のＩＰパケットに対してルーティングテー
ブルを参照して選択する方法は効率が悪い。それより
も、ＩＰパケットの中の宛先アドレスを読まずに、ネッ
トワーク内の識別子のみを見て選択する方法がネットワ
ークのスループットを上げるためには有効である。以
下、ＩＰパケットを送信する例について説明するが、相
手先を識別できるアドレスであれば、上位プロトコルは
これに限るものではない。

【００３５】第３の実施形態では、タイムスロットを用
いた伝送方式でＩＰパケットを転送する例を示す。送信
ノードでは、同じ宛先に向かう情報はフレーム間で同じ
１つまたは複数のタイムスロット番号に乗せて送信す
る。

【００３６】図４は、本発明の分配選択型ネットワーク
の第３の実施形態で用いられるフレーム構成を示す。こ
こでは、１つのフレームは 125個のタイムスロットから
形成されており、受信ノードＡ宛ての情報がタイムスロ
ット番号５，８に乗せられ、受信ノードＢ，Ｃ，Ｅ宛て
の情報がタイムスロット番号125 に乗せられ、各フレー
ムで繰り返し伝送される。

【００３７】事前にコネクションを設定するコネクショ
ン型通信の場合には、送信前に送信ノードから受信ノー
ドへ受け取るべきタイムスロット番号を制御情報として
通知しておく。受信ノードではフレーム同期をとり、受
け取るべきタイムスロット番号の信号光を選択してバッ
ファに蓄積する。このとき、複数の受信ノードで同一の
タイムスロット番号の信号光を選択してもよい。

【００３８】また、事前にコネクションを行わないコネ
クションレス型通信の場合には、２つの方法がある。第
１は受信ノード側のみで判断する方法であり、第２は送
受信ノード間で情報送信中に取決めを行い、連続して送
信される信号の途中から切り替える方法である。

【００３９】第１の方法では、送信ノードは各フレーム
の任意の決まったタイムスロット番号に同じ宛先の情報
を繰り返し乗せて送信する。このとき、宛先ＩＰアドレ
スの入っているタイムスロットには、識別できるビット
を付与しておく。受信ノードは、宛先ＩＰアドレスが挿
入されていることを示すビットをもつタイムスロットが
送られてきたときにルーティング回路に送り、必要か否
かを判断する。必要と判断されたならば、以後そのタイ
ムスロット番号の情報はルーティング回路に送られるこ
となくフォワーディングされる。また、不要と判断され
た場合は、そのタイムスロット番号をキャッシュしてお
き、不要な情報がルーティング回路に送られないように
する。これにより、必要または不要な情報を処理する負
荷が軽減される。

【００４０】第２の方法では、図５に示すように始めに
コネクションが存在しないときの情報を送る回線群Ｐ
（波長λ１，λ２）と、送受信ノード間で取り決めを行
った後に情報を送る回線群Ｑ（波長λ３〜λ６）を分け
ておく。ここでは、波長や光ファイバを区別することに
より回線群Ｐ，Ｑを分けたが、タイムスロット番号によ
り分けることも可能である。例えば、１フレームのタイ
ムスロットが 125個の場合に、タイムスロット番号１〜
50にコネクションレス型データ、タイムスロット番号51
〜125 にコネクション型データを割り当ててもよい。

【００４１】これにより、受信に関係のない受信ノード
が不要な情報を処理する手間を省くことができる。な
お、上述したコネクション型の通信は、始めから回線群
Ｑに収容する。送信ノードがコネクションレス型の情報
を送る際は、回線群Ｐに対して送信する。このとき、宛
先アドレスが入っているタイムスロットには識別できる
ビットを付与して送る。

