(57)【要約】【課題】波長パスとＬＳＰとを組合せて使用し、柔軟なネットワークを構成可能なＭＰＬＳスイッチを提供する。【解決手段】光受信部１１−１〜１１−ｎは前段のノード装置からのＷＤＭ信号において波長毎に分けられた光信号のうちの該当する波長の光信号をそれぞれ受信し、その光信号を電気信号に変換する。この変換された電気信号はレイヤ処理部１２−１〜１２−ｎでレイヤ１及びレイヤ２の処理が行われ、ＭＰＬＳスイッチ部１３へと転送される。ＭＰＬＳスイッチ部１３は受信したＭＰＬＳパケットのラベルの値を基にデータベースを検索して出力ポートを決定し、新しいラベルに書換えた後で該当する出力ポートのレイヤ処理部１４−１〜１４−ｎに転送する。可変波長光送信部１５−１〜１５−ｎはレイヤ処理部１４−１〜１４−ｎからの電気信号を指定された波長の光信号に変換して後段に出力する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する受信手段と、前記光信号を前記電気信号に変換した後にＭＰＬＳ　（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）パケットのラベルの値に従って出力方路を決定するスイッチ手段と、出力ポート単位にＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で使用する波長のうちの任意の１　つの波長を選択可能な可変波長送信手段とを有し、前記可変波長送信手段において、前記出力ポートに転送されたＭＰＬＳパケットをある波長の光信号に変換して送信することを特徴とするＭＰＬＳスイッチ。
【請求項２】
前記スイッチ手段は、ある１つの入力ポートにおける全てのＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ）を１つの出力ポートに１対１で対応させ、前記波長パス単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項１記載のＭＰＬＳスイッチ。
【請求項３】
前記スイッチ手段は、前記ＬＳＰ単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項２記載のＭＰＬＳスイッチ。
【請求項４】
前記可変波長送信手段は、前記ＬＳＰを乗せる波長を変更して前記ＭＰＬＳパケットのルートを変更することを特徴とする請求項２または請求項３記載のＭＰＬＳスイッチ。
【請求項５】
前記スイッチ手段は、前記入力ポートと前記出力ポートとの対応を変更して前記波長パスを変更することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載のＭＰＬＳスイッチ。
【請求項６】
前記可変波長光送信手段で選択する波長を変更して前記波長パスを変更すること特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載のＭＰＬＳスイッチ。
【請求項７】
入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）パケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポート単位にＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で使用する波長のうちの任意の１　つの波長を選択可能な可変波長送信手段において前記出力ポートに転送されたＭＰＬＳパケットをある波長の光信号に変換して送信することを特徴とするＭＰＬＳスイッチング方法。
【請求項８】
ある１つの入力ポートにおける全てのＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ）を１つの出力ポートに１対１で対応させ、前記波長パス単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項７記載のＭＰＬＳスイッチング方法。
【請求項９】
前記ＬＳＰ単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項８記載のＭＰＬＳスイッチング方法。
【請求項１０】
前記ＬＳＰを乗せる波長を変更して前記ＭＰＬＳパケットのルートを変更することを特徴とする請求項８または請求項９記載のＭＰＬＳスイッチング方法。
【請求項１１】
前記入力ポートと前記出力ポートとの対応を変更して前記波長パスを変更することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか記載のＭＰＬＳスイッチング方法。
【請求項１２】
前記可変波長光送信手段で選択する波長を変更して前記波長パスを変更すること特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか記載のＭＰＬＳスイッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＭＰＬＳスイッチ及びそれに用いるＭＰＬＳスイッチング方法に関し、特にＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）スイッチにおける波長変換に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信事業者のネットワークとユーザ宅とを結ぶアクセスネットワークにおいては、ｘＤＳＬ（ｘ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）やＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ　Ｔｏ　Ｔｈｅ　Ｈｏｍｅ）等の常時接続型サービスによってブロードバンド化されてきている。
