(57)【要約】【課題】  光バーストスイッチングにおいて通信ノード間のルーティングに係る遅延を低減すること。【解決手段】  本発明に係る光ネットワークシステムでは、各通信ノードは送信する実データ信号がない場合でも常にアイドル信号を送出する。ある通信ノードから実データ信号の送信が発生すると、制御信号と実データ信号を同時に送信する。光スイッチノードは制御信号に基づいてあて先の通信ノードを特定し、既にその通信ノードに対してパスが設定されていれば、クロック再生時間を要することなく、実データ信号をそのまま伝送することができる。その通信ノードにパスが設定されていなければ、パスを設定し、送信元の通信ノードに対して実データ信号を再送するように要求する。すべての実データ信号にもタイミング情報を埋め込んでおくことで、あて先の通信ノードは、再送後の実データ信号を直ぐに受信することができるようになる。【選択図】  図４
2006174302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信ノードと、該複数の通信ノード間のデータ信号を光信号のままルーティングする光スイッチノードとを含む光ネットワークシステムにおける通信制御方法であって、
通信ノードは、データ信号を送信していない期間はアイドル信号を送信し、データ信号およびアイドル信号は、クロック再生のためのタイミング情報を含み、
第１の通信ノードから第２の通信ノードへのデータ信号の送信が発生すると、第１の通信ノードは、あて先情報を含む制御信号とデータ信号とを前記光スイッチノードへ送出するステップと、
前記光スイッチノードは、前記制御信号を受信すると、前記あて先情報に基づいて、第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスが設定されているか否かを判定するステップと、
前記光スイッチノードは、前記パスが設定されていない場合、第２の通信ノードが受信可能であるか否かを判定するステップと、
前記光スイッチノードは、前記第２の通信ノードが受信可能である場合、第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスを設定すると共に第１の通信ノードに対して再送要求を行うステップと
を備えることを特徴とする通信制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の通信制御方法であって、
通信ノードは、データ信号の送信が終了することを知らせる通知情報を含む制御信号を前記光スイッチノードに伝送し、
前記光スイッチノードは、前記第２の通信ノードが受信可能でない場合、前記第１の通信ノードに対してデータ信号の送信停止要求を行い、前記第２の通信ノードに送信している第３の通信ノードからの通知情報を含む制御信号を受信するステップと、
前記光スイッチノードは、前記第３の通信ノードからの通知情報に基づいて、第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスを設定すると共に第１の通信ノードに対して再送要求を行うステップと
をさらに備えることを特徴とする通信制御方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信制御方法であって、
前記第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスが設定されているか否かを判定するステップにおいて、既にパスが設定されている場合、前記第１の通信ノードからのデータ信号は、前記光スイッチノードの既に設定されているパスを介して、前記第２の通信ノードへ伝送されることを特徴とする通信制御方法。
【請求項４】
光スイッチノードを介して、通信ノード間のデータ信号を光信号のままルーティングする光ネットワークシステムであって、
データ信号およびアイドル信号は、クロック再生のためのタイミング情報を含み、データ信号を送信していない期間はアイドル信号を送信する通信ノードであって、データ信号の送信が発生すると、あて先情報を含む制御信号と共にデータ信号を光スイッチノードへ送出する通信ノードと、
送信元の通信ノードから前記制御信号を受信し、前記あて先情報に基づいて通信ノード間のデータ信号のパスを設定する光スイッチノードであって、
前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードにパスが設定されているか否かを判定し、
既にパスが設定されている場合は、前記送信元の通信ノードからのデータ信号を前記あて先の通信ノードにそのままルーティングし、
パスが設定されていない場合は、前記あて先の通信ノードが受信可能か否かを判定し、
前記あて先の通信ノードが受信可能な場合、前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードへパスを設定すると共に前記送信元の通信ノードに対して再送要求を行う光スイッチノードと
を備えたことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項５】
請求項４に記載の光ネットワークシステムであって、
通信ノードは、データ信号の送信が終了することを知らせる通知情報を含む制御信号を前記光スイッチノードに伝送し、
前記光スイッチノードは、前記あて先の通信ノードが受信可能でない場合、前記送信元の通信ノードに対してデータ信号の送信停止要求を行い、前記あて先の通信ノードに送信している通信ノードからの通知情報を含む制御信号を受信すると、該通知情報に基づいて、前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードへパスを設定すると共に前記送信元の通信ノードに対して再送要求を行うことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項６】
請求項４または５に記載の光ネットワークシステムであって、
前記光スイッチノードから前記送信元の通信ノードへの再送要求の伝搬時間と、
前記再送要求を前記送信元の通信ノードが受信してから、データ信号を再送し始めるまでに要する処理時間と、
前記送信元の通信ノードから前記光スイッチノードへの再送データ信号の伝播時間との和は、
前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードへのパスの設定開始から設定完了までに要する切替時間よりも大きく、
前記切替時間と、
前記あて先の通信ノードが前記送信元の通信ノードからのデータ信号またはアイドル信号の受信を開始してから、クロックを再生するまでに要するクロック再生時間との和以下であるように構成されたことを特徴とする光ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信ノード間を光スイッチノードで接続する光ネットワークシステムにおける通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ネットワークシステムの大容量化および高速化の要求は絶えることがない。波長多重分割多重（ＷＤＭ）通信技術は、光ファイバ１本あたりの伝送容量を大幅に増加させ、通信の大容量化を実現した。しかしながら、伝送速度の高速化や大容量化に伴い、通信ノードにおける電気的な信号処理の量が膨大となり、近い将来、限界に達すると考えられている。
