(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の宛先アドレスを有するパケットを該第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、該パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された光ノードであって、
２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、該波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、該波長多重光信号が含む他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、
電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し該空間スイッチ部に入力するバッファとをそなえ、
該波長パス切り替え部が、
上記空間スイッチ部の一部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、該自局宛の光信号を抽出して該ドロップ用の光信号を該第１の出力ポートから出力し、該波長多重光信号が含む該他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して該第２の出力ポートから出力するように構成され、
該パケット切り替え部が、
上記空間スイッチ部の残りの部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、該波長パス切り替え部から出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該バッファからの該複数のアドパケットとを入力され、該第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと該複数のアドパケットとをそれぞれ該宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として該波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴とする、光ノード。
【請求項２】
宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとをそれぞれ入力されて、該波長多重光信号の中から自局宛の光信号を出力するとともに該波長多重光信号が含む他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して出力する空間スイッチ部と、
電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し該空間スイッチ部に入力するバッファと、
該空間スイッチ部の入力側と出力側とに接続され、該波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出部と、
該伝送路障害検出部に接続され、該伝送路障害検出部からの該検出信号を受信すると、該波長多重光信号の各光信号を波長毎に選択し波長パスを切り替えて該光信号を出力する障害復旧制御部とをそなえ、
該空間スイッチ部に設けられた複数の空間スイッチが、
該自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号として第１の出力ポートに出力し、該波長多重光信号が含む該他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する波長パス切り替え部として構成されるとともに、
該空間スイッチ部に設けられた複数の空間スイッチと上記バッファとが、
該波長パス切り替え部の該第１の出力ポートから出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該バッファからの該複数のアドパケットとを入力され、該第１の出力ポートから出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該複数のアドパケットとをそれぞれ該宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として該波長パス切り替え部に入力するパケット切り替え部として構成されたことを特徴とする、光ノード。
【請求項３】
複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を受信する第１入力ポートと、他局アドレスを有するアドパケットを受信する第２入力ポートと、該波長多重光信号の中から自局宛の光信号をドロップ用の光信号として出力する第１出力ポートと、該波長多重光信号が含む他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して出力する第２出力ポートとを有する空間スイッチ部をそなえた光ノードであって、
該第１出力ポートから出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該第２入力ポートから入力された該アドパケットとを入力され、該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該アドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として出力するパケット切り替え部と、
該第１入力ポートから入力された該波長多重光信号から該自局宛の光信号を分岐して該第１出力ポートから該ドロップ用の光信号として出力し、該他局宛の光信号と該パケット切り替え部からの光信号とを多重化して該第２出力ポートから出力する波長パス切り替え部と、
該空間スイッチ部の入力側と出力側とに接続され、該波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出部と、
該伝送路障害検出部に接続され、該伝送路障害検出部からの該検出信号を受信すると、該波長多重光信号の各光信号を波長毎に選択し波長パスを切り替えて光信号を出力する障害復旧制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする光ノード。
【請求項４】
該空間スイッチ部が、
該アドパケットと該ドロップ用の光信号に起因するパケットとを入力される入力ポートと、該宛先アドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する出力ポートとを有するパケットスイッチをｍ個（ｍは整数）そなえた第１パケットスイッチと、
該波長多重光信号に含まれる複数の相異なる波長の一つを有する光信号を入力されるｎ入力ポート（ｎは整数）と、該複数の相異なる波長の一つと同一の波長を有する光信号を出力する２ｎ出力ポートとを有するｎ×２ｎスイッチをｋ−ｍ個（ｋは整数）そなえた第１空間スイッチと、
該第１パケットスイッチからの光信号と該第１空間スイッチからの光信号とを入力されるｋ入力ポートと、該ｋ入力ポートから入力された光信号を所定の方路に選択して出力するｋ出力ポートとを有するｋ×ｋスイッチを２ｎ個そなえた第２空間スイッチと、
該第２空間スイッチからの光信号を入力される２ｎ入力ポートと、該２ｎ入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力するｎ出力ポートとを有する２ｎ×ｎスイッチをｋ−ｍ個そなえた第３空間スイッチと、
該第２空間スイッチからの光信号を入力される２ｎ入力ポートと、該２ｎ入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力するｎ出力ポートとを有する２ｎ×ｎスイッチをｍ個そなえた第４空間スイッチとをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の光ノード。
【請求項５】
該空間スイッチ部が、
該アドパケットと該ドロップ用の光信号に起因するパケットとを入力されるｋ入力ポート（ｋは整数）と、宛先アドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する２ｋ出力ポートとを有するパケットスイッチをｍ個（ｍは整数）そなえた第２パケットスイッチと、
該波長多重光信号を入力されるｋ入力ポートと、同一の波長を有する光信号を分岐出力する２ｋ入力ポートとを有するｋ×２ｋスイッチをｎ−ｍ個（ｎは整数）そなえた第５空間スイッチと、
該第２パケットスイッチの該パケットスイッチのそれぞれから出力されたｍ本の光信号と該第５空間スイッチのｋ×２ｋスイッチのそれぞれから出力されたｎ−ｍ本の光信号とを合波してその合波により波長多重された光信号をｎ本に分岐出力する光カプラを２ｋ個そなえた光分岐部と、
該光分岐部から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される２ｋ入力ポートと、該２ｋ入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力するｋ出力ポートとを有する２ｋ×ｋスイッチをｎ−ｍ個そなえた第６空間スイッチと、
該光分岐部から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される２ｋ入力ポートと、該２ｋ入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力するｋ出力ポートとを有する２ｋ×ｋスイッチをｍ個そなえた第７空間スイッチと、
該第６空間スイッチからの光信号と該第７空間スイッチからの光信号とを入力されこれらの光信号に含まれる特定波長の光信号を選択して出力する光フィルタをｎ×ｋ個そなえた波長選択部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の光ノード。
【請求項６】
該伝送路障害検出部が、
該空間スイッチ部の入力側に接続され、該波長多重光信号が受信されないと第１切替トリガを出力する光断検出部と、
該空間スイッチ部の出力側に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのパケットを受信し該パケットが受信されないと第２切替トリガを出力する監視パケット受信部とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項２又は請求項３記載の光ノード。
【請求項７】
該障害復旧制御部が、
該光断検出部及び該監視パケット受信部とに接続され、該光断検出部からの該第１切替トリガ若しくは該監視パケット受信部からの該第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、該空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうパス切り替え制御部と、
該監視パケット受信部に接続され、該監視パケット受信部からの該第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、該バッファに保持された該複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、該空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項６記載の光ノード。
【請求項８】
第１の宛先アドレスを有するパケットを該第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、該パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された送信用の光ノードであって、
２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、該波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、該波長多重光信号が含む他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、
電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し該空間スイッチ部に入力するバッファとをそなえ、
電気信号としてのパケットを所定の時間間隔で出力する監視パケット送信部と
をそなえ、
該波長パス切り替え部が、
上記空間スイッチ部の一部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、該自局宛の光信号を抽出して該ドロップ用の光信号を該第１の出力ポートから出力し、該波長多重光信号が含む該他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して該第２の出力ポートから出力するように構成され、
該パケット切り替え部が、
上記空間スイッチ部の残りの部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、該波長パス切り替え部から出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該バッファからの該複数のアドパケットとを入力され、該第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと該複数のアドパケットとをそれぞれ該宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として該波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴とする、送信用の光ノード。
【請求項９】
第１の宛先アドレスを有するパケットを該第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、該パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された受信用の光ノードであって、
２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、該波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、該波長多重光信号が含む他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、
電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し該空間スイッチ部に入力するバッファと、
該空間スイッチ部の出力側に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのパケットを受信し該パケットが受信されないと第２切替トリガを出力する監視パケット受信部と、
該監視パケット受信部に接続され、該監視パケット受信部からの該第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、該バッファに保持された該複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、該空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部と、
該監視パケット受信部に接続され、該監視パケット受信部からの該第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、該空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうパス切り替え制御部とをそなえ、
該波長パス切り替え部が、
上記空間スイッチ部の一部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、該自局宛の光信号を抽出して該ドロップ用の光信号を該第１の出力ポートから出力し、該波長多重光信号が含む該他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して該第２の出力ポートから出力するように構成され、
該パケット切り替え部が、
上記空間スイッチ部の残りの部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、該波長パス切り替え部から出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該バッファからの該複数のアドパケットとを入力され、該第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと該複数のアドパケットとをそれぞれ該宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として該波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴とする、受信用の光ノード。
【請求項１０】
第１の宛先アドレスを有するパケットを該第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、該パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された光ノードであって、
２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、該波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、該波長多重光信号が含む他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、
電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し該空間スイッチ部に入力するバッファと、
該空間スイッチ部の入力側に接続され、該波長多重光信号が受信されないと第１切替トリガを出力する光断検出部と、
該空間スイッチ部の出力側に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのパケットを受信し該パケットが受信されないと第２切替トリガを出力する監視パケット受信部と、
該光断検出部及び該監視パケット受信部とに接続され、該光断検出部からの該第１切替トリガ若しくは該監視パケット受信部からの該第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、該空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうパス切り替え制御部と、
該監視パケット受信部に接続され、該監視パケット受信部からの該第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、該バッファに保持された該複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、該空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部とをそなえ、
該波長パス切り替え部が、
上記空間スイッチ部の一部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、該自局宛の光信号を抽出して該ドロップ用の光信号を該第１の出力ポートから出力し、該波長多重光信号が含む該他局宛の光信号と該他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して該第２の出力ポートから出力するように構成され、
該パケット切り替え部が、
上記空間スイッチ部の残りの部分であって該波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、該波長パス切り替え部から出力された該ドロップ用の光信号に起因するパケットと該バッファからの該複数のアドパケットとを入力され、該第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと該複数のアドパケットとをそれぞれ該宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として該波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴とする、受信用の光ノード。
【請求項１１】
該バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部が、該所定時間の間隔を可変にしうるように構成されるとともに、
該パス切り替え制御部が、該所定時間の間隔を可変にしうるように構成されたことを特徴とする、請求項１０記載の受信用の光ノード。
【請求項１２】
第１の宛先アドレスを有するパケットを該第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、該パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえてなる光ノードが相互に接続された波長パス網における、波長パス網用障害復旧方法であって、
該第１の宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を受信し該波長多重光信号から該自局宛の光信号と該他局宛の光信号とをそれぞれ出力する入力パケット処理ステップと、
該入力パケット処理ステップにて出力された光信号からパケットをデコードして、デコードされたパケットと電気信号として出力された複数のアドパケットとをそれぞれ該宛先アドレス毎に所定波長を有する光信号に割り当てて出力する出力パケット処理ステップと、
該出力パケット処理ステップにて割り当てられた該光信号の宛先光ノードの数を抽出するノード数抽出ステップと、
該波長パスを確保すべく、該入力パケット処理ステップにて出力された光信号と該出力パケット処理ステップにて出力された光信号とに所定波長を割り当てて光信号を出力する波長パス処理ステップと、
該波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出ステップと、
該ノード数抽出ステップの該宛先ノードの数に基づいて、該パケット切り替え部又は該波長パス切り替え部のうち少なくとも一方を用いて、該パケットを該宛先アドレスに対応した該光ノードに転送する障害復旧ステップとをそなえて構成されたことを特徴とする、波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１３】
該伝送路障害検出ステップが、
該波長多重光信号が受信されない光断継続時間が所定時間経過すると該伝送路障害を検出する光断検出ステップとして構成されたことを特徴とする、請求項１２記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１４】
該伝送路障害検出ステップが、
所定の時間間隔で送信されている監視用のパケットを受信し該監視用のパケットが受信されないパケット断継続時間が所定時間経過すると該伝送路障害を検出する監視パケット受信ステップとして構成されたことを特徴とする、請求項１３記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１５】
該伝送路障害検出ステップが、
該監視パケット受信ステップにて該監視用のパケットに関する該パケット断継続時間の間隔を延長する設定を行なう第１延長ステップと、
該波長多重光信号に関する該光断継続時間が所定時間経過してから該伝送路障害を検出する第１検出ステップとをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１４記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１６】
該伝送路障害検出ステップが、
該光断検出ステップにおける該光断継続時間の間隔を延長する設定を行なう第２延長ステップと、
該監視用のパケットに関する該パケット断継続時間が所定時間経過してから該伝送路障害を検出する第２検出ステップとをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１４記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１７】
該障害復旧ステップが、
該ノード数抽出ステップにて、該宛先ノードの数が単一と判定された場合は、該波長パス処理ステップにて出力される光信号の該波長パスを変更し、該ノード数抽出ステップにて該宛先ノードの数が複数と判定された場合は、該波長パス処理ステップにて出力される光信号の該波長パスを変更するとともに該デコードされたパケットと該アドパケットとのそれぞれに該宛先アドレスに対応した波長に変更するように構成されたことを特徴とする、請求項１２〜請求項１６のいずれか一項記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１８】
