JP2012205065A - 光パケット送受信システム - Google Patents

Abstract

【課題】光パケット信号の破棄率を低減する。
【解決手段】光パケット送受信システム１０は、送信すべきオリジナル光パケット信号の後に、該オリジナルパケット信号のコピーパケット光信号を生成して送信する光パケット送信装置１１と、受信したオリジナル光パケット信号にエラーが発生した場合に、該オリジナル光パケット信号のコピー光パケット信号に基づいてエラーの回復処理を行う光パケット受信装置１３と、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したオリジナル光パケット信号とが輻輳した場合、オリジナル光パケット信号を優先的に通過させる光パケット交換装置１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット送受信システムに関する。

波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばＩＰパケット（１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））信号等）一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている（例えば、特許文献１参照）。

ＩＰパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。

特開２００８−２３５９８６号公報

光パケット交換方式においては、例えば光伝送路における波形劣化により受信した光パケット信号にエラーが発生した場合、エラーが発生した光パケット信号が破棄される。従って、光パケット信号の破棄率を低減して、伝送品質を向上させることが望まれている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光パケット信号の破棄率を低減できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット送受信システムは、送信すべきオリジナル光パケット信号の後に、該オリジナル光パケット信号のコピーパケット光信号を生成して送信する光パケット送信装置と、受信したオリジナル光パケット信号にエラーが発生した場合に、該オリジナル光パケット信号のコピー光パケット信号に基づいてエラーの回復処理を行う光パケット受信装置とを備える。

光パケット送信装置は、オリジナル光パケット信号に、他のオリジナル光パケット信号と区別するためのパケットＩＤを付加するとともに、生成したコピー光パケット信号に、オリジナル光パケット信号のコピーであることを示すコピーフラグを付加してもよい。

光パケット受信装置は、受信した光パケット信号のパケットＩＤおよびコピーフラグに基づいて、エラーが発生したオリジナル光パケット信号のコピー光パケット信号を特定してもよい。

光パケット受信装置は、オリジナル光パケット信号を正常に受信した場合またはコピー光パケット信号に基づいてエラー回復処理を行った場合、それらのパケットＩＤを保持しておき、その後同一のパケットＩＤを有する光パケット信号を受信したときにはその光パケット信号を破棄してもよい。

光パケット送信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号の後に、予め設定された数のコピー光パケット信号を生成してもよい。

光パケット送信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号とその後続のオリジナル光パケット信号との間に、できるだけ多くのコピー光パケット信号を生成してもよい。

光パケット受信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号よりも先にコピー光パケット信号を受信した場合、その後所定時間内にオリジナル光パケット信号を受信したときには、該オリジナル光パケット信号に対して所定の処理を行ってもよい。

光パケット受信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号よりも先にコピー光パケット信号を受信した場合、その後所定時間内にオリジナル光パケット信号を受信しないときには、該コピー光パケット信号に対して所定の処理を行ってもよい。

光パケット受信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号よりも先にコピー光パケット信号を受信した場合、その後所定時間内にオリジナル光パケット信号を受信しないときには、該コピー光パケット信号を破棄してもよい。

光パケット送信装置と光パケット受信装置との間に、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケット交換装置をさらに備え、光パケット交換装置は、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したオリジナル光パケット信号とが輻輳した場合、オリジナル光パケット信号を優先的に通過させてもよい。

光パケット交換装置は、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したコピー光パケット信号とが輻輳した場合、パケット長の長い方のコピー光パケット信号を優先的に通過させてもよい。

光パケット交換装置は、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したコピー光パケット信号とが輻輳した場合、パケット長が所定値以上のコピー光パケット信号を優先的に通過させてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、光パケット信号の破棄率を低減して、伝送品質を向上できる。

本発明の実施形態に係る光パケット送受信システムを示す図である。 本実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 図３（ａ）（ｂ）は、コピーパケット信号の生成について説明するための図である。 本実施形態に係る光パケット受信装置の構成を示す図である。 本実施形態に係るエラー回復処理を説明するための図である。 本実施形態に係る光パケット交換装置を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る光パケット送受信システム１０を示す。図１に示すように、光パケット送受信システム１０は、光パケット送信装置１１と、２入力×２出力の光パケット交換装置１２と、光パケット受信装置１３と、第１〜第４光伝送路１４〜１７とを備える。

