JP3793732B2 - 改善された光スイッチ装置とネットワーキング方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データネットワークの技術に関する。更に詳しくは、本発明は、光スイッチを用いるデータネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯域に対する要求の高まりのために、光通信システムを利用するデータネットワークが、普及しつつある。光通信システムは、電気通信システムに比較して大きな帯域を有している。
【０００３】
図１は、単純化された光スイッチングネットワーク１００を示しており、線１０２ａ、１０２ｂ及び省略して１０２ｃ（合わせて「１０２」）で示される複数の入力線と、線１０４ａ、１０４ｂ及び省略して１０４ｃ（合わせて「１０４」）で示される複数の出力線を含んでいる。ネットワーク１００において、三つの光ノードＮＡ１１０、ＮＢ１２０及びＮＣ１３０が、示されている。三つのノードのみが示されているが、スイッチングネットワーク１００は、数百あるいは数千の相互接続された光ノードを有することができる。
【０００４】
ノードＮＡ１１０は、光スイッチ１１２、制御回路１１４、及び、便宜上ｎを整数としたとき、ＮＡ０〜ＮＡｎで示される複数の入力線、出力線、あるいは、ポートを有している。ｎの典型的な数字は、１５、６３、あるいは、２５５である。ポート、ＮＡ０、ＮＡ１、．．．及びＮＡｎは、ノードＮＡ１１０のポートであると同時にスイッチ１１２のポートである。スイッチ１１２は、マイクロ反射鏡、液体あるいは気体素子（通常、「スイッチング素子」）を使って第１のポートから第２のポートへ光信号を導きあるいは反射することができる。通常、ポートは、双方向であるが、単一方向であることもある。スイッチ１１２に接続された制御回路１１４は、スイッチング素子の状態を制御して上述のような従来周知のノードＮＡ１１０を実行する。
【０００５】
ノードＮＢ１２０とＮＣ１３０は、ノードＮＡ１１０と同様に構成されており、それらのポートは、ここで同じように表示されている。パスルータ１４０が、ノードＮＡ１１０、ＮＢ１２０及びＮＣ１３０に接続されている。パスルータ１４０は、要求される接続を行うのに必要なネットワーク１００の物理的パストポロジを含んでいる。パスルータ１４０は、スイッチがどのように接続されるかについての物理的なネットワークトポロジを含んでいる。
【０００６】
例えば、パスルータ１４０による入力線１０２ｂにおける入力信号の出力線１０４ｂへの接続を可能にするために、パスルータ１４０は、（１）入力線１０２ｂが、ポートＮＡ１に供給を行っている、（２）ポートＮＡ９が、ポートＮＢ１に接続されている、（３）ポートＮＢ８が、ポートＮＣ７に接続されている、及び、（４）ポートＮＣ９が、出力線１０４ｂに接続されていることを知る必要がある。情報を用いて、パスルータ１４０は、ノード１１０Ａに信号を送ってそのポートＮＡ１をそのポートＮＡ９に経路を定め、ノードＮＢ１２０に信号を送ってそのポートＮＢ１をそのポートＮＢ８に経路を定め、及び、ノードＮＣ１３０に信号を送ってそのポートＮＣ７をそのポートＮＣ９に経路を定める。物理的パストポロジ情報は、パスルータ１４０に直接入力されるかあるいはパスルータ１４０に接続された外部のコントローラ（図示せず）を介して供給される。
【０００７】
図示の構成において、ポートＮＡ９は、ポートＮＢ１（接続１５０）に接続され、ポートＮＢ８は、ポートＮＣ７（接続１５２）に接続されている。ノードＮＡ１１０、ＮＢ１２０及びＮＣ１３０の他のポートは、図１には示されていないノードのポートに接続されることができる。ポートのようなノードの数がネットワーク１００内で大きくなると、可能な接続の数は、指数的に増加する。これは、数百あるいは数千のポートを有することとは異なる。従来技術は、人の作業で構成される物理的なトポロジを必要とした。
【０００８】
経路決定表の接続情報によって決定されるようなネットワーク１００の正しいトポロジを使わずには、ネットワーク１００は、有効には作動しない。
【０００９】
パスルータ１４０のための完全なネットワーク物理的パストポロジを人の作業で定める処理は、誤差を生じやすい。例えば、光パスは、意図しないポートあるいは意図しないノードに接続されることがある。あるいは、誤ったデータが、パスルータ１４０に入力されることがある。問題は、ネットワークが非常に巨大化し複雑化していることによって悪化している。
【００１０】
その上、新たなノードが設けられると、接続が修正され、あるいは、接続情報の誤りが疑われるとき、ネットワーク全部が人の作業で分析されねばならず、トポロジが、人の作業で再構築される。ネットワークトポロジを決定するダイナミックなあるいは自動化された手続は存在しなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、光ネットワークの接続及びトポロジを決定するための技術の改善が、必要とされている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような要求は、本発明により満たされる。本発明の一つの特徴によれば、装置は、光信号の経路を定める光スイッチを備えており、この光スイッチは、ポートを備えている。装置は、また光源、光ディテクタ、及び、光スイッチに接続された制御回路を備えている。
【００１３】
本発明の二つ目の特徴によれば、複数の光ノードを含む光ネットワークが、開示される。ノードは、光信号の経路を定める光スイッチを備えており、この光スイッチは、ポートを備えている。更に、ノードは、光源、光ディテクタ、及び、光スイッチに接続された制御回路を備えている。
