JPH10303984A - 光交換装置及び光ネットワークシステム - Google Patents

光交換装置及び光ネットワークシステム

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JPH10303984A
JPH10303984A JP11225697A JP11225697A JPH10303984A JP H10303984 A JPH10303984 A JP H10303984A JP 11225697 A JP11225697 A JP 11225697A JP 11225697 A JP11225697 A JP 11225697A JP H10303984 A JPH10303984 A JP H10303984A
Authority
JP
Japan
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optical
wavelength
group
destination
network system
Prior art date
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JP11225697A
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English (en)
Inventor
Masayuki Kajima
正幸 鹿嶋
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノードの増設時、スターカプラーの形状を変
更する必要があり、しかも多くの波長を必要とした。 【解決手段】 光信号が波長多重されて伝送される波長
分割多重型の光ネットワークシステムであって、その網
構成がループ状であり、しかも、網上に位置する複数の
光交換装置が論理上の網構成に基づいて幾つかのグルー
プに分類されており、各グループごとに1の波長が割り
当てられている光ネットワークシステムの光交換装置に
おいて、自装置の属するグループに割り当てられている
波長と同一波長の光信号のみを伝送路から取り出し、そ
の他の波長の光信号についてはそのまま伝送路上を周回
させる光信号入出力手段を設けるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光交換装置及び光
ネットワークシステムに関し、例えば、光パケット信号
を交換する光ネットワークシステム及びこれを構成する
光交換装置に適用し得るものである。
【0002】
【従来の技術】
文献:『「Virtual Topologies for WDM Star LANs−Th
e Regular StructuresApproach」,Bo Li and Aura Gan
z,IEEE INFOCOM'92,PP.2134-2143』 近年、高速、大規模化に適した光ネットワークシステム
として、波長多重ネットワークシステムが注目されてお
り、実用化に向けた研究が行われている。例えば、上記
文献の場合、ノード間を接続する各伝送路ごとに固有の
光波長を割り当てた上で、各ノードを物理的に1つのス
ターカプラにスター状に接続する構成が検討されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ネッ
トワークシステムを上述の構成とすると、ノードを増設
するたびに、スターカプラの形状を変えなければならな
いという問題が存在する。また、各伝送路ごとに光波長
を割り当てる必要があるので、システムが大きくなると
飛躍的に使用波長数も多くなるという問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、波長分割された光信号を多重伝
送する波長分割多重型の光ネットワークシステムにおい
て、以下のようにしたことを特徴とする。
【0005】すなわち、ループ状網を構成する複数の光
交換装置を、論理上の網構成に基づいて幾つかのグルー
プに分類し、その各グループごとに1の波長を割り当て
るようにしたことを特徴とする。
【0006】このように、本発明の光ネットワークシス
テムでは、物理的には1つのループ状網でありながら、
多重して伝送される光信号の各波長が、論理上の網構成
に基づいて定められた各グループに対応しているため、
論理的には複数のループを有しているのと同じ伝送を実
現できる。従って、各ループの一部を他のループの一部
と重複するように設定しておけば、論理的に存在するル
ープからループへと光信号を伝送することができる。
【0007】しかも、物理構成自体はループ状であるた
め、システムの増設や変更時にも、その一部を分離して
新たな光交換装置を挿入したり取り除いたりするだけで
良いので、システムの管理が容易となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
(A)実施形態 以下、本発明に係る光ネットワークシステム及びこれを
構成する光交換装置の一実施形態を、図面を参照しなが
ら説明する。ここで、光パケット信号を波長多重して伝
送する光ネットワークシステムについて説明する。
【0009】(A−1)ネットワーク構成 まず、実施形態に係る光ネットワークシステムの構成を
説明する。
【0010】図2は、実施形態に係る光ネットワークシ
ステムの論理構成例を示している。この例の場合、光ネ
ットワークシステムは、9個の光パケット交換装置で構
成されている。
【0011】図2に示すように、この光ネットワークシ
