光パケット交換システム
【課題】光パケット信号のピークパワーの変動を緩和できる光パケット交換システムを提供する。
【解決手段】光パケット交換システム１００は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置１０と、光パケットスイッチ装置１０の後段に設けられた光増幅装置１１と、光増幅装置１１に入力される光パケット信号にダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入部５４とを備える。ダミーパケットは、自身がダミーパケットであることを示すフラグを有する。
【解決手段】光パケット交換システム１００は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置１０と、光パケットスイッチ装置１０の後段に設けられた光増幅装置１１と、光増幅装置１１に入力される光パケット信号にダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入部５４とを備える。ダミーパケットは、自身がダミーパケットであることを示すフラグを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パケット信号に付与された方路情報に従って光スイッチを切り替えることにより、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばＩＰパケット（１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））信号等）一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）はＷＤＭシステムにおいては必須の光デバイスである。光パケット伝送システムにおいても、伝送距離やスイッチ段数を増やした場合には、ＥＤＦＡを用いて損失を補償する必要がある。
【０００６】
図１（ａ）（ｂ）は、光パス伝送における光信号と、光パケット伝送における光パケット信号とを比較するための図である。図１（ａ）は、光パス伝送における光信号を示し、図１（ｂ）は、光パケット伝送における光パケット信号を示す。光パス伝送の場合には、伝送される光信号は常時マーク率５０％の状態が保証されているので、平均光パワーは一定である。これに対し、光パケット信号の場合、パケット毎にパケット長が変わるので、光信号が存在する時間帯と、存在しない時間帯とがある。本明細書では、光信号が存在する比率を表す指標として、「パケット密度」を定義する。パケット密度は、パケット長／パケット間隔で定義される。光パス伝送における光信号は、パケット密度が１００％となる。パケット密度が変動すると、光パワーの平均値は変動する。例えば、光信号が存在しないときのパワーを無視した場合、パケット密度が５０％から５％に低下すると、平均光パワーは１０ｄＢ低下する。
【０００７】
図２（ａ）（ｂ）は、光スイッチの前後における光パケット信号の消光比を比較するための図である。図２（ａ）は、光スイッチに入力される光パケット信号を示し、図２（ｂ）は、光スイッチから出力された光パケット信号を示す。光パケット信号を送信する光送信器の消光比は、その構成によっても異なるが、一般的には８〜２０ｄＢ程度である。一方、光スイッチの消光比は、一般的には３０ｄＢ以上であり、光送信器よりも大きい。従って、図２（ａ）（ｂ）に示すように、光スイッチから出力された光パケット信号の消光比は、入力前と比べて非常に大きくなる。その結果、光スイッチから出力された後の光パケット信号の平均光パワーの変動は、光スイッチ入力前のそれよりも大きくなる。
【０００８】
ＥＤＦＡは、そのキャリア緩和時間が通常数ｍｓｅｃオーダであるので、ｎｓｅｃからμｓｅｃオーダの光パケットごとに利得を制御することはできず、ｍｓｅｃオーダの時間での平均光パワーに基づいて利得を制御している。このため、上述のようなパケット密度の変動や高消光比の光スイッチに起因する大きな平均光パワーの変動は、ＥＤＦＡの利得変動幅を大きくしてしまう要因となる。ＥＤＦＡの利得変動幅が大きくなると、ＥＤＦＡに入力される光パケット信号のピークパワーが一定であっても、ＥＤＦＡから出力される光パケット信号のピークパワーが大きく変動することとなるので、光パケット信号を受信する光受信器の符号誤り率特性に悪影響を与える可能性がある。なお、本明細書でいう「ピークパワー」とは、光信号が「１」のときの光パワーレベルを意味する。
【０００９】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光パケット信号のピークパワーの変動を緩和できる光パケット交換システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット交換システムは、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置と、光パケットスイッチ装置の後段に設けられた光増幅装置と、光増幅装置に入力される光パケット信号にノイズ成分を付加するノイズ付加手段とを備える。
【００１１】
ノイズ付加手段は、光パケットスイッチ装置においてクロストークを発生させることにより、光パケット信号にノイズ成分を付加してもよい。
【００１２】
ノイズ付加手段は、光増幅装置からの光パケット信号を受信する光受信装置によって検出された符号誤り率情報に基づいて、クロストーク量を制御してもよい。
【００１３】
ノイズ付加手段は、光受信装置にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるよう、クロストーク量を制御してもよい。
【００１４】
ノイズ付加手段は、光増幅装置に入力される光パケット信号にＡＳＥ雑音を付加してもよい。
【００１５】
ノイズ付加手段は、光増幅装置からの光パケット信号を受信する光受信装置によって検出された符号誤り率に基づいて、光パケット信号に付加するＡＳＥ雑音量を制御してもよい。
【００１６】
ノイズ付加手段は、光受信装置にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるよう、光パケット信号に付加するＡＳＥ雑音量を制御してもよい。
【００１７】
本発明の別の態様もまた、光パケット交換システムである。このシステムは、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置と、光パケットスイッチの後段に設けられた光増幅装置と、光増幅装置に入力される光パケット信号にダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入手段とを備える。
【００１８】
ダミーパケットは、自身がダミーパケットであることを示すフラグを有し、光パケットスイッチ装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、競合したダミーパケットを破棄し、正規の光パケット信号の切替処理を行ってもよい。
