JPH0951559A - 波長分割多重光通信網 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収容できる端末数を飛躍的に増大させること
ができる波長分割多重光通信方法を提供することであ
る。 【解決手段】 Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）台の端末
１２を、予めｍ（ｍは、２以上の正の整数で、ｍ＜Ｎ）
個のグループに分割する。各端末１２は、単一の制御チ
ャネルを使用して少なくともデータの宛先情報および優
先権情報を含む制御情報を送受信し、各グループ毎に波
長の異なるデータチャネルを使用してデータを送受信す
る。制御チャネルにおいては、各端末１２の制御情報を
格納する領域を制御チャネルの複数のスロットに分散し
て確保している。各端末１２は、制御情報に基づいて、
各グループから送信権を有する端末を１つずつ選択し、
選択された端末群によるデータの送信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光交換技術を利用
した波長分割多重光通信方法および波長分割多重光通信
網に関し、より特定的には、Ｎ台（Ｎは、２以上の正の
整数）の端末を光ファイバを介してスターカップラに接
続し、各端末間で光通信を行う波長分割多重光通信方法
および波長分割多重光通信網に関する。

【０００２】

【従来の技術】伝送路に光ファイバを利用したネットワ
ークは、光ファイバの広帯域性を利用して多量の情報を
伝送可能であることや、光ファイバが雑音の影響を受け
にくい点等の利点により今後広範囲にわたり使用される
ことが予想される。

【０００３】ところで、この光ファイバを利用した伝送
方式は、現在では、一般的に、送信端末から送られた光
信号をネットワーク内の交換機により一旦電気信号に変
換して交換を行い、その後に電気信号から光信号に変換
して受信端末へ配送する方式が広く利用されている。し
かしながら、この方式では、光信号と電気信号との変換
がネットワーク内の収容端末数や伝送速度を向上させる
上でボトルネックになることが指摘されている。

【０００４】そこで、近年、光信号をネットワーク内で
電気信号に変換すること無く、送信端末から受信端末ま
で配送するネットワークが検討されつつある。その一例
として、アイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オン・
セレクテッド・エリアズ・イン・コミュニケーションズ
ｖｏｌ８ Ｎｏ６ １９９０に、ＭＯＮ−ＳＯＮＣＨ
ＥＮ、ＮＩＣＨＯＬＡＳ Ｒ． ＤＯＮＯおよびＲＡＪ
ＩＶＲＡＭＡＳＷＡＭＩの３名によって開示された波長
分割多重光通信網を説明する。

【０００５】図９は、上記文献に開示された従来の波長
分割多重光通信網の構成を示すブロック図である。図９
において、波長分割多重光通信網では、Ｎ台の端末２２
０を光ファイバ２３０を介してスターカップラ２１０
（Ｎ×Ｎ）に接続している。

【０００６】ネットワークを構成するＮ台の各端末２２
０は、制御チャネル用の共通の波長λｃの光源２２１
と、データチャネル用の個別に異なる波長λｋ（１≦ｋ
≦Ｎ）の光源２２２と、これらの光源からの光信号を合
波する合波器２２３と、制御チャネル用波長フィルタ２
２６と、制御チャネル用受信器２２８と、データチャネ
ル用の波長選択フィルタ２２５と、データチャネル用受
信器２２７と、光ファイバから受信した光信号をこれら
の受信器に分波する分波器２２４等とを含む。

【０００７】各端末２２０は、スロット同期して動作し
ており、図１０に示すように、スロット単位で制御チャ
ネル３１０と、データチャネル３２０を利用する。な
お、図１０（ａ）は制御チャネル３１０におけるスロッ
トを、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のミニスロット３３
０のフォーマットの詳細を、図１０（ｃ）データチャネ
ル３２０におけるスロット３４０を、それぞれ示してい
る。制御チャネル３１０におけるスロットは、図１０
（ａ）に示すように、端末数Ｎと同数のミニスロット３
３０に分割されている。ミニスロット３３０には、図１
０（ｂ）に示すように、アドレスフィールド４１０と、
ディレイフィールド４２０とが用意されている。データ
チャネル３２０は、波長毎Ｎ本が存在する。

【０００８】次いで、各端末が送受信する手順につい
て、説明する。端末２２０−ｉにおいて送信すべきパケ
ットが内部で生成された場合、端末２２０−ｉは、その
次のスロットｎの制御チャネル上で、自己に割り当てら
れたミニスロット３３０−ｉのアドレスフィールド４１
０に、その宛先アドレスを設定するとともに、そのディ
レイフィールド４２０に、生成されたパケットが次のス
ロットで送信される場合に生成されてからの経過時間を
設定して、そのミニスロット３３０−ｉを送出する。

【０００９】送信要求のある端末２２０−１から端末２
２０−Ｎは、端末２２０−ｉと同様に、それぞれ割り当
てられるミニスロットに送信要求を設定して送出する。
ミニスロットに送信要求をした各端末は、その次のスロ
ットにおいて、データチャネル上にパケットを送信す
る。

【００１０】一方、各端末２２０は、データチャネル上
のパケットを受信するため、また、送達確認なしにパケ
ットの送受信が成功したか否かを確認するため、制御チ
ャネル上のミニスロットを監視している。

