JP2001057565A - パケット転送装置 - Google Patents

パケット転送装置

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JP2001057565A
JP2001057565A JP11231678A JP23167899A JP2001057565A JP 2001057565 A JP2001057565 A JP 2001057565A JP 11231678 A JP11231678 A JP 11231678A JP 23167899 A JP23167899 A JP 23167899A JP 2001057565 A JP2001057565 A JP 2001057565A
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wavelength
packet
optical
optical signal
wavelength division
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JP11231678A
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English (en)
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Koyo Yamakoshi
公洋 山越
Ryusuke Kawano
龍介 川野
Naoaki Yamanaka
直明 山中
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ルーティングテーブルを用いることなく高速
なパケット転送を実現する。光信号により構成されるパ
ケット転送に適するパケット転送装置を実現する。 【解決手段】 複数の環状光波長分割多重伝送路を階層
構造に接続したネットワークを構築し、このネットワー
クにおける二つの環状光波長分割多重伝送路間のパケッ
ト転送を、AWG分波器、波長変換装置、AWG合波器
により実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号により構成
されるパケットを転送する装置に利用する。本発明は、
光波長多重伝送を用いた光通信に利用する。
【0002】
【従来の技術】従来のIPパケットの転送装置は、IP
アドレスを解読し、ルーティングテーブルにもとづき転
送先を決定する方式のものが主流である。このルーティ
ングテーブルには、IPアドレスに対応する転送先が記
録されており、ネットワーク規模の拡大に伴ってルーテ
ィングテーブルに記録されるデータ量も拡大される。
【0003】また、ルーティングテーブルはネットワー
クに接続される端末の増減設などによるネットワーク構
成の変化が生じる毎に記録内容の追加または削除を行わ
なければならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のIP
パケットの転送装置では、ネットワーク規模が大きくな
るにしたがって、膨大なデータ量を有するルーティング
テーブルから所望の転送先を決定するために要する計算
処理量が大きく、高速なパケット転送を行なう際のボト
ルネックとなる。
【0005】また、ネットワーク構成の変化の度に書き
替えを行う必要があり、書き替えに要する処理時間も大
きくなる。
【0006】したがって、大規模なネットワークを構築
し、さらに、高速なパケット転送を実現するためには、
従来のルーティングテーブルを用いる転送方式に代わる
新たな発想のパケット転送方式を実現することが要求さ
れる。
【0007】また、光信号により構成されるパケット転
送に際しては、直接光信号を処理することができるパケ
ット転送方式が望まれる。
【0008】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、ルーティングテーブルを用いることなく高速
なパケット転送を実現することができるパケット転送装
置を提供することを目的とする。本発明は、光信号によ
り構成されるパケット転送に適するパケット転送装置を
提供することを目的とする。本発明は、ネットワーク構
成の変化に柔軟に対応することができるパケット転送装
置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の環状光
波長分割多重伝送路を階層構造に接続したネットワーク
を構築し、このネットワークにおける二つの環状光波長
分割多重伝送路間のパケット転送を、AWG(Arrayed W
aveguide Grating)分波器、波長変換装置、AWG合波
器により実現することを特徴とする。
【0010】このように、ネットワークを環状光波長分
割多重伝送路単位で形成し、各伝送路をIPアドレスの
各フィールドに対応した階層的なネットワーク構成とす
ることにより、従来の装置に見られたルーティングビッ
トの解読に要する計算処理量が大きいという問題を解決
する。
【0011】環状光波長分割多重伝送路の各階層では、
