JPH08274811A - 格子型ネットワークシステム及びノード接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 格子型ネットワークシステムの大規模化を図
る。 【構成】 各行グループＲＧｎ（ｎ＝１，２，３）ごと
に、異なるパケット送信波長λｎが割り当てられる。各
行グループＲＧｎ内の各列座標ごとに、異なるタイムス
ロットＴｎが割り当てられる。各列グループＣＧｎ（ｎ
＝１，２，３）ごとに、異なるパケット送信波長λｎが
割り当てられる。各列グループＣＧｎ内の各列座標ごと
に、異なるタイムスロットＴｎが割り当てられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パケット通信用の格
子型ネットワークシステムに関する。また、この発明
は、このシステムを構築するのに適したノード接続装置
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】格子型ネットワークシステムは、格子状に
配列された複数のノードを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し、異なるグループに属
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ホップでパケ
ットを転送するように構成されたシステムである。

【０００４】ところで、ネットワークシステムを構築す
る場合、ネットワークの再構成の容易化を考慮する必要
がある。

【０００５】格子型ネットワークシステムにおいて、ネ
ットワークの再構成の容易化を実現するためには、例え
ば、すべてのノードを１つのパケット伝送路で接続し、
共有されるパケット伝送路で異なる波長を用いてノード
間のパケットの転送を行うことが考えられる。

【０００６】このような構成によれば、パケットの転送
に用いる波長を変更することで、物理的な伝送路の接続
を変えることなしに、容易に、ネットワークの再構成を
行うことができる。

【０００７】また、このような構成によれば、すべての
ノードでパケット伝送路を共有しても、パケットの転送
に用いる波長をそれぞれ異なるように設定することで、
各ノードから出力されるパケットの衝突を回避すること
ができる。

【０００８】このように、異なる波長を用いてパケット
の衝突を回避する技術として、従来、下記の文献の図６
に記載された技術が知られている。

【０００９】文献：「Virtual Topologies for WDM Sta
rt LANs-The Regular StructuresApproach」 Bo Li and
Aura Ganz IEEE INFOCOM'92 9B.3.1-9B.3.10 この文献に記載された技術は、１つのパケット伝送路に
接続された複数のノードにそれぞれ異なるパケット送信
波長を割り当てることにより、各ノードから出力される
パケットの衝突を回避するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、波長多重度とノードのハードウェア量の
点で、大規模化が難しいという問題があった。以下、こ
れを説明する。

【００１１】上記構成の場合、Ｎ×Ｎ（Ｎは整数）の格
子型ネットワークシステムを考えると、Ｎ×Ｎ個のパケ
ット送信波長が必要となる。しかし、現行の光伝送技術
で多重可能な波長の数は１６程度である。したがって、
上記構成では、４×４程度の小規模な格子型ネットワー
クシステムしか構築することができない。

【００１２】また、上記構成の場合、各ノードには、少
なくとも行側（Ｎ−１）個、列側（Ｎ−１）個の計２
（Ｎ−１）個の波長フィルタを設ける必要がある。これ
は、各ノードは、自ノードが属するグループ内の他ノー
ドからのパケットを受信する必要があるからである。こ
れにより、上記構成では、格子型ネットワークシステム
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、大規模化が難しくなる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の格子型ネットワークシステムは、各行グ
ループ及び各列グループごとにそれぞれ異なるパケット
送信周波数を割り当て、各行グループの各列座標及び各
列グループの各行座標ごとにそれぞれ異なるパケット送
信タイムスロットを割り当てるようにしたものである。

【００１４】また、請求項８のノード接続装置は、複数
のノードから出力されるパケット送信信号を周波数多重
する手段と、この周波数多重出力を各周波数ごとに分離
する手段と、各周波数分離出力を分配する手段を設ける
ようにしたものである。