【００１１】データチャネル上のパケットを受信するた
め、各端末２２０は、アドレスフィールド４１０に自分
宛のアドレスが格納された自己宛の送信要求がスロット
内のどのミニスロット３３０にも存在しない場合には、
次のスロットでのデータチャネル３２０を介した受信動
作を行わない。自己宛の送信要求がスロット内の１つの
ミニスロット３３０だけに存在する場合には、各端末２
２０は、そのミニスロット３３０の位置から送信要求の
ある端末の送出するデータチャネルの波長を知り、次の
スロット３４０においてその波長に自己の受信器を同調
させる。これにより、各端末２２０は、データチャネル
３２０上を送信されてくる自己宛のパケットを受信する
ことができる。また、自己宛の送信要求がスロット３４
０内の複数のミニスロット３３０に存在する場合には、
それらのミニスロット３３０におけるディレイフィール
ド４２０を比較し、最大のディレイ値が格納されている
ミニスロット３３０を選択し、次のスロット３４０にお
いて、その割り当てられている端末の送信波長に自己の
受信器を同調させる。これにより、各端末２２０は、デ
ータチャネル３２０上を送信されてくるパケットを受信
することができる。なお、最大のディレイ値が格納され
ているミニスロット３３０を選択するのは、パケットの
最大遅延時間の分散を抑圧するためである。

【００１２】一方、制御チャネル３１０のスロット３４
０内のミニスロット３３０に送信要求を送信した端末
は、送達確認なしにパケットの送受信が成功したか否か
を確認するため、送信要求を送信した同一スロット３４
０における他の端末からの制御チャネル３１０上のミニ
スロット３３０を受信して、自己と同一宛先に送信要求
を発行しているかどうかを監視する。そして、この端末
は、自己の送信する宛先に他の端末が送信要求を出して
いない場合は、そのデータチャネル３２０を利用したパ
ケット送信が成功したものとみなして、次のステップに
移行する。これに対し、自己の送信する宛先に、他の端
末も送信要求を出していることを確認した場合は、この
端末は、それらの送信要求の中で設定されているディレ
イ値が最も大きな送信要求が自己の送信要求であるかを
判定する。自己の設定したディレイ値が最大である場合
は、この端末は、送信成功と判断する。自己の設定した
ディレイ値が最大でない場合には、この端末は、送信失
敗と判断して、再送する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
波長分割多重光通信網では、制御チャネルのスロットの
ミニスロットの数を、端末の台数分用意する必要があ
る。このため、ネットワーク内に収容する端末数の上限
がスロット内のミニスロットの数で制限されてしまうと
いう第１の問題点がある。

【００１４】また、従来の波長分割多重光通信網では、
送信用のデータチャネルのために、各端末に個別に異な
る波長の光源を割り当てるようにしている。この選択可
能な波長は、受信器側での利用可能な波長域に対する分
解能に依存する。現在、実用化されているパケット交換
に利用可能な同調速度としてμｓｅｃオーダーで動作可
能で、比較的安価な受信器デバイスとして、例えば音響
光学素子を利用したフィルタがある。このフィルタの分
解能は、例えば松下電器製ＥＦＬＦ１００Ｒ１では、最
低４ｎｍである。このため、利用可能な波長域として、
光ファイバでの減衰率を低く抑えることのできる１３０
０ｎｍから１５００ｎｍまでの２００ｎｍの範囲の波長
を利用するものとすると、利用可能な波長数は約５０波
となり、ネットワーク内に設置可能な端末数は、最大で
せいぜい約５０台に制限されてしまうという第２の問題
点がある。

【００１５】それゆえに、本発明は、収容できる端末数
を飛躍的に増大させることができる波長分割多重光通信
方法および波長分割多重光通信網を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
Ｎ台（Ｎは、２以上の正の整数）の端末を光ファイバを
介してスターカップラに接続し、各端末間で光通信を行
う波長分割多重光通信方法であって、Ｎ台の端末は、予
めｍ個（ｍは、２以上の正の整数であり、ｍ＜Ｎ）のグ
ループに分割されており、各端末は、単一の制御チャネ
ルを使用して少なくともデータの宛先情報および優先権
情報を含む制御情報を送受信し、各グループ毎に波長の
異なるデータチャネルを使用してデータを送受信し、各
端末は、制御情報およびデータの送受信に関し、スロッ
ト同期が確立されており、各端末の制御情報を格納する
領域を制御チャネルの複数のスロットに分散して確保
し、制御情報に基づいて、端末の各グループから送信権
を有する端末を１つずつ選択し、選択された端末群によ
るデータの送信を行うことを特徴とする。

【００１７】請求項２に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、スロットの継続する時間をｔｓとし、端末とス
ターカップラとの間の光ファイバを伝搬する光信号の伝
搬遅延時間をｔｄとした場合、伝搬遅延時間ｔｄが
｛（ｉ−１）・ｔｓ｝／２から（ｉ・ｔｓ）／２（ｉ＝
１，２，…，ｍ）の端末で、ｉ番目のグループを形成し
たことを特徴とする。

【００１８】請求項３に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、スロットの継続する時間をｔｓとし、端末とス
ターカップラとの間の光ファイバを伝搬する光信号の伝
搬遅延時間をｔｄとした場合、伝搬遅延時間ｔｄが（ｉ
・ｔｓ）／２（ｉ＝１，２，… ｍ）以下である端末
で、ｉ番目のグループを形成したことを特徴とする。

