JP3545632B2 - Optical packet signal transfer method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光パケット信号を一のノードから他のノードまで転送する光パケット信号転送方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、パケット信号転送方式は、インターネット情報やデータ情報を効率良く伝達する方式として知られている。
【0003】
図1に示すように、パケット転送網において、一のノード(発信ノード)1から発信されたパケット信号は、複数の転送ノード2を経由しつつ、他のノード(受信ノード)3へ到達する。各転送ノード2において、伝送されてきたパケット信号は、目的地に応じて出力経路が設定され、次の転送ノード2へ向けて送出される(なお、発信ノード、受信ノード、転送ノードという表現は、あるパケット信号についてみた場合の役割を表しているにすぎず、実際にはいずれのノードも、発信ノード、受信ノード、転送ノードとなり得る。)。
【0004】
このような信号転送方式では、パケット信号同士の衝突を起こすことなく、受信ノードまでパケット信号を転送することが課題となる。
【0005】
各ノードが任意にパケット信号を発信すると、転送ノードにおいて、ある出力経路に送出すべきパケット信号が、複数の異なる入力経路から同時刻に到達し、衝突することがある。このような衝突が起こると、廃棄しなければならないパケット信号が生じ、受信ノードまでパケット信号が到達できなくなる。
【0006】
そこで、従来、パケット同士の衝突を避けるために、転送ノード間でパケット発信時刻の調整を行ったり、同時刻に複数のパケットが到着した時には一方のパケットをバッファメモリに待機させ、出力経路が空いた時に送出する、等の手段が用いられていた。
【0007】
転送ノード間で調整を行う場合には、例えば図2に示すようにネットワーク全体を管理する中央制御部4を用意する。そして、複数の発信ノードからの送信要求に基づき、転送ノードでパケット信号が衝突を起こさないようにスケジューリングした上で、パケット信号の送信を行う。
【0008】
図3はバッファメモリを用いてパケット信号の衝突を防止した、従来の波長多重システムにおける光パケット信号を転送するノードの構成を示すものである。
【0009】
通常、波長多重システムでは、各光パケット信号の波長は予め定められている。従って、ある出力経路にある波長で送出されるべき光パケットが、複数の異なる入力経路から同時に到達すると衝突が起こる。これを回避するためには、到着したパケット信号を一時バッファメモリに待機させ、所定の出力経路及び波長が空き状態となったら順次送出する、という手順をとる。それにはバッファメモリが必要であり、光信号を光のまま蓄積する光メモリも提案されている(特開平6−169478号公報等)が、現時点ではあまり実用的でない。
【0010】
従って、図3に示すように、転送されてきた光パケット信号を分波器11で分波し、それぞれ光−電気(O/E)変換器12で一旦、電気信号に変換し、電気的スイッチ部13及び電気的バッファメモリ14において制御部15の制御に従ってスイッチング(経路切替)及びバッファリング(一時記憶)を行った後、電気−光(E/O変換)変換器16で再び光信号に変換し、合波器17で合波して出力経路へ送出する如くなしていた。
【0011】
【発明が解決する課題】
しかしながら、これらの衝突を避けるための手段は転送遅延を生じさせる。
【0012】
即ち、転送ノード間で調整を行う場合、各発信ノードは中央制御部と制御信号のやり取りを行い、発信OKとなってからパケット信号を送信するので、送信開始までに時間を要する。また、ネットワーク規模が大きい場合、中央制御部の負荷が大きい。
【0013】
また、バッファメモリを用いる場合、どの信号を先に送出して、どの信号を待機させるかを制御するための時間や信号の待機時間が必要となる。また、光信号を一旦、電気信号に変換し、再び光信号に変換するための回路が必要になる。
【0014】
本発明の目的は、転送遅延時間が短く、電話やTV会議等の即時性が要求される信号の伝達に利用可能な光パケット信号転送方式を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明では、前記目的を達成するため、波長多重された光パケット信号を転送ノードを介して転送する光パケット信号転送方式において、転送ノードにおいて、伝送されてきた光パケット信号を波長毎に分波し、該分波された光パケット信号を、ノードへの到着順に、予め設定された波長に順次波長変換して次の伝送経路へ送出する光パケット信号転送方式であって、分波された光パケット信号を波長変換して次の伝送経路へ送出する手段は、N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する光空間スイッチと、前記各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長のいずれかに変換する波長変換手段と、前記波長変換手段からの出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路へそれぞれ送出する合波手段と、分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換手段が接続された出力端子へ出力するように前記光空間スイッチを制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【0016】
前記構成によれば、光パケット信号はバッファメモリに書き込まれたりすることなく直ちに次のノードへ送出され、また、ノード間での調整も必要としないため、波長多重数を平均到着パケット数よりある程度大きくするのみで、衝突が少なくかつ遅延時間の極めて短い転送を実現できる。
【0017】
