JP2003259471A - パケット／ｔｄｍ統合型ノード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の光伝送路上で、ＳＯＮＥＴに代表され
る従来のＴＤＭベースの通信と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔに代
表されるパケットベースの通信とを実現する。 【解決手段】 第１光伝送路から波長多重化された複数
チャネルの光信号を受信し、第２光伝送路に波長多重化
された複数チャネルの光信号を送信するノード装置にお
いて、パケットフレーム処理部（３１）と、ＴＤＭフレ
ーム処理部（３３）と、上記ＴＤＭフレーム処理部とパ
ケットフレーム処理部に異なる波長の光信号を割り当て
るための手段（２５、３５）とを有し、同一光伝送路で
ＴＤＭフレーム伝送チャネルとパケットフレーム伝送チ
ャネルを波長多重化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ネットワーク用
のノード装置に関し、特に、同一の光ネットワーク上で
パケット伝送とＴＤＭ伝送と可能にしたパケット／ＴＤ
Ｍ統合型のノード装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信キャリアやＩＳＰ（Internet Servi
ce Provider）のバックボーンネットワークアーキテク
チャの１つに、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarch
y）を採用したＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical Networ
k)ＡＤＭ（Add Drop Multiplexer）を用いる光リングネ
ットワーク構成がある。ＳＯＮＥＴは、キャリアで長年
用いられてきた時分割多重：ＴＤＭ（Time Division Mu
ltiplex）ベースのネットワーク技術であり、音声トラ
フィックや専用線等のトラフィックを高速に伝送するた
めに開発された。現在では、音声や専用線トラフィック
だけでなく、ＩＰパケット等のデータ系パケットのトラ
フィックもＳＯＮＥＴフレームに多重化されている。

【０００３】図２は、従来のバックボーンネットワーク
であるＴＤＭ（ＳＯＮＥＴ）リングの構成例を示す。Ｔ
ＤＭ（ＳＯＮＥＴ）リングは、２本の光伝送路１１でリ
ング状に接続された複数のノード：ＳＯＮＥＴ ＡＤＭ
１０−１〜１０−３からなる。各ノードは、光伝送路１
１に接続される高速回線インタフェースと、ＴＤＭ網２
（２Ａ、２Ｂ）やパケット網３（３Ａ、３Ｂ）と接続す
るための低速回線インタフェースとを備えている。ＴＤ
Ｍ網２は、例えば、ＰＢＸ５（５Ａ、５Ｂ）や、高速通
信を必要とする銀行オンラインシステム用等のデータ処
理装置６（６Ａ、６Ｂ）を含み、パケット網３は、コン
ピュータネットワークを収容するためのルータ７（７
Ａ、７Ｂ）を含む。

【０００４】バックボーンＴＤＭリングネットワークで
は、ＢＬＳＲ（Bi-directional Line Switched Rin
g）、ＵＰＳＲ（Uni-directional Path Switched Rin
g）等のリングネットワーク形態をサポートする。これ
らのネットワーク形態は、ノード間を接続する２本の光
ファイバに、それぞれ現用系トラフィックと予備系のト
ラフィックを互いに逆方向に伝送することによって、信
頼性の高いネットワーク運用を可能とするものであり、
公衆通信網で主流となっている。

【０００５】近年のインターネットの発展によるデータ
系パケットトラフィックの急激な増大に伴って、上述し
たＴＤＭベースの伝送技術であるＳＯＮＥＴよりも更に
効率的にパケットを伝送するためのネットワーク技術が
研究され、ＩＥＥＥや各種フォーラムで標準化が進めら
れている。

【０００６】例えば、１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔは、Ｌ
ＡＮの世界で発展したパケットベースの代表的ネットワ
ーク技術であるイーサネット（登録商標）において、デ
ータ伝送速度を１０Ｇｂ／ｓｅｃまで高速化したもので
あり、ＭＡＮ／ＷＡＮ等のＬＡＮよりも更に大規模なネ
ットワークのバックボーンリング用として期待されてい
る。１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔは、ＩＥＥＥ８０２．３
ａｅで議論されており、２００２年３月に標準化される
予定となっている。

【０００７】また、ＲＰＲ（Resilient Packet Ring）
は、イーサネットフレームを拡張したフォーマット形式
をもつＭＡＣレイヤの高速パケット伝送用リングネット
ワークである。ＲＰＲは、パケットの輻輳制御機能、ネ
ットワークのトポロジー検出機能およびプロテクション
機能を備えており、次世代バックボーンネットワークの
キー技術として注目されている。ＲＰＲは、ＩＥＥＥ
８０２．１７で議論されており、２００３年３月に標準
化される予定となっている。

【０００８】これらの高速パケット伝送技術は、RPR Al
liance、10G Ethernet Alliance、Metro Ethernet Forum
等でも活発に議論されており、今後、データ系パケット
トラフィックの更なる増大に伴い、バックボーンネット
ワークは、従来のＴＤＭベースのネットワークアーキテ
クチャから、ＲＰＲや１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔのよう
なパケットベースの新たなネットワークアーキテクチャ
へ移行していくものと考えられる。

【０００９】上述したパケットベースの新たなネットワ
ークが普及した場合でも、ＳＯＮＥＴのようなＴＤＭベ
ースのネットワークの運用は、今まで通り存続するもの
と思われる。なぜなら、新たに提供されるパケットベー
スの高速ネットワークは、可変長パケットの効率的伝送
を目的としたものであり、従来のＴＤＭベースのネット
ワークがもっている高品質ＴＤＭ伝送機能をサポートす
ることは困難だからである。

【００１０】例えば、ＳＯＮＥＴでは、電話網における
音声伝送や、専用線によるオンライン取引におけるデー
タ伝送などの高品質の通信サービスで不可欠となる伝送
遅延補償技術、揺らぎ補償技術、プロテクション技術が
確立されている。

【００１１】すなわち、ＳＯＮＥＴでは、時間軸上で等
間隔のタイムスロットにデータを送出する時分割多重／
分離技術を基本としているため、同一チャネル上の伝送
データに時間的な遅延が発生しにくい。ＳＯＮＥＴ規格
は、伝送路や各ノード装置内で許容される揺らぎ（ジッ
タ・ワンダ）について細かく規定しており、ＴＤＭノー
ドの各メーカは、上記ＳＯＮＥＴ規定を満たすようにノ
ード装置を設計しているため、伝送信号の揺らぎは極め
て少ない。

【００１２】ＳＯＮＥＴでは、プロテクション技術とし
て、冗長通信パス構成を前提としたＡＰＳ（Automatic
Protection Switching）という高速切替え技術を採用す
ることによって、障害が発生しても通信パスを高速に復
旧できるようになっている。しかしながら、パケットベ
ースのネットワークでは、これらの遅延補償、揺らぎ補
償、プロテクションのための技術が確立されていない。

【００１３】パケットベースの高速ネットワーク技術と
ＴＤＭベースのネットワーク技術とを論理的に融合した
ノードを設計しようとすると、様々な問題に直面する。
例えば、ＲＰＲノードは、リング上の伝送フレームへの
パケットの挿入（Ａｄｄ）と、上記伝送フレームからの
パケットの取り出し（Ｄｒｏｐ）を任意に行うものであ
り、同期処理を必要とするＴＤＭ技術との融通性に欠け
ている。また、１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式の１つで
あるＷＡＮ−ＰＨＹは、ＳＯＮＥＴフレームのペイロー
ドにＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのみを収容する仕様とな
っており、ＳＯＮＥＴフレームを複数のＶＣフレームに
分割して利用するＴＤＭ技術をサポートすることができ
ない。

【００１４】従って、ＲＰＲ用や１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔ用の高速パケットノード（以下、ＲＰＲ／Ｅｔｈｅ
ｒｎｅｔノードと言う）は、ＳＯＮＥＴ ＡＤＭ機能と
独立したパケット専用ノードとして提供され、現実的な
ネットワークは、例えば、図３に示すように、既存のＴ
ＤＭリング１１とは別に、新たなＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔリング１６を構築した形態となる可能性が高い。

【００１５】ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔノード１５−１
〜１５−３は、高速回線インタフェースを介してＲＰＲ
／Ｅｔｈｅｒｎｅｔリングネットワーク１６に接続さ
れ、低速回線インタフェースを介して、例えば、パケッ
ト網３Ａ、３Ｂのルータ７Ａ、７Ｂと接続される。