【００１５】

【作用】請求項１の格子型ネットワークシステムにおい
ては、複数のノードの行側端子を１つのスターカプラで
接続した場合、異なる行グループに属する２つのノード
から出力されたパケット送信信号は、スターカプラ上で
周波数多重される。また、同じグループに属する２つの
ノードから出力されたパケット送信信号は、スターカプ
ラ上で時分割多重される。

【００１６】これにより、仮に、上述したような接続を
行う場合であっても、複数のノードから出力されるパケ
ットの衝突を防止することができる。これは、列側にお
いても同様である。

【００１７】したがって、Ｎ×Ｎの格子型ネットワーク
システムにおいて、行側と列側で同じパケット送信波長
を用いれば、パケット送信波長の多重度をＮにすること
ができ、異なるパケット送信波長を用いれば、２Ｎにす
ることができる。また、いずれの場合であっても、各ノ
ードに設ける波長フィルタの数を２とすることができ
る。

【００１８】これにより、従来より、波長多重度を小さ
くすることができるとともに、各ノードのハードウェア
量を減らすことができるので、格子型ネットワークシス
テムの大規模化を図ることができる。

【００１９】請求項８のノード接続装置においては、各
ノードから出力されるパケット送信信号は周波数多重さ
れた後、各周波数ごとに分離される。各分離出力は、適
宜複数のノードに分配される。

【００２０】したがって、このノード接続装置を請求項
１の格子型ネットワークシステムのノードの接続に用い
れば、各ノードから波長フィルタを削除することができ
るとともに、使用する波長フィルタの数をＮまたは２Ｎ
個に減らすことができる。これにより、格子型ネットワ
ークシステムの大規模化に寄与することができる。

【００２１】

【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。

【００２２】（１）一実施例 この発明の一実施例を説明する。

【００２３】（１−１）一実施例の構成 （１−１−１）格子型ネットワークシステムの概略 まず、この発明が適用される格子型ネットワークシステ
ムの概略を説明する。

【００２４】図２は、格子型ネットワークシステムにお
けるノードの論理的な配列構成を示す図である。

【００２５】図示のごとく、格子型ネットワークシステ
ムでは、複数のノード１００が格子状に配列される。図
には、３×３の格子型ネットワークシステムを代表とし
て示す。各ノード１００は、各行および各列ごとにグル
ープ化されている。ＲＧ１〜ＲＧ３は行グループを示
し、ＣＧ１〜ＣＧ３は列グループを示す。

【００２６】同じグループに属する２つのノード間で
は、１ホップでパケットが転送される。例えば、行グル
ープＲＧ１に属するノード番号１，３のノード間では、
１ホップでパケットが転送される。

【００２７】これに対し、異なるグループに属する２つ
のノード間では、それぞれが属するグループの交点に位
置するノードを介して２ホップでパケットが転送され
る。例えば、行グループＲＧ１，ＲＧ２に属するノード
番号１，６のノード１００間では、ノード番号１のノー
ド１００が属する列グループＣＧ１とノード番号６のノ
ード１００が属する行グループＲＧ２の交点に位置する
ノード番号４のノード１００を介してパケットの転送が
行われる。以上が格子型ネットワークシステムの概略で
ある。

【００２８】（１−１−２）一実施例の概要 次に、この発明の一実施例の概要を説明する。

【００２９】従来は、上記のごとく、波長多重によっ
て、パケットの衝突を防止するようになっていた。これ
に対し、この実施例では、波長多重と時分割多重を組み
合わせることにより、パケットの衝突を防止するように
なっている。したがって、この実施例では、パケット送
信波長の割当てとパケット送信タイムスロットの割当て
がなされる。

【００３０】図１は、この実施例におけるパケット送信
波長とパケット送信タイムスロットの割当てを示す図で
ある。この実施例では、行側と列側に分けて、パケット
送信波長とパケット送信タイムスロットの割当てがなさ
れる。図１（ａ）は行側の割当てを示し、（ｂ）は列側
の割当てを示す。