光パケット送信装置１１は、クライアント側から受信したクライアント信号（例えば、１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））パケット信号）を１０分割する。そして、その分割した１０個のデータを波長λ１〜λ１０の光信号に載せ、１０波の光パケット信号とする。そして、波長λ１〜λ１０の光パケット信号を波長多重し、ＷＤＭ光パケット信号として出力する。なお、本実施形態では、クライアント信号の分割数および波長数を１０としたが、これらは任意の値に設定可能である。

光パケット送信装置１１から出力されたＷＤＭパケット信号は、第２光伝送路１５を介して、光パケット交換装置１２の第２入力部に入力される。また、光パケット交換装置１２の第１入力部には、ＷＤＭネットワークから別のＷＤＭ光パケット信号が第１光伝送路１４を介して入力される。

光パケット交換装置１２は、入力されたＷＤＭ光パケット信号から経路情報を抽出し、該経路情報に従って、ＷＤＭ光パケット信号の方路を切り替える。光パケット交換装置１２の第１出力部には第３光伝送路１６が接続され、第２出力部には第４光伝送路１７が接続されている。第３光伝送路１６を伝搬したＷＤＭ光パケット信号は、ＷＤＭネットワークに出力される。一方、第４光伝送路１７を伝搬したＷＤＭ光パケット信号は、光パケット受信装置１３に入力される。

光パケット受信装置１３は、受信したＷＤＭ光パケット信号を波長λ１〜λ１０の光パケット信号に分波した後、元のクライアント信号に復元し、クライアント側に出力する。

図２は、本実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。図２に示すように、光パケット送信装置１１は、クライアント信号受信処理部２０と、パケット信号処理部２１と、電気／光変換部２８と、ＡＷＧ(Arrayed Waveguide Grating)２９とを備える。

クライアント信号受信処理部２０は、受信したクライアント信号に対し、光／電気変換、等化増幅、識別再生などの所定の受信処理を行い、パケット信号処理部に出力する。また、クライアント信号受信処理部２０は受信したクライアント信号のバッファリングを行う。

パケット信号処理部２１は、信号長カウント部２２と、信号分割部２５と、経路情報付加部２３と、パケットＩＤ処理部２４と、信号分割部２５と、送信処理部２６と、コピーパケット生成部２７とを備える。

信号長カウント部２２は、受信したクライアント信号の長さをカウントする。また、信号長カウント部２２は、クライアント信号の間隔もカウントする。経路情報付加部２３は、クライアント信号から経路情報を抽出し、該経路情報をヘッダとしてクライアント信号に付加する。パケットＩＤ処理部２４は、ヘッダにパケットＩＤを付加する。このパケットＩＤは、光パケット送信装置１１が送信する光パケット信号同士を区別するためのものである。

信号分割部２５は、信号長カウント部２２からのクライアント信号長情報に基づいて、ヘッダが付与されたクライアント信号を１０分割する。送信処理部２６は、分割した各信号の先頭にプリアンブルを付加するなどの処理を行い、所定の光パケット交換方式に適合したパケット信号を生成する。以下においては適宜、このようなクライアント信号から生成したパケット信号を「オリジナルパケット信号」と呼ぶ。なお、コピーパケット生成部については後述する。

送信処理部２６にて生成された生成された１０個のオリジナルパケット信号は、電気／光変換部２８に入力される。電気／光変換部２８は、１０個のＥ／Ｏモジュールから構成されている。電気／光変換部２８は、パケット信号処理部２１からの１０個のオリジナルパケット信号を波長λ１〜λ１０の「オリジナル光信号パケット信号」に変換する。なお、波長λ１〜λ１０の光パケット信号のうち、ヘッダを有する光パケット信号の波長を「ヘッダ波長」と呼ぶ。ここでは、ヘッダ波長＝λ１とする。