【００１４】
本発明の三つ目の特徴によれば、ネットワークにおけるトポロジを決定する方法が、開示される。まず、第１のノードにおける第１のポートの接続情報が、決定される。次いで、パスルータが、接続情報を用いて更新される。
【００１５】
本発明の四つ目の特徴によれば、光学的な相互接続パスを見つける方法が、開示される。まず、第１の識別コードが、第１のノードの第１のポートから送られる。次いで、第１の識別コードは、第２のノードの第１のポートにおいて受け取られる。相互接続パスは、第１のノードの第１のポートと第２のノードの第１のポート間である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適実施形態となる光スイッチ装置、ネットワーク、及び動作方法について、詳細に説明する。本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１７】
説明のための図に示されるように、本発明は、ポートを含む光信号の経路を定める光スイッチを備えた光ノード装置において具体化されている。装置は、また光源、光ディテクタ、及び、光スイッチに接続された制御回路を有している。光ノードは、そのノード識別コードをそのポートのそれぞれを介して送って、そのポートのそれぞれに聴取をおこなって前記光ノードに接続された他の光ノードからのノード識別コードを検出する。
【００１８】
図２において、光ネットワーク２００は、複数の光ノードを備えている。簡単のために、図２には、三つのノードのみが示されている。これらは、ノードＮＤ２１０、ノードＮＥ２２０及びノードＮＦ２３０である。ネットワーク２００は、線２０２ａ、２０２ｂ及び省略して２０２ｃ（合わせて「２０２」）で示される複数の入力線と、線２０４ａ、２０４ｂ及び省略して２０４ｃ（合わせて「２０４」）で示される複数の出力線を含んでいる。三つのノードのみが示されているが、スイッチングネットワーク２００は、数百あるいは数千の相互接続された光ノードを有することができる。
【００１９】
ノードＮＤ２１０は、光スイッチ２１２、制御回路２１４、及び、便宜上ｎを整数としたとき、ＮＤ０〜ＮＤｎで示される複数の入力線、出力線、あるいは、ポートを有している。ｎの典型的な数字は、１５、６３、あるいは、２５５である。簡単化のために、図中には示さないが、ノードＮＤ２１０のポートを、集約して２１１と呼ぶことにする。図示されている実施形態において、ポート２１１は、ノードＮＤ２１０のポートであると同時にスイッチ２１２のポートである。スイッチ２１２は、マイクロ反射鏡、液体あるいは気体素子（集約して、「スイッチング素子」）を使って第１のポートから第２のポートへ光信号を導きあるいは反射することができる。
【００２０】
光源２１６は、スイッチ２１２におけるポート２１１の一つに接続される。光源２１６は、スイッチ２１２のどのポートにも接続できる光信号を発生するように変調されている。光ディテクタ２１８が、スイッチ２１２の他のポートに接続されている。光ディテクタ２１８は、接続されたポート上で光信号を検出するようにスイッチ２１２のポート２１１のいずれに接続されても良い。現在の技術では、光源は、レーザダイオードを用いて展開できる。光ディテクタは、例えば、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタを使うことができる。半導体光源及びディテクタは、産業界において広く知られており、例えば、本願出願人のような種々の製造業者から容易に入手できる。
【００２１】
スイッチ２１２に接続されている制御回路２１４は、第１のポートから第２のポートへ光信号の経路決定を行うスイッチング素子の状態を制御する。例えば、制御回路２１４は、スイッチ２１２をポートＮＤ１からポートＮＤ９に接続してポートＮＤ１に接続された線２０２ｂから入ってくる光信号をノードＮＥ２２０のポートＮＥ１に送るようにポートＮＤ９に経路を定めることができる。
【００２２】
制御回路２１４は、ノードＮＤ２１０のためのノードｉｄ（例えば、「ＮＤ」）を含んでいる。好ましくは、ノードｉｄは、ネットワーク２００内においてノードＮＤ２１０を独自に識別する。制御回路２１４は、また光源２１６と光ディテクタ２１８に接続されている。あるいは、ノードｉｄは、必要に応じてパスルータによって供給されることもできる。ノードｉｄは、また通信が行われるポート（ノードの）を識別するポート識別部分を備えることができる。
【００２３】
ノードＮＥ２２０は、ノードＮＤ２１０と同様に構成されており、スイッチ２２２、ポートＮＥ０〜ＮＥｎ（集約して、ポート２２１）、光源２２６、光ディテクタ２２８、及び、制御回路２２４を有している。制御回路２２４は、スイッチ２２２、光源２２６、及び、光ディテクタ２２８に接続されており、ノードＮＥ２２０のためのノードｉｄ（例えば、「ＮＥ」）を有している。
【００２４】
ネットワーク２００におけるトポロジ、あるいは、接続情報を決定する技術は、ノードＮＥ２２０とノードＮＤ２１０を使って説明できる。制御回路２２４は、光ディテクタ２２６にノードｉｄ「ＮＥ」に対応する信号としてノードＮＥ２２０を識別する光信号（「識別信号」）を発生させる。この識別信号は、スイッチ２２２を用いて識別信号をポート２２１のそれぞれに経路を定めることによってポート２２１のそれぞれに送られる。識別信号は、またこの識別信号が送られているノードＮＥ２２０のポートに関する情報を含んでいることが好ましい。
【００２５】
