(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークのノードにおいて、光パケットのヘッダーに送信先と発信元を示す光ラベルとして光符号系列を表す時間波形を付加し、前記光ラベルを識別することにより、到着した前記光パケットの中から所定の光パケットのみを引落し、残りはバイパスさせ、さらに該バイパスする光パケットが存在しないときに、前記ノードから光パケットを挿入することを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法において、
光ラベル選択器（１１）と光スイッチ（１２）を設け、該光ラベル選択器（１１）は光相関器（３１）、時間ゲート（３２）、光電気変換器（３３）、閾値判定器（３４）により構成され、前記光相関器（３１）としてファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）を使用し、該ファイバ回折格子（３５）の格子間隔又は前記光導波路型相関器（３６）のタップ間隔を前記ノードの識別用ラベルに相当する光符号系列を生成するように設定した前記ファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）に、前記光パケットの光ラベルを入射させ反射波を検出することにより、マッチトフィルタの原理により時間軸上での相関計算を行い、自己相関値の最大値を前記時間ゲートによって抽出し、光信号を電子信号に変換し、前記閾値判定器（３４）において最大値のみを抽出することにより前記光ラベルの一致、不一致を識別し、引落すべき光パケットを決定し、一致の場合には制御信号を前記光スイッチ（１２）に送り、該光スイッチ（１２）の設定をクロス状態に設定し、前記光パケットを所定のポートに送り出し、一方、不一致の場合のみ前記光スイッチ（１２）の状態をバー状態に保持したまま、当該光パケットを通過させるとともに、送出レート制御ライン・アクセス方式を用いて、定量のトークン・プール（４２）に定率でトークンを流入させ、トークン・プール（４２）が満杯でなければ、トークンを保管し、一方、パケット（４３）のバッファー（４１）を設け、トークン・プール（４２）に空きがあるときパケット（４３）が到着するとバッファー（４１）に収め、トークン・プール（４２）が満杯のときパケット（４３）が到着すると直ちに出力させると同時にトークン・プールから１つのトークンを削除し、トークン・プール（４２）が空であるときパケット（４３）が到着するとそのパケット（４３）を廃棄し、トークン・プール（４２）にトークンが入力されたとき、バッファー（４１）にパケット（４３）があると行列の先頭のパケット（４３）をバッファー（４１）から出力すると同時に１つのトークンを削除させ、トークン・プール（４２）の容量は大量パケットのバースト性の大きさから決定させ、大きなトークン・プール（４２）はそれだけ大量のパケット伝送を可能にすることを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法。
【請求項２】
請求項１記載の光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法において、前記光スイッチがクロス状態であるバイパスパケットが存在しないときに、前記光スイッチの設定をクロス状態にし、前記ノードから光スイッチを通して前記光パケットを挿入し、送出することを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法。
【請求項３】
光ネットワークのノードにおいて、光パケットのヘッダーに送信先と発信元を示す光ラベルとして光符号系列を表す時間波形を付加し、前記光ラベルを識別することにより、到着した前記光パケットの中から所定の光パケットのみを引落し、残りはバイパスさせ、さらに該バイパスする光パケットが存在しないときに、前記ノードから光パケットを挿入することを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入装置において、