【００１６】ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔリングネットワ
ーク１６は、外側リングを形成する光ファイバ１７（１
７−１〜１７−３）と、内側リングを形成する光ファイ
バ１８（１８−１〜１８−３）とからなり、外側リング
１７は主としてデータパケット用、内側リング１８は主
として制御パケット用の伝送路として使用される。外側
リングと内側リングのデータ伝送方向を互いに逆方向に
し、リング障害が発生した時、制御パケットでノード間
のシグナリングを行って、障害を回復することにより、
信頼性の高いネットワーク運用が可能となる。

【００１７】ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔノード１５のネ
ットワークアーキテクチャは、ＴＤＭリングにおけるＢ
ＬＳＲやＵＰＳＲと類似しているが、ＳＯＮＥＴ ＡＤ
Ｍとは異なり、ＴＤＭ網２に含まれるＰＢＸ５や銀行シ
ステム６には接続されない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、既存
のＴＤＭネットワークと、新たに提供されるＲＰＲ／Ｅ
ｔｈｅｒｎｅｔネットワークは、物理的に類似したアー
キテクチャとなっているが、論理的には全く異なってい
るため、ＴＤＭ機能とＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ機能と
を兼ね備えたノードを実現することは困難となる。この
ため、ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔが実用化された場合、
ネットワーク構成が、図３に示したように、ＳＯＮＥＴ
ＡＤＭからなるＴＤＭネットワークと、ＲＰＲ／Ｅｔ
ｈｅｒｎｅｔノードからなるパケットネットワークとが
互いに独立して存在する形態となり、２重のネットワー
ク管理が必要となるという問題がある。

【００１９】本発明の目的は、同一の光伝送路上で、Ｓ
ＯＮＥＴに代表される従来のＴＤＭベースの通信と、Ｒ
ＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔに代表されるパケットベースの
通信とを実現できる通信ネットワークを提供することに
ある。本発明の他の目的は、ＳＯＮＥＴに代表される従
来のＴＤＭベースの通信機能と、ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔに代表されるパケットベースの通信機能の両方を備
えた新たな通信ノード装置を提供することにある。本発
明の更に他の目的は、同一のネットワーク上に、ＴＤＭ
ベースの通信チャネルと、パケットベースの通信チャネ
ルを選択的に多重化できる新たな通信ノード装置を提供
することにある。

【００２０】本発明の更に他の目的は、ネットワーク上
に多重化されたＴＤＭベースの通信チャネルの一部また
は全部を、必要に応じてパケットベースの通信チャネル
に動的に切替え可能なパケット／ＴＤＭ統合型のノード
装置を提供することにある。

【００２１】本発明の更に他の目的は、ネットワーク上
に多重化されたパケットベースの通信チャネルの一部ま
たは全部を、必要に応じてＴＤＭベースの通信チャネル
に動的に切替え可能なパケット／ＴＤＭ統合ノード型の
装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるノード装置は、パケット伝送モードと
ＴＤＭ伝送モードの２つの通信機能を有し、同一の物理
回線上にパケット伝送ネットワークとＴＤＭ伝送ネット
ワークを構築可能とする。

【００２３】本発明は、第１光伝送路から波長多重化さ
れた複数チャネルの光信号を受信し、第２光伝送路に波
長多重化された複数チャネルの光信号を送信するノード
装置において、少なくとも１つのＴＤＭフレーム処理部
と、少なくとも１つのパケットフレーム処理部と、上記
ＴＤＭフレーム処理部とパケットフレーム処理部に異な
る波長の光信号を割り当てるための手段とを有し、上記
第１、第２の光伝送路でＴＤＭフレームの伝送チャネル
とパケットフレームの伝送チャネルを波長多重化したこ
とを特徴とする。

【００２４】更に具体的に言うと、本発明のノード装置
は、第１光伝送路から波長多重化された複数チャネルの
光信号を受信し、チャネル対応の複数の受信ポートに電
気的信号として出力すると共に、チャネル対応の複数の
送信ポートから受信した電気的信号を波長多重化された
複数チャネルの光信号として第２光伝送路に送信する光
信号回路を備え、上記ＴＤＭフレーム処理部とパケット
フレーム処理部を上記光信号回路の互いに異なるチャネ
ルの送受信ポートに接続する。

【００２５】本発明の好ましい実施形態では、ノード装
置が、複数のＴＤＭフレーム処理部と、上記複数のＴＤ
Ｍフレーム処理部とＴＤＭ網との間でＴＤＭデータを交
換するためのＴＤＭスイッチング部と、複数のパケット
フレーム処理部と、上記複数のパケットフレーム処理部
とパケット網との間でパケットを交換するためのパケッ
トルータ部とを有し、上記複数のＴＤＭフレーム処理部
およびパケットフレーム処理部を上記光信号回路の互い
に異なるチャネルの送受信ポートに接続する。

【００２６】本発明によるパケット／ＴＤＭ統合型のノ
ード装置は、比較的低速度のパケット網とＴＤＭ網を、
互いに逆方向に信号を伝送する第１、第２の高速光リン
グネットワークに接続するためのＡＤＭノードとして適
用できる。

【００２７】本発明によれば、上記光信号回路の複数対
の送受信ポートに、それぞれＴＤＭフレーム処理部のう
ちの１つ、またはパケットフレーム処理部のうちの１つ
に選択的に接続するためのセレクタを設け、各セレクタ
の状態を制御部で制御することによって、ＴＤＭフレー
ム処理部およびパケットフレーム処理部と送受信ポート
との接続関係を切替え、ＴＤＭ伝送モードのチャネル数
とパケット伝送モードのチャネル数を随時に変更するこ
とが可能となる。

【００２８】また、パケットルータ部を通過するパケッ
トトラヒックと、ＴＤＭスイッチング部と通過するＴＤ
Ｍトラヒックを監視するための手段を設け、これらの監
視手段で収集したトラヒックの状態情報を利用してセレ
クタを制御することによって、トラフィック変動に柔軟
に対応してチャネルの伝送モード切替えを実現すること
ができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明によるパケット
／ＴＤＭ統合ノード２０（２０−１〜２０−４：以下、
単に統合ノードと言う）を適用したネットワークの構成
の１例を示す。

【００３０】統合ノード２０−１〜２０−４は、それぞ
れ高速回線インタフェースと低速回線インタフェースを
備えており、高速回線インタフェースは、時計周りに信
号を伝送する外側リングを形成する第１の光ファイバ１
００（１００−１〜１００−４）と、反時計周りに信号
を伝送する内側リングを形成する第２の光ファイバ１０
１（１０１−１〜１０１−４）に接続され、低速回線イ
ンタフェースは、ＴＤＭ網２（２Ａ、２Ｂ）またはパケ
ット網３（３Ａ、３Ｂ）等の低速網に接続される。

【００３１】図１では、統合ノード２０−１、２０−２
が、ＴＤＭ網２Ａに含まれるＰＢＸ５Ａおよび銀行シス
テム６Ａ、パケット網３Ａに含まれるルータ７Ａに接続
され、統合ノード２０−３、２０−４が、ＴＤＭ網２Ｂ
に含まれるＰＢＸ５Ｂおよび銀行システム６Ｂ、パケッ
ト網３Ｂに含まれるルータ７Ｂに接続されている。本実
施例において、各統合ノード２０は、パケットベースの
リングネットワーク技術であるＲＰＲ機能と、ＴＤＭベ
ースのリングネットワーク技術であるＢＬＳＲおよびＵ
ＰＳＲ機能の両方をサポートしている。

【００３２】図４は、本発明によるパケット／ＴＤＭ統
合ノード２０（２０−５、２０−６）を適用したネット
ワークの他の構成例を示す。このネットワークは、低速
回線インタフェースでＴＤＭ網２Ａとパケット網３Ａに
接続された第１の統合ノード２０−５と、低速回線イン
タフェースでＴＤＭ網２Ｂとパケット網３Ｂに接続され
た第２の統合ノード２０−６が、２対の光ファイバ１０
０−５と１０１−６、１００−６と１０１−５によっ
て、Point to Point形式で結合された構成となってい
る。

【００３３】本実施例において、統合ノード２０−５と
２０−６は、パケット網３Ａと３Ｂの間の通信チャネル
と、ＴＤＭ網２Ａと２Ｂの間で送受信される通信チャネ
ルとの多重／分離装置として機能している。また、この
ネットワークでは、統合ノード２０−５と２０−６の間
に、光ファイバ１００−５と１０１−６、光ファイバ１
０１−５と１００−６の２対のパスを持っているため、
ノード間の伝送路障害に対する信頼性を確保し、ＲＰ
Ｒ、ＢＬＳＲ／ＵＰＳＲ等のネットワーク再構成機能を
サポートできる。