識別信号は、ノードＮＤ２１０に受け取られる。ノードＮＤ２１０の制御回路２１４は、光ディテクタ２１８にノードＮＤ２１０のポート２１１のそれぞれからの光信号を受け取らせる。光ディテクタ２１８がポートＮＤ９に接続されるとき、光ディテクタ２１８は、ノードＮＥ２２０のポートＮＥ１からの識別信号を受け取る。受け取られた識別信号は、制御回路２１４に送られる。この受け取られた識別信号に関して、制御回路２１４は、そのポートＮＤ９がノードＮＥ２２０のポートＮＥ１に接続され、この接続情報を記憶し、接続情報をパスルータ２４０に送ってパスルータあるいは両方を更新することを認識する。接続は、図２における接続２５０によって説明される。更に、制御回路２１４は、図示せぬ他のノードに接続情報を送ることができ、この他のノードは、接続２１９に関しての通知を受ける。
【００２６】
使用可能なパスに基づいて、パスルータ２４０は、次いで要求に応じて光パス接続を形成できる。パスルータ２４０は、以下の構成要素、（１）物理的なパストポロジに関する情報、（２）スイッチ構成（ポートの数など）、及び、（３）光パスを変化するダイナミックな要求を含む要求された光パス接続の現在のリストを含んでいる。これらの要求は、ネットワークの物理的なトポロジを知る必要はないが、端部間の接続の仕様を知る必要がある。パスルータ２４０は、光パス接続要求を物理的なトポロジに基づいて物理的なスイッチの変更に結び付ける。語句「接続」は、限定はされないが、比較的静的なポート間スイッチ接続を物理的なネットワークトポロジと同様に含むものであり、あるいは、スイッチが、いかにして物理的に接続されているということを含むものである。
【００２７】
このプロセスは、また逆方向にも進行する。すなわち、ノードＮＤ２１０は識別信号としてそのポート２１１を介してそのノード識別「ＮＤ」を送る。識別信号がポートＮＤ９に送られると、ノードＮＥ２２０は、識別信号を検出し、そのポートＮＥ１がノードＮＤ２１０のポートＮＤ９に接続されていることを認識し、この接続情報を記憶する。そして、接続情報は、パスルーター２４０に通知される。
【００２８】
従って、本発明によれば、ネットワークのトポロジがノードＮＤ２１０とノードＮＥ２２０のような自己識別ノードを用いてダイナミックに決定される。本発明の一つの実施形態において、ネットワーク２００のすべてのノードは、図示されているノードＮＤ２１０あるいはノードＮＥ２２０と同じように構成される。しかしながら、これは、必要なことではない。ネットワーク２００において、ノードＮＦ２３０は、光源あるいは光ディテクタを含まないが、その経路決定トポロジは、パスルータに人の作業で入力される。このようなノードがノード識別能力を備えているノードに接続される場合には、このようなトポロジが見出される。
【００２９】
接続情報検出は、不使用のポートを用いて実行できる。すなわち、接続情報が存在しないポートに対してである。或いは、接続情報検出は、監視チャンネルあるいは帯域を用いて、使用されているポートに対してすら実行できる。
【００３０】
パスルータ２４０は、経路決定表の接続情報を保持することができる。あるいは、接続情報は、分配されてノードそれら自身によって保持されることができる。
【００３１】
上述したように、本発明が、新規なものであり、現在の技術に対して利益を与えるものであることは明らかである。本発明は、光ネットワークにおける誤差の影響を受けがたい接続情報の自動的な決定を可能にするものである。本発明の特定の実施形態が記述され図示されたが、本発明は、このように記述され図示された構成部分の特定の形態や配置に限定されるものではない。例えば、ノードＮＤ２１０のような光ノードのそれぞれは、複数の光源、複数の光ディテクタあるいはそれぞれの両方を含むことができる。あるいは、光源２１６は、ノード２１０の外に構成され、識別信号が、ポートの一つを介してノードに送られるようにすることができる。同様に、光ディテクタ２１８は、ノード２１０の外に構成され、光信号が、処理のために外部の光ディテクタに送られるようにすることができる。本発明は、記述されている特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００３２】
本発明を上述の好適実施形態に即して説明すると、本発明は、ノードを形成する装置（２２０）において、ポートを備え、光信号の送信経路を決定する光スイッチ（２２２）と、光源（２２６）と、光ディテクタ（２２８）と、前記光スイッチ（２２２）に接続された制御回路（２２４）とを有することを特徴とする装置（２２０）を提供する。
【００３３】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、ノード識別コードを有する。
【００３４】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、前記光スイッチ（２２２）のポートを介して前記光源（２２６）に前記ノード識別コードを送らせるようにされる。
【００３５】
好ましくは、前記ノード（２２０）のそれぞれのポートが、ポート識別コードを用いて識別されるようにする。
【００３６】
好ましくは、前記光源（２２６）が、前記光ノード（２２０）の識別のための光信号を送るように前記光スイッチ（２２２）の第１のポートに接続される。
【００３７】
好ましくは、前記光ディテクタ（２２８）が、他の光学ノード（２１０）を識別する光信号を検出するために前記光スイッチ（２２２）の第２のポートに接続されているようにする。
【００３８】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、他の装置（２１０）からノード識別コードを検出して前記光スイッチ（２２２）の第２のポートの接続情報を決定するようにする。
