JP3444746B2 - 光パケット信号のヘッダ処理装置及び光パケット交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光パケット信号
のヘッダ処理装置 及び光パケット交換装置に関し、特
に、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅ
ｒ Ｍｏｄｅ）交換をはじめとするパケット交換網で用
いる交換装置に光スイッチング技術を導入した、いわゆ
る光パケット交換装置の内部に設置する光パケット信号
のヘッダ抽出装置やヘッダ書換装置に特徴を有するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】文献『「Ｒａｃｋ−Ｍｏｕｎｔｅｄ
２．５Ｇｂｉｔ／ｓ ＡＴＭ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｓｗ
ｉｔｃｈ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｏｒ」，ＥＣＯＣ´９
３，ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １２−１６，１９９３，Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｖｏｌｕｍｅ３』 ＡＴＭ交換網等で用いられる交換装置は、高速の固定長
パケット（セル）を交換する固定長パケット交換装置で
あるが、近年、これを更に高速化するために光スイッチ
ング技術を用いた光パケット交換装置が提案されてい
る。

【０００３】そのような光パケット交換装置としては、
例えば、上記文献の７７頁〜８０頁に示されるような構
成が考えられている。

【０００４】この従来技術における光パケット交換装置
の構成及び動作を、図２により説明する。

【０００５】図２において、各入力ポート（光ファイ
バ）１０１−１、…、１０１−Ｎから入力された光パケ
ット信号は、１×２光分波器１０２−１、…、１０２−
Ｎにより２分岐される。

【０００６】一方の光パケット信号はそれぞれ、光パケ
ット信号のヘッダ部情報を解析するために光−電気変換
器１０４−１、…、１０４−Ｎに入力される。各光−電
気変換器１０４−１、…、１０４−Ｎに入力された光パ
ケット信号は、光信号から電気信号に変換されて電気制
御部１０５に入力され、この電気制御部１０５において
パケット信号からへッダ部情報が抽出されて、そのヘッ
ダ部情報が解析される。このヘッダ部情報には、入力さ
れたパケット信号がどの出力ポートから出力されるもの
であるかを示すルーティング情報が含まれている。電気
制御部１０５は、このヘッダ部情報から波長変換制御信
号を生成して波長変換器１０３−１、…、１０３−Ｎに
与えると共に、光ゲートスイッチ制御信号を生成して光
ゲートスイッチ１０７−１１、…、１０７−ＱＱ（Ｑ≦
Ｎ）に与える。

【０００７】１×２光分波器１０２−１、…、１０２−
Ｎから出力された他方の分岐光パケット信号は、主信号
として後段の波長変換器１０３−１、…、ｌ０３−Ｎに
入力される。各波長変換器１０３−１、…、ｌ０３−Ｎ
では、上述した波長変換制御信号により、入力した光パ
ケット信号の波長を変換する。

【０００８】各波長変換器１０３−１、…、ｌ０３−Ｎ
から出力された光パケット信号は、対応する１×Ｑ光分
岐器１０６−１、…、１０６−ＱによってＱ個の信号に
分岐された後、上述した光ゲートスイッチ制御信号によ
って開制御されている光ゲートスイッチ１０７−１１、
…、１０７−１Ｑ、１０７−２１、…、１０７−ＱＱを
通過し、その後、Ｑ×１光合波器１０８−１、…、１０
８−Ｑによって合波されて光遅延線１０９−１、…、１
０９−Ｑに導かれる。

【０００９】各光遅延線１０９−１、…、１０９−Ｑ
は、光ファイバの長さを調整することにより、遅延時間
が異なるようになされており、光遅延線１０９−１は遅
延時間０、光遅延線１０９−２は１セル分の遅延時間を
生じさせ、同様に、光遅延線１０９−ＱはＱ−１パケッ
ト分の遅延時間を生じさせることを可能にしている。上
述したように、光パケット信号は、光ゲートスイッチ制
御信号により必要な遅延時間に応じて、その光遅延線に
導かれる。

【００１０】全ての光遅延線１０９−１〜１０９−Ｑか
らの光パケット信号は、Ｑ×１光合波器１１０によって
合波された後、１×Ｎ光分波器１１１によってＮ個の光
信号に分岐され、各分岐光信号が固定フィルタ１１２−
１、…、１１２−Ｎを介してその所定の波長成分だけが
選択されて各出力ポート１１３−１、…、１１３−Ｎに
出力される。

【００１１】例えば、入力ポート１０１−１からの光パ
ケット信号Ａを出力ポート１１３−２、入力ポート１０
１−２からの光パケット信号Ｂを出力ポート１１３−１
へ交換する場合には、波長変換器１０３−１で光パケッ
ト信号Ａの波長をλ２に変換し、波長変換器１０３−２
で光パケットＢの波長をλ１に変換する。

【００１２】そして、光パケット信号Ａは、１×Ｑ光分
岐器１０６−１により分岐された後、電気制御部１０５
の制御下で開制御されている１個の光ゲートスイッチ
（ここでは１０７−１１とする）を通過し、Ｑ×１光合
波器１０８−１を介して光遅延線１０９−１に出力され
る。光パケット信号Ｂも、同様にして、例えば光ゲート
スイッチ１０７−２１のみを開くことで光遅延線１０９
−１に出力される。

