JP3283601B2 - 自己ルーチングの方法、その装置及びパケット構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通信網において使用
される自己ルーチングの方法、その実施に好適な自己ル
ーチング装置、及び、これら方法、装置に好適なパケッ
ト構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】方路を示す情報を有したヘッダ部と本来
の情報を有したデータ部とで構成されるパケットにより
情報通信を行なう自己ルーチングの方法（パケット交換
方式とも称される。）は、例えばコンピュータ間通信な
どの高速通信に適することから、近年注目されている。

【０００３】自己ルーチングの方法には、ＡＴＭ（Asyn
chronous Transfer mode）交換方式、Ｘ２５パケット交
換方式など種々の方式のものがある。従来の自己ルーチ
ングの方法について、ＡＴＭ交換方式の例により説明す
る。図５はその説明に供するＡＴＭ交換装置の概念図で
ある。

【０００４】ＡＴＭ交換方式では、伝送しようとする情
報は全てパケット（図５では１１を付したもの。）と称
されるひと塊の小包として扱われる。パケット１１は、
それの宛て先を示すヘッダ部１１ａと本来の情報が入っ
ているデータ部１１ｂとにより構成されている。なお、
ＡＴＭ交換方式ではパケットを特にセルと称することが
多いが、ここではパケットと称する。ＡＴＭ交換方式で
はパケット１１の容量は５３バイトとされている。その
うちの５バイトがヘッダ部１１ａ用として、また４８バ
イトがデータ部１１ｂ用として割り当てられている。伝
送しようとする情報の量がデータ部１１ｂの容量より多
い場合その情報は複数のパケットに分けられて伝送さ
れ、伝送先で組み立てられる。

【０００５】このようなＡＴＭ交換方式での実際の情報
通信は従来は次のように行なわれていた。光ファイバ伝
送路１３を伝送されてきたパケット１１がＯ／Ｅ変換装
置（光信号を電気信号に変換する装置）１５に入力され
ここで電気信号に変化される。この変換で得られた電気
信号はヘッダ・データ分離装置１７に入力され電気信号
で示されるヘッダ部１１ａｅとデータ部１１ｂｅとにそ
れぞれ分離される。分離されたヘッダ部１１ａｅは解析
装置１９に入力されここで解析される。この解析結果
は、制御装置２１に入力される。制御装置２１はこの解
析結果に基づきスイッチ２３ａ〜２３ｃを切り換える。
これにより、データ部１１ｂｅはスイッチ群２３ａ〜２
３ｃを宛て先に届くような経路で流れてゆく。次に、こ
のデータ部１１ｂｅはヘッダ付加装置２５に入力されこ
こでもう一度ヘッダ部１１ａｅが付加される。データ部
１１ｂｅにヘッダ部１１ａｅが付加されて構成されたパ
ケット（電気信号の形のパケットである。）は、今度
は、Ｅ／Ｏ変換装置（電気信号を光信号に変換する装
置）２７に入力されここで再び光信号の形式のパケット
に変換される。このパケットが出力光ファイバ２９より
出力されることで自己ルーチングが行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自己ルーチングの方法では、パケットを光信号→電気信
号→光信号に順次変換する必要があるのでその分自己ル
ーチングを行なう速度が遅くなるため、スループットを
向上させるにも限界がある。また、ヘッダ部を解析する
ための解析装置１９と、この解析結果に基づいてスイッ
チ群２３ａ〜２３ｃを制御するための制御装置２１とが
必要であるため、装置の小型化が難しい。これらを解決
する一つの方法として、自己ルーチングを全て光によっ
て行なう方法（以下、「全光自己ルーチング方法」と称
することもある。）が考えられる（例えば、文献：１９
９１年電子情報通信学会秋季大会Ｂ−２８８「ＶＳＴＥ
Ｐを用いた光セルフルーチング回路における優先制御法
の検討」）。しかし、従来の全光自己ルーチング方法は
必ずしも好適な方法ではなかった。

