JPH09261259A - ネットワークシステム及びノード装置及びその伝送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長乗り換え方式において、伝送遅延が少な
く、故障・輻輳による通信障害率の低いネットワークシ
ステム及びノード装置を実現する。 【解決手段】 双方向二重のネットワークを用い、ノー
ド装置に伝送されたパケットの中からサブ伝送路に伝送
するべきパケットを分離すると共に逆方向の伝送路に伝
送するべきパケットを分離する分離部と、サブ伝送路か
ら伝送されてくるパケットをどちらか一方の伝送路に振
り分けるスイッチ部と、サブ伝送路から伝送され前記ス
イッチ部で振り分けられたパケットと逆方向の伝送路の
前記パケット分離部から伝送されたパケットを挿入する
パケット挿入部とを設けると共に、このノード装置をリ
ング状に接続してネットワークを構成する。ノード装置
間の制御情報を伝える制御パケットを用意し、前記スイ
ッチ部での振り分け判断情報とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークシス
テム及びノード装置および伝送制御方法に関し、更に詳
しくは、複数の端末装置を接続する為のノード装置と、
このノード装置を複数個接続する為の双方向二重リング
伝送路から成るネットワークシステムと、この端末装置
及びネットワークシステムで伝送されるパケットの伝送
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、継続的に光通信ネットワー
クシステムに関する開発を進めているが、簡易な設備と
ローコストのノード装置を備えた片方向一重のリング状
ネットワークシステムについてその一例として特願平７
ー３３３２３０号にて提案している。その内容を概念的
に以下に説明する。

【０００３】図８に片方向一重のリング状ネットワーク
システムの構成例を示す。このネットワークシステムの
動作例として、このようなネットワークにおいて、各種
の条件によるパケットの伝送形態について説明する。

【０００４】（１）伝送距離に差がある場合のパケット
伝送 端末２３８から端末２４３へパケットが送られる場合、
端末２３８を発したパケットはノード装置２３０で受信
され、パケットの送り先情報に従い、左回りの伝送路で
あるので、ノード装置２３０の分離挿入部でパケットを
挿入され、バッファに一時保存された後、ノード装置２
３１の端末２４３の固定波長受信部で受信される然るべ
きアドレス信号のタイミングで可変波長送信部より光フ
ァイバ２３４を介してノード装置２３１に送られる。ノ
ード装置２３１では、端末２４３の固定波長受信部で受
信され、分離挿入部で端末２４３へのパケットとして分
離され端末２４３に送られ受信される。

【０００５】（２）伝送距離が同じ場合のパケット伝送 端末２３８から端末２４５へパケットが送られる場合、
端末２３８を発したパケットはノード装置２３０で受信
され、ノード装置２３０の分離挿入部で伝送路に挿入さ
れ、バッファに一時保存された後、任意の可変波長送信
部より光ファイバ２３４を介してノード装置２３１に送
られる。光ファイバ２３４を介してノード装置２３１に
送られる。ノード装置２３１では、受信される伝送路の
分離挿入部で次のノード装置へ伝送されるパケットとし
て送られ、バッファに一時保存された後、ノード装置２
３２の端末２４５の組の固定波長受信部で受信される然
るべきアドレス信号のタイミングで可変波長送信部より
光ファイバ２３５を介してノード装置２３２に送られ
る。ノード装置２３２では、端末２４５の固定波長受信
部で受信され、分離挿入部で端末２４５へのパケットと
して分離され端末２４５に送られ受信される。

【０００６】（３）同一ノード装置につながる端末間の
パケット伝送 同一ノード装置につながる端末２３８から端末２４０へ
パケットが送られる場合、端末２３８を発したパケット
はノード装置２３０で受信され、ノード装置２３１，２
３２を経由して伝送され、ノード装置２３３では、受信
される伝送路の分離挿入部で次のノード装置へ伝送され
るパケットであることを判断して、バッファに一時保存
された後、ノード装置２３３の端末２４０の固定波長受
信部で受信される然るべきアドレス信号のタイミングで
可変波長送信部より光ファイバ２３７を介してノード装
置２３０に送られる。ノード装置２３０では、端末２４
０用の固定波長受信部で受信され、分離挿入部で端末２
４０へのパケットとして分離され端末２４０に送られ受
信される。

【０００７】（４）伝送経路中のノード装置が輻輳・故
障した場合 端末２３８から端末２４５へノード装置２３１を経由し
てパケットが送られている時に、ノード装置２３１が輻
輳あるいは故障を生じた場合、パケット伝送は不可能で
ある。