【００３４】図５は、本発明による統合ノード２０の１
実施例を示す。統合ノード２０は、光回線インタフェー
ス部２１、２２と、ＩＰパケットルータ部２３と、ＴＤ
Ｍスイッチング部２４と、これらの要素に接続された制
御部２５とからなる。制御部２５は、統合ノード２０の
外部に位置する制御端末５０と接続されている。

【００３５】光回線インタフェース部２１は、外側光リ
ング伝送路上で上流側に位置した隣接ノードと通信する
ためのものであり、図１に示した統合ノード２０−１の
場合、外側受信光ファイバ１００−４と内側送信光ファ
イバ１０１−１に接続される光信号回路２９と、セレク
タ３５（３５−１〜３５−ｎ）を介して上記光信号回路
２９の送受信ポートＰｘ−１〜Ｐｘ−ｎに選択的に接続
される複数のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３１（３
１−１〜３１−ｎ）およびＴＤＭフレーム処理部３３
（３３−１〜３３−ｎ）と、上記Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレ
ーム処理部３１に入出力されるパケットトラヒックを監
視するためのパケットトラヒック量監視部３７と、上記
ＴＤＭフレーム処理部３３に入出力されるＴＤＭトラヒ
ックを監視するためのＴＤＭトラヒック量監視部３８と
からなっている。

【００３６】光信号回路２９は、波長分離／多重化部２
９０と、それぞれ異なった波長の光信号を入出力する複
数の光／電気変換（Ｏ／Ｅ）および電気／光（Ｅ／Ｏ）
変換部２９１−１〜２９１−ｎとからなる。波長分離／
多重化部２９０は、外側受信光ファイバ１００−４に波
長多重されたｎチャネルの受信光信号を波長毎（チャネ
ル毎）に分離し、各チャネルと対応したＯ／Ｅ変換部に
出力すると共に、複数のＥ／Ｏ変換部から出力されたｎ
チャネルの送信光信号を波長多重して、内側送信光ファ
イバ１０１−１に出力する。

【００３７】光回線インタフェース部２２は、外側光リ
ング伝送路上で下流側に位置した隣接ノードと通信する
ためのものであり、図１に示した統合ノード２０−１の
場合、内側受信光ファイバ１０１−２と外側送信光ファ
イバ１００−１に接続される光信号回路３０と、セレク
タ３６（３６−１〜３６−ｎ）を介して上記光信号回路
３０の送受信ポートＰｘ−１〜Ｐｘ−ｎに選択的に接続
される複数のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３２（３
２−１〜３２−ｎ）およびＴＤＭフレーム処理部３４
（３４−１〜３４−ｎ）と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム
処理部３２に入出力されるパケットトラヒックを監視す
るためのパケットトラフィック量監視部３９と、上記Ｔ
ＤＭフレーム処理部３４に入出力されるＴＤＭトラヒッ
クを監視するためのＴＤＭトラフィック量監視部４０と
からなる。

【００３８】光信号回路３０も、光回線インタフェース
２９と同様、波長分離／多重化部３００と、光信号波長
の異なる複数の光／電気変換（Ｏ／Ｅ）および電気／光
（Ｅ／Ｏ）変換部３０１−１〜３０１−ｎとからなる。

【００３９】セレクタ３５（３６）の個数は、光ファイ
バ上に波長多重によって形成されるチャネル数ｎによっ
て決まる。図５では、各セレクタに、１つのＥｔｈｅｒ
ｎｅｔフレーム処理部３１（３２）と、１つのＴＤＭフ
レーム処理部３３（３４）が接続されるものとして説明
するが、実際の応用においては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレ
ーム処理部３１（３２）とパケットトラフィック量監視
部３７（３９）、ＴＤＭフレーム処理部３３（３４）と
ＴＤＭトラフィック量監視部３８（４０）の接続個数
は、チャネル数ｎの範囲内で任意に選ぶことができる。

【００４０】例えば、ｎ＝８の場合に、第１〜第４チャ
ネルをＴＤＭ専用のチャネル、第５〜第８チャネルをＴ
ＤＭ／パケットの共通チャネルとし、４個のＥｔｈｅｒ
ｎｅｔフレーム処理部３１（３２）と、８個のＴＤＭフ
レーム処理部３３（３４）を備えたＴＤＭ伝送重視型の
ノード構成としてもよい。逆に、第１〜第４チャネルを
パケット専用のチャネル、第５〜第８チャネルをＴＤＭ
／パケットの共通チャネルとし、８個のＥｔｈｅｒｎｅ
ｔフレーム処理部３１（３２）と、４個のＴＤＭフレー
ム処理部３３（３４）を備えたパケット伝送重視型のノ
ード構成とすることもできる。この場合、パケット専用
となったチャネル、またはＴＤＭ専用になったチャネル
からはセレクタを排除し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処
理部またはＴＤＭフレーム処理部を送受信ポートに直結
した構成にしてもよい。

【００４１】光リング伝送路に波長多重で形成される複
数のチャネルは、セレクタ３５（３６）の状態（伝送モ
ード）の切替えによって、ＴＤＭ伝送用とパケット伝送
用に任意の比率で割り当てることが可能である。パケッ
トトラフィック量監視部３７（３９）とＴＤＭトラフィ
ック量監視部３８（４０）は、チャネル毎に独立して設
けてもよいし、１つの監視部で複数チャネルのトラヒッ
クを監視するようにしてもよい。

【００４２】Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３１（３
２）は、光リング伝送路（光ファイバ１００−４または
１０１−２）から受信したＯＳＩ標準モデルにおけるレ
イヤ２の受信フレーム（例えば、ＲＰＲ仕様のＥｔｈｅ
ｒｎｅｔフレーム）を終端処理し、受信フレームの宛先
ＭＡＣアドレスが自ノードのＭＡＣアドレスと一致する
か否かを判定する。宛先ＭＡＣアドレスが自ノードのＭ
ＡＣアドレスと一致した場合は、受信フレームから上位
レイヤパケット（ＩＰパケット）を抽出し、これをＩＰ
パケットルータ部２３に転送する（Ｄｒｏｐ動作）。受
信フレームの宛先ＭＡＣアドレスが自ノードのＭＡＣア
ドレスと一致しない場合は、受信フレームを他方の光回
線インタフェース２２（２１）側のＥｔｈｅｒｎｅｔフ
レーム処理部３２（３１）に転送する（Ｔｈｒｏｕｇｈ
動作）。

【００４３】また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３
１（３２）は、ＩＰパケットルータ部２３から送信ＩＰ
パケットを受信すると、宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣ
アドレスとの関係を定義したアドレス変換テーブルを参
照して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームのヘッダを生成し、
送信ＩＰパケットを送信Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに変
換した後、セレクタ３５−１を介して光信号回路２９に
転送する（Ａｄｄ動作）。同一のチャネルを使用する他
方のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３２（３１）から
受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームは、そのままセレク
タ３５−１を介して光信号回路２９に送出される（Ｔｈ
ｒｏｕｇｈ動作）。

【００４４】ＩＰパケットルータ部２３は、Ｅｔｈｅｒ
ｎｅｔフレーム処理部３１、３２と、図１に示したパケ
ット網３Ａ、３Ｂに接続される低速入出力回線４００−
１〜４００−ｍとの間で、パケットヘッダの宛先ＩＰア
ドレスに従ってＩＰパケットをスイッチングする。

【００４５】一方、ＴＤＭフレーム処理部３３（３４）
は、光リング伝送路（光ファイバ１００−４または１０
１−２）から受信したＳＯＮＥＴフレームを終端処理
し、ＳＯＮＥＴフレームの各タイムスロットから抽出し
たＴＤＭデータのうち、隣接ノードに中継すべきもの
は、他方の光回線インタフェース２２（２１）側のＴＤ
Ｍフレーム処理部３４（３３）に転送し（Ｔｈｒｏｕｇ
ｈ動作）、自ノードに収容されたＴＤＭ網に中継すべき
ＴＤＭデータは、ＴＤＭスイッチング部２４に転送す
る。また、ＴＤＭフレーム処理部３３（３４）は、ＴＤ
Ｍスイッチング部２４から受信したＴＤＭデータと、他
方のＴＤＭフレーム処理部３４（３３）から受信したＴ
ＤＭフレームをＳＯＮＥＴフレームの所定のタイムスロ
ットに設定し、セレクタ３５−ｎを介して光信号回路２
９（３０）に送信する。