【０００３】
この問題を解決する手段として、光の状態にある実データ信号を電気信号に変換して電気的にルーティングを行うのではなく、光の状態（光レイヤ）のままでルーティングを行う技術が盛んに研究されている。光バーストスイッチングは、その代表的な技術である。光バーストスイッチング技術とは、光ネットワークシステムにおいて、データを伝達するのに必要な時間だけある波長を割り当てて（この光信号を光バースト信号という）、光バースト信号としてデータを伝送した後、その波長の割り当てを解除する技術である。光バーストスイッチングについては、例えば、非特許文献１を参照されたい。
【０００４】
図１に光バーストスイッチング技術を用いた従来の光ネットワークシステムのブロック図を示す。図１において、光スイッチノード１４は、送信側の通信ノード１０−１、１０−２と、受信側の通信ノード１１−１、１１−２の間で光信号のままルーティングを行う。光スイッチノード１４は、光分波器１７−１、１７−２、パス設定回路１５、制御回路１６、光合波器１８−１、１８−２を備えている。また、光導波路１２−１、１２−２は、光分波器１７−１、１７−２と送信側の通信ノード１０−１、１０−２とを結合し、光導波路１３−１、１３−２は、光合波器１８−１、１８−２と受信側の通信ノード１１−１、１１−２とを結合している。
【０００５】
光バーストスイッチングの動作について、データを送信側の通信ノード１０−１から受信側の通信ノード１１−２へルーティングする場合を例に説明する。先ず、送信側の通信ノード１０−１において、あて先情報を含む制御信号にある波長が割り当てられ、送出される。その後、所定の時間間隔（オフセット時間という）を空けた後、実データを含む光バースト信号に別の波長が割り当てられ、送出される。
【０００６】
光分波器１７−１は、割り当てられた波長の差により制御信号と光バースト信号を分岐し、制御信号は制御信号線を介して制御回路１６に伝送され、光バースト信号はデータ信号線を介してパス設定回路１５に伝送される。ここで、パス設定回路１５は、入力ポートと出力ポートとの間の接続を切り替えることができる回路である。
【０００７】
制御信号が光スイッチノード１４内の制御回路１６に入力されると、制御回路はあて先情報に基づき、あて先となる受信側の通信ノード（この場合は通信ノード１１−２）が空いていれば、パス設定回路１５のパスを切り替えるためのパス設定信号を出力する。パス設定回路のパスが切り替わると、光バースト信号は設定されたパスを介して光合波器１８−２に伝送され、光導波路１３−２を介して受信側の通信ノード１１−２に伝送される。このように、光バースト信号は、電気信号に変換されることなく、光信号のままルーティングされる。
【０００８】
図２に、送信側の通信ノード１０−１における、制御信号ならびに光バースト信号の送信タイムチャートを示す。先ず、制御信号が時刻ｔ０に送信される。その後、オフセット時間（Ｔｏｆｆｓｅｔ）経過後に光バースト信号が送出される。このオフセット時間には、制御回路１６が制御信号を受信してから、あて先の通信ノードを特定し、パス設定回路にパス設定信号を出力し、パス設定回路が適切なパスを設定するまでに要する時間を設定する。受信側の通信ノード１１−２で光バースト信号を正しく受信するためには、光バースト信号を用いてクロック再生を行う必要がある。クロック再生には、実データ信号ではなく、タイミング情報が埋め込まれたアイドル信号が使われている。このアイドル信号の受信からクロック再生までに要する時間は、クロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）と称される。効率よく実データを伝送するためには、アイドル信号の持続時間（Ｔｉｄｌｅ）をクロック再生時間と等しくなるように設定する。
【０００９】
図３に、図１の光ネットワークシステム全体のタイムチャートを示す。制御信号が時刻ｔ０に送信側の通信ノード１０−１から送出され、時刻ｔ０’に光スイッチノード１４に到着する。その後、制御回路１６で制御信号に含まれるあて先情報を読み、あて先となる通信ノードが空いているかどうかを確認し、パスの切り替えが必要であれば、パス設定信号をパス設定回路１５に送出する。制御回路１６が制御信号を受信する時刻ｔａ（＝ｔ０’）から一連の処理を行ってパス設定信号が送出される時刻ｔｂまでの時間を制御回路処理時間（Ｔｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ぶ。また、パス設定回路１５が制御回路１６からパス設定信号を受信する時刻ｔｂ（＝パス設定信号が送出される時刻）からパスの切り替えを完了する時刻ｔｃまでの時間をパス設定回路切替時間（Ｔｓｗｉｔｃｈ）と呼ぶ。
【００１０】
パスの切り替えが完了すると、通信ノード１０−１から通信ノード１１−２にアイドル信号が伝送される。パスの切り替えが完了すると同時にアイドル信号が光スイッチノードを通過するようにオフセット時間を調整することによって、最短でアイドル信号を受信側の通信ノード１１−２に供給することができる。すなわち、図３から分かるように、Ｔｏｆｆｓｅｔ＝Ｔｃｏｎｔｒｏｌ＋Ｔｓｗｉｔｃｈとなるようにオフセット時間を調整する。そして、所要の時間（≧クロック再生時間）、アイドル信号を流すことによって、受信側通信ノード１１−２において実データ信号を受信することができるようになる。
【００１１】
【非特許文献１】平田孝志、山本幹、「光バースト交換網におけるマルチキャストを考慮した波長割当技術」、信学技報、社団法人電子情報通信学会、２００４年１月、ｐ．６５−６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の技術では、図３から明らかなように、制御信号の送信が開始されてから、実データの送信が開始されるまでに、オフセット時間とアイドル信号の持続時間の和（最短の場合、オフセット時間とクロック再生時間の和）だけ常に遅延が生じ、特に、遅延が影響するアプリケーションにおいて好ましくない。また、光ネットワークシステムの大容量化および高速化には、実データの伝送に係る遅延の低減が常に望まれている。