【００３１】行側では、図１（ａ）に示すように、各行
グループＲＧｎ（ｎ＝１，２，３）ごとに、異なるパケ
ット送信波長λｎを割り当てられる。図には、行グルー
プＲＧ１，ＲＧ２，ＲＧ３に波長λ１，λ２，λ３を割
り当てる場合を代表として示す。

【００３２】また、各行グループＲＧｎの列座標ごと
に、異なるパケット送信タイムスロットＴｎが割り当て
られる。図には、ノード番号１，４，７のノード１００
が配置されている列座標にタイムスロットＴ１を割り当
て、ノード番号２，５，８のノード１００が配置されて
いる列座標にタイムスロットＴ２を割り当て、ノード番
号３，６，９のノード１００が配置されている列座標に
タイムスロットＴ３を割り当てる場合を代表として示
す。

【００３３】各行グループＲＧｎごとに、異なるパケッ
ト送信波長λｎを割り当てることにより、すべてのノー
ド１００の行側端子を１つのスターカプラで接続した場
合であっても、異なる行グループＲＧｎに属する２つの
ノード１００から出力されるパケットの衝突を防止する
ことができる。

【００３４】また、各行グループＲＧｎの各列座標ごと
に、異なるパケット送信タイムスロットＴｎを割り当て
ることにより、これら３つのノード１００から出力され
るパケットの衝突を防止することができる。

【００３５】なお、詳細な説明は省略するが、列側にお
いても、図１（ｂ）に示すように、各列グループＣＧｎ
ごとに異なるパケット送信波長λｎが割り当てられ、各
列グループＣＧｎの各行座標ごとに異なるパケット送信
タイムスロットＴｎが割り当てられる。

【００３６】（１−１−３）一実施例の物理的な構成 次に、図３を参照しながら、一実施例の物理的な接続構
成を説明する。

【００３７】図３は、この実施例の格子型ネットワーク
システムの物理的な接続構成を示すブロック図である。

【００３８】図示の如く、この実施例の格子型ネットワ
ークシステムは、複数のノード１００と、ノード接続装
置２００と、外部光源装置３００を有する。

【００３９】ここで、ノード１００は、パケットの送
信、受信、中継、廃棄等の機能を有する。ノード接続装
置２００は、複数のノード１００を接続する機能を有す
る。外部光源装置３００は、複数のノード１００にパケ
ット送信用のキャリア信号（光信号）を供給する機能を
有する。

【００４０】ノード接続装置２００は、行側と列側で別
々に設けられる。これは、この実施例では、上記のごと
く、行側と列側で同じパケット送信波長λｎと同じパケ
ット送信タイムスロットＴｎが用いられるからである。
但し、図には、図を簡単にするために、一方のノード接
続装置２００のみ示す。

【００４１】外部光源装置３００も、行側と列側で別々
に設けられる。但し、図には、図を簡単にするために、
一方の外部光源装置３００のみ示す。

【００４２】（１−１−４）一実施例のノード接続装置
２００の構成 次に、一実施例のノード接続装置２００の構成を説明す
る。

【００４３】この実施例の格子型ネットワークシステム
においては、ノード接続装置２００として、例えば、従
来と同様に、１つのスターカプラで構成された装置を用
いることができる。言い換えれば、波長多重機能のみを
有する装置を用いることができる。しかし、この構成の
場合、各ノード１００に２つの波長フィルタを設ける必
要がある。そこで、この発明は、ノード接続装置２００
に、波長多重機能と、波長分離機能と、信号分配機能を
設けるようにしたものである。

【００４４】このような構成によれば、各ノード１００
には、自ノードが属するグループ内のノード１００から
出力されたパケット送信信号のみが供給される。これに
より、各ノード１００に、波長フィルタを設ける必要が
なく、ノード接続装置２００に、Ｎ個の波長フィルタを
設ければよいので、波長フィルタの数を減らすことがで
きる。

