(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ宛先情報を含む複数の第１の信号を受信し、この受信された複数の信号をそれぞれ、複数の送信先のうち前記宛先情報に対応する送信先へ転送する光ネットワーク装置において、
前記受信された複数の第１の信号をそれぞれクロック同期信号により同期された第２の信号に識別再生する複数の識別再生手段と、
波長の異なる複数の光パルスを発生する多波長光発生手段と、
前記複数の識別再生手段の各々に対応して設けられ、前記第２の信号に含まれる宛先情報に応じて、前記多波長光発生手段により発生された複数の光パルスの中から当該宛先情報に対応する送信先に対応する波長の光パルスを選択し、この選択された光パルスを前記第２の信号により変調する複数の波長選択変調手段と、
前記複数の波長選択変調手段の各々に対応して設けられ、当該波長選択変調手段により変調された光パルスに対し前記波長選択変調手段ごとに異なる遅延量を与えることで、前記複数の波長選択変調手段から出力された複数の光パルスの時間位置を相互に異ならせる複数の遅延手段と、
前記複数の送信先の各々に対応して設けられ、前記複数の遅延手段から出力される複数の光パルスを同一波長ごとに取り込み、この取り込まれた同一波長の複数の光パルスを時分割多重して前記対応する送信先へ転送する複数の光時分割多重手段と
を具備することを特徴とする光ネットワーク装置。
【請求項２】
前記複数の波長選択変調手段の各々は、
前記複数の識別再生手段のうち対応する識別再生手段に接続される制御回路と、
前記多波長光発生手段により発生される複数の光パルスの各々に対応して設けられ、当該光パルスを受信する複数の光スイッチとを備え、
前記制御回路は、
前記第２の信号に含まれる宛先情報に応じて、前記複数の光スイッチの中から当該宛先情報に対応する送信先に対応する波長の光パルスを受信する光スイッチを選択する機能と、
前記選択された光スイッチを前記第２の信号に応じてスイッチング制御することにより、当該第２の信号により変調された光パルスを前記光スイッチから出力させる機能と
を備えることを特徴とする請求項１記載の光ネットワーク装置。
【請求項３】
それぞれ宛先情報を含む複数の第１の信号を受信し、この受信された複数の信号をそれぞれ、複数の送信先のうち前記宛先情報に対応する送信先へ転送する光ネットワーク装置において、
前記受信された複数の第１の信号をそれぞれクロック同期信号により同期された第２の信号に識別再生する複数の識別再生手段と、
複数の波長を含む一つの波長多重光を発生する多波長光発生手段と、
前記複数の識別再生手段の各々に対応して設けられ、前記多波長光発生手段により発生された波長多重光を前記第２の信号により変調し、変調された波長多重光を出力する複数の光変調器と、
前記複数の光変調器の各々に対応して設けられ、当該光変調器から出力された前記変調された波長多重光を波長ごとに分波して複数の変調された光パルスを出力する複数のアレイ導波路格子と、
前記複数のアレイ導波路格子の各々に対応して設けられ、当該アレイ導波路格子から出力される前記複数の変調された光パルスに対し前記アレイ導波路格子ごとに異なる遅延量を与えることで、前記複数のアレイ導波路格子から出力された同一波長の複数の光パルスの時間位置を相互に異ならせる複数の遅延手段と、
前記複数の遅延手段により遅延量が与えられた前記複数の変調された光パルスの各々に対応して設けられ、当該光パルスを受信する複数の光スイッチと、
前記複数の識別再生手段の各々に対応して設けられ、前記第２の信号に含まれる宛先情報に応じて、前記複数の光スイッチのうち当該宛先情報に対応する送信先に対応する波長の光パルスを受信する光スイッチを選択的に導通させることで、前記複数の変調された光パルスのうち前記送信先に対応する波長の光パルスを選択的に出力させる制御回路と、
前記複数の送信先の各々に対応して設けられ、前記複数の光スイッチから選択的に出力される複数の光パルスを同一波長ごとに取り込み、この取り込まれた同一波長の複数の光パルスを時分割多重して前記対応する送信先へ転送する複数の光時分割多重手段と
を具備することを特徴とする光ネットワーク装置。
【請求項４】
複数のネットワークが相互に接続されてなる光ネットワークであって、該複数のネットワークのそれぞれは、主転送器と、該主転送器に接続された複数の副転送器と、該複数の副転送器のそれぞれに接続される複数の端末器とを備える光ネットワークにおいて、