光ラベル選択器（１１）と光スイッチ（１２）を設け、該光ラベル選択器（１１）は光相関器（３１）、時間ゲート（３２）、光電気変換器（３３）、閾値判定器（３４）により構成され、前記光相関器（３１）としてファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）を使用し、該ファイバ回折格子（３５）の格子間隔又は前記光導波路型相関器（３６）のタップ間隔を前記ノードの識別用ラベルに相当する光符号系列を生成するように設定した前記ファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）に、前記光パケットの光ラベルを入射させ反射波を検出することにより、マッチトフィルタの原理により時間軸上での相関計算を行い、自己相関値の最大値を前記時間ゲートによって抽出し、光信号を電子信号に変換し、前記閾値判定器（３４）において最大値のみを抽出することにより前記光ラベルの一致、不一致を識別し、引落すべき光パケットを決定し、一致の場合には制御信号を前記光スイッチ（１２）に送り、該光スイッチ（１２）の設定をクロス状態に設定し、前記光パケットを所定のポートに送り出し、一方、不一致の場合のみ前記光スイッチ（１２）の状態をバー状態に保持したまま、当該光パケットを通過させるとともに、送出レート制御ライン・アクセス方式を用いて、レジスタとフェッチと加算操作による、定量のトークン・プール（４２）に定率でトークンを流入させ、トークン・プール（４２）が満杯でなければ、トークンを保管し、一方、パケット（４３）のバッファー（４１）を設け、トークン・プール（４２）に空きがあるときパケット（４３）が到着するとバッファー（４１）に収め、トークン・プール（４２）が満杯のときパケット（４３）が到着すると直ちに出力させると同時にトークン・プールから１つのトークンを削除し、トークン・プール（４２）が空であるときパケット（４３）が到着するとそのパケット（４３）を廃棄し、トークン・プール（４２）にトークンが入力されたとき、バッファー（４１）にパケット（４３）があると行列の先頭のパケット（４３）をバッファー（４１）から出力すると同時に１つのトークンを削除させ、トークン・プール（４２）の容量は大量パケットのバースト性の大きさから決定させ、大きなトークン・プール（４２）はそれだけ大量のパケット伝送を可能にする漏れバケツ機構を具備することを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入装置。
【請求項４】
請求項３記載の光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入装置において、前記光相関器で信号波形を見分け、前記入力光パケットのヘッダーの光コードと各ノードの光コードとの相関をマッチトフィルタリングにより行うことを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法とその装置に係り、特に光ネットワークにおける光パケットの選択的な引落し方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は波長分割多重光通信（ＷＤＭ）伝送システムの基本構成図である。
【０００３】
図１１（ａ）において、１０１は複数の光送信器（Ｔｘ）、１０２，１０８は光フィルタ、１０３，１０６は光ファイバ、１０４，１０７は増幅器、１０５は中継器（３Ｒ）、１０９は複数の光受信機（Ｒｘ）である。また、図１１（ｂ）に示すように、光送信器（Ｔｘ）１０１はＴＤＭ多重化部１０１Ａと光源変調器１０１Ｂを備え、図１１（ｃ）に示すように、光受信器（Ｒｘ）１０９は受光素子１０９Ａ、復調器１０９Ｂ、ＴＤＭ多重分離部１０９Ｃを備えている。
【０００４】
ＷＤＭネットワークは、大容量情報通信インフラとして近年、商用化が進みつつある。その光パケットの引落しは、光ネットワークのノードにおいて、終端されるべきトラフィックのみを引落し、残りのトラフィックをバイパスさせるようにしている。
【０００５】
以下、従来の技術について詳細に説明する。
【０００６】
近年、インターネットの普及などにより、通信需要が爆発的に増加しているが、その情報量の急激な増加に応じた伝送の飛躍的な大容量化と高速化を実現する技術として、光ネットワークシステムが期待されている。この光ネットワークシステムの大容量化には、時分割多重、波長多重等の方法が用いられている。従って、その信号形態は基本的には超高速の時系列光信号で、信号時間密度の大幅な増加と共に、伝送情報に対する処理を超高速に行うことが必要になってくる。現在の光通信における処理システムでは、光ネットワークのノード、例えばルータ、スイッチにおいては光信号を一旦電気信号に変換して電気処理を行い、再度光信号へ変換して伝送路を制御している。
