JP2012231337A - 光パケット交換システム - Google Patents

Abstract

【課題】光伝送路の信号品質を監視できる光パケット交換システムを提供する。
【解決手段】光パケット交換システム１０は、光パケット交換装置１２と、光パケット送信装置１１と、光パケット受信装置１３とを備える。光パケット送信装置１１は、受信したクライアント信号に経路情報を付加してパケット信号を生成するパケット生成部と、生成されたパケット信号にＢＩＰを付加するＢＩＰ付加部と、ＢＩＰが付加されたパケット信号を光パケット信号に変換して送出する電気／光変換部とを備える。光パケット受信装置１３は、受信した光パケット信号を電気のパケット信号に変換する光／電気変換部と、パケット信号に付加されたＢＩＰに基づいて、該パケット信号におけるエラー発生状況を検出するＢＩＰ比較部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光パケット信号に付与された経路情報に従って光スイッチを切り替えることにより、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交換方式に関する。

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、光伝送路の分散や非線形性などにより光パケット信号の波形が劣化した場合、ビットエラーレートが増大する。しかしながら、従来の光パケット交換方式においては、ビット単位でエラーを監視する仕組みがなく、光伝送路の信号品質を監視できないという課題がある。

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、光伝送路の信号品質を監視できる光パケット交換システム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交換システムは、入力された光パケット信号から経路情報を抽出し、該経路情報に基づいて該光パケット信号の経路を切り替える光パケット交換装置と、受信したクライアント信号に経路情報を付加して光パケット信号を生成し、光パケット交換装置に送出する光パケット送信装置と、光パケット交換装置から送出された光パケット信号を受信する光パケット受信装置とを備える。光パケット送信装置は、受信したクライアント信号に経路情報を付加してパケット信号を生成するパケット生成部と、生成されたパケット信号に、該パケット信号のエラー発生状況を検出するためのパケット品質情報を付加するパケット品質情報付加部と、パケット品質情報が付加されたパケット信号を光パケット信号に変換して送出する電気／光変換部と、を備える。光パケット受信装置は、受信した光パケット信号を電気のパケット信号に変換する光／電気変換部と、パケット信号に付加されたパケット品質情報に基づいて、該パケット信号におけるエラー発生状況を検出するパケット品質検出部とを備える。

光パケット送信装置は、品質情報付加部の後段に設けられ、入力されたパケット信号を複数の分割パケット信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、シリアル／パラレル変換部の後段に設けられた複数の電気／光変換部と、複数の電気／光変換部からの複数の波長の光パケット信号を合波する波長多重部とをさらに備えてもよい。光パケット受信装置は、受信した波長多重光パケット信号を複数の波長の光パケット信号に分波する波長分割部と、波長分割部の後段に設けられた複数の光／電気変換部と、パケット品質検出部の前段に設けられ、複数の光／電気変換部からの複数の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換するパラレル／シリアル変換部とをさらに備えてもよい。

光パケット送信装置は、入力されたパケット信号を複数の分割パケット信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、シリアル／パラレル変換部の後段に設けられた複数のパケット品質情報付加部と、複数のパケット品質情報付加部の後段に設けられた複数の電気／光変換部と、複数の電気／光変換部からの複数の波長の光パケット信号を合波する波長多重部とをさらに備えてもよい。光パケット受信装置は、受信した波長多重光パケット信号を複数の波長の光パケット信号に分波する波長分割部と、波長分割部の後段に設けられた複数の光／電気変換部と、複数の光／電気変換部の後段に設けられた複数のパケット品質検出部と、複数のパケット品質検出部からの複数の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換するパラレル／シリアル変換部とをさらに備えてもよい。

パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果をパケット品質情報として該パケット信号に付加するＢＩＰ（Bit Interleaved Parity）付加部を含んでもよい。パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、パケット信号のビットエラーレートを検出するＢＩＰ比較部を含んでもよい。

パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号にパケット品質情報としてＦＥＣ（Forward Error Correction）符号を付加するＦＥＣ付加部を含んでもよい。パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部を含んでもよい。

パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果をパケット品質情報として該パケット信号に付加するＢＩＰ付加部と、入力されたパケット信号にパケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部とを含み、ＢＩＰ付加部とＦＥＣ付加部は直列に設けられていてもよい。パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、パケット信号のビットエラーレートを検出するＢＩＰ比較部と、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部とを含み、ＢＩＰ比較部とＦＥＣ訂正部は直列に設けられていてもよい。

パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果をパケット品質情報として該パケット信号に付加するＢＩＰ付加部と、入力されたパケット信号にパケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部とを含み、ＢＩＰ付加部とＦＥＣ付加部は並列に設けられていてもよい。パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、パケット信号のビットエラーレートを検出するＢＩＰ比較部と、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部とを含み、ＢＩＰ比較部とＦＥＣ訂正部は並列に設けられていてもよい。

光パケット送信装置は、ＢＩＰ付加部とＦＥＣ付加部のいずれか一方を動作させる第１動作制御部をさらに備えてもよい。光パケット受信装置は、ＢＩＰ比較部とＦＥＣ訂正部のいずれか一方を動作させる第２動作制御部をさらに備えてもよい。

光パケット送信装置は、入力されたパケット信号を複数の分割パケット信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、複数の分割パケット信号を複数の波長の光パケット信号に変換する複数の電気／光変換部と、複数の電気／光変換部から出力された複数の波長の光パケット信号を合波する波長多重部とをさらに備えてもよい。パケット品質情報付加部は、シリアル／パラレル変換部の前段に設けられ、入力されたパケット信号にパケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部と、シリアル／パラレル変換部の後段に設けられ、入力された分割パケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果をパケット品質情報として該分割パケット信号に付加する複数のＢＩＰ付加部とを含んでもよい。光パケット受信装置は、受信した波長多重光パケット信号を複数の波長の光パケット信号に分波する波長分割部と、波長分割部の後段に設けられ、複数の分割パケット信号を出力する複数の光／電気変換部と、入力された複数の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換するパラレル／シリアル変換部とをさらに備えてもよい。パケット品質検出部は、パラレル／シリアル変換部の前段に設けられ、入力された分割パケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、該分割パケット信号のビットエラーレートを検出する複数のＢＩＰ比較部と、パラレル／シリアル変換部の後段に設けられ、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部とを含んでもよい。

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、光伝送路の信号品質を監視できる光パケット交換システムを提供できる。

本発明の第１実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光パケット送信装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるパケット信号のデータフォーマットを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光パケット交換装置の構成を示す図である。 本発明の第１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。 本発明の第２実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光パケット受信装置を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第３実施形態におけるパケット信号のデータフォーマットを示す図である。 本発明の第３実施形態に係る光パケット受信装置を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光パケット受信装置を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第５実施形態におけるパケット信号のデータフォーマットを示す図である。 本発明の第５実施形態に係る光パケット受信装置を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る光パケット受信装置を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る光パケット受信装置を示す図である。 本発明の第８実施形態に係る光パケット送信装置を示す図である。 本発明の第８実施形態に係る光パケット受信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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光パケット交換システム１０を示す。図１に示すように、光パケット交換システム１０は、光パケット送信装置１１と、１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３光伝送路１４〜１６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２光伝送路１５が接続され、第２出力部には第３光伝送路１６が接続されている。第２光伝送路１５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３光伝送路１６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、本発明の第１実施形態に係る光パケット送信装置１１の構成を示す。図２に示すように、光パケット送信装置１１は、光／電気変換部２０と、パケット生成部２１と、ＢＩＰ付加部２２と、シリアル／パラレル変換部２３と、パケット送信処理部２４と、第１〜第１０電気／光変換部２５−１〜２５−１０と、ＡＷＧ(Arrayed Waveguide Grating)２６とを備える。

光／電気変換部２０は、クライアント側から入力されたクライアント信号を電気信号に変換し、パケット生成部２１に送る。パケット生成部２１は、クライアント信号に経路情報等を含むヘッダ等を付加してパケット信号を生成する。

図３は、本発明の第１実施形態におけるパケット信号のデータフォーマットを示す。パケット信号は、図３に示すように、ユーザ領域であるデータ領域と、データ領域の前に設けられたヘッダと、データ領域の後に設けられた誤り検出用のＦＣＳ（Frame check sequence）とを含む。ヘッダは、フレーム同期を取るための同期パターンと、経路情報とを有する。また、ヘッダはその他にパケット長等の情報を有する。パケット生成部２１により生成されたパケット信号は、ＢＩＰ付加部２２に送られる。

ＢＩＰ付加部２２は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティ（ＢＩＰ）を演算し、その演算結果を該パケット信号に付加する。図３に示すように、ＢＩＰはＦＣＳの後に設けられる。ＢＩＰが付加されたパケット信号は、シリアル／パラレル変換部２３に送られる。

シリアル／パラレル変換部２３は、入力されたパケット信号を１０個の分割パケット信号に変換する。シリアル／パラレル変換部２３から出力された分割パケット信号は、パケット送信処理部２４に入力される。

