JP3464032B2 - 格子型ネットワークシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パケット通信を行う
ための格子型ネットワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速、大規模化に適したパケット
通信用光ネットワークシステムとして、格子型ネットワ
ークシステムが注目されている。

【０００３】ここで、格子型ネットワークシステムと
は、複数のノードを格子状に配列して各行及び各列ごと
にグループ化し、同じグループに属する任意の２つのノ
ード間では、１ホップでパケットを転送することがで
き、異なるグルームに属する任意の２つのノード間で
は、両者が属する２つのグループの交点に位置するノー
ドを介して２ホップで転送することができるように構成
されたシステムである。

【０００４】このような格子型ネットワークシステムと
しては、例えば、次の文献の図６にに記載されたシステ
ムがある。 文献：「Ｖｉｒｔｕａｌ Ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏ
ｒ ＷＤＭＳｔａｒｔ ＬＡＮｓ−Ｔｈｅ Ｒｅｇｕｌ
ａｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ａｐｐｒｏａｃｈ」Ｂｏ
Ｌｉ ａｎｄ Ａｕｒａ ＧａｎｚＩＥＥＥ ＩＮＦ
ＯＣＯＭ´９２ ９Ｂ．３．１−９Ｂ．３．１０ この文献の図６に記載されたシステムにおいては、ノー
ドの接続方式として、１つのスターカプラですべてのノ
ードを接続する方式が採用されている。言い換えれば、
すべてのノードの送信信号を１つのスターカプラで波長
多重（周波数多重）する方式が採用されている。このた
め、このシステムにおいては、パケット送信波長（パケ
ット送信周波数）の割付け方式としては、すべての座標
に異なる波長を割り付ける方式が採用されている。

【０００５】また、このシステムにおいては、パケット
のアドレッシング方式（パケットの宛先を規定する方
式）として、各パケットをその宛先に応じた波長で送信
する方式が採用されている。このため、パケット送信波
長の割付け方式としては、さらに、各座標に複数の波長
を割り付ける方式が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のシステムにおては、Ｎ×Ｎ（Ｎ行，Ｎ列）の格
子を考えた場合、波長多重度が（Ｎ＋１）Ｎ² となる。
これにより、各ノードごとに、Ｎ個の送信器と受信器が
必要となる。その結果、システムの規模を大きくしよう
すると、各ノードのハードウェア量が大きくなるため、
大規模化が難しいという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、格子型ネットワークシステムにおい
て、パケットの伝送路を形成するためのノード接続手段
を、信号振分け手段と、周波数多重手段と、信号分配手
段で構成し、パケット送信周波数を割り付ける場合、少
なくとも各グループの各座標ごとに異なる値を割り付け
るようにしたものである。

【０００８】ここで、上記信号振分け手段は、各ノード
のパケット送信手段から出力されるパケット送信信号を
各グループごとに振り分ける機能を有する。また、周波
数多重手段は、この信号振分け手段により振り分けられ
た各グループのパケット送信信号を周波数多重する機能
を有する。さらに、信号分配手段は、この周波数多重手
段から出力される各グループの周波数多重信号をこのグ
ループに属する複数のノードに分配する機能を有する。

【０００９】

【作用】上記構成においては、複数のノードから出力さ
れる送信信号は、信号振分け手段と周波数多重手段によ
り各グループごとに周波数多重される。この周波数多重
信号は、信号分配手段により対応するグループに属する
ノードに分配される。

【００１０】このような構成によれば、各グループの各
座標ごとに異なるパケット送信周波数を割り付けるとい
う要件さえ満たせば、この割付けを自由に行うことがで
きる。これにより、すべての行グループで同じパケット
送信周波数を使用し、かつ、すべての列グループで同じ
パケット送信周波数を使用するというような割付けを行
うことができる。その結果、周波数多重度を低減するこ
とができるので、システムを大規模化する場合であって
も、ハードウェア量の増大を抑制することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の実施
例を詳細に説明する。

【００１２】１．一実施例 １−１ 構成 １−１−１ ノードの論理的な配列構成 まず、図２を参照しながら、一実施例のノードの論理的
な配列構成を説明する。

【００１３】図２において、１００は、ノードである。
このノード１００は、複数存在し、Ｎ×Ｍ（Ｎ行、Ｍ
列）の格子状に配列されている。ここで、Ｎ，Ｍは、い
ずれも２以上の整数である。図２には、９個のノード１
００を３×３の格子状に配列する場合を代表として示
す。ここで、１，２，…，９は、各ノードに付された番
号である。