【００４２】受信ノードでは、回線群Ｐに収容されて配
信された情報のうち、宛先アドレスの入ったタイムスロ
ットの情報をルーティング回路に入力して要不要を判断
する。必要と判断された場合は送信ノードと取決めを行
い、回線群Ｑのどの波長（またはどのタイムスロット番
号）で送信するか決定する。マルチキャストの場合は、
最初に要求のあった受信ノードとの間で取決めを行い、
後から要求のあった受信ノードには取り決めた波長（ま
たはタイムスロット番号）を通知する。特に、マルチキ
ャストの場合には、途中からマルチキャストグループに
参入する受信ノードもあるので、マルチキャストアドレ
スと波長、タイムスロット番号の組み合わせが明示され
たテーブルをネットワーク内に保持し、そのテーブルを
参照してグループに参加する。

【００４３】図４，５に示す例では、受信ノードＡ宛て
の信号は波長λ３、タイムスロット番号５，８に割り当
て、受信ノードＢ，Ｃ宛ての信号は波長λ５、タイムス
ロット番号125 に割り当てて送信する。

【００４４】上記２つの方法を比較すると、第１の方法
は受信ノードだけで動作可能なため、手続きが簡単で高
速に動作方法を切替え可能である。しかし、すべての光
ファイバ内の情報に対して同じ動作が必要なため、必要
な情報のタイムスロットのみでなく、情報の入っていな
い空きタイムスロットの情報も一旦電気信号に落として
ルーティングが必要な情報が入っていないかどうか監視
する必要がある。その負荷は、伝送路の使用効率によっ
ては極めて大きくなる。

【００４５】一方、第２の方法は、送受信ノード間で取
決めを行う手間はあるが、伝送路を波長多重や空間多重
を用いて切り替えることが可能であり、コネクション型
通信用の伝送路では空きタイムスロットを監視する必要
がなく、その負荷が軽減される。さらに、光のままでス
イッチングすることも可能であり、高速化とともに低コ
スト化も期待できる。同様の方法でタイムスロットを波
長に置き換えたり、電気アドレスに置き換えても同様の
効果を得ることができる。

【００４６】（第４の実施形態）図６は、本発明の分配
選択型ネットワークの第４の実施形態を示す。本実施形
態は、第１の実施形態（図１）または第２の実施形態
（図３）で示されるネットワークを単位リング網とし、
この単位リング網を並列に複数個接続してネットワーク
の収容端末数の拡大を図ったものである。単位リング網
は、例えば50組の送受信ノードがあり、１万人の送受信
者を収容する規模である。

【００４７】図において、単位リング網２１同士は境界
ノード２２，２３を介して接続される。境界ノード２２
は、第１の実施形態または第２の実施形態における受信
ノード２と送信ノード１を組み合わせた構成であり、送
信元の単位リング網のすべての光ファイバから信号光を
受信し、その中から送信先の１つの単位リング網で必要
とする情報を選択し、その単位リング網の所定の１本の
光ファイバに送信する。すなわち、送信帯域の独立した
管理および制御を、上記の実施形態の波長多重および空
間多重により確保している。また、転送するか否かの選
択情報は、従来のインターネットで行われているルーテ
ィングプロトコルを使って得ることができる。

【００４８】また、境界ノード２３は、送信先が複数の
単位リング網になる場合であり、送信情報を境界ノード
内でコピーし、各単位リング網に対して送信する。ただ
し、送信時の帯域に関しては他の境界ノードに影響され
ない。

【００４９】（第５の実施形態）図７は、本発明の分配
選択型ネットワークの第５の実施形態を示す。本実施形
態は、第４の実施形態で示した複数の単位リング網２１
を境界ノード２２を介して階層的に接続したものであ
る。ただし、送受信端末５は最下位層にのみ接続され
る。このような階層構造を構成することにより、例えば
最下位層の各単位リング網に 100台の送受信端末を接続
し、 100台の境界ノードを束ねて上位の単位リング網に
接続していくことにより、数段で１億台の送受信端末の
収容が可能となる。

