(57)【要約】【課題】処理時間が短くかつ消費電力が少ない光拡散符号発生装置、光拡散符号照合装置及び光ルータ並びに光拡散符号発生方法、光拡散符号照合方法を提供することを課題とする。【解決手段】光拡散符号信号ＳＳの発生パターンと照合パターンＣＰとを照合する光拡散符号照合装置であって、入力された光拡散符号信号ＳＳの強度を分割する分割手段７０と、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜（ｎ）に分岐チャネル７１（０）〜（ｎ）毎に異なる光伝搬遅延時間を各々付与する遅延手段７２（０）〜（ｎ）と、照合パターンＣＰに基づいて分岐チャネル７１（０）〜（ｎ）を伝搬する分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜（ｎ）を導通／遮断する照合符号手段７３と、導通された２つ以上の分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜（ｎ）の強度を合成した照合信号ＣＳを生成する合成手段７４とを備えることを特徴とする。【選択図】　図５
2004112093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光パルスを拡散変調し、光拡散符号信号を生成する光拡散符号発生装置であって、
前記入力された光パルスを分割し、分割された各分割光パルスを分岐チャネルに各々送出する分割手段と、
前記分岐チャネル毎に設けられ、前記各分割光パルスに前記分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間を付与する遅延手段と、
任意の発生パターンに基づいて、前記各分岐チャネルを伝搬する分割光パルスのうちの２つ以上の分割光パルスを導通し、その他の分割光パルスを遮断する発生符号手段と、
前記光伝搬遅延時間が付与されかつ導通された２つ以上の分割光パルスを合成し、光拡散符号信号を生成する合成手段と
を備えることを特徴とする光拡散符号発生装置。
【請求項２】
前記光伝播遅延時間は、前記分岐チャネル毎に異なる整数値に単位遅延時間を乗算した乗算時間に、基準時間を加算した時間であることを特徴とする請求項１に記載する光拡散符号発生装置。
【請求項３】
前記分割手段及び前記合成手段は、Ｙ字型分岐光導波路が多段接続して構成され、
前記遅延手段は、前記分割手段のＹ字型分岐光導波路の分割出力ブランチと前記合成手段のＹ字型分岐光導波路の合成入力ブランチとを接続し、前記光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、
前記発生符号手段は、前記各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されること
を特徴とする請求項１又は２に記載する光拡散符号発生装置。
【請求項４】
前記分割手段は、入力ブランチと所定の光分割比を有する主出力ブランチ及び副出力ブランチを有する光導波路からなる分割器を複数備え、任意の分割器の主出力ブランチと次段の分割器の入力ブランチとが順次接続されて構成され、
前記合成手段は、主入力ブランチ及び副入力ブランチと出力ブランチとを有する光導波路からなる結合器を複数備え、任意の結合器の出力ブランチと次段の結合器の主入力ブランチとが順次接続されて構成され、
前記遅延手段は、前記分割器の副出力ブランチと該分割器に対応する前記結合器の副入力ブランチとを接続し、前記光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、
前記発生符号手段は、前記各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する光拡散符号発生装置。
【請求項５】
光拡散符号信号が入力され、該光拡散符号信号を照合する光拡散符号照合装置であって、
前記入力された光拡散符号信号を分割し、分割された各分割光拡散符号信号を分岐チャネルに各々送出する分割手段と、
前記分岐チャネル毎に設けられ、前記各分割光拡散符号信号に前記分岐チャネル毎に異なる光伝搬遅延時間を付与する遅延手段と、
任意の照合パターンに基づいて、前記各分岐チャネルを伝搬する分割光拡散符号信号のうちの２つ以上の分割光拡散符号信号を導通し、その他の分割光拡散符号信号を遮断する照合符号手段と、
前記光伝搬遅延時間が付加されかつ導通された２つ以上の分割光拡散符号信号を合成し、前記照合パターンと前記光拡散符号信号における発生パターンとの一致／不一致を示す照合信号を生成する合成手段と
を備えることを特徴とする光拡散符号照合装置。
【請求項６】
前記光伝播遅延時間は、前記分岐チャネル毎に異なる整数値に単位遅延時間を乗算した乗算時間に、基準時間を加算した時間であることを特徴とする請求項５に記載する光拡散符号照合装置。
【請求項７】
前記照合符号手段で導通した各分岐チャネルに対応して各々付与した各光伝搬遅延時間から基準時間を減算した各減算時間の総計時間だけ基準時間より経過した時点を示す同期信号を生成する遅延時間手段と、
前記同期信号に基づいて前記基準時間より前記総計時間だけ経過した時点に表れる光パルスを前記照合信号から抽出し、前記抽出した光パルスが分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有するか否かを示す判別信号を生成する判別手段と
を備えることを特徴とする請求項５に記載する光拡散符号照合装置。
【請求項８】
前記照合符号手段で導通した各分岐チャネルに対応して各々付与した各光伝搬遅延時間を前記単位遅延時間で除算した各除算値の総数だけ原点より経過した整数値を示す同期信号を生成する遅延数手段と、
前記同期信号に基づいて前記原点より前記総数だけ経過した時点に表れる光パルスを前記照合信号から抽出し、前記抽出した光パルスが分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有するか否かを示す判別信号を生成する判別手段と
を備えることを特徴とする請求項６に記載する光拡散符号照合装置。
【請求項９】
前記分割手段及び前記合成手段は、Ｙ字型分岐光導波路が多段接続して構成され、
前記遅延手段は、前記分割手段のＹ字型分岐光導波路の分割出力ブランチと前記合成手段のＹ字型分岐光導波路の合成入力ブランチとを接続し、前記光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、
前記照合符号手段は、前記各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されること
を特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載する光拡散符号照合装置。
【請求項１０】
前記分割手段は、入力ブランチと所定の光分割比を有する主出力ブランチ及び副出力ブランチを有する光導波路からなる分割器を複数備え、任意の分割器の主出力ブランチと次段の分割器の入力ブランチとが順次接続されて構成され、
前記合成手段は、主入力ブランチ及び副入力ブランチと出力ブランチとを有する光導波路からなる結合器を複数備え、任意の結合器の出力ブランチと次段の結合器の主入力ブランチとが順次接続されて構成され、
前記遅延手段は、前記分割器の副出力ブランチと該分割器に対応する前記結合器の副入力ブランチとを接続し、前記光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、
前記照合符号手段は、前記各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されること
を特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載する光拡散符号照合装置。
【請求項１１】
分岐先の光ルータの情報を示す光拡散符号信号を含む光データパケットを伝送する光ネットワークに配置され、該光ネットワークで伝送される任意の光データパケットを分岐させる光ルータであって、
請求項１〜４のいずれか１項に記載する光拡散符号発生装置と、
請求項５〜１０のいずれか１項に記載する光拡散符号照合装置と
を備え、
前記光拡散符号信号を含む光データパケットが入力された場合、前記入力された光データパケットを分岐するか否かを判定するために、前記光拡散符号照合装置では前記光ルータの情報を示す照合パターンに基づいて前記光拡散符号信号を照合し、
光データパケットを前記光ネットワークに挿入する場合、前記挿入する光データパケットに付加するために、前記光拡散符号発生装置では分岐先の光ルータの情報を示す光拡散符号信号を生成すること
を特徴とする光ルータ。
【請求項１２】
入力された光パルスを拡散変調し、光拡散符号信号を生成する光拡散符号発生方法であって、
前記入力された光パルスを分割し、分割された各分割光パルスを分岐チャネルに各々送出する分割ステップと、
前記分岐チャネル毎に送出された前記各分割光パルスに前記分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間を付与する遅延ステップと、
任意の発生パターンに基づいて、前記各分岐チャネルを伝搬する分割光パルスのうちの２つ以上の分割光パルスを導通し、その他の分割光パルスを遮断する発生符号ステップと、
前記光伝搬遅延時間が付与されかつ導通された２つ以上の分割光パルスを合成し、光拡散符号信号を生成する合成ステップと
を含むことを特徴とする光拡散符号発生方法。
【請求項１３】
光拡散符号信号が入力され、該光拡散符号信号を照合する光拡散符号照合方法であって、
前記入力された光拡散符号信号を分割し、分割された各分割光拡散符号信号を分岐チャネルに各々送出する分割ステップと、
前記分岐チャネル毎に送出された前記各分割光拡散符号信号に前記分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間を付与する遅延ステップと、
任意の照合パターンに基づいて、前記各分岐チャネルを伝搬する分割光拡散符号信号のうちの２つ以上の分割光拡散符号信号を導通し、その他の分割光拡散符号信号を遮断する照合符号ステップと、
前記光伝搬遅延時間が付加されかつ導通された２つ以上の分割光拡散符号信号を合成し、前記照合パターンと前記光拡散符号信号における発生パターンとの一致／不一致を示す照合信号を生成する合成ステップと
を含むことを特徴とする光拡散符号照合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光拡散符号発生装置、光拡散符号照合装置及び光ルータ並びに光拡散符号発生方法、光拡散符号照合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ネットワークでは、高速かつ大容量のデータを伝送するために、ＷＤＭ［Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ］により互いに異なる波長ならなる複数の光チャネル群を波長多重し、複数の周波数帯の光信号を同時に伝送している。各光チャネルは、所定波長の光が変調されて得られた所定長の光信号を含む光データパケットが時系列に複数配列されて形成されている。また、光ネットワークでは、光の干渉による耐性や通信時の秘匿性を向上させるために、拡散符号により光信号を拡散変調している場合がある。
【０００３】
また、光ネットワークでは、光伝送路上に複数箇所に光ルータが配置されており、各光ルータで光データパケットに付加されている分岐先の光ルータを指示する情報に基づいて光データパケットを分岐／通過させている。光ルータでは、入力された光チャネル群に含まれる全ての光データパケット（光信号）が一旦電気信号に変換される。そして、光ルータでは、電気信号に変換された光データパケットのヘッダ等が参照され、該ヘッダ等に含まれる分岐先となる光ルータを指示する情報を識別して、光データパケットを該光ルータで分岐させるか否かを判定している。その結果、該光ルータで光データパケットを分岐させる場合、光ルータでは、その光データパケットを電気信号として取り出す。一方、該光ルータで光データパケットを分岐させないで通過させる場合、光ルータでは、再度、その光データパケットを電気信号から光信号に変換して光伝送路に送出する。上記のように、光信号を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて情報を識別するＣＤＭＡ光受光器が特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３４７９４５号公報
【０００５】
【課題を解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光ルータは、光チャネル群に含まれる全ての光データパケットを一旦電気信号に変換し、該光ルータで分岐させるか否かを電気信号に基づいて識別し、さらに、該分岐させない光データパケットを再度電気信号から光信号に変換して光伝送路に送出している。つまり、光ルータでは、通過させる光データパケットに対しても、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行っている。その結果、このような変換に用いられる光電素子の応答速度等の影響により処理時間が増加するため、光データパケットの伝送遅延時間が増加し、さらに、消費電力も増加する。
【０００６】
そこで、本発明は、処理時間が短くかつ消費電力が少ない光拡散符号発生装置、光拡散符号照合装置及び光ルータ並びに光拡散符号発生方法、光拡散符号照合方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光拡散符号発生装置は、入力された光パルスを拡散変調し、光拡散符号信号を生成する光拡散符号発生装置であって、入力された光パルスを分割し、分割された各分割光パルスを分岐チャネルに各々送出する分割手段と、分岐チャネル毎に設けられ、各分割光パルスに分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間を付与する遅延手段と、任意の発生パターンに基づいて、各分岐チャネルを伝搬する分割光パルスのうちの２つ以上の分割光パルスを導通し、その他の分割光パルスを遮断する発生符号手段と、光伝搬遅延時間が付与されかつ導通された２つ以上の分割光パルスを合成し、光拡散符号信号を生成する合成手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この光拡散符号発生装置によれば、入力された光パルスを分割し、分割光パルスを分岐チャネルに各々送出する。さらに、光拡散符号発生装置では、その各分割光パルスにそれぞれ異なる光伝播遅延時間を付与するとともに、任意の発生パターンに基づいて、分岐チャネルを伝搬する分割光パルスのうちの２つ以上の分割光パルスを導通し、それ以外の分割光パルスを遮断する。そして、この光拡散符号発生装置では、その導通した２つ以上の分割光パルスを合成し、光拡散符号信号を生成する。この光拡散符号信号は、分割光パルスを発生させるための発生パターンとその分割光パルスに付与された遅延時間により、基準時間からそれぞれ異なる時間分遅延した各時点に導通した分割光パルスが各々配置された信号であり、分岐先の光ルータ等を識別する信号として利用することができる。
【０００９】
なお、発生パターンは、それぞれ異なる光伝搬遅延時間が設定されている分岐チャネルのうちのいずれの分岐チャネルを導通させるかを示すパターンであり、発生符号手段における導通／遮断を規定する。