【００４６】ＴＤＭスイッチング部２４は、ＴＤＭフレ
ームフレーム処理部３３、３４と、図１に示したＴＤＭ
網２Ａ、２Ｂに接続される低速入出力回線２００−１〜
２００−ｋとの間で、ＴＤＭデータの回線交換を行う。

【００４７】パケットトラヒック監視部３７、３９、Ｔ
ＤＭトラヒック監視部３８、４０で監視した各チャネル
におけるトラヒックの状態は、それぞれ信号線Ｌ３７、
Ｌ３８、Ｌ３９、Ｌ４０を介して制御部２５に集められ
る。制御部２５は、周期的に各チャネルのトラヒックの
状態情報を収集し、制御端末５０のオペレータ指令に応
じて、各トラヒックの状態変化を制御端末５０に出力す
る。

【００４８】制御部２５は、制御端末５０のオペレータ
指令に応じて、または、各監視部から収集したトラヒッ
ク状態情報の分析結果から自動的に、各光回線インタフ
ェース部のセレクタ３５−ｉ、３６−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）
を制御し、特定のチャネルをパケット伝送モードからＴ
ＤＭ伝送モード、またはＴＤＭ伝送モードからパケット
伝送モードに切替える。セレクタ３５−ｉと３６−ｉの
モード切替えは、同一チャネルが同一の伝送モードとな
るように、制御部２５から制御信号線Ｌ３５−ｉに出力
されるモード切替え信号によって行われる。

【００４９】また、制御部２５は、制御信号線Ｌ３１
（Ｌ３１−１〜Ｌ３１−ｎ）、Ｌ３２（Ｌ３２−１〜Ｌ
３２−ｎ）、Ｌ３３（Ｌ３３−１〜Ｌ３３−ｎ）、Ｌ３
４（Ｌ３４−１〜Ｌ３４−ｎ）によって、Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔフレーム処理部３１（３１−１〜３１−ｎ）、３２
（３２−１〜３２−ｎ）、ＴＤＭフレーム処理部３３
（３３−１〜３３−ｎ）、３４（３４−１〜３４−ｎ）
と接続され、制御信号線Ｌ２３、Ｌ２４によって、ＩＰ
パケットルータ部２３、ＴＤＭスイッチング部２４と接
続され、これらの要素への制御指令の供給と、これらの
要素が備えるルーティングテーブル、その他のパラメー
タテーブルのデータ更新を行う。

【００５０】図６は、光回線インタフェース部２１の更
に詳細なブロック図を示す。光回線インタフェース部２
２もこれと同様の構成となっている。光ファイバ１００
−４から受信する波長多重化されたｎチャネルの光信号
は、波長分離部２９０Ａで波長別の光信号に分離され、
各波長（チャネル）と対応した光電気（Ｏ／Ｅ）変換器
２９１Ａ−１〜２９１Ａ−ｎで、電気的な受信フレーム
信号に変換される。受信フレーム信号は、受信ポートＰ
Ｒｘ−１〜ＰＲｘ−ｎを介してセレクタ３５Ａ−１〜３
５Ａ−ｎに入力される。

【００５１】各セレクタ３５Ａ−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に
は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端部とＴＤＭフレーム
終端部のうちの少なくとも１つが接続されている。ここ
では、ＴＤＭフレーム終端部は、全てのセレクタ３５Ａ
−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に接続され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレ
ーム終端部は、第１〜第ｊセレクタ（ｊ＜ｎ）に接続さ
れている（第ｊ＋１〜第ｎセレクタは、ＴＤＭ専用セレ
クタ）ものと仮定する。光回線インタフェース部２１に
用意されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端部とＴＤＭフ
レーム終端部のうち、セレクタ３５Ａ−ｉ（ｉ＝１〜
ｎ）で選択されたものが論理的、物理的に有効になり、
各チャネルの受信フレームを終端する。

【００５２】Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端部３１１−
１〜３１１−ｊは、セレクタがパケット伝送モードに設
定された時に有効動作状態となり、受信ポートＰＲｘ−
ｉ（ｉ＝１〜ｊ）から入力されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレ
ーム（またはＲＰＲフレーム）を終端処理する。受信Ｅ
ｔｈｅｒｎｅｔフレームのうち、パケット網側にドロッ
プ（Ｄｒｏｐ）すべきＥｔｈｅｒｎｅｔフレームについ
ては、ＩＰパケットを抽出し、信号線２０１Ａ−１〜２
０１Ａ−ｊを介してＩＰパケットルータ部２３に転送す
る。次ノードに中継（Ｔｈｒｏｕｇｈ）すべきＥｔｈｅ
ｒｎｅｔフレームは、信号線Ｌ３１１−１〜Ｌ３１１−
ｊを介して、他方の光回線インタフェース２２における
対応チャネルのＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部に転送
される。

【００５３】ＴＤＭフレーム終端部３３１−１〜３３１
−ｉは、セレクタがＴＤＭ伝送モードに設定された時に
有効動作状態となり、受信ポートＰＲｘ−ｉ（ｉ＝１〜
ｎ）から入力されたＳＯＮＥＴフレームを終端処理し、
各タイムスロットからＴＤＭデータを抽出する。受信Ｔ
ＤＭデータのうち、ＴＤＭ網側にドロップ（Ｄｒｏｐ）
すべきＴＤＭデータは、信号線２０２Ａ−１〜２０２Ａ
−ｎを介してＴＤＭスイッチング部２４に転送され、次
ノードに中継（Ｔｈｒｏｕｇｈ）すべきＴＤＭデータ
は、信号線Ｌ３３１−１〜Ｌ３３１−ｉを介して他方の
光回線インタフェース２２における対応チャネルのＴＤ
Ｍフレーム生成部に転送される。

【００５４】光回線インタフェース部２１には、Ｅｔｈ
ｅｒｎｅｔフレーム終端部３１１−１〜３１１−ｊと同
数のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部３１２−１〜３１
２−ｊと、ＴＤＭフレーム終端部３３１−１〜３３１−
ｉと同数のＴＤＭフレーム生成部３３２−１〜３３２−
ｉが用意される。

【００５５】Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部３１２−
１〜３１２−ｊのうち、セレクタ３５Ｂ−１〜３５Ｂ−
ｊで選択されたものが、送信ポートＰＴｘ−１〜ＰＴｘ
−ｎを介して電気光変換器２９１Ｂ−１〜２９１Ｂ−ｊ
に接続される。ＴＤＭフレーム生成部３３２−１〜３３
２−ｉも、セレクタ３５Ｂ−１〜３５Ｂ−ｉで選択され
たものが、送信ポートＰＴｘ−１〜ＰＴｘ−ｎを介し
て、電気光変換器２９１Ｂ−１〜２９１Ｂ−ｉに接続さ
れる。電気光変換器２９１Ｂ−１〜２９１Ｂ−ｉから出
力された波長の異なるｎチャネルの光送信フレーム信号
は、波長多重部２９０Ｂによって多重化して光ファイバ
１０１−１に出力される。

【００５６】セレクタ３５Ｂ−１〜３５Ｂ−ｎは、互い
に対をなすＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部３１２−ｉ
とＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端部３１１−ｉ（ｉ＝１
〜ｊ）、またはＴＤＭフレーム生成部３３２−ｉとＴＤ
Ｍフレーム終端部３３１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が、光リン
グ伝送路上の同一チャネルに接続されるように、セレク
タ３５Ａ−１〜３５Ａ−ｎと連携して切替え制御され
る。

【００５７】例えば、セレクタ３５Ａ−ｋによって第ｋ
番目のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端部３１１−ｋが受
信ポートＰＲｘ−ｋに接続されている時、セレクタ３５
Ｂ−ｋは、第ｋ番目のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部
３１２−ｋを送信ポートＰＴｘ−ｋに接続する。同様
に、セレクタ３５Ａ−ｋによって第ｋ番目のＴＤＭフレ
ーム終端部３３１−ｋが受信ポートＰＲｘ−ｋに接続さ
れている時、セレクタ３５Ｂ−ｋは、第ｋ番目のＴＤＭ
フレーム生成部３３２−ｋを送信ポートＰＴｘ−ｋに接
続する。また、光回線インタフェース２１で、セレクタ
３５Ａ−ｋと３５Ｂ−ｋの伝送モードが切替えられた
時、これに連動して、光回線インタフェース２２のセレ
クタ３６Ａ−ｋと３６Ｂ−ｋの伝送モードも切替えられ
る。