【００５０】図に示すように、単位リング網間の接続で
は、境界ノードは２つの単位リング網のみを接続し、か
つ全体で階層構造を構成し、さらに同一階層内での接続
を行わず宛先へ複数の経路が存在することを禁止してい
る。このような構成により、ルーティングテーブルを簡
素化することができ、マルチキャストなどの複雑なルー
ティング制御が必要な大規模ネットワークの場合にも対
応が容易になる。

【００５１】境界ノードは受信に際して、送信元単位リ
ング網のすべての情報を受信できるように接続される。
一方、送信時には、宛先の単位リング網が１つであり、
上述の各実施形態と同様に空間多重と波長多重を用いて
送信帯域を他の境界ノードと独立して管理、制御可能に
なっている。

【００５２】本実施形態において、電気アドレスを用い
た場合に、コネクションレス型パケットの転送中にユー
ザ間にコネクションを設定し、その後はネットワーク内
で設定した電気アドレスのみを見て選択し、転送する。
このコネクションの設定手順の一例を図８に示す。これ
により、同じ宛先のパケットをルーティングせずにユー
ザ間を転送し、境界ノードのルーティング処理、パケッ
ト選択の処理にかかる負荷を軽減することができる。

【００５３】なお、ここでは図５に示すように、受信ノ
ードですべてのパケットを受け取ることができる回線群
Ｐと、コネクションが設定されたパケットが流れる回線
群Ｑに分ける。この場合、例えば回線群Ｐの波長をλ１
〜λ10とし、回線群Ｑの波長のλ11〜λ98に設定する。

【００５４】コネクションレス型パケットは、送受信端
末から最初に回線群Ｐに対して送信される（ステップ
０）。次に、境界ノードＡ，Ｂ間では単位リング網内の
パケット識別子を10、波長λ１として転送される。単位
リング網のパケット識別子は自由な形態をとることがで
き、例えばデータリンク層としてＡＴＭを用いた場合は
ＶＰＩ／ＶＣＩを用いる。実際のデータはこのヘッダの
ついたパケットの中に格納されている。単位リング網に
接続する境界ノードはこのパケットを受信し、データの
中に書かれている宛先アドレスを見て必要か否かを判断
する。

【００５５】境界ノードＢは、このパケットが必要であ
ると判断すると、境界ノードＡとの間で設定を行い、今
度は識別子100 、波長λ30で送信するように設定する
（ステップ１）。このコネクション型への移行の手順
は、図５に示した手順と全く同じであり、各境界ノード
間で独立にコネクションを設定することができる（ステ
ップ２）。このようにコネクション型の通信に移行し、
単位リング網内の識別子だけで受信ノードまで送信でき
るようにすると、ネットワークの負荷も軽減され、さら
に低遅延、低ジッタでユーザ間の伝送が可能となる。

【００５６】ところで、図７に示す第５の実施形態で
は、転送経路の簡略化のために１つの宛先に１つの経路
しか存在しないように構成したが、境界ノードまたは単
位リング網間の光ファイバまたは単位リング網との接続
部のいずれかが故障した場合に対応するには、信頼性の
確保が重要となる。

【００５７】単位リング網内で故障した場合には、信号
光の周回方向を切り替えることにより信頼性を高めるこ
とができる。ただし、光ファイバ内に挿入される光増幅
器や光カプラとして双方向性のものを用いる。また、各
部の故障に対しては、それぞれ対応するものを二重化し
て備えることにより、信頼性を高めることができる。

【００５８】図９は、故障時のバックアップ方法の一例
を示す。図において、境界ノード２２は、単位リング網
２１−１から単位リング網２１−２に接続するノードで
ある。単位リング網２１−１には予備ファイバ２４−１
が設けられ、単位リング網２１−１の通常使用の光ファ
イバから予備ファイバ２４−１に接続する予備ノード２
５が設けられる。さらに、単位リング網２１−１の予備
ファイバ２４−１と、単位リング網２１−２の所定の光
ファイバを接続する光スイッチ２６が設けられる。

