(57)【要約】  【課題】各中継（送信）ノードで光バースト信号を良好な信号品質でマルチキャスト転送することができる光バースト信号マルチキャストルーチング方式を提供すること。  【解決手段】中継（送信）ノードは、受信した光バースト信号の宛先アドレスから自アドレスを取り除き（Ｓ３）、宛先アドレスとルーチングテーブルを参照して各出リンクのスコアを計算し（Ｓ５）、計算されたスコアに応じて各出リンクの優先度付けを行う（Ｓ６）。優先度に従って出リンクを最大分岐数以下だけ選択し（Ｓ７）、光バースト信号を転送する。この際、光バースト信号が最短距離で多くの着信ノードへ届くように各出リンクへの光バースト信号に新たに宛先アドレスを書き込む（Ｓ８）。  【選択図】図２
2006033323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した光バースト信号を複数に分岐して出リンクに転送する中継あるいは送信ノード（以下、中継（送信）ノードと称す。）を有する光バースト信号スイッチングネットワークの光バースト信号マルチキャストルーチング方式において、
前記中継（送信）ノードは、
受信した光バースト信号の宛先アドレスを調べ、該宛先アドレスに自アドレスが含まれていれば、該光バースト信号を自ノードにも取り込むと同時に、光バースト信号の宛先アドレスから自アドレスを取り除く受信手段と、
光バースト信号の宛先アドレスと保持しているルーチングテーブルを参照して、受信した光バースト信号を宛先アドレスの着信ノードの多くに短い距離で届けられるとの判断基準を示す各出リンクのスコアを計算し、計算されたスコアに応じて各出リンクの優先度付けを行う出リンク優先度付け手段と、
空きチャネルを有しかつ前記スコアが予め決められた値以上である出リンクを優先度の高いものから予め設定された最大分岐数以下だけ選択し、また、出リンクが１つも選択されなかった場合には、空きチャネルを有する最も優先度の高い出リンクを１つ選択する出リンク選択手段と、
前記ルーチングテーブルを参照することによって、前記出リンク選択手段により選択された出リンクへの光バースト信号の宛先アドレスとして、該出リンクからの距離が最短である着信ノードのアドレスを書き込み、また、光バースト信号に書き込まれないアドレスがある場合は、宛先アドレスが書き込まれて出リンクへ転送することが決定された光バースト信号を選択し、該光バースト信号に該アドレスを書き込む宛先アドレス書込手段と、
前記宛先アドレス書込手段により宛先アドレスが書き込まれた光バースト信号を、対応する出リンクに転送する転送手段とを備えたことを特徴とする光バースト信号マルチキャストルーチング方式。
【請求項２】
前記転送手段は、前記宛先アドレス書込手段により１つのアドレスも書き込まれない光バースト信号の転送を取りやめることを特徴とする請求項１に記載の光バースト信号マルチキャストルーチング方式。
【請求項３】
前記ルーチングテーブルには、着信ノードごとにその着信ノードに至る最短経路が通る出リンクが登録されており、前記出リンク優先度付け手段は、最短経路がその出リンク上にある光バースト信号の着信ノード数をその出リンクのスコアとして計算することを特徴とする請求項１または２に記載の光バースト信号マルチキャストルーチング方式。
【請求項４】
前記ルーチングテーブルには、着信ノードごとにその着信ノードに到る最短経路が通る出リンクと最短経路長が登録されており、前記出リンク優先度付け手段は、最短経路長の逆数を、最短経路がその出リンク上にある各着信ノードについて加算し、全て加算した結果をその出リンクのスコアとして計算することを特徴とする請求項１または２に記載の光バースト信号マルチキャストルーチング方式。
【請求項５】
前記ルーチングテーブルには、着信ノードと出リンクごとに、その出リンクを通って着信ノードに到る最短経路長が登録されており、前記出リンク優先度付け手段は、その出リンクを通って各着信ノードに到る最短経路長の逆数を、全ての着信ノードについて加算した結果をその出リンクのスコアとして計算し、前記宛先アドレス書込手段は、前記ルーチングテーブルを参照することによって、前記出リンク選択手段により選択された出リンクの中で、その出リンクを通れば着信ノードまでの距離が最短になるような出リンクへの光バースト信号に、該着信ノードのアドレスを書き込むことだけを行うことを特徴とする請求項１または２に記載の光バースト信号マルチキャストルーチング方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光バースト信号マルチキャストルーチング方式に関し、特に、中継あるいは送信ノードにおいて光バースト信号を高品質に転送することができる光バースト信号マルチキャストルーチング方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光バースト信号スイッチングネットワークが考えられている。光バースト信号スイッチングネットワークで転送される光バースト信号は、複数のパケットを含む光バースト信号本体と宛先アドレスを含むヘッダを有する。光バースト信号は中継あるいは送信ノード（以下、中継（送信）ノードと称する。）でスイッチングされて着信ノードに転送される。
