(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝送装置が光ファイバで接続された光ネットワークにおいて、
前記伝送装置は、前記光ファイバと接続される第１のインターフェース部と、
前記光ファイバでやり取りされる高速信号よりも低速の信号を送受信する、光ネットワークの外部と接続するための第２のインターフェース部と、
入力信号の方路を設定する方路設定部と、
前記第１のインターフェース部から入力された信号を低速信号に分離して前記方路設定部に出力する分離部と、
前記方路設定部から入力された低速信号を高速信号に多重化して前記第１のインターフェース部に出力する多重部と、
前記第２のインターフェース部の少なくとも１部および前記方路設定部の入出力と接続され、入力信号の情報に応じた出力先に前記入力信号を出力するルータ部と、
伝送装置全体を制御する装置コントローラとを具備し、
前記ルータ部と装置コントローラ部とは、前記ルータ部が前記第２のインターフェース部より入力信号を受信したとき伝送装置間のコネクションを設定するコネクション設定手段と、前記入力信号が無信号状態となったとき前記伝送装置間のコネクションを削除するコネクション削除手段とを具備することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項２】
請求項１に記載の光ネットワークにおいて、
前記伝送装置は、前記第２のインターフェース部及びルータ部と方路設定部との間に設けられ、前記第２のインターフェース部あるいはルータ部から入力される各チャネルにタグを書き込む書き込み部と、
前記分離部または書き込み部と方路設定部との間に設けられ、多重分離される対象であるチャネルごとに前記タグを読み込む読み込み部とを具備し、
前記装置コントローラは、前記読み込み部から転送されたタグに従って前記方路設定部を設定制御することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項３】
請求項１に記載の光ネットワークにおいて、
前記伝送装置は、前記分離部に入力された信号のチャネル識別のためのチャネル識別部を具備し、
前記装置コントローラは、各装置コントローラ同士の通信による論理により、特定のチャネルを特定のポートに出力するよう前記方路設定部を設定制御することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項４】
請求項１に記載の光ネットワークにおいて、
前記伝送装置は、前記光ファイバによってリング状に接続されていることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項５】
請求項４に記載の光ネットワークにおいて、
各伝送装置の前記装置コントローラは、前記光ファイバの一部の帯域を用いて隣接する伝送装置間でリンクごとにあらかじめコネクションを設定しておき、
各伝送装置の前記ルータ部は、このコネクションを用いてルーティングテーブルを作成することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項６】
請求項１に記載の光ネットワークにおいて、
各伝送装置の前記装置コントローラは、装置コントローラ間の通信を主信号とは別のチャネルを用いて行い、前記伝送装置は、前記別のチャネルをリンクごとに終端する手段を具備することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項７】
請求項６に記載の光ネットワークにおいて、
前記装置コントローラ間の通信に主信号とは異なる波長を割り当て、波長多重通信を行うことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項８】
請求項６に記載の光ネットワークにおいて、
前記装置コントローラ間の通信に主信号とは異なるスロットあるいはオーバーヘッドを割り当て、時分割多重通信を行うことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項９】
請求項１に記載の光ネットワークにおいて、
前記第２のインターフェース部より入力信号を受信した、送信側伝送装置の前記ルータ部は、
入力信号のアドレスとサービス種類と使用帯域とからなる情報を読み込む手段と、
この入力信号の情報を自伝送装置の前記装置コントローラに転送する手段と、
自伝送装置の前記方路設定部に接続されたルータ部出力ポートを前記入力信号の出力先として設定する手段と、
前記入力信号を一時的に蓄積する手段と、
自伝送装置の前記装置コントローラからキューイング解除メッセージを受け取る手段と、
前記キューイング解除メッセージを受け取ったと同時に前記入力信号の蓄積を解除して前記ルータ部出力ポートへの出力を開始し、ルーティングテーブルの書き換え信号を送信する手段と、
この信号の送信後に前記入力信号の無信号状態を検出したとき、無信号検出通知を自伝送装置の前記装置コントローラに送信する手段を具備するものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラは、
自伝送装置の前記ルータ部より転送された前記入力信号の情報を受け取る手段と、
低速入力ポートから高速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定する設定手段と、
コネクション設定メッセージを隣接する前記伝送装置の装置コントローラヘ送信する手段と、
他の伝送装置の前記装置コントローラからコネクション設定を通知する返信メッセージを受け取る手段と、
コネクション設定された場合に自伝送装置の前記ルータ部ヘキューイング解除メッセージを送信する手段と、
設定されたコネクションのデータを蓄積／管理する手段と、
自伝送装置の前記ルータ部からの無信号検出通知を基に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段と、
自伝送装置の前記ルータ部からの無信号検出通知を受け取ったときコネクション解除メッセージを隣接する前記伝送装置の装置コントローラヘ送信する送信手段と、
コネクション解除メッセージに対する返信を他の伝送装置の前記装置コントローラから受け取る手段と、
自伝送装置の前記ルータ部からの無信号検出通知を受け取ったとき前記設定されたコネクションのデータを消去する手段とを具備するものであり、
前記送信側伝送装置と受信側伝送装置の途中にある通過伝送装置の装置コントローラは、
前記送信側伝送装置からのコネクション設定メッセージを受け取ると共に、このメッセージを次の伝送装置の前記装置コントローラに送信する手段と、
自伝送装置の前記方路設定部の空きポートを管理する手段と、
前記コネクション設定メッセージを読んだ後に、このメッセージで要求された帯域をスルーできるかどうかを前記空きポートより判断する判断手段と、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにコネクション設定を示す返信メッセージを返す手段と、
高速入力ポートから高速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定する設定手段と、
前記設定されたコネクションが自伝送装置を通過しない場合に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段と、
前記コネクション解除メッセージを受け取る手段と、
前記コネクション解除メッセージを受け取ると同時に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段とを具備するものであり、
受信側伝送装置の装置コントローラは、
前記送信側伝送装置あるいは通過伝送装置から送られてきたコネクション設定メッセージを受け取る手段と、
前記入力信号の情報より自伝送装置の前記ルータ部へ接続されている方路設定部のポートを識別し、コネクションの設定が可能か否かを判断する手段と、
前記送信側伝送装置あるいは通過伝送装置の装置コントローラにコネクション設定を示す返信メッセージを返す手段と、
高速入力ポートから自伝送装置の前記ルータ部と接続されている低速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定する設定手段と、