前記主転送器のそれぞれは、前記請求項１記載の光ネットワーク装置を具備し、
前記主転送器は、他の主転送器へそれぞれ異なる波長の光パルスを転送することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項５】
複数のネットワークが相互に接続されてなる光ネットワークであって、該複数のネットワークのそれぞれは、主転送器と、該主転送器に接続された複数の副転送器と、該複数の副転送器のそれぞれに接続される複数の端末器とを備える光ネットワークにおいて、
前記主転送器のそれぞれは、前記請求項３記載の光ネットワーク装置を具備し、
前記主転送器は、他の主転送器へそれぞれ異なる波長の光パルスを転送することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項６】
複数のネットワークが相互に接続されてなる光ネットワークであって、該複数のネットワークのそれぞれは、主転送器と、該主転送器に接続された複数の副転送器とを含み、前記主転送器は、他の主転送器へそれぞれ異なる波長の光パルスを転送する光ネットワークにおける送信方法であって、
前記複数の副転送器から転送された、宛先情報を含む第１の信号をそれぞれ受信する第１工程と、
前記受信された複数の第１の信号からそれぞれクロック信号を抽出し、この抽出されたクロック信号を用いて対応する前記第１の信号の波形をそれぞれ再生する第２工程と、
前記再生された複数の第２の信号のそれぞれについて、当該第２の信号から宛先情報を抽出し、多波長光発生器により生成される波長の異なる複数の光パルスの中から前記抽出された宛先情報に対応する他の主転送器に対応する波長の光パルスを選択し、この選択された光パルスを前記第２の信号により変調手段で変調する第３工程と、
前記変調された複数の光パルスに対し前記変調手段ごとに異なる遅延量を与えることで、前記変調された複数の光パルスの時間位置を相互に異ならせる第４工程と、
前記遅延量が与えられた複数の光パルスを同一波長ごとに取り込み、この取り込まれた同一波長の複数の光パルスを時分割多重して前記対応する他の主転送器へ転送する第５工程と
を具備することを特徴とする光ネットワークにおける送信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超高速の信号転送装置（ルータ）を用いた光通信ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１（ａ），（ｂ）は、従来の光ネットワークの構成を示す図であり、Ｒ１〜Ｒｎはエッヂルータ（この図ではｎ＝８）である。
【０００３】
いま例えば、エッヂルータＲ１からＲｋ（ｋは２からｎのどれか）に信号（パケット信号）を転送したい場合、エッヂルータＲ１によって信号中のインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを調べ、そのＩＰパケットの相手先アドレスを見て、次にどこに送るべきかを決定し、このパケットを送出する。ここで、エッヂルータＲ１〜Ｒｎで構成されるネットワークの接続形態としては、図１１（ａ）に示すようなフルメッシュ接続、および図１１（ｂ）に示すようなリング接続、の２通りが代表的な構成である。
【０００４】
図１１（ａ）のフルメッシュ接続においては、全てのエッヂルータ同士が接続されるため、上記の例のパケットは送信側のエッヂルータＲ１から受信側のエッヂルータＲｋに直接転送される。一方図１１（ｂ）のリング接続においてはエッヂルータＲ１から発出された信号は、エッヂルータＲ２，エッヂルータＲ３、…と逐次経由して最終目的のエッヂルータＲｋに到着する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては以下の問題点があった。フルメッシュ接続によるネットワーク構成ではトラヒックの輻輳の可能性が少なくまた回線断による影響が最小限であるなどの利点がある。しかしながらエッヂルータの数ｎが増えるに従って接続数がｎ（ｎ−１）／２と、ほぼｎの２乗に比例して増加するため、エッヂルータの数ｎをあまり大きくとることができない。またリング接続によるネットワーク構成においては、上述のようにエッヂルータＲ１からエッヂルータＲｋに信号を転送する場合、隣接しないエッヂルータ同士のパケットの転送に直接関係しないエッヂルータでのパケット処理が必要となる場合が生じ、経由するエッヂルータの段数（ホップ数）が増加すると到着時間の遅れなどの問題が生じるだけでなく、全体のパケットトラヒックの増加に伴ってパケット間の衝突やそれに伴うパケットの損失による信号品質の低下などの問題が生じていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は複数のエッヂルータからの信号を集約するコアルータの構成を採用し、同一方向に向かう複数のエッヂルータの出力信号を行き先別に異なる波長を割り当てながら時分割多重によって多重化して、各行き先別に送出することによって、大容量の信号を高速かつ効率的に転送することを特徴とする。
