JP2007215148A - Wavelength allocation method of optical packet for simplifying optical packet switch - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate achievement of a super high-speed packet network by simply configuring an optical packet switch adopted for optical packet multiplex transmission wherein the whole band of all wavelengths utilized by wavelength multiplex transmission is used for transmission of individual optical packet. <P>SOLUTION: Contrivance of how to allocate contents of the optical packets to light with each wavelength simplifies an optical circuit, a photoelectric conversion circuit, and an electric control circuit or the like of the optical packet switch. Further, although the optical packet switch to which simplicity of a kind is applied cannot generate packet for controlling errors of a kind or the like, other optical packet switch can produce the control packet instead. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は光パケット交換装置の簡素化に関するものである。  The present invention relates to simplification of an optical packet switching apparatus.

光ファイバーや光増幅器は極めて広帯域の伝送能力を持つが、インターネット等の高速化のために、光伝送の広帯域性を利用できる光パケットスイッチ技術の利用が模索されてきた。異なる波長の光をそれぞれ電気で処理できる程度の帯域の信号で変調し、それらの光を光学的に合成して伝送する波長多重技術により、光伝送路の持つ帯域を生かすことができる。例えば、光伝送路の帯域内に適当な間隔で100個の波長を選び、それぞれの波長の光を10Gbpsで変調したものを合わせると、全体では1Tbpsの帯域での伝送が行える。  Although optical fibers and optical amplifiers have extremely wide bandwidth transmission capability, the use of optical packet switch technology that can utilize the broadband property of optical transmission has been sought for speeding up the Internet and the like. By utilizing wavelength multiplexing technology in which light of different wavelengths is modulated with a signal having a band that can be processed electrically, and the light is optically synthesized and transmitted, the band of the optical transmission path can be utilized. For example, if 100 wavelengths are selected at appropriate intervals in the band of the optical transmission line, and the light of each wavelength is modulated at 10 Gbps, transmission in the 1 Tbps band as a whole can be performed.

これまでは波長多重された光伝送路を利用する場合、一個の光パケットを一つの波長でのみエンコードする方法が主流であったが、これでは個々の波長内の光パケットを波長別に処理する必要があり、光の広帯域性は活用できない。例えば、それぞれの波長の光を10Gbpsで変調したものを100波合わせると全体では1Tbpsの帯域があるものの、各波長の光は10Gbpsの帯域しか持たず光処理を用いずとも電気回路により容易に処理可能である。  Previously, when using wavelength-multiplexed optical transmission lines, the mainstream method was to encode one optical packet with only one wavelength, but now it is necessary to process optical packets within each wavelength by wavelength. Therefore, the broadband property of light cannot be used. For example, when 100 waves of light of each wavelength modulated at 10 Gbps are combined, there is a total bandwidth of 1 Gbps, but each wavelength of light has only a bandwidth of 10 Gbps and can be easily processed by an electric circuit without using optical processing. Is possible.

しかし、近年利用可能になってきた高速広帯域光スイッチ(非特許文献1、2)を利用すれば、波長多重で利用する全波長の全帯域で一個の光パケットをエンコードしそれらのパケットを適当な時間間隔を置いて分離する光パケット多重伝送が効率的に実現可能である。パケットとパケットの間の部分で高速広帯域光スイッチを切り替えることで、パケットの情報を含む全波長を一括して行き先を変えることができる。例えば、インターネット幹線で平均的なパケット長は500バイト程度であるが、これを1Tbpsでエンコードすれば4ns程度かかり、光パケットを6nsの間隔で配置して6nsより高速に動作する高速広帯域光スイッチで切り替えれば、パケット間隔を考慮しても400Gbps程度の実効速度が得られる。このパケット多重以外の多重化を利用しないという考え方自体は、インターネット等では一般的に行われている当然のものであり、周波数多重された無線LAN(非特許文献3)や時分割多重が可能なSONET/SDH(非特許文献4)においても、周波数多重や時分割多重で利用する全通信帯域が、個々のパケットの伝送に利用されている。  However, if a high-speed broadband optical switch (Non-Patent Documents 1 and 2) that has become available in recent years is used, one optical packet is encoded in all bands of all wavelengths used in wavelength multiplexing, and these packets are appropriately transmitted. Optical packet multiplex transmission that separates at time intervals can be efficiently realized. By switching the high-speed broadband optical switch between the packets, the destinations of all wavelengths including the packet information can be changed at once. For example, the average packet length on the Internet trunk line is about 500 bytes, but if it is encoded at 1 Tbps, it takes about 4 ns. This is a high-speed broadband optical switch that operates at a speed higher than 6 ns by arranging optical packets at intervals of 6 ns. If switched, an effective speed of about 400 Gbps can be obtained even if the packet interval is taken into consideration. The idea of not using multiplexing other than packet multiplexing is a natural concept generally used in the Internet and the like, and frequency-multiplexed wireless LAN (Non-patent Document 3) and time-division multiplexing are possible. Also in SONET / SDH (Non-patent Document 4), the entire communication band used for frequency multiplexing or time division multiplexing is used for transmission of individual packets.

このような高速広帯域光スイッチを多数組み合わせて適切な制御を行えば、光パケット交換装置が作成できるが、その制御まで光回路で行おうとすると、光にはあまり非線形性がなく論理演算は行い難いので、光パケットの中継制御に必要な複雑な制御回路の実現は困難である。  An optical packet switching device can be created by performing appropriate control by combining a large number of such high-speed broadband optical switches. However, if the optical circuit is used up to the control, the optical circuit is not so nonlinear and it is difficult to perform logical operations. Therefore, it is difficult to realize a complicated control circuit necessary for relay control of optical packets.

今日一般的な情報通信機器は、このように高速な光ネットワークに直接接続するほどの通信速度は必要としない。伝送には比較的低速の光を利用することもあるが、パケット交換装置内部でのヘッダ部やペイロード部の処理は電気で行う電気ネットワークで十分であり、高速広帯域光スイッチはもっぱら幹線部分で利用される。  Today's general information communication equipment does not need such a communication speed as to be directly connected to such a high-speed optical network. Transmission may use relatively low-speed light, but the processing of the header part and payload part inside the packet switching equipment is sufficient with an electrical network that performs electricity, and the high-speed broadband optical switch is used exclusively on the trunk line part. Is done.