【００１３】このようにして２つの光パケット信号Ａ及
びＢは波長多重されてＱ×１光合波器１１０に与えら
れ、他の光遅延線からの信号と合波された後、１×Ｎ光
分波器１１１に送られてＮ個の信号に分岐され、固定フ
ィルタ１１２−１、１１２−２、…、１１２−Ｎに送出
される。

【００１４】ここで、固定フィルタ１１２−１は波長λ
１のみを通し、固定フィルタ１１２−２は波長λ２のみ
を通し、他の固定フィルタは他の波長を通すので、光パ
ケット信号Ａは出力ポート１１３−２へ、光パケット信
号Ｂは出力ポート１１３−１へそれぞれ交換される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光パケット交換装置において、光パケット信号のへッ
ダ情報を解析するためには、現在では光−電気変換を行
い、電気的にヘッダ情報を解析するしか方法がない。

【００１６】従来の技術では、このような光−電気変換
を行うためには、光−電気変換器を入力ポート数分だけ
必要とする。このため、入力ポート数が増加した場合、
その増加分だけヘッダ解析のための光−電気変換器が必
要となり、コスト的にもハードウェア的にも非常に大き
くなってしまう。

【００１７】また、数Ｇｂ／ｓクラスの高速な回線用の
光−電気変換器は現在の段階ではサイズが大きく集積化
することが困難である。

【００１８】ところで、光パケット交換装置の中には、
ＡＴＭ交換における仮想パス（ＶＰ；Ｖｉｒｔｕａｌ
Ｐａｓｓ）の終端のようなヘッダ部情報の書き換えを要
する場合がある。従来では、光パケット信号を各入力ポ
ートごとに電気信号にしてヘッダ部の書き換えを行い、
更に書き換え後のヘッダ部を電気−光変換して再び光パ
ケット信号に付与するようにしていた。そのため、電気
−光変換を行う電気−光変換器も各ポート毎に設けられ
ていた。

【００１９】従って、このような光パケット交換装置に
おいても、光−電気変換器と電気−光変換器との相違は
あるが、従来の技術の項で説明した光パケット交換装置
とほぼ同様に、電気−光変換器をポート数分だけ設けな
ければならないことによる課題が生じている。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【課題を解決するための手段】 第１の 本発明は、同時に
入力されてきた１又は複数の光パケット信号のヘッダ部
情報をそれぞれ、他のヘッダ部情報に書き換える光パケ
ット信号のヘッダ処理装置において、（１）同時に入力
されてきた１又は複数の光パケット信号のそれぞれを２
分岐する処理ポート数分だけ設けられている１×２分岐
手段と、（２）対応する１×２分岐手段から出力された
一方の分岐光パケット信号におけるヘッダ部情報を除去
し、データ部分だけを通過させる複数のヘッダ部情報除
去手段と、（３）各１×２分岐手段から出力された１又
は複数の他方の分岐光パケット信号の少なくともヘッダ
部情報を、電気信号に変換して出力するヘッダ部情報光
電変換手段と、（４）このヘッダ部情報光電変換手段か
らの電気信号でなるヘッダ部情報に基づいて、それに置
き換えるヘッダ部情報を形成し、形成された１又は複数
のヘッダ部情報をシリアルに並べたヘッダ信号を出力す
る電気制御手段と、（５）この電気制御手段から出力さ
れた電気信号でなるヘッダ信号を光信号に変換する電気
−光変換手段と、（６）この電気−光変換手段からの光
信号でなるヘッダ信号に含まれている１又は複数のヘッ
ダ部情報をパラレルに分解する光学的シリアル／パラレ
ル変換手段と、（７）この光学的シリアル／パラレル変
換手段からのヘッダ部情報と、対応するヘッダ部情報除
去手段から出力されたデータ部分とを合波して光パケッ
ト信号を再形成する複数の光合波手段とを有することを
特徴とする。

【００２４】また、第２の本発明は、光パケット交換装
置に関し、第１の本発明の光パケット信号のヘッダ処理
装置の構成と、このヘッダ処理装置内の複数の合波手段
から出力された光パケット信号を交換する光スイッチン
グ手段とを備え、この光スイッチング手段にヘッダ処理
装置内の電気制御手段が、入力された１又は複数のヘッ
ダ部情報に基づいて形成したスイッチング制御信号を与
えるようになされていることを特徴とする。

【００２５】第１の本発明の光パケット信号のヘッダ処
理装置及び第２の本発明の光パケット交換装置において
は、入力された１又は複数の光パケット信号におけるヘ
ッダ部情報に置き換えるヘッダ部情報を電気制御手段か
ら出力してデータ部分に再付与するためには、従来より
格段的に少ない数の電気−光変換手段があれば良く、装
置の構成及びコストを大幅に低減することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による光パケット信号のヘッダ処理装置及
び光パケット交換装置の第１の実施形態を図面を参照し
ながら詳述する。

【００２７】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 図１は、この第１の実施形態の光パケット交換装置の構
成を示すブロック図である。