電気／光変換部２８から出力された波長λ１〜λ１０のオリジナル光パケット信号は、ＡＷＧ２９に入力される。ＡＷＧ２９は、波長λ１〜λ１０のオリジナル光パケット信号を波長多重し、「オリジナルＷＤＭ光パケット信号」として出力する。

次に、パケット信号処理部２１のコピーパケット生成部２７について説明する。コピーパケット生成部２７は、送信処理部２６にて生成されたオリジナルパケット信号のコピーを生成する。また、パケット信号処理部２１は、このコピーのヘッダに「コピーフラグ」を付加する。このコピーフラグは、オリジナルパケット信号とそのコピーとを区別するためのものである。以下においては適宜、このようなオリジナルパケット信号のコピーを「コピーパケット信号」と呼ぶ。

コピーパケット生成部２７にて生成された１０個のコピー光パケット信号は、オリジナルパケット信号と同じように電気／光変換部２８に送られ、波長λ１〜λ１０の「コピー光パケット信号」に変換される。電気／光変換部２８から出力された波長λ１〜λ１０のコピー光パケット信号は、ＡＷＧ２９に入力され、「コピーＷＤＭ光パケット信号」として出力する。

図３（ａ）（ｂ）は、コピーパケット信号の生成について説明するための図である。図３（ａ）（ｂ）において、横軸は時間軸である。なお、ここでは、ある１つの波長に関連するコピーパケット生成処理について説明する。当業者であれば、全ての波長に関して同様の処理が行われることを理解されたい。

図３（ａ）は、コピーパケット信号生成前の状態を示す。図３（ａ）に示すようなタイミングで、送信処理部２６においてオリジナルパケット００１〜００４が順次生成されるとする。各オリジナルパケットの間には、時間間隔ＴＩ（オリジナルパケット信号間隔ＴＩと呼ぶ）が存在している。このオリジナルパケット信号間隔ＴＩは、光パケット送信装置１１に入力されたクライアント信号の間隔と、クライアント信号長とに応じて変化する。

図３（ｂ）は、コピーパケット信号生成後の状態を示す。本実施形態において、コピーパケット生成部２７は、コピー元のオリジナルパケット信号とその後続のオリジナルパケット信号との間に、できるだけ多くのコピーパケット信号を生成する。

上述したように、信号長カウント部２２は、クライアント信号の信号長をカウントするとともに、クライアント信号の間隔をカウントしている。クライアント信号受信処理部２０においてクライアント信号のオーバーフローが発生しないようにするためには、クライアント信号長＋クライアント信号間隔＝オリジナル光パケット信号長＋オリジナルパケット信号間隔ＴＩとする必要がある。この関係から、コピーパケット生成部２７は、オリジナルパケット信号間隔ＴＩを算出することができる。そして、コピーパケット生成部２７は、算出したオリジナルパケット信号間隔ＴＩと、コピーパケット信号長（オリジナルパケット信号長にほぼ等しい）とに基づいてオリジナルパケット信号間に挿入可能なコピーパケット信号数を算出する。コピーパケット生成部２７は、算出した数のコピーパケット信号を生成し、コピー元のオリジナルパケット信号の後に挿入する。

図３の例に則して具体的に説明すると、オリジナルパケット００１とオリジナルパケット００２の間には、オリジナルパケット信号間隔ＴＩが短いため、オリジナルパケット００１のコピーは挿入されていない。また、オリジナルパケット００２とオリジナルパケット００３の間には、オリジナルパケット００２のコピーパケット００２が１つ挿入されている。また、オリジナルパケット００３とオジナルパケット００４の間には、オリジナルパケット００３のコピーパケット００３が４つ挿入されている。図３（ｂ）に示すように、各コピーパケット信号は、コピー元のオリジナルパケットと同一のパケットＩＤ（００１、００２など）を有するが、コピーであることを示すコピーフラグ（＃１、＃２など）が付加されている。

図３（ｂ）に示すようなオリジナルパケット信号とコピーパケット信号の電気パケット信号列が電気／光変換部２８で電気／光変換されることにより、オリジナル光パケット信号とコピー光パケット信号の光パケット信号列が光パケット送信装置１１から出力される。