【０００８】上記各条件に従って伝送経路と各ノード装
置内の動作を簡易に説明したが、各ノード装置の可変波
長送信部とバッファを制御する波長制御部とバッファ制
御部とを設け、然るべきアドレス信号に応じたタイミン
グを見い出し、そのタイミングに応じた送信波長で伝送
するように可変波長送信部を制御する。こうして、簡易
なノード装置とネットワークシステムを提供している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す従来のネットワークにおいては、片方向一重のリン
グ状ネットワークであった為にパケットの伝送方向と反
対側の隣接するノード装置にパケットを伝送する場合に
は、一周近く伝送する必要があり伝送遅延が生じる問題
があった。また、上記特願平７ー３３３２３０号に示さ
れる実施例では端末を発したパケットは分離挿入部で伝
送路上に組込まれるが、そのノード装置の中では異なる
伝送路の組の間にはパケット交換が行なわれない為に、
同一ノード装置に繋がる異なる端末の間でのパケット交
換はそのノード装置の中だけで処理することができず、
ネットワークを一周して同一ノード装置に伝送する事で
パケット交換が実現された為に、大きな伝送遅延を生じ
ると共に、ネットワークにノード装置間のパケット交換
ではない、本質的でないパケットが流れることになりネ
ットワークの利用効率を低下させる問題があった。しか
も、ネットワークが一重でしか構成されていない為、ネ
ットワークの途中で故障が生じると、ネットワーク全体
の通信が保持できなくなる問題があった。ノード装置に
クロスバスイッチが組み込まれた従来の方式では、ノー
ド装置の外のネットワークに問題が生じても同一ノード
装置に繋がる端末間での伝送は保持できていた事に比べ
ると信頼性の点で極めて問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記各種の問
題点を解決するべくなされたもので、片方向性一重のリ
ング状ネットワークを双方向の二重リング状ネットワー
クにし、配送先のノード装置に従っていずれかのネット
ワークを選択する機能を付加することで、配送の遅延が
最大でもリングの半周分になる。また、ノード装置に双
方向の伝送路の間をパケットが乗り移れる機構を設ける
ことで、同一ノード装置に繋がる異なるサブ伝送路間の
接続は隣接するノード装置でパケットを折り返し反対方
向の伝送路で元のノード装置に戻せばよく伝送遅延を低
減できるとともに、信頼性を向上できる。

【００１１】この機能を実現するには、上記特願平７−
３３３２３０号の分離挿入部を分離と挿入の機能に従っ
て分離部と挿入部の２つの部分に分離し、それぞれ分離
部では逆方向の伝送路に伝送するべきパケットを分離す
る機能を付加し、挿入部には反対方向の伝送路の分離部
から分離されたパケットを挿入する機能を付加すること
で実現される。更に、分離部に制御用パケットを分離す
る機能を付加し、制御パケットにより分離部を制御した
り端末からのパケットをどちらの伝送路に振り分けるか
選択する情報に用いることができる。

【００１２】リングネットワークを二重化したことで片
方のリングネットワークに故障が生じても残りのリング
ネットワークで伝送機能を補償でき、ネットワーク全体
の通信が保持できる。なお、光信号は互いに影響し合わ
ないので双方向の光伝送路を同一の光ファイバに載せる
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、各実施例とともに図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００１４】「実施例１」図１は、本発明によるノード
装置の実施例であり３個のサブ伝送路に接続する端末を
光波長多重伝送路と接続した例を示している。サブ伝送
路の数は例示であり、更に多くのサブ伝送路があっても
よい。それぞれのサブ伝送路には、１台の端末装置が接
続されている。本ノード装置においてパケットの伝送制
御が行なわれ、ネットワーク上のノード装置に繋がるサ
ブ伝送路に接続する端末間のパケット交換が行なわれ
る。また、サブ伝送路に接続する端末間のパケット以外
にノード装置間での制御の為に制御パケットが交換され
る。

【００１５】図２は、本実施例で用たパケットの構成を
示す。サブ伝送路に接続する端末間の通信に用いたパケ
ットは、図２（ａ）で示すように送信宛先のサブ伝送路
に接続する端末のアドレス情報が設定されたアドレス部
と伝送するデータ部で構成される。制御パケットは、図
２（ｂ）で示すようにアドレス部がサブ伝送路に接続す
る端末のアドレスには用いられない特殊パタン、本実施
例では全て０としたパタンを用いたが、アドレス情報に
は用いられないパタンであればそれを用いてよい。設定
されたパケットでデータ部は制御種別識別子と制御デー
タ部で構成される。

【００１６】図１において、波長制御部１００とバッフ
ァ制御部１０１は本ノード装置の制御部であり、この内
部構成は後述する。

【００１７】光ファイバ７１、７２は光波長多重伝送路
であり、隣接するノード装置の合波器と自ノード装置の
分波器との間の伝送路として機能する。

【００１８】本説明に於いて「伝送路」という言葉は、
光ファイバによる光波長多重伝送路部分のみならず、ノ
ード装置内部において後述の分波器、固定波長受信部、
分離部、挿入部、バッファ、可変波長送信部、合波器と
パケットが流れていく部分も含んだ意味とする。図１に
おいては、光ファイバ７１から分波器５１に入り合波器
６１を介し光ファイバ７２に向かう右向きの伝送路と、
光ファイバ７２から分波器５２に入り合波器６２を介し
光ファイバ７１に向かう左向きの伝送路の２つの伝送路
が示されている。