【００１０】
本発明の上記光拡散符号発生装置は、光伝播遅延時間を、分岐チャネル毎に異なる整数値に単位遅延時間を乗算した乗算時間に、基準時間を加算した時間としてもよい。
【００１１】
この光拡散符号発生装置によれば、各光伝搬遅延時間を単位遅延時間×正の整数値（０，１，２，・・・）＋基準時間とし、光伝搬遅延時間に関する処理を時間量ではなく基準時間を原点（０）として整数値で各種処理を行う。そのため、各種処理が容易化し、処理時間を短縮できる。
【００１２】
なお、単位遅延時間は、光伝搬遅延時間を整数値で規定するための基準となる一定時間であり、光拡散符号信号の符号長や光パルスのビットレート等によって設定される。また、基準時間は、光拡散符号信号における光パルスが表れる時間を示す際の基準の時間である。
【００１３】
本発明の上記光拡散符号発生装置は、分割手段及び合成手段が、Ｙ字型分岐光導波路が多段接続して構成され、遅延手段が、分割手段のＹ字型分岐光導波路の分割出力ブランチと合成手段のＹ字型分岐光導波路の合成入力ブランチとを接続し、光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、発生符号手段が、各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されてもよい。
【００１４】
この光拡散符号発生装置によれば、Ｙ字型分岐導波路の多段接続により分割手段や合成手段を構成し、分岐チャネルとしての光導波路の長さを光伝搬遅延時間に応じて規定することにより遅延手段を構成し、さらに、半導体増幅素子により発生符号手段を構成するので、これら各手段を既存の光導波路技術や半導体技術で構成でき、簡単かつ低コストで構成することができる。
【００１５】
本発明の上記光拡散符号発生装置は、分割手段が、入力ブランチと所定の光分割比を有する主出力ブランチ及び副出力ブランチを有する光導波路からなる分割器を複数備え、任意の分割器の主出力ブランチと次段の分割器の入力ブランチとが順次接続されて構成され、合成手段が、主入力ブランチ及び副入力ブランチと出力ブランチとを有する光導波路からなる結合器を複数備え、任意の結合器の出力ブランチと次段の結合器の主入力ブランチとが順次接続されて構成され、遅延手段が、分割器の副出力ブランチと該分割器に対応する結合器の副入力ブランチとを接続し、光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、発生符号手段が、各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されてもよい。
【００１６】
この光拡散符号発生装置によれば、光導波路からなる分割器を縦続接続することにより分割手段を構成し、光導波路からなる結合器を縦続接続することにより合成手段を構成し、分岐チャネルとしての光導波路の長さを光伝搬遅延時間に応じて規定することにより遅延手段を構成し、さらに、半導体増幅素子により発生符号手段を構成するので、これら各手段を既存の光導波路技術や半導体技術で構成でき、簡単かつ低コストで構成することができるとともに、省スペースで構成できる。
【００１７】
本発明に係る光拡散符号照合装置は、光拡散符号信号が入力され、該光拡散符号信号を照合する光拡散符号照合装置であって、入力された光拡散符号信号を分割し、分割された各分割光拡散符号信号を分岐チャネルに各々送出する分割手段と、分岐チャネル毎に設けられ、各分割光拡散符号信号に分岐チャネル毎に異なる光伝搬遅延時間を付与する遅延手段と、任意の照合パターンに基づいて、各分岐チャネルを伝搬する分割光拡散符号信号のうちの２つ以上の分割光拡散符号信号を導通し、その他の分割光拡散符号信号を遮断する照合符号手段と、光伝搬遅延時間が付加されかつ導通された２つ以上の分割光拡散符号信号を合成し、照合パターンと光拡散符号信号における発生パターンとの一致／不一致を示す照合信号を生成する合成手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この光拡散符号照合装置によれば、入力された光拡散符号信号を分割し、分割光拡散符号信号を分岐チャネルに各々送出する。さらに、光拡散符号照合装置では、その各分割光拡散符号信号にそれぞれ異なる光伝播遅延時間を付与するとともに、任意の照合パターンに基づいて、分岐チャネルを伝搬する分割光拡散符号信号のうちの２つ以上の分割光拡散符号信号を導通し、それ以外の分割光拡散符号信号を遮断する。そして、この光拡散符号照合装置では、その導通した２つ以上の分割光拡散符号信号を合成し、照合信号を生成する。そのため、この光拡散符号照合装置では、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行うことなく照合信号を発生することができるので、簡単な構成かつ低コストで光拡散符号信号を照合でき、消費電力も少ない。光拡散符号信号は基準時間からそれぞれ異なる時間分遅延した各時点に２つ以上の導通した分割光パルスが各々配置された信号であるので、分割光拡散符号信号は基準時間からそれぞれ異なる時間分遅延した時点から、さらに、それぞれ異なる時間分遅延した各時点に２つ以上の導通した光パルス（強度は分割後の強度を有する）が各々配置された信号となる。したがって、照合パターンと発生パターンとが一致する場合、照合信号では照合符号手段で導通した各分岐チャネルで各々付与した各光伝搬遅延時間から基準時間を減算した各減算時間の総計時間だけ基準時間より経過した時点に分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有する光パルスが表れるので、その経過した時点にその導通した数分加算した強度を有する光パルスが表れるか否かを検出することにより、入力された光拡散符号信号が照合パターンに照合するかを検出することができる。
【００１９】
なお、光拡散符号の照合パターンは、それぞれ異なる光伝搬遅延時間が設定された分岐チャネルのうちのいずれの分岐チャネルを導通させるかを示すパターンであり、照合符号手段における導通／遮断を規定する。
【００２０】
本発明の上記光拡散符号照合装置は、光伝播遅延時間を、分岐チャネル毎に異なる整数値に単位遅延時間を乗算した乗算時間に、基準時間を加算した時間としてもよい。
【００２１】
この光拡散符号照合装置によれば、各光伝搬遅延時間を単位遅延時間×正の整数値（０，１，２，・・・）＋基準時間とし、光伝搬遅延時間に関する処理を時間量ではなく基準時間を原点（０）として整数値で各種処理を行う。そのため、各種処理が容易化し、処理時間を短縮できる。
【００２２】
なお、基準時間は、照合信号及び分割光拡散符号信号における光パルスの表れる時間を示す際の基準の時間である。
【００２３】
本発明の上記光拡散符号照合装置は、照合符号手段で導通した各分岐チャネルに対応して各々付与した各光伝搬遅延時間から基準時間を減算した各減算時間の総計時間だけ基準時間より経過した時点を示す同期信号を生成する遅延時間手段と、同期信号に基づいて基準時間より総計時間だけ経過した時点に表れる光パルスを照合信号から抽出し、抽出した光パルスが分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有するか否かを示す判別信号を生成する判別手段とを備える構成としてもよい。
【００２４】
この光拡散符号照合装置によれば、照合信号から照合符号手段で導通した各分岐チャネルで各々付与した各光伝搬遅延時間から基準時間を減算した各減算時間の総計時間だけ基準時間より経過した時点に表れる光パルスを抽出し、その抽出した光パルスの強度が分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有するか否かを判別することにより、入力された光拡散符号信号が照合パターンに照合するかを判定する。したがって、この光拡散符号照合装置を光ルータ等で利用することにより、分岐先の光ルータ等を識別する信号として入力された光拡散符号信号を照合することができる。
【００２５】
本発明の上記光拡散符号照合装置は、照合符号手段で導通した各分岐チャネルに対応して各々付与した各光伝搬遅延時間を単位遅延時間で除算した各除算値の総数だけ原点より経過した整数値を示す同期信号を生成する遅延数手段と、同期信号に基づいて原点より総数だけ経過した時点に表れる光パルスを照合信号から抽出し、抽出した光パルスが分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有するか否かを示す判別信号を生成する判別手段とを備える構成としてもよい。
【００２６】
この光拡散符号照合装置によれば、照合信号から照合符号手段で導通した各分岐チャネルで各々付与した各光伝搬遅延時間を示す各整数値の総数だけ原点より経過した時点に表れる光パルスを抽出し、その抽出した光パルスの強度が分割光拡散符号信号の光パルスの強度を導通した数分加算した強度を有するか否かを判別することにより、入力された光拡散符号信号が照合パターンに照合するかを判定する。
【００２７】
本発明の上記光拡散符号照合装置は、分割手段及び前記合成手段が、Ｙ字型分岐光導波路が多段接続して構成され、遅延手段が、分割手段のＹ字型分岐光導波路の分割出力ブランチと合成手段のＹ字型分岐光導波路の合成入力ブランチとを接続し、光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、照合符号手段が、各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されてもよい。
【００２８】
この光拡散符号照合装置によれば、Ｙ字分岐型導波路の多段接続により分割手段や合成手段を構成し、分岐チャネルとしての光導波路の長さを光伝搬遅延時間に応じて規定することにより遅延手段を構成し、さらに、半導体増幅素子により照合符号手段を構成するので、これら各手段を既存の光導波路技術や半導体技術で構成でき、簡単かつ低コストで構成することができる。
【００２９】
本発明の上記光拡散符号照合装置は、分割手段が、入力ブランチと所定の光分割比を有する主出力ブランチ及び副出力ブランチを有する光導波路からなる分割器を複数備え、任意の分割器の主出力ブランチと次段の分割器の入力ブランチとが順次接続されて構成され、合成手段が、主入力ブランチ及び副入力ブランチと出力ブランチとを有する光導波路からなる結合器を複数備え、任意の結合器の出力ブランチと次段の結合器の主入力ブランチとが順次接続されて構成され、遅延手段が、分割器の副出力ブランチと該分割器に対応する結合器の副入力ブランチとを接続し、光伝搬遅延時間に応じた長さからなる光導波路で構成され、照合符号手段が、各分岐チャネルを構成する光導波路に各々設けられた半導体増幅素子で構成されてもよい。
【００３０】
この光拡散符号照合装置によれば、光導波路からなる分割器を縦族接続することにより分割手段を構成し、光導波路からなる結合器を縦続接続することにより合成手段を構成し、分岐チャネルとしての光導波路の長さを光伝搬遅延時間に応じて規定することにより遅延手段を構成し、さらに、半導体増幅素子により照合符号手段を構成するので、これら各手段を既存の光導波路技術や半導体技術で構成でき、簡単かつ低コストで構成することができるとともに、省スペースで構成できる。
【００３１】
本発明に係る光ルータは、分岐先の光ルータの情報を示す光拡散符号信号を含む光データパケットを伝送する光ネットワークに配置され、該光ネットワークで伝送される任意の光データパケットを分岐させる光ルータであって、上記光拡散符号発生装置と、上記光拡散符号照合装置とを備え、光拡散符号信号を含む光データパケットが入力された場合、入力された光データパケットを分岐するか否かを判定するために、光拡散符号照合装置では光ルータの情報を示す照合パターンに基づいて光拡散符号信号を照合し、光データパケットを光ネットワークに挿入する場合、挿入する光データパケットに付加するために、光拡散符号発生装置では分岐先の光ルータの情報を示す光拡散符号信号を生成することを特徴とする。
【００３２】
この光ルータによれば、上記光拡散符号照合装置を備えるので、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行うことなく、光データパケットの分岐光ルータの情報を示す光拡散符号信号を照合でき、照合する際の処理時間が短い。また、この光ルータは、上記光拡散符号発生装置を備えるので、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行うことなく、光データパケットに付与するための分岐先の光ルータの情報を付与する光拡散符号信号を生成でき、この光拡散符号信号により分岐先の光ルータにおける照合を可能とする。そのため、この光ルータは、通過させる光データパケットの伝送遅延時間が少なく，消費電力も少ない。
【００３３】
本発明に係る光拡散符号発生方法は、入力された光パルスを拡散変調し、光拡散符号信号を生成する光拡散符号発生方法であって、入力された光パルスを分割し、分割された各分割光パルスを分岐チャネルに各々送出する分割ステップと、分岐チャネル毎に送出された各分割光パルスに分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間を付与する遅延ステップと、任意の発生パターンに基づいて、各分岐チャネルを伝搬する分割光パルスのうちの２つ以上の分割光パルスを導通し、その他の分割光パルスを遮断する発生符号ステップと、光伝搬遅延時間が付与されかつ導通された２つ以上の分割光パルスを合成し、光拡散符号信号を生成する合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００３４】
この光拡散符号発生方法によれば、入力された光パルスを分割し、分割光パルスを分岐チャネルに各々送出する。さらに、光拡散符号発生方法では、その各分割光パルスにそれぞれ異なる光伝播遅延時間を付与するとともに、任意の発生パターンに基づいて、分岐チャネルを伝搬する分割光パルスのうちの２つ以上の分割光パルスを導通し、それ以外の分割光パルスを遮断する。そして、この光拡散符号発生方法では、その導通した２つ以上の分割光パルスを合成し、光拡散符号信号を生成する。
【００３５】
本発明に係る光拡散符号照合方法は、光拡散符号信号が入力され、該光拡散符号信号を照合する光拡散符号照合方法であって、入力された光拡散符号信号を分割し、分割された各分割光拡散符号信号を分岐チャネルに各々送出する分割ステップと、分岐チャネル毎に送出された各分割光拡散符号信号に分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間を付与する遅延ステップと、任意の照合パターンに基づいて、各分岐チャネルを伝搬する分割光拡散符号信号のうちの２つ以上の分割光拡散符号信号を導通し、その他の分割光拡散符号信号を遮断する照合符号ステップと、光伝搬遅延時間が付加されかつ導通された２つ以上の分割光拡散符号信号を合成し、照合パターンと光拡散符号信号における発生パターンとの一致／不一致を示す照合信号を生成する合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００３６】
