(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光スイッチの複数の入力端の中で光パケットが入力された入力端を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで検出された光パケットが入力された入力端を該光パケットの目的出力端にスイッチングする第２のステップと、
前記第１ステップにおいて光パケットの入力がない入力端が存在する場合には、該入力端にスイッチングされている出力端を目的出力端とする光パケットが入力された前記光スイッチの他の入力端を検出する第３のステップと、
前記第３のステップで検出された前記他の入力端を該他の入力端に入力された光パケットの前記目的出力端にスイッチングした後、空いている前記光スイッチの出力端を検索して、検出した空いている出力端に前記光パケットの入力がない光スイッチの入力端をスイッチングする第４のステップと
を含むことを特徴とする光スイッチング方法。
【請求項２】
前記第３のステップにおいて、前記光パケットの入力がない入力端にスイッチングされている出力端を目的出力端とする光パケットが入力された前記他の入力端がない場合には、前記光パケットの入力がない入力端のスイッチング状態をそのまま維持することを特徴とする請求項１に記載の光スイッチング方法。
【請求項３】
複数の入力端に光信号を入力する入力手段と、
前記入力手段の前記複数の入力端のうちのいずれか一つの入力端に入力された光信号が光パケットの形を有する場合には、該光パケットの出力端情報に基づき該光パケットが入力した入力端を該光パケットの目的出力端にスイッチングするための第１のスイッチング情報と、前記光信号が光パケットの形を有しない場合には、複数の出力端のうちで空いている出力端を検索し、該空いている出力端に光パケットの形を有しない前記光信号が入力した入力端をスイッチングするための第２のスイッチング情報とを生成するスイッチング情報生成手段と、
前記スイッチング情報生成手段から供給された前記第１及び第２のスイッチング情報に基づき光パッケト交換のための制御信号を発生する光パケット交換機制御手段と、
前記光パケット交換機制御手段からの前記制御信号に基づき前記入力手段の前記入力端を前記出力端にスイッチングする光スイッチ手段と
を有することを特徴とする光スイッチ装置。
【請求項４】
前記入力手段は、
各チャンネル別に光信号を入力し、該光信号に含まれた光パケットのヘッダ情報を分析して、該光パケットの出力端との同期などの情報を抽出し、抽出した該情報を前記光パケット交換機制御手段に送出する光パケットヘッダ認識手段と、
前記光パケット交換機制御手段から命令を受けて光パケットの同期を整列させる光パケット同期化手段と、
前記光パケット交換機制御手段から命令を受けて同じ出力端に出力される光パケットの衝突を防止する光パケット衝突解消手段とを含み、
前記光パケット交換機制御手段は、各前記入力端の前記光パケットヘッダ認識手段から供給された前記情報をまとめ、該情報に基づいて前記光パケット同期化手段及び前記光パケット衝突解消手段に前記命令を下すことを特徴とする請求項３に記載の光スイッチ装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光スイッチング方法の前記各ステップをコンピュータによって実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータにより読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光パケット交換機の光スイッチング技術に関し、特に光パケット交換機に入力する物理的な光データがパケットの形ではない連続データの形である場合にも、パケット形の場合と同様に光スイッチングを可能にする光スイッチング方法及びその方法を実行する光スイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、従来の光パケット交換機では、各入力端の分岐路に接続されている光パケットヘッド認識モジュール部（光パケットヘッダ認識部）１０１１、１０１２により、各入力端から入力された光パケットのヘッダ情報を認識し、該ヘッダ情報から該当光パケットの出力端との同期などの必要な情報を抽出し、抽出した情報を光パケット交換機制御部１０４に送る。光パケット交換機制御部１０４は、光パケットヘッド認識モジュール部１０１１、１０１２からの上記情報をまとめて、これらの情報を基に光パケット同期化部１０２１、１０２２に命令を下すことで、入力された光パケットを整列させ、またこの時に同じ出力端に出力される光パケットがある場合には、光パケット衝突解消部１０３１、１０３２に命令を下すことで、公知の適当な方法を使って衝突が起こらないように調整し、かつ光スイッチ１０５に制御命令を下すことで、各々の光パケットを各自が指示された所望の出力端にスイッチングできるようにしている。