ステムは、論理構成上、3行×3列の格子状網構成をと
る。図中、各格子点上に配置されている各ノード1〜9
が、実施形態に係る光パケット交換装置のそれぞれに対
応している。これらノードの集合は、論理構成上の配列
から、row方向のグループRG1、RG2、RG3
と、column方向のグループRG4、RG5、RG
6とに分けられており、その構成要素である各ノード
は、方向を異にする2つのグループの両方に属してい
る。
【0012】この論理構成は、同一グループ内に属する
全てのノードに対しては、1ホップでデータ転送を行う
一方、グループ外のノードに対しては、発信ノードを含
むグループと着信ノードを含むグループが交差する位置
にあるノードが中継を行って2ホップでデータ転送を行
う構成である。この構成は、前述した文献の図6に示さ
れている構成と同じである。
【0013】次に、図3に、実施形態に係る光ネットワ
ークシステムの物理構成を示す。論理上は格子状網とし
たが、物理的には、各ノードを光ファイバによりループ
状に接続する。なお、ノードの配列は、後述する波長割
当てを用いることにより、任意の配列とできる。
【0014】(A−2)波長割当て 次に、光波長の割当方法について述べる。光波長は、各
グループごとに1波長を割り当てるようにする。すなわ
ち、図2のシステム構成の場合、row方向グループR
G1にλ1、グループRG2にλ2、グループRG3に
λ3を割り当て、column方向グループCG1にλ
4、グループCG2にλ5、グループCG3にλ6の計
6個の波長を割り当てる。従って、システム構成がNX
Nの場合には、2×N個の波長が必要となる。
【0015】これを物理的に見ると、光波長多重伝送に
より、ループがあたかも6個存在するように見える。図
4は、この様子を表したものである。
【0016】(A−3)ノード構成 次に、実施形態に係るノードの構成を、図1を用いて説
明する。
【0017】まず、送信部の構成を説明する。送信部
は、バッファ107と、光−電気変換器108、109
と、カプラ110と、出力端子111からなる。
【0018】ここで、バッファ107は、パケット処理
部106から入力された送信パケットの送信タイミング
を調整する手段である。バッファ107は、その宛先に
応じ、光−電気変換器108又は109のいずれかに送
信パケットを出力する。
【0019】光−電気変換器108及び109は、それ
ぞれ入力された電気信号を、前項の手法により割り当て
た固定波長の光信号に変換する手段である。このうち、
光−電気変換器108は、自装置が属するrowグルー
プへの出力に用いられる変換手段であり、光−電気変換
器109は、自装置が属するcolumnグループへの
出力に用いられる変換手段である。
【0020】カプラ110は、光−電気変換器108及
び109から入力された光波長を、波長スプリッタ10
2をスルーしてきた光波長に合波する手段である。
【0021】次に、受信部の構成を説明する。受信部
は、入力端子101と、波長スプリッタ102と、光−
電気変換器103、104と、判定回路105と、パケ
ット処理部106からなる。
【0022】ここで、波長スプリッタ102は、受信さ
れた光信号のうち、自装置が属するグループに割り当て
られている波長と同じ波長の光信号を分離して取り出す
手段である。なお、波長スプリッタは、導波路の表面
(光が反射する面)にグレーティングを作り、特定の波
長のみを屈折させる構成とする。グレーティングを作る
方法には、液晶を用いる方法や、AO(超音波による音
響光学的効果)で形成する方法がある。
【0023】判定回路105は、波長スプリッタ102
を介して取り出された光パケット信号のヘッダを解析
し、その宛先に応じて送出先を切り替える手段である。
この判定回路105は、論理構造を記憶しており、解析
した宛先に応じて自装置宛か否か、また他のノード宛で
ある場合にはその宛先に応じた送出方向(row方向及
びcolumn方向)を判別できるようになっている。
【0024】パケット処理部106は、入力されたパケ
ットを処理する手段であると共に、送信するパケットを
形成する手段である。
【0025】(A−4)交換動作 続いて、以上の構成を有する光ネットワークシステムに
おいて、各光パケット交換装置がどのように光パケット
信号を交換するかを、具体的に説明する。なお、同一グ
ループに対して同じ光波長が割り当てられている本実施
形態の場合、パケットの転送方法としては、スロッテッ
ドリングを用いるのが好適である。このスロッテッドリ
ング方式は、時間的に1パケットが収まる間隔にスロッ
トを区切り、スロットが空いている時にパケットを送出
する方法である。
【0026】ここでは、図2におけるノード1につい
て、その交換動作を説明する。ノード1は、グループR
GlとグループCGlの双方に属するので、送受信する
光波長はλ1とλ4である。
【0027】(A−4−1)送信部の動作 送信部は、パケット処理部106において生成された光
パケット信号を、バッファ107に与え一旦蓄積する。
そして、受信部の判定回路105の判定結果から、スロ
ットの空きが確かめられたとき、送信タイミングを調整
しておいた光パケット信号(送信パケット信号)を電気
−光変換器108又は109へと送出する。
【0028】このときの送出先は、前述したように、光
パケット信号の宛先によって異なり、row方向(RG
1)への出力の場合には電気−光変換器108が選択さ
れ、column方向(CG1)の場合には電気−光変
換器109が選択される。ここで、電気−光変換器10