上記では、オリジナルパケット信号間隔ＴＩをオリジナルパケット信号のコピー前に算出する方法を採用した。しかしながら、コピーパケット信号の生成方法はこれに限定されない。例えば、コピーパケット生成部２７は、１つのコピーパケット信号を生成する度に、該コピーパケット信号と後続のオリジナルパケット信号との間隔を検出し、コピーパケット信号生成の可否を判定してもよい。

また上記では、コピー元のオリジナルパケット信号とその後続のオリジナルパケット信号との間に、できるだけ多くのコピーパケット信号を生成する方法を採用した。しかしながら、コピーパケット生成部２７は、予め設定された数のコピーパケット信号を生成し、オリジナルパケット信号間に挿入してもよい。オリジナルパケット信号間隔が短くて設定数のコピーパケット信号を挿入できない場合には、後続のオリジナルパケット信号の生成を遅らせて、設定数のコピーパケット信号を挿入すればよい。クライアント信号受信処理部２０にてクライアント信号のバッファリングを行っているため、このような処理が可能である。また、オリジナルパケット信号間隔が短くて設定数のコピーパケット信号を挿入できない場合には、最大限挿入可能なコピーパケット信号を挿入してもよい。

また、コピーパケット生成部２７は、バッファリング用メモリの残り容量を監視して、生成するコピーパケット信号の数を変えてもよい。例えば、バッファリング用メモリの残り容量に余裕があれば、後続のオリジナルパケット信号を遅延させてオリジナルパケット信号間隔ＴＩを大きくし、より多くのコピーパケット信号を挿入する。一方、バッファリング用メモリの残り容量に余り余裕がなければ、後続のオリジナルパケット信号の遅延を無くすか又は少なくとも低減し、生成するコピーパケット信号の数を必要最小限（例えば１個）にする。理論上、より大容量のバッファリング用メモリを搭載すれば、その分だけコピーパケット信号を挿入できることになるが、コスト上の観点から、搭載できるバッファリング用メモリの容量には限度がある。このような構成を採用することにより、コスト低減と伝送品質向上をバランスよく両立することができる。

図４は、本実施形態に係る光パケット受信装置１３の構成を示す。図４に示すように、光パケット受信装置１３は、ＡＷＧ３１と、光／電気変換部３２と、パケット信号処理部３０と、クライアント信号送信処理部３６とを備える。

ＡＷＧ３１は、入力されたＷＤＭ光パケット信号を波長λ１〜λ１０の光パケット信号に分波する。各波長の光信号は、上述したように、オリジナル光パケット信号とコピー光パケット信号の光パケット信号列である。ＡＷＧ３１で分波された１０波の光パケット信号は、光／電気変換部３２に入力される。

光／電気変換部３２は、１０個のＯ／Ｅモジュールから構成されている。光／電気変換部３２は、ＡＷＧ３１からの１０波の光パケット信号をそれぞれ電気のパケット信号に変換する。変換されたパケット信号は、パケット信号処理部３０に入力される。

パケット信号処理部３０は、信号長カウント部３３と、経路情報抽出部３４と、信号再生部３５とを備える。

信号長カウント部３３は、各パケット信号の信号長をカウントする。経路情報抽出部３４は、ヘッダ波長に対応するパケット信号から経路情報を抽出する。信号再生部３５は、パケット信号長情報や経路情報を元にパケット信号の正常性判断を行う。通常、先に送信されたオリジナル光パケット信号の方が同一パケットＩＤのコピー光パケット信号よりも先に光パケット受信装置１３に到着するので、信号再生部３５はまず、オリジナルパケット信号の正常性判断を行う。そして信号再生部３５は、オリジナルパケット信号が正常であると判断した場合、パケット組み立てを行い、クライアント信号を再生する。

一方、オリジナルパケット信号にエラーが発生しており、クライアント信号を再生できない場合、信号再生部３５は、エラーが生じたオリジナルパケット信号のコピーパケット信号を所定の第１時間待つ。