下位と上位に接続された環状光波長分割多重伝送路に対
し、IPアドレスに応じた番号を割り振り、パケットは
行き先の環状光波長分割多重伝送路番号に対応した波長
で転送される。
【0012】例えば、IPアドレスを1フィールド8ビ
ット構成とすれば、各環状光波長分割多重伝送路におけ
る下位の各環状光波長分割多重伝送路へ光信号を伝送す
るための波長多重度は2=256波とすることができ
る。また、環状光波長分割多重伝送路間の転送用とし
て、さらに+1波を上位伝送路への転送用の波長として
設け、各環状光波長分割多重伝送路は合計257波長多
重とすることができる。
【0013】第一の環状光波長分割多重伝送路にて、A
WG分波器で分離抽出された光信号は、波長変換装置で
送信元および送信先のIPアドレスが解読され、この値
に応じた波長変換が行われて第二の環状光波長分割多重
伝送路のAWG合波器で波長多重される。波長変換装置
では、転送元および転送先のIPアドレスを解読し転送
を行なう。
【0014】転送先を決めるための参照テーブルが必要
ないため、ルーティングテーブルをもとに転送先を決定
する従来の方法に比較すると計算処理量を軽減すること
が可能となる。また、光信号を直接処理することができ
るため、光信号により構成されるパケット転送に適す
る。さらに、波長変換規則に変化が生じない限り、ネッ
トワーク構成が変化しても処理内容を変更する必要はな
く、ネットワーク構成の変化に柔軟に対応することがで
きる。
【0015】すなわち、本発明はパケット転送装置であ
って、本発明の特徴とするところは、 階層構造に接続
された複数の環状光波長分割多重伝送路により構成され
るネットワークと、この環状光波長分割多重伝送路に伝
送される特定波長の光信号を分離抽出するAWG分波器
と、このAWG分波器から分離抽出された特定波長の光
信号に対し当該光信号により構成されるパケットの送信
先に対応する波長変換を施す波長変換装置と、この波長
変換を施された光信号を当該光信号により構成されるパ
ケットの送信先の環状光波長分割多重伝送路の光信号に
波長多重化するAWG合波器とを備えたところにある。
【0016】前記波長変換装置は、パケットの転送元お
よび転送先のIPアドレスの特定フィールドのビット値
を解読する手段と、当該パケットを構成する光信号の波
長を前記解読する手段により解読されたビット値に対応
した波長に波長変換する手段とを含む構成とすることが
望ましい。
【0017】また、入力された光信号を電気信号に変換
する光電気変換部を備え、前記解読する手段は、この光
電気変換部により変換された電気信号から波長変換ビッ
ト値を解読しその解読結果をもとに当該電気信号を所定
の方路に振り分ける手段を含み、この所定の方路に振り
分けられた電気信号を光信号に変換する電気光変換部を
備えた構成とすることが望ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明実施例の構成を図1および
図2を参照して説明する。図1は本発明実施例のパケッ
ト転送装置の全体構成図である。図2は本発明実施例の
波長変換装置のブロック構成図である。
【0019】本発明はパケット転送装置であって、本発
明の特徴とするところは、図1に示すように、階層構造
に接続された複数の環状光波長分割多重伝送路10〜1
9により構成されるネットワークと、この環状光波長分
割多重伝送路10〜19に伝送される特定波長の光信号
を分離抽出するAWG分波器30〜42と、このAWG
分波器30〜42から分離抽出された特定波長の光信号
に対し当該光信号により構成されるパケットの送信先に
対応する波長変換を施す波長変換装置20〜29と、こ
の波長変換を施された光信号を当該光信号により構成さ
れるパケットの送信先の環状光波長分割多重伝送路の光
信号に波長多重化するAWG合波器43〜52とを備え
たところにある。
【0020】波長変換装置20〜29は、図2に示すよ
うに、パケットの転送元および転送先のIPアドレスの
特定フィールドのビット値を解読し、当該パケットを構
成する光信号の波長をこの解読されたビット値に対応し
た波長に波長変換する手段であるIPアドレス解読処理
部60を含む。
【0021】さらに、入力された光信号を電気信号に変
換する光電気変換部70を備え、IPアドレス解読処理
部60は、この光電気変換部70により変換された電気
信号から波長変換ビット値を解読しその解読結果をもと
に当該電気信号を所定の方路に振り分け、この所定の方
路に振り分けられた電気信号を光信号に変換する電気光
変換部80を備える。
【0022】次に、本発明実施例の動作を説明する。図
3は本発明実施例のパケット転送装置の動作を説明する
ための図である。この例では、環状光波長分割多重伝送
路10で、ある特定の波長λの光信号をAWG分波器
34により波長分離し、波長変換装置21では、この光
信号のパケットの送信元と送信先のIPアドレスの特定
のフィールドを解読して波長λへ変換を施し、AWG
合波器47により環状光波長分割多重伝送路14へ波長
多重する。
【0023】以下、本発明を階層的な環状光波長分割多
重伝送路から構成されるネットワークに適用した例につ
