ハイブリッド通信システム
【課題】動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供する。
【解決手段】本発明によるハイブリッド通信システム１００Ａは、パケット用光パスＰＫＴの動的な再設定に際してパケット用光パスＰＫＴを入パケット処理部４ｉの順位に従い詰めて接続する光パスクロスコネクト部３０と、光パスの再設定に対応したパケット用光パスＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグをヘッダＨに付加する入パケット処理部４ｉと、内部タグに基づいてＩＰパケットのパケットスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉの多段構成からなるパケットスイッチ部６０と、ＩＰパケットの内部タグを除去して、出回線終端部２ｉに出力する出パケット処理部５ｉと、使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、及びパケットスイッチエレメント６ｕｉを抽出してパワーをオフするパワー制御部７１を備える。
【解決手段】本発明によるハイブリッド通信システム１００Ａは、パケット用光パスＰＫＴの動的な再設定に際してパケット用光パスＰＫＴを入パケット処理部４ｉの順位に従い詰めて接続する光パスクロスコネクト部３０と、光パスの再設定に対応したパケット用光パスＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグをヘッダＨに付加する入パケット処理部４ｉと、内部タグに基づいてＩＰパケットのパケットスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉの多段構成からなるパケットスイッチ部６０と、ＩＰパケットの内部タグを除去して、出回線終端部２ｉに出力する出パケット処理部５ｉと、使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、及びパケットスイッチエレメント６ｕｉを抽出してパワーをオフするパワー制御部７１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド通信システムに関する。詳しくは、光パスのクロスコネクトならびにパケットスイッチングの両方の機能を有するハイブリッド通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットトラヒックの継続的な増加に伴い、通信システム、特にＩＰ（インターネットプロトコル）ルータの消費電力の増大が懸念されており、例えば図１７に示すように、大容量のトラヒックフローに対して、ＩＰルータでのパケット処理を光クロスコネクト等を介して光パス等でカットスルーすることにより、ネットワークとしての低消費電力化を図る方式が提案されている。（例えば、非特許文献１参照）
【０００３】
一方、ＩＰルータと光クロスコネクトを組み合わせて、光パスの動的な設定により、インターネットトラヒックの交流パターンなどに最適なネットワークトポロジーを構成する技術が提案されている。（例えば、非特許文献２参照）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】佐藤健一、“持続的発展可能な情報通信ネットワークと光ネットワーク技術の役割”、電子情報通信学会学会誌、Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．８，ｐｐ．６５４−６５８，２０１０年８月．
【非特許文献２】大木英司他、“ＩＰオプティカルネットワークにおける光ＩＰ連携サーバによるマルチレイヤトラヒックエンジニアリング”、ＮＴＴ技術ジャーナル、Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１，ｐｐ．１８−２１，２００７年１月．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＩＰルータの容量の配備に当たっては将来の需要を見込んだ最大量の配備を行うことが通常であり、その容量分の消費電力が固定的に消費されること、また動的に光パスの設定・開放を行っても、システムとして動的に消費電力を低減させる仕組みがないため、ノード装置として抜本的な低消費電力化を図ることができなかった。特に、多重化回線では回線対応部分の構成比重が高くなるので、その部分の消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａは、例えば図１に示すように、ネットワークＮＷ(図２参照)内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線Ｏｉにスイッチングするハイブリッド通信システムであって、入回線Ｉｉをカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴに分離する入回線終端部１ｉと、分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを集約して出回線Ｏｉに多重化する出回線終端部２ｉと、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間を接続し、かつ、出回線終端部２ｉと内部入力端子９ｉ間を接続する光パスクロスコネクト部３０と、光パスクロスコネクト部３０の内部出力端子８ｉを通して入回線終端部１ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ（図３参照）を参照してパケット用光パスＰＫＴの所定の行先を示す内部タグをヘッダＨに付加し、内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部４ｉと、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目）の多段構成からなるパケットスイッチ部６０と、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、光パスクロスコネクト部３０の内部入力端子９ｉを通して出回線終端部２ｉに出力する出パケット処理部５ｉと、ネットワークＮＷのトラヒックパターンに応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信するシステム制御部７０とを備え、所定の行先は出パケット処理部５ｉの入出力端子であり、光パスクロスコネクト部３０は、パケット用光パスＰＫＴの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを入パケット処理部４ｉの予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い、入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、内部タグを付け替え、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出回線終端部２ｉにＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングし、システム制御部７０は、光パスクロスコネクト部３０及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスのＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｉを再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部７１を有する。
【０００８】
ここにおいて、典型的には、光パスのクロスコネクト（回線交換）機能を有するものを光パスクロスコネクト部３０、ＩＰパケットのルータ機能を有するものをパケットスイッチ部６０として記載している。しかしながら、例えば、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉの中にもパケットスイッチエレメントを設け、これらのパケットスイッチエレメントをパケットスイッチ部６０に含めても良く、光パスクロスコネクト部３０を第１のコネクト部３１と第２のコネクト部３２（図１０参照）を有するものとし、第１のコネクト部３１を入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間を接続し及び出回線終端部２ｉと内部入力端子９ｉ間を接続するために使用し、第２のコネクト部３２をパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント間を接続するために使用しても良い。この場合、第２のコネクト部３２で行なったパケットスイッチエレメント間の接続を用いてパケットスイッチ部６０でパケットスイッチングを行なうことになる。また、光パスクロスコネクト部３０は光ファイバー間を光信号−光信号でスイッチングしても良く、光信号−電気信号−光信号でスイッチングしても良い。また、パケットスイッチは典型的にはヘッダＨを参照してスイッチングを制御するが、その際にセルフスイッチングのみならずスイッチ制御部を設け、そこからの制御によりスイッチングしても良い。更に、制御信号には光信号を用いても良く、電気信号を用いても良い。また、所定の行先は典型的には、出パケット処理部５ｉの入出力端子であるが、出パケット処理部５ｉの出力端子に繋がる出回線終端部２ｉの回線収容位置（端子）を用いても良い。
【０００９】
入出力端子には入力端子と出力端子が含まれるがその一方でも良い。また、入パケット処理部４ｉの出力端子及び出パケット処理部５ｉの入力端子は実質的な入力端子及び出力端子であれば良い。例えば、パケットスイッチエレメントが入パケット処理部４ｉ又は出パケット処理部５ｉに内蔵されている場合であって、各パケット処理部が、本来のパケット処理部の機能を有する部分と内蔵のパケットスイッチエレメントの部分に明確に分けられ、それぞれ独自の機能を分担する場合には、入パケット処理部の機能を有する部分から内蔵のパケットスイッチエレメントへの内部出力端子は実質的な入パケット処理部の出力端子といえ、内蔵のパケットスイッチエレメントから出パケット処理部の機能を有する部分への内部入力端子は実質的な出パケット処理部の入力端子であるといえる。したがって、本態様における入パケット処理部４ｉの出力端子及び出パケット処理部５ｉの入力端子にはこれらの内部出力端子及び内部入力端子が含まれる。また、内部出力端子８ｉと内部入力端子９ｉは単数でも複数でも良く、入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間の接続及び内部入力端子９ｉと出回線終端部２ｉ間の接続は、セレクタを介するものでも良い。また、「動的」とは、システム動作中のトラヒックの変化による光パスの変化に即時に又は特定の時刻に追随しての意味である。典型的には、光パスクロスコネクト部の回線スイッチングは例えば一定時間（３時間、６時間、昼と夜等）を区切って行なわれ、光パスクロスコネクト部３０のスイッチングはパケット毎に行なわれる。本実施例では、パケット用光パスＰＫＴを再設定するときは、入パケット処理部４ｉで予め定められた順位に従って上位から詰めるように行なわれる。
【００１０】
本態様のように構成すると、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。すなわち、ＩＰルータと光クロスコネクトの両方の機能を有し、カットスルー用光パスＣＴの動的な設定・開放と同時にパケット用光パスＰＫＴの経路を適時に再構成して、求められるＩＰパケット処理量に必要なシステムエレメントのみをアクティブにし、それ以外のエレメントはパワーオフすることにより低消費電力化できるハイブリッド通信システムを提供できる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａは、第１の態様において、例えば図１に示すように、各入パケット処理部４ｉは、内部出力端子８ｉからＩＰパケットを受け取る入力端子と、内部タグが付加されたＩＰパケットをパケットスイッチ部６０に出力する出力端子を有し、各出パケット処理部５ｉは、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、内部タグを除去されたＩＰパケットを内部入力端子９ｉに出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉの出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉの多段構成にて、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、出パケット処理部５ｉの入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する。
【００１２】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ｃは、第１の態様において、例えば図１３に示すように、光パスクロスコネクト部３０は、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部１ｉからパケット入力端子３４ｉを介して入パケット処理部４ｉに接続し、出パケット処理部５ｉからパケット出力端子３５ｉを介して出回線終端部２ｉに接続するセレクタ３３ｉと、入回線終端部１ｉの出力端子から分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴをセレクタ３３ｉに接続する光パス集線部３４と、セレクタ３３ｉからのカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを出回線終端部２ｉの入力端子に分配する光パス分配部３５を有し、各入パケット処理部４ｉは、セレクタ３３ｉのパケット入力端子３６ｉからＩＰパケットを受け取るの入力端子と、パケットスイッチ部６０の入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力し、出パケット処理部５ｉは、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、内部タグを除去されたＩＰパケットをセレクタ３３ｉのパケット出力端子３７ｉに出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉの出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉの多段構成にて、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、出パケット処理部５ｉの入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する。
【００１３】
ここにおいて、パケット出力端子３５ｉは内部出力端子８ｉに含まれ、パケット入力端子３４ｉは内部入力端子９ｉに含まれる。本態様のように構成すると、光パスクロスコネクト部３０におけるクロスコネクトにセレクタ３３ｉを使用することにより、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、下位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉへの接続をなくすことにより、低消費電力化を図ることができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係るハイブリッド通信システムは、第１の態様において、光パスクロスコネクト部３０は、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部４ｉからの入力端子との内部第一出力端子８１ｉ間、及び内部第三入力端子９３ｉと出回線終端部２ｉへの出力端子間を接続する第１のコネクト部３１と、内部第一入力端子９１ｉと内部第二出力端子８２ｉ間、及び内部第二入力端子９２ｉから内部第三出力端子８３ｉを接続する第２のコネクト部３２を有し、の各入パケット処理部４ｉは、内部第一出力端子８１ｉからＩＰパケットを受け取るの入力端子と、内部タグが付加されたＩＰパケットを前記内部第一入力端子９１ｉに出力するの内部出力端子を有し、各出パケット処理部５ｉは、前記内部第三出力端子８３ｉから内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る内部入力端子と、内部タグを除去されたＩＰパケットを内部第三入力端子９３ｉに出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、内部第二出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記内部第二入力端子に出力する。
【００１５】
ここにおいて、内部第一出力端子８１ｉないし内部第三出力端子８３ｉは内部出力端子８ｉに含まれ、内部第一入力端子９１ｉないし内部第三入力端子９３ｉは内部入力端子９ｉに含まれる。本態様のように構成すると、パケットスイッチエレメント６ｕｉ間の接続にクロスコネクトを用いるので、パケットスイッチエレメント６ｕｉ間の接続の自由度が高くなり、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、低消費電力化に有効である。
【００１６】
本発明の第５の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａ３は、第２ないし第４のいずれかの態様において、例えば図７に示すように、入パケット処理部４ｉはパケットスイッチ部６０の初段のパケットスイッチエレメント６１ｉを内蔵し、出パケット処理５ｉ部はパケットスイッチ部６０の最終段のパケットスイッチエレメント６３ｉを内蔵し、入パケット処理部４ｉの出力端子は、初段のパケットスイッチエレメント６１１への内部出力端子をいい、出パケット処理部５ｉの入力端子は、最終段のパケットスイッチエレメント６３１からの内部入力端子をいうものとする。
【００１７】
ここにおいて、内蔵とは同じ筐体、ボード、パッケージ等に実装されることを意味し、本願の態様では、各パケット処理部が、本来のパケット処理部の機能を有する部分と内蔵のパケットスイッチエレメントの部分に明確に分けられ、それぞれ独自の機能を分担する。。したがって、入パケット処理部４ｉにおける初段のパケットスイッチエレメント６１１への内部出力端子が実質的な入パケット処理部４ｉの出力端子であり、出パケット処理部５ｉにおける最終段のパケットスイッチエレメント６３１への内部出力端子が実質的な出パケット処理部５ｉの出力端子である。したがって、本態様における内部出力端子は第１の態様における入パケット処理部４ｉの出力端子に該当し、本態様における内部入力端子は第１の態様における出パケット処理部５ｉの入力端子に該当する。本態様のように構成すると、入パケット処理部４ｉと初段のパケットスイッチエレメント６１ｉ、出パケット処理５ｉ部と最終段のパケットスイッチエレメント６３ｉへのパワーのオンオフを連動できる。
【００１８】
また、本発明の第６の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａ１は、第２ないし第５のいずれかの態様において、例えば図５に示すように、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉの、光パスコネクト部３０との接続端子数ｒがパケットスイッチ部６０との接続端子数ｓより大きく、光パスコネクト部３０との接続端子数ｒは可変に設定可能である。
ここにおいて、接続端子数ｒの設定は例えば入パケット処理部４ｉで行なう。本態様のように構成すると、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに接続できる機会を多くできるので、低消費電力化に有効である。
【００１９】
また、本発明の第７の態様に係る記載のハイブリッド通信システム１００Ａ２は、第２ないし第６のいずれかの態様において、例えば図６に示すように、パケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｉが３段以上の多段構成であり、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は少なくとも１つのリンクで接続される。
ここにおいて、例えば多段構成は、第１段のスイッチエレメント６１ｉはｍ個、第２段のスイッチエレメント６２ｉはｋ個、第３段のスイッチエレメント６３ｉはｍ個とする。本態様のように構成すると、各入パケット処理部４ｉと各出パケット処理部５ｉ間の接続可能な経路を増加できるので、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、低消費電力化に有効である。ｋ＞ｎ（第１段目の入力端子数ｎ、出力端子数ｋ）でこの効果が生じる。また、ｋ＞ｍのときに選択できる経路が多くなり、効果を促進するので好ましい。
【００２０】
また、本発明の第８の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａ４は、第７の態様において、例えば図８に示すように、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント６ｕｉ間は複数リンクで接続される。
このように構成すると、各スイッチエレメント６ｕｉ間の接続ルートを増加できるので、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、低消費電力化に有効である。
【００２１】
本発明の第９の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ｄは、例えば図１４に示すように、ネットワークＮＷ内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線Ｏｉにスイッチングするハイブリッド通信システムであって、入回線Ｉｉをカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴに分離する入回線終端部１ｉと、分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを集約して出回線Ｏｉに多重化する出回線終端部２ｉと、ＩＰパケットの処理とスイッチングを行なうパケット処理スイッチング部６０ｚと、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、 パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉとパケット処理スイッチング部６０ｚ間、パケット処理スイッチング部６０ｚと出回線終端部２ｉ間でＩＰパケットの回線接続を行う複数の光パススイッチエレメント３ｕｉの多段構成からなる光パススイッチエレメント網３０ａと、ネットワークＮＷのトラヒックパターンに応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応したパケット処理スイッチング部６０ｚを制御するシステム制御部７０とを備え、パケット処理スイッチング部６０ｚは、入回線終端部１ｉから光パススイッチエレメント網３０ａを通してＩＰパケットを受け取り、システム制御部７０から送信された内部タグ情報に基づいて、ＩＰパケットのヘッダＨを参照してパケット用光パスＰＫＴの所定の行先を示す内部タグをヘッダＨに付加し、内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部４ｉと、入パケット処理部で４ｉ付加された内部タグに基づいてＩＰパケットのパケットスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメント６ｕｈの多段構成からなるパケットスイッチ部６０と、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、光パススイッチエレメント網３０ａを通して出回線終端部２ｉに出力する出パケット処理部５ｉとを有し、所定の行先は出パケット処理部５ｉの入出力端子であり、光パススイッチエレメント網３０ａは、パケット用光パスＰＫＴの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを入パケット処理部４ｉの予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い、入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、内部タグを付け替え、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングし、システム制御部７０は、光パススイッチエレメント網３０ａ及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、及び第パケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｈを再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部７１を有する。
【００２２】
ここにおいて、典型的には、光パスのクロスコネクト（回線スイッチング）機能を用いるものを光パススイッチエレメント網３０ａ、ＩＰパケットのルータ機能を用いるものをパケットスイッチング部６０として整理した。光パススイッチエレメント網部３０ａは複数の光パススイッチエレメント３６ｕｉの多段構成であり、パケットスイッチング部６０は複数のパケットスイッチエレメントの多段構成である。しかしながら、パケットスイッチング部６０のパケットスイッチエレメントの各段は物理的に連続しているものに限られず、光パススイッチエレメント網３０ａの光パススイッチエレメント３ｕｉを介して接続されても良い。この場合、光パススイッチエレメント網３０ａで行なったパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント間の接続を用いてパケットスイッチ部６０でパケットスイッチングを行なうことになる。