前記コネクション解除メッセージを受け取る手段と、
前記コネクション解除メッセージを受け取ると同時に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段とを具備するものであることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１０】
請求項２及び請求項９に記載の光ネットワークにおいて、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション設定メッセージを送信する手段は、前記入力信号のアドレスと使用帯域とからなるコネクション設定メッセージを送信するものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記書き込み部によって書き込まれ前記読み込み部によって読み込まれたタグ中の受信側伝送装置識別番号に基づき、低速入力ポートから空いている任意の高速出力ポートへの方路を前記方路設定部に設定するものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいてコネクションのデータを蓄積／管理する手段は、コネクションデータの内容を送信側伝送装置識別番号と通過伝送装置識別番号と受信側伝送装置識別番号と使用帯域とするものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション解除メッセージを送信する送信手段は、前記書き込み部によって該当コネクションのタグに０を書き込ませることにより、他の伝送装置の方路設定部の設定を解除させるものであり、
前記通過伝送装置の装置コントローラにおいて前記要求された帯域をスルーできるかどうかを判断する判断手段は、自伝送装置の前記方路設定部の高速出力ポートに空きがあるかどうかにより、コネクションスルーが可能かどうかを判断するものであり、
前記受信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記読み込み部によって読み込まれたタグ中の受信側伝送装置識別番号と前記コネクション設定メッセージ中のアドレスとに基づいて、高速入力ポートから自伝送装置の前記ルータ部と接続されている低速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定するものであることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１１】
請求項３及び請求項９に記載の光ネットワークにおいて、
各伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクションのデータを蓄積／管理する手段は、送信側伝送装置識別番号と通過伝送装置識別番号と受信側伝送装置識別番号と使用帯域とスロット番号とからなるコネクションデータを蓄積するものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記コネクションデータより占有されているスロットとその場所を認識し、新規コネクションの最短ルート上の全伝送装置について空いているスロットとこのスロットに対応する方路設定部の高速側ポートと低速側ポートとを設定するものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション設定メッセージを送信する手段は、前記入力信号のアドレスと使用帯域と新規コネクションに割り当てたスロットの番号とからなるコネクション設定メッセージを送信するものであり、
前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション解除メッセージを送信する送信手段は、前記コネクションデータと削除コマンドとを含むコネクション解除メッセージを他の伝送装置に送信するものであり、
前記通過伝送装置の装置コントローラにおいて前記要求された帯域をスルーできるかどうかを判断する判断手段は、コネクション設定メッセージ中のスロット番号と対応する高速側の入力出力ポートに空きがあるかどうかにより、コネクションスルーが可能かどうかを判断するものであり、
前記受信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記コネクション設定メッセージ中のスロット番号とアドレスとを基に、高速入力ポートから自伝送装置の前記ルータ部と接続されている低速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定するものであることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１２】
請求項９に記載の光ネットワークにおいて、
前記コネクション設定メッセージは、ブロードキャストで送信され、前記コネクション設定メッセージの返信は、送信側の伝送装置へのユニキャストで返信されることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１３】
請求項９に記載の光ネットワークにおいて、
前記コネクション設定メッセージは、隣接伝送装置の装置コントローラ宛に送信され、リンクバイリンクで前記受信側の伝送装置の装置コントローラまで転送されるものであり、
前記コネクション設定メッセージの返信は、送信側の隣接伝送装置の装置コントローラからのメッセージに自身のメッセージを付け足して送り出されるものであることを特徴とする光ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データトラフィック中心の光ネットワークに関わり、特に超高速／大容量の伝送システムを用いた光ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
データトラフィック、特にインターネットのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ）トラフィックは、急激に増加しており、その需要は半年で２倍とも言われている。一方、固定電話のトラフィックは減少傾向にある。したがって、将来のネットワークでは、いかに効率よく高品質でデータトラフィックを運ぶかが課題となっている。
【０００３】
現在のインターネットのデータトラフィックは、ＩＰルータで処理され転送されている。ＩＰルータは、各パケットのＩＰアドレスを読み込み、各ルータが保持しているルーティングテーブルを参照して、パケットを特定のポートに出力する。この転送方法は、ストア・アンド・フォワード（Ｓｔｏｒｅ  ＆  ｆｏｒｗａｒｄ  ）と呼ばれ、各パケットは一度バッファに必ず蓄えられなければならない。
【０００４】
また、ＩＰレイヤでは、コネクションレスの通信が行われるので、パケットがどのルートで無事到着したかどうかはＩＰレイヤではわからないし、遅延時間に対する保証もない。ルーティングテーブルを作成するには、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆａｓｔ  ）というプロトコルが用いられている。どちらのプロトコルも、集中制御装置などは用いずに、分散処理でルーティングテーブル作成用のデータのやりとりを各ルータ間で行っている。特に、ＯＳＰＦでは、１０秒に１回のハロー（Ｈｅｌｌｏ  ）パケットのやりとりと、３０分に一回の割合でトポロジーデータベースの作成／アップデートを行っている。
【０００５】
従来のＩＰルータのルーティングのコアはソフトウェアで行われていたが、現在ではインターフェース速度の高速化に伴い、図７に示すようにハードウェアスイッチが用いられており、ＡＴＭスイッチを用いるＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）という方式が主流となりつつある。
図７において、３０−１〜３０−４は光ファイバで接続された伝送装置、３１−１〜３１−４はルータ部、３２−１〜３２−４はレイヤ２スイッチ、３３−１〜３３−４は伝送装置の入力側あるいは出力側でパケットのアドレス読み込みと主信号に対するタグの付加を行う回路である。また、図７において、ＣＬＳとはコネクションレスのことであり、ＣＯとはコネクションオリエンテッドのことである。
