JP2001177566A - 分配選択型光スイッチングネットワーク、分配選択型光送受信ノード及びその通信制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複雑なルーティングプロトコルを用いずに、大
容量のマルチキャスト通信が可能とし、変動するトラヒ
ックの需要に対応することができる、端末に付随する資
源を活用しつつ帯域保証・マルチキャスト可能なネット
ワークを提供する。 【解決手段】 選択型光送受信ノードに接続され、前記
複数の分配選択型光送受信ノードから送られる光信号を
受動的に波長多重し、かつ波長多重した光信号を前記複
数の分配選択型光送受信ノードに配信する光合分配器
（３）とからなる分配選択型光スイッチングネットワー
クであって、分配選択型光送受信ノード（１）のそれぞ
れは、マルチキャスト対応スイッチ（１０）と、端末か
らの情報信号を光信号に変換して送出する送信器（８）
と、合分配器からの波長多重光から任意波長の電気信号
を選択し所定のフレームとして出力する受信器（９）
と、イーサネットインターフェイスをもった制御装置
（１１）からなる分配選択型光送受信ノード（１）とか
らなる、ことを特徴とする分配選択型光スイッチングネ
ットワーク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯域保証型情報通
信ネットワーク、マルチキャスト通信ネットワークに関
する。物理レイヤによりマルチキャストを実現する分配
選択アーキテクチャを採用した分配選択型光波長多重シ
ステムにおいて、端末間のデータリンクプロトコルをイ
ーサネットに統一するために、分配選択型光送受信ノー
ド内でイーサネットフレームのカプセル化を適用する。
これにより本発明では、端末に付随する資源を有効活用
しつつ、分配選択型波長多重システムの持つ、帯域保
証、マルチキャストという特徴を有するネットワークと
して利用可能となる。

【０００２】

【従来の技術】従来のイーサネットワークを主体とした
ネットワークは、複数の端末で帯域を共有するネットワ
ークである。そのため、必要とする帯域を自由に使えな
いネットワークといえる。

【０００３】そこで通信環境を向上させるため、端末当
たりの帯域を増加させる場合には、通常、端末との接続
機器をリピータ、ブリッジ、ハブからスイッチへと移行
することで、端末から見た見かけ上の帯域を増加させて
いる。これはサブネットワーク、及び接続機器の帯域を
分割することで、帯域を共有する端末が減るためであ
る。

【０００４】しかし、このスイッチへの移行は実際の帯
域の増加ではないため、イーサネットフレームが複数の
スイッチを経由する場合は、経由先でのトラヒックの影
響を受ける。そのため、スイッチへの移行とともに、ス
イッチ間のリンクの大容量化も必要になる。帯域が十分
にあるイーサネットネットワークにおいても、複数の端
末から同時にイーサネットフレームが送出されると、そ
れぞれのフレーム同士が衝突することにより、それぞれ
の端末はフレームの再送を余儀なくされる。そのため、
帯域保証の要求を満たすために、ＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕ
ｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）
やＤｉｆｆＳｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）等の帯域を保証するためのプロトコ
ルが規定されている。また、異なるネットワーク間の通
信においては、ＡＲＰプロトコルによって、ルータでの
イーサネットフレームにおける宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ
Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスの付け替えに
より送受信が可能であった。

【０００５】本来、一対一通信を基本としたイーサネッ
トにおいても、複数対地との通信、特に効率的に同時に
通信をおこなうマルチキャスト通信への要求が高まりつ
つあり、ＩＰマルチキャストと呼ばれる通信方式が規定
されてきた。またＩＰマルチキャストをサポートするル
ータやスイッチ等の導入も進み、ＭＢｏｎｅと呼ばれる
ＩＰマルチキャストを扱えるインターネットバックボー
ンネットワークも出現してきている。

【０００６】このマルチキャスト通信においては、ルー
タやスイッチ等でのＩＰパケットのコピー処理や、マル
チキャストの許可・不許可に関する処理等が新たにルー
タ、スイッチ等で発生するが、これらの処理はスイッチ
内部の高速化で現在のところ対応している。

【０００７】一方、マルチキャスト指向のネットワーク
として提案されている分配選択アーキテクチャを採用し
た分配選択型光波長多重システムは、物理レイヤで情報
をマルチキャストする。分配選択型光波長多重システム
において、受信側ノードは、所望のデータを受信器ごと
に選択する構成であるため、受信時における輻輳はな
く、通信帯域が保証されている。分配選択型光波長多重
システムでの端末間のデータリンクプロトコルとして
は、システムのもつ高速性を生かせるＡＴＭ，ＴＡＸＩ
などが使われており、端末と直接接続される形態となっ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】将来のマルチメディア
通信においては、ネットワークの大容量化の対応が不可
欠である。大容量化の候補としては、ギガビットイーサ
ネットが挙げられる。しかしマルチメディア通信におい
ては、マルチキャスト通信の増大が予想され、従来のデ
ータグラム通信と異なるトラヒック特性となり、ギガビ
ットイーサネットがそのトラヒックに耐えうるかどうか
は明らかでない。

【０００９】従来のイーサネットを主体としたネットワ
ークにおいては、実際の運用に当たっては帯域保証の要
求が強く、ＲＳＶＰやＤｉｆｆＳｅｒｖ等の帯域を保証
するためのプロトコルが規定されてきたが、これらのプ
ロトコルを使用するためには、まず各ネットワーク装置
間のインターオペラビリティの問題を解決しなければな
らない。またこれらのプロトコルは、データが通過する
ルート上で帯域を予約するため、実質的な帯域が減少
し、マルチキャストへの適用が難しい。

【００１０】またＩＰマルチキャストによるマルチキャ
スト通信においては、データの経路が定まっていないこ
とにより、遅延やジッタが生じるため、双方向リアルタ
イム通信には向いていない。

【００１１】リアルタイム性を考慮したＲＴＰ（Ｒｅａ
ｌｔｉｍｅ ＴｒａｎｓｐｏｒｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）や
ＲＴＰＣ（ＲＴＰ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏ
ｌ）といった端末間でのフローを扱うプロトコルは、受
信時に符号化を動的に変更するものであり、リアルタイ
ム通信に向いているが、帯域を保証しているわけではな
い。

【００１２】一方、分配選択型光波長多重システムにお
いては、物理レイヤでマルチキャストするため、ルーテ
ィングによる遅延の問題がないが、一般に使用されてい
るイーサネットとの整合性がなく、分配選択型光波長多
重システムのノードを段階的に置き換えても通信するこ
とができない。そのため、システムの導入を一斉におこ
なう必要があり、初期導入コストがかさむという課題が
ある。分配選択型波長多重システムでの電気多重化方式
として時分割多重を用いる場合は、あらかじめトラヒッ
ク需要を考慮して高速の送受信器が必要となるため、コ
スト的にもイーサネットと比べて割高となる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、分配選択型光
波長多重システムを用いる。分配選択型光送受信ノード
における電気多重方式を電気周波数多重とし、それぞれ
の電気周波数をデジタル変調する。また分配選択型光波
長多重システム内部におけるデータリンクをＭＰＥＧ−
ＴＳ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ ｃｏｄｉｎｇ
ＥｘｐｅｒｔＧｒｏｕｐ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒ
ｅａｍ）とする。一方、端末において使用されるデータ
リンクであるイーサネットとの整合をとるため、分配選
択型光送受信ノード内の送信器及び受信器と、端末との
接続のためのマルチキャスト対応スイッチ（ＩＧＭＰプ
ロトコル実装スイッチ）を配置する。送信器は電気光変
換器、電気周波数多重化器、及び複数の送信モジュール
から構成される。受信器は光分岐器、及び複数の受信モ
ジュールから構成される。また、イーサネットインター
フェイスを持った制御装置を分配選択型光送受信ノード
内に配置する。