【０００７】
［作用］
本発明の光ネットワーク装置においては、各エッヂルータからの出力信号をコアルータに導いて、本コアルータ内で同一の行き先ごとに決まった波長の信号を割り当て、同一波長の光信号を時分割多重化することによって高速信号を生成して行き先のコアルータに転送し、信号を送られたコアルータにおいてはこの時分割多重信号を分離し、分離により生成された各信号の宛て先にしたがって所望のエッヂルータに信号を送出することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施例（コアルータ送信部）を示す図であり、１００−１〜１００−ｎはそれぞれ光入力端子を示し、１０１−１〜１０１−ｎはそれぞれエッヂルータを示し、１０２−１〜１０２−ｎはそれぞれ識別再生回路を示し、１０３はクロック発生器を示し、１０４は多波長光発生器を示し、１０５はそれぞれ光スプリッタを示し、１０６−１〜１０６−ｎはそれぞれアレイスイッチを示し、１０７−１〜１０７−ｎは制御回路を示し、１０８−１〜１０８−（Ｎ−１）はそれぞれ光時分割多重回路を示し、１０９−１〜１０９−ｎはそれぞれ光出力端子を示し、Ｄ１１、Ｄ１２、…、Ｄｎ（Ｎ−１）は遅延回路を示している。なお、ｎは各ネットワーク中のエッヂルータの数を示し、Ｎはネットワーク全体に含まれるコアルータの数を示す。
【００１０】
以下、図２を参照しつつ、図１に示される本実施例の動作を説明する。
【００１１】
図２は本発明にかかるコアルータを用いたネットワーク全体の構成図であり、２０１−１〜２０１−Ｎはそれぞれ独立したネットワークであり、各ネットワークはそれぞれ本発明に係る光ルータ（コアルータ）２０３−１〜２０３−Ｎを有している。
【００１２】
各コアルータは図２のように直接接続されても良いが、コアルータ間の接続が長距離接続の場合、図３のように、送信側のコアルータ３１と受信側コアルータ３２の間に、信号の減衰を補償するための光中継増幅器３３、送信経路上等で発生する雑音を送信信号から除去するための光フィルタ３４を介在させるように構成しても良い。本発明にかかる光ネットワークはそれぞれのコアルータ間において単一波長の時分割多重信号の伝送を行うため、伝送路途中に挿入される光中継増幅器は、波長多重伝送用の増幅器に比べて非常に簡易な構成で実現でき、またかかる中継増幅器が発生する雑音の除去も容易である。
【００１３】
ふたたび図２を参照すれば、各ネットワークは図示されない多数の端末を有しており、これら端末は各ネットワークに含まれるエッヂルータ１０１−１〜１０１−ｎのいずれかに接続されている。エッヂルータ１０１−１〜１０１−ｎはそのネットワークに対応して設けられる、本発明に係る光ルータ（コアルータ）に接続されている。コアルータは他のネットワークのコアルータに接続されている。たとえば、ネットワーク２０１−１のある一つの端末から他のネットワーク２０１−Ｎ内の他の端末へ送信が行われる場合、該一つの端末からそれが接続されているエッヂルータに信号（パケット）を送り、該エッヂルータはネットワーク２０１−１に対応するコアルータ２０３−１に送られる。コアルータ２０３−１は該信号（パケット）を受信側端末を含むネットワーク２０１−Ｎに対応するコアルータ２０３−Ｎに送信され、該コアルータ２０３−Ｎはエッヂルータを介して宛て先の端末に該信号を送る。
【００１４】
各ネットワーク２０１−１〜２０１−Ｎ内でエッヂルータに送られてきた信号（パケット信号）は、エッヂルータ１０１−１〜１０１−ｎによって信号中のインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを調べ、そのＩＰパケットの相手先アドレスを見て、次にどこに送るべきかを決定し、このパケットを送出する。このエッヂルータの機能までは従来技術と同じである。本発明においては、複数のエッヂルータから送出された同方向向けパケットを時分割多重化してより高速のパケットを生成し、この高速パケットをルーティングすることを特長とする。