【０００６】
ルータ部３１−１〜３１−４の中身はコネクションをＩＰアドレスを基に振られたラベルあるいはタグ（ＴＡＧ  ）によって設定するが、ルータを外側から見ればコネクションレスになっていることを示している。また、ルータ内部のスイッチ部だけではなく、ルータ間をわたる信号もラベルによりＡＴＭスイッチのみを通り、ネットワークの入口と出口でのみＩＰ処理を行うという方法も提案されている。
【０００７】
一方、音声、ビデオなどのストリーム系のネットワークは回線交換網で構成されているが、データトラフィックには不向きな点が多い。特に、インターフェース速度の速いルータを収容する中継系ネットワークでは、６４ｋｂｉｔ／ｓの回線交換では賄えなくなっている。従来の伝送網では容量の大きいパス（１．５Ｍｂｉｔ／ｓ、５２Ｍｂｉｔ／ｓ、１５６Ｍｂｉｔ／ｓ）をハンドルしており、これらに接続すれば高速ルータからのトラフィックを収容できるが、伝送パスは現在オペレーションシステム（ＯｐＳ  ）からオペレータの人手を介して設定され、かつ帯域が半永久的に確保されるので、瞬間的に大容量を要求して後に必要なくなるようなバーストトラフィックの場合には帯域が無駄になる。
【０００８】
これに対して、帯域を可変にできるＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）技術が提案されてきた。セル単位に多重するＡＴＭ多重化方式ではタイムスロットはパス（バーチャルパス）ごとに占有されておらず、帯域が任意に設定可能であるため、統計多重効果により帯域の有効利用が可能となる。
また一方で、スイッチ部を波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）技術を用いた波長ルーティングによって実現する方法も提案されてきている。この技術では、一波長当たり２．４Ｇｂｉｔ／ｓ以上が可能であり、大束なパスのハンドリングが可能である。現在では波長のコネクション設定はオペレーションシステムからのマニュアルコマンドであるため時間がかかるので半永久的コネクションとならざるを得ないか、あるいはハード的に最初から設定済みであるためにコネクションプロビジョン機能がないため、バーストトラフィックの場合に帯域が無駄になるという問題は解決されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
データ量が増えれば増えるほど、インターフェース速度は高速にならざるを得ない。現在ではインターフェース速度で２．４Ｇｂｉｔ／ｓのものがあるが、数年後には１０Ｇｂｉｔ／ｓや４０Ｇｂｉｔ／ｓ、１６０Ｇｂｉｔ／ｓといった速度のインターフェースが出現すると考えられる。このような将来のインターネットの課題は２つである。
（Ａ）サービスによっては高品質を要求されるが、従来のルータを用いると遅延やパケットロスなどの品質に関する保証がない
（Ｂ）スループットを上げるためのスイッチング技術
【００１０】
前記Ａに関しては旧来からＲＳＶＰ（Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの提案が行われてきたが、ルータ処理が複雑になりすぎて成功していない。本来、コネクションレスのルータの中に帯域という今までになかったパラメータを入れたことが原因であると考えられる。
【００１１】
また、前記Ｂに関してもＡＴＭ技術などが提案されているが、例えば４０Ｇｂｉｔ／ｓの複数のインターフェースをすべてセル処理するのは回路規模より現実的でないし、ＡＴＭ処理に必要なバッファの制限速度（数１００ＭＨｚ）がボトルネックになる。さらに、セルロスやセルディレイバリエーションなどの品質劣化を抑圧するために複雑なアドミッション制御や、トラフィックレギュレーション、スケジューリングなどが必要となり、これらも超高速伝送路を有する装置には現実的でない。ＷＤＭを含めた大容量インターフェースを持つ装置は主信号系の処理が簡単である必要がある。これは、回路のクロックレートや回路規模を考えると当然の帰結である。
【００１２】
また、文献「Ｎ．Ｙａｍａｎａｋａ  ａｎｄ  Ｋ．Ｓｈｉｏｍｏｔｏ，”ＤＴＭ：Ｄｙｎａｍｉｃ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｄｅ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ  ａｓｓｉｇｎｅｄ  ｓｈｏｒｔ−ｈｏｌｄ  ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ  ｒｅｌａｙ”，ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，Ｖｏｌ．Ｗ８２−Ｂ，Ｎｏ．２，ｐｐ．４３９−４４６，１９９９  」には、異なったタイプの信号通信方式が提案されている。この方式は、超高速信号の処理を単純化して固定的な時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ）とし、さらにコネクションを事前設定することなく、オンザフライ（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）ルーティングと呼ばれる方式で信号を送受信する。送信側で送信−中継−受信ノードを指定して、何のセットアップもなしに信号を送ってしまい、中継ノードではＯＫな場合は転送し、ＮＧの場合はバッファに蓄えて転送可能になるまで待つというものである。
【００１３】
しかしながら、この方式では、信号をロスなく送り届けるためには、指定ノード等を読む時間中に信号を蓄えるバッファメモリが必要で、前記文献では時間スイッチに用いるメモリがその役割を果たしていた。前述のように、超高速伝送ではメモリの動作速度がボトルネックとなる。また、転送できなかった場合に信号を蓄えるバッファも同じくボトルネックになる。また、バッファに蓄えられる信号が優先度の高い信号である場合には、品質を保証できないという問題を解決していない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、高品質の通信を保証することができ、スループットを上げるために大規模なスイッチを用いる必要がなく、高スループットを実現することができる光ネットワークを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ネットワークは、複数の伝送装置（１−１〜１−４）が光ファイバで接続されたものである。各伝送装置は、前記光ファイバと接続される第１のインターフェース部（１１ａ，１１ｂ）と、前記光ファイバでやり取りされる高速信号よりも低速の信号を送受信する、光ネットワークの外部と接続するための第２のインターフェース部（１４）と、入力信号の方路を設定する方路設定部（１６）と、前記第１のインターフェース部から入力された信号を低速信号に分離して前記方路設定部に出力する分離部（１２）と、前記方路設定部から入力された低速信号を高速信号に多重化して前記第１のインターフェース部に出力する多重部（１３）と、前記第２のインターフェース部の少なくとも１部および前記方路設定部の入出力と接続され、入力信号の情報に応じた出力先に前記入力信号を出力するルータ部（１５）と、伝送装置全体を制御する装置コントローラ（１９）とを具備するものである。そして、前記ルータ部と装置コントローラ部とは、前記ルータ部が前記第２のインターフェース部より入力信号を受信したとき伝送装置間のコネクションを設定するコネクション設定手段と、前記入力信号が無信号状態となったとき前記伝送装置間のコネクションを削除するコネクション削除手段とを具備するものである。
【００１５】
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記伝送装置は、前記第２のインターフェース部及びルータ部と方路設定部との間に設けられ、前記第２のインターフェース部あるいはルータ部から入力される各チャネルにタグを書き込む書き込み部（１７）と、前記分離部または書き込み部と方路設定部との間に設けられ、多重分離される対象であるチャネルごとに前記タグを読み込む読み込み部（１８）とを具備するものである。そして、前記装置コントローラは、読み込み部から転送されたタグに従って前記方路設定部を設定制御するものである。
