JP2010081398A - Optical signal transfer device, optical signal transmitter-receiver, and optical network system - Google Patents
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Abstract
【課題】光ネットワークシステムにおいて、光パケット信号の長距離伝送を実現することが可能な光信号転送装置を提供する。
【解決手段】複数の出力ポートを備え、外部から入射した光信号を当該光信号の宛先アドレスに応じて予め割り当てられた出力ポートから外部に転送する光信号転送装置であって、光信号から伝送距離を判定し、当該伝送距離が所定条件を満足する場合には予め規定された特定の出力ポートから光信号を転送する。
【選択図】図２An optical signal transfer apparatus capable of realizing long-distance transmission of an optical packet signal in an optical network system is provided.
An optical signal transfer device having a plurality of output ports and transferring an optical signal incident from the outside to an outside from an output port assigned in advance according to a destination address of the optical signal, wherein the optical signal is transmitted from the optical signal The distance is determined, and when the transmission distance satisfies a predetermined condition, an optical signal is transferred from a specific output port defined in advance.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、光信号転送装置、光信号送受信器及び光ネットワークシステムに関する。 The present invention relates to an optical signal transfer apparatus, an optical signal transceiver, and an optical network system.
従来の光ネットワークシステムでは、光パケット信号の宛先制御を行うために、ルータとして機能する光パケット切替器を使用している。この光パケット切替器は、光パケット信号を電気信号に変換して宛先を識別した後、電気信号を光パケット信号に再変換し、その光パケット信号を識別した宛先に応じて選択した光伝送路へ転送する宛先制御機能を備えている。 In a conventional optical network system, an optical packet switch functioning as a router is used to control the destination of an optical packet signal. This optical packet switch converts an optical packet signal into an electrical signal, identifies the destination, then reconverts the electrical signal into an optical packet signal, and selects the optical transmission path selected according to the identified destination It has a destination control function to transfer to.
この光パケット切替器間の光伝送路の距離が長くなると、光パケット信号の信号強度の減衰や信号品質の劣化が発生し、光パケット切替器によって光パケット信号を受信したり、または正確な電気信号に変換することが困難となる虞がある。そこで、このような場合、光パケット信号の信号強度や信号品質を回復させるために、光パケット切替器間に光パケット中継器を介在させる。このような光パケット中継器は、光パケット信号の光−電気−光変換を行うことで光パケット信号を再生する再生中継方式を採用しており、その内部構成は従来の光パケット切替器と類似した構成となっている。また、その他、エルビウム・ドープ・ファイバ等の光信号増幅器を用いた光パケット中継器も存在する。 If the distance of the optical transmission line between the optical packet switch is increased, the signal strength of the optical packet signal is attenuated and the signal quality is deteriorated. It may be difficult to convert the signal. Therefore, in such a case, an optical packet repeater is interposed between the optical packet switches in order to recover the signal strength and signal quality of the optical packet signal. Such an optical packet repeater employs a regenerative repeater system that regenerates an optical packet signal by performing optical-electrical-optical conversion of the optical packet signal, and its internal configuration is similar to that of a conventional optical packet switch. It has become the composition. In addition, there is an optical packet repeater using an optical signal amplifier such as erbium-doped fiber.
一方、近年では光通信の高速化を図るために、光パケット切替器において光−電気−光変換を行わずに光パケット信号の宛先制御を行う仕組みとして様々な方式が検討されており、その中の１つに、光パケット信号を電気信号に変換することなく宛先を認識し、光スイッチ素子を用いて宛先に応じて光パケット信号の経路切替を行う方式が考案されている。このように光スイッチ素子を用いた光パケット切替器は、光パケット信号を電気信号に変換せずに光信号の状態で経路切替を行うため、電気処理による光パケット信号の再生が行われない。そのため、多数の光パケット切替器を経由した場合、光パケット信号の信号強度の減衰や信号品質の劣化が発生する虞がある。 On the other hand, in recent years, in order to increase the speed of optical communication, various systems have been studied as a mechanism for performing destination control of an optical packet signal without performing optical-electrical-optical conversion in an optical packet switcher. As one of the methods, a method of recognizing a destination without converting the optical packet signal into an electrical signal and switching the path of the optical packet signal according to the destination using an optical switch element has been devised. As described above, the optical packet switch using the optical switch element switches the path in the state of the optical signal without converting the optical packet signal into the electrical signal, so that the optical packet signal is not regenerated by the electrical processing. Therefore, when passing through a large number of optical packet switchers, there is a possibility that the signal strength of the optical packet signal may be attenuated or the signal quality may be deteriorated.
