JPH07321745A - 波長分割多重化方式を用いた両方向多チャンネルの全光リング通信網 - Google Patents

波長分割多重化方式を用いた両方向多チャンネルの全光リング通信網

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JPH07321745A
JPH07321745A JP6283606A JP28360694A JPH07321745A JP H07321745 A JPH07321745 A JP H07321745A JP 6283606 A JP6283606 A JP 6283606A JP 28360694 A JP28360694 A JP 28360694A JP H07321745 A JPH07321745 A JP H07321745A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】多チャンネルの全光リング通信網における信号
の伝播遅延時間を減少し、通信網の性能を向上させる。 【構成】各々のノードＤに、波長多重化されリング上を
逆方向に伝送される光信号を、それぞれ合波／分波する
二つの多重化器／逆多重化器８と、分波された信号を、
それぞれ処理する光パケット交換器１００、２００と、
自ノ−ドから発信する信号をリング上をいずれの方向で
送信するかを決定する一つのノード制御器２０とを設け
る。光パケット交換器１００、２００には、受信信号の
アドレスを検査するアドレス処理器７、自ノ−ド宛の受
信信号を取り込むための光スイッチ６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多チャンネル全光リン
グ通信網（ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ａｌｌ−ｏｐｔ
ｉｃａｌ ｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ）に関し、特に反
時計方向に伝送される波長チャンネル群および時計方向
に伝送される波長チャンネル群を有する両方向多チャン
ネルの全光リング通信網に関する。
【０００２】
【従来の技術】リング通信網は狭域通信網（ＬＡＮｓ：
Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）や光加入者
網（ＣＰＮｓ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅ Ｎ
ｅｔｗｏｒｋｓ）などで広く使われている通信網であ
る。このような通信網において、送信局はペイロード
（ｐａｙｌｏａｄ：使用者の情報）の前に受信局のアド
レスフィールドを付けて、セルもしくはパケットを構成
した後、これをリングケーブルを介して送信する。
【０００３】この時、受信局ではない複数の中間のノ−
ドでは、受信したセルの目的地のアドレスが自局のアド
レスと一致しないので、入力したセルをリングケーブル
を介して次のノ−ドに伝送する。
【０００４】一方、目的とする受信ノ−ドでは、受信し
たセルの目的地のアドレスが自ノ−ドのアドレスと一致
するので、セルのペイロードを自ノ−ドの受信器を介し
て受信メモリ内に受信する。
【０００５】また、このような方式の通信網では、各々
のノードは信号の入力側に多重分離器、出力側に多重化
器を具備し、入力される信号を波長分離して処理し、出
力時に波長を多重化して次のノードに伝送している。
【０００６】図２は、このような従来の光パケット交換
器を用いた多チャンネル全光リング通信網の構成を示す
図である。
【０００７】波長多重化された光信号が、送信局から光
ケーブルを介してあるノ−ドに入力されると、波長多重
分離器１０ａ（ＷＤＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ ｄｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）は光信
号を分波する。その後、分波された各光信号の一部（約
１０％）が光ファイバカプラ４により分岐され、レーザ
ダイオード光増幅器９を通過しながら増幅されて光アド
レス処理器７に入力される。
【０００８】光アドレス処理器７は光ファイバ遅延線整