パケット送信処理部２４は、入力された分割パケット信号に対し、例えば各分割パケット信号の先端にプリアンブルを付与するなどの処理を行い、所定の光パケット交換方式のパケットフォーマットに変換する。パケット送信処理部２４から出力された分割パケット信号は、第１〜第１０電気／光変換部２５−１〜２５−１０に送られる。

第１〜第１０電気／光変換部２５−１〜２５−１０は、入力された１０個の分割パケット信号を、１０波（λ１〜λ１０）の光パケット信号に変換して送出する。ここで、第１電気／光変換部２５−１から送出される波長λ１の光パケット信号は、経路情報等を含むヘッダを有する。そこで、このヘッダを有する光パケット信号の波長λ１を「ヘッダ波長」と呼ぶ。

第１〜第１０電気／光変換部２５−１〜２５−１０から送出された波長λ１〜λ１０の光パケット信号は、ＡＷＧ２６に入力される。ＡＷＧ２６は、波長λ１〜λ１０の光パケット信号を合波してＷＤＭ光パケット信号を生成し、光パケット交換装置に送出する。

図４は、本発明の第１実施形態に係る光パケット交換装置１２の構成を示す。図４に示すように、光パケット交換装置１２は、光スイッチ部４０と、光スイッチ制御部４１と、カプラ４２と、光遅延線４３とを備える。また、光スイッチ制御部４１は、光／電気変換部４４と、制御信号生成部４５とを備える。

第１光伝送路１４を介して入力されたＷＤＭ光パケット信号は、カプラ４２により受信される。カプラ４２は、受信したＷＤＭ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する。分岐したヘッダ波長λ１の光パケット信号は、光スイッチ制御部４１に入力される。一方、カプラ４２を通過したＷＤＭ光パケット信号（λ１〜λ１０）は、光遅延線４３を介して光スイッチ部４０に入力される。

ヘッダ波長λ１の光パケット信号は、光／電気変換部４４で電気信号に変換された後、制御信号生成部４５にてヘッダが解析され、経路情報が検出される。そして、制御信号生成部４５は、検出された経路情報に基づいて光スイッチ制御信号を生成し、光スイッチ部４０に出力する。

光遅延線４３は、光スイッチ制御部４１が光スイッチ制御信号を生成するのに要する時間だけ、ＷＤＭ光パケット信号を遅延させる。制御信号生成部４５におけるヘッダの解析処理は、ある程度の時間を要する。従って、仮にＷＤＭ光パケット信号をカプラ４２から光スイッチ部４０に直接入力した場合、ＷＤＭ光パケット信号に対する光スイッチ制御信号の遅延が生じ、好適にＷＤＭ光パケット信号の経路切替を行うことができない。そこで、カプラ４２と光スイッチ部４０との間に光遅延線４３を設け、ＷＤＭ光パケット信号を光スイッチ制御信号の生成に要する時間だけ遅延させることにより、好適にＷＤＭ光パケット信号の経路切替を行うことができる。遅延時間は、光遅延線４３の長さ（光ファイバ長）を調整することにより変えることができる。

光スイッチ部４０は、１×２の光スイッチであり、光カプラ４６と、第１光ゲートスイッチ４７と、第２光ゲートスイッチ４８とを備える。光ゲートスイッチとしては、半導体光増幅器（ＳＯＡ）を用いたものを利用できる。第１光ゲートスイッチ４７および第２光ゲートスイッチ４８は、光スイッチ制御部４１からの光スイッチ制御信号によりオン／オフが制御される。光パケット交換装置１２では、１つのヘッダ波長λ１の光パケット信号から抽出された経路情報を基に、波長多重された１０波の光パケット信号の全てが一度に経路切替される。例えば、ＷＤＭ光パケット信号を経路Ａ（ＷＤＭネットワーク）に出力する場合、第１光ゲートスイッチ４７がオンされ、第２光ゲートスイッチ４８はオフにされる。これにより、ＷＤＭ光パケット信号は、第１光ゲートスイッチ４７のみ通過し、経路Ａに出力される。

図５は、本発明の第１実施形態に係る光パケット受信装置１３の構成を示す。図５に示すように、光パケット受信装置１３は、ＡＷＧ５１と、第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０と、パラレル／シリアル変換部５３と、ＢＩＰ比較部５４と、パケット識別部５５と、電気／光変換部５６とを備える。

ＡＷＧ５１は、光パケット交換装置から受信したＷＤＭ光パケット信号を波長λ１〜λ１０の光パケット信号に分波する。

第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０は、ＡＷＧ５１にて分波された１０波の光パケット信号をそれぞれ電気の分割パケット信号に変換する。