【００１９】請求項４に係る発明は、請求項２または３
の発明において、ｉ番目のグループに属する各端末を、
さらに（ｉ＋１）個のサブグループにサブグループ分け
し、各サブグループ毎に異なるスロットを時分割に割り
当て、制御情報に基づいて、端末の各サブグループから
送信権を有する端末を１つずつ選択することを特徴とす
る。

【００２０】請求項５に係る発明は、請求項２または３
の発明において、ｍ個のグループに属する各端末を、そ
れぞれさらに（ｍ＋１）個のサブグループにサブグルー
プ分けし、各サブグループ毎に異なるスロットを時分割
に割り当て、制御情報に基づいて、端末の各サブグルー
プから送信権を有する端末を１つずつ選択することを特
徴とする。

【００２１】請求項６に係る発明は、請求項１ないし４
のいずれかの発明において、優先権情報として、パケッ
ト発生時間を使用し、各端末がパケット発生時間を互い
に通知して、最も古くに発生したパケットを有する端末
を選択することを特徴とする。

【００２２】請求項７に係る発明は、Ｎ台（Ｎは、２以
上の正の整数）の端末を光ファイバを介してスターカッ
プラに接続し、各端末間で光通信を行う波長分割多重光
通信網であって、Ｎ台の端末は、予めｍ個（ｍは、２以
上の正の整数であり、ｍ＜Ｎ）のグループに分割されて
おり、各端末は、単一の制御チャネルを使用して少なく
ともデータの宛先情報および優先権情報を含む制御情報
を送信する第１の送信器、制御チャネルの制御情報を受
信する第１の受信器、各グループ毎に割り当てられた波
長の異なるデータチャネルにデータを送信する第２の送
信器、ｍ個のデータチャネルに可変同調可能で、同調し
たデータチャネルのデータを受信する第２の受信器、制
御情報に基づいて、端末の各グループから送信権を有す
る端末を１つずつ選択するためのグループ内送信権調停
手段、および選択された端末群によるデータの送信を行
うためのグループ間制御手段を備える。

【００２３】

【作用】請求項１および７の発明においては、Ｎ台の端
末を、予めｍ個（ｍは、２以上の正の整数であり、ｍ＜
Ｎ）のグループに分割し、各端末の制御情報を格納する
領域を制御チャネルの複数のスロットに分散して確保
し、制御情報に基づいて、端末の各グループから送信権
を有する端末を１つずつ選択するようにしている。この
結果、従来のようにＮ台の端末全てにデータチャネル用
の異なる波長を割り当てる必要がなく、Ｎ台の端末全て
に制御チャネルのスロットにミニスロットを割り当てる
必要がなくなる。このため、通信網に収容する端末数を
増大させることが可能になる。

【００２４】請求項２の発明においては、スロットの継
続する時間をｔｓとし、端末とスターカップラとの間の
光ファイバを伝搬する光信号の伝搬遅延時間をｔｄとし
た場合、伝搬遅延時間ｔｄが｛（ｉ−１）・ｔｓ｝／２
から（ｉ・ｔｓ）／２（ｉ＝１，２，…，ｍ）の端末
で、ｉ番目のグループを形成するようにしている。この
結果、伝搬遅延時間がほぼ等しい複数の端末を同一端末
グループに設定し、送信要求がある場合に各端末の要求
がスターカップラを介してほぼ等しい時間の後に受信で
きる。このため、送信権調停作業を効率よく実施するこ
とができる。

【００２５】請求項３の発明においては、スロットの継
続する時間をｔｓとし、端末とスターカップラとの間の
光ファイバを伝搬する光信号の伝搬遅延時間をｔｄとし
た場合、伝搬遅延時間ｔｄが（ｉ・ｔｓ）／２（ｉ＝
１，２，… ｍ）以下である端末で、ｉ番目のグループ
を形成するようにしている。この結果、伝搬遅延時間の
上限を超えない複数の端末を同一端末グループに設定
し、送信要求がある場合に各端末の要求がスターカップ
ラを介してある定められた時間以内に受信できる。この
ため、ある定められた時間内に送信権調停作業を実施す
ることができる。

【００２６】請求項４の発明においては、ｉ番目のグル
ープに属する各端末を、さらに（ｉ＋１）個のサブグル
ープにサブグループ分けし、各サブグループ毎に異なる
スロットを時分割に割り当て、制御情報に基づいて、端
末の各サブグループから送信権を有する端末を１つずつ
選択するようにしている。この結果、例えば、第１番目
のサブグループの複数の端末を要求があるスロットで送
信され、それがスターカップラを介して戻るまでに第２
番目のサブグループの複数の端末による送信要求が次の
スロットで送信され、という具合に、送信権の調停がパ
イプライン的に実施できる。このため、送信権調停にか
かる時間を見かけ上減らすことができる。

【００２７】請求項５の発明においては、ｍ個のグルー
プに属する各端末を、それぞれさらに（ｍ＋１）個のサ
ブグループにサブグループ分けし、各サブグループ毎に
異なるスロットを時分割に割り当て、制御情報に基づい
て、端末の各サブグループから送信権を有する端末を１
つずつ選択するようにしている。このため、サブグルー
プへの分割数を全てのグループで同一にすることによ
り、送信権の調停作業の機会の均等化を図ることができ
る。