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数の通信ノード間を接続する光ネットワークシステムにおいて、遅延を低減することが可能な光通信方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の通信ノードと、該複数の通信ノード間のデータ信号を光信号のままルーティングする光スイッチノードとを含む光ネットワークシステムにおける通信制御方法であって、通信ノードは、データ信号を送信していない期間はアイドル信号を送信し、データ信号およびアイドル信号は、クロック再生のためのタイミング情報を含み、第１の通信ノードから第２の通信ノードへのデータ信号の送信が発生すると、第１の通信ノードは、あて先情報を含む制御信号とデータ信号とを前記光スイッチノードへ送出するステップと、前記光スイッチノードは、前記制御信号を受信すると、前記あて先情報に基づいて、第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスが設定されているか否かを判定するステップと、前記光スイッチノードは、前記パスが設定されていない場合、第２の通信ノードが受信可能であるか否かを判定するステップと、前記光スイッチノードは、前記第２の通信ノードが受信可能である場合、第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスを設定すると共に第１の通信ノードに対して再送要求を行うステップとを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信制御方法であって、通信ノードは、データ信号の送信が終了することを知らせる通知情報を含む制御信号を前記光スイッチノードに伝送し、前記光スイッチノードは、前記第２の通信ノードが受信可能でない場合、前記第１の通信ノードに対してデータ信号の送信停止要求を行い、前記第２の通信ノードに送信している第３の通信ノードからの通知情報を含む制御信号を受信するステップと、前記光スイッチノードは、前記第３の通信ノードからの通知情報に基づいて、第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスを設定すると共に第１の通信ノードに対して再送要求を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の通信制御方法であって、前記第１の通信ノードから第２の通信ノードへパスが設定されているか否かを判定するステップにおいて、既にパスが設定されている場合、前記第１の通信ノードからのデータ信号は、前記光スイッチノードの既に設定されているパスを介して、前記第２の通信ノードへ伝送されることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、光スイッチノードを介して、通信ノード間のデータ信号を光信号のままルーティングする光ネットワークシステムであって、データ信号およびアイドル信号は、クロック再生のためのタイミング情報を含み、データ信号を送信していない期間はアイドル信号を送信する通信ノードであって、データ信号の送信が発生すると、あて先情報を含む制御信号と共にデータ信号を光スイッチノードへ送出する通信ノードと、送信元の通信ノードから前記制御信号を受信し、前記あて先情報に基づいて通信ノード間のデータ信号のパスを設定する光スイッチノードであって、前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードにパスが設定されているか否かを判定し、既にパスが設定されている場合は、前記送信元の通信ノードからのデータ信号を前記あて先の通信ノードにそのままルーティングし、パスが設定されていない場合は、前記あて先の通信ノードが受信可能か否かを判定し、前記あて先の通信ノードが受信可能な場合、前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードへパスを設定すると共に前記送信元の通信ノードに対して再送要求を行う光スイッチノードとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光ネットワークシステムであって、通信ノードは、データ信号の送信が終了することを知らせる通知情報を含む制御信号を前記光スイッチノードに伝送し、前記光スイッチノードは、前記あて先の通信ノードが受信可能でない場合、前記送信元の通信ノードに対してデータ信号の送信停止要求を行い、前記あて先の通信ノードに送信している通信ノードからの通知情報を含む制御信号を受信すると、該通知情報に基づいて、前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードへパスを設定すると共に前記送信元の通信ノードに対して再送要求を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の光ネットワークシステムであって、前記光スイッチノードから前記送信元の通信ノードへの再送要求の伝搬時間と、前記再送要求を前記送信元の通信ノードが受信してから、データ信号を再送し始めるまでに要する処理時間と、前記送信元の通信ノードから前記光スイッチノードへの再送データ信号の伝播時間との和は、前記送信元の通信ノードから前記あて先の通信ノードへのパスの設定開始から設定完了までに要する切替時間よりも大きく、前記切替時間と、前記あて先の通信ノードが前記送信元の通信ノードからのデータ信号またはアイドル信号の受信を開始してから、クロックを再生するまでに要するクロック再生時間との和以下であるように構成されたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、パス設定回路の入力ポートおよび出力ポートの数をそれぞれＮｉｎおよびＮｏｕｔとして、Ｎｉｎ＝Ｎｏｕｔ＝４の場合を例に説明する。しかし、ＮｉｎおよびＮｏｕｔがそれぞれ任意に設定できることは、当業者には明らかであろう。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムを示すブロック図である。図に示すように、光スイッチノード２４０は、上りの光導波路２８０−１〜４および下りの光導波路２９０−１〜４を介して、通信ノード２００−１〜４と接続されている。光スイッチノード２４０は、制御回路２４１とパス設定回路２５０を備え、パス設定回路の入力ポート２５１−１〜４は、上りの光導波路２８０−１〜４にそれぞれ接続され、パス設定回路の出力ポート２５２−１〜４は、下りの光導波路２９０−１〜４にそれぞれ接続されている。パス設定回路２５０は、制御回路２４１からのパス設定信号に基づいて、入力ポートと出力ポートとの間のパスを設定する。
【００２２】
一方、通信ノード２００−１〜４はそれぞれ、光信号送信器２１０、制御回路２２０、光信号受信器２３０を備えているが、これらは通信ノード２００−１についてのみ図示している。通信ノードの各光信号送信器２１０は、上りの光導波路２８０−１〜４にそれぞれ接続され、通信ノードの各光信号受信器２３０は、下りの光導波路２９０−１〜４にそれぞれ接続されている。また、通信ノードの制御回路２２０は、制御信号がやりとりされる制御信号線２７０を介して、光スイッチノードの制御回路２４１に接続されている。次に、本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの動作について説明する。
【００２３】
図５は、送信側の通信ノードにおける送信タイムチャートを示している。図に示すように、光信号送信器２１０は、送信するデータ（実データ信号と称する）がない期間は常にアイドル信号を送出している。本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムでは、実データ信号は、送信準備ができ次第、オフセット時間を設けることなく、直ちに制御信号と共に送出される。また、実データ信号の送信終了の時刻ｔ３付近において、送信の終了を示す制御信号を送出し、制御回路２４１に実データ信号の送信が終了することを知らせる。さらに、アイドル信号および実データ信号は共に受信側でクロック再生に必要なタイミング情報が埋め込まれている。