【０００３】
各中継（送信）ノードは、バッファを全く備えていないか、あるいは限られた容量のバッファを備えているにすぎず、光バースト信号を電気信号に変換することなくそのまま、宛先アドレスに従ってスイッチングして転送する。また、光バースト信号をマルチキャスト転送する場合、中継（送信）ノードは必要に応じて１つの光バースト信号を複数に分岐し、分岐した光バースト信号を各着信ノードへの最短経路に沿うように転送する。
【０００４】
このような光バースト信号スイッチングネットワークの中継（送信）ノードにおいて、複数の光バースト信号が１つの出リンクに転送されると、光バースト信号の衝突（リソース競合）が起こる。衝突が起こった光バースト信号の何れか一方は、最短経路に沿う所望の出リンクではなく、他の空いている出リンクに迂回して転送する必要がある。
【特許文献１】特開平１０−２４３０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の光バースト信号スイッチングネットワークで光バースト信号をマルチキャスト転送する場合、各中継（送信）ノードにおける光バースト信号の分岐数には特に制約が設けられていない。しかし、光バースト信号数の増加に伴いリソース競合が起こる確率、したがって迂回転送させなければならない確率が高くなり、迂回転送に伴う信号損失の大きなネットワークでは、転送される光バースト信号の品質劣化が問題になる。
【０００６】
また、光バースト信号は分岐される度にそのパワーが減少するので、その分岐数が増加した場合には、各着信ノードへの経路上に光バースト信号のパワー減少を補償するための光増幅装置を新たに設ける必要がある。このため、一般的に、各中継（送信）ノードにおける光バースト信号の分岐数には制約がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、各中継（送信）ノードで光バースト信号を良好な信号品質でマルチキャスト転送することができる光バースト信号マルチキャストルーチング方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、受信した光バースト信号を複数に分岐して出リンクに転送する中継（送信）ノードを有する光バースト信号スイッチングネットワークの光バースト信号マルチキャストルーチング方式において、前記中継（送信）ノードは、受信した光バースト信号の宛先アドレスを調べ、該宛先アドレスに自アドレスが含まれていれば、該光バースト信号を自ノードにも取り込むと同時に、光バースト信号の宛先アドレスから自アドレスを取り除く受信手段と、光バースト信号の宛先アドレスと保持しているルーチングテーブルを参照して、受信した光バースト信号を宛先アドレスの着信ノードの多くに短い距離で届けられるとの判断基準を示す各出リンクのスコアを計算し、計算されたスコアに応じて各出リンクの優先度付けを行う出リンク優先度付け手段と、空きチャネルを有しかつ前記スコアが予め決められた値以上である出リンクを優先度の高いものから予め設定された最大分岐数以下だけ選択し、また、出リンクが１つも選択されなかった場合には、空きチャネルを有する最も優先度の高い出リンクを１つ選択する出リンク選択手段と、前記ルーチングテーブルを参照することによって、前記出リンク選択手段により選択された出リンクへの光バースト信号の宛先アドレスとして、該出リンクからの距離が最短である着信ノードのアドレスを書き込み、また、光バースト信号に書き込まれないアドレスがある場合は、宛先アドレスが書き込まれて出リンクへ転送することが決定された光バースト信号を選択し、該光バースト信号に該アドレスを書き込む宛先アドレス書込手段と、前記宛先アドレス書込手段により宛先アドレスが書き込まれた光バースト信号を、対応する出リンクに転送する転送手段とを備えた点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