例えば、図６に示すように、光ネットワークシステムの構成の１つとして、リング型ネットワークを採用した場合、送信元の光パケット切替器と受信先の光パケット切替器との間の伝送距離は、最短の場合と最長の場合とで大きく異なる。なお、図６では、説明の簡略化のため、光伝送路によってリング状に接続された４つのパケット切替器１００、１０１、１０２及び１０３と、隣接する光パケット切替器間に設置された光パケット中継器２００、２０１、２０２及び２０３とから構成されたリング型ネットワークを例示している。また、図６において、符号３００、３０１、３０２、３０３は、既存ネットワークである。
For example, as shown in FIG. 6, when a ring network is adopted as one of the configurations of the optical network system, the transmission distance between the transmission source optical packet switch and the reception destination optical packet switch is There is a large difference between the shortest case and the longest case. In FIG. 6, for simplification of description, optical packets installed between four
このようなリング型ネットワークでは、光パケット信号の伝送方向が決まっており、図６では光パケット信号の伝送方向を反時計回りとする。すなわち、光パケット切替器１００が送信元、その右隣りに配置された光パケット切替器１０１が受信先である場合に伝送距離は最短となる。また、光パケット切替器１００が送信元、その左隣りに配置された光パケット切替器１０３が受信先である場合に伝送距離は最長となる。当然、送信元、受信先になる光パケット切替器は変化するので、光パケット信号の信号強度や信号品質を維持するためには、隣接する光パケット切替器間の全てに光パケット中継器２００、２０１、２０２及び２０３を設置する必要がある。
上記のように光パケット中継器を使用して光パケット信号の信号強度や信号品質を回復させる場合、以下のような問題点がある。
（１）再送中継方式の光パケット中継器は、光パケット信号の光−電気−光変換を行う回路を設ける必要がある。よって、特に高速通信に対応した再送中継方式の光パケット中継器は高価であり、また消費電力も大きい。
（２）エルビウム・ドープ・ファイバ等の光信号増幅器を用いた光パケット中継器は、光パケット信号を光−電気−光変換せず、光信号領域で増幅を行う。そのため、光信号の振幅は回復するが、ジッタ等のノイズ成分は同じか、または増大する。振幅以外の信号品質は回復しないか、または悪化する。
（３）光パケット切替器が光パケット信号の光−電気−光変換を行わない、または極力減らす方式である場合、（２）に記載した光信号増幅器を用いた光パケット中継器を使用すると、振幅以外の信号品質を回復させる機構がネットワーク内に存在しないことになり、多段の光パケット切替器を経由する場合での長距離通信が困難となる。
（４）リング型ネットワークを構成した場合、各光パケット切替器の間の全てに光パケット中継器を設置する必要があり得るため、コストと消費電力の増加を招く。
When the optical packet repeater is used to recover the signal strength and signal quality of the optical packet signal as described above, there are the following problems.
(1) It is necessary to provide a circuit that performs optical-electrical-optical conversion of an optical packet signal in an optical packet repeater of a retransmission relay system. Therefore, a retransmission relay type optical packet repeater that is particularly compatible with high-speed communication is expensive and consumes a large amount of power.
(2) An optical packet repeater using an optical signal amplifier such as an erbium-doped fiber does not perform optical-electrical-optical conversion of the optical packet signal, but amplifies it in the optical signal region. For this reason, the amplitude of the optical signal is recovered, but noise components such as jitter are the same or increased. Signal quality other than amplitude does not recover or deteriorate.
(3) When the optical packet switch does not perform the optical-electrical-optical conversion of the optical packet signal, or is a system that reduces as much as possible, when an optical packet repeater using the optical signal amplifier described in (2) is used, A mechanism for recovering signal quality other than amplitude does not exist in the network, and long-distance communication becomes difficult when passing through a multistage optical packet switch.
(4) When a ring network is configured, it may be necessary to install an optical packet repeater between all the optical packet switches, resulting in an increase in cost and power consumption.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光ネットワークシステムにおいて、上記問題点（１）〜（４）を回避しつつ、光パケット信号の長距離伝送を実現することが可能な光信号転送装置、光信号送受信器及び光ネットワークシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. In an optical network system, it is possible to realize long-distance transmission of an optical packet signal while avoiding the problems (1) to (4). An object of the present invention is to provide an optical signal transfer device, an optical signal transceiver, and an optical network system.
上記課題を解決するために、本発明では、光信号転送装置に係る第１の解決手段として、複数の出力ポートを備え、外部から入射した光信号を当該光信号の宛先アドレスに応じて予め割り当てられた出力ポートから外部に転送する光信号転送装置であって、光信号から伝送距離を判定し、当該伝送距離が所定条件を満足する場合には予め規定された特定の出力ポートから光信号を転送することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, in the present invention, as a first solving means related to an optical signal transfer apparatus, a plurality of output ports are provided, and an optical signal incident from the outside is assigned in advance according to a destination address of the optical signal. An optical signal transfer device that transfers to the outside from a specified output port, and determines a transmission distance from the optical signal, and if the transmission distance satisfies a predetermined condition, the optical signal is transmitted from a specific output port defined in advance. It is characterized by transferring.
また、光信号転送装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、光信号から送信元アドレス及び宛先アドレスを認識する光出力制御部と、該光出力制御部の制御に応じて光信号の出力ポートを選択する光出力選択部とを備え、前記光出力制御部は、前記送信元アドレスと自アドレスとに基づいて前記伝送距離を判定し、該伝送距離が光信号の再生の必要がある値であった場合に、前記特定の出力ポートから光信号を転送するように前記光出力選択部を制御することを特徴とする。 Further, as a second solving means relating to the optical signal transfer apparatus, in the first solving means, an optical output control unit for recognizing a transmission source address and a destination address from the optical signal, and according to control of the optical output control unit An optical output selection unit that selects an output port of the optical signal, wherein the optical output control unit determines the transmission distance based on the transmission source address and the own address, and the transmission distance is a reproduction of the optical signal. The optical output selection unit is controlled so as to transfer an optical signal from the specific output port when the value is a necessary value.