【０００７】
一方、光通信のトラフィックには、電話のようなビットが断続的に続くストリーム型、トランザクションファイル等のバースト転送型、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のようなパケット型がある。光チャンネルはこれらの種類に応じて使い分けられ、ストリーム型の場合には、あらかじめトラフィックの量に応じて必要な経路に光チャンネルを設定しておくことによって、途中のノードをバイパスさせて、ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄを最小遅延で転送できる。比較的大容量のバースト型では波長を予約し、一気に転送する。ＩＰパケットのような短いビット情報に対して波長を占有することは波長資源の無駄使いになる。
【０００８】
光信号で伝送されてくる光信号パケットを処理するルータでは、パケットのヘッダーに含まれるアドレス等の情報を識別して、パケットの行き先を決定する必要がある。ヘッダーのアドレス識別処理には、主に光信号を電気信号に変換して電気的に処理する方法が採られている。急増しつつある粒度の細かいＩＰパケットの飛躍的な処理能力の向上には光信号のままでの処理が望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ネットワークにおいて、超高速のパケット単位の引落し技術はまだ存在していない。
【００１０】
ここで、ＳＯＮＥＴとの比較について説明する。
【００１１】
従来形のＳＯＮＥＴ（同期式光ネットワーク：ＩＴＵ−Ｔ規格ではＳＤＨという）形ＡＤＭ（Ａｄｄ／ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）は、トラフィックをより細かい粒度で処理でき、高速のストリームから低速のストリームを取り出し、高速のストリームへ低速のストリームを追加できる。
【００１２】
しかし、ネットワークのビットレートが高くなるにつれて、電子的処理の速度が次第にボトルネックになる。従って、将来の光データネットワークにおいて、より細かい粒度のトラフィックを処理できる高速多機能のＡＤＭに対する需要が増大することが予見される。
【００１３】
本発明は、上記状況に鑑みて、光ネットワークにおいて、超高速のパケット単位の引落しができる光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法とその装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕光ネットワークのノードにおいて、光パケットのヘッダーに送信先と発信元を示す光ラベルとして光符号系列を表す時間波形を付加し、前記光ラベルを識別することにより、到着した前記光パケットの中から所定の光パケットのみを引落し、残りはバイパスさせ、さらにこのバイパスする光パケットが存在しないときに、前記ノードから光パケットを挿入する光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法において、光ラベル選択器（１１）と光スイッチ（１２）を設け、該光ラベル選択器（１１）は光相関器（３１）、時間ゲート（３２）、光電気変換器（３３）、閾値判定器（３４）により構成され、前記光相関器（３１）としてファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）を使用し、該ファイバ回折格子（３５）の格子間隔又は前記光導波路型相関器（３６）のタップ間隔を前記ノードの識別用ラベルに相当する光符号系列を生成するように設定した前記ファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）に、前記光パケットの光ラベルを入射させ反射波を検出することにより、マッチトフィルタの原理により時間軸上での相関計算を行い、自己相関値の最大値を前記時間ゲートによって抽出し、光信号を電子信号に変換し、前記閾値判定器（３４）において最大値のみを抽出することにより前記光ラベルの一致、不一致を識別し、引落すべき光パケットを決定し、一致の場合には制御信号を前記光スイッチ（１２）に送り、該光スイッチ（１２）の設定をクロス状態に設定し、前記光パケットを所定のポートに送り出し、一方、不一致の場合のみ前記光スイッチ（１２）の状態をバー状態