JP2001177565A - フォトニックネットワークのパケットルーティング方法およびフォトニックネットワーク用パケットルータ - Google Patents
フォトニックネットワークのパケットルーティング方法およびフォトニックネットワーク用パケットルータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フォトニックネットワークでパケット送信を
行う際のパケットルーティングを高速に行えるパケット
ルータを提供する。 【構成】 波長（λｎ）と符号（０、πの組み合わせ）
よりなるアドレス情報を付加したパケット３を送出する
送信機２と伝送路４を介して接続されたフォトニックＩ
Ｐルータ１は、入力されたパケット３を振分制御部６と
スイッチ部７に２分岐し、振分制御手段６のフォトニッ
クプロセッサ６ａで復号し、光検波器６ｂで光電変換し
たスイッチ制御信号をスイッチ部７へ供給すると、光遅
延器７ａにより時間的な遅延を付加されたパケット３が
１×３光スイッチ７ｂに到達した際に、スイッチ制御信
号に応じた出力ポートを開くように１×３光スイッチ７
ｂが切り換えることで、パケット３はアドレス情報に応
じた伝送路５ａ〜５ｃの何れかに振り分けられる。
行う際のパケットルーティングを高速に行えるパケット
ルータを提供する。 【構成】 波長（λｎ）と符号（０、πの組み合わせ）
よりなるアドレス情報を付加したパケット３を送出する
送信機２と伝送路４を介して接続されたフォトニックＩ
Ｐルータ１は、入力されたパケット３を振分制御部６と
スイッチ部７に２分岐し、振分制御手段６のフォトニッ
クプロセッサ６ａで復号し、光検波器６ｂで光電変換し
たスイッチ制御信号をスイッチ部７へ供給すると、光遅
延器７ａにより時間的な遅延を付加されたパケット３が
１×３光スイッチ７ｂに到達した際に、スイッチ制御信
号に応じた出力ポートを開くように１×３光スイッチ７
ｂが切り換えることで、パケット３はアドレス情報に応
じた伝送路５ａ〜５ｃの何れかに振り分けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、
【０００２】
【従来の技術】送信情報を光信号に変換してｐｏｉｎｔ
−ｔｏ−ｐｏｉｎｔの伝送を行うフォトニック技術をネ
ットワークに適用したフォトニックネットワークが提案
されている。例えば、フォトニックネットワーク上でイ
ンターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを送信するＩ
Ｐオーバーフォトニックネットワークを実現するために
は、ＩＰアドレスに応じてＩＰパケットを振り分けるフ
ォトニックＩＰルータが必要となる。
−ｔｏ−ｐｏｉｎｔの伝送を行うフォトニック技術をネ
ットワークに適用したフォトニックネットワークが提案
されている。例えば、フォトニックネットワーク上でイ
ンターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを送信するＩ
Ｐオーバーフォトニックネットワークを実現するために
は、ＩＰアドレスに応じてＩＰパケットを振り分けるフ
ォトニックＩＰルータが必要となる。
【０００３】図１３に示すのは、従来提案されていたフ
ォトニックＩＰルーティングの概念図であり、ＩＰアド
レスとしてＡｄｄｒｅｓｓ＃２が付された第２パケット
（Ｐａｃｋｅｔ＃２），ＩＰアドレスとしてＡｄｄｒｅ
ｓｓ＃３が付された第３パケット（Ｐａｃｋｅｔ＃
３），ＩＰアドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓ＃１が付され
た第１パケット（Ｐａｃｋｅｔ＃１）の順で時系列にＩ
Ｐパケット群が、光信号入力ポート（ＩＮ）よりフォト
ニックＩＰルータ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ ＩＰ ｒｏｕｔ
ｅｒ）に入力されると、Ａｄｄｒｅｓｓ＃２のＩＰアド
レスが付された第２パケットは第２光信号出力ポート
（ＯＵＴ２）へ、Ａｄｄｒｅｓｓ＃３のＩＰアドレスが
付された第３パケットは第３光信号出力ポート（ＯＵＴ
３）へ、Ａｄｄｒｅｓｓ＃１のＩＰアドレスが付された
第１パケットは第１光信号出力ポート（ＯＵＴ１）へ、
各々振り分けられて出力される。すなわち、フォトニッ
クＩＰルータは、各ＩＰパケットのＩＰアドレスを読み
取り、各ポートへＩＰパケットを振り分ける機能を有す
るのである。
ォトニックＩＰルーティングの概念図であり、ＩＰアド
レスとしてＡｄｄｒｅｓｓ＃２が付された第２パケット
（Ｐａｃｋｅｔ＃２），ＩＰアドレスとしてＡｄｄｒｅ
ｓｓ＃３が付された第３パケット（Ｐａｃｋｅｔ＃
３），ＩＰアドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓ＃１が付され
た第１パケット（Ｐａｃｋｅｔ＃１）の順で時系列にＩ
Ｐパケット群が、光信号入力ポート（ＩＮ）よりフォト
ニックＩＰルータ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ ＩＰ ｒｏｕｔ
ｅｒ）に入力されると、Ａｄｄｒｅｓｓ＃２のＩＰアド
レスが付された第２パケットは第２光信号出力ポート
（ＯＵＴ２）へ、Ａｄｄｒｅｓｓ＃３のＩＰアドレスが
付された第３パケットは第３光信号出力ポート（ＯＵＴ
３）へ、Ａｄｄｒｅｓｓ＃１のＩＰアドレスが付された
第１パケットは第１光信号出力ポート（ＯＵＴ１）へ、
各々振り分けられて出力される。すなわち、フォトニッ
クＩＰルータは、各ＩＰパケットのＩＰアドレスを読み
取り、各ポートへＩＰパケットを振り分ける機能を有す
るのである。
【０００４】図１４に示すのは、Ｎ個の出力ポートを有
するフォトニックＩＰルータ１４０の概略構成であり、
光入力ポート（ＩＮ）より入力されたＩＰパケットは２
つに分岐され、それぞれ振分制御部１４１とスイッチ部
１４２に送られる。
するフォトニックＩＰルータ１４０の概略構成であり、
光入力ポート（ＩＮ）より入力されたＩＰパケットは２
つに分岐され、それぞれ振分制御部１４１とスイッチ部
１４２に送られる。
【０００５】振分制御部１４１に送られたＩＰパケット
は、光検波器１４１ａにより電気信号に変換され、信号
処理装置１４１ｂによりＩＰアドレスが読みとられ、こ
のパケットのルーティング情報がコントローラ１４１ｃ
へ供給される。コントローラ１４１ｃは、このルーティ
ング情報に基づいて当該パケットの振分先（第１ポート
〜第Ｎポートの何れか）を特定する制御信号をスイッチ
部１４２へ出力するのである。
は、光検波器１４１ａにより電気信号に変換され、信号
処理装置１４１ｂによりＩＰアドレスが読みとられ、こ
のパケットのルーティング情報がコントローラ１４１ｃ
へ供給される。コントローラ１４１ｃは、このルーティ
ング情報に基づいて当該パケットの振分先（第１ポート
〜第Ｎポートの何れか）を特定する制御信号をスイッチ
部１４２へ出力するのである。
【０００６】一方、スイッチ部１４２に送られたＩＰパ
ケットは、光遅延器１４２ａによって遅延された後、１
入力をＮ出力に振り分ける１×Ｎ光スイッチ１４２ｂに
入力される。そして、ＩＰパケットが１×Ｎ光スイッチ
１４２ｂに入力された時には、上記振分制御部１４１の
コントローラ１４１ｃからの制御信号によって１×Ｎ光
スイッチ１４２ｂの出力ポートが適宜に切り換えられ、
当該ＩＰパケットのＩＰアドレスに適合した出力ポート
からＩＰパケットが出力されることとなる。
ケットは、光遅延器１４２ａによって遅延された後、１
入力をＮ出力に振り分ける１×Ｎ光スイッチ１４２ｂに
入力される。そして、ＩＰパケットが１×Ｎ光スイッチ
１４２ｂに入力された時には、上記振分制御部１４１の
コントローラ１４１ｃからの制御信号によって１×Ｎ光
スイッチ１４２ｂの出力ポートが適宜に切り換えられ、
当該ＩＰパケットのＩＰアドレスに適合した出力ポート
からＩＰパケットが出力されることとなる。
【０００７】なお、上記した光スイッチ１４２ｂのスイ
ッチング速度は、近年のフォトニックデバイスの発達に
より、１ｎｓ（１ＧＨｚ相当）を切るものが実用化され
ている。また、実験室レベルではスイッチング速度が１
００ｐｓを切るものも報告されている。
ッチング速度は、近年のフォトニックデバイスの発達に
より、１ｎｓ（１ＧＨｚ相当）を切るものが実用化され
ている。また、実験室レベルではスイッチング速度が１
００ｐｓを切るものも報告されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のフォトニックＩＰルータ１４０では、光
信号を光電変換してＩＰパケットのＩＰアドレスを読み
取り、コントローラ１４１ｃが光スイッチ１４２ｂの制
御を行うまでのプロセスを電気的に処理する構成であっ
たため、振分制御部１４１のコントローラ１４１ｃから
光スイッチ１４２ｂへ制御信号が供給されるまでの時間
差を光遅延器１４２ａによって埋めざるを得ず、光スイ
ッチ１４１ｃのスイッチング速度がいかに高速化されよ
うとも、フォトニックＩＰルータ１４０全体としてのル
ーティング速度は向上しない。
たような従来のフォトニックＩＰルータ１４０では、光
信号を光電変換してＩＰパケットのＩＰアドレスを読み
取り、コントローラ１４１ｃが光スイッチ１４２ｂの制
御を行うまでのプロセスを電気的に処理する構成であっ
たため、振分制御部１４１のコントローラ１４１ｃから
光スイッチ１４２ｂへ制御信号が供給されるまでの時間
差を光遅延器１４２ａによって埋めざるを得ず、光スイ
ッチ１４１ｃのスイッチング速度がいかに高速化されよ
うとも、フォトニックＩＰルータ１４０全体としてのル
ーティング速度は向上しない。
【０００９】そこで、本発明は、フォトニックネットワ
ークでパケット送信を行う際のパケットルーティングを
高速に行うためのルーティング方法とパケットルータの
提供を目的とする。
ークでパケット送信を行う際のパケットルーティングを
高速に行うためのルーティング方法とパケットルータの
提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するべく成されたもので、ルーティング速度向上の大
きな妨げとなっていた、振分制御部で行われるパケット