また、光信号転送装置に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、光信号から送信元アドレス及び宛先アドレスを認識する光出力制御部と、該光出力制御部の制御に応じて光信号の出力ポートを選択する光出力選択部とを備え、前記光出力制御部は、予め記憶している光信号転送装置間の光ファイバ長と、前記送信元アドレスと自アドレスとに基づいて前記伝送距離を判定し、該伝送距離が光信号の再生の必要がある値であった場合に、前記特定の出力ポートから光信号を転送するように前記光出力選択部を制御することを特徴とする。 Further, as a third solving means related to the optical signal transfer device, in the first solving means, an optical output control unit for recognizing a transmission source address and a destination address from the optical signal, and depending on the control of the optical output control unit An optical output selection unit that selects an output port of the optical signal, and the optical output control unit is based on the optical fiber length between the optical signal transfer devices stored in advance, the transmission source address, and the own address. Determining the transmission distance, and controlling the optical output selection unit to transfer the optical signal from the specific output port when the transmission distance is a value that needs to be reproduced. Features.
また、光信号転送装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、光信号から宛先アドレスを認識する光出力制御部と、該光出力制御部の制御に応じて光信号の出力ポートを選択する光出力選択部とを備え、前記光出力制御部は、光信号の信号強度を測定し、当該信号強度に基づいて前記伝送距離を判定し、該伝送距離が光信号の再生の必要がある値であった場合に、前記特定の出力ポートから光信号を転送するように前記光出力選択部を制御することを特徴とする。 Further, as a fourth solving means related to the optical signal transfer device, in any of the first to third solving means, an optical output control unit for recognizing a destination address from an optical signal, and control of the optical output control unit An optical output selection unit that selects an output port of the optical signal according to the optical output, the optical output control unit measures the signal strength of the optical signal, determines the transmission distance based on the signal strength, and the transmission The optical output selection unit is controlled to transfer the optical signal from the specific output port when the distance is a value that needs to be reproduced.
また、本発明では、光信号送受信器に係る解決手段として、転送された光信号の宛先アドレスが自アドレスとは異なる場合に、前記転送された光信号の再生処理を行い、該再生処理後の光信号を転送元の装置に返送することを特徴とする。 Further, in the present invention, as a means for solving the optical signal transmitter / receiver, when the destination address of the transferred optical signal is different from its own address, the transferred optical signal is reproduced, and after the reproduction processing, The optical signal is returned to the transfer source device.
さらに、本発明では、光ネットワークシステムに係る解決手段として、上記の第１〜第４のいずれかの解決手段を有する光信号転送装置と、該光信号転送装置における前記特定の出力ポートと接続された上記の光信号送受信器とを備えることを特徴とする。 Furthermore, in the present invention, as a means for solving the optical network system, the optical signal transfer apparatus having any one of the first to fourth means described above is connected to the specific output port in the optical signal transfer apparatus. And an optical signal transmitter / receiver as described above.
本発明によると、光信号の信号強度及び信号品質を回復させるための専用の中継器を設置する必要はなく、帯域が空いている光信号送受信器を中継器として利用することにより、光信号の長距離伝送を実現することが可能となる。また、再送中継方式の光パケット中継器、または光信号増幅器を用いた光パケット中継器を設置する必要がないため、従来での問題点（１）〜（４）の全てを回避することができる。 According to the present invention, it is not necessary to install a dedicated repeater for restoring the signal strength and signal quality of an optical signal, and an optical signal transmitter / receiver having a vacant bandwidth is used as a repeater. Long distance transmission can be realized. In addition, since it is not necessary to install an optical packet repeater using a retransmission relay system or an optical signal amplifier, all of the conventional problems (1) to (4) can be avoided. .