この光拡散符号照合方法によれば、入力された光拡散符号信号を分割し、分割光拡散符号信号を分岐チャネルに各々送出する。さらに、光拡散符号照合方法では、その各分割光拡散符号信号にそれぞれ異なる光伝播遅延時間を付与するとともに、任意の照合パターンに基づいて、分岐チャネルを伝搬する分割光拡散符号信号のうちの２つ以上の分割光拡散符号信号を導通し、それ以外の分割光拡散符号信号を遮断する。そして、この光拡散符号照合方法では、その導通した２つ以上の分割光拡散符号信号を合成し、照合信号を生成する。そのため、この光拡散符号照合方法では、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行うことなく照合信号を発生することができるので、簡単な構成かつ低コストで光拡散符号信号を照合でき、消費電力も少ない。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る光拡散符号発生装置、光拡散符号照合装置及び光ルータ並びに光拡散符号発生方法、光拡散符号照合方法の実施の形態を説明する。
【００３８】
本発明は、光信号に対する処理だけで光拡散符号信号を照合するために、異なる光伝搬遅延時間経過した各時点に発生パターンに基づく分岐光パルスのみが各々表れる光拡散符号信号を発生し、その光拡散符号信号に情報として含まれる発生パターンと照合パターンとが一致するか否かで光拡散符号信号を照合する。そのために、本発明では、光拡散符号発生装置と光拡散符号照合装置とが同様の構成を有し、入力された光信号分割し、その分割した各光信号にそれぞれ異なる光伝搬遅延時間を付与し、さらに、分割した光信号のうち発生パターン又は照合パターンに基づいて分岐チャネルを導通した光信号のみを合成する。特に、本発明は、処理を簡単にするために、光伝搬遅延時間を単位遅延時間で規定し、光伝搬遅延時間を時間量ではなく整数値として取り扱う。
【００３９】
本実施の形態では、ＷＤＭ信号光により多数の光データパケットを伝送する光ネットワークの複数箇所に光ルータが配置され、各光ルータは光ネットワークから光データパケットを分岐することができ、光ネットワークに光データパケットを挿入することができる。本実施の形態に係る光ルータは、光データパケットを分岐するか否かを識別する光ラベル識別部（光拡散符号照合装置の一つの実施形態）と、分岐先の光ルータを識別するための光ラベル（光拡散符号信号の一つの実施形態）を発生して光データパケットに付与する光ラベル付与部（光拡散符号発生装置の一つの実施形態）とを備えている。なお、本実施の形態では、発生パターン及び照合パターンにおいて設定されている分岐チャネルを導通させる数を２つとし、光拡散符号信号には各光伝搬遅延時間だけ各々経過した２つの時点に分割光パルスが各々表れる。また、図中のハッチングで示す光パルスは、遮断された光パルスであり、実際には存在しない光パルスである。
【００４０】
図１を参照して、光ネットワークＯＮの構成について説明する。図１は、実施の形態に係る光ネットワークの構成図である。
【００４１】
光ネットワークＯＮは、波長多重化された光データパケットを伝送するネットワークである。光ネットワークＯＮは、光伝送路ＯＴにより閉ループ状で構成され、光伝送路ＯＴ上の複数箇所にｘ個の光ルータＯＲ１〜ＯＲｘ（ｘは２以上の整数）が各々配置される。光ルータＯＲ１〜ＯＲｘは、Ｏ／Ｅ変換器ＯＥ１〜ＯＥｘを介して電子ルータＥＲ１〜ＥＲｘが各々接続される。光伝送路ＯＴは、物理的には、例えば、光ファイバ線路を含む光ケーブルによって構成されており、光データパケットを波長多重して伝送することができる。Ｏ／Ｅ変換器ＯＥ１〜ＯＥｘは、光信号と電気信号とを相互に変換する光信号／電気信号変換器である。
【００４２】
図２を参照して、光データパケットＯＰを波長多重して伝送する方式について説明する。図２は、実施の形態に係る光データパケットを波長多重して伝送する方式を説明する説明図である。
【００４３】
本方式は、互いに異なるｘ個の波長λ１〜λｘについて形成されたｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘを波長多重して光チャネル群ｃｈを形成し、その光チャネル群ｃｈを介して光データパケットＯＰ，・・・を伝送する光データパケット伝送方式である。光チャネルｃｈｉ（ｉは１〜ｘの整数値）は、光データパケットＯＰ，・・・が時系列に複数配列されて形成される。光データパケットＯＰは、所定波長λｉ（ｉは１〜ｘの整数値）の光を変調することによって得られる所定長の光信号列を含んでいる。光データパケットＯＰには、該光データパケットＯＰの分岐先となる光ルータＯＲｉ（ｉは２〜ｘの整数値）を示す情報を表す光ラベルＯＬ（光拡散符号信号）を含む。
【００４４】
光ルータＯＲ１〜ＯＲｘそれぞれは、光チャネル群入力ポートに光伝送路ＯＴからｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘを波長多重して形成された光チャネル群ｃｈを受ける。また、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘそれぞれは、光チャネル群出力ポートから光伝送路ＯＴに対してｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘを波長多重して形成された光チャネル群ｃｈを出力する。さらに、ｉ番目の光ルータＯＲｉは、光チャネル分岐ポートからＯ／Ｅ変換器ＯＥｉに対して波長λｉの光チャネルｃｈｉを出力する。また、ｉ番目の光ルータＯＲｉは、光チャネル挿入ポートにＯ／Ｅ変換器ＯＥｉから波長λｉの光チャネルｃｈｉを入力する。
【００４５】
図１乃至図３を参照して、光ルータＯＲｉの構成について説明する。図３は、光ルータの構成図である。
【００４６】
光ルータＯＲｉは、光チャネル群入力ポート１、光チャネル群出力ポート２、光チャネル分岐ポート３、光チャネル挿入ポート４、光ラベル付与部５（光拡散符号発生装置）、光チャネル分解部６、ｘ個の光ラベル識別部７，・・・（光拡散符号照合装置）、ｘ個の光データパケット分岐制御部８，・・・、光チャネル多重部９及びパケットバッファ部１０を備えている。
【００４７】
光チャネル群入力ポート１には、光伝送路ＯＴから、光チャネル群ｃｈが入力される。光チャネル群出力ポート２からは、光伝送路ＯＴに対して、光チャネル群ｃｈが出力される。光チャネル分岐ポート３からは、Ｏ／Ｅ変換器ＯＥｉに対して波長λｉの光チャネルｃｈｉが出力される。光チャネル挿入ポート４には、Ｏ／Ｅ変換器ＯＥｉから波長λｉの光チャネルｃｈｉが入力される。
【００４８】
光ラベル付与部５は、光チャネル挿入ポート４に入力された光チャネルｃｈｉに含まれる光データパケットＯＰに当該光データパケットＯＰの分岐先となる光ルータを指示する情報を含む光ラベルＯＬを付与する。そのために、光ラベル付与部５では、分岐先の光ルータを指示する情報を示す光拡散符号の発生パターンＧＰに基づいて、当該光データパケットＯＰに含まれる入力光パルスＩＰを光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）に拡散変調する（図４（ａ）、（ｂ）参照）。なお、光ラベル付与部５の構成については、後で詳細に説明する。
【００４９】
光チャネル分解部６は、光チャネル群入力ポート１に入力された光チャネル群ｃｈを、互いに波長の異なるｘ個の光チャネルｃｈ１（波長λ１）〜ｃｈｘ（波長λｘ）に分解する。
【００５０】
光ラベル識別部７，・・・は、光チャネル分解部６によって分解されるｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘそれぞれに対応して設けられている。光ラベル識別部７，・・・は、光データパケットＯＰに付与された光ラベルＯＬに含まれる分岐先となる光ルータを指示する情報から当該光データパケットＯＰを当該光ルータＯＲｉにおいて分岐させるべきか否かを光学的に識別する。そのために、光ラベル識別部７，・・・では、光ルータＯＲｉを指示する情報を示す光拡散符号の照合パターンＣＰに基づいて、光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）を照合する（図４（ｂ）参照）。そのために、光ラベル識別部７，・・・は、発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとの一致／不一致を示すための照合信号ＣＳを出力する照合信号出力部７ａ、発生パターンＧＰと同期をとるための同期信号ＳＹを出力する遅延付与回路７ｂ（遅延時間手段の一つの実施形態）又は格子点選択回路７ｄ（遅延数手段の一つの実施形態）、照合しているか否かを判別したことを示す判別信号ＤＳを出力する判別出力切出回路７ｃ，７ｅ（判別手段の一つの実施形態）を備えている（図６、図７参照）。なお、光ラベル識別部７の構成については、後で詳細に説明する。
【００５１】
光データパケット分岐制御部８，・・・は、光チャネル分解部６によって分解されたｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘそれぞれに対応して設けられている。光データパケット分岐制御部８，・・・は、対応する光ラベル識別部７，・・・による識別結果（判別信号ＤＳ）に基づいて（図６、図７参照）、当該光ルータＯＲｉにおいて分岐させるべき光データパケットＯＰを分岐し、当該光ルータＯＲｉを通過させるべき光データパケットＯＰを通過させる。
【００５２】
光チャネル多重部９は、ｘ個の光データパケット分岐制御部８，・・・それぞれで通過させた光データパケットＯＰ，・・・を含むｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘを波長多重して光チャネル群ｃｈを形成する。この際、光チャネル多重部９は、光ラベル付与部５によって光ラベルＯＬが付与された光データパケットＯＰを含む波長λｉの光チャネルｃｈｉも波長多重して光チャネル群ｃｈを形成する。光チャネル多重部９によって形成された光チャネル群ｃｈは、光チャネル群出力ポート２に出力され、光チャネル群出力ポート２から光伝送路ＯＴに対して出力される。
【００５３】
パケットバッファ部１０は、ｘ個の光データパケット分岐制御部８，・・・それぞれから出力されるｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘに含まれる光データパケットＯＰ，・・・それぞれに時間的遅延を与え、当該複数の光データパケットＯＰ，・・・それぞれを互いに時間的に重ならないように時系列に配列して光チャネル分岐ポート３に出力する。このようなパケットバッファ部１０を設けることで、後段における光データパケットＯＰの取り扱いが容易になる。
【００５４】
図３及び図４を参照して、光ラベル付与部５の構成について詳細に説明する。図４は、（ａ）が光ラベル付与部の構成図であり、（ｂ）が光拡散符号信号（光ラベル）の生成過程を説明する説明図である。
【００５５】
光ラベル付与部５は、強度分割器５０（分割手段の一つの実施形態）、（ｎ＋１）本の分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）、（ｎ＋１）個の遅延部５２（０）〜５２（ｎ）（遅延手段の一つの実施形態）、発生符号スイッチ列５３（発生符号手段の一つの実施形態）及び強度合成器５４（合成手段の一つの実施形態）を備えている。
【００５６】
強度分割器５０は、入力側が光チャネル挿入ポート４と接続するとともに、出力側が（ｎ＋１）本の分岐チャネル５１（ｉ）に接続する。そして、強度分割器５０では、光チャネル挿入ポート４から入力された光チャネルｃｈｉに含まれる光データパケットＯＰを構成する光信号列の一部である所定幅の入力光パルスＩＰ（分岐先の光ルータを識別するための光パルス）の強度を（ｎ＋１）個に等分割する。そして、強度分割器５０では、（ｎ＋１）個の分割した分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）を（ｎ＋１）個の分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）に各々送出する。
【００５７】
（ｎ＋１）本の分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）は、光ファイバで構成され、それぞれ異なるファイバ長を有している。そして、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）では、（ｎ＋１）個の分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）を強度分割器５０から強度合成器５４まで伝搬させる。本実施の形態では、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）において、分岐チャネル５１（０）のファイバ長が最も短く、（）内の整数値が大きくなるにしたがってファイバ長が長くなり、分岐チャネル５１（ｎ）のファイバ長が最も長い。
【００５８】
なお、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）では、（）内の整数値が連続する分岐チャネル間におけるファイバ長差を任意の長さとする場合と一定の長さとする場合とがある。
【００５９】
各分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）では、各ファイバ長に応じて、各分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）に対して分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）毎に異なる光伝搬遅延時間を各々与える。つまり、（ｎ＋１）本の分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）が、そのファイバ長の違いにより、（ｎ＋１）個の遅延部５２（０）〜５２（ｎ）を各々構成している。本実施の形態では、遅延部５２（０）〜５２（ｎ）において、遅延部５２（０）の光伝搬遅延時間τ０が最も短く、（）内の整数値が大きくなるにしたがって光伝搬遅延時間が長くなり、遅延部５２（ｎ）の光伝搬遅延時間（τ０＋τｎ）が最も長い。なお、光伝搬遅延時間τ０を、基準遅延時間（基準時間）と呼ぶ。また、遅延部５２（０）〜５２（ｎ）において各々設定されている光伝搬遅延時間は、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘの遅延部５２（０）〜５２（ｎ）において全て同じ時間が設定されている。
【００６０】
なお、遅延部５２（０）〜５２（ｎ）では、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）において（）内の整数値が連続する分岐チャネル間でファイバ長差を任意の長さとする場合には（）内の整数値が連続する遅延部間における光伝搬遅延時間差は任意となり、ファイバ長差を一定の長さとする場合には（）内の整数値が連続する遅延部間における光伝搬遅延時間差は一定となる。本実施の形態では、この一定の光伝搬遅延時間差を単位遅延時間τとする。単位遅延時間τは、強度合成器５４で２個の分割光パルスを合成した際に、この２個の分割光パルスが時間軸上で重ならない時間とし、光拡散符号信号ＳＳの符号長や光データパケットＯＰのビットレート等を考慮して設定される。
【００６１】