【００４５】図４は、この実施例のノード接続装置２０
０の構成を示すブロック図である。図示のノード接続装
置２００は、スターカプラ２１１と、波長フィルタ２２
１，２２２，２２３と、スターカプラ２３１，２３２，
２３３と、光スイッチ２４１を有する。

【００４６】ここで、スターカプラ２１１は、各ノード
１００から出力されるパケット送信信号（光信号）を波
長多重する機能を有する。波長フィルタ２２１，２２
２，２２３は、スターカプラ２１１の波長多重出力を各
波長λｎごとに分離する機能を有する。スターカプラ２
３１，２３２，２３３と光スイッチ２４１は、各波長フ
ィルタ２３１，２３２，２３３の波長分離出力を対応す
るグループのノード１００に分配する機能を有する。

【００４７】ここで、スターカプラ２３１，２３２，２
３３は、対応する波長フィルタ２３１，２３２，２３３
の波長分離出力を各グループに属するノード数３だけ分
岐する機能を有する。光スイッチ２４１は、スターカプ
ラ２３１，２３２，２３３の分岐出力を対応するグルー
プのノード１００ごとに分配する機能を有する。

【００４８】（１−１−５）一実施例のノード１００の
構成 次に、この実施例のノード１００の構成を説明する。

【００４９】図５は、ノード１００の構成を示すブロッ
ク図である。図示のノード１００は、光／電気変換器
（Ｏ／Ｅ）１１１，１１２と、パケット処理部１２１
と、タイムスロット制御部１３１，１３２と、外部変調
器１４１，１４２を有する。

【００５０】ここで、光／電気変換器１１１は、行側の
ノード接続装置２００から供給されるパケットの光信号
を電気信号に変換する機能を有する。同様に、光／電気
変換器１１２は、列側のノード接続装置２００から供給
されるパケットの光信号を電気信号に変換する機能を有
する。パケット処理部１２１は、パケットの取込み、中
継、生成、廃棄等を行う機能を有する。

【００５１】タイムスロット制御部１３１は、パケット
処理部１２１で生成されたパケットの電気信号を、自ノ
ードに割り当てられた列側パケット送信用タイムスロッ
トＴｎで、外部変調器１４１に供給する機能を有する。
同様に、タイムスロット制御部１３１は、パケット処理
部１２１で生成されたパケットの電気信号を、自ノード
に割り当てれた行側パケット送信用タイムスロットＴｎ
で、外部変調器１４２に供給する機能を有する。

【００５２】外部変調器１４１は、タイムスロット制御
部１３１から供給される電気信号で、外部光源装置３０
０から供給される光信号を変調する機能を有する。この
変調信号は、列側のノード接続装置２００に供給され
る。同様に、外部変調器１４２は、タイムスロット制御
部１３２から供給される電気信号で、外部光源装置３０
０から供給される光信号を変調する機能を有する。この
変調信号は、行側のノード接続装置２００に供給され
る。

【００５３】（１−１−６）一実施例の外部光源装置３
００の構成 次に、一実施例の外部光源装置３００の構成を説明す
る。

【００５４】図６は、この実施例の外部光源装置３００
の構成を示すブロック図である。図示の外部光源装置３
００は、発光ダイオード（ＬＤ）３１１，３１２，３１
３と、スターカプラ３２１，３２２，３２３と、光スイ
ッチ３３１を有する。

【００５５】ここで、発光ダイオード３１１，３１２，
３１３は、それぞれ波長λ１，λ２，λ３の光信号を出
力する機能を有する。スターカプラ３２１，３２２，３
２３は、対応する発光ダイオード３１１，３１２，３１
３から出力される光信号を３つに分岐する機能を有す
る。光スイッチ３３１は、スターカプラ３２１，３２
２，３２３の分岐出力を各グループに分配する機能を有
する。

【００５６】（２−１）一実施例の動作 （２−１−１）格子型ネットワークシステムにおけるパ
ケット送信動作 まず、図１を参照しながら、格子型ネットワークシステ
ムにおけるパケット送信動作を説明する。この動作は、
行側の動作と列側の動作に分けられる。