【００５８】セレクタ３５Ｂ−ｋがパケット伝送モード
となっている時、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部３１
２−ｋは、ＩＰパケットルータ部２３から信号線２０１
Ｂ−ｋを介して受信したＩＰパケットに、宛先ＩＰアド
レスによって決まる宛先ＭＡＣアドレスをもつＥｔｈｅ
ｒｎｅｔヘッダを付加し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームと
して送信ポートＰＴｘ−ｋに出力する。同様に、ＴＤＭ
フレーム生成部３３２−ｋは、セレクタ３５Ｂ−ｋがＴ
ＤＭ伝送モードとなっている時、ＴＤＭスイッチング部
２４から信号線２０２Ｂ−ｋを介して受信したＴＤＭデ
ータをＳＯＮＥＴフレームの所定のタイムスロットに設
定して、送信ポートＰＴｘ−ｋに出力する。

【００５９】図７は、ＩＰパケットルータ部２３の１実
施例を示す。ＩＰパケットルータ部２３は、光回線イン
タフェース部２１に用意されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレー
ム処理部３１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端部３１１
−１〜３１１−ｊ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム生成部３
１２−１〜３１２−ｊ）、または光回線インタフェース
部２２に用意されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３
２に接続される複数の高速パケット回線インタフェース
２３０−１〜２３０−ｐと、パケット網３Ａまたは３Ｂ
の入出力回線に接続される複数の低速パケット回線イン
タフェース２３４−１〜２３４−ｍと、これらの回線イ
ンタフェース間でＩＰパケットをスイッチングするパケ
ットスイッチ２３５と、上記各回線インタフェースおよ
びパケットスイッチに接続されたスイッチ制御部２３６
とからなっている。

【００６０】本実施例では、光回線インタフェース部２
１、２２に入出力される高速パケットを、低速パケット
回線インタフェース２３４−１〜２３４−ｍに入出力さ
れるパケットと同程度の低い速度でパケットスイッチ２
３５に入出力するために、各高速パケット回線インタフ
ェース２３０が、複数の入出力回線インタフェース２３
３−１〜２３３−ｉと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム終端
部３１１からの受信ＩＰパケットを上記複数の入出力回
線インタフェースに振り分けるためのパケット分配部２
３１と、上記複数の入出力回線インタフェースからの送
信ＩＰパケットを多重化してＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム
生成部３１２に供給するためのパケット多重化部２３２
とを備えた構成となっている。

【００６１】各入出力回線インタフェース２３３は、宛
先ＩＰアドレスとパケットスイッチ２３５の出力ポート
番号との対応関係を定義したルーティングテーブルを備
えており、分配部２３１からＩＰパケットを受信する
と、上記ルーティングテーブルから受信パケットの宛先
アドレスと対応する出力ポート番号を読み出し、この出
力ポート番号を示す内部ヘッダを付加した形で、受信パ
ケットを出力バッファに蓄積する。各低速パケット回線
インタフェース２３４も、上記入出力回線インタフェー
ス２３３と同様のルーティングテーブルを備えており、
パケット網からＩＰパケットを受信すると、受信パケッ
トの宛先アドレスと対応する出力ポート番号を示す内部
ヘッダを付加した形で、受信パケットを出力バッファに
蓄積する。

【００６２】パケットスイッチ２３５は、低速パケット
回線インタフェース２３４と入出力回線インタフェース
２３３の出力バッファから順次にＩＰパケットを読み出
し、内部ヘッダが示す出力ポート番号に従って、ＩＰパ
ケットを何れかの回線インタフェースにスイッチングす
る。低速パケット回線インタフェース２３４は、パケッ
トスイッチ２３５からＩＰパケットを受信すると、不要
となった内部ヘッダを除去した後、ＩＰパケットをパケ
ット網側に転送する。

【００６３】入出力回線インタフェース２３３は、パケ
ットスイッチ２３５からＩＰパケットを受信すると、不
要となった内部ヘッダを除去した後、ＩＰパケットを多
重化部２３２に転送する。各回線インタフェースのルー
ティングテーブルは、スイッチ制御部２３６によって更
新される。スイッチ制御部２３６は、図５に示した制御
部２５と接続されている。

【００６４】図８は、ＴＤＭスイッチング部２４の１実
施例を示す。ＴＤＭスイッチング部２４は、光回線イン
タフェース部２１に用意されたＴＤＭフレーム処理部３
３（ＴＤＭフレーム終端部３３１−１〜３３１−ｎ、Ｔ
ＤＭフレーム生成部３３２−１〜３３２−ｎ）、および
光回線インタフェース部２２に用意されたＴＤＭフレー
ム処理部３４と対応した複数の高速ＴＤＭ回線インタフ
ェース２４１−１〜２４１−２ｎと、ＴＤＭ網２Ａまた
は２Ｂの入出力回線に接続される複数の低速ＴＤＭ回線
インタフェース２４２−１〜２４２−ｋと、これらの回
線インタフェース間でＴＤＭデータを交換するＴＤＭス
イッチ２４３と、各回線インタフェースとパケットスイ
ッチに接続されたスイッチ制御部２４４とからなってい
る。

【００６５】上述したように、本発明による統合ノード
２０は、光リング伝送路上に波長多重化された複数のチ
ャネルの送受信ポートＰｘ−１〜Ｐｘ−ｎ（ＰＲｘ−１
〜ＰＲｘ−ｎ、ＰＴｘ−１〜ＰＴｘ−ｎ）を、各チャネ
ルに対応して設けたセレクタ３５（３５−１〜３５−
ｎ）、３６（３６−１〜３６−ｎ）によって、Ｅｔｈｅ
ｒｎｅｔフレーム処理部３１（３１１−１〜３１２−
ｊ）、３２、またはＴＤＭフレーム処理部３３(３３１-
１〜３３２−ｎ)、３４に選択的に接続することによっ
て、同一光リング伝送路上で、パケット伝送とＴＤＭ伝
送の両方を実現している。セレクタ３５、３６の状態
は、制御部２５から信号線Ｌ３５（Ｌ３５−１〜Ｌ３５
−ｎ）に出力されるモード切替え信号によって、随時に
切替え可能となっている。

【００６６】本発明の統合ノード２０では、各チャネル
におけるトラヒックの状態が、パケットトラフィック量
監視部３７、３９、ＴＤＭトラフィック量監視部３８、
４０によって監視されている。制御部２５は、例えば、
上記各監視部を定期的にポーリングして、トラヒック状
態情報を収集しておき、制御端末５０のオペレータから
のトラヒック状態情報の出力要求があった時、各チャネ
ルの現在の伝送モードとトラヒックの状態変化を制御端
末５０に出力する。

【００６７】制御端末５０のオペレータは、端末画面に
表示された各チャネルの伝送モードとトラヒック状態変
化から、伝送モードの切替えの要否を判定する。その結
果、例えば、図５に示した第１チャネルのセレクタ３５
−１と３６−１の状態をパケット伝送モードからＴＤＭ
モードに切替え、それまで第１チャネルで伝送されてい
たパケットを現在パケット伝送モードにある第２チャネ
ルで転送することになった場合、オペレータは、次の手
順で第１チャネルの伝送モード切替えを行う。

【００６８】先ず、制御端末５０から制御部２５に、パ
ケット転送ルートを第１送受信ポートＰｘ−１から第２
送受信ポートＰｘ−２に変更するための第１のコマンド
を与える。上記第１コマンドを受信した制御部２５は、
第１送受信ポートＰｘ−１に現在接続中のＥｔｈｅｒｎ
ｅｔフレーム処理部３１−１、３２−１に対して、制御
信号線Ｌ３１−１、Ｌ３２−１を介して、送受信ポート
のクローズを通知し、制御信号線Ｌ２３を介して、ＩＰ
パケットルータ２３のスイッチ制御部２３６に、第１送
受信ポートＰｘ−１から第２送受信ポートＰｘ−２への
ルート変更を通知した後、制御端末５０に上記第１コマ
ンドへの応答を返送する。

【００６９】制御端末５０が上記応答を受信すると、オ
ペレータは、第１送受信ポートＰｘ−１をＴＤＭ伝送モ
ードに切替えるための第２のコマンドを入力する。制御
端末５０から上記第２コマンドを受信すると、制御部２
５は、第１送受信ポートＰｘ−１と対応する制御信号線
Ｌ３５−１に、モード切替え信号を送出した後、制御端
末５０に上記第２コマンドへの応答を返送する。制御信
号線Ｌ３５−１は、光回線インタフェース２１と光回線
インタフェース２２に共通しているため、上記モード切
替え信号によって、第１チャネルのセレクタ３５−１
（図６の３５Ａ−１、３５Ｂ−１）と３６−１の状態
が、ＴＤＭフレーム処理部３３−１、３４−１を送受信
ポートＰｘ−１に接続するＴＤＭ伝送モードに切替わ
る。