に保持したまま、当該光パケットを通過させるとともに、送出レート制御ライン・アクセス方式を用いて、定量のトークン・プール（４２）に定率でトークンを流入させ、トークン・プール（４２）が満杯でなければ、トークンを保管し、一方、パケット（４３）のバッファー（４１）を設け、トークン・プール（４２）に空きがあるときパケット（４３）が到着するとバッファー（４１）に収め、トークン・プール（４２）が満杯のときパケット（４３）が到着すると直ちに出力させると同時にトークン・プールから１つのトークンを削除し、トークン・プール（４２）が空であるときパケット（４３）が到着するとそのパケット（４３）を廃棄し、トークン・プール（４２）にトークンが入力されたとき、バッファー（４１）にパケット（４３）があると行列の先頭のパケット（４３）をバッファー（４１）から出力すると同時に１つのトークンを削除させ、トークン・プール（４２）の容量は大量パケットのバースト性の大きさから決定させ、大きなトークン・プール（４２）はそれだけ大量のパケット伝送を可能にすることを特徴とする。
【００１５】
〔２〕上記〔１〕記載の光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入方法において、前記光スイッチがクロス状態であるバイパスパケットが存在しないときに、前記光スイッチの設定をクロス状態にし、前記ノードから光スイッチを通して前記光パケットを挿入し、送出することを特徴とする。
【００１６】
〔３〕光ネットワークのノードにおいて、光パケットのヘッダーに送信先と発信元を示す光ラベルとして光符号系列を表す時間波形を付加し、前記光ラベルを識別することにより、到着した前記光パケットの中から所定の光パケットのみを引落し、残りはバイパスさせ、さらに該バイパスする光パケットが存在しないときに、前記ノードから光パケットを挿入することを特徴とする光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入装置において、
光ラベル選択器（１１）と光スイッチ（１２）を設け、該光ラベル選択器（１１）は光相関器（３１）、時間ゲート（３２）、光電気変換器（３３）、閾値判定器（３４）により構成され、前記光相関器（３１）としてファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）を使用し、該ファイバ回折格子（３５）の格子間隔又は前記光導波路型相関器（３６）のタップ間隔を前記ノードの識別用ラベルに相当する光符号系列を生成するように設定した前記ファイバ回折格子（３５）又は光導波路型相関器（３６）に、前記光パケットの光ラベルを入射させ反射波を検出することにより、マッチトフィルタの原理により時間軸上での相関計算を行い、自己相関値の最大値を前記時間ゲートによって抽出し、光信号を電子信号に変換し、前記閾値判定器（３４）において最大値のみを抽出することにより前記光ラベルの一致、不一致を識別し、引落すべき光パケットを決定し、一致の場合には制御信号を前記光スイッチ（１２）に送り、該光スイッチ（１２）の設定をクロス状態に設定し、前記光パケットを所定のポートに送り出し、一方、不一致の場合のみ前記光スイッチ（１２）の状態をバー状態に保持したまま、当該光パケットを通過させるとともに、送出レート制御ライン・アクセス方式を用いて、レジスタとフェッチと加算操作による、定量のトークン・プール（４２）に定率でトークンを流入させ、トークン・プール（４２）が満杯でなければ、トークンを保管し、一方、パケット（４３）のバッファー（４１）を設け、トークン・プール（４２）に空きがあるときパケット（４３）が到着するとバッファー（４１）に収め、トークン・プール（４２）が満杯のときパケット（４３）が到着すると直ちに出力させると同時にトークン・プールから１つのトークンを削除し、トークン・プール（４２）が空であるときパケット（４３）が到着するとそのパケット（４３）を廃棄し、トークン・プール（４２）にトークンが入力されたとき、バッファー（４１）にパケット（４３）があると行列の先頭のパケット（４３）をバッファー（４１）から出力すると同時に１つのトークンを削除させ、トークン・プール（４２）の容量は大量パケットのバースト性の大きさから決定させ、大きなトークン・プール（４２）はそれだけ大量のパケット伝送を可能にする漏れバケツ機構を具備することを特徴とする。
【００１７】