発生符号スイッチ列５３は、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）毎に設けられた（ｎ＋１）個の発生符号スイッチ５３（０）〜５３（ｎ）で構成される。各発生符号スイッチ５３（０）〜５３（ｎ）は、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）をそれぞれ伝搬する各分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）を導通又は遮断するスイッチである。発生符号スイッチ列５３では、分岐先の光ルータを指示する情報を示すための光拡散符号の発生パターンＧＰに基づいて、（ｎ＋１）個の発生符号スイッチ５３（０）〜５３（ｎ）うちの２個の発生符号スイッチをＯＮにし、その他の（ｎ−１）個の発生符号スイッチをＯＦＦする。図４（ｂ）の例では、発生パターンＧＰに基づいて、発生符号スイッチ５３（ｊ）と発生符号スイッチ５３（ｋ）とがＯＮされる。なお、発生パターンＧＰは、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、挿入する光データパケットＯＰの分岐先の光ルータを指示する情報に応じてそれぞれ異なるパターンが設定されている。
【００６２】
強度合成器５４は、入力側が（ｎ＋１）本の分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）に各々接続している。強度合成器５４では、発生符号スイッチ列５３で導通されて分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）のうちの２本の分岐チャネルを各々通過しかつ異なる光伝搬遅延時間が付加された２個の分割光パルスの強度を合成し、光拡散符号信号ＳＳを生成する。そして、光パルス付与部５では、強度合成器５４から出力された光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）を挿入する光データパケットＯＰに付与し、光チャネル多重部９に送出する。
【００６３】
ここで、光拡散符号信号ＳＳについて説明する。入力光パルスＩＰが入力された時刻を０とし、時刻０から遅延部５２（０）による基準遅延時間τ０を経過した時刻を光拡散符号信号ＳＳの基準時刻０’とする。光拡散符号信号ＳＳは、基準時刻０’からτｎまでの時間軸上に、発生符号スイッチ列５３によって導通された２個の分割光パルスが、遅延部で付与された各光伝搬遅延時間経過した各時点に配置された信号である。図４の例では、発生パターンＧＰに基づいて発生符号スイッチ５３（ｊ）と発生符号スイッチ５３（ｋ）とがＯＮするので、光拡散符号信号ＳＳは、基準時刻０’から、τｊ経過した時点に分割光パルスＤＰ（ｊ）が配置され、τｋ経過した時点に分割光パルスＤＰ（ｋ）が配置された信号となる。
【００６４】
なお、遅延部５２（０）〜５２（ｎ）において（）内の整数値が連続する遅延部間における光伝搬遅延時間差（単位遅延時間τ）を一定とした場合、光拡散符号信号ＳＳにおいて分割光パルスが配置される時点を、基準時刻０’を基準とした時間量ではなく、基準時刻０’を原点０として格子点（０，１，・・・ｎ）で表す（図１５参照）。
【００６５】
なお、光データパケットＯＰを構成する光信号列の一部である所定幅の入力光パルスＩＰとしては、例えば、ヘッダの一部やデータの一部を用いることができる。また、光データパケットＯＰを構成する光信号列の一部でなくても、光データパケットＯＰを識別する光信号列であればよい。また、ここでいう光信号列とは、複数のパルスによって構成されていても良いし、単一のパルスによって構成されていてもよい。
【００６６】
光ラベル識別部７の構成について詳細に説明する。まず、図３及び図５を参照して、光ラベル識別部７の照合信号出力部７ａの構成について詳細に説明する。図５は、光ラベル識別部の照合信号出力部であり、（ａ）が照合信号出力部の構成図であり、（ｂ）が照合信号の生成過程を説明する説明図である。
【００６７】
照合信号出力部７ａは、強度分割器７０（分割手段の一つの実施形態）、（ｎ＋１）本の分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）、（ｎ＋１）個の遅延部７２（０）〜７２（ｎ）（遅延手段の一つの実施形態）、照合符号スイッチ列７３（照合符号手段の一つの実施形態）及び強度合成器７４（合成手段の一つの実施形態）を備えている。
【００６８】
強度分割器７０は、入力側が光チャネル分解部６と接続するとともに、出力側が（ｎ＋１）本の分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）に各々接続する。そして、強度分割器７０では、光チャネル分解部６で分解された波長λｉの光チャネルｃｈｉに含まれる光データパケットＯＰに付加されている光ラベルＯＬ（光拡散符号信号ＳＳ）の強度を（ｎ＋１）個に等分割する。そして、強度分割器７０では、（ｎ＋１）個に分割した分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）を（ｎ＋１）個の分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）に各々送出する。分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）は、光拡散符号信号ＳＳで配置されていた２個の分割光パルスが各々強度分割された第１光パルスＰ１及び第２光パルスＰ２が各光伝搬遅延時間経過した時点に配置される。
【００６９】
（ｎ＋１）本の分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）は、光ファイバで構成され、それぞれ異なるファイバ長を有している。そして、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）では、（ｎ＋１）個の分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）を強度分割器７０から強度合成器７４まで伝搬させる。本実施の形態では、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）において、分岐チャネル７１（０）のファイバ長が最も短く、（）内の整数値が大きくなるにしたがってファイバ長が長くなり、分岐チャネル７１（ｎ）のファイバ長が最も長い。
【００７０】
なお、光ラベル付与部５と同様に、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）では、（）内の整数値が連続する分岐チャネル間におけるファイバ長差を任意の長さとする場合と一定の長さとする場合とがある。
【００７１】
各分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）では、各ファイバ長に応じて、各分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）に対して分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）毎に異なる光伝搬遅延時間を各々与える。つまり、（ｎ＋１）本の分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）が、そのファイバ長の違いにより、（ｎ＋１）個の遅延部７２（０）〜７２（ｎ）を各々構成している。分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）で与える各光伝搬遅延時間は、（）内の整数値に対応して、光ラベル付与部５の遅延部５２（０）〜５２（ｎ）で与える各光伝搬遅延時間と同一の時間である。したがって、例えば、遅延部７２（０）で与える光伝搬遅延時間は、遅延部５２（０）で与える光伝搬遅延時間τ０と同一の時間であり、遅延部７２（ｊ）で与える光伝搬遅延時間は、遅延部５２（ｊ）で与える光伝搬遅延時間（τ０＋τｊ）と同一の時間である。なお、遅延部７２（０）〜７２（ｎ）において各々設定されている光伝搬遅延時間は、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘの遅延部７２（０）〜７２（ｎ）で全て同じ時間が設定されている。
【００７２】
なお、遅延部７２（０）〜７２（ｎ）では、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）において（）内の整数値が連続する分岐チャネル間でファイバ長差を任意の長さとする場合には（）内の整数値が連続する遅延部間における光伝搬遅延時間差は任意となり、ファイバ長差を一定の長さとする場合には（）内の整数値が連続する遅延部間における光伝搬遅延時間差は一定となる。本実施の形態では、この一定の光伝搬遅延時間差を単位遅延時間τとする。単位遅延時間τは、光ラベル付与部５における単位遅延時間τと同一の時間に設定される。
【００７３】
照合符号スイッチ列７３は、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）毎に設けられた（ｎ＋１）個の照合符号スイッチ７３（０）〜７３（ｎ）で構成される。各照合符号スイッチ７３（０）〜７３（ｎ）は、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）をそれぞれ伝搬する各分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）を導通又は遮断するスイッチである。照合符号スイッチ列７３では、当該光ルータＯＲｉを指示する情報を示すための光拡散符号の照合パターンＣＰに基づいて、（ｎ＋１）個の照合符号スイッチ７３（０）〜７３（ｎ）うちの２個の照合符号スイッチをＯＮにし、その他の（ｎ−１）個の照合符号スイッチをＯＦＦする。図５の例では、照合パターンＣＰに基づいて、照合符号スイッチ７３（ｊ）と照合符号スイッチ７３（ｋ）とがＯＮされる。なお、この例では、ＯＮする照合符号スイッチ７３（）の（）内の整数値を、図４に示す例でＯＮする発生符号スイッチ５３（）の（）の整数値と同じｊ，ｋとしている。しかし、通常、光ルータＯＲｉでの光ラベル付与部５における発生パターンＧＰと光ラベル識別部７における照合パターンＣＰとのパターンは異なる場合が多い。というのは、光ルータＯＲｉで挿入する光データパケットＯＰは、通常、他の光ルータで分岐させるからである。なお、照合符号スイッチ列７３における照合パターンＣＰは、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘにおいてそれぞれ異なるパターンが設定されている。
【００７４】
強度合成部７４は、入力側が（ｎ＋１）本の分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）に各々接続している。強度合成器７４では、照合符号スイッチ列７３で導通され、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）のうちの２本の分岐チャネルを各々通過した２個の分割光拡散符号信号の強度を合成し、照合信号ＣＳを生成する。そして、照合信号出力部７ａでは、強度合成器７４から出力された照合信号ＣＳを判別出力切出回路７ｃに送出する（図６、図７参照）。
【００７５】
ここで、分割光拡散符号信号ＤＳＳ及び照合信号ＣＳについて説明する。光拡散符号信号ＳＳが入力された時刻を０とし、時刻０から遅延部７２（０）による基準遅延時間τ０を経過した時刻を照合信号ＳＳの基準時刻０’とする。例えば、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の場合、基準時刻０’からτｊ経過した時点を基準とした時間軸上に、第１パルスＰ１がτｊ経過した時点（すなわち、基準時刻０’から（τｊ＋τｊ）経過した時点）に配置され、第２パルスＰ２がτｋ経過した時点（すなわち、基準時刻０’から（τｊ＋τｋ）経過した時点）に配置される。
【００７６】
照合信号ＣＳは、導通された２個の分割光拡散符号信号がそれぞれ有する第１光パルスＰ１及び第２光パルスＰ２を合成した信号である。発生パターンと照合パターンとが一致する場合、基準時刻０’からの経過時間の短い方の分割光拡散符号信号の第２光パルスＰ２と基準時刻０’からの経過時間の長い方の分割光拡散符号信号の第１光パルスＰ１とは基準時刻０’からの経過時点（照合符号スイッチ列７４で導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間の総計時間だけ基準時刻０’より経過した時点）が一致するので、照合信号ＣＳは、その時点の光パルスの強度が第１光パルスＰ１の強度と第２光パルスの強度とが加算された強度となる（図１３参照）。一方、発生パターンと照合パターンとが一致しない場合、基準時刻０’からの経過時間の短い方の分割光拡散符号信号の第２光パルスＰ２と基準時刻０’からの経過時間の長い方の分割光拡散符号信号の第１光パルスＰ１とは基準時刻０’からの経過時点が一致しないので、照合信号ＣＳは、第１光パルスＰ１の強度と第２光パルスＰ２の強度とが加算された強度が表れない（図１４参照）。したがって、照合信号ＣＳでは、導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間の総計時間だけ基準時刻０’より経過した時点に、第１光パルスＰ１の強度と第２光パルスＰ２の強度とが加算された強度が表れるか否かで発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しているか否かを示している。図５（ｂ）の例では、発生パターンと照合パターンとが一致しているので、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第２光パルスＰ２と分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）の第１光パルスＰ１とは基準時刻０’からの経過時点（τｊ＋τｋ）が一致するので、照合信号ＣＳは、基準時刻０’からの経過時点（τｊ＋τｋ）において光パルスの強度が第１光パルスＰ１の強度と第２光パルスの強度とが加算された強度となる。
【００７７】
なお、遅延部７２（０）〜７２（ｎ）において（）内の整数値が連続する遅延部間における光伝搬遅延時間差（単位遅延時間τ）を一定とした場合、分割光拡散符号信号ＤＳＳ及び照合信号ＣＳにおいて第１光パルスＰ１及び第２光パルスＰ２が配置される時点を、時間量ではなく、基準時刻０’を原点０として格子点（０，１，・・・ｎ）で表す（図１６及び図１７）
【００７８】
図３、図５及び図６を参照して、光伝搬遅延時間差を任意とした場合の光ラベル識別部７Ａの全体構成について詳細に説明する。図６は、光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が任意）であり、（ａ）が光ラベル識別部の構成図であり、（ｂ）が光ラベル識別部における信号の流れを説明する説明図である。
【００７９】
光ラベル識別部７Ａでは、照合信号出力部７ａにおいて光拡散符号信号ＳＳの発生パターンＧＰと当該光ルータＯＲｉの情報を示す照合パターンＣＰとを照合し、その照合したか否かを示す照合信号ＣＳを判別出力切出回路７ｃに出力する。また、光ラベル識別部７Ａでは、遅延付与回路７ｂにおいて照合符号スイッチ列７４で導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間の総計時間だけ基準時刻０’より経過した時点を示す同期信号ＳＹを判別出力切出回路７ｃに出力する。そして、光ラベル識別部７Ａでは、判別出力切出回路７ｃにおいて照合信号ＳＳから同期信号ＳＹで示す時点の光パルスを切り出し、その光パルスの強度に基づいて発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しているか否かを０／１の論理値で示す判別信号ＤＳを光データパケット分岐制御部８に出力する。