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記伝送装置は、前記分離部に入力された信号のチャネル識別のためのチャネル識別部（２１）を具備するものである。そして、装置コントローラ（１９ａ）は、各装置コントローラ同士の通信による論理により、特定のチャネルを特定のポートに出力するよう方路設定部（２２〜２５）を設定制御するものである。
【００１６】
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記伝送装置は、前記光ファイバによってリング状に接続されるものである。
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、各伝送装置の前記装置コントローラは、前記光ファイバの一部の帯域を用いて隣接する伝送装置間でリンクごとにあらかじめコネクションを設定しておき、各伝送装置の前記ルータ部は、このコネクションを用いてルーティングテーブルを作成するものである。
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、各伝送装置の前記装置コントローラは、装置コントローラ間の通信を主信号とは別のチャネルを用いて行い、前記伝送装置は、前記別のチャネルをリンクごとに終端する手段を具備するものである。
また、本発明の光ネットワークの１構成例は、前記装置コントローラ間の通信に主信号とは異なる波長を割り当て、波長多重通信を行うものである。
また、本発明の光ネットワークの１構成例は、前記装置コントローラ間の通信に主信号とは異なるスロットあるいはオーバーヘッドを割り当て、時分割多重通信を行うものである。
【００１７】
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記第２のインターフェース部より入力信号を受信した、送信側伝送装置の前記ルータ部は、入力信号のアドレスとサービス種類と使用帯域とからなる情報を読み込む手段と、この入力信号の情報を自伝送装置の前記装置コントローラに転送する手段と、自伝送装置の前記方路設定部に接続されたルータ部出力ポートを前記入力信号の出力先として設定する手段と、前記入力信号を一時的に蓄積する手段と、自伝送装置の前記装置コントローラからキューイング解除メッセージを受け取る手段と、前記キューイング解除メッセージを受け取ったと同時に前記入力信号の蓄積を解除して前記ルータ部出力ポートへの出力を開始し、ルーティングテーブルの書き換え信号を送信する手段と、この信号の送信後に前記入力信号の無信号状態を検出したとき、無信号検出通知を自伝送装置の前記装置コントローラに送信する手段を具備するものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラは、自伝送装置の前記ルータ部より転送された前記入力信号の情報を受け取る手段と、低速入力ポートから高速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定する設定手段と、コネクション設定メッセージを隣接する前記伝送装置の装置コントローラヘ送信する手段と、他の伝送装置の前記装置コントローラからコネクション設定を通知する返信メッセージを受け取る手段と、コネクション設定された場合に自伝送装置の前記ルータ部ヘキューイング解除メッセージを送信する手段と、設定されたコネクションのデータを蓄積／管理する手段と、自伝送装置の前記ルータ部からの無信号検出通知を基に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段と、自伝送装置の前記ルータ部からの無信号検出通知を受け取ったときコネクション解除メッセージを隣接する前記伝送装置の装置コントローラヘ送信する送信手段と、コネクション解除メッセージに対する返信を他の伝送装置の前記装置コントローラから受け取る手段と、自伝送装置の前記ルータ部からの無信号検出通知を受け取ったとき前記設定されたコネクションのデータを消去する手段とを具備するものである。前記送信側伝送装置と受信側伝送装置の途中にある通過伝送装置の装置コントローラは、前記送信側伝送装置からのコネクション設定メッセージを受け取ると共に、このメッセージを次の伝送装置の前記装置コントローラに送信する手段と、自伝送装置の前記方路設定部の空きポートを管理する手段と、前記コネクション設定メッセージを読んだ後に、このメッセージで要求された帯域をスルーできるかどうかを前記空きポートより判断する判断手段と、前記送信側伝送装置の装置コントローラにコネクション設定を示す返信メッセージを返す手段と、高速入力ポートから高速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定する設定手段と、前記設定されたコネクションが自伝送装置を通過しない場合に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段と、前記コネクション解除メッセージを受け取る手段と、前記コネクション解除メッセージを受け取ると同時に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段とを具備するものである。そして、受信側伝送装置の装置コントローラは、前記送信側伝送装置あるいは通過伝送装置から送られてきたコネクション設定メッセージを受け取る手段と、前記入力信号の情報より自伝送装置の前記ルータ部へ接続されている方路設定部のポートを識別し、コネクションの設定が可能か否かを判断する手段と、前記送信側伝送装置あるいは通過伝送装置の装置コントローラにコネクション設定を示す返信メッセージを返す手段と、高速入力ポートから自伝送装置の前記ルータ部と接続されている低速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定する設定手段と、前記コネクション解除メッセージを受け取る手段と、前記コネクション解除メッセージを受け取ると同時に自伝送装置の前記方路設定部の設定を解除する手段とを具備するものである。
【００１８】
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション設定メッセージを送信する手段は、前記入力信号のアドレスと使用帯域とからなるコネクション設定メッセージを送信するものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記書き込み部によって書き込まれ前記読み込み部によって読み込まれたタグ中の受信側伝送装置識別番号に基づき、低速入力ポートから空いている任意の高速出力ポートへの方路を前記方路設定部に設定するものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいてコネクションのデータを蓄積／管理する手段は、コネクションデータの内容を送信側伝送装置識別番号と通過伝送装置識別番号と受信側伝送装置識別番号と使用帯域とするものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション解除メッセージを送信する送信手段は、前記書き込み部によって該当コネクションのタグに０を書き込ませることにより、他の伝送装置の方路設定部の設定を解除させるものである。前記通過伝送装置の装置コントローラにおいて前記要求された帯域をスルーできるかどうかを判断する判断手段は、自伝送装置の前記方路設定部の高速出力ポートに空きがあるかどうかにより、コネクションスルーが可能かどうかを判断するものである。そして、前記受信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記読み込み部によって読み込まれたタグ中の受信側伝送装置識別番号と前記コネクション設定メッセージ中のアドレスとに基づいて、高速入力ポートから自伝送装置の前記ルータ部と接続されている低速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定するものである。
【００１９】