【００１５】
あるネットワーク内の端末群から他のネットワーク内の端末群への送信が行われる場合を考える。該端末群からの信号は複数のエッヂルータ（１０１−１〜１０１−ｎ）に送信され、該複数のエッヂルータはそのネットワークに対応するコアルータの送信部ＣＴにこれらの信号を送る。図１に示すように、コアルータ送信部ＣＴにおいて、該複数のエッヂルータからの信号は光入力端子（１００−１〜１００−ｎ）を介して識別再生回路（１０２−１〜１０２−ｎ）に入力される。各識別再生回路にはクロック発生器１０３からクロック同期信号が供給されており、エッヂルータから各識別再生回路に入力された信号は、該クロック同期信号によって同期された信号に識別再生される。この各識別再生回路によって識別再生された信号はそれぞれ、制御回路（１０７−１〜１０７−ｎ）のうち対応するものに入力される。各制御回路（１０７−１〜１０７−ｎ）では、受信した信号のインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを調べて、コアルータ２０３−１から２０３−Ｎ（図２参照）のうちのどのコアルータに送るべきかを決定し、アレイスイッチ（１０６−１〜１０６−ｎ）の設定を行う。
【００１６】
多波長光発生器１０４はそれぞれ異なる光波長を有する複数の光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）を生成する。該多波長光発生器１０４には前記クロック発生器１０３から前記クロック同期信号が供給されており、該複数の光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）はこのクロック同期信号によって同期されている。該同期された複数の光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）はそれぞれ光スプリッタ１０５によってｎ個に分割され、ｎ組の光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）が生成される。光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）ｎ組のそれぞれは、対応するアレイスイッチ１０６−１〜１０６−ｎに供給される。すなわち、すべてのアレイスイッチに対して光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）が供給されている。
【００１７】
各アレイスイッチは、対応する制御回路の制御信号に応じて光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）を、第１の遅延回路から第（Ｎ−１）番目の遅延回路で構成されるＮ−１個の遅延回路を介してそれぞれ対応する光時分割多重回路１０８−１〜１０８−（Ｎ−１）に送信する。
【００１８】
前記Ｎ−１個の遅延回路は各アレイスイッチについて設けられている。たとえば、アレイスイッチ１０６−１から出力される光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）はそれぞれ対応する遅延回路Ｄ１１、Ｄ１２、…Ｄ１（Ｎ−１）を介して光時分割多重回路１０８−１〜１０８−（Ｎ−１）に送られる。他のアレイスイッチについても同様に、Ｄ２１、Ｄ２２、…Ｄ２（Ｎ−１）、…、Ｄｎ１、Ｄｎ２、…Ｄｎ（Ｎ−１）を有しており、これら遅延回路を介して光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）をそれぞれ対応する光時分割多重回路１０８−１〜１０８−（Ｎ−１）に送信する。
【００１９】
図４に、これら遅延回路がどのように光パルス信号λ１〜λ（Ｎ−１）を遅延させるかを示す。本発明においては、各遅延回路が有する遅延時間は、それぞれ遅延を与えられた信号が光時分割多重回路に入射したときに時間位置が重ならないように設定されるのが好ましい。図４においては、光パルス信号λｋ（ｋは１からＮ−１のいずれか）がアレースイッチ１０６−１〜１０６−ｎに入力され、それぞれのアレースイッチから出力される光パルス信号が遅延回路Ｄ１ｋ、Ｄ２ｋ、…、Ｄｎｋにおいて遅延され、その後対応する光時分割多重回路１０８−ｋに入力される。