【００８０】
遅延付与回路７ｂは、光ファイバによる遅延線によって構成される。遅延付与回路７ｂでは、光拡散符号信号ＳＳが入力した時刻０から遅延部７２（０）における基準遅延時間τ０を経過した時点を基準時刻０’とし、この基準時刻０’から照合符号スイッチ列７４で導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間の総計時間だけ経過した時点に同期信号ＳＹを出力する。同期信号ＳＹは、光パルスＰ１，Ｐ２の時間幅より長くかつ隣接する光パルスに重ならない時間幅を有する光パルスである。図６（ｂ）の例では、照合符号スイッチ列７４では分岐チャネル７１（ｊ），７１（ｋ）が導通されるので、同期信号ＳＹは、基準時刻０’から（τｊ＋τｋ）経過した時点で出力される。
【００８１】
図８も参照して、判別切出回路７ｃについて説明する。図８は。図６及び図７の判別出力切出回路の具体的な構成図である。
【００８２】
判別切出回路７ｃは、ゲートスイッチ回路７５及び閾値回路７６を備えている。ゲートスイッチ回路７５では、基準時刻０’に照合信号ＣＳが入力されてから同期信号ＳＹが入力されるまでゲートを閉じて照合信号ＣＳの光パルスの通過を遮断し、同期信号ＳＹが入力されている間はゲートを開いて照合信号ＣＳの光パルスを通過させて照合信号ＣＳから同期信号ＳＹの時間幅に含まれる光パルスを切り出す。閾値回路７６では、ゲートスイッチ回路７５によって切り出された光パルスの強度が光強度閾値ＳＢを越えるか否かを判別し、判別信号ＤＳを出力する。判別信号ＤＳは、二値論理信号であり、光強度閾値ＳＢを越える場合には論理レベルとして「１」であり、光強度閾値ＳＢを越えない場合には論理レベルとして「０」である。光強度閾値ＳＢは、第１光パルスＰ１（＝第２光パルスＰ２）の強度より大きく、第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とを加算した強度より小さい値である。したがって、判別信号ＤＳの論理レベルが「１」の場合、発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しており、当該光ルータＯＲｉにおいて光データパケットＯＰを分岐させる。一方、判別信号ＤＳの論理レベルが「０」の場合、発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが不一致であり、当該光ルータＯＲｉにおいて光データパケットＯＰを通過させる。
【００８３】
図９を参照して、閾値回路７６を光学的に構成するために用いることができる素子について説明する。図９は、図８の閾値回路を構成する素子の一例であり、（ａ）が非線形光増幅素子であり、（ｂ）が非線形光吸収素子である。
【００８４】
図９（ａ）に示す非線形光増幅素子７６ａは、入力される光パルスの強度が一定値（光強度閾値ＳＢ）越える場合には所定値以下の小さな利得を得た光信号（論理レベル「０」の光信号）を出力し、入力される光パルスの強度が一定値以下の場合には所定値以上の大きな利得を得た光信号（論理レベル「１」の光信号）を出力するような光特性を有する素子である。このような非線形光増幅素子７６ａとしては、例えば、半導体のＰＮ接合構造、ヘテロ接合構造、または量子井戸構造のいずれかによって光増幅特性の非線形性がもたらされた電流注入型半導体光増幅素子を用いることができる。非線形光増幅素子７６ａをこのような電流注入型半導体光増幅素子とすることで、所望の光増幅特性を容易に実現できる。なお、非線形光増幅素子７６ａを閾値回路７６に用いる場合、判別信号ＤＳの論理レベルは、図８に示すものと逆になり、論理レベルが「１」の場合には発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが不一致であり、判別信号ＤＳの論理レベルが「０」の場合には発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致である。
【００８５】
図９（ｂ）に示す非線形光吸収素子７６ｂは、入力される光パルスの強度が一定値（光強度閾値ＳＢ）越える場合には所定値以下の小さな吸収がなされた光信号（論理レベル「１」の光信号）を出力し、入力される光パルスの強度が一定値以下の場合には所定値以上の大きな吸収がなされた光信号（論理レベル「０」の光信号）を出力するような光特性を有する素子である。このような非線形光吸収素子７６ｂとしては、例えば、半導体の価電子帯と伝導帯間、量子井戸構造の価電子帯サブバンドと伝導帯サブバンド間、または量子井戸構造の伝導帯サブバンドの基底バンドと励起バンド間のいずれかの量子遷移を利用して光吸収特性の非線形性がもたらされた半導体光吸収素子を用いることができる。非線形光吸収素子７６ｂをこのような半導体光吸収素子とすることで、所望の光吸収特性を容易に実現できる。
【００８６】
次に、図７を参照して、光伝搬遅延時間差（単位遅延時間τ）を一定とした場合の光ラベル識別部７Ｂの全体構成について詳細に説明する。図７は、光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が一定）であり、（ａ）が光ラベル識別部の構成図であり、（ｂ）が光ラベル識別部における信号の流れを説明する説明図である。光伝搬遅延時間差を一定とした場合、上記したように、光拡散符号信号ＳＳ及び照合信号ＣＳにおける光パルスが配置される時点を、時間量ではなく、基準時刻０’を原点０として格子点（０，１，・・・ｎ）で表す。そのため、光ラベル識別部７Ｂでは、図６に示す光ラベル識別部７Ａとはこの点で異なり、光パルスが配置される時点を整数値で取り扱う。
【００８７】
光ラベル識別部７Ｂでは、照合信号出力部７ａにおいて光拡散符号信号ＳＳの発生パターンＧＰと当該光ルータＯＲｉの情報を示す照合パターンＣＰとを照合し、その照合したか否かを示す照合信号ＣＳを判別出力切出回路７ｃに出力する。また、光ラベル識別部７Ｂでは、遅延付与回路７ｄにおいて照合符号スイッチ列７４で導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間に対応する２つの格子点（整数値）の総数だけ原点０より経過した時点を示す同期信号ＳＹを判別出力切出回路７ｅに出力する。そして、光ラベル識別部７Ｂでは、判別出力切出回路７ｅにおいて照合信号ＳＳから同期信号ＳＹで示す時点の光パルスを切り出し、その光パルスの強度に基づいて発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しているか否かを０／１の論理値で示す判別信号ＤＳを光データパケット分岐制御部８に出力する。
【００８８】
格子点選択回路７ｄは、光ファイバによる遅延線によって構成される。格子点選択回路７ｄでは、光拡散符号信号ＳＳが入力した時刻０から遅延部７２（０）における基準遅延時間τ０を経過した時点を原点（格子点）０とし、この格子点０から照合符号スイッチ列７４で導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間に対応する２つの格子点の総数だけ経過した時点に同期信号ＳＹを出力する。同期信号ＳＹは、光パルスＰ１，Ｐ２の時間幅より長くかつ隣接する光パルスに重ならない時間幅を有する光パルスである。図７（ｂ）の例では、照合符号スイッチ列７４では分岐チャネル７１（ｊ），７１（ｋ）が導通されるので、同期信号ＳＹは、原点０から（ｊ＋τ）経過した時点に出力される。
【００８９】
判別切出回路７ｅは、図６に示す判別切出回路７ｃとほぼ同様の構成を有し、図８に示すゲートスイッチ回路７５及び閾値回路７６と同様の回路を備え、同様の動作を行う。ただし、照合信号ＳＳから光パルスを切り出す際に、その切り出す時点を時間量ではなく格子点で処理する。
【００９０】
図４、図５及び図１０を参照して、光ラベル付与部５及び光ラベル識別部７の照合信号出力部７ａの具体的な構成の一例を説明する。図１０は、光ラベル付与部（光伝搬遅延時間差が任意）及び光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が任意）の照合信号出力部の具体的な構成図である。光ラベル付与部５と照合信号出力部７ａとは、上記したように同様の構成を有するので、具体的な構成も以下に説明するように同じ光導波路部品や半導体素子等によって構築することができる。なお、ここで説明する構成は、光伝搬遅延時間差が任意の場合である。また、強度分割では４分割する場合である。
【００９１】
強度分割器５０，７０は、３個のＹ字型分岐光導波路２０，２１，２２により構成される。各Ｙ字型分岐光導波路２０，２１，２２は、１本の入力ブランチと２本の出力ブランチを有し、入力された光信号を２つに等分割して出力する光導波路である。強度分割器５０、７０では、入力側に１個のＹ字型分岐光導波路２０が配置されるとともに出力側に２個のＹ字型分岐光導波路２１，２２が配置され、Ｙ字型分岐光導波路２０の２本の出力ブランチのそれぞれにＹ字型分岐光導波路２１，２２の各入力ブランチが各々接続され、Ｙ字型分岐光導波路２０，２１，２２が２段接続される。そして、強度分割器５０、７０では、入力された入力光パルスＩＰ又は光拡散符号信号ＳＳの光パルスをＹ字型分岐光導波路２０で２分割し、さらに、Ｙ字型分岐光導波路２１，２２で４分割する。
【００９２】
分岐チャネル５１（０）〜５１（３），７１（０）〜７１（３）は、４本の光ファイバ２３，２４，２５，２６から構成される。光ファイバ２３，２４，２５，２６は、Ｙ字型分岐光導波路２１，２２の４本の出力ブランチとＹ字型分岐光導波路２８，２９の４本の入力ブランチとを分岐チャネルに対応して各々接続している。光ファイバ２３，２４，２５，２６のファイバ長は、光ファイバ２３、光ファイバ２４、光ファイバ２５、光ファイバ２６の順で長く、そのファイバ長差は任意である。
【００９３】
遅延部５２（０）〜５２（３），７２（０）〜７２（３）は、４本の光ファイバ２３，２４，２５，２６のファイバ長の違いにより構成される。４本の光ファイバ２３，２４，２５，２６では、光伝搬遅延時間τ０、τ０＋τ１、τ０＋τ２、τ０＋τ３をそれぞれ付加する。（）内の整数値が連続する遅延部５２（０）〜５２（３），７２（０）〜７２（３）間における光伝搬遅延時間差は、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ），７１（０）〜７１（３）において（）内の整数値が連続する分岐チャネル間で任意のファイバ長差なので、任意の時間差である。なお、ファイバ長差を一定にして、光伝搬遅延時間差を一定としてもよい。その場合は、光拡散符号信号ＳＳや照合信号ＣＳ等における光パルスが配置される時点を、格子点（０，１，２，３）で取り扱うことがでる。
【００９４】
発生符号スイッチ列５３又は照合符号スイッチ列７３は、４個の半導体増幅素子（ＳＯＡ［ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｏｐｔｉｃａｌ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ］）２７，２７，２７，２７によって構成される。各半導体増幅素子２７，２７，２７，２７は、４本の光ファイバ２３，２４，２５，２６の途中に挿入されて接続され、光ファイバ２３，２４，２５，２６を各々伝搬する分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（３）又は分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（３）を導通又は遮断する。発生符号スイッチ列５３では、分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（３）のうちの２個の分割光パルスを導通し、残りの２個の分割光パルスを遮断する。また、照合符号スイッチ列７３では、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（３）のうちの２個の分割光拡散符号信号を導通し、残りの２個の分割光拡散符号信号を遮断する。
【００９５】
強度合成器５４，７４は、３個のＹ字型分岐光導波路２８，２９，３０により構成される。各Ｙ字型分岐光導波路２８，２９，３０は、２本の入力ブランチと１本の出力ブランチを有し、入力された２個の光信号を１つに合成して出力する光導波路である。強度合成器５４、７４では、入力側に２個のＹ字型分岐光導波路２８，２９が配置されるとともに出力側に１個のＹ字型分岐光導波路３０が配置され、Ｙ字型分岐光導波路２８，２９の計２本の出力ブランチのそれぞれにＹ字型分岐光導波路３０の２本の入力ブランチが各々接続され、Ｙ字型分岐光導波路２８，２９，３０が２段接続される。そして、強度合成器５４、７４では、入力された２個の分割光パルス又は２個の分割光拡散符号信号を合成し、光拡散符号信号ＳＳ又は照合信号ＣＳを出力する。
【００９６】
図４、図５及び図１１を参照して、光ラベル付与部５及び光ラベル識別部７の照合信号出力部７ａの具体的な構成の他の例を説明する。図１１は、光ラベル付与部（光伝搬遅延時間差が一定）及び光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が一定）の照合信号出力部の具体的な構成図である。なお、ここで説明する構成は、光伝搬遅延時間差が一定の場合である。また、強度分割では４分割する場合である。
【００９７】
強度分割器５０，７０は、３個の分割器３１，３２，３３により構成される。各分割器３１，３２，３３は、１本の入力ブランチと主出力ブランチ及び副出力ブランチを有する光導波路である。分割器３１は、入力ブランチに入力された光信号を３：１の光強度分割比で主出力ブランチと副出力ブランチとに分割して出力する。分割器３２は、入力ブランチに入力された光信号を２：１の光強度分割比で主出力ブランチと副出力ブランチとに分割して出力する。分割器３３は、入力ブランチに入力された光信号を１：１の光強度分割比で主出力ブランチと副出力ブランチとに分割して出力する。強度分割器５０、７０では、入力側から分割器３１、分割器３２、分割器３３の順で配置され、分割器３１の主出力ブランチには分割器３２の入力ブランチが接続され、分割器３２の主出力ブランチには分割器３３の入力ブランチが接続され、分割器３１，３２，３２が縦続接続される。そして、強度分割器５０、７０では、入力された入力光パルスＩＰ又は光拡散符号信号ＳＳの光パルスの強度を分割器３１で３／４の強度と１／４の強度とに分割し、その３／４の強度を分割器３２で２／４の強度と１／４の強度とに分割し、その２／４の強度を分割器３３で１／４の強度と１／４の強度とに分割する。
【００９８】
分岐チャネル５１（０）〜５１（３），７１（０）〜７１（３）は、４本の光ファイバ３４，３５，３６，３７から構成される。光ファイバ３４は、分割器３１の副出力ブランチと結合器３９の副入力ブランチとを接続する。光ファイバ３５は、分割器３２の副出力ブランチと結合器４０の副入力ブランチとを接続する。光ファイバ３６は、分割器３３の副出力ブランチと結合器４１の副入力ブランチとを接続する。光ファイバ３７は、分割器３３の主出力ブランチと結合器４１の主入力ブランチとを接続する。ファイバ３４，３５，３６，３７のファイバ長は、光ファイバ３４、光ファイバ３５、光ファイバ３６、光ファイバ３７の順で長く、そのファイバ長差は一定である。
【００９９】