【０００３】
従来では、一般に光パケットの光スイッチング方法として、図２のフローチャートに示すように、光パケットが入力端に入力した場合に限って該当する光経路を設定するという方法が採用されている。すなわち、光スイッチの入力端に光パケットが入力されたか否かを判断して（２０１）、光パケットが入力された場合には、光パケットの長さだけ光パケットの目的出力端に該当の入力端をスイッチングし（２０２）、再び上記の判断処理に戻るが、光パケットが入力されていない場合には、そのようなスイッチング動作はせずに（２０３）、上記の判断処理に戻る。
【０００４】
このように、従来のスイッチング方法は、光スイッチを簡単に制御する方法ではあるが、光パケット交換機に入力される物理的なデータは必ずパケットの形でなければならず、そのため光パケット交換機に入力する物理的な光データがパケットの形ではない連続データの形である場合にも、光信号そのものがないと誤認識されていまうことになる。すなわち、光パケットを持たない光信号が光パケット交換機に入力した場合には、従来の光パケット交換機では光経路が設定できないため、出力端までその光信号の形を維持できないといった解決すべき課題がある。
【０００５】
次に、この点をさらに詳述するために、通常の既存の光スイッチング方法による連続データのスイッチング例を図３を参照して説明する。図３の（Ａ）は光スイッチの入力端と出力端の接続関係を示し、（Ｂ）はその光スイッチの入力端に入力される光信号の例を横軸の時間を基準として示し、（Ｃ）はその光スイッチの出力端から出力される光信号の例を横軸の時間を基準として示している。
【０００６】
図３の（Ｂ）において、入力端の光信号のうち右向きに斜線の引かれたパケットは出力端１に、横向きに斜線の引かれたパケットは出力端２に、左向きに斜線の引かれたパケットは出力端３に出力されるパケットであり、各パケット内の数字は入力端の番号を表わす。また、パケット間の白いデータはパケット間に入れられた任意の擬似データであり、上記と同様にその内の数字は入力端の番号を表わす。
【０００７】
そして、図３の（Ｃ）において、出力端の光信号は上記入力端の光信号のうち光パケットのみスイッチングされた結果を示している。ここで、擬似データとは、上記光パケットを含んでいる光信号を連続信号にするために任意に付加したデータを言う。例えば、’０’及び’１’を繰り返して並べた’０１０１０１０１．．．’のような信号をいう。
【０００８】
図３の（Ｃ）から分かるように、通常の光スイッチング方法により光パケット交換機を実現するためには、パケット形の光データを送受信するためのバストモード光送受信機が必要になる。しかし、現在利用できる技術では、１５５Ｍｂｐｓ級のバストモード光送受信機が常用化している水準に留まっており、光パケットスイッチにおいて必要とする高速のバストモード光送受信機を実現することは極めて難しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、バストモード光送受信機を使用せずに通常の光送受信機を使用して、光パケット交換機に入力する物理的なデータとしてパケット形ではない連続的なデータの形を有する光信号も、光スイッチングできるようにした光スイッチング方法及びその方法を実行する光スイッチ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光スイッチング方法は、光スイッチの複数の入力端の中で光パケットが入力された入力端を検出する第１のステップと、前記第１のステップで検出された光パケットが入力された入力端を該光パケットの目的出力端にスイッチングする第２のステップと、前記第１ステップにおいて光パケットの入力がない入力端が存在する場合には、該入力端にスイッチングされている出力端を目的出力端とする光パケットが入力された前記光スイッチの他の入力端を検出する第３のステップと、前記第３のステップで検出された前記他の入力端を該他の入力端に入力された光パケットの前記目的出力端にスイッチングした後、空いている前記光スイッチの出力端を検索して、検出した空いている出力端に前記光パケットの入力がない光スイッチの入力端をスイッチングする第４のステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