の振分制御処理、すなわち当該パケットの進むべきコー
ス選択を電気的信号で行う処理を、全て光学的に行うこ
とで高速なルーティング速度を提供することを基本技術
とする。
決するべく成されたもので、ルーティング速度向上の大
きな妨げとなっていた、振分制御部で行われるパケット
の振分制御処理、すなわち当該パケットの進むべきコー
ス選択を電気的信号で行う処理を、全て光学的に行うこ
とで高速なルーティング速度を提供することを基本技術
とする。
【００１１】斯くするために、請求項１に係るフォトニ
ックネットワークのパケットルーティング方法は、光フ
ァイバを伝送線路として用い多地点間の情報伝送を行う
フォトニックネットワークで送信先アドレス情報の付加
されたパケットを伝送する際に、複数のトランクライン
が結合するノードにおいてパケットを適切なトランクラ
インに振り分けるフォトニックネットワークのパケット
ルーティング方法において、パケットに付加する送信先
アドレス情報は、光の属性を用いて光符号化しておき、
フォトニックネットワークの各ノードでは、パケットの
アドレス情報を光学的相関演算によって識別し、その識
別結果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるよう
にしたことを特徴とする。
ックネットワークのパケットルーティング方法は、光フ
ァイバを伝送線路として用い多地点間の情報伝送を行う
フォトニックネットワークで送信先アドレス情報の付加
されたパケットを伝送する際に、複数のトランクライン
が結合するノードにおいてパケットを適切なトランクラ
インに振り分けるフォトニックネットワークのパケット
ルーティング方法において、パケットに付加する送信先
アドレス情報は、光の属性を用いて光符号化しておき、
フォトニックネットワークの各ノードでは、パケットの
アドレス情報を光学的相関演算によって識別し、その識
別結果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるよう
にしたことを特徴とする。
【００１２】また、請求項２に係るフォトニックネット
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項１に
おいて、パケットに付加する送信先アドレス情報の光符
号化は、パルス光源から出力される波長λのコヒーレン
トな光パルスを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧２）の
光チップパルスに分割し、光チップパルス間に一定の遅
延時間差を与え、各光チップパルスのもつ光キャリア位
相に“０”または“π”の位相シフトを与えた後、全て
の光チップパルスを再度合波することによって、特定の
中心周波数λと位相の組み合わせを持つ光符号に相当す
る光チップパルス列を全光学的に生成するものとし、フ
ォトニックネットワークの各ノードでは、光符号に相当
する光チップパルス列を光周波数フィルタリングにより
分波し、各光チップパルス列に対して光符号化と逆の操
作を施すことによって、光チップパルスの遅延および位
相を回復した後、全ての光チップパルスを再度合波する
ことにより光学的相関演算を行い、生成される自己相関
関数の中心ピーク値にしきい値処理を施し、“０”また
は“１”のビット列を全光学的に再生することでアドレ
ス情報を復号化し、復号化したビット列を伝送路切換用
の信号として光スイッチを制御することにより、光スイ
ッチの伝送路切換制御を行うものとしたことを特徴とす
る。
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項１に
おいて、パケットに付加する送信先アドレス情報の光符
号化は、パルス光源から出力される波長λのコヒーレン
トな光パルスを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧２）の
光チップパルスに分割し、光チップパルス間に一定の遅
延時間差を与え、各光チップパルスのもつ光キャリア位
相に“０”または“π”の位相シフトを与えた後、全て
の光チップパルスを再度合波することによって、特定の
中心周波数λと位相の組み合わせを持つ光符号に相当す
る光チップパルス列を全光学的に生成するものとし、フ
ォトニックネットワークの各ノードでは、光符号に相当
する光チップパルス列を光周波数フィルタリングにより
分波し、各光チップパルス列に対して光符号化と逆の操
作を施すことによって、光チップパルスの遅延および位
相を回復した後、全ての光チップパルスを再度合波する
ことにより光学的相関演算を行い、生成される自己相関
関数の中心ピーク値にしきい値処理を施し、“０”また
は“１”のビット列を全光学的に再生することでアドレ
ス情報を復号化し、復号化したビット列を伝送路切換用
の信号として光スイッチを制御することにより、光スイ
ッチの伝送路切換制御を行うものとしたことを特徴とす
る。
【００１３】また、請求項３に係るフォトニックネット
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項１に
おいて、パケットに付加する送信先アドレス情報の光符
号化は、パルス光源から出力される波長λのコヒーレン
トな光パルスに対し、時間波形のフーリエ変換を行い、
生成される周波数スペクトル場各成分の位相に対し
“０”または“π”の変化を、特定の符号に相当する組
み合わせとして与えた後、フーリエ変換時と同様の方法
で、逆フーリエ変換を行うことにより、スペクトル上で
符号化された光符号を生成するものとし、フォトニック
ネットワークの各ノードでは、スペクトル上で符号化さ
れた光符号に対して、符号化と逆の操作を施すことによ
って、周波数スペクトル各成分の位相に与えられた変化
を回復し、再生された単パルスに対してしきい値処理を
施し、“０”または“１”のビット列を再生することに
より、アドレス情報を復号化し、復号化したビット列を
伝送路切換用の信号として光スイッチを制御することに
より、光スイッチの伝送路切換制御を行うものとしたこ
とを特徴とする。
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項１に
おいて、パケットに付加する送信先アドレス情報の光符
号化は、パルス光源から出力される波長λのコヒーレン
トな光パルスに対し、時間波形のフーリエ変換を行い、
生成される周波数スペクトル場各成分の位相に対し
“０”または“π”の変化を、特定の符号に相当する組
み合わせとして与えた後、フーリエ変換時と同様の方法
で、逆フーリエ変換を行うことにより、スペクトル上で
符号化された光符号を生成するものとし、フォトニック
ネットワークの各ノードでは、スペクトル上で符号化さ
れた光符号に対して、符号化と逆の操作を施すことによ
って、周波数スペクトル各成分の位相に与えられた変化
を回復し、再生された単パルスに対してしきい値処理を
施し、“０”または“１”のビット列を再生することに
より、アドレス情報を復号化し、復号化したビット列を
伝送路切換用の信号として光スイッチを制御することに
より、光スイッチの伝送路切換制御を行うものとしたこ
とを特徴とする。
【００１４】また、請求項４に係るフォトニックネット
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項３に
おいて、時間波形のフーリエ変換には、回折格子とフー
リエレンズを用いるものとしたことを特徴とする。
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項３に
おいて、時間波形のフーリエ変換には、回折格子とフー
リエレンズを用いるものとしたことを特徴とする。
【００１５】また、請求項５に係るフォトニックネット
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項３に
おいて、時間波形のフーリエ変換には、ＡＷＧ（ａｒｒ
ａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ）を用
いるものとしたことを特徴とする。
ワークのパケットルーティング方法は、上記請求項３に
おいて、時間波形のフーリエ変換には、ＡＷＧ（ａｒｒ
ａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ）を用
いるものとしたことを特徴とする。
【００１６】一方、請求項６に係るフォトニックネット
ワーク用パケットルータは、光ファイバを伝送線路
（４，５ａ，５ｂ，５ｃ）として用い多地点間の情報伝
送を行うフォトニックネットワークで送信先アドレス情
報の付加されたパケットを伝送する際に、複数のトラン
クラインが結合するノードに設けられ、パケットを適切
なトランクラインに振り分けるフォトニックネットワー
ク用パケットルータ（例えば、フォトニックＩＰルータ
１）において、光の属性を用いて光符号化された送信先
アドレス情報の付加されたパケットが入力されると、こ
のパケットを２分岐する分岐手段と、上記分岐手段によ
り分岐された一方のパケットを受け、当該パケットのア
ドレス情報を光学的相関演算によって識別し、その識別
結果に基づいて振分制御信号を出力する振分制御手段
（６）と、上記分岐手段により分岐された他方のパケッ
トを受け、上記振分制御手段からの振分制御信号に基づ
いて当該パケットの出力経路を切り換えるスイッチ手段
（７）と、を備えることを特徴とする。
ワーク用パケットルータは、光ファイバを伝送線路
（４，５ａ，５ｂ，５ｃ）として用い多地点間の情報伝
送を行うフォトニックネットワークで送信先アドレス情
報の付加されたパケットを伝送する際に、複数のトラン
クラインが結合するノードに設けられ、パケットを適切
なトランクラインに振り分けるフォトニックネットワー
ク用パケットルータ（例えば、フォトニックＩＰルータ
１）において、光の属性を用いて光符号化された送信先
アドレス情報の付加されたパケットが入力されると、こ
のパケットを２分岐する分岐手段と、上記分岐手段によ
り分岐された一方のパケットを受け、当該パケットのア
ドレス情報を光学的相関演算によって識別し、その識別