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における光ネットワークシステムの構成概略図である。なお、以下では、本実施形態における光ネットワークシステムとして、リング型ネットワークを例示して説明する。この図１に示すように、本実施形態における光ネットワークシステムは、４つの光パケット切替器（光信号転送装置）１、２、３及び４と、光パケット送受信器（光信号送受信器）１０、２０、３０及び４０とから構成されている。また、図１において、符号３００、３０１、３０２、３０３は、既存ネットワークである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical network system in the present embodiment. In the following, a ring network will be described as an example of the optical network system in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the optical network system in the present embodiment includes four optical packet switchers (optical signal transfer devices) 1, 2, 3 and 4, an optical packet transmitter / receiver (optical signal transmitter / receiver) 10, 20, 30 and 40. In FIG. 1,
光パケット切替器１、２、３及び４は、光ファイバ等の光伝送路を介してリング状に接続されている。つまり、光パケット切替器１と２は光伝送路Ｆ１を介して接続されており、光パケット切替器２と３は光伝送路Ｆ２を介して接続されており、光パケット切替器３と４は光伝送路Ｆ３を介して接続されており、光パケット切替器４と１は光伝送路Ｆ４を介して接続されている。なお、このようなリング型ネットワークでは、光パケット信号の伝送方向が決まっており、本実施形態では光パケット信号の伝送方向を反時計回りとする。
The optical packet switches 1, 2, 3 and 4 are connected in a ring shape through an optical transmission line such as an optical fiber. That is, the
また、光パケット切替器１は、送信用の光伝送路Ｆ１ａと受信用の光伝送路Ｆ１ｂを介して光パケット送受信器１０と接続されている。光パケット切替器２は、送信用の光伝送路Ｆ２ａと受信用の光伝送路Ｆ２ｂを介して光パケット送受信器２０と接続されている。光パケット切替器３は、送信用の光伝送路Ｆ３ａと受信用の光伝送路Ｆ３ｂを介して光パケット送受信器３０と接続されている。光パケット切替器４は、送信用の光伝送路Ｆ４ａと受信用の光伝送路Ｆ４ｂを介して光パケット送受信器４０と接続されている。
The
これら光パケット切替器１、２、３及び４は、それぞれ受信した光パケット信号の宛先アドレスに応じて、その光パケット信号の転送先を切り替えるパケットスイッチとしての機能を有している。図２は、光パケット切替器１、２、３及び４のブロック構成図を示したものである。なお、各光パケット切替器１、２、３及び４の内部構成は共通であるため、図２では代表的に光パケット切替器１を図示して説明する。この図２に示すように、光パケット切替器１は、アドレス認識回路（光出力制御部）１ａ、光スプリッタ１ｂ、光スイッチ素子１ｃ、１ｄ及び光カプラ１ｅから構成されている。
Each of these
アドレス認識回路１ａは、光パケット切替器４から光伝送路Ｆ４及び入力ポートＰｉ１を介して受信した光パケット信号から宛先アドレスを認識し、その認識した宛先アドレスに応じて光スイッチ素子１ｃ及び１ｄを制御することにより、宛先アドレスに応じて予め割り当てられた出力ポート（Ｐｏ１、Ｐｏ２）から光パケット信号を外部に転送する。また、詳細は後述するが、このアドレス認識回路１ａは、本実施形態における特徴的な機能として、受信した光パケット信号から伝送距離を判定し、当該伝送距離が所定条件を満足する場合には予め規定された特定の出力ポート（出力ポートＰｏ２）から光パケット信号を転送する。
The
光スプリッタ１ｂは、光パケット切替器４から受信した光パケット信号を光スイッチ素子１ｃ及び１ｄのそれぞれに分岐して出力する。光スイッチ素子１ｃは、アドレス認識回路１ａの制御に応じて、光スプリッタ１ｂから入力される光パケット信号を、光カプラ１ｅ、出力ポートＰｏ１及び光伝送路Ｆ１を介して光パケット切替器２に転送するか、または廃棄するかを切り替える。光スイッチ素子１ｄは、アドレス認識回路１ａの制御に応じて、光スプリッタ１ｂから入力される光パケット信号を出力ポートＰｏ２及び光伝送路Ｆ１ａを介して光パケット送受信器１０に転送するか、または廃棄するかを切り替える。なお、これら光スイッチ素子１ｃ及び１ｄは、本発明における光出力選択部に相当する。
The
また、入力ポートＰｉ２と光パケット送受信器１０とは、光伝送路Ｆ１ｂによって接続されており、光カプラ１ｅは、光パケット送受信器１０から入力ポートＰｉ２を介して受信した光パケット信号を、出力ポートＰｏ１を介して光パケット切替器２に転送する。
The input port Pi2 and the optical packet transmitter /
このように図２では、光パケット切替器１を代表的に図示して説明したが、他の光パケット切替器２、３、４についても同様である。例えば、光パケット切替器２の場合には、図２における光パケット切替器４が１となり、光パケット切替器２が３となり、光パケット送受信器１０が２０となり、光伝送路Ｆ４がＦ１となり、光伝送路Ｆ１ａがＦ２ａとなり、光伝送路Ｆ１ｂがＦ２ｂとなるのみである。
As described above, in FIG. 2, the
光パケット送受信器１０、２０、３０及び４０は、それぞれに対応する既存ネットワーク３００、３０１、３０２、３０３から受信した通信データを光パケット信号に変換して、それぞれに対応する光パケット切替器１、２、３、４に送信する機能と、それぞれに対応する光パケット切替器１、２、３、４から転送された光パケット信号を既存ネットワークに適合した通信データに変換して、それぞれに対応する既存ネットワーク３００、３０１、３０２、３０３に送信する機能を有している。
The
図３は、光パケット送受信器１０、２０、３０及び４０のブロック構成図を示したものである。なお、各光パケット送受信器１０、２０、３０及び４０の内部構成は共通であるため、図３では代表的に光パケット送受信器１０を図示して説明する。この図３に示すように、光パケット送受信器１０は、光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａ、パケット処理部１０ｂ、記憶部１０ｃ及び既存ネットワーク送受信Ｉ／Ｆ１０ｄから構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of the