【００１９】分波器５１は、光ファイバ７１を伝送して
きた光信号を特定の光フィルターを用い特定の波長に従
って分波し、それぞれの波長に対応した固定波長受信部
１、２、３に出力する。同様に分波器５２は、光ファイ
バ７２を伝送してきた光信号を特定の光フィルターを用
い特定の波長に従って分波し、それぞれの波長に対応し
た固定波長受信部４、５、６に出力する。

【００２０】固定波長受信部１から固定波長受信部６は
固定波長受信手段であり、波長選択手段を分波器内に設
けた光フィルターに託し特定の波長の光信号のみを受信
し、光信号を電気信号に変換するようフォトダイオード
で構成する。しかし、フォトダイオードの代わりに光電
変換素子で実現してもよい。この固定波長受信部により
光伝送路を多重に伝送されるパケットの中から、特定波
長のパケット群のみが受信され、電気信号として出力さ
れる。本実施例では、分波器５１，５２において、波長
選択を行なったが、分波器においては単純に光信号を分
岐し、おのおのの固定波長受信部に波長選択機能を持た
せ、波長選択を行なわせる構成であってもよい。

【００２１】分離部１１は、サブ伝送路１１１に接続す
る端末９１と、およびパケットが伝送されてくる側の隣
接ノード装置のサブ伝送路に接続する端末とのアドレス
情報が設定・記憶されており、固定波長受信部１から出
力されたパケットを以下のように分離・配送する機能を
有するよう構成されている。すなわち、分離部１１は、
電気信号からパケット内のデータを検出し、パケットの
アドレス部を参照し、アドレス部の値が特殊パタンの場
合、図２（ｂ）で示される制御パケットとして分離し、
リンク制御部１０２とスイッチ制御部１０３に送出す
る。その他のパケットは、図２（ａ）で示されるサブ伝
送路に接続する端末間の通信パケットであり、そのうち
パケットのアドレス部の値がサブ伝送路１１１に接続す
る端末９１のアドレスに一致する場合は、サブ伝送路１
１１に接続する端末９１に伝送すべきパケットとして分
離し、サブ伝送路１１１を介して端末９１に配送する。

【００２２】また、当該アドレス部の値がパケットが伝
送されてきた側の隣接ノード装置のサブ伝送路に接続す
る端末のアドレスに一致する場合は、その隣接ノード装
置に送り返すパケットとして分離し、反対方向の伝送路
の挿入部２４に送出する。以上のいずれにも該当しない
パケットは次段以降のノード装置のいずれかのサブ伝送
路に接続する端末に伝送されるパケットとして分離し、
挿入部２１に出力する。分離部１２〜１６についても同
様である。

【００２３】リンク制御部１０２は、以下に示す制御パ
ケットの処理を行う情報処理装置ＣＰＵで構成した。す
なわち、定期的にネットワーク上の他のノード装置の状
況を知るための制御パケットを送信したり、分離部１１
〜１６で分離された制御パケットのうち他のノード装置
からの状態問い合わせの制御パケットに対して、本ノー
ド装置の各部の状態を監視し、その状況情報を他のノー
ド装置へ通知する制御パケットを送出したり、本ノード
装置の各部の状態を監視し、その状況から他のノード装
置へ通知すべきと判断された情報を制御パケットとして
送出したり、あるいは必要があれば伝送されてきた制御
パケットを一部修正し、あるいはそのまま次のノード装
置に送出したりの処理を行う。以上に示した制御パケッ
トは、図２（ｂ）に示す制御種別識別子で区別され、ま
た制御パケットに入れられる情報は図２（ｂ）に示す制
御データ部に登録される。リンク制御部１０２から出力
される制御パケットは挿入部２１〜２６に送られる。図
１では、リンク制御部１０２について制御パケットの流
れを示す線しか示していないが、ノード装置の各構成部
との間には双方向の信号線がある。