パケットネットワークは、一般に多数のパケット交換器から構成され、送信元から送出されたパケットは、一般に複数のパケット交換装置を経由して、送信先まで中継されてゆく。パケットはヘッダ部とペイロード部を有する。パケット交換装置は一般に複数の入出力を持つ。パケットネットワーク中のパケット交換装置やパケットネットワークに接続された端末機器は、アドレスによって識別される。特殊なアドレスとして、複数の機器をまとめて識別するマルチキャストアドレス、ブロードキャストアドレスもある。ヘッダ部はパケット交換装置がパケットを処理するために必要な各種の制御情報を含む。ヘッダ部の具体的な内容はパケットネットワークによって様々だが、例えば送信元、送信先のアドレスや、パケット伝送の無限ループを防ぐための情報、パケットの優先度を示す情報、などがある。ヘッダ部の内容は、必要に応じてパケット交換装置によって書き換えられることもある。ヘッダ部の送信先は、パケット交換装置により、そのパケットをどの出力に向けて中継するか、あるいはパケット交換装置自体が送信先でありそのパケットが自ら受け取るべきであるかを判断することに利用される。ヘッダ部の送信元は、送信先パケットがエラー等を起こしたときに送信元にその旨を通知する制御パケットを送出する際にその送信先として利用され、また送信先で送信元が誰であるかを知るためにも利用される。  A packet network is generally composed of a large number of packet switches, and packets sent from a transmission source are generally relayed to a transmission destination via a plurality of packet switching devices. The packet has a header part and a payload part. A packet switching device generally has a plurality of inputs and outputs. A packet switching device in a packet network and a terminal device connected to the packet network are identified by an address. As special addresses, there are a multicast address and a broadcast address that collectively identify a plurality of devices. The header part includes various control information necessary for the packet switching apparatus to process the packet. The specific content of the header part varies depending on the packet network, and includes, for example, the address of the transmission source and transmission destination, information for preventing an infinite loop of packet transmission, and information indicating the priority of the packet. The contents of the header part may be rewritten by the packet switching device as necessary. The transmission destination of the header part is used by the packet switching device to determine which output the packet is relayed to, or whether the packet switching device itself is the transmission destination and the packet should be received by itself. The The transmission source of the header part is used as the transmission destination when sending a control packet notifying the transmission source when an error or the like occurs in the transmission destination packet, and who is the transmission source at the transmission destination It is also used to know what.

光パケットネットワークは、パケットネットワークの一種であり、パケットは光を用いて光パケットとして伝送される。光パケットネットワークは、電気で動作する電気パケットネットワークと相互に接続して一体となって利用されることもある。現在の実用的な光パケット交換装置の内部では、光パケットは一度電気パケットに変換して処理されるが電気処理により光伝送の広帯域性を確保するには大規模な並列処理が必要なため、光の広帯域性を生かすための光のままの処理方法について様々な研究が行われている。光パケットと電気パケットの変換には、レーザーダイオードやフォトダイオード等の光電変換機が利用される。
池澤 克哉他、「光パケットネットワーク要素技術の開発」、信学技報 PN、2005年4月。 梨本恵一他、「超高速PLZT薄膜光スイッチングサブシステムの開発」、信学技報 PN、2005年10月。 □Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications: High−speed Physical Layer in the 5 GHz Band□、IEEE Std 802.11a−1999。 A. Malis、W.Simpson、□PPP over SONET/SDH□、RFC2615、June 1999。
An optical packet network is a type of packet network, and packets are transmitted as light packets using light. The optical packet network may be used in an integrated manner with an electrical packet network that operates on electricity. In the current practical optical packet switching equipment, optical packets are once converted into electrical packets and processed, but large-scale parallel processing is required to secure broadband performance of optical transmission by electrical processing. Various studies have been conducted on methods of processing light as it is to make use of the broadband nature of light. Photoelectric converters such as laser diodes and photodiodes are used for conversion between optical packets and electrical packets.
Katsuya Ikezawa et al., “Development of optical packet network elemental technology”, IEICE Technical Report, PN, April 2005. Keiichi Nashimoto et al., “Development of ultrafast PLZT thin film optical switching subsystem”, IEICE Technical Report, PN, October 2005. □ Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band □, IEEE 80S A. Malis, W.M. Simpson, □ PPP over SONET / SDH □, RFC 2615, June 1999.

本発明が解決しようとする課題は、光パケット交換装置の回路の簡素化である。  The problem to be solved by the present invention is the simplification of the circuit of the optical packet switching apparatus.

本発明は、光パケット多重伝送において光パケットの内容の各波長の光への割り当て方法を工夫することによって、光パケット交換装置の回路を簡素化する。  The present invention simplifies the circuit of an optical packet switching apparatus by devising a method for assigning the contents of optical packets to light of each wavelength in optical packet multiplex transmission.

請求項1では、光パケットのヘッダ部を一部の波長にのみ含めることにより、それらの波長を扱うだけで光パケットの中継処理を行う。  According to the first aspect of the present invention, the header portion of the optical packet is included only in some wavelengths, so that the optical packet is relayed only by handling those wavelengths.

光パケット多重伝送の考え方は、波長ルーティングのような波長ごとに個別の扱いは行わず、波長多重で利用する全波長の全通信帯域を、個々のパケットの伝送に利用しようというものである。1個のパケットの内容は全波長に分散され、別々のパケットは時間軸上で分離される。この考え方自体は、インターネット等では一般的に行われている当然のものであり、高速フーリエ変換により周波数多重された無線LANや時分割多重が可能なSONET/SDH光伝送においても、周波数多重や時分割多重で利用する全通信帯域が、個々のパケットの伝送に利用されている。  The idea of optical packet multiplex transmission is not to handle each wavelength individually as in wavelength routing, but to use all communication bands of all wavelengths used for wavelength multiplexing for transmission of individual packets. The content of one packet is distributed over all wavelengths, and separate packets are separated on the time axis. This concept itself is naturally performed in the Internet and the like, and in frequency-multiplexed wireless LAN and time-division-multiplexed SONET / SDH optical transmission that is frequency-multiplexed by fast Fourier transform, All communication bands used in division multiplexing are used for transmission of individual packets.

波長多重伝送と異なり、無線LANの周波数多重やSONET/SDHの時分割多重は電気処理により行われるため、すべての信号が当然に電気処理される。速度も電気処理が行える程度の低速である。そこで、パケット内容をどの周波数や時間に割り当てるかについては、単純な電気処理で自由に変更でき特に制約はない。それどころか、バースト誤り訂正能力向上などのために積極的にビットの順序を変えることも多い。これに対して、波長多重伝送では各波長は電気処理の限界程度の速度で伝送されており、各波長に含まれる信号を電気信号に変換するだけでも、容易なことではない。簡素な光パケット交換装置を作成するためには、なるべく多くの波長を光の広帯域性が利用できるよう光のまま処理し、電気処理が必要な波長数を減らす必要がある。  Unlike wavelength division multiplexing transmission, wireless LAN frequency multiplexing and SONET / SDH time division multiplexing are performed by electrical processing, so that all signals are naturally subjected to electrical processing. The speed is low enough to allow electrical processing. Therefore, to which frequency and time the packet contents are assigned can be freely changed by simple electric processing, and there is no particular limitation. On the contrary, the order of bits is often actively changed in order to improve burst error correction capability. On the other hand, in wavelength division multiplex transmission, each wavelength is transmitted at a speed that is about the limit of electrical processing, and it is not easy just to convert a signal included in each wavelength into an electrical signal. In order to create a simple optical packet switching device, it is necessary to process as many wavelengths as possible so that the broadband property of light can be used, and to reduce the number of wavelengths that require electrical processing.