【００１９】
光増幅装置から出力された光信号を受信する光受信装置をさらに備え、該光受信装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットを破棄してもよい。
【００２０】
光パケットスイッチ装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、一旦全てのダミーパケットを破棄した上で光パケット信号の方路切替処理を行い、再度ダミーパケットを挿入してもよい。
【００２１】
光パケットスイッチ装置は、正規の光パケット信号の後に続くダミーパケットを該光パケット信号と共に方路切替してもよい。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光パケット信号のピークパワーの変動を緩和できる光パケット交換システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）（ｂ）は、光パス伝送における光信号と、光パケット伝送における光パケット信号とを比較するための図である。
【図２】図２（ａ）（ｂ）は、光スイッチの前後における光パケット信号の消光比を比較するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、第１の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る光パケット交換システムを示す。図３に示すように、光パケット交換システム１００は、２入力×２出力の光パケットスイッチ装置１０と、光増幅装置１１と、光受信装置１２とを備える。
【００２７】
光パケットスイッチ装置１０は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する機能を有する。図３に示すように、光パケットスイッチ装置１０は、光スイッチ１４と、光スイッチ制御部１６と、第１光カプラ１８と、第２光カプラ２０と、第１光遅延線２２と、第２光遅延線２４とを備える。
【００２８】
光伝送路１７を介して光パケットスイッチ装置１０に入力された光パケット信号は、第１光カプラ１８に入力される。第１光カプラ１８は、光パケット信号を２つに分岐する。分岐された一方の光パケット信号は、第１光遅延線２２を介して光スイッチ１４の第１入力ポート１４ａに入力される。他方の光パケット信号は、光スイッチ制御部１６に入力される。
【００２９】
また、別の光伝送路１９を介して光パケットスイッチ装置１０に入力された光パケット信号は、第２光カプラ２０に入力される。第２光カプラ２０は、光パケット信号を２つに分岐する。分岐された一方の光パケット信号は、第２光遅延線２４を介して光スイッチ１４の第２入力ポート１４ｂに入力される。他方の光パケット信号は、光スイッチ制御部１６に入力される。
【００３０】
光スイッチ制御部１６は、入力された光パケット信号から方路情報を抽出し、該方路情報に応じて光スイッチ１４に対して制御信号を出力する。図３に示すように、光スイッチ制御部１６は、第１光／電気変換部２６と、第２光／電気変換部２８と、第１解析部３０と、第２解析部３２と、出力競合判定部３４と、制御信号生成部３５とを備える。
【００３１】
第１光／電気変換部２６は、第１光カプラ１８から受信した光パケット信号を電気信号に変換する。また、第２光／電気変換部２８は、第２光カプラ２０から受信した光パケット信号を電気信号に変換する。
【００３２】
第１解析部３０は、第１光／電気変換部２６から受信したパケット信号のヘッダを解析し、方路情報を検出する。また、第２解析部３２は、第２光／電気変換部２８から受信したパケット信号のヘッダを解析し、方路情報を検出する。
【００３３】
出力競合判定部３４は、第１解析部３０および第２解析部３２でのヘッダ解析結果に基づいて、光パケットの通過・破棄を判定する。例えば、第１入力ポート１４ａと第２入力ポート１４ｂにそれぞれ光パケットが入力され、それら２つの光パケットの出力先が第１出力ポート１４ｃである場合を考える。この場合、出力競合判定部３４は、２つの光パケットが競合しているか否かを判定する。言い換えると、２つの光パケットが時間的に重なっているか否かを判定する。２つの光パケットが競合している場合、先に到着した光パケットを通過させ、後の光パケットを破棄する判定を行う。
【００３４】
制御信号生成部３５は、出力競合判定部３４での判定結果に基づいて、光スイッチ１４のオン／オフを制御する光スイッチ制御信号を生成し、光スイッチ１４に出力する。制御信号生成部３５の詳細な動作については後述する。
【００３５】
第１光遅延線２２、第２光遅延線２４は、光スイッチ制御部１６が光スイッチ制御信号を生成するのに要する時間だけ、光パケット信号を遅延させる。第１光遅延線２２、第２光遅延線２４を設けることにより、光パケット信号が光スイッチ１４に到着するタイミング合わせて、光スイッチ１４のオン／オフを制御できる。
【００３６】
光スイッチ１４は、光スイッチ制御部１６からの光スイッチ制御信号によりオン／オフを制御され、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する。光スイッチ１４としては、例えば半導体光増幅器（ＳＯＡ）を用いたものを使用できる。本実施形態では、光スイッチ１４は２×２の光スイッチであるので、４つのＳＯＡゲート（図示せず）を備える。すなわち、第１入力ポート１４ａと第１出力ポート１４ｃの間に第１ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられ、第１入力ポート１４ａと第２出力ポート１４ｄの間に第２ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられ、第２入力ポート１４ｂと第１出力ポート１４ｃの間に第３ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられ、第２入力ポート１４ｂと第２出力ポート１４ｄの間に第４ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられる。
【００３７】
光増幅装置１１は、光パケットスイッチ装置１０の後段に設けられており、第１ＥＤＦＡ３６と、第２ＥＤＦＡ３８とを備える。光スイッチ１４の第１出力ポート１４ｃから出力された光パケット信号は、第１ＥＤＦＡ３６に入力される。第１ＥＤＦＡ３６にて増幅された光パケット信号は、第１光伝送路４０に出力される。一方、光スイッチ１４の第２出力ポート１４ｄから出力された光パケット信号は、第２ＥＤＦＡ３８に入力される。第２ＥＤＦＡ３８にて増幅された光パケット信号は、第２光伝送路４２に出力される。
【００３８】
光受信装置１２は、光／電気変換部４４と、データ処理部４６とを備える。本実施形態において、光受信装置１２は第２光伝送路４２に接続されている。図示は省略しているが、第１光伝送路４０に別の光受信装置が接続されてもよい。
【００３９】