〔４〕上記〔３〕記載の光ネットワークにおける光パケット引落し・挿入装置において、前記光相関器で信号波形を見分け、前記入力光パケットのヘッダーの光コードと各ノードの光コードとの相関をマッチトフィルタリングにより行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例を示すパケット選択式光ＡＤＭ（ＰＡＤＭ：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ａｄｄ／ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）の模式図である。
【００２０】
パケット選択式光ＡＤＭ（ＰＡＤＭ）１０はノードに設置され、到着した入力パケット１からパケット２を引落し、あるいは入力パケット１をバイパスさせ、またノードからパケット３を追加する。ここで、４は分波のためのＷＤＭデマルチプレクサ、５は合波のためのＷＤＭマルチプレクサ、６はバイパス及び挿入パケットである。
【００２１】
これは、１つのＷＤＭリンク上でパケットごとに処理が行われる。
【００２２】
図２は本発明の実施例を示すパケット選択式光ＡＤＭ（ＰＡＤＭ）モジュールの基本構成図である。
【００２３】
この図において、１０はＰＡＤＭであり、ＰＡＤＭ１０の基本機能は、光ラベル選択器１１による光ラベル選択と光空間スイッチ（１×２光スイッチ）１２による引落し機能である。入出力のポートは１つのＷＤＭリンクに接続される。到着したパケット１４のヘッダーに付加された光ラベルが処理され、その光ラベルに基づいて制御信号が光空間スイッチ１２を操作し、入力パケット１４が出力ポートへ引落としまたはバイパスされる。なお、１３は光遅延素子、１５はバイパス及び挿入パケットである。
【００２４】
次に、光ラベル選択器１１について説明する。
【００２５】
図３は光パケットの構成図であり、２０はヘッダー、２１は送信先／発信元光ラベル、２２はその他の情報、２３はパケット本体、２４は終端フラッグ、２５はスペース（ガードタイム）である。
【００２６】
この図に示すように、ヘッダー２０の光ラベル２１は単に発信元と送信先の情報を持つ比較的短い固定長の識別子である。パケットのエンドには、終端を示すフラッグ２４が付く。必要に応じ、他の管理情報がラベルに付加できる。残りのネットワーク制御情報はより上層のフレームにカプセル化されている。
【００２７】
図４は本発明の実施例を示す４チップ長の光コード・グループ及びその自己相関波形を示す図であり、例えば、４ビットの光コード・グループとその自己相関波形を示したものである。
【００２８】
この図に示すように、各ノード（Ｉ，Ｊ，Ｋ）は固有のラベルを割り当てられ、各ラベルは光コード（ｉ，ｊ，ｋ）にマップされている。光コード（ｉ，ｊ，ｋ）は光パルス列である。パルス列は１ビットの時間間隔よりも短い。光ラベル選択は到着したパケットの光コード（ｉ，ｊ，ｋ）とノードの割り当てコードの光相関で行われる。光相関は時間領域のマッチトフィルタで行う。コードは両極性で個々のパルスの光搬送波の位相は１と−１を表す０とπである。ラベル選択器は光論理演算を行わないので、これがＰＡＤＭの超高速処理の鍵となる。
【００２９】
次に、ＰＡＤＭモジュールの主要構成部品について説明する。
【００３０】
ＰＡＤＭの基本機能は光電子変換デバイスにより実装される。
【００３１】
光ラベル選択器は、図５に示すように、光相関器３１、時間ゲート３２、光電子変換器（Ｏ／Ｅ）３３、閾値判定器３４により構成される。さらに、光相関器３１は、図６に示すようなファイバ回折格子（ＦＢＧ）３５、又は図７に示すような光導波路型相関器３６から構成される。同じ装置は光エンコーディング用にも使用される。
【００３２】
なお、図７における光導波路形相関器３６は、光エンコーダ／デコーダ３６Ａ、選択タップ３６Ｂ、位相シフタ３６Ｃ、コンバイナー３６Ｄを備え、平面光導波回路（ＰＬＣ）からなる。
【００３３】
１つのＦＢＧ３５により格子間隔を所望の波長に選ぶと、波長と同時に光ラベルを選択できる利点がある。高精細のＦＢＧ３５は双極性の光コードを発生させることができる。
【００３４】
一方、高速汎用光空間スイッチが市販されている。半導体光増幅器（ＳＯＡ）のスイッチング速度は数ナノ秒であり、要求速度を越えている。しかし、電子メモリのＲＡＭに匹敵するランダムアクセスの光メモリがないので、光パケットを一時的に保管するバッファーには光ファイバを使用する。
【００３５】