【００５９】ここで、境界ノード２２が故障した場合に
は、単位リング網２１−１の予備ノード２５にルーティ
ング情報を移してフィルタリングを開始し、光スイッチ
２６を接続する。これにより、単位リング網２１−１内
のすべての情報は、予備ノード２５から予備ファイバ２
４−１、光スイッチ２６を介して単位リング網２１−２
に転送され、切断を回避することができる。逆方向に接
続する境界ノードについても同様である。

【００６０】また、予備ファイバ２４−１には、予備ノ
ード２５を介して単位リング網２１−１内のすべての情
報が転送されるので、単位リング網２１−１に複数の境
界ノードが接続され、そのいずれかの境界ノードが故障
しても、１つの予備ノードで対応することができ、低コ
ストで高信頼化を図ることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の分配選択
型ネットワークは、情報のマルチキャスト通信を行いた
い利用者が多数存在し、そのマルチキャスト情報の受信
者が多数存在するような場合に、１対１のユニキャスト
を含めた全配信情報を効率よく転送することができる。

【００６２】また、各送信ノードが異なる光ファイバを
選択する空間多重と、同一の光ファイバの異なる波長帯
域を選択する波長多重を組み合わせ、各送信帯域を独立
に管理・制御することができるので、不特定多数の利用
者が自由にマルチキャスト通信（送信および受信）を行
うことことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分配選択型ネットワークの第１の実施
形態を示す図。