該障害復旧ステップが、
障害が発生した区間におけるパケットの送受信ノード間で、光信号が該他局光ノード宛に送信されるための復旧パスを割り当てられるように構成されたことを特徴とする、請求項１２〜請求項１７のいずれか一項記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項１９】
該障害復旧ステップが、
障害が発生した区間に隣接するノード間で、光信号が該他局光ノード宛に送信されるための復旧パスを割り当てられるように構成されたことを特徴とする、請求項１２〜請求項１７のいずれか一項記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項２０】
該障害復旧ステップが、
該波長パスが設定されている区間において、同一の波長を割り当てるように構成されていることを特徴とする、請求項１８又は請求項１９記載の波長パス網用障害復旧方法。
【請求項２１】
該障害復旧ステップが、
該波長パスが設定されている区間において、異なる波長を割り当てるように構成されていることを特徴とする、請求項１８又は請求項１９記載の波長パス網用障害復旧方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＩＰパケットを波長多重光信号にクロスコネクトしてルーティングする技術に用いて好適な、光ノード，送信用の光ノード及び受信用の光ノード並びに波長パス網用障害復旧方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの急速な普及により、ＩＰ（internet protocol:インターネットプロトコル）を用いた伝送網でのトラフィック量が加速度的に増加しており、大規模な交換容量を有するトラフィックを効率的に処理するための技術として、波長多重技術（ＷＤＭ:Wavelength Division Multiplexing）を用いたＩＰ over WDMシステムが導入され始めている。
【０００３】
このＩＰ over WDMシステムとは、波長多重光信号の各光信号に、ＩＰパケットをクロスコネクトしてルーティングを行なうシステムである。このＩＰパケットのクロスコネクトとは、複数の光ＩＰノード（Photonic IP Node）が接続された光伝送網にて、光信号がどの光ＩＰノードからどの光ＩＰノードまで伝送されるかという接続に関する情報であって、各光ＩＰノードが、伝送された光信号を取り込むかあるいは、スルーさせる（そのまま通過させる）かについての情報である。また、以下の説明において、光ＩＰノードとは、光伝送局の意味で使用する。
【０００４】
具体的には、この光伝送網の２基の光ＩＰノード間で、ＩＰパケットのルーティングを行なう場合に、まず、１つの光ＩＰノードは、ルーティングすべきＩＰパケットを、そのＩＰアドレス（宛先アドレス）によって、波長多重光信号の中の特定波長に割り当てて、一旦、光信号に変換する。そして、割り当てられた複数の光信号からなる波長多重光信号は、光伝送路を介して伝送し、他の光ＩＰノードにて受信され、ここで、その波長多重光信号の中から、特定のＩＰパケットのみが抽出されて、ルーティングが行なわれるようになっている。
【０００５】
このＩＰ over WDMシステムを導入することにより、多様なＩＰアドレスが存在しても、また、ＩＰパケットがバースト的に発生しても、各光ＩＰノードが、それぞれ、それらのＩＰパケットを処理できるようになり、光伝送網は、大規模な交換容量を有するトラフィックに対応できる。
さらに、光信号の波長を効率的に利用するために、ＩＰパケットをＩＰアドレス毎に、あるいは、ＱoＳ(Quality of Service:サービス品質)毎に同一波長の光信号に収容するような方式が提案されている。この方式とは、各光ＩＰノードが、それぞれ、ＩＰパケットのルーティングを行なう代わりに、ＩＰパケットを収容した光信号の伝送パスを切り替えたり、ＩＰパケットを収容する光信号の波長を切り替えることによりルーティング処理する方式である。なお、ここで、ＩＰパケットの収容とは、ＩＰパケットを光信号に変換することを意味し、以下の説明において、同様の意味で使用する。また、ＩＰパケットの切り替えを単に、ＩＰパケット切り替えと称することがある。加えて、以下の説明において、この伝送パスのことを、波長パス(wavelength path)と称する。
【０００６】
すなわち、各光ＩＰノードは、それぞれ、光信号のうち終端するもの（自局宛のもの）については、その光信号から所望のＩＰパケットを抽出する処理を行ない、それ以外の光信号については、光伝送網におけるレイヤ１に相当する波長パス及びレイヤ２に相当するＩＰパケット切り替えを行なうようになっている。そして、上記の方式は、光アド・ドロップ機能を発揮して、ＩＰパケットのルーティングを行なっている。
【０００７】
図２３は、光アド・ドロップ機能の概念図であり、この図２３に示す光ＩＰノード８１は、入力ポート１，２と出力ポート３，４とを有する。そして、入力ポート１から、複数の波長の光信号からなる波長多重光信号が入力され、また、入力ポート２から、他局宛（他局の光ＩＰノード宛）のＩＰパケットが入力されて、このＩＰパケットは電気／光変換されて、出力ポート３に出力される。ここで、入力ポート１からの波長多重された複数の光信号のうち、自局宛の光信号は、分岐されて、出力ポート４からドロップされる一方、波長多重された複数の光信号のうち、他局宛の光信号は、出力ポート３にスルーされ、入力ポート２からの電気／光変換された光信号と合波されて（アドされて）、他局宛に出力されるようになっている。
【０００８】
図２４は、光ＩＰノードの物理的な構成図である。この図２４に示す光ＩＰノード８１は、入力伝送路８１ａ，８１ｂと出力伝送路８１ｄ，８１ｅと、光クロスコネクト装置（光ＸＣ装置）８１ｃと、ＡＴＭ交換機８１ｆと、ルータ（アクセスルータ）８１ｇ，８１ｈ，８１ｉとを有する。ここで、ルータ８１ｇ，８１ｈ，８１ｉから、それぞれ、ＩＰパケットが入力され、それらのＩＰアドレスに対応した波長の光信号に振り分けられて、複数の光信号が、図２４の左側から、右側に向かって伝送されている。そして、複数の光信号が、それぞれ、入力伝送路８１ａ，８１ｂから入力され、光ＸＣ装置８１ｃにおいて、波長多重された光信号のうちの一部が自局宛（自局の光ＩＰノード宛）のものとしてドロップされるとともに、残りの光信号は他局宛のものとして、アドされたＩＰパケットと多重化され、波長に応じて所望の出力伝送路８１ｄ，８１ｅに伝送される。
【０００９】
ここで、ＡＴＭ交換機８１ｆは、複数の光ＩＰノードから入力されるＩＰパケットをそのＩＰアドレス毎に振り分けるものであって、電気信号であるＩＰパケットを切り替える電気スイッチでもある。また、このＡＴＭ交換機８１ｆの光ＸＣ装置８１ｃ側には、振り分けられたＩＰパケットを、そのＩＰアドレスに応じて所定波長の光信号に重畳して出力するためのスイッチ素子が設けられている。そして、これらのＡＴＭ交換機８１ｆとスイッチ素子とが協同して、パケットスイッチ部(Packet Switch)として機能している。
【００１０】
また、光ＸＣ装置８１ｃは、自局宛の光信号に含まれるＩＰパケットをＡＴＭ交換機８１ｆへ転送するとともにＡＴＭ交換機８１ｆから出力される光信号を他の光ＩＰノードに出力し、さらに、自局宛でない光信号を隣接する他局光ノードに対して転送するものであって、波長パススイッチ部(Wavelength Path Switch)として機能している。また、この光ＸＣ装置８１ｃは、複数の空間スイッチ（Space Switch）をそなえて構成されている。
【００１１】
この空間スイッチとは、複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有し、電気的な制御信号によって、入力ポートから入力された光信号を所望の出力ポートから出力させるものである。例えば、１６本の入力ポートと３２本の出力ポートとを有する空間スイッチにおいて、外部からの電気信号によって、入力された１６本の光信号が、３２本のいずれかの出力ポートから出力されるようになっている。
【００１２】
図２５は、光ＩＰノードの論理的な構成図であり、図２４に示したものを詳細に示している。この図２５に示す光ＩＰノード８２内の波長パススイッチ部８２ｃにおいて、隣接する他の複数の光ＩＰノード（図示省略）から、入力伝送路８３ａ，８３ｂを介して、それぞれ、波長多重された光信号が入力される。そして、分波部８２ａ，８２ｂにおいて、各光信号は、それぞれ、分波されて、波長λ1を有する光信号，波長λ2を有する光信号，…，波長λn（ｎは整数）を有する光信号が、それぞれ、波長パススイッチ部８２ｃに入力されるようになっている。
【００１３】
一方、この図２５に示すルータ８２ｇ，８２ｈ，…，８２ｉ，８２ｊから、それぞれ、ＩＰパケットが、パケットスイッチ部８２ｆに入力される。このパケットスイッチ部８２ｆ内に複数設けられたバッファ８４ａは、それぞれ、ＩＰパケットを一時的に保持するものであり、また、順番に入力されたＩＰパケットのうち、最初に入力されたＩＰパケットが、最初に出力されるようになっている。そして、蓄積されたＩＰパケットは、逐次、出力されて、それぞれ、パケットスイッチ８４ｂに入力される。なお、このパケットスイッチ８４ｂの出力側には、波長λ1〜λnを有する波長多重光信号が、複数あり、これらは、それぞれ、波長パススイッチ部８２ｃの出力側の出力伝送路８２ｄ，８２ｅ…の個数に対応している。
【００１４】
例えば、ルータ８２ｈからのＩＰパケットは、バッファ８４ａを介して波長λ1に割り当てられ、また、ルータ８２ｊからのＩＰパケットは、バッファ８４ａを介してやはり、波長λ1に割り当てられ、これら２箇所のルータ８２ｈ，８２ｊから出力されたＩＰパケットが、波長λ1の光信号に収容されるようになっている。
【００１５】
そして、波長パススイッ部８２ｃにおいて、入力伝送路８２ａ，８２ｂからの光信号は、それぞれ、パケットスイッチ部８２ｆからの光信号とクロスコネクトされて、合波部８２ｄ，８２ｅにて、他のパスからの光信号と多重化されて、出力伝送路８３ｃ，８３ｄから出力される。
また、この波長パススイッチ部８２ｃに入力された光信号の中で、自局宛のものは、出力ポート８４ｃからドロップされ、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ変換器）８２ｋ，８２ｌにてそれぞれ、電気信号としてのＩＰパケットに変換されて、このＩＰパケットが、パケットスイッチ部８２ｆに入力されるようになっている。ここで、自局宛のＩＰパケットが、再度、パケットスイッチ部８２ｆに入力される理由は、他の光ＩＰノードに中継したり、割り当て波長を変更するからである。
【００１６】
このため、パケットスイッチ部８２ｆは、自ノードにあるルータ８２ｇ，…，８２ｊからのＩＰパケットと、ドロップされたＩＰパケットの中で他局宛に再送出するものとをそれぞれ、所定波長に割り当てる。また、波長パススイッチ部８２ｃ内の波長パススイッチにおいてはパス切り替えが行なわれて、所定波長にＩＰパケットが収容されて、出力伝送路８３ｃ，８３ｄから出力されるのである。
【００１７】
図２６は、パケットスイッチ部の構成図である。この図２６に示すパケットスイッチ部８５は、多量のＩＰパケットを処理して光信号に割り当てるものであって、３段のスイッチ部８５ａ，８５ｂ，８５ｃを有する。そして、ＩＰパケットがＩＰアドレス毎に切り替えられて、伝送波長に応じて振り分けられて出力されるようになっている。例えば、切り替え部８５ａにおいて、この図２６の左側から入力されるn系統（ｎは整数）のＩＰパケットは、それぞれ、バッファＢ11〜Ｂ1nに蓄積されて、これらのバッファＢ11〜Ｂ1nから出力されるＩＰパケットは、ｍ個（ｍは整数）のパケットスイッチSW1〜SWmに入力され、これらのパケットスイッチSW1〜SWmからＩＰパケットが、それぞれ、振り分けられて出力されるようになっている。さらに、スイッチ部８５ｂ，８５ｃにおいて、それぞれ、同様な切り替えが行なわれて、スイッチ部８５ｃから伝送される波長毎に振り分けられたＩＰパケットが出力されるのである。
【００１８】
なお、処理されたＩＰパケットは、所定波長の光信号にて、他の光ＩＰノードに伝送されるので、光信号の波長は、ＩＰパケットのルーティングパスを示す機能を有する。従って、光ＩＰノードは、ＩＰパケットをルーティングする場合において、電気信号としてのパスを用いる代わりに、波長パスを設定してＩＰパケットをルーティングしている。
【００１９】
従って、ＩＰ over WDMシステムを用いた光伝送網は、光ＩＰノードが、波長パスを相互に設定している。以下の説明において、この光伝送網のことを特に、波長パス網と称することとする。
次に、この波長パス網に関して、正常時のルーティングと障害復旧時(restore link failure)のルーティングとを図２７と図２８とを用いて説明する。
【００２０】
図２７は、波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。この図２７に示す波長パス網９０は、光ＩＰノード１〜光ＩＰノード８を有し、これらの光ＩＰノード１〜８が、それぞれ、光ファイバで接続されて、波長多重された光信号が双方向に伝送できるようになっている。そして、この波長パス網９０は、波長多重光信号の各光信号がどこからどこまで伝送するかに関する波長パス情報を、制御チャネルを用いて伝送し、各光ＩＰノード１〜８が、それぞれ、波長パス情報を知ることができるようになっている。
【００２１】
なお、この図２７における波長λ1及び波長λ2を用いてＩＰパケットを振り分ける際に、利用率が０．５で運用されている。この利用率(Availability)とは、ある時間において、それらの波長を用いて収容したＩＰパケット数の、その波長を用いて収容できる最大のＩＰパケット収容数に対する比である。例えば、利用率が０．５とは、伝送速度が１０Ｇｂｐｓであれば、５Ｇｂｐｓの伝送能力があることを意味する。また、光ＩＰノード当たりの利用率が高い／低いことは、対地当たりの利用率が高い／低いと表現される。
【００２２】
さらに、例えば光ＩＰノード７は、ルータ（ＩＰと表示されたもの）７ａ，パケットスイッチ部（パケットＳＷと表示されたもの）７ｂ，波長パススイッチ部（波長パスＳＷと表示されたもの）７ｃを有し、これらは、上述したものと同様な機能を有する。なお、光ＩＰノード７以外の光ＩＰノード１〜６，８も、それぞれ、同様なものである。
【００２３】
上述の構成により、ＩＰパケットの正常なルーティングは、次のようになる。例えば、光ＩＰノード５から光ＩＰノード１へ、ＩＰパケットＡをルーティングする場合と、光ＩＰノード２から光ＩＰノード８へ、ＩＰパケットＢのルーティングとは、それぞれ、次のようにして行なわれる。
まず、光ＩＰノード５のルータ５ａにあるＩＰパケットＡは、波長λ1の光信号に割り当てられて（符号Ｌ１を付したパス）、波長多重光信号として伝送路に出力される。そして、このＩＰパケットＡのデータを有する波長多重光信号は、光ＩＰノード４にて受信され、この光ＩＰノード４の波長パススイッチ部にて、波長ルーティングされ、隣接する光ＩＰノード３にスルーされる。同様に、光ＩＰノード３においても、スルーされて、波長多重光信号は、光ＩＰノード２を介し、光ファイバを伝送して、光ＩＰノード１に受信され、ここで、波長多重光信号から自局宛のＩＰパケットＡのデータが抽出される。
【００２４】
また、同様に、光ＩＰノード２のルータにあるＩＰパケットＢは、波長λ2の光信号に割り当てられて（符号Ｌ２を付したパス）、波長多重光信号として伝送路に出力され、この波長多重光信号は、光ＩＰノード１を介して、光ＩＰノード８に受信され、その波長多重光信号から自局宛のＩＰパケットＢのデータが抽出されるのである。
【００２５】
これに対して、波長パス網９０で、伝送路障害(link failure)が発生したときは、図２８のような障害復旧が行なわれる。図２８は、波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図であり、この図２８に示す光ＩＰノード１と光ＩＰノード２との間の伝送路で障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。また、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、図２７に示したものと同様なものであり、さらに、この波長パス網９０は、障害が発生した場合に、その場所を検出でき、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、障害発生箇所を制御チャネルによって、知ることができるようになっている。
【００２６】
そして、上述の構成により、光ＩＰノード５は、ＩＰパケットＡを光ＩＰノード４側に伝送する波長多重光信号の代わりに、光ＩＰノード６側に伝送する波長多重光信号に重畳する。そして、このＩＰパケットＡのデータを有する波長多重光信号は、光ＩＰノード６，７及び８を介して、光ＩＰノード１に受信される（符号Ｌ３を付したパス）。同様に、光ＩＰノード２は、ＩＰパケットＢを光ＩＰノード１側に出力しないで、光ＩＰノード３側に出力し、ＩＰパケットＢのデータは、光ＩＰノード４，５，６，７及び８を介して、伝送されて、光ＩＰノード１に受信されるのである（符号Ｌ４を付したパス）。
【００２７】
このように、障害が発生した場合でも、各光ＩＰノード１〜８がそれぞれ、波長多重光信号を出力する伝送路の方向を変更することによって、ＩＰパケットは、正常に転送されるのである。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２４〜図２６で説明したように、光ＩＰノード１〜８を設置する場合には、大規模な電気スイッチ、スイッチ素子及び大規模な光クロスコネクト装置をそれぞれ設置しなければならない。さらに、図２６に示すパケットスイッチ部８５は、各段のスイッチ部８５ａ，８５ｂ，８５ｃがそれぞれ、バッファとパケットスイッチとを有する多段スイッチ回路網構成となっているので、このパケットスイッチ部８５の大容量化を図る場合には、各バッファにより、装置のハードウェア規模が大きくなり、また、その装置に関して複雑な制御が必要となるという課題がある。
【００２９】
その上、ＩＰパケットに割り当てられる波長は、利用率に関係なく対地（光ＩＰノード）毎に割り当てられており、波長パススイッチ部で障害の復旧が行なわれているため、障害が復旧した時において、波長パス網９０は、利用率に関わらず、ＩＰパケットの振り分けの変更を、波長パスの変更のみで行なっていたため、波長パス網９０が必要とする波長数が多くなり、そのため、やはり、装置のハードウェア規模が大きくなるという課題がある。
【００３０】
加えて、伝送路障害が発生した時に、全ての光信号の波長パスを変更すると、波長パス網９０において、割り当てに必要な波長の選択の余地が狭められるので、システムの柔軟な運用が困難となる課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、交換すべきＩＰパケットの容量が大規模な光伝送網において、各光ＩＰノードが、それぞれ、光信号の利用率が低い時に、ＩＰパケットが重畳された伝送光信号の波長パス切り替えを行なうとともに、送出ＩＰパケットの光信号への割り当て切り替えを行ない、伝送に使用される光波長数の削減が図れるようにし、かつ、光ＩＰノードの規模を小型化できるようにする、光ノード，送信用の光ノード及び受信用の光ノード並びに波長パス網用障害復旧方法を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の光ノードは、第１の宛先アドレスを有するパケットを第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された光ノードであって、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部に入力するバッファとをそなえ、波長パス切り替え部が、上記空間スイッチ部の一部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号を第１の出力ポートから出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力するように構成され、パケット切り替え部が、上記空間スイッチ部の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、波長パス切り替え部から出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットとバッファからの複数のアドパケットとを入力され、第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴としている（請求項１）。
【００３２】
また、本発明の光ノードは、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとをそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を出力するとともに波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して出力する空間スイッチ部と、空間スイッチ部の入力側と出力側とに接続され、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部に入力するバッファと、空間スイッチ部の入力側と出力側とに接続され、波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出部と、この伝送路障害検出部に接続され、伝送路障害検出部からの検出信号を受信すると、波長多重光信号の各光信号を波長毎に選択し波長パスを切り替えて光信号を出力する障害復旧制御部とをそなえ、空間スイッチ部に設けられた複数の空間スイッチが、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号として第１の出力ポートに出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する波長パス切り替え部として構成されるとともに、空間スイッチ部に設けられた複数の空間スイッチと上記バッファとが、波長パス切り替え部の第１の出力ポートから出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットとバッファからの複数のアドパケットとを入力され、第１の出力ポートから出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットと複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パス切り替え部に入力するパケット切り替え部として構成されたことを特徴としている（請求項２）。
【００３３】
さらに、本発明の光ノードは、複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を受信する第１入力ポートと、他局アドレスを有するアドパケットを受信する第２入力ポートと、波長多重光信号の中から自局宛の光信号をドロップ用の光信号として出力する第１出力ポートと、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して出力する第２出力ポートとを有する空間スイッチ部をそなえた光ノードであって、第１出力ポートから出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットと第２入力ポートから入力されたアドパケットとを入力され、ドロップ用の光信号に起因するパケットとアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として出力するパケット切り替え部と、第１入力ポートから入力された波長多重光信号から自局宛の光信号を分岐して第１出力ポートからドロップ用の光信号として出力し、他局宛の光信号とパケット切り替え部からの光信号とを多重化して第２出力ポートから出力する波長パス切り替え部と、空間スイッチ部の入力側と出力側とに接続され、波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出部と、この伝送路障害検出部に接続され、伝送路障害検出部からの検出信号を受信すると、波長多重光信号の各光信号を波長毎に選択し波長パスを切り替えて光信号を出力する障害復旧制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項３）。
【００３４】