【００１４】より具体的には：本発明の第１の態様は、
複数の分配選択型光送受信ノード（１）と、前記複数の
分配選択型光送受信ノードに接続され、前記複数の分配
選択型光送受信ノードから送られる光信号を受動的に波
長多重し、波長多重した光信号を前記複数の分配選択型
光送受信ノードに配信する光合分配器（３）とを具備す
る分配選択型光スイッチングネットワークであって、前
記複数の分配選択型光送受信ノード（１）のそれぞれ
は、複数の端末（４）に接続されており、端末インター
フェイスとして使用するイーサネットフレームで接続可
能なマルチキャスト対応スイッチ（１０）と；該マルチ
キャスト対応スイッチに接続されており、イーサネット
フレームを光スイッチングネットワーク内で利用するデ
ータリンクプロトコルにカプセル化し、電気の周波数多
重した信号を固有の波長の光信号として出力する送信器
（８）と；該マルチキャスト対応スイッチに接続されて
おり、光スイッチングネットワークを介して送られてく
る光信号を複数分岐してその中から所望のデータを選択
し光スイッチングネットワーク内で利用するデータリン
クプロトコルをイーサネットフレームにデカプセル化し
て出力する受信器（９）と；該マルチキャスト対応スイ
ッチに接続されており、イーサネットインターフェイス
を有し、該マルチキャスト対応スイッチを介して行われ
る端末間通信を制御するための該制御装置（１１）と、
を具備することを特徴とする分配選択型光スイッチング
ネットワーク、という構成を有する。前記マルチキャス
ト対応スイッチとしては、ＩＧＭＰ（Internet Group M
anagement Protocol）の実装されたスイッチ、たとえば
Ｌａｙｅｒ３スイッチを用いても良い。また、本実施例
の変形例においては、マルチキャスト対応スイッチ１０
の代わりにＩＧＭＰプロトコルの実装されたルータを用
いても良い。

【００１５】また、前記第１の実施の形態においては、
前記複数の分配選択型光送受信ノードのそれぞれは、通
信制御パケットを分配選択型光送受信ノード間で送受信
するための、共通チャネル送信モジュール（３３）及び
共通チャネル受信モジュール（３４）を有するように構
成しても良い。

【００１６】また、本発明の第２の実施の形態は、分配
選択型光スイッチングネットワークにおいて、大容量通
信を行う通信制御方法であって、該通信制御方法は：複
数のＩＰマルチキャストアドレスを複数の送信器（８）
に割り当てて同時に送信可能とする工程と、送信端末
（４）から送信されるイーサネットフレームの宛先ＭＡ
Ｃアドレスに対して、順番にＩＰマルチキャストアドレ
スをマッピングさせ、その順番ごとにイーサネットフレ
ームを送信する工程と、分配選択型光スイッチングネッ
トワークを介して波長多重光で送信された、順番にＩＰ
マルチキャストアドレスをマッピングされた宛先ＭＡＣ
アドレスを持つイーサネツトフレームを、受信側端末
（４）に接続された分配選択型光送受信ノード（１）で
受信するため、複数の受信器（９）を割り当てる工程
と、と具備することを特徴とする、大容量通信を行う通
信制御方法を提供する。なお、本実施形態においては、
イーサネツトフレームの代わりに他の接続方式を用いた
フレームを使用しても良い。

【００１７】またさらに、本発明の第３の実施の形態に
おいては、分配選択型光スイッチングネットワークにお
ける通信制御方法であって、前記分配選択型光送受信ノ
ード（１）における制御装置（１１）は、送信側端末
（４）が使用する帯域と、通信相手先の端末（４）の存
在する分配選択型光送受信ノード（１）とを管理するた
めのテーブルを持ち、そのテーブルを参照して送信器
（８）及び受信器（９）を割り当てることを特徴とする
通信制御方法、が提供される。

【００１８】また、本発明の第４の実施の形態によれ
ば、分配選択型光スイッチングネットワークのための分
配選択型光送受信ノード（１）であって、該分配選択型
光送受信ノードは：波長多重光信号（３２）を受信する
受信器（９）と；複数の端末（４）に接続されるととも
に、該受信器の出力にインターフェイスを介して接続さ
れるマルチキャスト対応スイッチ（１０）と；該スイッ
チに接続され、該スイッチを介して送受信を制御する制
御装置（１１）と；該スイッチにインターフェイス（２
０）を介して接続され、光信号（３１）を出力する送信
器（８）とを具備することを特徴とする、分配選択型光
送受信ノード、が提供される。

【００１９】さらに、本発明の第５の実施の形態によれ
ば、分配選択型光スイッチングネットワークのための分
配選択型光送受信ノード（１）であって、該分配選択型
光送受信ノードは：波長多重光信号（３２）を受信し、
複数に分岐させる光分岐器（２１）と；該光分岐器の出
力にそれぞれ接続された複数の受信モジュール（２２）
と；複数の端末に接続されているとともに、該複数の受
信モジュールの出力にインターフェイス（３０）を介し
て接続されているマルチキャスト対応スイッチ（１０）
と；該マルチキャスト対応スイッチ（１０）にインター
フェイス（２０）を介してそれぞれ接続されている複数
の送信モジュール（１４）と；該複数の送信モジュール
の出力に接続されている電気周波数多重化装置（１３）
と；該電気周波数多重化装置の出力に接続され、周波数
多重化された電気信号を光信号に変換する電気光変換器
（１２）と；該マルチキャスト対応スイッチにインター
フェイスを介して接続された制御装置（１１）と；該制
御装置の出力に内部回線（３５）を介して接続されると
ともに、該電気周波数多重化装置の入力に接続された共
通チャネル送信モジュール（３３）と；該制御装置の出
力に内部回線を介して接続されるとともに、該光分岐器
の出力に接続された共通チャネル受信モジュール（３
４）と、を具備することを特徴とする、分配選択型光送
受信ノード、が提供される。

【００２０】［作用］本発明は以下の作用効果を有す
る。すなわち： 分配選択型光波長多重システムを用いることで、複
雑なルーティングプロトコルを用いずに、大容量のマル
チキャスト通信が可能になる。

【００２１】 ノードにおける電気多重方式を電気周
波数多重とすることで、電気周波数の数を増減して、変
動するトラヒックの需要に対応することができる。

【００２２】 またそれぞれの電気周波数をデジタル
変調することで、システム内でのデータリンクとしてＭ
ＰＥＧ−ＴＳを用いることができる。

【００２３】 リアルタイム通信に適しているＭＰＥ
Ｇ−ＴＳを利用可能とすることで、帯域を保証すること
ができる。

【００２４】 また、送信モジュールにおいて、イー
サネットフレームをＭＰＥＧ−ＴＳパケットに埋め込み
可能とすることにより、端末からはデータリンクとして
イーサネットのみしか見えない。そのため端末側の変更
を最小にすることができ、他のネットワークとの整合を
取りやすくすることができる。

【００２５】 ＩＧＭＰ対応スイッチを端末との接続
に用いることで、一つの送信モジュールに複数の宛先の
データを多重する事が可能になる。また一つの受信モジ
ュールで受信したデータに含まれる複数の宛先のデータ
を分離することも可能になる。つまりＩＧＭＰ対応スイ
ッチ内ではイーサネットフレームの多重・分離がおこな
われるので、イーサネットを用いてマルチキャスト通信
を行うことが容易に可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
実施例に基づいて本発明の説明をする。