【００２３】
本態様のように構成すると、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。また、光パススイッチエレメント網３０ａを用いることにより、低消費電力化を図るハイブリッド通信システムを構成できる。
【００２４】
本発明の第１０の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ｄは、第９の態様において、例えば図１４に示すように、光パススイッチエレメント網３０ａは、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部１ｉからの入力端子と入パケット処理部４ｉへの出力端子を有する光パススイッチエレメントの前段部分の多段構成からなる集線部３０ｂ、出パケット処理部５ｉからの入力端子と出回線終端部２ｉへの出力端子を有する光パススイッチエレメント３ｕｉの後段部分の多段構成からなる分配部３０ｄを有し、各入パケット処理部４ｉは、集線部３０ｂの光パススイッチエレメント３６ｘｉの出力端子からＩＰパケットを受け取る入力端子と、集線部３０ｂの光パススイッチエレメント３ｘｉの入力端子に内部タグが付加されたＩＰパケットを出力するの出力端子を有し、各出パケット処理部５ｉは、分配部３０ｄの光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉから内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と分配部３０ｄの光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉに内部タグを除去されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉに内蔵され、入パケット処理部４ｉ内の内部出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る第１段目のパケットスイッチエレメントと、出パケット処理部５ｉに内蔵され、出パケット処理部５ｉ内の内部入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する第Ｎ段目のパケットスイッチエレメントと、集線部３０ｂと分配部３０ｄを接続するパケットスイッチング部３０ｃの光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉからＩＰパケットを受け取る入力端子と、パケットスイッチング部３０ｃの光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉにＩＰパケットを出力する出力端子を有し、パケットスイッチングを行なう第２段目ないし第（Ｎ−１）段目のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈとを有し、複数のパケットスイッチエレメント６ｕｈの多段構成にて、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行う。
【００２５】
ここにおいて、パケットスイッチエレメントの多段構成は、パケット処理スイッチング部６０ｚに含まれ、光パススイッチエレメント網３０ａには含まれない。パケットスイッチ部６０は、これら第１段目〜第Ｎ段目のパケットスイッチエレメント６ｕｈを多段構成することにより構成される。また、光パススイッチエレメント網３０ａは前段部分の集線部３０ｂ（３１ｉ〜３ｘｉ）、後段部分の分配部３０ｄ（３(ｘ+２)ｉ〜３ｎｉ、ｎは段数）及びその間にパケットスイッチング部３０ｃ(３ｘｉ〜３（ｘ＋２）ｉ)を有する。入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及び子パケットスイッチ部６０ｄｉに接続される光パススイッチエレメント３ｘ１〜３（ｘ＋２）ｉがパケットスイッチング部３０ｃを構成する。また、パケットスイッチング部３０ｃは一部の光パススイッチエレメントを集線部３０ｂ及び分配部３０ｄと共用しても良い。
【００２６】
本発明の第１１の態様に係るハイブリッド通信システムは、第１ないし第９のいずれかの態様において、例えば図１５に示すように、少なくとも入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のいずれかにアラームをマスクするアラーム制御部７２を有し、パワーオフの前にアラームをマスクする。
このように構成すると、アラームをマスクでき、パワーオフ時にもシステムが正常動作を継続可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図２】ハイブリッド通信システムを含むネットワーク全体のトポロジーの例を示す図である。
【図３】ハイブリッド通信システムにおけるパケット系の流れの例を示す図である。
【図４】ハイブリッド通信システムにおけるパワーオフまでの流れの例を示す図である。
【図５】実施例２におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図６】実施例３におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図７】実施例４におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図８】実施例５におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図９】実施例６におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図１０】実施例７におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図１１】実施例８における光パスクロスコネクト部の構成例を示す図である。
【図１２】実施例９におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図１３】実施例１０におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図１４】実施例１１におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図１５】実施例１２におけるアラーム制御部の構成例を示す図である。
【図１６】アラーム制御を行なう時の手順例を示す図である。
【図１７】カットスルーを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において、互いに同一又は相当する部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【実施例１】
【００３０】
図１に実施例１におけるハイブリッド通信システム１００Ａの構成例を示す。ハイブリッド通信システム１００Ａは、ネットワークＮＷ（図２参照）内のノードにあって、光パスが多重化（ｐ重）された入回線Ｉｉ（ｉ＝１〜ｑ）からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを宛先に応じて光パスが多重化（ｐ重）された出回線Ｏｉ（ｉ＝１〜ｑ）に接続する。ハイブリッド通信システム１００Ａは、入回線終端部１ｉ（ｉ＝１〜ｑ）、出回線終端部２ｉ（ｉ＝１〜ｑ）、光パスクロスコネクト部３０、入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）、出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）、パケットスイッチ部６０及びシステム制御部７０を備える。
【００３１】
入回線終端部１ｉ（ｉ＝１〜ｑ）は、ｐ個（ｐ≧１）の光パスが多重化されたｑ個（ｑ≧１）の入回線Ｉｉ（ｉ＝１〜ｑ）をハイブリッド通信システム１００Ａに取り込み、入回線Ｉｉからカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを分離する。各入回線Ｉｉは波長λｉ１〜λｉｐ（ｉ＝１〜ｑ）によりｐ重に多重化されている。出回線終端部２ｉ（ｉ＝１〜ｑ）は、ハイブリッド通信システム１００Ａで分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを集約して、出回線Ｏｉ（ｉ＝１〜ｑ）に多重化し、ハイブリッド通信システム１００Ａから光パスを送出する。各出回線Ｏｉは波長λｉ１〜λｉｐ（ｉ＝１〜ｑ）によりｐ重に多重化されている。
【００３２】
光パスクロスコネクト部３０は、入回線終端部１ｉからのｐ・ｑ個の入力端子、ｊ個（ｐ・ｑ≧ｊ≧１）の内部出力端子８ｉ（ｉ＝１〜ｊ）、ｊ個の内部入力端子９ｉ（ｉ＝１〜ｊ）及び出回線終端部２ｉへのｐ・ｑ個の出力端子とを収容し、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間および内部入力端子９ｉと出回線終端部２ｉ間を接続する。
【００３３】
入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個（ｔ≧１，ｒ・ｔ≦ｊ）あり、各入パケット処理部４ｉはｒ個の入力端子でｊ個の内部出力端子８ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ等を参照して、パケット用光パスＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグをヘッダＨに付加し、ｓ個（ｓ≧１）の出力端子からＩＰパケットを出力する。
【００３４】
出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個あり、ｓ個の入力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、ｒ個の内部入力端子９ｉにＩＰパケットを渡す。ＩＰパケットは内部入力端子９ｉを通して出回線終端部２ｉに出力される。
【００３５】
パケットスイッチ部６０は、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチング（スイッチング）を行う複数のパケットスイッチエレメント６１１〜６３ｔの多段構成からなり、入パケット処理部４ｉのｔ・ｓ個の出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグに基づきＩＰパケットのスイッチングを行ない、出パケット処理部５ｉのｔ・ｓ個の入力端子に出力する。１段目（初段）の各パケットスイッチエレメント６１ｉ（ｉ＝１〜ｔ）は各入パケット処理部４ｉのｓ個の出力端子からＩＰパケットを受け取り、３段目（最終段）の各パケットスイッチエレメント６３ｉ（ｉ＝１〜ｔ）は各出パケット処理部５ｉのｓ個の入力端子にＩＰパケットを渡す。
【００３６】
システム制御部７０は、ハイブリッド通信システム全体１００Ａを管理・制御すると共に、ネットワークＮＷのトラヒックパターンに応じて、パケット用光パスを動的に再設定し、パケット用光パスの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。また、システム制御部７０はパワー制御部７１を有する。パワー制御部７１は、光パスクロスコネクト部３０及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目、ｕ＝１〜３）を再設定後の光パスの接続状態から抽出し、抽出された入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉのパワーをオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ａの消費電力が節減される。
【００３７】
本実施例における消費電力節減は、次のように行なわれる。まず、光パスクロスコネクト部３０は、光パスの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉの上から順に詰めるようにパス設定のスイッチングを行う。すなわち、入パケット処理部４ｉの順位に従って上位から（例えば番号順に）かつ同一入パケット処理部４ｉにおいては入力端子の順位に従って上位から（例えば番号順）に詰めるようにスイッチングを行う。ただし、入力端子について空いた端子を見つけてスイッチングしても良い。かかる状況において、ネットワークＮＷのトラヒックパターンが動的に変化する。この場合、トラヒックパターンの変化によりパスの動的増減が生じる。入パケット処理部４ｉは、パスの動的な再設定のために内部タグの付け替えを行う。次に、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。パケットスイッチ部６０から出力されたパケット用光パスＰＫＴは、光パスクロスコネクト部３０を通って、目的の出回線終端部２ｉに接続される。次に、パワー制御部７１は、光パスクロスコネクト部３０及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目、ｕ＝１〜３）を再設定後の光パスの接続状態から抽出し、パワーをオフする。
【００３８】
本発明によれば、使用しないシステムパーツをパワーオフすることにより低消費電力化を図ることができる。
【００３９】
図２にハイブリッド通信システム１００Ａを含むネットワークＮＷ全体のトポロジーの例を示す。図２（ａ）はネットワークＮＷ全体のトポロジーの構成例を示す図であり、図２（ｂ）は内部タグテーブルＴＢのコピーを説明するための図である。図２（ａ）に示すように、各ハイブリッド通信システム１００ＡはネットワークＮＷを構成し、システム間光パスＳＯＰによりネットワークＮＷ内のハイブリッド通信システム１００Ａ間で情報を伝送する。ここで、各システム間光パスＳＯＰはハイブリッド通信システム１００Ａ間の通信に使用される光の波長をつなぎ合わせて形成される。ネットワークＮＷでは、各ハイブリッド通信システム１００Ａからの情報をＰＣＥ（パスコンピュテーションエレメント：Ｐａｔｈ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）に集約し、ネットワークＮＷにおける光パス設定パターンを計算する。各ハイブリッド通信システム１００Ａは、収容光パスリソース情報（常時接続用波長数、動的接続用波長数、光パス設定情報、等）、収容パケット処理リソース情報（最大パケット処理量、パケット処理粒度、使用パケット処理量等）のシステム情報をパスコンピュテーションエレメントＰＣＥに広報する。また、各ハイブリッド通信システム１００Ａは、常時、トラヒック情報（システム間でのフローや大規模フロー）を観測してパスコンピュテーションエレメントＰＣＥにレポートする。これらの報告（広報、レポート等）はパスコンピュテーションエレメントＰＣＥと各ハイブリッド通信システム１００Ａとの間に常時接続された常時接続光パスＤＯＰを用いて行なわれる。これにより、パスコンピュテーションエレメントＰＣＥはネットワークＮＷ全体のトポロジーを把握するとともに、動的に割り当て可能な波長情報を把握する。
【００４０】
パスコンピュテーションエレメントＰＣＥは、各システムからレポートされたトラヒック情報を蓄積し、指定のタイムフレーム（昼間、夜間、休日等）で、システム間トラヒックの傾向を推定し、最適なリソース割り当て（各システム間光パス、各ノードの使用パケット処理量）を計算する。そして、計算結果に基づき指定のタイムフレームで各ハイブリッド通信システム１００Ａにコンフィグレーション（トラヒックの構成）変更を指示する。各ハイブリッド通信システム１００Ａは、パスコンピュテーションエレメントＰＣＥにより指示されたコンフィグレーションに基づいて光パスをクロスコネクトするとともに、パケット用光パスＰＫＴに関しては、システム制御部７０にて、そのパケット用光パスＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグを作成し、各ＩＰパケットを転送すべきネットワークＮＷのアドレスであるＩＰアドレスのマッピング情報としての内部タグテーブルＴＢを作成する。
【００４１】
図２（ｂ）に示すように、ハイブリッド通信システム１００Ａのシステム制御部７０で作成された内部タグテーブルＴＢは、その後、入パケット処理部４ｉにコピーされる。入パケット処理部４ｉは入回線終端部１ｉと光パスクロスコネクト部３０を介してパケット用光パスＰＫＴから受け取ったＩＰパケットのヘッダＨ（ＩＰアドレス）をキーにして、自身の内部タグテーブルＴＢを検索し、検索された内部タグをヘッダＨに付加して、パケットスイッチ部６０に転送する。パケットスイッチ部６０では、内部タグに基づきスイッチングが行われ、目的のパケット用光パスＰＫＴの行先としての出パケット処理部５ｉの入出力端子を通してＩＰパケットが転送される。
【００４２】
図３にハイブリッド通信システム１００Ａにおけるパケット系の流れの例を示す。図３（ａ）にパケット系の流れを示し、図３（ｂ）に内部タグテーブルＴＢの例を示し、図３（ｃ）に処理フロー例を示す。図３（ｂ）の内部タグテーブルＴＢには、ＩＰパケットを転送すべきネットワークＮＷのアドレスであるＩＰアドレス、内部タグ１及び内部タグ２が記憶されている。内部タグ１と内部タグ２は、それぞれ、ＩＰアドレスに向かう光パスの出パケット処理部５ｉのパケットスイッチ部６０側の端子（入力端子）と内部入力端子９ｉ側の端子（出力端子）を示す。
【００４３】
図３（ａ）、（ｃ）を参照して処理フロー例を説明する。まず、入回線終端部１ｉにて、光パスをカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴに分離する（ステップＳ１０１）。次に、光パスクロスコネクト部３０にて、パケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉに接続する。例えばＩＰアドレスがＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３のパケットをそれぞれ、ｒ（ｔ−１）＋１番目の内部出力端子８（ｒ（ｔ−１）＋１）、１番目の内部出力端子８１、ｒ番目の内部出力端子８ｒに接続する（ステップＳ１０２）。次に、入パケット処理部４ｉにて、内部出力端子８ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ等を参照して内部タグをヘッダＨに付加し、パケットスイッチ部６０にＩＰパケットを出力する（ステップＳ１０３）。ヘッダＨは図３（ａ）にも例示されている。次に、パケットスイッチ部６０にて、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチングを行う（ステップＳ１０４）。次に、出パケット処理部５ｉにて、内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、ｒ個の内部入力端子９ｉにＩＰパケットを渡す（ステップＳ１０５）。次に光クロスコネクト部３０にて、目的とする出回線終端部２ｉに接続する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
図３（ｂ）の内部タグテーブルＴＢの例では、ＩＰアドレスＩＰ１に対しては、内部タグ１としてｔ１が、内部タグ２としてｔ１が記憶されており、入パケット処理部４ｉでＩＰ１（ＩＰａ）を検索して、ｔ１，ｔ１のように内部タグが付され、これに基づいてパケットスイッチ部６０では出パケット処理部５ｉの入力端子ｔ１、出力端子ｔ１に到るようにスイッチングされ、上からｔ番目の出パケット処理部５ｔの１番目の入力端子に入力されて内部タグが消去され、上からｔ番目の出パケット処理部５ｔの１番目の出力端子から出力されてｒ（ｔ−１）＋１番目の内部入力端子９（ｒ（ｔ−１）＋１）に到る。ＩＰアドレスＩＰ２に対しては、内部タグ１として１１が、内部タグ２として１１が記憶されており、入パケット処理部４ｉでＩＰ２（ＩＰｂ）を検索して、１１，１１のように内部タグが付され、これに基づいてパケットスイッチ部６０では出パケット処理部５ｉの入力端子１１、出力端子１１に到るようにスイッチングされ、上から１番目の出パケット処理部５１の１番目の入力端子に入力されて内部タグが消去され、上から１番目の出パケット処理部５１の１番目の出力端子から出力されて１番目の内部入力端子９１に到る。ＩＰアドレスＩＰ３に対しては、内部タグ１として１ｓが、内部タグ２として１ｒが記憶されており、入パケット処理部４ｉでＩＰ３（ＩＰｃ）を検索して、１ｓ，１ｒのように内部タグが付され、これに基づいてパケットスイッチ部６０では出パケット処理部５ｉの入力端子１ｓ、出力端子１ｒに到るようにスイッチングされ、上から１番目の出パケット処理部５１のｓ番目の入力端子に入力されて内部タグが消去され、上から１番目の出パケット処理部５１のｒ番目の出力端子から出力されてｒ番目の内部入力端子９ｒに到る。
【００４５】
図４にハイブリッド通信システム１００Ａにおけるパワーオフまでの流れの例を示す。図４（ａ）にパワーオフまでの流れを示し、図４（ｂ）に内部タグテーブルＴＢの例を示し、図４（ｃ）に処理フロー例を示す。図４（ａ）、（ｃ）を参照して処理フロー例を説明する。まず、トラヒックパターンの変化により、システム制御部７０にて、パスコンピュテーションエレメントＰＣＥからの指示を受けて、光パスクロスコネクト部３０の接続パターンを再設定し、内部タグ及び内部タグテーブルＴＢを更新する（ステップＳ２０１）。図４（ｂ）の内部タグテーブルＴＢの例では、図３（ｂ）の内部タグテーブルＴＢにおけるＩＰアドレスＩＰ２がなくなり、その内部タグ１の１１、内部タグ２の１１に対応する１番目の内部出力端子８１と入パケット処理部４１の入力端子と出力端子に空きが生じたので、ＩＰアドレスＩＰ１の内部タグ１を１１、内部タグ２を１１に変更している。すなわち、ＩＰアドレスＩＰ２が無くなったことに対応して、パケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉの上から順に詰めるように入パケット処理部４ｉの番号順にかつ同一入パケット処理部４ｉにおいては入力端子の番号順に詰めるように内部タグを変更している。
【００４６】
次に、光パスクロスコネクト部３０では、システム制御部７０からの指示を受けて、パケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉの上から順に詰めるように接続する（ステップＳ２０２）。図４の例では、点線の光パスを削除し、ｒ（ｔ−１）＋１番目の内部出力端子８（ｒ（ｔ−１）＋１）に接続していた光パスを１番目の内部出力端子８１（太線）に接続するように変更している。同時に、入パケット処理部４ｉにて、システム制御部７０からの指示を受けて、内部タグテーブルＴＢを書き換える（ステップＳ２０３）。これにより、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出回線終端部２ｉにＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングするようになる。さらに、パワー制御部７１では、システム制御部７０からの指示を受け、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目、ｕ＝１〜３）を再設定後の光パスの接続状態から抽出し、パワーをオフする。例えば制御部７０は自己が有するパス情報と実装しているハードウェアの対応関係を照合して、当該ハードウェアをパワーオフできるか確認することにより接続状態を抽出し、パワーオフできることを確認できたときにパワー制御部７１にパワーオフを実行させる。図４の例では、図３で使用されていたｔ番目の入パケット処理部４ｔ、ｔ番目の出パケット処理部５ｔ及びこれらのパケット処理部に連結されるパケットスイッチエレメント６１ｔ、６３ｔ（図中に斜線を付して示す）をパワーオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ａの消費電力が節減される。
【００４７】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。すなわち、ＩＰルータと光クロスコネクトの両方の機能を有し、カットスルー用光パスＣＴの動的な設定・開放と同時にパケット用光パスＰＫＴの経路を適時に再構成して、求められるＩＰパケット処理量に必要なシステムエレメントのみをアクティブにし、それ以外のエレメントはパワーオフすることにより低消費電力化できるハイブリッド通信システムを提供できる。
【実施例２】
【００４８】
図５に実施例２におけるハイブリッド通信システム１００Ａ１の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例２は入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）及び出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の接続端子数に関するものである。各入パケット処理部４ｉおよび各出パケット処理部５ｉは、光パスクロスコネクト部３０との接続端子数ｒをパケットスイッチ部６０との接続端子数sよりも大きくし、パケット用光パスＰＫＴの利用率に応じて、光パスクロスコネクト部３０からのパケット用光パスＰＫＴの接続端子数を可変に設定可能である。接続端子数の設定は例えば入パケット処理部４ｉにて行なう。
光パスの使用率が高い場合には、パケット処理部はその光パスをs本のみ収容するが、光パス使用率が低い場合にはs本以上最大r本まで収容してＩＰパケットを効率よく上位のパケット処理部に収容し、下位のパケット処理部をパワーオフすることで低消費電力化を図ることができる。