結果に基づいて振分制御信号を出力する振分制御手段
（６）と、上記分岐手段により分岐された他方のパケッ
トを受け、上記振分制御手段からの振分制御信号に基づ
いて当該パケットの出力経路を切り換えるスイッチ手段
（７）と、を備えることを特徴とする。
【００１７】また、請求項７に係るフォトニックネット
ワーク用パケットルータは、上記請求項６において、パ
ルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パル
スを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧２）の光チップパ
ルスに分割し、光チップパルス間に一定の遅延時間差を
与え、各光チップパルスのもつ光キャリア位相に“０”
または“π”の位相シフトを与えた後、全ての光チップ
パルスを再度合波することによって生成された特定の中
心周波数λと位相の組み合わせを持つ光符号に相当する
光チップパルス列が、送信先アドレス情報として付加さ
れたパケットが分岐手段により２分岐されるものとし、
上記振分制御手段は、光符号に相当する光チップパルス
列を光周波数フィルタリングにより分波するフィルタ手
段と、各光チップパルス列に対して光符号化と逆の操作
を施すことによって、光チップパルスの遅延および位相
を回復した後、全ての光チップパルスを再度合波するこ
とにより光学的相関演算を行い、生成される自己相関関
数の中心ピーク値にしきい値処理を施し、“０”または
“１”のビット列を全光学的に再生することでアドレス
情報を復号化する復号化手段と、を備え、上記スイッチ
手段は、入力されたパケットをＮ個の伝送路の何れかに
振り分ける光スイッチを備え、上記振分制御手段の復号
化手段により復号化されたビット列を伝送路切換用の信
号として、スイッチ手段の光スイッチを制御することに
より、光スイッチの伝送路切換制御を行うようにしたこ
とを特徴とする。
ワーク用パケットルータは、上記請求項６において、パ
ルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パル
スを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧２）の光チップパ
ルスに分割し、光チップパルス間に一定の遅延時間差を
与え、各光チップパルスのもつ光キャリア位相に“０”
または“π”の位相シフトを与えた後、全ての光チップ
パルスを再度合波することによって生成された特定の中
心周波数λと位相の組み合わせを持つ光符号に相当する
光チップパルス列が、送信先アドレス情報として付加さ
れたパケットが分岐手段により２分岐されるものとし、
上記振分制御手段は、光符号に相当する光チップパルス
列を光周波数フィルタリングにより分波するフィルタ手
段と、各光チップパルス列に対して光符号化と逆の操作
を施すことによって、光チップパルスの遅延および位相
を回復した後、全ての光チップパルスを再度合波するこ
とにより光学的相関演算を行い、生成される自己相関関
数の中心ピーク値にしきい値処理を施し、“０”または
“１”のビット列を全光学的に再生することでアドレス
情報を復号化する復号化手段と、を備え、上記スイッチ
手段は、入力されたパケットをＮ個の伝送路の何れかに
振り分ける光スイッチを備え、上記振分制御手段の復号
化手段により復号化されたビット列を伝送路切換用の信
号として、スイッチ手段の光スイッチを制御することに
より、光スイッチの伝送路切換制御を行うようにしたこ
とを特徴とする。
【００１８】また、請求項８に係るフォトニックネット
ワーク用パケットルータは、上記請求項６において、パ
ルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パル
スに対し、時間波形のフーリエ変換を行い、生成される
周波数スペクトル場各成分の位相に対し“０”または
“π”の変化を、特定の符号に相当する組み合わせとし
て与えた後、フーリエ変換時と同様の方法で、逆フーリ
エ変換を行うことにより、スペクトル上で符号化された
光符号が、送信先アドレス情報として付加されたパケッ
トが分岐手段により２分岐されるものとし、上記振分制
御手段は、スペクトル上で符号化された光符号に対し
て、符号化と逆の操作を施すことによって、周波数スペ
クトル各成分の位相に与えられた変化を回復し、再生さ
れた単パルスに対してしきい値処理を施し、“０”また
は“１”のビット列を再生することにより、アドレス情
報を復号化する復号化手段を備え、上記スイッチ手段
は、入力されたパケットをＮ個（但し、Ｎ≧２）の伝送
路の何れかに振り分ける光スイッチを備え、上記振分制
御手段の復号化手段により復号化されたビット列を伝送
路切換用の信号として、スイッチ手段の光スイッチを制
御することにより、光スイッチの伝送路切換制御を行う
ようにしたことを特徴とする。
ワーク用パケットルータは、上記請求項６において、パ
ルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パル
スに対し、時間波形のフーリエ変換を行い、生成される
周波数スペクトル場各成分の位相に対し“０”または
“π”の変化を、特定の符号に相当する組み合わせとし
て与えた後、フーリエ変換時と同様の方法で、逆フーリ
エ変換を行うことにより、スペクトル上で符号化された
光符号が、送信先アドレス情報として付加されたパケッ
トが分岐手段により２分岐されるものとし、上記振分制
御手段は、スペクトル上で符号化された光符号に対し
て、符号化と逆の操作を施すことによって、周波数スペ
クトル各成分の位相に与えられた変化を回復し、再生さ
れた単パルスに対してしきい値処理を施し、“０”また
は“１”のビット列を再生することにより、アドレス情
報を復号化する復号化手段を備え、上記スイッチ手段
は、入力されたパケットをＮ個（但し、Ｎ≧２）の伝送
路の何れかに振り分ける光スイッチを備え、上記振分制
御手段の復号化手段により復号化されたビット列を伝送
路切換用の信号として、スイッチ手段の光スイッチを制
御することにより、光スイッチの伝送路切換制御を行う
ようにしたことを特徴とする。
【００１９】また、請求項９に係るフォトニックネット
ワーク用パケットルータは、上記請求項８において、振
分制御手段の復号化手段が行う時間波形のフーリエ変換
には、回折格子とフーリエレンズを用いるものとしたこ
とを特徴とする。
ワーク用パケットルータは、上記請求項８において、振
分制御手段の復号化手段が行う時間波形のフーリエ変換
には、回折格子とフーリエレンズを用いるものとしたこ
とを特徴とする。
【００２０】また、請求項１０に係るフォトニックネッ
トワーク用パケットルータは、上記請求項８において、
振分制御手段の復号化手段が行う時間波形のフーリエ変
換には、ＡＷＧ（ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ
ｇｒａｔｉｎｇ）を用いるものとしたことを特徴とす
る。
トワーク用パケットルータは、上記請求項８において、
振分制御手段の復号化手段が行う時間波形のフーリエ変
換には、ＡＷＧ（ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ
ｇｒａｔｉｎｇ）を用いるものとしたことを特徴とす
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明に係るフォトニックネットワークのパケットルーティ
ング方法を適用したフォトニックネットワーク用パケッ
トルータの実施形態を説明する。
明に係るフォトニックネットワークのパケットルーティ
ング方法を適用したフォトニックネットワーク用パケッ
トルータの実施形態を説明する。
【００２２】図１に示すのは、インターネットプロトコ
ル（ＩＰ）パケットを送信するＩＰオーバーフォトニッ
クネットワークに用いるものとしたフォトニックネット
ワーク用パケットルータの基本構成である。本図におい
て、フォトニックＩＰルータ１は、送信機２から光信号
として送出されたＩＰパケット３…を光ファイバの伝送
路４より受け、第１出力（ＯＵＴ１）たる伝送路５ａ，
第２出力（ＯＵＴ２）たる伝送路５ｂ，第３出力（ＯＵ
Ｔ３）たる伝送路５ｃの何れかに振り分けて送信するも
ので、１×３のルーティング機能を有するものとしてあ
る。
ル（ＩＰ）パケットを送信するＩＰオーバーフォトニッ
クネットワークに用いるものとしたフォトニックネット
ワーク用パケットルータの基本構成である。本図におい
て、フォトニックＩＰルータ１は、送信機２から光信号
として送出されたＩＰパケット３…を光ファイバの伝送
路４より受け、第１出力（ＯＵＴ１）たる伝送路５ａ，
第２出力（ＯＵＴ２）たる伝送路５ｂ，第３出力（ＯＵ
Ｔ３）たる伝送路５ｃの何れかに振り分けて送信するも
ので、１×３のルーティング機能を有するものとしてあ
る。
【００２３】送信機２は、各ＩＰパケット３…のアドレ
ス情報を、波長（λｎ）と符号（０、πの組み合わせ）
にマッピングして各ＩＰパケット３…に付加し、光ファ
イバの伝送路４へ送り出す。例えば、ＩＰパケット３ａ
には、第１アドレス情報（Ａｄｄｒｅｓｓ＃１）として
“λｎ−０π０π０π０π”を付加し、ＩＰパケット３
ｂには、第２アドレス情報（Ａｄｄｒｅｓｓ＃２）とし
て“λｎ−０π０ππ０π０”を付加し、ＩＰパケット
３ｃには、第３アドレス情報（Ａｄｄｒｅｓｓ＃３）と
して“λｎ−０ππ０００π０”を付加する。
ス情報を、波長（λｎ）と符号（０、πの組み合わせ）
にマッピングして各ＩＰパケット３…に付加し、光ファ
イバの伝送路４へ送り出す。例えば、ＩＰパケット３ａ
には、第１アドレス情報（Ａｄｄｒｅｓｓ＃１）として
“λｎ−０π０π０π０π”を付加し、ＩＰパケット３
ｂには、第２アドレス情報（Ａｄｄｒｅｓｓ＃２）とし
て“λｎ−０π０ππ０π０”を付加し、ＩＰパケット
３ｃには、第３アドレス情報（Ａｄｄｒｅｓｓ＃３）と
して“λｎ−０ππ０００π０”を付加する。
【００２４】また、伝送路４よりフォトニックＩＰルー
タ１に入力された光信号は、２つに分岐され、一方は振
分制御部６に、他方はスイッチ部７に各々入力される。
振分制御部６に送られたＩＰパケット３…はフォトニッ