【００１４】格子状に配列された複数ノード１００は、
各行及び各列ごとにグループ化されている。図２の例の
場合、３つの行グループＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３と３つ
の列グループＲＧ１，ＲＧ２，ＲＧ３に分けられる。図
中、ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３は行グループであり、ＲＧ
１，ＲＧ２，ＲＧ３は列グループである。

【００１５】同一のグループに属する任意の２つのノー
ド１００間では、後述する構成により、１ホップでパケ
ットが転送される。同様に、異なるグループに属する任
意の２つノード１００間では、これらが属する２つのグ
ループの交点に位置するノード１００を介して２ホップ
でパケットが転送される。

【００１６】１−１−２ ノードの接続構成 次に、図１を参照しながら、一実施例のノード１００の
接続構成を説明する。なお、図１は、ネットワークが図
２の３×３のネットワークである場合を代表として示
す。

【００１７】この実施例では、すべてのノード１００で
１つの光伝送路が共用されるようになっている。但し、
この光伝送路は、行側と列側で、独立に形成されるよう
になっている。したがって、この実施例の光伝送路は、
行側の光伝送路と列側の光伝送路からなる。

【００１８】図において、２００は、列側の光伝送路を
形成する列側ノード接続装置であり、３００は行側の光
伝送路を形成する行側光伝送路である。列側ノード接続
装置２００は、９個のノード１００から出力される送信
信号を各列グループごとに周波数多重し、この周波数多
重信号をこの列グループに属する３個のノード１００に
分配するようになっている。

【００１９】同様に、行側ノード接続装置２００は、９
個のノード１００から出力される送信信号を各行グルー
プごとに周波数多重し、この周波数多重信号をこの行グ
ループに属する３個のノード１００に分配するようにな
っている。

【００２０】列側ノード接続装置２００は、２つの光ス
イッチ２０１，２０５と、３つのスターカプラ２０２，
２０３，２０４を有する。ここで、光スイッチ２０１
は、９個のノード１００から出力される送信信号を各列
グループごとに振り分ける機能を有する。また、各光カ
プラ２０２，２０３，２０４は、対応する列グループの
３個の送信信号を周波数多重する機能を有する。さら
に、光スイッチ２０５は、各列グループの周波数多重信
号を対応する列グループに属する３つのノード１００に
分配する機能を有する。

【００２１】同様に、行側ノード接続装置３００も、２
つの光スイッチ３０１，３０５と、３つの光カプラ３０
２，３０３，３０４を有する。ここで、光スイッチ３０
１は、９個のノード１００から出力される送信信号を各
列グループごとに振り分ける機能を有する。また、各光
カプラ３０２，３０３，３０４は、対応する列グループ
の３個の送信信号を周波数多重する機能を有する。さら
に、光スイッチ３０５は、各列グループの周波数多重信
号を対応する列グループに属する３つのノード１００に
分配する機能を有する。

【００２２】以上が、各ノード接続装置２００，３００
の概略構成である。ここで、列側ノード接続装置２００
を代表として、これらの装置２００，３００内の接続構
成を説明する。

【００２３】列側ノード接続装置２００の光スイッチ２
０１は、９個の入力端子ｉ１〜ｉ９と９個の出力端子ｏ
１〜ｏ９を有する。各入力端子ｉｎ（ｎ＝１，２，…）
は、対応するノード１００の列側送信端子ｒｔに接続さ
れている。

【００２４】９個の出力端子ｏ１〜ｏ９は、ノード１０
０のグループ化に合せて３個ずつ３つのグループに分け
られてる。ここで、出力端子ｏ１〜ｏ３は、列グループ
ＲＧ１に対応し、出力端子ｏ４〜ｏ６は、列グループＲ
Ｇ２に対応し、出力端子ｏ７〜ｏ９は、列グループＲＧ
３に対応する。

【００２５】このような構成において、光スイッチ２０
１は、各入力端子ｉｎを、ノード１００のグループ化に
合せて、対応する出力端子ｏｍ（ｍ＝１，２，…）に接
続する。例えば、ノード番号１のノード１００が接続さ
れる入力端子ｉ１を接続する場合は、このノード１００
が属する列グループＲＧ１に対応する３つの出力端子ｏ
１〜ｏ３のうち、例えば、出力端子ｏ１に接続する。

【００２６】なお、光スイッチ２０１は、ネットワーク
の再構成に合せて、言い換えれば、ノード１００が属す
るグループの変更に合せて、入力端子ｉ１〜ｉ９の接続
先を変更可能なように構成されている。