【００３９】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、前記接続情報を用いてパスルータ（２４０）を更新するようにする。
【００４０】
好ましくは、前記制御回路（２２４）が、前記ノード（２２０）にノード識別コードを与えるパスルータ（２４０）に接続されているようにする。
【００４１】
更に、本発明は、光ネットワーク（２００）において、それぞれがポートを備えた複数の光ノード（２１０、２２０、２３０）であって、少なくとも第１のノード（２１０）が、ポートを備えた光信号を送る光スイッチ（２１２）と、光源（２１６）と、光ディテクタ（２１８）と、前記光スイッチ（２１２）に接続された制御回路（２１４）とを有し、前記複数の光ノード（２１０、２２０、２３０）が、前記ポートを介して相互接続されるようにしたことを特徴とする光ネットワーク（２００）を提供する。
【００４２】
好ましくは、前記制御回路（２１４）は、第１のノード識別コードを有しているようにする。
【００４３】
好ましくは、第１の光ノード（２１０）の前記光源（２１６）が、前記第１の光ノード（２１０）を識別するべく識別信号を送るために、前記光スイッチ（２１２）の第１のポートに接続されるようにする。
【００４４】
好ましくは、前記光ディテクタ（２１８）は、他の光ノード（２２０）を識別する光信号を検出するために前記光スイッチ（２１２）の第２のポートに接続されるようにする。
【００４５】
好ましくは、前記制御回路（２１４）が、前記光スイッチ（２１２）のポートを介して前記光源（２１６）に前記第１のノード識別コードを送らせるようにする。
【００４６】
好ましくは、前記制御回路（２１４）は、前記光ディテクタ（２１８）によって第２の光ノード（２２０）から第２のノード識別コードを検出して前記光スイッチ（２１２）の第２のポートの接続情報を決定するようにする。
【００４７】
好ましくは、前記制御回路（２１４）は、前記接続情報によりパスルータ（２４０）を更新するようにする。
【００４８】
好ましくは、更に、接続情報を含んでいる接続表を備えたパスルータ（２４０）を有するようにする。
【００４９】
好ましくは、更に、接続情報のための第１のノード（２１０）をポーリングするパスルータ（２４０）を有するようにする。
【００５０】
好ましくは、更に、前記ネットワーク（２００）のトポロジを定める接続表を備えたパスルータ（２４０）を有するようにする。
【００５１】
好ましくは、前記第１のノード識別コードが、前記パスルータにより供給されるようにする。
【００５２】
更に、本発明は、ネットワーク（２００）のネットワークトポロジを定める方法において、第１のノード（２１０）の第１のポートの接続情報を決定する工程と、前記接続情報を用いてパスルータ（２４０）を更新する工程とを有することを特徴とする方法を提供する。
【００５３】
好ましくは、前記第１のノード（２１０）の前記第１のポートの接続情報を決定する方法は、前記第１のノードにおける前記第１のポートにおいて第２のノード（２２０）から識別信号を受ける工程を含む。
【００５４】
好ましくは、前記第１のノード（２１０）が、前記パスルータ（２４０）によって供給されるノード識別コードを用いて識別される。
【００５５】
更に、本発明は、光学的な相互接続パスを見つける方法において、第１のノード（２１０）の第１のポートから前記第１のノード（２１０）の第１の識別コードを送る工程と、第２のノード（２２０）の第１のポートにおいて前記第１のノード（２１０）の前記第１の識別コードを受ける工程とを有し、その際相互接続パスが、前記第１のノード（２１０）の前記第１のポートと前記第２のノード（２２０）の前記第１のポート間のパスであるようにしたことを特徴とする方法を提供する。
【００５６】
好ましくは、前記第２のノード（２２０）の前記第１のポートから第２のノード識別コードを送り、及び、前記第１のノード（２１０）の前記第１のポートから前記第２のノードの前記第２のノード識別コードを受けるようにする。
【００５７】
好ましくは、更に、前記第２のノード（２２０）において前記相互接続パスを記憶するようにする。
【００５８】
好ましくは、更に、前記相互接続パスを第３のノードに通知するようにする。
【００５９】
好ましくは、更に、前記相互接続パスをパスルータ（２４０）に通知するようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の光ノードを含む光ネットワークの単純化された図である。
【図２】本発明の一実施形態における光ネットワークの単純化された図である。
【符号の説明】
２００ 光ネットワーク
２１０ 第１のノード
２２０ 装置
２１２、２２２ 光スイッチ
２１４、２２４ 制御回路
２１６、２２６ 光源
２１８、２２８ 光ディテクタ
２４０ パスルータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、データネットワークの技術に関する。更に詳しくは、本発明は、光スイッチを用いるデータネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯域に対する要求の高まりのために、光通信システムを利用するデータネットワークが、普及しつつある。光通信システムは、電気通信システムに比較して大きな帯域を有している。
【０００３】
図１は、単純化された光スイッチングネットワーク１００を示しており、線１０２ａ、１０２ｂ及び省略して１０２ｃ（合わせて「１０２」）で示される複数の入力線と、線１０４ａ、１０４ｂ及び省略して１０４ｃ（合わせて「１０４」）で示される複数の出力線を含んでいる。ネットワーク１００において、三つの光ノードＮＡ１１０、ＮＢ１２０及びＮＣ１３０が、示されている。三つのノードのみが示されているが、スイッチングネットワーク１００は、数百あるいは数千の相互接続された光ノードを有することができる。