ここで、好ましくは、前記第３のステップにおいて、前記光パケットの入力がない入力端にスイッチングされている出力端を目的出力端とする光パケットが入力された前記他の入力端がない場合には、前記光パケットの入力がない入力端のスイッチング状態をそのまま維持する、とすることができる。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の光スイッチ装置は、複数の入力端に光信号を入力する入力手段と、前記入力手段の前記複数の入力端のうちのいずれか一つの入力端に入力された光信号が光パケットの形を有する場合には、該光パケットの出力端情報に基づき該光パケットが入力した入力端を該光パケットの目的出力端にスイッチングするための第１のスイッチング情報と、前記光信号が光パケットの形を有しない場合には、複数の出力端のうちで空いている出力端を検索し、該空いている出力端に光パケットの形を有しない前記光信号が入力した入力端をスイッチングするための第２のスイッチング情報とを生成するスイッチング情報生成手段と、前記スイッチング情報生成手段から供給された前記第１及び第２のスイッチング情報に基づき光パッケト交換のための制御信号を発生する光パケット交換機制御手段と、前記光パケット交換機制御手段からの前記制御信号に基づき前記入力手段の前記入力端を前記出力端にスイッチングする光スイッチ手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、好ましくは、前記入力手段は、各チャンネル別に光信号を入力し、該光信号に含まれた光パケットのヘッダ情報を分析して、該光パケットの出力端との同期などの情報を抽出し、抽出した該情報を前記光パケット交換機制御手段に送出する光パケットヘッダ認識手段と、前記光パケット交換機制御手段から命令を受けて光パケットの同期を整列させる光パケット同期化手段と、前記光パケット交換機制御手段から命令を受けて同じ出力端に出力される光パケットの衝突を防止する光パケット衝突解消手段とを含み、前記光パケット交換機制御手段は、各前記入力端の前記光パケットヘッダ認識手段から供給された前記情報をまとめ、該情報に基づいて前記光パケット同期化手段及び前記光パケット衝突解消手段に前記命令を下す、とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図４のフローチャートは、本発明の光スイッチング方法による処理手順の具体例を示す。
【００１６】
まず、光スイッチを、入力端の番号と出力端の番号とが同じになるようにスイッチング（４０１）し、各チャンネル別に光パケットが入力されたか否かを判断（４０２）する。
【００１７】
光スイッチのいずれか一つの入力端に光パケットが入力された場合には、ステップ４０３に進んで、その光パケットの目的出力端に、その光パケットの長さだけその入力端をスイッチングし、再びステップ４０２に戻り、次のチャネルの入力端（即ち、次の番号の入力端）に関して上記と同様の判断処理を行う。
【００１８】
上記ステップ４０２において、光スイッチのいずれか一つの入力端（即ち、現在の入力端）に光パケットが入っていない場合には、その入力端にスイッチングされている出力端を目的出力端とする、他の入力端から入った光パケットがあるか否かを判断して（４０４）、他の入力端から入った光パケットがある場合には、その光パケットが入力した入力端をその目的出力端にスイッチングした後、他の空いている出力端を検索して上記現在の入力端をその空いている出力端にスイッチングする（４０５）。そして、再びステップ４０２に戻り、次のチャネルの入力端（即ち、次の番号の入力端）に関して上述と同様の判断処理を行う。
【００１９】
上記ステップ４０４において、上記現在の入力端にスイッチされている出力端を目的出力端とする、他の入力端から入った光パケットがない場合には、上記現在の入力端のスイッチングされている状態をそのまま維持する（４０６）。そして、再びステップ４０２に戻り、次のチャネルの入力端（即ち、次の番号の入力端）に関して上述と同様の判断処理を行う。
【００２０】
図５は、上述した本発明による光スイッチング方法によって連続データをスイッチングする場合の望ましい実例を示す。図５は前述の図３と同様な表現で図示しているが、念のため、その説明を繰り返す。まず、図５の（Ａ）は光スイッチの入力端と出力端の接続関係を示し、（Ｂ）はその光スイッチの入力端に入力される光信号の例を横軸の時間ｔ０〜ｔ１０を基準として示し、（Ｃ）はその光スイッチの出力端から出力される光信号の例を横軸の時間ｔ０〜ｔ１０を基準として示している。
【００２１】
図５の（Ｂ）において、入力端の光信号のうち右向きに斜線の引かれたパケットは出力端１に、横向きに斜線の引かれたパケットは出力端２に、左向きに斜線の引かれたパケットは出力端３に出力されるパケットであり、各パケット内の数字は入力端の番号を表わす。また、パケット間の白いデータはパケット間に入れられた任意の擬似データであって、これもまた数字で入力端の番号を表わす。そして、図５の（Ｃ）において、出力端の光信号は上記入力端の光信号のパケットと擬似データの両方ががスイッチングされた結果を示している。