いて説明する。図1に示すネットワークはIPアドレス
の各フィールドに対応した階層構造を持っており、各階
層では環状光波長分割多重伝送路10〜19が形成され
ている。そして上下の各階層間の環状光波長分割多重伝
送路接続は、双方向の光波長分割多重伝送路により実現
されている。
【0024】今、IPアドレスをa、a、a、a
とすると、aは最上位から2番目の環状光波長分割
多重伝送路17および18を指しており、aは最上位
から3番目の環状光波長分割多重伝送路14、15、1
6を指しており、aは最上位から4番目の環状光波長
分割多重伝送路10、11、12、13を指しており、
は各端末1〜5を指している。トラフィックが集中
する上位階層の環状光波長分割多重伝送路ほど大容量の
伝送路で構成されているものとする。
【0025】IPアドレスの各フィールドの値は、0≦
≦255(i=1、2、3、4)であり、これに応
じて各階層の環状光波長分割多重伝送路10〜19は、
λ〜λ256の257波の光波長多重により実現され
る。ここで、λ256は上位階層の環状光波長分割多重
伝送路への転送用の波長であるとする。
【0026】このようにネットワークは四階層の環状光
波長分割多重伝送路10〜19とこれらの伝送路を接続
する双方向の光波長分割多重伝送路により構成されてい
る。環状光波長分割多重伝送路10〜19間または環状
光波長分割多重伝送路10〜19と端末1〜5のノード
間は、AWG分波器30〜42、波長変換装置20〜2
9、およびAWG合波器43〜52により接続される。
AWG分波器30〜42は環状光波長分割多重伝送路1
0〜19から目的の波長のパケットのみを抽出する働き
がある。波長変換装置20〜29は、パケットのIPア
ドレスのひとつ上の階層の環状光波長分割多重伝送路に
対応するIPアドレスのフィールドの値を読んで転送先
の環状光波長分割多重伝送路に対応した波長に波長変換
してパケットを転送する働きがある。AWG合波器43
〜52はパケットを環状光波長分割多重伝送路10〜1
9に波長多重化する働きがある。
【0027】次に、この階層的ネットワークによりパケ
ットを転送する時のフローについて説明する。いま送信
元のIPアドレスと送信先のIPアドレスを各々s
、s、s、d、d、d、dとする。こ
こで、0≦si,≦255(i=1,2,3,4)
である。この階層的ネットワークにおける各階層の波長
変換装置の変換規則を以下にまとめる。
【0028】上位のi番目の階層の環状光波長分割多重
伝送路へパケット転送する波長変換装置:(1≦j≦i
−1)のjについてs=dかどうか判定し、すべて
のjについて等しい場合は、λdiと変換する。異なる
ものがある場合はi−1番目の階層の環状光波長分割多
重伝送路へ転送するための波長(ここではλ256とす
る)に変換する。
【0029】下位のi番目の階層の環状光波長分割多重
伝送路へパケット転送する波長変換装置へパケット転送
する波長変換装置:λdiに変換する。 1.s=d、s=d、s=d: (端末1から端末2への転送) この場合は最上位から4番目つまり最下位の階層の環状
光波長分割多重伝送路10だけを経由して、端末2へパ
ケットが転送される。端末1から送信されたパケット
は、波長変換装置20がs=d、s=d、s
=dを判定すると、λd4に変換され、AWG合波器
43により環状光波長分割多重伝送路10に転送され
る。このパケットは送信先の端末2が接続されたAWG
分波器30により目的のパケットだけが抽出され、端末
2へと転送される。 2.s=d、s=d、s≠d: (端末1から端末3への転送) この場合は4番目の階層の環状光波長分割多重伝送路1
0を経由して3番目の階層の環状光波長分割多重伝送格
14まで一度上がり、その後4番目の階層の環状光波長
分割多重伝送路11まで下がって送信先の端未3へパケ
ットが転送される。
【0030】端末1から送信されたパケットは、波長変
換装置20がs≠dを判定すると、上位の環状光波
長分割多重伝送路14への転送に対応した波長λ256
に変換して、AWG合波器43により環状光波長分割多
重伝送路10へ転送される。
【0031】上位の環状光波長分割多重伝送路14への
接続ノードに設置されたAWG分波器34では、λ
256のパケットのみを抽出する。次の波長変換装置2
1では、s=d、s=dなのでλd3に変換
し、AWG合波器47により環状光波長分割多重伝送路
14へ転送する。次にAWG分波器35ではλd3のパ
ケットが抽出され、波長変換装置22でλd4に変換さ
れ、AWG合波器44により環状光波長分割多重伝送路
11に転送される。そしてAWG分波器31によりλ
d4のパケットが抽出され端末3に転送される。 3.s=d、s≠d: (端末1から端末4への転送) この場合は4番目、3番目の階層の環状光波長分割多重
伝送路10、14を経由して2番目の階層の環状光波長
分割多重伝送路17まで上がり、その後3番目、4番目
の階層の環状光波長分割多重伝送路15、12を経由し
て送信先の端末4へパケットが転送される。
【0032】端末1から送信されたパケットは、波長変
換装置20および21により上位階層の環状光波長分割