【００２７】［実施例１］本実施例は、請求項１に相当
する発明である。分配選択型光波長多重システムのネッ
トワーク構成を図１に示す。分配選択型光波長多重ネッ
トワークは、複数の分配選択型光送受信ノード１−１、
１−２、…１−ｎとそれらを接続する送受一対の光ファ
イバ２−１、２−２、…２−ｎと合分配器３で構成さ
れ、端末４−１、４−２、…、４−ｍは対応する分配選
択型光送受信ノードのいずれかに直接接続する構成とな
っている。また各分配選択型光送受信ノードは外部ネッ
トワーク接続用イーサネットインターフェイス５（５−
１、５−２、…５−ｎ）を持ち、該インターフェイス５
を介してそれぞれインターネットなどの外部ネットワー
ク６に接続している。ここで、外部ネットワーク６上に
は、ＩＰマルチキャストアドレスネームサーバ７が存在
することを前提としている。この実施例にかかるネット
ワークシステムにおける通信においては、通信要求等の
トランザクションは、外部ネットワーク６を介しておこ
なわれる。なお、本実施例では端末間を結ぶＬＡＮはイ
ーサネットを用いて構成されているものとして以下説明
をするが、本発明(他の実施例を含む)はイーサネットを
用いた場合に限定されるものではなく、他の通信プロト
コルを用いたＬＡＮにおいても適用可能である。

【００２８】分配選択型光送受信ノード１（分配選択型
光送受信ノード１−１、１−２、…１−ｎはいずれも共
通の構成を有し、これらのノード１−１、１−２、…１
−ｎのうち任意の一つを「分配選択型光送受信ノード
１」というものとする。）の基本ブロック構成を図２に
示す。分配選択型光送受信ノード１は送信器８、受信器
９、ＩＧＭＰ対応スイッチ１０、及び制御装置１１から
構成される。光ファイバ２（光２−１、２−２、…２−
ｎの任意の一つを「光ファイバ２」というものとす
る。）へ光信号３１を送出する送信器８、光ファイバ２
から波長多重光信号３２を受信する受信器９、制御装置
１１は、ともにＩＧＭＰ対応スイッチ１０にイーサネッ
トインターフェイス５を介して接続している。スイッチ
１０は複数のイーサネットインターフェイスを有してお
り、該ノード１と外部ネットワーク６を接続するための
外部ネットワーク接続用イーサネットインターフェイス
５は、ＩＧＭＰ対応スイッチ１０の該複数のイーサネッ
トインターフェイスの一つが割り当てられる。また、該
分配選択型光送受信ノード１に割り当てられた複数の端
末４は、他のインターフェイスを介してスイッチ１０に
接続されている。

【００２９】送信器８の構成例を図３に示す。送信器８
は、スイッチ１０から送られてくる情報信号を送信可能
な電気信号にする複数の送信モジュール１４−１、１４
−２、…、１４−ｊと、該複数の送信モジュールからの
電気信号を多重化するための電気周波数多重化装置１３
と、該多重化された電気信号を光信号に変換するための
電気光変換器１２、から構成される。

【００３０】図４に、送信モジュール１４（送信モジュ
ール１４−１、１４−２、…１４−ｊは共通の構成を有
し、これらの任意の一つを「送信モジュール１４」とい
うものとする。）の構成例を示す。送信モジュール１４
は、イーサネットインターフェイス２０、イーサネット
の伝送速度とデジタル変調の伝送速度の調節用バッファ
１５、ＭＰＥＧ−ＴＳ変換装置１６、信号処理装置１
７、デジタル変調器１８、電気周波数変換器１９が順次
接続されてなる構成を有する。

【００３１】次に、受信器９の構成例を図５に示す。受
信器９は波長多重光３２を受信する光分岐器２１、及び
該光分岐器の複数の光出力にそれぞれ接続された複数の
受信モジュール２２−１、２２−２、…２２−ｋから構
成される。

【００３２】図６に、受信モジュール２２（受信モジュ
ール２２−１、２２−２、…２２−ｋは共通の構成を有
し、これらの任意の一つを「受信モジュール２２」とい
うものとする。）の構成例を示す。受信モジュール２２
は光信号選択器２３、光電気変換器２４、電気周波数選
択器２５、デジタル復調器２６、信号処理装置２７、Ｍ
ＰＥＧ−ＴＳ変換装置２８、速度調節用バッファ２９、
及びイーサネットインターフェイス３０が順次接続され
てなる構成を有する。

【００３３】図１から図４までに説明した装置を用い
て、本発明における通信のシーケンスチャートを示す
（図７）。ここでは説明を分かりやすくするために、ノ
ード１−１に接続する発信端末４−１からノード１−ｎ
に接続する受信端末４−ｍへのデータ転送を想定して説
明する。

【００３４】発信端末４−１は、その発信端末４−１が
接続するノード１−１にある制御装置１１−１（ノード
１−１に含まれる制御装置１１を「制御装置１１−１」
というものとし、他のノードに含まれる制御装置１１も
同様に表記する。以下同様。)に対して通信要求をおこ
なう。その発信端末４−１は、受信端末４−ｍのＩＰア
ドレス、及び使用帯域を通知する（Ｓ１）。制御装置１
１−１は発信端末４−１からの通信要求に従って、未使
用のＩＰマルチキャストアドレス、及び使用帯域に足る
送信モジュール１４−ｉ（１≦ｉ≦ｊ）を割り当てる。
未使用のＩＰマルチキャストアドレスの割り当てに当た
っては、制御装置１１−１が外部ネットワーク６上にあ
るＩＰマルチキャストアドレスネームサーバ７に対して
問い合わせをおこなうことにより、ＩＰマルチキャスト
アドレスを取得する（Ｓ２）。

【００３５】一方、制御装置１１−１は、外部ネットワ
ーク６を介して、全てのノードの制御装置１１−２〜１
１−ｎに対して、受信端末４−ｍのＩＰアドレスが対応
するノードに存在するか問い合わせる（Ｓ３）。このと
き、受信端末４−ｍのＩＰアドレス、この通信で利用す
るＩＰマルチキャストアドレス、ノードの波長、送信モ
ジュール１４−ｉに割り当てられている電気周波数も通
知しておく。受信端末４−ｍが存在しないノードの制御
装置１１は、この要求・通知を無視する。受信端末４−
ｍが存在するノード４−ｎに含まれる制御装置１１−ｎ
は、受信端末４−ｍに対して、ＩＰマルチキャストアド
レス、接続するノードの波長、送信モジュール１４−ｉ
に割り当てられている電気周波数を通知する（Ｓ４）。

【００３６】受信要求を受けた受信端末４−ｍは、受信
の可否を制御装置１１−ｎに通知する。制御装置１１−
ｎは外部ネットワーク６を介して、発信端末４−１を収
容する制御装置１１−１に対して、受信の可否を通知す
る。受信端末４−ｍが発信端末４−１からの通信を拒否
する場合は、制御装置１１−１は発信端末４−１に対し
て、拒否の通知をおこない、取得したＩＰマルチキャス
トアドレスをＩＰマルチキャストアドレスネームサーバ
７に対して返還する。受信端末４−ｍが発信端末４−１
からの通信を受ける場合には、制御装置１１−１は発信
端末４−１に対して、この通信に割り当てたＩＰマルチ
キャストアドレスを通知する（Ｓ５）。

【００３７】通信がおこなわれる場合、制御装置１１−
１は、発信端末４−１から送信される、割り当てられた
ＩＰマルチキャストアドレスがマッピングされたＭＡＣ
を持ったイーサネットフレームを、送信モジュール１４
−ｉが受信できるようにするため、送信モジュール１４
−ｉに対して、ＩＧＭＰメッセージをＩＧＭＰ対応スイ
ッチ１０−１に送信するように命令する（Ｓ６）。ＩＧ
ＭＰ対応スイッチ１０−１は、ＩＧＭＰメッセージに従
って、ＩＰマルチキャストアドレスがマッピングされた
イーサネットフレームの転送をおこなう。これにより、
送信モジュール１４−ｉは端末４−１から送信されたイ
ーサネットフレームを受信することができる。