図１に示すような光パケット送受信システム１０においては、光パケット送信装置１１がオリジナル光パケット信号の直後にコピー光パケット信号を送信したからといって、光パケット受信装置１３にオリジナル光パケット信号が到着した直後にコピー光パケット信号が到着するとは限らない。例えば、光パケット交換装置１２により、オリジナル光パケット信号とコピー光パケット信号との間に別の光パケット信号が挿入されている場合もある。従って、信号再生部３５は、到着したパケット信号の中から、エラーが生じたオリジナルパケット信号のコピーパケット信号を特定しなければならない。このコピーパケット信号の特定は、パケットＩＤとコピーフラグに基づいて行うことができる。すなわち、エラーが生じたオリジナルパケット信号と同一のＩＤを有し、且つコピーフラグが付加されているパケット信号があれば、そのパケット信号をコピーパケット信号と特定できる。

第１時間内にコピーパケット信号が到着した場合、信号再生部３５は、該コピーパケット信号の正常性判断を行い、正常であれば該コピーパケット信号を元にクライアント信号を再生する。該コピーパケット信号にエラーが発生しており、クライアント信号を再生できない場合、信号再生部３５は、再度第１時間コピーパケット信号を待つ。

一方、第１時間内にコピーパケット信号が到着しなかった場合、信号再生部３５は、そのオリジナルパケット信号については破棄し、例えば送信元の光パケット送信装置に再送要求をする。なお、このコピーパケット信号を待つ第１時間は、光パケット送信装置１１におけるコピーパケット信号の送信タイミングや、コピーパケット信号の伝送時間に基づいて適宜設定できる。

信号再生部３５にて正常に再生されたクライアント信号は、クライアント信号送信処理部３６に送られる。クライアント信号送信処理部３６は、クライアントへの転送情報（例えばＩＰネットワークの場合はＩＰアドレス）を付加した後、光信号に変換してクライアント側に出力する。

オリジナルパケット信号またはコピー光パケット信号を元にクライアント信号の再生ができた場合、信号再生部３５は、そのパケット信号のパケットＩＤを一定時間メモリに保持しておく。そして、同じパケットＩＤを有するパケット信号が到着した場合、そのパケット信号を破棄する。これにより、クライアント信号の重複送信を防ぐことができる。

図５は、本実施形態に係るエラー回復処理を説明するための図である。図５において、縦軸は時間軸である。オリジナルパケット００１が最初に到着したパケット信号であり、オリジナルパケット００４が最後に到着したパケット信号を表している。図５に示すパケット信号は、図３（ｂ）で示したパケット信号と対応している。

図５に示すように、オリジナルパケット００１がエラーが発生していた場合、コピーパケット信号がないので、信号再生部３５はクライアント信号を再生できない。

オリジナルパケット００２にエラーが発生していた場合、コピーパケット００２が正常であれば、信号再生部３５はこのコピーパケット００２を利用してクライアント信号を再生できる。

オリジナルパケット００３にエラーが発生しており、さらに第１のコピーパケット００３にもエラーが生じていた場合、第２のコピーパケット００３が正常であれば、信号再生部３５はこの第２のコピーパケット００３を利用してクライアント信号を再生できる。この場合、クライアント信号の再生に成功したので、信号再生部３５は、後続の第３、第４のコピーパケット００３を破棄する。

オリジナルパケット００４が正常であれば、信号再生部３５はこのオリジナルパケット００４を利用してクライアント信号を再生できる。

このように、本実施形態によれば、オリジナルパケット信号にエラーが発生してクライアント信号を再生できない場合でも、コピーパケット信号に基づいてクライアント信号を再生することができる。その結果、パケット破棄率が低下するので、信号品質を向上できる。

イーサネットなどにおいては、受信パケット信号にエラーが生じた場合に送信元に再送を要求するが、この場合、エラーの回復に時間を要する。本実施形態によれば、オリジナルパケット信号にエラーが発生した場合であっても、後続のコピーパケット信号を用いて即時にエラーを回復することができる。本実施形態では、元々空いていたオリジナルパケット信号間の時間にコピーパケット信号を送っているので、帯域の有効活用したエラー回復方法であるといえる。