【００５７】まず、行側のパケット送信動作を説明す
る。タイムスロットＴ１では、図１（ａ）に示すよう
に、ノード番号１，４，７のノード１００の行側出力端
子からそれぞれ波長λ１，λ２，λ３の光信号が出力さ
れる。また、タイムスロットＴ２では、ノード番号２，
５，８のノード１００の行側出力端子からそれぞれ波長
λ１，λ２，λ３の光信号が出力される。さらに、タイ
ムスロットＴ３では、ノード番号３，６，９のノード１
００の行側出力端子からそれぞれ波長λ１，λ２，λ３
の光信号が出力される。

【００５８】波長λ１の光信号は、行側のノード接続装
置２００を介して行グループＲＧ１に含まれるノード番
号１，２，３のノード１００の行側入力端子に供給され
る。波長λ２の光信号は、行側のノード接続装置２００
を介して行グループＲＧ２に含まれるノード番号４，
５，６のノード１００の行側入力端子に供給される。波
長λ３の光信号は、行側のノード接続装置２００を介し
て行グループＲＧ３に含まれるノード番号７，８，９の
ノード１００の行側入力端子に供給される。以上が行側
のパケット送信動作である。

【００５９】次に、列側のパケット送信動作を説明す
る。タイムスロットＴ１では、図１（ｂ）に示すよう
に、ノード番号１，２，３のノード１００の列側出力端
子からそれぞれ波長λ１，λ２，λ３の光信号が出力さ
れる。また、タイムスロットＴ２では、ノード番号４，
５，６のノード１００の列側出力端子からそれぞれ波長
λ１，λ２，λ３の光信号が出力される。さらに、タイ
ムスロットＴ３では、ノード番号７，８，９のノード１
００の列側出力端子からそれぞれ波長λ１，λ２，λ３
の光信号が出力される。

【００６０】波長λ１の光信号は、列側のノード接続装
置２００を介して列グループＣＧ１に含まれるノード番
号１，４，７の列側出力端子に供給される。波長λ２の
光信号は、列側のノード接続装置２００を介して列グル
ープＣＧ２に含まれるノード番号２，５，８のノード１
００の列側入力端子に供給される。波長λ３の光信号
は、列側のノード接続装置２００を介して列グループＣ
Ｇ３に含まれるノード番号３，６，９のノード１００の
列側入力端子に供給される。以上が列側のパケット送信
動作である。

【００６１】（２−１−２）ノード接続装置２００の動
作 次に、図４に示すノード接続装置２００の動作を説明す
る。

【００６２】まず、行側のノード接続装置２００の動作
を説明する。タイムスロットＴ１で、ノード番号１，
４，７のノード１００から出力された波長λ１，λ２，
λ３の光信号は、スターカプラ２１１により波長多重さ
れる。この波長多重信号は波長フィルタ２２１，２２
２，２２３により、各波長λ１，λ２，λ３ごとに分離
される。各分離出力は、それぞれスターカプラ２３１，
２３２，２３３により３つに分岐される。この分岐出力
は、光スイッチ２４１により、各行グループＲＧｎのノ
ード１００に分配される。

【００６３】この場合、光スイッチ２４１の入力ポート
と出力ポートは、図７（ａ）に示すように接続されてい
る。これにより、スターカプラ２３１から出力される波
長λ１の３つの光信号は、それぞれ行グループＲＧ１の
３つのノード１００に供給される。また、スターカプラ
２３２から出力される波長λ２の３つの光信号は、それ
ぞれ行グループＲＧ２の３つのノード１００に供給され
る。さらに、スターカプラ２３３から出力される波長λ
３の３つの光信号は、それぞれ行グループＲＧ３の３つ
のノード１００に供給される。