パラレル／シリアル変換部５３は、１０個の分割パケット信号をパラレル／シリアル変換し、シリアルのパケット信号を生成する。また、パラレル／シリアル変換部５３は、ＦＣＳを用いてパケット信号の正常性判断を行う。例えば一部の分割パケット信号が欠けている等の異常が検出された場合、パラレル／シリアル変換部５３はパケット信号を破棄する。パラレル／シリアル変換部５３から出力されたパケット信号は、ＢＩＰ比較部５４に入力される。

ＢＩＰ比較部５４は、入力されたパケット信号のＢＩＰを演算する。そして、ＢＩＰ比較部５４は、入力されたパケット信号に付加されたＢＩＰと、演算結果のＢＩＰとを比較することにより、パケット信号のビットエラー数を検出する。パケット信号のパケット長は、ヘッダから分かるので、ＢＩＰによりエラーが分かれば、ビットエラーレートを算出できる。ビットエラーレートの算出式を以下に示す。
ビットエラーレート＝ビットエラー数／（フレーム長（バイト）×８ビット）
ＢＩＰ比較部５４から出力されたパケット信号は、パケット識別部５５に入力される。

パケット識別部５５は、入力されたパケット信号からクライアント信号を識別し、クライアント信号を抜き取る。その後、クライアント信号は、電気／光変換部５６により光信号に変換され、クライアント側に出力される。

以上説明したように、本第１実施形態に係る光パケット交換システム１０によれば、光パケット送信装置１１にＢＩＰ付加部２２を設け、光パケット交換装置１２にＢＩＰ比較部５４を設けたことにより、光伝送路を伝搬した光パケット信号のビットエラーレートを検出でき、光伝送路の信号品質の監視が可能となる。

また、本第１実施形態に係る光パケット送信装置１１においては、シリアル／パラレル変換部２３の前段にＢＩＰ付加部２２が設けられている。また、本第１実施形態に係る光パケット受信装置１３においては、パラレル／シリアル変換部５３の後段にＢＩＰ比較部５４が設けられている。従って、シリアルのパケット信号に対してＢＩＰ演算、ＢＩＰ比較が行われるので、１つのＢＩＰ付加部２２、ＢＩＰ比較部５４を設ければよく、回路規模を小さくすることができる。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図６は、本発明の第２実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。なお、以下に示す実施形態においては、図１〜図５に示す第１実施形態に係る光パケット交換システムと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る光パケット送信装置１１は、シリアル／パラレル変換部２３の後段に１０個のＢＩＰ付加部（第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０）が設けられている点が、図２に示す第１実施形態に係る光パケット送信装置と異なる。

本実施形態において、各第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０は、シリアル／パラレル変換部２３から出力された各分割パケット信号についてＢＩＰを演算し、演算結果を各分割パケット信号に付加する。ＢＩＰが付加された１０個の分割パケット信号は、パケット送信処理部２４によってプリアンブルが付加された後、第１〜第１０電気／光変換部２５−１〜２５−１０によって波長λ１〜λ１０の光パケット信号に変換される。

図７は、本発明の第２実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３は、パラレル／シリアル変換部５３の前段に１０個のＢＩＰ比較部（第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０）が設けられている点が、図５に示す第１実施形態に係る光パケット受信装置と異なる。

本実施形態において、ＡＷＧ５１により分波された波長λ１〜λ１０の光パケット信号は、第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０により電気の分割パケット信号に変換される。各第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０は、各第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０からの分割パケット信号について、ＢＩＰ比較を行い、ビットエラーレートを検出する。第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０から出力された１０個の分割パケット信号は、パラレル／シリアル変換部５３でシリアルのパケット信号に変換された後、パケット識別部５５、電気／光変換部５６を介してクライアント側に出力される。

以上説明したように、本第２実施形態に係る光パケット交換システムにおいては、波長λ１〜λ１０の光パケット信号のそれぞれについて、ビットエラーレートを検出できる。波長ごとのビットエラーレートを検出することで、より詳細に光伝送路の信号品質を監視できる。

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図８は、本発明の第３実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。本実施形態に係る光パケット送信装置１１は、ＢＩＰ付加部に代えてＦＥＣ付加部２７が設けられている点が、図２に示す第１実施形態に係る光パケット送信装置と異なる。

ＦＥＣ付加部２７は、パケット生成部２１から入力されたパケット信号のＦＥＣ符号を演算し、その演算結果を該パケット信号に付加する。図９は、本発明の第３実施形態におけるパケット信号のデータフォーマットを示す。パケット信号は、図９に示すように、データ領域と、データ領域の前に設けられたヘッダと、データ領域の後に設けられたＦＣＳとを含む。図９に示すように、ＦＥＣ符号は、ＦＣＳの後に設けられる。ＦＥＣ符号が付加されたパケット信号は、シリアル／パラレル変換部２３に送られる。その後の処理については第１実施形態に係る光パケット送信装置と同様なので省略する。