【実施例３】
【００４９】
図６に実施例３におけるパケットスイッチ部６０の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ２）であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例３はパケットスイッチ部６０の段構成に関するものである。パケットスイッチ部６０は、複数の入出力端子を有する複数個のスイッチエレメント６１１〜６１ｍ，６２１〜６２ｋ，６３１〜６３ｍを有し、スイッチエレメント段が３段で構成され、第１段目のスイッチエレメント６１ｉ段は入パケット処理部４ｉに接続されて入パケット処理部４ｉからＩＰパケットを受け取り、第３段目のスイッチエレメント６３ｉ段は出パケット処理部５ｉに接続されて出パケット処理部５ｉにＩＰパケットを出力し、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は少なくとも一つのリンクで接続される。
【００５０】
代表的な構成が３段構成であり、第１段目から第３段目までのスイッチエレメントのサイズおよび個数は
第１段目：ｎ×ｋ（入力端子数ｎ、出力端子数ｋ）、ｍ個
第２段目：ｍ×ｍ（入力端子数ｍ、出力端子数ｍ）、ｋ個
第３段目：ｋ×ｎ（入力端子数ｋ、出力端子数ｎ）、ｍ個
とあらわされ、ｋ≧ｎに設定する。
ＩＰパケットは上部のパケット処理部に優先的に集まるため、第１段目及び第３段目においては、それらを収容するスイッチエレメントだけを用いればよく、下位の使用されないスイッチエレメントはパワーオフできる。すなわち、使用されるパケット処理部に接続されている第１段目及び第３段目のスイッチエレメント（例えば６１１〜６１ｍ１，６３１〜６３ｍ１、１≦ｍ１≦ｍ）と第２段目のスイッチエレメント（例えば６２１〜６２ｋ）のみパワ−オンする。なお、第２段目においても、使用するスイッチエレメントを制限してもよい（ｋをｎ以上で適切に設定可能としても良い）。パワーオフするスイッチエレメントは例えばパケット処理部４ｉで内部タグを付加する際に指定する。
【実施例４】
【００５１】
図７に実施例４におけるパケットスイッチ部６０の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ３）であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例４はスイッチエレメントの一部を入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに含めるものである。第１段目のスイッチエレメント６１ｉ（ｉ＝１〜ｔ）を入パケット処理部４ｉに、第３段目のスイッチエレメント６３ｉ（ｉ＝１〜ｔ）を出パケット処理部５ｉに内蔵する。この場合、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに内蔵されたスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉは、それぞれ入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに属すると共にパケットスイッチ部６０にも属することになる。入パケット処理部４ｉの実質的な出力端子は、初段のパケットスイッチエレメント６１ｉへの内部出力端子であり、出パケット処理部５ｉの実質的な入力端子は、最終段のパケットスイッチエレメント６３ｉからの内部入力端子である。これにより、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉとこれらに属するスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉのパワーオン・オフを連動して効率よく行える。
【実施例５】
【００５２】
図８に実施例５におけるパケットスイッチ部６０の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ４）であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例５はパケットスイッチ部６０においてパケットスイッチレメント間のリンクを複数にするものである。図８では上位の同一パケットスイッチレメント間のリンクを２重にしている。パケットスイッチ部６０は、複数の入出力端子を有するスイッチエレメント６１１〜６１ｍ，６２１〜６２ｋ，６３１〜６３ｍを複数個有し、スイッチエレメント段が３段で構成され、第１段目のスイッチエレメント６１ｉ段は入パケット処理部４ｉに接続されて入パケット処理部４ｉからＩＰパケットを受け取り、第３段目のスイッチエレメント段６３ｉは出パケット処理部５ｉに接続されて出パケット処理部５ｉにＩＰパケットを出力し、隣接するスイッチエレメント段間は、上位のパケットスイッチレメント数Ｎ（Ｎ≧１、本実施例では２）に対して、任意の上位のスイッチエレメント間をＮ個のリンクで接続できるように配線される。ＩＰパケットは上位のパケット処理部に優先的に集まるため、第１段目及び第３段目においては、それらを収容する上位のスイッチエレメントだけを用いればよく、下位の使用されないスイッチエレメントをパワーオフできる。複数のリンクについては、第１段目及び第２段目のパケットスイッチレメント６１ｉ，６２ｉにＮ重のリンクのいずれをかを選択するセレクタｓｅｌを設け、スイッチエレメントはセレクタｓｅｌでそのリンクを選択可能とする。複数のリンクを用いるので、上位段を利用できる可能性が高くなり、下位段をパワーオフできる可能性を高くできる。
【実施例６】
【００５３】
図９に実施例６におけるパケットスイッチ部６０の変形例を示す。本実施例は実施例５の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ５）であり、実施例５との差異点を主に説明する。実施例５において、第１段目のスイッチエレメント６１ｉを入パケット処理部４ｉに、第３段目のスイッチエレメント６３ｉを出パケット処理部５ｉに内蔵する。この場合、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに内蔵されたスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉは、それぞれ入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに属すると共にパケットスイッチ部６０にも属することになる。入パケット処理部４ｉの実質的な出力端子は、第１段目のパケットスイッチエレメント６１ｉへの内部出力端子であり、出パケット処理部５ｉの実質的な入力端子は、第３段目のパケットスイッチエレメント６３ｉからの内部入力端子である。これにより、実施例４と同様に、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉとこれらに属するスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉのパワーオン・オフを連動して効率よく行える。
実施例２ないし実施例６についても、実施例１と同様に動的に消費電力を低減でき、光による多重化回線における入パケット処理部と出パケット処理部の消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供することができる。
【実施例７】
【００５４】
図１０に実施例７におけるハイブリッド通信システム１００Ｂの構成例を示す。実施例１では、パケットスイッチ部６０は全部のパケットスイッチエレメントを１つの部にまとめて含む例で、光パスクロスコネクト部３０は内部出力端子８ｉ及び内部入力端子９ｉをそれぞれ１セット有する例を説明したが、本実施例では、パケットスイッチ部６０は一部のパケットスイッチエレメントを入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに分散して有する例で、光パスクロスコネクト部３０は内部出力端子８１ｉ〜８３ｉ及び内部入力端子９１ｉ〜９３ｉをそれぞれ３セット有し、パケットスイッチエレメント６１ｉ〜６３ｉ間を接続するためにも使用される例を説明する。以下、実施例７について実施例１との差異点を主に説明する。
【００５５】
入回線終端部１ｉ、出回線終端部２ｉは実施例１と同様である。
光パスクロスコネクト部としての光パスクロスコネクト部３０は第１のコネクト部３１と第２のコネクト部３２を有する。第１のコネクト部３１は実施例１の光パスクロスコネクト部３０と同様の機能を果たす。ただし、本実施例の内部第一出力端子８１ｉ及び内部第三入力端子９３ｉがそれぞれ実施例１の内部出力端子８ｉ及び内部入力端子９ｉに相当する。すなわち、パケット用光パスＰＫＴは入回線終端部４ｉと内部第一出力端子間８１ｉおよび内部第三入力端子９３ｉと出回線終端部２ｉ間で接続される。第２のコネクト部３２は、ｊ個（実際に接続されるのはｔ・ｓ個）の内部第一入力端子９１ｉとｋ個の内部第二出力端子８２ｉ間、及びｋ個の内部第二入力端子９２ｉとｊ個（実際に接続されるのはｔ・ｓ個）の内部第三出力端子８３ｉ間を接続する。内部第一出力端子８１ｉ（ｉ＝１〜ｊ）と内部第一入力端子９１ｉ（ｉ＝１〜ｊ）はそれぞれ入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の入力端子と出力端子に繋がり、内部第二出力端子８２ｉ（ｉ＝１〜ｊ）と内部第二入力端子９２ｉ（ｉ＝１〜ｊ）はそれぞれパケットスイッチ部６０の入力端子と出力端子に繋がり、内部第三出力端子８３ｉ（ｉ＝１〜ｊ）と内部第三入力端子９３ｉ（ｉ＝１〜ｊ）はそれぞれ出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の入力端子と出力端子に繋がる。したがって、第２のコネクト部はパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目）間を接続するために使用される。このことは、実施例１に比してクロスコネクトの自由度を大きくしており、使用しないパケットスイッチエレメントを増やすのに役立つ。また、光パスクロスコネクト部３０における第一ないし第三内部入力端子及び第一ないし第三内部出力端子への接続は一括して行なっても良く、別々に行なっても良い。
【００５６】
入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個（ｔ≧１，ｒ・ｔ≦ｊ）あり、各入パケット処理部４ｉはｊ個の内部第一出力端子８１ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ等を参照して、パケット用光パスＰＫＴＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグをヘッダＨに付加した後に、内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉに出力する。内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉはパケットスイッチ部６０にも属し、初段のパケットスイッチエレメント６１ｉとして、入パケット処理部４ｉ内で内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグに基づきＩＰパケットのスイッチングを行ない、内部第一入力端子９１ｉ（ｉ＝１〜ｊ）に出力する。
【００５７】
パケットスイッチ部６０は、初段ないし最終段のパケットスイッチエレメント６１ｉ〜６Ｎｉ（ｉ＝１〜ｔ）を有して構成される。初段のパケットスイッチエレメント６１ｉは入パケット処理部４ｉに内蔵され、最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉは出パケット処理部５ｉに内蔵される。パケットスイチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈを含む部分（子パケットスイチ部６０ｄｉ（ｉ＝１〜ｋ））は、入パケット処理部４ｉに内蔵の初段のパケットスイッチエレメント６１ｉのスイッチング後のＩＰパケットを、第２のコネクト部３２の第１内部入力端子９１ｉと第２出力端子８２ｉを経由して受け取り、子パケットスイチ部６０ｄｉの第２段目ないし第（Ｎ−１）段目のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈにおいて、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチングを行い、第２のコネクト部３２の第２内部入力端子９２ｉと第３出力端子８３ｉを経由して出パケット処理部５ｉに内蔵の最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉに供給され、最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉのスイッチングに供される。子パケットスイチ部６０ｄｉのｋ個の入力端子（入力端子の総和がｋ個）でｋ個の第二出力端子８２ｉからＩＰパケットを受け取り、各パケットスイチ部６０ｄｉでそれぞれＮ−２段のパケットスイッチエレメントで独立にパケットスイッチングを行ない（パケットスイチ部６０ｄｉ間ではＩＰパケットを受け渡ししない）、ｋ個の第二入力端子９２ｉにＩＰパケットを渡す。
【００５８】
出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個あり、第３出力端子８３ｉから内蔵のパケットスイッチエレメント６Ｎｉで内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る。内蔵のパケットスイッチエレメント６Ｎｉはパケットスイッチ部６０にも属し、最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉとして、内部タグに基づきＩＰパケットのスイッチング（スイッチング）を行なう。内蔵のパケットスイッチエレメント６Ｎｉでのスイッチング後、出パケット処理部５ｉはＩＰパケットに付加された内部タグを除去して、第３入力端子９３ｉ（ｉ＝１〜ｊ）に出力する。ＩＰパケットは内部第三入力端子９３ｉを通して出回線終端部２ｉに出力される。
【００５９】
システム制御部７０は実施例１とほぼ同様である。ただし、第１のコネクト部３２の制御に加えて第２のコネクト部３２も制御する。また、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉの制御では、パケットスイッチ部６０にも属する初段のパケットスイッチエレメント６１ｉ及び最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉの制御を併せて行なう。
【００６０】
システム制御部７０はネットワークＮＷ内のトラヒックパターン等に応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。光パスクロスコネクト部３０は、光パスの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを内部第一出力端子８１ｉの上位から順に詰めるようにパス設定のスイッチングを行う。入パケット処理部４ｉは、光パスの再設定のために、内部タグの付け替えを行う。パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。入パケット処理部４ｉに内蔵の初段のパケットスイッチエレメント６１ｉとパケットスイッチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈ、パケットスイッチ部６０の第２段目のパケットスイッチエレメントないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈと出パケット処理部５ｉに内蔵の最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉを光クロスコネクト部３０の第２のコネクト部３２で結合することにより、多様な接続パターンの多段のスイッチエレメント網を構成する。その多段スイッチエレメント網は、内部タグに基づいて目的の出パッケト処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送する。出パッケト処理部５ｉの出力端子は内部第三入力端子９３ｉを介して、光パスクロスコネクト部３０の第１のコネクト部３１により、目的の出回線終端部２ｉに接続される。システム制御部７０のパワー制御部７１は、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメントを再設定後の光パスの接続状態から抽出し、これらのパワーをオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ｂの消費電力が節減される。
【００６１】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。また、スイッチエレメント間の接続は光クロスコネクト部で行うので配線パターンは自由に変更可能であり、パケットスイッチの規模の変更に対してより柔軟に対応できる
【実施例８】
【００６２】
図１１に実施例８におけるパケットスイッチ部の構成例を示す。本実施例は実施例７の変形（ハイブリッド通信システム１００Ｂ１）であり、実施例７との差異点を主に説明する。実施例８は入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）及び出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の接続端子数に関するものである。各入パケット処理部４ｉおよび各出パケット処理部５ｉは、光パスクロスコネクト部３０との接続端子数ｒをパケットスイッチ部６０ｉとの接続端子数ｓよりも大きくし、パケット用光パスＰＫＴの利用率に応じて、光パスクロスコネクト部３０からのパケット用光パスＰＫＴの接続端子数を可変に設定可能である。接続端子数の設定は例えば入パケット処理部４ｉにて行なう。ＩＰパケットを効率よく上位のパケット処理部に収容し、下位のパケット処理部をパワーオフすることで低消費電力化を図ることができる。
【実施例９】
【００６３】
図１２に実施例９におけるパケットスイッチ部の構成例を示す。本実施例は実施例７の変形（ハイブリッド通信システム１００Ｂ２）であり、実施例７との差異点を主に説明する。実施例９はパケットスイッチ部６０においてパケットスイッチレメント間のリンクを複数にするものである。図１２では上位の同一パケットスイッチレメント間のリンクを２重にしている。パケットスイッチ部６０は、複数の入出力端子を有するスイッチエレメント６１１〜６１ｍ，６２１〜６２ｋ，６３１〜６３ｍを複数個有し、スイッチエレメント段が３段で構成され、第１段目のスイッチエレメント６１ｉは入パケット処理部４ｉに内臓され、入パケット処理部４ｉの内部出力端子に接続されて入パケット処理部４ｉで内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、第３段目のスイッチエレメント６３ｉは出パケット処理部５ｉに内臓され、出パケット処理部５ｉの内部入力端子に接続されて、出パケット処理部５ｉで内部タグを除去されたＩＰパケットが出力される。隣接するスイッチエレメント段間は、上位のパケットスイッチレメント数Ｎ（Ｎ≧１、本実施例では２）に対して、任意の上位のスイッチエレメント間をＮ個のリンクで接続できるように配線される。したがって、第２の光パスクロスコネクト部３２のリンク数もその分増える。ＩＰパケットは上位のパケット処理部に優先的に集まるため、第１段目及び第３段目においては、それらを収容する上位のスイッチエレメントだけを用いればよく、下位の使用されないスイッチエレメントはパワーオフできる。複数のリンクを用いるので、上位段を利用できる可能性が高くなり、下位段をパワーオフできる可能性を高くできる。
実施例７及び実施例８についても、実施例７と同様に動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供することができる。
【実施例１０】
【００６４】
図１３に実施例１０におけるハイブリッド通信システム１００Ｃの構成例を示す。実施例１では、光パスクロスコネクト部３０は、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間および内部入力端子９ｉと出回線終端部２ｉ間を接続する例を説明したが、本実施例では、光パスクロスコネクト部３０として、セレクタ３３ｉ（ｉ＝１〜ｐ・ｑ、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに接続されるのはｒ個）を使用し、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間をセレクタ３３ｉを介して接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと入パケット処理部４ｉ間及び出パケット処理部５ｉと出回線終端部２ｉ間をセレクタ３３ｉを介して接続する例を説明する。実施例１との差異点を主に説明する。
【００６５】
入回線終端部１ｉ、出回線終端部２ｉは実施例１と同様である。入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０も実施例１と同様である。
光パスクロスコネクト部３０は、光パス集線部３４、光パス分配部３５及びセレクタ３３ｉ（ｉ＝１〜ｐｑ）を有する。セレクタ３３ｉは、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部４ｉと出回線終端部５ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部１ｉから光パスコネクト部３０のパケット入力端子３４ｉを通して入パケット処理部４ｉに接続し、出パケット処理部５１から光パスコネクト部３０のパケット出力端子３５ｉを通して出回線終端部２ｉに接続する。光パス集線部３４は入回線終端部１ｉのｐ・ｑ個の出力端子から分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴをセレクタ３３ｉに接続する。光パス分配部３５はセレクタ３２ｉからのカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴをｐ・ｑ個の出回線終端部２ｉの入力端子に分配する。
【００６６】
システム制御部７０はネットワークＮＷ内のトラヒックパターン等に応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。光パス集線部３４は、光パスの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを予め定められた順位に従ってパケット入力端子３４ｉの上位から順に詰めるようにパス設定のスイッチングを行う。これにより予め定められた順位に従って入パケット処理部４ｉも上位から順に詰めるように接続される。入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、ＩＰパケットのヘッダＨに付された内部タグの付け替えを行う。パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。出パケット処理部５ｉは、内部タグを除去してパケット用光パスＰＫＴをセレクタ３３ｉとパケット出力端子３５ｉを経由して光パス分配部３５に出力する。光パス分配部３５は、パケット用光パスＰＫＴを目的とする出回線終端部２ｉに接続する。システム制御部７０のパワー制御部７１は、これらの処理によりパケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｈを再設定後の光パスの接続状態から抽出し、これらのパワーをオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ｃの消費電力が節減される。
【００６７】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。また、光パスクロスコネクト部３０におけるクロスコネクトにセレクタを介在させることにより、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに確実に集められ、低消費電力化に有効である。
【実施例１１】
【００６８】
図１４に実施例１１におけるハイブリッド通信システム１００Ｄの構成例を示す。実施例１では、光パスの回線接続に光パスコネクト部３０を用いる例を説明したが、本実施例では、光パルスコネクト部に代えて光パススイッチエレメントの多段構成からなる光パススイッチエレメント網３０ａを用いる例を説明する。実施例１との差異点を主に説明する。
【００６９】
入回線終端部１ｉ、出回線終端部２ｉは実施例１と同様である。
本実施例では、ＩＰパケットの処理とパケットスイッチングを行なうパケット処理スイッチング部ｚを有する。パケット処理スイッチング部ｚについては後述する。また、入回線終端部１ｉからのｐ・ｑ個の入力端子と出回線終端部２ｉへのｐ・ｑ個の出力端子との間に、光パスのクロスコネクトを行う複数の光パススイッチエレメント３６１１〜３６ｙｑの多段（ｙ段）構成からなる光パススイッチエレメント網３０ａを有する。この光パススイッチエレメント網３０ａは、入回線終端部１ｉから入力されたＩＰパケットを入パケット処理部４ｉに転送する集線部３０ｂ（光パススイッチエレメントの前段部分の多段構成からなる）、出パケット処理部５ｉから出力されたＩＰパケットを出回線終端部２ｉに転送する分配部３０ｄ（光パススイッチエレメントの後段部分の多段構成からなる）、集線部３０ｂと分配部３０ｄの間にあって、パケット処理スイッチング部６０ｚへの入出力端子を有するパケットスイッチング部３０ｃに分けられる。ただし、パケットスイッチング部３０ｃと集線部３０ｂで又はパケットスイッチング部３０ｃと分配部３０ｄで光パススイッチエレメント３ｕｉを重複しても良い。また、光パススイッチエレメント網３０ａはカットスルー用光パスＣＴを入回線終端部１ｉから出回線終端部２ｉへ通す。