クプロセッサ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
６ｂによって、電気信号に変換されることなく、光信号
のままＩＰアドレス情報の読取およびスイッチ制御用信
号の出力が行われる。このフォトニックプロセッサ６ｂ
から出力されたスイッチ制御用信号は、光検波器（Ｐ
Ｄ）６ｂにおいて高周波電気信号に変換され、スイッチ
制御信号としてスイッチ部７へ供給される。すなわち、
フォトニックＩＰルータ１の振分制御部６においては、
アドレス情報の読取およびスイッチ制御用信号の出力を
光学的に処理することにより、大幅な処理時間の短縮を
実現できるのである。
タ１に入力された光信号は、２つに分岐され、一方は振
分制御部６に、他方はスイッチ部７に各々入力される。
振分制御部６に送られたＩＰパケット３…はフォトニッ
クプロセッサ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
６ｂによって、電気信号に変換されることなく、光信号
のままＩＰアドレス情報の読取およびスイッチ制御用信
号の出力が行われる。このフォトニックプロセッサ６ｂ
から出力されたスイッチ制御用信号は、光検波器（Ｐ
Ｄ）６ｂにおいて高周波電気信号に変換され、スイッチ
制御信号としてスイッチ部７へ供給される。すなわち、
フォトニックＩＰルータ１の振分制御部６においては、
アドレス情報の読取およびスイッチ制御用信号の出力を
光学的に処理することにより、大幅な処理時間の短縮を
実現できるのである。
【００２５】一方、スイッチ部７に入力されたＩＰパケ
ット３…は、光遅延器７ａで振分制御部６との光路差に
相当する時間的遅延を与えられた後に、１×３光スイッ
チ（１×３ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｗｉｔｃｈ）７ｂに供
給され、上記振分制御部６からのスイッチ制御信号に基
づいて、各ＩＰアドレスに応じた出力ポートに振り分け
るのである。例えば、第１アドレス情報の付加されたＩ
Ｐパケット３ａは第１出力の伝送路５ａに、第２アドレ
ス情報の付加されたＩＰパケット３ｂは第２出力の伝送
路５ｂに、第３アドレス情報の付加されたＩＰパケット
３ｃは第３出力の伝送路５ｃに、各々振り分けられる。
ット３…は、光遅延器７ａで振分制御部６との光路差に
相当する時間的遅延を与えられた後に、１×３光スイッ
チ（１×３ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｗｉｔｃｈ）７ｂに供
給され、上記振分制御部６からのスイッチ制御信号に基
づいて、各ＩＰアドレスに応じた出力ポートに振り分け
るのである。例えば、第１アドレス情報の付加されたＩ
Ｐパケット３ａは第１出力の伝送路５ａに、第２アドレ
ス情報の付加されたＩＰパケット３ｂは第２出力の伝送
路５ｂに、第３アドレス情報の付加されたＩＰパケット
３ｃは第３出力の伝送路５ｃに、各々振り分けられる。
【００２６】ここで、ＩＰパケット３…へのアドレス情
報の付加工程を送信機２の具体的構成を示す図２に基づ
いて詳細に説明する。
報の付加工程を送信機２の具体的構成を示す図２に基づ
いて詳細に説明する。
【００２７】１０ＧＨｚの発信器（Ｇｅｎｅｒａｔｏ
ｒ）２ａから信号を受けるモードロックレーザ（ＭＬＬ
Ｄ）２ｂをコヒーレントな光の光源とし、繰り返し周波
数１０ＧＨｚ，半値幅２ｐｓ，中心周波数λのパルス列
を生成する。このパルス列の時間波形を図３（ａ）に、
周波数スペクトル特性を図３（ｂ）に各々示す。このパ
ルス列は、光帯域通過フィルタ２ｃに供給され、モード
ロックレーザ２ｂの発信中心波長と光帯域通過フィルタ
２ｃの通過帯域特性により、大域的アドレスλｎが付加
されたパルス列として出力される。このようにして、使
用帯域が決められたパルス列は光符号器２ｄに供給さ
れ、小域的アドレスが全光学的に光符号として付加され
る。
ｒ）２ａから信号を受けるモードロックレーザ（ＭＬＬ
Ｄ）２ｂをコヒーレントな光の光源とし、繰り返し周波
数１０ＧＨｚ，半値幅２ｐｓ，中心周波数λのパルス列
を生成する。このパルス列の時間波形を図３（ａ）に、
周波数スペクトル特性を図３（ｂ）に各々示す。このパ
ルス列は、光帯域通過フィルタ２ｃに供給され、モード
ロックレーザ２ｂの発信中心波長と光帯域通過フィルタ
２ｃの通過帯域特性により、大域的アドレスλｎが付加
されたパルス列として出力される。このようにして、使
用帯域が決められたパルス列は光符号器２ｄに供給さ
れ、小域的アドレスが全光学的に光符号として付加され
る。
【００２８】そして、波長と符号により特定されるＩＰ
アドレスがマッピングされた光パルス列は、パケット用
データ３′に従って強度変調器（ＥＯＭ）２ｅにより変
調され、更に光増幅器２ｆで増幅され、ＩＰパケット３
…として伝送路４へ送出される。
アドレスがマッピングされた光パルス列は、パケット用
データ３′に従って強度変調器（ＥＯＭ）２ｅにより変
調され、更に光増幅器２ｆで増幅され、ＩＰパケット３
…として伝送路４へ送出される。
【００２９】なお、本実施形態においては、光の属性と
して、使用帯域λを制限して大域的アドレスを、パルス
符号を付加して小域的アドレスを、各々送信用パケット
に付加するものとしたが、例えば、使用帯域λのみでア
ドレス情報を特定したり、パルス符号のみでアドレス情
報を特定したりするように構成することも可能である。
して、使用帯域λを制限して大域的アドレスを、パルス
符号を付加して小域的アドレスを、各々送信用パケット
に付加するものとしたが、例えば、使用帯域λのみでア
ドレス情報を特定したり、パルス符号のみでアドレス情
報を特定したりするように構成することも可能である。
【００３０】図４に示すのは、ＰＬＣ型８チップ光バイ
ポーラ符号器より構成した光符号器２ｄの概略構成であ
る。なお、この光符号器２ｄは、光信号の符号化だけで
なく復号化にも用いることが可能である。
ポーラ符号器より構成した光符号器２ｄの概略構成であ
る。なお、この光符号器２ｄは、光信号の符号化だけで
なく復号化にも用いることが可能である。
【００３１】光符号器２ｄに入射された光パルスは、可
変光タップ４１…と各可変光タップ４１…を接続する光
遅延線４２…の作用により、５ｐｓごとの遅延時間差を
持つ等強度の８つのチップパルスに分波される。分波さ
れた各チップパルスは、光位相器４３…によって光キャ
リア位相に“０”または“π”の位相シフトが与えら
れ、合波器４４により合波されることで８チップの光バ
イポーラ符号が生成される。ここで与えられる位相シフ
トの組み合わせが１つの符号に相当し、小域的アドレス
コードに応じて各光移相器４３の制御を行うことで、所
望の光バイポーラ符号を生成できる。図５に示すのは、
生成した８チップの光バイポーラ符号の例である。半値
幅２ｐｓのパルスが５ｐｓ間隔で並び、それぞれ、０，
π，０，π，０，π，０，πのキャリア位相をもつ。
変光タップ４１…と各可変光タップ４１…を接続する光
遅延線４２…の作用により、５ｐｓごとの遅延時間差を
持つ等強度の８つのチップパルスに分波される。分波さ
れた各チップパルスは、光位相器４３…によって光キャ
リア位相に“０”または“π”の位相シフトが与えら
れ、合波器４４により合波されることで８チップの光バ
イポーラ符号が生成される。ここで与えられる位相シフ
トの組み合わせが１つの符号に相当し、小域的アドレス
コードに応じて各光移相器４３の制御を行うことで、所
望の光バイポーラ符号を生成できる。図５に示すのは、
生成した８チップの光バイポーラ符号の例である。半値
幅２ｐｓのパルスが５ｐｓ間隔で並び、それぞれ、０，
π，０，π，０，π，０，πのキャリア位相をもつ。
【００３２】上記のようにしてアドレス情報の付加され
たＩＰパケットを受けるフォトニックＩＰルータ１の第
１実施形態を図６に示す。なお、伝送線路から入力され
たＩＰパケットが２つに分岐されて、振分制御部６とス
イッチ部７に送られるのは上述したとおりである。
たＩＰパケットを受けるフォトニックＩＰルータ１の第
１実施形態を図６に示す。なお、伝送線路から入力され
たＩＰパケットが２つに分岐されて、振分制御部６とス
イッチ部７に送られるのは上述したとおりである。
【００３３】振分制御部６に送られたＩＰパケットは、
さらに出力ポート数と同数（本実施形態においては３）
のアームに分波され、各アームにおいて、ＩＰパケット
は光帯域通過フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより各
々周波数フィルタリングされ、光復号器６２ａ，６２
ｂ，６２ｃによるマッチトフィルタリングにより復号化
され、光検波器６３ａ，６３ｂ，６３ｃにより各々電気
信号に変換される。ここで、光復号器８２ａ〜８２ｃと
しては、上述したように、図４に示したＰＬＣ型８チッ
プ光バイポーラ符号器と同一の構造で実現可能である。
また、光帯域通過フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃと光
復号器６２ａ，６２ｂ，６２ｃをフォトニックプロセッ
サにより構成することで、アドレス情報の読取およびス
イッチ制御用信号の出力を全光学的に処理できる。
さらに出力ポート数と同数（本実施形態においては３）
のアームに分波され、各アームにおいて、ＩＰパケット
は光帯域通過フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより各
々周波数フィルタリングされ、光復号器６２ａ，６２
ｂ，６２ｃによるマッチトフィルタリングにより復号化
され、光検波器６３ａ，６３ｂ，６３ｃにより各々電気
信号に変換される。ここで、光復号器８２ａ〜８２ｃと
しては、上述したように、図４に示したＰＬＣ型８チッ
プ光バイポーラ符号器と同一の構造で実現可能である。
また、光帯域通過フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃと光
復号器６２ａ，６２ｂ，６２ｃをフォトニックプロセッ
サにより構成することで、アドレス情報の読取およびス
イッチ制御用信号の出力を全光学的に処理できる。
【００３４】図７に示すのは、光復号器８２ａ〜８２ｃ