【００２７】スターカプラ２０２は、３個の入力端子ｉ
１〜ｉ３と３個の出力端子ｏ１〜ｏ３を有する。各入力
端子ｉｎには、光スイッチ２０１の９個の出力端子ｉ１
〜ｉ９のうち、列グループＲＧ１に対応する３つの出力
端子ｏ１〜ｏ３がそれぞれ接続されている。このような
構成において、スターカプラ２０２は、３つの入力端子
ｉ１〜ｉ３に入力される信号を周波数多重し、３つの出
力端子ｏ１〜ｏ３に分配する。

【００２８】なお、詳細な説明を省略するが、スターカ
プラ２０３，２０４もそれぞれ３つの入力端子ｉ１〜ｉ
３と３つの出力端子ｏ１〜ｏ３を有し、３つの入力信号
を周波数多重して、各出力端子ｏｍに分配するようにな
っている。

【００２９】光スイッチ２０５は、９個の入力端子ｉ１
〜ｉ９と９個の出力端子ｏ１〜ｏ９を有する。ここで、
入力端子ｉ１〜ｉ３は、スターカプラ２０２の出力端子
ｏ１〜ｏ３に接続され、入力端子ｉ４〜ｉ６は、スター
カプラ２０３の出力端子ｏ１〜ｏ３に接続され、入力端
子ｉ７〜ｉ９は、スターカプラ２０４の出力端子ｏ１〜
ｏ３に接続されている。一方、出力端子ｏ１〜ｏ９は、
それぞれ９個のノードの列側受信端子ｒｒに接続されて
いる。

【００３０】このような構成において、光スイッチ２０
５は、列グループＲＧ１に対応する３つ入力端子ｉ１〜
ｉ３をそれぞれこのグループＲＧ１に属するノード番号
１，２，３のノード１００の列側受信端子ｒｒに接続
し、列グループＲＧ１に対応する３つ入力端子ｉ４〜ｉ
６をそれぞれノード番号４，５，６のノード１００の列
側受信端子ｒｒに接続し、列グループＲＧ３に対応する
３つ入力端子ｉ７〜ｉ９をそれぞれノード番号７，８，
９のノード１００の列側受信端子ｒｒに接続する。

【００３１】なお、光スイッチ２０１，２０５は、ネッ
トワークの再構成に合せて、入力端子ｉ１〜ｉ９の接続
先を変更可能なように構成されている。

【００３２】１−１−３ パケット送信周波数の割付け方法 次に、図２を参照しながら、第１の実施例のパケット送
信波長の割付けを説明する。ここで、パケット送信波長
とは、各ノードがパケットを送信するために使用する光
信号の波長をいう。

【００３３】１−２で説明したように、この実施例は、
各ノード１００から出力された送信信号を、各グループ
ごとに周波数多重した後、対応するグループに属する３
つのノード１００に分配するようになっている。

【００３４】このような構成の下では、各グループの各
座標ごとに、異なるパケット送信周波数を割り当てる必
要がある。但し、すべての行グループあるいは列グルー
プの間では、同じ波長を用いることができる。また、１
−２で説明したように、この実施例は、行側と列側で異
なる光伝送路を形成するようになっている。このような
構成の下では、行側と列側で、同じ波長を用いることが
できる。

【００３５】以上の点を考慮し、この実施例では、次の
，，の要件を満たすように、パケット送信波長の
割付けがなされている。 各グループの各座標ごとに異なる波長を１つづつ割り
付ける。 すべての行グループで同じ波長を使用し、かつ、す
べての列グループで同じ波長を使用する。 行側と列側で同じ波長を使用する。

【００３６】ここで、は、上記の如く、必須要件であ
るが、，は必須要件ではない。但し、この，を
採用することにより、波長多重度を低減することができ
る。すなわち、この場合、Ｎ×Ｍのネットワークにおい
て、Ｍ≧Ｎとすれば、周波数多重度をＭとすることがで
きる。

【００３７】上記３つの要件を満たすには、Ｍ≧Ｎとす
れば、列数Ｍ分の波長を用意し、これらを、各行ごとに
一列ずつずらすように割り付ければよい。図２の場合、
Ｍ＝３であるから、３個の波長λ１，λ２，λ３を用意
し、これらを各行ごとに、一列ずつずらすように割り付
ければよい。これにより、第１行目においては、例え
ば、第１例目から順にλ１→λ２→λ３の順で波長が割
り付けられ、第２行目では、λ３→λ１→λ２の順で波
長が割り付けられ、第３行目では、λ２→λ３→λ１の
順で波長が割り付けられる。