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記各伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクションのデータを蓄積／管理する手段は、送信側伝送装置識別番号と通過伝送装置識別番号と受信側伝送装置識別番号と使用帯域とスロット番号とからなるコネクションデータを蓄積するものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記コネクションデータより占有されているスロットとその場所を認識し、新規コネクションの最短ルート上の全伝送装置について空いているスロットとこのスロットに対応する方路設定部の高速側ポートと低速側ポートとを設定するものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション設定メッセージを送信する手段は、前記入力信号のアドレスと使用帯域と新規コネクションに割り当てたスロットの番号とからなるコネクション設定メッセージを送信するものである。前記送信側伝送装置の装置コントローラにおいて前記コネクション解除メッセージを送信する送信手段は、前記コネクションデータと削除コマンドとを含むコネクション解除メッセージを他の伝送装置に送信するものである。前記通過伝送装置の装置コントローラにおいて前記要求された帯域をスルーできるかどうかを判断する判断手段は、コネクション設定メッセージ中のスロット番号と対応する高速側の入力出力ポートに空きがあるかどうかにより、コネクションスルーが可能かどうかを判断するものである。そして、前記受信側伝送装置の装置コントローラにおいて自伝送装置の前記方路設定部に方路を設定する設定手段は、前記コネクション設定メッセージ中のスロット番号とアドレスとを基に、高速入力ポートから自伝送装置の前記ルータ部と接続されている低速出力ポートへの方路を自伝送装置の前記方路設定部に設定するものである。
【００２０】
また、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記コネクション設定メッセージは、ブロードキャストで送信され、前記コネクション設定メッセージの返信は、送信側の伝送装置へのユニキャストで返信されるものである。
そして、本発明の光ネットワークの１構成例として、前記コネクション設定メッセージは、隣接伝送装置の装置コントローラ宛に送信され、リンクバイリンクで前記受信側の伝送装置の装置コントローラまで転送されるものであり、前記コネクション設定メッセージの返信は、反対側の隣接伝送装置の装置コントローラからのメッセージに自身のメッセージを付け足して送り出されるものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［実施の形態の１］
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態となる光ネットワークの構成を示すブロック図である。図１において、ＣＬＳとはコネクションレスのことであり、ＣＯとはコネクションオリエンテッドのことである。
【００２２】
本発明では、超高速インターフェースを持つ装置として帯域（スロットや波長）をあるコネクションに占有的に割り当てる方式、すなわち時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  、以下、ＴＤＭと略する）あるいは波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ、以下、ＷＤＭと略する）を用いる。これにより、高品質の要求を満たすことができ、さらにスイッチング回路も比較的簡易なものを使用することができる。
【００２３】
本発明は、ＴＤＭ、ＷＤＭ方式の中で、バーストトラフィックの発生時にオペレーションシステムからのマニュアルコマンドを介さないで、自動的かつ高速にコネクション設定を行い、無信号時の帯域の無駄を削減するために使用しないコネクションはただちに削除する方式に関する発明である。これらの制御処理は、超高速の主信号とは別の監視制御インターフェースを用いて行われるので、主信号処理は単純である。
【００２４】
本発明のコネクション設定／解除方式は、ファスト・サーキット・スイッチング（Ｆａｓｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）という分類に入る方式であり、１例が文献「Ｃ．Ｂｏｈｍ  ｅｔ  ａｌ．，”Ｆａｓｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｎｅｘｔ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＩＥＥＥ  Ｊ．Ｓｅｌｅｃｔ．Ａｒｅａｓ  Ｃｏｍｍｕｎ．，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，ｐｐ．２９８−３０５，（１９９６）  」に開示されている。
【００２５】
ファスト・サーキット・スイッチングの現状の問題点としては、以下の３点がある。
（１）コネクションを設定する契機が不明であり、とくにクライアント（例えばＩＰパケット）とのインターワーキング（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）については考慮されていない。
【００２６】
（２）超高速インターフェースを持つネットワークはトポロジーとしてリング型になる傾向がある。これは、マルチベンダ対向を分岐挿入側の低速インターフェースで行えること、ネットワーク管理を閉じたサブネットワークごとに行いオペレーションシステムの負荷を軽減できることなどによる。しかしながら、現在ファスト・サーキット・スイッチングは２重バスを前提としているため、リング型には適していない。
【００２７】
（３）ファスト・サーキット・スイッチングは６４ｂｉｔごとのスロットを時分割多重し、１２５μｓごとのフレームを組んでいる。すなわち、８バイトインターリーブとなるが、この多重方式は超高速インターフェースには適していない。電気的な多重の場合は、大規模の行列変換回路が必要になるし、光学的な多重の場合は、超短パルスを低速で変調したあと光カップラで合波するという簡便な方式が使えなくなる。
【００２８】
本発明では、クライアントにＩＰパケットを想定し、トポロジーはリング型を想定し、多重化は最も単純なビット多重あるいはＷＤＭを想定する。ただし上記の使用例に限らなくてもよい。
【００２９】
本発明では、図１に示すように、バーストトラフィック発生時に、この主信号の情報（本実施の形態ではＩＰアドレス）を、ネットワーク入口の伝送装置１−１内のルータ部１５−１が読み込み、各伝送装置１−１，１−２，１−３，１−４が制御回線（ＣＯＮＴ回線）を用いて通信を行い、自動的にコネクションを設定し、ルータ部１５−１に入力される主信号がなくなればコネクションを自動解除する。この場合、主信号のパケット処理は、すべての伝送装置でなされるわけではなく、ネットワークの入口の伝送装置１−１とネットワークの出口の伝送装置１−３だけでなされる。
【００３０】
ただし、バーストトラフィックではない通常のストリーム系トラフィックの場合、コネクションは半永久的に設定されたままであるので、オペレーションシステム（不図示）からのコマンドで設定される方式とする。すなわち、本発明では、両者のトラフィックは混在しており、バースト系トラフィックについてはコネクションを自動的に設定し、ストリーム系トラフィックについてはコネクションをコマンドに従って設定する。
【００３１】
図２は、リングネットワークの初期設定状態を示す図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
各伝送装置１−１〜１−４は、光ファイバで接続されており、超高速主信号から一部の低速信号を分岐／挿入するＡＤＭ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  ＭＵＸ）部２０−１〜２０−４と、低速側のルータ部１５−１〜１５−４と、伝送装置全体を制御する装置コントローラ部１９−１〜１９−４とを有している。
【００３２】
従来のルータのＲＳＶＰ（Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と異なる点は、コネクションレス系の処理と帯域確保系の処理を分け、これらの間にインターフェースを設けた点である。主信号パケットのアドレスよりコネクションを設定するためにはいくつかの条件が必要である。