【０００７】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの出願の第一発明の目的は全光自己
ルーチングを可能にし得る具体的な自己ルーチングの方
法を提供することにある。また、この出願の第二発明の
目的は第一発明の自己ルーチングの方法の実施に好適な
自己ルーチング装置を提供することにある。また、この
出願の第三発明の目的は、第一及び第二発明の実施に好
適なパケット構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この出願の第一発明の自己ル−チングの方法は、導
波路を伝送されてきたパケットを、制御光の入力状態に
よりスイッチング動作する複数段の光スイッチを用い
て、目的の方路に振り分ける自己ル−チングの方法であ
って、 （ａ）前述のパケットのヘッダ部とデータ部とに、波長
の違い及び偏光の違いの双方または一方を利用した、両
部分が分離される性質を予め付与し、かつ、該ヘッダ部
を、前述の複数段の光スイッチの段数と同じ数のブロッ
クであって、前述の複数段の光スイッチにおいて前述の
パケットの目的の方路が形成されるよう対応する段の光
スイッチの状態を制御するための制御光情報が予め付与
されていてかつそれぞれが前記デ−タ部と同じ時間長以
上を有する各ブロックで構成しておき、 （ｂ）該パケットを前述の性質に基づきヘッダ部とデー
タ部とに分離し、 （ｃ）該分離されたデータ部及びヘッダ部を前述の複数
段の光スイッチ側に送る際に、該データ部が次々の光ス
イッチに到達するときと当該光スイッチの制御光情報が
付与されたブロックが当該光スイッチの制御ポートに到
達するときとが同期するように、これらを送ることを特
徴とする。

【０００９】この第一発明の実施に当たり、前述の分離
されたヘッダ部に遅延処理を施して前述の同期をとるの
が好適である。

【００１０】この出願の第二発明の自己ル−チング装置
によれば、ヘッダ部とデータ部とが異なる波長光または
異なる偏光により構成されたパケットであって、そのヘ
ッダ部が制御光の有無によりスイッチング動作される光
スイッチ用の制御光情報をそれぞれ付与してあってかつ
それぞれが前記デ−タ部と同じ時間長以上を有する複数
のブロックで構成してあるパケットが入力され、該パケ
ットのヘッダ部及びデータ部を前述の波長の違いまたは
偏光の違いに基づいて分離するための信号分離部と、該
信号分離部で分離されたデータ部及びヘッダ部がそれぞ
れ入力され該入力されたデータ部の方路を切り換えるた
めの複数段の光スイッチで構成された光スイッチ部であ
って、各光スイッチは前述の信号分離部で分離されたヘ
ッダ部のブロックに付与された制御光情報によりスイッ
チングされる光スイッチ部と、前述の信号分離部により
分離されたデータ部が前述の光スイッチ部の次々の光ス
イッチに到達するときと前述の信号分離部で分離された
ヘッダ部の対応するブロックが対応する光スイッチに到
達するときとを同期させるための信号同期部とを具えた
ことを特徴とする。

【００１１】また、この出願の第三発明によれば、ヘッ
ダ部とデータ部とで構成されるパケット構造において、
ヘッダ部とデータ部とを異なる波長光または異なる偏光
により構成してあり、該ヘッダ部を複数のブロックであ
って、それぞれはデ−タ部と同じ時間長以上を有しかつ
制御光の有無によりスイッチング動作する光スイッチの
当該制御光となる情報を有するブロックで構成してある
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】この出願の第一発明の構成によれば、パケット
のヘッダ部とデータ部とを光信号の状態のままで分離で
きる。また、光信号の状態のままで分離されたヘッダ部
及びデータ部は、制御光の有無によりスイッチング動作
する光スイッチ群に送られる。ここで、ヘッダ部は、こ
の光スイッチ群においてパケットの方路が目的通りに形
成されるよう各光スイッチを制御する制御光情報をそれ
ぞれ持つ複数のブロックで予め構成してあり、かつ、こ
のヘッダ部の各ブロックはデータ部が各光スイッチに到
達するときに同期させて各光スイッチに入力されるの
で、光信号の状態のままのデータ部を光信号の状態のま
まのヘッダ部で制御して光スイッチ群を伝送させること
ができる。この結果、全光自己ルーチングが行なわれ
る。

【００１３】この出願の第二発明の構成によれば、所定
の信号分離部、所定の光スイッチ部及び所定の信号同期
部を設けたので第一発明の自己ルーチングの方法の実施
を容易にする。

【００１４】この出願の第三発明の構成によれば、第一
発明及び第二発明の実施に当たり好適なパケット構造が
構成できる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、この出願の第一〜第
三発明の実施例を併せて説明する。なお、説明に用いる
各図はこれら発明を理解できる程度に模式的に示してあ
るにすぎない。