また、空間スイッチ部は、アドパケットとドロップ用の光信号に起因するパケットとを入力される入力ポートと、宛先アドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する出力ポートとを有するパケットスイッチをｍ個（ｍは整数）そなえた第１パケットスイッチと、波長多重光信号に含まれる複数の相異なる波長の一つを有する光信号を入力されるｎ入力ポート（ｎは整数）と、その複数の相異なる波長の一つと同一の波長を有する光信号を出力する２ｎ出力ポートとを有するｎ×２ｎスイッチをｋ−ｍ個（ｋは整数）そなえた第１空間スイッチと、第１パケットスイッチからの光信号と第１空間スイッチからの光信号とを入力されるｋ入力ポートと、ｋ入力ポートから入力された光信号を所定の方路に選択して出力するｋ出力ポートとを有するｋ×ｋスイッチを２ｎ個そなえた第２空間スイッチと、第２空間スイッチからの光信号を入力される２ｎ入力ポートと、２ｎ入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力するｎ出力ポートとを有する２ｎ×ｎスイッチをｋ−ｍ個そなえた第３空間スイッチと、第２空間スイッチからの光信号を入力される２ｎ入力ポートと、２ｎ入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力するｎ出力ポートとを有する２ｎ×ｎスイッチをｍ個そなえた第４空間スイッチとをそなえて構成されてもよい（請求項４）。
【００３５】
そして、空間スイッチ部は、アドパケットとドロップ用の光信号に起因するパケットとを入力されるｋ入力ポート（ｋは整数）と、宛先アドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する２ｋ出力ポートとを有するパケットスイッチをｍ個（ｍは整数）そなえた第２パケットスイッチと、波長多重光信号を入力されるｋ入力ポートと、同一の波長を有する光信号を分岐出力する２ｋ入力ポートとを有するｋ×２ｋスイッチをｎ−ｍ個（ｎは整数）そなえた第５空間スイッチと、第２パケットスイッチのパケットスイッチのそれぞれから出力されたｍ本の光信号と第５空間スイッチのｋ×２ｋスイッチのそれぞれから出力されたｎ−ｍ本の光信号とを合波してその合波により波長多重された光信号をｎ本に分岐出力する光カプラを２ｋ個そなえた光分岐部と、光分岐部から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される２ｋ入力ポートと、２ｋ入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力するｋ出力ポートとを有する２ｋ×ｋスイッチをｎ−ｍ個そなえた第６空間スイッチと、光分岐部から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される２ｋ入力ポートと、２ｋ入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力するｋ出力ポートとを有する２ｋ×ｋスイッチをｍ個そなえた第７空間スイッチと、第６空間スイッチからの光信号と第７空間スイッチからの光信号とを入力されこれらの光信号に含まれる特定波長の光信号を選択して出力する光フィルタをｎ×ｋ個そなえた波長選択部とをそなえて構成されてもよい（請求項５）。
【００３６】
さらに、上記の伝送路障害検出部は、空間スイッチ部の入力側に接続され、波長多重光信号が受信されないと第１切替トリガを出力する光断検出部と、空間スイッチ部の出力側に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのパケットを受信しパケットが受信されないと第２切替トリガを出力する監視パケット受信部とをそなえて構成されてもよく（請求項６）、上記の障害復旧制御部が、光断検出部及び監視パケット受信部とに接続され、光断検出部からの第１切替トリガ若しくは監視パケット受信部からの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうパス切り替え制御部と、監視パケット受信部に接続され、監視パケット受信部からの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、バッファに保持された複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部とをそなえて構成されてもよい（請求項７）。
【００３７】
また、本発明の送信用の光ノードは、第１の宛先アドレスを有するパケットを第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された光ノードであって、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部に入力するバッファと、電気信号としてのパケットを所定の時間間隔で出力する監視パケット送信部とをそなえ、波長パス切り替え部が、上記空間スイッチ部の一部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号を第１の出力ポートから出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力するように構成され、パケット切り替え部が、上記空間スイッチ部の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、波長パス切り替え部から出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットとバッファからの複数のアドパケットとを入力され、第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴としている（請求項８）。
【００３８】
さらに、本発明の受信用の光ノードは、第１の宛先アドレスを有するパケットを第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された光ノードであって、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部に入力するバッファと、空間スイッチ部の出力側に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのパケットを受信しパケットが受信されない時間が所定時間以上であると伝送路の障害を検出し第２切替トリガを出力する監視パケット受信部と、監視パケット受信部に接続され、監視パケット受信部からの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、バッファに保持された複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部と、監視パケット受信部に接続され、監視パケット受信部からの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうパス切り替え制御部とをそなえ、波長パス切り替え部が、上記空間スイッチ部の一部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号を第１の出力ポートから出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力するように構成され、パケット切り替え部が、上記空間スイッチ部の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、波長パス切り替え部から出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットとバッファからの複数のアドパケットとを入力され、第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴としている（請求項９）。
【００３９】
加えて、本発明の受信用の光ノードは、第１の宛先アドレスを有するパケットを第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえて構成された光ノードであって、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部に入力するバッファと、空間スイッチ部の入力側に接続され、波長多重光信号が受信されないと第１切替トリガを出力する光断検出部と、空間スイッチ部の出力側に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのパケットを受信しパケットが受信されないと第２切替トリガを出力する監視パケット受信部と、光断検出部及び監視パケット受信部とに接続され、光断検出部からの第１切替トリガ若しくは監視パケット受信部からの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうパス切り替え制御部と、監視パケット受信部に接続され、監視パケット受信部からの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、バッファに保持された複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、空間スイッチ部の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部とをそなえ、波長パス切り替え部が、上記空間スイッチ部の一部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号を第１の出力ポートから出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力するように構成され、パケット切り替え部が、上記空間スイッチ部の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、波長パス切り替え部から出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットとバッファからの複数のアドパケットとを入力され、第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パス切り替え部に入力するように構成されたことを特徴としている（請求項１０）。
【００４０】
また、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部が、所定時間の間隔を可変にしうるように構成されるとともに、パス切り替え制御部が、所定時間の間隔を可変にしうるように構成されてもよい（請求項１１）。加えて、本発明に関連する光ノードは、複数の相異なる波長を有する光信号を複数の入力ポートから入力され、複数の相異なる波長を有する光信号を、複数段の光空間スイッチにて切り替えて所定の出力ポートに出力する波長パス切り替え部と、波長パス切り替え部が有する複数の入力ポートのうち所定数のポートに接続され、宛先アドレスを有するパケットを保持してそのパケットを所定数のポートに入力するバッファとをそなえ、波長パス切り替え部の一部の光空間スイッチに代えて、このバッファに入力されたパケットを宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号に変換して出力するパケット切り替え部で構成したことを特徴としている。
【００４１】
そして、本発明の波長パス網用障害復旧方法は、第１の宛先アドレスを有するパケットを第１の宛先アドレスに基づき他局光ノードに転送するパケット切り替え部と、パケット切り替え部に接続され第２の宛先アドレスを有するパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送する波長パス切り替え部とをそなえてなる光ノードが相互に接続された波長パス網における、波長パス網用障害復旧方法であって、第１の宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を受信し波長多重光信号から自局宛の光信号と他局宛の光信号とをそれぞれ出力する入力パケット処理ステップと、入力パケット処理ステップにて出力された光信号からパケットをデコードして、デコードされたパケットと電気信号として出力された複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を有する光信号に割り当てて出力する出力パケット処理ステップと、出力パケット処理ステップにて割り当てられた光信号の宛先光ノードの数を抽出するノード数抽出ステップと、波長パスを確保すべく、入力パケット処理ステップにて出力された光信号と出力パケット処理ステップにて出力された光信号とに所定波長を割り当てて光信号を出力する波長パス処理ステップと、波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出ステップと、ノード数抽出ステップの宛先ノードの数に基づいて、パケット切り替え部又は波長パス切り替え部のうち少なくとも一方を用いて、パケットを宛先アドレスに対応した光ノードに転送する障害復旧ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項１２）。
【００４２】
また、伝送路障害検出ステップは、波長多重光信号が受信されない光断継続時間が所定時間経過すると伝送路障害を検出する光断検出ステップとして構成されてもよく（請求項１３）、所定の時間間隔で送信されている監視用のパケットを受信し監視用のパケットが受信されないパケット断継続時間が所定時間経過すると伝送路障害を検出する監視パケット受信ステップとして構成されてもよく（請求項１４）、さらに、監視パケット受信ステップにて監視用のパケットに関するパケット断継続時間の間隔を延長する設定を行なう第１延長ステップと、波長多重光信号に関する光断継続時間が所定時間経過してから伝送路障害を検出する第１検出ステップとをそなえて構成されてもよく（請求項１５）、加えて、光断検出ステップにおける光断継続時間の間隔を延長する設定を行なう第２延長ステップと、監視用のパケットに関するパケット断継続時間が所定時間経過してから伝送路障害を検出する第２検出ステップとをそなえて構成されてもよい（請求項１６）。
【００４３】
さらに、障害復旧ステップは、ノード数抽出ステップにて、宛先ノードの数が単一と判定された場合は、波長パス処理ステップにて出力される光信号の波長パスを変更し、ノード数抽出ステップにて宛先ノードの数が複数と判定された場合は、波長パス処理ステップにて出力される光信号の波長パスを変更するとともにデコードされたパケットとアドパケットとのそれぞれに宛先アドレスに対応した波長に変更するように構成されてもよく（請求項１７）、障害が発生した区間におけるパケットの送受信ノード間で、光信号が他局光ノード宛に送信されるための復旧パスを割り当てられるように構成されてもよく（請求項１８）、障害が発生した区間に隣接するノード間で、光信号が他局光ノード宛に送信されるための復旧パスを割り当てられるように構成されてもよい（請求項１９）。
【００４４】
加えて、障害復旧ステップが、波長パスが設定されている区間において、同一の波長を割り当てるように構成されてもよく（請求項２０）、波長パスが設定されている区間において、異なる波長を割り当てるように構成されてもよい（請求項２１）。
さらに、本発明に関連する波長パス網用障害復旧方法は、宛先アドレスを有する複数のパケットをその宛先アドレス毎に所定波長の光信号に変換し転送を行なう波長パス網における、波長パス網用障害復旧方法であって、複数のパケットが変換された光信号の宛先光ノードの数を抽出するノード数抽出ステップと、ノード数抽出ステップにて宛先光ノードが複数の場合は複数のパケットを同一波長の光信号に変換するパケット切り替えステップと、ノード数抽出ステップにて宛先光ノードが単一の場合はパケットを宛先アドレスに応じた波長の光信号に変換する波長パス切り替えステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）本発明の第１実施形態の説明
本発明の第１実施形態に係る光ＩＰノード１も、ＩＰパケットを収容した光信号の波長パスを切り替えたり、ＩＰパケットを収容する光信号の波長を切り替えることにより、ＩＰパケットのルーティングを行なう機能を有する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光ＩＰノードの構成図である。この図１に示す光ＩＰノード１は、パケットスイッチ部（パケット切り替え部）１１と、波長パススイッチ部（波長パス切り替え部）１０とをそなえて構成されている。
【００４６】
このパケットスイッチ部１１は、ＩＰアドレス（第１の宛先アドレス）を有するＩＰパケットをＩＰアドレスに基づき他局光ＩＰノードに転送するものであり、また、波長パススイッチ部１０は、ＩＰアドレス（第２の宛先アドレス）を有するＩＰパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長多重光信号の波長パスに接続することにより転送するものである。
【００４７】
そして、光ＩＰノード１は、パケットスイッチ部１１及び波長パススイッチ部１０を構成すべく、空間スイッチ部４０と、複数のバッファ１１ａとをそなえるほか、入力伝送路１２ａ，１２ｂと、分波部２１ａ，２１ｂと、合波部２１ｃ，２１ｄと、出力伝送路１２ｃ，１２ｄと、伝送路障害検出部１３と、ＯＡＭパケット送信部１４と、ルータ群１５と、障害復旧制御部１６とをそなえて構成されている。
【００４８】
また、この図１に示す光ＩＰノード２２ａ，２２ｂは、それぞれ、波長λ1を有する光信号，波長λ2を有する光信号，…，波長λn（ｎは整数）を有する光信号を波長多重して送信するものである。
ここで、入力伝送路１２ａ，１２ｂは、それぞれ、他の光ＩＰノード２２ａ，２２ｂから送信された波長多重光信号（波長λ1〜波長λn）を伝送するものであって、例えば光ファイバによってその機能が発揮される。また、分波部２１ａ，２１ｂは、それぞれ、入力伝送路１２ａ，１２ｂを介して受信した波長多重光信号を分波するものであって、例えば光分波器によりその機能が発揮される。そして、波長多重光信号が波長λ1〜波長λn毎に、分岐されて出力されるようになっている。
【００４９】
これにより、他の光ＩＰノード２２ａから送信された波長多重光信号は、入力伝送路１２ａを介して、分波部２１ａに入力され、そして、分波部２１ａにおいて、この波長多重光信号は、分波されて、波長λ1を有する光信号，波長λ2を有する光信号，…，波長λnを有する光信号に分岐され、これらの分岐された光信号が、それぞれ、空間スイッチ部４０に入力されるようになっている。また、他の光ＩＰノード２２ｂから送信される波長多重光信号についても、同様であり、それに関しては更なる説明を省略する。
【００５０】
次に、空間スイッチ部４０は、第１入力ポートＰ１，第２入力ポートＰ２と第１出力ポートＰ３，第２出力ポートＰ４とを有し、ＩＰアドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と、他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から光ＩＰノード１（自局光ＩＰノード）宛の光信号を第１出力ポートＰ３からドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２出力ポートＰ４から出力するものである。
【００５１】
そして、この空間スイッチ部４０は、後述するように、単位スイッチを組み合わせた空間スイッチが数段接続されて構成されており、空間スイッチ部４０とバッファ１１ａとによって、波長パススイッチ部１０と、パケットスイッチ部１１とが構成されるようになっている。
なお、以下の説明において、アドパケットとは、アド用のＩＰパケットを意味する。また、アドパケットに起因する光信号とは、アドパケットのデータが重畳された所定波長の光信号を意味し、さらに、以下の説明において、アドパケットに起因する光信号のことを、アドパケットを含む光信号と称することがある。
【００５２】
続いて、合波部２１ｃ，２１ｄは、それぞれ、空間スイッチ部４０から出力される波長λ1〜波長λnを有する光信号を合波して、波長多重光信号を出力するものであって、例えば光合波器によって、その機能は発揮される。さらに、出力伝送路１２ｃ，１２ｄは、それぞれ、合波部２１ｃ，２１ｄから出力された波長多重光信号（波長λ1〜波長λnを含む）を伝送するものであって、例えば光ファイバによって、その機能が発揮される。
【００５３】
これにより、空間スイッチ部４０からの複数の波長を有する光信号は、それぞれ、合波部２１ｃにおいて合波され、そして、この合波された波長多重光信号は、出力伝送路１２ｃを伝送し、他の光ＩＰノード（図示省略）に送信されるのである。なお、合波部２１ｄも、同様なものであるので、更なる説明を省略する。
また、この光ＩＰノード１の入力側は、多数の光ファイバが設けられ、他の多数の光ＩＰノードと接続されており、加えて、この光ＩＰノード１の出力側にも、多数の光ファイバが設けられて、多数の光ＩＰノード間と接続され、各光ＩＰノード間で双方向に波長多重光信号が伝送可能となっているが、説明を簡略化するために、この図１では、左側の光ＩＰノード２２ａ、２２ｂから光信号が送出されて、右側の出力伝送路１２ｃ，１２ｄに光信号が送出されるものとする。さらに、光ＩＰノード１の構成については、後述する第２実施形態、第３実施形態及び各変形例においても、特に断らない限り、同様なものとする。
【００５４】
続いて、複数のバッファ１１ａは、それぞれ、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部４０に入力するものである。これらのバッファ１１ａは、それぞれ、順番に入力されたＩＰパケットのうち、最初に入力されたＩＰパケットに順番を付して保持し、最初に保持されたＩＰパケットが最初に出力されるようになっている。このバッファ１１ａを設けることにより、大量のＩＰパケットが同時間帯に集中して入力された場合でも、それらのＩＰパケットは、順番に処理されるので、大規模な交換容量を有するトラフィックであっても、処理が滞りなく行なえるようになる。
【００５５】
そして、波長パススイッチ部１０は、空間スイッチ部４０の一部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号を第１出力ポートＰ３から出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットを含む光信号とを多重化して第２出力ポートＰ４から出力するものである。
【００５６】
また、パケットスイッチ部１１は、空間スイッチ部４０の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチとバッファ１１ａとを設け、波長パススイッチ部１０から出力されたドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットとバッファ１１ａからの複数のアドパケットとを入力され、第１出力ポートＰ３から出力された光信号をデコードしたＩＰパケットと複数のアドパケットとをそれぞれＩＰアドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パススイッチ部１０に入力するものである。
【００５７】
なお、以下の説明において、光信号に起因するＩＰパケットを、光信号をデコードしたＩＰパケットと称することがある。
さらに、ルータ群１５は、自局に設けられた複数のルータ１５ａからなり、これらのルータ１５ａは、それぞれ、ＩＰパケットをルーティングするものである。具体的には、これらのルータ１５ａは、ＩＰパケットのＩＰアドレスを読み取って、そのＩＰアドレスに応じて最適な電気的なパスを検索して、その最適なパスに宛てて、ＩＰパケットを送出するものである。なお、それ以外のルーティング機能については、公知のものであるので、詳細な説明を省略する。
【００５８】
そして、ＯＡＭパケット送信部（監視パケット送信部）１４は、電気信号としてのＩＰパケットを所定の時間間隔で出力するものであって、光ＩＰノード１を送信用の光ＩＰノードとみた場合における送信機能に関する。このＯＡＭ（Operation, Administration and Maintenance）とは、波長パス網の低次のレイヤにおける、保守及び運用を行なうための機能である。すなわち、光ＩＰノード１以外の他の光ＩＰノードに対して、一定の時間間隔でＯＡＭパケットを送出し、他の光ＩＰノードが、このＯＡＭパケットを一定時間間隔で受信すれば、正常にルーティングが行なわれていることを意味し、また、他の光ＩＰノードがこのＯＡＭパケットを受信しなければ、波長パス網になんらかの障害が発生したことを検出できるようになっている。さらに、このＯＡＭパケットは、波長パス網に関する運用情報をも有する。
【００５９】