【００７０】制御端末５０が制御部２５から第２コマン
ドへの応答を受信すると、オペレータは、第１送受信ポ
ートＰｘ−１をオープンするための第３のコマンドを入
力する。制御端末５０から上記第３コマンドを受信した
制御部２５は、第１送受信ポートＰｘ−１に接続されて
いるＴＤＭフレーム処理部３３−１、３４−１に対し
て、制御信号線Ｌ３３−１、Ｌ３４−１を介して送受信
ポートのオープンを通知する。また、制御信号線Ｌ２９
を介して、ＴＤＭスイッチング部２４のスイッチ制御部
２４４に第１送受信ポートＰｘ−１のオープンを通知し
た後、制御端末５０に上記第３コマンドへの応答を返送
する。

【００７１】ＩＰパケットルータ２３のスイッチ制御部
２３６は、制御部２５から、第１送受信ポートＰｘ−１
から第２送受信ポートＰｘ−２へのルート変更通知を受
信すると、光回線インタフェース部２１の第１Ｅｔｈｅ
ｒｎｅｔフレーム処理部３１−１に接続されている高速
パケット回線インタフェース２３０−１に出力されてい
たパケットが、第２Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３
１−２に接続されている高速パケット回線インタフェー
ス２３０−２に転送され、且つ、光回線インタフェース
部２２の第１Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３２−１
に接続されている高速パケット回線インタフェース２３
０−（ｊ＋１）に出力されていたパケットが、第２Ｅｔ
ｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３２−２に接続されている
高速パケット回線インタフェース２３０−（ｊ＋２）に
転送されるように、パケットスイッチ２３５におけるパ
ケット転送ルートを変更する。

【００７２】上記ルート変更は、低速パケット回線イン
タフェース２３４−１〜２３４−ｍが備える各ルーティ
ングテーブルにおいて、高速パケット回線インタフェー
ス２３０−１と２３０−（ｊ＋１）に対応する出力ポー
ト番号を、それぞれ高速パケット回線インタフェース２
３０−２と２３０−（ｊ＋２）に対応する出力ポート番
号に置き換えることによって達成される。

【００７３】各Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３１−
ｉ、３２−ｉと、ＴＤＭフレーム処理部３３−ｉ、３４
−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、制御部２５から送受信ポートＰ
ｘ−ｉのオープン通知を受信すると、光信号回路２９ま
たは３０との間でのフレームの送受信を開始し、制御部
２５から送受信ポートＰｘ−ｉのクローズ通知を受信す
ると、光信号回路との間でのフレーム送受信を停止す
る。

【００７４】ＴＤＭスイッチング部２４のスイッチ制御
部２４４は、制御部２５から第１送受信ポートＰｘ−１
のオープン通知を受信すると、ＴＤＭスイッチ２４３の
制御テーブルにおいて、第１チャネルと対応する高速Ｔ
ＤＭ回線インタフェース２４１−１と２４１−（ｎ＋
１）を有効状態にし、新たに発生するＴＤＭコネクショ
ンを上記高速ＴＤＭ回線インタフェース２４１−１、２
４１−（ｎ＋１）に割り当てる。

【００７５】ここでは、オペレータが第１、第２、第３
のコマンドを順次に入力したが、オペレータがこれらの
複数のコマンドをまとめて制御部２５に与え、制御部２
５側で、第１、第２、第３のコマンドを順次に実行し、
全てのコマンドを完了した時点で、制御端末５０に応答
するようにしてもよい。また、第１、第２、第３のコマ
ンドに代えて、伝送モード切替え対象チャネル、新たな
伝送モード、ルート変更先ポート等をパラメータで指定
した制御メッセージを与え、制御部２５側で、上記制御
メッセージを解析して、上述した第１、第２、第３コマ
ンドを生成するようにしてもよい。

【００７６】上述した各チャネルの伝送モードの切替え
は、個々のノードで自由に行うのではなく、リングネッ
トワークを構成する全ノードで同期して行う必要があ
る。図１に示したネットワークの場合、各統合ノード２
０−１〜２０−４には、制御部２５を介して制御端末５
０が接続されており、各制御端末５０のオペレータがそ
れぞれの統合ノードにおけるチャネル毎の伝送モードと
トラヒック状態変化を監視し、伝送モードの切替えの要
否を判定している。従って、トラヒックの状態変化か
ら、上述したように特定チャネルの伝送モードを切替え
る必要が生じた場合、実際の応用においては、例えば、
各統合ノードのオペレータが互いに連絡し合い、伝送モ
ードの切替え日時と該当チャネルを決めて、全統合ノー
ドで一斉に伝送モード切替えのための操作を開始する。

【００７７】各統合ノードのオペレータ間で伝送モード
の切替え日時などの情報を連絡する代わりに、例えば、
１つの統合ノードに接続された制御端末５０から、伝送
モードの切替え時刻と、切替え対象チャネル、新たな伝
送モード、ルート変更先ポートなどの制御パラメータを
指定した制御メッセージを入力し、これを二重リングの
予備系のパスを介して全統合ノードの制御部２５に通知
し、各制御部２５が、指定時刻に一斉に伝送モードの切
替え制御を実行するようにしてもよい。

【００７８】例えば、図１に示したリングネットワーク
構成において、第１の光ファイバ１００が現用系パス、
第２の光ファイバ１０１が予備系パスとなっていた場
合、予備系の光ファイバ１０１は、制御パケットの伝送
に利用される。従って、１つの統合ノードに接続された
制御端末５０から制御メッセージを入力し、制御部２５
で上記制御メッセージを制御パケットに変換し、これを
制御信号線Ｌ２３を介してＩＰパケットルータ部２３に
入力し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３１を介して
光ファイバ１０１に送出する。

【００７９】上記制御パケットを他の統合ノード宛に次
々と送信することによって、リングネットワークを構成
する全統合ノードの制御部２５に、伝送モードの切替え
時刻と、切替えに必要な制御パラメータを通知し、各制
御部２５に、指定チャネルの伝送モードと転送ルートの
切替え動作を一斉に行わせることが可能となる。宛先を
ブロードキャストアドレスとしておくことによって、１
つの制御パケットを他の全統合ノードで受信処理させる
ようにしてもよい。

【００８０】上記実施例では、オペレータからの指令に
従って伝送モードを切替えているが、本発明の統合ノー
ド２０では、各チャネルのトラフィックの変化に応じ
て、制御部２５が自動的に伝送モードを切替え、ＴＤＭ
伝送とパケット伝送へのチャネルの割り当てを動的に変
更することも可能である。

【００８１】各チャネルのトラヒックの状態は、パケッ
トのトラヒック量をＩＰパケットルータ２３のスイッチ
制御部２３６で、ＴＤＭのトラヒック量をＴＤＭスイッ
チング部２４のスイッチ制御部２４４で監視し、制御部
２５が、これらのスイッチ制御部から信号線Ｌ２３、Ｌ
２４を介してトラヒック状態情報を収集するようにして
もよい。

【００８２】制御部２５による伝送モードの自動切替え
は、例えば、ＴＤＭトラヒックとパケットトラヒック
に、新たなチャネルの割り当て基準となる第１閾値と、
チャネルの解放基準となる第２の閾値とを設けておき、
ＴＤＭトラヒック量（パケットトラヒック量）が第１閾
値を超え、パケットトラヒック量（ＴＤＭトラヒック
量）が第２閾値よりも低下した場合は、パケット（ＴＤ
Ｍ）伝送モードにあるチャネルのうちで最もトラヒック
量の少ないチャネルをＴＤＭ（パケット）伝送モードに
切替え、それまで上記チャネルで伝送されていたパケッ
ト（ＴＤＭ）の転送ルートをパケット（ＴＤＭ）伝送モ
ードにある別のチャネルに切替えるようにすればよい。

【００８３】制御部２５において各チャネルのトラヒッ
クの状態を分析し、伝送モードの変更対象チャネルとル
ート変更先ポートを決定すれば、上述したオペレータ指
示による伝送モード切替えと同様の手順で、制御部２５
による自動的な伝送モード切替えが可能となる。この場
合も、予備系パスを利用して、ルート変更を決定した制
御部２５からリングネットワーク上の他の統合ノード
に、伝送モードの切替え時刻と制御パラメータを通知す
ることによって、全統合ノードで一斉に伝送モードを切
替えることが可能となる。尚、切替え時刻は、ルート変
更の決定時刻から予め決められた一定時間が経過した時
点とすればよい。また、伝送モードを自動的に切替える
場合、ルートの変更先ポートは各統合ノードで自律的に
決定するようにしてもよい。