【００２４】
制御回路２４１は、パス設定回路の状態情報（および／または制御情報の履歴）に基づき、通信ノード間の現在のパスの設定状態を常に把握しており、例えばその状態をデータベースとして所有している。また、制御回路２４１は、通信ノードからの制御信号に基づいて、パス設定信号をパス設定回路２５０に送出することにより、パス設定回路の入力ポートおよび出力ポート間のパスを設定する。
【００２５】
図６および図７では、パス設定回路２５０が、入力ポート２５１−１から出力ポート２５２−２へ、入力ポート２５１−２から出力ポート２５２−３へ、入力ポート２５１−３から出力ポート２５２−４へ、入力ポート２５１−４から出力ポート２５２−１へそれぞれパスを設定している様子を示している。図６では、すべてのパスに実データ信号が伝送されていることを示し、図７では、すべてのパスにアイドル信号が伝送されていることを示している。すなわち、パス設定回路２５０内の実線の矢印は実データ信号を示し、点線の矢印はアイドル信号を示している。
【００２６】
（パスの切り替えが発生しない場合）
図７の状態において、通信ノード２００−１から通信ノード２００−２へのデータ送信が発生した場合について考察する。この場合の光ネットワークシステム全体のタイムチャートを図８に示す。なお、図を簡潔にするため、図８には、実データ信号の送信の終了を示す制御信号は図示していない。これは、以降の光ネットワーク全体のタイムチャートについても同様である。
【００２７】
通信ノード２００−１は、制御信号の送出と同時に（時刻ｔ０）、実データを送出する（時刻ｔ２）。制御信号が光スイッチノード２４０内の制御回路２４１に到着するのとほぼ同時刻に（時刻ｔ０’）、実データ信号が光スイッチノード２４０内のパス設定回路２５０に到着する（時刻ｔ２’）。制御回路２４１は、この制御信号に含まれるあて先情報を抽出する。この場合、あて先は通信ノード２００−２であり、パス設定回路のパスは既に通信ノード２００−１から通信ノード２００−２に設定されているので、パスの切り替えは発生しない。したがって、この場合は、パス設定回路の切り替えを行うことなく、そのまま実データ信号の伝送が可能となる。その様子を図９に示す。
【００２８】
この場合、図３および図８の対比から明らかなように、制御回路処理時間（Ｔｃｏｎｔｒｏｌ）＋パス設定回路切替時間（Ｔｓｗｉｔｃｈ）＋クロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）だけ遅延が低減されることが分かる。
【００２９】
（パスの切り替えが発生する場合）
次に、図７の状態において、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３へのデータ送信が発生した場合について考察する。この場合の光ネットワークシステム全体のタイムチャートを図１０に示す。
【００３０】
通信ノード２００−１は、制御信号の送出と同時に（時刻ｔ０）、実データを送出する。制御信号が光スイッチノード２４０内の制御回路２４１に到着するのとほぼ同時刻に（時刻ｔ０’）、実データ信号が光スイッチノード２４０内のパス設定回路２５０に到着する。制御回路２４１は、この制御信号に含まれるあて先情報を抽出する。この場合、あて先は通信ノード２００−３であり、パス設定回路のパスは通信ノード２００−１から通信ノード２００−２に設定されているので、パスの切り替えが発生する。したがって、この場合は、制御回路２４１がパス設定信号をパス設定回路２５０に送出し、パス設定回路がパスの切り替えを開始する。
【００３１】
制御信号が光スイッチノード２４０に到着してから（時刻ｔａ）、パス設定信号がパス設定回路２５０に送出され、パスの切り替えが開始されるまで（時刻ｔｂ）の制御回路処理時間（Ｔｃｏｎｔｒｏｌ）の間は、パス設定回路のパスは通信ノード２００−１から通信ノード２００−２に設定されているため、通信ノード２００−３宛の実データ信号は、通信ノード２００−２へ届くことになる。しかし、通信ノード２００−２では、実データに含まれるあて先情報から、伝送されたデータは自分宛ではないと判定され、破棄される。
【００３２】
光スイッチノード２４０内の制御回路２４１は、制御信号を受信し（時刻ｔａ）制御回路処理時間（Ｔｃｏｎｔｒｏｌ）の経過後、パス設定信号をパス設定回路２５０に送出すると同時に（時刻ｔｂ）、再び同じデータを送信するよう通信ノード２００−１に制御信号線２７０を介して再送要求を行う。パス設定回路２５０では、パス設定信号を受けて（時刻ｔｂ）からパス設定回路切替時間（Ｔｓｗｉｔｃｈ）の経過後、パスの切り替えが完了する（時刻ｔｃ）。
【００３３】
パスの切り替えが完了し次第、実データ信号は、通信ノード２００−３に届くようになる。したがって、通信ノード２００−３には、実データ信号の途中から、実データ信号が届くようになる。ここで、実データ信号には、クロック再生に必要なタイミング情報が埋め込まれているため、実データ信号が届くようになってから、クロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）の経過後、通信ノード２００−３の光信号受信器２３０が実データ信号を受信できるようになる。したがって、光信号受信器２３０が実データ信号の受信を開始してから、クロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）が経過した後、再送後の実データ信号が受信されるようにすれば良いことになる。すなわち、光スイッチノードにおいて、ｔ２’≧ｔｃ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙとなるようにする。
【００３４】
一方、送信側の通信ノード２００−１は再送要求を受信すると（時刻ｔｄ）、実データ信号を送信中であれば、その送信を停止し、実データ信号を再度最初から送信し直す。その時、既に実データ信号の送信を終え、アイドル信号を送信中であれば、その送信を停止し、実データ信号をまた最初から送信する。いずれの場合でも、再送要求を受けてから（時刻ｔｄ）、実データ信号の送信を再開する（時刻ｔ２）までに所要の時間を要し、これを送信側処理時間（Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ）と呼ぶ。この場合の送信側の通信ノード２００−１における送信タイムチャートを図１１に示す。
【００３５】
実際には、パスの切り替えは、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３へのパスを設定するだけでは不十分である。というのは、通信ノード２００−２から通信ノード２００−３へのパスも設定されているため、通信ノード２００−３は通信ノード２００−１の実データ信号と通信ノード２００−２のアイドル信号の両方を受信することになる。そのため、パスの切り替えは、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３へのパスを設定すると同時に、通信ノード２００−３に対する通信ノード２００−２からのパスを別の通信ノードに切り替える必要がある。例えば、通信ノード２００−２からのパスを通信ノード２００−２に切り替える。その様子を図１２に示す。