【００２８】図１において、この光パケット交換装置
は、Ｎ個の１×２光分岐器２０２−１〜２０２−Ｎと、
光スイッチング部２０８及びヘッダ解析部２１０を備え
ている。ヘッダ解析部２１０は、詳細には、Ｎ個の光ゲ
ートスイッチ２０３−１〜２０３−Ｎ、Ｎ−１個の２×
１光合波器２０４−１〜２０４−（Ｎ−１）、Ｎ−１個
の光遅延線２０５−１〜２０５−（Ｎ−１）、光−電気
変換器２０６及び電気制御部２０７から構成されてい
る。

【００２９】各１×２光分岐器２０２−１、…、２０２
−Ｎはそれぞれ、対応する入力ポート２０１−１、…、
２０１−Ｎから入力された光パケット信号を２分岐し、
一方の分岐光パケット信号を光スイッチング部２０８に
与え、他方の分岐光パケット信号を対応する光ゲートス
イッチ２０３−１、…、２０３−Ｎに与えるものであ
る。

【００３０】光スイッチング部２０８は、電気制御部２
０７の制御下で、各１×２光分岐器２０２−１、…、２
０２−Ｎからの分岐光パケット信号を交換して出力ポー
ト２０９−１、…、２０９−Ｎに出力するものである。

【００３１】なお、光スイッチング部２０８内の詳細構
成は、この第１の実施形態の特徴とは直接関係しないの
で、どのようなものであっても良いが、従来の技術の項
で説明した図２における波長変換器１０３−１〜１０３
−Ｎから固定フィルタ１１２−１〜１１２−Ｎまでに至
る構成部分を適用することができる。

【００３２】ヘッダ解析部２１０は、当該光パケット交
換装置に入力された光パケット信号のヘッダを解析して
光スイッチング部２０８に与える制御信号を形成するも
のである。

【００３３】なお、図１では図示を省略しているが、１
×２光分岐器２０２−１〜２０２−Ｎと光スイッチング
部２０８との間は同一の遅延時間を与える光遅延線によ
って接続されている。この遅延時間は、ヘッダ解析部２
１０が入力された光パケット信号のヘッダ情報を解析し
てスイッチング制御信号を形成するのに必要な時間に選
定されており、１パケット時間の整数倍に選定されてい
る。

【００３４】ヘッダ解析部２１０における各構成要素は
それぞれ、以下のように、機能するものである。

【００３５】各光ゲートスイッチ２０３−１、…、２０
３−Ｎはそれぞれ、対応する１×２光分岐器２０２−
１、…、２０２−Ｎからの他方の分岐光パケット信号か
ら、そのへッダ部（ヘッダ情報）のみを取り出して後段
に出力するものである。なお、固定長パケットの場合に
は、ヘッダ部のパケットにおける位置が決まっているの
で、ヘッダ部だけを容易に取り出すことができる。

【００３６】各２×１光合波器２０４−１、…、２０４
−（Ｎ−１）はそれぞれ、入力された２系列の光信号を
合波するものである。各光遅延線２０５−１、…，２０
５−（Ｎ−１）はそれぞれ、入力された光信号を所定時
間だけ遅延させるものであり、全ての光遅延線の遅延時
間は同じに選定されている。この遅延時間は、ヘッダ部
の時間より僅かに長く選定されている。すなわち、後述
するように、各ヘッダ部が時間多重された場合に、隣り
合うヘッダ部の間にガードタイムが生じるような遅延時
間に選定されている。

【００３７】２×１光合波器２０４−１の一方の入力端
子には光ゲートスイッチ２０３−１の出力が入力され、
他方の入力端子には光遅延線２０５−１の出力が入力さ
れて合波光信号を光−電気変換器２０６に出力し、２×
１光合波器２０４−２の一方の入力端子には光ゲートス
イッチ２０３−２の出力が入力され、他方の入力端子に
は光遅延線２０５−２の出力が入力されて合波光信号を
光遅延線２０５−１に出力し、２×１光合波器２０４−
３の一方の入力端子には光ゲートスイッチ２０３−３の
出力が入力され、他方の入力端子には光遅延線２０５−
３の出力が入力されて合波光信号を光遅延線２０５−２
に出力し、同様に、他の２×１光合波器や光遅延線や光
ゲートスイッチも接続されている。なお、光ゲートスイ
ッチ２０３−Ｎの出力は、２×１光合波器ではなく、光
遅延線２０５−（Ｎ−１）に与えられるようになされて
いる。

【００３８】以上のような接続により、各光ゲートスイ
ッチ２０３−１、…、２０３−Ｎから同時に並列的に出
力されたヘッダ部は、光合波器２０４−１からは、入力
ポート順に応じた直列的に（時間多重されて）出力され
る。

【００３９】光−電気変換器２０６は、このようなヘッ
ダ部の光時系列を電気信号に変換して電気制御部２０７
に与えるものである。

【００４０】電気制御部２０７は、電気信号に変換され
たヘッダ部の時系列に基づいて、入力された核光パケッ
ト信号の宛先などを認識して光スイッチング部２０８に
与える制御信号を形成して光スイッチング部２０８に与
えるものである。

【００４１】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 次に、第１の実施形態の光パケット交換装置の動作を説
明する。