【００２８】請求項６の発明においては、優先権情報と
して、パケット発生時間を使用し、各端末がパケット発
生時間を互いに通知して、最も古くに発生したパケット
を有する端末を選択するようにしている。このため、最
も古く発生したパケットを持つ端末へ送信権を与えるこ
とにより、通信網においてパケットの遅延時間の分散の
減少を図ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施例を説明する。図１は、本発明の第１の実施例の波
長分割多重光通信網の構成を示すブロック図である。図
１において、波長分割多重光通信網では、Ｎ（２以上の
正の整数）台の端末１２（図示４台）を光ファイバ１３
を介してスターカップラ（Ｎ×Ｎ）１１に接続してい
る。

【００３０】図２は、図１の各端末１２の構成を示すブ
ロック図である。図２において、各端末１２は、制御チ
ャネル用送信器１２３と、データチャネル用送信器１２
２と、合波器１２１と、送信部１２４と、タイミング制
御部１２５と、分波器１３１と、光フィルタ１２９と、
フォトダイオード１２７と、データチャネル用の光フィ
ルタ１３０と、フォトダイオード１２８と、受信制御部
１２６と、パケット格納部１３３と、制御部１３２を含
む。

【００３１】制御チャネル用送信器１２３は、発振波長
λｃの半導体レーザを有する。データチャネル用送信器
１２２は、発振波長λｋ（ｋ＝１，２，…，ｍ）の半導
体レーザを有する。合波器１２１は、異なる２つの波長
λｃ，λｋの光信号を合波してする。送信部１２４は、
後述するタイミングで、制御チャネルとデータチャネル
とのそれぞれに制御信号やパケットデータを送信する。
タイミング制御部１２５は、送信部１２４をタイミング
制御することにより、送信の対象となるスロットやミニ
スロットに制御信号やパケットデータを送信することを
可能とする。分波器１３１は、スターカップラ１１から
の受信した光信号を均等に２分岐する。光フィルタ１２
９は、制御チャネル用の波長λｃのみを選択する。フォ
トダイオード１２７は、光フィルタ１２９からの出力光
信号を電気信号に変換する。データチャネル用の光フィ
ルタ１３０は、制御部１３２からの制御信号に基づいて
選択する波長をλ１〜λｍに可変し、選択した波長の信
号のみを通過させる。フォトダイオード１２８は、光フ
ィルタ１３０からの出力光信号を電気信号に変換する。
受信制御部１２６は、フォトダイオード１２７で変換さ
れた受信信号を格納しミニスロットに書き込まれた制御
情報を制御部１３２に通知する。パケット格納部１３３
は、フォトダイオード１２８で変換されたパケット信号
を格納する。制御部１３２は、端末１２全体の制御を行
う。

【００３２】Ｎ台の端末１２は、ｍ（２以上の正の整数
であり、ｍ＜Ｎ）個の端末グループにグループ分けされ
る。端末１２ａは、第１番目の端末グループＧ１に属す
る。端末１２ｂ，１２ｃは、第ｉ番目の端末グループＧ
ｉに属する。端末１２ｄは、第（ｉ＋１）番目の端末グ
ループＧ（ｉ＋１）に属する。第ｉ番目の端末グループ
Ｇｉに属する端末１２ｂ，１２ｃは、スターカップラ１
１からの伝搬遅延時間ｔｄが｛（ｉ−１）・ｔｓ｝／２
から（ｉ・ｔｓ）／２の間であるものが選ばれている。
ｉ番目の端末グループＧｉの端末は、さらに、（ｉ＋
１）のサブグループにグループ分けされる。端末１２ｃ
は、第ｊ番目のサブグループに割り当てられている。端
末１２ｂは、第（ｊ＋１）番目のサブグループに割り当
てられている。第１番目の端末グループＧ１に属する各
端末は、データチャネル用送信器１２２の発振波長とし
てλ１を使用する。第ｉ番目の端末グループＧｉに属す
る各端末は、データチャネル用送信器１２２の発振波長
としてλｉを使用する。第（ｉ＋１）番目の端末グルー
プＧ（ｉ＋１）に属する各端末は、データチャネル用送
信器１２２の発振波長としてλ（ｉ＋１）を使用する。

【００３３】図３は、第１番目の端末グループの端末が
制御チャネル上のミニスロットに送信要求を書き込み送
信している様子を示す図である。図４は、第ｉ番目（例
えば、ｉ＝３）の端末グループの端末が制御チャネル上
のミニスロットに送信要求を書き込み送信している様子
を示す図である。なお、図３および図４において、横軸
は時間を表し、図に示す１つのスロットの時間はｔｓで
ある。

【００３４】図５は、制御チャネル８１と、データチャ
ネル８２との各スロットの構成を示す図である。特に、
図５（ａ）は制御チャネル８１のスロット８１１を示
し、図５（ｂ）はスロット８１１のフォーマットをより
詳細に示す、図５（ｃ）はデータチャネル８２のスロッ
ト８２１を示している。

【００３５】制御チャネル８１のスロット８１１は、グ
ループ間調整用のｍ個のミニスロット８１２と、各グル
ープ内調整用のサブグループ内要求フィールド８１３と
から形成されている。データチャネル８２のスロット８
２１は、チューニング時間フィールド８２２と、データ
フィールド８２３とから形成されている。チューニング
時間フィールド８２２の長さは、端末１２の光フィルタ
１３０が制御信号により同調波長を選択する場合に、同
調に要する時間に等しく設定されている。