また、本発明では、前記目的を達成するため、波長多重された光パケット信号を転送ノードを介して転送する光パケット信号転送方式において、転送ノードにおいて、伝送されてきた光パケット信号を波長毎に分波し、該分波された光パケット信号を、ノードへの到着順に、予め設定されかつ空き状態となっている波長に波長変換して次の伝送経路へ送出する光パケット信号転送方式であって、分波された光パケット信号を波長変換して次の伝送経路へ送出する手段は、N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する光空間スイッチと、前記各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長のいずれかに変換する波長変換手段と、前記波長変換手段からの出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路へそれぞれ送出する合波手段と、分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換手段が接続された出力端子へ出力するように前記光空間スイッチを制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【0018】
前記構成によれば、多重化された波長を有効利用することができ、衝突によるパケットの廃棄率をさらに少なくすることができる。
【0019】
また、本発明では、前記目的を達成するため、波長多重された光パケット信号を転送ノードを介して転送する光パケット信号転送方式において、転送ノードにおいて、伝送されてきた光パケット信号を波長毎に分波し、該分波された光パケット信号を、ノードへの到着順に、予め設定されかつ空き状態となっている波長に波長変換して次の伝送経路へ送出する光パケット信号転送方式であって、空き状態の波長は、予め順番が割り振られた複数の異なる変換波長の中から、該当する光パケット信号の直前に到着した光パケット信号に割り当てた波長の次の波長より前記順番に従って探索することを特徴とする。
【0020】
また、上述した分波された光パケット信号を波長変換して次の伝送経路へ送出する手段としては、N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する光空間スイッチと、前記各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長のいずれかに変換する波長変換手段と、前記波長変換手段からの出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路へそれぞれ送出する合波手段と、分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換手段が接続された出力端子へ出力するように前記光空間スイッチを制御する制御手段とから構成することができる。
【0021】
また、波長変換手段は信号再生機能を備えていても良く、さらにまた、複数の出力経路が一つの転送ノードに接続されていても良い。
【0022】
【発明の実施の形態】
【0023】
【実施の形態1】
本発明は、光パケット信号を対象とし、さらに、各信号は波長多重伝送方式により異なる波長でノード間を伝達されるものとする。パケット信号には、宛先情報が付加されているものとする。
【0024】
宛先情報の付加手段としては、(1) パケット信号のヘッダ部に書き込む、(2) サブキャリア信号を用いる、(3) 信号パケットに先行してヘッダパケットを送信する、等が可能である。ヘッダパケットを用いる場合には、主信号と同じ波長としても良いし、ヘッダパケット転送用の波長を設定しても良い。
【0025】
各ノードは、ノード間での調整は行わずに、任意に光パケット信号を発信する。転送ノードに到着した光パケット信号は波長毎に振り分けられ、それぞれの目的地に応じた出力経路へ送出される。出力経路は次の転送ノードに1対1に対応していても良いし、複数の出力経路が一つの転送ノードに接続されていても良い(複数の出力経路が一つの転送ノードに接続される場合、次のノードへの転送容量を増やすことができる。)。
【0026】
ここで、ノード間での調整を行っていないため、ある出力経路へ向かうパケットが複数個、異なる入力経路から同じ波長で同時刻に転送ノードに到着することが有り得る。このような場合でも、衝突を起こすことなくパケットを送出するため、本発明では波長軸上でパケット信号のバッファリングを行う。
【0027】
以下、図4、図5を参照しながら詳しく説明する。
【0028】
図4は本発明における転送ノードの一例を示すもので、ここでは主信号及び制御用信号(宛先情報)が同一波長である場合の構成を示す。
【0029】
図4において、21はノードに到達した光パケット信号を波長毎に分波する波長分波器である。また、22は光空間スイッチであり、N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子O11,O12,O13,O14,O21,O22,O23,O24,……(なお、ここで1桁目の数字は後述する変換波長に対応し、2桁目の数字は出力伝送経路に対応している。)を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する。
【0030】
また、23は光空間スイッチ22の各出力端子にそれぞれ接続された波長変換器であり、各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長、ここではλ1,λ2,λ3,λ4のいずれかに固定的に変換する。また、24は波長変換された出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路I,II,……へそれぞれ送出する光合波器である。
【0031】
また、25は分波された光パケット信号の一部を分岐し、そのヘッダ部よりパケット信号の宛先情報を取り出す検出器である。また、26は制御部であり、前記宛先情報に基づいて出力伝送経路及び出力波長を決定し、分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換器23が接続された光空間スイッチ22の出力端子へ、出力するように光空間スイッチ22を制御する。