【００４２】入力ポート２０１−１、…、２０１−Ｎか
ら入力された光パケット信号は、対応する１×２光分岐
器２０２−１、…、２０２−Ｎで２分岐され、分岐光パ
ケット信号は光スイッチング部２０８及びヘッダ解析部
２１０に与えられる。

【００４３】ヘッダ解析部２１０においては、各分岐光
パケット信号のヘッダ部が対応する光ゲートスイッチ２
０３−１、…、２０３−Ｎによって抽出され、この並列
的に抽出されたヘッダ部が、２×１光合波器２０４−１
〜２０４−（Ｎ−１）及び光遅延線２０５−１〜２０５
−（Ｎ−１）の機能によって時系列的な直列信号に変換
されて光−電気変換器２０６に与えられる。

【００４４】この光−電気変換器２０６によって電気信
号に変換されたヘッダ部の時系列が電気制御部２０７に
与えられ、電気制御部２０７によって解析され、スイッ
チング制御信号が形成されて光スイッチング部２０８に
与えられる。

【００４５】光スイッチング部２０８においては、この
スイッチング制御信号に応じて、１×２光分岐器２０２
−１〜２０２−Ｎから与えられた分岐光パケット信号が
ルーティングされて出力ポート２０９−１、…、２０９
−Ｎに出力される。

【００４６】次に、図３をも利用して、第１の実施形態
の光パケット交換装置の動作、特に、ヘッダ解析部２１
０での動作を具体的に説明する。

【００４７】図３に示すように、３個の入力ポート２０
１−１、２０１−２及び２０１−Ｎから、時間ｔ１のタ
イミングで光パケット信号２１１−１、２１１−２、２
１１−３が入力されてきたとする。

【００４８】入力ポート２０１−１、２０１−２、２０
１−Ｎに対応した２×１光分岐器２０２−１、２０２−
２、２０２−Ｎによって分岐された一方の分岐光パケッ
ト信号は、制御用として、光ゲートスイッチ２０３−
１、２０３−２、２０３−Ｎに導かれる。

【００４９】各光ゲートスイッチ２０３−１、２０３−
２、２０３−Ｎでは、光パケット信号のへッダ部を後段
に出力し、データ部分は通さないように動作する。光ゲ
ートスイッチ２０３−１から出力された光パケット信号
のヘッダ部は、２×１光合波器２０４−１に与えられ、
光ゲートスイッチ２０３−２から出力された光パケット
信号のヘッダ部は、２×１光合波器２０４−２に与えら
れ、光ゲートスイッチ２０３−Ｎから出力された光パケ
ット信号のヘッダ部は、光遅延線２０５−（Ｎ−１）に
与えられる。

【００５０】これにより、スイッチ２０３−１から出力
された光パケット信号のヘッダ部は、遅延されることな
く、光−電気変換器２０６に入力され、スイッチ２０３
−２から出力された光パケット信号のヘッダ部は、遅延
単位時間の１倍の時間だけ遅延されて光−電気変換器２
０６に入力され、スイッチ２０３−Ｎから出力された光
パケット信号のヘッダ部は、遅延単位時間の（Ｎ−１）
倍の時間だけ遅延されて光−電気変換器２０６に入力さ
れる。すなわち、複数の入力ポート２０１−１、２０１
−２、２０１−Ｎから入ってきた光パケット信号のヘッ
ダ部信号は、図３に示すように、一系列の信号として光
−電気変換器２０６に入力される。

【００５１】ここで、光遅延線２０５−１、…、２０５
−Ｎはそれぞれ、上述したように、遅延線の長さを光パ
ケット信号のヘッダ部にガードタイムを合わせた時間分
の遅延を生じさせるように設定しているので、同じタイ
ミングで入力されてきた光パケット信号のヘッダ部が光
−電気変換器２０６に入力される際に衝突することを防
ぐことができている。

【００５２】このシリアルで入力されてきた光−電気変
換されたヘッダ部信号を電気制御部２０７が解析するこ
とにより、各々の光パケット信号のルーティング情報を
得ることができる。そして、この電気制御部２０７でス
イッチング制御信号を生成して光スイッチング部２０８
に送出する。

【００５３】これにより、光スイッチング部２０８で
は、例えば、光パケット信号２１１−１は出力ポート２
０９−Ｎ、光パケット信号２１１−２は出力ポート２０
９−１、光パケット信号２１１−３は出力ポート２０９
−（Ｎ−１）へといったように、目的の出力ポートヘス
イッチングすることかできる。

【００５４】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 以上のように、第１の実施形態によれば、同時に入力さ
れた複数の光パケット信号のヘッダ部をシリアルな信号
系列に変換して光−電気変換器２０６に入力するように
したので、従来に比較して、光−電気変換器の数を大幅
に削減することができる。すなわち、従来においては、
入力ポート数分の光−電気変換器を必要としていたが、
この第１の実施形態によれば光−電気変換器は１つで良
い。従って、コストもハードウェア規模も従来より減少
させることができる。

【００５５】なお、光パケット信号におけるヘッダ部の
長さは全体の長さに比べて十分に短いので、シリアルの
系列に変換して電気制御部２０７に与えてスイッチング
制御信号を形成させるようにしても、実際上、光パケッ
ト信号が入力されてからスイッチング制御信号を形成す
るまでの時間としては１パケット期間があれば十分であ
り、出力ポートからでていくまでの処理遅延時間は従来
と同程度である。