【００３６】各ミニスロット８１２は、各端末グループ
毎に割り当てられており、グループ内で送信権を得た端
末がパケットの宛先とそのパケット発生時間を格納する
領域である。例えば、第ｉ番目の端末グループには、各
スロット８１１におけるｉ番目のミニスロット８１２が
割り当てられる。第ｉ番目の端末グループの各サブグル
ープには、（ｉ＋１）個のスロット単位で、１つづつス
ロットが割り当てられる。

【００３７】より具体的には、スロット８１１の第１番
目のミニスロット８１２は、第１番目の端末グループの
端末に割り当てられる。スロット８１１の第ｉ番目のミ
ニスロット８１２は、第ｉ番目の端末グループの端末に
割り当てられる。スロット８１１の第（ｉ＋１）番目の
ミニスロット８１２は、第（ｉ＋１）番目の端末グルー
プの端末に割り当てられる。

【００３８】サブグループ内要求フィールド８１３は、
各端末グループの各サブグループの各端末毎に割り当て
られており、グループ内で送信権を得るため、端末がパ
ケットの宛先とそのパケット発生時間を格納する領域で
ある。このサブグループ内要求フィールド８１３は、各
端末グループの各サブグループで、スロット毎に時分割
で使用される。

【００３９】例えば、１つ目のスロット８１１の第ｉ番
目の各サブグループ内要求フィールド８１３は、第ｉ番
目の端末グループの１番目のサブグループの各端末に割
り当てられる。２つ目のスロット８１１の第ｉ番目の各
サブグループ内要求フィールド８１３は、第ｉ番目の端
末グループの２番目のサブグループの各端末に割り当て
られる。ｉ番目のスロット８１１の第ｉ番目の各サブグ
ループ内要求フィールド８１３は、第ｉ番目の端末グル
ープのｉ番目のサブグループの各端末に割り当てられ
る。（ｉ＋１）番目のスロット８１１の第ｉ番目の各サ
ブグループ内要求フィールド８１３は、第ｉ番目の端末
グループの（ｉ＋１）番目のサブグループの各端末に割
り当てられる。

【００４０】すなわち、第ｉ番目の端末グループにおい
ては、（ｉ＋１）個を周期として、スロットを時分割に
使用する。第ｉ番目の端末グループの第ｊ番目のサブグ
ループに属する端末１２ｃがスロット８１１ｘのサブグ
ループ内要求フィールド８１３を利用して送信権調停を
行う一方で、第ｉ番目グループの第（ｊ＋１）番目サブ
グループに属する端末１２ｂは、スロット８１１ｗのサ
ブグループ内要求フィールド８１３を利用して送信権調
停を行う。第ｉ番目の端末グループについては、第１ス
ロットから第（ｉ＋１）スロットまでがそれぞれのサブ
グループに割り当てられることとなる。これにより、制
御信号の輻輳が防止され、かつスロット８１１中のミニ
スロットの数を減少させることができる。

【００４１】各端末は、通信網内において、１つのマス
ターとなる端末のクロックに同期しており、スロット同
期や、パケットの発生時刻獲得は、同期したクロックに
基づき行われる。このサブグループ毎に割り当てられる
スロット８１１とミニスロット８１２は、端末内のタイ
ミング制御部１２５が把握しており、送信すべきタイミ
ングで送信部１２４へ通知することで、制御チャネルの
利用が可能となる。

【００４２】図６は、パケットを送信する場合に、サブ
グループ内で端末が送信権を得るための調停方法のシー
ケンスおよびサブグループ内で端末が送信権を獲得した
後の送信シーケンスを示すフローチャートである。この
図６と図４とを用いて、送信権を獲得する方法を端末１
２ｃを一例として説明する。

【００４３】まず、サブグループ内で端末が送信権を得
るための調停方法について説明する。端末１２ｃの制御
部１３２は、時刻Ｔ０において、内部で送信すべきパケ
ットが発生した場合（ステップＳ１０１）、まず、その
宛先とパケットの発生時間とを制御部１３２に格納する
（ステップＳ１０２）。次いで、制御部１３２は、送信
要求の発生を送信部１２４に通知する。送信部１２４
は、タイミング制御部１２５のタイミングの通知に基づ
いて、端末１２ｃの属するｉ番目グループのｊ番目サブ
グループに割り当てられる制御チャネル８１のスロット
８１１のｉ番目グループ用のサブグループ内要求フィー
ルド８１３であることを知り（ステップＳ１０３）、宛
先とパケット発生時刻とをサブグループ内要求フィール
ド８１３に書き込み、送信する（ステップ１０４）。こ
れにより、スターカップラ１１においてＴ１から始まる
制御チャネル上のスロット８１１ｘのサブグループ内要
求フィールド８１３に設定がされたこととなる。これに
より、書き込みがなされ、送信されたスロット８１１ｘ
は、スターカップラ１１を経由して各端末に配信され
る。