【００２４】スイッチ制御部１０３は、ネットワーク上
の全てのノード装置のサブ伝送路に接続する端末のアド
レス情報と、それぞれの方向の伝送路においてその端末
がつながるノード装置と本ノード装置の間のパケット伝
送が何個のノード装置を経由するかの情報（ホップ数）
が設定・記憶されており、各サブ伝送路に接続する端末
のアドレス情報に対しホップ数の大きくないほうの伝送
路の方向、同じホップ数の場合はデフォルトの方向を選
択し、その結果をサブ伝送路に接続する端末のアドレス
情報と選択された伝送路方向の対の情報（ルーティング
情報）としてスイッチ部８１〜８３に送出する機能を有
するように構成した。また、前記分離部１１〜１６で分
離されて送られてきた制御パケットが、他のノード装置
の故障を通知する制御パケットの場合はその故障ノード
装置を経由しないようルーティング情報を変更し、また
あるノード装置である方向のパケット伝送が輻輳してい
ることを通知する制御パケットの場合は、その輻輳ノー
ド装置を経由するようにルーティングされている場合、
ルーティング情報については使用可能であれば逆方向の
伝送路を経由するようにルーティング情報を変更し、ま
た故障やパケット伝送の輻輳が解消されたことを通知す
る制御パケットの場合も、改めてルーティング情報を変
更し、パケットのルーティングが最適になるように調整
を行う機能を有する。変更されたルーティング情報は、
即時スイッチ部８１〜８３に出力される。

【００２５】分離部１１で分離された端末９１宛てのパ
ケットは、サブ伝送路１１１を介して端末９１で受信さ
れる。端末９１から発信されたパケットは、サブ伝送路
１１１を介してスイッチ部８１に入力される。スイッチ
部８１は、スイッチ制御部１０３より得るルーティング
情報を保持し、端末９１から発信されたパケットの配送
先アドレス情報と前記ルーティング情報からパケットの
伝送路を選択し、伝送路の挿入部２１あるいは挿入部２
４のいずれか選択した方にパケットを出力する機能を有
するように構成した。スイッチ部８２、８３についても
同様である。

【００２６】挿入部２１は、分離部１１において次のノ
ード装置に伝送されるべく分離されたパケットに、分離
部１４において反対方向の伝送路へと送り出されたパケ
ットと、端末９１から発信されスイッチ部８１で配送選
択されたパケットと、リンク制御部１０２から送出され
た制御パケットとを挿入する機能を有するように構成さ
れる。挿入部２２〜２６についても同様である。

【００２７】バッファ３１〜３６は、それぞれ挿入部２
１〜２６で混成されたパケット群を可変波長送信部４１
〜４６へ所定の波長で変調するため、一時記憶する。こ
の内部構成は後述する。

【００２８】可変波長送信部４１は、バッファ制御部１
０１の制御信号に従ってバッファ３１から出力されるパ
ケットを、波長制御部１００の制御信号に従って所定の
波長の光信号に変換する機能を有するように構成した。
本実施例では、所定の波長の光信号を発する為に可変発
振波長レーザダイオード（ＴＬＤ）を用いて実現した
が、所定の波長毎のレーザダイオード（ＬＤ）を用意し
指定された波長の時に指定された波長のＬＤのみを発振
させる構成で実現してもよい。可変波長送信部４２〜４
６についても同様である。この内部構成は後述する。

【００２９】ここで固定波長受信部１と分離部１１と挿
入部２１とバッファ３１及び可変波長送信部４１は図１
において右向きのパケット伝送の１つの組をなし、固定
波長受信部４と分離部１４と挿入部２４とバッファ３４
及び可変波長送信部４４は同図において左向きのパケッ
ト伝送の１つの組をなしており、サブ伝送路１１１を介
し端末９１につながる組を成していると共に、逆方向の
伝送路へパケットを受け渡す場合の分離部と挿入部の対
の組をなしている。固定波長受信部２、５と分離部１
２、１５と挿入部２２、２５とバッファ３２、３５と可
変波長送信部４２、４５及びサブ伝送路１１２も一つの
組を成し、固定波長受信部３、６と分離部１３、１６と
挿入部２３、２６とバッファ３３、３６と可変波長送信
部４３、４６及びサブ伝送路１１３も一つの組を成して
いる。つまり端末９１、９２、９３に応じた３つの組が
ある。固定波長受信部１で受信された制御パケットを除
くパケットは、この組の中でのみ処理され、他の組で処
理されることはない。

【００３０】合波器６１は、可変波長送信部４１〜４３
で光信号に変換された信号を合成し、光波長多重伝送路
である光ファイバ７２に送出する機能を有するように構
成した。同様に合波器６２は、可変波長送信部４４〜４
６で光信号に変換された信号を合成し、光波長多重伝送
路である光ファイバ７１に送出する。異なる方向に伝搬
する光信号は互いに影響し合わないので、双方向の光伝
送路を同一の光ファイバに載せることができ、本実施例
では合波器６１から送信される光信号と分波器５２で受
信される光信号は同一の光ファイバ７２を用いて伝送す
る構成とした。