【００５６】また、電気制御部の構成は従来より複雑に
なるが、電気的素子と光学的素子とを比較した場合、電
気的素子の方は安価に入手でき、集積化も容易であるの
で、上記効果を奏することができる。

【００５７】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による光パケット信号のヘッダ処理装置及
び光パケット交換装置の第２の実施形態を図面を参照し
ながら詳述する。

【００５８】（Ｂ−１） 第２の実施形態の構成】 光パケット交換のなかでも光ＡＴＭ交換の場合は、光パ
ケット交換装置において、ＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａ
ｔｈ；仮想パス）と呼ばれるヘッダ内部のルーティング
テーブルを終端し、新たなヘッダ情報を付与しなければ
ならない。

【００５９】この第２の実施形態の光パケット交換装置
は、 当該光パケット交換装置に入力されてきた光パケ
ット信号のＶＰを終端し、新たなＶＰを付与したヘッダ
情報を光パケット信号に挿入するものである。

【００６０】図４は、この第２の実施形態の光パケット
交換装置の構成を示すブロック図である。

【００６１】図４において、この第２の実施形態の光パ
ケット交換装置は、Ｎ個の１×２光分岐器４０２−１〜
４０２−Ｎと、Ｎ個の光ゲートスイッチ４０３−１〜４
０３−Ｎと、光−電気変換器４０４と、電気制御部４０
５と、電気−光変換器４０６と、Ｎ−１個の１×２光分
岐器４０７−１〜４０７−（Ｎ−１）と、Ｎ−１個の光
遅延線４０８−１〜４０８−（Ｎ−１）と、Ｎ個の光ゲ
ートスイッチ４０９−１〜４０９−Ｎと、Ｎ個の２×１
光合波器４１０−１〜４１０−Ｎと、光スイッチング部
４１１とから構成されている。

【００６２】各１×２光分岐器４０２−１、…、４０２
−Ｎはそれぞれ、対応する入力ポート４０１−１、…、
４０１−Ｎから入力してきた光パケット信号を２分岐
し、一方の分岐光パケット信号を対応する光ゲートスイ
ッチ４０３−１、…、４０３−Ｎに与えると共に、他方
の分岐光パケット信号を光−電気変換器４０４に与える
ものである。

【００６３】各光ゲートスイッチ４０３−１、…、４０
３−Ｎはそれぞれ、入力された光パケット信号のデータ
部分だけを通過させて対応する２×１光合波器４１０−
１、…、４１０−Ｎに出力するものである。

【００６４】なお、図４では、図示を省略しているが、
各光ゲートスイッチ４０３−１、…、４０３−Ｎとそれ
に対応する２×１光合波器４１０−１、…、４１０−Ｎ
とは、所定時間だけ遅延させる光遅延線を介して接続さ
れている。この所定の遅延時間は、光−電気変換器４０
４から光ゲートスイッチ４０９−１〜４０９−Ｎに至る
までの処理系 の処理遅延時間に応じた時間となされて
いる。

【００６５】光−電気変換器４０４は、１×２光分岐器
４０２−１、…、４０２−Ｎから出力された他方の分岐
光パケット信号を電気信号に変換して電気制御部４０５
に与えるものである。ここで、第２の実施形態の場合、
光−電気変換器４０４の詳細構成はどのようなものであ
っても良いが、例えば、第１の実施形態に係る図１にお
ける光ゲートスイッチ２０３−１〜２０３−Ｎから光−
電気変換器２０６に至るまでの構成を適用することもで
きる。すなわち、この第２の実施形態の光−電気変換器
４０４は、少なくともヘッダ部の情報を電気制御部４０
７に与えられるものであれば良い。

【００６６】電気制御部４０５は、光−電気変換器４０
４からの電気信号に変換されたパケット信号（少なくと
もそのヘッダ部の情報）を解析して、光スイッチング部
４１１に与えるスイッチング制御信号を形成して光スイ
ッチング部４１１に与えると共に、当該光パケット交換
装置から光パケット信号が出力されていく際のヘッダ部
を、入力ポート４０１−１、…、４０１−Ｎの逆順に時
間多重したヘッダ信号を形成して電気−光変換部４０６
に与えるものである。

【００６７】電気−光変換器４０６は電気信号でなるヘ
ッダ信号を光信号に変換して１×２光分岐器４０７−１
に与えるものである。

【００６８】各１×２光分岐器４０７−１、…、４０７
−（Ｎ−１）はそれぞれ、入力された光ヘッダ信号を２
分岐するものである。各光遅延線４０８−１、…、４０
８−（Ｎ−１）はそれぞれ、入力された光ヘッダ信号を
ヘッダ部に割り当てられている所定時間だけ遅延させる
ものである。