上記のように、通常はオリジナルパケット信号がコピーパケット信号よりも先に到着するが、オリジナルパケット信号よりもコピーパケット信号の方が先に到着する場合がある。特にマルチキャストパケットの場合にこのようなケースが生じる。以下、このような場合の処理について説明する。

信号再生部３５は、オリジナルパケット信号よりも先にそのコピーパケット信号が到着した場合、所定の第２時間オリジナルパケット信号を待つ。コピーパケット信号の先着は、同一パケットＩＤのオリジナルパケット信号が既に到着しているか否かに基づいて判断できる。

第２時間内にオリジナルパケット信号が到着した場合、信号再生部３５は、オリジナルパケット信号の正常性を判定し、正常であればオリジナルパケット信号を元にクライアント信号を再生する。このように、遅延が少ない場合であればオリジナルパケット信号を優先的に用いてクライアント信号を再生する。オリジナルパケット信号にエラーが発生していれば、信号再生部３５は、先に受信したコピーパケット信号の正常性を判定し、正常であればコピーパケット信号を元にクライアント信号を再生する。コピーパケット信号にもエラーが発生していればそのパケット信号については破棄する。

一方、第２時間内にオリジナルパケット信号が到着しなかった場合、信号再生部３５は、既に到着しているコピーパケット信号の正常性を判定し、正常であれば該コピーパケット信号を元にクライアント信号を再生する。コピーパケット信号にもエラーが発生していればそのパケット信号については破棄する。あるいは、第２時間内にオリジナルパケット信号が到着しなかった場合、信号再生部３５は、既に受信したコピーパケット信号を破棄してもよい。

図６は、本実施形態に係る光パケット交換装置１２を示す。光パケット交換装置１２は、光スイッチ４５と、第１入力処理部４６と、第２入力処理部４７と、スイッチ制御部４８と、第１光カプラ４１と、第２光カプラ４２と、第１光遅延線４３と、第２光遅延線４４とを備える。

ＷＤＭネットワークから第１光伝送路１４を介して光パケット交換装置１２に入力されたＷＤＭ光パケット信号（以下、第１ＷＤＭ光パケット信号と呼ぶ）は、第１光カプラ４１に入力される。第１光カプラ４１は、第１ＷＤＭ光パケット信号からヘッダ波長λ１の光パケット信号のみ分岐し、第１入力処理部４６に出力する。第１光カプラ４１を通過した第１ＷＤＭ光パケット信号は、第１光遅延線４３を介して光スイッチ４５の第１入力ポート４５ａに入力される。

また、光パケット送信装置１１から第２光伝送路１５を介して光パケット交換装置１２に入力されたＷＤＭ光パケット信号（以下、第２ＷＤＭ光パケット信号と呼ぶ）は、第２光カプラ４２に入力される。第２光カプラ４２は、第２ＷＤＭ光パケット信号からヘッダ波長λ１の光パケット信号のみ分岐し、第２入力処理部４７に出力する。第２光カプラ４２を通過した第２ＷＤＭ光パケット信号は、第２光遅延線４４を介して光スイッチ４５の第２入力ポート４５ｂに入力される。

第１入力処理部４６は、経路情報抽出部４９と、信号長カウント部５０と、コピーパケット処理部５１と、パケットＩＤ処理部５２と、光／電気変換部５３とを備える。

光／電気変換部５３は、第１光カプラ４１から受信したヘッダ波長λ１の光パケット信号を電気信号に変換する。経路情報抽出部４９は、電気のパケット信号のヘッダを解析し、経路情報を抽出する。信号長カウント部５０は、パケット信号の信号長をカウントする。コピーパケット処理部５１は、パケット信号のヘッダを解析してコピーフラグの有無を判定し、パケット信号の種類、すなわち、がオリジナル光パケット信号であるかコピーパケット信号であるかを判定する。パケットＩＤ処理部５２は、パケット信号のヘッダを解析して、パケットＩＤ情報を抽出する。第１入力処理部４６で検出された経路情報、信号長情報、パケット信号の種類情報、パケットＩＤ情報は、スイッチ制御部４８に送られる。