遅延部５２（０）〜５２（３），７２（０）〜７２（３）は、４本の光ファイバ３４，３５，３６，３７のファイバ長の違いにより構成される。４本の光ファイバ３４，３５，３６，３７では、光伝搬遅延時間τ０、τ０＋τ、τ０＋２τ、τ０＋３τをそれぞれ付加する。（）内の整数値が連続する遅延部５２（０）〜５２（３），７２（０）〜７２（３）間における光伝搬遅延時間差は、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ），７１（０）〜７１（３）において（）内の整数値が連続する分岐チャネル間で一定のファイバ長差なので、一定の単位遅延時間τである。なお、ファイバ長差を任意にして、光伝搬遅延時間差を任意としてもよい。
【０１００】
発生符号スイッチ列５３又は照合符号スイッチ列７３は、４個の半導体増幅素子３８，３８，３８，３８によって構成される。各半導体増幅素子３８，３８，３８，３８は、４本の光ファイバ３４，３５，３６，３７の途中に挿入されて接続され、光ファイバ３４，３５，３６，３７を各々伝搬する分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（３）又は分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（３）を導通又は遮断する。発生符号スイッチ列５３では、分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（３）のうちの２個の分割光パルスを導通し、残りの２個の分割光パルスを遮断する。また、照合符号スイッチ列７３では、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（３）のうちの２個の分割光拡散符号信号を導通し、残りの２個の分割光拡散符号信号を遮断する。
【０１０１】
強度合成器５４，７４は、３個の結合器３９，４０，４１により構成される。各結合器３９，４０，４１は、主入力ブランチ及び副入力ブランチと出力ブランチを有し、入力された２個の光信号を１つに合成して出力する光導波路である。強度合成器５４、７４では、出力側から結合器３９、結合器４０、結合器４１の順で配置され、結合器３９の主入力ブランチには結合器４０の出力ブランチが接続され、結合器４０の主入力ブランチには結合器４１の出力ブランチが接続され、結合器３９，４０，４１が縦続接続される。そして、強度合成器５４、７４では、入力された２個の分割光パルス又は２個の分割光拡散符号信号の光パルスを合成し、光拡散符号信号ＳＳ又は照合信号ＣＳを出力する。
【０１０２】
次に、光拡散符号信号ＳＳ及び照合信号ＣＳの生成過程ついて詳細に説明する。以下の説明では、光伝搬遅延時間差が任意の場合と一定の場合について説明する。まず、図１２乃至図１４を参照して、光伝搬遅延時間差が任意の場合について説明する。図１２は、光伝搬遅延時間差が任意の場合の光拡散符号信号の一例である。図１３は、図１２の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致する場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｋ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。図１４は、図１２の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致しない場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｍ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。
【０１０３】
図１２の例では、光ルータＯＲｉの光ラベル付与部５に入力光パルスＩＰが入力され、光ラベル付与部５で入力光パルスＩＰを拡散変調して光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）を光データパケットＯＰに付与する。また、光ラベル付与部５では、光拡散符号の発生パターンＧＰに基づいて、分岐チャネル５１（ｊ）と分岐チャネル５１（ｋ）とを導通する。ここでの例では、光拡散符号信号ＳＳ（光拡散符号の発生パターンＧＰ）に含まれる分岐先の光ルータを指示する情報としては、光ルータＯＲｓを指示する情報とする。
【０１０４】
光ラベル付与部５では、入力光パルスＩＰを（ｎ＋１）個に強度分割し、（ｎ＋１）個の分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）のうちの分岐チャネル５１（ｊ）を導通した分割光パルスＤＰ（ｊ）と分岐チャネル５１（ｋ）を導通した分割光パルスＤＰ（ｋ）とを強度合成する。光ラベル付与部５では、遅延部５２（ｊ）で光伝搬遅延時間（τ０＋τｊ）を分割光パルスＤＰ（ｊ）に与え、遅延部５２（ｋ）で光伝搬遅延時間（τ０＋τｋ）を分割光パルスＤＰ（ｋ）に与える。したがって、光拡散符号信号ＳＳは、入力光パルスＩＰが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’から、τｊ経過した時点に分割光パルスＤＰ（ｊ）が表れ、さらに、τｋ経過した時点に分割光パルスＤＰ（ｋ）が表れる信号となる。
【０１０５】
図１３では、光ルータＯＲｓの（ｎ＋１）個の光ラベル識別部７，・・・のうちのある光ラベル識別部７に図１２に示す光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）が付与された光データパケットＯＰが入力され、その光ラベル識別部７でその光拡散符号信号ＳＳを照合パターンＣＰで照合し、照合信号ＣＳを生成する。この光ラベル識別部７では、光拡散符号の照合パターンＣＰに基づいて、分岐チャネル７１（ｊ）と分岐チャネル７１（ｋ）とを導通する。この照合パターンＣＰは、光ルータＯＲｓを指示する情報であり、光ルータＯＲｉの光ラベル付与部５の発生パターンＧＰと同じパターンである。
【０１０６】
光ラベル識別部７では、光拡散符号信号ＳＳを（ｎ＋１）個に強度分割し、（ｎ＋１）個の分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）のうちの分岐チャネル７１（ｊ）を導通した分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）と分岐チャネル７１（ｋ）を導通した分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）とを強度合成する。光ラベル識別部７では、遅延部７２（ｊ）で光伝搬遅延時間（τ０＋τｊ）を分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）に与えるとともに遅延部７２（ｋ）で光伝搬遅延時間（τ０＋τｋ）を分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）に与えている。
【０１０７】
そのため、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’からτｊ経過した時点に分岐チャネル７１（ｊ）を通過し、その通過時点から、τｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、τｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’からτｋ経過した時点に分岐チャネル７１（ｋ）を通過し、その通過時点から、τｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、τｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。したがって、照合信号ＣＳは、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’から、２τｊ経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第１光パルスＰ１が表れ、（τｊ＋τｋ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第２光パルスＰ２と分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）の第１光パルスＰ１とが加算された光パルスが表れ、さらに、２τｋ経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）の第２光パルスＰ２が表れる信号となる。このように、照合信号ＣＳには、光拡散符号信号ＳＳに情報として含まれる発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致する場合には、第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された光パルスが表れる。
【０１０８】
図１４では、光ルータＯＲｔの（ｎ＋１）個の光ラベル識別部７，・・・のうちのある光ラベル識別部７に図１２に示す光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）が付与された光データパケットＯＰが入力され、その光ラベル識別部７でその光拡散符号信号ＳＳを照合パターンＣＰで照合し、照合信号ＣＳを生成する。この光ラベル識別部７では、光拡散符号の照合パターンＣＰに基づいて、分岐チャネル７１（ｊ）と分岐チャネル７１（ｍ）とを導通する。この照合パターンＣＰは、光ルータＯＲｔを指示する情報であり、光ルータＯＲｉの光ラベル付与部５の発生パターンＧＰと異なるパターンである。
【０１０９】
光ラベル識別部７では、光拡散符号ＳＳを（ｎ＋１）個に強度分割し、（ｎ＋１）個の分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）のうちの分岐チャネル７１（ｊ）を導通した分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）と分岐チャネル７１（ｍ）を導通した分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）とを強度合成する。光ラベル識別部７では、遅延部７２（ｊ）で光伝搬遅延時間（τ０＋τｊ）を分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）に与えるとともに遅延部７２（ｍ）で光伝搬遅延時間（τ０＋τｍ）を分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）に与えている。
【０１１０】
そのため、分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’からτｊ経過した時点に分岐チャネル７１（ｊ）を通過し、その通過時点から、τｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、τｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’からτｍ経過した時点に分岐チャネル７１（ｍ）を通過し、その通過時点から、τｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、τｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。したがって、照合信号ＣＳは、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した基準時刻０’から、２τｊ経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第１光パルスＰ１が表れ、（τｊ＋τｋ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第２光パルスＰ２が表れ、（τｍ＋τｊ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）の第１光パルスＰ１が表れ、さらに、（τｍ＋τｋ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）の第２光パルスＰ２が表れる信号となる。このように、照合信号ＣＳには、光拡散符号信号ＳＳに情報として含まれる発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しない場合には、第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された光パルスが表れない。
【０１１１】
したがって、光ルータＯＲｉ〜ＯＲｘでは、照合信号ＣＳにおいて導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算した２つの減算時間の総計時間だけ基準時刻０’より経過した時点に第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された光パルスが表れる場合、入力された光拡散符号信号ＳＳに情報として含まれる発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しているので、その光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）が付与されている光データパケットＯＰを分岐させる。
【０１１２】
次に、図１５乃至図１７を参照して、光伝搬遅延時間差（単位遅延時間τ）が一定の場合について説明する。図１５は、光伝搬遅延時間差が一定の場合の光拡散符号信号の一例である。図１６は、図１５の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致する場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｋ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。図１７は、図１５の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致しない場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｍ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。
【０１１３】
ここでの例は、光伝搬遅延時間差が単位遅延時間τと一定のため、図１２乃至図１４で示す例と比較すると、光拡散符号信号ＳＳや照合信号ＣＳ等に表れる光パルスの発生時点を、基準時刻０’を基準とした時間軸上の時間量で取り扱うのでなく、原点０を基準とした格子点で取り扱う点でのみ異なる。なお、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘの各種回路等では、光拡散符号信号ＳＳや照合信号ＣＳ等に表れる光パルスの発生時点を格子点（０，１，・・・）（すなわち、０以上の整数値）で処理している。
【０１１４】
図１５に示す光拡散符号信号ＳＳは、入力光パルスＩＰが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から、格子点ｊ経過した時点に分割光パルスＤＰ（ｊ）が表れ、さらに、格子点ｋ経過した時点に分割光パルスＤＰ（ｋ）が表れる信号となる。
【０１１５】