図１０は、本発明の第３実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３は、ＢＩＰ比較部に代えてＦＥＣ訂正部５７が設けられている点が、図５に示す第１実施形態に係る光パケット受信装置と異なる。

ＦＥＣ訂正部５７は、パラレル／シリアル変換部５３から入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいて、該パケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行う。ビットエラー訂正が行われたパケット信号は、パケット識別部５５に入力される。その後の処理については第１実施形態に係る光パケット送信装置と同様なので省略する。

以上説明したように、本第３実施形態に係る光パケット交換システムによれば、光パケット送信装置１１にＦＥＣ付加部２７を設け、光パケット受信装置１３にＦＥＣ訂正部５７を設けたことにより、光伝送路を伝搬した光パケット信号のビットエラーレートを検出できるとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うことができる。

また、本第３実施形態に係る光パケット送信装置１１においては、シリアル／パラレル変換部２３の前段にＦＥＣ付加部２７が設けられている。また、本第３実施形態に係る光パケット受信装置１３においては、パラレル／シリアル変換部５３の後段にＦＥＣ訂正部５７が設けられている。従って、シリアルのパケット信号に対してＦＥＣ演算、ＦＥＣ訂正が行われるので、１つのＦＥＣ付加部２７、ＦＥＣ訂正部５７を設ければよく、回路規模を小さくすることができる。

（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図１１は、本発明の第４実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。本実施形態に係る光パケット送信装置１１は、シリアル／パラレル変換部２３の後段に、第１〜第１０ＢＩＰ付加部に代えて、第１〜第１０ＦＥＣ付加部が設けられている点が、図６に示す第２実施形態に係る光パケット送信装置と異なる。

本実施形態において、各第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０は、シリアル／パラレル変換部２３から出力された各分割パケット信号についてＦＥＣ符号を演算し、演算結果を各分割パケット信号に付加する。ＦＥＣ符号が付加された１０個の分割パケット信号は、パケット送信処理部２４によってプリアンブルが付加された後、第１〜第１０電気／光変換部２５−１〜２５−１０によって波長λ１〜λ１０の光パケット信号に変換される。

図１２は、本発明の第４実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３は、パラレル／シリアル変換部５３の前段に、第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０に代えて、第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０が設けられている点が、第２実施形態に係る光パケット受信装置と異なる。

本実施形態において、ＡＷＧ５１により分波された波長λ１〜λ１０の光パケット信号は、第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０により電気の分割パケット信号に変換される。各第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０は、各第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０からの分割パケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいて、各分割パケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、各分割パケット信号のビットエラー訂正を行う。ビットエラー訂正が行われた１０個の分割パケット信号は、パラレル／シリアル変換部５３でシリアルのパケット信号に変換された後、パケット識別部５５、電気／光変換部５６を介してクライアント側に出力される。

以上説明したように、本第４実施形態に係る光パケット交換システムにおいては、波長λ１〜λ１０の光パケット信号のそれぞれについて、ビットエラーレートを検出と、ビットエラー訂正とを行うことができる。

（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図１３は、本発明の第５実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。本実施形態に係る光パケット送信装置１１は、ＢＩＰ付加部２２の後段にＦＥＣ付加部２７が設けられている点が、図２に示す第１実施形態に係る光パケット送信装置と異なる。言い換えると、本実施形態においては、ＢＩＰ付加部２２とＦＥＣ付加部２７とが直列に設けられている。

図１４は、本発明の第５実施形態におけるパケット信号のデータフォーマットを示す。パケット信号は、図１４に示すように、データ領域と、データ領域の前に設けられたヘッダと、データ領域の後に設けられたＦＣＳとを含む。ＦＣＳの後には、ＢＩＰ付加部２２によりＢＩＰが付加される。また、ＢＩＰの後には、ＦＥＣ付加部２７によりＦＥＣ符号が付加される。

図１５は、本発明の第５実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３は、ＢＩＰ比較部５４の後段にＦＥＣ訂正部５７が設けられている点が、図５に示す第１実施形態に係る光パケット受信装置と異なる。言い換えると、本実施形態においては、ＢＩＰ比較部５４とＦＥＣ訂正部５７とが直列に設けられている。