【００３６】
次に、上記のようなパスの切り替えが発生する場合の遅延について考察する。図１０において、光スイッチノードに最初に制御信号が到着する時刻ｔ０’を基準とする。制御信号または実データ信号が、送信側の通信ノード２００−１から光スイッチノード２４０まで（または、その逆の経路）の伝搬に要する時間を伝搬時間（Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）とする。そうすると、図１０から明らかなように、再送後の実データ信号が光スイッチノードに到着する時刻ｔ２’は、時刻ｔ０’から「Ｔｃｏｎｔｒｏｌ＋２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ」の時間が経過した時刻となる（すなわち、ｔ２’＝ｔ０’＋Ｔｃｏｎｔｒｏｌ＋２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ）。
【００３７】
ここで、時刻ｔ２’が時刻「ｔ０’＋Ｔｃｏｎｔｒｏｌ＋Ｔｓｗｉｔｃｈ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ」よりも遅い場合、図３の従来技術と比して、その時間差だけ遅延が大きくなる。また、時刻ｔ２’が時刻「ｔ０’＋Ｔｃｏｎｔｒｏｌ＋Ｔｓｗｉｔｃｈ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ」よりも早い場合は、受信側の光信号受信器２３０がクロックを再生することができず、実データ信号を正しく受信することができない。したがって、この場合は、その時間差だけ実データ信号の再送時刻を送信側の通信ノードで遅らせることにより、受信可能となり、図３の従来技術と比較した場合、遅延時間が等しくなる。
【００３８】
以上をまとめたものを図１３に示す。図１３は、あて先の通信ノードが空いている場合に、光スイッチノード２４０の時刻ｔ０’を基準として、実データ信号の先頭が正しく通過するまでの時間をまとめたものである。図１３に見られるように、「２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ」≦「Ｔｓｗｉｔｃｈ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ」という条件下では、本発明に係る光ネットワークシステムの遅延は、常に従来技術の遅延時間と等しいかそれ以下となることが分かる。
【００３９】
具体的に数値例を挙げる。Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ＝３００ｎｓ、Ｔｓｗｉｔｃｈ＝３００ｎｓ、Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ＝１０００ｎｓとすると、上記の条件「２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ」≦「Ｔｓｗｉｔｃｈ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ」を満たすには、Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎは５００ｎｓ以下であればよいことになる。光導波路２８０−１〜４や制御信号線２７０として、通常の光ファイバを想定すると、これは長さ約１００ｍ以下に相当する。
【００４０】
また、図１３から分かるように、本発明は、たとえ上記の条件が満たされない場合でも、現在設定されているパスのあて先と実データ信号のあて先が一致する場合、有効である。すなわち、あて先が一致する場合と一致しない場合の確率に基づいて、平均遅延時間を算定し、この値が従来技術の切替時間「Ｔｃｏｎｔｒｏｌ＋Ｔｓｗｉｔｃｈ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ」より小さければ、統計的に遅延時間を低減することができる。
【００４１】
また、あて先を一致させる確率を制御することができるアプリケーションでは、さらに有効である。このようなアプリケーションの一例には、ハイパフォーマンスコンピューティングクラスタを挙げることができる。ハイパフォーマンスコンピューティングクラスタとは、単一のジョブを複数の小さな演算単位に分割し、ネットワーク接続された複数のコンピュータ（通信ノード）にそれらの演算を並列処理させることにより処理能力を高める技術である。ハイパフォーマンスコンピューティングクラスタにおいては、実行するプログラムにどの通信ノード間で通信を行うかを記述するため、その通信パターンを予め制御回路２４１に記憶させることにより、設定されているパスのあて先と実データ信号のあて先とが一致する確率を高めることができる。
【００４２】
（あて先の通信ノードが使用中の場合）
次にあて先の通信ノードが別の通信で使用中の場合について考察する。例えば、通信ノード２００−２が通信ノード２００−３へ実データ信号を送信しており、また通信ノード２００−１が通信ノード２００−２へアイドル信号を送信しているものとする。その様子を図１４に示す。
【００４３】
図１４の状態において、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３への実データ信号が発生したとする。この場合の光ネットワークシステム全体のタイムチャートを図１５に示す。通信ノード２００−１は、制御信号の送出と同時に、実データ信号を送出する（時刻ｔ０）。制御信号が光スイッチノード２４０内の制御回路２４１に到着するのとほぼ度時刻に（時刻ｔａ）、実データ信号が光スイッチノード２４０内のパス設定回路２５０に到着する（時刻ｔ０’）。制御回路２４１は、この制御信号に含まれるあて先情報を抽出する。この場合、あて先は通信ノード２００−３であり、パス設定回路のパスは通信ノード２００−２から通信ノード２００−３に設定されており、かつ使用中であるため、パス設定回路のパスを切り替えることができない。そのため、制御回路２４１はパス設定信号をパス設定回路２５０に送出せず、その代わり、送信側の通信ノード２００−１に送信を停止するよう、制御信号線２７０を介して送信停止要求を行う（時刻ｔｂ）。
【００４４】
この場合、パス設定回路２５０のパスは切り替わらないので、通信ノード２００−３宛の実データ信号は、そのまま通信ノード２００−２へ届くことになる。しかし、通信ノード２００−２では、実データに含まれるあて先情報から、伝送されたデータは自分宛ではないと判定され、破棄される。
【００４５】