8は、電気信号を光波長λ1の光パケット信号に変換し
出力する。一方、電気−光変換器109は、電気信号を
光波長λ4の光パケット信号に変換し出力する。
【0029】これらの光波長でなる光パケット信号(送
信パケット信号)は、カプラ110に入力される。カプ
ラ110は、受信部の波長スプリッタ102をスルーし
た光波長の光パケット信号と、内部で変換した光波長λ
1又はλ4の光パケット信号と合波して出力端子111
から送出する。
【0030】(A−4−2)受信部の動作 一方、受信部は、入力端子101から入力される光パケ
ット信号(光波長λ1〜λ6)を波長スプリッタ102
に導き、これらの中から光波長λ1又はλ4の光パケッ
ト信号だけを取り出し、他の光波長λ2、λ3、λ5、
λ6を有する光パケット信号はスルーする。
【0031】取り出された光波長の光パケット信号は、
光−電気変換器103又は104により電気信号に変換
され、判定回路105に与えられる。判定回路105
は、以下のような判定を行う。
【0032】ここでは、光パケット信号がrow方向か
ら受信されたものとする。このとき実行される判定動作
を、図5に示す。まず、判定回路105は、受信したパ
ケットの宛先が自装置と同一のrow方向内に配置され
ているノード宛か否か判別する(ステップSP1)。
【0033】ステップSP1で否定結果が得られた場
合、当該パケットは中継パケットであることが分かるの
で、column方向(グループCG1方向)に送信す
る処理(中継処理)に移行する(ステップSP2)。具
体的には、電気−光変換器109に対して当該パケット
が転送される。なおこのとき、row側のスロットは空
き状態になる。
【0034】これに対して、ステップSP1で肯定結果
が得られた場合、判定回路105は、当該パケットの宛
先が、自装置宛かそれとも他のノード宛か判別する(ス
テップSP3)。
【0035】このステップSP3で否定結果が得られた
場合、当該パケットは、自装置と同一のグループRG1
に属する他ノード宛(ノード2又は3宛)であることが
分かるので、次のノードに送信する処理に移行する(ス
テップSP4)。具体的位には、電気−光変換器108
に対して当該パケットが転送される。なおこのとき、ス
ロットは塞がっている。
【0036】これに対して、ステップSP3で肯定結果
が得られた場合、判定回路105は、当該パケットの宛
先が、自装置であると判別してパケット処理部106に
渡す。このとき、スロットは空き状態になる。
【0037】一方、光パケット信号がcolumn方向
から受信された場合、このときの動作は、上述の説明の
column方向をfow方向と変えるだけで、基本的
には同じである。参考までに、図6に、光パケット信号
がcolumn方向から受信された場合の動作を示して
おく。
【0038】以上の判定結果により、光パケット信号の
受信、中継、同一グループに属する次のノードへの転送
が行われる。なお、ノード数が多くなると、ノード内で
スルーした信号と送信する信号をカプラで合波している
ので、各ノード通る度に光が減衰していき、受信できな
くなる。そこで、このような場合は、図1の波長スプリ
ッタとカプラとの間に光増幅器(EDFA)を設け、光
の減衰を補うようにする。
【0039】(A−5)増設方法 次に、物理的には図3の構成にある光ネットワークシス
テム(論理的には図2)について、新たに別のノードを
増設する必要が生じた場合、どのような接続手順が必要
となるかを説明する。
【0040】さて、本実施形態に係る光ネットワークシ
ステムの場合、ノードは、物理的に1つのループ状に接
続すれば、どこに配置しても構わない。従って、ループ
上のある場所で隣接するノードを一旦切り放し、その間
に接続するだけでシステムの増設は完了する。例えば、
図7のように、ノード1とノード2を切り放し、その間
にノード10、11、12を接続すれば良い。
【0041】次に、論理上の構成を設定する。例えば、
増設したノード10、11、12のいずれもが、新規に
設けるrowグループRG4に属するものとし、加え
て、ノード10は既存のcolumnグループCG1に
属し、ノード11はcolumnグループCG2に属
し、ノード12はcolumnグループCG3に属する
ものとすると、その論理上の構成は図8のようになる。
【0042】これで、論理上の増設作業も終了する。な
おこの場合には、rowグループRG4に光波長λ7を
割り当てれば、物理的には1つのループ接続で構成され
る光ネットワークシステムに、論理的には7つのループ
が存在するかのように構成できる。
【0043】(A−6)実施形態上の効果 以上のように、本実施形態によれば、波長多重ネットワ
ークシステムの物理的なネットワーク構成をループ状と
し、当該ネットワーク上に配置されるノードが受信側で
必要とされる光波長のみを取り出し、その他はスルーす
る構成としたことにより、論理的にはいくつものループ
を形成することができるものの、物理的には1つのルー
プ構成という簡易なネットワーク構成とできるため、シ
ステムの増設変更を容易に実行することができる。
【0044】また、この波長多重ネットワークシステム
は、光波長を複数のノードの集合でなる1つのグループ
に1つの波長を割り当てるだけで良いので、論理上のリ
ンクごとにその伝送方向も考慮して波長を割り当てる従
来方式に比べて、使用する波長数を少なく抑えることが
できる。
【0045】(B)他の実施形態 なお、上述の実施形態においては、伝送する光信号の交
換方式をパケット交換方式としたが、セル交換方式の場
合にもフレーム交換方式の場合等においても適用し得