【０００４】
ノードＮＡ１１０は、光スイッチ１１２、制御回路１１４、及び、便宜上ｎを整数としたとき、ＮＡ０〜ＮＡｎで示される複数の入力線、出力線、あるいは、ポートを有している。ｎの典型的な数字は、１５、６３、あるいは、２５５である。ポート、ＮＡ０、ＮＡ１、．．．及びＮＡｎは、ノードＮＡ１１０のポートであると同時にスイッチ１１２のポートである。スイッチ１１２は、マイクロ反射鏡、液体あるいは気体素子（通常、「スイッチング素子」）を使って第１のポートから第２のポートへ光信号を導きあるいは反射することができる。通常、ポートは、双方向であるが、単一方向であることもある。スイッチ１１２に接続された制御回路１１４は、スイッチング素子の状態を制御して上述のような従来周知のノードＮＡ１１０を実行する。
【０００５】
ノードＮＢ１２０とＮＣ１３０は、ノードＮＡ１１０と同様に構成されており、それらのポートは、ここで同じように表示されている。パスルータ１４０が、ノードＮＡ１１０、ＮＢ１２０及びＮＣ１３０に接続されている。パスルータ１４０は、要求される接続を行うのに必要なネットワーク１００の物理的パストポロジを含んでいる。パスルータ１４０は、スイッチがどのように接続されるかについての物理的なネットワークトポロジを含んでいる。
【０００６】
例えば、パスルータ１４０による入力線１０２ｂにおける入力信号の出力線１０４ｂへの接続を可能にするために、パスルータ１４０は、（１）入力線１０２ｂが、ポートＮＡ１に供給を行っている、（２）ポートＮＡ９が、ポートＮＢ１に接続されている、（３）ポートＮＢ８が、ポートＮＣ７に接続されている、及び、（４）ポートＮＣ９が、出力線１０４ｂに接続されていることを知る必要がある。情報を用いて、パスルータ１４０は、ノード１１０Ａに信号を送ってそのポートＮＡ１をそのポートＮＡ９に経路を定め、ノードＮＢ１２０に信号を送ってそのポートＮＢ１をそのポートＮＢ８に経路を定め、及び、ノードＮＣ１３０に信号を送ってそのポートＮＣ７をそのポートＮＣ９に経路を定める。物理的パストポロジ情報は、パスルータ１４０に直接入力されるかあるいはパスルータ１４０に接続された外部のコントローラ（図示せず）を介して供給される。
【０００７】
図示の構成において、ポートＮＡ９は、ポートＮＢ１（接続１５０）に接続され、ポートＮＢ８は、ポートＮＣ７（接続１５２）に接続されている。ノードＮＡ１１０、ＮＢ１２０及びＮＣ１３０の他のポートは、図１には示されていないノードのポートに接続されることができる。ポートのようなノードの数がネットワーク１００内で大きくなると、可能な接続の数は、指数的に増加する。これは、数百あるいは数千のポートを有することとは異なる。従来技術は、人の作業で構成される物理的なトポロジを必要とした。
【０００８】
経路決定表の接続情報によって決定されるようなネットワーク１００の正しいトポロジを使わずには、ネットワーク１００は、有効には作動しない。
【０００９】
パスルータ１４０のための完全なネットワーク物理的パストポロジを人の作業で定める処理は、誤差を生じやすい。例えば、光パスは、意図しないポートあるいは意図しないノードに接続されることがある。あるいは、誤ったデータが、パスルータ１４０に入力されることがある。問題は、ネットワークが非常に巨大化し複雑化していることによって悪化している。
【００１０】
その上、新たなノードが設けられると、接続が修正され、あるいは、接続情報の誤りが疑われるとき、ネットワーク全部が人の作業で分析されねばならず、トポロジが、人の作業で再構築される。ネットワークトポロジを決定するダイナミックなあるいは自動化された手続は存在しなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、光ネットワークの接続及びトポロジを決定するための技術の改善が、必要とされている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような要求は、本発明により満たされる。本発明の一つの特徴によれば、装置は、光信号の経路を定める光スイッチを備えており、この光スイッチは、ポートを備えている。装置は、また光源、光ディテクタ、及び、光スイッチに接続された制御回路を備えている。
【００１３】
本発明の二つ目の特徴によれば、複数の光ノードを含む光ネットワークが、開示される。ノードは、光信号の経路を定める光スイッチを備えており、この光スイッチは、ポートを備えている。更に、ノードは、光源、光ディテクタ、及び、光スイッチに接続された制御回路を備えている。
【００１４】
本発明の三つ目の特徴によれば、ネットワークにおけるトポロジを決定する方法が、開示される。まず、第１のノードにおける第１のポートの接続情報が、決定される。次いで、パスルータが、接続情報を用いて更新される。
【００１５】
本発明の四つ目の特徴によれば、光学的な相互接続パスを見つける方法が、開示される。まず、第１の識別コードが、第１のノードの第１のポートから送られる。次いで、第１の識別コードは、第２のノードの第１のポートにおいて受け取られる。相互接続パスは、第１のノードの第１のポートと第２のノードの第１のポート間である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適実施形態となる光スイッチ装置、ネットワーク、及び動作方法について、詳細に説明する。本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１７】