【0032】
図5は本発明における転送ノードの他の例を示すもので、ここでは主信号及び制御用信号に波長が別々に設定されている場合の構成を示す。
【0033】
図5において、31はノードに到達した光パケット信号を波長毎に分波する波長分波器である。また、32は光空間スイッチであり、N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子O11,O12,O13,O21,O22,O23,……(なお、ここで1桁目の数字は後述する変換波長に対応し、2桁目の数字は出力伝送経路に対応している。)を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する。
【0034】
また、33は光空間スイッチ32の各出力端子にそれぞれ接続された波長変換器であり、各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長、ここではλ1,λ2,λ3のいずれかに固定的に変換する。また、34は波長変換された出力光をN波ずつ合波し、かつこれに所定の波長(λc)の制御用信号光を合波してM個の出力伝送経路I,II,……へそれぞれ送出する光合波器である。
【0035】
また、35は分波された光信号のうち、制御用信号の波長成分をそのまま電気信号に変換し、到着するパケット信号の宛先情報を取り出す検出器である。また、36は制御部であり、前記宛先情報に基づいて出力伝送経路及び出力波長を決定し、分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換器33が接続された光空間スイッチ32の出力端子へ出力するように光空間スイッチ32を制御するとともに、次のノードに対する宛先情報を送出する。
【0036】
また、37は制御部36からの宛先情報を所定の波長(λc)の制御用信号光に変換して出力する送信器である。
【0037】
次に、前記装置におけるスイッチングの手順について説明する。
【0038】
例えば、出力経路Iに向かうパケットについて考える。出力経路Iに対して複数の出力端子(図4の場合、O11,O12,O13,O14)が用意されており、それぞれに変換波長λ1,λ2,λ3,λ4の波長変換器23が接続されている。光空間スイッチ22では、図6に示すように、到着したパケットを到着順に出力端子O11,O12,O13,O14へ順次出力する。出力されたパケットは、それぞれ対応する波長に変換され、合波されて出力経路Iへ送出される。
【0039】
図5の場合のように、制御信号用波長が別に設定されいる場合には、出力されるパケットの宛先情報を制御信号用波長に載せ、主信号とともに伝送経路に送出する。
【0040】
なお、検出器、制御部等がパケットの宛先情報を読み取り、これに基づいて出力経路/出力波長を決定し、光空間スイッチを動作させるのにはある程度時間がかかる。主信号はこれらの処理時間に合わせて光空間スイッチ22,32に入力される必要がある。主信号の入力タイミングを合わせるために、図4及び図5において、光空間スイッチの前段には光遅延線27及び38を挿入している。
【0041】
以上の構成/手順において、一つの出力経路へ向かう平均パケット到着数よりある程度大きい数の波長数が用意されていれば、衝突を起こすことなくパケットが転送される。
【0042】
例えば、到着パケット数の確率が、図7に示すように、ある平均値のまわりに分布しているとする。これに対し、平均値よりある程度大きな数の波長多重光を用意しておく。すると、ある時刻でみると、概ね到着パケット数<波長数なので、到着したパケットは衝突することなく、出力経路へ送出される。但し、ある確率で到着パケット数>波長数ということが起こり(図7の斜線部)、この場合はパケットを廃棄しなければならない。
【0043】
パケット廃棄率は、システム条件(ノード数、パケット発信確率等)と波長数によって決まる。上記の説明では、多重波長数が4の場合について例示したが、システム条件に応じて波長数を大きくとれば、パケット廃棄率を充分小さい値にすることは可能である。
【0044】
なお、以上の説明においては、光空間スイッチの出力端子には、単に波長変換器が接続されているものとしたが、波長変換器としては信号再生(波形再生)作用を有するものが知られている。そのような波長変換/信号再生器を用いれば、より大規模な光パケット信号転送網が実現できる。ごく単純には、光信号を一旦、電気信号に変換し、電気段で信号再生した後に所定の波長の光信号に変換する方法でも良い。
【0045】
【実施の形態2】
上記実施の形態1において、転送されているパケットの長さがほぼ同じ場合には、出力経路の波長の占有状態は、波長順に順次、空き状態となる。従って、光パケット信号の到着順に順次、変換波長が割り当てられるようにスイッチングを行えば良い。しかしながら、様々な長さのパケットが混在している場合、必ずしも波長順に空き状態となるわけではない。
【0046】
例えば、図8に示すように、パケット1が長いために、波長λ2が波長λ1より先に空き状態になることがあり得る。そこへ、図8のタイミングでパケット5がやってきたとする。実施の形態1の手順に従うと、パケット5の変換波長はλ1であり、この場合、パケット1との衝突が起こってしまう。一方、波長λ2は空き状態であるので、パケット5の変換波長をλ2とすれば、衝突を避けることができる。
【0047】
そこで、実施の形態2では、パケットの宛先情報にはパケット長に関する情報も含まれており、転送ノードの制御部では、出力経路においてどの変換波長が占有されているかを認識しているものとする。そして、基本的にはパケットの到着順に順次、波長が割り当てられるようにスイッチングを行うが、その変換波長が占有されている場合には、次の変換波長へ割り当てる。さらに、その変換波長が占有されていれば、そのまた次の変換波長へという探索を行い、全部が塞がっている場合には、そのパケットは廃棄するものとする。
【0048】