【００１６】１．第１実施例 先ず、１本の導波路を伝送されてきたパケットを、制御
光の入力状態によりスイッチング動作する４段の光スイ
ッチを用いて、目的の方路に振り分ける例（１×Ｎ規模
の例）を説明する。

【００１７】１−１．装置構成の説明 その説明に先立ちこの第１実施例の実施に用いて好適な
装置例について先ず説明する。図１はその装置の構成
（第二発明の実施例）を外部からの伝送路などと共に示
したブロック図である。ただし、この図１では、第一発
明の自己ルーチングの方法の基本的な動作を説明できれ
ば良いという意味で２段目までの光スイッチまで図示し
３段目、４段目の光スイッチの図示は省略してある。

【００１８】図１において、３１は入力光用の導波路と
しての例えば光ファイバである。３３は導波路３１を伝
送されてきたパケット即ち第一及び第二発明の実施に好
適なパケット（第三発明の実施例のパケット）である。

【００１９】このパケット３３はヘッダ部３５とデータ
部３７とで構成してある。ただし、ヘッダ部３５を例え
ば第１の波長の光を用い構成し、データ部３７を第１の
波長の光とは波長が異なる第２の波長を用い構成すると
いうようにして、後にこれらヘッダ部３５とデータ部３
７とを光信号の状態のままで分離できるよう手当てして
ある。勿論、ヘッダ部３５及びデータ部３７は、波長が
異なる光を用いる代わりに、異なる偏光を用いて構成し
ても良く、或いは、波長及び偏光の両者を用いて構成し
ても良い。また、この実施例のヘッダ部３５は複数段の
光スイッチ（図１の第１段目の光スイッチ３９，第２段
目の光スイッチ４１ａ，４１ｂ，・・・など）の段数と
同じ数のブロック（この実施例では光スイッチ段数が４
であるので第１〜第４の４つのブロック３５ａ〜３５
ｄ）で構成してある。そして、これら第１〜第４ブロッ
ク３５ａ〜３５ｄには、上記複数段の光スイッチにおい
てパケット３３の目的通りの方路が形成されるよう、対
応する段の光スイッチの状態を制御するための制御光情
報が、予め付与してある。具体的には、第１〜第４ブロ
ック３５ａ〜３５ｄのうちの、第１ブロック３５ａには
複数段の光スイッチのうちの第１段目の光スイッチ３９
の状態を制御するための制御光情報を予め付与してあ
り、第２ブロック３５ｂには第２段目の光スイッチ４１
ａ及び４１ｂの状態を制御するための制御光情報を予め
付与してあり、第３ブロック３５ｃ、第４ブロック３５
ｄについても第２ブロック等に準じて制御光情報を付与
してある。また、各ブロック３５ａ〜３５ｄの長さ（時
間的な長さ）はデータ部３７の長さと同じか又は、信頼
性を向上させる目的でデータ部３７の長さに所定のガー
ドタイムを付加した長さとしてある。ここで、各ブロッ
ク３５ａ〜３５ｄに予め付与する制御光情報とは、例え
ば、各ブロック毎でそれを「光らせるか」、「光らせな
いか」の２値の情報や、「強く光らせるか」、「弱く光
らせるか」という２値の情報や、偏波面の違い利用した
２値の情報、さらには３値以上の情報など、光スイッチ
を光駆動できる情報であれば特に限定されない。この実
施例では、ブロックにこれを「光らせるか」、「光らせ
ないか」という２値の情報を制御光情報として付与した
例を示す。具体的には、第１〜第４ブロック３５ａ〜３
５ｄにこの順にこれらを「光らせる」、「光らせな
い」、「光らせない」、「光らせない」という状態の制
御光情報を付与している。図１のヘッダ部３５の第１〜
第４ブロック３５ａ〜３５ｄにこれら制御光情報を
「１」、「０」、「０」、「０」で示した。なお、デー
タ部３７は光のオン・オフによる単数又は複数のビット
で構成してある。

【００２０】さらに図１において、４３はパケット３３
のヘッダ部３５とデータ部３７とを光信号の状態のまま
で分離するための信号分離部である。この信号分離部３
９の具体的な構成は、パケット３３のヘッダ部３５及び
データ部３７の構成具合に合わせて構成する。即ちヘッ
ダ部３５及びデータ部を波長の異なる光で構成したとし
たなら信号分離部４３は例えば波長フィルタで構成し、
また、ヘッダ部３５及びデータ部３７を異なる偏光で構
成したとしたなら信号分離部４３は例えば偏光板で構成
するなどである。