【０００３】
また、最も主要な幹線であるバックボーンネットワークにおいては、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術によって波長単位で超高速なネットワークが構築できるようになってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これから、ネットワークでボトルネックとなるのは、アクセスネットワーク及びバックボーンネットワークの両者の間でパケット単位に処理を行うルータやスイッチであると考えられる。
【０００５】
現状のＷＤＭシステムにおいて、一般的に、波長は固定的に割り当てられて使用されているが、ＷＤＭ装置の追加等によってネットワークの構成が変更される場合には、パスの変更に伴って、該当するＷＤＭ装置が置いてある現地にそれぞれ赴き、カード等の交換を行う必要があり、時間と費用とがかかるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、波長パスとＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ）とを組合せて使用することができ、柔軟なネットワークを構成することができるＭＰＬＳスイッチ及びそれに用いるＭＰＬＳスイッチング方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＭＰＬＳスイッチは、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する受信手段と、前記光信号を前記電気信号に変換した後にＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）パケットのラベルの値に従って出力方路を決定するスイッチ手段と、出力ポート単位にＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で使用する波長のうちの任意の１　つの波長を選択可能な可変波長送信手段とを備え、前記可変波長送信手段において、前記出力ポートに転送されたＭＰＬＳパケットをある波長の光信号に変換して送信している。
【０００８】
本発明によるＭＰＬＳスイッチング方法は、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）パケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポート単位にＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で使用する波長のうちの任意の１　つの波長を選択可能な可変波長送信手段において前記出力ポートに転送されたＭＰＬＳパケットをある波長の光信号に変換して送信している。
【０００９】
すなわち、本発明のＭＰＬＳスイッチは、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）パケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポートに転送されたＭＰＬＳパケットを、出力ポート単位にＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で使用する波長のうち任意の１　つの波長を選択可能な可変波長送信部において、ある波長の光信号に変換して送信することを可能としている。
【００１０】
本発明のＭＰＬＳスイッチでは、波長パスとＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ：ＭＰＬＳのパス）との組合せでパケットの転送を行っている。ある１つの入力ポート（波長）における全てのＬＳＰを１つの出力ポート（波長）に１対１で対応させ、波長パス単位にスイッチングを行うと、光クロスコネクト機能を実現することが可能となる。
【００１１】
また、本発明のＭＰＬＳスイッチでは、入力ポート（波長）と出力ポート（波長）との対応を変更したり、可変波長光送信部における波長を変更することによって、波長パスを変更することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明のＭＰＬＳスイッチでは、ＬＳＰ単位にスイッチングを行うと、複数のＬＳＰをパケット単位に多重することが可能となるので、波長毎に統計多重効果が得られる。
【００１３】
さらにまた、本発明のＭＰＬＳスイッチでは、ＬＳＰを乗せる波長を変更することによって、ＭＰＬＳパケットのルートを変更することが可能となり、負荷分散の効果も得られる。
【００１４】
上記のように、本発明のＭＰＬＳスイッチでは、ルータやスイッチにもＷＤＭ技術を取込むことによって、従来の課題となっているネットワークでのボトルネックが解消可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）スイッチの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるＭＰＬＳスイッチは光受信部１１−１〜１１−ｎと、レイヤ処理部１２−１〜１２−ｎと、ＭＰＬＳスイッチ部１３と、レイヤ処理部１４−１〜１４−ｎと、可変波長光送信部１５−１〜１５−ｎとから構成されている。
【００１６】