【００８４】本発明の統合ノード２０において、光回線
インタフェース２１、２２の送受信ポートＰｘ−１〜Ｐ
ｘ−ｎは、物理的には同一光伝送路上に多重化されたフ
レーム信号を送受信しているが、論理的には、全く独立
したＴＤＭ伝送用ポートまたはパケット伝送用ポートと
して機能しており、同一ポートがパケット伝送とＴＤＭ
伝送の両方を同時に行うことはない。

【００８５】本発明によれば、図５に示したセレクタ３
５−ｉ、３６−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を全てＴＤＭ伝送モー
ドに設定した場合、統合ノード２０をＴＤＭノードとし
て機能させることができる。この場合、Ｅｔｈｅｒｎｅ
ｔフレーム処理部３１、３２からは、それぞれに接続す
べき送受信ポートＰｘが全て閉鎖された状態に見えるだ
けであり、上位レイヤのソフトウェアにとって、送受信
ポートＰｘがＴＤＭ伝送モードで使用されているか否か
を意識する必要はない。

【００８６】逆に、全チャネル分のＥｔｈｅｒｎｅｔフ
レーム処理部を用意し、セレクタ３５−ｉ、３６−ｉ
（ｉ＝１〜ｎ）を全てパケット伝送モードに設定した場
合、統合ノード２０をＥｔｈｅｒｎｅｔノードとして機
能させることができる。この場合も、ＴＤＭフレーム処
理部３３、３４からは、それぞれに接続すべき送受信ポ
ートＰｘが全て閉鎖された状態に見えるだけであり、上
位のソフトウェアにとって、送受信ポートＰｘがＴＤＭ
伝送モードで使用されているか否かを意識する必要はな
い。

【００８７】セレクタ３５−ｉ、３６−ｉ（ｉ＝１〜
ｎ）のうちの一部をＴＤＭ伝送モード、残りをパケット
伝送モードに設定した場合、統合ノード２０は、ＴＤＭ
／Ｅｔｈｅｒｎｅｔの兼用ノードとして機能する。この
場合、非選択のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム処理部とＴＤ
Ｍフレーム処理部にとっては、上述したＴＤＭノード、
Ｅｔｈｅｒｎｅｔノードの場合と同様、送受信ポートＰ
ｘが単に閉鎖された状態に見える。このように、本発明
の統合ノード２０では、ＴＤＭ伝送とパケット伝送に本
発明に特有のソフトウェアや特別な処理を必要とせず、
標準的なアプリケーションを適用できる。

【００８８】図９は、統合ノード２０におけるプロトコ
ルスタックを示す。（Ａ）はＯＳＩ標準モデルのレイヤ
区分、（Ｂ）はプロトコル／メディア、（Ｃ）は統合ノ
ードにおける該当する回路部位を示している。

【００８９】ＯＳＩ標準モデルにおけるレイヤ１（物理
層）７１、レイヤ２（データリンク層）７２、レイヤ３
（ネットワーク層）７３は、プロトコル／メディアにお
ける光ファイバ１００（１０１）、ＳＯＮＥＴ／ＳＤ
Ｈ：７１１、ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：７２０、ＩＰ
／その他：７３０に対して、それぞれ図示した対応関係
にある。

【００９０】パケット伝送を行う場合、Ｅｔｈｅｒｎｅ
ｔフレーム処理部３１（３２）においてＲＰＲ、Ｅｔｈ
ｅｒｎｅｔ等の可変長パケットのフレーム処理が行わ
れ、ＩＰパケットルータ部２３の各入出力回線インタフ
ェース２３３において、レイヤ３のＩＰパケットの処理
が行われる。一方、ＴＤＭ伝送を行う場合、ＴＤＭフレ
ーム処理部３３（３４）において、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ
の終端処理と固定長ＴＤＭフレーム処理が行われる。Ｒ
ＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ可変長パケットフレームと固定
長ＴＤＭフレームは、光信号回路２９（３０）におい
て、それぞれ異なった波長でＥ／Ｏ変換され、同一光フ
ァイバ上に波長多重化して送出される。

【００９１】図１０は、本発明の統合ノード２０に適用
可能なプロトコルスタックの他の例を示す。この例で
は、（Ｂ）に示したプロトコル／メディアから判るよう
に、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ７１１がパケット伝送とＴＤＭ
伝送に共通のプロトコルとなっており、同一光ファイバ
上に、ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ可変長パケットフレー
ムを含むＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームと、固定長ＴＤＭ
フレームを含むＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームがそれぞれ
異なった波長で多重化される。

【００９２】本実施例の統合ノードは、図５における各
Ｏ／Ｅ変換部２９１（３０１）と各セレクタ３５（３
６）との間にパケット伝送とＴＤＭ伝送に共通のＳＯＮ
ＥＴ／ＳＤＨ終端部３３０を配置し、受信ＳＯＮＥＴ／
ＳＤＨフレームを終端した後、セレクタを介して、Ｅｔ
ｈｅｒｎｅｔフレーム処理部３１（３２）またはＴＤＭ
フレーム処理部３３（３４）に入力する構成となる。こ
の場合、ＴＤＭフレーム処理部３３（３４）には、ＳＯ
ＮＥＴ／ＳＤＨフレームの終端機能は不要であり、固定
長ＴＤＭフレームの処理機能のみが必要となる。

【００９３】図１１は、本発明によるパケット・ＴＤＭ
統合ノード２０（２０−１〜２０−４）を適用したネッ
トワークの他の構成例を示す。ここに示したネットワー
ク構造は、図３に示したＳＯＮＥＴ ＡＤＭ１０やＲＰ
Ｒ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔノード１５の代わりに統合ノード
２０を配置し、既に敷設してある光ファイバを利用する
アーキテクチャとなっている。

【００９４】統合ノード２０−１〜２０−３は、光ファ
イバ１００−１〜１００−３、１０１−１〜１０１−３
からなるリング伝送路で接続され、統合ノード２０−４
は、光ファイバ１０３−２〜１０３−４、１０４−３〜
１０４−４からなるリング伝送路で統合ノード２０−
２、２０−４と接続されている。これらのリング伝送路
の一部には、既存の光ファイバを利用できる。

【００９５】統合ノード２０−１は、低速回線インタフ
ェースを介してＴＤＭ網２Ａとパケット網３Ａに接続さ
れ、統合ノード２０−４は、低速回線インタフェースを
介してＴＤＭ網２Ｂとパケット網３Ｂに接続されてい
る。統合ノード２０−１で収容されたパケットトラフィ
ックとＴＤＭトラフィックは、複数のリングネットワー
クを経由して統合ノード２０−４のパケット網またはＴ
ＤＭ網に伝送される。

【００９６】ここで、２つのリングネットワークを結合
している統合ノード２０−２と２０−３は、統合ノード
２０−１、２０−４とは異なり、３つの光回線インタフ
ェースを備えたものとなる。統合ノード２０−２と２０
−３は、図５に示したノード構成に、第３の光回線イン
タフェースを追加し、３つの光回線インタフェース間で
受信パケットおよびＴＤＭデータをＴｈｒｏｕｇｈ動作
させる。尚、統合ノード２０−１と２０−４も、ＴＤＭ
網とパケット網を収容することができ、ＲＰＲ、ＢＬＳ
Ｒ／ＵＰＳＲ等の機能をサポートできる。

【００９７】上述した本発明の統合ノードを適用すれ
ば、パケットベースのネットワークとＴＤＭベースのネ
ットワークを１つのネットワークに統合し、一元管理す
ることが可能となる。また、既存のＴＤＭネットワーク
において、故障したＴＤＭノードを新たなノードに置き
換える必要が生じた時、本発明の統合ノードを全チャネ
ルＴＤＭ伝送モードで適用することにより、ＴＤＭベー
スのネットワークを今まで通り運用することができる。
従って、本発明の統合ノードは、既存のＴＤＭネットワ
ークのノードに順次に置き換えることができる。

【００９８】ＴＤＭベースのネットワークに本発明の統
合ノードを採用すれば、トラヒックの需要がＴＤＭベー
スからパケットベースに移行した時、需要の低下したＴ
ＤＭ伝送チャネルをパケット伝送チャネルに切替えるこ
とによって、既存の光伝送路を活かしてパケットベース
のネットワークを構築できる。