【００３３】
まず、各伝送装置１−１〜１−４のルータ部１５−１〜１５−４が、入力主信号のアドレスと自身の出力ポートの番号とを対応付けたルーティングテーブルを作成／保持している必要がある。このルーティングテーブルがないと、入力主信号のアドレスに基づいて前記入力主信号の出力先である出力ポートを決定することができなくなる。
【００３４】
本発明では、超高速伝送路の一部の帯域を各隣接伝送装置間であらかじめ設定することにより、ルータ部１５−１〜１５−４間でルーティングプロトコルのやりとりを可能とする。すなわち、常に隣で新規の追加（ａｄｄ  ）あるいは取り出し（ｄｒｏｐ）が行われるコネクションをあらかじめ準備しておく。このコネクションは、品質を要求しないバーストトラフィックの収容にも用いられる。
【００３５】
また、高品質や広帯域が要求されるバーストトラフィックを収容するために自動的にコネクションを設定するには、各伝送装置間で制御回線を設定しておかなければならない。この制御回線は主信号とは別の帯域が用いられ、ＷＤＭを用いた別波長の回線でもよいし、新たなオーバーヘッド（ＯＨ）を定義してもよい。いずれにしてもセクションごとに終端される必要がある。本実施の形態では、ＷＤＭを用いた制御回線として説明する。
【００３６】
各伝送装置１−１〜１−４の装置コントローラ１９−１〜１９−４は、各ルータ部１５−１〜１５−４のアドレスと各伝送装置１−１〜１−４に割り当てられた伝送装置識別番号（以下、伝送装置ＩＤと略する）とを認識しているものとする。これらの情報のやりとりは、事前に各装置コントローラ１９−１〜１９−４間で制御回線を介してなされているとする。初期設定状態をまとめると、以下の５点に要約することができる。
【００３７】
（１）リング状の光ファイバの一部の帯域は隣接伝送装置間コネクションとして設定されている。
（２）この隣接伝送装置間コネクションを用いて各伝送装置１−１〜１−４のルータ部１５−１〜１５−４は、ルーティングテーブルを作成する。
【００３８】
（３）各伝送装置１−１〜１−４の装置コントローラ１９−１〜１９−４間の制御回線は、主信号とは別の帯域を用いてリンクバイリンクに設定されている。
（４）各伝送装置１−１〜１−４の装置コントローラ１９−１〜１９−４は、自身が具備するルータ部１５−１〜１５−４のアドレスを認識している。
（５）制御回線を用いて各伝送装置１−１〜１−４の装置コントローラ１９−１〜１９−４は、どのルータ部がどの伝送装置に存在しているのかを認識している。
【００３９】
以下、本実施の形態の伝送装置のより具体的な装置構成およびコネクション設定／解除アルゴリズムを説明する。本実施の形態では、超高速側の通信にＷＤＭを用いるものとしているが、ＴＤＭを用いてもよい。図３は、本実施の形態の各伝送装置１−１〜１−４の具体的な構成を示すブロック図である。
【００４０】
図３の伝送装置は、前記光ファイバと接続され主信号と制御回線とを多重／分離する、高速光送受信インターフェース部（第１のインターフェース部）であるＷＤＭ部１１ａ，１１ｂと、ＷＤＭ部１１ａから入力された超高速信号（本実施の形態では４０Ｇｂｉｔ／ｓ）を低速信号（本実施の形態では２．４Ｇｂｉｔ／ｓ）に分離する分離部であるＤＭＸ部１２と、低速信号を超高速信号に多重化する多重部であるＭＵＸ部１３と、低速の信号を送受信する、光ネットワークの外部と接続するための第２のインターフェース部である低速インターフェース部１４と、低速インターフェース部１４の少なくとも１部および後述するＳＷ部の入出力と接続され、入力信号の情報に応じた出力先に入力信号を出力するルータ部１５と、信号の方路を設定する方路設定部であるＳＷ部１６と、低速インターフェース部１４あるいはルータ部１５から入力される各チャネルにタグを書き込むタグ書き込み部１７と、多重分離される対象であるチャネルごとにタグを読み込むタグ読み込み部１８と、伝送装置全体を制御する装置コントローラ１９とから構成される。
【００４１】
ＷＤＭ部１１ａ，１１ｂ、ＤＭＸ部１２、ＭＵＸ部１３、ＳＷ部１６、タグ書き込み部１７およびタグ読み込み部１８は、図２で説明したＡＤＭ部を構成している。
図３に示す装置構成で特徴的なことは、超高速主信号と制御回線とを多重分離（例えばビット多重／分離）するＷＤＭ部１１ａ，１１ｂの部分では、チャネル識別あるいはフレーム同期が必要ないことである。超高速主信号の各チャネルは、ＷＤＭ部１１ａからＤＭＸ部１２のどのポートに出力されてもかまわない。
【００４２】
主信号に埋め込まれたタグは、ＳＷ部１６に入力される前段のタグ読み込み部１８によって読み込まれる。装置コントローラ１９は、このタグに従って装置内で閉じた論理によりＳＷ部１６の出カポートを指定する。タグについては、チャネル毎に存在するオーバーヘッド（ＯＨ）を用いて伝送するようにしてもよいし、サブキャリアで伝送するようにしてもよい。
ここで、前記装置内で閉じた論理について以下に説明する。本実施の形態では、チャネルの時間位置、すなわちスロット番号を意識することなく、伝送装置の中でいかようにスロットを割り当てても、スルーかドロップかだけ判別できればよい。例えば、スルーの場合、高速入力信号のスロット１番を３番として出力しても、次の伝送装置で３番を２番としてスルーしても、分離後のチャネルＩＤがある限り正確にチャネルが目的地までたどり着ける。つまり、伝送装置のＳＷ部１６は、勝手に（他の伝送装置と相談することなく）チャネルを割り当ててもよい。なお、後述する実施の形態の２では、スルーの場合はスロットが保持されるので、信号を乗せるスロットはネットワーク内で一意に指定されなくてはならず、伝送装置内のＳＷ部は他の伝送装置のスロット状況を知る必要がある。
【００４３】
このタグは、低速信号が新たに追加され多重化されるときにタグ書き込み部１７によって書き込まれるもので、本発明では、送信側伝送装置ＩＤと受信側伝送装置ＩＤのペアからなる。
例えば、低速インターフェース部１４より入力される低速チャネル信号は、まずルータ部１５でパケットのアドレスが読み込まれ、宛先ルータのアドレスが識別される。これらの情報は装置コントローラ１９に転送される。
【００４４】
装置コントローラ１９は、初期設定状態の情報より宛先の受信側伝送装置ＩＤを得る。そして、装置コントローラ１９は、送信側伝送装置（ここでは、自装置）ＩＤと受信側伝送装置ＩＤとからなるタグをタグ書き込み部１７に転送する。タグ書き込み部１７は、ルータ部１５から出力される該当低速信号にタグを書き込む。
【００４５】
ルータ部１５から出力された、タグが付与された低速チャネル信号は、高速側のＤＭＸ部１２から出力された他の低速チャネル信号と共に、タグ読み込み部１８によってタグが読み込まれる。装置コントローラ１９は、このタグに従ってＳＷ部１６の方路を設定する。
【００４６】
このＳＷ部１６は、固定的な空間（あるいは時間）スイッチとし、装置コントローラ１９からの命令がなければスタティックであるとする。ただし例外は、タグが０のときで、このときは該当スイッチ設定を解除する。ここで、コネクション設定時のスイッチの論理は、以下のようなものとする。
【００４７】
（１）タグ中の受信側伝送装置ＩＤが示す宛先が自伝送装置以外であれば、スルー（ＭＵＸ部１３と接続されている出力ポートへの主信号出力、すなわち自伝送装置で主信号の取り出しを行わない、他の伝送装置への送信）。
（２）タグ中の受信側伝送装置ＩＤが示す宛先が自伝送装置であれば、ドロップ（ルータ部１５と接続されている出力ポートへの主信号出力、すなわち自伝送装置での主信号の取り出し）。
【００４８】
（３）スルーの場合、ＭＵＸ部１３の空いているポートならどこへ出力してもよい。例えば、空いている一番上のポートとしてもよい。
（４）ドロップの場合、制御回線を通じて得られるコネクション設定メッセージ中の宛先ルータアドレスにより出力ポートを指定する。
【００４９】
これにより、ＳＷ部１６による方路設定の論理は著しく簡単になる。以上のような伝送装置をリング状に接続したネットワークについてのコネクション設定／解除アルゴリズムを図４に示す。以下、時間順に説明する。
【００５０】