記転送手段が、前記宛先アドレス書込手段により１つの宛先アドレスも書き込まれない光バースト信号の転送を取りやめる点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記ルーチングテーブルには、着信ノードごとにその着信ノードに至る最短経路が通る出リンクが登録されており、前記出リンク優先度付け手段は、最短経路がその出リンク上にある光バースト信号の着信ノード数をその出リンクのスコアとして計算する点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記ルーチングテーブルには、着信ノードごとにその着信ノードに到る最短経路が通る出リンクと最短経路長が登録されており、前記出リンク優先度付け手段は、最短経路長の逆数を、最短経路がその出リンク上にある各着信ノードについて加算し、全て加算した結果をその出リンクのスコアとして計算する点に第４の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明は、前記ルーチングテーブルには、着信ノードと出リンクごとに、その出リンクを通って着信ノードに到る最短経路長が登録されており、前記出リンク優先度付け手段は、その出リンクを通って各着信ノードに到る最短経路長の逆数を、全ての着信ノードについて加算した結果をその出リンクのスコアとして計算し、前記宛先アドレス書込手段は、前記ルーチングテーブルを参照することによって、前記出リンク選択手段により選択された出リンクの中で、その出リンクを通れば着信ノードまでの距離が最短になるような出リンクへの光バースト信号に、該着信ノードのアドレスを書き込むことだけを行う点に第５の特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各中継（送信）ノードにおいて分岐可能な光バースト信号数に制約がある場合でも、スコアの高い出リンクを選択して光バースト信号を転送するので、光バースト信号を高品質かつ効果的にマルチキャスト転送することができる。
【００１４】
また、各中継（送信）ノードにおいて分岐する光バースト信号数を抑えることにより、光バースト信号数の増加に起因する光バースト信号転送品質の劣化を避けることができる。
【００１５】
さらに、各中継（送信）ノードにおいて分岐可能な光バースト信号数に制約を設けることにより、光バースト信号のパワー減少を、コストの低い光増幅装置によって十分補償できる範囲に止めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を説明する。ここでは、光バースト信号スイッチングネットワークの形態として、図１に示されるように、ノードｓ，ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４、ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒ５，・・・を有するネットワークを想定し、中継（送信）ノードｓが外部から光バースト信号を受信し、受信した光バースト信号を５つの着信ノードｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒ５に転送する場合のルーチング処理を考える。
【００１７】
なお、ノードｎ１〜ｎ４は、中継（送信）ノードｓに隣接する隣接ノードであり、中継（送信）ノードｓとそれらのノードｎ１〜ｎ４間は出リンクで結ばれている。以下では、中継（送信）ノードｓからノードｎ１〜ｎ４への各出リンクにも同じ符号ｎ１〜ｎ４を付し、また、各ノードのアドレスは各ノードの符号と同じであるとして説明する。
【００１８】
図２は、本発明によるルーチング処理の一例を示すフローチャートである。まず、中継（送信）ノードｓは、図３に示されるような宛先アドレス部と光バースト信号本体部を有する光バースト信号を受信する（Ｓ１）。宛先アドレス部は、該光バースト信号の宛先アドレスｓ，ｒ１〜ｒ５を含み、光バースト信号本体部は複数のパケットを含む。
【００１９】
中継（送信）ノードｓは、受信した光バースト信号の宛先アドレス部に自アドレスｓが含まれているか否かを調べ（Ｓ２）、自アドレスｓが含まれていれば、光バースト信号を自ノードにも取り込むと同時に、光バースト信号の宛先アドレス部から自アドレスｓを取り除く（Ｓ３）。
【００２０】