さらに、前述した光ＩＰノード２２ａ，２２ｂも、それぞれ、空間スイッチ部と、ＯＡＭパケット送信部とを有する（図示省略）。従って、光ＩＰノード２２ａ，２２ｂ（送信用の光ノード）は、それぞれ、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとをそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を出力するとともに波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して出力する空間スイッチ部と、電気信号としてのパケットを所定の時間間隔で出力する監視パケット送信部とをそなえて構成されたことになる。
【００６０】
さらに、伝送路障害検出部１３は、空間スイッチ部４０の入力側と出力側とに接続され、上記の波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうるものであって、光断検出部１３ａと、ＯＡＭパケット受信部（監視パケット受信部）１３ｂとをそなえて構成されている。
ここで、光断検出部１３ａは、空間スイッチ部４０の入力側に接続され、波長多重光信号が受信されないと第１切替トリガ（第１切り替えトリガ）を出力するものである。
【００６１】
また、ＯＡＭパケット受信部１３ｂは、空間スイッチ部４０の第２出力ポートＰ４に接続され、所定の時間間隔で送信されている電気信号としてのＩＰパケットを受信しＩＰパケットが受信されないと第２切替トリガ（第２切り替えトリガ）を出力するものである。
これにより、他の光ＩＰノード２２ａ，２２ｂ（図１参照）のＯＡＭパケット送信部１４が、出力伝送路１２ｃ，１２ｄに、ＯＡＭパケットを一定時間間隔で送信し、そして、この送信された波長多重光信号が、空間スイッチ部４０にて抽出されてＩＰパケットが出力され、光ＩＰノード１におけるＯＡＭパケット受信部１３ｂが一定時間間隔でこのＯＡＭパケットを受信することによって、波長パス網での障害発生が検出されるのである。
【００６２】
なお、以下の説明において、障害発生によって光信号（又はＩＰパケット）の伝送が遮断された状態を検出することを、光信号（又はＩＰパケット）の断を検出すると表現したり、光信号（又はＩＰパケット）の断を認識する等と表現することがある。
さらに、障害復旧制御部１６は、伝送路障害検出部１３に接続され、伝送路障害検出部１３からの検出信号を受信すると、波長多重光信号の各光信号を波長毎に選択し波長パスを切り替えて光信号を出力するものであって、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａと、パス切り替え制御部１６ｂとをそなえて構成されている。
【００６３】
ここで、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａは、ＯＡＭパケット受信部１３ｂに接続され、ＯＡＭパケット受信部１３ｂからの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路の障害を検出して、バッファ１１ａに保持された複数のアドパケットを読み出す順番を変更し、空間スイッチ部４０の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうものである。すなわち、ＯＡＭパケットの受信が途絶えてから、一定の時間が経過した後に、光信号の選択切り替えが行なわれる。
【００６４】
また、このバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａは、所定時間の間隔を可変にしうるようになっている。そして、例えば、受信した光パワー値が、０値になるか、あるいは、ある閾値以下になる時間が所定時間以上である場合は、第１切替トリガを出力する。
さらに、パス切り替え制御部１６ｂは、光断検出部１３ａ及びＯＡＭパケット受信部１３ｂに接続され、光断検出部１３ａからの第１切替トリガ若しくはＯＡＭパケット受信部１３ｂからの第２切替トリガが入力されてから所定時間を経過すると伝送路障害を検出して、空間スイッチ部４０の光信号を選択してその方路の切り替え制御を行なうものである。また、このパス切り替え制御部１６ｂは、所定時間の間隔を可変にしうるようになっている。すなわち、光断検出部１３ａから出力される第１切替トリガの時間間隔を延長した値に設定することにより、光信号に関して断検出されないようにし、ＯＡＭパケット受信部１３ｂによる障害復旧が行なわれるようになっている。
【００６５】
なお、これらの伝送路障害検出部１３，光断検出部１３ａ，ＯＡＭパケット受信部１３ｂ，障害復旧制御部１６は、それぞれ、光ＩＰノード１を受信用の光ＩＰノードとみた場合における受信機能に関する。
従って、光ＩＰノード１（受信用の光ノード）は、空間スイッチ部４０と、バッファ１１ａと、光断検出部１３ａと、ＯＡＭパケット受信部１３ｂと、パス切り替え制御部１６ｂと、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａとをそなえて構成されたことになる。また、このバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａは、所定時間の間隔を可変にしうるように構成されるとともに、パス切り替え制御部１６ｂが、所定時間の間隔を可変にしうるように構成されたことになる。
【００６６】
図２は、本発明の第１実施形態に係る空間スイッチ部４０の構成図である。この図２に示す空間スイッチ部４０は、複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を受信する第１入力ポートＰ１と、他局アドレスを有するアドパケットを受信する第２入力ポートＰ２と、波長多重光信号の中から自局宛の光信号をドロップ用の光信号として出力する第１出力ポートＰ３と、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットを含む光信号とを多重化して出力する第２出力ポートＰ４とを有する。また、この空間スイッチ部４０は、第１パケットスイッチ２４と、第１空間スイッチ１７と、第２空間スイッチ１８と、第３空間スイッチ１９と、第４空間スイッチ２０とをそなえて構成されている。
【００６７】
そして、空間スイッチ部４０は、空間スイッチが３段接続されたスイッチ回路網を用いて複数の波長を有する光信号をクロスコネクトするようになっている。また、この図２に示す光ＩＰノード１に関する値は、例えば、次のようになる。まず、送出するＩＰパケットの容量を表す入力トラフィック量は、６４０Ｇｂｐｓであり、局間の入出力伝送路は６本であり、波長多重数は３２波である。この光ＩＰノードは、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの２.５６Ｔｂｐｓである。
【００６８】
なお、ｂｐｓ（bit per Second）は、伝送速度を表し、ｂ／ｓと表記することもある。また、Ｇ（Giga）は、１０の９乗を意味し、Ｔ（Tera）は、１０の１２乗を意味する。
ここで、第１パケットスイッチ２４は、４個のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂをそなえて構成されている。これらの４個のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂは、それぞれ、アドパケット及びドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットを入力される入力ポートと、ＩＰパケットに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する出力ポートとを有する。また、これらのパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂは、それぞれ、最大で１６０Ｇｂｐｓの入力トラフィック量を処理できるものが使用され、合計で６４０Ｇｂｐｓの入力トラフィック量を処理できる。そして、この第１パケットスイッチ２４と、複数のバッファ１１ａとにより、パケットスイッチ部１１が構成されている。
【００６９】
また、これら４個のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂは、それぞれ、電気信号を入力されて、光信号を出力するものであり、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａによって制御されている。そして、この制御により、送出ＩＰパケットが、所定波長の光信号に割り当てられ、割り当てられた光信号が、それぞれ、波長パススイッチ部１０にクロスコネクトされるようになっている。
【００７０】
また、第１空間スイッチ１７は、３２個の１６×３２スイッチ（１６×３２ＳＷと表記されている）１７ａ，…，１７ｂをそなえて構成されており、これら１６×３２スイッチ１７ａ，…，１７ｂは、それぞれ、波長多重光信号に含まれる複数の相異なる波長の一つを有する光信号を入力される入力ポートと、その複数の相異なる波長の一つと同一の波長を有する光信号を出力する出力ポートとを有する。
【００７１】
これらの、１６×３２スイッチ１７ａ，…，１７ｂは、それぞれ、図６（ａ）に示すようになる。図６（ａ）は、空間スイッチの模式図であり、この図６（ａ）に示す空間スイッチは、上記の１６×３２スイッチ１７ａ，…，１７ｂ等に用いられるものであって、１６個の単位スイッチ９２と、４入力ポートと、４出力ポートとをそなえて構成されている。そして、信号は、４入力ポートのいずれかから、入力され、単位スイッチ９２にて、２方向のうちのいずれか一方に、切り替えられて、４出力ポートのいずれかに、出力されるようになっている。
【００７２】
また、図６（ｂ）は、電圧が印加されていないときの単位スイッチ９２の模式図であり、信号パスがクロスしている（クロス状態）。すなわち、左上から入力される信号は、右下から出力されるとともに、左下から入力される信号は、右上から出力されるようになっている。さらに、図６（ｃ）は、電圧が印加されたときの単位スイッチ９２の模式図であり、信号パスが平行になっている（バー状態）。そして、左上から入力される信号は、右上から出力されるとともに、左下から入力される信号は、右下から出力されるようになっている。
【００７３】
従って、各単位スイッチ９２に電圧をオン又はオフすることによって、入力ポートから出力される複数の光信号のそれぞれについて、所望の出力ポートから出力させることが可能となる。なお、この図６（ａ）は、４×４スイッチを示しているが、以下の説明の例えば１６×８スイッチ等も同様に、この単位スイッチ９２を組み合わせたものである。また、後述する第２実施形態、第３実施形態及び各変形例においても、同様に、この単位スイッチ９２を組み合わせた構成となっている。
【００７４】
さらに、第２空間スイッチ１８（図２参照）は、３２個の１６×１６スイッチ（１６×１６ＳＷと表記されている）１８ａ，１８ｂ，…，１８ｃ，１８ｄをそなえて構成されており、これらの１６×１６スイッチ１８ａ，１８ｂ，…，１８ｃ，１８ｄは、それぞれ、第１パケットスイッチ２４からの光信号と第１空間スイッチ１７からの光信号とを入力される１６入力ポートと、この１６入力ポートから入力された光信号を所定の方路に選択して出力する１６出力ポートとを有する。
【００７５】
そして、第３空間スイッチ１９は、１２個の３２×１６スイッチ１９ａ，…，１９ｂをそなえて構成されており、これらの３２×１６スイッチ１９ａ，…，１９は、それぞれ、第２空間スイッチ１８からの光信号を入力される３２入力ポートと、３２入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力する１６出力ポートとを有する。
【００７６】
加えて、第４空間スイッチ２０は、４個の３２×１６スイッチ２０ａ，…，２０ｂをそなえて構成されており、これらの３２×１６スイッチ２０ａ，…，２０ｂは、それぞれ、第２空間スイッチ１８からの光信号を入力される３２入力ポートと、３２入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力する１６出力ポートとを有する。
【００７７】
また、この第４空間スイッチ２０は、波長多重光信号のうち割り当てられた光信号の波長を変更すべく、光信号を電気信号に変換し、電気信号として複数のＩＰパケットを抽出する機能を有する。
従って、波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチ（第１空間スイッチ１７，第２空間スイッチ１８，第３空間スイッチ１９，第４空間スイッチ２０）が、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号として第１の出力ポートに出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットを含む光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する波長パス切り替え部（波長パススイッチ部１０）として構成されるようになっている。
【００７８】
また、空間スイッチ部４０の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する第１パケットスイッチ２４とバッファ１１ａとが、波長パススイッチ部１０の第１出力ポートＰ３から出力されたドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットとバッファ１１ａからの複数のアドパケットとを入力され、第１出力ポートＰ３から出力されたドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットと複数のアドパケットとをそれぞれＩＰアドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パススイッチ部１０に入力するパケット切り替え部（パケットスイッチ部１１）として構成されたことになる。
【００７９】
また、この波長パススイッチ部１は、複数の相異なる波長（λ1〜λn）を有する光信号を１２個の１６×３２スイッチ１７ａ〜１７ｂの各入力ポートと４個のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの各入力ポートとから入力され、複数の相異なる波長（λ1〜λn）を有する光信号を、３段の光空間スイッチにて切り替えて第１出力ポートＰ３及び第２出力ポートＰ４にそれぞれ出力するようになっている。さらに、バッファ１１ａは、それぞれ、波長パススイッチ部１０が有する上記の複数の各入力ポートのうち４個のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの各入力ポートに接続され、ＩＰパケットを保持してそのＩＰパケットを４個のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの各入力ポートに入力している。
【００８０】
そして、パケットスイッチ部１１が、波長パススイッチ部１０の一部の光空間スイッチに代えて、このバッファ１１ａに入力されたＩＰパケットをＩＰアドレス毎に所定波長を割り当てた光信号に変換して出力するようになっている。
これにより、図２に示す第１入力ポートＰ１から入力される光信号の流れは、次のようになる。まず、伝送路からの波長多重光信号は分波部２１ａを介して、空間スイッチ部４０にある第１空間スイッチ１７の１６×３２スイッチ１７ａに入力され、そして、この１６×３２スイッチ１７ａに入力された光信号のうち、自局（光ＩＰノード１）宛のものと、他局（図示省略）宛のものとが、光信号の波長によって、選択される。すなわち、自局宛の光信号は、第４空間スイッチ２０に接続されて、第１出力ポートＰ３からドロップされ、また、他局宛の光信号は、第３空間スイッチ１９に接続されて、第２出力ポートＰ４から、他局宛に再度送出される。
【００８１】
同様に、空間スイッチ部４０にある第１空間スイッチ１７の１６×３２スイッチ１７ｂに入力された光信号のうち、自局宛のものと、他局宛のものとが、光信号の波長によって、選択され、自局宛の光信号は、第４空間スイッチ２０に接続されて、第１出力ポートＰ３からドロップされ、また、他局宛の光信号は、第３空間スイッチ１９に接続されて、第２ポートＰ４から、他局宛に再度送出される。
【００８２】
また、第３空間スイッチ１９の３２×１６スイッチ１９ａは、第２空間スイッチ１８の１６×１６スイッチ１８ａ，１８ｂ，…，１８ｃ，１８ｄのそれぞれからの光信号を入力され、これらの入力された光信号を多重化し第２出力ポートＰ４より出力して、そして、合波部２１ｃにて各光信号が合波されるのである。
これに対して、第４空間スイッチ２０の３２×１６スイッチ２０ａは、第２空間スイッチ１８の１６×１６スイッチ１８ａ，１８ｂ，…，１８ｃ，１８ｄのそれぞれからの光信号を入力され、これらの入力された光信号を多重化し第１出力ポートＰ３からドロップする。そして、このドロップされた光信号は、光／電気変換器（図示省略）にてそれぞれ、電気信号としてのＩＰパケットに変換されて、これらのＩＰパケットが、出力されるのである。
【００８３】
従って、図２に示す第１空間スイッチ１７の１６×３２スイッチ１７ａ等の空間スイッチは、それぞれ、パス切り替え制御部１６ｂによって、制御されている。また、後述するように、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａ及びパス切り替え制御部１６ｂによって、他の光ＩＰノード２２ａ，２２ｂあるいは伝送路にて障害が発生したときに、割り当てる光信号の波長を変更して、ＩＰパケットの正常なルーティングが行なえる。
【００８４】
このように、パケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの出力は、光信号であって、波長パスとなっており、また、パケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの出力ポートからの光信号が波長パススイッチ部１０の入力ポートに接続され、波長パススイッチ部１０とパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの空間スイッチとが統合されているので、光ＩＰノード１の装置規模を縮小することができる。
【００８５】
さらに、空間スイッチ部４０（図１参照）から出力された電気信号としてのＩＰパケットは、それぞれ、再度、第２入力ポートＰ２から、パケットスイッチ部１１のバッファ１１ａに入力されるようになっている。この理由は、本光ＩＰノード１が、ルーティングされたＩＰパケットの宛先ノードとなるもののほか、他の光ＩＰノードに転送したり、また、後述するように、障害が発生したときに、伝送路を変更すべく、伝送に使用する光信号の波長を変更することがあるからである。
【００８６】
次に、図２に示す第２入力ポートＰ２から入力される光信号の流れは、次のようになる。まず、複数のルータ１５ａ（図１参照）から、ＩＰパケットがそれぞれ、第２入力ポートＰ２から、パケットスイッチ部１１に入力され、パケットスイッチ部１１のバッファ１１ａにおいて、多数のＩＰパケットが一時的に保持される。そして、このバッファ１１ａから出力されたＩＰパケットは、それぞれ、パケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂに入力される、このパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂからは、それぞれ、光信号が出力される。
【００８７】
なお、具体的なＩＰアドレスに対応する波長の割り当ての仕方については、設計方針により変更できるので、その説明を省略する。また、この空間スイッチ部４０は、後述する第１実施形態の第２変形例、第３変形例において、別のものを用いて構成することもできる。
従って、光ＩＰノード１の空間スイッチ部４０において、第１入力ポートＰ１から、波長多重光信号が入力されて、この波長多重光信号に含まれる複数の光信号がクロスコネクトされるとともに、第２入力ポートＰ２から、ＩＰパケットが入力されて、これらのＩＰパケットのＩＰアドレス毎に割り当てられた波長を有する光信号に変換されてから、クロスコネクトされている。
【００８８】
換言すれば、クロスコネクトは、光信号の波長を直接切り替える方法と、ＩＰアドレスによって、変換する光信号の波長の値を変更する方法との２種類があり、前者は、ＩＰアドレスを有するＩＰパケットを複数の波長の光信号が多重化された波長パスに接続するものであり、後者は、電気領域にてパスを切り替えるものである。
【００８９】
また、パケットスイッチ部１１において、ルータ１５ａ（図１参照）からの複数のＩＰパケットと、第１出力ポートＰ３からドロップされたＩＰパケットとが、それぞれ、入力され、これらのＩＰパケットが、所定波長に割り当てられる。そして、また、各波長パススイッチ部１０にてパスの切り替えが行なわれることにより、ＩＰパケットのデータは、所定波長を有する光信号に変更されて、合波部２１ｃ，２１ｄにて、それぞれ、合波されてから、出力伝送路１２ｃ，１２ｄから、他の光ＩＰノードに宛てて出力されるのである。
【００９０】
このように、多段スイッチ回路網（図２参照）において、多段スイッチ回路網の１段目の空間スイッチに必要な容量だけ、バッファ１１ａを設けることによって、波長パススイッチ部１０と、パケットスイッチ部１１の空間スイッチ部（各パケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂ）とが統合されるので、パケット切り替えを行なう部分（パケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂ）が、多段とはならず、光ＩＰノード１の装置規模を小型化できる。
【００９１】
また、このように、バッファ１１ａを追加することにより、パケットスイッチ部１１を増設できるので、入力されるトラフィック量の変動に応じた光ＩＰノード１の運用が可能となり、そして、必要な波長数の増加に対しての拡張性が向上する。
次に、図３から図５を用いて、障害復旧の制御方法について説明する。障害復旧とは、何らかの事故により伝送路が切断され、伝送障害が発生したときに、波長多重光信号が正確に目的地に伝送されるための処置を行なうことを意味する。そして、各光ＩＰノードは、それぞれ、障害が発生した場所を検出するとともに、その障害が発生した場所を回避して、波長多重光信号を別のパスで伝送するように、波長多重光信号の波長パスを切り替えるようになっている。まず、図３を用いて、構成を説明し、図４を用いて、波長パス切り替えによる障害復旧を説明し、さらに、図５を用いて、ＩＰパケットの切り替えによる障害復旧を説明する。
【００９２】
図３は、本発明の第１実施形態に係る障害復旧制御部１６の構成図である。この図３に示す障害復旧制御部１６は、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａと、パス切り替え制御部１６ｂとを有し、その出力側に、空間スイッチ部４０が接続されている。
そして、この空間スイッチ部４０において、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとがそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を出力するとともに波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とが多重化されて出力される。
【００９３】
また、パケットスイッチ部１１において、第１出力ポートＰ３から出力されたドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットと第２入力ポートＰ２から入力されたアドパケットとが入力され、ドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットとアドパケットとがそれぞれＩＰアドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として出力される。
【００９４】
さらに、波長パススイッチ部１０において、第１入力ポートＰ１から入力された波長多重光信号から自局宛の光信号が分岐されて第１出力ポートＰ３からドロップ用の光信号として出力され、他局宛の光信号とパケットスイッチ部１１からの光信号とが多重化されて第２出力ポートＰ４から出力される。
また、伝送路障害検出部１３において、波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生が検出されて検出信号が出力される。そして、障害復旧制御部１６において、伝送路障害検出部１３からの検出信号が受信されると、波長多重光信号の各光信号が波長毎に選択され波長パスが切り替えられて光信号が出力される。
【００９５】
上述したように、光ＩＰノード１は、ＯＡＭパケット送信部１４が、ＯＡＭパケットを一定時間間隔で送信するとともに、他の光ＩＰノード（図示省略）におけるＯＡＭパケット受信部１３ｂが一定時間間隔でＯＡＭパケットを受信することによって、ＯＡＭパケットの断が検出されるようになっている。