説明のための図に示されるように、本発明は、ポートを含む光信号の経路を定める光スイッチを備えた光ノード装置において具体化されている。装置は、また光源、光ディテクタ、及び、光スイッチに接続された制御回路を有している。光ノードは、そのノード識別コードをそのポートのそれぞれを介して送って、そのポートのそれぞれに聴取をおこなって前記光ノードに接続された他の光ノードからのノード識別コードを検出する。
【００１８】
図２において、光ネットワーク２００は、複数の光ノードを備えている。簡単のために、図２には、三つのノードのみが示されている。これらは、ノードＮＤ２１０、ノードＮＥ２２０及びノードＮＦ２３０である。ネットワーク２００は、線２０２ａ、２０２ｂ及び省略して２０２ｃ（合わせて「２０２」）で示される複数の入力線と、線２０４ａ、２０４ｂ及び省略して２０４ｃ（合わせて「２０４」）で示される複数の出力線を含んでいる。三つのノードのみが示されているが、スイッチングネットワーク２００は、数百あるいは数千の相互接続された光ノードを有することができる。
【００１９】
ノードＮＤ２１０は、光スイッチ２１２、制御回路２１４、及び、便宜上ｎを整数としたとき、ＮＤ０〜ＮＤｎで示される複数の入力線、出力線、あるいは、ポートを有している。ｎの典型的な数字は、１５、６３、あるいは、２５５である。簡単化のために、図中には示さないが、ノードＮＤ２１０のポートを、集約して２１１と呼ぶことにする。図示されている実施形態において、ポート２１１は、ノードＮＤ２１０のポートであると同時にスイッチ２１２のポートである。スイッチ２１２は、マイクロ反射鏡、液体あるいは気体素子（集約して、「スイッチング素子」）を使って第１のポートから第２のポートへ光信号を導きあるいは反射することができる。
【００２０】
光源２１６は、スイッチ２１２におけるポート２１１の一つに接続される。光源２１６は、スイッチ２１２のどのポートにも接続できる光信号を発生するように変調されている。光ディテクタ２１８が、スイッチ２１２の他のポートに接続されている。光ディテクタ２１８は、接続されたポート上で光信号を検出するようにスイッチ２１２のポート２１１のいずれに接続されても良い。現在の技術では、光源は、レーザダイオードを用いて展開できる。光ディテクタは、例えば、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタを使うことができる。半導体光源及びディテクタは、産業界において広く知られており、例えば、本願出願人のような種々の製造業者から容易に入手できる。
【００２１】
スイッチ２１２に接続されている制御回路２１４は、第１のポートから第２のポートへ光信号の経路決定を行うスイッチング素子の状態を制御する。例えば、制御回路２１４は、スイッチ２１２をポートＮＤ１からポートＮＤ９に接続してポートＮＤ１に接続された線２０２ｂから入ってくる光信号をノードＮＥ２２０のポートＮＥ１に送るようにポートＮＤ９に経路を定めることができる。
【００２２】
制御回路２１４は、ノードＮＤ２１０のためのノードｉｄ（例えば、「ＮＤ」）を含んでいる。好ましくは、ノードｉｄは、ネットワーク２００内においてノードＮＤ２１０を独自に識別する。制御回路２１４は、また光源２１６と光ディテクタ２１８に接続されている。あるいは、ノードｉｄは、必要に応じてパスルータによって供給されることもできる。ノードｉｄは、また通信が行われるポート（ノードの）を識別するポート識別部分を備えることができる。
【００２３】
ノードＮＥ２２０は、ノードＮＤ２１０と同様に構成されており、スイッチ２２２、ポートＮＥ０〜ＮＥｎ（集約して、ポート２２１）、光源２２６、光ディテクタ２２８、及び、制御回路２２４を有している。制御回路２２４は、スイッチ２２２、光源２２６、及び、光ディテクタ２２８に接続されており、ノードＮＥ２２０のためのノードｉｄ（例えば、「ＮＥ」）を有している。
【００２４】
ネットワーク２００におけるトポロジ、あるいは、接続情報を決定する技術は、ノードＮＥ２２０とノードＮＤ２１０を使って説明できる。制御回路２２４は、光ディテクタ２２６にノードｉｄ「ＮＥ」に対応する信号としてノードＮＥ２２０を識別する光信号（「識別信号」）を発生させる。この識別信号は、スイッチ２２２を用いて識別信号をポート２２１のそれぞれに経路を定めることによってポート２２１のそれぞれに送られる。識別信号は、またこの識別信号が送られているノードＮＥ２２０のポートに関する情報を含んでいることが好ましい。
【００２５】
識別信号は、ノードＮＤ２１０に受け取られる。ノードＮＤ２１０の制御回路２１４は、光ディテクタ２１８にノードＮＤ２１０のポート２１１のそれぞれからの光信号を受け取らせる。光ディテクタ２１８がポートＮＤ９に接続されるとき、光ディテクタ２１８は、ノードＮＥ２２０のポートＮＥ１からの識別信号を受け取る。受け取られた識別信号は、制御回路２１４に送られる。この受け取られた識別信号に関して、制御回路２１４は、そのポートＮＤ９がノードＮＥ２２０のポートＮＥ１に接続され、この接続情報を記憶し、接続情報をパスルータ２４０に送ってパスルータあるいは両方を更新することを認識する。接続は、図２における接続２５０によって説明される。更に、制御回路２１４は、図示せぬ他のノードに接続情報を送ることができ、この他のノードは、接続２１９に関しての通知を受ける。
【００２６】