各光パルス信号λｋは前記クロック同期信号によって同期されているので、アレースイッチ１０６−１から１０６−ｎから出力された時点では、各信号は同期している（図中「Ａ」）。遅延回路Ｄ１ｋ、Ｄ２ｋ、…、Ｄｎｋはそれぞれ異なる遅延量を有しており、たとえばＤ１ｋは遅延量ｔ、Ｄ２ｋは遅延量２ｔ、…、Ｄｎｋは遅延量ｔ＋ｎｔとし、それぞれの遅延回路から出力される光パルス信号が遅延量ｔずつ遅れるように設定する（図中「Ｂ」）。このように設定することによって、光時分割多重回路１０８−ｋにこれら「ｔ」ずつ遅延したｎ個の光パルス信号が入力されると、時間位置が重ならないように設定される（図中「Ｃ」）。図では、ｋ番目の遅延回路群を例としてあげたが、その他の遅延回路についても同様に遅延時間の設定が行われる。
【００２０】
再び図１を参照すると、各光時分割多重回路１０８−１〜１０８−（Ｎ−１）には同一の波長の光パルス信号のみが送られる。たとえば、光時分割多重回路１０８−１には、各アレイスイッチからの光パルス信号λ１が送られ、光時分割多重回路１０８−２には、各アレイスイッチからの光パルス信号λ２が送られ、光時分割多重回路１０８−（Ｎ−１）には、各アレイスイッチからの光パルス信号λ（Ｎ−１）が送られる。
【００２１】
図５は該アレイスイッチの構成を示す図である。アレイスイッチ１０６−ｉ（ｉは１からｎまでの整数）は（Ｎ−１）個の入射ポートＩｎ１〜Ｉｎ（Ｎ−１）と、該入射ポートにそれぞれ接続された光スイッチＳＷ１  〜ＳＷ（Ｎ−１）  と、該光スイッチにそれぞれ接続された出力ポートＯｕｔ１〜Ｏｕｔ（Ｎ−１）を含んでいる。該光スイッチＳＷ１  〜ＳＷ（Ｎ−１）はそれぞれ制御回路１０７−ｉ（ｉは１からｎまでの整数）に接続されていて、該制御回路からの制御信号によって個別に制御される。これら光スイッチは、電気信号によって光の通路を制御する構成であり、各光スイッチのスイッチング速度としては、光スイッチに入力する信号のビットレートに相当する速度を有すればよい。制御回路１０７−ｉは、受信した信号のインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットに応じて送るべきコアルータに接続する光スイッチを選択して、該選択された光スイッチの制御を行う。いま、光スイッチＳＷｊ（ｊは１からＮ−１までの整数）が選択されたものとする。このとき制御回路１０７−ｉは識別再生回路１０２−ｉの出力データ信号に基づいて、この光スイッチＳＷｊを通過する光パルスλｊを変調する。なお、一度に複数の光スイッチを開いても本発明は実施可能である。同様に、アレイスイッチ１０６−ｉの入射ポートＩｎ１〜Ｉｎ（Ｎ−１）には、それぞれ波長の異なる（Ｎ−１）本の光クロックパルスが入射する。これら（Ｎ−１）波長の光クロックパルスは多波長光発生回路１０４によって生成される。以下に多波長光発生回路１０４の具体的構成例について説明する。
【００２２】
図６は多波長光発生回路１０４の構成図を示しており、図６（ａ）は複数の半導体レーザを多波長パルス光源兼光分波回路として用いる多波長光発生回路１０４の構成例を示し、図６（ｂ）はスーパーコンティニウム光源を多波長パルス光源として用い、該スーパコンティニウム光源の出力に光分波回路を接続した多波長光発生回路１０４の構成例を示す。図６（ａ）においては、必要な波長数（Ｎ−１）と同数の半導体レーザ、たとえば温度安定化ＬＤを用意し、各半導体レーザをクロック発生器１０３よりのクロックパルスによってパルス発振させる構成である。一方、図６（ｂ）のスーパーコンティニウム光源は１台のパルス光源と、光増幅器と、非線形ファイバから構成されている。該クロック同期信号により駆動されるパルス光源の出力を光増幅器で増幅して非線形ファイバに入力すると光スペクトルが２００ｎｍ以上に広がるスーパーコンティニウム現象が発生する。この広がったスペクトルを光分波回路で切り出すことによって多波長光発生回路１０４となる。これら多波長光発生回路１０４の各波長（λ１〜λ（Ｎ−１））の出力は、複数の光スプリッタ１０５および光ファイバを介してそれぞれのアレイスイッチ（１０６−１〜１０６−ｎ）に導かれる。
【００２３】