【００３８】送信モジュール１４−ｉのイーサネットイ
ンターフェイスで受信したイーサネットフレームは、速
度調節用バッファ１５−ｉ（送信モジュール１４−ｉを
構成する速度調節用バッファ１５を「速度調節用バッフ
ァ１５−ｉ」と表記する。以下他の構成要素についても
同様)に一時蓄積された後、イーサネットフレームのデ
ータを単なるデジタルデータとして、ＭＰＥＧ−ＴＳ変
換装置１６−ｉでＭＰＥＧ−ＴＳパケットにカプセル化
される。ＭＰＥＧ−ＴＳパケットは、信号処理装置１７
−ｉにおいて、伝送路符号化として、エネルギー拡散、
誤り訂正、インターリーブの信号処理がおこなわれる。
信号処理されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットは、デジタル変
調器１８−ｉで変調される。デジタル変調された電気信
号は、電気周波数変換器１９−ｉに送られ、各送信モジ
ュールにあらかじめ割り当てられている固有の電気周波
数に変換される。周波数変換された各電気周波数は電気
周波数多重化装置１３で周波数多重されて、電気光変換
器１２により光信号へと変換され、光ファイバ２−１を
介して合分配器３に送信される。各ノードの電気光変換
器１２は、それぞれ異なった波長が割り当てられている
ため、各ノードから送信された光信号３１−１、３１−
２、…３１−ｎ（ノード１−１から送出される光信号を
「光信号３１−１」というものとし、他のノードから送
出される光信号も同様に枝番号を付して表記する。以下
同様。）が合分配器３において合波されると、これらの
光信号は波長多重光３２として、各ノードに分配される
ことになる。

【００３９】ところで、発信端末４−１から送信される
イーサネットフレームは、ＩＰマルチキャストアドレス
がマッピングされたＭＡＣアドレスを持ち、受信端末４
−ｍは、接続するノード４−ｎにおいて選択するべき波
長、及び電気周波数を制御装置１１−ｎからの通信要求
を受けて知っている。そこで、受信端末４−ｍは、光信
号選択器２３、及び電気周波数選択器２５において選択
すべき波長、及び電気周波数の制御をおこなうよう、接
続するノード１−ｎの制御装置１１−ｎに対して要求す
る（Ｓ８）。また発信端末４−１から分配選択型光波長
多重システムを介して送られてくるイーサネットフレー
ムはＩＰマルチキャストアドレスがマッピングされたも
のであるため、このイーサネットフレームを受信するた
めに、ＩＧＭＰメッセージを接続するノードのＩＧＭＰ
対応スイッチ１０−ｎに送信しなければならない（Ｓ
７）。

【００４０】受信側ノード１−ｎに入力された波長多重
光３２は、受信モジュール数（ｋ）分だけ光分岐器２１
で分岐する。ノードには複数の受信モジュール２２があ
るため、受信端末４−ｍからの制御要求に基づいて、受
信モジュール２２−ｉ′（１≦ｉ≦ｋ）を割り当てる
（Ｓ９）。割り当てられた受信モジュール２２−ｉ′で
は、制御装置１１−ｎからの要求に従って、光信号選択
器２３−ｉ′（受信モジュール２２−ｉ’に含まれる光
信号選択器２３を「光信号選択器２３−ｉ′」と表記す
る。以下他の構成要素についても同様)において波長多
重光３２の中から特定の光信号（ここでは光信号３１−
１）を選択する。選択された光信号３１−１は光電気変
換器２４−ｉ′において電気信号に変換される。電気周
波数選択器２５−ｉ′では、制御装置１１−ｎからの要
求に従って、特定の電気周波数を選択し、電気中間周波
数へ周波数変換する。変換された電気周波数はデジタル
復調器２６−ｉ′で復調され、信号処理装置２７−ｉ′
に送られる。信号処理装置２７−ｉ′においては、デイ
ンターリーブ、誤り訂正復号、エネルギー拡散除去の信
号処理がおこなわれたのち、ＭＰＥＧ−ＴＳ変換装置２
８−ｉ′において、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットのデカプセ
ル化がおこなわれる。このデジタルデータは、宛先ＭＡ
ＣアドレスにＩＰマルチキャストアドレスがマッピング
されたイーサネットフレームそのものであり、速度調節
用バッファ２９−ｉ′を介した後、イーサネットインタ
ーフェイス３０−ｉ′、から送信される。このようにし
て受信モジュール２２−ｉ′から出力されるイーサネッ
トフレームには、宛先ＭＡＣアドレスにＩＰマルチキャ
ストアドレスがマッピングされているため、このアドレ
スに基づいてＩＧＭＰ対応スイッチ１０−ｎが対応する
受信端末４−ｍに対してイーサネットフレームを転送す
る。

【００４１】受信端末４−ｍから送信端末４−１への通
信は、上記記載のシーケンスにおいて、同様の手順をお
こなうことにより可能となる。ただし、ＩＰマルチキャ
ストアドレスは異なるものが使用されなければならな
い。

【００４２】送信端末４−１から複数の受信端末へのマ
ルチキャスト通信において、受信端末が異なるノードに
接続している場合は、上記記載のシーケンスを各受信端
末が個別におこなうことにより、通信が実現される。一
方、受信端末が同一のノードに接続している場合は、受
信端末はそれぞれ個別に制御装置１１に対して制御要求
をおこなうが、制御装置１１では同一の通信の受信とい
うことを認識できる。そのため各受信端末からの受信要
求に対して複数の受信モジュールを割り当てず、ひとつ
の受信モジュールのみ割り当てる。これは、受信モジュ
ールから出力されるＩＰマルチキャストアドレスがマッ
ピングされたイーサネットフレームが、ＩＧＭＰ対応ス
イッチにおいて、複数の宛先に振り分けることができる
ためである。

【００４３】通信の終了は、以下のシーケンスによりお
こなわれる。送信側では、送信端末４−１から制御装置
１１−１に対して、通信終了要求をおこなう。制御装置
１１−１は使用していた送信モジュール１４−ｉに対し
て、ＩＧＭＰメッセージをＩＧＭＰ対応スイッチ１０−
１に送信するよう命令し、イーサネットフレームがＩＧ
ＭＰ対応スイッチ１０−１から転送されない状態にす
る。また、制御装置１１−１は、外部ネットワーク６上
のＩＰマルチキャストアドレスネームサーバ７に対し
て、ＩＰマルチキャストアドレスの使用の終了を通知す
る。受信側では、受信端末４−ｍから制御装置１１−ｎ
に対して、通信終了要求をおこなう。制御装置１１−ｎ
は使用していた受信モジュール２２−ｉ′に対して、イ
ーサネットフレームの発信を終了するよう制御する。ま
た、受信端末４−ｍは、ＩＧＭＰメッセージをＩＧＭＰ
対応スイッチ１０−ｎに送信し、受信モジュール２２−
ｉ′から出力されるイーサネットフレームがＩＧＭＰ対
応スイッチ１０−ｎから転送されない状態にする。

【００４４】［実施例２］本実施例は、請求項１に付随
する発明である。実施例１に記した装置構成において、
ＩＧＭＰ対応スイッチ１０の代用として、ＩＧＭＰプロ
トコルを実装したルータを用いても、システムの基本機
能は変わらず動作する。また本実施例においては、ＩＧ
ＭＰ対応スイッチ１０で実現する通信の他に、ルータに
実装された様々な機能を利用することが可能となる。