【００６９】ここで、１×２光分岐器４０７−１は、電
気−光変換器４０６からの出力を入力し、一方の分岐信
号を光ゲートスイッチ４０９−１に与え、他方の分岐信
号を光遅延線４０８−１に与え、１×２光分岐器４０７
−２は、光遅延線４０８−１からの出力を入力し、一方
の分岐信号を光ゲートスイッチ４０９−２に与え、他方
の分岐信号を光遅延線４０８−２に与え、１×２光分岐
器４０７−３は、光遅延線４０８−２からの出力を入力
し、一方の分岐信号を光ゲートスイッチ４０９−３に与
え、他方の分岐信号を光遅延線４０８−３に与え、同様
に、他の１×２光分岐器も接続されている。なお、光遅
延線４０８−（Ｎ−１）からの出力は、光ゲートスイッ
チ４０９−Ｎに与えられるようになされている。

【００７０】以上のよう電気−光変換器４０６、Ｎ−１
個の１×２光分岐器４０７−１、…、４０７−（Ｎ−
１）、Ｎ−１個の光遅延線４０８−１、…、４０８−
（Ｎ−１）、及び、Ｎ個の光ゲートスイッチ４０９−
１、…，４０９−Ｎの接続により、電気−光変換器４０
６から時間多重されている複数のヘッダ部の情報がパラ
レルのヘッダ部としてＮ個の光ゲートスイッチ４０９−
１、…、４０９−Ｎに同時に入力される。

【００７１】各光ゲートスイッチ４０９−１、…、４０
９−Ｎはそれぞれ、同時に通過動作を行うものであっ
て、自ポートが通過させるヘッダ信号が入力されている
ときのみ通過動作を行うものであり、通過させたヘッダ
部の信号を対応する２×１光合波器４１０−１、…、４
１０−Ｎに与えるものである。

【００７２】各２×１光合波器４１０−１、…、４１０
−Ｎはそれぞれ、対応する光ゲートスイッチ４０９−
１、…、４０９−Ｎからのヘッダ部の信号と、対応する
光ゲートスイッチ４０３−１、…、４０３−Ｎからのデ
ータ部の信号とを合波して光スイッチング部４１１に与
えるものである。すなわち、各２×１光合波器４１０−
１、…、４１０−Ｎからの出力は、当該光パケット交換
装置に入力された光パケット信号のヘッダ部の情報が書
き換えられた光パケット信号となっている。

【００７３】光スイッチング部４１１は、電気制御部４
０５の制御下で、各２×１光合波器４１０−１、…、４
１０−Ｎからの光パケット信号を交換して出力ポート４
１２−１、…、４１２−Ｎに出力するものである。

【００７４】なお、光スイッチング部４１１内の詳細構
成は、この第２の実施形態の特徴とは直接関係しないの
で、どのようなものであっても良いが、従来の技術の項
で説明した図２におけるヘッダ解析部１１４を除いた構
成部分を適用することができる。

【００７５】（Ｂ−２）第２の実施形態の動作 次に、第２の実施形態の光パケット交換装置の動作を、
ヘッダ部の情報の書き換え動作を中心として説明する。

【００７６】入力ポート４０１−１、…、４０１−Ｎか
ら入力された光パケット信号は、対応する１×２光分岐
器４０２−１、…、４０２−Ｎで２分岐される。

【００７７】一方の分岐光パケット信号は、対応する光
ゲートスイッチ４０３−１、…、４０３−Ｎに与えられ
てデータ部分だけが取り出されて対応する２×１光合波
器４１０−１、…、４１０−Ｎに与えられる。

【００７８】他方の分岐光パケット信号は全て、光−電
気変換器４０４に与えられる。かくして、光−電気変換
器４０４によって、分岐光パケット信号の少なくともヘ
ッダ部が電気信号に変換されて電気制御部４０５に与え
られる。

【００７９】これにより、当該光パケット交換装置に同
時に入力された１又は複数の光パケット信号のヘッダ部
の情報が、この電気制御部４０５で解析されて、光スイ
ッチング部４１１に与えるスイッチング制御信号が形成
されて光スイッチング部４１１に与えられ、また、電気
制御部４０５によって、書き換えによって挿入されるヘ
ッダ部の情報を入力ポートの逆順に対応して並べた時間
多重信号であるヘッダ信号が形成されて電気−光変換器
４０６に与えられる。このヘッダ信号は、電気−光変換
器４０６によって、電気信号に変換されて１×２光合波
器４０７−１に与えられる。

【００８０】電気−光変換器４０６から出力された時間
多重されているヘッダ信号は、１×２光分岐器４０７−
１、…、４０７−（Ｎ−１）及び光遅延線４０８−１、
…、４０８−（Ｎ−１）の機能により多重分離され、各
入力ポートに対応した置き換えられるヘッダ部の情報が
同期して並列に光ゲートスイッチ４０９−１、…、４０
９−Ｎに与えられ、各入力ポートに対応した置き換えら
れるヘッダ部の情報が与えらている期間だけ通過動作し
て、対応する２×１光合波器４１０−１、…、４１０−
Ｎに与えられる。

【００８１】各２×１光合波器４１０−１、…、４１０
−Ｎによって、対応する光ゲートスイッチ４０９−１、
…、４０９−Ｎからのヘッダ部の信号と、対応する光ゲ
ートスイッチ４０３−１、…、４０３−Ｎからのデータ
部の信号とが合波されて光スイッチング部４１１に与え
られる。すなわち、各２×１光合波器４１０−１、…、
４１０−Ｎからは、当該光パケット交換装置に入力され
た光パケット信号のヘッダ部の情報が書き換えられた光
パケット信号が出力され、これら光パケット信号が、光
スイッチング部４１１によって、電気制御部４０５から
のスイッチング制御信号に基づいて交換されて出力ポー
ト４１２−１、…、４１２−Ｎから出力される。