光受信部１１−１〜１１−ｎは図示せぬ前段のルータやスイッチ等のノード装置からのＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号において波長毎に分けられた光信号のうちの該当する波長の光信号をそれぞれ受信し、その光信号を電気信号に変換する。この変換された電気信号はレイヤ処理部１２−１〜１２−ｎでレイヤ１及びレイヤ２の処理が行われてからＭＰＬＳスイッチ部１３へと転送される。
【００１７】
ＭＰＬＳスイッチ部１３はＭＰＬＳのパス毎に入力ポート（波長）と出力ポート　（波長）との対応付けと、付替え用のラベルとを格納したデータベース（図示せず）を備えており、受信したＭＰＬＳパケットのラベルの値を基にデータベースを検索することによって出力ポートを決定し、新しいラベルに書換えた後で、該当する出力ポートのレイヤ処理部１４−１〜１４−ｎに転送する。
【００１８】
可変波長光送信部１５−１〜１５−ｎはレイヤ処理部１４−１〜１４−ｎからの電気信号を指定された波長の光信号にそれぞれ変換して後段に出力する。可変波長光送信部１５−１〜１５−ｎではＷＤＭで使用する波長のうちの任意の１つの波長を選択することができ、設定によって波長を変更することができる。最終的には複数の光信号を多重し、ＷＤＭ信号としてから次段のルータやスイッチ等のノード装置に送信する。
【００１９】
レイヤ処理部１２−１〜１２−ｎでのレイヤ２としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）、ＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等が考えられる。
【００２０】
波長の変更はパケットを転送するルートを追加、削除、変更する場合に行う。具体的には、ＬＳＰを専用線としてユーザに貸し出すサービス等で使用される。各スイッチが使用する波長については、張るべきパスの送信元と宛先との組合せやトラフィック量を考慮し、ネットワーク全体で決定する必要がある。
【００２１】
図２は本発明の一実施例によるＭＰＬＳスイッチを使用したネットワークの構成例を示すブロック図である。図２において、ＭＰＬＳエッジルータ１，５ではパケット網１００，２００から受信するパケットに宛先情報であるラベルを含むＭＰＬＳのヘッダを付与し、後段のＭＰＬＳコアルータ２〜４にＭＰＬＳパケットを転送する。
【００２２】
ＭＰＬＳコアルータ２〜４はＭＰＬＳのヘッダのラベル情報を基にＭＰＬＳパケットのスイッチングを行い、ラベルを新たに付け直して後段のルータに転送する。
【００２３】
ＭＰＬＳパケットを受信するＭＰＬＳエッジルータ１，５はＭＰＬＳのヘッダを削除し、パケット網１００，２００にパケットを送信する。このようにして、ＭＰＬＳエッジルータ１，５間にＭＰＬＳのパスであるＬＳＰを仮想的に張ってパケットの転送を行う。本発明の一実施例ではＭＰＬＳコアルータ２〜４の機能にＷＤＭを導入した波長変換機能を有するＭＰＬＳスイッチを実現している。
【００２４】
図３は本発明の一実施例による波長パスとＬＳＰとの関係を示す図であり、図４は本発明の一実施例による波長パスのスイッチング例を示す図であり、図５は本発明の一実施例による波長パスの変更例を示す図であり、図６は本発明の一実施例によるＬＳＰのスイッチング例を示す図であり、図７は本発明の一実施例によるＬＳＰの変更例を示す図である。これら図１〜図７を参照して本発明の一実施例によるＭＰＬＳスイッチの動作について説明する。
【００２５】
波長変換機能を有するＭＰＬＳスイッチング方法では、波長とＭＰＬＳとの組合せによって、波長パスのスイッチングとＬＳＰパスのスイッチングとをそれぞれ実現することができる。波長変換機能付きＭＰＬＳスイッチにおける波長パスとＬＳＰとの関係を図３に示す。図３に示すように、波長パスには複数のＬＳＰが収容される。
【００２６】
波長パスのスイッチングを実現させるためには、ポート単位に入力波長と出力波長との対応付けを行う必要がある。波長パスのスイッチング例を図４に示す。ここでは入力波長λ１にＬＳＰ１とＬＳＰ２とを、入力波長λ２にＬＳＰ３とＬＳＰ４とを、入力波長λｎにＬＳＰｍ−１とＬＳＰｍとをそれぞれ収容し、出力波長λ１にＬＳＰｍ−１とＬＳＰｍとを、出力波長λ２にＬＳＰ１とＬＳＰ２とを、出力波長λｎにＬＳＰ３とＬＳＰ４とをそれぞれ割り当てる。
【００２７】
図４では入力波長λ１を出力波長λ２に、入力波長λ２を出力波長λｎに、入力波長λｎを出力波長λ１にマッピングさせている。そのためには、ある１つの入力ポート（波長）における全てのＬＳＰを１つの出力ポート（波長）に１対１で対応させればよい。
【００２８】
入力波長λ１を出力波長λ２にマッピングする場合には、入力波長λ１のＬＳＰ１とＬＳＰ２とをＭＰＬＳスイッチ部１３でスイッチングし、出力波長λ２にＬＳＰ１とＬＳＰ２とを乗せる。
【００２９】
入力波長λ２を出力波長λｎにマッピングする場合には、入力波長λ２のＬＳＰ３とＬＳＰ４とをＭＰＬＳスイッチ部１３でスイッチングし、出力波長λｎにＬＳＰ３とＬＳＰ４とを乗せる。
【００３０】
入力波長λｎを出力波長λ１にマッピングする場合には、入力波長λｎのＬＳＰｍ−１とＬＳＰｍとをＭＰＬＳスイッチ部１３でスイッチングし、出力波長λ１にＬＳＰｍ−１とＬＳＰｍとを乗せる。このようにして、光クロスコネクト機能を実現することができる。
【００３１】
さらに、入力ポート（波長）に収容される全てのＬＳＰに対応する出力ポート（波長）をそれぞれ変更する、つまり、ＭＰＬＳスイッチ部１３における入力ポート（波長）と出力ポート（波長）との対応付けを変更すれば、波長パスを変更させることによって、波長単位にパケット転送のルートを変更させることができる。