る。
【0046】また、上述の実施形態においては、論理上
のネットワーク構成を格子型ネットワーク構成とする場
合について述べたが、こにれ限られるものではなく、グ
ループ分けの方法に応じて他のネットワーク構成とする
こともできる。
【0047】
【発明の効果】上述のように、本発明の光ネットワーク
システムによれば、ループ状網を構成する複数の光交換
装置を、論理上の網構成に基づいて幾つかのグループに
分類し、その各グループごとに1の波長を割当てるよう
にしたことにより、物理的には1つのループ状網であり
ながら、論理的には複数のループを有しているのと同じ
伝送を実現でき、しかもシステムの増設や変更が容易で
ある光ネットワークシステムを実現することができる。
【0048】また、かかる光ネットワークシステムを構
築するのに適した光交換装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る光交換装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】実施形態に係る光ネットワークシステムの論理
構成を示す図である。
【図3】光ネットワークシステムの物理的な接続構成を
示す図である。
【図4】波長の割当てにより実現される仮想ループの説
明に供する図である。
【図5】判定回路のrow方向アルゴリズムを示すフロ
ーチャートである。
【図6】判定回路のcolumn方向アルゴリズムを示
すフローチャートである。
【図7】増設された光ネットワークシステムの物理構成
例を示す図である。
【図8】増設された光ネットワークシステムの論理構成
例を示す図である。
【符号の説明】
101…入力端子、102…波長スプリッタ、103、
104…光−電気変換器、105…判定回路、106…
パケット処理部、107…バッファ、108、109…
光−電気変換器、110…カプラ、111…出力端子、
RG1、RG2、RG3、RG4…row方向グルー
プ、CG1、CG2、CG3…column方向グルー
プ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長分割された光信号を多重伝送する波
    長分割多重型の光ネットワークシステムにおいて、 ループ状網を構成する複数の光交換装置を、論理上の網
    構成に基づいて幾つかのグループに分類し、その各グル
    ープごとに1の波長を割り当てるようにしたことを特徴
    とする波長分割多重型の光ネットワークシステム。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記光交換装置は、自装置の属するグループに割り当て
    られている波長と同一波長の光信号のみを伝送路から取
    り出し、その他の波長の光信号についてはそのまま伝送
    路上を周回させるよう機能することを特徴とする波長分
    割多重型の光ネットワークシステム。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 上記光交換装置は、伝送路から取り出した光信号の宛先
    が自装置宛でない場合、宛先の属するグループ又は宛先
    との中間に位置するグループに割り当てられている波長
    にて、当該取り込んだ光信号を伝送路に戻すことを特徴
    とする波長分割多重型の光ネットワークシステム。
  4. 【請求項4】 波長分割された光信号を多重伝送する波
    長分割多重型の光ネットワークシステムであって、その
    網構成がループ状であり、しかも、網上に位置する複数
    の光交換装置が論理上の網構成に基づいて幾つかのグル
    ープに分類されており、各グループごとに1の波長が割
    り当てられている光ネットワークシステムの光交換装置
    において、 自装置の属するグループに割り当てられている波長と同
    一波長の光信号のみを伝送路から取り出し、その他の波
    長の光信号についてはそのまま伝送路上を周回させる光
    信号入出力手段を備えるようにしたことを特徴とする光
    交換装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、 上記光信号入出力手段は、伝送路から取り出した光信号
    の宛先が自装置宛でない場合、宛先の属するグループ又
    は宛先との中間に位置するグループに割り当てられてい
    る波長にて、当該取り込んだ光信号を伝送路に戻す機能
    を有することを特徴とする光交換装置。
JP11225697A 1997-04-30 1997-04-30 光交換装置及び光ネットワークシステム Pending JPH10303984A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100348905B1 (ko) * 1999-12-27 2002-08-14 한국전자통신연구원 파장분할다중 기반 인터넷 프로토콜 망 구조 및 파장 라우팅 방법
JP2013506373A (ja) * 2009-09-29 2013-02-21 キネテイツク・リミテツド 量子鍵配送で使用するための方法および装置
US8850479B2 (en) 2005-03-02 2014-09-30 Panasonic Corporation Distribution device and reception device

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