光／電気変換部４４は、受信した光パケット信号に対して光電変換、増幅、クロック抽出、識別再生などの所定の処理を施した後、電気のパケット信号とクロック信号とをデータ処理部４６に出力する。
【００４０】
データ処理部４６は、パケット信号に含まれる誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行い、符号誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を検出する。データ処理部４６は、検出した符号誤り率情報を光パケットスイッチ装置１０の制御信号生成部３５に送信する。符号誤り率情報は、所定の監視制御信号（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel）を用いて送信できる。監視制御信号は、光パケット信号に用いられる波長とは異なる波長の信号である。
【００４１】
図４（ａ）（ｂ）は、第１の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。図４（ａ）は、比較例として、通常の光パケット交換システムにおいて光スイッチの第２出力ポートから出力される光パケット信号を表す。図４（ａ）は、まず第１入力ポートから入力された光パケットＰ１が出力され、次に所定のギャップ時間をおいて第２入力ポートから入力された光パケットＰ２が出力される様子を表す。この場合、まず光パケットＰ１が光スイッチを通過するとき、制御信号生成部３５は、第２ＳＯＡゲートをオンし、その他のＳＯＡゲートを完全にオフする。次に光パケットＰ２が光スイッチを通過するとき、制御信号生成部３５は、第４ＳＯＡゲートをオンし、その他のＳＯＡゲートを完全にオフする。
【００４２】
図２（ａ）（ｂ）で説明したように、光スイッチの消光比は光送信器のそれと比べて非常に大きいので、光パケットＰ１およびＰ２の消光比は光スイッチ入力前と比べて非常に大きくなっている。このような消光比の大きい光パケット信号は、平均光パワーの変動が大きくなり、後段のＥＤＦＡの利得変動幅を大きくしてしまう。
【００４３】
図４（ｂ）は、本実施形態に係る光パケット交換システム１００において、光スイッチ１４の第２出力ポート１４ｄから出力される光パケット信号を表す。図４（ｂ）もまた、まず第１入力ポートから入力した光パケットＰ１が出力され、次に所定のギャップ時間をおいて第２入力ポートから入力した光パケットＰ２が出力される様子を表している。
【００４４】
本実施形態において、制御信号生成部３５は、光パケット信号のスイッチングの際、光スイッチ１４においてクロストークを発生させることにより、光パケット信号にノイズ成分を付加する。
【００４５】
図４（ｂ）を参照して具体的に説明すると、まず光パケットＰ１が光スイッチ１４を通過するとき、制御信号生成部３５は、第２ＳＯＡゲートをオンするが、その他のＳＯＡゲートを完全にオフするのではなく僅かに開いておき、クロストークを発生させる。次に光パケットＰ２が光スイッチ１４を通過するとき、制御信号生成部３５は、第４ＳＯＡゲートをオンするが、その他のＳＯＡゲートを完全にオフするのではなく僅かに開いておき、クロストークを発生させる。
【００４６】
このように、本実施形態においては、光パケット信号のスイッチングの際、光スイッチ１４においてクロストークを発生させることにより、光パケット信号にノイズ成分を付加している。これにより、後段の光増幅装置１１に入力される光パケット信号の平均光パワーの変動が小さくなるので、光増幅装置１１における利得変動を小さくできる。その結果、光増幅装置１１から出力される光パケット信号のピークパワーの変動が緩和されるので、光受信装置１２の符号誤り率特性を向上できる。
【００４７】
また、制御信号生成部３５は、光受信装置１２から送られてきた符号誤り率情報に基づいて、クロストーク量を制御してもよい。つまり、符号誤り率情報を光パケットスイッチ装置１０にフィードバックしてクロストーク量を制御するのである。クロストークを過剰に発生させすぎると、光パケット信号の消光比が小さくなりすぎて、光受信装置１２おいて符号誤りが発生する可能性がある。そこで、光受信装置１２にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるようクロストーク量を制御することにより、このような事態を回避できる。
【００４８】
上記のようなフィードバック制御は、光パケット交換システム１００の起動時に行ってもよい。この場合、運用時に想定される光パケット信号を想定してフィードバック制御を行い、運用時のクロストーク量を決定する。運用時においては、決定されたクロストーク量が生じるよう光スイッチ１４を調整する。この場合、運用時のフィードバック制御が不要となるため、システムの負荷を軽減できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る光パケット交換システムを示す。図５に示す光パケット交換システム１００において、図３に示す光パケット交換システムと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００５０】
図５に示すように、本実施形態に係る光パケット交換システム１００は、ＡＳＥ光源４８を備える点が図３に示す光パケット交換システムと異なる。ＡＳＥ光源４８は、光パケットスイッチ装置１０内に設けられており、光スイッチ１４の第１出力ポート１４ｃ、第２出力ポート１４ｄから出力された光パケット信号に、第３光カプラ５０、第４光カプラ５２を介してＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）雑音を付加する。
【００５１】
このように、本実施形態においては、光スイッチ１４から出力された光パケット信号に、ＡＳＥ雑音を付加することにより、光増幅装置１１に入力される光パケット信号の消光比を小さくしている。これにより、光増幅装置１１に入力される光パケット信号の平均光パワーの変動が小さくなるので、光増幅装置１１における利得変動を小さくできる。その結果、光増幅装置１１から出力される光パケット信号のピークパワーの変動が緩和されるので、光受信装置１２の符号誤り率特性を向上できる。
【００５２】
本実施形態において、ＡＳＥ光源４８は、光受信装置１２で検出された符号誤り率情報をＡＳＥ光源４８に基づいて、光パケット信号に付加するＡＳＥ雑音量を制御してもよい。つまり、符号誤り率情報を光パケットスイッチ装置１０にフィードバックしてＡＳＥ雑音量を制御するのである。付加するＡＳＥ雑音が大きすぎると、光パケット信号の消光比が小さくなりすぎて、光受信装置１２おいて符号誤りが発生する可能性がある。そこで、光受信装置１２にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるようＡＳＥ雑音量を制御することにより、このような事態を回避できる。
【００５３】