【００７０】
図１４では、光パススイッチエレメント網３０ａは７段構成（ｎ＝７）であり、第１〜３段目の光パススイッチエレメント３１１〜３３ｑが集線部３０ｂに属し、第３〜５段目の光パススイッチエレメント３３１〜３５ｑがパケットスイッチング部３０ｃに属し、第５〜７段目の光パススイッチエレメント３５１〜３７ｑが分配部３０ｄに属する。各入パケット処理部４ｉの入力端子及び出力端子はそれぞれ第３段目（ｘ＝３）の各光パススイッチエレメント３３ｉの出力端子及び入力端子に接続され、各出パケット処理部５ｉの入力端子及び出力端子はそれぞれ第５段目（ｘ＋２＝５）の各光パススイッチエレメント３５ｉの出力端子及び入力端子に接続される。また、パケットスイッチ部６０の２段目ないし最終段の前段の各パケットスイッチエレメント３２ｈ〜３（Ｎ−１）ｈを含む部分（子パケットスイッチ部６０ｄｉ）の入力端子及び出力端子はそれぞれ第４段目の各光パススイッチエレメント３４ｉの出力端子及び入力端子に接続される。
【００７１】
パケット処理スイッチング部６０ｚは入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０を有して構成される。入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０の構成は、入力端子と出力端子の接続先が異なるが実施例７のパケットスイッチ部６０の構成と同じである。パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉに内臓の初段のパケットスイッチエレメント、パケットスイッチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメントを含む部分（子パケットスイッチ部６０ｄｉ（ｉ＝１〜ｑ）及び各出パケット処理部５ｉに内臓の最終段のパケットスイッチエレメントを有して構成される。入パケット処理部４ｉは、ｒ個（ｒ≧１）の第ｘ段目の光パススイッチエレメント６ｘｉの出力端子からＩＰパケットを受け取り、そのヘッダＨ等を見てパケット用光パスＰＫＴの接続ルートを示す内部タグをヘッダＨ等に付加し、内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉにより、付加された内部タグに基づいてパケットスイッチングを行ってｓ個（ｓ≧１）の光パススイッチエレメント６ｘｉの入力端子に出力する。パケットスイッチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈを含む部分（パケットスイッチ部６０ｄｉ）は、ｓ個の第（ｘ＋１）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉの出力端子からＩＰパケットを受け取り、付加された内部タグに基づいてそれぞれＮ−２段のパケットスイッチエレメントで独立にＩＰパケットのスイッチングを行い（パケットスイチ部６０ｄｉ間ではＩＰパケットを受け渡ししない）、ｓ個の第（ｘ＋１）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉの入力端子にＩＰパケットを渡す。出パケット処理部５ｉは、ｓ個の第（ｘ＋２）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉの出力端子からＩＰパケットを受け取り、内蔵の最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉにより、付加された内部タグに基づいてパケットスイッチングを行い、その後、内部タグを除去してｒ個の第（ｘ＋２）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉの入力端子にＩＰパケットを出力する。
【００７２】
システム制御部７０はネットワークＮＷ内のトラヒックパターン等に応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。光パススイッチエレメント網３０ａは、集線部６９ａで光パスの動的な再設定の際に、パケット用光パスＰＫＴを予め定められた順位に従って上位から順に詰めるようにして入パケット処理部４ｉにパス設定のスイッチングを行い、カットスルー用光パスＣＴは入パケット処理部４ｉを通さず（スルーに）出回線終端部２ｉに到るように接続する。入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、内部タグを付け替え、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。すなわち、入パケット処理部４ｉ、パケットスイッチ部６０、出パケット処理部５ｉは、光パスの動的な再設定のために、内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉ，６Ｎｉと子パケットスイッチ部６０ｄｉとを光パススイッチエレメント網３０ａを介して結合することにより、異なる配線の多段のパケットスイッチエレメント網を構成し、その多段のパケットスイッチエレメント網は内部タグに基づいてスイッチングを行い、目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送する。出パケット処理部５ｉの出力端子は、光パススイッチエレメント網３０ａの分配部３０ｄに接続されて、目的の出回線終端部２ｉに接続される。システム制御部７０のパワー制御部７１は、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメントを再設定後の光パスの接続状態から抽出し、これらのパワーをオフする。光パススイッチエレメント網３０ａを用いることにより、低消費電力化を図るハイブリッド通信システムを構成できる。
【００７３】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。
【実施例１２】
【００７４】
本実施例では、ハイブリッド通信システム１００Ｅ（図示しない）がパワーオフの対象となる部分にパワーオフ時にアラームをマスクするアラーム制御部を有する例を説明する。通常、パワーオフの対象となる部分は、実装条件、電源供給条件等のハードウェア構成条件に依存して特定されるが、電源断、回線断、制御情報送受信異常等のアラーム情報により監視されている。これらのパワーオフ対象部分をパワーオフにした場合には、これらの情報が一斉にアラームを表示するため、予めアラームをマスクしておく必要がある。
【００７５】
図１５に実施例１２におけるアラーム制御部７２の構成例を示す。パワーオフの対象となるパワーオフ対象（アラーム監視対象）７３は入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０等である。パケット用光パスＰＫＴを再設定した時に、パクット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０等にパワーオフ部分が生じる。本実施例では、これらのパワーオフ対象７３となる入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０に対応してアラーム制御部７２が設置される。アラーム制御部７２は、アラーム情報を監視対象７３から収集し、異常を検出したときにその情報を転送するアラーム収集転送手段７４、パワーオフする前に予めアラームが出ないように停止するアラームマスク手段７５、各種機能の状態表示を行ない、必要なときに読み取れるようにするインタフェースを有するステータス表示手段７６、これらの各手段７４〜７６の情報読み取り、パワー制御部７１との間で命令の転送等を送受信するパワー制御部インタフェース７７、パワー制御部がパワーオフを判断し、アラームマスク手段７５がアラームが出ないように停止した後に、パワーオフ対象７３をパワーオフするパワーオンオフ手段７８を有する。パワーオンオフ手段７８はパケット用光パスＰＫＴを再設定によりパワーオンする際にも使用される。アラーム制御部７２は、パワーオフ対象７３に内蔵させても良く、パワーオフ対象７３外に設けても良い。また、個々の入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０（又はパケットスイッチエレメント）ごとに設けても良く、パワーをオンオフする回線ごとに設けても良く、パワーをオンオフする単位ごとに設けても良い。また、アラーム制御部７２の各手段７４〜７８は必要に応じて統合しても一部省力しても良い。
【００７６】
図１６に、アラーム制御を行なう時の手順例を示す。パワーオフ対象７３が決まると（ステップＳ３００）、パワー制御部７１は、アラーム収集転送手段７４によりその部分の正常性を確認し（ステップＳ３０１）、パワーオフ時にアラームが出ないようにアラームマスク手段７４に必要な情報を送信し、アラームマスク手段７４はアラームが出ないようにマスクする（ステップＳ３０２）。その後、パワーオンオフ手段７８にパワーオフ命令を送信する（ステップＳ３０３）。その後もパワーオンできるようステータス情報表示部７６が正常である旨を表示をし、パワーオンに備える（ステップＳ３０４）。パワーオンするときは、ステータス表示が正常であることを確認後、パワー制御部７１がパワーオンの命令を送信し、その後アラームマスクを解除して異常を監視する。
以上により、アラームをマスクでき、パワーオフ時にもシステムが正常動作を継続可能である。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は以上の例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは明白である。
例えば、実施例２〜６は、それぞれ実施例１に適用する例として記載したが、これらを組み合わせて適用しても良く、実施例７、実施例１０、実施例１１に適用しても良い。また、実施例７又は実施例１１における入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉに内蔵のパケットスイッチエレメントを部外に出しても良い。その他、パケットスイッチ部６０におけるパケットスイッチエレメントの数、段数、各部の入力端子数、出力端子数等を適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、光パスのクロスコネクトならびにパケットスイッチングの両方の機能を有するハイブリッド通信システムの低消費電力化に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１１〜１ｑ 入回線終端部
２１〜２ｑ 出回線終端部
３０ 光パスクロスコネクト部
３０ａ 光パススイッチエレメント網（第３のスイッチング部）
３０ｂ 集線部
３０ｃ パケットスイッチング部
３０ｄ 分配部
３１ 第１の光パスクロスコネクト部
３２ 第２の光パスクロスコネクト部
３３１〜３３ｑ セレクタ
３４ 光パス集線部
３４１〜３４ｒ パケット入力端子
３５ 光パス分配部
３５１〜３５ｒ パケット出力端子
３ｕｉ 光パススイッチエレメント（ｕは段目）
４１〜４ｔ 入パケット処理部
５１〜５ｔ 出パケット処理部
６０ パケットスイッチ部
６０ｄｉ 子パケットスイッチ部
６０ｚ パケット処理スイッチング部
６１１〜６３ｔ，６１１〜６７ｑ，６ｕｈ（ｕは段目） パケットスイッチエレメント
７０ システム制御部
７１ パワー制御部
７２ アラーム制御部
７３ パワーオフ対象
７４ アラーム収集転送手段
７５ アラームマスク手段
７６ ステータス表示手段
７７ パワー制御部インタフェース
７８ パワーオンオフ手段
８１〜８ｊ 内部出力端子
８１１〜８１ｊ 内部第一出力端子
８２１〜８２ｊ 内部第二出力端子
８３１〜８３ｊ 内部第三出力端子
９１〜９ｊ 内部入力端子
９１１〜９１ｊ 内部第一入力端子
９２１〜９２ｊ 内部第二入力端子
９３１〜９３ｊ 内部第三入力端子
１００Ａ，１００Ａ１〜１００Ａ５，１００Ｂ，１００Ｂ１〜１００Ｂ２，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ ハイブリッド通信システム
ＣＴ カットスルー用光パス
ＤＯＰ 常時接続光パス
Ｉ１〜Ｉｑ 入回線
Ｈ ヘッダ
Ｎ パケットスイッチエレメントの段数
Ｏ１〜Ｏｑ 出回線
ＰＣＥ パスコンピュテーションエレメント
ＰＫＴ パケット用光パス
ＳＯＰ システム間光パス
ｓｅｌ セレクタ
ＴＢ 内部タグテーブル
λ１１〜λｑｐ 波長
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド通信システムに関する。詳しくは、光パスのクロスコネクトならびにパケットスイッチングの両方の機能を有するハイブリッド通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットトラヒックの継続的な増加に伴い、通信システム、特にＩＰ（インターネットプロトコル）ルータの消費電力の増大が懸念されており、例えば図１７に示すように、大容量のトラヒックフローに対して、ＩＰルータでのパケット処理を光クロスコネクト等を介して光パス等でカットスルーすることにより、ネットワークとしての低消費電力化を図る方式が提案されている。（例えば、非特許文献１参照）
【０００３】
一方、ＩＰルータと光クロスコネクトを組み合わせて、光パスの動的な設定により、インターネットトラヒックの交流パターンなどに最適なネットワークトポロジーを構成する技術が提案されている。（例えば、非特許文献２参照）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】佐藤健一、“持続的発展可能な情報通信ネットワークと光ネットワーク技術の役割”、電子情報通信学会学会誌、Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．８，ｐｐ．６５４−６５８，２０１０年８月．
【非特許文献２】大木英司他、“ＩＰオプティカルネットワークにおける光ＩＰ連携サーバによるマルチレイヤトラヒックエンジニアリング”、ＮＴＴ技術ジャーナル、Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１，ｐｐ．１８−２１，２００７年１月．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＩＰルータの容量の配備に当たっては将来の需要を見込んだ最大量の配備を行うことが通常であり、その容量分の消費電力が固定的に消費されること、また動的に光パスの設定・開放を行っても、システムとして動的に消費電力を低減させる仕組みがないため、ノード装置として抜本的な低消費電力化を図ることができなかった。特に、多重化回線では回線対応部分の構成比重が高くなるので、その部分の消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａは、例えば図１に示すように、ネットワークＮＷ(図２参照)内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線Ｏｉにスイッチングするハイブリッド通信システムであって、入回線Ｉｉをカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴに分離する入回線終端部１ｉと、分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを集約して出回線Ｏｉに多重化する出回線終端部２ｉと、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間を接続し、かつ、出回線終端部２ｉと内部入力端子９ｉ間を接続する光パスクロスコネクト部３０と、光パスクロスコネクト部３０の内部出力端子８ｉを通して入回線終端部１ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ（図３参照）を参照してパケット用光パスＰＫＴの所定の行先を示す内部タグをヘッダＨに付加し、内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部４ｉと、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目）の多段構成からなるパケットスイッチ部６０と、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、光パスクロスコネクト部３０の内部入力端子９ｉを通して出回線終端部２ｉに出力する出パケット処理部５ｉと、ネットワークＮＷのトラヒックパターンに応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信するシステム制御部７０とを備え、所定の行先は出パケット処理部５ｉの入出力端子であり、光パスクロスコネクト部３０は、パケット用光パスＰＫＴの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを入パケット処理部４ｉの予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い、入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、内部タグを付け替え、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出回線終端部２ｉにＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングし、システム制御部７０は、光パスクロスコネクト部３０及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスのＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｉを再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部７１を有する。
【０００８】
ここにおいて、典型的には、光パスのクロスコネクト（回線交換）機能を有するものを光パスクロスコネクト部３０、ＩＰパケットのルータ機能を有するものをパケットスイッチ部６０として記載している。しかしながら、例えば、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉの中にもパケットスイッチエレメントを設け、これらのパケットスイッチエレメントをパケットスイッチ部６０に含めても良く、光パスクロスコネクト部３０を第１のコネクト部３１と第２のコネクト部３２（図１０参照）を有するものとし、第１のコネクト部３１を入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間を接続し及び出回線終端部２ｉと内部入力端子９ｉ間を接続するために使用し、第２のコネクト部３２をパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント間を接続するために使用しても良い。この場合、第２のコネクト部３２で行なったパケットスイッチエレメント間の接続を用いてパケットスイッチ部６０でパケットスイッチングを行なうことになる。また、光パスクロスコネクト部３０は光ファイバー間を光信号−光信号でスイッチングしても良く、光信号−電気信号−光信号でスイッチングしても良い。また、パケットスイッチは典型的にはヘッダＨを参照してスイッチングを制御するが、その際にセルフスイッチングのみならずスイッチ制御部を設け、そこからの制御によりスイッチングしても良い。更に、制御信号には光信号を用いても良く、電気信号を用いても良い。また、所定の行先は典型的には、出パケット処理部５ｉの入出力端子であるが、出パケット処理部５ｉの出力端子に繋がる出回線終端部２ｉの回線収容位置（端子）を用いても良い。
【０００９】
入出力端子には入力端子と出力端子が含まれるがその一方でも良い。また、入パケット処理部４ｉの出力端子及び出パケット処理部５ｉの入力端子は実質的な入力端子及び出力端子であれば良い。例えば、パケットスイッチエレメントが入パケット処理部４ｉ又は出パケット処理部５ｉに内蔵されている場合であって、各パケット処理部が、本来のパケット処理部の機能を有する部分と内蔵のパケットスイッチエレメントの部分に明確に分けられ、それぞれ独自の機能を分担する場合には、入パケット処理部の機能を有する部分から内蔵のパケットスイッチエレメントへの内部出力端子は実質的な入パケット処理部の出力端子といえ、内蔵のパケットスイッチエレメントから出パケット処理部の機能を有する部分への内部入力端子は実質的な出パケット処理部の入力端子であるといえる。したがって、本態様における入パケット処理部４ｉの出力端子及び出パケット処理部５ｉの入力端子にはこれらの内部出力端子及び内部入力端子が含まれる。また、内部出力端子８ｉと内部入力端子９ｉは単数でも複数でも良く、入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間の接続及び内部入力端子９ｉと出回線終端部２ｉ間の接続は、セレクタを介するものでも良い。また、「動的」とは、システム動作中のトラヒックの変化による光パスの変化に即時に又は特定の時刻に追随しての意味である。典型的には、光パスクロスコネクト部の回線スイッチングは例えば一定時間（３時間、６時間、昼と夜等）を区切って行なわれ、光パスクロスコネクト部３０のスイッチングはパケット毎に行なわれる。本実施例では、パケット用光パスＰＫＴを再設定するときは、入パケット処理部４ｉで予め定められた順位に従って上位から詰めるように行なわれる。
【００１０】
本態様のように構成すると、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。すなわち、ＩＰルータと光クロスコネクトの両方の機能を有し、カットスルー用光パスＣＴの動的な設定・開放と同時にパケット用光パスＰＫＴの経路を適時に再構成して、求められるＩＰパケット処理量に必要なシステムエレメントのみをアクティブにし、それ以外のエレメントはパワーオフすることにより低消費電力化できるハイブリッド通信システムを提供できる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａは、第１の態様において、例えば図１に示すように、各入パケット処理部４ｉは、内部出力端子８ｉからＩＰパケットを受け取る入力端子と、内部タグが付加されたＩＰパケットをパケットスイッチ部６０に出力する出力端子を有し、各出パケット処理部５ｉは、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、内部タグを除去されたＩＰパケットを内部入力端子９ｉに出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉの出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉの多段構成にて、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、出パケット処理部５ｉの入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する。
【００１２】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ｃは、第１の態様において、例えば図１３に示すように、光パスクロスコネクト部３０は、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部１ｉからパケット入力端子３４ｉを介して入パケット処理部４ｉに接続し、出パケット処理部５ｉからパケット出力端子３５ｉを介して出回線終端部２ｉに接続するセレクタ３３ｉと、入回線終端部１ｉの出力端子から分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴをセレクタ３３ｉに接続する光パス集線部３４と、セレクタ３３ｉからのカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを出回線終端部２ｉの入力端子に分配する光パス分配部３５を有し、各入パケット処理部４ｉは、セレクタ３３ｉのパケット入力端子３６ｉからＩＰパケットを受け取るの入力端子と、パケットスイッチ部６０の入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力し、出パケット処理部５ｉは、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、内部タグを除去されたＩＰパケットをセレクタ３３ｉのパケット出力端子３７ｉに出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉの出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメント６ｕｉの多段構成にて、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、出パケット処理部５ｉの入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する。
【００１３】