【００２１】さらに、図１においてはＳは光スイッチ部
である。この光スイッチ部Ｓは、この実施例の場合、第
１段目の光スイッチ３９、第２段目の光スイッチ４１
ａ，４１ｂ、・・・第３段目及び第４段目の光スイッチ
（図示せず）で構成してある。各段の各光スイッチは、
制御光の入力の有無によりスイッチング動作する光スイ
ッチで構成してある。この制御光として上記ヘッダ部３
５の第１〜第４のブロックのうちの対応するブロックに
付与された上記の制御光情報を使用する。この種の光ス
イッチとしては、例えば、文献Ｉ（「超高速光エレクト
ロニクス」，末田、神谷共編、培風館発行、ｐｐ．２７
３−２５６，１９９１）に開示のカー効果を用いた光ス
イッチ、若しくは文献II（「Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ」，新技
術コミニュケーションズ発行，Ｎｏ．１５１，ｐ．６
０，１９９２．６）に開示の光スイッチなど、３次の非
線形光学効果を用いた光スイッチを挙げることができ
る。これら光スイッチは、非常に高速（数１０〜数１０
０ｐｓｅｃ）にスイッチングできるので好ましい。その
一例を図２に示す。この図２に示した光スイッチは、情
報光（データ部３７）入力ポート３９ａ、制御光（ヘッ
ダ部３５）入力ポート３９ｂ，情報光出力ポート３９
ｃ，３９ｄ、制御光出力ポート３９ｅ、光結合器３９
ｆ、この光結合器３９ｆに制御光を導くためのビームス
プリッタ３９ｇ、及び、情報光と制御光とを分離するた
めの波長フィルタで構成してある。ただし、制御光出力
ポート３９ｅは、例えば制御光をそのまま捨ててしまう
場合（この第１実施例が該当する）不要である。しか
し、第２実施例以後ではこの制御光出力ポート３９ｅを
積極的に使用する。

【００２２】この光スイッチ３９（４１ａ，４１ｂ）で
は、その制御光入力ポート３９ｂに制御光が入力されて
いるか否かによって光結合器３９ｆの屈折率が変化する
のでこの両状態において光結合器３９ｆの実質的な光路
長が変わる。このためこの光結合器３９ｆが方向性結合
器として働くから、制御光によりスイッチング動作する
光スイッチとなる。勿論、用い得る光スイッチは制御光
で制御され得るものであれば図２のものに限られない。

【００２３】なお、この実施例では、制御光入力ポート
３９ｂに制御光が入力されていない場合（具体的には、
制御光入力ポート３９ｂに入力されたヘッダ部のブロッ
クにこれを「光らせない」という状態の制御光情報を付
与した場合）、情報光（データ部）は図２の上側の情報
光出力ポート３９ｃに出力され、制御光情報が逆の場合
は下側の情報光出力ポート３９ｄに出力されるものと仮
定して、後の動作説明を行なう。

【００２４】また、図１において、４５ａ〜４５ｇ各々
はデータ部３７をルーチングするための導波路（この場
合光ファイバ）である。さらに、４７ａ〜４７ｇはそれ
ぞれ信号同期部の各構成要素である。これら構成要素４
７ａ〜４７ｇのうちの、特に４７ａ，４７ｂは、信号分
離部４３において分離されたヘッダ部３５をパワー的に
分割する（光出力的に分割する）ためのカップラであ
る。さらに、４７ｃ〜４７ｇはパワー的に分割されたヘ
ツダ部３５（以下、「第１〜第ｎ分割ヘッダ部３５₁ 〜
３５_n 」と称する。）の所定ブロックを対応する段の光
スイッチの制御光ポートに、該光スイッチにデータ部３
７が到達するときに同期させて送るための、遅延線であ
る。これら遅延線４７ｃ〜４７ｇはの具体的構成は限ら
れない。例えば光ファイバの長さを調節する等の任意好
適な手段で構成できる。なお、図１の例の場合のカップ
ラ３７ａ，３７ｂ、各遅延線４７ｃ〜４７ｇの各機能に
ついては後の動作説明において説明する。