【００８２】次に、図５をも利用して、第２の実施形態
の光パケット交換装置の動作、特に、ヘッダ部の書き換
え動作を具体的に説明する。

【００８３】図５に示すように、入力ポート４０１−
１、４０１−２及び４０１‐Ｎから時間ｔ１のタイミン
グで、光パケット信号４１３−１、４１３−２及び４１
３−３が入力されてきたとする。これら光パケット信号
４１３−１、４１３−２及び４１３−３は、対応する１
×２光分岐器４０２−１、４０２−２及び４０２−Ｎで
２分岐される。

【００８４】一方の各分岐光パケット信号は、対応する
光ゲートスイッチ４０３−１、４０３−２及び４０３−
Ｎに与えられてデータ部分だけが取り出されて（ヘッダ
部が除去されて）対応する２×１光合波器４１０−１、
４１０−２及び４１０−Ｎに与えられる。

【００８５】他方の分岐光パケット信号は３個共に、光
−電気変換器４０４に与えられる。かくして、光−電気
変換器４０４によって、分岐光パケット信号の少なくと
もヘッダ部が電気信号に変換されて電気制御部４０５に
与えられ、当該光パケット交換装置に同時に入力された
３個の光パケット信号５１３−１、５１３−２、５１３
−３のヘッダ部の情報が、この電気制御部４０５で解析
されて、スイッチング制御信号が形成されて光スイッチ
ング部４１１に与えられ、書き換えによって挿入される
ヘッダ部の情報５１４−１、５１４−２、５１４−３を
入力ポートの逆順に対応して並べた時間多重信号である
ヘッダ信号が形成されて電気−光変換器４０６に与えら
れる。なお、この時間多重されているヘッダ信号におい
ては、隣り合う入力ポートに係るヘッダ部の情報間にも
空時間であるガードタイムが設けられている。

【００８６】電気−光変換器４０６から出力された時間
多重されているヘッダ信号は、１×２光分岐器４０７−
１、…、４０７−（Ｎ−１）及び光遅延線４０８−１、
…、４０８−（Ｎ−１）の機能により多重分離され、各
入力ポート４０１−１、４０１−２、４０１−Ｎに対応
した置き換えられるヘッダ部の情報５１４−１、５１４
−２、５１４−３が同期して並列に光ゲートスイッチ４
０９−１、４０９−２、４０９−Ｎを通過して、対応す
る２×１光合波器４１０−１、４１０−２、４１０−Ｎ
に与えられる。

【００８７】すなわち、図５の具体例の場合、ヘッダ部
情報５１４−３は、ヘッダ部時間のＮ−１倍と、ガード
タイムのＮ−１倍とを合わせた時間だけ遅延されて光ゲ
ートスイッチ４０９−Ｎに与えられ、ヘッダ部情報５１
４−２は、ヘッダ部時間の１倍と、ガードタイムの１倍
とを合わせた時間だけ遅延されて光ゲートスイッチ４０
９−２に与えられ、ヘッダ部情報５１４−１は、遅延さ
れずに光ガードスイッチ５０９−１に与えられ、これに
より、ヘッダ部の情報５１４−１、５１４−２、５１４
−３が同期して並列に光ゲートスイッチ４０９−１、４
０９−２、４０９−Ｎに与えられる。

【００８８】そして、２×１光合波器４１０−１、４１
０−２、４１０−Ｎによって、対応する光ゲートスイッ
チ４０９−１、４０９−２、４０９−Ｎからのヘッダ部
の信号５１４−１、５１４−２、５１４−３と、対応す
る光ゲートスイッチ４０３−１、４０３−２、４０３−
Ｎからのデータ部の信号とが合波されて光スイッチング
部４１１に与えられる。

【００８９】２×１光合波器４１０−１、４１０−２、
４１０−Ｎから出力されたヘッダ部の情報が書き換えら
れた光パケット信号は、光スイッチング部４１１によっ
て、電気制御部４０５からのスイッチング制御信号に基
づいて交換されて該当する出力ポートから出力される。

【００９０】図５の場合は、入力ポート４０１−１から
の光パケット信号４１３−１のヘッダ部を書き換えた光
パケット信号が出力ポート４１２−Ｎに出力され、入力
ポート４０１−２からの光パケット信号４１３−２のヘ
ッダ部を書き換えた光パケット信号が出力ポート４１２
−１に出力され、入力ポート４０１−Ｎからの光パケッ
ト信号４１３−３のヘッダ部を書き換えた光パケット信
号が出力ポート４１２−（Ｎ−１）に出力されている例
を示している。