から出力される復号信号波形の例である。復号器自身が
持つ符号と入力信号の符号とが一致した場合には、出力
波形は高いピークを持つ波形となり（図７（ａ）参
照）、符号器自身が持つ符号と入力信号の符号とが不一
致であった場合には、出力は径に高いピーク値は存在し
ない（図７（ｂ）参照）。従って、入力されたＩＰパケ
ットのアドレス情報を記述している周波数λｎが光帯域
通過フィルタ６１ａ〜６１ｃの通過帯域と一致し、更
に、入力されたＩＰパケットのアドレス情報を記述して
いる符号が光復号器８２ａ〜８２ｃ自身の持つ符号と一
致した場合にのみ、高いピーク値を持つ光信号が復号器
８２ａ〜ｃの何れか一つから出力されるのである。
から出力される復号信号波形の例である。復号器自身が
持つ符号と入力信号の符号とが一致した場合には、出力
波形は高いピークを持つ波形となり（図７（ａ）参
照）、符号器自身が持つ符号と入力信号の符号とが不一
致であった場合には、出力は径に高いピーク値は存在し
ない（図７（ｂ）参照）。従って、入力されたＩＰパケ
ットのアドレス情報を記述している周波数λｎが光帯域
通過フィルタ６１ａ〜６１ｃの通過帯域と一致し、更
に、入力されたＩＰパケットのアドレス情報を記述して
いる符号が光復号器８２ａ〜８２ｃ自身の持つ符号と一
致した場合にのみ、高いピーク値を持つ光信号が復号器
８２ａ〜ｃの何れか一つから出力されるのである。
【００３５】一方、スイッチ部７に入力されたＩＰパケ
ットは、光遅延器７１で振分制御部６との光路差に相当
する時間的遅延を与えられた後、３つのアームに分波さ
れ、各アームには各々光ゲート７２ａ，７２ｂ，７２ｃ
が接続されている。なお、光ゲート７２ａ〜７２ｃは、
振分制御部６からスイッチ制御信号が入力された時だけ
ゲートが開き、それ以外は常にゲートを閉じておく１×
３光スイッチとして機能するもので、例えば、ＬｉＮｂ
Ｏ3 強度変調器を各光ゲート（ＯＮ−ＯＦＦスイッチ）
として用いることができる。
ットは、光遅延器７１で振分制御部６との光路差に相当
する時間的遅延を与えられた後、３つのアームに分波さ
れ、各アームには各々光ゲート７２ａ，７２ｂ，７２ｃ
が接続されている。なお、光ゲート７２ａ〜７２ｃは、
振分制御部６からスイッチ制御信号が入力された時だけ
ゲートが開き、それ以外は常にゲートを閉じておく１×
３光スイッチとして機能するもので、例えば、ＬｉＮｂ
Ｏ3 強度変調器を各光ゲート（ＯＮ−ＯＦＦスイッチ）
として用いることができる。
【００３６】上記のように構成したフォトニックＩＰル
ータ１において、第１アドレス情報の付加されたＩＰパ
ケットが入力された場合には、光復号器８２ａのみから
高いピーク値を持つ光信号が出力されることに基づいて
光検波器６３ａのみからスイッチ制御信号が出力されて
光ゲート７２ａが開いて第１出力ポートにＩＰパケット
が振り分けられる。また、第２アドレス情報の付加され
たＩＰパケットが入力された場合には、光復号器８２ｂ
のみから高いピーク値を持つ光信号が出力されることに
基づいて光検波器６３ｂのみからスイッチ制御信号が出
力されて光ゲート７２ｂが開いて第２出力ポートにＩＰ
パケットが振り分けられる。同様に、第３アドレス情報
の付加されたＩＰパケットが入力された場合には、光復
号器８２ｃのみから高いピーク値を持つ光信号が出力さ
れることに基づいて光検波器６３ｃのみからスイッチ制
御信号が出力されて光ゲート７２ｃが開いて第３出力ポ
ートにＩＰパケットが振り分けられる。
ータ１において、第１アドレス情報の付加されたＩＰパ
ケットが入力された場合には、光復号器８２ａのみから
高いピーク値を持つ光信号が出力されることに基づいて
光検波器６３ａのみからスイッチ制御信号が出力されて
光ゲート７２ａが開いて第１出力ポートにＩＰパケット
が振り分けられる。また、第２アドレス情報の付加され
たＩＰパケットが入力された場合には、光復号器８２ｂ
のみから高いピーク値を持つ光信号が出力されることに
基づいて光検波器６３ｂのみからスイッチ制御信号が出
力されて光ゲート７２ｂが開いて第２出力ポートにＩＰ
パケットが振り分けられる。同様に、第３アドレス情報
の付加されたＩＰパケットが入力された場合には、光復
号器８２ｃのみから高いピーク値を持つ光信号が出力さ
れることに基づいて光検波器６３ｃのみからスイッチ制
御信号が出力されて光ゲート７２ｃが開いて第３出力ポ
ートにＩＰパケットが振り分けられる。
【００３７】図８に示すのは、第２実施形態に係るフォ
トニックＩＰルータ１′の概略構成である。入力される
ＩＰパケットのアドレス情報を復号化し、その復号化信
号に基づくスイッチ制御信号により光スイッチを制御す
るという技術手段を採用した点は、上述した第１実施形
態と同じであるが、フォトニックＩＰルータ１′におい
ては、入力された光信号のロスを抑制できる点に大きな
技術的特徴があり、以下、その構成を説明する。なお、
第１実施形態と同様の機能を有する構成要件には各々同
一符号を付して説明を省略する。
トニックＩＰルータ１′の概略構成である。入力される
ＩＰパケットのアドレス情報を復号化し、その復号化信
号に基づくスイッチ制御信号により光スイッチを制御す
るという技術手段を採用した点は、上述した第１実施形
態と同じであるが、フォトニックＩＰルータ１′におい
ては、入力された光信号のロスを抑制できる点に大きな
技術的特徴があり、以下、その構成を説明する。なお、
第１実施形態と同様の機能を有する構成要件には各々同
一符号を付して説明を省略する。
【００３８】スイッチ制御部７′に入力されたＩＰパケ
ットは、光遅延器７１で振分制御部６′との光路差に相
当する時間的遅延を与えられた後、第１光スイッチ７３
ａに入力され、ＩＰパケットのアドレス情報が第１出力
ポートへの振分に相当していれば、振分制御部６′の光
検波器６３ａからスイッチ制御信号が入力されること
で、ＩＰパケットは第１光スイッチ７３ａのＡポートか
ら出力され、第１出力ポートに振り分けられる。
ットは、光遅延器７１で振分制御部６′との光路差に相
当する時間的遅延を与えられた後、第１光スイッチ７３
ａに入力され、ＩＰパケットのアドレス情報が第１出力
ポートへの振分に相当していれば、振分制御部６′の光
検波器６３ａからスイッチ制御信号が入力されること
で、ＩＰパケットは第１光スイッチ７３ａのＡポートか
ら出力され、第１出力ポートに振り分けられる。
【００３９】一方、ＩＰパケットのアドレス情報が第１
出力ポートへの振分に相当していなかった場合には、振
分制御部６′の光検波器６３ａから第１光スイッチ７３
ａにはスイッチ制御信号が入力されないので、ＩＰパケ
ットは第１光スイッチ７３ａのＢポートから出力されて
第２光スイッチ７３ｂへ至る。そして、ＩＰパケットの
アドレス情報が第２出力ポートへの振分に相当していれ
ば、振分制御部６′の光検波器６３ｂからスイッチ制御
信号が第２光スイッチ７３ｂに入力されることで、ＩＰ
パケットは第２光スイッチ７３ｂのＡポートから出力さ
れ、第２出力ポートに振り分けられる。ここで、１×２
の光スイッチ（第１，第２光スイッチ７３ａ，７３ｂ）
としては、ＬｉＮｂＯ3 のマッハツェンダー型２出力強
度変調器を用いることができる。
出力ポートへの振分に相当していなかった場合には、振
分制御部６′の光検波器６３ａから第１光スイッチ７３
ａにはスイッチ制御信号が入力されないので、ＩＰパケ
ットは第１光スイッチ７３ａのＢポートから出力されて
第２光スイッチ７３ｂへ至る。そして、ＩＰパケットの
アドレス情報が第２出力ポートへの振分に相当していれ
ば、振分制御部６′の光検波器６３ｂからスイッチ制御
信号が第２光スイッチ７３ｂに入力されることで、ＩＰ
パケットは第２光スイッチ７３ｂのＡポートから出力さ
れ、第２出力ポートに振り分けられる。ここで、１×２
の光スイッチ（第１，第２光スイッチ７３ａ，７３ｂ）
としては、ＬｉＮｂＯ3 のマッハツェンダー型２出力強
度変調器を用いることができる。
【００４０】なお、ＩＰパケットのアドレス情報が第１
出力ポートへの振分にも第２出力ポートへの振分にも相
当しなかった場合には、第２光スイッチ７３ｂのＢポー
トから出力されて、第３出力ポートに振り分けられる。
出力ポートへの振分にも第２出力ポートへの振分にも相
当しなかった場合には、第２光スイッチ７３ｂのＢポー
トから出力されて、第３出力ポートに振り分けられる。
【００４１】上記した第２実施形態に係るフォトニック
ＩＰルータ１′によれば、スイッチ制御部７′で１×２
光スイッチとしてＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いているこ
とから、上述した第１実施形態に係るフォトニックＩＰ
ルータ１の如く、スイッチ部７において常に２／３のエ
ネルギーを無駄にすることが無く、低損失のフォトニッ
クＩＰルータを構成できるという利点を有する。
ＩＰルータ１′によれば、スイッチ制御部７′で１×２
光スイッチとしてＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いているこ
とから、上述した第１実施形態に係るフォトニックＩＰ
ルータ１の如く、スイッチ部７において常に２／３のエ
ネルギーを無駄にすることが無く、低損失のフォトニッ
クＩＰルータを構成できるという利点を有する。
【００４２】図９に示すのは、第３実施形態に係るフォ
トニックＩＰルータ１″の概略構成である。入力される
ＩＰパケットのアドレス情報を復号化し、その復号化信
号を用いて光スイッチを制御するという技術手段を採用
した点は、上述した第１実施形態および第２実施形態と
同じでああるが、フォトニックＩＰルータ１″において
は、光スイッチの制御を光信号のまま行うようにし、光
信号を電気信号に変換して光スイッチを制御することに
起因する動作遅延を抑制した点に大きな技術的特徴があ
り、以下、その構成を説明する。なお、第１実施形態お
よび第２実施形態と同様の機能を有する構成要件には各
々同一符号を付して説明を省略する。
トニックＩＰルータ１″の概略構成である。入力される
ＩＰパケットのアドレス情報を復号化し、その復号化信
号を用いて光スイッチを制御するという技術手段を採用
した点は、上述した第１実施形態および第２実施形態と