ここにおいて、パケット出力端子３５ｉは内部出力端子８ｉに含まれ、パケット入力端子３４ｉは内部入力端子９ｉに含まれる。本態様のように構成すると、光パスクロスコネクト部３０におけるクロスコネクトにセレクタ３３ｉを使用することにより、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、下位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉへの接続をなくすことにより、低消費電力化を図ることができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係るハイブリッド通信システムは、第１の態様において、光パスクロスコネクト部３０は、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部４ｉからの入力端子との内部第一出力端子８１ｉ間、及び内部第三入力端子９３ｉと出回線終端部２ｉへの出力端子間を接続する第１のコネクト部３１と、内部第一入力端子９１ｉと内部第二出力端子８２ｉ間、及び内部第二入力端子９２ｉから内部第三出力端子８３ｉを接続する第２のコネクト部３２を有し、の各入パケット処理部４ｉは、内部第一出力端子８１ｉからＩＰパケットを受け取るの入力端子と、内部タグが付加されたＩＰパケットを前記内部第一入力端子９１ｉに出力するの内部出力端子を有し、各出パケット処理部５ｉは、前記内部第三出力端子８３ｉから内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る内部入力端子と、内部タグを除去されたＩＰパケットを内部第三入力端子９３ｉに出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、内部第二出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記内部第二入力端子に出力する。
【００１５】
ここにおいて、内部第一出力端子８１ｉないし内部第三出力端子８３ｉは内部出力端子８ｉに含まれ、内部第一入力端子９１ｉないし内部第三入力端子９３ｉは内部入力端子９ｉに含まれる。本態様のように構成すると、パケットスイッチエレメント６ｕｉ間の接続にクロスコネクトを用いるので、パケットスイッチエレメント６ｕｉ間の接続の自由度が高くなり、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、低消費電力化に有効である。
【００１６】
本発明の第５の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａ３は、第２ないし第４のいずれかの態様において、例えば図７に示すように、入パケット処理部４ｉはパケットスイッチ部６０の初段のパケットスイッチエレメント６１ｉを内蔵し、出パケット処理５ｉ部はパケットスイッチ部６０の最終段のパケットスイッチエレメント６３ｉを内蔵し、入パケット処理部４ｉの出力端子は、初段のパケットスイッチエレメント６１１への内部出力端子をいい、出パケット処理部５ｉの入力端子は、最終段のパケットスイッチエレメント６３１からの内部入力端子をいうものとする。
【００１７】
ここにおいて、内蔵とは同じ筐体、ボード、パッケージ等に実装されることを意味し、本願の態様では、各パケット処理部が、本来のパケット処理部の機能を有する部分と内蔵のパケットスイッチエレメントの部分に明確に分けられ、それぞれ独自の機能を分担する。。したがって、入パケット処理部４ｉにおける初段のパケットスイッチエレメント６１１への内部出力端子が実質的な入パケット処理部４ｉの出力端子であり、出パケット処理部５ｉにおける最終段のパケットスイッチエレメント６３１への内部出力端子が実質的な出パケット処理部５ｉの出力端子である。したがって、本態様における内部出力端子は第１の態様における入パケット処理部４ｉの出力端子に該当し、本態様における内部入力端子は第１の態様における出パケット処理部５ｉの入力端子に該当する。本態様のように構成すると、入パケット処理部４ｉと初段のパケットスイッチエレメント６１ｉ、出パケット処理５ｉ部と最終段のパケットスイッチエレメント６３ｉへのパワーのオンオフを連動できる。
【００１８】
また、本発明の第６の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａ１は、第２ないし第５のいずれかの態様において、例えば図５に示すように、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉの、光パスコネクト部３０との接続端子数ｒがパケットスイッチ部６０との接続端子数ｓより大きく、光パスコネクト部３０との接続端子数ｒは可変に設定可能である。
ここにおいて、接続端子数ｒの設定は例えば入パケット処理部４ｉで行なう。本態様のように構成すると、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに接続できる機会を多くできるので、低消費電力化に有効である。
【００１９】
また、本発明の第７の態様に係る記載のハイブリッド通信システム１００Ａ２は、第２ないし第６のいずれかの態様において、例えば図６に示すように、パケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｉが３段以上の多段構成であり、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は少なくとも１つのリンクで接続される。
ここにおいて、例えば多段構成は、第１段のスイッチエレメント６１ｉはｍ個、第２段のスイッチエレメント６２ｉはｋ個、第３段のスイッチエレメント６３ｉはｍ個とする。本態様のように構成すると、各入パケット処理部４ｉと各出パケット処理部５ｉ間の接続可能な経路を増加できるので、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、低消費電力化に有効である。ｋ＞ｎ（第１段目の入力端子数ｎ、出力端子数ｋ）でこの効果が生じる。また、ｋ＞ｍのときに選択できる経路が多くなり、効果を促進するので好ましい。
【００２０】
また、本発明の第８の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ａ４は、第７の態様において、例えば図８に示すように、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント６ｕｉ間は複数リンクで接続される。
このように構成すると、各スイッチエレメント６ｕｉ間の接続ルートを増加できるので、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに集められ、低消費電力化に有効である。
【００２１】
本発明の第９の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ｄは、例えば図１４に示すように、ネットワークＮＷ内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線Ｏｉにスイッチングするハイブリッド通信システムであって、入回線Ｉｉをカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴに分離する入回線終端部１ｉと、分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを集約して出回線Ｏｉに多重化する出回線終端部２ｉと、ＩＰパケットの処理とスイッチングを行なうパケット処理スイッチング部６０ｚと、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、 パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉとパケット処理スイッチング部６０ｚ間、パケット処理スイッチング部６０ｚと出回線終端部２ｉ間でＩＰパケットの回線接続を行う複数の光パススイッチエレメント３ｕｉの多段構成からなる光パススイッチエレメント網３０ａと、ネットワークＮＷのトラヒックパターンに応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応したパケット処理スイッチング部６０ｚを制御するシステム制御部７０とを備え、パケット処理スイッチング部６０ｚは、入回線終端部１ｉから光パススイッチエレメント網３０ａを通してＩＰパケットを受け取り、システム制御部７０から送信された内部タグ情報に基づいて、ＩＰパケットのヘッダＨを参照してパケット用光パスＰＫＴの所定の行先を示す内部タグをヘッダＨに付加し、内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部４ｉと、入パケット処理部で４ｉ付加された内部タグに基づいてＩＰパケットのパケットスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメント６ｕｈの多段構成からなるパケットスイッチ部６０と、パケットスイッチ部６０から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、光パススイッチエレメント網３０ａを通して出回線終端部２ｉに出力する出パケット処理部５ｉとを有し、所定の行先は出パケット処理部５ｉの入出力端子であり、光パススイッチエレメント網３０ａは、パケット用光パスＰＫＴの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを入パケット処理部４ｉの予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い、入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、内部タグを付け替え、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングし、システム制御部７０は、光パススイッチエレメント網３０ａ及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、及び第パケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｈを再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部７１を有する。
【００２２】
ここにおいて、典型的には、光パスのクロスコネクト（回線スイッチング）機能を用いるものを光パススイッチエレメント網３０ａ、ＩＰパケットのルータ機能を用いるものをパケットスイッチング部６０として整理した。光パススイッチエレメント網部３０ａは複数の光パススイッチエレメント３６ｕｉの多段構成であり、パケットスイッチング部６０は複数のパケットスイッチエレメントの多段構成である。しかしながら、パケットスイッチング部６０のパケットスイッチエレメントの各段は物理的に連続しているものに限られず、光パススイッチエレメント網３０ａの光パススイッチエレメント３ｕｉを介して接続されても良い。この場合、光パススイッチエレメント網３０ａで行なったパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント間の接続を用いてパケットスイッチ部６０でパケットスイッチングを行なうことになる。
【００２３】
本態様のように構成すると、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。また、光パススイッチエレメント網３０ａを用いることにより、低消費電力化を図るハイブリッド通信システムを構成できる。
【００２４】
本発明の第１０の態様に係るハイブリッド通信システム１００Ｄは、第９の態様において、例えば図１４に示すように、光パススイッチエレメント網３０ａは、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部１ｉからの入力端子と入パケット処理部４ｉへの出力端子を有する光パススイッチエレメントの前段部分の多段構成からなる集線部３０ｂ、出パケット処理部５ｉからの入力端子と出回線終端部２ｉへの出力端子を有する光パススイッチエレメント３ｕｉの後段部分の多段構成からなる分配部３０ｄを有し、各入パケット処理部４ｉは、集線部３０ｂの光パススイッチエレメント３６ｘｉの出力端子からＩＰパケットを受け取る入力端子と、集線部３０ｂの光パススイッチエレメント３ｘｉの入力端子に内部タグが付加されたＩＰパケットを出力するの出力端子を有し、各出パケット処理部５ｉは、分配部３０ｄの光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉから内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と分配部３０ｄの光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉに内部タグを除去されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉに内蔵され、入パケット処理部４ｉ内の内部出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る第１段目のパケットスイッチエレメントと、出パケット処理部５ｉに内蔵され、出パケット処理部５ｉ内の内部入力端子へ内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する第Ｎ段目のパケットスイッチエレメントと、集線部３０ｂと分配部３０ｄを接続するパケットスイッチング部３０ｃの光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉからＩＰパケットを受け取る入力端子と、パケットスイッチング部３０ｃの光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉにＩＰパケットを出力する出力端子を有し、パケットスイッチングを行なう第２段目ないし第（Ｎ−１）段目のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈとを有し、複数のパケットスイッチエレメント６ｕｈの多段構成にて、内部タグに基づきＩＰパケットのパケットスイッチングを行う。
【００２５】
ここにおいて、パケットスイッチエレメントの多段構成は、パケット処理スイッチング部６０ｚに含まれ、光パススイッチエレメント網３０ａには含まれない。パケットスイッチ部６０は、これら第１段目〜第Ｎ段目のパケットスイッチエレメント６ｕｈを多段構成することにより構成される。また、光パススイッチエレメント網３０ａは前段部分の集線部３０ｂ（３１ｉ〜３ｘｉ）、後段部分の分配部３０ｄ（３(ｘ+２)ｉ〜３ｎｉ、ｎは段数）及びその間にパケットスイッチング部３０ｃ(３ｘｉ〜３（ｘ＋２）ｉ)を有する。入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及び子パケットスイッチ部６０ｄｉに接続される光パススイッチエレメント３ｘ１〜３（ｘ＋２）ｉがパケットスイッチング部３０ｃを構成する。また、パケットスイッチング部３０ｃは一部の光パススイッチエレメントを集線部３０ｂ及び分配部３０ｄと共用しても良い。
【００２６】
本発明の第１１の態様に係るハイブリッド通信システムは、第１ないし第９のいずれかの態様において、例えば図１５に示すように、少なくとも入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のいずれかにアラームをマスクするアラーム制御部７２を有し、パワーオフの前にアラームをマスクする。
このように構成すると、アラームをマスクでき、パワーオフ時にもシステムが正常動作を継続可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図２】ハイブリッド通信システムを含むネットワーク全体のトポロジーの例を示す図である。
【図３】ハイブリッド通信システムにおけるパケット系の流れの例を示す図である。
【図４】ハイブリッド通信システムにおけるパワーオフまでの流れの例を示す図である。
【図５】実施例２におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図６】実施例３におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図７】実施例４におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図８】実施例５におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図９】実施例６におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図１０】実施例７におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図１１】実施例８における光パスクロスコネクト部の構成例を示す図である。
【図１２】実施例９におけるパケットスイッチ部の構成例を示す図である。
【図１３】実施例１０におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図１４】実施例１１におけるハイブリッド通信システムの構成例を示す図である。
【図１５】実施例１２におけるアラーム制御部の構成例を示す図である。
【図１６】アラーム制御を行なう時の手順例を示す図である。
【図１７】カットスルーを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において、互いに同一又は相当する部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【実施例１】
【００３０】
図１に実施例１におけるハイブリッド通信システム１００Ａの構成例を示す。ハイブリッド通信システム１００Ａは、ネットワークＮＷ（図２参照）内のノードにあって、光パスが多重化（ｐ重）された入回線Ｉｉ（ｉ＝１〜ｑ）からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを宛先に応じて光パスが多重化（ｐ重）された出回線Ｏｉ（ｉ＝１〜ｑ）に接続する。ハイブリッド通信システム１００Ａは、入回線終端部１ｉ（ｉ＝１〜ｑ）、出回線終端部２ｉ（ｉ＝１〜ｑ）、光パスクロスコネクト部３０、入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）、出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）、パケットスイッチ部６０及びシステム制御部７０を備える。
【００３１】
入回線終端部１ｉ（ｉ＝１〜ｑ）は、ｐ個（ｐ≧１）の光パスが多重化されたｑ個（ｑ≧１）の入回線Ｉｉ（ｉ＝１〜ｑ）をハイブリッド通信システム１００Ａに取り込み、入回線Ｉｉからカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを分離する。各入回線Ｉｉは波長λｉ１〜λｉｐ（ｉ＝１〜ｑ）によりｐ重に多重化されている。出回線終端部２ｉ（ｉ＝１〜ｑ）は、ハイブリッド通信システム１００Ａで分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴを集約して、出回線Ｏｉ（ｉ＝１〜ｑ）に多重化し、ハイブリッド通信システム１００Ａから光パスを送出する。各出回線Ｏｉは波長λｉ１〜λｉｐ（ｉ＝１〜ｑ）によりｐ重に多重化されている。
【００３２】
光パスクロスコネクト部３０は、入回線終端部１ｉからのｐ・ｑ個の入力端子、ｊ個（ｐ・ｑ≧ｊ≧１）の内部出力端子８ｉ（ｉ＝１〜ｊ）、ｊ個の内部入力端子９ｉ（ｉ＝１〜ｊ）及び出回線終端部２ｉへのｐ・ｑ個の出力端子とを収容し、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間および内部入力端子９ｉと出回線終端部２ｉ間を接続する。
【００３３】
入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個（ｔ≧１，ｒ・ｔ≦ｊ）あり、各入パケット処理部４ｉはｒ個の入力端子でｊ個の内部出力端子８ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ等を参照して、パケット用光パスＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグをヘッダＨに付加し、ｓ個（ｓ≧１）の出力端子からＩＰパケットを出力する。
【００３４】
出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個あり、ｓ個の入力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、ｒ個の内部入力端子９ｉにＩＰパケットを渡す。ＩＰパケットは内部入力端子９ｉを通して出回線終端部２ｉに出力される。
【００３５】
パケットスイッチ部６０は、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチング（スイッチング）を行う複数のパケットスイッチエレメント６１１〜６３ｔの多段構成からなり、入パケット処理部４ｉのｔ・ｓ個の出力端子から内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグに基づきＩＰパケットのスイッチングを行ない、出パケット処理部５ｉのｔ・ｓ個の入力端子に出力する。１段目（初段）の各パケットスイッチエレメント６１ｉ（ｉ＝１〜ｔ）は各入パケット処理部４ｉのｓ個の出力端子からＩＰパケットを受け取り、３段目（最終段）の各パケットスイッチエレメント６３ｉ（ｉ＝１〜ｔ）は各出パケット処理部５ｉのｓ個の入力端子にＩＰパケットを渡す。
【００３６】
システム制御部７０は、ハイブリッド通信システム全体１００Ａを管理・制御すると共に、ネットワークＮＷのトラヒックパターンに応じて、パケット用光パスを動的に再設定し、パケット用光パスの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。また、システム制御部７０はパワー制御部７１を有する。パワー制御部７１は、光パスクロスコネクト部３０及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目、ｕ＝１〜３）を再設定後の光パスの接続状態から抽出し、抽出された入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉのパワーをオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ａの消費電力が節減される。
【００３７】
本実施例における消費電力節減は、次のように行なわれる。まず、光パスクロスコネクト部３０は、光パスの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉの上から順に詰めるようにパス設定のスイッチングを行う。すなわち、入パケット処理部４ｉの順位に従って上位から（例えば番号順に）かつ同一入パケット処理部４ｉにおいては入力端子の順位に従って上位から（例えば番号順）に詰めるようにスイッチングを行う。ただし、入力端子について空いた端子を見つけてスイッチングしても良い。かかる状況において、ネットワークＮＷのトラヒックパターンが動的に変化する。この場合、トラヒックパターンの変化によりパスの動的増減が生じる。入パケット処理部４ｉは、パスの動的な再設定のために内部タグの付け替えを行う。次に、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。パケットスイッチ部６０から出力されたパケット用光パスＰＫＴは、光パスクロスコネクト部３０を通って、目的の出回線終端部２ｉに接続される。次に、パワー制御部７１は、光パスクロスコネクト部３０及びパケットスイッチ部６０のスイッチングにより、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目、ｕ＝１〜３）を再設定後の光パスの接続状態から抽出し、パワーをオフする。
【００３８】
本発明によれば、使用しないシステムパーツをパワーオフすることにより低消費電力化を図ることができる。
【００３９】
図２にハイブリッド通信システム１００Ａを含むネットワークＮＷ全体のトポロジーの例を示す。図２（ａ）はネットワークＮＷ全体のトポロジーの構成例を示す図であり、図２（ｂ）は内部タグテーブルＴＢのコピーを説明するための図である。図２（ａ）に示すように、各ハイブリッド通信システム１００ＡはネットワークＮＷを構成し、システム間光パスＳＯＰによりネットワークＮＷ内のハイブリッド通信システム１００Ａ間で情報を伝送する。ここで、各システム間光パスＳＯＰはハイブリッド通信システム１００Ａ間の通信に使用される光の波長をつなぎ合わせて形成される。ネットワークＮＷでは、各ハイブリッド通信システム１００Ａからの情報をＰＣＥ（パスコンピュテーションエレメント：Ｐａｔｈ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）に集約し、ネットワークＮＷにおける光パス設定パターンを計算する。各ハイブリッド通信システム１００Ａは、収容光パスリソース情報（常時接続用波長数、動的接続用波長数、光パス設定情報、等）、収容パケット処理リソース情報（最大パケット処理量、パケット処理粒度、使用パケット処理量等）のシステム情報をパスコンピュテーションエレメントＰＣＥに広報する。また、各ハイブリッド通信システム１００Ａは、常時、トラヒック情報（システム間でのフローや大規模フロー）を観測してパスコンピュテーションエレメントＰＣＥにレポートする。これらの報告（広報、レポート等）はパスコンピュテーションエレメントＰＣＥと各ハイブリッド通信システム１００Ａとの間に常時接続された常時接続光パスＤＯＰを用いて行なわれる。これにより、パスコンピュテーションエレメントＰＣＥはネットワークＮＷ全体のトポロジーを把握するとともに、動的に割り当て可能な波長情報を把握する。