とはいえ、パケット中継に必要な複雑な制御まで光で行うことは極めて困難である。制御のための論理演算は非線形処理が必要で、非線形性に乏しい光では、簡単な制御にさえ大掛かりな回路が必要である。しかしながら、パケット中継に必要な制御はビット単位ではなくパケット単位で必要なだけであり、平均的なパケット伝送時間やパケット間隔が数ns程度ならば、制御は電気回路で行っても十分間に合う。また、パケット中継に必要な情報はヘッダ部に含まれたものだけである。ペイロード部の高速伝送には光の広帯域性を存分に生かせるが、ヘッダ部の処理にはそれほどの帯域は不要で、電気回路で処理できる。  Nonetheless, it is extremely difficult to carry out the complicated control necessary for packet relay using light. The logical operation for control requires non-linear processing. For light with poor non-linearity, a large circuit is required even for simple control. However, the control necessary for packet relay is only necessary in units of packets, not in units of bits. If the average packet transmission time or packet interval is about several ns, the control is sufficient even if it is performed by an electric circuit. Further, the information necessary for packet relay is only the information contained in the header part. The high-speed transmission of the payload portion can make full use of the broadband property of light, but the header portion does not require that much bandwidth and can be processed by an electric circuit.

そこで、光パケット多重伝送を用いつつ、光パケットのヘッダ部分をとりだし電気に変換し電気回路により処理し、必要に応じて内容を書き換えて光に戻しもとの光パケットと合流させ、ヘッダ部分の処理結果に応じて送信先にむけてそのまま一括して高速広帯域光スイッチで切り替えることにより、光の広帯域性を生かした光パケット交換装置が実現できる。この時、なるべく多くの波長を光のまま処理することで、光パケット交換装置が簡素化できる。  Therefore, using optical packet multiplex transmission, the header part of the optical packet is taken out, converted to electricity, processed by an electric circuit, the contents are rewritten as necessary, returned to light, and merged with the original optical packet, An optical packet switching apparatus that takes advantage of optical broadband characteristics can be realized by collectively switching to a transmission destination with a high-speed broadband optical switch according to the processing result. At this time, the optical packet switching apparatus can be simplified by processing as many wavelengths as possible with light.

光パケット多重伝送を利用した光パケット交換装置は、その全ての光入力に対して入力された光パケットのヘッダ部を取り出し光電変換し、その内容に応じ当該光パケットを中継もしくは自ら受信する。複数の光入力に同時に光パケットが入力された場合に備えて、ヘッダ部の読み出し回路は、光入力ごとに必要となる。それぞれの光入力についてのヘッダ部の読み出し回路はヘッダ部を含む波長数程度に比例するかそれ以上になるため、ヘッダ部の情報が含まれる波長の数を少なくすることで、光パケット交換装置の回路規模を小さく抑えることができる。これを実現するのが請求項1の光パケット内容の各波長への割り当て方法である。なお、ヘッダ部の情報を含む波長にはペイロード部の情報も含まれていてもよい。  An optical packet switching apparatus using optical packet multiplex transmission takes out the header portion of the optical packet input for all the optical inputs, performs photoelectric conversion, and relays or receives the optical packet according to the contents. In preparation for the case where an optical packet is simultaneously input to a plurality of optical inputs, a header readout circuit is required for each optical input. Since the readout circuit of the header part for each optical input is proportional to or more than the number of wavelengths including the header part, by reducing the number of wavelengths including the information of the header part, the optical packet switching device The circuit scale can be kept small. This is realized by the method of assigning optical packet contents to each wavelength according to claim 1. Note that the wavelength including the header portion information may include the payload portion information.

請求項2は、請求項1の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用した、光パケット交換装置である。  A second aspect of the present invention is an optical packet switching apparatus using the method for assigning optical packet contents to each wavelength according to the first aspect.

なお、電気処理によるパケットネットワークと光パケット多重による光パケットネットワークの境界部分では、電気処理される比較的低速のパケットを波長多重で利用する全波長の全帯域でエンコードし光パケットとし、逆に波長多重で利用する全波長に分散した光パケットをデコードし電気処理するパケットとするため、波長多重で利用する全波長で光電変換が必要で、境界光パケット交換装置の回路規模は、ある程度大きくなる。光パケット多重による光パケットネットワークは、電気処理によるパケットが多数集められて中継される幹線として位置づけられるので、電気処理によるパケットを光パケット多重による光パケットに変換する場合は、なるべく多くの波長を利用し、効率のよいエンコードを行うべきだからだ。  In addition, at the boundary between the packet network by electrical processing and the optical packet network by optical packet multiplexing, a relatively low-speed packet to be electrically processed is encoded in all bands of all wavelengths used for wavelength multiplexing to form an optical packet, and conversely Since optical packets distributed over all wavelengths used for multiplexing are decoded and used as electric processing packets, photoelectric conversion is required for all wavelengths used for wavelength multiplexing, and the circuit scale of the boundary optical packet switching apparatus increases to some extent. An optical packet network based on optical packet multiplexing is positioned as a trunk line that collects and relays a large number of packets from electrical processing. Therefore, when converting packets from electrical processing to optical packets based on optical packet multiplexing, use as many wavelengths as possible. And you should do efficient encoding.

一方、光パケット交換装置が他の光パケット交換装置とのみ接続された光パケット多重による光パケットネットワークの中枢では、光パケットのヘッダ部のデコードやエンコードは必要だが、ペイロード部は、自ら送受するパケット以外はデコードやエンコードは不要である。光パケット交換装置が自ら送受するパケットは経路制御やエラー通知のための少量であることが一般的で、それらのパケットのエンコード方法が多少非効率的なものであっても、光ネットワーク全体の性能にはあまり影響しない。そこで、中枢光パケット交換装置等のさらなる簡素化のために、その自ら送受するパケットのエンコード方式には工夫の余地が生まれる。  On the other hand, in the center of an optical packet network based on optical packet multiplexing in which an optical packet switching device is connected only to another optical packet switching device, decoding and encoding of the header portion of the optical packet is necessary, but the payload portion is a packet that is sent and received by itself. No decoding or encoding is required except for. The packets sent and received by the optical packet switching equipment are generally small amounts for route control and error notification. Even if the encoding method of these packets is somewhat inefficient, the performance of the entire optical network Does not affect much. Therefore, in order to further simplify the central optical packet switching apparatus and the like, there is room for contrivance in the encoding method of packets transmitted and received by itself.

請求項3は、中枢光パケット交換装置のように光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置の回路規模を小さくするため、当該光パケット交換装置が送受信する光パケットのヘッダ部とペイロード部を少数の波長にのみ含めることにより、それらの波長をデコードやエンコードするのみで光パケットの送受信を行うものである。  According to the third aspect of the present invention, in order to reduce the circuit scale of the optical packet switching apparatus that relays the optical packet as it is without transmitting or receiving the optical packet as much as the central optical packet switching apparatus, the optical packet switching apparatus By including the header part and payload part of the optical packet transmitted / received in only a small number of wavelengths, the optical packet is transmitted / received only by decoding and encoding those wavelengths.

パケットネットワークは、中継するパケットについては伝送路やパケット交換装置の能力をなるべく生かせる効率のよいパケット形式を用いる必要があるが、少数のパケットにある程度非効率的なパケット形式を用いても、パケットネットワーク全体としての性能には、あまり影響しない。例えば、パケット交換装置が自ら送信または受信するパケットの量が全体の0.01%である場合、そのパケット形式の効率が他のパケットより10倍悪いものであっても、パケットネットワーク全体の効率は0.1%程度しか低下しない。  The packet network needs to use an efficient packet format that makes the best use of the capabilities of the transmission path and packet switching device as much as possible for the packet to be relayed, but even if a somewhat inefficient packet format is used for a small number of packets, the packet network The overall performance is not significantly affected. For example, if the amount of packets sent or received by the packet switching apparatus is 0.01% of the total, even if the efficiency of the packet format is 10 times worse than other packets, the overall efficiency of the packet network is Only about 0.1% decrease.