上記のようなフィードバック制御は、光パケット交換システム１００の起動時に行ってもよい。この場合、運用時に想定される光パケット信号を想定してフィードバック制御を行い、運用時のＡＳＥ雑音量を決定する。運用時においては、決定されたＡＳＥ雑音量が生じるようＡＳＥ光源４８を制御する。この場合、運用時のフィードバック制御が不要となるため、システムの負荷を軽減できる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光パケット交換システムを示す。図６に示す光パケット交換システム１００において、図３に示す光パケット交換システムと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態に係る光パケット交換システム１００は、ダミーパケット挿入部５４を備える点が図３に示す光パケット交換システムと異なる。本実施形態において、ダミーパケット挿入部５４は、光スイッチ１４内に設けられている。このダミーパケット挿入部５４は、制御信号生成部３５からの制御信号に応じて、光パケット信号にダミーパケットを挿入する機能を有する。
【００５６】
図７（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。図７（ａ）は、光スイッチ１４の第１入力ポート１４ａに入力した光パケット信号を示す。また、図７（ｂ）は、光スイッチ１４の第２入力ポート１４ｂに入力した光パケット信号を示す。また、図７（ｃ）は、光スイッチ１４の第２出力ポート１４ｄから出力された光信号を示す。図７（ａ）〜（ｃ）では、第１入力ポート１４ａに入力した光パケット信号と第２入力ポート１４ｂに入力した光パケット信号とを両方とも第２出力ポート１４ｄに出力した場合を示している。
【００５７】
図７（ａ）〜（ｃ）の例では、第２出力ポート１４ｄから出力された光信号は、光パケット信号間に光パケットが存在しない時間が存在している。本実施形態において、ダミーパケット挿入部５４は、光パケット信号間にダミーパケットを挿入する。これにより、光パケットが存在しない時間が無くなる、若しくは少なくなるので、光増幅装置１１に入力される光信号の平均光パワーの変動が小さくなる。その結果、光増幅装置１１における利得変動が小さくなり、光増幅装置１１から出力される光パケット信号のピークパワーの変動が緩和されるので、光受信装置１２の符号誤り率特性を向上できる。
【００５８】
ダミーパケットは、データとしては不要なパケットであるため、各ノードにおいて後処理が必要となる。以下、ダミーパケットの後処理について説明する。
【００５９】
光パケット交換システム１００においては、光パケットスイッチ装置１０においてダミーパケットが挿入された光信号が、光増幅装置１１から出力された後、別の光パケットスイッチ装置（図示せず）に入力する場合もある。この場合、該別の光パケットスイッチ装置において、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、正規の光パケット信号が破棄されてしまう可能性ある。
【００６０】
そこで、ダミーパケット挿入部５４は、自身がダミーパケットであることを示すフラグをダミーパケットの先頭のビットに持たせる。そして、光パケットスイッチ装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、無条件でダミーパケットを破棄し、正規の光パケット信号の切替処理を行う。これにより、正規の光パケットがダミーパケットにより破棄される事態を回避できる。
【００６１】
また、光受信装置１２のデータ処理部４６は、ダミーパケットが挿入された光信号を受信した場合、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットを破棄する。これにより、不要なダミーパケットが後段の装置に転送される事態を回避できる。
【００６２】
また、光パケットスイッチ装置１０は、ダミーパケットが挿入された光信号を受信した場合、一旦全てのダミーパケットを破棄した上で光パケット信号の方路切替処理を行い、再度ダミーパケットを挿入してもよい。この場合、ダミーパケットを光パケット信号間に適切に挿入できるので、平均光パワーの変動を好適に緩和できる。
【００６３】
また、光パケットスイッチ装置１０は、正規の光パケット信号の後に続くダミーパケットを該正規の光パケット信号に付随させ、正規の光パケット信号と共に方路切替してもよい。つまり、新たにダミーパケットを挿入するのではなく、受信したダミーパケットをそのまま転送することで、平均光パワーの変動を緩和するのである。この場合、ダミーパケット挿入部を全ての光パケットスイッチ装置に設ける必要が無くなるので、システムのコストを低減できる。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６５】
上述の実施形態では、光増幅装置としてＥＤＦＡを例示したが、特にＥＤＦＡに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 光パケットスイッチ装置、 １１ 光増幅装置、 １２ 光受信装置、 １４ 光スイッチ、 １６ 光スイッチ制御部、 １８ 第１光カプラ、 ２０ 第２光カプラ、 ２２ 第１光遅延線、 ２４ 第２光遅延線、 ２６ 第１光／電気変換部、 ２８ 第２光／電気変換部、 ３０ 第１解析部、 ３２ 第２解析部、 ３４ 出力競合判定部、 ３５ 制御信号生成部、 ３６ 第１ＥＤＦＡ、 ３８ 第２ＥＤＦＡ、 ４４ 光／電気変換部、 ４６ データ処理部、 ４８ ＡＳＥ光源、 ５４ ダミーパケット挿入部、 １００ 光パケット交換システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パケット信号に付与された方路情報に従って光スイッチを切り替えることにより、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばＩＰパケット（１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））信号等）一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）はＷＤＭシステムにおいては必須の光デバイスである。光パケット伝送システムにおいても、伝送距離やスイッチ段数を増やした場合には、ＥＤＦＡを用いて損失を補償する必要がある。
【０００６】
図１（ａ）（ｂ）は、光パス伝送における光信号と、光パケット伝送における光パケット信号とを比較するための図である。図１（ａ）は、光パス伝送における光信号を示し、図１（ｂ）は、光パケット伝送における光パケット信号を示す。光パス伝送の場合には、伝送される光信号は常時マーク率５０％の状態が保証されているので、平均光パワーは一定である。これに対し、光パケット信号の場合、パケット毎にパケット長が変わるので、光信号が存在する時間帯と、存在しない時間帯とがある。本明細書では、光信号が存在する比率を表す指標として、「パケット密度」を定義する。パケット密度は、パケット長／パケット間隔で定義される。光パス伝送における光信号は、パケット密度が１００％となる。パケット密度が変動すると、光パワーの平均値は変動する。例えば、光信号が存在しないときのパワーを無視した場合、パケット密度が５０％から５％に低下すると、平均光パワーは１０ｄＢ低下する。