このような制御を行えば、単に順番に変換波長を割り当てる場合に比べ、波長を有効に利用してパケットの廃棄率を小さくすることができる。なお、波長変換器に信号再生機能を併せ持たせることが好ましいことは、実施の形態1の場合と同様である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転送ノードにおいて、パケット信号が、バッファメモリに蓄積されることなく次の伝送経路へと転送される。また、ノード間での調整も行っていない。従って、従来技術に比べ、低遅延でパケット信号を転送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パケット信号転送網の一例を示す図
【図2】ノード間調整機能付きのパケット信号転送網の一例を示す図
【図3】従来の波長多重光パケット信号転送システムにおける転送ノードの構成図
【図4】本発明における転送ノードの一例を示す構成図
【図5】本発明における転送ノードの他の例を示す構成図
【図6】実施の形態1の転送ノードにおけるスイッチングのようすを示す図
【図7】到着パケット数の確率分布を示す図
【図8】実施の形態2の転送ノードにおけるスイッチングのようすを示す図
【符号の説明】
1:発信ノード、2:転送ノード、3:受信ノード、21,31:波長分波器、22,32:光空間スイッチ、23,33:波長変換器、24,34:光合波器、25,35:検出器、26,36:制御部、27,38:光遅延線、37:送信器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical packet signal transfer method for transferring an optical packet signal from one node to another node.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a packet signal transfer method is known as a method for efficiently transmitting Internet information and data information.
[0003]
As shown in FIG. 1, in a packet transfer network, a packet signal transmitted from one node (source node) 1 reaches another node (reception node) 3 via a plurality of
[0004]
In such a signal transfer method, the problem is to transfer the packet signal to the receiving node without causing collision between the packet signals.
[0005]
If each node arbitrarily transmits a packet signal, a packet signal to be transmitted to a certain output path may arrive at the same time from a plurality of different input paths and collide at the transfer node. When such a collision occurs, a packet signal must be discarded, and the packet signal cannot reach the receiving node.
[0006]
Therefore, conventionally, in order to avoid collision between packets, the packet transmission time is adjusted between the transfer nodes, and when a plurality of packets arrive at the same time, one packet is made to wait in the buffer memory, and the output path becomes empty. In such a case, a method of sending the message when it has been used has been used.
[0007]
When adjustment is performed between the transfer nodes, for example, as shown in FIG. 2, a central control unit 4 for managing the entire network is prepared. Then, based on transmission requests from a plurality of transmission nodes, the transmission node transmits a packet signal after scheduling so that a collision of the packet signal does not occur in the transmission node.
[0008]
FIG. 3 shows a configuration of a node for transferring an optical packet signal in a conventional wavelength division multiplexing system in which collision of packet signals is prevented by using a buffer memory.