【００４４】制御部１３２は、送信されたスロット８１
１ｘがスターカップラ１１を経由して自己に戻ってくる
時刻Ｔ２まで待ち（ステップ１０５）、受信するスロッ
ト８１１ｘ内に設定されたサブグループの全ての送信要
求のあった端末により書き込まれたサブグループ内要求
フィールドを読み込む（ステップＳ１０６）。次いで、
制御部１３２は、読み込んだサブグループ内要求フィー
ルドの中で、自己の書き込んだ要求のパケット発生時刻
と、他の書き込んだパケット発生時刻とを比較し（ステ
ップＳ１０７）、自己の設定値が最も古い場合にはサブ
グループ内において送信権を獲得したと判断する（ステ
ップＳ１０８）。自己の設定値よりも他の設定値のほう
が古い値である場合には、制御部１３２は、送信権を獲
得するため、ステップＳ１０３に戻り、再度同様の手順
を実行する。

【００４５】次いで、サブグループ内で端末が送信権を
獲得した後の送信シーケンスについて説明する。サブグ
ループ内で送信権が獲得された場合、スターカップラ１
１におけるスロット８１１ｙを利用して端末グループ間
での調停を行うため、制御部１３２は、スロット８１１
ｚにおける第ｉ番目の端末グループ用ミニスロット８１
２に、宛先とパケット発生時刻とを書き込み、送信する
（ステップＳ１１１）。これにより、書き込みがなされ
送信されたスロット８１１ｙは、スターカップラ１１を
経由して各端末に配信される。次いで、制御部１３２
は、スロット８１１ｚに設定した後、次のスロット８１
１ｖにおいて、データチャネル８２のチューニング時間
フィールド８２２の時間だけ待ち（ステップＳ１１
２）、データフィールド８２３にパケットを書き込み、
送信する（ステップＳ１１３）。これにより、書き込み
がなされたスロット８１１ｖは、スターカップラ１１を
経由して各端末に配信される。

【００４６】次いで、制御部１３２は、スロット８１１
ｙを受信する時間Ｔ３まで待ち（ステップＳ１１４）、
スロット内に設定された他のグループで送信権を獲得し
た各端末の宛先とパケット発生時刻との情報を獲得する
（ステップＳ１１５）。次いで、制御部１３２は、自己
の送信した宛先と同一の宛先へ送信した端末が存在する
かをチェックする（ステップＳ１１６）。存在しない場
合は、制御部１３２は、送信に成功したとみなす（ステ
ップＳ１１９）。同一宛先への送信が他にも存在する場
合には、制御部１３２は、同一宛先を設定した端末のパ
ケット発生時刻を比較し、自己の設定したパケット発生
時刻が最も古いかをチェックする（ステップＳ１１
７）。自己の設定値が最も古い場合には、制御部１３２
は、送信に成功したものとみなす（ステップＳ１１
９）。自己の設定値よりも古い設定値が他の端末に存在
する場合には、制御部１３２は、パケットの送信に失敗
したものとみなし（ステップＳ１１８）、ステップＳ１
０３に戻り、パケット再送手順を実行する。

【００４７】一方、全端末は、制御チャネル８１の全て
のミニスロット８１２を常に監視しておき、自分宛に宛
先の設定された送信要求が無いかをチェックする。自分
宛の送信要求が一つのミニスロット８１２に設定されて
いる場合、制御部１３２は、送信要求を発行した端末の
データチャネルの波長λｋを、そのミニスロットの位置
から確認し、次のスロット８１１においてデータチャネ
ル上でチューニング時間フィールドの間にデータチャネ
ル用の光フィルタ１３０の同調を完了させ、データフィ
ールド８２３に格納されたパケットを受信し、パケット
格納部１３３に格納する。自分宛の送信要求が複数のミ
ニスロット８１２に設定されている場合、制御部１３２
は、複数の要求に設定されるパケット発生時間を比較
し、最も古いパケット発生時間値が設定されたミニスロ
ットを選択する。そして、制御部１３２は、受信すべき
データチャネルの波長λｋを、そのミニスロットの位置
から確認し、次のスロット８１１においてデータチャネ
ル用の光フィルタ１３０の同調を完了させ、データフィ
ールド８２３に格納されたパケットを受信し、パケット
格納部１３３に格納する。

【００４８】したがって、従来のように、Ｎ台の端末全
てにデータチャネル用の異なる波長を割り当てる必要が
なく、Ｎ台の端末全てに制御チャネルのスロットにミニ
スロットを割り当てる必要がなくなる。このため、通信
網に収容する端末数を容易にかつ飛躍的に増大させるこ
とができる。また、最も古く発生したパケットを持つ端
末へ送信権を与えることにより、通信網においてパケッ
トの遅延時間の分散の減少を図ることができる。

【００４９】図７は、本発明の第２の実施例の波長分割
多重光通信網の構成を示すブロック図である。図７にお
いて、スターカップラ１１に端末１２ｅ〜１２ｐが接続
されている。スロットの継続時間をｔｓとした場合、端
末１２ｏ，１２ｐは、スターカップラ１１と端末間の光
信号の伝搬遅延時間がｔｓ／２以内である。端末１２
ｋ，１２ｌ，１２ｍ，１２ｎは、スターカップラ１１と
端末間の光信号の伝搬遅延時間がｔｓ／２からｔｓの範
囲内である。端末１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１
２ｉ，１２ｊは、スターカップラ１１と端末間の光信号
の伝搬遅延時間がｔｓから３ｔｓ／２の範囲内である。