第２入力処理部４７の構成も、第１入力処理部４６と同様である。第２入力処理部４７は、第２光カプラ４２から受信したヘッダ波長λ１の光パケット信号から、経路情報、信号長情報、パケット信号の種類情報、パケットＩＤ情報を検出し、スイッチ制御部４８に送る。

スイッチ制御部４８は、出力調停部５４と、制御信号生成部５５とを備える。

第１ＷＤＭ光パケット信号と第２ＷＤＭ光パケット信号とが輻輳していない場合、制御信号生成部５５は、第１入力処理部４６または第２入力処理部４７からの要求通りに光スイッチ制御信号を生成し、光スイッチ４５に出力する。

一方、第１ＷＤＭ光パケット信号と第２ＷＤＭ光パケット信号とが輻輳している場合、出力調停部５４は、第１入力処理部４６および第２入力処理部４７から入力された各情報に基づいて、ＷＤＭ光パケット信号の調停を行う。言い換えると、出力調停部５４は、第１ＷＤＭ光パケット信号と第２ＷＤＭ光パケット信号のいずれを通過させるか判定する。

原則的として、出力調停部５４は、２つのＷＤＭ光パケット信号が輻輳している場合、先に到着したＷＤＭ光パケット信号を通過させ、後のＷＤＭ光パケット信号を破棄する。しかしながら、本実施形態においては、原則通りに判定した場合には、コピー光パケット信号と輻輳したオリジナル光パケット信号が破棄される事態が生じうる。このような事態を避けるため、出力調停部５４は以下のように判定を行う。

１．オリジナル光パケット信号同士が輻輳している場合、先着のオリジナル光パケット信号を優先的に通過させる。
２．オリジナル光パケット信号とコピー光パケット信号とが輻輳している場合、オリジナル光パケット信号を優先的に通過させる。すなわち、先着のコピー光パケット信号を出力中であっても、オリジナル光パケット信号が到着した場合には、コピー光パケット信号の出力を中止し、オリジナル光パケット信号を通過させる。
このような判定を行うことにより、オリジナル光パケット信号がコピー光パケット信号の存在により破棄される事態を回避できる。

また、コピー光パケット信号同士が輻輳する場合もある。この場合、例えば、先着のコピー光パケット信号を優先的に通過させる方法や、コピー光パケット信号のヘッダにパケットの優先度を示すフラグを付加し、優先度の高い方のコピー光パケット信号を優先的に通過させるなどの方法がある。

この他にも、例えば、コピー光パケット信号同士が輻輳している場合、パケット長の長い方のコピー光パケット信号を優先的に通過させてもよい。あるいは、パケット長が所定値以上のコピー光パケット信号を優先的に通過させてもよい。これは、長いパケットの方がビットエラーが発生しやすくなるので、コピー光パケット信号を優先的に通過させた方がエラーの回復に有利であるからである。

また、コピー光パケット信号同士が輻輳している場合、それらのパケット長がともに所定の閾値未満のときには両方のコピー光パケット信号を破棄して帯域を広げ、閾値以上のときには先着のコピー光パケット信号を優先的に通過させてもよい。