【００２５】１−２．方法の説明 次に、第一発明の自己ルーチングの方法の処理手順につ
いて図１に示した自己ルーチング装置の動作説明と併せ
て説明する。

【００２６】入力光用の導波路３１を流れてきたパケッ
ト３３は信号分離部４３に入力される。信号分離部４３
は、パケット３３のヘッダ部３５とデータ部３７とを光
信号の状態のまま分離する。信号分離部４３において分
離されたデータ部３７はデータ部ルーチング用の光ファ
イバ４５ａを介して光スイッチ部Ｓの第１段目の光スイ
ッチ３９の情報光入力ポート３９ａ（図２参照）へ送ら
れる。一方、ヘッダ部３５はカップラ４７ａに送られこ
こでパワー的に例えば均等（勿論これに限られない）に
２分割され第１分割ヘッダ部３５₁ と第２分割ヘッダ部
３５₂ とに分けられる。なお、これら分割ヘッダ部３５
₁ ，３５₂ 各々はあくまでブロック構成などは分割前の
ものと同じでありパワー的に分割されているだけである
（以下の、第３〜第５分割ヘッダ部において同じ。）。
そして、第１分割ヘッダ部３５₁は遅延線４７ｃを介し
スイッチ部Ｓの第１段目の光スイッチ３９の制御光入力
ポート３９ｂ（図２参照）に送られる。この際、この実
施例での遅延線４７ｃでの遅延の程度は、第１段目の光
スイッチ３９にデータ部３７が到達するときに同期して
第１分割ヘッダ部３５₁ の第１のブロック３５ａが第１
段目の光スイッチ３９に入力されるように、調整する。
このような調整がなされているので、第１段目の光スイ
ッチ３９においては、第１分割ヘッダ部３５₁ の第１の
ブロック３５ａに付与されている制御光情報に応じたス
イッチング動作がなされるから、データ部は光ファイバ
４５ｂ側または光ファイバ４５ｃ側のいずれかに送られ
る。図１の例では、第１分割ヘッダ部３５₁ の第１ブロ
ック３５ａには、分割前のヘッダ部３５に由来する
「１」という制御光情報を付与してあるので、上記仮定
に従い、光スイッチ３９はデータ部３７を下側の出力ポ
ート３９ｄ（図２参照）に出力するから、データ部３７
は光ファイバ４５ｃ側に出力される。

【００２７】一方、第２分割ヘッダ部３５₂ は遅延線４
７ｂを介しカップラ４７ｂに送られここでパワー的に例
えば３分割されて第３〜第５分割ヘッダ部３５₃ 〜３５
₅ とされる。そして、この場合、第３分割ヘッダ部３５
₃ は遅延線４７ｅを介し第２段目の光スイッチのうちの
光スイッチ４１ａに送られ、第４分割ヘッダ部３５₄は
遅延線４７ｆを介し第２段目の光スイッチのうちの光ス
イッチ４１ｂに送られ、第５分割ヘッダ部３５₅ は遅延
線４７ｇを介し第３段目の光スイッチ（図示せず）に対
応するカップラ（図示せず）に送られる。ここで、第３
分割ヘッダ部３５₃ は遅延線４７ｂ、カップラ４７ｂ及
び遅延線４７ｅの影響で、第４分割ヘッダ部３５₄ は遅
延線４７ｂ、カップラ４７ｂ及び遅延線４７ｆの影響で
それぞれ遅延されるが、これらの遅延具合を、データ部
３７が第２段目の光スイッチ４１ａ又は４１ｂに到達す
るときに同期して、第３分割ヘッダ部３５₃ の第２ブロ
ック３５ｂがこれら光スイッチの制御光入力ポートに入
力されるようにしておく。このようにしておくことで、
各光スイッチでは当該第２ブロックに付与されている制
御光情報に応じたスイッチング動作が行なわれる。ただ
し、この図１の例では、データ部３７は第２段目の光ス
イッチのうちの光スイッチ４１ｂ側に第１段目の光スイ
ッチ３９によって送られているので、伝送に寄与するス
イッチングは光スイッチ４１ｂでのスイッチングであ
る。そして、図１の例では、第４分割ヘッダ部３５₄ の
第２ブロック３５ｂには、分割前のヘッダ部３５に由来
する「０」という制御光情報を付与してあるので、上記
仮定に従い光スイッチ４１ｂはデータ部３７を上側の出
力ポート３９ｃ（図２参照）に出力するから、データ部
３７は光ファイバ４５ｆ側に出力される。

【００２８】以下、第３段目の光スイッチ及び第４段目
の光スイッチ（図示せず）においても、上記第１段目、
第２段目の各光スイッチと同様な原理によるスイッチン
グが行なわれるので、パケット３３を目的の方路に光信
号の状態のままで送ることができる（全光自己ルーチン
グができる。）。