本第５実施形態に係る光パケット交換システムによれば、光パケット受信装置１３にＢＩＰ付加部２２およびＦＥＣ付加部２７を設け、光パケット受信装置１３にＢＩＰ比較部５４およびＦＥＣ訂正部５７を設けたことにより、光伝送路を伝搬した光パケット信号のビットエラーレートを検出でき、光伝送路の信号品質の監視が可能となる。また、ＦＥＣ付加部２７およびＦＥＣ訂正部５７により、パケット信号のビットエラー訂正を行うことができる。

上述の第５実施形態に係る光パケット送信装置１１においては、ＢＩＰ付加部２２の後段にＦＥＣ付加部２７が設けられているが、ＦＥＣ付加部２７の後段にＢＩＰ付加部２２が設けられてもよい。また、上述の第５実施形態に係る光パケット受信装置１３においては、ＢＩＰ比較部５４の後段にＦＥＣ訂正部５７が設けられているが、ＦＥＣ訂正部５７の後段にＢＩＰ比較部５４が設けられてもよい。

（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図１６は、本発明の第６実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。本実施形態に係る光パケット送信装置１１は、第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０の後段に、第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０が設けられている点が、図６に示す第２実施形態に係る光パケット送信装置と異なる。言い換えると、本実施形態においては、第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０と第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０とが直列に設けられている。

本実施形態において、シリアル／パラレル変換部２３から出力された各分割パケット信号は、各第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０によりＢＩＰが付加された後、各第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０によりＦＥＣ符号が付加される。

図１７は、本発明の第６実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３は、第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０の後段に、第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０が設けられている点が、図７に示す第２実施形態に係る光パケット受信装置と異なる。言い換えると、本実施形態においては、第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０と第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０とが直列に設けられている。

本第６実施形態に係る光パケット交換システムによれば、光パケット送信装置１１に第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０および第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０を設け、光パケット受信装置１３に第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０および第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０を設けたことにより、波長λ１〜λ１０の光パケット信号のそれぞれについて、ビットエラーレートを検出できる。波長ごとのビットエラーレートを検出することで、より詳細に光伝送路の信号品質を監視できる。また、第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０および第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０により、パケット信号のビットエラー訂正を行うことができる。

上述の第６実施形態に係る光パケット送信装置１１においては、第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０の後段に第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０が設けられているが、第１〜第１０ＦＥＣ付加部２７−１〜２７−１０の後段に第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０が設けられてもよい。また、上述の第６実施形態に係る光パケット受信装置１３においては、第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０の後段に第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０が設けられているが、第１〜第１０ＦＥＣ訂正部５７−１〜５７−１０の後段に第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０が設けられてもよい。

（第７実施形態）
次に本発明の第７実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図１８は、本発明の第７実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。本実施形態に係る光パケット送信装置１１においては、パケット生成部２１の後段にＢＩＰ付加部２２とＦＥＣ付加部２７とが並列に設けられている。また、ＢＩＰ付加部２２とＦＥＣ付加部２７のいずれか一方を動作させる動作制御部２９が設けられている。

本実施形態に係る光パケット送信装置１１において、パケット生成部２１から出力されたパケット信号は、ＢＩＰ付加部２２とＦＥＣ付加部２７の両方に入力される。動作制御部２９がＢＩＰ付加部２２に動作を指示している場合、ＢＩＰ付加部２２は、パケット信号にＢＩＰを付加してシリアル／パラレル変換部２３に出力する。一方、動作制御部２９がＦＥＣ付加部２７に動作を指示している場合、ＦＥＣ付加部２７は、パケット信号にＦＥＣ符号を付加してシリアル／パラレル変換部２３に出力する。

図１９は、本発明の第７実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３においては、パラレル／シリアル変換部５３の後段にＢＩＰ比較部５４とＦＥＣ訂正部５７とが並列に設けられている。また、ＢＩＰ比較部５４とＦＥＣ訂正部５７のいずれか一方を動作させる動作制御部５９が設けられている。

本実施形態に係る光パケット受信装置１３において、パラレル／シリアル変換部５３から出力されたパケット信号は、ＢＩＰ比較部５４とＦＥＣ訂正部５７の両方に入力される。動作制御部５９がＢＩＰ比較部５４に動作を指示している場合、ＢＩＰ比較部５４は、ＢＩＰに基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出する。一方、動作制御部５９がＦＥＣ訂正部５７に動作を指示している場合、ＦＥＣ訂正部５７は、ＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラーを訂正する。