送信停止要求を受けた送信側の通信ノード２００−１は、実データ信号を送信中であれば、その送信を停止し、アイドル信号の送信に切り替える。その時、既に実データ信号の送信を終え、アイドル信号を送信中であれば、そのままアイドル信号を送信し続ける。送信停止要求を受けてから（時刻ｔｄ）、実データ信号の送信を停止し、アイドル信号に切り替える（時刻ｔｅ）までの時間を送信側処理時間（Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ）と呼ぶ。送信側の通信ノード２００−１における送信タイムチャートを図１６に示す。
【００４６】
通信ノード２００−２から通信ノード２００−３への実データ信号の送信が終了すると、制御回路２４１は、そのことを通信ノード２００−２の制御回路２２０からの送信の終了を示す制御信号を受け取ることによって知る。制御回路２４１は、そのことを認識すると、パス設定信号をパス設定回路に送出すると同時に、再び同じデータを送信するよう通信ノード２００−１に制御信号線２７０を介して再送要求を行う（時刻ｔｆ）。パス設定回路２５０では、パス設定信号を受けてから（時刻ｔｆ）、パス設定回路切替時間（Ｔｓｗｉｔｃｈ）の経過後にパスの切り替えが完了する（時刻ｔｇ）。
【００４７】
パスの切り替えが完了し次第、通信ノード２００−１が送出するアイドル信号が通信ノード２００−３に届くようになる。アイドル信号が届くようになってから、クロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）の経過後、通信ノード２００−３の光信号受信器２３０で実データ信号が受信できるようになる（時刻ｔ２”）。一方、再送要求を受けた送信側の通信ノード２００−１は、再送要求を受けてから（時刻ｔｈ）、実データ信号の再送を再開するまで（時刻ｔ２）に送信側処理時間（Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ）を要することになる。
【００４８】
ここで、図１５におけるアイドル信号の持続時間（Ｔｉｄｌｅ）は、２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ−Ｔｓｗｉｔｃｈとなる。もしこの時間（Ｔｉｄｌｅ）がクロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）よりも短ければ、その時間差だけ実データ信号の再送時刻（ｔ２）を送信側の通信ノードで遅らせることにより、受信可能となる。すなわち、光スイッチノード２４０において、通信ノード２００−２から通信ノード２００−３への実データ信号の送信が終了したことを知ってから（時刻ｔｆ）、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３への受信可能な再送後の実データ信号の先頭が到着するまでの所要時間は、Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ＋Ｔｓｗｉｔｃｈとなる。
【００４９】
従来技術では、制御回路が使用中の通信ノードへの送信が終了したことを知ってから（図１５の時刻ｔｆに相当）、パス設定を行うと同時に送信側の通信ノードへ再送要求を行い、送信側処理時間（Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ）を経て、アイドル信号をクロック再生時間（Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ）流した後、実データ信号を伝送することになる。したがって、光スイッチノードにおいて、使用中の通信ノードへの送信が終了したことを知ってから、その通信ノードへの新たな受信可能な実データ信号の先頭が到着するまでの所要時間は、２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙとなる。このことから、本発明では、従来技術に比べ、２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ−Ｔｓｗｉｔｃｈだけ遅延が低減されることが分かる。すなわち、本発明は、２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ＞Ｔｓｗｉｔｃｈの場合、実質的に遅延時間の低減の効果がある。よって、Ｔｓｗｉｔｃｈ＜「２×Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ＋Ｔｔｒａｎｓｍｉｔ」≦「Ｔｓｗｉｔｃｈ＋Ｔｒｅｃｏｖｅｒｙ」が満たされていれば、あて先の通信ノードが使用中であるか否かに関わらず、常に遅延時間の低減の効果がある。
【００５０】
また、本発明は、たとえ上記の条件が満たされない場合でも有効である。すなわち、あて先の通信ノードが使用中である場合と、あて先の通信ノードが空いている場合（更には、パスのあて先と実データ信号のあて先が一致する場合と一致しない場合）の確率に基づいて、遅延時間の平均時間を算定し、この値が従来技術の遅延時間より小さければ統計的に遅延時間を低減することができることは、（パスの切り替えが発生する場合）で述べたことと同様である。また、あて先の通信ノードが使用中か否かを制御することができるアプリケーションでは、さらに有効である。このようなアプリケーションの一例には、ハイパフォーマンスコンピューティングクラスタを挙げることができる。ハイパフォーマンスコンピューティングクラスタにおいては、実行するプログラムにどの通信ノード間で通信を行うかを記述するため、あて先の通信ノードが使用中にならないようなプログラムを作成することにより、使用中の確率を減らすことができる。
【００５１】
以上をまとめ、本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの光スイッチノードの制御回路における処理の流れ図を図１７に示す。
【００５２】
（パス設定回路の具体例）
次に、パス設定回路の具体例について説明する。図１８は、２入力２出力スイッチを組み合わせたパス設定回路の一例を示している。図１８では、２入力２出力スイッチを１６個用いている。この２入力２出力スイッチ３００は、バー状態とクロス状態の２つの接続状態を持ち、制御回路２４１が送出するパス設定信号により、どちらかの状態に切り替えられるようになっている。図１８では、図６に示すように、入力ポート２５１−１を出力ポート２５２−２に、入力ポート２５１−２を出力ポート２５２−３に、入力ポート２５１−３を出力ポート２５２−４に、入力ポート２５１−４を出力ポート２５２−１にそれぞれ接続した状態を示している。
【００５３】
パス設定回路２５０の別の例として、図１９に可変波長変換器とＮ×Ｎアレイ導波路回折格子を用いたものを示す。図１９に示すパス設定回路２５０は、４つの可変波長変換器３１０−１〜４と、１つの４×４アレイ導波路回折格子３１１とを備えている。
【００５４】
可変波長変換器３１０−１〜４は、パス設定信号に応じて、入力ポート２５１−１〜４から入力されるアイドル信号または実データ信号の波長を別の波長に変換する。４×４アレイ導波路回折格子３１１は、４つの入力ポートと４つの出力ポートを備え、入力ポートに入力された光信号は、その波長に応じて、出力される出力ポートが変わる。図２０および図２１は、４×４アレイ導波路回折格子の入力ポートと出力ポートが波長によってどのように結ばれているかを示しており、図２０は、波長周回性を有するものを、図２１は、波長周回性を有しないものを示している。