次に、送出レート制御の非同期パケット伝送について説明する。
【００３６】
その動作機構は、ＭＡＮ、ＬＡＮにおいて、帯域を変化させ大量のデータ伝送を行うため、送出レート制御ライン・アクセス方法を提案する。これは、ＰＡＤＭを用いて実装する。各ノードにおいてパケットを挿入する制御のため、「漏れバケツ機構」を使用する。「漏れバケツ機構」は大量の流れを制御する仮想的なデバイスである。
【００３７】
図８に示すように、定量のトークン・プール４２に定率でトークンを流入させ、トークン・プール４２が満杯でなければ、トークンを保管し、一方、パケット４３のバッファー４１を設け、トークン・プール４２に空きがあるときパケット４３が到着するとバッファー４１に収め、トークン・プール４２が満杯のときパケット４３が到着すると直ちに出力させると同時にトークン・プールから１つのトークンを削除し、トークン・プール４２が空であるときパケット４３が到着するとそのパケット４３を廃棄し、トークン・プール４２にトークンが入力されたとき、バッファー４１にパケット４３があると行列の先頭のパケット４３をバッファー４１から出力すると同時に１つのトークンを削除させる。トークン・プール４２の容量は大量パケットのバースト性の大きさから決定される。大きなトークン・プール４２はそれだけ大量のパケット伝送を可能にする。なお、４４は結合部である。
【００３８】
次に、光実装について説明する。
【００３９】
図９にアクセス・プロトコルを示す。ノードｊに到着したパケットがノードｊの送信先ラベルを持っていると、パケットは光空間スイッチｓｗ１から引落される。到着したパケットがノードｊと異なる送信先ラベルを持ち、トークン・プールが空でないとき、下流側のノードにバイパスされる。しかし、到着したパケットがノードｊと異なる送信先ラベルを持ち、トークン・プールが空のとき、パケットは捨てられる。バイパスするパケットにはノードｊで追加されるパケットよりも高い優先度を与える。これにより、ノードｊからのパケット伝送は、ノードｉ（ｉ＜ｊ）からの大量のパケットがノードｊを通過するのを待たされる。
【００４０】
ＰＡＤＭの実装は、図１０に示す。これは光ラベル選択器１１、３つの１×２の光空間スイッチｓｗ１，ｓｗ２、ｓｗ３、２つの光遅延素子１３Ａ，１３Ｂ、電子的漏れバケツ制御器５１等から構成される。なお、５２は光電気変換器である。
【００４１】
光ラベル選択器１１は直接光空間スイッチｓｗ１を制御し、光ラベル選択器１１からの制御信号は漏れバケツ制御器５１に供給される。漏れバケツ制御器５１は光空間スイッチｓｗ２、ｓｗ３を制御する。光遅れラインの遅れ時間τは光ラベル選択器１１の処理時間に等しく設定する。
【００４２】
一方、τ1 は漏れバケツ制御器５１の処理時間に等しく設定する。光空間スイッチｓｗ１は到着したパケットをクロス状態になったとき引落し、それ以外の状態ではパケットをバイパスさせるためバー状態に留まる。光空間スイッチｓｗ３は到着パケットをバイパスさせるためのバー状態となり、到着パケットを捨てるためにクロス状態になる。
【００４３】
光空間スイッチｓｗ２は漏れバケツ制御器５１により制御され、バイパスパケットがないときに限り、バッファー５３からパケット追加するためクロス状態になる。それ以外の時は常にパケットをバイパスするためバー状態にある。バイパスパケットと追加パケットとの衝突を避けるため、第１の光遅れラインが１パケット区間だけバイパスパケットをバッファリングする。
【００４４】
漏れバケツ制御は非常に簡単であり、漏れバケツ機構を実装するにはレジスタへのフェッチと加算操作だけである。
【００４５】
１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送回路と１０００ビットのパケットを検討すると、パケット伝送時間は１０ｎｓとなる。この時間は、現在のプロセッサ技術でも漏れバケツのアルゴリズムを実行する数行の命令に対し十分の余裕がある。
【００４６】
定率制御アクセスシステムの究極の性能は、光実装の観点から予測できる。ＰＡＤＭの処理性能は光ラベル選択器の性能により左右される。これは光相関に必要な伝搬遅れで決まる。８ビットの光コードを処理し、１０Ｇｂｉｔ／ｓで６４ビット長さの負荷を光空間スイッチでルーティングした実験を行った。３５ｐｓの光ラベルの時間間隔で処理能力は２９Ｇｂｉｔ／ｓに達した。
【００４７】