多重伝送路10、14への転送用波長λ256に変換さ
れる。パケットは環状波長分割多重伝送路17まで上が
り、さらに、環状波長分割多重伝送路15および12を
経て端末4へ転送される。 4.s≠d: (端末1から端末5への転送) この場合は4番目、3番目、2番目の階層の環状光波長
分割多重伝送路10、14、17を経由して1番目の階
層の環状光波長分割多重伝送路19まで上がり、その後
2番目、3番目、4番目の階層の環状光波長分割多重伝
送路18、16、13を経由して送信先の端末5へパケ
ットが転送される。端末1から送信されたパケットは、
波長変換装置20、21および25により上位階層の環
状光波長分割多重伝送路10、14、17、19への転
送用波長λ256に変換される。パケットは最上位の環
状光波長分割多重伝送路19まで上がり、そこから環状
光波長分割多重伝送路18、16および13を経て端末
5へ転送される。
【0033】このようにして各波長変換置20〜29で
は、ルーティングテーブルを用いることなく転送元IP
アドレスおよび転送先IPアドレスの値を読み波長変換
処理を行なうことにより、パケットを所望の端末まで転
送することができる。また、AWG分波器30〜42、
AWG合波器43〜52では直接光信号を処理するた
め、転送時間の大幅な高速化が実現できる。
【0034】また、端末の増減設などによりネットワー
ク構成に変化が生じても波長変換規則に変化が生じない
限り、IPアドレス解読処理部60の処理内容を変更す
る必要はなく、ネットワーク構成の変化に柔軟に対応す
ることができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ルーティングテーブルを用いることなく高速なパケット
転送を実現することができる。また、光信号により構成
されるパケット転送に適する。さらに、ネットワーク構
成の変化に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のパケット転送装置の全体構成
図。
【図2】本発明実施例の波長変換装置のブロック構成
図。
【図3】本発明実施例のパケット転送装置の動作を説明
するための図。
【符号の説明】
1〜5 端末 10〜19 環状光波長分割多重伝送路 20〜29 波長変換装置 30〜42 AWG分波器 43〜52 AWG合波器 60 IPアドレス解読処理部 70 光電気変換部 80 電気光変換部
フロントページの続き (72)発明者 山中 直明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K002 AA05 BA05 CA05 DA02 DA04 DA05 DA11 DA13 FA01 5K031 CA15 CC04 DA06 DA19 5K033 CA17 DA05 DA14 DB05 DB17 DB22

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 階層構造に接続された複数の環状光波長
    分割多重伝送路により構成されるネットワークと、 この環状光波長分割多重伝送路に伝送される特定波長の
    光信号を分離抽出するAWG(Arrayed Waveguide Grati
    ng)分波器と、 このAWG分波器から分離抽出された特定波長の光信号
    に対し当該光信号により構成されるパケットの送信先に
    対応する波長変換を施す波長変換装置と、 この波長変換を施された光信号を当該光信号により構成
    されるパケットの送信先の環状光波長分割多重伝送路の
    光信号に波長多重化するAWG合波器とを備えたことを
    特徴とするパケット転送装置。
  2. 【請求項2】 前記波長変換装置は、パケットの転送元
    および転送先のIPアドレスの特定フィールドのビット
    値を解読する手段と、当該パケットを構成する光信号の
    波長を前記解読する手段により解読されたビット値に対
    応した波長に波長変換する手段とを含む請求項1記載の
    パケット転送装置。
  3. 【請求項3】 入力された光信号を電気信号に変換する
    光電気変換部を備え、前記解読する手段は、この光電気
    変換部により変換された電気信号から波長変換ビット値
    を解読しその解読結果をもとに当該電気信号を所定の方
    路に振り分ける手段を含み、この所定の方路に振り分け
    られた電気信号を光信号に変換する電気光変換部を備え
    た請求項2記載のパケット転送装置。
JP11231678A 1999-08-18 1999-08-18 パケット転送装置 Pending JP2001057565A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030010969A (ko) * 2001-07-28 2003-02-06 한국전자통신연구원 조밀 파장 분할 다중화 방식 토큰링 네트워크의 파장공유형 광 네트워크 인터페이스 카드 장치 및 그 방법
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