[0009]
Usually, in a wavelength multiplex system, the wavelength of each optical packet signal is predetermined. Therefore, a collision occurs when an optical packet to be transmitted at a certain wavelength on a certain output path arrives simultaneously from a plurality of different input paths. In order to avoid this, a procedure is adopted in which the arriving packet signals are made to wait in a temporary buffer memory, and are sequentially transmitted when a predetermined output path and wavelength become free. For that purpose, a buffer memory is required, and an optical memory for storing optical signals as light has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-169478), but is not very practical at present.
[0010]
Therefore, as shown in FIG. 3, the transferred optical packet signal is demultiplexed by the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, these means for avoiding collisions cause transfer delays.
[0012]
That is, when performing adjustment between transfer nodes, each transmission node exchanges control signals with the central control unit, and transmits a packet signal after transmission is OK, so that it takes time to start transmission. When the network scale is large, the load on the central control unit is large.
[0013]
In addition, when a buffer memory is used, a time for controlling which signal is transmitted first and which signal is made to wait, and a signal waiting time are required. Further, a circuit for temporarily converting an optical signal into an electric signal and then converting the signal into an optical signal again is required.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical packet signal transfer method that can be used for transmitting a signal requiring a short time such as a telephone call or a TV conference, which has a short transfer delay time.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to achieve the above object, in an optical packet signal transfer method for transferring a wavelength-multiplexed optical packet signal via a transfer node, the transmitted optical packet signal is demultiplexed at the transfer node for each wavelength. An optical packet signal transfer method for sequentially converting the wavelength of the demultiplexed optical packet signal to a preset wavelength in the order of arrival at the node and transmitting the wavelength to the next transmission path. The means for wavelength-converting the packet signal and sending it to the next transmission path has N × M (where N: number of wavelength multiplexing, M: number of output transmission paths) output terminals, An optical space switch that switches and outputs a signal to an arbitrary output terminal, a wavelength conversion unit that converts a wavelength of output light from each of the output terminals into one of a plurality of different wavelengths to be multiplexed, and the wavelength conversion unit from Multiplexing means for multiplexing N-waves of power light and sending them to M output transmission paths, respectively, and wavelength conversion for converting the demultiplexed optical packet signal to a desired wavelength corresponding to a desired output transmission path Control means for controlling the optical space switch so as to output to the output terminal to which the means is connected .
[0016]
According to the above configuration, the optical packet signal is immediately sent to the next node without being written into the buffer memory, and no coordination between nodes is required. Only by increasing the size, it is possible to realize transfer with little collision and extremely short delay time.
[0017]
Further, in the present invention, in order to achieve the above object, in an optical packet signal transfer system for transferring a wavelength-multiplexed optical packet signal via a transfer node, in the transfer node, the transmitted optical packet signal is transmitted for each wavelength. This is an optical packet signal transfer system in which a demultiplexed optical packet signal is wavelength-converted to a preset and idle wavelength in the order of arrival at the node and transmitted to the next transmission path. Means for wavelength-converting the demultiplexed optical packet signal and sending it to the next transmission path has N × M (where N: the number of wavelength multiplexing, M: the number of output transmission paths) output terminals. An optical space switch that switches and outputs a demultiplexed optical packet signal to an arbitrary output terminal, and a wavelength converter that converts a wavelength of output light from each of the output terminals to one of a plurality of different wavelengths to be multiplexed. Means Multiplexing means for multiplexing the output light from the wavelength converting means for each N wave and sending the multiplexed light to each of the M output transmission paths, and combining the demultiplexed optical packet signal with a desired output transmission path to a desired output transmission path. Control means for controlling the optical space switch so as to output to a connected output terminal a wavelength conversion means for converting the wavelength into a wavelength .
[0018]
According to the above configuration, the multiplexed wavelength can be used effectively, and the packet discard rate due to collision can be further reduced.
[0019]
Further, in the present invention, in order to achieve the above object, in an optical packet signal transfer system for transferring a wavelength-multiplexed optical packet signal via a transfer node, in the transfer node, the transmitted optical packet signal is transmitted for each wavelength. This is an optical packet signal transfer system in which a demultiplexed optical packet signal is wavelength-converted to a preset and idle wavelength in the order of arrival at the node and transmitted to the next transmission path. The wavelength in the idle state is searched from a plurality of different conversion wavelengths assigned in advance in advance in the order from the wavelength next to the wavelength assigned to the optical packet signal arriving immediately before the corresponding optical packet signal. It is characterized by the following .