同じでああるが、フォトニックＩＰルータ１″において
は、光スイッチの制御を光信号のまま行うようにし、光
信号を電気信号に変換して光スイッチを制御することに
起因する動作遅延を抑制した点に大きな技術的特徴があ
り、以下、その構成を説明する。なお、第１実施形態お
よび第２実施形態と同様の機能を有する構成要件には各
々同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】フォトニックＩＰルータ１″において、ス
イッチ部７″に入ったＩＰパケットは、第１光サーキュ
レータ７４ａを介して第１非線形光ループ鏡（ＮＯＬＭ
＃１）７５ａへ至る。この第１非線形光ループ鏡７５ａ
は、第１方向性結合器７６とループ状の光ファイバ７７
と該光ファイバ７７の適所に配される第２方向性結合器
７８とから構成してあり、方向性結合器７６に至ったＩ
Ｐパケットは、光ファイバ７７を右回転する成分と左回
転する成分とに分波され、１回転した後に、第１方向性
結合器７６で合波される。この第１方向性結合器７６で
合波されたＩＰパケットは、通常時（第２方向性結合器
７８に制御信号のない状態）には第１非線形光ループ鏡
７５ａの右側（入力と逆側）のアームに出力されるよう
に、予め設定しておく。
イッチ部７″に入ったＩＰパケットは、第１光サーキュ
レータ７４ａを介して第１非線形光ループ鏡（ＮＯＬＭ
＃１）７５ａへ至る。この第１非線形光ループ鏡７５ａ
は、第１方向性結合器７６とループ状の光ファイバ７７
と該光ファイバ７７の適所に配される第２方向性結合器
７８とから構成してあり、方向性結合器７６に至ったＩ
Ｐパケットは、光ファイバ７７を右回転する成分と左回
転する成分とに分波され、１回転した後に、第１方向性
結合器７６で合波される。この第１方向性結合器７６で
合波されたＩＰパケットは、通常時（第２方向性結合器
７８に制御信号のない状態）には第１非線形光ループ鏡
７５ａの右側（入力と逆側）のアームに出力されるよう
に、予め設定しておく。
【００４４】ここで、振分制御部６″の光帯域通過フィ
ルタ６１ａおよび光復号器６２ａによってアドレス情報
の読取およびスイッチ制御用信号の出力が行われると、
光信号のままスイッチ制御信号としてスイッチ部７″に
供給され、第１光遅延器７１ａを介して第１非線形光ル
ープ鏡７５ａの第２方向性結合器７８へ至る。そして、
この第２方向性結合器７８を介して、光ファイバ７７を
右回転中の光波とタイミングをあわせスイッチ制御信号
を入力すると、相互位相変調によって右回転中の光信号
の位相が変化し、この位相変化により、第１方向性結合
器７６で合波されたＩＰパケットは、第１非線形光ルー
プ鏡７５ａの左側（入力と同じ側）のアームに出力され
るようになる。
ルタ６１ａおよび光復号器６２ａによってアドレス情報
の読取およびスイッチ制御用信号の出力が行われると、
光信号のままスイッチ制御信号としてスイッチ部７″に
供給され、第１光遅延器７１ａを介して第１非線形光ル
ープ鏡７５ａの第２方向性結合器７８へ至る。そして、
この第２方向性結合器７８を介して、光ファイバ７７を
右回転中の光波とタイミングをあわせスイッチ制御信号
を入力すると、相互位相変調によって右回転中の光信号
の位相が変化し、この位相変化により、第１方向性結合
器７６で合波されたＩＰパケットは、第１非線形光ルー
プ鏡７５ａの左側（入力と同じ側）のアームに出力され
るようになる。
【００４５】つまり、振分制御部６″から第１非線形光
ループ鏡７５ａへのスイッチ制御信号の有無によって、
第１非線形光ループ鏡７５ａから出力される光信号（Ｉ
Ｐパケット）が左右にスイッチされるので、フォトニッ
クＩＰルータ１″へ入力されたＩＰパケットのアドレス
情報が第１出力ポートへの振分に該当した場合には、第
１非線形光ループ鏡７５ａから再び第１光サーキュレー
タ７４ａへＩＰパケットが戻され、この第１光サーキュ
レータ７４ａによって第１出力ポート（ＯＵＴ１）へ送
出されるのである。
ループ鏡７５ａへのスイッチ制御信号の有無によって、
第１非線形光ループ鏡７５ａから出力される光信号（Ｉ
Ｐパケット）が左右にスイッチされるので、フォトニッ
クＩＰルータ１″へ入力されたＩＰパケットのアドレス
情報が第１出力ポートへの振分に該当した場合には、第
１非線形光ループ鏡７５ａから再び第１光サーキュレー
タ７４ａへＩＰパケットが戻され、この第１光サーキュ
レータ７４ａによって第１出力ポート（ＯＵＴ１）へ送
出されるのである。
【００４６】一方、フォトニックＩＰルータ１″へ入力
されたＩＰパケットのアドレス情報が第１出力ポートへ
の振分に該当していなかった場合には、第１非線形光ル
ープ鏡７５ａの右側（入力と逆側）のアームへ送出さ
れ、第２光サーキュレータ７４ａを介して第２非線形光
ループ鏡（ＮＯＬＭ＃２）７５ｂへ至る。この第２非線
形光ループ鏡７５ｂも、第１方向性結合器７６とループ
状の光ファイバ７７と該光ファイバ７７の適所に配され
る第２方向性結合器７８とから構成してあり、方向性結
合器７６に至ったＩＰパケットは、光ファイバ７７を右
回転する成分と左回転する成分とに分波され、１回転し
た後に、第１方向性結合器７６で合波される。この第１
方向性結合器７６で合波されたＩＰパケットも、通常時
（第２方向性結合器７８に制御信号のない状態）には第
２非線形光ループ鏡７５ｂの右側（入力と逆側）のアー
ムに出力されるように、予め設定しておく。
されたＩＰパケットのアドレス情報が第１出力ポートへ
の振分に該当していなかった場合には、第１非線形光ル
ープ鏡７５ａの右側（入力と逆側）のアームへ送出さ
れ、第２光サーキュレータ７４ａを介して第２非線形光
ループ鏡（ＮＯＬＭ＃２）７５ｂへ至る。この第２非線
形光ループ鏡７５ｂも、第１方向性結合器７６とループ
状の光ファイバ７７と該光ファイバ７７の適所に配され
る第２方向性結合器７８とから構成してあり、方向性結
合器７６に至ったＩＰパケットは、光ファイバ７７を右
回転する成分と左回転する成分とに分波され、１回転し
た後に、第１方向性結合器７６で合波される。この第１
方向性結合器７６で合波されたＩＰパケットも、通常時
（第２方向性結合器７８に制御信号のない状態）には第
２非線形光ループ鏡７５ｂの右側（入力と逆側）のアー
ムに出力されるように、予め設定しておく。
【００４７】ここで、振分制御部６″の光帯域通過フィ
ルタ６１ｂおよび光復号器６２ｂによってアドレス情報
の読取およびスイッチ制御用信号の出力が行われると、
光信号のままスイッチ制御信号としてスイッチ部７″に
供給され、第２光遅延器７１ｂを介して第２非線形光ル
ープ鏡７５ｂの第２方向性結合器７８へ至る。そして、
この第２方向性結合器７８を介して、光ファイバ７７を
右回転中の光波とタイミングをあわせスイッチ制御信号
を入力すると、相互位相変調によって右回転中の光信号
の位相が変化し、この位相変化により、第１方向性結合
器７６で合波されたＩＰパケットは、第２非線形光ルー
プ鏡７５ｂの左側（入力と同じ側）のアームに出力され
るようになる。
ルタ６１ｂおよび光復号器６２ｂによってアドレス情報
の読取およびスイッチ制御用信号の出力が行われると、
光信号のままスイッチ制御信号としてスイッチ部７″に
供給され、第２光遅延器７１ｂを介して第２非線形光ル
ープ鏡７５ｂの第２方向性結合器７８へ至る。そして、
この第２方向性結合器７８を介して、光ファイバ７７を
右回転中の光波とタイミングをあわせスイッチ制御信号
を入力すると、相互位相変調によって右回転中の光信号
の位相が変化し、この位相変化により、第１方向性結合
器７６で合波されたＩＰパケットは、第２非線形光ルー
プ鏡７５ｂの左側（入力と同じ側）のアームに出力され
るようになる。
【００４８】つまり、振分制御部６″から第２非線形光
ループ鏡７５ｂへのスイッチ制御信号の有無によって、
第２非線形光ループ鏡７５ｂから出力される光信号（Ｉ
Ｐパケット）が左右にスイッチされるので、フォトニッ
クＩＰルータ１″へ入力されたＩＰパケットのアドレス
情報が第２出力ポートへの振分に該当した場合には、第
２非線形光ループ鏡７５ｂから再び第２光サーキュレー
タ７４ｂへＩＰパケットが戻され、この第２光サーキュ
レータ７４ｂによって第２出力ポート（ＯＵＴ２）へ送
出されるのである。
ループ鏡７５ｂへのスイッチ制御信号の有無によって、
第２非線形光ループ鏡７５ｂから出力される光信号（Ｉ
Ｐパケット）が左右にスイッチされるので、フォトニッ
クＩＰルータ１″へ入力されたＩＰパケットのアドレス
情報が第２出力ポートへの振分に該当した場合には、第
２非線形光ループ鏡７５ｂから再び第２光サーキュレー
タ７４ｂへＩＰパケットが戻され、この第２光サーキュ
レータ７４ｂによって第２出力ポート（ＯＵＴ２）へ送
出されるのである。
【００４９】なお、ＩＰパケットのアドレス情報が第１
出力ポートへの振分にも第２出力ポートへの振分にも該
当しなかった場合には、第２非線形光ループ鏡７５ｂの
右側（入力と逆側）のアームへ送出され、第３出力ポー
トに振り分けられる。
出力ポートへの振分にも第２出力ポートへの振分にも該
当しなかった場合には、第２非線形光ループ鏡７５ｂの
右側（入力と逆側）のアームへ送出され、第３出力ポー
トに振り分けられる。
【００５０】上述したように、第３実施形態に係るフォ
トニックＩＰルータ１″においては、非線形光ループ鏡
（ＮＯＬＭ）を光対光の１×２スイッチとして用いるこ
とで、スイッチ制御用信号を電気に変換することなく、
直接光でスイッチ制御が行うことが可能となり、電気回
路のボトルネックに依存しない超高速のフォトニックＩ
Ｐルーティングが実現可能となる。
トニックＩＰルータ１″においては、非線形光ループ鏡
（ＮＯＬＭ）を光対光の１×２スイッチとして用いるこ
とで、スイッチ制御用信号を電気に変換することなく、
直接光でスイッチ制御が行うことが可能となり、電気回
路のボトルネックに依存しない超高速のフォトニックＩ
Ｐルーティングが実現可能となる。
【００５１】上述した第１〜第３実施形態に係るフォト
ニックＩＰルータ１，１′，１″においては、何れも、
周波数帯域とパルス符号によってＩＰアドレスを生成す
るものとして示したが、ＩＰパケットに付加するＩＰア
ドレスの生成法はこれに限定されるものではない。以下