【００３８】１−１−４ ノード１００の内部構成 次に、図３を参照しながら、一実施例のノード１００の
内部構成を説明する。

【００３９】図３において、１０１は、送信パケットの
生成や受信パケットの取込み及び中継等を行うパケット
処理部である。１０２，１０３は、パケット処理部１０
１から出力される送信信号（変調前の送信信号）で、自
ノードが位置する座標に割り付けられた波長を持つ光信
号を強度変調する外部変調器である。各外部変調器１０
２、１０３から出力される変調された送信信号は、それ
ぞれ列側送信端子ｒｔ及び行側送信端子ｒｒに供給され
る。

【００４０】ｓは、後述する共通光源４００から出力さ
れる光信号が供給される光源端子である。この光信号
は、それぞれ波長λ１，λ２，λ３を持つ３つの光信号
を混合したものとなっている。１０４は、この光源端子
ｓに供給される光信号から自ノードが位置する座標に割
り当てられたパケット送信波長を持つ光信号を選択する
可変波長フィルタである。１０５は、この可変波長フィ
ルタ１０４で選択された光信号を外部変調器１０２，１
０３に分配するカプラである。

【００４１】１０６は、列側受信端子ｒｒに供給される
受信信号を分配するカプラである。１０７，１０８，１
０９は、それぞれカプラ１０６により分配された光信号
から波長λ１，λ２，λ３の光信号を選択する固定フィ
ルタである。１１０，１１１，１１２は、それぞれ対応
する固定フィルタ１０７，１０８，１０９により選択さ
れた光信号を電気信号に変換する光／電気変換器であ
る。この変換により、光信号は、変調前の送信信号に変
換される。この信号は、パケット処理部１０１に供給さ
れる。

【００４２】なお、詳細な説明は省略するが、行側にも
同様に、光カプラ１１３と、固定フィルタ１１４，１１
５，１１６と、光／電気変換器１１７，１１８，１１９
が設けられる。

【００４３】１−１−５ 光源の構成 次に、図１を参照しながら、一実施例の光源の構成を説
明する。この実施例では、この光源は、すべてのノード
１００で共用される共通光源となっている。

【００４４】図１において、４００がこの共通光源であ
る。この共通光源４００は、３つの発光ダイオード４０
１，４０２，４０３と、スターカプラ４０４とからな
る。発光ダイオード４０１，４０２，４０３の発光波長
は、それぞれλ１，λ２，λ３に設定されている。スタ
ーカプラ４０４は、各発光ダイオード４０１，４０２，
４０３から出力される光信号を多重して各ノード１００
の光源端子ｓに分配する。

【００４５】１−１−６ パケット・アドレッシング方法 次に、図４を参照しながら、第１の実施例のパケットア
ドレッシング方法について規定する。この実施例では、
図４に示すように、パケットのヘッダ分に、発信ノード
のアドレスと宛先ノードのアドレスを挿入することによ
り、パケットのアドレッシングを行うようになってい
る。

【００４６】１−２ 動作 １−２−１ ノード接続装置２００，３００の動作 まず、図１及び図５を参照しながら、ノード接続装置２
００，３００の動作を説明する。

【００４７】図１において、各ノード１００の列側送信
端子ｒｔから出力される送信信号は、光スイッチ２０１
により各列グループごとに振り分けられた後、対応する
スターカプラ２０２，２０３，２０４により周波数多重
される。この周波数多重信号は、光スイッチ２０５によ
り、自グループに属するノード１００の列側受信端子ｒ
ｒに分配される。

【００４８】同様に、各ノード１００の行側送信端子ｃ
ｔから出力される送信信号は、光スイッチ３０１により
各列グループごとに振り分けられた後、対応するスター
カプラ３０２，３０３，３０４により周波数多重され
る。この周波数多重信号は、光スイッチ３０５により、
自グループに属するノード１００の行側受信端子ｃｒに
分配される。

【００４９】図５は、この場合の光スイッチ２０１，２
０５，３０１，３０５の接続状態を示す図である。な
お、図５には、列グループＲＧ１と行グループＣＧ１に
関する接続状態を代表として示す。