そこで、光パケット交換装置が自ら送信または受信するパケット量が少ない場合、それらのパケットに限り請求項3のようにヘッダ部とペイロード部には一部の波長のみしか割り当てないことにより、波長多重で利用する全ての波長を割り当てる場合に比べて当該光パケット交換装置の回路を簡素化できる。当該光パケット交換装置が自ら送信または受信するために必要な光電変換機は当該一部の波長の数に比例する数だけあればよい。  Therefore, when the amount of packets transmitted or received by the optical packet switching apparatus is small, only a part of the wavelengths are allocated to the header part and the payload part as in claim 3 only for those packets. The circuit of the optical packet switching apparatus can be simplified as compared with the case where all wavelengths to be used are assigned. The number of photoelectric converters necessary for the optical packet switching apparatus to transmit or receive itself is only required to be proportional to the number of the partial wavelengths.

請求項4は、請求項3の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用して簡素化された、光パケット交換装置である。  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical packet switching device that is simplified by using the method for assigning optical packet contents to each wavelength according to the third aspect.

請求項5は、請求項1の光パケット内容の各波長への割り当て方法において、全体としての伝送速度をあまり落とさないままヘッダ部の取り出しや書き換えをするための光回路やそれに付随する回路を簡素化するためのものである。  According to a fifth aspect of the present invention, in the method of assigning optical packet contents to each wavelength according to the first aspect, the optical circuit for taking out and rewriting the header portion without reducing the overall transmission rate and the circuit associated therewith are simplified. It is for making it.

波長多重の処理のために特定の波長だけ抜き出したり置き換えたりするための処理は、当該波長と他の波長との波長間隔が小さいほどより急峻な特性やより高い精度やより高い安定度が必要となり、実現は困難になる。しかし、光ファイバーにより低損失で伝送できる波長範囲や光増幅器で効率よく増幅できる波長範囲には制約があるので、その範囲になるべく多くの波長数を確保するためには、波長間隔は小さいほうがいい。そこで、それほど高い伝送速度が必要とされない用途ではより簡易な機器を利用した疎な波長多重が使われ、より高い伝送速度が必要とされる用途ではより本格的な機器を利用した密な波長多重が使われる。ただし、波長間隔はいくらでも密にできるわけではなく、各波長を変調する速度に応じたある程度の間隔は必要である。  The processing to extract or replace only a specific wavelength for wavelength multiplexing processing requires steeper characteristics, higher accuracy, and higher stability as the wavelength interval between the wavelength and other wavelengths is smaller. , Realization becomes difficult. However, there are restrictions on the wavelength range that can be transmitted with low loss by an optical fiber and the wavelength range that can be efficiently amplified by an optical amplifier. Therefore, in order to secure as many wavelengths as possible within the range, the wavelength interval should be small. Therefore, sparse wavelength multiplexing using simpler equipment is used in applications where high transmission rates are not required, and dense wavelength multiplexing using more serious equipment is used in applications where higher transmission speeds are required. Is used. However, the wavelength interval cannot be made as close as possible, and a certain amount of interval according to the speed of modulating each wavelength is necessary.

波長多重で利用する全波長のうちヘッダ部で利用する波長の数が少ない場合、請求項5のように、ヘッダ部分に利用される波長相互の波長間隔や、ヘッダ部分に利用される波長とペイロード部分にのみ利用される波長との波長間隔を粗にしても、全体として必要な波長の幅はあまり増加しないが、ヘッダ部分の取り出しや書き換えは容易になり、へッダ部分だけ取り出す必要がある場合が多い光パケット交換装置の回路の簡素化には有用である。  When the number of wavelengths used in the header portion is small among all wavelengths used in wavelength multiplexing, the wavelength interval between wavelengths used in the header portion and the wavelength and payload used in the header portion as in claim 5 Even if the wavelength interval with the wavelength used only for the portion is rough, the required wavelength width does not increase as a whole, but the header portion can be easily taken out and rewritten, and only the header portion needs to be taken out. This is useful for simplifying the circuit of an optical packet switching apparatus, which is often the case.

請求項6は、請求項5の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用して簡素化された、光パケット交換装置である。  According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical packet switching apparatus that is simplified by using the method for assigning optical packet contents to each wavelength according to the fifth aspect.

請求項7は、請求項5と同様の考えに基づき、請求項2の光パケット内容の各波長への割り当て方法において、全体としての伝送速度をあまり落とさないままヘッダ部やペイロード部の取り出しや書き換えのための光回路を簡素化するためのものである。  According to a seventh aspect of the present invention, based on the same idea as in the fifth aspect, in the method of assigning the optical packet contents to each wavelength according to the second aspect, the header portion and the payload portion are taken out and rewritten without significantly reducing the overall transmission rate. This is for simplifying the optical circuit.

波長多重で利用する全波長のうちヘッダ部で利用する波長については請求項5と同様であるが、ペイロード部のみで利用する波長の数が少ない場合、それらの間隔を空けても、全体として必要な波長の幅は全くあるいはあまり増加しないが、ペイロード部分の送信や受信は容易になり、光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置の回路の簡素化には有用である。  The wavelength used in the header portion of all wavelengths used in wavelength multiplexing is the same as in claim 5. However, if the number of wavelengths used only in the payload portion is small, it is necessary as a whole even if they are spaced. The width of the optical wavelength does not increase at all or not so much, but the transmission and reception of the payload part becomes easy, and the optical packet switching circuit that relays the optical packet as it is without transmitting or receiving the optical packet itself. Useful for simplification.

請求項8は、請求項7の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用して簡素化された、光パケット交換装置についてのものである。  An eighth aspect of the present invention relates to an optical packet switching apparatus simplified by using the method for assigning optical packet contents to each wavelength according to the seventh aspect.

請求項9は、請求項3の光パケットの波長への割り当て方法を利用して光パケット交換装置を簡素にしたまま、エラー等の制御パケットを生成するためのものである。  A ninth aspect of the invention is to generate a control packet such as an error while simplifying the optical packet switching apparatus using the optical packet allocation method of the third aspect.

パケットネットワークにおいては、中継するパケットの内容を元に制御パケットを生成し送信元に送る必要がある場合がある。例えば、あるパケットがそれ以上中継できなくなった場合に、送信元にエラーを通知するためのパケットを送ることがある。制御パケットの生成の必要性はヘッダ部の情報だけからわかるが、送信元ではどのパケットがエラー等を起こしたかを知るために、一般に制御パケット生成の原因となったパケットのヘッダ部だけではなくペイロード部の情報の一部も必要であり、その部分は制御パケットに含める必要がある。  In a packet network, it may be necessary to generate a control packet based on the contents of a relayed packet and send it to a transmission source. For example, when a packet cannot be relayed any more, a packet for notifying the transmission source of an error may be sent. The necessity of generating the control packet can be understood only from the information in the header part, but in order to know which packet caused the error etc. at the sender, in general, not only the header part of the packet that caused the generation of the control packet but also the payload Part of the information of the part is also necessary, and that part needs to be included in the control packet.