【００４０】
パスコンピュテーションエレメントＰＣＥは、各システムからレポートされたトラヒック情報を蓄積し、指定のタイムフレーム（昼間、夜間、休日等）で、システム間トラヒックの傾向を推定し、最適なリソース割り当て（各システム間光パス、各ノードの使用パケット処理量）を計算する。そして、計算結果に基づき指定のタイムフレームで各ハイブリッド通信システム１００Ａにコンフィグレーション（トラヒックの構成）変更を指示する。各ハイブリッド通信システム１００Ａは、パスコンピュテーションエレメントＰＣＥにより指示されたコンフィグレーションに基づいて光パスをクロスコネクトするとともに、パケット用光パスＰＫＴに関しては、システム制御部７０にて、そのパケット用光パスＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグを作成し、各ＩＰパケットを転送すべきネットワークＮＷのアドレスであるＩＰアドレスのマッピング情報としての内部タグテーブルＴＢを作成する。
【００４１】
図２（ｂ）に示すように、ハイブリッド通信システム１００Ａのシステム制御部７０で作成された内部タグテーブルＴＢは、その後、入パケット処理部４ｉにコピーされる。入パケット処理部４ｉは入回線終端部１ｉと光パスクロスコネクト部３０を介してパケット用光パスＰＫＴから受け取ったＩＰパケットのヘッダＨ（ＩＰアドレス）をキーにして、自身の内部タグテーブルＴＢを検索し、検索された内部タグをヘッダＨに付加して、パケットスイッチ部６０に転送する。パケットスイッチ部６０では、内部タグに基づきスイッチングが行われ、目的のパケット用光パスＰＫＴの行先としての出パケット処理部５ｉの入出力端子を通してＩＰパケットが転送される。
【００４２】
図３にハイブリッド通信システム１００Ａにおけるパケット系の流れの例を示す。図３（ａ）にパケット系の流れを示し、図３（ｂ）に内部タグテーブルＴＢの例を示し、図３（ｃ）に処理フロー例を示す。図３（ｂ）の内部タグテーブルＴＢには、ＩＰパケットを転送すべきネットワークＮＷのアドレスであるＩＰアドレス、内部タグ１及び内部タグ２が記憶されている。内部タグ１と内部タグ２は、それぞれ、ＩＰアドレスに向かう光パスの出パケット処理部５ｉのパケットスイッチ部６０側の端子（入力端子）と内部入力端子９ｉ側の端子（出力端子）を示す。
【００４３】
図３（ａ）、（ｃ）を参照して処理フロー例を説明する。まず、入回線終端部１ｉにて、光パスをカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴに分離する（ステップＳ１０１）。次に、光パスクロスコネクト部３０にて、パケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉに接続する。例えばＩＰアドレスがＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３のパケットをそれぞれ、ｒ（ｔ−１）＋１番目の内部出力端子８（ｒ（ｔ−１）＋１）、１番目の内部出力端子８１、ｒ番目の内部出力端子８ｒに接続する（ステップＳ１０２）。次に、入パケット処理部４ｉにて、内部出力端子８ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ等を参照して内部タグをヘッダＨに付加し、パケットスイッチ部６０にＩＰパケットを出力する（ステップＳ１０３）。ヘッダＨは図３（ａ）にも例示されている。次に、パケットスイッチ部６０にて、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチングを行う（ステップＳ１０４）。次に、出パケット処理部５ｉにて、内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグを除去して、ｒ個の内部入力端子９ｉにＩＰパケットを渡す（ステップＳ１０５）。次に光クロスコネクト部３０にて、目的とする出回線終端部２ｉに接続する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
図３（ｂ）の内部タグテーブルＴＢの例では、ＩＰアドレスＩＰ１に対しては、内部タグ１としてｔ１が、内部タグ２としてｔ１が記憶されており、入パケット処理部４ｉでＩＰ１（ＩＰａ）を検索して、ｔ１，ｔ１のように内部タグが付され、これに基づいてパケットスイッチ部６０では出パケット処理部５ｉの入力端子ｔ１、出力端子ｔ１に到るようにスイッチングされ、上からｔ番目の出パケット処理部５ｔの１番目の入力端子に入力されて内部タグが消去され、上からｔ番目の出パケット処理部５ｔの１番目の出力端子から出力されてｒ（ｔ−１）＋１番目の内部入力端子９（ｒ（ｔ−１）＋１）に到る。ＩＰアドレスＩＰ２に対しては、内部タグ１として１１が、内部タグ２として１１が記憶されており、入パケット処理部４ｉでＩＰ２（ＩＰｂ）を検索して、１１，１１のように内部タグが付され、これに基づいてパケットスイッチ部６０では出パケット処理部５ｉの入力端子１１、出力端子１１に到るようにスイッチングされ、上から１番目の出パケット処理部５１の１番目の入力端子に入力されて内部タグが消去され、上から１番目の出パケット処理部５１の１番目の出力端子から出力されて１番目の内部入力端子９１に到る。ＩＰアドレスＩＰ３に対しては、内部タグ１として１ｓが、内部タグ２として１ｒが記憶されており、入パケット処理部４ｉでＩＰ３（ＩＰｃ）を検索して、１ｓ，１ｒのように内部タグが付され、これに基づいてパケットスイッチ部６０では出パケット処理部５ｉの入力端子１ｓ、出力端子１ｒに到るようにスイッチングされ、上から１番目の出パケット処理部５１のｓ番目の入力端子に入力されて内部タグが消去され、上から１番目の出パケット処理部５１のｒ番目の出力端子から出力されてｒ番目の内部入力端子９ｒに到る。
【００４５】
図４にハイブリッド通信システム１００Ａにおけるパワーオフまでの流れの例を示す。図４（ａ）にパワーオフまでの流れを示し、図４（ｂ）に内部タグテーブルＴＢの例を示し、図４（ｃ）に処理フロー例を示す。図４（ａ）、（ｃ）を参照して処理フロー例を説明する。まず、トラヒックパターンの変化により、システム制御部７０にて、パスコンピュテーションエレメントＰＣＥからの指示を受けて、光パスクロスコネクト部３０の接続パターンを再設定し、内部タグ及び内部タグテーブルＴＢを更新する（ステップＳ２０１）。図４（ｂ）の内部タグテーブルＴＢの例では、図３（ｂ）の内部タグテーブルＴＢにおけるＩＰアドレスＩＰ２がなくなり、その内部タグ１の１１、内部タグ２の１１に対応する１番目の内部出力端子８１と入パケット処理部４１の入力端子と出力端子に空きが生じたので、ＩＰアドレスＩＰ１の内部タグ１を１１、内部タグ２を１１に変更している。すなわち、ＩＰアドレスＩＰ２が無くなったことに対応して、パケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉの上から順に詰めるように入パケット処理部４ｉの番号順にかつ同一入パケット処理部４ｉにおいては入力端子の番号順に詰めるように内部タグを変更している。
【００４６】
次に、光パスクロスコネクト部３０では、システム制御部７０からの指示を受けて、パケット用光パスＰＫＴを内部出力端子８ｉの上から順に詰めるように接続する（ステップＳ２０２）。図４の例では、点線の光パスを削除し、ｒ（ｔ−１）＋１番目の内部出力端子８（ｒ（ｔ−１）＋１）に接続していた光パスを１番目の内部出力端子８１（太線）に接続するように変更している。同時に、入パケット処理部４ｉにて、システム制御部７０からの指示を受けて、内部タグテーブルＴＢを書き換える（ステップＳ２０３）。これにより、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出回線終端部２ｉにＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングするようになる。さらに、パワー制御部７１では、システム制御部７０からの指示を受け、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目、ｕ＝１〜３）を再設定後の光パスの接続状態から抽出し、パワーをオフする。例えば制御部７０は自己が有するパス情報と実装しているハードウェアの対応関係を照合して、当該ハードウェアをパワーオフできるか確認することにより接続状態を抽出し、パワーオフできることを確認できたときにパワー制御部７１にパワーオフを実行させる。図４の例では、図３で使用されていたｔ番目の入パケット処理部４ｔ、ｔ番目の出パケット処理部５ｔ及びこれらのパケット処理部に連結されるパケットスイッチエレメント６１ｔ、６３ｔ（図中に斜線を付して示す）をパワーオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ａの消費電力が節減される。
【００４７】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。すなわち、ＩＰルータと光クロスコネクトの両方の機能を有し、カットスルー用光パスＣＴの動的な設定・開放と同時にパケット用光パスＰＫＴの経路を適時に再構成して、求められるＩＰパケット処理量に必要なシステムエレメントのみをアクティブにし、それ以外のエレメントはパワーオフすることにより低消費電力化できるハイブリッド通信システムを提供できる。
【実施例２】
【００４８】
図５に実施例２におけるハイブリッド通信システム１００Ａ１の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例２は入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）及び出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の接続端子数に関するものである。各入パケット処理部４ｉおよび各出パケット処理部５ｉは、光パスクロスコネクト部３０との接続端子数ｒをパケットスイッチ部６０との接続端子数sよりも大きくし、パケット用光パスＰＫＴの利用率に応じて、光パスクロスコネクト部３０からのパケット用光パスＰＫＴの接続端子数を可変に設定可能である。接続端子数の設定は例えば入パケット処理部４ｉにて行なう。
光パスの使用率が高い場合には、パケット処理部はその光パスをs本のみ収容するが、光パス使用率が低い場合にはs本以上最大r本まで収容してＩＰパケットを効率よく上位のパケット処理部に収容し、下位のパケット処理部をパワーオフすることで低消費電力化を図ることができる。
【実施例３】
【００４９】
図６に実施例３におけるパケットスイッチ部６０の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ２）であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例３はパケットスイッチ部６０の段構成に関するものである。パケットスイッチ部６０は、複数の入出力端子を有する複数個のスイッチエレメント６１１〜６１ｍ，６２１〜６２ｋ，６３１〜６３ｍを有し、スイッチエレメント段が３段で構成され、第１段目のスイッチエレメント６１ｉ段は入パケット処理部４ｉに接続されて入パケット処理部４ｉからＩＰパケットを受け取り、第３段目のスイッチエレメント６３ｉ段は出パケット処理部５ｉに接続されて出パケット処理部５ｉにＩＰパケットを出力し、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は少なくとも一つのリンクで接続される。
【００５０】
代表的な構成が３段構成であり、第１段目から第３段目までのスイッチエレメントのサイズおよび個数は
第１段目：ｎ×ｋ（入力端子数ｎ、出力端子数ｋ）、ｍ個
第２段目：ｍ×ｍ（入力端子数ｍ、出力端子数ｍ）、ｋ個
第３段目：ｋ×ｎ（入力端子数ｋ、出力端子数ｎ）、ｍ個
とあらわされ、ｋ≧ｎに設定する。
ＩＰパケットは上部のパケット処理部に優先的に集まるため、第１段目及び第３段目においては、それらを収容するスイッチエレメントだけを用いればよく、下位の使用されないスイッチエレメントはパワーオフできる。すなわち、使用されるパケット処理部に接続されている第１段目及び第３段目のスイッチエレメント（例えば６１１〜６１ｍ１，６３１〜６３ｍ１、１≦ｍ１≦ｍ）と第２段目のスイッチエレメント（例えば６２１〜６２ｋ）のみパワ−オンする。なお、第２段目においても、使用するスイッチエレメントを制限してもよい（ｋをｎ以上で適切に設定可能としても良い）。パワーオフするスイッチエレメントは例えばパケット処理部４ｉで内部タグを付加する際に指定する。
【実施例４】
【００５１】
図７に実施例４におけるパケットスイッチ部６０の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ３）であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例４はスイッチエレメントの一部を入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに含めるものである。第１段目のスイッチエレメント６１ｉ（ｉ＝１〜ｔ）を入パケット処理部４ｉに、第３段目のスイッチエレメント６３ｉ（ｉ＝１〜ｔ）を出パケット処理部５ｉに内蔵する。この場合、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに内蔵されたスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉは、それぞれ入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに属すると共にパケットスイッチ部６０にも属することになる。入パケット処理部４ｉの実質的な出力端子は、初段のパケットスイッチエレメント６１ｉへの内部出力端子であり、出パケット処理部５ｉの実質的な入力端子は、最終段のパケットスイッチエレメント６３ｉからの内部入力端子である。これにより、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉとこれらに属するスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉのパワーオン・オフを連動して効率よく行える。
【実施例５】
【００５２】
図８に実施例５におけるパケットスイッチ部６０の構成例を示す。本実施例は実施例１の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ４）であり、実施例１との差異点を主に説明する。実施例５はパケットスイッチ部６０においてパケットスイッチレメント間のリンクを複数にするものである。図８では上位の同一パケットスイッチレメント間のリンクを２重にしている。パケットスイッチ部６０は、複数の入出力端子を有するスイッチエレメント６１１〜６１ｍ，６２１〜６２ｋ，６３１〜６３ｍを複数個有し、スイッチエレメント段が３段で構成され、第１段目のスイッチエレメント６１ｉ段は入パケット処理部４ｉに接続されて入パケット処理部４ｉからＩＰパケットを受け取り、第３段目のスイッチエレメント段６３ｉは出パケット処理部５ｉに接続されて出パケット処理部５ｉにＩＰパケットを出力し、隣接するスイッチエレメント段間は、上位のパケットスイッチレメント数Ｎ（Ｎ≧１、本実施例では２）に対して、任意の上位のスイッチエレメント間をＮ個のリンクで接続できるように配線される。ＩＰパケットは上位のパケット処理部に優先的に集まるため、第１段目及び第３段目においては、それらを収容する上位のスイッチエレメントだけを用いればよく、下位の使用されないスイッチエレメントをパワーオフできる。複数のリンクについては、第１段目及び第２段目のパケットスイッチレメント６１ｉ，６２ｉにＮ重のリンクのいずれをかを選択するセレクタｓｅｌを設け、スイッチエレメントはセレクタｓｅｌでそのリンクを選択可能とする。複数のリンクを用いるので、上位段を利用できる可能性が高くなり、下位段をパワーオフできる可能性を高くできる。
【実施例６】
【００５３】
図９に実施例６におけるパケットスイッチ部６０の変形例を示す。本実施例は実施例５の変形（ハイブリッド通信システム１００Ａ５）であり、実施例５との差異点を主に説明する。実施例５において、第１段目のスイッチエレメント６１ｉを入パケット処理部４ｉに、第３段目のスイッチエレメント６３ｉを出パケット処理部５ｉに内蔵する。この場合、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに内蔵されたスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉは、それぞれ入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに属すると共にパケットスイッチ部６０にも属することになる。入パケット処理部４ｉの実質的な出力端子は、第１段目のパケットスイッチエレメント６１ｉへの内部出力端子であり、出パケット処理部５ｉの実質的な入力端子は、第３段目のパケットスイッチエレメント６３ｉからの内部入力端子である。これにより、実施例４と同様に、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉとこれらに属するスイッチエレメント６１ｉ，６３ｉのパワーオン・オフを連動して効率よく行える。
実施例２ないし実施例６についても、実施例１と同様に動的に消費電力を低減でき、光による多重化回線における入パケット処理部と出パケット処理部の消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供することができる。
【実施例７】
【００５４】
図１０に実施例７におけるハイブリッド通信システム１００Ｂの構成例を示す。実施例１では、パケットスイッチ部６０は全部のパケットスイッチエレメントを１つの部にまとめて含む例で、光パスクロスコネクト部３０は内部出力端子８ｉ及び内部入力端子９ｉをそれぞれ１セット有する例を説明したが、本実施例では、パケットスイッチ部６０は一部のパケットスイッチエレメントを入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに分散して有する例で、光パスクロスコネクト部３０は内部出力端子８１ｉ〜８３ｉ及び内部入力端子９１ｉ〜９３ｉをそれぞれ３セット有し、パケットスイッチエレメント６１ｉ〜６３ｉ間を接続するためにも使用される例を説明する。以下、実施例７について実施例１との差異点を主に説明する。
【００５５】
入回線終端部１ｉ、出回線終端部２ｉは実施例１と同様である。
光パスクロスコネクト部としての光パスクロスコネクト部３０は第１のコネクト部３１と第２のコネクト部３２を有する。第１のコネクト部３１は実施例１の光パスクロスコネクト部３０と同様の機能を果たす。ただし、本実施例の内部第一出力端子８１ｉ及び内部第三入力端子９３ｉがそれぞれ実施例１の内部出力端子８ｉ及び内部入力端子９ｉに相当する。すなわち、パケット用光パスＰＫＴは入回線終端部４ｉと内部第一出力端子間８１ｉおよび内部第三入力端子９３ｉと出回線終端部２ｉ間で接続される。第２のコネクト部３２は、ｊ個（実際に接続されるのはｔ・ｓ個）の内部第一入力端子９１ｉとｋ個の内部第二出力端子８２ｉ間、及びｋ個の内部第二入力端子９２ｉとｊ個（実際に接続されるのはｔ・ｓ個）の内部第三出力端子８３ｉ間を接続する。内部第一出力端子８１ｉ（ｉ＝１〜ｊ）と内部第一入力端子９１ｉ（ｉ＝１〜ｊ）はそれぞれ入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の入力端子と出力端子に繋がり、内部第二出力端子８２ｉ（ｉ＝１〜ｊ）と内部第二入力端子９２ｉ（ｉ＝１〜ｊ）はそれぞれパケットスイッチ部６０の入力端子と出力端子に繋がり、内部第三出力端子８３ｉ（ｉ＝１〜ｊ）と内部第三入力端子９３ｉ（ｉ＝１〜ｊ）はそれぞれ出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の入力端子と出力端子に繋がる。したがって、第２のコネクト部はパケットスイッチエレメント６ｕｉ（ｕは段目）間を接続するために使用される。このことは、実施例１に比してクロスコネクトの自由度を大きくしており、使用しないパケットスイッチエレメントを増やすのに役立つ。また、光パスクロスコネクト部３０における第一ないし第三内部入力端子及び第一ないし第三内部出力端子への接続は一括して行なっても良く、別々に行なっても良い。
【００５６】
入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個（ｔ≧１，ｒ・ｔ≦ｊ）あり、各入パケット処理部４ｉはｊ個の内部第一出力端子８１ｉからＩＰパケットを受け取り、ＩＰパケットのヘッダＨ等を参照して、パケット用光パスＰＫＴＰＫＴの行先となる出パケット処理部５ｉの入出力端子を示す内部タグをヘッダＨに付加した後に、内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉに出力する。内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉはパケットスイッチ部６０にも属し、初段のパケットスイッチエレメント６１ｉとして、入パケット処理部４ｉ内で内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、内部タグに基づきＩＰパケットのスイッチングを行ない、内部第一入力端子９１ｉ（ｉ＝１〜ｊ）に出力する。
【００５７】
パケットスイッチ部６０は、初段ないし最終段のパケットスイッチエレメント６１ｉ〜６Ｎｉ（ｉ＝１〜ｔ）を有して構成される。初段のパケットスイッチエレメント６１ｉは入パケット処理部４ｉに内蔵され、最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉは出パケット処理部５ｉに内蔵される。パケットスイチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈを含む部分（子パケットスイチ部６０ｄｉ（ｉ＝１〜ｋ））は、入パケット処理部４ｉに内蔵の初段のパケットスイッチエレメント６１ｉのスイッチング後のＩＰパケットを、第２のコネクト部３２の第１内部入力端子９１ｉと第２出力端子８２ｉを経由して受け取り、子パケットスイチ部６０ｄｉの第２段目ないし第（Ｎ−１）段目のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈにおいて、内部タグに基づいてＩＰパケットのスイッチングを行い、第２のコネクト部３２の第２内部入力端子９２ｉと第３出力端子８３ｉを経由して出パケット処理部５ｉに内蔵の最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉに供給され、最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉのスイッチングに供される。子パケットスイチ部６０ｄｉのｋ個の入力端子（入力端子の総和がｋ個）でｋ個の第二出力端子８２ｉからＩＰパケットを受け取り、各パケットスイチ部６０ｄｉでそれぞれＮ−２段のパケットスイッチエレメントで独立にパケットスイッチングを行ない（パケットスイチ部６０ｄｉ間ではＩＰパケットを受け渡ししない）、ｋ個の第二入力端子９２ｉにＩＰパケットを渡す。
【００５８】
出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）はｔ個あり、第３出力端子８３ｉから内蔵のパケットスイッチエレメント６Ｎｉで内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る。内蔵のパケットスイッチエレメント６Ｎｉはパケットスイッチ部６０にも属し、最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉとして、内部タグに基づきＩＰパケットのスイッチング（スイッチング）を行なう。内蔵のパケットスイッチエレメント６Ｎｉでのスイッチング後、出パケット処理部５ｉはＩＰパケットに付加された内部タグを除去して、第３入力端子９３ｉ（ｉ＝１〜ｊ）に出力する。ＩＰパケットは内部第三入力端子９３ｉを通して出回線終端部２ｉに出力される。
【００５９】
システム制御部７０は実施例１とほぼ同様である。ただし、第１のコネクト部３２の制御に加えて第２のコネクト部３２も制御する。また、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉの制御では、パケットスイッチ部６０にも属する初段のパケットスイッチエレメント６１ｉ及び最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉの制御を併せて行なう。
【００６０】
システム制御部７０はネットワークＮＷ内のトラヒックパターン等に応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。光パスクロスコネクト部３０は、光パスの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを内部第一出力端子８１ｉの上位から順に詰めるようにパス設定のスイッチングを行う。入パケット処理部４ｉは、光パスの再設定のために、内部タグの付け替えを行う。パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。入パケット処理部４ｉに内蔵の初段のパケットスイッチエレメント６１ｉとパケットスイッチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈ、パケットスイッチ部６０の第２段目のパケットスイッチエレメントないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈと出パケット処理部５ｉに内蔵の最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉを光クロスコネクト部３０の第２のコネクト部３２で結合することにより、多様な接続パターンの多段のスイッチエレメント網を構成する。その多段スイッチエレメント網は、内部タグに基づいて目的の出パッケト処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送する。出パッケト処理部５ｉの出力端子は内部第三入力端子９３ｉを介して、光パスクロスコネクト部３０の第１のコネクト部３１により、目的の出回線終端部２ｉに接続される。システム制御部７０のパワー制御部７１は、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメントを再設定後の光パスの接続状態から抽出し、これらのパワーをオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ｂの消費電力が節減される。