バーストトラフィック発生時、ネットワークの入口である伝送装置１−１のルータ部１５に低速インターフェース部１４を介して主信号（パケット）が到着する。ルータ部１５は、到着したパケットのアドレス（ここではＩＰアドレス）とＭｅｔｒｉｃあるいはＱｏＳ（サービス品質）を読み込み、ルータ内の輻輳状態などによりコネクションを設定するか否か判断する。
【００５１】
コネクションを設定すると判断した場合、ルータ部１５は、読み込んだ情報と要求帯域とを自伝送装置１−１の装置コントローラ１９に転送すると共に、入力信号を一時的に蓄積（キューイング）する。コネクションを設定しないと判断した場合は、初期状態のリンクバイリンクのコネクションによってマルチホップで主信号が転送される。
【００５２】
コネクション設定の場合、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、情報をルータ部１５から受け取り、コネクション設定メッセージを制御回線を介してブロードキャストで各伝送装置１−２〜１−４に送信する。このコネクション設定メッセージは、前記要求帯域が確保できるか否かを問い合わせる情報と、送信ルータ及び受信ルータのアドレスとからなる。
【００５３】
また、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、前述のように受信側伝送装置ＩＤを特定して、送信側伝送装置ＩＤと受信側伝送装置ＩＤとからなるタグをタグ書き込み部１７に転送すると共に、タグ書き込み部１７及びタグ読み込み部１８を介してルータ部１５と接続される入力ポートからＭＵＸ部１３と接続される出力ポートへの方路を自伝送装置のＳＷ１６に設定する。
【００５４】
制御回線を介してコネクション設定メッセージを受け取った伝送装置１−２の装置コントローラ１９は、このメッセージを即座に次の伝送装置１−３に転送する。その後、伝送装置１−２の装置コントローラ１９は、受信したコネクション設定メッセージ中のアドレスよりドロップするかどうかを判断し、そうでないならばスルーできるポートが空いているかどうかをチェックする。ここでは、コネクション設定メッセージ中の受信ルータアドレスが自伝送装置のルータ部１５のアドレスではないので、スルーできるポートが空いているかどうかをチェックする。
【００５５】
伝送装置１−２の装置コントローラ１９は、ＭＵＸ部１３と接続されている、ＳＷ部１６の出力ポートに空きがある場合、コネクションスルーが可能と判断する。ＤＭＸ部１２から入力される主信号に付加されたタグは、タグ読み込み部１８によって読み込まれ、装置コントローラ１９に転送される。
【００５６】
そして、伝送装置１−２の装置コントローラ１９は、このタグ中の受信側伝送装置ＩＤに従い、タグ読み込み部１８を介してＤＭＸ部１２と接続される入力ポートからＭＵＸ部１３と接続される出力ポートへの方路を自伝送装置のＳＷ１６に設定する（スルー設定）。スルー設定の終了後、伝送装置１−２の装置コントローラ１９は、伝送装置１−１に対してスルー設定終了を示すメッセージを制御回線を介して返信する。
【００５７】
伝送装置１−３の装置コントローラ１９は、伝送装置１−２を介して受け取ったコネクション設定メッセージを即座に次の伝送装置１−４に転送する。その後、伝送装置１−３の装置コントローラ１９は、受信したコネクション設定メッセージ中のアドレスよりドロップするかどうかを判断し、そうでないならばスルーできるポートが空いているかどうかをチェックする。ここでは、コネクション設定メッセージ中の受信ルータアドレスが自伝送装置のルータ部１５のアドレスを示しているので、ドロップと認識する。
【００５８】
ＤＭＸ部１２から入力される主信号に付加されたタグは、タグ読み込み部１８によって読み込まれ、装置コントローラ１９に転送される
そして、伝送装置１−３の装置コントローラ１９は、このタグ中の受信側伝送装置ＩＤに従い、タグ読み込み部１８を介してＤＭＸ部１２と接続される入力ポートからルータ部１５と接続される出力ポートへの方路を自伝送装置のＳＷ１６に設定する（ドロップ設定）。ドロップ設定の終了後、伝送装置１−３の装置コントローラ１９は、伝送装置１−１に対してドロップ設定終了を示すメッセージを制御回線を介して返信する。
【００５９】
最短ルート上にない伝送装置１−４の装置コントローラ１９は、伝送装置１−３を介して受け取ったコネクション設定メッセージを伝送装置１−１に転送する。このメッセージは発送元である伝送装置１−１の装置コントローラ１９で終端される。
【００６０】
最短ルート上にない伝送装置１−４の装置コントローラ１９は、伝送装置１−２の装置コントローラと同様の処理を行う。すなわち、伝送装置１−４の装置コントローラ１９は、受信したコネクション設定メッセージ中のアドレスよりスルーと判断する。このとき、伝送装置１−２と異なるのは、主信号が伝送装置１−３で取り出されるために、伝送装置１−４のコントローラ１９が主信号のタグを受け取ることがない点である。
【００６１】
これにより、伝送装置１−４の装置コントローラ１９は、タグが０であると判断して、コネクションを解除し、伝送装置１−１に対してコネクション未設定を示すメッセージを制御回線を介して返信する。
ドロップ設定終了を示すメッセージを伝送装置１−３から受け取った時点で、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、自伝送装置のルータ部１５に対してキューイング解除メッセージを送信する。
【００６２】
伝送装置１−１のルータ部１５は、キューイング解除メッセージを受け取ったと同時に前記入力信号の蓄積を解除して前記ルータ部出力ポートへの出力を開始する。こうして、主信号が開通する。
【００６３】
また、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、全ての伝送装置の返信データから、送信側伝送装置ＩＤ、通過伝送装置ＩＤ及び受信側伝送装置ＩＤを識別して、これらと使用帯域とから構成されるコネクションデータを作成する。このコネクションデータは、伝送装置１−１の装置コントローラ１９でのみ蓄積／管理される。
【００６４】
主信号の送信状態が続いた後、伝送装置１−１のルータ部１５は、入力信号の無信号状態を検出したとき、無信号検出通知を自伝送装置の装置コントローラ１９に送信する。
伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、無信号検出通知を受け取ったとき他の伝送装置１−２〜１−４へコネクション解除メッセージを送信する。
【００６５】
すなわち、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、値が０のタグをタグ書き込み部１７に転送する。タグ書き込み部１７は、該当コネクションを通過する主信号にタグ＝０を書き込む。こうして、コネクション解除メッセージが送信される。
【００６６】
伝送装置１−２，１−３の装置コントローラ１９は、自伝送装置のタグ読み込み部１８によって読み込まれたタグが０であるとき、該当コネクションが削除されるよう自伝送装置のＳＷ部１６のスルー、ドロップ設定を解除する。これにより、帯域はアベイラブルになる。
【００６７】
コネクション解除メッセージの送信後、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、該当コネクションが削除されるよう自伝送装置のＳＷ部１６の設定を解除すると共に、自身が蓄積／管理している該当コネクションデータを削除する。
【００６８】
［実施の形態の２］
図５は、本発明の第２の実施の形態となる光ネットワークの各伝送装置の具体的な構成を示すブロック図であり、図３と同一の構成には同一の符号を付してある。また、図６は、本実施の形態の光ネットワークのコネクション設定／解除アルゴリズムを示す図である。
初期設定状態などは実施の形態の１と同じであるが、本実施の形態では、実施の形態の１と異なる点として以下の点が挙げられる。
【００６９】
（１）事前にルータアドレスと伝送装置ＩＤのマップ、及びトポロジーマップが各伝送装置１−１〜１−４に配信されており、各伝送装置１−１〜１−４は、ネットワークのトポロジーを認識している。このとき、トポロジーマップは、最短ルートで設定されている。
（２）コネクション設定後のデータ分配により、使用中のスロットは各伝送装置１−１〜１−４が認識している。
【００７０】