光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａは、光パケット切替器１から転送された光パケット信号を電気信号（光パケットデータ）に変換してパケット処理部１０ｂに出力する一方、パケット処理部１０ｂから入力される光パケットデータを光パケット信号に変換して光パケット切替器１に送信する。パケット処理部１０ｂは、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)やＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等であり、光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａから入力される光パケットデータを基に所定の電気処理を行う一方、光パケットデータを記憶部１０ｃへ蓄積し、また、光パケットデータを既存ネットワーク送受信Ｉ／Ｆ１０ｄを介して既存ネットワーク３００に送信する。
The optical packet transmission / reception I /
また、詳細は後述するが、このパケット処理部１０ｂは、本実施形態における特徴的な機能として、光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａから入力される光パケットデータの宛先アドレスが自アドレスと一致しない場合、つまり光パケット切替器１から転送された光パケット信号が既存ネットワーク３００宛てではない場合、その光パケットデータを光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａに出力することにより、光パケット信号に再変換して光パケット切替器１に返送する機能を有している。
Although details will be described later, as a characteristic function in the present embodiment, the
記憶部１０ｃは、例えばＲＡＭ(Read Only Memory)等のメモリであり、パケット処理部１０ｂの制御に応じて光パケットデータやその他の各種データを記憶する。既存ネットワーク送受信Ｉ／Ｆ１０ｄは、既存ネットワーク３００から受信した通信データをパケット処理部１０ｂにて処理可能なデータに変換してパケット処理部１０ｂに出力する一方、パケット処理部１０ｂから入力される光パケットデータを既存ネットワーク３００に適合した通信データに変換して既存ネットワーク３００に送信する。
The
次に、上記のように構成された本実施形態における光ネットワークシステムの動作について説明する。なお、以下では、図４に示すように、既存ネットワーク３００から既存ネットワーク３０３を宛先とする通信が発生した場合を想定して説明する。また、以下では説明の便宜上、図２で説明した光パケット切替器１の構成要素を転用して、他の光パケット切替器２、３、４の動作説明を行う（光パケット切替器１〜４の構成は共通であるため）。
Next, the operation of the optical network system according to this embodiment configured as described above will be described. Hereinafter, as illustrated in FIG. 4, description will be given assuming a case where communication destined for the existing
まず、光パケット送受信器１０は、既存ネットワーク３００から既存ネットワーク３０３を宛先とする通信データを受信すると、通信データを光パケット信号に変換し、光伝送路Ｆ１ｂを介して光パケット切替器１の入力ポートＰｉ２に送信する。光パケット切替器１において、入力ポートＰｉ２を介して受信された光パケット信号は、光カプラ１ｅ及び出力ポートＰｏ１を経由して光パケット切替器２の入力ポートＰｉ１に転送される。
First, when the
パケット切替器２は、入力ポートＰｉ１を介して受信した光パケット信号の宛先アドレスに応じて、その光パケット信号の転送先を切り替える。
図５は、光パケット切替器２の光パケット信号受信時における動作を表すフローチャートである。この図５に示すように、光パケット切替器２のアドレス認識回路１ａは、受信した光パケット信号のアドレスを解析し（ステップＳ１）、光パケット信号の宛先アドレスに自アドレスが含まれるか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、光パケット信号の宛先アドレスに自アドレスが含まれている場合（「Yes」）、アドレス認識回路１ａは、光パケット信号の転送先を光パケット送受信器２０に切り替えるように光スイッチ素子１ｃ及び１ｄを制御する（ステップＳ３）。
The
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
一方、上記ステップＳ２において、光パケット信号の宛先アドレスに自アドレスが含まれていない場合（「No」）、アドレス認識回路１ａは、光パケット信号の中継が必要か否か、つまり光パケット信号の信号強度及び信号品質を回復させるために光パケット信号の再生が必要か否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、アドレス認識回路１ａは、光パケット信号の伝送距離が光パケット信号の再生を必要とする値となった場合に、光パケット信号の中継が必要であると判定する。なお、光パケット信号の伝送距離の求め方の詳細については後述する。
On the other hand, if the destination address of the optical packet signal does not include its own address (“No”) in step S2, the
このステップＳ４において、光パケット信号の中継が必要ではない場合（「No」）、アドレス認識回路１ａは、光パケット信号の転送先を光パケット切替器３に切り替えるように光スイッチ素子１ｃ及び１ｄを制御する（ステップＳ５）。一方、上記ステップＳ４において、光パケット信号の中継が必要である場合（「Yes」）、アドレス認識回路１ａは、光パケット信号の転送先を光パケット送受信器２０に切り替えるように光スイッチ素子１ｃ及び１ｄを制御する（ステップＳ６）。
In this step S4, when it is not necessary to relay the optical packet signal (“No”), the