まず、ＯＡＭパケットの送信については、次のようになる。すなわち、この図３に示すＯＡＭパケット送信部１４は、一定時間間隔でＯＡＭパケットを、 パケットスイッチ部１１の入力側に加えて送信し、このＯＡＭパケットが、他の光ＩＰノードにて受信される。
【００９６】
一方、ＯＡＭパケットの受信については、次のようになる。すなわち、この図３の右上方（専用光パス又は共有光パス）から入力される波長多重光信号は、波長パススイッチ部１０に入力され、この波長パススイッチ部１０の出力が、パケットスイッチ部１１に入力される。ここで、波長パススイッチ部１０の入力側から、光信号が取り出されて、この取り出された光信号が、光断検出部１３ａに入力され、また、光断検出部１３ａにより、伝送路に何らかの異常が発生した場合においては、受信される光信号のレベルが減少あるいは受信できなくなるので、光信号の断が検出されるのである。そして、光信号の断が検出された場合は、光断検出部１３ａは、第１切替信号をパス切り替え制御部１６ｂに入力する。また、このパス切り替え制御部１６ｂは、制御信号を波長パススイッチ部１０に入力する。
【００９７】
同様にして、波長パススイッチ部１０の出力側から、電気信号が取り出されて、この取り出された複数の光信号が、それぞれ、ＯＡＭパケット受信部１３ｂに入力され続ける。そして、ＯＡＭパケット受信部１３ｂが、一定時間間隔でＯＡＭパケットを受信できなくなると、ＯＡＭパケット受信部１３ｂは、ＯＡＭパケットの断を検出し、第２切替信号をパス切り替え制御部１６ｂとバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａとに入力し、また、このバッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａは、制御信号をパケットスイッチ部１１に入力するのである。
【００９８】
すなわち、各光ＩＰノード１〜９が相互に接続された波長パス網における、波長パス網用障害復旧方法は、次のようになる。まず、各光ＩＰノード１〜９は、それぞれ、ＩＰアドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を受信し波長多重光信号から自局宛の光信号と他局宛の光信号とをそれぞれ出力する（入力パケット処理ステップ）。
【００９９】
そして、各光ＩＰノード１〜９は、それぞれ、入力パケット処理ステップにて出力された光信号からＩＰパケットをデコードして、デコードされたＩＰパケットと電気信号として出力された複数のアドパケットとをそれぞれＩＰアドレス毎に所定波長を有する光信号に割り当てて出力し（出力パケット処理ステップ）、波長パスを確保すべく、入力パケット処理ステップにて出力された光信号と出力ＩＰパケット処理ステップにて出力された光信号とに所定波長を割り当てて光信号を出力するのである（波長パス処理ステップ）。さらに、上記の波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生が検出されて検出信号が出力される（伝送路障害検出ステップ）。なお、この検出方法については、図４及び図５を用いて後述する。
【０１００】
このように、正常時には、各パスにＯＡＭパケット送信部１４からＯＡＭパケットが一定時間間隔で送信され、光断検出部１３ａ，ＯＡＭパケット受信部１３ｂで光信号及びＯＡＭパケットが監視され、また、異常時には、波長パススイッチ部１０のみ用いた制御と、波長パススイッチ部１０及びパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの両方を用いた制御とのいずれか片方を選択することによって、障害復旧が実現される。これにより、精度の高い制御が可能となる。
【０１０１】
図４は、本発明の第１実施形態に係る波長パス切り替えによる障害復旧の動作説明図であって、波長パススイッチ部１０のみを切り替えることにより、障害復旧を行なう場合の動作の一例が示されている。この図４に示すもので、図３に示すものと同一の符号を有するものは、同一のものなので、更なる説明を省略する。
【０１０２】
また、他の光ＩＰノードのＯＡＭパケット送信部１４からＯＡＭパケットの送出時間間隔（送出間隔）がＴ１′（秒）で送出されている。ここで、受信側のパス切り替え制御部１６ｂにおいて、このＯＡＭパケットが受信されない時間（パケット断継続時間）をＴ１（秒）とし、また、光断検出部１３ａにおいて、波長多重光信号が受信されない時間（光断継続時間）をＴ２（秒）とし、さらに、波長パススイッチ部１０による復旧動作のための閾値時間をＴ３（秒）とする。このとき、Ｔ２＜Ｔ３＜＜Ｔ１とすることによって、波長パススイッチ部１０のみが動作するようになっている。
【０１０３】
すなわち、ＯＡＭパケットの受信間隔Ｔ１が、Ｔ２及びＴ３に比較して、非常に大きくなるように設定されることで、パス切り替え制御部１６ｂが光信号の断により、伝送路障害を検出するのである。また、パス切り替え制御部１６ｂは、ＩＰパケットの断を検出しにくくなるので、パス切り替え制御部１６ｂがＩＰパケットの断による伝送路障害を認識したときには、波長パススイッチ部１０において障害復旧が行なわれるようになる。
【０１０４】
従って、上記の伝送路障害検出ステップが、波長多重光信号が受信されない光断継続時間が所定時間経過すると伝送路障害が検出されるようになっている（光断検出ステップ）。換言すれば、上記の伝送路障害検出ステップが、所定の時間間隔で送信されているＯＡＭパケットを受信しこのＯＡＭパケットが受信されないパケット断継続時間が所定時間経過すると伝送路障害を検出するようになっている（監視パケット受信ステップ）。
【０１０５】
また、伝送路障害検出ステップが、監視パケット受信ステップにてＯＡＭパケットに関するパケット断継続時間の間隔を延長する設定を行ない（第１延長ステップ）、波長多重光信号に関する光断継続時間が所定時間経過してから伝送路障害を検出するようになっている（第１検出ステップ）。
これにより、パケットスイッチ部１１においては、誤動作しないようになる。
【０１０６】
図５は、本発明の第１実施形態に係るＩＰパケット切り替えによる障害復旧の動作説明図であって、波長パススイッチ部１０及びパケットスイッチ部１１との両方を用いて障害復旧が行なわれる場合の動作の一例が示されている。なお、この図５に表示したものであって、上述したものと同一の符号を有するものは、同一のもの、あるいは、同様の機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
【０１０７】
図４と同様、他の光ＩＰノードのＯＡＭパケット送信部１４からＯＡＭパケットの送出間隔がＴ１′（秒）で送出されており、受信側のパス切り替え制御部１６ｂにおいて、パケット断継続時間をＴ１（秒）とし、また、光断検出部１３ａにおいて、光断継続時間をＴ２（秒）とし、さらに、波長パススイッチ部１０及びパケットスイッチ部１１による復旧動作のための閾値時間をＴ４（秒）とする。このとき、Ｔ１＜Ｔ４＜＜Ｔ２とすることによって、パケットスイッチ部１１のみが動作するようになっている。
【０１０８】
すなわち、光断継続時間Ｔ２が、Ｔ１及びＴ４に比較して、非常に大きくなるように設定されることで、波長パススイッチ部１０及びパケットスイッチ部１１が、ＩＰパケットの断により、伝送路障害を検出するのである。また、光断検出部１３ａは、光信号の断を検出しにくくなるので、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａが光信号の断による伝送路障害を認識したときには、パケットスイッチ部１１において障害復旧が行なわれるようになる。
【０１０９】
従って、伝送路障害検出ステップが、光断検出ステップにおける光断継続時間の間隔を延長する設定を行ない（第２延長ステップ）、ＯＡＭパケットに関するパケット断継続時間が所定時間経過してから伝送路障害を検出するようになっている（第２検出ステップ）。
そして、これにより、波長パススイッチ部１０部が誤動作しないようになる。なお、上記の図３から図５に示したものは、後述する第２実施形態、第３実施形態及び各変形例においても、同様な動作となる。
【０１１０】
従って、光ＩＰノード１は、入力側にバッファ１１ａを配し、また、処理容量の高いパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂを１段だけ用いて、かつ、２段接続された空間スイッチを用いて、大規模な交換容量を有するトラフィックを処理できる。また、これらのパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂの処理容量を変更することによって、入力されるＩＰパケットのトラフィック量に応じたルーティングが行なえるので、光ＩＰノード１の効率的な運用が可能となる。
【０１１１】
さらに、ＩＰパケットの切り替えが、多段に接続されたパケットスイッチ回路を用いずに、３段に接続された空間スイッチを用いて行われるので、装置規模が縮小され、ひいては、大規模な交換容量を有するトラフィックであっても、小型の電気スイッチやスイッチ素子を設けることによって、処理できる。
次に、正常時のルーティングと障害復旧時のルーティングとを図７から図９とを用いて説明する。
【０１１２】
図７は、本発明の第１実施形態に係る波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。この図７に示す波長パス網５０は、光ＩＰノード１〜光ＩＰノード８を有し、これらの光ＩＰノード１〜８が、それぞれ、光ファイバで接続されて、波長多重された光信号が双方向に伝送でき、また、ＩＰパケットがルーティングされるようになっている。
【０１１３】
また、この波長パス網５０は、波長多重光信号の各光信号がどこからどこまで伝送するかに関する波長パス情報を、制御チャネルを用いて伝送し、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、波長パス情報を知ることができるようになっている。そして、この図７において、波長λ1及び波長λ2を用いてＩＰパケットを振り分ける際の利用率は、波長λ1については、０．２５であり、波長λ2については、１．０である。
【０１１４】
さらに、光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、ルータ１ａ〜８ａと、ルータ１ｂ〜８ｂと、パケットスイッチ部１ｃ〜８ｃと、パケットスイッチ部１ｄ〜８ｄと、波長パススイッチ部１ｅ〜８ｅとを有する。ここで、ルータ１ａ〜８ａ及び１ｂ〜８ｂは、それぞれ、ルータ１５ａと同一の機能を有し、パケットスイッチ部１ｃ〜８ｃにＩＰパケットを入力している。
【０１１５】
また、パケットスイッチ部１ｃ〜８ｃは、それぞれ、パケットスイッチ部１１と同一の機能を有し、例えば波長λ2を使用している。さらに、パケットスイッチ部１ｄ〜８ｄは、それぞれ、パケットスイッチ部１１と同一の機能を有し、例えば波長λ1を使用している。なお、パケットスイッチ部７ｃと区別するために、網がけされている。そして、これらのパケットスイッチ部１ｃ〜８ｃ内部のパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂ（図２参照）は、それぞれ、同一波長が割り当てられないようになっている。すなわち、ルータ１ａ〜８ａと、ルータ１ｂ〜８ｂとが、それぞれ、別系統の波長パスを使用している。
【０１１６】
加えて、波長パススイッチ部１ｅ〜８ｅは、波長パススイッチ部１０と同一の機能を有する。これらのものに関しては、重複するので、更なる説明を省略する。
これにより、各光ＩＰノードは、それぞれ、送出するＩＰパケットを、波長λ1の光信号に変換して出力するか、又は、波長λ2の光信号に変換して出力するかを選択できるようになっている。なお、この光ＩＰノード７以外の残りの光ＩＰノード１〜６，８も、それぞれ、同様なものとなっている。加えて、後述する第１実施形態の各変形例及び第２実施形態及び第２実施形態の各変形例においても、同様である。また、２系統の波長λ1，λ2のうち、波長λ1には、網がけがされている。
【０１１７】
ここで、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード３へルーティングされ、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード１へルーティングされ、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード３から光ＩＰノード１へルーティングされ、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２から光ＩＰノード８へルーティングされる。
【０１１８】
そして、このような構成によって、各光ＩＰノード間１〜８において、それぞれ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの符号を付したＩＰパケットの正常なルーティングが行なわれる。まず、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５のルータ５ａにより、パケットスイッチ部５ｃに入力され、波長λ1の波長パス５５ｂに割り当てられ、また、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード５のルータ５ｂにより、パケットスイッチ部５ｃに入力され、波長λ1の同一の波長パス５５ｂに割り当てられる。そして、これらのＩＰパケットＡ，Ｂは、それぞれ、波長パススイッチ部５ｅから、波長多重光信号として伝送路に出力され、この波長多重光信号は、光ＩＰノード４にて受信され、この光ＩＰノード４の波長パススイッチ部４ｅにて、スルーされ、光ＩＰノード３に伝送される。
【０１１９】
ここで、光ＩＰノード３の波長パススイッチ部３ｅにおいて、ＩＰパケットＡのＩＰアドレスが、自局の光ＩＰノード３宛のものと認識されて、受信した波長多重光信号の中から、光ＩＰノード３宛のものが、抽出されて、ルータ３ｂにルーティングされる。一方、ＩＰパケットＢは、パケットスイッチ部３ｃにて折り返され、再度、光信号に変換されてから伝送される。ここで、光ＩＰノード３からは、ＩＰパケットＣが光ＩＰノード１宛に入力されるので、ＩＰパケットＢは、このＩＰパケットＣとともに、伝送路に出力される。
【０１２０】
そして、光ＩＰノード３から出力されたＩＰパケットＢ，Ｃのデータを有する波長多重光信号は、光ＩＰノード２を介して、光ＩＰノード１に受信され、この波長パススイッチ部１ｅにて、波長多重光信号からＩＰパケットＢ，Ｃのデータが抽出されてから、抽出されたＩＰパケットＢ，Ｃは、それぞれ、ルータ１ａ，１ｂにルーティングされる。
【０１２１】
一方、光ＩＰノード２のルータ２ａからのＩＰパケットＤは、波長λ2の光信号に割り当てられて、波長多重光信号として伝送路に出力され、この波長λ1，λ2を有する波長多重光信号は、光ＩＰノード１を介して、光ＩＰノード８にて受信され、その波長多重光信号から、ＩＰパケットＤのデータが抽出されて、ルータ８ｂにルーティングされるのである。
【０１２２】
このように、波長パスレイヤと、パケットレイヤとが連携して障害復旧が行なわれて、ＩＰパケットＡとＩＰパケットＢとが、１波長に収容されるので、波長パス網５０での必要な波長数が削減される。また、複数の波長パスが、１波長に収容されるので、波長パス網５０の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１２３】
さらに、リング網においては、障害が発生した場所に隣接する光ＩＰノードまで波長多重光信号が伝送されるという、無駄なループバックを発生させないことができる。
これに対して、波長パス網５０に障害が発生したときは、波長パス切り替えとＩＰパケットの切り替えとのうちのどちらか片方か、又は、両方が、障害復旧が行なわれる。
【０１２４】
図８は、本発明の第１実施形態に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図であり、この図８に示す光ＩＰノード１と光ＩＰノード２との間の伝送路で、障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。
また、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、図７に示したものと同様なものであり、さらに、この波長パス網５０は、障害が発生した場合に、その場所を検出でき、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、障害発生箇所を制御チャネルによって、知ることができるようになっている。そして、この図８において、ＩＰパケットＡは、利用率０．２５の波長λ1を用いてＩＰパケットが振り分けられ、ＩＰパケットＢは、利用率０．２５の波長λ2が割り当てられ、ＩＰパケットＣは、利用率０．２５の波長λ1が割り当てられるようになっている。これらの利用率の値は、未だ、ＩＰパケットを収容する余裕があることを示しているので、同一の伝送路に出力されて複数の光ＩＰノード１〜８に転送されるＩＰパケットは、１つの波長に収容されるようにして、波長パスが効率的に使用されるようになっている。なお、ＩＰパケットＤは、利用率１．０の波長λ2が割り当てられるために、この波長λ2を用いてのＩＰパケットの割り当ては、行なわれない。
【０１２５】
加えて、出力パケット処理ステップにて割り当てられた光信号の宛先光ＩＰノードの数が抽出され（ノード数抽出ステップ）、光ＩＰノードの宛先が単一か複数かが判定される。ここで、ノード数抽出ステップの宛先ノードの数に基づいて、パケットスイッチ部１１又は波長パススイッチ部１０のうち少なくとも一方を用いて、パケットがＩＰアドレスに対応した光ＩＰノードに転送されるのである（障害復旧ステップ）。
【０１２６】
ここで、所望の光ＩＰノードに転送されるＩＰパケットの伝送速度が、１波長の伝送速度に等しい場合は、その伝送されるＩＰパケットが収容されると、その収容する光信号の１波長が占有されてしまう。逆に、所望の光ＩＰノードに転送されるＩＰパケットの伝送速度が、１波長の伝送速度に満たない場合は、複数の光ＩＰノードと波長とを共有することによって、パケットスイッチ１ｃ，１ｄ…，８ｃ，８ｄを用いて中継されるので、送受信される光ＩＰノード間のパスが設定される。
【０１２７】
そして、このような構成によって、ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、パケット切り替えと波長パス切り替えとが行なわれ、ＩＰパケットＤに関しては、利用率が大きいので、波長パス切り替えが行なわれる。
まず、ルータ５ａのＩＰパケットＡは、図７と異なる点は、パケットスイッチ部５ｃにて、復旧用の波長λ1の波長パス５５ａに割り当てられて出力される。この出力された波長多重光信号は、光ＩＰノード４を介して、光ＩＰノード３にて受信され、このルータ３ｂにルーティングされる。
【０１２８】
一方、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード５のルータ５ｂにより、復旧用の波長λ1の波長パス５５ｂに割り当てられるが、この波長パス５５ｂは、光ＩＰノードとは逆回りの、光ＩＰノード６側に設定された波長パスである。従って、ＩＰパケットＡ，Ｂは、それぞれ、ＩＰパケットのレイヤにおいて切り替えられるとともに、波長パスを切り替えられて、伝送されている。すなわち、光ＩＰノードの数が複数と判定された場合は、波長パス処理ステップにて出力される光信号の波長パスが変更されるとともにデコードされたＩＰパケットとアドパケットとのそれぞれにＩＰアドレスに対応した波長に変更されている（障害復旧ステップ）。
【０１２９】
さらに、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード３のルータ３ａから、光ＩＰノード１宛に伝送されるように、波長λ1の光信号に収容される。そして、光ＩＰノード４を介して、光ＩＰノード５に入力され、この波長パススイッチ部５ｅにて、一旦出力される。この際、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード５宛ではないので、再度、折り返されて、ルータ５ｂから出力されるＩＰパケットＢとともに、波長λ1の光信号に重畳されて、伝送される。このＩＰパケットＢ，Ｃのデータを含む波長多重光信号は、光ＩＰノード６と光ＩＰノード７と光ＩＰノード８とを介して、光ＩＰノード１に入力され、この光ＩＰノード１のルータ１ａ，１ｂに、ルーティングされる。
【０１３０】
すなわち、伝送路障害が発生した時に、目的とする光ＩＰノードの宛先が、単一であるか、又は、複数であるかが判定され、光ＩＰノードの数が単一と判定された場合は、波長パス処理ステップにて出力される光信号の波長パスが変更される。
さらに、ＩＰパケットＤに関しては、光ＩＰノード２において、宛先の数が単一（光ＩＰノード８のみ）と判定されて、波長パス処理ステップにて出力される光信号の波長パスが変更され（障害復旧ステップ）、波長パススイッチ部２ｅにより、復旧用の波長パスに切り替えられて伝送され、光ＩＰノード３，４，５，６，７を介して、光ＩＰノード８に受信される。そして、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅは、ＩＰアドレスによって、受信した波長多重光信号から、光信号を抽出して、ルータ８ｂにＩＰパケットＤがルーティングされるのである。
【０１３１】
従って、ＩＰアドレスを有する複数のパケットをそのＩＰアドレス毎に所定波長の光信号に変換し転送を行なう波長パス網５０における、波長パス網用障害復旧方法は、次のようになる。すなわち、複数のパケットが変換された光信号の宛先光ノードの数が抽出され（ノード数抽出ステップ）、このノード数抽出ステップにて宛先光ノードが複数の場合は複数のＩＰパケットが同一波長の光信号に変換され（パケット切り替えステップ）、さらに、ノード数抽出ステップにて宛先光ノードが単一の場合はＩＰパケットがＩＰアドレスに応じた波長の光信号に変換されるのである（波長パス切り替えステップ）。
【０１３２】
このように、ＩＰパケットの宛先が、１つの光ＩＰノードのみであるか、又は、複数の光ＩＰノードであるかによって、光ＩＰノードでの制御態様が切り替えられるので、効率的なＩＰパケットのルーティングが行なえる。
また、このように、障害が発生した場合に、各光ＩＰノード１〜８がそれぞれ、パケット切り替えと、波長パス切り替えとを行なうことにより、ＩＰパケットが正常に転送されるので、信頼性が向上する。
【０１３３】
そして、このようにして、波長パス切り替えが行なわれることにより、対地当たりの利用率が低い時には、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、必要な波長数の削減が図れるようになる。加えて、複数の波長パスが、１波長に収容されるので、波長パス網５０の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１３４】
また、このようにして、バッファ１１ａを追加することにより、パケットスイッチ部１１を増設できるので、入力されるトラフィック量の変動に応じた光ＩＰノード１の運用が可能となる。そして、このようにして、パケットスイッチ部１０の小型化ができ、光伝送網を構築するためのコストの低廉化が図れる。
（Ａ１）第１実施形態の第１変形例の説明
上記の伝送路障害が発生した場合は、目的とする宛先の光ＩＰノードが、単一であるか、又は、複数であるかによって、波長パススイッチ部１０のみを切り替えるか、又は、波長パススイッチ部１０とパケットスイッチ２４ａ，…，２４ｂとの両方を切り替えるかによって、復旧が行なわれていた。この切り替えを、パケットスイッチ部１１によらないで、障害の影響がある波長パスの区間のみに、波長パス切り替えにより障害復旧を行なうようにもできる。
【０１３５】
図９は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図であって、波長パス切り替えのみによって、障害復旧が行なわれる例を示している。また、この図９に示すものは、図８と比較して、光ＩＰノード３，４，５間における、ルーティングの仕方が異なっている。
【０１３６】
また、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、図７に示したものと同様なものであり、加えて、障害発生箇所を制御チャネルで知ることができるようになっている。さらに、この図９において、ＩＰパケットＡ〜Ｃは、それぞれ、利用率０．２５の波長λ1を用いてＩＰパケットが振り分けられ、ＩＰパケットＤは、利用率０．２５の波長λ2が割り当てられている。
【０１３７】
さらに、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード３へルーティングされ、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード１へルーティングされ、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード３から光ＩＰノード１へルーティングされ、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２から光ＩＰノード８へルーティングされるようになっている。