【０００７】
図２（ａ）（ｂ）は、光スイッチの前後における光パケット信号の消光比を比較するための図である。図２（ａ）は、光スイッチに入力される光パケット信号を示し、図２（ｂ）は、光スイッチから出力された光パケット信号を示す。光パケット信号を送信する光送信器の消光比は、その構成によっても異なるが、一般的には８〜２０ｄＢ程度である。一方、光スイッチの消光比は、一般的には３０ｄＢ以上であり、光送信器よりも大きい。従って、図２（ａ）（ｂ）に示すように、光スイッチから出力された光パケット信号の消光比は、入力前と比べて非常に大きくなる。その結果、光スイッチから出力された後の光パケット信号の平均光パワーの変動は、光スイッチ入力前のそれよりも大きくなる。
【０００８】
ＥＤＦＡは、そのキャリア緩和時間が通常数ｍｓｅｃオーダであるので、ｎｓｅｃからμｓｅｃオーダの光パケットごとに利得を制御することはできず、ｍｓｅｃオーダの時間での平均光パワーに基づいて利得を制御している。このため、上述のようなパケット密度の変動や高消光比の光スイッチに起因する大きな平均光パワーの変動は、ＥＤＦＡの利得変動幅を大きくしてしまう要因となる。ＥＤＦＡの利得変動幅が大きくなると、ＥＤＦＡに入力される光パケット信号のピークパワーが一定であっても、ＥＤＦＡから出力される光パケット信号のピークパワーが大きく変動することとなるので、光パケット信号を受信する光受信器の符号誤り率特性に悪影響を与える可能性がある。なお、本明細書でいう「ピークパワー」とは、光信号が「１」のときの光パワーレベルを意味する。
【０００９】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光パケット信号のピークパワーの変動を緩和できる光パケット交換システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット交換システムは、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置と、光パケットスイッチ装置の後段に設けられた光増幅装置と、光増幅装置に入力される光パケット信号にノイズ成分を付加するノイズ付加手段とを備える。
【００１１】
ノイズ付加手段は、光パケットスイッチ装置においてクロストークを発生させることにより、光パケット信号にノイズ成分を付加してもよい。
【００１２】
ノイズ付加手段は、光増幅装置からの光パケット信号を受信する光受信装置によって検出された符号誤り率情報に基づいて、クロストーク量を制御してもよい。
【００１３】
ノイズ付加手段は、光受信装置にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるよう、クロストーク量を制御してもよい。
【００１４】
ノイズ付加手段は、光増幅装置に入力される光パケット信号にＡＳＥ雑音を付加してもよい。
【００１５】
ノイズ付加手段は、光増幅装置からの光パケット信号を受信する光受信装置によって検出された符号誤り率に基づいて、光パケット信号に付加するＡＳＥ雑音量を制御してもよい。
【００１６】
ノイズ付加手段は、光受信装置にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるよう、光パケット信号に付加するＡＳＥ雑音量を制御してもよい。
【００１７】
本発明の別の態様もまた、光パケット交換システムである。このシステムは、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置と、光パケットスイッチの後段に設けられた光増幅装置と、光増幅装置に入力される光パケット信号にダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入手段とを備える。
【００１８】
ダミーパケットは、自身がダミーパケットであることを示すフラグを有し、光パケットスイッチ装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、競合したダミーパケットを破棄し、正規の光パケット信号の切替処理を行ってもよい。
【００１９】
光増幅装置から出力された光信号を受信する光受信装置をさらに備え、該光受信装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットを破棄してもよい。
【００２０】
光パケットスイッチ装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、一旦全てのダミーパケットを破棄した上で光パケット信号の方路切替処理を行い、再度ダミーパケットを挿入してもよい。
【００２１】
光パケットスイッチ装置は、正規の光パケット信号の後に続くダミーパケットを該光パケット信号と共に方路切替してもよい。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光パケット信号のピークパワーの変動を緩和できる光パケット交換システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）（ｂ）は、光パス伝送における光信号と、光パケット伝送における光パケット信号とを比較するための図である。
【図２】図２（ａ）（ｂ）は、光スイッチの前後における光パケット信号の消光比を比較するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、第１の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る光パケット交換システムについて説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る光パケット交換システムを示す。図３に示すように、光パケット交換システム１００は、２入力×２出力の光パケットスイッチ装置１０と、光増幅装置１１と、光受信装置１２とを備える。
【００２７】
光パケットスイッチ装置１０は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する機能を有する。図３に示すように、光パケットスイッチ装置１０は、光スイッチ１４と、光スイッチ制御部１６と、第１光カプラ１８と、第２光カプラ２０と、第１光遅延線２２と、第２光遅延線２４とを備える。
【００２８】
光伝送路１７を介して光パケットスイッチ装置１０に入力された光パケット信号は、第１光カプラ１８に入力される。第１光カプラ１８は、光パケット信号を２つに分岐する。分岐された一方の光パケット信号は、第１光遅延線２２を介して光スイッチ１４の第１入力ポート１４ａに入力される。他方の光パケット信号は、光スイッチ制御部１６に入力される。
【００２９】