【００５５】
例えば、図２０において、入力ポート１に波長λ３の光が入力されたとき、この光は出力ポート３より出力される。したがって、通信ノード２００−１から送出されたアイドル信号や実データ信号は、可変波長変換器３１０−１にて波長λ３に変換されると、この波長λ３の信号は、４×４アレイ導波路回折格子３１１により波長ルーティングされ、出力ポート２５２−３から出力される。そして、この波長λ３の信号は、光導波路２９０−３を通って通信ノード２００−３に届くことになる。
【００５６】
図２０の特性に基づいて、図７に示すパス設定状態にするためには、パス設定信号により、可変波長変換器３１０−１の出力波長をλ２に、可変波長変換器３１０−２の出力波長をλ４に、可変波長変換器３１０−３の出力波長をλ２に、可変波長変換器３１０−４の出力波長をλ４に設定することになる。また、図７の状態において、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３へのデータ送信が発生したとする。この場合、パスの切り替えが必要となり、パス設定信号により、可変波長変換器３１０−１の出力波長をλ３に、可変波長変換器３１０−２の出力波長をλ３に設定することにより、図１２の状態になる。このように、可変波長変換器とＮ×Ｎアレイ導波路回折格子を用いることによって、パスの切り替えが可能となる。
【００５７】
パス設定回路２５０のさらに別の例を図２２に示す。このパス設定回路は、波長可変光源１３４０−１〜４と、第１のＮ×Ｎアレイ導波路回折格子１３５０と、波長変換器１０４０−１〜４と、第２のＮ×Ｎアレイ導波路回折格子１０５０とを備えている。波長可変光源１３４０−１〜４は、制御回路２４１からのパス設定信号により、出力波長を変化させる。
【００５８】
波長可変光源１３４０−１〜４から出力された光は、第１の４×４アレイ導波路回折格子の入力ポート１３６０−１〜４にそれぞれ入力される。第１の４×４アレイ導波路回折格子１３５０は、波長周回性を有し、図２０に示す特性を有するものとする。第１の４×４アレイ導波路回折格子の入力ポート１３６０−１〜４に入力された光は、図２０の特性に従って、出力ポート１３７０−１〜４からそれぞれ出力される。
【００５９】
第１の４×４アレイ導波路回折格子の出力ポート１３７０−１〜４から出力された光は、波長変換器１０４０−１〜４にそれぞれ入力される。波長変換器１０４０−１〜４は、入力ポート２５１−１〜４を介して、通信ノード２００−１〜４から送られてくる実データ信号またはアイドル信号の波長と、第１の４×４アレイ導波路回折格子の出力ポート１３７０−１〜４から入力される光の波長とによって決定される波長へ、実データ信号またはアイドル信号の波長を変換する。
【００６０】
例として波長変換器１０４０−１を考える。通信ノード２００−１から送られてくる実データ信号またはアイドル信号の波長をλｉｎとして、第１の４×４アレイ導波路回折格子の出力ポート１３７０−１から入力される光の波長がλ１、λ２、λ３、λ４のとき、波長変換器１０４０−１から出力される実データ信号またはアイドル信号の波長は、それぞれλ１’、λ２’、λ３’、λ４’に変換されるものとする。ここで、１つの波長変換器（例えば、波長変換器１０４０−１）には、第１の４×４アレイ導波路回折格子の出力ポート（例えば、出力ポート１３７０−１）から波長の異なる複数の光を入力しても良い。例えば、出力ポートから波長λ２、λ３の光が入力されたとすると、波長変換器１０４０−１から出力される実データ信号またはアイドル信号の波長は、それぞれλ２’、λ３’となる。
【００６１】
波長変換器１０４０−１〜４によって波長が変換されて、出力される実データ信号またはアイドル信号は、第２の４×４アレイ導波路回折格子１０５０に入力ポート１０６０−１〜４から入力される。ここで、第２の４×４アレイ導波路回折格子は、波長周回性を有し、図２３に示す特性を有するものとする。第２の４×４アレイ導波路回折格子の入力ポート１０６０−１〜４に入力された光は、図２３の特性に従って、第２の４×４アレイ導波路回折格子の出力ポート１０７０−１〜４からそれぞれ出力される。第２の４×４アレイ導波路回折格子の出力ポート１０７０−１〜４は、パス設定回路２５０の出力ポート２５２−１〜４にそれぞれ接続されている。
【００６２】
例えば、図２０において、入力ポート３に波長λ３の光が入力されると、この光は出力ポート１より出力される。したがって、波長可変光源１３４０−３から出力された波長λ３の光は、通信ノード２００−１からの波長λｉｎの実データ信号またはアイドル信号と共に波長変換器１０４０−１に入力されることになる。波長変換器１０４０−１から出力される波長λ３’の実データ信号またはアイドル信号は、第２の４×４アレイ導波路回折格子の入力ポート１０６０−１に入力され、図２３の特性に従って、出力ポート１０７０−３から出力される。そして、パス設定回路の出力ポート２５２−３を介して通信ノード２００−３の光信号受信器２３０で受信される。
【００６３】
第１の４×４アレイ導波路回折格子の特性を図２０および第２の４×４アレイ導波路回折格子の特性を図２３として、図７に示すパス設定状態にするためには、波長可変光源１３４０−１および波長可変光源１３４０−３の出力波長をλ４、波長可変光源１３４０−２および波長可変光源１３４０−４の出力波長をλ２とする。また、図７の状態において、通信ノード２００−１から通信ノード２００−３へのデータ送信が発生したとすると、パスの切り替えが必要となる。この場合、パス設定信号により、波長可変光源１３４０−３の出力波長をλ３、波長可変光源１３４０−２の出力波長をλ３に設定することによって図１２の状態となる。
【００６４】
上記の例では、第１の４×４アレイ導波路回折格子および第２の４×４アレイ導波路回折格子は波長周回性を有し、その特性はそれぞれ図２０および図２３を想定したが、図２１および図２４のように波長周回性を持たないアレイ導波路回折格子を使用することもできる。
【００６５】
（制御回路の接続）
次に、光スイッチノードの制御回路２４１と通信ノードの制御回路２２０との接続について説明する。図２５に、これら制御回路間の接続形態の一例を示す。通信ノード２００−１〜４の制御回路２２０は、それぞれ光合波器２０６０を介して上りの光導波路２８０−１〜４に接続され、光スイッチノードの制御回路２４１は、それぞれ光分波器７−１〜４を介して上りの光導波路２８０−１〜４に接続されている。また、通信ノード２００−１〜４の制御回路２２０は、それぞれ光分波器２０７０を介して下りの光導波路２９０−１〜４に接続され、光スイッチノードの制御回路２４１は、それぞれ光合波器８−１〜４を介して下りの光導波路２９０−１〜４に接続されている。
【００６６】
通信ノードの制御回路２２０が出力する制御信号の波長λｕｐを、光信号送信器２１０が出力する実データ信号またはアイドル信号の波長λｉｎと異なったものにすれば、それぞれ光合波器２０６０で合波し、光分波器７−１〜４で分波することが可能になる。また、制御回路２４１が出力する制御信号の波長λｄｏｗｎを、光信号受信器２３０に入力される実データ信号またはアイドル信号の波長λｏｕｔと異なったものにすれば、それぞれ光合波器８−１〜８−４で合波し、光分波器２０７０で分波することができる。