また、図１６に示す分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から格子点ｊ経過した時点に分岐チャネル７１（ｊ）を通過し、その通過時点から、格子点ｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、格子点ｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から格子点ｋ経過した時点に分岐チャネル７１（ｋ）を通過し、その通過時点から、格子点ｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、格子点ｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。したがって、照合信号ＣＳは、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から、格子点２ｊ経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第１光パルスＰ１が表れ、格子点（ｊ＋ｋ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第２光パルスＰ２と分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）の第１光パルスＰ１とが加算された光パルスが表れ、さらに、格子点２ｋ経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｋ）の第２光パルスＰ２が表れる信号となる。このように、照合信号ＣＳには、光拡散符号信号ＳＳに情報として含まれる発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致する場合には、第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された光パルスが表れる。
【０１１６】
また、図１７に示す分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から格子点ｊ経過した時点に分岐チャネル７１（ｊ）を通過し、その通過時点から、格子点ｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、格子点ｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）は、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から格子点ｍ経過した時点に分岐チャネル７１（ｍ）を通過し、その通過時点から、格子点ｊ経過した時点に第１光パルスＰ１が表れ、さらに、格子点ｋ経過した時点に第２光パルスＰ２が表れる信号となる。したがって、照合信号ＣＳは、光拡散符号信号ＳＳが入力されてから基準遅延時間τ０経過した原点０から、格子点２ｊ経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第１光パルスＰ１が表れ、格子点（ｊ＋ｋ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｊ）の第２光パルスＰ２が表れ、格子点（ｍ＋ｊ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）の第１光パルスＰ１が表れ、さらに、格子点（ｍ＋ｋ）経過した時点に分割光拡散符号信号ＤＳＳ（ｍ）の第２光パルスＰ２が表れる信号となる。このように、照合信号ＣＳには、光拡散符号信号ＳＳに情報として含まれる発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しない場合には、第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された光パルスが表れない。
【０１１７】
したがって、光ルータＯＲｉ〜ＯＲｘでは、照合信号ＣＳにおいて導通した２個の分岐チャネルで各々付与した２つの光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を各々減算し、その２つの減算時間を単位遅延時間τで除算した２つの格子点の総数だけ原点０より経過した時点に第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された光パルスが表れる場合、入力された光拡散符号信号ＳＳに情報として含まれる発生パターンＧＰと照合パターンＣＰとが一致しているので、その光拡散符号信号ＳＳ（光ラベルＯＬ）が付与されている光データパケットＯＰを分岐させる。
【０１１８】
上記のように、光拡散符号信号ＳＳや照合信号ＣＳ等の光パルスの発生時点を格子点で取り扱う場合、発生パターンＧＰや照合パターンＧＰを１と０のコードで表すことができる。このコードが１の場合には発生符号スイッチ５３（０）〜５３（ｎ）又は照合符号スイッチ７３（０）〜７３（ｎ）がＯＮであり、０の場合には発生符号スイッチ５３（０）〜５３（ｎ）又は照合符号スイッチ７３（０）〜７３（ｎ）がＯＦＦである。図１５及び図１６の例で、例えば、ｎ＝７とした場合、８桁のコードにおいて、格子点ｊと格子点ｋの位置を１で示し、それ以外を０で示す。この場合、入力光パルスＩＰは８つに分割されて光拡散符号信号ＳＳが生成されるので、光拡散符号信号ＳＳの分割光パルスＤＰ（ｊ）、ＤＰ（ｋ）の強度は入力光パルスＩＰの強度の１／８であり、照合信号ＣＳの第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２の強度は光拡散符号信号ＳＳの分割光パルスＤＰ（ｊ），ＤＰ（ｋ）の強度の１／８の強度（すなわち、入力光パルスＩＰの強度の１／６４の強度）であり、第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２との加算強度は光拡散符号信号ＳＳの分割光パルスＤＰ（ｊ），ＤＰ（ｋ）の強度の１／４の強度（すなわち、入力光パルスＩＰの強度の１／３２の強度）である。
【０１１９】
ｎ＝７とした場合の８桁コードは、図１８の（ａ）〜（ｇ）に示すように、２８通りある。図１８の（ａ）〜（ｇ）は、格子点ｊと格子点ｋとの格子点間隔が１〜７の場合について各々示しており、格子点ｊの位置に対する８桁のコードと照合位置とを示す表となっている。図１８は、本実施の形態に係る８つの格子点に２個の分割光パルスを配置する光拡散符号信号における発生パターン及びその照合パターンを８桁のコードで示す表であり、（ａ）が２個の分割光パルスの間隔が１格子点間隔の場合であり、（ｂ）が２個の分割光パルスの間隔が２格子点間隔の場合であり、（ｃ）が２個の分割光パルスの間隔が３格子点間隔の場合であり、（ｄ）が２個の分割光パルスの間隔が４格子点間隔の場合であり、（ｅ）が２個の分割光パルスの間隔が５格子点間隔の場合であり、（ｆ）が２個の分割光パルスの間隔が６格子点間隔の場合であり、（ｇ）が２個の分割光パルスの間隔が７格子点間隔の場合である。
【０１２０】
図１８の（ａ）〜（ｇ）に示す２８通りのコードのうち、図（ａ）〜（ｇ）における格子点ｊの位置が０の場合について各々説明する。図（ａ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は１（＝格子点０＋格子点間隔１）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が１（＝０＋１）となる。図（ｂ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は２（＝格子点０＋格子点間隔２）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が２（＝０＋２）となる。図（ｃ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は３（＝格子点０＋格子点間隔３）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が３（＝０＋１）となる。図（ｄ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は４（＝格子点０＋格子点間隔４）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が４（＝０＋４）となる。図（ｅ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は５（＝格子点０＋格子点間隔５）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が５（＝０＋５）となる。図（ｆ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は６（＝格子点０＋格子点間隔６）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が６（＝０＋６）となる。図（ｇ）では、格子点ｊの位置が０の場合、格子点ｋの位置は７（＝格子点０＋格子点間隔７）となり、照合信号ＣＳにおける照合位置が７（＝０＋７）となる。
【０１２１】
光ルータＯＲ（０）〜（ｎ）では、光ラベル付与部５において発生パターンＧＰとして上記のようなコードが設定されるとともに、光ラベル識別部７において照合パターンＣＰとして上記のようなコードが設定されている。そして、光ラベル識別部７では、照合信号ＣＳから設定されているコードに対応する照合位置に配置される光パルスを切り出し、その照合位置に配置されている光パルスの強度が第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された強度か否かを判別する。したがって、図７に示す格子点選択回路７ｄでは、このコードを利用して同期信号ＳＹを出力してもよい。
【０１２２】
最後に、図１乃至図１８を参照して、光ルータＯＲｉにおける動作について説明する。
【０１２３】
光ルータＯＲｉでは、光伝送路ＯＴから光チャネル群入力ポート１に光チャネル群ｃｈが入力されると、光チャネル分解部６で光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘに分解し、各光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘの光データパケットＯＰに付与された光ラベルＯＬ（光拡散符号信号ＳＳ）をそれぞれ光ラベル識別部７，・・・に送出する。各光ラベル識別部７では、光拡散符号信号ＳＳの強度を（ｎ＋１）個に分割し、各分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）を分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）に各々送出する。さらに、各光ラベル識別部７では、各分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）に分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）毎に異なる光伝播遅延時間を各々付与するとともに、照合パターンＣＰに基づいて、分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）を伝搬する各分割光拡散符号信号ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）のうちの２個の分割光拡散符号信号を導通し、その他の分割光拡散符号信号を遮断する。そして、各光ラベル識別部７では、光伝搬遅延時間が付加されかつ導通した２個の分割光拡散符号信号の強度を合成し、照合信号ＣＳを生成する。なお、光ラベル識別部７において照合符号スイッチ列７４が分岐チャネル７１（０）〜７１（ｎ）のどの位置に配置されるかによって、導通される２個の分割光拡散符号信号以外の分割光拡散符号信号に付与される光伝搬遅延時間は変わる。例えば、照合符号スイッチ列７４が強度分割器７０の近傍に配置される場合、導通される２個の分割光拡散符号信号以外の分割光拡散符号信号には光伝搬遅延時間は殆ど付与されない。
【０１２４】
続いて、各光ラベル識別部７では、導通した各分岐チャネルで各々付与した各光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を減算した各減算時間の総計時間だけ基準時間０’より経過した時点を示す同期信号ＳＹ又は導通した各分岐チャネルで各々付与した各光伝搬遅延時間から基準遅延時間τ０を減算した各減算時間を単位遅延時間τで除算した各除算値（各整数値）の総数だけ原点０より経過した格子点を示す同期信号ＳＹを生成する。そして、各光ラベル識別部７では、同期信号ＳＹが出力される時点に表れる光パルスを照合信号ＣＳから抽出し、抽出した光パルスの強度が第１パルスＰ１と第２光パルスＰ２との強度を加算した強度を有するか否かを示す判別信号ＤＳを出力する。
【０１２５】
すると、光ルータＯＲｉでは、分岐チャネルｃｈ１〜ｃｈｘ毎に設けられている光データパケット分岐制御部８，・・・で判別信号ＤＳに基づいて、判別信号ＤＳが１の場合には当該光ルータＯＲｉにおいて光データパケットＯＰを分岐させるとともに、判別信号ＤＳが０の場合には当該光ルータＯＲｉにおいて光データパケットＯＰを通過させる。そして、光ルータＯＲｉでは、光チャネル多重部９で光データパケット分岐制御部８，・・・それぞれを通過した光データパケットＯＰ，・・・を含むｘ個の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｘを波長多重して光チャネル群ｃｈを形成する。この際、光チャネル多重部９では、光ラベル付与部５によって光ラベルＯＬが付与された光データパケットＯＰを含む波長λｉの光チャネルｃｈｉも波長多重して光チャネル群ｃｈを形成する。最後に、光ルータＯＲｉでは、形成した光チャネル群ｃｈを光チャネル群出力ポート２から光伝送路ＯＴに対して出力する。また、光ルータＯＲｉでは、光データパケット分岐制御部８で分岐させた波長λｉの光データパケットＯＰに時間的遅延を与え、当該複数の光データパケットＯＰ，・・・それぞれを互いに時間的に重ならないように時系列に配列して光チャネル分岐ポート３に出力する。
【０１２６】
また、光ルータＯＲｉでは、Ｏ／Ｅ変換器ＯＥｉから光チャネル挿入ポート４に光チャネルｃｈｉの光データパケットＯＰが入力されると、その光データパケットＯＰを光ラベル付与部５に送出する。
【０１２７】
光ラベル付与部５では、入力された光データパケットＯＰを構成する光信号列の一部である所定幅の入力光パルスＩＰの強度を（ｎ＋１）個に分割し、各分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）を分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）に各々送出する。さらに、光ラベル付与部５では、各分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）に分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）毎に異なる光伝播遅延時間を各々付与するとともに、発生パターンＧＰに基づいて、分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）を伝搬する各分割光パルスＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）のうちの２個の分割光パルスを導通し、その他の分割光パルスを遮断する。そして、光ラベル付与部５では、光伝搬遅延時間が付加されかつ導通した２個の分割光パルスの強度を合成し、光拡散符号信号ＳＳを生成する。なお、光ラベル付与部５において発生符号スイッチ列５４が分岐チャネル５１（０）〜５１（ｎ）のどの位置に配置されるかによって、導通される２個の分割光パルス以外の分割光パルスに付与される光伝搬遅延時間は変わる。例えば、発生符号スイッチ列５４が強度分割器５０の近傍に配置される場合、導通される２個の分割光パルス以外の分割光パルスには光伝搬遅延時間は殆ど付与されない。