また、別の光伝送路１９を介して光パケットスイッチ装置１０に入力された光パケット信号は、第２光カプラ２０に入力される。第２光カプラ２０は、光パケット信号を２つに分岐する。分岐された一方の光パケット信号は、第２光遅延線２４を介して光スイッチ１４の第２入力ポート１４ｂに入力される。他方の光パケット信号は、光スイッチ制御部１６に入力される。
【００３０】
光スイッチ制御部１６は、入力された光パケット信号から方路情報を抽出し、該方路情報に応じて光スイッチ１４に対して制御信号を出力する。図３に示すように、光スイッチ制御部１６は、第１光／電気変換部２６と、第２光／電気変換部２８と、第１解析部３０と、第２解析部３２と、出力競合判定部３４と、制御信号生成部３５とを備える。
【００３１】
第１光／電気変換部２６は、第１光カプラ１８から受信した光パケット信号を電気信号に変換する。また、第２光／電気変換部２８は、第２光カプラ２０から受信した光パケット信号を電気信号に変換する。
【００３２】
第１解析部３０は、第１光／電気変換部２６から受信したパケット信号のヘッダを解析し、方路情報を検出する。また、第２解析部３２は、第２光／電気変換部２８から受信したパケット信号のヘッダを解析し、方路情報を検出する。
【００３３】
出力競合判定部３４は、第１解析部３０および第２解析部３２でのヘッダ解析結果に基づいて、光パケットの通過・破棄を判定する。例えば、第１入力ポート１４ａと第２入力ポート１４ｂにそれぞれ光パケットが入力され、それら２つの光パケットの出力先が第１出力ポート１４ｃである場合を考える。この場合、出力競合判定部３４は、２つの光パケットが競合しているか否かを判定する。言い換えると、２つの光パケットが時間的に重なっているか否かを判定する。２つの光パケットが競合している場合、先に到着した光パケットを通過させ、後の光パケットを破棄する判定を行う。
【００３４】
制御信号生成部３５は、出力競合判定部３４での判定結果に基づいて、光スイッチ１４のオン／オフを制御する光スイッチ制御信号を生成し、光スイッチ１４に出力する。制御信号生成部３５の詳細な動作については後述する。
【００３５】
第１光遅延線２２、第２光遅延線２４は、光スイッチ制御部１６が光スイッチ制御信号を生成するのに要する時間だけ、光パケット信号を遅延させる。第１光遅延線２２、第２光遅延線２４を設けることにより、光パケット信号が光スイッチ１４に到着するタイミング合わせて、光スイッチ１４のオン／オフを制御できる。
【００３６】
光スイッチ１４は、光スイッチ制御部１６からの光スイッチ制御信号によりオン／オフを制御され、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する。光スイッチ１４としては、例えば半導体光増幅器（ＳＯＡ）を用いたものを使用できる。本実施形態では、光スイッチ１４は２×２の光スイッチであるので、４つのＳＯＡゲート（図示せず）を備える。すなわち、第１入力ポート１４ａと第１出力ポート１４ｃの間に第１ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられ、第１入力ポート１４ａと第２出力ポート１４ｄの間に第２ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられ、第２入力ポート１４ｂと第１出力ポート１４ｃの間に第３ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられ、第２入力ポート１４ｂと第２出力ポート１４ｄの間に第４ＳＯＡゲート（図示せず）が設けられる。
【００３７】
光増幅装置１１は、光パケットスイッチ装置１０の後段に設けられており、第１ＥＤＦＡ３６と、第２ＥＤＦＡ３８とを備える。光スイッチ１４の第１出力ポート１４ｃから出力された光パケット信号は、第１ＥＤＦＡ３６に入力される。第１ＥＤＦＡ３６にて増幅された光パケット信号は、第１光伝送路４０に出力される。一方、光スイッチ１４の第２出力ポート１４ｄから出力された光パケット信号は、第２ＥＤＦＡ３８に入力される。第２ＥＤＦＡ３８にて増幅された光パケット信号は、第２光伝送路４２に出力される。
【００３８】
光受信装置１２は、光／電気変換部４４と、データ処理部４６とを備える。本実施形態において、光受信装置１２は第２光伝送路４２に接続されている。図示は省略しているが、第１光伝送路４０に別の光受信装置が接続されてもよい。
【００３９】
光／電気変換部４４は、受信した光パケット信号に対して光電変換、増幅、クロック抽出、識別再生などの所定の処理を施した後、電気のパケット信号とクロック信号とをデータ処理部４６に出力する。
【００４０】
データ処理部４６は、パケット信号に含まれる誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行い、符号誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を検出する。データ処理部４６は、検出した符号誤り率情報を光パケットスイッチ装置１０の制御信号生成部３５に送信する。符号誤り率情報は、所定の監視制御信号（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel）を用いて送信できる。監視制御信号は、光パケット信号に用いられる波長とは異なる波長の信号である。
【００４１】
図４（ａ）（ｂ）は、第１の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。図４（ａ）は、比較例として、通常の光パケット交換システムにおいて光スイッチの第２出力ポートから出力される光パケット信号を表す。図４（ａ）は、まず第１入力ポートから入力された光パケットＰ１が出力され、次に所定のギャップ時間をおいて第２入力ポートから入力された光パケットＰ２が出力される様子を表す。この場合、まず光パケットＰ１が光スイッチを通過するとき、制御信号生成部３５は、第２ＳＯＡゲートをオンし、その他のＳＯＡゲートを完全にオフする。次に光パケットＰ２が光スイッチを通過するとき、制御信号生成部３５は、第４ＳＯＡゲートをオンし、その他のＳＯＡゲートを完全にオフする。
【００４２】
図２（ａ）（ｂ）で説明したように、光スイッチの消光比は光送信器のそれと比べて非常に大きいので、光パケットＰ１およびＰ２の消光比は光スイッチ入力前と比べて非常に大きくなっている。このような消光比の大きい光パケット信号は、平均光パワーの変動が大きくなり、後段のＥＤＦＡの利得変動幅を大きくしてしまう。
【００４３】
図４（ｂ）は、本実施形態に係る光パケット交換システム１００において、光スイッチ１４の第２出力ポート１４ｄから出力される光パケット信号を表す。図４（ｂ）もまた、まず第１入力ポートから入力した光パケットＰ１が出力され、次に所定のギャップ時間をおいて第２入力ポートから入力した光パケットＰ２が出力される様子を表している。
【００４４】
本実施形態において、制御信号生成部３５は、光パケット信号のスイッチングの際、光スイッチ１４においてクロストークを発生させることにより、光パケット信号にノイズ成分を付加する。