【００２９】２．第２実施例 上述の第１実施例では信号分離部４３で分離されたヘッ
ダ部３５をカップラ４７ａ，４７ｂによってパワー的に
分割しこの分割ヘッダ部を対応する光スイッチの制御光
として使用していた。しかし、この構成では制御光はヘ
ッダ部の分割数に応じ弱くなる。これを回避する例がこ
の第２実施例である。図３はその説明に供する構成図で
ある。なお、この図３において図１に示した構成成分と
同様な構成成分については図１と同じ番号を付して示
す。また、そのような構成成分の説明を一部省略する。

【００３０】この第２実施例の第１実施例との大きな相
違点は、光スイッチに入力されたヘッダ部３５をこの光
スイッチの制御光出力ポート３９ｅ（図３、図２の細部
参照）から取り出しそれを次段の光スイッチの制御光入
力ポートに順次にデータ部３７に同期させて入力して次
段の光スイッチの順次の駆動に利用することである。な
お、図３において５１，５３はそれぞれ光スイッチ部Ｓ
の第２段目、第３段目の光スイッチである。なお、この
第２実施例においては、第２段目以降の各段の光スイッ
チにデータ部３７が到達するときとヘッダ部３５の対応
するブロックが到達するときとを同期させるために、デ
ータ部３７のルーチング用の伝送路を遅延線５５として
いる。しかし、ヘッダ部３５の伝送線側を遅延線として
も勿論良い。

【００３１】この第２実施例の方法では制御光の減衰を
第１実施例より少なくできるが、第１実施例に比べ必要
な光スイッチ数は多くなりまた、ヘッダ部の長さは長く
なる。

【００３２】３．第３実施例 制御光の送り出し方法を上記第１実施例と第２実施例と
を組み合わせた方法としても良い。この第３実施例はそ
の例である。具体的には、例えば、第１段目の光スイッ
チの制御光出力ポートから出力されたヘッタ部をカップ
ラに入力してパワー的に分割しこれを第２段目の複数の
光スイッチの制御光としてそれぞれ使用する等である。
この構成を後の図４を用いて説明する第４実施例の第１
段目の光スイッチと第２段目の各光スイッチ４１ａ，４
１ｂとの間に適用している（図４参照）。この第３実施
例の構成の場合は、少なくとも分割数を１回分減らせる
のでその分制御光の減衰を低減できる。

【００３３】４．第４実施例 上記第１〜第３実施例では主に１入力多出力の系の例で
あった。しかし、第一〜第三発明は、多入力多出力（Ｎ
×Ｎ）の自己ルーチングにも適用できる。この第４実施
例はその例である。図４はその説明に供する構成図であ
る。なお、この図４においても図１に示した構成成分と
同様な構成成分については図１と同じ番号を付して示
す。また、そのような構成成分の説明を一部省略する。

【００３４】Ｎ×Ｎ規模の全光自己ルーチングは、例え
ば図４に示したように、図１を用いて説明した自己ルー
チング装置をＮ個並列に並べてそれぞれの出力線を１つ
づつ集めこれら出力線をカップラ６１により合波するこ
とで実現できる。なお、Ｎ×Ｎ規模の全光自己ルーチン
グは、図４を用いて説明した方法以外の方法でも行なえ
る。例えば、クロスバー型の構成でも良い。ただし、ク
ロスバー型の構成をとる場合は、光スイッチ部Ｓの各光
スイッチを図２を用い説明した１×２規模のものではな
く２×２規模などのさらに大きな規模のもので構成した
方が装置作製が容易になる。

【００３５】５．第５実施例（ヘッダ部のブロック数と
光スイッチ段数とが異なる例） 上述の第１〜第４の各実施例では、ヘッダ部のブロック
数と光スイッチ部の光スイッチ段数とを同じとした例を
示した。しかし、この発明には、ヘッダ部のブロック数
と光スイッチ部の光スイッチ段数とが異なる構成となる
場合も含まれる。この第５実施例はその例である。

【００３６】５−１．ブロック数＜光スイッチ段数の例 例えば電話局はＮ軒分のユーザの交換が可能な能力を有
している（Ｎ軒分の交換が可能な光スイッチ段数を用意
している）が、現状はＭ軒（Ｎ＞Ｍ）のユーザしか加入
が無い場合は一部の光スイッチを使用しない方が種々の
点で有利である。このような場合は、ヘッダ部のブロッ
ク数は現状使用する光スイッチ段数に則した数（実際の
光スイッチ段数より少ない数）とし将来増加すれば良
い。