しかし、請求項3の光パケットの波長への割り当て方法を利用した光パケット交換装置は、一般の光パケットのペイロード部に用いられる波長の内容はデコードできないので、それを含んだ制御パケットを生成することはできない。  However, since the optical packet switching apparatus using the optical packet allocation method of claim 3 cannot decode the contents of the wavelength used in the payload portion of a general optical packet, it generates a control packet including the same. It is not possible.

そこで、請求項3の光パケットの波長への割り当て方法を利用した光パケット交換装置では、ペイロード部をデコードできないパケットに対しては直接制御パケットを生成せずに、制御パケットを生成するに必要な情報をヘッダ部に書き込み、送信元へ向けて仮に転送する。ヘッダ部にはそのための余地を最初から空けておく。この仮のパケットは、一般のパケットのペイロード部がデコードできる光パケット交換装置に到達した際に、正式な制御パケットへと変換する。なお、光パケットネットワークと電気パケットネットワークの境界に位置する境界光パケット交換装置は一般の光パケットのペイロードを電気パケットに変換するためデコードできるので、正式な制御パケットへの変換は、境界光パケット交換装置上では必ず起きる。  Therefore, in the optical packet switching apparatus using the optical packet allocation method of claim 3, it is necessary to generate a control packet without directly generating a control packet for a packet whose payload part cannot be decoded. Write the information in the header and temporarily transfer it to the sender. In the header part, there is room for that from the beginning. This temporary packet is converted into a formal control packet when it reaches an optical packet switching apparatus that can decode the payload portion of a general packet. The boundary optical packet switching device located at the boundary between the optical packet network and the electrical packet network can decode the payload of a general optical packet to convert it into an electrical packet. It always happens on the device.

本発明により、ヘッダ部とペイロード部を有する光パケットを、波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を個々の光パケットの伝送に用いる光パケット多重伝送によって伝送する光パケットネットワークにおいて、送信先に向けて光パケットを中継してゆく光パケット交換装置を光ネットワーク全体の性能にはあまり影響させずに簡素化できる。  According to the present invention, in an optical packet network that transmits an optical packet having a header portion and a payload portion by optical packet multiplex transmission that uses all bands of all wavelengths used for wavelength multiplex transmission for transmission of individual optical packets, It is possible to simplify the optical packet switching apparatus that relays the optical packet toward the optical network without significantly affecting the performance of the entire optical network.

請求項1や請求項2により、ヘッダ部が少数の波長にしか含まれない場合、ヘッダ部が多数の波長に含まれる場合と比べて、光パケット交換装置のうち、ヘッダ部を扱う部分の回路が簡素化される。  According to claim 1 and claim 2, when the header part is included in only a small number of wavelengths, the circuit of the part that handles the header part in the optical packet switching device, compared with the case where the header part is included in a large number of wavelengths. Is simplified.

請求項3や請求項4により、光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置が自ら送受信する特別な光パケット形式を利用する光パケット交換装置は、ヘッダ部やペイロード部が少数の波長にしか含まれない場合、簡素化される。その際、光パケットネットワークの効率はあまり低下しない。  According to claims 3 and 4, an optical packet switching apparatus using a special optical packet format that is transmitted and received by an optical packet switching apparatus that relays optical packets without transmitting or receiving optical packets. When the header part and the payload part are included in only a small number of wavelengths, it is simplified. At that time, the efficiency of the optical packet network does not decrease so much.

請求項5や請求項6により、光パケット交換装置のうち、ヘッダ部を扱う部分の光回路が簡素化される。  According to the fifth and sixth aspects, the optical circuit of the part that handles the header portion of the optical packet switching device is simplified.

請求項7や請求項8により、光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置が自ら送受信する特別な光パケット形式を利用する光パケット交換装置の光回路が簡素化される。  According to claims 7 and 8, an optical packet switching apparatus using a special optical packet format that is transmitted and received by an optical packet switching apparatus that relays optical packets without transmitting or receiving optical packets. The optical circuit is simplified.

請求項9により、請求項3の光パケットの波長への割り当て方法を利用して光パケット交換装置を簡素にしたまま、エラー等を起こした光パケットのペイロードを含んだ制御パケットを他の光パケット交換装置で生成することができる。  According to the ninth aspect of the present invention, the control packet including the payload of the optical packet causing an error or the like is transferred to another optical packet while simplifying the optical packet switching apparatus using the optical packet allocation method of the third aspect. It can be generated by an exchange device.

2つの光入出力を持つ光パケット交換装置は、図1のように構成することができる。図1で、点線より上の部分は電気回路による制御を行う部分で、点線より下の部分は光による処理を行う部分である。その境界では光電変換が行われる。  An optical packet switching apparatus having two optical inputs and outputs can be configured as shown in FIG. In FIG. 1, the portion above the dotted line is a portion that performs control by an electric circuit, and the portion below the dotted line is a portion that performs processing by light. Photoelectric conversion is performed at the boundary.

図1において、光入力10より入力された光パケットから、ヘッダ部抽出光回路20によりヘッダ部を含む波長が抽出され、電気的制御回路70に送られる。ヘッダ部の処理の結果、新たなヘッダ部が作成されヘッダ部合成光回路40によりペイロード部のみを含む波長と合成される。電気的制御回路70での処理にかかる時間の間、ペイロード部は光ファイバー遅延線30を通過させ、ヘッダ部とペイロード部の時間のずれをなくす。光ファイバー遅延線とは、ある程度長い光ファイバーであり、その長さを光速度で割っただけの遅延を生じさせる。
新たなヘッダ部と合成された光パケットは、光バッファ50を経由して光出力60から光パケットとして出力される。
光バッファ50は、複数の入力からの光パケットを同時に一つの出力に送る必要のある場合等に衝突が起きないよう、それぞれの光パケットの時間をずらし、適切な光パケット間隔を保つ。光バッファに入力される各光パケットをどの程度遅延させるかの制御は、電気的制御回路70が行う。
電気的制御回路70は、電気回路から出力する光パケット80として自ら送信する光パケットを送出したり、電気回路に入力する光パケット90として自ら受信する光パケットを受け取ったりするための処理も行う。
境界光パケット交換装置は電気入出力75も持ち、電気入出力75から受け取った電気パケットを電気回路から出力する光パケット80として中継し、電気回路に入力する光パケット90として受け取った電気パケットを電気入出力75に中継する処理も行う。中枢光パケット交換装置は電気入出力75を持たない。
In FIG. 1, the wavelength including the header portion is extracted from the optical packet input from the optical input 10 by the header extraction optical circuit 20, and sent to the electrical control circuit 70. As a result of the processing of the header portion, a new header portion is created and combined with a wavelength including only the payload portion by the header portion combining optical circuit 40. During the time required for processing in the electrical control circuit 70, the payload portion passes through the optical fiber delay line 30, and the time difference between the header portion and the payload portion is eliminated. The optical fiber delay line is an optical fiber that is long to some extent, and generates a delay that is obtained by dividing the length by the speed of light.
The optical packet combined with the new header part is output as an optical packet from the optical output 60 via the optical buffer 50.
The optical buffer 50 shifts the time of each optical packet and keeps an appropriate optical packet interval so that a collision does not occur when it is necessary to simultaneously transmit optical packets from a plurality of inputs to one output. The electrical control circuit 70 controls how much each optical packet input to the optical buffer is delayed.
The electrical control circuit 70 also performs processing for transmitting an optical packet transmitted by itself as an optical packet 80 output from the electrical circuit, and receiving an optical packet received by itself as an optical packet 90 input to the electrical circuit.
The boundary optical packet switching apparatus also has an electrical input / output 75, relays the electrical packet received from the electrical input / output 75 as an optical packet 80 output from the electrical circuit, and electrically receives the electrical packet received as the optical packet 90 input to the electrical circuit. A process of relaying to the input / output 75 is also performed. The central optical packet switching device does not have an electrical input / output 75.