【００３１】図３は、本発明の実施例に用いた波長制御
部１００の内部構成図である。クロック発生器４００
は、所定のクロック信号４０５を発生しバッファ制御部
１０１に送ると共に、このクロック信号を分周した分周
クロック信号４０６をＲＯＭカウンタ４０１に出力す
る。ＲＯＭカウンタ４０１は、アドレス情報を記憶して
おり、前記分周クロック信号４０６に従って、図５に示
すバッファ制御信号の構造とタイムチャートの上段に示
す構造よりなるアドレス信号４０７を図５の中段のタイ
ムチャートに示すように繰り返して波長制御テーブル４
０２〜４０４に出力する。波長制御テーブル４０２〜４
０４は、各方向の伝送路の可変波長送信部が固定波長受
信部１〜３が受信する光信号の波長のいずれで送信する
かを示す内容が記憶されたＲＯＭで、ＲＯＭカウンタ４
０１から出力されるアドレス信号４０７に従って順次内
容が読み出され波長制御信号として可変波長送信部４１
〜４６に出力する。この時、波長制御テーブル４０２〜
４０４の出力が同時に同じ値を取らないように波長制御
テーブルの内容を決定する。つまり、波長制御テーブル
に記憶される値を１、２、３として、波長制御テーブル
の３つのアドレスに対応して波長制御テーブル４０２に
は”１２３”と、波長制御テーブル４０３には”２３
１”と、波長制御テーブル４０４には”３１２”と記憶
させることで実現した。波長制御テーブル４０２の出力
は可変波長送信部４１、４４に、波長制御テーブル４０
３の出力は可変波長送信部４２、４５に、波長制御テー
ブル４０４の出力は可変波長送信部４３、４６に送ら
れ、波長制御信号として用いられる。

【００３２】図４は、本発明の実施例に用いたバッファ
制御部１０１の内部構成図である。バッファ制御テーブ
ル５００は、波長制御部１００より出力されるクロック
信号４０５とアドレス信号４０７に従って、図５の下段
に示すようにサブ伝送路宛てパケット読み出し信号と制
御パケット読み出し信号と搬送パケット読み出し信号よ
りなる構造を持ったアドレス信号４０７の１組分の同じ
長さのバッファ制御信号５０１を、図５の中段のタイム
チャートに示すように繰り返してバッファ３１〜３６へ
送出する機能を有するように構成した。サブ伝送路宛て
パケット読み出し信号、制御パケット読み出し信号、搬
送パケット読み出し信号は、それぞれ少なくともパケッ
ト１つ分が可変波長送信部から出力される時間の長さを
持つ。なお、本実施例において３つの制御信号の並び
は、図５に示す順序を用いたが、他の順序であってもよ
く、また、ノード装置ごとに異なる並びであってもよ
い。

【００３３】図５は、本発明の実施例に用いたアドレス
信号４０７とバッファ制御信号５０１の構造の一実施例
とタイムチャートを示す。その内容は上述の通りであ
る。

【００３４】図６は、本発明の実施例に用いたバッファ
３１〜３６の内部構成である。デコーダ３００は、挿入
部より出力されたパケットのアドレス部を参照し、アド
レス部の値が特殊パタンの場合、図２（ｂ）で示される
制御パケットとしてデマルチプレクサ３０１の出力先が
制御パケット用ＦＩＦＯ３０２になるようデマルチプレ
クサ３０１に指示し、アドレス部の値が次のノード装置
の第一サブ伝送路のアドレスに一致する場合はデマルチ
プレクサ３０１の出力先が第一サブ伝送路宛てパッケト
用ＦＩＦＯ３０３になるようにデマルチプレクサ３０１
に指示し、アドレス部の値が次のノード装置の第二サブ
伝送路のアドレスに一致する場合はデマルチプレクサ３
０１の出力先が第二サブ伝送路宛てパッケト用ＦＩＦＯ
３０４になるようにデマルチプレクサ３０１に指示し、
アドレス部の値が次のノード装置の第三サブ伝送路のア
ドレスに一致する場合はデマルチプレクサ３０１の出力
先が第三サブ伝送路宛てパッケト用ＦＩＦＯ３０５にな
るようにデマルチプレクサ３０１に指示し、以上のいず
れにも対応しない場合はデマルチプレクサ３０１の出力
先が搬送パケット用ＦＩＦＯ３０６になるようにデマル
チプレクサ３０１に指示する機能を有するように構成す
る。ＦＩＦＯ３０２〜３０６は、デマルチプレクサ３０
１で振り分けられたパケットを一時記憶するＦＩＦＯで
構成し、読み出し制御によりパケットを可変波長送信部
に出力する。セレクタ３０７は、波長制御部１００より
出力されるアドレス信号４０７とバッファ制御部１０１
より出力されるバッファ制御信号５０１に従って読み出
すＦＩＦＯ３０２〜３０６を選択し、ＦＩＦＯ読み出し
選択信号３０８をＦＩＦＯ３０２〜３０６に送出する機
能を有するように構成し、選択されたＦＩＦＯからパケ
ットが可変波長送信部に出力される。