【００９９】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の統合ノードによれば、１つのネットワークをパケッ
トベースの通信とＴＤＭ（音声・専用線）ベースの通信
に兼用できるため、ネットワークの管理が容易になり、
既存の伝送路を有効に利用して高速パケット網を構築で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による統合ノードを適用したネットワー
ク構成の１実施例を示す図。

【図２】従来バックボーンネットワークであるＴＤＭリ
ングの構成例を示す図。

【図３】高速パケットノードで構成されるリングネット
ワークと既存のＴＤＭリングとが共存したネットワーク
形態の１例を示す図。

【図４】本発明による統合ノードを適用したネットワー
ク構成の他の実施例を示す図。

【図５】本発明による統合ノード２０の１実施例を示す
構成図。

【図６】図５に示した光回線インタフェース２１の詳細
を示すブロック図。

【図７】図５に示したＩＰパケットルータ部２３の詳細
を示すブロック図。

【図８】図５に示したＴＤＭスイッチング部２４の詳細
を示すブロック図。

【図９】本発明の統合ノードに適用されるプロトコルス
タックを説明するための図。

【図１０】本発明の統合ノードに適用されるプロトコル
スタックの他の例を説明するための図。

【図１１】本発明による統合ノードを適用したネットワ
ーク構成の更に他の実施例を示す図。

【符号の説明】

２：ＴＤＭ網、３：パケット網、１０：ＳＯＮＥＴ Ａ
ＤＭ、１５：ＲＰＲ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔノード、２０：
統合ノード、２１、２２：光回線インタフェース部、２
３：ＩＰパケットルータ部、２４：ＴＤＭスイッチング
部、２５：制御部、５０：制御端末、２９、３０：光信
号回路、３５、３６：セレクタ、３１：Ｅｔｈｅｒｎｅ
ｔフレーム処理部、３３、３４：ＴＤＭフレーム処理
部、３７、３９：パケットトラヒック監視部、３８、４
０：ＴＤＭトラヒック監視部、２９０Ａ：波長分離部、
２９０Ｂ：波長多重部、２９１Ａ：Ｏ／Ｅ変換器、１０
１：Ｅ／Ｏ変換器、１００、１０１：光ファイバリング
伝送路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K031 AA12 CA15 CB10 DA12 DA19 DB12 5K069 BA02 CB01 CB10 DA01 DA05 DB11 EA22 FC11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１光伝送路から波長多重化された複数チ
   ャネルの光信号を受信し、第２光伝送路に波長多重化さ
   れた複数チャネルの光信号を送信するノード装置におい
   て、 少なくとも１つのＴＤＭフレーム処理部と、 少なくとも１つのパケットフレーム処理部と、 上記ＴＤＭフレーム処理部とパケットフレーム処理部に
   異なる波長の光信号を割り当てるための手段とを有し、 上記第１、第２の光伝送路でＴＤＭフレームの伝送チャ
   ネルとパケットフレームの伝送チャネルを波長多重化し
   たことを特徴とするパケット／ＴＤＭ統合型のノード装
   置。
2. 【請求項２】第１光伝送路から波長多重化された複数チ
   ャネルの光信号を受信し、チャネル対応の複数の受信ポ
   ートに電気的信号として出力すると共に、チャネル対応
   の複数の送信ポートから受信した電気的信号を波長多重
   化された複数チャネルの光信号として第２光伝送路に送
   信する光信号回路と、 少なくとも１つのＴＤＭフレーム処理部と、 少なくとも１つのパケットフレーム処理部と、 上記ＴＤＭフレーム処理部とパケットフレーム処理部を
   上記光信号回路の互いに異なるチャネルの送受信ポート
   に接続するための手段とからなることを特徴とするパケ
   ット／ＴＤＭ統合型のノード装置。
3. 【請求項３】前記光信号回路の少なくとも１対の送受信
   ポートが、前記ＴＤＭフレーム処理部またはパケットフ
   レーム処理部に選択的に接続するためのセレクタを備え
   たことを特徴とする請求項２に記載のパケット／ＴＤＭ
   統合型のノード装置。
4. 【請求項４】第１光伝送路上で波長多重化して伝送され
   る複数チャネルの光信号を受信し、チャネル対応の複数
   の受信ポートに電気的信号として出力すると共に、チャ
   ネル対応の複数の送信ポートから受信した電気的信号を
   波長多重化された複数チャネルの光信号として第２光伝
   送路に送信する光信号回路と、 複数のＴＤＭフレーム処理部と、 上記複数のＴＤＭフレーム処理部とＴＤＭ網との間でＴ
   ＤＭデータを交換するためのＴＤＭスイッチング部と、 複数のパケットフレーム処理部と、 上記複数のパケットフレーム処理部とパケット網との間
   でパケットを交換するためのパケットルータ部と、 上記複数のＴＤＭフレーム処理部およびパケットフレー
   ム処理部を上記光信号回路の互いに異なるチャネルの送
   受信ポートに接続するための手段とからなることを特徴
   とするパケット／ＴＤＭ統合型のノード装置。
5. 【請求項５】前記光信号回路の複数対の送受信ポート
   が、それぞれ前記ＴＤＭフレーム処理部のうちの１つ、
   またはパケットフレーム処理部のうちの１つに選択的に
   接続するためのセレクタを備えたこと特徴とする請求項
   ４に記載のパケット／ＴＤＭ統合型のノード装置。
6. 【請求項６】前記各セレクタを制御し、前記ＴＤＭフレ
   ーム処理部およびパケットフレーム処理部と前記送受信
   ポートとの接続関係を切替えるための制御部を有するこ
   とを特徴とする請求項５に記載のパケット／ＴＤＭ統合
   型のノード装置。
7. 【請求項７】互いに逆方向に信号を伝送する第１、第２
   の光リングネットワークに接続されるノード装置におい
   て、 上記第１、第２の光リングネットワークを介して第１の
   隣接ノード装置に接続される第１の光回線インタフェー
   ス部と、 上記第１、第２の光リングネットワークを介して第２の
   隣接ノード装置に接続される第２の光回線インタフェー
   ス部と、 上記第１、第２の光回線インタフェース部とＴＤＭ網と
   の間でＴＤＭデータを交換するためのＴＤＭスイッチン
   グ部と、 上記第１、第２の光回線インタフェース部とパケット網
   との間でパケットを交換するためのパケットルータ部と
   からなり、 上記各光回線インタフェース部が、 上記第１または第２の隣接ノード装置から波長多重化し
   て伝送される複数チャネルの光信号を受信し、チャネル
   対応の複数の受信ポートに電気的信号として出力すると
   共に、チャネル対応の複数の送信ポートから受信した電
   気的信号を波長多重化された複数チャネルの光信号とし
   て上記第１または第２の隣接ノード装置に送信する光信
   号回路と、 上記ＴＤＭスイッチング部に接続された複数のＴＤＭフ
   レーム処理部と、 上記パケットルーチング部に接続された複数のパケット
   フレーム処理部と、 上記複数のＴＤＭフレーム処理部およびパケットフレー
   ム処理部を上記光信号回路の互いに異なるチャネルの送
   受信ポートに選択的に接続するための手段とを備え、 上記第１、第２の光回線インタフェース部の互いに対応
   関係にあるＴＤＭフレーム処理部間およびパケットフレ
   ーム処理部間に、上記第１および第２の光リングネット
   ワークにおける上流側のノード装置からの受信情報を下
   流側のノード装置に転送するための接続を有することを
   特徴とするパケット／ＴＤＭ統合型のノード装置。
8. 【請求項８】前記各光信号回路の複数対の送受信ポート
   が、それぞれ前記複数のＴＤＭフレーム処理部またはパ
   ケットフレーム処理部のうちの１つに選択的に接続する
   ためのセレクタを備えたことを特徴とする請求項７に記
   載のパケット／ＴＤＭ統合型のノード装置。
9. 【請求項９】前記各セレクタを制御し、前記ＴＤＭフレ
   ーム処理部およびパケットフレーム処理部と前記送受信
   ポートとの接続関係を切替えるための制御部を有するこ
   とを特徴とする請求項８に記載のパケット／ＴＤＭ統合
   型のノード装置。
10. 【請求項１０】前記パケットルータ部を通過するパケッ
    トトラヒックと、前記ＴＤＭスイッチング部と通過する
    ＴＤＭトラヒックを監視するための手段を備えたことを
    特徴とする請求項４〜請求項９の何れかに記載のノード
    装置。