合フィルタ（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｄｅｌｅｙ
ｌｉｎｅ ｍａｔｃｈｅｄ ｆｉｌｔｅｒ：不図示）
およびしきい値検出器（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｄｅｔｅ
ｃｔｏｒ：不図示）から成っている。
【０００９】光アドレス処理器７に入力された光信号の
セルは光ファイバ遅延線路整合フィルタに入る。光ファ
イバ遅延線路整合フィルタには自局のアドレス情報があ
り、自局のアドレス情報と入力される光アドレス信号と
の相関パルス（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｐｕｌｓｅ）
をしきい値検出器に送る。
【００１０】この時、自己相関パルス（ａｕｔｏｃｏｒ
ｒｅｌａｔｉｏｎ ｐｕｌｓｅ）のピーク値は相互相関
パルス（ｃｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｐｕｌｓ
ｅ）のピーク値より大きいので、入力されるセルのアド
レスが自局のアドレスと一致するかの判断をしきい値検
出器で行うことができる。
【００１１】すなわち、入力されるセルのアドレスが自
局のアドレスと一致の場合には光ファイバ遅延線路整合
フィルタが自己相関パルスをしきい検出器に送り、入力
されるセルのアドレスが自局のアドレスと不一致の場合
には相互相関パルスをしきい値検出器に送る。
【００１２】しきい値検出器では入力される相関パルス
の最大値がしきい値より大きいときには第１レベル（例
えば、論理的‘１’）のデジタル制御信号で、しきい値
より小さいときには第２レベル（例えば、論理的
‘０’）のデジタル制御信号でゲートパルス発生器１を
駆動させる。
【００１３】上記のゲートパルス発生器１は光アドレス
処理器７から出る第１および第２レベルのデジタル制御
信号で光スイッチ６を駆動させる。光スイッチ６は入力
されるセルのアドレスと自ノ−ドのアドレスが一致した
とき、すなわち、第１レベルのデジタル制御信号（論理
的‘１’）で駆動された場合、光信号を受信器に送りＲ
ｘ、アドレスが一致しない場合、すなわち、第２レベル
のデジタル制御信号（論理的‘０’）で駆動された場
合、光信号をバイパスする。
【００１４】後者の場合におけるバイパスされた光信号
はレーザダイオード光増幅器９により増幅され、波長分
割多重化器１０に入力され、別のチャンネルの光信号と
波長多重化（合波）された後、次のノ−ドに伝送され
る。
【００１５】一方、送信器から送られた信号Ｔｘも、別
のチャンネルの光信号と波長多重化（合波）された後、
次のノ−ドに伝送される。
【００１６】上記のような全光リング通信網では、全て
の信号伝送が単一方向であるので、一つのノードが信号
の伝送方向の反対側の隣接ノードにデータを送る場合に
は信号の伝播時間がリングの循環時間とほぼ同一となっ
てしまう。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の多
チャンネル全光リング通信網では、セルの伝送方向は単
一方向であり、一つのノードがその信号の伝送方向の反
対側に隣接するノードにデータを送る時には信号の伝播
時間は、リングの循環時間とほぼ同一となる。
【００１８】すなわち、従来の単一方向の全光リング通
信網では、平均の伝達時間の遅延が大きく、この信号の
伝送の遅延は通信網の全体の性能を下げる要因になって
いる。
【００１９】そこで、本発明は、より信号の伝播遅延時
間を減ずることのできる光リング通信網を提供すること
を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明では、リング上
を、ノード制御装置の制御にしたがって自ノ−ドから目
的地のノードまでの距離の短い方向に信号を送ることに
より通信網で信号の伝播遅延時間を減ずる。すなわち、
両方向の通信を行う。
【００２１】たとえば、請求項１記載の発明では、各々
のノードが二つの多重化器／多重分離器、複数の光パケ
ット交換器および一つのノード制御器を設け、一つの波
長チャンネル群λ1，λ3，λ5，…などは反時計方向に
伝送し、別の波長チャンネル群λ2，λ4，λ6，…など