Ｓ２で光バースト信号の宛先アドレス部に自アドレスｓが含まれていないと判断された場合やＳ３での処理が済んだ後には、宛先アドレス部にアドレスが残存するか否かを調べ（Ｓ４）、残存すると判断された場合には後続するルーチング処理を実行する。Ｓ４で宛先アドレス部にアドレスが残存しないと判断された場合には、光バースト信号の転送は不要であるので後続するルーチング処理は実行しない。
【００２１】
本例の場合、宛先アドレス部には自アドレスｓが含まれており、それを取り除いてもアドレスｒ１〜ｒ５が残存するので、中継（送信）ノードｓは後続するルーチング処理に入り、まず、アドレスｒ１〜ｒ５と保持しているルーチングテーブルを参照して各出リンクｎ１〜ｎ４のスコアを計算する（Ｓ５）。スコアとは、受信した光バースト信号を、残存する宛先アドレスの着信ノードの多くに短い距離で届けられるとの判断基準を示すものである。
【００２２】
図４はルーチングテーブルの例であり、本ルーチングテーブルには、着信ノード（アドレス）ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒ５ごとに、その着信ノードに至る最短経路が通る出リンク（隣接ノード）が登録されている。このルーチングテーブルにより、例えば中継（送信）ノードｓから着信ノードｒ２への最短経路は出リンクｎ１に転送する経路であることが分かる。このようなルーチングテーブルは、ネットワーク構成に基づいて予め用意される。
【００２３】
図４の例のルーチングテーブル構成の場合、各出リンクのスコアの計算は、最短経路がその出リンク上にある光バースト信号の着信ノード数が、その出リンクのスコアとなるように実行される。本例の場合、各出リンクのスコアは、ｎ１＝１，ｎ２＝１，ｎ３＝０，ｎ４＝３となる。
【００２４】
図５はルーチングテーブルの他の例であり、本ルーチングテーブルには、着信ノードごとに、その着信ノードに到る最短経路が通る出リンク（隣接ノード）と最短経路長が登録されている。
【００２５】
図５の例のルーチングテーブル構成の場合、各出リンクのスコアの計算は、短い距離を有する多くの最短経路がその出リンク上にある時、その出リンクのスコアが高くなるように実行される。例えば最短経路長の逆数を、最短経路がその出リンク上にある各着信ノードについて加算し、全て加算した結果をその出リンクのスコアとする方法が考えられる。この方法によれば、本例の場合、各出リンクのスコアは、ｎ１＝0.50，ｎ２＝0.33，ｎ３＝0.00，ｎ４＝1.00＋0.50＋0.25＝1.75となる。
【００２６】
図６はルーチングテーブルのさらに他の例であり、本ルーチングテーブルは、着信ノードと出リンク（隣接ノード）ごとに、その出リンクを通って着信ノードに到る最短経路長を登録している。
【００２７】
図６の例のルーチングテーブル構成の場合、各出リンクのスコアの計算は、その出リンクを通って光バースト信号の各着信ノードに到る経路の距離が短い程、その出リンクのスコアが高くなるように実行される。例えばその出リンクを通って各着信ノードに到る最短経路長の逆数を、全ての着信ノードについて加算した結果をその出リンクのスコアとする方法が考えられる。この方法によれば、本例の場合、各出リンクのスコアは、ｎ１＝0.33＋0.50＋0.25＋0.33＋0.20＝1.62，ｎ２＝0.33＋0.25＋0.25＋0.33＋0.20＝1.37，ｎ３＝0.33＋0.25＋0.25＋0.25＋0.20＝1.28，ｎ４＝1.00＋0.25＋0.50＋0.20＋0.25＝2.20となる。
【００２８】
次に、計算されたスコアに従って各出リンクの優先度付けを行う（Ｓ６）。なお、スコアが同じ出リンクがある場合には、予め定めた規則に従った順やランダムな順に優先度付けを行えばよい。本例の場合、出リンクの優先度は、高い順から例えばｎ４，ｎ１，ｎ２，ｎ３となる。
【００２９】
次に、優先度に従って出リンクを選択する（Ｓ７）。具体的には、空きチャネルを有しかつスコアが予め決められた値（閾値）以上であるという条件の下に、優先度の高いものから予め与えられた最大分岐数以下だけの出リンクを選択する。この時、閾値を適当な値に設定することにより、選択される分岐数を調整することができる。例えば、閾値を０以下に設定すれば、空きチャネルが存在する限り常に最大分岐数の出リンクが選択される。
【００３０】
閾値以上のスコアがなく、１つの出リンクも選択されなかった場合には、空きチャネルが存在する最も優先度の高い出リンクを１つだけ選択する。以上により１つ以上で最大分岐数以下の出リンクが選択される。
【００３１】