【００３５】図７は、図１に示した本発明による実施例
のノード装置を用いたネットワークシステムの構成例で
あり、４つのノード装置２００〜２０３を光ファイバに
よって接続した例を示している。ノード装置２００〜２
０３は、図１に示したノード装置であり、それぞれ３個
のサブ伝送路を介して３個の端末が接続されている。光
ファイバ２０４〜２０７は、ノード装置を接続する双方
向光波長多重伝送路である。光ファイバ２０４は、ノー
ド装置２００から見れば図１の光ファイバ７２に対応
し、ノード装置２０１から見れば図１の光ファイバ７１
に対応する。このようなネットワークにおいて、各種の
条件によるパケットの伝送形態について説明する。

【００３６】（１）伝送距離に差がある場合のパケット
伝送 端末２０８から端末２１３へパケットが送られる場合、
端末２０８を発したパケットはノード装置２００で受信
され、パケットの送り先情報に従い、右回りと左回りの
伝送路をから、間に入るノード装置の数が少ない、伝送
遅延が少ない左回りの伝送路が選択され、ノード装置２
００の挿入部で左回りの伝送路に挿入され、バッファに
一時保存された後、ノード装置２０１の端末２１３の組
の固定波長受信部で受信される然るべきアドレス信号の
タイミングで可変波長送信部より光ファイバ２０４を介
してノード装置２０１に送られる。ノード装置２０１で
は、端末２１３の組の固定波長受信部で受信され、分離
部で端末２１３へのパケットとして分離され端末２１３
に送られ受信される。本実施例により、従来技術で説明
したネットワークでは最悪の場合パケットがネットワー
クに接続する全てのノード装置を通過するのに対し、高
々ネットワークに接続するノード装置の数の半分で済
み、伝送遅延を軽減できる。

【００３７】（２）伝送距離が同じ場合のパケット伝送 端末２０８から端末２１５へパケットが送られる場合、
端末２０８を発したパケットはノード装置２００で受信
され、パケットの送り先情報に従い右回りと左回りの伝
送路を選択するが、この場合間に入るノード装置の数は
同じ為、デフォルトで左回りに決めておくか、端末毎に
デフォルトの方向を決めておくか、ノード装置毎に右回
りと左回りを交互にデフォルトにするか、伝送遅延情報
を用意し伝搬遅延が少ない方の伝送路を選択するか、す
ればよい。本実施例では左回りをデフォルトの方向とし
た。端末２０８を発したパケットはノード装置２００で
受信され、ノード装置２００の挿入部で左回りの伝送路
に挿入され、バッファに一時保存された後、光ファイバ
２０４を介してノード装置２０１に送られる。ノード装
置２０１では、受信される伝送路の組は３つのいずれか
不確定であるが、いずれにせよ分離部で次のノード装置
へ伝送されるパケットとして挿入部に送られ、バッファ
に一時保存された後、ノード装置２０２の端末２１５の
組の固定波長受信部で受信される然るべきアドレス信号
のタイミングで可変波長送信部より光ファイバ２０５を
介してノード装置２０２に送られる。ノード装置２０２
では、端末２１５の組の固定波長受信部で受信され、分
離部で端末２１５へのパケットとして分離され端末２１
５に送られ受信される。

【００３８】（３）同一ノード装置につながる端末間の
パケット伝送 同一ノード装置につながる端末２０８から端末２１０へ
パケットが送られる場合、端末２０８を発したパケット
はノード装置２００で受信され、隣のノード装置で折り
返されて再びノード装置２００に戻って来て端末２１０
で受信されることで実現した。この時、隣接するノード
装置としてはノード装置２０１とノード装置２０３のい
ずれも利用可能である。従って伝送する方向を決定する
のは前述の間に入るノード数が同じ場合のルーティング
と同様である。デフォルトで左回りに決めておくか、端
末毎にデフォルトの方向を決めておくか、ノード装置毎
に右回りと左回りを交互にデフォルトにするか、伝送遅
延情報を用意し伝搬遅延が少ない方の伝送路を選択する
か、すればよい。本実施例では左回りをデフォルトの方
向とした。端末２０８を発したパケットはノード装置２
００で受信され、ノード装置２００の挿入部で左回りの
伝送路に挿入され、バッファに一時保存された後、光フ
ァイバ２０４を介してノード装置２０１に送られる。ノ
ード装置２０１では、受信される伝送路の組は３つのい
ずれか不確定であるが、いずれにせよ分離部で逆方向の
伝送路に伝送されるパケットとして逆方向の伝送路の挿
入部に送られ、バッファに一時保存された後、ノード装
置２００の端末２１０の組の固定波長受信部で受信され
る然るべきアドレス信号のタイミングで可変波長送信部
より光ファイバ２０４を介して再びノード装置２００に
戻ってくる。ノード装置２００では、端末２１０の組の
固定波長受信部で受信され、分離部で端末２１０へのパ
ケットとして分離され端末２１０に送られ受信される。