【００５０】端末１２ｅ〜１２ｐは、３つの端末グルー
プに分割される。第１の端末グループは、端末１２ｏ，
１２ｐで構成される。第２の端末グループは、端末１２
ｋ，１２ｌ，１２ｍ，１２ｎで構成される。第３の端末
グループは、端末１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１
２ｉ，１２ｊで構成される。

【００５１】また、第１の端末グループにおいては、２
つのサブグループに分割される。第１のサブグループは
端末１２ｏで構成され、第２のサブグループは端末１２
ｐで構成される。

【００５２】第２の端末グループにおいては、３つのサ
ブグループに分割される。第１のサブグループは端末１
２ｋと端末１２ｌとから構成され、第２のサブグループ
は端末１２ｍから構成され、第３のサブグループは端末
１２ｎにより構成される。

【００５３】第３の端末グループにおいては、４つのサ
ブグループに分割される。第１のサブグループは端末１
２ｅと端末１２ｆとから構成され、第２のサブグループ
は端末１２ｇと端末１２ｈとから構成され、第３のサブ
グループは端末１２ｉで構成され、第４のサブグループ
は端末１２ｊで構成される。

【００５４】サブグループの構成は、それぞれの端末の
要求するトラヒックの容量によりその組み合わせ方を決
定する。それぞれの端末グループとサブグループにおい
て送信権調停方法と、パケットの送受信の方法は、第１
の実施例に示した方法と同様に実施される。

【００５５】したがって、伝搬遅延時間ｔｄがほぼ等し
い複数の端末を同一端末グループに設定するので、送信
要求がある場合に各端末の要求がスターカップラを介し
てほぼ等しい時間の後に受信される。このため、送信権
調停作業を効率よく実施することができる。また、例え
ば、第１番目のサブグループの複数の端末による送信要
求があるスロットで送信され、それがスターカップラを
介して戻るまでに第２番目のサブグループの複数の端末
による送信要求が次のスロットで送信され、という具合
に、送信権の調停がパイプライン的に実施することがで
きる。このため、送信権調停にかかる時間を見かけ上減
らすことができる。

【００５６】図８は、本発明の第３の実施例の波長分割
多重光通信網の構成を示すブロック図である。図８の波
長分割多重光通信網では、送信の機会をなるべく均一に
することのできる端末グループとサブグループへの分割
が図られている。なお、図７と対応する部分に同一番号
を付し、説明を省略する。

【００５７】端末１２ｅ〜１２ｐは、３つの端末グルー
プに分割されている。第１の端末グループは、端末を含
まない。第２の端末グループは、端末１２ｅ，１２ｆ，
１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊで構成される。第３の
端末グループは、端末１２ｋ，１２ｌ，１２ｍ，１２
ｎ，１２ｏ，１２ｐで構成される。

【００５８】それぞれの端末グループは、第１の端末グ
ループを除いて、４つのサブグループに分割される。こ
の分類では、全ての端末グループは、第１の端末グルー
プを除き、６台の端末で構成されるため、それぞれのサ
ブグループは２台もしくは１台の端末で構成されるよう
に分割される。サブグループの構成は、それぞれの端末
の要求するトラヒックの容量によりその組み合わせ方を
決定する。それぞれのグループとサブグループにおい
て、送信権調停方法とパケットの送信と受信方法は、第
１の実施例に示した方法と同様にして実施される。

【００５９】したがって、伝搬遅延時間ｔｄの上限を超
えない複数の端末を同一端末グループに設定し、送信要
求がある場合に各端末の要求がスターカップラを介して
ある定められた時間以内に受信でき、ある定められた時
間内に送信権調停作業を実施することができる。このた
め、サブグループへの分割数を全てのグループで同一に
することにより、送信権の調停作業の機会の均等化を図
ることができる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１および７の発明によれば、従来
のようにＮ台の端末全てにデータチャネル用の異なる波
長を割り当てる必要がなく、Ｎ台の端末全てに制御チャ
ネルのスロットにミニスロットを割り当てる必要がない
ため、通信網に収容する端末数を増大させることが可能
になる。

【００６１】請求項２の発明によれば、伝搬遅延時間が
ほぼ等しい複数の端末を同一端末グループに設定し、送
信要求がある場合に各端末の要求がスターカップラを介
してほぼ等しい時間の後に受信できるので、送信権調停
作業を効率よく実施することができる。

【００６２】請求項３の発明によれば、伝搬遅延時間の
上限を超えない複数の端末を同一端末グループに設定
し、送信要求がある場合に各端末の要求がスターカップ
ラを介してある定められた時間以内に受信できるので、
ある定められた時間内に送信権調停作業を実施すること
ができる。

【００６３】請求項４の発明によれば、例えば、第１番
目のサブグループの複数の端末を要求があるスロットで
送信され、それがスターカップラを介して戻るまでに第
２番目のサブグループの複数の端末による送信要求が次
のスロットで送信され、という具合に、送信権の調停が
パイプライン的に実施できるので、送信権調停にかかる
時間を見かけ上減らすことが可能になる。

【００６４】請求項５の発明によれば、サブグループへ
の分割数を全てのグループで同一にすることにより、送
信権の調停作業の機会の均等化を図ることができる。

【００６５】請求項６の発明によれば、最も古く端末に
おいて発生したパケットを持つ端末へ送信権を与えるこ
とにより、通信網においてパケットの遅延時間の分散の
減少を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の波長分割多重光通信網
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の各端末１２の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】第１番目の端末グループの端末が制御チャネル
のスロットを送信している様子を示す図である。