このような図５のフローチャートで示す動作は、光パケット切替器１、２、３、４に共通する動作であるが、光パケット信号の宛先は既存ネットワーク３０３であるため、光パケット切替器２におけるステップＳ２では、光パケット信号の宛先アドレスに自アドレスが含まれていないと判定される。また、この光パケット切替器２におけるステップＳ４では、光パケット信号の伝送距離が光パケット信号の再生を必要とする値に達せず、光パケット信号の中継が必要ではないと判定されたものと仮定する。つまり、光パケット信号は、光パケット切替器２から光伝送路Ｆ２を介して光パケット切替器３に転送される（図４参照）。
Such an operation shown in the flowchart of FIG. 5 is an operation common to the
光パケット切替器３は、光パケット切替器２と同様に図５に示す動作を実行することにより、受信した光パケット信号の宛先アドレスに応じて、その光パケット信号の転送先を切り替える。ここで、光パケット信号の宛先は既存ネットワーク３０３であるため、光パケット切替器３におけるステップＳ２では、光パケット信号の宛先アドレスに自アドレスが含まれていないと判定される。その一方で、光パケット切替器３におけるステップＳ４では、光パケット信号の伝送距離が光パケット信号の再生を必要とする値となり、光パケット信号の中継が必要であると判定されたものと仮定する。つまり、光パケット信号は、光パケット切替器３から光伝送路Ｆ３ａを介して光パケット送受信器３０に転送される（図４参照）。
The optical packet switch 3 performs the operation shown in FIG. 5 similarly to the
ここで、光パケット信号の伝送距離の求め方について説明する。この光パケット信号の伝送距離の求め方としては、以下の３つの方法が挙げられる。
（１）光パケット信号の伝送距離の計算方法の１つとして、光パケット信号のアドレスを用いることができる。具体的には、光パケット信号の送信元アドレスと、光パケット切替器（この場合、光パケット切替器３）の自アドレスとを比較することにより、光パケット信号の伝送距離を概算する。
Here, how to determine the transmission distance of the optical packet signal will be described. The following three methods can be used to determine the transmission distance of the optical packet signal.
(1) As one method for calculating the transmission distance of an optical packet signal, the address of the optical packet signal can be used. Specifically, the transmission distance of the optical packet signal is estimated by comparing the transmission source address of the optical packet signal with the own address of the optical packet switch (in this case, the optical packet switch 3).
例えば、最も簡易的な方法は、図４の手法１に示すように、あらかじめ各光パケット切替器１、２、３、４と、各光パケット送受信器１０、２０、３０、４０に対して連番でアドレスを付与しておく。自アドレスから光パケット信号の送信元アドレスを減算することにより、光パケット信号の伝送距離の概算が求まる。そして、計算で求めた概算の伝送距離と、予め設定しておいた閾値（中継が必要な伝送距離）とを比較し、光パケット信号の中継（再生）の要否を判定する。なお、このように単純なアドレスの減算を使用した場合、光パケット信号の中継は１回しか行うことができない。そのため、１回以上の中継を行うためには、単純な減算ではなく、剰余演算などを使用することが好ましい。
For example, as shown in
（２）光パケット信号のアドレスを用いて、より正確に伝送距離を求めるには、図４の手法２に示すように、各光パケット切替器間の光伝送路Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の光ファイバ長を予めアドレス認識回路１ａに記憶しておき、その光ファイバ長と、光パケット信号の送信元アドレスと自アドレスから光パケット信号の伝送距離を求める。この手法は、アドレスのみを使用する方法と比べて正確に伝送距離を求めることができるが、アドレス認識回路１ａの高速動作が必要となる。また、各光ファイバ長を全ての光パケット切替器１、２、３、４に記憶しておく必要があり、システム運用の負担が増加する。
(2) To obtain the transmission distance more accurately using the address of the optical packet signal, as shown in
（３）図４の手法３に示すように、受信した光パケット信号の信号強度を測定し、その測定結果から伝送距離を推定する。そして、信号強度から推定した伝送距離と、予め設定しておいた閾値（中継が必要な伝送距離）とを比較し、光パケット信号の中継（再生）の要否を判定する。
以上説明した（１）〜（３）の手法の内、どれを採用するかは伝送距離の演算に必要な精度に応じて決定すれば良い。
(3) As shown in Method 3 in FIG. 4, the signal strength of the received optical packet signal is measured, and the transmission distance is estimated from the measurement result. Then, the transmission distance estimated from the signal strength is compared with a preset threshold (transmission distance that needs to be relayed) to determine whether the optical packet signal needs to be relayed (regenerated).
Which of the methods (1) to (3) described above is to be adopted may be determined according to the accuracy required for the calculation of the transmission distance.