に、周波数スペクトルを用いたＩＰアドレスの符号化／
復号化の具体例を説明する。
ニックＩＰルータ１，１′，１″においては、何れも、
周波数帯域とパルス符号によってＩＰアドレスを生成す
るものとして示したが、ＩＰパケットに付加するＩＰア
ドレスの生成法はこれに限定されるものではない。以下
に、周波数スペクトルを用いたＩＰアドレスの符号化／
復号化の具体例を説明する。
【００５２】図１０に示すのは、光パルスの周波数スペ
クトルに位相シフトを与えるための概略構成である。先
ず、入力された光パルスは第１全反射鏡１０１ａと第１
回折格子１０２ａで時空変換された後、第１フーリエレ
ンズ１０３ａでフーリエ変換される。フーリエ変換によ
って形成された周波数スペクトル場に対し、特定の符号
パターンを持つマスク１０４で光位相のマスキング
（“０”または“π”の位相シフトを与える）を行う。
マスキングされた場を、第２フーリエレンズ１０３ｂで
逆フーリエ変換した後、第２回折格子１０２ｂと第２全
反射鏡１０１ｂで逆時空変換を行うことにより、周波数
スペクトル符号化が行われる。なお、上記と同様の方法
によって、周波数スペクトルに与えた位相シフトを回復
できるので、これと同様の構成で周波数スペクトルの復
号化にも対応できる。
クトルに位相シフトを与えるための概略構成である。先
ず、入力された光パルスは第１全反射鏡１０１ａと第１
回折格子１０２ａで時空変換された後、第１フーリエレ
ンズ１０３ａでフーリエ変換される。フーリエ変換によ
って形成された周波数スペクトル場に対し、特定の符号
パターンを持つマスク１０４で光位相のマスキング
（“０”または“π”の位相シフトを与える）を行う。
マスキングされた場を、第２フーリエレンズ１０３ｂで
逆フーリエ変換した後、第２回折格子１０２ｂと第２全
反射鏡１０１ｂで逆時空変換を行うことにより、周波数
スペクトル符号化が行われる。なお、上記と同様の方法
によって、周波数スペクトルに与えた位相シフトを回復
できるので、これと同様の構成で周波数スペクトルの復
号化にも対応できる。
【００５３】また、図１１に示すのは、光パルスの周波
数スペクトルに位相シフトを与えるための他の構成例で
ある。先ず、入力された光パルスは、第１ＡＷＧ（ａｒ
ｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ）１
１１で周波数スペクトル成分に分解される。各周波数ス
ペクトル成分は各光相シフタ１１２…で、ある特定の符
号パターンに従った位相変化（“０”または“π”）を
与えられた後、第２ＡＷＧ１１３で時間波形に再び変換
する事により、周波数スペクトル符号化が行われる。こ
の構成例においても、上記操作と同様の方法で、周波数
スペクトルに与えた位相シフトを回復できるので、同様
の構成で周波数スペクトルの復号化にも対応できる。
数スペクトルに位相シフトを与えるための他の構成例で
ある。先ず、入力された光パルスは、第１ＡＷＧ（ａｒ
ｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ）１
１１で周波数スペクトル成分に分解される。各周波数ス
ペクトル成分は各光相シフタ１１２…で、ある特定の符
号パターンに従った位相変化（“０”または“π”）を
与えられた後、第２ＡＷＧ１１３で時間波形に再び変換
する事により、周波数スペクトル符号化が行われる。こ
の構成例においても、上記操作と同様の方法で、周波数
スペクトルに与えた位相シフトを回復できるので、同様
の構成で周波数スペクトルの復号化にも対応できる。
【００５４】また、図１２に示すのは、光パルスの周波
数スペクトルに位相シフトを与えるための他の構成例で
ある。先ず、入力された光パルスは、ＡＷＧ１２１で周
波数スペクトル成分に分解される。各周波数スペクトル
成分は各光位相シフタ１２２…で、ある特定の符号パタ
ーンに従った位相変化（必要な変化量の半分に当たる
“０”または“π／２”）を与えられた後、全反射鏡１
２３で反射され、再び各光位相シフタ１２２…で位相変
化を与えられた後、ＡＷＧ１２１で時間波形に再び変換
する事により、周波数スペクトル符号化が行われる。こ
の構成例においても、上記操作と同様の方法で、周波数
スペクトルに与えた位相シフトを回復できるので、同様
の構成で周波数スペクトルの復号化にも対応できる。
数スペクトルに位相シフトを与えるための他の構成例で
ある。先ず、入力された光パルスは、ＡＷＧ１２１で周
波数スペクトル成分に分解される。各周波数スペクトル
成分は各光位相シフタ１２２…で、ある特定の符号パタ
ーンに従った位相変化（必要な変化量の半分に当たる
“０”または“π／２”）を与えられた後、全反射鏡１
２３で反射され、再び各光位相シフタ１２２…で位相変
化を与えられた後、ＡＷＧ１２１で時間波形に再び変換
する事により、周波数スペクトル符号化が行われる。こ
の構成例においても、上記操作と同様の方法で、周波数
スペクトルに与えた位相シフトを回復できるので、同様
の構成で周波数スペクトルの復号化にも対応できる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るフ
ォトニックネットワークのパケットルーティング方法に
よれば、光の属性を用いて光符号化した送信先アドレス
情報をパケットに付加しておき、パケットを受けたフォ
トニックネットワークの各ノードでは、パケットのアド
レス情報を光学的相関演算によって識別し、その識別結
果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるものとし
たので、アドレス情報を電気信号に変換してアドレス情
報に応じた出力経路へ切り換えていた旧来のパケットル
ーティング方法よりも高速なパケットルーティングを行
うことが可能となる。そして、請求項１に係るパケット
ルーティング方法は、フォトニック技術を転送機能にま
で活用可能としたので、超高速・高機能なフォトニック
ネットワークを実現するための、基盤技術としても幅広
い利用が期待される。
ォトニックネットワークのパケットルーティング方法に
よれば、光の属性を用いて光符号化した送信先アドレス
情報をパケットに付加しておき、パケットを受けたフォ
トニックネットワークの各ノードでは、パケットのアド
レス情報を光学的相関演算によって識別し、その識別結
果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるものとし
たので、アドレス情報を電気信号に変換してアドレス情
報に応じた出力経路へ切り換えていた旧来のパケットル
ーティング方法よりも高速なパケットルーティングを行
うことが可能となる。そして、請求項１に係るパケット
ルーティング方法は、フォトニック技術を転送機能にま
で活用可能としたので、超高速・高機能なフォトニック
ネットワークを実現するための、基盤技術としても幅広
い利用が期待される。
【００５６】また、請求項６に係るフォトニックネット
ワーク用パケットルータによれば、光の属性を用いて光
符号化した送信先アドレス情報が付加されたパケットを
分岐手段により振り分け制御手段とスイッチ手段とに２
分岐して供給し、分岐手段により分岐された一方のパケ
ットを受けた振分制御手段は、当該パケットのアドレス
情報を光学的相関演算によって識別し、その識別結果に
基づいて振分制御信号を出力し、分岐手段により分岐さ
れた他方のパケットを受けたスイッチ手段は、振分制御
手段からの振分制御信号に基づいて当該パケットの出力
経路を切り換えるので、アドレス情報を電気信号に変換
してアドレス情報に応じた出力経路へ切り換えていた旧
来のパケットルータよりも高速なパケットルーティング
を行うことが可能となる。そして、請求項６に係るパケ
ットルータを、フォトニックネットワーク上の各ノード
に用いることで、超高速・高機能なフォトニックネット
ワークの実現を期せる。
ワーク用パケットルータによれば、光の属性を用いて光
符号化した送信先アドレス情報が付加されたパケットを
分岐手段により振り分け制御手段とスイッチ手段とに２
分岐して供給し、分岐手段により分岐された一方のパケ
ットを受けた振分制御手段は、当該パケットのアドレス
情報を光学的相関演算によって識別し、その識別結果に
基づいて振分制御信号を出力し、分岐手段により分岐さ
れた他方のパケットを受けたスイッチ手段は、振分制御
手段からの振分制御信号に基づいて当該パケットの出力
経路を切り換えるので、アドレス情報を電気信号に変換
してアドレス情報に応じた出力経路へ切り換えていた旧
来のパケットルータよりも高速なパケットルーティング
を行うことが可能となる。そして、請求項６に係るパケ
ットルータを、フォトニックネットワーク上の各ノード
に用いることで、超高速・高機能なフォトニックネット
ワークの実現を期せる。
【図１】本発明に係るフォトニックＩＰルータを含むフ
ォトニックネットワークの概念図である。
ォトニックネットワークの概念図である。
【図２】ＩＰアドレスを付加したＩＰパケットを送出す
る送信機の概略構成を示す機能ブロック図である。
る送信機の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】（ａ）生成されたパルス列の時間波形特性図で
ある。 （ｂ）生成された信号の周波数スペクトル特性図であ
る。
ある。 （ｂ）生成された信号の周波数スペクトル特性図であ
る。
【図４】光符号器および光復号器として機能するＰＬＣ
型８チップ光バイポーラ符号器の概略構成を示す機能ブ
ロック図である。
型８チップ光バイポーラ符号器の概略構成を示す機能ブ
ロック図である。
【図５】図４のＰＬＣ型８チップ光バイポーラ符号器に
より生成された８チップの光バイポーラ符号の特性図で
ある。
より生成された８チップの光バイポーラ符号の特性図で
ある。
【図６】第１実施形態に係るフォトニックＩＰルータの
概略構成を示す機能ブロック図である。
概略構成を示す機能ブロック図である。
【図７】（ａ）復号器自身が持つ符号と入力信号の符号
とが一致した場合に光復号器から出力される復号信号波
形の特性図である。 （ｂ）復号器自身が持つ符号と入力信号の符号とが一致
しなかった場合に光復号器から出力される復号信号波形
の特性図である。