さて、ふたたび図１を参照すると、アレイスイッチ１０６−１〜１０６−ｎによって波長が選択された信号は、前述のように遅延回路Ｄ１１、Ｄ１２、…、Ｄｎ（Ｎ−１）を介して、波長ごとに決められた光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））に送られる。従って各光時分割多重回路にはそれぞれ決められた同一の波長の信号が各アレイスイッチから接続される。各光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））は、アレイスイッチ１０６−１〜１０６−ｎから送られてきた信号を時分割多重して高速の信号系列を作る。前述のように、各アレイスイッチ１０６−１〜１０６−ｎから光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））に接続される経路の時間遅延は正確に制御されており、異なるアレイスイッチから送られてきた信号が光時分割多重回路に入力するときに時間位置が重ならないように光時分割多重されるように設定されている。ここで全ての異なるアレイスイッチから送られてきた信号が時分割多重されるように光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））の出力ビットレートはアレイスイッチから送られてきた信号のビットレートの（Ｎ−１）倍とする。各光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））の出力信号は図２に示すように光ファイバを通して他のコアルータに接続される。なお、あるコアルータからその他のコアルータへ時分割多重信号を送信するリンクにはそれぞれ異なる波長が割り当てられる。たとえば、図２においてコアルータ２０３−１からコアルータ２０３−２へのリンクにはλ１が割り当てられ、コアルータ２０３−１からコアルータ２０３−３へのリンクにはλ３が割り当てられ、さらにコアルータ２０３−１からコアルータ２０３−Ｎへのリンクにはλ７が割り当てられる。
【００２４】
つぎに、本発明にかかるコアルータの送信部ＣＴの別の構成例について説明する。該別の構成例によるコアルータの送信部ＣＴを図７に示す。なお、図７に示す構成は、図１に示す送信部ＣＴと共通する構成要素を有しているので、同一の構成要素には同一の参照番号を附して説明する。
【００２５】
複数のエッヂルータ１０１−１、…、１０１−ｎからの信号は光入力端子（１００−１〜１００−ｎ）を介して識別再生回路（１０２−１〜１０２−ｎ）に入力される。各識別再生回路にはクロック発生器１０３からクロック同期信号が供給されており、エッヂルータから各識別再生回路に入力された信号は、該クロック同期信号によって同期された信号に識別再生される。この各識別再生回路によって識別再生された信号はそれぞれ、制御回路（１０７−１〜１０７−ｎ）のうち対応するものに入力される。
【００２６】
一方、多波長光発生器１０４’は波長λ１から波長λ（Ｎ−１）までの波長多重光である光出力を一括して出力する。なお、該多波長光発生器１０４’は、図６（ａ）（ｂ）に示される装置構成をそれぞれ以下のように変更することによって得られる。すなわち、図６（ａ）に示される構成においては、複数の温度安定化ＬＤ光源の出力端に光合波回路を接続し、該合波回路の出力端に単一の光ファイバを接続すればよい。また、図６（ｂ）に示される構成においては、光分波回路を取り外し、ＳＣ光源の出力に直接単一の光ファイバを接続すれば良い。
【００２７】
多波長光発生器１０４’からの該光出力は光スプリッタ１０５によって光変調器１１０−１〜１１０−ｎのそれぞれに分配される。光変調器１１０−１〜１１０−ｎは、対応する識別再生器から識別再生された信号を受け取り、該受け取った信号に基づいて光出力を変調し、該変調した光出力をアレイ導波路格子１１１−１〜１１１−ｎのうち対応するものに出力する。
【００２８】
アレイ導波路格子は、入力導波路に波長多重光が入射すると、これを波長ごとに分波させて取り出す働きを有する光デバイスであり、その詳細については「ＮＴＴ  Ｒ＆Ｄ  Ｖｏｌ．４６  Ｎｏ．７  １９９７」第６８６頁に記載されている。該アレイ導波路格子のそれぞれによって変調された光出力（波長λ１から波長λ（Ｎ−１）までの波長波長多重光）は、それぞれの波長ごとに分波され、（Ｎ−１）個の光出力に分割される。
【００２９】
各アレイ導波路格子の（Ｎ−１）個の出力側端子には第１の遅延回路から第（Ｎ−１）番目の遅延回路で構成されるＮ−１個の遅延回路が接続されており、第１の実施例において述べたところと同様の方法によって、それぞれ遅延を与えられた信号が光時分割多重回路に入射したときに時間位置が重ならないように設定される。
【００３０】