上述した（１）〜（３）のいずれかの手法により、光パケット切替器３におけるステップＳ４で光パケット信号の中継が必要であると判定され、光パケット信号が光パケット送受信器３０に転送されると、光パケット送受信器３０における光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａによって、光パケット信号は電気信号（光パケットデータ）に変換されてパケット処理部１０ｂに出力される。
By any one of the methods (1) to (3) described above, it is determined in step S4 in the optical packet switch 3 that the optical packet signal needs to be relayed, and the optical packet signal is transferred to the
そして、パケット処理部１０ｂは、光パケットデータの宛先アドレスが自アドレスと一致しないため、つまり光パケット切替器３から転送された光パケット信号が既存ネットワーク３０２宛てではないため、その光パケットデータを光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａに出力することにより、光パケット信号に再変換して光パケット切替器３に返送する。この時、光パケット信号の再生が行われるため、光パケット信号の信号強度や信号品質を回復することができる。
Then, since the destination address of the optical packet data does not match its own address, that is, the optical packet signal transferred from the optical packet switch 3 is not addressed to the existing network 302, the
そして、光パケット切替器３において、入力ポートＰｉ２を介して受信された再生後の光パケット信号は、光カプラ１ｅ及び出力ポートＰｏ１を経由して光パケット切替器４の入力ポートＰｉ１に転送される（図４参照）。
In the optical packet switch 3, the regenerated optical packet signal received through the input port Pi2 is transferred to the input port Pi1 of the optical packet switch 4 through the
光パケット切替器４は、光パケット切替器１と同様に図５に示す動作を実行することにより、受信した光パケット信号の宛先アドレスに応じて、その光パケット信号の転送先を切り替える。ここで、光パケット信号の宛先は既存ネットワーク３０３であるため、光パケット切替器４におけるステップＳ２では、光パケット信号の宛先アドレスに自アドレスが含まれると判定され、光パケット信号は光パケット切替器４から光伝送路Ｆ４ａを介して光パケット送受信器４０に転送される（図４参照）。
The optical packet switch 4 performs the operation shown in FIG. 5 similarly to the
光パケット信号が光パケット送受信器４０に転送されると、光パケット送受信器４０における光パケット送受信Ｉ／Ｆ１０ａによって、光パケット信号は電気信号（光パケットデータ）に変換されてパケット処理部１０ｂに出力される。そして、パケット処理部１０ｂは、光パケットデータの宛先アドレスが自アドレスと一致するため、つまり光パケット切替器４から転送された光パケット信号が既存ネットワーク３０３宛てであるため、その光パケットデータを既存ネットワーク送受信Ｉ／Ｆ１０ｄに出力することにより、既存ネットワーク３０３に適合した通信データに変換して既存ネットワーク３０３に送信する。
When the optical packet signal is transferred to the optical packet transmitter /
以上説明したように、本実施形態における光ネットワークシステムによれば、光パケット信号の信号強度及び信号品質を回復させるための専用の中継器を設置する必要はなく、帯域が空いている光パケット送受信器を中継器として利用することにより、光パケット信号の長距離伝送を実現することが可能となる。また、本実施形態における光ネットワークシステムによれば、再送中継方式の光パケット中継器、または光信号増幅器を用いた光パケット中継器を設置する必要がないため、従来での問題点（１）〜（４）の全てを回避することができる。 As described above, according to the optical network system of the present embodiment, it is not necessary to install a dedicated repeater for recovering the signal strength and signal quality of the optical packet signal, and the optical packet transmission / reception with a vacant bandwidth is performed. By using the optical device as a repeater, it is possible to realize long-distance transmission of optical packet signals. In addition, according to the optical network system of the present embodiment, since there is no need to install an optical packet repeater of a retransmission repeater or an optical packet repeater using an optical signal amplifier, the conventional problems (1) to (1) to All of (4) can be avoided.
本実施形態の具体的な効果としては以下の４点が挙げられる。
（１）リング型ネットワーク上に専用の光パケット中継器を設置することなく、光パケット信号の伝送距離を延ばすことができる。
（２）リング型ネットワーク上に専用の光パケット中継器を設置する必要がないため、コスト及び消費電力を削減できる。
（３）既存の光パケット切替器内のアドレス認識回路に、光パケット信号の伝送距離を判定する機能を追加することで光パケット信号の中継機能を実現できるため、実装が容易である。
（４）既存の光パケット送受信器において、光パケット切替器から転送された光パケット信号の宛先アドレスが自アドレスと一致しない場合に、その光パケット信号を光パケット切替器に返送する機能を追加することで光パケット中継機能を実現できるため、実装が容易である。
Specific effects of the present embodiment include the following four points.
(1) The transmission distance of the optical packet signal can be extended without installing a dedicated optical packet repeater on the ring network.
(2) Since it is not necessary to install a dedicated optical packet repeater on the ring network, cost and power consumption can be reduced.
(3) An optical packet signal relay function can be realized by adding a function for determining the transmission distance of an optical packet signal to an address recognition circuit in an existing optical packet switch, so that the mounting is easy.
(4) In the existing optical packet transmitter / receiver, when the destination address of the optical packet signal transferred from the optical packet switch does not match the own address, a function of returning the optical packet signal to the optical packet switch is added. In this way, the optical packet relay function can be realized, so that the mounting is easy.
なお、１つの光パケット信号が複数の宛先を有する場合、例えば不特定多数の宛先を有するブロードキャスト通信や特定多数の宛先を有するマルチキャスト通信の場合、各光パケット切替器は、受信した光パケット信号の複数の宛先群に自アドレスが含まれるかどうかを判定すれば良く、図５の動作フローをそのまま適用することができる。一方、光パケット送受信器は、受信した光パケット信号の複数の宛先群に自アドレスが含まれない場合に、光パケット信号の返送のみを行い、自アドレスが含まれる場合には、光パケット信号の返送と既存ネットワークへのデータ送信との両方を行えば良い。 In the case where one optical packet signal has a plurality of destinations, for example, in the case of broadcast communication having an unspecified number of destinations or multicast communication having a specific number of destinations, each optical packet switcher It is only necessary to determine whether or not the own address is included in a plurality of destination groups, and the operation flow of FIG. 5 can be applied as it is. On the other hand, the optical packet transmitter / receiver only returns the optical packet signal when the plurality of destination groups of the received optical packet signal does not include its own address. Both return and data transmission to the existing network may be performed.