【００４５】［実施例３］本実施例は請求項２に相当す
る発明である。実施例１乃至２に記した装置構成におい
て、トランザクションデータ等の通信制御パケットをノ
ード間で送受信するための、共通チャネル送信モジュー
ル３３−１、３３−２、…、３３−ｎ及び共通チャネル
受信モジュール３４−１、３４−２、…、３４−ｎを配
置する（図８）。共通チャネル送信モジュール及び共通
チャネル受信モジュールは、それぞれ制御装置１１に接
続されており、各ノードの制御装置１１間で通信をおこ
なうために利用される。

【００４６】端末４からの通信要求等の制御情報は、制
御装置１１に送られて処理される。そのとき、通信相手
先のノードに対して送る情報（ＩＰマルチキャストアド
レス、波長、電気周波数等）は、共通チャネル送信モジ
ュール３３、共通チャネル受信モジュール３４を介して
送受信される。

【００４７】共通チャネル送信モジュール３３の構成
は、図４に示した送信モジュールと基本的な構成は同じ
である。異なるのは、送信モジュールに対してデータを
送るためのインターフェイスがスイッチ１０およびイー
サネットではなく、内部回線３５で制御装置１１に接続
されている点である。制御装置１１からの送信される情
報は、共通チャネル送信モジュール３３でデジタル変調
され、特定の電気周波数として発信される。このとき他
の送信モジュールと同様に信号処理がなされる。特定の
電気周波数として発信された電気信号は、他の送信モジ
ュールからの電気周波数と共に電気周波数多重化装置１
３において多重化されたのち、電気光変換器１２で光に
変換されノードから送信される。実施例１に示したよう
に、各ノードからの光信号にはそれぞれ異なった波長が
割り当てられているため、合分配器３において合波され
ると、これらの光信号は波長多重光３２として、各ノー
ドに分配されることになる。

【００４８】受信側ノードに分配された波長多重光３２
は、受信モジュール数と共通チャネル受信モジュールの
数（ｋ＋１）分だけ光分岐器２１で分岐される。受信側
ノードについては、全てのノードの共通チャネルを受信
しておかないと、制御情報を処理できず、通信が成り立
たない。共通チャネル受信モジュール３４の構成例を図
９、図１０に示す。

【００４９】図９に示した共通チャネル受信モジュール
構成例では、波長多重光３２は分波器３６に入力され
る。分波器３６では各ノードの波長別に光信号が分波さ
れる。それぞれの光信号は個別に共通チャネル受信サブ
モジュール３８に供給される。それぞれの共通チャネル
受信サブモジュール３８においては、分波された光信号
は光電気変換器２４で電気信号に変換される。これによ
り、共通チャネル受信モジュールは全てのノードの共通
チャネルを受信することができる。各共通チャネル受信
サブモジュール３８において、光電気変換された電気信
号は、電気周波数選択器２５で対応する共通チャネル送
信モジュールに割り当てられた電気周波数を選択する。
その後、デジタル復調、信号処理、ＭＰＥＧ−ＴＳデパ
ケット化をおこない、内部回線３５を介して制御装置１
１に送られる。制御装置１１では、自ノードに関連した
情報のみを選択し、制御処理をおこなう。

【００５０】図１０に、別の共通チャネル受信モジュー
ル構成を示す。この構成例では、分波器３６や光信号選
択器２３を用いず、そのまま光電気選択器２４で波長多
重光３２を一括受信する。波長多重光から電気変換によ
って得られた電気信号は、電気信号分配器３７で当該ネ
ットワーク中に存在するノード数分だけ分配され、複数
の共通チャネル受信サブモジュール３９のうちそれぞれ
対応するものに供給される。ここで、各ノードにおける
共通チャネル送信モジュールからの電気周波数の割り当
て例を図１１に示す。このような電気周波数の割り当て
により、各ノードの共通チャネルの電気周波数は重複す
ることがなく、共通チャネル受信モジュールで個別に電
気周波数の選択が可能となる。各共通チャネル受信サブ
モジュール３９においては、電気周波数選択器２５によ
って選択された電気信号は、デジタル復調器２６による
デジタル復調、信号処理器２７による信号処理、ＭＰＥ
Ｇ変換器２８によるＭＰＥＧ−ＴＳデパケット化が順次
行われ、その出力は内部回線３５を介して制御装置１１
に送られる。制御装置１１では、自ノードに関連した情
報のみを選択し、制御処理をおこなう。

【００５１】本実施例における接続シーケンスを図１２
に示す。本実施例においては、通信するために必要なＩ
Ｐマルチキャストアドレスの取得を、外部ネットワーク
６に存在するＩＰマルチキャストアドレスネームサーバ
７に問い合わせるのではなく、たとえば、代表ノードあ
るいは各ノードの制御装置１１に利用可能なＩＰマルチ
キャストアドレスを割り振って、ＩＰマルチキャストア
ドレスネームサーバ７の代用をさせることにより実現す
る。

【００５２】発信端末４−１は、制御装置１１−１に対
して通信要求をおこなう（Ｓ１１）。制御装置１１−１
は発信端末４−１からの通信要求に従って、未使用のＩ
Ｐマルチキャストアドレスの通知を発信端末４−１に行
い、及びその通信で使用する送信モジュール１４−ｉ
（１≦ｉ≦ｊ）を割り当てる。また受信端末４−ｍの接
続するノードに対して共通チャネル送信モジュールを介
して通信要求をおこなう（Ｓ１２）。

【００５３】受信側ノード１−ｎでは、共通チャネル受
信モジュール３３−ｎで受信した通信要求に含まれるＩ
Ｐアドレスが自ノードに接続するデータのみ制御装置１
１−ｎは読み込む。制御装置１１−ｎはＩＰアドレスに
基づいて、受信端末４−ｍに対して、制御装置１１−ｎ
が受信したデータ（ＩＰマルチキャストアドレス、波
長、受信モジュール１４−ｉの電気周波数）を通知する
（Ｓ１３）。

【００５４】受信要求を受けた受信端末４−ｍは、受信
の可否を制御装置１１−ｎに通知する。制御装置１１−
ｎは共通チャネルを介して、発信端末４−１を収容する
制御装置１１−１に対して、受信の可否を通知する。発
信端末４−１からの通信を受ける場合には、制御装置１
１−ｎは受信モジュール２２−ｉ′（１≦ｉ′≦ｋ）を
割り当てる。

【００５５】共通チャネルを介して受信端末４−ｍから
の受信可否通知を受けた制御装置１１−１は、通信が拒
否された場合は、制御装置１１−１は発信端末４−１に
対して拒否の通知をおこない、割り当てたＩＰマルチキ
ャストアドレスを未使用の状態に設定し直し、割り当て
た送信モジュール１４−ｉを解放する。受信端末４−ｍ
が通信を受ける場合には、制御装置１１−１は発信端末
４−１に対して、この通信に割り当てたＩＰマルチキャ
ストアドレスを通知する（Ｓ１４）。さらに、割り当て
た送信モジュール１４−ｉに対して、ＩＧＭＰメッセー
ジをＩＧＭＰ対応スイッチ１０−１に対して送信するよ
うに命令する（Ｓ１５）。

【００５６】一方、制御装置１１−ｎからの通知を受け
た受信端末４−ｍは、ＩＧＭＰメッセージを接続するノ
ードのＩＧＭＰ対応スイッチ１０−ｎに送信する（Ｓ１
６）。さらに受信端末４−ｎは、波長、電気周波数の制
御命令を制御装置１１−ｎにおこない（Ｓ１７）、制御
装置１１−ｎは、要求に従って受信モジュール２２−
ｉ′を制御する（Ｓ１８）。以上の制御シーケンスによ
り、通信に必要な制御は完了する。