【００２２】
図５の（Ｂ）と（Ｃ）に示すように、ｔ０においては初期化がなされ（図４のステップ４０１参照）、全ての入力端に擬似データが入力されるために、入力端と同じ番号の出力端に擬似データがスイッチングされる（図４のステップ４０２、４０４、４０６を参照）。
【００２３】
次のｔ１において、入力端１及び入力端２に各々出力端３及び出力端１に出力される光パケットが現れる。従って、入力端１及び入力端２からの光パケットは各々出力端３及び出力端１にスイッチングされ（図４のステップ４０２、４０３参照）、入力端３からの擬似データは空いている出力端である出力端２にスイッチングされる（図４のステップ４０２、４０４、４０５を参照）。
【００２４】
次のｔ２においては、光パケットが終わって全ての入力端に擬似データが再び入力される。従って、光スイッチは現在のスイッチング状態を維持して（図４のステップ４０２、４０４、４０６を参照）、入力端１、２、３からの擬似データは各々出力端３、１、２にスイッチングされる。
【００２５】
次のｔ３においては、入力端１及び入力端３に各々出力端１及び出力端２に出力される光パケットが現れる。従って、上記のｔ１の場合と同様に、入力端１及び入力端３からの光パケットは出力端１及び出力端２にスイッチングされ、入力端２からの擬似データは空いている出力端である出力端３にスイッチングされる。
【００２６】
ｔ４以下の過程も、以上と同様なスイッチング方法により、光パケット及び擬似データの両方がスイッチングされ、図５の（Ｃ）に示す出力結果が得られる。
【００２７】
図６は、本発明の上記光スイッチング方法を実行する光スイッチ装置（光パケットスイッチ装置、光パケット交換機ともいう）の望ましい構成例を示す。図６に示す本実施形態の光スイッチ装置では、各入力端の分岐路に接続した光パケットヘッド認識モジュール部（光パケットヘッダ認識部）６０１１、６０１２により、各入力端から入力された光パケットのヘッダ情報を認識し、該ヘッダ情報から該当光パケットの出力端との同期、各入力端に入力された光パケットの出力端情報などの必要な情報を抽出し、抽出した情報を光パケット交換機制御部６０４１に送る。
【００２８】
光パケット交換機制御部６０４１は、各入力端の光パケットヘッド認識モジュール部６０１１、６０１２からの上記情報をまとめ、該情報に基づいて、各入力端にそれぞれ接続している光パケット同期化部６０２１、６０２２に命令を下すことで、入力された光パケットを整列させ、また同じ出力端に出力される光パケットがある場合には、光パケット衝突解消部６０３１、６０３２に命令を下すことで、適当な方法を使って衝突が起こらないように調整させる。
【００２９】
さらに、光パケット交換機制御部６０４１は、スイッチング情報生成部（光スイッチ情報生成部）６０４２に上記光パケットヘッド認識モジュール部６０１１、６０１２から伝送された情報を転送し、スイッチング情報生成部６０４２からスイッチング情報を受信して、このスイッチング情報に基づき光スイッチ６０５に制御命令を下すことで、各々の光信号を出力端にスイッチングする。
【００３０】
スイッチング情報生成部６０４２は、光パケット交換機制御部６０４１から、各入力端に入力された光パケットの出力端情報が伝送され、図４及び図５で説明したように、光パケットが存在する入力端はその光パケットが目的とする出力端にスイッチングし、光パケットがない入力端は空いている出力端を検索してその検索された空いている出力端にスイッチングするためのスイッチング情報を生成し、生成したスイッチング情報を光パケット交換機制御部６０４１に供給する。
【００３１】
（他の実施形態）
上述した本発明の実施形態において、一例として挙げた光スイッチは、空間光スイッチの他、波長光スイッチ、時間光スイッチ、またはこれらの２以上の組合わせでもよい。すなわち、本発明の光スイッチング方法は光スイッチの種類によって制限されない。但し、空間光スイッチの場合には前述の入力端、出力端が空間光スイッチの入力ポート及び出力ポートを表わし、波長光スイッチの場合には前述の入力端、出力端が入力波長、出力波長を表わし、時間光スイッチの場合には前述の入力端、出力端が入力時間スロット、出力時間スロットを表わすこととなる。
【００３２】