使用可能なパスに基づいて、パスルータ２４０は、次いで要求に応じて光パス接続を形成できる。パスルータ２４０は、以下の構成要素、（１）物理的なパストポロジに関する情報、（２）スイッチ構成（ポートの数など）、及び、（３）光パスを変化するダイナミックな要求を含む要求された光パス接続の現在のリストを含んでいる。これらの要求は、ネットワークの物理的なトポロジを知る必要はないが、端部間の接続の仕様を知る必要がある。パスルータ２４０は、光パス接続要求を物理的なトポロジに基づいて物理的なスイッチの変更に結び付ける。語句「接続」は、限定はされないが、比較的静的なポート間スイッチ接続を物理的なネットワークトポロジと同様に含むものであり、あるいは、スイッチが、いかにして物理的に接続されているということを含むものである。
【００２７】
このプロセスは、また逆方向にも進行する。すなわち、ノードＮＤ２１０は識別信号としてそのポート２１１を介してそのノード識別「ＮＤ」を送る。識別信号がポートＮＤ９に送られると、ノードＮＥ２２０は、識別信号を検出し、そのポートＮＥ１がノードＮＤ２１０のポートＮＤ９に接続されていることを認識し、この接続情報を記憶する。そして、接続情報は、パスルーター２４０に通知される。
【００２８】
従って、本発明によれば、ネットワークのトポロジがノードＮＤ２１０とノードＮＥ２２０のような自己識別ノードを用いてダイナミックに決定される。本発明の一つの実施形態において、ネットワーク２００のすべてのノードは、図示されているノードＮＤ２１０あるいはノードＮＥ２２０と同じように構成される。しかしながら、これは、必要なことではない。ネットワーク２００において、ノードＮＦ２３０は、光源あるいは光ディテクタを含まないが、その経路決定トポロジは、パスルータに人の作業で入力される。このようなノードがノード識別能力を備えているノードに接続される場合には、このようなトポロジが見出される。
【００２９】
接続情報検出は、不使用のポートを用いて実行できる。すなわち、接続情報が存在しないポートに対してである。或いは、接続情報検出は、監視チャンネルあるいは帯域を用いて、使用されているポートに対してすら実行できる。
【００３０】
パスルータ２４０は、経路決定表の接続情報を保持することができる。あるいは、接続情報は、分配されてノードそれら自身によって保持されることができる。
【００３１】
上述したように、本発明が、新規なものであり、現在の技術に対して利益を与えるものであることは明らかである。本発明は、光ネットワークにおける誤差の影響を受けがたい接続情報の自動的な決定を可能にするものである。本発明の特定の実施形態が記述され図示されたが、本発明は、このように記述され図示された構成部分の特定の形態や配置に限定されるものではない。例えば、ノードＮＤ２１０のような光ノードのそれぞれは、複数の光源、複数の光ディテクタあるいはそれぞれの両方を含むことができる。あるいは、光源２１６は、ノード２１０の外に構成され、識別信号が、ポートの一つを介してノードに送られるようにすることができる。同様に、光ディテクタ２１８は、ノード２１０の外に構成され、光信号が、処理のために外部の光ディテクタに送られるようにすることができる。本発明は、記述されている特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００３２】
本発明を上述の好適実施形態に即して説明すると、本発明は、ノードを形成する装置（２２０）において、ポートを備え、光信号の送信経路を決定する光スイッチ（２２２）と、光源（２２６）と、光ディテクタ（２２８）と、前記光スイッチ（２２２）に接続された制御回路（２２４）とを有することを特徴とする装置（２２０）を提供する。
【００３３】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、ノード識別コードを有する。
【００３４】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、前記光スイッチ（２２２）のポートを介して前記光源（２２６）に前記ノード識別コードを送らせるようにされる。
【００３５】
好ましくは、前記ノード（２２０）のそれぞれのポートが、ポート識別コードを用いて識別されるようにする。
【００３６】
好ましくは、前記光源（２２６）が、前記光ノード（２２０）の識別のための光信号を送るように前記光スイッチ（２２２）の第１のポートに接続される。
【００３７】
好ましくは、前記光ディテクタ（２２８）が、他の光学ノード（２１０）を識別する光信号を検出するために前記光スイッチ（２２２）の第２のポートに接続されているようにする。
【００３８】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、他の装置（２１０）からノード識別コードを検出して前記光スイッチ（２２２）の第２のポートの接続情報を決定するようにする。
【００３９】
好ましくは、前記制御回路（２２４）は、前記接続情報を用いてパスルータ（２４０）を更新するようにする。
【００４０】
好ましくは、前記制御回路（２２４）が、前記ノード（２２０）にノード識別コードを与えるパスルータ（２４０）に接続されているようにする。
【００４１】
更に、本発明は、光ネットワーク（２００）において、それぞれがポートを備えた複数の光ノード（２１０、２２０、２３０）であって、少なくとも第１のノード（２１０）が、ポートを備えた光信号を送る光スイッチ（２１２）と、光源（２１６）と、光ディテクタ（２１８）と、前記光スイッチ（２１２）に接続された制御回路（２１４）とを有し、前記複数の光ノード（２１０、２２０、２３０）が、前記ポートを介して相互接続されるようにしたことを特徴とする光ネットワーク（２００）を提供する。
【００４２】
好ましくは、前記制御回路（２１４）は、第１のノード識別コードを有しているようにする。