は時計方向に伝送するように多チャンネル全光リング通
信網を構成している。
【００２２】このように、信号を伝送できるチャンネル
の方向を両方向にしてリング通信網を構成すると、通信
網内の各々のノードから目的地のノードまでの距離の短
い方向のチャンネルに信号を送ることができるから、従
来の単一方向多チャンネルの全光リング通信網に比べ、
信号の伝播時間が平均的には約１／２に減り、データの
平均伝達の遅延特性が向上する。
【００２３】
【作用】本発明においては、リング上を、ノード制御装
置の制御にしたがって自ノ−ドから目的地のノードまで
の距離の短い方向に信号を送る。
【００２４】そして、各ノ−ドにおいて、隣接の両ノー
ドから受信された信号を多重化器／多重分離器の分波／
合波過程を介して処理することにより両方向の通信を可
能とする。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２６】本実施例では、一つの波長チャンネル群の
λ1，λ3，λ5，…などは反時計方向に、別の波長チャ
ンネル群のλ2，λ4，λ6，…などに時計方向に信号が
伝播されるように多チャンネル全光リング通信網を構成
することによって、自ノ−ドから目的地のノードまでの
距離の短い方向のチャンネルにデータ信号を送ることが
できる両方向多チャンネルの全光リング通信網を提供す
る。
【００２７】すなわち、本実施例により信号を伝送でき
るチャンネルの方向が両方向となるようにリング通信網
を形成すれば、通信網内の各ノードは、目的地のノード
までの距離の短い方向のチャンネルに信号を送ることが
できるから、従来の単一方向多チャンネル全光リング通
信網の場合に比べ、信号の伝播時間が平均で１／２に減
少されてデータの平均伝達の遅延特性が向上し、通信網
の容量を約２倍ぐらいに向上することができる。
【００２８】このために、本実施例に係る全光リング通
信網には、以下のような特徴を備える。
【００２９】すなわち、光ファイバケーブルを介してリ
ングの形態でつながりあう複数のノードを含み、上記の
各々のノードは自身と隣接した一つのノードから伝達さ
れる光信号を受けて複数のチャンネルに分波し、上記の
複数のチャンネルから伝達された光信号を自身と隣接し
た別のノードに送る全光リング通信網において、上記の
複数の各々のノードは自身と隣接した二つのノードに各
々連結される波長分割の多重化（合波）および逆多重化
（分波）装置を含み、上記の隣接した二つのノードに対
して逆方向に通信する。
【００３０】以下、このような本実施例に係る全光リン
グ通信網の詳細について説明する。
【００３１】図１に、本実施例に係る全光リング通信網
の構成を示す。
【００３２】図示するように、本実施例に係る全光リン
グ通信網は、複数のノードは光ファイバケーブル３を介
してリングの形態でつながっている。
【００３３】光ケーブルの線路３を通して反時計方向に
伝送される光信号の波長チャンネルはλ1，λ3，λ5，
…などであり、時計方向に伝送される光信号の波長チャ
ンネルはλ2，λ4，λ6，…などである。
【００３４】反時計方向に伝送される波長の多重化され
た信号が光ファイバケーブル３を通してノードに入力さ
れると、波長多重化された信号は入力側の波長分割多重
化器／逆多重化器８を通して波長別に分離された後、各
波長チャンネルに対応する光パケット交換器１００に入
力される。すなわち、光パケット交換器１００は、反時
計方向に伝送される光信号の波長チャンネルはλ1，
λ3，λ5，…毎に設けられている。
【００３５】光信号の波長がλ1である場合には、対応
する光パケット交換器１００において、次のように処理
が行われる。
【００３６】光パケット信号は光ファイバカプラ４に入
力されてカプラ出力１，２に分離される。カプラの出力
１は光パケットのアドレスを処理するための入力信号の
パワーの一部分であり、信号のパワーの残りの全部はカ
プラの出力２として送られる。
【００３７】カプラの出力１はデジタル制御信号の経路
に送られる。すなわち、カプラの出力１は光アドレス処
理器７で信号を容易に処理できるように信号を増幅させ
るレーザダイオード光増幅器９につながっている。増幅
された信号を受ける光アドレス処理器７は、図示を省略
したが光ファイバ遅延線路整合フィルタおよびしきい検
出器から成っている。