【００３９】本実施例により、従来技術で説明したネッ
トワークではパケットがネットワークを一周して伝送さ
れるのに比べ、隣接ノード装置を介するのみとなり伝送
遅延を極めて低減できたとともに、ネットワークの途中
のノード装置が故障してもいずれか一方の隣接ノード装
置が機能していればパケット伝送が保持されるのでパケ
ット伝送障害率を低減できる。

【００４０】（４）伝送経路中のノード装置が輻輳・故
障した場合 端末２０８から端末２１５へノード装置２０１を経由し
てパケットが送られている時に、ノード装置２０１が輻
輳あるいは故障を生じた場合、ノード装置２０１から輻
輳あるいは故障を通知する制御パケットが送信され、そ
の他の全てのノード装置においてノード装置２０１を経
由するルーティングは逆向きの伝送路を用いるようにル
ーティングを変更し、その結果、端末２０８から端末２
１５へのパケット配送はノード装置２０３を経由するよ
うに変更される。また、他の端末から発送された情報
も、制御パケットの内容によってノード装置２０１を経
由しないルートを取るようになる。本実施例により、従
来技術で説明したのネットワークでは伝送の途中のノー
ド装置の故障が即パケット伝送不能になったのに対し、
故障したノード装置のサブ伝送路に接続する端末とのパ
ケット伝送以外は全てのパケット伝送が保証されパケッ
ト伝送障害率を低減できる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のネット
ワークシステム及びノード装置および伝送制御方法によ
れば、片方向一重のリング状ネットワークを双方向二重
のリング状ネットワークにし、配送先のノード装置に従
っていずれかのネットワークを選択する機能を付加する
ことで、パケット配送において通過するノード装置の数
が高々ネットワークに接続するノード装置の数の半分で
済むことになり伝送遅延を軽減できる。

【００４２】また、ノード装置に双方向の伝送路間をパ
ケットが乗り移れる機構を設けることで、同一ノード装
置に繋がる異なるサブ伝送路間の接続は隣接するノード
装置でパケットを反対方向の伝送路で元のノード装置に
戻すことで実現でき、従来のネットワークを一周して伝
送するのに比べ伝送遅延を極めて低減できるとともに、
途中のノード装置の故障によるパケット伝送障害の率を
低減できる。

【００４３】また、ネットワークを二重化したことで片
方のネットワークに故障が生じても残りのネットワーク
で伝送機能を補償できネットワーク全体のパケット伝送
が保持できた。なお、光信号は互いに影響し合わないの
で双方向の光伝送路を同一の光ファイバに載せることが
できるので新たに光伝送路を用意しないですむメリット
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例のノード装置の構成を示す
図である。

【図２】本発明による実施例のパケットの構成を示す図
である。

【図３】本発明による実施例の波長制御部の構成を示す
図である。

【図４】本発明による実施例のバッファ制御部の構成を
示す図である。

【図５】本発明による実施例のバッファ制御信号の構造
とタイムチャートを示す図である。

【図６】本発明による実施例のバッファの構成を示す図
である。

【図７】本発明による双方向二重リング状ネットワーク
システムの構成を示す図である。

【図８】従来の技術による片方向一重リング状ネットワ
ークシステムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１〜６ 固定波長受信部 １１〜１６ 分離部 ２１〜２６ 挿入部 ３１〜３６ バッファ ４１〜４６ 可変波長発信部 ５１、５２ 分波部 ６１、６２ 合波部 ７１、７２ 光ファイバ ８１〜８３ スイッチ部 ９１〜９３ 端末 １１１〜１１３ サブ伝送路 １００ 波長制御部 １０１ バッファ制御部 １０２ リンク制御部 １０３ スイッチ制御部 １０４ 分離部制御部 ２００〜２０３ ノード装置 ２０４〜２０７ 光ファイバ ２０８〜２１９ 端末 ３００ デコーダ ３０１ デマルチプレクサ ３０２ 制御パケット用ＦＩＦＯ ３０３〜３０５ サブ伝送路宛てパッケト用ＦＩＦＯ ３０６ 搬送パケット用ＦＩＦＯ ３０７ セレクタ ３０８ ＦＩＦＯ読み出し選択信号 ４００ クロック発生器 ４０１ ＲＯＭカウンタ ４０２〜４０３ 波長制御テーブル ４０５ クロック信号 ４０６ 分周クロック信号 ４０７ アドレス信号 ４０８〜４１０ 波長制御信号 ５００ バッファ制御テーブル ５０１ バッファ制御