【００６１】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。また、スイッチエレメント間の接続は光クロスコネクト部で行うので配線パターンは自由に変更可能であり、パケットスイッチの規模の変更に対してより柔軟に対応できる
【実施例８】
【００６２】
図１１に実施例８におけるパケットスイッチ部の構成例を示す。本実施例は実施例７の変形（ハイブリッド通信システム１００Ｂ１）であり、実施例７との差異点を主に説明する。実施例８は入パケット処理部４ｉ（ｉ＝１〜ｔ）及び出パケット処理部５ｉ（ｉ＝１〜ｔ）の接続端子数に関するものである。各入パケット処理部４ｉおよび各出パケット処理部５ｉは、光パスクロスコネクト部３０との接続端子数ｒをパケットスイッチ部６０ｉとの接続端子数ｓよりも大きくし、パケット用光パスＰＫＴの利用率に応じて、光パスクロスコネクト部３０からのパケット用光パスＰＫＴの接続端子数を可変に設定可能である。接続端子数の設定は例えば入パケット処理部４ｉにて行なう。ＩＰパケットを効率よく上位のパケット処理部に収容し、下位のパケット処理部をパワーオフすることで低消費電力化を図ることができる。
【実施例９】
【００６３】
図１２に実施例９におけるパケットスイッチ部の構成例を示す。本実施例は実施例７の変形（ハイブリッド通信システム１００Ｂ２）であり、実施例７との差異点を主に説明する。実施例９はパケットスイッチ部６０においてパケットスイッチレメント間のリンクを複数にするものである。図１２では上位の同一パケットスイッチレメント間のリンクを２重にしている。パケットスイッチ部６０は、複数の入出力端子を有するスイッチエレメント６１１〜６１ｍ，６２１〜６２ｋ，６３１〜６３ｍを複数個有し、スイッチエレメント段が３段で構成され、第１段目のスイッチエレメント６１ｉは入パケット処理部４ｉに内臓され、入パケット処理部４ｉの内部出力端子に接続されて入パケット処理部４ｉで内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、第３段目のスイッチエレメント６３ｉは出パケット処理部５ｉに内臓され、出パケット処理部５ｉの内部入力端子に接続されて、出パケット処理部５ｉで内部タグを除去されたＩＰパケットが出力される。隣接するスイッチエレメント段間は、上位のパケットスイッチレメント数Ｎ（Ｎ≧１、本実施例では２）に対して、任意の上位のスイッチエレメント間をＮ個のリンクで接続できるように配線される。したがって、第２の光パスクロスコネクト部３２のリンク数もその分増える。ＩＰパケットは上位のパケット処理部に優先的に集まるため、第１段目及び第３段目においては、それらを収容する上位のスイッチエレメントだけを用いればよく、下位の使用されないスイッチエレメントはパワーオフできる。複数のリンクを用いるので、上位段を利用できる可能性が高くなり、下位段をパワーオフできる可能性を高くできる。
実施例７及び実施例８についても、実施例７と同様に動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供することができる。
【実施例１０】
【００６４】
図１３に実施例１０におけるハイブリッド通信システム１００Ｃの構成例を示す。実施例１では、光パスクロスコネクト部３０は、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと内部出力端子８ｉ間および内部入力端子９ｉと出回線終端部２ｉ間を接続する例を説明したが、本実施例では、光パスクロスコネクト部３０として、セレクタ３３ｉ（ｉ＝１〜ｐ・ｑ、入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに接続されるのはｒ個）を使用し、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部１ｉと出回線終端部２ｉ間をセレクタ３３ｉを介して接続し、パケット用光パスＰＫＴについては入回線終端部１ｉと入パケット処理部４ｉ間及び出パケット処理部５ｉと出回線終端部２ｉ間をセレクタ３３ｉを介して接続する例を説明する。実施例１との差異点を主に説明する。
【００６５】
入回線終端部１ｉ、出回線終端部２ｉは実施例１と同様である。入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０も実施例１と同様である。
光パスクロスコネクト部３０は、光パス集線部３４、光パス分配部３５及びセレクタ３３ｉ（ｉ＝１〜ｐｑ）を有する。セレクタ３３ｉは、カットスルー用光パスＣＴについては入回線終端部４ｉと出回線終端部５ｉ間を接続し、パケット用光パスＰＫＴについては、入回線終端部１ｉから光パスコネクト部３０のパケット入力端子３４ｉを通して入パケット処理部４ｉに接続し、出パケット処理部５１から光パスコネクト部３０のパケット出力端子３５ｉを通して出回線終端部２ｉに接続する。光パス集線部３４は入回線終端部１ｉのｐ・ｑ個の出力端子から分離されたカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴをセレクタ３３ｉに接続する。光パス分配部３５はセレクタ３２ｉからのカットスルー用光パスＣＴとパケット用光パスＰＫＴをｐ・ｑ個の出回線終端部２ｉの入力端子に分配する。
【００６６】
システム制御部７０はネットワークＮＷ内のトラヒックパターン等に応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。光パス集線部３４は、光パスの動的な再設定の際にパケット用光パスＰＫＴを予め定められた順位に従ってパケット入力端子３４ｉの上位から順に詰めるようにパス設定のスイッチングを行う。これにより予め定められた順位に従って入パケット処理部４ｉも上位から順に詰めるように接続される。入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、ＩＰパケットのヘッダＨに付された内部タグの付け替えを行う。パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。出パケット処理部５ｉは、内部タグを除去してパケット用光パスＰＫＴをセレクタ３３ｉとパケット出力端子３５ｉを経由して光パス分配部３５に出力する。光パス分配部３５は、パケット用光パスＰＫＴを目的とする出回線終端部２ｉに接続する。システム制御部７０のパワー制御部７１は、これらの処理によりパケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメント６ｕｈを再設定後の光パスの接続状態から抽出し、これらのパワーをオフする。これにより、ハイブリッド通信システム１００Ｃの消費電力が節減される。
【００６７】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。また、光パスクロスコネクト部３０におけるクロスコネクトにセレクタを介在させることにより、光パスを上位の入パケット処理部４ｉ及び出パケット処理部５ｉに確実に集められ、低消費電力化に有効である。
【実施例１１】
【００６８】
図１４に実施例１１におけるハイブリッド通信システム１００Ｄの構成例を示す。実施例１では、光パスの回線接続に光パスコネクト部３０を用いる例を説明したが、本実施例では、光パルスコネクト部に代えて光パススイッチエレメントの多段構成からなる光パススイッチエレメント網３０ａを用いる例を説明する。実施例１との差異点を主に説明する。
【００６９】
入回線終端部１ｉ、出回線終端部２ｉは実施例１と同様である。
本実施例では、ＩＰパケットの処理とパケットスイッチングを行なうパケット処理スイッチング部ｚを有する。パケット処理スイッチング部ｚについては後述する。また、入回線終端部１ｉからのｐ・ｑ個の入力端子と出回線終端部２ｉへのｐ・ｑ個の出力端子との間に、光パスのクロスコネクトを行う複数の光パススイッチエレメント３６１１〜３６ｙｑの多段（ｙ段）構成からなる光パススイッチエレメント網３０ａを有する。この光パススイッチエレメント網３０ａは、入回線終端部１ｉから入力されたＩＰパケットを入パケット処理部４ｉに転送する集線部３０ｂ（光パススイッチエレメントの前段部分の多段構成からなる）、出パケット処理部５ｉから出力されたＩＰパケットを出回線終端部２ｉに転送する分配部３０ｄ（光パススイッチエレメントの後段部分の多段構成からなる）、集線部３０ｂと分配部３０ｄの間にあって、パケット処理スイッチング部６０ｚへの入出力端子を有するパケットスイッチング部３０ｃに分けられる。ただし、パケットスイッチング部３０ｃと集線部３０ｂで又はパケットスイッチング部３０ｃと分配部３０ｄで光パススイッチエレメント３ｕｉを重複しても良い。また、光パススイッチエレメント網３０ａはカットスルー用光パスＣＴを入回線終端部１ｉから出回線終端部２ｉへ通す。
【００７０】
図１４では、光パススイッチエレメント網３０ａは７段構成（ｎ＝７）であり、第１〜３段目の光パススイッチエレメント３１１〜３３ｑが集線部３０ｂに属し、第３〜５段目の光パススイッチエレメント３３１〜３５ｑがパケットスイッチング部３０ｃに属し、第５〜７段目の光パススイッチエレメント３５１〜３７ｑが分配部３０ｄに属する。各入パケット処理部４ｉの入力端子及び出力端子はそれぞれ第３段目（ｘ＝３）の各光パススイッチエレメント３３ｉの出力端子及び入力端子に接続され、各出パケット処理部５ｉの入力端子及び出力端子はそれぞれ第５段目（ｘ＋２＝５）の各光パススイッチエレメント３５ｉの出力端子及び入力端子に接続される。また、パケットスイッチ部６０の２段目ないし最終段の前段の各パケットスイッチエレメント３２ｈ〜３（Ｎ−１）ｈを含む部分（子パケットスイッチ部６０ｄｉ）の入力端子及び出力端子はそれぞれ第４段目の各光パススイッチエレメント３４ｉの出力端子及び入力端子に接続される。
【００７１】
パケット処理スイッチング部６０ｚは入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０を有して構成される。入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０の構成は、入力端子と出力端子の接続先が異なるが実施例７のパケットスイッチ部６０の構成と同じである。パケットスイッチ部６０は、入パケット処理部４ｉに内臓の初段のパケットスイッチエレメント、パケットスイッチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメントを含む部分（子パケットスイッチ部６０ｄｉ（ｉ＝１〜ｑ）及び各出パケット処理部５ｉに内臓の最終段のパケットスイッチエレメントを有して構成される。入パケット処理部４ｉは、ｒ個（ｒ≧１）の第ｘ段目の光パススイッチエレメント６ｘｉの出力端子からＩＰパケットを受け取り、そのヘッダＨ等を見てパケット用光パスＰＫＴの接続ルートを示す内部タグをヘッダＨ等に付加し、内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉにより、付加された内部タグに基づいてパケットスイッチングを行ってｓ個（ｓ≧１）の光パススイッチエレメント６ｘｉの入力端子に出力する。パケットスイッチ部６０の第２段目ないし最終段の前段のパケットスイッチエレメント６２ｈ〜６（Ｎ−１）ｈを含む部分（パケットスイッチ部６０ｄｉ）は、ｓ個の第（ｘ＋１）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉの出力端子からＩＰパケットを受け取り、付加された内部タグに基づいてそれぞれＮ−２段のパケットスイッチエレメントで独立にＩＰパケットのスイッチングを行い（パケットスイチ部６０ｄｉ間ではＩＰパケットを受け渡ししない）、ｓ個の第（ｘ＋１）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋１）ｉの入力端子にＩＰパケットを渡す。出パケット処理部５ｉは、ｓ個の第（ｘ＋２）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉの出力端子からＩＰパケットを受け取り、内蔵の最終段のパケットスイッチエレメント６Ｎｉにより、付加された内部タグに基づいてパケットスイッチングを行い、その後、内部タグを除去してｒ個の第（ｘ＋２）段目の各光パススイッチエレメント３（ｘ＋２）ｉの入力端子にＩＰパケットを出力する。
【００７２】
システム制御部７０はネットワークＮＷ内のトラヒックパターン等に応じて、パケット用光パスＰＫＴを動的に再設定し、また、パケット用光パスＰＫＴの再設定に対応した内部タグ情報を入パケット処理部４ｉに送信する。光パススイッチエレメント網３０ａは、集線部６９ａで光パスの動的な再設定の際に、パケット用光パスＰＫＴを予め定められた順位に従って上位から順に詰めるようにして入パケット処理部４ｉにパス設定のスイッチングを行い、カットスルー用光パスＣＴは入パケット処理部４ｉを通さず（スルーに）出回線終端部２ｉに到るように接続する。入パケット処理部４ｉは、光パスの動的な再設定のために、内部タグを付け替え、パケットスイッチ部６０は、付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送するようにパケット用光パスＰＫＴをスイッチングする。すなわち、入パケット処理部４ｉ、パケットスイッチ部６０、出パケット処理部５ｉは、光パスの動的な再設定のために、内蔵のパケットスイッチエレメント６１ｉ，６Ｎｉと子パケットスイッチ部６０ｄｉとを光パススイッチエレメント網３０ａを介して結合することにより、異なる配線の多段のパケットスイッチエレメント網を構成し、その多段のパケットスイッチエレメント網は内部タグに基づいてスイッチングを行い、目的の出パケット処理部５ｉの入出力端子にＩＰパケットを転送する。出パケット処理部５ｉの出力端子は、光パススイッチエレメント網３０ａの分配部３０ｄに接続されて、目的の出回線終端部２ｉに接続される。システム制御部７０のパワー制御部７１は、パケット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ及びパケットスイッチ部６０のパケットスイッチエレメントを再設定後の光パスの接続状態から抽出し、これらのパワーをオフする。光パススイッチエレメント網３０ａを用いることにより、低消費電力化を図るハイブリッド通信システムを構成できる。
【００７３】
以上により、本実施例によれば、パワーセーブするためにパスを再設定することにより、再設定後にパス設定がない部分をパワーオフすることができ、動的に消費電力を低減できる構成のハイブリッド通信システムを提供できる。
【実施例１２】
【００７４】
本実施例では、ハイブリッド通信システム１００Ｅ（図示しない）がパワーオフの対象となる部分にパワーオフ時にアラームをマスクするアラーム制御部を有する例を説明する。通常、パワーオフの対象となる部分は、実装条件、電源供給条件等のハードウェア構成条件に依存して特定されるが、電源断、回線断、制御情報送受信異常等のアラーム情報により監視されている。これらのパワーオフ対象部分をパワーオフにした場合には、これらの情報が一斉にアラームを表示するため、予めアラームをマスクしておく必要がある。
【００７５】
図１５に実施例１２におけるアラーム制御部７２の構成例を示す。パワーオフの対象となるパワーオフ対象（アラーム監視対象）７３は入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０等である。パケット用光パスＰＫＴを再設定した時に、パクット用光パスＰＫＴの経路として使用されない入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０等にパワーオフ部分が生じる。本実施例では、これらのパワーオフ対象７３となる入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０に対応してアラーム制御部７２が設置される。アラーム制御部７２は、アラーム情報を監視対象７３から収集し、異常を検出したときにその情報を転送するアラーム収集転送手段７４、パワーオフする前に予めアラームが出ないように停止するアラームマスク手段７５、各種機能の状態表示を行ない、必要なときに読み取れるようにするインタフェースを有するステータス表示手段７６、これらの各手段７４〜７６の情報読み取り、パワー制御部７１との間で命令の転送等を送受信するパワー制御部インタフェース７７、パワー制御部がパワーオフを判断し、アラームマスク手段７５がアラームが出ないように停止した後に、パワーオフ対象７３をパワーオフするパワーオンオフ手段７８を有する。パワーオンオフ手段７８はパケット用光パスＰＫＴを再設定によりパワーオンする際にも使用される。アラーム制御部７２は、パワーオフ対象７３に内蔵させても良く、パワーオフ対象７３外に設けても良い。また、個々の入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉ、パケットスイッチ部６０（又はパケットスイッチエレメント）ごとに設けても良く、パワーをオンオフする回線ごとに設けても良く、パワーをオンオフする単位ごとに設けても良い。また、アラーム制御部７２の各手段７４〜７８は必要に応じて統合しても一部省力しても良い。
【００７６】
図１６に、アラーム制御を行なう時の手順例を示す。パワーオフ対象７３が決まると（ステップＳ３００）、パワー制御部７１は、アラーム収集転送手段７４によりその部分の正常性を確認し（ステップＳ３０１）、パワーオフ時にアラームが出ないようにアラームマスク手段７４に必要な情報を送信し、アラームマスク手段７４はアラームが出ないようにマスクする（ステップＳ３０２）。その後、パワーオンオフ手段７８にパワーオフ命令を送信する（ステップＳ３０３）。その後もパワーオンできるようステータス情報表示部７６が正常である旨を表示をし、パワーオンに備える（ステップＳ３０４）。パワーオンするときは、ステータス表示が正常であることを確認後、パワー制御部７１がパワーオンの命令を送信し、その後アラームマスクを解除して異常を監視する。
以上により、アラームをマスクでき、パワーオフ時にもシステムが正常動作を継続可能である。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は以上の例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは明白である。
例えば、実施例２〜６は、それぞれ実施例１に適用する例として記載したが、これらを組み合わせて適用しても良く、実施例７、実施例１０、実施例１１に適用しても良い。また、実施例７又は実施例１１における入パケット処理部４ｉ、出パケット処理部５ｉに内蔵のパケットスイッチエレメントを部外に出しても良い。その他、パケットスイッチ部６０におけるパケットスイッチエレメントの数、段数、各部の入力端子数、出力端子数等を適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、光パスのクロスコネクトならびにパケットスイッチングの両方の機能を有するハイブリッド通信システムの低消費電力化に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１１〜１ｑ 入回線終端部
２１〜２ｑ 出回線終端部
３０ 光パスクロスコネクト部
３０ａ 光パススイッチエレメント網（第３のスイッチング部）
３０ｂ 集線部
３０ｃ パケットスイッチング部
３０ｄ 分配部
３１ 第１の光パスクロスコネクト部
３２ 第２の光パスクロスコネクト部
３３１〜３３ｑ セレクタ
３４ 光パス集線部
３４１〜３４ｒ パケット入力端子
３５ 光パス分配部
３５１〜３５ｒ パケット出力端子
３ｕｉ 光パススイッチエレメント（ｕは段目）
４１〜４ｔ 入パケット処理部
５１〜５ｔ 出パケット処理部
６０ パケットスイッチ部
６０ｄｉ 子パケットスイッチ部
６０ｚ パケット処理スイッチング部
６１１〜６３ｔ，６１１〜６７ｑ，６ｕｈ（ｕは段目） パケットスイッチエレメント
７０ システム制御部
７１ パワー制御部
７２ アラーム制御部
７３ パワーオフ対象
７４ アラーム収集転送手段
７５ アラームマスク手段
７６ ステータス表示手段
７７ パワー制御部インタフェース
７８ パワーオンオフ手段
８１〜８ｊ 内部出力端子
８１１〜８１ｊ 内部第一出力端子
８２１〜８２ｊ 内部第二出力端子
８３１〜８３ｊ 内部第三出力端子
９１〜９ｊ 内部入力端子
９１１〜９１ｊ 内部第一入力端子
９２１〜９２ｊ 内部第二入力端子
９３１〜９３ｊ 内部第三入力端子
１００Ａ，１００Ａ１〜１００Ａ５，１００Ｂ，１００Ｂ１〜１００Ｂ２，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ ハイブリッド通信システム
ＣＴ カットスルー用光パス
ＤＯＰ 常時接続光パス
Ｉ１〜Ｉｑ 入回線
Ｈ ヘッダ
Ｎ パケットスイッチエレメントの段数
Ｏ１〜Ｏｑ 出回線
ＰＣＥ パスコンピュテーションエレメント
ＰＫＴ パケット用光パス
ＳＯＰ システム間光パス
ｓｅｌ セレクタ
ＴＢ 内部タグテーブル
λ１１〜λｑｐ 波長
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線にスイッチングするハイブリッド通信システムであって；
前記入回線をカットスルー用光パスとパケット用光パスに分離する入回線終端部と；
分離された前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを集約して前記出回線に多重化する出回線終端部と；
前記カットスルー用光パスについては前記入回線終端部と前記出回線終端部間を接続し、前記パケット用光パスについては前記入回線終端部と内部出力端子間を接続し、かつ、前記出回線終端部と内部入力端子間を接続する光パスクロスコネクト部と；
前記光パスクロスコネクト部の前記内部出力端子を通して前記入回線終端部からＩＰパケットを受け取り、前記ＩＰパケットのヘッダを参照して前記パケット用光パスの所定の行先を示す内部タグを前記ヘッダに付加し、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部と；
前記内部タグに基づいて前記ＩＰパケットのスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメントの多段構成からなるパケットスイッチ部と；
前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、前記内部タグを除去して、前記光パスクロスコネクト部の前記内部入力端子を通して前記出回線終端部に出力する出パケット処理部と；
前記ネットワークのトラヒックパターンに応じて、前記パケット用光パスを動的に再設定し、また、前記パケット用光パスの再設定に対応した前記内部タグ情報を前記入パケット処理部に送信するシステム制御部とを備え；
前記所定の行先は前記出パケット処理部の入出力端子であり；
前記光パスクロスコネクト部は、前記パケット用光パスの動的な再設定の際に前記パケット用光パスを前記入パケット処理部の予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い；
前記入パケット処理部は、前記光パスの動的な再設定のために、前記内部タグを付け替え；
前記パケットスイッチ部は、前記付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部の入出力端子に前記ＩＰパケットを転送するように前記パケット用光パスをスイッチングし；
前記システム制御部は、前記光パスクロスコネクト部及び前記パケットスイッチ部のスイッチングにより、前記パケット用光パスの経路として使用されない入パケット処理部、出パケット処理部、及びパケットスイッチ部のパケットスイッチエレメントを前記再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部を有する；
ハイブリッド通信システム。
【請求項２】
各前記入パケット処理部は、前記内部出力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを前記パケットスイッチ部に出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグを除去されたＩＰパケットを前記内部入力端子に出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記入パケット処理部の出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメントの多段構成にて、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記出パケット処理部の入力端子へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する；