光バッファ50は、図2のように異なる遅延量を持つ複数の光ファイバー遅延線30から構成することができる。図2は3つの入力からの光パケットに3種類の遅延を加えることのできる光バッファであり、異なる長さをもつ光ファイバー遅延線30のそれぞれに3:1光マルチプレクサ100により適切な入力を選択し、4:1光マルチプレクサ120で現在出力すべき光ファイバー遅延線を選択する。いずれの光ファイバー遅延線からも出力すべきでない場合は、4:1光マルチプレクサ120でダミー入力110を選択する。より精密なパケット間隔の調節や衝突の回避能力の向上のためにはより多様な遅延の光ファイバー遅延線を用意する。  The optical buffer 50 can be composed of a plurality of optical fiber delay lines 30 having different delay amounts as shown in FIG. FIG. 2 shows an optical buffer capable of adding three types of delays to an optical packet from three inputs. An appropriate input is selected by a 3: 1 optical multiplexer 100 for each optical fiber delay line 30 having a different length. The 4: 1 optical multiplexer 120 selects an optical fiber delay line to be output at present. If no optical fiber delay line should be output, the 4: 1 optical multiplexer 120 selects the dummy input 110. In order to adjust the packet interval more precisely and improve the collision avoidance ability, optical fiber delay lines with various delays are prepared.

光マルチプレクサは、図3のように電気により制御される高速広帯域2:1光スイッチ130から構成される。高速広帯域2:1光スイッチ130は、LNやPLZTのように電気により高速に屈折率が変化する素材を干渉計と組み合わせて使用することで構成でき、市販品もある。このように構成した光マルチプレクサは、入出力を逆に使えば光デマルチプレクサともなる。  As shown in FIG. 3, the optical multiplexer includes a high-speed broadband 2: 1 optical switch 130 controlled by electricity. The high-speed broadband 2: 1 optical switch 130 can be configured by using a material whose refractive index changes at high speed due to electricity, such as LN or PLZT, in combination with an interferometer. The optical multiplexer configured in this way can be an optical demultiplexer if the input and output are used in reverse.

請求項1と請求項2は、図1においてヘッダ部抽出光回路20とヘッダ部合成光回路40から電気的制御回路70との間でやりとりする波長数を削減する効果があり、光電変換回路数の削減や電気的制御回路70の簡素化につながる。  1 and 2 have the effect of reducing the number of wavelengths exchanged between the header extraction optical circuit 20 and the header synthesis optical circuit 40 and the electrical control circuit 70 in FIG. Reduction and simplification of the electrical control circuit 70.

請求項3と請求項4は、請求項1と2の効果に加え、図1において電気回路から出力する光パケット80と電気回路に入力する光パケット90にかかる光電変換回路数の削減や電気による制御回路の簡素化につながる。  In addition to the effects of claims 1 and 2, claims 3 and 4 reduce the number of photoelectric conversion circuits applied to the optical packet 80 output from the electric circuit and the optical packet 90 input to the electric circuit in FIG. This leads to simplification of the control circuit.

請求項5と請求項6は、図1においてヘッダ部抽出光回路20とヘッダ部合成光回路40に要求される波長の弁別特性やその安定度への要求を緩和し、その簡素化につながる。  Claims 5 and 6 alleviate the requirements for wavelength discrimination characteristics and stability required for the header extraction optical circuit 20 and the header synthesis optical circuit 40 in FIG. 1, leading to simplification.

請求項7と請求項8は、図1において電気回路から出力する光パケット80と電気回路に入力する光パケット90にかかる光電変換回路に要求される波長の弁別特性やその安定度への要求を緩和し、その簡素化につながる。  Claims 7 and 8 show the wavelength discrimination characteristics required for the photoelectric conversion circuit and the stability thereof required for the optical packet 80 output from the electric circuit and the optical packet 90 input to the electric circuit in FIG. Mitigates and leads to its simplification.

請求項9は、図1において請求項3の効果を生かした簡素化された光パケット交換装置で電気回路に入力する光パケット90としてデコードできる光パケットは特別な形式であるにもかかわらず、それ以外の形式の光パケットのペイロード部の情報を含んだエラー等の制御パケットを発生させる方法である。エラー等を発生させたパケットは、エラー等の種類など制御パケット生成のための情報を加えた新たなヘッダをヘッダ部合成光回路40によりもともとのペイロードと合成し、送信元に向けて転送する。この光パケットが一般の光パケットを電気回路に入力する光パケット90としてデコードできる別の光パケット交換装置に到達すると、正式の制御パケットが生成される。  Claim 9 is a simplified optical packet switching device that takes advantage of the effect of claim 3 in FIG. 1, although an optical packet that can be decoded as an optical packet 90 input to an electric circuit is in a special form. This is a method for generating a control packet such as an error including information on the payload portion of an optical packet of a format other than the above. For a packet in which an error or the like has occurred, a new header to which information for generating a control packet such as the type of error or the like is added is combined with the original payload by the header combining optical circuit 40 and transferred toward the transmission source. When this optical packet reaches another optical packet switching device that can decode the general optical packet as an optical packet 90 that is input to the electric circuit, a formal control packet is generated.

図4に波長割り当て形態を示す。図4a)は、請求項1と請求項2に基づき、ヘッダ部を少数の波長に割り当てた波長割り当て形態である。図4b)は、さらに請求項5と請求項6に基づき、ヘッダ部の波長間隔を粗にした波長割り当て形態である。図4c)は、請求項3と請求項4に基づき、ヘッダ部とペイロード部を少数の波長に割り当てた波長割り当て形態である。このとき同じ時間の長さのパケットに含むことのできるペイロード長は図4a)の場合に比べて短くなるが、これが問題となる場合は、パケットの時間を長くするか、パケットを複数のパケットに細分するフラグメンテーションによって対処できる。図4d)は、請求項7と請求項8に基づき、ヘッダ部とペイロード部の波長間隔を粗にした波長割り当て形態である。  FIG. 4 shows a wavelength allocation form. FIG. 4 a) shows a wavelength assignment form in which the header portion is assigned to a small number of wavelengths based on claims 1 and 2. FIG. 4B) is a wavelength assignment mode in which the wavelength interval of the header portion is further roughened based on claims 5 and 6. FIG. 4 c) shows a wavelength assignment form in which the header part and the payload part are assigned to a small number of wavelengths based on claims 3 and 4. At this time, the payload length that can be included in the packet of the same time length is shorter than that in the case of FIG. 4a), but if this becomes a problem, the packet time is increased or the packet is divided into a plurality of packets. Can be dealt with by fragmentation fragmentation. FIG. 4 d) shows a wavelength allocation mode in which the wavelength interval between the header portion and the payload portion is rough based on claims 7 and 8.