【０１３８】
そして、このような構成によって、光ＩＰノード１と光ＩＰノード２との間にて、伝送路障害が発生したときの、障害復旧は、次のようになる。まず、ルータ５ａのＩＰパケットＡとＩＰパケットＢとは、それぞれ、パケットスイッチ部５ｃにて、波長パス５５ａに割り当てられ、波長パススイッチ部５ｅから出力される。そして、波長多重光信号は、光ＩＰノード４を介して、光ＩＰノード３にて受信され、ＩＰパケットＡは、このルータ３ｂにルーティングされる。すなわち、ＩＰパケットＡ及びＩＰパケットＢの両方が、波長パス切り替えにより、出力されている。
【０１３９】
このルータ３ｂにおいて、受信された２種類のＩＰパケットＡ，Ｂのうち、ＩＰパケットＡは抽出され、ルータ３ｂは、波長λ1に収容されていたＩＰパケットＡに空きが生じたので、このルータ３ｂは、ＩＰパケットＣを、パケットスイッチ部３ｃに出力し、パケットスイッチ部３ｃは、ＩＰパケットＢ，Ｃのデータを有する波長多重光信号を送出する。
【０１４０】
この光ＩＰノード３から送出された波長多重光信号は、光ＩＰノード４を介して、折り返され、また、光ＩＰノード５を、通過して、さらに、光ＩＰノード６，７，８をそれぞれ介して、光ＩＰノード１に入力される。そして、この光ＩＰノード１の波長パススイッチ部１ｅにおいて、波長多重光信号からＩＰアドレスＢ，Ｃのデータが抽出されて、ルータ１ａ，１ｂにそれぞれ、ＩＰアドレスＢ，Ｃの２種類が、ルーティングされるのである。
【０１４１】
一方、ＩＰパケットＤに関しては、図８と同様であり、光ＩＰノード２から、ＩＰパケットＤのデータを有する波長多重光信号が出力され、光ＩＰノード３，４，５，６，７を介して、光ＩＰノード８に受信される。
このように、障害が発生した場合に、各光ＩＰノード１〜８がそれぞれ、送出ＩＰパケットに割り当てる波長パス切り替えを行なうので、各光ＩＰノード１〜８から送出されるＩＰパケットが、正常にルーティングされる。さらに、リング網において発生する無駄なループバックを回避できる。
【０１４２】
そして、このように、パケットスイッチ１ａ，…，８ａを介してパスが設定されているものについても、障害が発生した区間に設定されている波長パスのみを切り替えらることで、障害復旧される。
また、このようにして、波長パス切り替えが行なわれることにより、対地当たりの利用率が低い時には、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、波長パス切り替えに加えて、波長数の削減が図れるようになる。加えて、複数の波長パスが、１波長に収容されるので、波長パス網５０の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１４３】
そして、このように、バッファ１１ａの追加により、パケットスイッチ部１１が増設されるので、光ＩＰノード１の小型化が実現されるとともに、入力されるトラフィック量の変動に応じた光ＩＰノード１の運用が可能となる。
また、このようにして、波長パス切り替えとＩＰパケット切り替えとの両方を用いた障害復旧が行なわれるので、波長パス網５０で必要となる波長数が削減されて、余裕が生じ、光伝送システムの性能向上に寄与するようになる。
【０１４４】
（Ａ２）本発明の第１実施形態の第２変形例の説明
上記の空間スイッチ部４０は、別のものを使用しても可能である。図１０は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る空間スイッチ部の構成図である。この図１０に示す空間スイッチ部４０ａは、第１入力ポートＰ１，第２入力ポートＰ２と第１出力ポートＰ３，第２出力ポートＰ４とを有し、ＩＰアドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から光ＩＰノード１（自局光ＩＰノード）宛の光信号を第１出力ポートＰ３からドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットを含む光信号とを多重化して第２出力ポートＰ４から出力するものである。
【０１４５】
そして、この空間スイッチ部４０ａは、波長パススイッチ部３２と、パケットスイッチ部１１′とをそなえて構成されており、波長パススイッチ部３２は、第２パケットスイッチ３１と、第５空間スイッチ３３と、光分岐部３４と、第６空間スイッチ３５と、第７空間スイッチ３６と、波長選択部３７と、複数の光アンプ３８ａとをそなえて構成されている。
【０１４６】
ここで、第２パケットスイッチ３１は、８個のパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂと、複数の光アンプ３１ｃとをそなえて構成されている。そして、これらのパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂは、光信号の波長パス切り替えを行なうものであって、それぞれ、アドパケット及びドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットを入力される８入力ポートと、ＩＰアドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する１６出力ポートとを有する。また、例えば、これらのパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂは、それぞれ、最大で８０Ｇｂｐｓの入力トラフィック量を処理できるものが使用され、合計で６４０Ｇｂｐｓの入力トラフィック量を処理できるようになっている。
【０１４７】
さらに、光アンプ３１ｃは、これらのパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂから出力された光信号を増幅するものである。
また、第５空間スイッチ３３は、３２個の８×１６スイッチ３３ａ，…，３３ｂと、複数の光アンプ３３ｃとをそなえて構成されている。これらの８×１６スイッチ３３ａ，…，３３ｂは、それぞれ、波長多重光信号を入力される８入力ポートと、同一の波長を有する光信号を分岐出力する１６出力ポートとを有する。さらに、光アンプ（OA:Optical Amplifier）３３ｃは、これらのパケットスイッチ３３ａ，…，３３ｂから出力された光信号を増幅するものである。
【０１４８】
続いて、光分岐部３４は、１６個の光カプラ３４ａ，…，３４ｂをそなえて構成されており、これらの光カプラ３４ａ，…，３４ｂは、それぞれ、第２パケットスイッチ３１のパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂのそれぞれから出力された８本の光信号と第５空間スイッチ３３の８×１６スイッチ３３ａ，…，３３ｂのそれぞれから出力された３２本の光信号とを、光アンプ３３ｃを介して、合波してその合波により波長多重された光信号を４０本に分岐出力するものである。
【０１４９】
そして、第６空間スイッチ３５は、３２個の１６×８スイッチ３５ａ，…，３５ｂをそなえて構成されている。これら１６×８スイッチ３５ａ，…，３５ｂは、それぞれ、光分岐部３４から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される１６入力ポートと、１６入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力する８出力ポートとを有するものである。
【０１５０】
同様に、第７空間スイッチ３６は、８個の１６×８スイッチ３６ａ，…，３６ｂをそなえて構成されており、これらの１６×８スイッチ３６ａ，…，３６ｂは、それぞれ、光分岐部３４から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される１６入力ポートと、１６入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力する８出力ポートとを有する。
【０１５１】
また、これらの８×１６スイッチ３３ａ，…，３３ｂ及び１６×８スイッチ３６ａ，…，３６ｂは、それぞれ、図６（ａ）〜図６（ｃ）にて説明した単位スイッチ９２から構成されており、それについての更なる説明を省略する。
加えて、波長選択部３７は、２５６（３２×８）個の光フィルタ３７ａ，…，３７ｄをそなえて構成されており、これらの２５６個の光フィルタ３７ａ，…，３７ｄは、それぞれ、第６空間スイッチ３５からの光信号と第７空間スイッチ３６からの光信号とを入力されこれらの光信号に含まれる所定波長を有する光信号を選択して出力するものである。また、この光フィルタ３７ａは、１波長をフィルタリングするようになっている。さらに、複数の光アンプ３８ａは、それぞれ、光信号を増幅する光アンプである。
【０１５２】
従って、この光ＩＰノード１は、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの２.５６Ｔｂｐｓであって、空間スイッチ（第５空間スイッチ３３，第６空間スイッチ３５，第７空間スイッチ３６）と光カプラ３４ａ，…，３４ｂと光フィルタ３７ａとによる多段スイッチ回路網を構成している。
加えて、パケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂは、それぞれ、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部１６ａ（図１参照）で制御され、その他のスイッチはパス切り替え制御部１６ｂによって制御されており、きめ細かい制御がなされるようになっている。
【０１５３】
なお、分波部２１ａ，２１ｂ及び光アンプ３８ａは、それぞれ、上述したものと同一のものであるので、更なる説明を省略する。
これにより、この図１０に示す第１入力ポートＰ１から入力される光信号の流れは、次のようになる。まず、伝送路からの波長多重光信号は分波部２１ａを介して、第５空間スイッチ３３の８×１６スイッチ３３ａに入力され、そして、この８×１６スイッチ３３ａに入力された光信号のうち、自局の光ＩＰノード宛のものと、他の光ＩＰノード（図示省略）宛のものとが、光信号の波長によって選択される。すなわち、自局宛の光信号は、第７空間スイッチ３６に接続されて、第１出力ポートＰ３からドロップされ、また、他局宛の光信号は、第６空間スイッチ３５に接続されて、第２出力ポートＰ４から、他局宛に再度送出される。
【０１５４】
また、第６空間スイッチ３５の１６×８スイッチ３５ａから出力された光信号と、第７空間スイッチ３６の１６×８スイッチ３６ａから出力された光信号とは、それぞれ、波長選択部３７の各光フィルタ３７ａにて、フィルタリングされ、これらフィルタリングされた光信号は、それぞれ、光アンプ３８ａにて増幅されて、出力されるようになっている。
【０１５５】
そして、これらの光アンプ３８ａからの出力のうち、光フィルタ３７ａ，…，３７ｂから出力されたものは、それぞれ、多重化されて第２出力ポートＰ４より出力されて合波部２１ｃ（図１参照）にて各光信号が合波される。
これに対して、光フィルタ３７ｃ，…，３７ｄから出力されたものは、それぞれ、多重化されて第１出力ポートＰ３よりドロップされて、このドロップされた光信号は、光／電気変換器（図示省略）にてそれぞれ、電気信号としてのＩＰパケットに変換される。
【０１５６】
また、第７空間スイッチ３６の１６×８スイッチ３６ａから出力された光信号のうちの一部（Ｃへ、Ｄへと付したもの）は、第２パケットスイッチ３１のパケットスイッチ３１ａの入力ポートに入力されるようになっており、同様に、第７空間スイッチ３６の１６×８スイッチ３６ｂから出力された光信号のうちの一部（Ａへ、Ｂへと付したもの）は、第２パケットスイッチ３１のパケットスイッチ３１ｃの入力ポートに入力されるようになっている。
【０１５７】
このように、パケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂの出力が、光信号となっており、また、波長パススイッチ部３２とパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂとが統合されているので、光ＩＰノード１の装置規模を縮小することができる。
さらに、このように、第１段目の８×１６スイッチ３３ａ，…，３３ｂ，３１ａ，…，３１ｂのうち、８個の入力ポートにバッファ１１ａが追加されることによって、空間スイッチが必要な部分に、必要な分だけ、バッファ１１ａを追加することができ、容量の変動に応じた光ＩＰノード１の運用が可能となる。
【０１５８】
そして、このようにして、多段接続回路網で構成した波長パススイッチ部１０にパケットスイッチ３１ａ，…，３１ｂが統合されているので、装置の簡略化が実現できる。
また、このようにして、対地当たりの利用率が低い時には、複数のＩＰパケットが、１波長に収容されるので、波長数の削減が図れるようになり、波長パス網５０の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１５９】
（Ａ３）本発明の第１実施形態の第３変形例の説明
上記の第１実施形態における空間スイッチ部４０の個数について、さらに、一般化させることもできる。図１１は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る空間スイッチ部４０ｂの構成図である。この図１１に示す空間スイッチ部４０ｂは、空間スイッチが３段に接続されたスイッチ回路網を用いて複数の波長を有する光信号をクロスコネクトするものであって、第１パケットスイッチ２４′と、第１空間スイッチ１７′と、第２空間スイッチ１８′と、第３空間スイッチ１９′と、第４空間スイッチ２０′とをそなえて構成されている。
【０１６０】
この第１パケットスイッチ２４′は、アドパケット及びドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットを入力される入力ポートと、ＩＰアドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する出力ポートとを有するパケットスイッチ２４′ａをｍ個（ｍは整数）そなえて構成されている。さらに、パケットスイッチ部１１ｂは、複数のバッファ１１ａと、第１パケットスイッチ２４′とをそなえて構成され、上記のパケットスイッチ部１１と同様の機能を発揮するようになっている。
【０１６１】
また、第１空間スイッチ１７′は、波長多重光信号に含まれる複数の相異なる波長の一つを有する光信号を入力されるｎ入力ポート（ｎは整数）と、その複数の相異なる波長の一つと同一の波長を有する光信号を出力する２ｎ出力ポートとを有するｎ×２ｎスイッチ１７′ａ，…，１７′ｂをｋ−ｍ個（ｋは整数）そなえて構成されている。
【０１６２】
さらに、第２空間スイッチ１８′は、第１パケットスイッチ２４′からの光信号と第１空間スイッチ１７′からの光信号とを入力されるｋ入力ポートと、ｋ入力ポートから入力された光信号を所定の方路に選択して出力するｋ出力ポートとを有するｋ×ｋスイッチ１８′ａ，１８′ｂ，…，１８′ｃ，１８′ｄを２ｎ個そなえて構成されている。
【０１６３】
そして、第３空間スイッチ１９′は、第２空間スイッチ１８′からの光信号を入力される２ｎ入力ポートと、２ｎ入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力するｎ出力ポートとを有する２ｎ×ｎスイッチ１９′ａ，…，１９′ｂをｋ−ｍ個そなえそなえて構成されている。
加えて、第４空間スイッチ２０′は、第２空間スイッチ１８′からの光信号を入力される２ｎ入力ポートと、２ｎ入力ポートから入力された光信号を波長毎に選択して出力するｎ出力ポートとを有する２ｎ×ｎスイッチ２０′ａ，…，２０′ｂをｍ個そなえて構成されている。
【０１６４】
また、これらの各空間スイッチは、それぞれ、図６（ａ）〜図６（ｃ）にて説明した単位スイッチ９２から構成されているので、更なる説明を省略する。
これにより、第１入力ポートＰ１から入力される光信号の流れは、次のようになる。まず、伝送路からの波長多重光信号は分波部２１ａを介して、第１空間スイッチ１７′のｎ×２ｎスイッチ１７′ａに入力され、そして、このｎ×２ｎスイッチ１７′ａに入力された光信号のうち、自局の光ＩＰノード（光ＩＰノード１）宛のものと、他の光ＩＰノード（図示省略）宛のものとが、光信号の波長によって、選択される。そして、自局宛の光信号は、第４空間スイッチ２０′に接続されて、第１出力ポートＰ３からドロップされ、また、他局宛の光信号は、第３空間スイッチ１９′に接続されて、第２出力ポートＰ４から、他局宛に再度送出される。
【０１６５】
同様に、第１空間スイッチ１７′のｎ×２ｎスイッチ１７′ｂに入力された光信号のうち、自局宛のものと、他局宛のものとが、光信号の波長によって、選択され、自局宛の光信号は、第４空間スイッチ２０′に入力されて、第１出力ポートＰ３からドロップされ、また、他局宛の光信号は、第３空間スイッチ１９′に入力されて、第４ポートＰ４から、他局宛に再度送出される。
【０１６６】
また、第３空間スイッチ１９′の２ｎ×ｎスイッチ１９′ａは、第２空間スイッチ１８′のｋ×ｋスイッチ１８′ａ，１８′ｂ，…，１８′ｃ，１８′ｄのそれぞれが接続した光信号が、それぞれ、入力されて、これらの入力された光信号が多重化されて第２出力ポートＰ４より出力されて、合波部２１ｃにて各光信号が合波される。
【０１６７】
これに対して、第４空間スイッチ２０′の２ｎ×ｎスイッチ２０′ａは、第２空間スイッチ１８′のｋ×ｋスイッチ１８′ａ，１８′ｂ，…，１８′ｃ，１８′ｄのそれぞれが接続した光信号が、それぞれ、入力されて、これらの入力された光信号が多重化されて第１出力ポートＰ３からドロップされる。このドロップされた光信号は、光／電気変換器（図示省略）にてそれぞれ、電気信号としてのＩＰパケットに変換されて、これらのＩＰパケットが出力される。
【０１６８】
このような構成により、上記の第１実施形態で説明したことと同様に、正常時及び障害復旧時のＩＰパケットのルーティングが行なわれる。
そして、このように、パケットスイッチ２４′ａ，…，２４′ｂの出力ポートからの光信号が波長パススイッチ部１０′の入力ポートに接続されているので、波長パススイッチ部１０′とパケットスイッチ２４′ａ，…，２４′ｂの空間スイッチとが統合されているので、光ＩＰノード１の装置規模を縮小することができる。
【０１６９】
また、このようにして、対地当たりの利用率が低い時には、複数のＩＰパケットが、１波長に収容されるので、波長数の削減が図れるようになり、波長パス網５０の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
（Ａ４）本発明の第１実施形態の第４変形例の説明
さらに、第２変形例の空間スイッチ部４０ａについて、一般化させることもできる。
【０１７０】
図１２は、本発明の第１実施形態の第４変形例に係る空間スイッチ部４０ｃの構成図である。この図１２に示す空間スイッチ部４０ｃは、第１入力ポートＰ１，第２入力ポートＰ２と第１出力ポートＰ３，第２出力ポートＰ４とを有し、ＩＰアドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から光ＩＰノード１（自局光ＩＰノード）宛の光信号を第１出力ポートＰ３からドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットを含む光信号とを多重化して第２出力ポートＰ４から出力するものである。
【０１７１】
そして、波長パススイッチ部３２′は、第２パケットスイッチ３１′と、第５空間スイッチ３３′と、光分岐部３４′と、第６空間スイッチ３５′と、第７空間スイッチ３６′と、波長選択部３７′と、複数の光アンプ３８′ａとをそなえて構成され、上記の波長パススイッチ部３２と同様の機能を有する。さらに、パケットスイッチ部１１ｃは、複数のバッファ１１ａと、第２パケットスイッチ３１′とをそなえて構成され、上記のパケットスイッチ部１１と同様の機能を発揮するようになっている。
【０１７２】
ここで、第２パケットスイッチ３１′は、アドパケットとドロップ用の光信号をデコードしたＩＰパケットを入力されるｋ入力ポート（ｋは整数）と、ＩＰアドレスに応じて所定波長に割り当てられた光信号を出力する２ｋ出力ポートとを有するパケットスイッチ３１′ａ，…，３１′ｂをｍ個（ｍは整数）をそなえるほか、パケットスイッチ３１′ａ，…，３１′ｂから出力された光信号を増幅する複数の光アンプ３１′ｃをそなえて構成されている。
【０１７３】
さらに、第５空間スイッチ３３′は、波長多重光信号を入力されるｋ入力ポートと、同一の波長を有する光信号を分岐出力する２ｋ入力ポートとを有するｋ×２ｋスイッチ３３′ａ，…，３３′ｂをｎ−ｍ個（ｎは整数）そなえるほか、パケットスイッチ３３′ａ，…，３３′ｂから出力された光信号を増幅する複数の光アンプ（OA:Optical Amplifier）３３′ｃをそなえて構成されている。
【０１７４】
また、光分岐部３４′は、第２パケットスイッチ３１′のパケットスイッチ３１′ａ，…，３１′ｂのそれぞれから出力されたｍ本の光信号と第５空間スイッチ３３′のｋ×２ｋスイッチ３３′ａ，…，３３′ｂのそれぞれから出力されたｎ−ｍ本の光信号とを、光アンプ３８ａ′を介して、合波してその合波により波長多重された光信号をｎ本に分岐出力する光カプラ３４′ａ，…，３４′ｂを２ｋ個そなえて構成されている。
【０１７５】
そして、第６空間スイッチ３５′は、光分岐部３４′から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される２ｋ入力ポートと、２ｋ入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力するｋ出力ポートとを有する２ｋ×ｋスイッチ３５′ａ，…，３５′ｂをｎ−ｍ個そなえて構成されている。
【０１７６】
また、第７空間スイッチ３６′は、光分岐部３４′から出力されたその合波による波長多重光信号を入力される２ｋ入力ポートと、２ｋ入力ポートから入力されたその合波による波長多重光信号を波長多重された状態で出力するｋ出力ポートとを有する２ｋ×ｋスイッチ３６′ａ，…，３６′ｂをｍ個そなえて構成されている。
【０１７７】
また、これらの各空間スイッチは、それぞれ、図６（ａ）〜図６（ｃ）にて説明した単位スイッチ９２から構成されているので、更なる説明を省略する。
そして、波長選択部３７′は、第６空間スイッチ３５′からの光信号と第７空間スイッチ３６′からの光信号とを入力されこれらの光信号に含まれる特定波長の光信号を選択して出力する光フィルタ３７′ａ，…，３７′ｄをｎ×ｋ個そなえて構成されている。
【０１７８】
さらに、複数の光アンプ３８′ａは、それぞれ、波長選択部３７′の光フィルタ３７′ａ，…，３７′ｄからそれぞれ出力された光信号を増幅するものである。
これにより、この図１２に示す第１入力ポートＰ１から入力される光信号の流れは、次のようになる。まず、伝送路からの波長多重光信号は分波部２１ａを介して、空間スイッチ部４０ｃにある第５空間スイッチ３３′のｋ×２ｋスイッチ３３′ａに入力され、自局の光ＩＰノード宛のものと、他の光ＩＰノード（図示省略）宛のものとが、光信号の波長によって選択される。
【０１７９】
そして、自局宛の光信号は、第７空間スイッチ３６′に接続されて、第１出力ポートＰ３からドロップされ、また、他局宛の光信号は、第６空間スイッチ３５′に接続されて、第２出力ポートＰ４から、他局宛に再度送出される。
また、第６空間スイッチ３５′の２ｋ×ｋスイッチ３５′ａから出力された光信号と、第７空間スイッチ３６′の２ｋ×ｋスイッチ３６′ａから出力された光信号とは、それぞれ、波長選択部３７′の各光フィルタ３７′ａ〜３７′ｄにて、フィルタリングされ、光アンプ３８′ａにて増幅されて出力される。そして、これらの光アンプ３８′ａからの出力のうち、第６空間スイッチ３５′からの出力側は、それぞれ、多重化されて第２出力ポートＰ４より出力されて合波部２１ｃ（図１参照）にて各光信号が合波される。
【０１８０】
これに対して、第７空間スイッチ３６′からの出力側は、それぞれ、多重化されて第１出力ポートＰ３よりドロップされて、このドロップされた光信号は、光／電気変換器（図示省略）にてそれぞれ、電気信号としてのＩＰパケットに変換される。
そして、このような構成により、上記の第１実施形態で説明したことと同様に、正常時及び障害復旧時のＩＰパケットのルーティングが行なわれるのである。
【０１８１】
また、このように、パケットスイッチ３１′ａ，…，３１′ｂの出力が、波長パスとなっており、波長パススイッチ部３２′とパケットスイッチ３１′ａ，…，３１′ｂの空間スイッチとが統合されているので、光ＩＰノード１の装置規模を縮小することができる。
また、このようにして、対地当たりの利用率が低い時には、複数のＩＰパケットが、１波長に収容されるので、波長数の削減が図れるようになり、波長パス網５０の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１８２】