[0020]
As means for wavelength-converting the above-mentioned demultiplexed optical packet signal and sending it to the next transmission path, N × M (N: number of wavelength multiplexing, M: number of output transmission paths) output terminals An optical space switch for switching and outputting a demultiplexed optical packet signal to an arbitrary output terminal, and converting a wavelength of output light from each of the output terminals into one of a plurality of different wavelengths to be multiplexed. Wavelength converting means, multiplexing means for multiplexing the output light from the wavelength converting means by N waves and sending the multiplexed light to each of M output transmission paths, and transmitting the demultiplexed optical packet signal to a desired output signal. Control means for controlling the optical space switch so as to output to the output terminal connected to the wavelength conversion means for converting to a desired wavelength corresponding to the path.
[0021]
Further, the wavelength converting means may have a signal reproducing function, and a plurality of output paths may be connected to one transfer node.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0023]
Embodiment 1
The present invention is directed to an optical packet signal, and furthermore, each signal is transmitted between nodes at different wavelengths by a wavelength division multiplexing transmission system. It is assumed that destination information is added to the packet signal.
[0024]
As means for adding the destination information, (1) writing in a header portion of a packet signal, (2) using a subcarrier signal, (3) transmitting a header packet prior to a signal packet, and the like are possible. When a header packet is used, the same wavelength as the main signal may be used, or a wavelength for transferring the header packet may be set.
[0025]
Each node arbitrarily transmits an optical packet signal without performing coordination between the nodes. The optical packet signal arriving at the transfer node is sorted for each wavelength and sent to an output path corresponding to each destination. The output path may correspond to the next transfer node on a one-to-one basis, or a plurality of output paths may be connected to one transfer node (a plurality of output paths are connected to one transfer node). In this case, the transfer capacity to the next node can be increased.)
[0026]
Here, since no adjustment is made between the nodes, a plurality of packets destined for a certain output path may arrive at the transfer node at the same time at the same wavelength from different input paths. Even in such a case, in order to transmit the packet without causing a collision, the present invention buffers the packet signal on the wavelength axis.
[0027]
The details will be described below with reference to FIGS.
[0028]
FIG. 4 shows an example of a transfer node according to the present invention. Here, a configuration in a case where a main signal and a control signal (destination information) have the same wavelength is shown.
[0029]
In FIG. 4,
[0030]
[0031]
[0032]
FIG. 5 shows another example of the transfer node according to the present invention. Here, a configuration in which wavelengths are separately set for a main signal and a control signal is shown.
[0033]
In FIG. 5,
[0034]
Reference numeral 33 denotes a wavelength converter connected to each output terminal of the
[0035]
[0036]
[0037]
Next, a switching procedure in the device will be described.
[0038]
For example, consider a packet going to output path I. A plurality of output terminals (O 11 , O 12 , O 13 , O 14 in the case of FIG. 4) are provided for the output path I, and the
[0039]
When the control signal wavelength is set separately as in the case of FIG. 5, the destination information of the output packet is placed on the control signal wavelength and sent out to the transmission path together with the main signal.
[0040]
It takes some time for the detector, the control unit, and the like to read the destination information of the packet, determine the output path / output wavelength based on the information, and operate the optical space switch. The main signal needs to be input to the optical space switches 22 and 32 in accordance with these processing times. 4 and 5,
[0041]
In the above configuration / procedure, if the number of wavelengths is somewhat larger than the average number of packets arriving toward one output path, packets are transferred without causing a collision.
[0042]
For example, assume that the probabilities of the number of arriving packets are distributed around a certain average value as shown in FIG. On the other hand, a number of wavelength multiplexed lights that are somewhat larger than the average value are prepared. Then, at a certain time, since the number of arriving packets is smaller than the number of wavelengths, the arriving packets are transmitted to the output path without collision. However, with a certain probability, the number of arriving packets> the number of wavelengths occurs (the hatched portion in FIG. 7), and in this case, the packets must be discarded.
[0043]
The packet loss rate is determined by system conditions (number of nodes, packet transmission probability, etc.) and the number of wavelengths. In the above description, the case where the number of multiplexed wavelengths is 4 has been exemplified. However, if the number of wavelengths is increased according to the system conditions, the packet discard rate can be set to a sufficiently small value.
[0044]
In the above description, a wavelength converter is simply connected to the output terminal of the optical space switch. However, a wavelength converter having a signal regeneration (waveform regeneration) function is known. I have. If such a wavelength conversion / signal regenerator is used, a larger-scale optical packet signal transfer network can be realized. In a very simple manner, a method of temporarily converting an optical signal into an electric signal, reproducing the signal in an electric stage, and then converting the signal into an optical signal having a predetermined wavelength may be used.