本発明の実施例の一つとして、IPv4インターネット幹線のルータとして動作する光パケット交換装置を作成することができる。このとき、請求項9にいうエラー等のための制御パケットは、インターネットのICMPパケットに相当する。パケットのヘッダ部はオプションを無視したIPv4ヘッダをそのまま用いれば、20バイトとなる。さらに請求項9の方法でICMPを生成するためには、生成すべきICMPのタイプやICMPを本来生成すべきルータのIPアドレス等の情報10バイトをヘッダ部に付加する必要があり、ヘッダ部の長さは30バイトとなる。IPv4のICMPパケットにはICMPの原因となったIPv4パケットのIPヘッダとそれに続く64ビットを含める必要がある。ペイロード部は、IPv4ヘッダ以降の部分がそのまま相当する。  As one embodiment of the present invention, an optical packet switching device that operates as a router for an IPv4 Internet trunk can be created. At this time, the control packet for an error or the like according to claim 9 corresponds to an Internet ICMP packet. If the IPv4 header ignoring the option is used as it is, the header of the packet is 20 bytes. Further, in order to generate ICMP by the method of claim 9, it is necessary to add 10 bytes of information such as the type of ICMP to be generated and the IP address of the router to which ICMP is originally generated to the header part. The length is 30 bytes. The IPv4 ICMP packet needs to include the IP header of the IPv4 packet causing ICMP and the subsequent 64 bits. The payload portion corresponds to the portion after the IPv4 header as it is.

このとき、30バイトのヘッダ部を含めてインターネット幹線の平均パケット長が500バイトで最大パケット長を1500バイトだとし、10Gbpsで変調した100個の波長を利用すると、総伝送速度は1Tbpsとなり、パケット伝送に必要な時間は平均4ns、最大12nsとなり、最大長のパケットの伝送時間だけの光ファイバー遅延線は約3.6mの光ファイバーで実現できる。パケット間隔を6nsとすれば平均的な実効伝送速度は400Gbpsとなる。また、一つの波長あたりのバイト数は平均して5バイト最大15バイトとなる。そこで、請求項1や請求項2に従いヘッダ部は10個の波長に割り当てるとすると、それらの波長は最低でも3バイトとなる。パケット長が300バイト未満の場合、ヘッダの伝送を終えるまえに送るべきペイロードが尽きてしまうが、平均的な性能はあまり影響を受けない。請求項3や請求項4に従い、光入出力のみを持つ中枢光パケット交換装置としての中枢ルータではヘッダ部のための10個の波長の光しか送受信できないようにし、パケット伝送に必要な時間を最大12nsにとどめると、中枢ルータは150バイトまでのパケットが送受でき、IPv4の規格上の最低限度である68バイトより大きくなる。  At this time, assuming that the average packet length of the Internet trunk line including the header part of 30 bytes is 500 bytes and the maximum packet length is 1500 bytes, and 100 wavelengths modulated at 10 Gbps are used, the total transmission speed becomes 1 Mbps, and the packet The time required for transmission is an average of 4 ns and a maximum of 12 ns, and an optical fiber delay line having only the maximum packet transmission time can be realized by an optical fiber of about 3.6 m. If the packet interval is 6 ns, the average effective transmission rate is 400 Gbps. In addition, the average number of bytes per wavelength is 5 bytes and a maximum of 15 bytes. Therefore, if the header portion is assigned to 10 wavelengths according to claims 1 and 2, those wavelengths are at least 3 bytes. If the packet length is less than 300 bytes, the payload to be sent before the header transmission is completed is exhausted, but the average performance is not significantly affected. According to claim 3 and claim 4, the central router as a central optical packet switching apparatus having only optical input / output can transmit and receive only 10 wavelengths of light for the header portion, and the time required for packet transmission is maximized. If it is limited to 12 ns, the central router can send and receive a packet of up to 150 bytes, which is larger than 68 bytes which is the minimum limit in the IPv4 standard.

本発明の別の実施例として、IPv6インターネット幹線のルータとして動作する光パケット交換装置を作成することができる。このとき、IPv4での実施例と同様の仮定を置くと、IPv6ヘッダが40バイトであること、ICMPパケットにはICMPの原因となったパケットの内容をICMPパケットが576バイトを超えないかぎりできるだけ詰めること、IPv6の規格上は最低でも1280バイトのパケットが送受できなければならないためリンクフラグメントが必要になることの3点を除けば、IPv4インターネット幹線のルータとしての実施とほぼ同様となる。  As another embodiment of the present invention, an optical packet switching device that operates as a router for an IPv6 Internet trunk can be created. At this time, assuming the same assumption as in the IPv4 embodiment, the IPv6 header is 40 bytes, and the contents of the packet causing the ICMP are packed in the ICMP packet as long as the ICMP packet does not exceed 576 bytes. The IPv6 standard is almost the same as the implementation as a router of the IPv4 Internet trunk line except for the three points that a link fragment is necessary because a packet of at least 1280 bytes must be transmitted and received.

本発明のさらに別の実施例として、ルータではなくデータリンク層のスイッチとして動作する光パケット交換装置を作成することもできる。  As yet another embodiment of the present invention, an optical packet switching device that operates as a data link layer switch instead of a router can be created.

光パケット交換装置のブロック図である。  It is a block diagram of an optical packet switching apparatus. 光バッファ内部のブロック図である。  It is a block diagram inside an optical buffer. 光マルチプレクサのブロック図である。  It is a block diagram of an optical multiplexer. 光パケット内容の各波長への割り当ての様子の図である。  It is a figure of the mode of allocation to each wavelength of the optical packet content.