（Ｂ）本発明の第２実施形態の説明
第１実施形態で説明した波長パス網５０は、リング状のものであったが、この波長パス網５０を別の接続形態にした場合でも、本発明に適用することができる。
図１３は、本発明の第２実施形態に係る波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。この図１３に示す波長パス網５２は、複数の光ＩＰノード１〜９がそれぞれ光信号を伝送しうる入出力伝送路を相互に有するメッシュ網である。そして、波長多重された光信号が双方向に伝送できるようになっている。また、各光ＩＰノード１〜９はそれぞれ、波長パスが相互に設定され、ＩＰパケットがルーティングされるようになっている。
【０１８３】
これらの光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、第１実施形態で説明したものと同一のものであり、また、この図１３に示す光ＩＰノード９は、ルータ９ａ，９ｂと、パケットスイッチ部９ｃ，９ｄと、波長パススイッチ部９ｅとを有する。これらのルータ９ａ，９ｂは、それぞれ、第１実施形態で説明したルータ１５ａと同一のものであり、また、パケットスイッチ部９ｃ，９ｄは、それぞれ、第１実施形態で説明したパケットスイッチ部１１と同一のものであり、波長パススイッチ部９ｅは、第１実施形態で説明した波長パススイッチ部１０と同一のものであるので、これらに関する説明を省略する。なお、この図１３に示すもので、上記のものと同一の符号を有するものは、それらと同一のもの、又は、同様な機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
【０１８４】
また、第１実施形態と同様に、波長パス網５２は、波長パス情報を、制御チャネルを用いて伝送し、各光ＩＰノード１〜９は、それぞれ、波長パス情報を知ることができるようになっている。そして、この図１３において、波長λ1及び波長λ2を用いてＩＰパケットを振り分ける際の利用率は、波長λ1については、０．２５であり、波長λ2については、１．０である。
【０１８５】
さらに、各光ＩＰノード間において、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード３へルーティングされ、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード４から光ＩＰノード１へルーティングされ、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード３から光ＩＰノード１へルーティングされ、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２から光ＩＰノード８へルーティングされるようになっている。
【０１８６】
そして、このような構成によって、ＩＰパケットの正常なルーティングが行なわれる。まず、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５のルータ５ａから、パケットスイッチ部５ｃに入力され、波長λ1の波長パス５５ａに割り当てられて、波長多重光信号として伝送路に出力される。この波長多重光信号は、光ＩＰノード４の波長パススイッチ部４ｅにて、他の光ＩＰノード宛と判定される。ここで、光ＩＰノード４のルータ４ａは、ＩＰパケットＢを送出するので、波長パススイッチ部４ｅにて、ＩＰパケットＡとともに波長λ1の光信号に割り当てられて、再度、伝送路に出力される。すなわち、パケット切り替えが行なわれる。続いて、光ＩＰノード３において、ＩＰパケットＡは、抽出される。
【０１８７】
そして、ＩＰパケットＡが空になったので、波長パススイッチ部３ｅにて、光ＩＰノード３のルータ３ａからのＩＰパケットＣが収容され、再度、伝送路にＩＰパケットＢ，Ｃのデータを有する波長多重光信号が送出される。これらのＩＰパケットＢ，Ｃのデータを有する波長多重光信号は、光ＩＰノード２を介して、光ＩＰノード１にて受信され、この光ＩＰノード１の波長パススイッチ部１ｅにて、抽出されて、ルータ１ａ，１ｂにそれぞれ、ＩＰパケットＢ，Ｃが、到達する。
【０１８８】
一方、ＩＰパケットＤに関しては、光ＩＰノード２のルータ２ａから出力されて、パケットスイッチ部２ｅにて波長λ2に割り当てられて、波長多重光信号が伝送される。この波長多重光信号は、光ＩＰノード１を介して、光ＩＰノード８に入力され、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅにて、波長多重光信号からＩＰパケットＤのデータが抽出されて、ＩＰパケットＤが、ルータ８ｂにルーティングされる。
【０１８９】
このように、対地当たりの利用率が低い時には、設定された波長パスを利用して、ＩＰパケット切り替えが行なわれ、メッシュ網において、正常なＩＰパケットのルーティングが行なわれる。また、光ＩＰノード３，４間や、光ＩＰノード２，３間や、光ＩＰノード１，２間では、２個のＩＰパケットが、それぞれ、１波長に収容されるので、波長パス網５２での必要な波長数が削減される。また、このように、波長パス網５２の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１９０】
これに対して、波長パス網５２に障害が発生したときは、波長パス切り替えとパケット切り替えとの両方が、行なわれることによって、障害復旧が行なわれる。また、所望の光ＩＰノードに転送されるＩＰパケットの伝送速度が、１波長の伝送速度に満たない場合は、複数の光ＩＰノードと波長とを共有することによって、パケットスイッチ１ｃ，１ｄ…，９ｃ，９ｄを用いて中継が行なわれ、送受信される光ＩＰノード間のパスが設定されるようになっている。
【０１９１】
図１４は、本発明の第２実施形態に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図であり、この図１４に示す光ＩＰノード１と光ＩＰノード２との間の伝送路で障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。また、この図１４に示す波長パス網５２は、複数の光ＩＰノードがそれぞれ光信号を伝送しうる入出力伝送路を相互に有するメッシュ網から構成されている。
【０１９２】
なお、この図１４に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、同一のものあるいは同一の機能を有するものであるので、これらに関する更なる説明を省略する。そして、同様に、各光ＩＰノード１〜９は、それぞれ、波長パス情報を知ることができ、波長λ1及び波長λ2に関する利用率は、波長λ1については、０．２５であり、波長λ2については、１．０である。
【０１９３】
さらに、この障害で影響を受けるものは、ＩＰパケットＤのみであって、ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃについては、図１３に示したものと同一のパスを通って、伝送される。
このような構成によって、波長パス切り替えによる障害復旧が行なわれる。ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、パケット切り替えと波長パス切り替えとが行なわれる一方、ＩＰパケットＤに関しては、利用率が大きいので、波長パス切り替えが行なわれる。ここで、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２のルータ２ａから出力されて、パケットスイッチ部２ｅにて波長λ2に割り当てられ、波長多重光信号が伝送される。従って、ＩＰパケットＤが伝送する波長パスにて、その切り替えが行なわれるので、上記の障害復旧ステップが、障害が発生した区間におけるＩＰパケットの送受信ノード間（送受信光ＩＰノード間）で、光信号が他局宛に送信されるための復旧パスを割り当てられるように構成されたことになる。
【０１９４】
また、この波長多重光信号は、光ＩＰノード３に入力され、この光ＩＰノード３の波長パススイッチ部３ｅにて、波長多重光信号は、ルーティングされて、光ＩＰノード９，光ＩＰノード７を介して、光ＩＰノード８に入力される。そして、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅは、この波長多重光信号からＩＰパケットＤのデータを抽出して、ＩＰパケットＤが、ルータ８ｂにルーティングされる。
【０１９５】
このように、送出側の光ＩＰノードが、波長パスを切り替えることによって障害復旧がなされ、スルーする光ＩＰノードにおいて波長パス切り替えが行なわれなくても、ＩＰパケットは、目的の光ＩＰノードに正常に送出される。
そして、このように、メッシュ網において、障害が発生した場合に、スルーする光ＩＰノード１〜９で、波長パス切り替えとパケット切り替えにより、送出する側の光ＩＰノードの波長パスが切り替えられて、障害復旧が行なわれる。
【０１９６】
また、このように、送出側（送出側の光ＩＰノードを意味する）の波長パス切り替えにより、対地当たりの利用率が低い時には、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、所要波長数の削減が図れるようになる。そして、複数のＩＰパケットが、１波長に収容されるので、波長パス網５２の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０１９７】
次に、波長パス網５２に障害が発生したときの別の復旧態様として、送出側の光ＩＰノードが波長パスを切り替える代わりに、送出側の光ＩＰノードが、ＩＰパケット切り替えることによって、ＩＰパケットのルーティングを行なうこともできる。また、本実施形態においても、正常なパス設定の状態は、図１３の状態と等しい。
【０１９８】
図１５は、本発明の第２実施形態に係る波長パス網における障害復旧時の他のＩＰパケット転送の説明図であり、この図１５に示す光ＩＰノード４と光ＩＰノード５との間の伝送路で障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。また、この図１５に示す波長パス網５２は、複数の光ＩＰノードがそれぞれ光信号を伝送しうる入出力伝送路を相互に有するメッシュ網から構成されている。
【０１９９】
さらに、図１５の波長パス網５２と比較して、この障害で影響を受けるものは、ＩＰパケットＡのみであって、ＩＰパケットＢ，Ｃ，Ｄについては、図１５に示したものと同一のパスを通って、伝送される。
このような構成によって、光ＩＰノード５から送出されるＩＰパケットＡは、パケットスイッチ部５ｃにて波長パス５５ａではなく、波長パス５５ｂに割り当てられる。すなわち、図１３のパケットスイッチ部５ｃと比較して、図１３の波長パス５５ａは、光ＩＰノード５，４，３というパスであるが、図１５の波長パス５５ｂは、光ＩＰノード５，９，３というパスであり、この波長パスの切り替えが行なわれて、波長多重光信号が伝送される。
【０２００】
そして、光ＩＰノード９を介して、光ＩＰノード３に入力され、この光ＩＰノード３の波長パススイッチ部３ｅにて、波長多重光信号からＩＰパケットＡのデータが抽出されて、ＩＰパケットＡが、ルータ３ｂにルーティングされる。また、ここで、ルーティングされたため、空きになった波長λ1には、ＩＰパケットＣが重畳されて、光ＩＰノード１に送出される。
【０２０１】
このように、メッシュ網における障害が発生した場合の波長パス切り替えにおいて、スルーする光ＩＰノード９が、波長パス切り替えを行なうのではなく、送出側の光ＩＰノード５が波長パスを切り替えることによって、障害復旧が行なわれ、目的の光ＩＰノード３に正常に送出される。
また、このように、送出側の波長パス切り替えにより、対地当たりの利用率が低い時には、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、波長数の削減が図れるようになる。そして、複数のＩＰパケットが、１波長に収容されるので、波長パス網５２の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０２０２】
（Ｂ１）本発明の第２実施形態の第１変形例の説明
第２実施形態の波長パス網５２は、メッシュ網において、送出側が、波長パス切り替え、又は、ＩＰパケット切り替えを行なって、障害復旧がなされていたが、この波長パス切り替え、又は、ＩＰパケット切り替えを、それぞれ、故障（障害が発生）した場所の手前に位置する光ＩＰノード（故障端）にて、行なわれるようにすることもできる。
【０２０３】
図１６は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。この図１６に示す波長パス網５２は、光ＩＰノード１〜光ＩＰノード９が、それぞれ、メッシュ状に接続されて、波長多重光信号が双方向に伝送でき、また、各光ＩＰノード１〜９はそれぞれ、波長パスが相互に設定され、ＩＰパケットがルーティングされるようになっている。従って、複数の光ＩＰノードがそれぞれ光信号を伝送しうる入出力伝送路を相互に有するメッシュ網から構成されている。
【０２０４】
さらに、各ＩＰパケットのルーティングは、次のようになる。まず、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード３であり、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード４から光ＩＰノード１であり、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード３から光ＩＰノード１であり、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２から光ＩＰノード８である。
【０２０５】
さらに、この図１６に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、同一のもの又は、同一の機能を有するものであるので、これらに関する更なる説明を省略する。また、波長パス網５２は、波長パス情報を、制御チャネルを用いて伝送し、各光ＩＰノード１〜９は、それぞれ、波長パス情報を知ることができるようになっている。そして、この図１６において、波長λ1及び波長λ2に関する利用率は、波長λ1が、０．２５であり、波長λ2は、１．０である。
【０２０６】
そして、このような構成によって、この図１６の光ＩＰノード８と光ＩＰノード１との間で、障害が発生した場合には、ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、パケット切り替えと波長パス切り替えとが行なわれ、ＩＰパケットＤに関しては、利用率が大きいので、波長パス切り替えが行なわれる。
まず、ＩＰパケットＡは、波長λ1の光信号に割り当てられて、波長多重光信号として伝送路に出力され、この波長多重光信号は、光ＩＰノード４の波長パススイッチ部４ｅにて、他の光ＩＰノード宛と判定される。ここで、光ＩＰノード４のルータ４ａは、ＩＰパケットＢを送出するので、波長パススイッチ部４ｅにて、ＩＰパケットＡとＩＰパケットＢとは、ともに波長λ1の光信号に割り当てられて、伝送路に出力される。
【０２０７】
続いて、光ＩＰノード３において、ＩＰパケットＡは、抽出され、この光ＩＰノード３のルータ３ｂにＩＰパケットＡが出力され、ＩＰパケットＡが空になる。また、ルータ３ａは、ＩＰパケットＣを送出するので、パケットスイッチ部３ｃにて、ＩＰパケットＢ，Ｃのデータが同一の波長を有する光信号に変換されて、波長多重光信号が送出される。この波長多重光信号は、光ＩＰノード２を介して、光ＩＰノード１にて受信され、この光ＩＰノード１の波長パススイッチ部１ｅにて、抽出されて、ルータ１ａ，１ｂにそれぞれ、ＩＰパケットＢ，Ｃが、ルーティングされる。
【０２０８】
一方、障害が発生したパスを使用していたＩＰパケットＤに関しては、光ＩＰノード２のルータ２ａから出力され、波長パスの切り替えが行なわれてから、波長多重光信号が送出される。この送出された波長多重光信号は、光ＩＰノード１に入力される。この光ＩＰノード１は、故障端であって、２回目の波長パス切り替えを行ない、ＩＰパケットＤを有する波長多重光信号は、光ＩＰノード９及び光ＩＰノード７をそれぞれ介して、光ＩＰノード８に入力される。そして、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅにて、波長多重光信号からＩＰパケットＤのデータが抽出されて、ＩＰパケットＤが、ルータ８ｂにルーティングされる。従って、上記の障害復旧ステップが、障害が発生した区間に隣接するノード間（送受信光ＩＰノード間）で、光信号が他局宛に送信されるための復旧パスを割り当てられるように構成されたことになる。
【０２０９】
このように、障害が発生した場所の手前の光ＩＰノード１が、パスを変更するので、メッシュ網においても、ＩＰパケットのルーティングが行なわれる。なお、この手前とは、ＩＰパケットＡを送信する方からみて手前であり、また、この光ＩＰノード１は、故障端として、波長パス切り替えを行なう。
次に、波長パス切り替えの代わりに、ＩＰパケット切り替えによって、障害復旧を行なうこともできる。また、本変形例においても、正常なパス設定の状態は、図１３の状態と等しい。
【０２１０】
図１７は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る波長パス網における障害復旧時の他のＩＰパケット転送の説明図であり、この図１７に示す光ＩＰノード４と光ＩＰノード５との間の伝送路で障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。また、この図１７に示す波長パス網５２は、複数の光ＩＰノードがそれぞれ光信号を伝送しうる入出力伝送路を相互に有するメッシュ網から構成されている。
【０２１１】
なお、図１３の波長パス網５２と比較して、この障害で影響を受けるものは、ＩＰパケットＡのみであって、ＩＰパケットＢ，Ｃ，Ｄについては、図１３に示したものと同一のパスを通って、伝送される。
このような構成によって、ＩＰパケットＡは、ルータ５ａから送出されると、パケットスイッチ部５ｃは、波長パス５５ａでなく波長パス５５ｂに切り替える。この波長パス５５ｂは、光ＩＰノード５，９，３，４を通過するパスであるために、光ＩＰノード５からの波長多重光信号は、光ＩＰノード４側に出力されず、光ＩＰノード４に入力される。すなわち、ＩＰパケットＡは、パケット切り替えにより、波長パスが変更されている。そして、この光ＩＰノード４の波長パススイッチ部４ｅにて一旦抽出され、その抽出されたＩＰパケットＡは、再度、パケットスイッチ部４ｃにて、波長パスを切り替えられて、ＩＰパケットＢとともに、光ＩＰノード３に入力される。
【０２１２】
このように、障害復旧は、送出側の光ＩＰノード５が、ＩＰパケット切り替えを行なうことにより、ＩＰパケットが目的の光ＩＰノード３に正常に送出される。
また、このように、メッシュ網において、障害が発生した場合に、各光ＩＰノード１〜９が、波長パス切り替えとパケット切り替えとにより、故障端の光ＩＰノードが波長パスを切り替えることによって、障害復旧を行なうことができ、目的の光ＩＰノードにＩＰパケットが、正常に送出される。
【０２１３】
そして、このように、故障端での波長パス切り替えにより、対地当たりの利用率が低い時には、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、波長パス切り替えに加えて、波長数の削減が図れるようになる。加えて、複数のＩＰパケットが、１波長に収容されるので、波長パス網５２の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０２１４】
（Ｃ）本発明の第３実施形態の説明
第１実施形態では、リング状の波長パス網５０における障害復旧について説明された。また、第２実施形態では、メッシュ網において、送出側が、波長パス切り替え又はＩＰパケット切り替えを行なうことにより、障害復旧がなされる例が示された。そして、第２実施形態の第１変形例では、メッシュ網において、障害が発生した場所の手前に位置する光ＩＰノード（故障端）が、波長パス切り替え又はＩＰパケット切り替えを行なうことにより、障害復旧がなされる例が示された。
【０２１５】
本実施形態では、障害復旧用の波長パスが設定されている区間で同一の波長を用いてパスを設定する場合と、障害復旧用の波長パスが設定されている区間で伝送路に応じて波長を変えて波長パスを設定する場合について説明する。まず、図１８で、正常なルーティングについて説明し、図１９で、障害復旧用の波長パスが設定されている区間で同一の波長を用いてパスを設定する場合を説明し、また、図２０で、障害復旧用の波長パスが設定されている区間で伝送路に応じて波長を変えて波長パスを設定する場合を説明する。
【０２１６】
図１８は、本発明の第３実施形態に係る波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。この図１８に示す波長パス網５３は、光ＩＰノード１〜光ＩＰノード８を有し、これらの光ＩＰノード１〜８が、それぞれ、光ファイバでリング状に接続されて、波長多重された光信号が双方向に伝送できるようになっている。また、各光ＩＰノード１〜８はそれぞれ、波長パスが相互に設定され、ＩＰパケットがルーティングされるようになっている。さらに、この波長パス網５３は、波長パスが設定されている区間において、同一の波長が使用されるようになっている。
【０２１７】
これらの光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、第１実施形態で説明したものと同一のものであり、上述したものと同一の符号を有するものは、同一のものあるいは同一の機能を有するものであるので、これらに関する更なる説明を省略する。また、波長パス網５３は、波長パス情報を、制御チャネルを用いて伝送することにより、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、波長パス情報を知ることができる。さらに、この図１８において、波長λ1及び波長λ2に関する利用率は、波長λ1については、０．２５であり、波長λ2については、１．０である。
【０２１８】
また、所望の光ＩＰノードに転送されるＩＰパケットの伝送速度が、１波長の伝送速度に満たない場合は、複数の光ＩＰノードと波長とを共有することによって、パケットスイッチ１ｃ，１ｄ…，８ｃ，８ｄを用いて中継が行なわれ、送受信される光ＩＰノード間のパスが設定されるようになっている。
そして、各ＩＰパケットのルーティングは、次のようになる。まず、ＩＰパケットＡは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード３であり、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード５から光ＩＰノード１であり、ＩＰパケットＣは、光ＩＰノード３から光ＩＰノード１であり、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード８から光ＩＰノード２である。
【０２１９】
このような構成によって、正常時においては、ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、パケット切り替えと波長パス切り替えとが行なわれ、ＩＰパケットＤに関しては、利用率が大きいので、波長パス切り替えが行なわれる。
まず、ＩＰパケットＡ及びＩＰパケットＢは、それぞれ、波長パス５５ｂに割り当てられて、波長パススイッチ部５ｅから、波長多重光信号として伝送路に出力される。この波長多重光信号は、光ＩＰノード４を介して、光ＩＰノード３に入力され、光ＩＰノード３の波長パススイッチ部３ｅにて、ＩＰパケットＡは、抽出される。一方、光ＩＰノード３のルータ３ａから送出されたＩＰパケットＣは、ＩＰパケットＡを抽出したことによって、空きができた波長多重光信号に、収容されて、ＩＰパケットＢとＩＰパケットＣとのデータを有する波長多重光信号が、伝送路に出力される。
【０２２０】
この波長多重光信号は、光ＩＰノード２を介して、光ＩＰノード１に入力され、この光ＩＰノード１の波長パススイッチ部１ｅにて、抽出されて、ＩＰパケットＢ，Ｃが、ルータ１ａ，１ｂにそれぞれ、入力される。
一方、ＩＰパケットＤに関しては、光ＩＰノード２から、波長λ2に割り当てられ、この波長λ2を有する波長多重光信号が伝送される。この波長多重光信号は、光ＩＰノード１を介して、光ＩＰノード８に入力され、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅにて、波長多重光信号からＩＰパケットＤのデータが抽出されて、ＩＰパケットＤが、ルータ８ｂにルーティングされる。
【０２２１】