【００５０】この場合、光スイッチ２０１の入力端子ｉ
１，ｉ４，ｉ７は、出力端子ｏ１，ｏ２，ｏ３に接続さ
れる。これにより、列グループＲＧ１に属するノード番
号１，４，７の列側出力端子ｒｔから出力送信信号がス
ターカプラ２０２により周波数多重される。

【００５１】また、光スイッチ２０５の入力端子ｉ１，
ｉ２，ｉ３は、出力端子ｏ１，ｏ４，ｏ７に接続され
る。これにより、スターカプラ２０２から出力される列
グループＲＧ１の周波数多重信号が、このグループＲＧ
１に属するノード番号１，４，７のノード１００の列側
受信端子ｒｒに分配される。

【００５２】同様に、光スイッチ３０１の入力端子ｉ
１，ｉ２，ｉ３は、出力端子ｏ１，ｏ２，ｏ３に接続さ
れる。これにより、行グループＣＧ１に属するノード番
号１，２，３の行側出力端子ｃｔから出力送信信号がス
ターカプラ３０２により周波数多重される。

【００５３】また、光スイッチ３０５の入力端子ｉ１，
ｉ２，ｉ３は、出力端子ｏ１，ｏ２，ｏ３に接続され
る。これにより、スターカプラ３０２から出力される行
グループＣＧ１の周波数多重信号が、このグループＣＧ
１に属するノード番号１，２，３のノード１００の行側
受信端子ｃｒに分配される。

【００５４】１−２−２ ノード１００の動作 次に、図３を参照しながら、ノード１００の動作を説明
する。まず、パケット送信動作について説明する。

【００５５】パケットを自ノードが属する列グループに
含まれる他ノードに送信する場合は、パケット処理部１
０１から出力される送信信号は、列側の外部変調器１０
２に供給される。これに対し、パケットを自ノードが属
する行グループに含まれる他ノードに送信する場合は、
この送信信号は行側の外部変調器１０３に供給される。

【００５６】なお、パケットを自ノードが属する列グル
ープあるいは行グループに含まれる他ノードに送信する
場合には、この他ノードを宛先ノードとする場合と中継
ノードとする場合の両方が含まれる。

【００５７】外部変調器１０２あるいは１０３に供給さ
れる光信号は、スターカプラ１０５から供給される光信
号の強度変調に供される。これにより、変調された送信
信号が得られる。

【００５８】この送信信号は、列側送信端子ｒｔあるい
は行側送信端子ｃｔから列側ノード接続装置２００ある
いは行側ノード接続装置３００に供給される。これによ
り、この送信信号は、自ノードが属する列グループある
いは行グループに含まれる他ノードから出力される送信
信号と周波数多重される。

【００５９】以上が送信動作である。次に、受信動作に
ついて説明する。列側ノード接続装置２００から列側受
信端子ｒｒに供給された周波数多重信号は、スターカプ
ラ１０６により固定フィルタ１０７，１０８，１０９に
分配される。これにより、周波数多重信号は、波長λ
１，λ２，λ３の信号に分離される。

【００６０】今、自ノードが位置する座標に割り付けら
れたパケット送信波長をλ１とすると、固定フィルタ１
０７により分離された波長λ１の信号は、自ノードから
送出された信号である。これに対し、固定フィルタ１０
８，１０７により分離された波長λ２，λ３の信号は、
他ノードから送出された信号である。

【００６１】これらの信号は、それぞれ光／電気変換器
１１０，１１１，１１２により電気信号に変換された
後、パケット処理部１０１に供給される。このパケット
処理部１０１では、受信パケットのヘッダ部に含まれる
宛先アドレスに基づいて、受信パケットが自ノード宛の
ものか、あるいは、自ノードが属する行グループに含ま
れる他ノード宛のものかを判定する。

【００６２】受信パケットが自ノード宛の場合は、図示
しない受信バッファに格納される。これに対し、他ノー
ド宛の場合は、行側の外部変調器１０３に供給される。
これにより、この受信パケットは、自ノードが属する行
グループに含まれる他ノードに送信される。

【００６３】以上がパケット受信動作である。次に、光
信号の選択動作を説明する。

【００６４】共通光源４００から出力される光信号は、
光源端子ｓを介して可変波長フィルタ１０４に供給され
る。この可変波長フィルタ１０４は、入力信号から自ノ
ードが位置する座標に割り付けられた波長を持つ光信号
を選択する。この選択信号は、カプラ１０５により外部
変調器１０２，１０３に分配される。