【００４３】
好ましくは、第１の光ノード（２１０）の前記光源（２１６）が、前記第１の光ノード（２１０）を識別するべく識別信号を送るために、前記光スイッチ（２１２）の第１のポートに接続されるようにする。
【００４４】
好ましくは、前記光ディテクタ（２１８）は、他の光ノード（２２０）を識別する光信号を検出するために前記光スイッチ（２１２）の第２のポートに接続されるようにする。
【００４５】
好ましくは、前記制御回路（２１４）が、前記光スイッチ（２１２）のポートを介して前記光源（２１６）に前記第１のノード識別コードを送らせるようにする。
【００４６】
好ましくは、前記制御回路（２１４）は、前記光ディテクタ（２１８）によって第２の光ノード（２２０）から第２のノード識別コードを検出して前記光スイッチ（２１２）の第２のポートの接続情報を決定するようにする。
【００４７】
好ましくは、前記制御回路（２１４）は、前記接続情報によりパスルータ（２４０）を更新するようにする。
【００４８】
好ましくは、更に、接続情報を含んでいる接続表を備えたパスルータ（２４０）を有するようにする。
【００４９】
好ましくは、更に、接続情報のための第１のノード（２１０）をポーリングするパスルータ（２４０）を有するようにする。
【００５０】
好ましくは、更に、前記ネットワーク（２００）のトポロジを定める接続表を備えたパスルータ（２４０）を有するようにする。
【００５１】
好ましくは、前記第１のノード識別コードが、前記パスルータにより供給されるようにする。
【００５２】
更に、本発明は、ネットワーク（２００）のネットワークトポロジを定める方法において、第１のノード（２１０）の第１のポートの接続情報を決定する工程と、前記接続情報を用いてパスルータ（２４０）を更新する工程とを有することを特徴とする方法を提供する。
【００５３】
好ましくは、前記第１のノード（２１０）の前記第１のポートの接続情報を決定する方法は、前記第１のノードにおける前記第１のポートにおいて第２のノード（２２０）から識別信号を受ける工程を含む。
【００５４】
好ましくは、前記第１のノード（２１０）が、前記パスルータ（２４０）によって供給されるノード識別コードを用いて識別される。
【００５５】
更に、本発明は、光学的な相互接続パスを見つける方法において、第１のノード（２１０）の第１のポートから前記第１のノード（２１０）の第１の識別コードを送る工程と、第２のノード（２２０）の第１のポートにおいて前記第１のノード（２１０）の前記第１の識別コードを受ける工程とを有し、その際相互接続パスが、前記第１のノード（２１０）の前記第１のポートと前記第２のノード（２２０）の前記第１のポート間のパスであるようにしたことを特徴とする方法を提供する。
【００５６】
好ましくは、前記第２のノード（２２０）の前記第１のポートから第２のノード識別コードを送り、及び、前記第１のノード（２１０）の前記第１のポートから前記第２のノードの前記第２のノード識別コードを受けるようにする。
【００５７】
好ましくは、更に、前記第２のノード（２２０）において前記相互接続パスを記憶するようにする。
【００５８】
好ましくは、更に、前記相互接続パスを第３のノードに通知するようにする。
【００５９】
好ましくは、更に、前記相互接続パスをパスルータ（２４０）に通知するようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の光ノードを含む光ネットワークの単純化された図である。
【図２】本発明の一実施形態における光ネットワークの単純化された図である。
【符号の説明】
２００ 光ネットワーク
２１０ 第１のノード
２２０ 装置
２１２、２２２ 光スイッチ
２１４、２２４ 制御回路
２１６、２２６ 光源
２１８、２２８ 光ディテクタ
２４０ パスルータ
Claims (6)
- 各々が複数のポート、光スイッチ及び該光スイッチを制御する制御回路を有し、前記複数のポートを介して相互に接続される複数の光ノードを含む光ネットワークにおいて、
該複数の光ノードのそれぞれは、光源及び光ディテクタを有し、且つ前記制御回路は、ノード間接続に係る前記複数のポートとは別個の接続手段によりパスルータに接続され、前記複数の光ノードのうちの１つの光ノードにおける前記光源からの信号を他方の光ノードにおける前記光ディテクタで受光することによって得られる光ノード間の接続情報によりパスルータを更新することを特徴とする光ネットワーク。 - 前記制御回路は、ノード識別コードを有することを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワーク。
- 前記制御回路は、前記光ディテクタによって前記１つの光ノードにおける前記ノード識別コードを検出して、前記光スイッチにおける前記ノード識別コードを受けとったポートの接続情報を決定することを特徴とする、請求項２に記載の光ネットワーク。
- 前記パスルータは、前記接続情報を含む接続表を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワーク。
- 前記パスルータは、前記ネットワークのトポロジを定める接続表を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワーク。
- 前記ノード識別コードは、前記パスルータにより供給されることを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワーク。
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