とが一致した場合に光復号器から出力される復号信号波
形の特性図である。 （ｂ）復号器自身が持つ符号と入力信号の符号とが一致
しなかった場合に光復号器から出力される復号信号波形
の特性図である。
【図８】第２実施形態に係るフォトニックＩＰルータの
概略構成を示す機能ブロック図である。
概略構成を示す機能ブロック図である。
【図９】第３実施形態に係るフォトニックＩＰルータの
概略構成を示す機能ブロック図である。
概略構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】光パルスの周波数スペクトルに位相シフトを
与える第１例を示す概略構成図である。
与える第１例を示す概略構成図である。
【図１１】光パルスの周波数スペクトルに位相シフトを
与える第２例を示す概略構成図である。
与える第２例を示す概略構成図である。
【図１２】光パルスの周波数スペクトルに位相シフトを
与える第３例を示す概略構成図である。
与える第３例を示す概略構成図である。
【図１３】従来のフォトニックＩＰルーティング（出力
３ポート）の概念図である。
３ポート）の概念図である。
【図１４】従来のフォトニックＩＰルータの概略構成を
示す機能ブロック図である。
示す機能ブロック図である。
１ フォトニックＩＰルータ ４ 伝送路 ５ａ 伝送路 ５ｂ 伝送路 ５ｃ 伝送路 ６ 振分制御手段 ７ スイッチ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/06 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 BA02 BA04 BA05 BA06 BA13 CA13 CA14 DA02 DA03 DA05 FA01 5K030 GA01 HA08 HC01 JL03 KX20 LB05
Claims (10)
- 【請求項１】 光ファイバを伝送線路として用い多地点
間の情報伝送を行うフォトニックネットワークで送信先
アドレス情報の付加されたパケットを伝送する際に、複
数のトランクラインが結合するノードにおいてパケット
を適切なトランクラインに振り分けるフォトニックネッ
トワークのパケットルーティング方法において、 パケットに付加する送信先アドレス情報は、光の属性を
用いて光符号化しておき、 フォトニックネットワークの各ノードでは、パケットの
アドレス情報を光学的相関演算によって識別し、その識
別結果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるよう
にしたことを特徴とするフォトニックネットワークのパ
ケットルーティング方法。 - 【請求項２】 パケットに付加する送信先アドレス情報
の光符号化は、 パルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パ
ルスを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧２）の光チップ
パルスに分割し、光チップパルス間に一定の遅延時間差
を与え、各光チップパルスのもつ光キャリア位相に
“０”または“π”の位相シフトを与えた後、全ての光
チップパルスを再度合波することによって、特定の中心
周波数λと位相の組み合わせを持つ光符号に相当する光
チップパルス列を全光学的に生成するものとし、 フォトニックネットワークの各ノードでは、 光符号に相当する光チップパルス列を光周波数フィルタ
リングにより分波し、各光チップパルス列に対して光符
号化と逆の操作を施すことによって、光チップパルスの
遅延および位相を回復した後、全ての光チップパルスを
再度合波することにより光学的相関演算を行い、生成さ
れる自己相関関数の中心ピーク値にしきい値処理を施
し、“０”または“１”のビット列を全光学的に再生す
ることでアドレス情報を復号化し、復号化したビット列
を伝送路切換用の信号として光スイッチを制御すること
により、光スイッチの伝送路切換制御を行う、 ものとしたことを特徴とする請求項１に記載のフォトニ
ックネットワークにおけるパケットルーティング方法。 - 【請求項３】 パケットに付加する送信先アドレス情報
の光符号化は、 パルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パ
ルスに対し、時間波形のフーリエ変換を行い、生成され
る周波数スペクトル場各成分の位相に対し“０”または
“π”の変化を、特定の符号に相当する組み合わせとし
て与えた後、フーリエ変換時と同様の方法で、逆フーリ
エ変換を行うことにより、スペクトル上で符号化された
光符号を生成するものとし、 フォトニックネットワークの各ノードでは、 スペクトル上で符号化された光符号に対して、符号化と
逆の操作を施すことによって、周波数スペクトル各成分
の位相に与えられた変化を回復し、再生された単パルス
に対してしきい値処理を施し、“０”または“１”のビ
ット列を再生することにより、アドレス情報を復号化
し、復号化したビット列を伝送路切換用の信号として光
スイッチを制御することにより、光スイッチの伝送路切
換制御を行う、 ものとしたことを特徴とする請求項１に記載のフォトニ
ックネットワークのパケットルーティング方法。 - 【請求項４】 時間波形のフーリエ変換には、回折格子
とフーリエレンズを用いるものとしたことを特徴とする
請求項３に記載のフォトニックネットワークのパケット
ルーティング方法。 - 【請求項５】 時間波形のフーリエ変換には、ＡＷＧ
（ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎ
ｇ）を用いるものとしたことを特徴とする請求項３に記
載のフォトニックネットワークのパケットルーティング
方法。 - 【請求項６】 光ファイバを伝送線路として用い多地点
間の情報伝送を行うフォトニックネットワークで送信先
アドレス情報の付加されたパケットを伝送する際に、複
数のトランクラインが結合するノードに設けられ、パケ
ットを適切なトランクラインに振り分けるフォトニック
ネットワーク用パケットルータにおいて、 光の属性を用いて光符号化された送信先アドレス情報の
付加されたパケットが入力されると、このパケットを２
分岐する分岐手段と、 上記分岐手段により分岐された一方のパケットを受け、
当該パケットのアドレス情報を光学的相関演算によって
識別し、その識別結果に基づいて振分制御信号を出力す
る振分制御手段と、 上記分岐手段により分岐された他方のパケットを受け、
上記振分制御手段からの振分制御信号に基づいて当該パ
ケットの出力経路を切り換えるスイッチ手段と、 を備えることを特徴とするフォトニックネットワーク用
パケットルータ。 - 【請求項７】 パルス光源から出力される波長λのコヒ
ーレントな光パルスを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧
２）の光チップパルスに分割し、光チップパルス間に一
定の遅延時間差を与え、各光チップパルスのもつ光キャ
リア位相に“０”または“π”の位相シフトを与えた
後、全ての光チップパルスを再度合波することによって
生成された特定の中心周波数λと位相の組み合わせを持
つ光符号に相当する光チップパルス列が、送信先アドレ
ス情報として付加されたパケットが分岐手段により２分
岐されるものとし、 上記振分制御手段は、 光符号に相当する光チップパルス列を光周波数フィルタ
リングにより分波するフィルタ手段と、 各光チップパルス列に対して光符号化と逆の操作を施す
ことによって、光チップパルスの遅延および位相を回復
した後、全ての光チップパルスを再度合波することによ
り光学的相関演算を行い、生成される自己相関関数の中
心ピーク値にしきい値処理を施し、“０”または“１”
のビット列を全光学的に再生することでアドレス情報を
復号化する復号化手段と、 を備え、 上記スイッチ手段は、 入力されたパケットをＮ個の伝送路の何れかに振り分け
る光スイッチを備え、 上記振分制御手段の復号化手段により復号化されたビッ
ト列を伝送路切換用の信号として、スイッチ手段の光ス
イッチを制御することにより、光スイッチの伝送路切換
制御を行うようにしたことを特徴とする請求項６に記載
のフォトニックネットワーク用パケットルータ。 - 【請求項８】 パルス光源から出力される波長λのコヒ
ーレントな光パルスに対し、時間波形のフーリエ変換を
行い、生成される周波数スペクトル場各成分の位相に対
し“０”または“π”の変化を、特定の符号に相当する
組み合わせとして与えた後、フーリエ変換時と同様の方
法で、逆フーリエ変換を行うことにより、スペクトル上
で符号化された光符号が、送信先アドレス情報として付
加されたパケットが分岐手段により２分岐されるものと
し、 上記振分制御手段は、 スペクトル上で符号化された光符号に対して、符号化と
逆の操作を施すことによって、周波数スペクトル各成分
の位相に与えられた変化を回復し、再生された単パルス
に対してしきい値処理を施し、“０”または“１”のビ
ット列を再生することにより、アドレス情報を復号化す
る復号化手段を備え、 上記スイッチ手段は、 入力されたパケットをＮ個（但し、Ｎ≧２）の伝送路の
何れかに振り分ける光スイッチを備え、 上記振分制御手段の復号化手段により復号化されたビッ
ト列を伝送路切換用の信号として、スイッチ手段の光ス
イッチを制御することにより、光スイッチの伝送路切換
制御を行うようにしたことを特徴とする請求項６に記載
のフォトニックネットワーク用パケットルータ。 - 【請求項９】 上記振分制御手段の復号化手段が行う時
間波形のフーリエ変換には、回折格子とフーリエレンズ
を用いるものとしたことを特徴とする請求項８に記載の
フォトニックネットワーク用パケットルータ。 - 【請求項１０】 上記振分制御手段の復号化手段が行う
時間波形のフーリエ変換には、ＡＷＧ（ａｒｒａｙｅｄ
−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ）を用いるもの
としたことを特徴とする請求項８に記載のフォトニック
ネットワーク用パケットルータ。
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