１、２、３、４…光パケット切替器、１０、２０、３０、４０…光パケット送受信器、３００、３０１、３０２、３０３…既存ネットワーク、１ａ…アドレス認識回路、１ｂ…光スプリッタ、１ｃ、１ｄ…光スイッチ素子、１ｅ…光カプラ、Ｐｉ１、Ｐｉ２…入力ポート、Ｐｏ１、Ｐｏ２…出力ポート、１０ａ…光パケット送受信Ｉ／Ｆ、１０ｂ…パケット処理部、１０ｃ…記憶部、１０ｄ…既存ネットワーク送受信Ｉ／Ｆ
1, 2, 3, 4 ...
Claims (6)
光信号から伝送距離を判定し、当該伝送距離が所定条件を満足する場合には予め規定された特定の出力ポートから光信号を転送することを特徴とする光信号転送装置。 An optical signal transfer device comprising a plurality of output ports and transferring an optical signal incident from the outside to an outside from an output port assigned in advance according to a destination address of the optical signal,
An optical signal transfer apparatus that determines a transmission distance from an optical signal and transfers the optical signal from a specific output port defined in advance when the transmission distance satisfies a predetermined condition.
該光出力制御部の制御に応じて光信号の出力ポートを選択する光出力選択部と、を備え、
前記光出力制御部は、前記送信元アドレスと自アドレスとに基づいて前記伝送距離を判定し、該伝送距離が光信号の再生の必要がある値であった場合に、前記特定の出力ポートから光信号を転送するように前記光出力選択部を制御することを特徴とする請求項１記載の光信号転送装置。 An optical output controller that recognizes a source address and a destination address from an optical signal;
An optical output selection unit that selects an output port of an optical signal according to the control of the optical output control unit,
The optical output control unit determines the transmission distance based on the transmission source address and its own address, and when the transmission distance is a value that requires the reproduction of an optical signal, the optical output control unit 2. The optical signal transfer apparatus according to claim 1, wherein the optical output selector is controlled to transfer an optical signal.
該光出力制御部の制御に応じて光信号の出力ポートを選択する光出力選択部と、を備え、
前記光出力制御部は、予め記憶している光信号転送装置間の光ファイバ長と、前記送信元アドレスと自アドレスとに基づいて前記伝送距離を判定し、該伝送距離が光信号の再生の必要がある値であった場合に、前記特定の出力ポートから光信号を転送するように前記光出力選択部を制御することを特徴とする請求項１記載の光信号転送装置。 An optical output controller that recognizes a source address and a destination address from an optical signal;
An optical output selection unit that selects an output port of an optical signal according to the control of the optical output control unit,
The optical output control unit determines the transmission distance based on a pre-stored optical fiber length between the optical signal transfer devices, the transmission source address, and the own address, and the transmission distance is used to reproduce an optical signal. 2. The optical signal transfer apparatus according to claim 1, wherein when the value is a necessary value, the optical output selection unit is controlled to transfer an optical signal from the specific output port.
該光出力制御部の制御に応じて光信号の出力ポートを選択する光出力選択部と、を備え、
前記光出力制御部は、光信号の信号強度を測定し、当該信号強度に基づいて前記伝送距離を判定し、該伝送距離が光信号の再生の必要がある値であった場合に、前記特定の出力ポートから光信号を転送するように前記光出力選択部を制御することを特徴とする請求項１記載の光信号転送装置。 An optical output controller that recognizes a destination address from an optical signal;
An optical output selection unit that selects an output port of an optical signal according to the control of the optical output control unit,
The optical output control unit measures the signal intensity of the optical signal, determines the transmission distance based on the signal intensity, and the specific value is determined when the transmission distance is a value that needs to be reproduced. 2. The optical signal transfer apparatus according to claim 1, wherein the optical output selection unit is controlled to transfer an optical signal from the output port.
該光信号転送装置における前記特定の出力ポートと接続された請求項５記載の光信号送受信器と、
を備えることを特徴とする光ネットワークシステム。 The optical signal transfer device according to any one of claims 1 to 4,
The optical signal transceiver according to claim 5 connected to the specific output port in the optical signal transfer device;
An optical network system comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008248836A JP2010081398A (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Optical signal transfer device, optical signal transmitter-receiver, and optical network system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008248836A JP2010081398A (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Optical signal transfer device, optical signal transmitter-receiver, and optical network system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2010081398A true JP2010081398A (en) | 2010-04-08 |
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ID=42211307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2008248836A Pending JP2010081398A (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Optical signal transfer device, optical signal transmitter-receiver, and optical network system |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010081398A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9197348B2 (en) | 2012-01-23 | 2015-11-24 | Fujitsu Limited | Optical transmission device and optical transmission method |
-
2008
- 2008-09-26 JP JP2008248836A patent/JP2010081398A/en active Pending
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