【図４】第ｉ番目（例えば、ｉ＝３）の端末グループの
端末が制御チャネルのスロットを送信している様子を示
す図である。

【図５】制御チャネル８１と、データチャネル８２のス
ロットの構成を示す図である。

【図６】パケットを送信する場合の送信シーケンスを示
すフローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施例の波長分割多重光通信網
の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施例の波長分割多重光通信網
の構成を示すブロック図である。

【図９】従来の波長分割多重光通信網の構成を示すブロ
ック図である。

【図１０】従来のスロットの構成を示す図である。

【符号の説明】

１１…スターカップラ １２ａ〜１２ｐ…端末 １３…光ファイバ ８１…制御チャネル ８２…データチャネル ８１１…制御チャネル用のスロット ８１２…ミニスロット ８１３…サブグループ内要求フィールド ８２１…データチャネル用のスロット ８２２…チューニング時間フィールド ８２３…データフィールド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ台（Ｎは、２以上の正の整数）の端末
   を光ファイバを介してスターカップラに接続し、各端末
   間で光通信を行う波長分割多重光通信方法であって、 前記Ｎ台の端末は、予めｍ個（ｍは、２以上の正の整数
   であり、ｍ＜Ｎ）のグループに分割されており、 各前記端末は、単一の制御チャネルを使用して少なくと
   もデータの宛先情報および優先権情報を含む制御情報を
   送受信し、各グループ毎に波長の異なるデータチャネル
   を使用してデータを送受信し、 各前記端末は、前記制御情報および前記データの送受信
   に関し、スロット同期が確立されており、 各前記端末の前記制御情報を格納する領域を前記制御チ
   ャネルの複数のスロットに分散して確保し、 前記制御情報に基づいて、前記端末の各グループから送
   信権を有する端末を１つずつ選択し、 前記選択された端末群によるデータの送信を行うことを
   特徴とする、波長分割多重光通信方法。
2. 【請求項２】 前記スロットの継続する時間をｔｓと
   し、前記端末と前記スターカップラとの間の光ファイバ
   を伝搬する光信号の伝搬遅延時間をｔｄとした場合、伝
   搬遅延時間ｔｄが｛（ｉ−１）・ｔｓ｝／２から（ｉ・
   ｔｓ）／２（ｉ＝１，２，…，ｍ）の端末で、ｉ番目の
   前記グループを形成したことを特徴とする、請求項１に
   記載の波長分割多重光通信方法。
3. 【請求項３】 前記スロットの継続する時間をｔｓと
   し、前記端末と前記スターカップラとの間の光ファイバ
   を伝搬する光信号の伝搬遅延時間をｔｄとした場合、伝
   搬遅延時間ｔｄが（ｉ・ｔｓ）／２（ｉ＝１，２，…
   ｍ）以下である端末で、ｉ番目の前記グループを形成し
   たことを特徴とする、請求項１に記載の波長分割多重光
   通信方法。
4. 【請求項４】 前記ｉ番目のグループに属する各前記端
   末を、さらに（ｉ＋１）個のサブグループにサブグルー
   プ分けし、 前記各サブグループ毎に異なるスロットを時分割に割り
   当て、 前記制御情報に基づいて、前記端末の各サブグループか
   ら送信権を有する端末を１つずつ選択することを特徴と
   する、請求項２または３に記載の波長分割多重光通信方
   法。
5. 【請求項５】 前記ｍ個のグループに属する各前記端末
   を、それぞれさらに（ｍ＋１）個のサブグループにサブ
   グループ分けし、 前記各サブグループ毎に異なるスロットを時分割に割り
   当て、 前記制御情報に基づいて、前記端末の各サブグループか
   ら送信権を有する端末を１つずつ選択することを特徴と
   する、請求項２または３に記載の波長分割多重光通信方
   法。
6. 【請求項６】 前記優先権情報として、パケット発生時
   間を使用し、 各前記端末が前記パケット発生時間を互いに通知して、
   最も古くに発生したパケットを有する端末を選択するこ
   とを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の
   波長分割多重光通信方法。
7. 【請求項７】 Ｎ台（Ｎは、２以上の正の整数）の端末
   を光ファイバを介してスターカップラに接続し、各端末
   間で光通信を行う波長分割多重光通信網であって、 前記Ｎ台の端末は、予めｍ個（ｍは、２以上の正の整数
   であり、ｍ＜Ｎ）のグループに分割されており、 各前記端末は、 単一の制御チャネルを使用して少なくともデータの宛先
   情報および優先権情報を含む制御情報を送信する第１の
   送信器、 前記制御チャネルの制御情報を受信する第１の受信器、 各前記グループ毎に割り当てられた波長の異なるデータ
   チャネルにデータを送信する第２の送信器、 前記ｍ個のデータチャネルに可変同調可能で、同調した
   データチャネルのデータを受信する第２の受信器、 前記制御情報に基づいて、前記端末の各グループから送
   信権を有する端末を１つずつ選択するためのグループ内
   送信権調停手段、および前記選択された端末群によるデ
   ータの送信を行うためのグループ間制御手段を備える、
   波長分割多重光通信網。