[0045]
In the first embodiment, when the lengths of the packets being transferred are substantially the same, the occupation states of the wavelengths of the output paths are vacant sequentially in the order of wavelength. Therefore, the switching may be performed so that the converted wavelengths are sequentially assigned in the order of arrival of the optical packet signals. However, when packets of various lengths are mixed, the packets are not always empty in the order of wavelength.
[0046]
For example, as shown in FIG. 8, since the packet 1 is long, the wavelength λ2 may become empty before the wavelength λ1. It is assumed that the packet 5 arrives there at the timing of FIG. According to the procedure of the first embodiment, the conversion wavelength of the packet 5 is λ1, and in this case, collision with the packet 1 occurs. On the other hand, since the wavelength λ2 is empty, collision can be avoided if the converted wavelength of the packet 5 is set to λ2.
[0047]
Therefore, in the second embodiment, it is assumed that the destination information of the packet also includes information on the packet length, and the control unit of the transfer node recognizes which conversion wavelength is occupied in the output path. . Basically, switching is performed so that wavelengths are allocated sequentially in the order of arrival of packets. If the converted wavelength is occupied, the wavelength is allocated to the next converted wavelength. Further, if the converted wavelength is occupied, a search for the next converted wavelength is performed, and if all are blocked, the packet is discarded.
[0048]
By performing such control, it is possible to reduce the packet discard rate by effectively using the wavelengths, as compared with the case where the converted wavelengths are simply assigned in order. It is similar to the first embodiment that the wavelength converter preferably has a signal reproducing function.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at the transfer node, the packet signal is transferred to the next transmission path without being stored in the buffer memory. Also, no coordination between nodes is performed. Therefore, a packet signal can be transferred with lower delay than in the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a packet signal transfer network. FIG. 2 is a diagram showing an example of a packet signal transfer network with an inter-node adjustment function. FIG. 3 is a configuration of a transfer node in a conventional wavelength multiplexed optical packet signal transfer system. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of a transfer node according to the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating another example of a transfer node according to the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating switching in the transfer node according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram showing a probability distribution of the number of arriving packets. FIG. 8 is a diagram showing how switching is performed in a forwarding node according to the second embodiment.
1: transmitting node, 2: forwarding node, 3: receiving node, 21, 31: wavelength demultiplexer, 22, 32: optical space switch, 23, 33: wavelength converter, 24, 34: optical multiplexer, 25, 35: detector, 26, 36: control unit, 27, 38: optical delay line, 37: transmitter.
Claims (6)
転送ノードにおいて、伝送されてきた光パケット信号を波長毎に分波し、該分波された光パケット信号を、ノードへの到着順に、予め設定された波長に順次波長変換して次の伝送経路へ送出する光パケット信号転送方式であって、
分波された光パケット信号を波長変換して次の伝送経路へ送出する手段は、
N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する光空間スイッチと、
前記各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長のいずれかに変換する波長変換手段と、
前記波長変換手段からの出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路へそれぞれ送出する合波手段と、
分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換手段が接続された出力端子へ出力するように前記光空間スイッチを制御する制御手段とからなる
ことを特徴とする光パケット信号転送方式。In an optical packet signal transfer method for transferring a wavelength-multiplexed optical packet signal via a transfer node,
In the forwarding node, the transmitted optical packet signal is demultiplexed for each wavelength, and the demultiplexed optical packet signal is sequentially wavelength-converted to a preset wavelength in the order of arrival at the node, and the next transmission path is performed. An optical packet signal transfer method for sending to
Means for wavelength-converting the demultiplexed optical packet signal and sending it to the next transmission path,
An optical space switch which has N × M output terminals (where N is the number of wavelength multiplexing and M is the number of output transmission paths) and switches and outputs a demultiplexed optical packet signal to an arbitrary output terminal;
Wavelength conversion means for converting the wavelength of the output light from each of the output terminals into one of a plurality of different wavelengths to be multiplexed,
Multiplexing means for multiplexing the output light from the wavelength conversion means by N waves and sending the multiplexed light to M output transmission paths,