このように、本実施形態に係る光パケット交換システムにおいては、ＢＩＰによるビットエラー検出と、ＦＥＣによるビットエラー検出とを切り替えることができる。一般的に、ＦＥＣはより高度な演算処理を行うため、ＢＩＰよりも回路規模が大きく、消費電力が高い。従って、必要に応じてＢＩＰとＦＥＣとを使い分けることにより、効率的に光パケット交換システムを運用することができる。例えば、長距離伝送の場合はＦＥＣを用いてビットエラーレートの監視とビットエラー訂正を行い、短距離伝送の場合はＢＩＰを用いて消費電力を抑えるといった柔軟なシステム運用が可能となる。

（第８実施形態）
次に本発明の第８実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。

図２０は、本発明の第８実施形態に係る光パケット送信装置１１を示す。本実施形態に係る光パケット送信装置１１においては、シリアル／パラレル変換部２３の前段にＦＥＣ付加部２７が設けられている。また、シリアル／パラレル変換部２３の後段に第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０が設けられている。

本実施形態に係る光パケット送信装置１１において、パケット生成部２１から出力されたパケット信号は、ＦＥＣ付加部２７に入力される。ＦＥＣ付加部２７は、パケット信号にＦＥＣ符号を付加し、シリアル／パラレル変換部２３に出力する。シリアル／パラレル変換部２３から出力された１０個の分割パケット信号は、第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０に入力される。各第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０は、入力された分割パケット信号にＢＩＰを付加し、パケット送信処理部２４に出力する。

図２１は、本発明の第８実施形態に係る光パケット受信装置１３を示す。本実施形態に係る光パケット受信装置１３においては、パラレル／シリアル変換部５３の前段に第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０が設けられている。また、パラレル／シリアル変換部５３の後段にＦＥＣ訂正部５７が設けられている。

本実施形態に係る光パケット受信装置１３において、第１〜第１０光／電気変換部５２−１〜５２−１０から出力された１０個の分割パケット信号は、第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０に入力される。各第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０は、入力された分割パケット信号に付加されたＢＩＰに基づいて、入力された分割パケット信号のビットエラーレートを検出する。第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０から出力された１０個の分割パケット信号は、パラレル／シリアル変換部５３に入力される。パラレル／シリアル変換部５３は、入力された１０個の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換し、ＦＥＣ訂正部５７に出力する。ＦＥＣ訂正部５７は、入力されたシリアルのパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいて、該パケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、ビットエラーを訂正する。

このように、本実施形態に係る光パケット交換システムにおいては、第１〜第１０ＢＩＰ付加部２２−１〜２２−１０および第１〜第１０ＢＩＰ比較部５４−１〜５４−１０を用いて、波長λ１〜λ１０の光パケット信号のそれぞれについて、ビットエラーレートを検出できる。また、ＦＥＣ付加部２７およびＦＥＣ訂正部５７を用いて、シリアルのパケット信号全体についてのビットエラーレートを検出できるとともに、ビットエラー訂正を行うことができる。

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 光パケット交換システム、 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 光／電気変換部、 ２１ パケット生成部、 ２２ ＢＩＰ付加部、 ２３ シリアル／パラレル変換部、 ２４ パケット送信処理部、 ２７ ＦＥＣ付加部、 ５３ パラレル／シリアル変換部、 ５４ ＢＩＰ比較部、 ５５ パケット識別部、 ５６ 電気／光変換部、 ５７ ＦＥＣ訂正部。

Claims (9)