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数（Ｎ個）の光波長を用いてパケット
   を伝送する光波長多重伝送路と複数のサブ伝送路を前記
   光波長多重伝送路に接続するネットワークシステムに複
   数組み込まれたノード装置において、 前記光波長多重伝送路はパケットを双方向に伝送する二
   重リング伝送路であり、前記ノード装置は、伝送される
   パケットを受信し電気信号に変換する受信部と、前記受
   信部から出力されるパケットの中から前記サブ伝送路に
   伝送するべきパケットを分離すると共に逆方向の前記光
   波長多重伝送路に伝送するべきパケットを分離するパケ
   ット分離部と、前記サブ伝送路から伝送されてくるパケ
   ットをどちらか一方の前記光波長多重伝送路に振り分け
   るスイッチ部と、前記サブ伝送路から伝送され前記スイ
   ッチ部で振り分けられたパケットと逆方向の前記光波長
   多重伝送路の前記パケット分離部から伝送されたパケッ
   トとを挿入するパケット挿入部と、前記パケット挿入部
   から出力されるパケットを一時記憶する為のバッファ部
   と、前記バッファ部から出力されるパケットを前記光波
   長多重伝送路に送出する送信部とから構成されることを
   特徴とするノード装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のノード装置を備えたこ
   とを特徴とするネットワークシステム。
3. 【請求項３】 前記ノード装置において、前記サブ伝送
   路間のパケット以外にノード装置間の制御パケットを用
   意し、前記分離部においては前記制御パケットを分離す
   る機能を追加し、前記挿入部では前記制御パケットを挿
   入する機能を追加し、また前記制御パケットを発信・受
   信してノード装置の状態を問い合わせ・通知し、もって
   前記スイッチ部でのパケットの前記光波長多重伝送路へ
   の振り分けを決定する情報を生成するリンク制御部を追
   加したことで伝送経路を動的に変更することを特徴とす
   る請求項１に記載のノード装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のノード装置を備えたこ
   とを特徴とするネットワークシステム。
5. 【請求項５】 前記ノード装置において、前記リンク制
   御部でノード装置の故障やパケットの輻輳を判断する手
   段を設け、判断結果を前記制御パケットとして前記ネッ
   トワークに通知し、他のノード装置においては、前記ス
   イッチ部でのパケットの伝送路への振り分けを決定する
   情報を変更することを特徴とする請求項３に記載のノー
   ド装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のノード装置を備えたこ
   とを特徴とするネットワークシステム。
7. 【請求項７】 複数（Ｎ個）の光波長を用いてパケット
   を伝送する光波長多重伝送路と複数のサブ伝送路を前記
   光波長多重伝送路に接続する為のノード装置を複数有す
   るネットワークシステムの伝送制御方法において、 前記光波長多重伝送路は二重リング伝送路であってパケ
   ットを双方向に伝送し、前記ノード装置の受信部は伝送
   されるパケットを受信し電気信号に変換し、前記ノード
   装置のパケット分離部は前記受信部から出力されるパケ
   ットの中から前記サブ伝送路に伝送するべきパケットを
   分離すると共に逆方向の前記光波長多重伝送路に伝送す
   るべきパケットを分離し、前記ノード装置のスイッチ部
   は前記サブ伝送路から伝送されてくるパケットをどちら
   か一方の前記光波長多重伝送路に振り分け、前記ノード
   装置のパケット挿入部は前記サブ伝送路から伝送され前
   記スイッチ部で振り分けられたパケットと逆方向の前記
   光波長多重伝送路の前記パケット分離部から伝送された
   パケットとを挿入し、前記ノード装置のバッファ部は前
   記パケット挿入部から出力されるパケットを一時記憶
   し、前記ノード装置の送信部は前記バッファ部から出力
   されるパケットを前記光波長多重伝送路に送出すること
   を特徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のネットワークシステム
   の伝送制御方法において、前記パケットに制御パケット
   を含み、前記パケット分離部においては前記制御パケッ
   トを分離し、前記パケット挿入部では前記制御パケット
   を挿入し、前記ノード装置のリンク制御部は前記制御パ
   ケットを発信・受信して前記ノード装置の状態を問い合
   わせ・通知し、前記スイッチ部にてパケットの前記光波
   長多重伝送路への振り分けを決定する情報を生成し、前
   記光波長多重伝送路の伝送経路を動的に変更することを
   特徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
9. 【請求項９】 前記ノード装置において前記リンク制御
   部でノード装置の故障やパケットの輻輳を判断し、この
   判断結果を前記制御パケットとして前記光波長多重伝送
   路上に通知し、他のノード装置においては前記スイッチ
   部でのパケットの伝送路への振り分けを決定する情報を
   変更することを特徴とする請求項８に記載のネットワー
   クシステムの伝送制御方法。