該第１の遅延回路から第（Ｎ−１）番目の遅延回路をそれぞれ通過した光出力は、対応する光スイッチに送られ、該光スイッチはそれぞれ対応する制御回路１０７の制御信号によって駆動される。各制御回路（１０７−１〜１０７−ｎ）では、受信した信号のインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを調べて、コアルータ２０３−１から２０３−Ｎ（図２参照）のうちのどのコアルータに送るべきかを決定し、該信号を送るべきコアルータに対応する光スイッチを開閉する。
【００３１】
このとき、光スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、…、ＳＷ（Ｎ−１）の速度は光変調器１１０−１〜１１０−ｎの速度よりも低速でも良い。その理由は光変調器から光スイッチまでに遅延時間があること、エッヂルータからの出力信号はパケット形式で、そのパケット長は数１００バイト以上あるため光スイッチを１ビットごとに切りかえる必要はないためである。
【００３２】
光スイッチから送出される光出力は、前記第１の実施例と同様に、波長ごとに決められた光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））に送られる。従って各光時分割多重回路にはそれぞれ決められた同一の波長の信号が接続される。各光時分割多重回路（１０８−１〜１０８−（Ｎ−１））は、送られてきた信号を時分割多重して高速の信号系列を作り、それを所定のコアルータに送出する。
【００３３】
つぎに、本発明の第３の実施例である、コアルータ２０３−１〜２０３−Ｎの受信側の構成（コアルータ受信手段ＣＲ）を図８に示す。該コアルータ受信手段ＣＲは、（Ｎ−１）個の光信号入力ポート５０１−１〜５０１−（Ｎ−１）と、光信号入力ポートにそれぞれ接続された光時分割分離回路５０２−１〜５０２−（Ｎ−１）と、該光時分割分離回路のそれぞれに接続された複数の受光回路５０３と、該複数の受光回路５０３に接続された複数の制御回路５０４によって構成される。他のコアルータから送られてきた光信号は、光信号入力ポート５０１−１〜５０１−（Ｎ−１）から入力され、該入力された光信号はそれぞれ光時分割分離回路５０２−１〜５０２−（Ｎ−１）に入力される。各光時分割分離回路では、受信した高速の時分割多重信号から同期クロックを抽出し、このクロックを用いて高速光スイッチを駆動して、多重された信号をもとのエッヂルータの速度を有する複数の信号に分離する。分離された信号はそれぞれ、受光回路５０３で電気信号に変換されて各制御回路５０４に入力される。各制御回路５０４においては、受信した信号からインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを調べ、そのＩＰパケットの相手先アドレスを見て次にどこに送るべきかを決定し、このパケットをいずれかのエッヂルータに送出する。
【００３４】
また、受光回路５０３の出力パルス信号は、ＰＬＬなどのクロック抽出回路に入力され、該クロック抽出回路は該出力パルス信号にもとづいて、光時分割分離回路の出力が同期して出力させるように光時分割分離回路のタイミング制御を行う。
【００３５】
以上述べたような構成を有するコアルータを用いることによって、任意のエッヂルータから任意のエッヂルータに至るＩＰパケット信号の転送をコアルータを介することによって高速かつ簡易な構成で実現することができる。
【００３６】
また、本発明は光ネットワークにおける送受信方法としても成立する。以下に第４の実施例として本発明にかかる送受信方法について説明する。なお、本送受信方法に用いられる装置構成は、前記実施例と同一であるものとする。
【００３７】
図９は、本発明の送受信方法の送信シーケンスの概略を示す図である。
【００３８】
まず、送信側コアルータは複数のエッヂルータからの信号を受信する（Ｓ１）。エッヂルータからの信号を受信したコアルータは、該受信した信号からクロック信号を抽出するとともに、該抽出したクロック信号を用いて該受信した信号の波形を再生する。該再生された信号は制御回路に送信される（Ｓ２）。
【００３９】
該再生された信号を受けた制御回路は、アレイスイッチの対応するポートを開き（Ｓ３）、多波長光発生器から送られてくる光信号を遅延回路によって遅延させて光時分割多重回路に送信する（Ｓ４）。
【００４０】
光時分割多重回路は複数のアレイスイッチから同一の波長を有するが異なる時間遅延を受けた複数の光信号を受け取り、該複数の光信号を多重化して高速の光多重化信号を生成し、該光多重化信号を対応する別のコアルータに送出する（Ｓ５）。