【００４５】
図４（ｂ）を参照して具体的に説明すると、まず光パケットＰ１が光スイッチ１４を通過するとき、制御信号生成部３５は、第２ＳＯＡゲートをオンするが、その他のＳＯＡゲートを完全にオフするのではなく僅かに開いておき、クロストークを発生させる。次に光パケットＰ２が光スイッチ１４を通過するとき、制御信号生成部３５は、第４ＳＯＡゲートをオンするが、その他のＳＯＡゲートを完全にオフするのではなく僅かに開いておき、クロストークを発生させる。
【００４６】
このように、本実施形態においては、光パケット信号のスイッチングの際、光スイッチ１４においてクロストークを発生させることにより、光パケット信号にノイズ成分を付加している。これにより、後段の光増幅装置１１に入力される光パケット信号の平均光パワーの変動が小さくなるので、光増幅装置１１における利得変動を小さくできる。その結果、光増幅装置１１から出力される光パケット信号のピークパワーの変動が緩和されるので、光受信装置１２の符号誤り率特性を向上できる。
【００４７】
また、制御信号生成部３５は、光受信装置１２から送られてきた符号誤り率情報に基づいて、クロストーク量を制御してもよい。つまり、符号誤り率情報を光パケットスイッチ装置１０にフィードバックしてクロストーク量を制御するのである。クロストークを過剰に発生させすぎると、光パケット信号の消光比が小さくなりすぎて、光受信装置１２おいて符号誤りが発生する可能性がある。そこで、光受信装置１２にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるようクロストーク量を制御することにより、このような事態を回避できる。
【００４８】
上記のようなフィードバック制御は、光パケット交換システム１００の起動時に行ってもよい。この場合、運用時に想定される光パケット信号を想定してフィードバック制御を行い、運用時のクロストーク量を決定する。運用時においては、決定されたクロストーク量が生じるよう光スイッチ１４を調整する。この場合、運用時のフィードバック制御が不要となるため、システムの負荷を軽減できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る光パケット交換システムを示す。図５に示す光パケット交換システム１００において、図３に示す光パケット交換システムと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００５０】
図５に示すように、本実施形態に係る光パケット交換システム１００は、ＡＳＥ光源４８を備える点が図３に示す光パケット交換システムと異なる。ＡＳＥ光源４８は、光パケットスイッチ装置１０内に設けられており、光スイッチ１４の第１出力ポート１４ｃ、第２出力ポート１４ｄから出力された光パケット信号に、第３光カプラ５０、第４光カプラ５２を介してＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）雑音を付加する。
【００５１】
このように、本実施形態においては、光スイッチ１４から出力された光パケット信号に、ＡＳＥ雑音を付加することにより、光増幅装置１１に入力される光パケット信号の消光比を小さくしている。これにより、光増幅装置１１に入力される光パケット信号の平均光パワーの変動が小さくなるので、光増幅装置１１における利得変動を小さくできる。その結果、光増幅装置１１から出力される光パケット信号のピークパワーの変動が緩和されるので、光受信装置１２の符号誤り率特性を向上できる。
【００５２】
本実施形態において、ＡＳＥ光源４８は、光受信装置１２で検出された符号誤り率情報をＡＳＥ光源４８に基づいて、光パケット信号に付加するＡＳＥ雑音量を制御してもよい。つまり、符号誤り率情報を光パケットスイッチ装置１０にフィードバックしてＡＳＥ雑音量を制御するのである。付加するＡＳＥ雑音が大きすぎると、光パケット信号の消光比が小さくなりすぎて、光受信装置１２おいて符号誤りが発生する可能性がある。そこで、光受信装置１２にて検出される符号誤り率が所定の閾値以下となるようＡＳＥ雑音量を制御することにより、このような事態を回避できる。
【００５３】
上記のようなフィードバック制御は、光パケット交換システム１００の起動時に行ってもよい。この場合、運用時に想定される光パケット信号を想定してフィードバック制御を行い、運用時のＡＳＥ雑音量を決定する。運用時においては、決定されたＡＳＥ雑音量が生じるようＡＳＥ光源４８を制御する。この場合、運用時のフィードバック制御が不要となるため、システムの負荷を軽減できる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光パケット交換システムを示す。図６に示す光パケット交換システム１００において、図３に示す光パケット交換システムと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態に係る光パケット交換システム１００は、ダミーパケット挿入部５４を備える点が図３に示す光パケット交換システムと異なる。本実施形態において、ダミーパケット挿入部５４は、光スイッチ１４内に設けられている。このダミーパケット挿入部５４は、制御信号生成部３５からの制御信号に応じて、光パケット信号にダミーパケットを挿入する機能を有する。
【００５６】
図７（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態に係る光パケット交換システムの動作を説明するための図である。図７（ａ）は、光スイッチ１４の第１入力ポート１４ａに入力した光パケット信号を示す。また、図７（ｂ）は、光スイッチ１４の第２入力ポート１４ｂに入力した光パケット信号を示す。また、図７（ｃ）は、光スイッチ１４の第２出力ポート１４ｄから出力された光信号を示す。図７（ａ）〜（ｃ）では、第１入力ポート１４ａに入力した光パケット信号と第２入力ポート１４ｂに入力した光パケット信号とを両方とも第２出力ポート１４ｄに出力した場合を示している。
【００５７】
図７（ａ）〜（ｃ）の例では、第２出力ポート１４ｄから出力された光信号は、光パケット信号間に光パケットが存在しない時間が存在している。本実施形態において、ダミーパケット挿入部５４は、光パケット信号間にダミーパケットを挿入する。これにより、光パケットが存在しない時間が無くなる、若しくは少なくなるので、光増幅装置１１に入力される光信号の平均光パワーの変動が小さくなる。その結果、光増幅装置１１における利得変動が小さくなり、光増幅装置１１から出力される光パケット信号のピークパワーの変動が緩和されるので、光受信装置１２の符号誤り率特性を向上できる。
【００５８】
ダミーパケットは、データとしては不要なパケットであるため、各ノードにおいて後処理が必要となる。以下、ダミーパケットの後処理について説明する。
【００５９】