また、図４、図５を用いて説明した本発明の実施形態はコンピュータによって実行可能なプログラムを用いて作成可能である。そして、コンピュータによって使用される媒体を使って係るプログラムを動作させる汎用のデジタルコンピューターによって実行できる。上記媒体は磁気記憶媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光学的な可読記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）及びキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じて伝送）のような記憶媒体を含む。
【００３３】
以上、本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲の各請求項に記載された本発明の本質的な特性から免脱しない範囲内において、本発明が変形された形で具現化できるということは容易に理解できるであろう。よって、本明細書において開示された実施形態は、限定的な観点により記述されたものではなく、説明的な観点から記述されたことを考慮されなければならない。本発明の技術的範囲は、実施形態で説明された範囲ではなく、特許請求の範囲上に開示されており、かつそれと同等な範囲内にある全ての変形あるいは違いは本発明に含まれるものとして解釈されるべきである。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、入力端に入力された全ての光パケット及び擬似データを欠落することなく出力端子にスイッチングできるので、入力データが連続データの形を有する時に出力されるデータも連続データの形を維持することになる。
【００３５】
従って、本発明によれば、光パケット交換機における物理的なデータとして連続データの形のものが使用可能になる。また、これにより、本発明によれば、光パケットのみをスイッチングして伝達する場合に、光信号を電気的信号に変換して処理する間に生じうるデータ損失を防止するために、既存の光パケット交換機において必ず必要とするものの、具現化し難いバストモード光送受信機の代わりに、現在の光伝送に際して汎用されている通常の光送受信機が使用できることから、光パケット交換機の実現が技術的に容易になるとともにコストの低減にもつながる。
【００３６】
なお、上記のデータ損失は、光パケットのみをスイッチングして伝達する場合に、パケット及びパケット間には伝送される信号が無くなり、光信号を電気的信号に変換する時にこのような信号がない間にはデータが全て’０’と処理されるが、この時に同期を失ってその後に光パケットが現れて正常のデータが出現しても再び同期を設定する間にはデータを失いうることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光パケット交換機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】従来の光スイッチング方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】従来の光スイッチング方法による連続データのスイッチングの一例を示し、（Ａ）は光スイッチの入力端と出力端の接続関係を示すブロック図、（Ｂ）はその光スイッチの入力端に入力される光信号の例を横軸の時間を基準として示すタイミング図、（Ｃ）はその光スイッチの出力端から出力される光信号の例を横軸の時間を基準として示すタイミング図である。
【図４】本発明による光スイッチング方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明による光スイッチング方法によって連続データをスイッチングする望ましい実施形態を示し、（Ａ）は光スイッチの入力端と出力端の接続関係を示すブロック図、（Ｂ）はその光スイッチの入力端に入力される光信号の例を横軸の時間を基準として示すタイミング図、（Ｃ）はその光スイッチの出力端から出力される光信号の例を横軸の時間を基準として示すタイミング図である。
【図６】本発明による望ましい実施形態の光スイッチ装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
６０１１、６０１２  光パケットヘッド認識モジュール部
６０２１、６０２２  光パッケト同期化部
６０３１、６０３２  光パケット衝突解消部
６０４１            光パケット交換機制御部
６０４２            スイッチング情報生成部
６０５              光スイッチ
【図１】
0003600221.tif 000002
【図２】
0003600221.tif 000003
【図３】
0003600221.tif 000004
【図４】
0003600221.tif 000005
【図５】
0003600221.tif 000006
【図６】
0003600221.tif 000007