【００６５】１−２−３ ネットワークの再構成 次に、ネットワークの再構成について説明する。ネット
ワークの再構成は、ノード１００の論理的な配列を変更
することによってなされる。この論理的な配列を変更す
る方式としては、ノード１００の論理的な接続を変更す
ることにより変更する方式と、物理的な接続を変更する
ことにより変更する方式がある。

【００６６】この実施例では、物理的な接続を変更する
ことにより変更する方式が採用される。この場合、この
変更は、ノード接続装置２００，３００の光スイッチ２
０１，２０５，３０１，３０５の接続状態を切り替える
ことによりなされる。

【００６７】これを図６の例を使って説明する。この図
６は、ノード番号１のノード１００とノード番号４のノ
ード１００の位置を交換するものである。この場合、ノ
ード変更が生じるのは、列グループＲＧ１と行グループ
ＣＧ１，ＣＧ２である。このうち、列グループＲＧ１で
は、ノード位置が変更されるが、グループ構成は変更さ
れない。これに対し、行グループＣＧ１，ＣＧ２では、
グループ構成が変更される。

【００６８】この実施例では、上記のごとく、グループ
内の通信は、放送的に行われる。したがって、ノード位
置が変更されるだけで、グループ構成が変更されない場
合は、光スイッチ２０１，２０５，３０１，３０５の接
続状態を変更する必要がない。このため、この場合は、
行グループＣＧ１，ＣＧ２に関する接続だけが切り替え
られる。

【００６９】この切替えは、図７に示すように、光スイ
ッチ３０１，３０５において、ノード番号１のノード１
００の接続先とノード番号４のノード１００の接続先を
交換すればよい。すなわち、光スイッチ３０１，３０５
の入力端子ｉ１を出力端子ｏ４に接続し、入力端子ｉ４
を出力端子ｏ１に接続すればよい。

【００７０】これにより、ノード番号４，２，３のノー
ド１００の行側送信端子ｃｔから出力される送信信号が
周波数多重され、これらの行側受信端子ｃｔに分配され
る。また、ノード番号１，５，６のノード１００の行側
送信端子ｃｔから出力される送信信号が周波数多重さ
れ、これらの行側受信端子ｃｔに分配される。

【００７１】以上により、ノード番号１，４のノード１
００の位置が交換されたことになる。なお、この場合、
ノード位置の交換に合せて、これらのパケット送信波長
も変更される。この変更は、可変波長フィルタ１０４の
選択波長を変更することによりなされる。この場合、ノ
ード番号１のノード１００の選択波長は、λ１からλ３
に変更され、逆に、ノード番号４のノード１００の選択
波長は、λ３からλ１に変更される。

【００７２】ここで、図８と図９を参照しながら、ネッ
トワークを再構成する必要が生じる場合を参考までに説
明する。

【００７３】図８は、ノード１００を増設するために、
ネットワークを再構成する場合を示す。今、最大５×５
のネットワークにおいて、３×３のネットワークが構成
されているものとする。なお、最大５×５のネットワー
クにおいては、パケット送信波長として、λ１〜λ５の
５個が用意される。また、受信用の固定フィルタ等も５
個用意される。

【００７４】このような状態において、ノード１００を
１つ増設するものとする。この場合、３×３のネットワ
ークを保ったまま、ノード１００を増設すると、この増
設ノードは、一方向でしかパケットを送受信することが
できない。このため、この場合は、ネットワークを再構
成する必要がある。この場合、ノード数が１０であるか
ら、図８に示すように、５×２のネットワークを構成す
ればよい。これにより、増設ノードも２方向でパケット
を送受信することができる。

【００７５】図９は、故障ノードを外すために、ネット
ワークを再構成する場合を示す。なお、図９は、３×３
のネットワークにおいて、１つのノード１００が故障し
た場合を示す。

【００７６】この場合、２通りの再構成が考えられる。
１つは、ネットワークの最大サイズが３×３より大きい
場合である。この場合は、故障ノードを除いた８個のノ
ード１００で２×４のネットワークを再構成するばよ
い。

【００７７】他の１つは、ネットワークの最大サイズが
３×３の場合である。この場合は、故障ノードを中継ノ
ードとして使用される確率の小さい位置、例えば、コー
ナにに移すように、ネットワークを再構成すればよい。