【００３７】５−２．ブロック数＞光スイッチ段数の例 例えば複数の電話局を経て通信を行なう場合では、第１
の電話局における光スイッチ部での方路と、第２の電話
局における光スイッチ部での方路と、・・・、第ｎの電
話局における光スイッチ部での方路とは異なるのが一般
的である。このような場合、ヘッダ部を各電話局それぞ
れの光スイッチ部の光スイッチを制御するための制御光
情報が付与されたブロックで構成することになる。これ
は、各電話局単位でみれば、光スイッチ部の段数とヘッ
ダ部のブロック数とが異なるように見えるが、ルーチン
グ経路全体で見れば両者は同数であるのでこの場合も本
願の発明に含まれる。また、方路を決めるためのブロッ
ク以外に別途に機能を付加するためのブロックを設ける
ような場合も本願の発明に含まれる。

【００３８】なお、この発明の自己ルーチングの方法
は、ヘッダ部の容量が５バイトとされているＡＴＭ交換
方式との互換性はないが、例えば、ＡＴＭ交換方式のパ
ケツト５３バイトまるごとをデータ部として使用しこの
データ部に本発明のヘッダ部を加えたものをＡＴＭ交換
方式のスイッチ部として使用するといった方法で、ロー
カルに使用することは可能である。

【００３９】上述においてはこの出願の各発明の実施例
についてそれぞれ説明したが、これら発明は上述の実施
例に限られない。例えば、上述の各実施例ではヘッダ部
のブロックが並んだ後にデータ部が並ぶパケツト例を示
したが、データ部の大きさとヘッダ部の各ブロックの大
きさとを規定しておき、かつ、各ブロックと光スイッチ
部の光スイッチとの対応関係が確保できるようにしてお
けば、各ブロックとデータ部との並び順は設計に応じ任
意に変更できる。

【００４０】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一発明の自己ルーチングの方法によれば、パ
ケットを光信号の状態のままで自己ルーチングさせるこ
とができる（全光自己ルーチング）。このため、従来必
要とされていた光信号→電気信号→光信号に順次変換す
る処理が不要となるのでその分自己ルーチングを行なう
速度が向上する。また、従来必要であったヘッダ部を解
析するための解析装置、電気的スイッチ群を制御するた
めの制御装置が不要となるのでその分装置の小型化が図
れる。

【００４１】さらに、この出願の第一発明の方法によれ
ば、データ部の大きさ（時間的な長さ）とヘッダ部の各
ブロックの大きさ（時間的な長さ）は、各ブロックの大
きさをデ−タ部の大きさ以上とし、かつ、各段の光スイ
ッチへデ−タ部とヘッダ部の所定のブロックとが同期し
て入力されるように手当てしておくことで、デ−タのビ
ットレ−トに一切関係なく自己ル−チングが可能であ
る。このため、ビットレ−トフリ−な交換・伝送システ
ムの構築にも寄与できる。

【００４２】また、この出願の第二発明によれば、第一
発明の実施を容易とする装置が得られる。

【００４３】また、この出願の第三発明によれば、第一
及び第二発明の実施に好適なパケット構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一〜第三発明の第１実施例の説明に供する図
である。

【図２】光スイッチ部の各光スイッチの説明図である。

【図３】第一〜第三発明の第２実施例の説明に供する図
である。

【図４】第一〜第三発明の第４実施例の説明に供する図
である。

【図５】従来技術の説明及びその問題点の説明に供する
図である。

【符号の説明】

３１：入力光用の導波路 ３３：パケット ３５：ヘッダ部 ３５ａ：ヘッダ部
の第１ブロック ３５ｂ：ヘッダ部の第２ブロック ３５ｃ：ヘッダ部
の第３ブロック ３５ｄ：ヘッダ部の第４ブロック ３５₁ 〜３５₂ ：第１〜第５分割ヘッダ部 ３７：データ部 Ｓ：光スイッチ部 ３９：第１段目の
光スイッチ ３９ａ：情報光（データ部）入力ポート ３９ｂ：制御光（ヘッダ部）入力ポート ３９ｃ，３９ｄ：情報光出力ポート ３９ｅ：制御光出力ポート ３９ｆ：光結合器 ３９ｈ：波長フィルタ ４１ａ，４１ｂ：第２段目の各光スイッチ ４３：信号分離部 ４５ａ〜４５ｇ：
データ部伝送線 ４７ａ：信号同期部の一要素（カップラ） ４７ｂ：信号同期部の一要素（カップラ） ４７ｃ〜４７ｇ：信号同期部の一要素（遅延線）