光パケット交換システム１００においては、光パケットスイッチ装置１０においてダミーパケットが挿入された光信号が、光増幅装置１１から出力された後、別の光パケットスイッチ装置（図示せず）に入力する場合もある。この場合、該別の光パケットスイッチ装置において、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、正規の光パケット信号が破棄されてしまう可能性ある。
【００６０】
そこで、ダミーパケット挿入部５４は、自身がダミーパケットであることを示すフラグをダミーパケットの先頭のビットに持たせる。そして、光パケットスイッチ装置は、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、無条件でダミーパケットを破棄し、正規の光パケット信号の切替処理を行う。これにより、正規の光パケットがダミーパケットにより破棄される事態を回避できる。
【００６１】
また、光受信装置１２のデータ処理部４６は、ダミーパケットが挿入された光信号を受信した場合、フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットを破棄する。これにより、不要なダミーパケットが後段の装置に転送される事態を回避できる。
【００６２】
また、光パケットスイッチ装置１０は、ダミーパケットが挿入された光信号を受信した場合、一旦全てのダミーパケットを破棄した上で光パケット信号の方路切替処理を行い、再度ダミーパケットを挿入してもよい。この場合、ダミーパケットを光パケット信号間に適切に挿入できるので、平均光パワーの変動を好適に緩和できる。
【００６３】
また、光パケットスイッチ装置１０は、正規の光パケット信号の後に続くダミーパケットを該正規の光パケット信号に付随させ、正規の光パケット信号と共に方路切替してもよい。つまり、新たにダミーパケットを挿入するのではなく、受信したダミーパケットをそのまま転送することで、平均光パワーの変動を緩和するのである。この場合、ダミーパケット挿入部を全ての光パケットスイッチ装置に設ける必要が無くなるので、システムのコストを低減できる。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６５】
上述の実施形態では、光増幅装置としてＥＤＦＡを例示したが、特にＥＤＦＡに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 光パケットスイッチ装置、 １１ 光増幅装置、 １２ 光受信装置、 １４ 光スイッチ、 １６ 光スイッチ制御部、 １８ 第１光カプラ、 ２０ 第２光カプラ、 ２２ 第１光遅延線、 ２４ 第２光遅延線、 ２６ 第１光／電気変換部、 ２８ 第２光／電気変換部、 ３０ 第１解析部、 ３２ 第２解析部、 ３４ 出力競合判定部、 ３５ 制御信号生成部、 ３６ 第１ＥＤＦＡ、 ３８ 第２ＥＤＦＡ、 ４４ 光／電気変換部、 ４６ データ処理部、 ４８ ＡＳＥ光源、 ５４ ダミーパケット挿入部、 １００ 光パケット交換システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置と、
前記光パケットスイッチ装置の後段に設けられた光増幅装置と、
前記光増幅装置に入力される光パケット信号にダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入手段と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項２】
前記ダミーパケットは、自身がダミーパケットであることを示すフラグを有し、
前記光パケットスイッチ装置は、前記フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、競合したダミーパケットを破棄し、正規の光パケット信号の切替処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。
【請求項３】
前記光増幅装置から出力された光信号を受信する光受信装置をさらに備え、
該光受信装置は、前記フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットを破棄することを特徴とする請求項２に記載の光パケット交換システム。
【請求項４】
前記光パケットスイッチ装置は、前記フラグを参照してダミーパケットを判定し、一旦全てのダミーパケットを破棄した上で光パケット信号の方路切替処理を行い、再度ダミーパケットを挿入することを特徴とする請求項２または３に記載の光パケット交換システム。
【請求項５】
前記光パケットスイッチ装置は、正規の光パケット信号の後に続くダミーパケットを該光パケット信号と共に方路切替することを特徴とする請求項２または３に記載の光パケット交換システム。
【請求項１】
入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチ装置と、
前記光パケットスイッチ装置の後段に設けられた光増幅装置と、
前記光増幅装置に入力される光パケット信号にダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入手段と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項２】
前記ダミーパケットは、自身がダミーパケットであることを示すフラグを有し、
前記光パケットスイッチ装置は、前記フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットと正規の光パケット信号とが競合した場合、競合したダミーパケットを破棄し、正規の光パケット信号の切替処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。
【請求項３】
前記光増幅装置から出力された光信号を受信する光受信装置をさらに備え、
該光受信装置は、前記フラグを参照してダミーパケットを判定し、ダミーパケットを破棄することを特徴とする請求項２に記載の光パケット交換システム。
【請求項４】
前記光パケットスイッチ装置は、前記フラグを参照してダミーパケットを判定し、一旦全てのダミーパケットを破棄した上で光パケット信号の方路切替処理を行い、再度ダミーパケットを挿入することを特徴とする請求項２または３に記載の光パケット交換システム。
【請求項５】
前記光パケットスイッチ装置は、正規の光パケット信号の後に続くダミーパケットを該光パケット信号と共に方路切替することを特徴とする請求項２または３に記載の光パケット交換システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３４６５４（Ｐ２０１２−１３４６５４Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８３５００（Ｐ２０１０−２８３５００）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
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