【００７８】１−３ 第１の実施例の効果 以上詳述したこの実施例によれば、次のような効果あ
る。

【００７９】（１） まず、この実施例によれば、複数
のノード１００から出力される送信信号を各グループご
とに周波数多重し、この周波数多重信号を対応するグル
ープに属するノード１００に分配するようにしたので、
各グループの各座標ごとに異なるパケット送信周波数を
用いるという要件（）さえ満たせば、すべて行グルー
プで同じパケット送信波長を用いることができるととも
に、すべて列グループで同じパケット送信波長を用いる
ことができる。これにより、Ｎ×Ｎのネットワークにお
いて、波長多重度を最大で２Ｎに設定することができる
ので、システムの大規模化に伴うハードウェア量の増大
を抑制することができる。

【００８０】（２） また、この実施例によれば、行側
の光伝送路と列側の光伝送路を別々に形成するようにし
たので、すべて行グループとすべて列グループで同じパ
ケット送信波長を用いることができる。これにより、波
長多重度を最終的にＮに設定することができるので、シ
ステムの大規模化に伴うハードウェア量の増大を抑制す
ることができる。

【００８１】（３） さらに、この実施例によれば、１
つの光源４００をすべてのノード１００で共用するよう
にしたので、Ｎ×Ｎのネットワークシステムにおいて
は、各ノード１００に光源を設ける場合に比べ、光源の
数を１／Ｎ² に減らすことができる。これにより、ハー
ドウェア量を低減させることができる。

【００８２】２．他の実施例 以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明
は、上述したような実施例に限定されるものではない。

【００８３】（１） 例えば、先の実施例では、行側の
光伝送路と列側の光伝送路を独立に形成する場合を説明
した。しかし、この発明では、両者を１つの光伝送路で
兼用するようにしてもよい。但し、この場合は、図１０
に示すように、行側と列側で異なるパケット送信波長を
用いる必要がある。

【００８４】（２） また、先の実施例では、上述した
，，の要件を満たすように、パケット送信周波数
を割り付ける場合を説明した。しかし、この発明では、
少なくともの要件を満たすものであれば、，の要
件は満たさなくてもよい。したがって、例えば、図１
１、図１２に示すような割付けを行うこともできる。

【００８５】ここで、図１１に示す例は、「すべての行
グループで異なる波長を使用し、かつ、すべての列グル
ープで異なる波長を使用するが、行と列の間では、同じ
波長を使用する。」例である。また、図１２に示す例
は、「すべての行グループで異なる波長を使用し、か
つ、すべての列グループで異なる波長を使用し、しか
も、行と列の間では、異なる波長を使用する。」例であ
る。

【００８６】（３） また、先の実施例では、１つの光
源をすべてのノード１００で共用する場合を説明した。
しかし、この発明では、光源を各ノード１００ごとに設
けるようにしてもよい。

【００８７】（４） また、先の実施例では、この発明
の格子型ネットワークシステムを光通信システムに適用
する場合を説明したが、この発明は、電気信号を使用す
る通信システムにも適用することができる。

【００８８】（５） また、先の実施例では、この発明
のノード接続装置を格子型ネットワークシステムのノー
ドの接続に適用する場合を説明した。しかし、この発明
は、例えば、図１３に示すようなキューブ型のネットワ
ークシステムのノードの接続にも適用することができ
る。

【００８９】言い換えれば、この発明のノード接続装置
は、行方向と列方向といった２つの送受信方向を持った
ネットワークシステムだけでなく、３方向以上の送受信
方向を持ったネットワークシステムのノードの接続にも
適用することができる。この場合、ノードは各方向ごと
にグループされる。

【００９０】（６） また、この発明のノード接続装置
は、それぞれのノードから出力された信号を周波数多重
して、各ノードに分配するので、自ノードを宛先とする
信号以外の信号も受信することができる。すなわち、受
信側でなんらかの処理を行うことにより、放送的に転送
を行うことができる。したがって、ＣＡＴＶのような映
像転送を含んだネットワークにも適用することができ
る。

【００９１】（７） また、この発明のノード接続装置
は、デジタル信号を伝送するネットワークシステムだけ
でなく、アナログ信号を伝送するネットワークシステム
あるいはデジタル信号とアナログ信号の両方を伝送する
ネットワークシステムにも適用することができる。

【００９２】（８） このほかに、この発明は、その要
旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿
論である。

【００９３】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
複数のノードから出力される送信信号を各グループごと
に周波数多重し、この周波数多重信号を対応するグルー
プに属するノードに分配するようにしたので、従来よ
り、波長多重度を大幅に低減することができる。これに
より、システムの大規模化に伴うハードウェア量の増大
を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】一実施例のノードの論理的な配列構成を示す図
である。