【００３２】
また、別の方法で波長パスを変更させるためには、可変波長光送信部１５における光信号の波長を変更すればよい。図５では出力波長をλ１からλ２に、λ２からλｎに、λｎからλ１にそれぞれ変更している。上記のように、可変波長光送信部１５の波長を変更させて、波長パスを変更させることができる。
【００３３】
ＬＳＰのスイッチングを実現させるためには、ＬＳＰ単位に入力波長と出力波長との対応付けを行う必要がある。そのためには、ある１つの入力ポート（波長）におけるＬＳＰを１つの出力ポート（波長）に１対１で対応させればよい。ＬＳＰのスイッチング例を図６に示す。
【００３４】
ここでは、入力波長λ１にＬＳＰ１とＬＳＰ２とを、入力波長λ２にＬＳＰ３とＬＳＰ４とを、入力波長λｎにＬＳＰｍ−１とＬＳＰｍとをそれぞれ収容し、出力波長λ１にＬＳＰ３とＬＳＰｍ−１とを、出力波長λ２にＬＳＰ１とＬＳＰｍとを、出力波長λｎにＬＳＰ２とＬＳＰ４とをそれぞれ割り当てている。
【００３５】
図６では、ＬＳＰ１を入力波長λ１及び出力波長λ２に、ＬＳＰ２を入力波長λ１及び出力波長λｎに、ＬＳＰ３を入力波長λ２及び出力波長λ１に、ＬＳＰ４を入力波長λ２及び出力波長λｎに、ＬＳＰｍ−１を入力波長λｎ及び出力波長λ１に、ＬＳＰｍを入力波長λｎ及び出力波長λ２にそれぞれマッピングしている。上記のように、ＭＰＬＳパケットをパケット単位で多重することによって、波長単位に統計多重効果が得られる。
【００３６】
さらに、ＬＳＰのルートを変更する場合には、該当するＬＳＰの入力ポート（波長）と出力ポート（波長）との対応付けと付け替え用のラベルとを変更すればよい。図７では、ＬＳＰ１の出力波長をλ２からλ１に、ＬＳＰ３の出力波長をλ１からλ２にそれぞれ変更している。上記のように、ＬＳＰのルートを変更することによって、波長単位にパケット転送の負荷を分散させることができる。
【００３７】
したがって、本実施例では、上述した波長変換機能付きＭＰＬＳスイッチの動作によつて、柔軟なネットワークを構築することができる。
【００３８】
このように、本発明では、ある１つの入力ポート（波長）における全てのＬＳＰを１つの出力ポート（波長）に１対１で対応させればよいので、波長パスをスイッチングさせることによって、光クロスコネクト機能を実現することができる。
【００３９】
また、本発明では、入力ポート（波長）と出力ポート（波長）との対応を変更したり、可変波長光送信部１５の波長を変更させることによって、波長パスを変更することができる。
【００４０】
さらに、本発明では、複数のＬＳＰをパケット単位で多重しているので、ＬＳＰでスイッチングさせることによって、波長毎に統計多重効果が得られる。
【００４１】
さらにまた、本発明では、ＬＳＰのルートを変更することによつて、出力波長も変更することになるため、波長単位にパケット転送の負荷を分散させることができる。
【００４２】
上述したように、本発明のＭＰＬＳスイッチでは、波長パスとＬＳＰとを組合せて使用することができるので、柔軟なネットワークを構成することができる。また、ＭＰＬＳだけでなく、波長をラベルとして光ネットワークに拡張したＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｍｕｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）にも対応することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にＭＰＬＳパケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポート単位にＷＤＭで使用する波長のうちの任意の１　つの波長を選択可能な可変波長送信手段において出力ポートに転送されたＭＰＬＳパケットをある波長の光信号に変換して送信することによって、波長パスとＬＳＰとを組合せて使用することができ、柔軟なネットワークを構成することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるＭＰＬＳスイッチの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるＭＰＬＳスイッチを使用したネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による波長パスとＬＳＰとの関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による波長パスのスイッチング例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による波長パスの変更例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例によるＬＳＰのスイッチング例を示す図である。
【図７】本発明の一実施例によるＬＳＰの変更例を示す図である。
【符号の説明】
１，５　ＭＰＬＳエッジルータ
２〜４　ＭＰＬＳコアルータ
１１−１〜１１−ｎ　光受信部
１２−１〜１２−ｎ，
１４−１〜１４−ｎ　レイヤ処理部
１３　ＭＰＬＳスイッチ部
１５−１〜１５−ｎ　可変波長光送信部
１００，２００　パケット網
【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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