【０１２８】
続いて、光ラベル付与部５では、入力された光データパケットＯＰに生成した光拡散符号信号ＳＳを付与し、光チャネル多重部９に送出する。
【０１２９】
上記のように、光ルータＯＲｉでは、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行うことなく光拡散符号信号ＳＳの照合し、分岐先の光ルータの場合にはその光データパケットＯＰを光チャネル群ｃｈから分岐し、分岐先の光ルータでない場合にはその光データパケットＯＰを通過させる。また、光ルータＯＲｉでは、光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行うことなく光拡散符号信号ＳＳを生成し、生成した光拡散符号信号ＳＳを光データパケットＯＰに付加し、その光データパケットＯＰを光チャネル群ｃｈに挿入する。
【０１３０】
この光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、光データパケットＯＰに付与された光ラベルＯＬ（光拡散符号信号ＳＳ）に含まれる分岐先となる光ルータを指示する情報に基づいて当該光データパケットＯＰを当該光ルータにおいて分岐させるべきか否かを光学的に識別し、その識別結果に基づいて当該光ルータにおいて分岐させるべき光データパケットＯＰを分岐させるとともに当該光ルータを通過させるべき光データパケットＯＰを通過させる。したがって、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、光データパケットＯＰに対して光／電気信号変換及び電気／光信号変換を行わないので、各種回路での処理時間が短い。そのため、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、通過する光データパケットＯＰの伝送遅延時間が少なく、各種回路等における消費電力も少ない。よって、光ネットワークＯＮ全体においても、光データパケットＯＰの伝送遅延時間を少なくすることができるとともに消費電力を少なくすることができ、光ネットワークＯＮにおけるスループットを高めることが可能となる。
【０１３１】
また、この光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、強度分割した光パルスにそれぞれ異なる光伝搬遅延時間を付与するとともに発生パターン又は照合パターンに基づいて光パルスで伝搬する分岐チャネルを導通／遮断し、導通した光パルスのみを強度合成するだけで光拡散符号信号又は照合信号を生成できるので、光学的な処理のみにより、簡単な構成で光ラベルＯＬの生成及び照合することができる。特に、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、発生パターン及び照合パターンに基づいて導通させる分岐チャネルを２つに設定しているので、構成を更に簡単化できる。さらに、この光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、照合信号の光パルスが第１光パルスＰ１と第２光パルスＰ２とが加算された強度となっているか否かで識別するだけなので、識別性に優れるとともに、簡単な構成により判別出力切出回路７ｃを構成することができる。
【０１３２】
また、この光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、光伝搬遅延時間差を単位遅延時間τとして、光拡散符号信号ＳＳや照合信号ＣＳ等に表れる光パルスを発生する時点を格子点で取り扱うことにより、時間量を処理しなくてよいので、光拡散符号信号の生成や照合処理等における各種回路等における処理を容易化でき、各種回路等における処理時間を短縮できる。
【０１３３】
また、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、強度分割器５０，７０及び強度合成器５４，７４をＹ字型分岐光導波路による多段接続で構成し、遅延部５２，７２を光ファイバのファイバ長の違いで構成し、さらに、発生符号スイッチ列７３及び照合符号スイッチ列７３を半導体増幅素子で構成することによって、既存の光導波路技術や半導体技術を利用して光ラベル付与部５及び光ラベル識別部７を容易かつ安価に構成することができる。また、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、強度分割器５０，７０を分割器による縦続接続で構成し、強度合成器５４，７４を結合器による縦続接続で構成することによって、光ラベル付与部５及び光ラベル識別部７の占有面積を削減でき、一層安価に構成することができる。
【０１３４】
また、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、遅延付与回路７ｂや格子点選択回路７ｄで同期信号ＳＹを発生させることによって、照合信号ＣＳから発生パターンと照合パターンとの一致／不一致を判定するための光パルスを簡単に抽出することができる。さらに、光ルータＯＲ１〜ＯＲｘでは、同期信号ＳＹに基づいて照合信号ＣＳにおける発生パターンと照合パターンとの一致／不一致を判定するための光パルスのみを通過させるゲートスイッチ回路７５と、その通過させた光パルスの強度が光強度閾値ＳＢを越えるか否かを判定する閾値回路７６とにより、判別切出出力回路７ｃを簡単に構成することができる。
【０１３５】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【０１３６】
例えば、本実施の形態では波長多重した光チャネル群に含まれる各光チャネルの光データパケットを対象したが、単一波長の光チャネルの光データパケットを対象としてもよいし、ＣＤＭＡ［Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ］の光データパケットを対象としてもよい。
【０１３７】
また、本実施の形態では閉ループの光ネットワークに適用したが、他の形態の光ネットワークに適用してもよい。
【０１３８】
また、本実施の形態では発生パターン及び照合パターンにおいて設定されている導通させる分岐チャネルの数を２つとしたが、３つ、４つ、・・・としてもよい。
【０１３９】
また、本実施の形態では遅延部を分岐チャネルのファイバ長の違いによって構成したが、各分岐チャネルに光学的な遅延回路等を設けてもよい。
【０１４０】
また、本実施の形態ではＹ字分岐型導波路や分割器及び結合器によって強度分割器や強度合成器を構成したが、多モード干渉型素子等の他の光部品によって構成してもよい。
【０１４１】
また、本実施の形態では遅延部を分岐チャネルのファイバ長の違いによって構成したが、光導波路の導波路長の違いによって構成し、強度分割部、遅延部、発生スイッチ又は照合スイッチ、強度合成器を一つのチップ上に作製してもよい。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明の光拡散符号発生装置は、光／電気信号変換及び電気／光信号変換することなく、発生パターンと分岐チャネル毎に異なる光伝播遅延時間により光学的に拡散変調するので、短い処理時間かつ少ない消費電力で光拡散符号信号を発生することができる。
【０１４３】
本発明の光拡散符号照合装置は、光／電気信号変換及び電気／光信号変換することなく、発生パターンと照合パターンとの一致／不一致を光学的に判別するので、短い処理時間かつ少ない消費電力で光拡散符号信号を照合することができる。
【０１４４】
本発明の光ルータは、光／電気信号変換及び電気／光信号変換することなく、光データパケットを分岐するか否かを光学的に判定するので、少ない伝送遅延時間かつ少ない消費電力で光データパケットを分岐／通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ネットワークの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光データパケットを波長多重して伝送する方式を説明する説明図である。
【図３】図１の光ルータの構成図である。
【図４】図３の光ラベル付与部であり、（ａ）が光ラベル付与部の構成図であり、（ｂ）が光拡散符号信号（光ラベル）の生成過程を説明する説明図である。
【図５】図３の光ラベル識別部の照合信号出力部であり、（ａ）が照合信号出力部の構成図であり、（ｂ）が照合信号の生成過程を説明する説明図である。
【図６】図３の光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が任意）であり、（ａ）が光ラベル識別部の構成図であり、（ｂ）が光ラベル識別部における信号の流れを説明する説明図である。
【図７】図３の光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が一定）であり、（ａ）が光ラベル識別部の構成図であり、（ｂ）が光ラベル識別部における信号の流れを説明する説明図である。
【図８】図６及び図７の判別出力切出回路の具体的な構成図である。
【図９】図８の閾値回路を構成する素子の例であり、（ａ）が非線形光増幅素子であり、（ｂ）が非線形光吸収素子である。
【図１０】図３の光ラベル付与部（光伝搬遅延時間差が任意）及び光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が任意）の照合信号出力部の具体的な構成図である。
【図１１】図３の光ラベル付与部（光伝搬遅延時間差が一定）及び光ラベル識別部（光伝搬遅延時間差が一定）の照合信号出力部の具体的な構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る光伝搬遅延時間差が任意の場合の光拡散符号信号の一例である。
【図１３】図１２の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致する場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｋ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。
【図１４】図１２の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致しない場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｍ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る光伝搬遅延時間差が一定の場合の光拡散符号信号の一例である。
【図１６】図１５の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致する場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｋ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。
【図１７】図１５の光拡散符号信号の発生パターンと照合パターンとが一致しない場合の照合信号の生成過程の一例であり、（ａ）が導通した分岐チャネル（ｊ）での分割光拡散符号信号であり、（ｂ）は導通した分岐チャネル（ｍ）での分割光拡散符号信号であり、（ｃ）が照合信号である。
【図１８】本発明の本実施の形態に係る８個の格子点に２個の分割光パルスを配置する光拡散符号信号における発生パターン及びその照合パターンを８桁のコードで示す表であり、（ａ）が２個の分割光パルスの間隔が１格子点間隔の場合であり、（ｂ）が２個の分割光パルスの間隔が２格子点間隔の場合であり、（ｃ）が２個の分割光パルスの間隔が３格子点間隔の場合であり、（ｄ）が２個の分割光パルスの間隔が４格子点間隔の場合であり、（ｅ）が２個の分割光パルスの間隔が５格子点間隔の場合であり、（ｆ）が２個の分割光パルスの間隔が６格子点間隔の場合であり、（ｇ）が２個の分割光パルスの間隔が７格子点間隔の場合である。
【符号の説明】
１…光チャネル群入力ポート、２…光チャネル群出力ポート、３…光チャネル分岐ポート、４…光チャネル挿入ポート、５…光ラベル付与部、６…光チャネル分解部、７，７Ａ，７Ｂ…光ラベル識別部、７ａ…照合信号出力部、７ｂ…遅延付与回路、７ｃ，７ｅ…判別出力切出回路、７ｄ…格子点選択回路、８…光データパケット分岐制御部、９…光チャネル多重部、１０…パケットバッファ部、２０，２１，２２，２８，２９，３０…Ｙ字型分岐光導波路、２３，２４，２５，２６，３４，３５，３６，３７…光ファイバ、２７，３８…半導体増幅素子、３１，３２，３３…分割器、３９，４０，４１…結合器、５０…強度分割器、５１（０）〜５１（ｎ）…分岐チャネル、５２（０）〜５２（ｎ）…遅延部、５３…発生符号スイッチ列、５３（０）〜５３（ｎ）…発生符号スイッチ、５４…強度合成部、７０…強度分割器、７１（０）〜７１（ｎ）…分岐チャネル、７２（０）〜７２（ｎ）…遅延部、７３…照合符号スイッチ列、７３（０）〜７３（ｎ）…照合符号スイッチ、７４…強度合成部、７５…ゲートスイッチ回路、７６…閾値回路、７６ａ…非線形光増幅素子、７６ｂ…非線形光吸収素子、ｃｈ…光チャネル群、ｃｈ１〜ｃｈｘ…光チャネル、ＣＰ…照合パターン、ＣＳ…照合信号、ＤＰ（０）〜ＤＰ（ｎ）…分割光パルス、ＤＳ…判別信号、ＤＳＳ（０）〜ＤＳＳ（ｎ）…分割光拡散符号信号、ＥＲ１〜ＥＲｘ…電子ルータ、ＧＰ…発生パターン、ＩＰ…入力光パルス、ＯＥ１〜ＯＥｘ…Ｏ／Ｅ変換器、ＯＬ…光ラベル、ＯＮ…光ネットワーク、ＯＰ…光データパケット、ＯＲ１〜ＯＲｘ…光ルータ、ＯＴ…光伝送路、Ｐ１…第１光パルス、Ｐ２…第２光パルス、ＳＢ…光強度閾値、ＳＳ…光拡散符号信号、ＳＹ…同期信号
【図１】
2004112093.tif 000003
【図２】
2004112093.tif 000004
【図３】
2004112093.tif 000005
【図４】
2004112093.tif 000006
【図５】
2004112093.tif 000007
【図６】
2004112093.tif 000008
【図７】
2004112093.tif 000009
【図８】
2004112093.tif 000010
【図９】
2004112093.tif 000011
【図１０】
2004112093.tif 000012
【図１１】
2004112093.tif 000013
【図１２】
2004112093.tif 000014
【図１３】
2004112093.tif 000015
【図１４】
2004112093.tif 000016
【図１５】
2004112093.tif 000017
【図１６】
2004112093.tif 000018
【図１７】
2004112093.tif 000019
【図１８】
2004112093.tif 000020