【図２】任意の地点でみた光ファイバ内のトラヒック量
の平均値を示す図。

【図３】本発明の分配選択型ネットワークの第２の実施
形態を示す図。

【図４】第３の実施形態で用いられるフレーム構成を示
す図。

【図５】第３の実施形態におけるコネクションレス型通
信形態を説明する図。

【図６】本発明の分配選択型ネットワークの第４の実施
形態を示す図。

【図７】本発明の分配選択型ネットワークの第５の実施
形態を示す図。

【図８】第５の実施形態におけるコネクションの設定例
を示す図。

【図９】故障時のバックアップ方法の一例を示す図。

【符号の説明】

１ 送信ノード ２ 受信ノード ３ ファイバリング網 ４ 光カプラ ５ 送受信端末（Ｔ） ６ ルータ ７ 光増幅器 １１ 光分波器 １２ 光合波器 ２１ 単位リング網 ２２，２３ 境界ノード ２４ 予備ファイバ ２５ 予備ノード ２６ 光スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K002 AA05 BA04 BA05 BA06 CA13 DA03 DA04 DA05 DA11 DA13 EA33 FA01 5K030 GA03 HC14 HD07 JL03 KX20 LD02 MD02 5K031 AA01 CA15 CB10 CB18 DA06 DA11 DA19 DB12 DB14 EB02 EB03 EB05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光ファイバから構成されたファイ
   バリング網と、 前記ファイバリング網を構成する各光ファイバにそれぞ
   れ個別に接続された複数の送信ノードと、 前記ファイバリング網を構成するすべての光ファイバに
   接続された複数の受信ノードとを備え、 前記各送信ノードは、それぞれ異なる光ファイバを選択
   する空間多重により送信帯域を確保し、それぞれ独立に
   送信帯域の管理および制御を行い、選択した光ファイバ
   に送信した信号光をすべての受信ノードに分配する構成
   であり、 前記各受信ノードは、すべての送信ノードから送信され
   た信号光を受信し、必要なデータのみを選択して次段に
   転送する構成であることを特徴とする分配選択型ネット
   ワーク。
2. 【請求項２】 １つの光ファイバから構成されたファイ
   バリング網と、 前記ファイバリング網を構成する光ファイバに接続され
   た複数の送信ノードと、 前記ファイバリング網を構成する光ファイバに接続され
   た複数の受信ノードとを備え、 前記各送信ノードは、前記光ファイバの異なる波長帯域
   を選択する波長多重により送信帯域を確保し、それぞれ
   独立に送信帯域の管理および制御を行い、前記光ファイ
   バに選択した波長帯域で送信した信号光をすべての受信
   ノードに分配する構成であり、 前記各受信ノードは、すべての送信ノードから送信され
   た信号光を受信し、必要なデータのみを選択して次段に
   転送する構成であることを特徴とする分配選択型ネット
   ワーク。
3. 【請求項３】 複数の光ファイバから構成されたファイ
   バリング網と、 前記ファイバリング網を構成する各光ファイバに１つま
   たは複数接続された複数の送信ノードと、 前記ファイバリング網を構成するすべての光ファイバに
   接続された複数の受信ノードとを備え、 前記各送信ノードは、それぞれ異なる光ファイバを選択
   する空間多重と、同一の光ファイバの異なる波長帯域を
   選択する波長多重により送信帯域を確保し、それぞれ独
   立に送信帯域の管理および制御を行い、選択した光ファ
   イバおよび波長帯域で送信した信号光をすべての受信ノ
   ードに分配する構成であり、 前記各受信ノードは、すべての送信ノードから送信され
   た信号光を受信し、必要なデータのみを選択して次段に
   転送する構成であることを特徴とする分配選択型ネット
   ワーク。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の分配選
   択型ネットワークにおいて、 前記ファイバリング網を構成する光ファイバと受信ノー
   ドとの接続部は、光ファイバを伝搬する信号光パワーの
   一部を受信ノードに分岐し、残りの信号光パワーを光フ
   ァイバに送出する光分岐手段を用いた構成であることを
   特徴とする分配選択型ネットワーク。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の分配選
   択型ネットワークにおいて、 タイムスロットを用いた伝送方式を適用したときに、送
   信ノードと１または複数の受信ノード間で所定のタイム
   スロットを設定し、そのタイムスロットを用いて送受信
   を行う構成であることを特徴とする分配選択型ネットワ
   ーク。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれかに記載の分配選
   択型ネットワークにおいて、 送信ノードと１または複数の受信ノード間で所定の波長
   を設定し、その波長を用いて送受信を行う構成であるこ
   とを特徴とする分配選択型ネットワーク。
7. 【請求項７】 請求項１〜３のいずれかに記載の分配選
   択型ネットワークにおいて、 送信ノードと１または複数の受信ノード間でパケットに
   付与された特定の電気ラベルを設定し、その電気ラベル
   を用いて送受信を行う構成であることを特徴とする分配
   選択型ネットワーク。
8. 【請求項８】 請求項１〜３に記載の分配選択型ネット
   ワークを単位リング網として境界ノードを介して複数接
   続し、 前記境界ノードは、送信元の単位リング網の全信号光を
   受信し、送信先の単位リング網に対して請求項１〜３に
   記載の波長多重、空間多重により送信帯域を確保して対
   応する光ファイバまたは波長帯域に送信する構成である
   ことを特徴とする分配選択型ネットワーク。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の分配選択型ネットワー
   クにおいて、 前記単位リング網を階層構造に配置し、その最下位層の
   単位リング網のみに送受信端末を接続し、他の単位リン
   グ網との接続を境界ノードを介して行う構成であること
   を特徴とする分配選択型ネットワーク。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の分配選択型ネットワ
    ークにおいて、 前記境界ノードは、上下の層に位置する２つの単位リン
    グ網のみを接続する構成であることを特徴とする分配選
    択型ネットワーク。
11. 【請求項１１】 請求項９または１０に記載の分配選択
    型ネットワークにおいて、 予備系として、各単位リング網に予備ファイバと、単位
    リング網の全信号を予備ファイバにルーティングする予
    備ノードと、予備ノードから予備ファイバに送信された
    信号光を他の単位リング網に接続する光スイッチとを備
    えたことを特徴とする分配選択型ネットワーク。