【００５７】なお、通信の終了については、ＩＰマルチ
キャストアドレスサーバ７の代わりに制御装置１１が用
いられる点を除いて、実施例１において説明した通信終
了シーケンスにしたがって行われれば良い。

【００５８】［実施例４］本実施例は請求項３に相当す
る発明である。実施例１乃至２乃至３に記載の分配選択
型光送受信ノードにおいて、端末インターフェイスを１
００Ｂａｓｅ−Ｔとした場合でも、一つの送信モジュー
ルで送信可能な容量を越える。そのため、大容量のデー
タの送受信が必要な場合は、本実施例に示すように、複
数の送受信モジュールを利用した制御方式が必要にな
る。

【００５９】本実施例における、複数の送受信モジュー
ルを利用した場合の接続制御シーケンスを図１３に示
す。

【００６０】発信端末４−１が大容量通信をおこなう場
合、制御装置１１−１に対して、使用する帯域、及び受
信端末４−ｍのＩＰアドレスを通知する（Ｓ３１）。送
信ノードの制御装置１１−１は、図１５のに示すような
通信管理表を持っており、常に通信の監視を行ってい
る。この時、制御装置１１−１は該通信管理表を参照
し、ノード１−１の送信モジュールに余裕がない場合に
は、発信端末４−１へ使用帯域を減らすよう通知し、あ
らためて通信要求をしてもらう。

【００６１】送信モジュールに余裕がある場合は、制御
装置１１−１は、制御装置１１−２〜１１−ｎに対し
て、受信端末４−ｍのＩＰアドレスと使用帯域分の受信
モジュールがあるかどうかを問い合わせる（Ｓ３２）。
各制御装置は、受信端末４−ｍのＩＰアドレスが存在し
ない場合は無視し、存在する場合は通信に使用帯域分の
受信モジュールが確保できるかどうか調べる。確保でき
る場合には受信モジュールを予約し（Ｓ３４）、制御装
置１１−１へ通知する（Ｓ３３）。使用帯域分の受信モ
ジュールが確保できない場合には、確保できる分を予約
し制御装置１１−１へ通知する（Ｓ３３）。受信モジュ
ールの割り当てに余裕がない場合、制御装置１１−１は
発信端末４−１に対して使用可能な帯域を通知し、あら
ためて通信要求をしてもらう。

【００６２】送信、受信ノード双方とも、送信モジュー
ル及び受信モジュールの割り当てに余裕がある場合に
は、制御装置１１−１は、必要帯域分のｘ個の送信モジ
ュール１４を確保し、また割り当てたｘ個の送信モジュ
ール１４数分だけＩＰマルチキャストアドレスを取得す
るとともに、受信端末４−ｍが接続する受信ノードの制
御装置１１−ｎに対して受信要求を行う（Ｓ３８）。こ
のとき、制御装置１１−１はノードの波長、割り当てた
ｘ個の送信モジュールの電気周波数、取得したＩＰマル
チキャストアドレスを実施例１乃至３に示した方法で制
御装置１１−ｎへ通知する。制御装置１１−ｎは受信端
末４−ｍに対して通信要求を、ノードの波長、割り当て
たｘ個の送信モジュールの電気周波数、取得したＩＰマ
ルチキャストアドレスとともに転送する。受信端末は受
信の可否を制御装置１１−ｎに対して通知する。この受
信の可否通知は実施例１乃至３に示された方法で制御装
置１１−１へ通知される。受信が拒否された場合は、発
信端末４−１に対してその旨を通知し、割り当てた送信
モジュール、及びｘ個のＩＰマルチキャストアドレスを
解放する。受信が行われる場合、制御装置１１−１は、
既に割り当ててあるｘ個のＩＰマルチキャストアドレス
を発信端末４−１へ通知する（Ｓ３６）。さらに割り当
てられたｘ個の送信モジュールに対して、ＩＧＭＰメッ
セージをＩＧＭＰ対応スイッチ１０−１に対して発信す
るよう命令する（Ｓ３７）。

【００６３】受信することになった受信端末４−ｍは、
制御装置１１−ｎに対してｘ個の受信モジュールの割り
当てと、波長、電気周波数の制御を命令する（Ｓ３
９）。またｘ個のＩＰマルチキャストアドレスを受信で
きるようにＩＧＭＰメッセージを、接続するノードのＩ
ＧＭＰ対応スイッチ１０−ｎに送信する（Ｓ４０）。制
御装置１１−ｎは、受信端末４−ｍからの制御要求に基
づき、ｘ個の予約していた受信モジュールに対して制御
を行う(Ｓ４１)。以上の制御シーケンスにより、通信に
必要な制御は完了する。

【００６４】接続制御が完了したところで、発信端末４
−１はデータをイーサネットフレームで送信する。この
とき、発信端末４−１はＩＰマルチキャストアドレスを
ＭＡＣアドレスにマッピングする訳であるが、送信する
イーサネットフレームにはｘ個のＩＰマルチキャストア
ドレスを順番に割り振って送信する。送信されるイーサ
ネットフレームはＩＰマルチキャストアドレス毎に割り
当てられている送信モジュールが異なるため、送信され
たイーサネットフレームの順番で受信ノードに届く。送
信モジュール、受信モジュールともそれぞれ独立に動
き、動作速度は一定であるため、受信側ノード１−ｎか
ら受信端末４−ｍへは、送信された順番にイーサネット
フレームが届くことになる。以上により複数の送受信モ
ジュールを利用した大容量通信が可能になる。

【００６５】［実施例５］本実施例は請求項４に相当す
る発明である。本実施例においては、少量のデータを取
り扱う通信の場合、受信モジュールの数を少なくするた
めの送信器割り当て制御方式について記す。

【００６６】図１４に本実施例における接続シーケンス
を示す。発信端末４−１が少量のデータを取り扱う通信
を行う場合、制御装置１１−１に対して、使用する帯
域、および受信端末４−ｍのＩＰアドレスを通知する。
発信ノードの制御装置１１−１は、発信端末４−１から
の通信要求（Ｓ５０）により、全ての制御装置１１−２
〜１１−ｎに対して受信端末４−ｍのＩＰアドレスを基
に、受信端末４−ｍの有無を問い合わせる（Ｓ５１）。
そのとき受信端末４−ｍが存在する場合は、その制御装
置１１−ｎから、発信ノード１−１の制御装置１１−１
に対して返答をおこなう（Ｓ５２）。これにより制御装
置１１−１は接続すべき受信ノード１−ｎを認識でき
る。

【００６７】送信ノードの制御装置１１−１は図１５に
示すような通信管理表を持っており、常に通信の監視を
おこなっている。ここで、発信端末４−２が発信端末４
−１と同一ノード宛にデータを送信する場合、同じ送信
モジュールを利用できれば、受信側ノードの受信モジュ
ールを共用して利用できる。同一送信モジュールの利用
の可否は、送信端末が通信要求時に通知する使用帯域に
より判断する。同一の送信モジュールが利用できる場合
において、発信端末４−２は、発信端末４−１と同様の
接続シーケンスに従う（Ｓ５８〜Ｓ６４）。ただし、そ
れぞれの通信には個別のＩＰマルチキャストアドレスが
割り振られている。そのため、共有される送信モジュー
ルは、複数のＩＰマルチキャストアドレスを受信できる
ように、それぞれのＩＰマルチキャストアドレスに対応
したＩＧＭＰメッセージをＩＧＭＰ対応スイッチ１０−
１に対して送ることが必要である（Ｓ５７，Ｓ６４）。