このように、波長パス切り替えとＩＰパケット切り替えとを用いて、リング状の波長パス網５３において、ＩＰパケットのルーティングが行なわれる。また、光ＩＰノード４，５間や、光ＩＰノード３，４間や、光ＩＰノード２，３間や、光ＩＰノード１，２間では、２個のＩＰパケットが、それぞれ、１波長に収容されるので、波長パス網５３での必要な波長数が削減され、波長パス網５３の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０２２２】
これに対して、波長パス網５３に障害が発生したときは、固定的な波長切り替えによって、障害復旧が行なわれる。
図１９は、本発明の第３実施形態に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図であり、この図１９に示す光ＩＰノード１と光ＩＰノード２との間の伝送路で障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。
【０２２３】
なお、この図１９に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、同一のものあるいは同一の機能を有するものであるので、これらに関する更なる説明を省略する。そして、同様に、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、波長パス情報を知ることができ、波長λ1及び波長λ2に関する利用率は、波長λ1については、０．２５であり、波長λ2については、１．０である。さらに、各ＩＰパケットのルーティングも、図１８で説明したものと同様である。また、この波長パス網５３は、波長パスが設定されている区間における各伝送路で、異なる波長が使用されるようになっている。
【０２２４】
さらに、この障害で影響を受けるものは、ＩＰパケットＢ，Ｃ，Ｄであって、ＩＰパケットＡだけが、図１８に示したものと同一のパスを通って、伝送される。
このような構成によって、ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、パケット切り替えと波長パス切り替えとが行なわれ、ＩＰパケットＤに関しては、利用率が大きいので、波長パス切り替えが行なわれる。
【０２２５】
まず、ＩＰパケットＡは、パケットスイッチ部５ｃにより、パケット切り替えされて、波長パス５５ｂから波長パス５５ａに乗せ替えられて、光ＩＰノード５から光ＩＰノード３宛にルーティングされる。
一方、ＩＰパケットＢは、光ＩＰノード５のルータ５ｂから出力され、波長パススイッチ部５ｅにより、光ＩＰノード６方向の波長λ1の波長多重光信号に乗せるように、波長パス切り替えが行なわれる。また、ＩＰパケットＣは、波長パススイッチ部３ｅにより、波長λ1の復旧用の波長パスに割り当てられて、光ＩＰノード３から出力され、光ＩＰノード４に伝送される。さらに、ＩＰパケットＢ，Ｃは、それぞれ、波長パススイッチ部５ｃにて、復旧用の波長パスに割り当てられて、波長多重光信号が伝送される。すなわち、ＩＰパケットＢに関しては、あたかも、便乗しているかのように、伝送される。
【０２２６】
また、この波長多重光信号は、光ＩＰノード６，７，８をそれぞれ介して、光ＩＰノード１に入力され、この光ＩＰノード１の波長パススイッチ部１ｅにて、これらＩＰパケットＢ，Ｃは、それぞれ、抽出されて、ルータ１ａ，１ｂにルーティングされるのである。
一方、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２から出力され、波長パススイッチ部２ｅにて復旧用の波長λ2を有する波長パスに割り当てられて、波長多重光信号が出力される。この波長多重光信号は、光ＩＰノード３，４，５，６，７をそれぞれ、介して、光ＩＰノード８に入力される。そして、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅは、この波長多重光信号からＩＰパケットＤのデータを抽出して、ＩＰパケットＤが、ルータ８ｂにルーティングされるのである。
【０２２７】
このように、障害復旧用の波長パスが設定されている区間において、同一の波長が用いられて、パスが設定されている。
さらに、このように、リング状の波長パス網５３において、障害が発生した場合には、スルーする光ＩＰノード１〜８においては、波長パス切り替えが行われずに、送出する側の光ＩＰノードが波長パスを切り替えることによって、障害復旧が行なわれる。すなわち、中継される光ＩＰノードにおける波長パス切り替えが行なわれなくても、目的の光ＩＰノードに正常に送出される。
【０２２８】
また、このように、送出側の波長パス切り替えにより、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、波長数の削減が図れ、波長パス網５３の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
次に、障害復旧用の波長パスが設定されている区間において、伝送路に応じて復旧用の波長として異なる波長が割り当てられたパスが設定され、ＩＰパケットのルーティングを行なうこともできる。また、本実施形態においても、正常なパス設定の状態は、図１３の状態と等しい。
【０２２９】
図２０は、本発明の第３実施形態に係る波長パス網における障害復旧時の他のＩＰパケット転送の説明図であり、この図２０に示す光ＩＰノード１と光ＩＰノード２との間の伝送路で障害が発生した後の、波長パス設定について、表示されている。
なお、この図２０に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、同一のものあるいは同一の機能を有するものであるので、これらに関する更なる説明を省略する。そして、同様に、各光ＩＰノード１〜８は、それぞれ、波長パス情報を知ることができ、波長λ1及び波長λ2に関する利用率は、波長λ1については、０．２５であり、波長λ2については、１．０である。さらに、各ＩＰパケットのルーティングも、図１８で説明したものと同様である。
【０２３０】
さらに、図１８の波長パス網５３と比較して、この障害で影響を受けるものは、ＩＰパケットＢ，Ｃ，Ｄであって、ＩＰパケットＡにだけが、図１８に示したものと同一のパスを通って、伝送される。
このような構成によって、ＩＰパケットＡ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、パケット切り替えと波長パス切り替えとが行なわれ、ＩＰパケットＤに関しては、利用率が大きいので、波長パス切り替えが行なわれる。
【０２３１】
まず、ＩＰパケットＡは、パケットスイッチ部５ｃにて波長パス５５ａにパケット切り替えされて、光ＩＰノード３宛に出力される。ここで、光ＩＰノード３のルータ３ａから、ＩＰパケットＣが復旧用の波長λ2で出力されるので、波長λ1で出力される場合（図１８参照）と異なっている。
また、ＩＰパケットＢも、光ＩＰノード５のルータ５ｂから出力され、波長パスの切り替えが行なわれる。そして、ＩＰパケットＣも、光ＩＰノード３の波長パススイッチ部３ｅにて、波長パス切り替えが行なわれて、波長λ2で出力されるので、光ＩＰノード５にて、これらＩＰパケットＢ，Ｃが一緒にされ、ＩＰパケットＢ，Ｃのデータを有する波長λ2の波長多重光信号が出力される。
【０２３２】
この波長多重光信号は、光ＩＰノード６，７，８をそれぞれ介して、光ＩＰノード１に入力され、この光ＩＰノード１の波長パススイッチ部１ｅにて、これらＩＰパケットＢ，Ｃは、それぞれ、抽出されて、ルータ１ａ，１ｂにルーティングされるのである。
一方、ＩＰパケットＤは、光ＩＰノード２から出力され、パケットスイッチ部２ｅにて波長λ1に割り当てられて、波長多重光信号が出力される。ここで、図１８及び図１９においては、波長λ2に割り当てがなされる。この波長多重光信号は、光ＩＰノード３，４，５，６，７をそれぞれ、介して、光ＩＰノード８に入力される。そして、この光ＩＰノード８の波長パススイッチ部８ｅは、この波長多重光信号からＩＰパケットＤのデータを抽出して、ＩＰパケットＤが、ルータ８ｂにルーティングされるのである。
【０２３３】
このように、障害復旧用の波長パスが設定されている区間において、伝送路に応じて復旧用の波長として異なる波長が割り当てられたパスが設定される。また、リング網において発生する無駄なループバックを回避できる。
さらに、このように、リング状の波長パス網５３において、障害が発生した場合に、スルーする光ＩＰノード１〜８で、波長パス切り替えを行わないで、送出側の光ＩＰノードが波長パスを切り替えることによって、障害復旧を行なえる。すなわち、中継される光ＩＰノードにおける波長パス切り替えが行なわれなくても、目的の光ＩＰノードに正常に送出される。
【０２３４】
また、このように、送出側の波長パス切り替えにより、対地当たりの利用率が低い時には、同一の伝送路に出力される複数のＩＰアドレスノードに転送されるＩＰパケットが、１つの波長に収容されるので、波長パス切り替えに加えて、波長数の削減が図れるようになる。加えて、波長パス網５３の利用率が向上し、効率的な運用が可能となる。
【０２３５】
（Ｄ）その他
また、本発明は上述した各実施形態及び各変形例での態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
例えば、上記の波長パス網５０，５１，５２，５３は、それぞれ、リング状の波長パス網であるが、メッシュ網のような他の接続形状の波長パス網に関しても、実施可能である。
【０２３６】
さらに、図２１，２２を用いて、評価結果を説明する。
図２１は、波長数についての比較図であって、波長パス網５０，５１，５２，５３に必要となる波長数について本発明に適用した場合と従来構成の場合とを比較した図である。この図２１に示すノード模型５１は、１６基の光ＩＰノード格子５１ａが接続された１６ノード格子網であり、このノード模型５１におけるパラメータは、次のようになる。すなわち、全パス数は、各光ＩＰノード毎に網を張り巡らせた状態（フルメッシュ）において、パスを２本づつ設けたとして、16Ｃ2×２本である。ここで、16Ｃ2は、１６個のうち２個を取り出す組み合わせ数を表す。
【０２３７】
なお、パラメータに関しては、各パス当たりの平均の伝送速度は、２．５Ｇｂｐｓであり、波長の伝送速度は、１０Ｇｂｐｓである。また、光ＩＰノード格子５１ａは、上記の光ＩＰノード１と同一のものである。
同一の光ＩＰノード宛のパス上で、それぞれ、平均的に５Ｇｂｐｓのトラフィック量に相当するＩＰパケットが流れている場合において、従来構成では５Ｇｂｐｓ（１０Ｇｂｐｓの利用率０．５）のトラフィック量に相当するＩＰパケットが１つの波長に収容されて、他の光ＩＰノード宛のＩＰパケットとは波長が共有されないために、伝送路の利用率が５Ｇｂｐｓである。これに対し、本発明を適用した波長パス網では、同一の光ＩＰノード宛のパスが、２．５Ｇｂｐｓずつ２本の波長に割り当てられる代わりに、他の光ＩＰノード宛の波長パスが共有されるので、利用率が上がる。従って、本発明で必要となる波長数は、１６波であるのに対して、従来例では２９波であるので、必要とする波長パスの数は、約半分程度まで削減できる利点がある。
【０２３８】
図２２は、素子数についての比較図であって、光ＩＰノードで必要となる２×２スイツチについて、本発明での素子数と従来構成での素子数とを比較した図である。この図２２に示すパラメータは、次のようになる。すなわち、波長多重数は、３２波であり、入出力伝送路数は８であり、また、パケットスイッチ部１１の容量Ａは、３２０Ｇｂｐｓであり、パケットスイッチの数は、２個であり、加えて、伝送速度は１０Ｇｂｐｓである。
【０２３９】
そして、同一の規模の容量（例えば２．５Ｔｂｐｓ）をもつ光ＩＰノードを構成した場合、上記の実施形態で説明した３段スイッチ回路網で比較すると、パケットスイッチ部１１のスイッチ素子数が約１５％削減でき、さらに、従来構成のパケットスイッチ部８５（図２６参照）の２段目、３段目のバッファが不要となる。従って、各光ＩＰノードの装置規模が格段に小型化できるようになる。
【０２４０】
また、図３に示す波長パス５６ａは、専用光パスであって、宛先アドレスが単一のパケットを収容するためのものであり、波長パス５６ｂは、共有光パスであって、複数の宛先アドレスを有するパケットを収容するためのものである。従って、例えば、図７において、光ＩＰノード３〜５間のＩＰパケットＡ，Ｂや光ＩＰノード３〜１間のＩＰパケットＢ，Ｃのように、複数のＩＰパケットを収容したものは、専用光パスであり、一方、光ＩＰノード２〜８間のＩＰパケットＤのように、単一のＩＰパケットを収容したものは、共有光パスである。これらは、図７のほか、図８，９及び図１３〜２０においても同様である。
【０２４１】
さらに、上記の波長パスとは、光パス（Optical Path）とも呼ばれることがある。また、図１０，１２に示す空間スイッチ部４０ａ，４０ｃは、それぞれ、フラッシュスイッチ（Frash Switch:Frequency Multiplexed Routing and Selecting Hybrid）と呼ばれることもある。
【０２４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の光ノードによれば、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、宛先アドレス毎に割り当てられた複数の波長の光信号からなる波長多重光信号と他局アドレスを有するアドパケットとを、上記２つの入力ポートからそれぞれ入力されて、波長多重光信号の中から自局宛の光信号を第１の出力ポートからドロップ用の光信号として出力するとともに、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力する空間スイッチ部と、電気信号として出力された複数のアドパケットを保持し空間スイッチ部に入力するバッファとをそなえ、波長パス切り替え部が、上記空間スイッチ部の一部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチを設け、自局宛の光信号を抽出してドロップ用の光信号を第１の出力ポートから出力し、波長多重光信号が含む他局宛の光信号と他局アドレスを有するアドパケットに起因する光信号とを多重化して第２の出力ポートから出力するように構成され、パケット切り替え部が、上記空間スイッチ部の残りの部分であって波長多重光信号の各光信号を波長毎に分岐する空間スイッチと上記バッファとを設け、波長パス切り替え部から出力されたドロップ用の光信号に起因するパケットとバッファからの複数のアドパケットとを入力され、第１の出力ポートから出力された光信号に起因するパケットと複数のアドパケットとをそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号として波長パス切り替え部に入力するように構成されているので、パケット切り替え部が多段接続されず、光ノードの小型化ができ、光伝送網を構築するためのコストの低廉化が図れる利点がある。また、バッファの追加により、パケット切り替え部を増設できるので、トラフィック量の変動に応じた光ノードの運用が可能となり、さらに、大規模な交換容量を有するトラフィックを処理できる利点がある（請求項１）。
【０２４３】
さらに、本発明の光ノードは、パケット切り替え部と、波長パス切り替え部と、波長多重光信号に基づいて、伝送路障害の発生を検出し検出信号を出力しうる伝送路障害検出部と、伝送路障害検出部からの検出信号を受信すると、波長多重光信号の各光信号を波長毎に選択し波長パスを切り替えて光信号を出力する切り替え制御部とをそなえて構成されているので、波長パス切り替え部とパケット切り替え部との両方を用いて障害復旧が行なえて、光伝送網の波長数が削減され、波長パス網の利用率が向上し、効率的な運用が図れる利点がある（請求項２，３，６，７）。
【０２４４】
また、空間スイッチ部は、パケットスイッチをｍ個（ｍは整数）そなえた第１パケットスイッチと、ｎ×２ｎスイッチをｋ−ｍ個（ｋは整数）そなえた第１空間スイッチと、ｋ×ｋスイッチを２ｎ個そなえた第２空間スイッチと、２ｎ×ｎスイッチをｋ−ｍ個そなえた第３空間スイッチと、２ｎ×ｎスイッチをｍ個そなえた第４空間スイッチとをそなえて構成されてもよく、あるいは、空間スイッチ部が、パケットスイッチをｍ個そなえた第２パケットスイッチと、ｋ×２ｋスイッチをｎ−ｍ個そなえた第５空間スイッチと、光カプラを２ｋ個そなえた光分岐部と、２ｋ×ｋスイッチをｎ−ｍ個そなえた第６空間スイッチと、２ｋ×ｋスイッチをｍ個そなえた第７空間スイッチと、光フィルタをｎ×ｋ個そなえた波長選択部とをそなえて構成されてもよく、このようにすれば、パケットの切り替えが、多段に行なわれないので、装置規模が縮小され、ひいては、光ノードの小型化が図れる利点がある（請求項４，５）。
【０２４５】
そして、本発明の送信用の光ノードは、空間スイッチ部と、電気信号としてのパケットを所定の時間間隔で出力する監視パケット送信部とをそなえて構成されているので、障害検出を行なう光ノードの小型化ができる利点がある（請求項８）。
また、本発明の受信用の光ノードは、空間スイッチ部と、バッファと、光断検出部と、監視パケット受信部と、パス切り替え制御部と、バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部とをそなえて構成されているので、やはり、障害検出を行なう光ノードの小型化ができる利点がある（請求項９〜１１）。
【０２４６】
加えて、本発明に関連する光ノードは、複数の相異なる波長を有する光信号を複数の入力ポートから入力され、複数の相異なる波長を有する光信号を、複数段の光空間スイッチにて切り替えて所定の出力ポートに出力する波長パス切り替え部と、波長パス切り替え部が有する複数の入力ポートのうち所定数のポートに接続され、宛先アドレスを有するパケットを保持してそのパケットを所定数のポートに入力するバッファとをそなえ、波長パス切り替え部の一部の光空間スイッチに代えて、このバッファに入力されたパケットを宛先アドレス毎に所定波長を割り当てた光信号に変換して出力するパケット切り替え部で構成しているので、入力されるトラフィック量の変動に応じて光ノードの運用が可能となり、必要な波長数の増加に対して拡張性が向上する利点がある。
【０２４７】
そして、本発明の波長パス網用障害復旧方法は、波長多重光信号から自局宛の光信号と他局宛の光信号とがそれぞれ出力され（入力パケット処理ステップ）、その出力された光信号からパケットがデコードされてデコードされたパケットと複数のアドパケットとがそれぞれ宛先アドレス毎に所定波長の光信号に割り当てられ（出力パケット処理ステップ）、そして、その光信号の宛先光ノードの数が抽出され（ノード数抽出ステップ）、また、波長パスを確保すべく、入力パケット処理ステップにて出力された光信号と出力パケット処理ステップにて出力された光信号とに所定波長が割り当てられて光信号が出力され（波長パス処理ステップ）、さらに、伝送路障害の発生が検出され（伝送路障害検出ステップ）、宛先ノードの数に基づいて、パケット切り替え部又は波長パス切り替え部のうち少なくとも一方を用いて、パケットが宛先アドレスに対応した光ノードに転送されるので（障害復旧ステップ）、このようにすれば、波長パス切り替えとパケット切り替えとが行なえて、障害復旧が効率的に行なえて、必要な波長数の増加に対して拡張性が向上する利点がある（請求項１２〜請求項２１）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ＩＰノードの構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る空間スイッチ部の構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る障害復旧制御部の構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る波長パス切り替えによる障害復旧の動作説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るＩＰパケット切り替えによる障害復旧の動作説明図である。
【図６】（ａ）は空間スイッチの模式図であり、（ｂ）は電圧が印加されていないときの単位スイッチの模式図であり、（ｃ）は電圧が印加されたときの単位スイッチの模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る空間スイッチ部の構成図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の第３変形例に係る空間スイッチ部の構成図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の第４変形例に係る空間スイッチ部の構成図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る波長パス網における障害復旧時の他のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１６】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る波長パス網における障害復旧時の他のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る波長パス網における障害復旧時の他のＩＰパケット転送の説明図である。
【図２１】波長数についての比較図である。
【図２２】素子数についての比較図である。
【図２３】光アド・ドロップ機能の概念図である。
【図２４】光ＩＰノードの物理的な構成図である。
【図２５】光ＩＰノードの論理的な構成図である。
【図２６】パケットスイッチ部の構成図である。
【図２７】波長パス網における正常時のＩＰパケット転送の説明図である。
【図２８】波長パス網における障害復旧時のＩＰパケット転送の説明図である。
【符号の説明】
１〜９，２２ａ，２２ｂ  光ＩＰノード
１ａ〜９ａ，１ｂ〜９ｂ，１５ａ  ルータ
１ｃ〜９ｃ，１ｄ〜９ｄ，１１，１１′，１１ｂ，１１ｃ  パケットスイッチ部
１ｅ〜７ｅ，１０，３２，３２′  波長パススイッチ部
１１ａ  バッファ
１２ａ，１２ｂ  入力伝送路
１２ｃ，１２ｄ  出力伝送路
１３  伝送路障害検出部
１３ａ  光断検出部
１３ｂ  ＯＡＭパケット受信部
１４  ＯＡＭパケット送信部
１５  ルータ群
１６  障害復旧制御部
１６ａ  バッファ読み出し／パケットスイッチ切り替え制御部
１６ｂ  パス切り替え制御部
１７，１７′  第１空間スイッチ
１８，１８′  第２空間スイッチ
１８ａ〜１８ｄ，１８′ａ〜１８′ｄ  １６×１６スイッチ
１９，１９′  第３空間スイッチ
１９ａ〜１９ｂ，１９′ａ〜１９′ｂ，２０ａ〜２０ｂ，２０′ａ〜２０′ｂ３２×１６スイッチ
２０，２０′  第４空間スイッチ
２１ａ，２１ｂ  分波部
２１ｃ，２１ｄ  合波部
２４，２４′  第１パケットスイッチ
２４ａ〜２４ｂ，２４′ａ〜２４′ｂ，３１ａ〜３１ｂ，３１′ａ〜３１′ｂパケットスイッチ
３１  第２パケットスイッチ
３１ｃ，３１′ｃ，３３ｃ，３３′ｃ，３８ａ  光アンプ
３３ａ〜３３ｂ  ８×１６スイッチ
３３′ａ〜３３′ｂ  ｋ×２ｋスイッチ
３３，３３′  第５空間スイッチ
３４，３４′  光分岐部
３４ａ〜３４ｂ，３４′ａ〜３４′ｂ  光カプラ
３５，３５′  第６空間スイッチ
３５ａ〜３５ｂ，３６ａ〜３６ｂ  １６×８スイッチ
３５′ａ〜３５′ｂ，３６′ａ〜３６′ｂ  ２ｋ×ｋスイッチ
３６  第７空間スイッチ
３７，３７′  波長選択部
３７ａ〜３７ｄ，３７ａ′〜３７′ｄ  光フィルタ
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  空間スイッチ部
５０，５２，５３  波長パス網
５１  ノード模型
５１ａ  光ＩＰノード格子
５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂ  波長パス
９２  単位スイッチ
【図１】
0004234866.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004234866.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004234866.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004234866.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004234866.tif 000013
【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】
0004234866.tif 000018
【図１８】
0004234866.tif 000019
【図１９】
0004234866.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0004234866.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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