【図３】一実施例のノードの内部構成を示すブロック図
である。

【図４】一実施例のパケットの送信フォーマットを示す
図である。

【図５】一実施例のノード接続装置の動作を説明するた
めの図である。

【図６】一実施例のネットワークシステムの再構成を説
明するための図である。

【図７】一実施例のネットワークシステムの再構成を説
明するための図である。

【図８】ノードを増設する場合のネットワークの再構成
を説明するための図である。

【図９】故障ノードを取り外す場合のネットワークの再
構成を説明するための図である。

【図１０】パケット送信波長の割付け方法の第２の例を
説明するための図である。

【図１１】パケット送信波長の割付け方法の第３の例を
説明するための図である。

【図１２】パケット送信波長の割付け方法の第３の例を
説明するための図である。

【図１３】ノード接続装置が適用されるネットワークシ
ステムの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１００…ノード １０１…パケット処理部 １０２，１０３…外部変調器 １０４…可変波長フィルタ １０５，１０６，１１３…カプラ １０７，１０８，１０９，１１４，１１５，１１６…固
定フィルタ １１０，１１１，１１２，１１７，１１８，１１９…光
／電気変換器 ２００，３００…ノード接続装置 ２０１，２０５，３０１，３０５…光スイッチ ２０２，２０３，２０４，３０２，３０３，３０４…ス
ターカプラ ４００…共通光源 ４０１，４０２，４０３…発光ダイオード ４０４…スターカプラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古沢 聡 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−56004（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−76497（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/00 H04B 9/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 格子状に配列された複数のノードが各行
   及び各列ごとにグループ化され、同じグループに属する
   任意の２つのノード間では、パケットが１ホップで転送
   され、異なるグループに属する任意の２つのノード間で
   は、パケットがこれら２つのノードが属する２つのグル
   ープの交点に位置するノードを介して２ホップで転送さ
   れるように構成された格子型ネットワークシステムにお
   いて、 各ノードごとに設けられ、自ノードが属するグループに
   含まれる他ノードにパケットを送信するパケット送信手
   段と、 各ノードごとに設けられ、自ノードが属するグループに
   含まれる他ノードから送られてきたパケットを受信する
   パケット受信手段と、 前記パケットの伝送路を形成するために、前記複数のノ
   ードを接続するノード接続手段とを具備し、 前記ノード接続手段は、 各ノードのパケット送信手段から出力されるパケット送
   信信号を前記グループごとに振り分ける信号振分け手段
   と、 この信号振分け手段により振り分けられた各グループの
   パケット送信信号を周波数多重する周波数多重手段と、 この周波数多重手段から出力される各グループの周波数
   多重信号をこのグループに属する複数のノードに分配す
   る信号分配手段とを具備するように構成され、 前記パケットを送信するためのパケット送信周波数は、
   少なくとも各グループの各座標ごとに異なるように割り
   付けられ、 前記パケット送信手段は、自ノードが位置する座標の変
   更に合わせてパケット送信周波数を変更可能なように構
   成されていることを特徴とする格子型ネットワークシス
   テム。
2. 【請求項２】 前記ノード接続手段は、行側のパケット
   伝送に使用されるパケット伝送路と列側のパケット伝送
   に使用されるパケット伝送路とを別々に形成するように
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の格子型
   ネットワークシステム。
3. 【請求項３】 すべての行グループで同じパケット送信
   周波数が使用され、すべての列グループで同じパケット
   送信周波数が使用されるように構成されていることを特
   徴とする請求項１記載の格子型ネットワークシステム。
4. 【請求項４】 行側と列側で同じパケット送信周波数が
   使用されるように構成されていることを特徴とする請求
   項１記載の格子型ネットワークシステム。
5. 【請求項５】 前記パケット送信手段は、 周波数の異なる複数の信号を出力する信号源の出力信号
   から自ノードが位置する座標に割り付けられたパケット
   送信周波数を有する信号を選択する信号選択手段と、 この信号選択手段により選択された信号を使ってパケッ
   ト送信信号を生成する信号生成手段とを具備するように
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の格子型
   ネットワークシステム。
6. 【請求項６】 前記信号源は、すべてのノードで共用さ
   れるように構成されていることを特徴とする請求項５記
   載の格子型ネットワークシステム。
7. 【請求項７】 前記パケット受信手段は、受信信号をす
   べてのパケット送信周波数を持つ成分に分離可能な信号
   分離手段を有すように構成されていることを特徴とする
   請求項１記載の格子型ネットワークシステム。