【００６７】
以上、本発明について、具体的に説明してきたが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、光導波路２８０−１〜４および光導波路２９０−１〜４として光ファイバを用いることもできる。このように、ここに例示した実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなくその構成と詳細を変更することができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来の光バーストスイッチング技術を用いた光ネットワークシステムのブロック図である。
【図２】従来の光バーストスイッチング技術を用いた光ネットワークシステムの送信側の通信ノードにおける送信タイムチャートである。
【図３】従来の光バーストスイッチング技術を用いた光ネットワークシステム全体のタイムチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムのブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムにおいて、パスの切り替えが発生しない場合の送信側の通信ノードにおける送信タイムチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの通信状態の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの通信状態の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムにおいて、パスの切り替えが発生しない場合のシステム全体のタイムチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの通信状態の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムにおいて、パスの切り替えが発生する場合のシステム全体のタイムチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムにおいて、パスの切り替えが発生する場合の送信側の通信ノードにおける送信タイムチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの通信状態の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの光スイッチノードにおける送信開始要求の到着から受信可能な実データ信号の先頭の通過までの所要時間をまとめた図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの通信状態の一例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムにおいて、あて先の通信ノードが使用中の場合のシステム全体のタイムチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムにおいて、あて先の通信ノードが使用中の場合の送信側の通信ノードにおける送信タイムチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの光スイッチノードの制御回路における制御フローを例示するフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態に係る光スイッチノードのパス設定回路の構成例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る光スイッチノードのパス設定回路の別の構成例を示すブロック図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係るパス設定回路に使用することができるアレイ導波路回折格子の入出力特性の一例を示す図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係るパス設定回路に使用することができるアレイ導波路回折格子の入出力特性の一例を示す図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る光スイッチノードのパス設定回路のさらに別の構成例を示すブロック図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係るパス設定回路に使用することができるアレイ導波路回折格子の入出力特性の一例を示す図である。
【図２４】本発明の一実施形態に係るパス設定回路に使用することができるアレイ導波路回折格子の入出力特性の一例を示す図である。
【図２５】本発明の一実施形態に係る光ネットワークシステムの通信ノードの制御回路と光スイッチノードの制御回路との間の接続形態の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
７−１、７−２、７−３、７−４  光分波器
８−１、８−２、８−３、８−４  光合波器
１０−１、１０−２  送信側の通信ノード
１１−１、１１−２  受信側の通信ノード
１２−１、１２−２  上りの光導波路
１３−１、１３−２  下りの光導波路
１４  光スイッチノード
１５  パス設定回路
１６  制御回路
１７−１、１７−２  光分波器
１８−１、１８−２  光合波器
２００−１、２００−２、２００−３、２００−４  通信ノード
２１０  光信号送信器
２２０  制御回路
２３０  光信号受信器
２４０  光スイッチノード
２４１  制御回路
２５０  パス設定回路
２５１−１、２５１−２、２５１−３、２５１−４  入力ポート
２５２−１、２５２−２、２５２−３、２５２−４  出力ポート
２７０  制御信号線
２８０−１、２８０−２、２８０−３、２８０−４  上りの光導波路
２９０−１、２９０−２、２９０−３、２９０−４  下りの光導波路
３００  ２入力２出力スイッチ
３１０−１、３１０−２、３１０−３、３１０−４  可変波長変換器
３１１  ４×４アレイ導波路回折格子
１０４０−１、１０４０−２、１０４０−３、１０４０−４  波長変換器
１０５０  第２のＮ×Ｎアレイ導波路回折格子
１０６０−１、１０６０−２、１０６０−３、１０６０−４  入力ポート
１０７０−１、１０７０−２、１０７０−３、１０７０−４  出力ポート
１３４０−１、１３４０−２、１３４０−３、１３４０−４  波長可変光源
１３５０  第１のＮ×Ｎアレイ導波路回折格子
１３６０−１、１３６０−２、１３６０−３、１３６０−４  入力ポート
１３７０−１、１３７０−２、１３７０−３、１３７０−４  出力ポート
２０６０  光合波器
２０７０  光分波器
【図１】
2006174302.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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