【００６８】一方、受信端末４−ｍ、４−ｍ′において
は、制御装置１１−ｎに対して、波長、電気周波数の制
御をそれぞれ個別に要求する（Ｓ６６〜Ｓ６９）が、制
御装置１１−ｎは同一の波長、電気周波数の制御を要求
しているため、受信モジュールの共有が可能であること
を分かっており、一つの受信モジュールに対して制御を
おこなう（Ｓ７０）。受信モジュールで受信した複数の
宛先（４−ｍ，４−ｍ′）をもつデータは、ＩＧＭＰ対
応スイッチ１０−ｎに対して送信され（Ｓ７１）、スイ
ッチで対応する受信端末に転送される（Ｓ７２）。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、分配選択型光波長多重
システムにおいて、衛星通信やＣＡＴＶなどのシステム
に用いられている、デジタル変復調を利用した電気周波
数多重を採用することにより、トラヒック需要に応じた
伝送系を、電気周波数の数の増減で調整できる構成とす
ることができる。

【００７０】デジタル変調で用いる、システム内でのデ
ータリンクをＭＰＥＧ−ＴＳとし、イーサネットフレー
ムをカプセル化することにより、複数のフレームをＭＰ
ＥＧ−ＴＳで多重して、一つの電気周波数上で伝送する
ことができるため、帯域を無駄なく利用することが可能
となる。さらにＭＰＥＧ−ＴＳを用いることで、リアル
タイム映像信号を、帯域が確保された状態でストレスな
く送受信がおこなえる。また、分配選択型光波長多重シ
ステムはマルチキャストを主体としたネットワークであ
るため、多地点でのリアルタイムマルチメディア通信が
可能となる。

【００７１】複数の送受信モジュールを利用することに
より、大容量リアルタイム通信が可能となる。また少量
データの送受信に関して、送受信モジュールの共用化に
よりモジュール数の最適化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分配選択型光波長多重システムの
ネットワーク構成を示したものである。

【図２】分配選択型光送受信ノードの基本ブロック構成
を示したものである。

【図３】送信器の構成例を示したものである。

【図４】送信モジュールの構成例を示したものである。

【図５】受信器の構成例を示したものである。

【図６】受信モジュールの構成例を示したものである。

【図７】分配選択型光送受信ノードにおける双方向通信
のための接続制御シーケンスを示したものである。

【図８】共通チャネル送信モジュール、及び共通チャネ
ル受信モジュールを有したノードの構成例を示したもの
である。

【図９】共通チャネル送信モジュールの構成例を示した
ものである。

【図１０】共通チャネル受信モジュールの別の構成例を
示したものである。

【図１１】図１０に示した共通チャネル送信モジュール
で受信するための電気周波数配置の例を示したものであ
る。

【図１２】共通チャネルを利用した時の分配選択型光送
受信ノードにおける接続制御シーケンスを示したもので
ある。

【図１３】複数の送受信モジュールを利用した場合の接
続制御シーケンスを示したものである。

【図１４】受信モジュール数を最小として帯域の有効利
用をおこなうための接続シーケンスを示したものであ
る。

【図１５】制御装置が持つ通信管理表を示したものであ
る。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ 分配選択型光送受信ノード ２−１〜２−ｎ 送受一対の光ファイバ ３ 合分配器 ４−１〜４−ｍ 端末 ５ 外部ネットワーク接続用イーサネットインターフ
ェイス ６ 外部ネットワーク ７ ＩＰマルチキャストアドレスネームサーバ ８ 送信器 ９ 受信器 １０ ＩＧＭＰ対応スイッチ １１ 制御装置 １２ 電気光変換器 １３ 電気周波数多重化装置 １４ 送信モジュール １５ 速度調節用バッファ １６ ＭＰＥＧ−ＴＳ変換装置 １７ 信号処理装置 １８ デジタル変調器 １９ 電気周波数変換器 ２０ イーサネットインターフェイス ２１ 光分岐器 ２２ 受信モジュール ２３ 光信号選択器 ２４ 光電気変換器 ２５ 電気周波数選択器 ２６ デジタル復調器 ２７ 信号処理装置 ２８ ＭＰＥＧ−ＴＳ変換装置 ２９ 速度調節用バッファ ３０ イーサネットインターフェイス ３１ ノードから送信される光信号 ３２ 波長多重光 ３３ 共通チャネル送信モジュール ３４ 共通チャネル受信モジュール ３５ 内部回線 ３６ 分波器 ３７ 電気信号分配器