また、コピー光パケット信号同士が輻輳している場合、直前に通過したオリジナル光パケット信号のコピーに相当するコピー光パケット信号を通過させてもよい。また、直前にオリジナル光パケット同士が輻輳し、一方のオリジナル光パケットが破棄されている場合には、該破棄されたオリジナル光パケット信号のコピーに相当するコピー光パケット信号を通過させてもよい。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 光パケット送受信システム、 １１ 光パケット送信装置、 １２ 光パケット交換装置、 １３ 光パケット受信装置、 ２０ クライアント信号受信処理部、 ２１ パケット信号処理部、 ２２ 信号長カウント部、 ２３ 経路情報付加部、 ２４ パケットＩＤ処理部、 ２５ 信号分割部、 ２６ 送信処理部、 ２７ コピーパケット生成部、 ２８ 電気／光変換部、 ２９ ＡＷＧ、 ３０ パケット信号処理部、 ３１ ＡＷＧ、 ３２ 光／電気変換部、 ３３ 信号長カウント部、 ３４ 経路情報抽出部、 ３５ 信号再生部、 ３６ クライアント信号送信処理部、 ４１ 第１光カプラ、 ４２ 第２光カプラ、 ４３ 第１光遅延線、 ４４ 第２光遅延線、 ４５ 光スイッチ、 ４６ 第１入力処理部、 ４７ 第２入力処理部、 ４８ スイッチ制御部、 ４９ 経路情報抽出部、 ５０ 信号長カウント部、 ５１ コピーパケット処理部、 ５２ パケットＩＤ処理部、 ５３ 光／電気変換部、 ５４ 出力調停部、 ５５ 制御信号生成部。

Claims (12)

1. 送信すべきオリジナル光パケット信号の後に、該オリジナル光パケット信号のコピーパケット光信号を生成して送信する光パケット送信装置と、
   受信したオリジナル光パケット信号にエラーが発生した場合に、該オリジナル光パケット信号のコピー光パケット信号に基づいてエラーの回復処理を行う光パケット受信装置と、 を備えることを特徴とする光パケット送受信システム。
2. 前記光パケット送信装置は、オリジナル光パケット信号に、他のオリジナル光パケット信号と区別するためのパケットＩＤを付加するとともに、
   生成したコピー光パケット信号に、オリジナル光パケット信号のコピーであることを示すコピーフラグを付加することを特徴とする請求項１に記載の光パケット送受信システム。
3. 前記光パケット受信装置は、受信した光パケット信号のパケットＩＤおよびコピーフラグに基づいて、エラーが発生したオリジナル光パケット信号のコピー光パケット信号を特定することを特徴とする請求項２に記載の光パケット送受信システム。
4. 前記光パケット受信装置は、オリジナル光パケット信号を正常に受信した場合またはコピー光パケット信号に基づいてエラー回復処理を行った場合、それらのパケットＩＤを保持しておき、その後同一のパケットＩＤを有する光パケット信号を受信したときにはその光パケット信号を破棄することを特徴とする請求項２または３に記載の光パケット送受信システム。
5. 前記光パケット送信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号の後に、予め設定された数のコピー光パケット信号を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光パケット送受信システム。
6. 前記光パケット送信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号とその後続のオリジナル光パケット信号との間に、できるだけ多くのコピー光パケット信号を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光パケット送受信システム。
7. 前記光パケット受信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号よりも先にコピー光パケット信号を受信した場合、その後所定時間内にオリジナル光パケット信号を受信したときには、該オリジナル光パケット信号に対して所定の処理を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光パケット送受信システム。
8. 前記光パケット受信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号よりも先にコピー光パケット信号を受信した場合、その後所定時間内にオリジナル光パケット信号を受信しないときには、該コピー光パケット信号に対して所定の処理を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光パケット送受信システム。
9. 前記光パケット受信装置は、コピー元のオリジナル光パケット信号よりも先にコピー光パケット信号を受信した場合、その後所定時間内にオリジナル光パケット信号を受信しないときには、該コピー光パケット信号を破棄することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光パケット送受信システム。
10. 前記光パケット送信装置と前記光パケット受信装置との間に、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケット交換装置をさらに備え、
    前記光パケット交換装置は、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したオリジナル光パケット信号とが輻輳した場合、オリジナル光パケット信号を優先的に通過させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光パケット送受信システム。
11. 前記光パケット交換装置は、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したコピー光パケット信号とが輻輳した場合、パケット長の長い方のコピー光パケット信号を優先的に通過させることを特徴とする請求項１０に記載の光パケット送受信システム。
12. 前記光パケット交換装置は、ある入力ポートに入力したコピー光パケット信号と、別の入力ポートに入力したコピー光パケット信号とが輻輳した場合、パケット長が所定値以上のコピー光パケット信号を優先的に通過させることを特徴とする請求項１０に記載の光パケット送受信システム。

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