【００３８】光アドレス処理器７では、先ず、自ノ−ド
のアドレス情報を有している光ファイバ遅延線路整合フ
ィルタが自ノ−ドのアドレス情報と、入力された光信号
との相関パルスをしきい検出器に送る。
【００３９】入力されるセルの光アドレス信号が自局の
アドレスと一致するかどうかは光ファイバ遅延線路整合
フィルタから発生した相関パルスのピーク値に応じて、
しきい検出器が決定する。
【００４０】すなわち、入力されるセルのアドレスが自
局のアドレスと一致の場合には光ファイバ遅延線路フィ
ルタがピーク値の大きい自己相関パルスをしきい検出器
に送り、不一致の場合にはピーク値の小さい相互相関パ
ルスをしきい検出器に送る。
【００４１】そして、しきい検出器では入力される相関
パルスの最大値がしきい値より大きければ第１レベルの
デジタル制御信号（たとえば、論理的‘１’）で、しき
い値より小さければ第２レベルのデジタル制御信号（た
とえば、論理的‘０’）でゲートパルス発生器１を駆動
する。
【００４２】ゲートパルス発生器１は光アドレス処理器
７から出る第１および第２レベルのデジタル制御信号で
光スイッチ６を駆動する。光スイッチ６は入力されるセ
ルのアドレスと自ノ−ドのアドレスが一致したとき、す
なわち、第１レベルのデジタル制御信号（論理的
‘１’）で駆動された場合、光信号を受信器に送り、ア
ドレスが一致しない場合、すなわち、第２レベルのデジ
タル制御信号（論理的‘０’）で駆動された場合、光信
号をバイパスする。
【００４３】バイパスされた光信号は光スイッチ６の出
力につながっている光増幅器９により増幅され、波長分
割多重化器／逆多重化器８に入力され、別のチャンネル
の光信号と波長多重化された後次のノ−ドに伝送され
る。
【００４４】一方、カプラ出力２はペイロ−ドを伝送す
る経路に送られる。すなわち、カプラ出力２は光ファイ
バ時間遅延線路２に送られ、光ファイバ時間遅延線路２
は、デジタル制御信号の経路でパケットアドレスの処理
に発生する時間遅延を補償して、第１レベルのデジタル
制御信号により光スイッチ６オンの場合に、パケットの
ペイロードＲｘが受信できるようにする。
【００４５】また、時間遅延線路２と光スイッチ６の間
に位置する偏光調整器５は入力の光信号の偏光を光スイ
ッチ６とレーザダイオード光増幅器９の偏光軸に合うよ
うに調整して光信号の損失を減らす役割をする。
【００４６】一方、時計方向に伝送される波長の多重化
された信号が光ファイバケーブル３を通してノードに入
力されると、波長多重化された信号は入力側の波長分割
多重化器／逆多重化器８を通して波長別に分離された
後、各波長チャンネルに対応する光パケット交換器２０
０に入力される。すなわち、光パケット交換器２００
は、反時計方向に伝送される光信号の波長チャンネルは
λ2，λ4，λ6，…毎に設けられている。
【００４７】光信号の波長がλ2である場合には、対応
する光パケット交換器２００において、次のように処理
が行われる。
【００４８】すなわち、波長分割多重化器／逆多重化器
８を通して波長別に分波されたチャンネルの光パケット
信号は光ファイバカプラ４に入力された後カプラの出力
１，２に分離され、上記の反時計方向の信号処理と同一
の過程をくり返し、他のノ−ド宛のセルは、オアケット
交換器２００の出力側に位置した光ファイバカプラ４を
通して波長分割多重化器／逆多重化器８で別のチャンネ
ルの光信号と波長多重化された後次の支局に伝送され
る。
【００４９】さて、各ノードにおいて、送信データが自
ノ−ドにあれば、入力されたパケット信号のアドレスが
自ノードアドレスと一致したパケットのデータＲｘを受
信することにより発生する空きスロットまたは別のノ−
ドで受信しデータを満たしていない空きのスロットに自
ノ−ドのデータＴｘを乗せて伝送する。
【００５０】この時、スロットに入るパケット信号はノ
ード制御器２０の制御により両方向（時計方向と反時計
方向）の中で目的とするノ−ドまでの伝送距離の短い方
向の波長チャンネルを通して伝送される。
【００５１】例えば、上記の場合、データの伝送方向が
反時計方向の時にはノード制御器２０の制御によりパケ
ット交換器１００にデータを送りＴｘ１，波長チャンネ
ルλ1の空きスロットにデータを乗せて伝送し、時計方
向の時にはパケット交換器２００にデータを送りＴｘ