Control means for controlling the optical space switch so as to output the demultiplexed optical packet signal to an output terminal connected to a wavelength conversion means for converting the demultiplexed optical packet signal into a desired wavelength corresponding to a desired output transmission path. An optical packet signal transfer method, characterized in that:
転送ノードにおいて、伝送されてきた光パケット信号を波長毎に分波し、該分波された光パケット信号を、ノードへの到着順に、予め設定されかつ空き状態となっている波長に波長変換して次の伝送経路へ送出する光パケット信号転送方式であって、
分波された光パケット信号を波長変換して次の伝送経路へ送出する手段は、
N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する光空間スイッチと、
前記各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長のいずれかに変換する波長変換手段と、
前記波長変換手段からの出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路へそれぞれ送出する合波手段と、
分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換手段が接続された出力端子へ出力するように前記光空間スイッチを制御する制御手段とからなる
ことを特徴とする光パケット信号転送方式。In an optical packet signal transfer method for transferring a wavelength-multiplexed optical packet signal via a transfer node,
At the transfer node, the transmitted optical packet signal is demultiplexed for each wavelength, and the demultiplexed optical packet signal is wavelength-converted to a preset and idle wavelength in the order of arrival at the node. An optical packet signal transmission method for transmitting to the next transmission path ,
Means for wavelength-converting the demultiplexed optical packet signal and sending it to the next transmission path,
An optical space switch which has N × M output terminals (where N is the number of wavelength multiplexing and M is the number of output transmission paths) and switches and outputs a demultiplexed optical packet signal to an arbitrary output terminal;
Wavelength conversion means for converting the wavelength of the output light from each of the output terminals into one of a plurality of different wavelengths to be multiplexed,
Multiplexing means for multiplexing the output light from the wavelength conversion means by N waves and sending the multiplexed light to M output transmission paths,
Control means for controlling the optical space switch so as to output the demultiplexed optical packet signal to an output terminal connected to a wavelength conversion means for converting the demultiplexed optical packet signal into a desired wavelength corresponding to a desired output transmission path. An optical packet signal transfer method, characterized in that:
転送ノードにおいて、伝送されてきた光パケット信号を波長毎に分波し、該分波された光パケット信号を、ノードへの到着順に、予め設定されかつ空き状態となっている波長に波長変換して次の伝送経路へ送出する光パケット信号転送方式であって、
空き状態の波長は、予め順番が割り振られた複数の異なる変換波長の中から、該当する光パケット信号の直前に到着した光パケット信号に割り当てた波長の次の波長より前記順番に従って探索する
ことを特徴とする光パケット信号転送方式。In an optical packet signal transfer method for transferring a wavelength-multiplexed optical packet signal via a transfer node,
At the transfer node, the transmitted optical packet signal is demultiplexed for each wavelength, and the demultiplexed optical packet signal is wavelength-converted to a preset and idle wavelength in the order of arrival at the node. An optical packet signal transmission method for transmitting to the next transmission path ,
The wavelength in the idle state is searched according to the order from the wavelength next to the wavelength assigned to the optical packet signal arriving immediately before the corresponding optical packet signal, from among a plurality of different conversion wavelengths which are assigned in advance in advance. An optical packet signal transfer method, characterized in that:
N×M個(但し、N:波長多重数、M:出力伝送経路数)の出力端子を有し、分波された光パケット信号を任意の出力端子に切り替えて出力する光空間スイッチと、
前記各出力端子からの出力光の波長を、多重化する複数の異なる波長のいずれかに変換する波長変換手段と、
前記波長変換手段からの出力光をN波ずつ合波してM個の出力伝送経路へそれぞれ送出する合波手段と、
分波された光パケット信号を、所望の出力伝送経路に対応し所望の波長に変換する波長変換手段が接続された出力端子へ出力するように前記光空間スイッチを制御する制御手段とからなる
ことを特徴とする請求項3記載の光パケット信号転送方式。Means for wavelength-converting the demultiplexed optical packet signal and sending it to the next transmission path,
An optical space switch which has N × M output terminals (where N is the number of wavelength multiplexing and M is the number of output transmission paths) and switches and outputs a demultiplexed optical packet signal to an arbitrary output terminal;
Wavelength conversion means for converting the wavelength of the output light from each of the output terminals into one of a plurality of different wavelengths to be multiplexed,
Multiplexing means for multiplexing the output light from the wavelength conversion means by N waves and sending the multiplexed light to M output transmission paths,
Control means for controlling the optical space switch so as to output the demultiplexed optical packet signal to an output terminal connected to a wavelength conversion means for converting the demultiplexed optical packet signal into a desired wavelength corresponding to a desired output transmission path. 4. The optical packet signal transfer method according to claim 3, wherein:
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