【００９１】（Ｂ−３）第２の実施形態の効果 以上のように、第２の実施形態によれば、光パケット信
号の少なくともヘッダ部の情報を光−電気変換して電気
制御部で解析し、それに応じて新たに生成した１又は複
数のヘッダ部情報を１系列で出力し、電気−光変換をｌ
つの電気−光変換器で行うようにしたので、ヘッダ部情
報の書き換えを伴う従来の光パケット交換装置に比較し
て、電気−光変換器の数を大幅に減少させることがで
き、コストもハードウェアも減少させることができる。

【００９２】ここで、電気制御部４０５にヘッダ部情報
を入力させるまでの構成（図４での光−電気変換器４０
４が該当する）として、第１の実施形態で説明した構成
を適用した場合には、光−電気変換器も１つで済み、装
置のコスト及びハードウェアの減少を一段と大きなもの
にすることができる。

【００９３】（Ｃ）他の実施形態 本発明の光パケット信号のヘッダ処理装置及び光パケッ
ト交換装置が適用可能な網は、光ＡＴＭ交換網に限定さ
れず、他の高速な光ネットワークに適用しても効果的で
ある。

【００９４】また、上記実施形態においては、電気制御
部に入力するヘッダ部情報及び又は電気制御部から出力
するヘッダ部情報を１本化したものを示したが、ポート
数がかなり多い場合には、２本以上にまとするようにし
ても良い。この場合であっても、複数である所定数のポ
ート毎に１個の電気−光変換器又は光−電気変換器を設
けるようにすれば良い。

【００９５】さらに、上記実施形態で説明したヘッダ部
情報の処理構成部分を交換機能を有しない光パケット処
理装置に適用するようにしても良い。

【００９６】

【００９７】

【発明の効果】 以上のように、 第１の本発明の光パケッ
ト信号のヘッダ処理装置及び第２の本発明の光パケット
交換装置によれば、入力された１又は複数の光パケット
信号におけるヘッダ部情報に置き換えるヘッダ部情報を
電気制御手段から出力してデータ部分に再付与するため
には、従来より格段的に少ない数の電気−光変換手段が
あれば良く、装置の構成及びコストを大幅に低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】従来の構成を示すブロック図である。

【図３】第１の実施形態の動作説明に供するブロック図
である。

【図４】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】第２の実施形態の動作説明に供するブロック図
である。

【符号の説明】

２０２−１〜２０２−Ｎ…１×２光分岐器、 ２０３−１〜２０３−Ｎ…光ゲートスイッチ、 ２０４−１〜２０４−（Ｎ−１）…２×１光合波器、 ２０５−１〜２０５−（Ｎ−１）…光遅延線、 ２０６…光−電気変換器、 ２０７…電気制御部２０７、 ２０８…光スイッチング部、 ２１０…ヘッダ解析部、 ４０２−１〜４０２−Ｎ…１×２光分岐器、 ４０３−１〜４０３−Ｎ…光ゲートスイッチ、 ４０４…光−電気変換器、 ４０５…電気制御部、 ４０６…電気−光変換器、 ４０７−１〜４０７−（Ｎ−１）…１×２光分岐器、 ４０８−１〜４０８−（Ｎ−１）…光遅延線、 ４０９−１〜４０９−Ｎ…光ゲートスイッチ、 ４１０−１〜４１０−Ｎ…２×１光合波器、 ４１１…光スイッチング部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同時に入力されてきた１又は複数の光パ
   ケット信号のヘッダ部情報をそれぞれ、他のヘッダ部情
   報に書き換える光パケット信号のヘッダ処理装置におい
   て、 同時に入力されてきた１又は複数の光パケット信号のそ
   れぞれを２分岐する処理ポート数分だけ設けられている
   １×２分岐手段と、 対応する上記１×２分岐手段から出力された一方の分岐
   光パケット信号におけるヘッダ部情報を除去し、データ
   部分だけを通過させる複数のヘッダ部情報除去手段と、 上記各１×２分岐手段から出力された１又は複数の他方
   の分岐光パケット信号の少なくともヘッダ部情報を、電
   気信号に変換して出力するヘッダ部情報光電変換手段
   と、 このヘッダ部情報光電変換手段からの電気信号でなるヘ
   ッダ部情報に基づいて、それに置き換えるヘッダ部情報
   を形成し、形成された１又は複数のヘッダ部情報をシリ
   アルに並べたヘッダ信号を出力する電気制御手段と、 この電気制御手段から出力された電気信号でなるヘッダ
   信号を光信号に変換する電気−光変換手段と、 この電気−光変換手段からの光信号でなるヘッダ信号に
   含まれている１又は複数のヘッダ部情報をパラレルに分
   解する光学的シリアル／パラレル変換手段と、 この光学的シリアル／パラレル変換手段からのヘッダ部
   情報と、対応する上記ヘッダ部情報除去手段から出力さ
   れたデータ部分とを合波して光パケット信号を再形成す
   る複数の光合波手段とを有することを特徴とする光パケ
   ット信号のへッダ処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光パケット信号のヘッ
   ダ処理装置と、 このヘッダ処理装置内の上記複数の合波手段から出力さ
   れた光パケット信号を交換する光スイッチング手段とを
   備え、 この光スイッチング手段に上記ヘッダ処理装置内の電気
   制御手段が、入力された１又は複数のヘッダ部情報に基
   づいて形成したスイッチング制御信号を与えることを特
   徴とする光パケット交換装置。