このように本発明によれば、光ネットワークシステムのノードにおいて、光ラベル選択器と光空間スイッチを備え、入力光パケットを幹線に挿入または幹線より引落すアドドロップマルチプレクサであって、光ラベル選択器は光相関器、時間ゲート、光電気変換器、閾値判定器により構成され、
（１）幹線に送られてくる入力パケットの一部（約１／１０）の光量を光ラベル選択器に送る。パケットのヘッダーには発信元と送信先の情報を持つ光パルス列よりなる光コードが付加されている。光パルスは０かπである（コンピュータの０と１に対応）。各ノードには固有の同様な光コードが設定されている。
【００４８】
（２）光相関器で信号波形を見分ける。パケットのヘッダー部分の光コードと各ノードの光コードとの相関をマッチトフィルタリングにより行う。
【００４９】
（３）これに基づいて、光空間スイッチに信号を送り、該当ノードで引落すか、もとのパケットに戻すか（バイパス）を行う。
【００５０】
また、光相関器はファイバ回折格子であるか光導波路型回折格子よりなる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５３】
（Ａ）ＷＤＭネットワークにおいて、超高速のパケット単位の引落しが可能である。
【００５４】
（Ｂ）光データネットワークにおいてより細かい粒度のトラフィックを処理できる高速多機能のＡＤＭを得ることができる。
【００５５】
（Ｃ）論理素子を用いないため高速化が実現できる。
【００５６】
（Ｄ）ＩＰパケットのような短い情報をｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄで高速に送信することができる。
【００５７】
（Ｅ）大容量・超高速の幹線系のＷＤＭネットワークのみならず、都市圏のＷＡＮ（広域ネットワーク）やアクセス系のＬＡＮまで、あらゆるＷＤＭネットワークのノードに設置される可能性があるので、市場規模は将来的には拡大の一途となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示すパケット選択式光ＡＤＭ（ＰＡＤＭ）の模式図である。
【図２】  本発明の実施例を示すパケット選択式光ＡＤＭ（ＰＡＤＭ）モジュールの基本構成図である。
【図３】  本発明の実施例を示す光パケットの構成図である。
【図４】  本発明の実施例を示す４チップ長の光コード・グループ及びその自己相関波形を示す図である。
【図５】  本発明の実施例を示す光ラベル選択器の構成図である。
【図６】  本発明の実施例を示すファイバ回折格子（ＦＢＧ）の構成図である。
【図７】  本発明の実施例を示す光導波路型相関器の構成図である。
【図８】  本発明の実施例を示す漏れバケツの論理構造を示す図である。
【図９】  本発明の実施例を示す非同期比に制御されるパケット伝送のアクセス・プロトコルを示す図である。
【図１０】  本発明の実施例を示す非同期比に制御されるパケット伝送のための光実装ＰＡＤＭの構成図である。
【図１１】  波長分割多重光通信（ＷＤＭ）伝送システムの基本構成図である。
【符号の説明】
１，１４    入力パケット
２    引落しパケット
３    追加するパケット
４    分波のためのＷＤＭデマルチプレクサ
５    合波のためのＷＤＭマルチプレクサ
６，１５    バイパス及び挿入パケット
１０    パケット選択式光ＡＤＭ（ＰＡＤＭ）
１１    光ラベル選択器
１２，ｓｗ１，ｓｗ２，ｓｗ３    光空間スイッチ
１３，１３Ａ，１３Ｂ    光遅延素子
２０    ヘッダー
２１    送信先／発信元光ラベル
２２    その他の情報
２３    パケット本体
２４    終端フラッグ
２５    スペース（ガードタイム）
３１    光相関器
３２    時間ゲート
３３    光電子変換器（Ｏ／Ｅ）
３４    閾値判定器
３５    ファイバ回折格子（ＦＢＧ）
３６    光導波路型相関器
３６Ａ    光エンコーダ／デコーダ
３６Ｂ    選択タップ
３６Ｃ    位相シフタ
３６Ｄ    コンバイナー
４１，５３    バッファー
４２    定量のトークン・プール
４３    パケット
４４    結合部
５１    電子的漏れバケツ制御器
５２    光電気変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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