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の分配選択型光送受信ノード（１）
   と、前記複数の分配選択型光送受信ノードに接続され、
   前記複数の分配選択型光送受信ノードから送られる光信
   号を受動的に波長多重し、波長多重した光信号を前記複
   数の分配選択型光送受信ノードに配信する光合分配器
   （３）とを具備する分配選択型光スイッチングネットワ
   ークであって、 前記複数の分配選択型光送受信ノード（１）のそれぞれ
   は：複数の端末（４）に接続されており、端末インター
   フェイスとして使用するイーサネットフレームで接続可
   能なマルチキャスト対応スイッチ（１０）と；該マルチ
   キャスト対応スイッチに接続されており、イーサネット
   フレームを光スイッチングネットワーク内で利用するデ
   ータリンクプロトコルにカプセル化し、電気の周波数多
   重した信号を固有の波長の光信号として出力する送信器
   （８）と；該マルチキャスト対応スイッチに接続されて
   おり、光スイッチングネットワークを介して送られてく
   る光信号を複数分岐してその中から所望のデータを選択
   し光スイッチングネットワーク内で利用するデータリン
   クプロトコルをイーサネットフレームにデカプセル化し
   て出力する受信器（９）と；該マルチキャスト対応スイ
   ッチに接続されており、イーサネットインターフェイス
   を有し、該マルチキャスト対応スイッチを介して行われ
   る端末間通信を制御するための該制御装置（１１）と、
   を具備することを特徴とする、分配選択型光スイッチン
   グネットワーク。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分配選択型光スイッチ
   ングネットワークであって、 前記複数の分配選択型光送受信ノードのそれぞれは、通
   信制御パケットを分配選択型光送受信ノード間で送受信
   するための、共通チャネル送信モジュール（３３）及び
   共通チャネル受信モジュール（３４）を有することを特
   徴とする、分配選択型光スイッチングネットワーク。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の分配選
   択型光スイッチングネットワークにおいて、大容量通信
   を行う通信制御方法であって、 該通信制御方法は：複数のＩＰマルチキャストアドレス
   を複数の送信器（８）に割り当てて同時に送信可能とす
   る工程と、 送信端末（４）から送信されるイーサネットフレームの
   宛先ＭＡＣアドレスに対して、順番にＩＰマルチキャス
   トアドレスをマッピングさせ、その順番ごとにイーサネ
   ットフレームを送信する工程と、 分配選択型光スイッチングネットワークを介して波長多
   重光で送信された、順番にＩＰマルチキャストアドレス
   をマッピングされた宛先ＭＡＣアドレスを持つイーサネ
   ツトフレームを、受信側端末（４）に接続された分配選
   択型光送受信ノード（１）で受信するため、複数の受信
   器（９）を割り当てる工程と、と具備することを特徴と
   する、大容量通信を行う通信制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の分配選
   択型光スイッチングネットワークにおける通信制御方法
   であって、 前記分配選択型光送受信ノード（１）における制御装置
   （１１）は、送信側端末（４）が使用する帯域と、通信
   相手先の端末（４）の存在する分配選択型光送受信ノー
   ド（１）とを管理するためのテーブルを持ち、そのテー
   ブルを参照して送信器（８）及び受信器（９）を割り当
   てることを特徴とする通信制御方法。
5. 【請求項５】 分配選択型光スイッチングネットワーク
   のための分配選択型光送受信ノード（１）であって、該
   分配選択型光送受信ノードは：波長多重光信号（３２）
   を受信する受信器（９）と；複数の端末（４）に接続さ
   れるとともに、該受信器の出力にインターフェイス（３
   ０）を介して接続されるマルチキャスト対応スイッチ
   （１０）と；該スイッチに接続され、該スイッチを介し
   て送受信を制御する制御装置（１１）と；該スイッチに
   インターフェイス（２０）を介して接続され、光信号
   （３１）を出力する送信器（８）とを具備することを特
   徴とする、分配選択型光送受信ノード。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の分配選択型光送受信ノ
   ード（１）であって、 前記送信器（８）は：それぞれが前記マルチキャスト対
   応スイッチ（１０）に接続された複数の送信モジュール
   （１４）と；該複数の送信モジュールに接続され、これ
   らの出力電気信号を周波数多重化する電気周波数多重化
   装置（１３）と；該電気周波数多重化装置の出力に接続
   され、周波数多重化された電気信号を光信号に変換して
   出力する光電変換器（１２）と、を具備することを特徴
   とする、分配選択型光送受信ノード。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の分配選択型光送受信ノ
   ード（１）であって、 前記複数の送信モジュール（１４）のそれぞれは：前記
   マルチキャスト対応スイッチ（１０）からの出力信号を
   受信するためのインターフェイス（２０）と；該インタ
   ーフェイスの出力に接続され、出力信号の送信速度を調
   節するためのバッファ（１５）と；該バッファの出力に
   接続され、該出力信号をＭＰＥＧ符号化し出力する変換
   装置（１６）と；該変換装置の出力に接続され、該ＭＰ
   ＥＧ符号化された出力信号を伝送路符号化するために信
   号処理を行う信号処理装置（１７）と；該信号処理装置
   の出力に接続され、該信号処理された出力信号をデジタ
   ル変調するデジタル変調器（１８）と；該デジタル変調
   器の出力に接続され、デジタル変調された信号を該送信
   モジュールに割り当てられた固有の周波数に電気周波数
   変換する電気周波数変換器（１９）と、を具備すること
   を特徴とする、分配選択型光送受信ノード。
8. 【請求項８】 請求項５に記載の分配選択型光送受信ノ
   ード（１）であって、 前記受信器（９）は：波長多重光（３２）を受信し、該
   波長多重光を任意の数に分岐させる光分岐器（２１）
   と；該光分岐器の出力にそれぞれ接続された複数の受信
   モジュール（２２）と、を具備することを特徴とする、
   分配選択型光送受信ノード。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の分配選択型光送受信ノ
   ード（１）であって、 前記複数の受信モジュール（２２）のそれぞれは：前記
   光分岐器（２１）によって分岐させられた波長多重光の
   いずれか一つを受信し、該波長多重光から特定の光信号
   を選択する光信号選択器（２３）と；該光信号選択器の
   出力に接続され、該選択された光信号を電気信号に変換
   する光信号変換器（２４）と；該光信号変換器の出力に
   接続され、該出力された電気信号から所定の周波数の電
   気信号を選択し出力する電気周波数選択器（２５）と；
   該電気周波数選択器の出力に接続され、該選択された電
   気信号をデジタル復調するデジタル復調器（２６）と；
   該デジタル復調器の出力に接続され、デジタル復調され
   た電気信号を伝送路復号化する信号処理器（２７）と；
   該信号処理器の出力に接続され、該伝送路復号化された
   電気信号をＭＰＥＧ復号化するＭＰＥＧ変換器（２８）
   と；該ＭＰＥＧ変換器の出力に接続され、ＭＰＥＧ復号
   化された電気信号を一時保持し、該電気信号の速度を調
   節するバッファ（２９）と；該バッファの出力に接続さ
   れ、速度調節された電気信号を所定のフレーム形式に変
   換して出力するインターフェイス（３０）と、を具備す
   ることを特徴とする分配選択型光送受信ノード。
10. 【請求項１０】 分配選択型光スイッチングネットワー
    クのための分配選択型光送受信ノード（１）であって、
    該分配選択型光送受信ノードは：波長多重光信号（３
    ２）を受信し、複数に分岐させる光分岐器（２１）と；
    該光分岐器の出力にそれぞれ接続された複数の受信モジ
    ュール（２２）と；複数の端末に接続されているととも
    に、該複数の受信モジュールの出力にインターフェイス
    （３０）を介して接続されているマルチキャスト対応ス
    イッチ（１０）と；該マルチキャスト対応スイッチ（１
    ０）にインターフェイス（２０）を介してそれぞれ接続
    されている複数の送信モジュール（１４）と；該複数の
    送信モジュールの出力に接続されている電気周波数多重
    化装置（１３）と；該電気周波数多重化装置の出力に接
    続され、周波数多重化された電気信号を光信号に変換す
    る電気光変換器（１２）と；該マルチキャスト対応スイ
    ッチにインターフェイスを介して接続された制御装置
    （１１）と；該制御装置の出力に内部回線（３５）を介
    して接続されるとともに、該電気周波数多重化装置の入
    力に接続された共通チャネル送信モジュール（３３）
    と；該制御装置の出力に内部回線を介して接続されると
    ともに、該光分岐器の出力に接続された共通チャネル受
    信モジュール（３４）と、を具備することを特徴とす
    る、分配選択型光送受信ノード。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載された分配選択型光
    スイッチングネットワークのための分配選択型光送受信
    ノード（１）であって、 該共通チャネル受信モジュール（３４）は：他の光送受
    信ノードから送られる光信号を合波させて生成される光
    波長多重光（３２）を各光送受信ノードの波長別に分波
    し、分波された光信号をそれぞれ出力する分波器（３
    ６）と；該分波器の出力にそれぞれ接続された複数の共
    通チャネル受信サブモジュール（３８）と、を具備し、 該共通チャネル受信サブモジュールのそれぞれは：該分
    波器からの光信号を電気信号に変換する光電変換器（２
    ４）と；該光電変換器の出力に接続され、該光電変換器
    から出力された電気信号から所定の周波数の電気信号を
    選択し出力する電気周波数選択器（２５）と；該電気周
    波数選択器の出力に接続され、該選択された電気信号を
    デジタル復調するデジタル復調器（２６）と；該デジタ
    ル復調器の出力に接続され、デジタル復調された電気信
    号を伝送路復号化する信号処理器（２７）と；該信号処
    理器の出力に接続され、該伝送路復号化された電気信号
    をＭＰＥＧ復号化するＭＰＥＧ変換器（２８）と、を具
    備する、ことを特徴とする分配選択型光送受信ノード。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載された分配選択型光
    スイッチングネットワークのための分配選択型光送受信
    ノード（１）であって、 該共通チャネル受信モジュール（３４）は：他の光送受
    信ノードから送られた光信号を合波させて生成される光
    波長多重光（３２）を電気信号に変換する光電気変換器
    （２４）と；該光電気変換器の出力に接続され、該光電
    気変換器からの電気信号を分配し複数の出力を提供する
    電気信号分配器（３７）と；該電気信号分配器の複数の
    出力にそれぞれ接続された複数の共通チャネル受信サブ
    モジュール（３９）と、とを具備し、 該共通チャネル受信サブモジュールのそれぞれは：割り
    当てられた電気周波数を有する電気信号を選択する電気
    周波数選択器（２５）と；該電気周波数選択器の出力に
    接続され、該選択された電気信号をデジタル復調するデ
    ジタル復調器（２６）と；該デジタル復調器の出力に接
    続され、デジタル復調された電気信号を伝送路復号化す
    る信号処理器（２７）と；該信号処理器の出力に接続さ
    れ、該伝送路復号化された電気信号をＭＰＥＧ復号化す
    るＭＰＥＧ変換器（２８）と、を具備する、ことを特徴
    とする分配選択型光送受信ノード。