請求項１に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項３】
前記光パスクロスコネクト部は、前記パケット用光パスについては、前記入回線終端部からパケット入力端子を介して前記入パケット処理部に接続し、前記出パケット処理部からパケット出力端子を介して前記出回線終端部に接続するセレクタと、前記入回線終端部の出力端子から分離された前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを前記セレクタに接続する光パス集線部と、前記セレクタからの前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを前記出回線終端部の入力端子に分配する光パス分配部を有し、
各前記入パケット処理部は、前記セレクタの前記パケット入力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と前記パケットスイッチ部へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグを除去されたＩＰパケットを前記セレクタの前記パケット出力端子に出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記入パケット処理部の出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメントの多段構成にて、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記出パケット処理部の入力端子へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する；
請求項１に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項４】
前記光パスクロスコネクト部は、前記パケット用光パスについては、前記入回線終端部からの入力端子と内部第一出力端子間、及び内部第三入力端子と前記出回線終端部への出力端子間を接続する第１のコネクト部と、
内部第一入力端子と内部第二出力端子間、及び内部第二入力端子から内部第三出力端子を接続する第２のコネクト部とを有し、
各前記入パケット処理部は、前記内部第一出力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを前記内部第一入力端子に出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記内部第三出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグを除去されたＩＰパケットを前記内部第三入力端子に出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記内部第二出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記内部第二入力端子に出力する；
請求項１に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項５】
前記入パケット処理部は前記パケットスイッチ部の初段のパケットスイッチエレメントを内蔵し、前記出パケット処理部は前記パケットスイッチ部の最終段のパケットスイッチエレメントを内蔵し、前記入パケット処理部の前記出力端子は、前記初段のパケットスイッチエレメントへの内部出力端子をいい、前記出パケット処理部の前記入力端子は、前記最終段のパケットスイッチエレメントからの内部入力端子をいうものとする；
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項６】
前記入パケット処理部及び前記出パケット処理部の、光パスコネクト部との接続端子数がパケットスイッチ部との接続端子数より大きく、前記光パスコネクト部との接続端子数は可変に設定可能である；
請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項７】
前記パケットスイッチ部のパケットスイッチエレメントが３段以上の多段構成であり、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は少なくとも１つのリンクで接続される；
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項８】
前記隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は複数リンクで接続される；
請求項７に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項９】
ネットワーク内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線にスイッチングするハイブリッド通信システムであって；
前記入回線をカットスルー用光パスとパケット用光パスに分離する入回線終端部と；
分離された前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを集約して前記出回線に多重化する出回線終端部と；
前記ＩＰパケットの処理とパケットスイッチングを行なうパケット処理スイッチング部と；
前記カットスルー用光パスについては前記入回線終端部と前記出回線終端部間を接続し、前記パケット用光パスについては前記入回線終端部と前記パケット処理スイッチング部間、前記パケット処理スイッチング部と前記出回線終端部間で前記ＩＰパケットの回線接続を行う複数の光パススイッチエレメントの多段構成からなる光パススイッチエレメント網と；
前記ネットワークのトラヒックパターンに応じて、前記パケット用光パスを動的に再設定し、また、前記パケット用光パスの再設定に対応した前記パケット処理スイッチング部を制御するシステム制御部とを備え；
前記パケット処理スイッチング部は、
前記入回線終端部から前記光パススイッチエレメント網を通して前記ＩＰパケットを受け取り、前記システム制御部から送信された内部タグ情報に基づいて、前記ＩＰパケットのヘッダを参照して前記パケット用光パスの所定の行先を示す内部タグを前記ヘッダに付加し、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部と、
前記入パケット処理部で付加された内部タグに基づいて前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメントの多段構成からなるパケットスイッチ部と；
前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、前記内部タグを除去して、前記光パススイッチエレメント網を通して前記出回線終端部に出力する出パケット処理部とを有し；
前記所定の行先は前記出パケット処理部の入出力端子であり；
前記光パススイッチエレメント網は、前記パケット用光パスの動的な再設定の際に前記パケット用光パスを前記入パケット処理部の予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い；
前記入パケット処理部は、前記光パスの動的な再設定のために、前記内部タグを付け替え；
前記パケットスイッチ部は、前記付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部の入出力端子に前記ＩＰパケットを転送するように前記パケット用光パスをスイッチングし；
前記システム制御部は、前記光パススイッチエレメント網及び前記パケットスイッチ部のスイッチングにより、前記パケット用光パスの経路として使用されない入パケット処理部、出パケット処理部、及びパケットスイッチ部のパケットスイッチエレメントを前記再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部を有する；
ハイブリッド通信システム。
【請求項１０】
前記光パススイッチエレメント網は、前記パケット用光パスについては、前記入回線終端部からの入力端子と前記入パケット処理部への出力端子を有する光パススイッチエレメントの前段部分の多段構成からなる集線部、前記出パケット処理部からの入力端子と前記出回線終端部への出力端子を有する光パススイッチエレメントの後段部分の多段構成からなる分配部を有し、
各前記入パケット処理部は、前記集線部の光パススイッチエレメントの出力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記集線部の光パススイッチエレメントへの入力端子に前記内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記分配部光パススイッチエレメントから前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記分配部の光パススイッチエレメントに前記内部タグを除去されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記入パケット処理部に内蔵され、前記入パケット処理部内の内部端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る第１段目のパケットスイッチエレメントと、前記出パケット処理部に内蔵され、前記出パケット処理部内の内部端子へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する第Ｎ段目のパケットスイッチエレメントと、前記集線部と前記分配部を接続するパケットスイッチング部の光パススイッチエレメントから前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記パケットスイッチング部の光パススイッチエレメントに前記ＩＰパケットを出力する出力端子を有し、パケットスイッチングを行なう第２段目ないし第Ｎ−１段目のパケットスイッチエレメントとを有し、複数のパケットスイッチエレメントの多段構成にて、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行う；
請求項９に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項１１】
少なくとも前記入パケット処理部、前記出パケット処理部及び前記パケットスイッチ部のいずれかにアラームをマスクするアラーム制御部を有し；
パワーオフの前にアラームをマスクする；
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項１】
ネットワーク内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線にスイッチングするハイブリッド通信システムであって；
前記入回線をカットスルー用光パスとパケット用光パスに分離する入回線終端部と；
分離された前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを集約して前記出回線に多重化する出回線終端部と；
前記カットスルー用光パスについては前記入回線終端部と前記出回線終端部間を接続し、前記パケット用光パスについては前記入回線終端部と内部出力端子間を接続し、かつ、前記出回線終端部と内部入力端子間を接続する光パスクロスコネクト部と；
前記光パスクロスコネクト部の前記内部出力端子を通して前記入回線終端部からＩＰパケットを受け取り、前記ＩＰパケットのヘッダを参照して前記パケット用光パスの所定の行先を示す内部タグを前記ヘッダに付加し、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部と；
前記内部タグに基づいて前記ＩＰパケットのスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメントの多段構成からなるパケットスイッチ部と；
前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、前記内部タグを除去して、前記光パスクロスコネクト部の前記内部入力端子を通して前記出回線終端部に出力する出パケット処理部と；
前記ネットワークのトラヒックパターンに応じて、前記パケット用光パスを動的に再設定し、また、前記パケット用光パスの再設定に対応した前記内部タグ情報を前記入パケット処理部に送信するシステム制御部とを備え；
前記所定の行先は前記出パケット処理部の入出力端子であり；
前記光パスクロスコネクト部は、前記パケット用光パスの動的な再設定の際に前記パケット用光パスを前記入パケット処理部の予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い；
前記入パケット処理部は、前記光パスの動的な再設定のために、前記内部タグを付け替え；
前記パケットスイッチ部は、前記付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部の入出力端子に前記ＩＰパケットを転送するように前記パケット用光パスをスイッチングし；
前記システム制御部は、前記光パスクロスコネクト部及び前記パケットスイッチ部のスイッチングにより、前記パケット用光パスの経路として使用されない入パケット処理部、出パケット処理部、及びパケットスイッチ部のパケットスイッチエレメントを前記再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部を有する；
ハイブリッド通信システム。
【請求項２】
各前記入パケット処理部は、前記内部出力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを前記パケットスイッチ部に出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグを除去されたＩＰパケットを前記内部入力端子に出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記入パケット処理部の出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメントの多段構成にて、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記出パケット処理部の入力端子へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する；
請求項１に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項３】
前記光パスクロスコネクト部は、前記パケット用光パスについては、前記入回線終端部からパケット入力端子を介して前記入パケット処理部に接続し、前記出パケット処理部からパケット出力端子を介して前記出回線終端部に接続するセレクタと、前記入回線終端部の出力端子から分離された前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを前記セレクタに接続する光パス集線部と、前記セレクタからの前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを前記出回線終端部の入力端子に分配する光パス分配部を有し、
各前記入パケット処理部は、前記セレクタの前記パケット入力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と前記パケットスイッチ部へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグを除去されたＩＰパケットを前記セレクタの前記パケット出力端子に出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記入パケット処理部の出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、複数のパケットスイッチエレメントの多段構成にて、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記出パケット処理部の入力端子へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する；
請求項１に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項４】
前記光パスクロスコネクト部は、前記パケット用光パスについては、前記入回線終端部からの入力端子と内部第一出力端子間、及び内部第三入力端子と前記出回線終端部への出力端子間を接続する第１のコネクト部と、
内部第一入力端子と内部第二出力端子間、及び内部第二入力端子から内部第三出力端子を接続する第２のコネクト部とを有し、
各前記入パケット処理部は、前記内部第一出力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを前記内部第一入力端子に出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記内部第三出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記内部タグを除去されたＩＰパケットを前記内部第三入力端子に出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記内部第二出力端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行い、前記内部第二入力端子に出力する；
請求項１に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項５】
前記入パケット処理部は前記パケットスイッチ部の初段のパケットスイッチエレメントを内蔵し、前記出パケット処理部は前記パケットスイッチ部の最終段のパケットスイッチエレメントを内蔵し、前記入パケット処理部の前記出力端子は、前記初段のパケットスイッチエレメントへの内部出力端子をいい、前記出パケット処理部の前記入力端子は、前記最終段のパケットスイッチエレメントからの内部入力端子をいうものとする；
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項６】
前記入パケット処理部及び前記出パケット処理部の、光パスコネクト部との接続端子数がパケットスイッチ部との接続端子数より大きく、前記光パスコネクト部との接続端子数は可変に設定可能である；
請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項７】
前記パケットスイッチ部のパケットスイッチエレメントが３段以上の多段構成であり、隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は少なくとも１つのリンクで接続される；
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項８】
前記隣接するスイッチエレメント段の任意のスイッチエレメント間は複数リンクで接続される；
請求項７に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項９】
ネットワーク内のノードにあって、光パスが多重化された入回線からのＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを光パスクロスコネクトとパケットスイッチングにより宛先に応じて光パスが多重化された出回線にスイッチングするハイブリッド通信システムであって；
前記入回線をカットスルー用光パスとパケット用光パスに分離する入回線終端部と；
分離された前記カットスルー用光パスと前記パケット用光パスを集約して前記出回線に多重化する出回線終端部と；
前記ＩＰパケットの処理とパケットスイッチングを行なうパケット処理スイッチング部と；
前記カットスルー用光パスについては前記入回線終端部と前記出回線終端部間を接続し、前記パケット用光パスについては前記入回線終端部と前記パケット処理スイッチング部間、前記パケット処理スイッチング部と前記出回線終端部間で前記ＩＰパケットの回線接続を行う複数の光パススイッチエレメントの多段構成からなる光パススイッチエレメント網と；
前記ネットワークのトラヒックパターンに応じて、前記パケット用光パスを動的に再設定し、また、前記パケット用光パスの再設定に対応した前記パケット処理スイッチング部を制御するシステム制御部とを備え；
前記パケット処理スイッチング部は、
前記入回線終端部から前記光パススイッチエレメント網を通して前記ＩＰパケットを受け取り、前記システム制御部から送信された内部タグ情報に基づいて、前記ＩＰパケットのヘッダを参照して前記パケット用光パスの所定の行先を示す内部タグを前記ヘッダに付加し、前記内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する入パケット処理部と、
前記入パケット処理部で付加された内部タグに基づいて前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行う複数のパケットスイッチエレメントの多段構成からなるパケットスイッチ部と；
前記パケットスイッチ部から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取り、前記内部タグを除去して、前記光パススイッチエレメント網を通して前記出回線終端部に出力する出パケット処理部とを有し；
前記所定の行先は前記出パケット処理部の入出力端子であり；
前記光パススイッチエレメント網は、前記パケット用光パスの動的な再設定の際に前記パケット用光パスを前記入パケット処理部の予め定められた順位に従い詰めてパス設定のスイッチングを行い；
前記入パケット処理部は、前記光パスの動的な再設定のために、前記内部タグを付け替え；
前記パケットスイッチ部は、前記付け替えられた内部タグに従って目的の出パケット処理部の入出力端子に前記ＩＰパケットを転送するように前記パケット用光パスをスイッチングし；
前記システム制御部は、前記光パススイッチエレメント網及び前記パケットスイッチ部のスイッチングにより、前記パケット用光パスの経路として使用されない入パケット処理部、出パケット処理部、及びパケットスイッチ部のパケットスイッチエレメントを前記再設定後の光パスの接続状態から抽出してパワーをオフするパワー制御部を有する；
ハイブリッド通信システム。
【請求項１０】
前記光パススイッチエレメント網は、前記パケット用光パスについては、前記入回線終端部からの入力端子と前記入パケット処理部への出力端子を有する光パススイッチエレメントの前段部分の多段構成からなる集線部、前記出パケット処理部からの入力端子と前記出回線終端部への出力端子を有する光パススイッチエレメントの後段部分の多段構成からなる分配部を有し、
各前記入パケット処理部は、前記集線部の光パススイッチエレメントの出力端子から前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記集線部の光パススイッチエレメントへの入力端子に前記内部タグが付加されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、
各前記出パケット処理部は、前記分配部光パススイッチエレメントから前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記分配部の光パススイッチエレメントに前記内部タグを除去されたＩＰパケットを出力する出力端子を有し、
前記パケットスイッチ部は、前記入パケット処理部に内蔵され、前記入パケット処理部内の内部端子から前記内部タグを付加されたＩＰパケットを受け取る第１段目のパケットスイッチエレメントと、前記出パケット処理部に内蔵され、前記出パケット処理部内の内部端子へ前記内部タグを付加されたＩＰパケットを出力する第Ｎ段目のパケットスイッチエレメントと、前記集線部と前記分配部を接続するパケットスイッチング部の光パススイッチエレメントから前記ＩＰパケットを受け取る入力端子と、前記パケットスイッチング部の光パススイッチエレメントに前記ＩＰパケットを出力する出力端子を有し、パケットスイッチングを行なう第２段目ないし第Ｎ−１段目のパケットスイッチエレメントとを有し、複数のパケットスイッチエレメントの多段構成にて、前記内部タグに基づき前記ＩＰパケットのパケットスイッチングを行う；
請求項９に記載のハイブリッド通信システム。
【請求項１１】
少なくとも前記入パケット処理部、前記出パケット処理部及び前記パケットスイッチ部のいずれかにアラームをマスクするアラーム制御部を有し；
パワーオフの前にアラームをマスクする；
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のハイブリッド通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２０４８８２（Ｐ２０１２−２０４８８２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４９７０（Ｐ２０１１−６４９７０）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（５０４２０２４７２）大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 (119)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（５０４２０２４７２）大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 (119)
【Ｆターム（参考）】
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