２、波長チャンネルλ2の空きスロットにデータを乗せ
て伝送する。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号を伝送できるチャンネルの方向を両方向で構成して
リング通信網を形成することにより、従来の単一方向多
チャンネルの全光リング通信網の場合に比べ、信号の伝
播時間を平均１／２に減少することができるので、デー
タの平均伝達の遅延特性を向上させ、かつ、通信網の容
量を約２倍に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の多チャンネル全光リング通信網の構成を
示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る多チャンネル全光リング
通信網の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ゲートパルス発生器 ２ 光ファイバ時間遅延線路 ３ 光ファイバ ４ 光ファイバカプラ ５ 偏光調整器 ６ 光スイッチ ７ 光アドレス処理器 ８ 波長分割多重化器／逆多重化器 ９ レーザダイオード光増幅器 １０ 波長分割多重化器 １０ａ 波長分割逆多重器 ２０ ノード制御器 １００、２００ 光パケット交換器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/42 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３３０

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アドレスフィールドおよびペイロードを有
    するパケット形態の光チャンネル信号を送受信する複数
    のノードと、前記記複数のノードをリング状に連結する
    光ファイバケーブルとから成る多チャンネルの全光リン
    グ通信網であって、 前記多チャンネルは、前記全光リング通信網を時計回り
    に光チャンネル信号を伝送する１または複数の波長チャ
    ンネルと、反時計回りに光チャンネル信号を伝送する１
    または複数の波長チャンネルとを含み、 前記各ノードは、前記時計回りに伝送される光信号と反
    時計回りに伝送される光信号について、それぞれ、受信
    した光信号から当該光信号に含まれる各光チャンネル信
    号に多重分離し、かつ、送信する光チャンネル信号を多
    重化して送信する、前記光ケーブルに接続された第１お
    よび第２の多重化器／多重分離器と、 それぞれ前記波長チャンネル毎に対応して設けられ、対
    応する波長チャンネルの光チャンネル信号を処理する、
    前記第１および第２の多重化器／多重分離器に接続され
    た、複数のパケット交換器と、 自ノ−ドから発信する光信号を前記時計回りに伝送する
    か反時計回りに伝送するかを決定するノード制御器とを
    有し、 前記パケット交換器は、自ノ−ドのアドレス情報と、多
    重分離された対応する波長チャンネルの光チャンネル信
    号に含まれる光アドレス信号とを比較した結果に応じて
    パルスを発生させるアドレス処理器と、前記対応する光
    チャンネル信号を入力し、前記パルスに応じて選択的に
    自ノ−ドに取り込む光スイッチと、 前記光スイッチに入力する光チャンネル信号に時間遅延
    を与える遅延線路とを備えることを特徴とする全光リン
    グ通信網。
  2. 【請求項２】前記多チャンネル信号は、反時計回りに光
    チャネル信号を伝送する波長チャンネル群と、前記時計
    回りに光チャネル信号を伝送する波長チャンネル群より
    成ることを特徴とする請求項１記載の全光リング通信
    網。
  3. 【請求項３】前記アドレス処理器は、対応する波長チャ
    ンネルの光チャンネル信号を分岐した光チャンネル信号
    を増幅する光増幅器と、自局のアドレス情報と増幅され
    た光チャンネル信号に含まれる光アドレス信号とを比較
    する光アドレス処理器とを備えることを特徴とする請求
    項１記載の全光リング通信網。
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