フロントページの続き (72)発明者 小林 知徳 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−229545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−280522（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−14646（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−126095（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−77020（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04L 12/56 100 H04Q 3/52 101

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波路を伝送されてきたパケットを、制
   御光の入力状態によりスイッチング動作する複数段の光
   スイッチを用いて、目的の方路に振り分ける自己ルーチ
   ングの方法であって、 （ａ）前記パケットのヘッダ部とデータ部とに、波長の
   違い及び偏光の違いの双方または一方を利用した、両部
   分が分離される性質を予め付与し、かつ、該ヘッダ部
   を、前記複数段の光スイッチの段数と同じ数のブロック
   であって、前記複数段の光スイッチにおいて前記パケッ
   トの目的の方路が形成されるよう対応する段の光スイッ
   チの状態を制御するための制御光情報が予め付与されて
   いてかつそれぞれが前記デ−タ部と同じ時間長以上を有
   する各ブロックで構成しておき、 （ｂ）該パケットを前記性質に基づきヘッダ部とデータ
   部とに分離し、 （ｃ）該分離されたデータ部及びヘッダ部を前記複数段
   の光スイッチ側に送る際に、該データ部が次々の光スイ
   ッチに到達するときと当該光スイッチの制御光情報が付
   与されたブロックが当該光スイッチの制御ポートに到達
   するときとが同期するように、これらを送ることを特徴
   とする自己ルーチングの方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自己ルーチングの方法
   において、 前記分離されたヘッダ部をパワー的に分割し、該分割し
   たヘッダ部を各段のスイッチの制御ポートに前記データ
   部と同期させてそれぞれ送ることを特徴とする自己ルー
   チングの方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の自己ルーチングの方法
   において、 前記光スイッチは、制御光出力ポートを有し、 前記分離されたヘッダ部を前記光スイッチの制御ポート
   に入力し、該光スイッチの前記制御光出力ポートから該
   ヘッダ部を出力させ、該ヘッダ部を次段の光スイッチの
   制御ポートに順次に前記データ部に同期させて入力し、
   該次段の光スイッチの駆動に利用することを特徴とする
   自己ルーチング方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の自己ルーチングの方法
   において、 前記ヘッダ部のブロック数と前記複数段の光スイッチの
   段数とを異ならせてあることを特徴とする自己ルーチン
   グの方法。
5. 【請求項５】 ヘッダ部とデータ部とが異なる波長光ま
   たは異なる偏光により構成されたパケットであって、そ
   のヘッダ部が制御光の有無によりスイッチング動作され
   る光スイッチ用の制御光情報をそれぞれ付与してあって
   かつそれぞれが前記デ−タ部と同じ時間長以上を有する
   複数のブロックで構成してあるパケットが入力され、該
   パケットのヘッダ部及びデータ部を前記波長の違いまた
   は偏光の違いに基づいて分離するための信号分離部と、 該信号分離部で分離されたデータ部及びヘッダ部がそれ
   ぞれ入力され該入力されたデータ部の方路を切り換える
   ための複数段の光スイッチで構成された光スイッチ部で
   あって、各光スイッチは前記信号分離部で分離されたヘ
   ッダ部のブロックに付与された制御光情報によりスイッ
   チングされる光スイッチ部と、 前記信号分離部により分離されたデータ部が前記光スイ
   ッチ部の次々の光スイッチに到達するときと前記信号分
   離部で分離されたヘッダ部の対応するブロックが対応す
   る光スイッチに到達するときとを同期させるための信号
   同期部とを具えたことを特徴とする自己ルーチング装
   置。
6. 【請求項６】 ヘッダ部とデータ部とで構成されるパケ
   ット構造において、 ヘッダ部とデータ部とを異なる波長光または異なる偏光
   により構成してあり、 前記ヘッダ部を複数のブロックであって、それぞれはデ
   −タ部と同じ時間長以上を有しかつ制御光の有無により
   スイッチング動作する光スイッチの当該制御光となる情
   報を有するブロックで構成してあることを特徴とするパ
   ケット構造。