1. 入力された光パケット信号から経路情報を抽出し、該経路情報に基づいて該光パケット信号の経路を切り替える光パケット交換装置と、
   受信したクライアント信号に経路情報を付加して光パケット信号を生成し、前記光パケット交換装置に送出する光パケット送信装置と、
   前記光パケット交換装置から送出された光パケット信号を受信する光パケット受信装置と、を備える光パケット交換システムであって、
   前記光パケット送信装置は、
   受信したクライアント信号に経路情報を付加してパケット信号を生成するパケット生成部と、
   生成されたパケット信号に、該パケット信号のエラー発生状況を検出するためのパケット品質情報を付加するパケット品質情報付加部と、
   パケット品質情報が付加されたパケット信号を光パケット信号に変換して送出する電気／光変換部と、を備え、
   前記光パケット受信装置は、
   受信した光パケット信号を電気のパケット信号に変換する光／電気変換部と、
   パケット信号に付加されたパケット品質情報に基づいて、該パケット信号におけるエラー発生状況を検出するパケット品質検出部と、を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
2. 前記光パケット送信装置は、
   前記品質情報付加部の後段に設けられ、入力されたパケット信号を複数の分割パケット信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
   前記シリアル／パラレル変換部の後段に設けられた複数の前記電気／光変換部と、
   複数の前記電気／光変換部からの複数の波長の光パケット信号を合波する波長多重部と、をさらに備え、
   前記光パケット受信装置は、
   受信した波長多重光パケット信号を複数の波長の光パケット信号に分波する波長分割部と、
   前記波長分割部の後段に設けられた複数の前記光／電気変換部と、
   前記パケット品質検出部の前段に設けられ、複数の前記光／電気変換部からの複数の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換するパラレル／シリアル変換部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。
3. 前記光パケット送信装置は、
   入力されたパケット信号を複数の分割パケット信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
   前記シリアル／パラレル変換部の後段に設けられた複数の前記パケット品質情報付加部と、
   複数の前記パケット品質情報付加部の後段に設けられた複数の前記電気／光変換部と、
   複数の前記電気／光変換部からの複数の波長の光パケット信号を合波する波長多重部と、をさらに備え、
   前記光パケット受信装置は、
   受信した波長多重光パケット信号を複数の波長の光パケット信号に分波する波長分割部と、
   前記波長分割部の後段に設けられた複数の前記光／電気変換部と、
   複数の前記光／電気変換部の後段に設けられた複数の前記パケット品質検出部と、
   複数の前記パケット品質検出部からの複数の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換するパラレル／シリアル変換部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。
4. 前記パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果を前記パケット品質情報として該パケット信号に付加するＢＩＰ付加部を含み、
   前記パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、パケット信号のビットエラーレートを検出するＢＩＰ比較部を含む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交換システム。
5. 前記パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号に前記パケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部を含み、
   前記パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部を含む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交換システム。
6. 前記パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果を前記パケット品質情報として該パケット信号に付加するＢＩＰ付加部と、入力されたパケット信号に前記パケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部とを含み、
   前記ＢＩＰ付加部と前記ＦＥＣ付加部は直列に設けられており、
   前記パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、パケット信号のビットエラーレートを検出するＢＩＰ比較部と、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部とを含み、
   前記ＢＩＰ比較部と前記ＦＥＣ訂正部は直列に設けられてい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交換システム。
7. 前記パケット品質情報付加部は、入力されたパケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果を前記パケット品質情報として該パケット信号に付加するＢＩＰ付加部と、入力されたパケット信号に前記パケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部とを含み、
   前記ＢＩＰ付加部と前記ＦＥＣ付加部は並列に設けられており、
   前記パケット品質検出部は、入力されたパケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、パケット信号のビットエラーレートを検出するＢＩＰ比較部と、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部とを含み、
   前記ＢＩＰ比較部と前記ＦＥＣ訂正部は並列に設けられてい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交換システム。
8. 前記光パケット送信装置は、前記ＢＩＰ付加部と前記ＦＥＣ付加部のいずれか一方を動作させる第１動作制御部をさらに備え、
   前記光パケット受信装置は、前記ＢＩＰ比較部と前記ＦＥＣ訂正部のいずれか一方を動作させる第２動作制御部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の光パケット交換システム。
9. 前記光パケット送信装置は、
   入力されたパケット信号を複数の分割パケット信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
   複数の分割パケット信号を複数の波長の光パケット信号に変換する複数の前記電気／光変換部と、
   複数の前記電気／光変換部から出力された複数の波長の光パケット信号を合波する波長多重部と、をさらに備え、
   前記パケット品質情報付加部は、
   前記シリアル／パラレル変換部の前段に設けられ、入力されたパケット信号に前記パケット品質情報としてＦＥＣ符号を付加するＦＥＣ付加部と、
   前記シリアル／パラレル変換部の後段に設けられ、入力された分割パケット信号のビットインターリーブパリティを演算し、その演算結果を前記パケット品質情報として該分割パケット信号に付加する複数のＢＩＰ付加部と、を含み、
   前記光パケット受信装置は、
   受信した波長多重光パケット信号を複数の波長の光パケット信号に分波する波長分割部と、
   前記波長分割部の後段に設けられ、複数の分割パケット信号を出力する複数の前記光／電気変換部と、
   入力された複数の分割パケット信号をシリアルのパケット信号に変換するパラレル／シリアル変換部と、をさらに備え、
   前記パケット品質検出部は、
   前記パラレル／シリアル変換部の前段に設けられ、入力された分割パケット信号に付加されたビットインターリーブパリティと、入力されたパケット信号について演算したビットインターリーブパリティとを比較することにより、該分割パケット信号のビットエラーレートを検出する複数のＢＩＰ比較部と、
   前記パラレル／シリアル変換部の後段に設けられ、入力されたパケット信号に付加されたＦＥＣ符号に基づいてパケット信号のビットエラーレートを検出するとともに、パケット信号のビットエラー訂正を行うＦＥＣ訂正部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。

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