次に、選択された出リンクへの光バースト信号の宛先アドレスとして新たなアドレスを書き込む（Ｓ８）。ここで新たに書き込むアドレスは、該出リンクからの距離が最短である着信ノードのアドレスであり、これはルーチングテーブルを参照することによって分かる。すなわち、ある着信ノードへの最短経路が通る出リンクへの光バースト信号には、該着信ノードのアドレスを書き込む。
【００３２】
例えば、最大分岐数が２で、出リンクｎ４とｎ１のみが選択された場合、着信ノードｒ１とｒ３とｒ５のアドレスを、出リンクｎ４への光バースト信号に書き込み、着信ノードｒ２のアドレスを、出リンクｎ１への光バースト信号に書き込む。
また、図４、図５の例のルーチングテーブルを使用して、いずれの出リンクへの光バースト信号にも書き込まれなかったアドレスが存在する場合、宛先アドレスが書き込まれて出リンクへ転送することが決定された光バースト信号を、例えばランダムに選択し、これにより選択した光バースト信号に該アドレスを書き込む。
【００３３】
本例の場合、着信ノードｒ４のアドレスは出リンクｎ４，ｎ１への光バースト信号のいずれにも書き込まれないので、出リンクｎ４，ｎ１への光バースト信号をランダムに１つ選択し、例えば出リンクｎ１への光バースト信号を選択し、その光バースト信号に着信ノードｒ４のアドレスを書き込む。最後に、最終的に転送することが決定した光バースト信号を、対応する出リンクｎ４とｎ１に転送する（Ｓ９）。
【００３４】
図６の例のルーチングテーブル構成の場合は、選択された出リンクの中で、その出リンクを通れば着信ノードまでの距離が最短になるような出リンクへの光バースト信号に、該着信ノードのアドレスを書き込む（Ｓ８）。
例えば、最大分岐数が２で、出リンクｎ４とｎ１のみが選択された場合、着信ノードｒ１とｒ３とｒ５のアドレスを、出リンクｎ４への光バースト信号に書き込み、着信ノードｒ２とｒ４のアドレスを、出リンクｎ１への光バースト信号に書き込む。
【００３５】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られず、種々の変形が可能である。例えば、出リンクを選択する際のスコアに対する閾値が０以下の値に設定されると、予め与えられた最大分岐数だけの出リンクが選択されることになるが、それら出リンクへの光バースト信号において、ある着信ノードへの最短経路が通る出リンクへの光バースト信号であるため、宛先アドレスが書き込まれた光バースト信号が少なくとも１つ存在し、かついずれの着信ノードへの最短経路も通らない出リンクへの光バースト信号であるため、１つの宛先アドレスも書き込まれない光バースト信号が存在する場合には、１つの宛先アドレスも書き込まれない光バースト信号の転送を取りやめてもよい。
【００３６】
例えば、着信ノードｒ２，ｒ４が存在しないにもかかわらず、スコアに対する閾値が０に設定されて出リンクｎ１とｎ４が選択された場合、出リンクｎ１への光バースト信号の転送を取りやめ、出リンクｎ４のみへの転送を行う。このようにすれば、転送される光バースト信号数をさらに抑制することができる。
【００３７】
また、いずれの着信ノードへの最短経路に沿う出リンクに空きチャネルがない場合、いずれの光バースト信号にも宛先アドレスが書き込まれないことが想定されるが、この場合には最も優先度の高い出リンクへの光バースト信号以外の光バースト信号の転送を取りやめることにより、光バースト信号数を抑制できる。この場合、全ての宛先アドレスが、最も優先度の高い出リンクへの光バースト信号に書き込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】光バースト信号スイッチングネットワークの形態を示す図である。
【図２】本発明によるルーチング処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】光バースト信号の説明図である
【図４】ルーチングテーブルの例を示す図である。
【図５】ルーチングテーブルの他の例を示す図である。
【図６】ルーチングテーブルのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
ｓ・・・中継（送信）ノード、ｎ１〜ｎ４・・・隣接ノード、ｒ１〜ｒ５・・・着信ノード
【図１】
2006033323.tif 000003
【図２】
2006033323.tif 000004
【図３】
2006033323.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006033323.tif 000007
【図６】
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