符号の説明Explanation of symbols

10 光入力
20 ヘッダ部抽出光回路
30 光ファイバー遅延線
40 ヘッダ部合成光回路
50 光バッファ
60 光出力
70 電気的制御回路
75 電気入出力
80 電気回路から出力する光パケット
90 電気回路に入力する光パケット
100 3:1光マルチプレクサ
110 ダミー入力
120 4:1光マルチプレクサ
130 高速広帯域2:1光スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical input 20 Header part extraction optical circuit 30 Optical fiber delay line 40 Header part synthetic | combination optical circuit 50 Optical buffer 60 Optical output 70 Electrical control circuit 75 Electrical input / output 80 Optical packet output from electrical circuit 90 Optical packet input to electrical circuit 100 3: 1 optical multiplexer 110 dummy input 120 4: 1 optical multiplexer 130 high-speed broadband 2: 1 optical switch

Claims (9)

ヘッダ部とペイロード部を有する光パケットを、波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を個々の光パケットの伝送に用いる光パケット多重伝送によって伝送し、光パケット交換装置により送信先に向けて中継してゆく光パケットネットワークにおいて、
利用する波長のうち一部の波長のみをヘッダ部に割り当てることにより、ヘッダ部を割り当てた波長だけをデコードやエンコードすれば光パケットの中継が行える、光パケット内容の各波長への割り当て方法。
An optical packet having a header portion and a payload portion is transmitted by optical packet multiplex transmission that uses the entire bandwidth of all wavelengths used for wavelength multiplex transmission to transmit individual optical packets, and is relayed to a transmission destination by an optical packet switching device. In the optical packet network
A method of assigning optical packet contents to each wavelength, in which only a part of the wavelengths to be used is assigned to the header part, so that only the wavelength to which the header part is assigned can be decoded or encoded to relay the optical packet.
波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を用いて伝送される光パケットの高速広帯域光スイッチによる切り替え機構と電気による制御回路を有する光パケット交換装置で、請求項1の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用することを特徴とする、光パケット交換装置。  2. An optical packet switching apparatus having a switching mechanism by means of a high-speed broadband optical switch and an electrical control circuit for optical packets transmitted using all bands of all wavelengths used in wavelength division multiplexing transmission. An optical packet switching apparatus using an allocation method to ヘッダ部とペイロード部を有する光パケットを、波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を個々の光パケットの伝送に用いる光パケット多重伝送によって伝送し、光パケット交換装置により送信先に向けて中継してゆく光パケットネットワークにおいて、
光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置が自ら送受信する特別な光パケット形式として、
利用する波長のうち一部の波長のみをヘッダ部とペイロード部に割り当てることにより、当該光パケット交換装置が当該一部の波長のみをデコードやエンコードすればよい、光パケット内容の各波長への割り当て方法。
An optical packet having a header part and a payload part is transmitted by optical packet multiplex transmission that uses all bandwidths of all wavelengths used for wavelength multiplex transmission to transmit individual optical packets, and is relayed to a destination by an optical packet switching device. In the optical packet network
As a special optical packet format that optical packet switching equipment that relays optical packets as they are without transmitting or receiving optical packets themselves,
By assigning only a part of the wavelengths to be used to the header part and the payload part, the optical packet switching device only needs to decode or encode the part of the wavelengths, and assign the optical packet contents to each wavelength. Method.
波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を用いて伝送される光パケットの高速広帯域光スイッチによる切り替え機構と電気による制御回路を有し光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置で、請求項3の光パケット内容の各波長への割り当て方法を自ら送受信する特別な光パケット形式として利用することを特徴とする、光パケット交換装置。  It has a switching mechanism by means of a high-speed broadband optical switch and an electrical control circuit for optical packets transmitted using all bands of all wavelengths used in wavelength division multiplexing transmission, and does not transmit or receive optical packets by itself. An optical packet switching apparatus that performs relaying as it is, and uses the method for assigning optical packet contents to each wavelength according to claim 3 as a special optical packet format for transmitting and receiving itself. 請求項1の光パケット内容の各波長への割り当て方法において、
ヘッダ部に割り当てた波長を粗に分布させることにより、
それらの波長の取り出しや書き換えを容易に行える、光パケット内容の各波長への割り当て方法。
The method of assigning optical packet contents to each wavelength according to claim 1,
By roughly distributing the wavelength assigned to the header part,
A method of assigning the contents of optical packets to each wavelength, which allows easy extraction and rewriting of those wavelengths.
波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を用いて伝送される光パケットの高速広帯域光スイッチによる切り替え機構と電気による制御回路を有する光パケット交換装置で、請求項5の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用することを特徴とする、光パケット交換装置。  6. An optical packet switching apparatus having a switching mechanism by an optical high-speed broadband optical switch and an electrical control circuit for optical packets transmitted using all bands of all wavelengths used in wavelength division multiplexing transmission. An optical packet switching apparatus using an allocation method to 請求項3の光パケット内容の各波長への割り当て方法において、
光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置が利用する波長を粗に分布させることにより、
それらの波長の取り出しや書き換えを容易に行える、光パケット内容の各波長への割り当て方法。
The method for assigning optical packet contents to each wavelength according to claim 3,
By roughly distributing the wavelengths used by the optical packet switching equipment that relays optical packets as they are without transmitting or receiving optical packets themselves,
A method of assigning the contents of optical packets to each wavelength, which allows easy extraction and rewriting of those wavelengths.
波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を用いて伝送される光パケットの高速広帯域光スイッチによる切り替え機構と電気による制御回路を有し光パケットを自らはあまり送信も受信もせずもっぱら光パケットのままの中継を行う光パケット交換装置で、請求項7の光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用することを特徴とする、光パケット交換装置。  It has a switching mechanism by means of a high-speed broadband optical switch and an electrical control circuit for optical packets transmitted using all bands of all wavelengths used in wavelength division multiplexing transmission, and does not transmit or receive optical packets by itself. An optical packet switching apparatus that performs relaying as it is, and uses the method for assigning optical packet contents to each wavelength according to claim 7. ヘッダ部とペイロード部を有する光パケットを、波長多重伝送で利用する全波長の全帯域を個々の光パケットの伝送に用いる光パケット多重伝送によって伝送し、光パケット交換装置により送信先に向けて中継してゆく光パケットネットワークにおいて、
請求項3の特別な光パケット内容の各波長への割り当て方法を利用した光パケット交換装置1が中継する光パケットAがエラー等を起こし、光パケットAのペイロード部の情報を利用して制御パケットBを生成し送信元に通知する必要があるが光パケット交換装置1は光パケットAのペイロード部で利用された波長をデコードできないとき、
光パケット交換装置1では光パケットAのヘッダ部にエラー等の情報を記録しペイロード部はもとのままの光パケットCを送信元に向けて転送し、
光パケットCが光パケットCのペイロード部をデコードできる光パケット交換装置2に到着したとき、
光パケット交換装置2において光パケットCの内容を元に制御パケットBを生成することにより、
光パケット交換装置1は一部の波長のみをデコードやエンコードすればよい、制御パケットBの生成方法。
An optical packet having a header part and a payload part is transmitted by optical packet multiplex transmission that uses all bandwidths of all wavelengths used for wavelength multiplex transmission to transmit individual optical packets, and is relayed to a destination by an optical packet switching device. In the optical packet network
The optical packet A relayed by the optical packet switching apparatus 1 using the method for assigning the special optical packet contents to each wavelength according to claim 3 causes an error or the like, and uses the information in the payload part of the optical packet A to control packets. It is necessary to generate B and notify the transmission source, but when the optical packet switching apparatus 1 cannot decode the wavelength used in the payload portion of the optical packet A,
In the optical packet switching device 1, information such as an error is recorded in the header part of the optical packet A, and the optical packet C with the payload part is transferred to the transmission source.
When the optical packet C arrives at the optical packet switching apparatus 2 that can decode the payload portion of the optical packet C,
By generating the control packet B based on the contents of the optical packet C in the optical packet switching device 2,
A method for generating a control packet B, in which the optical packet switching apparatus 1 only needs to decode or encode a part of wavelengths.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009206978A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Ntt Docomo Inc Optoelectronic gateway device and optical node device

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