【００４１】
以上で、本発明にかかる送信シーケンスが終了する。
【００４２】
つぎに、図１０を参照しながら本発明にかかる受信シーケンスを説明する。
【００４３】
他のコアルータから送られてきた時分割多重信号をコアルータが受信する（Ｓ６）。該コアルータにおいて、それぞれ光時分割分離回路５０２−１〜５０２−（Ｎ−１）が受信した高速の時分割多重信号から同期クロックを抽出し、このクロックを用いて高速光スイッチを駆動して多重された信号を、もとのエッヂルータの速度を有する複数の信号に分離する（Ｓ７）。分離された信号はそれぞれ、受光回路５０３に送られ、該受光回路は分離された光信号を電気信号に変換し各制御回路５０４に送信する（Ｓ８）。各制御回路５０４は、受信した信号からインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを調べ、そのチャネル情報を読み取る（Ｓ８）。このとき、チャネル情報が異なる場合は再選択して送出する（Ｓ９、Ｓ１０）。チャネル情報が一致する場合は制御回路５０４はそのＩＰパケットの相手先アドレスを見て次にどこに送るべきかを決定し、このパケットをいずれかのエッヂルータに送出する（Ｓ１１）。以上でコアルータの受信処理が終了する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、任意のエッヂルータから発出されたＩＰパケット信号を、コアルータ内で転送先ごとにまとめて１つの波長を付与して光時分割多重してコアルータ間を高速時分割多重信号で伝送し、受信側では送られた信号を高速光時分割分離したのち電気信号に変換して所望のエッヂルータにＩＰパケット信号を転送することが可能となる。本発明を用いると以下の利点がある。
【００４５】
１）複数のエッヂルータから発出された信号を転送先ごとにコアルータでまとめて多重化して転送するため、エッヂルータ間をフルメッシュで接続せずに任意のエッヂルータ間の信号の転送が可能となり、ネットワークの構成が極めて簡潔となる。
【００４６】
２）各コアルータ間は単一波長の時分割多重信号の伝送を行うため、伝送路途中に挿入される光中継増幅器は、波長多重伝送用の増幅器に比べて非常に簡易な構成で実現でき、また中継器が発生する雑音の除去も容易である。
【００４７】
従って本発明は、光ネットワークの高速化に大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施例（コアルータの送信部）を示す図である。
【図２】本発明に係るネットワーク全体の構成を示す図である。
【図３】本発明にかかるコアルータ間の接続方法の一例を示す図である。
【図４】送信部における遅延回路の遅延動作を示す図である。
【図５】本発明にかかるコアルータのアレイスイッチの構成を示す図である。
【図６】本発明に係る多波長光発生器の一部である多波長光源の構成例を示す図である。
【図７】本発明にかかる実施例（コアルータの送信部）の別の構成例を示す図である。
【図８】本発明の別の実施例（コアルータの受信部）を示す図である。
【図９】本発明にかかる送受信方法の送信シーケンスの概略を示す図である。
【図１０】本発明にかかる送受信方法の受信シーケンスの概略を示す図である。
【図１１】従来の光ネットワークの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１−１〜１０１−ｎ  …  エッヂルータ
１０２−１〜１０２−ｎ  …  識別再生回路
１０３  …  クロック発生器
１０４  …  多波長光発生器
１０５  …  光スプリッタ
１０６−１〜１０６−ｎ  …  アレイスイッチ
１０７−１〜１０７−ｎ  …  制御回路
１０８−１〜１０８−（Ｎ−１）  …  光時分割多重回路
１１０−１〜１１０−ｎ  …  光変調器
１１１−１〜１１１−ｎ  …  アレイ導波路格子
２０１−１〜２０１−Ｎ  …  ネットワーク
２０３−１〜２０３−Ｎ  …  光ルータ（コアルータ）
５０２−１〜５０２−（Ｎ−１）  …  光時分割分離回路
５０３  …  受光回路
５０４  …  制御回路
Ｄ１１、Ｄ１２、…、Ｄｎ（Ｎ−１）  …  遅延回路
ＳＷ１１、ＳＷ１２、…、ＳＷ（Ｎ−１）  …  光スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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