以下、図５に示す装置構成と図６に示すアルゴリズムについて実施の形態の１と異なる点について説明する。本実施の形態では、実施の形態の１とは異なり、各伝送装置１−１〜１−４は、ＤＭＸ部１２に入力された信号のチャネル識別のためのチャネル識別部（あるいはフレーム同期回路）２１と、チャネル識別部２１によって特定されたチャネルを特定の出力ポートに出力する分配部２２と、ルータ部１５と分配部２２との間に設けられ、分配部２２からルータ部１５へ出力される信号の方路を設定するＳＷ部２３と、ルータ部１５に接続され、ルータ部１５から入力される信号の方路を設定するＳＷ部２４と、分配部２２あるいはＳＷ部２４から入力される信号を特定の出力ポートに出力するセレクタ２５とを具備している。
【００７１】
ＷＤＭ部１１ａ，１１ｂ、ＤＭＸ部１２、ＭＵＸ部１３、ＳＷ部１６、チャネル識別部２１、分配部２２、ＳＷ部２３，２４及びセレクタ２５は、図２におけるＡＤＭ部を構成している。
本実施の形態では、タグを用いておらず、実施の形態の１のようなタグ書き込み部及びタグ読み込み部は不要である。
【００７２】
また、実施の形態の１のような大規模なＳＷ部は必要なく、主信号（ドロップチャネル）を取り出すためのＳＷ部２３、主信号（アドチャネル）を新規に追加するためのＳＷ部２４を設ければよい。
したがって、本実施の形態は、スルーについては必ず同じスロットを占有する方式となる。
【００７３】
コネクション設定／解除アルゴリズムでは、以下の点が実施の形態の１と異なる。伝送装置１−１の装置コントローラ１９ａの処理では、自伝送装置のルータ部１５から入力信号のアドレスを受信すると、コネクションを設定するルートを決定して、ルート上に存在する装置の空きスロットを認識して指定し、コネクション設定メッセージにこの空きスロットを示すスロット番号を加えて送信する点が実施の形態の１と異なる。
【００７４】
すなわち、伝送装置１−１の装置コントローラ１９ａは、要求帯域が確保できるか否かを問い合わせる情報と、送信ルータ及び受信ルータのアドレスと、スロット番号とからなるコネクション設定メッセージを制御回線を介してブロードキャストで各伝送装置１−２〜１−４に送信する。また、伝送装置１−１の装置コントローラ１９ａは、自伝送装置のルータ部１５から出力される主信号が自伝送装置のセレクタ２３の特定の入力ポートに入力されるよう自伝送装置のＳＷ部２４を制御すると共に、この主信号が自伝送装置のＭＵＸ部１３の特定の入力ポートに入力されるよう自伝送装置のセレクタ２５を制御する。
【００７５】
伝送装置１−２の装置コントローラ１９ａでは、伝送装置１−１から受け取ったコネクション設定メッセージに基づいて指定されたスロットをスルーに設定する点が実施の形態の１と異なる。
すなわち、伝送装置１−２の装置コントローラ１９ａは、自伝送装置のチャネル識別部２１で識別された特定の主信号が自伝送装置のセレクタ２５の特定の入力ポートに入力されるよう自伝送装置の分配部２２を制御すると共に、この主信号が自伝送装置のＭＵＸ部１３の特定の入力ポートに入力されるよう自伝送装置のセレクタ２５を制御する。
【００７６】
伝送装置１−３の装置コントローラ１９ａでは、同じように指定スロットと指定ルータの存在するポートヘの設定が異なる点である。すなわち、伝送装置１−３の装置コントローラ１９ａは、伝送装置１−２から受け取ったコネクション設定メッセージに基づいて、自伝送装置のチャネル識別部２１で識別された特定の主信号が自伝送装置のＳＷ部２３に入力されるよう分配部２２を制御すると共に、この主信号が自伝送装置のルータ部１５に入力されるよう自伝送装置のＳＷ部２３を制御する。
【００７７】
伝送装置１−４の装置コントローラ１９ａでは、スルー設定を実際に行ってしまう点と、スルー設定終了を示すメッセージを伝送装置１−１の装置コントローラ１９ａに返信する点が実施の形態の１と異なる。すなわち、伝送装置１−４の装置コントローラ１９ａは、伝送装置１−２と同様に、自伝送装置の分配部２２とセレクタ２５とを制御する。
【００７８】
また、伝送装置１−１の装置コントローラ１９ａは、主信号の開通後に全ての伝送装置の返信データから、送信側伝送装置ＩＤ、通過伝送装置ＩＤ及び受信側伝送装置ＩＤを識別して、これらと使用帯域と該当コネクションに割り当てられたスロットの番号とからなるコネクションデータを作成する。そして、伝送装置１−１の装置コントローラ１９ａは、このコネクションデータを制御回線を介して他の伝送装置１−２〜１−４へ送信する。
【００７９】
各伝送装置１−１〜１−４は、コネクションデータを保持し、これにより次のコネクション設定のためのスロット使用状態を認識する。
そして、伝送装置１−４の装置コントローラ１９ａは、受け取ったコネクションデータに、自身のＩＤが含まれていないので、該当スロットのスルー設定を解除する。
【００８０】
主信号の送信状態が続いた後、伝送装置１−１のルータ部１５は、入力信号の無信号状態を検出したとき、無信号検出通知を自伝送装置の装置コントローラ１９に送信する。
伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、無信号検出通知を受け取ったとき、制御回線を用いて他の伝送装置１−２〜１−４へコネクション解除メッセージを送信する。
【００８１】
伝送装置１−２，１−３の装置コントローラ１９は、コネクション解除メッセージを受け取ったとき、該当コネクションが削除されるよう自伝送装置のＳＷ部１６のスルー設定、ドロップ設定を解除する。また、伝送装置１−２，１−３の装置コントローラ１９は、自身が保持している該当コネクションデータを削除する。
【００８２】
コネクション解除メッセージの送信後、伝送装置１−１の装置コントローラ１９は、該当コネクションが削除されるよう自伝送装置のＳＷ部１６の設定を解除すると共に、自身が蓄積／管理している該当コネクションデータを削除する。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）サービスによっては高品質が要求されるが、本発明によれば遅延やパケットロスなどの通信品質に関する保証が可能となる。
（２）スループットを上げるためのスイッチング技術として、単純な空間スイッチや波長スイッチが使用可能である。
（３）高品質／広帯域を要求されるバーストトラフィックの場合に、主信号を送るときだけ帯域を占有するので、帯域の有効利用を図ることができる。
（４）ストリーム系トラフィックや低品質バーストトラフィックと、高品質／広帯域を要求されるバーストトラフィックとの共存／混在が可能となる。
（５）超高速／大容量インターフェースを持ち、高スループットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態となる光ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】リングネットワークの初期設定状態を示す図である。
【図３】図１の各伝送装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図４】図１の光ネットワークにおけるコネクション設定／解除アルゴリズムを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態となる光ネットワークの各伝送装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図６】図５の光ネットワークにおけるコネクション設定／解除アルゴリズムを示す図である。
【図７】従来の光ネットワークの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１−１〜１−４…伝送装置、１１ａ、１１ｂ…ＷＤＭ部、１２…ＤＭＸ部、１３…ＭＵＸ部、１４…低速インターフェース部、１５、１５−１〜１５−４…ルータ部、１６…ＳＷ部、１７…タグ書き込み部、１８…タグ読み込み部、１９、１９ａ…装置コントローラ、２０−１〜２０−４…ＡＤＭ部、２１…チャネル識別部、２２…分配部、２３、２４…ＳＷ部、２５…セレクタ。
【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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