【００６４】同様に、タイムスロットＴ２で、ノード番
号２，５，８のノード１００から出力された波長λ１，
λ２，λ３の光信号は、スターカプラ２１１により波長
多重される。この波長多重出力は、波長フィルタ２２
１，２２２，２２３により、各波長λ１，λ２，λ３ご
とに分離される。各分離出力は、スターカプラ２３１，
２３２，２３３と、光スイッチ２４１により、各行グル
ープＲＧｎのノード１００に分配される。

【００６５】さらに、タイムスロットＴ３で、ノード番
号３，６，９のノード１００から出力された波長λ１，
λ２，λ３の光信号も、波長多重処理、波長分離処理、
信号分配処理を受ける。以上が行側のノード接続装置２
００の動作である。

【００６６】次に、列側のノード接続装置２００の動作
を説明する。この場合のスターカプラ２１１と、波長フ
ィルタ２２１，２２２，２２３と、スターカプラ２３
１，２３２，２３３の動作は行側と同じである。

【００６７】これに対し、光スイッチ２４１の入力ポー
トと出力ポートの接続は、図７（ｂ）に示すようなもの
となる。これにより、波長λ１の光信号は、列グループ
ＣＧ１の３つのノード１００に供給され、波長λ２の光
信号は、列グループＣＧ２の３つのノード１００に供給
され、波長λ３の光信号は、列グループＣＧ３の３つの
ノード１００に供給される。以上が列側のノード接続装
置２００の動作である。

【００６８】（２−１−３）ノード１００の動作 次に、図５に示すノード１００の動作を説明する。

【００６９】行または列側のノード接続装置２００から
供給される光信号は、それぞれ光／電気変換部１１１，
１１２により電気信号に変換される。この変換出力は、
パケット処理部１２１に供給される。

【００７０】このパケット処理部１２１は、入力パケッ
トのヘッダを解析し、この解析結果に基づいて、入力パ
ケットを処理する。すなわち、入力パケットが自ノード
宛のパケットならば、これを取り込み、中継すべきパケ
ットならば、これを中継し、それ以外のパケットなら
ば、廃棄する。

【００７１】パケットの中継においては、入力パケット
が行側から入力されたものであれば、この入力パケット
は列側のタイムスロット制御部１３１に供給される。こ
れに対し、列側から入力されたものであれば、行側のタ
イムスロット制御部１３２に供給される。

【００７２】また、このパケット処理部１２１は、送信
パケットの生成も行う。このパケットは、行側に送信す
るものであれば、行側のタイムスロット制御部１３２に
供給され、列側に送信するものであれば、列側のタイム
スロット制御部１３１に供給される。

【００７３】タイムスロット制御部１３１，１３２に供
給されたパケットの電気信号は、自ノードに割り当てれ
たタイムスロットで外部変調器１４１，１４２に供給さ
れる。この外部変調器１４１，１４２には、さらに、外
部光源装置３００からキャリア信号（光信号）が供給さ
れる。このキャリア信号は、電気信号によって変調され
た後、行または列側のノード接続装置２００に供給され
る。以上がノード１００の動作である。

【００７４】（２−１−４）外部光源装置３００の動作 次に、図６に示す外部光源装置３００の動作を説明す
る。

【００７５】まず、行側の外部光源装置３００の動作を
説明する。発光ダイオード３１１，３１２，３１３から
出力される波長λ１，λ２，λ３の光信号は、それぞれ
スターカプラ３２１，３２２，３２３により３つに分岐
される。各分岐出力は、光スイッチ３３１に供給され
る。この場合、光スイッチ３３１の入力ポートと出力ポ
ートの接続は、図８（ａ）に示すようになる。

【００７６】これにより、スターカプラ３２１から出力
される波長λ１の３つの光信号は、行グループＲＧ１の
３つのノード１００の行側の外部変調器１４２に供給さ
れる。また、スターカプラ３２２から出力される波長λ
２の３つの光信号は、行グループＲＧ２の３つのノード
１００の行側の外部変調器１４２に供給される。さら
に、スターカプラ３２３から出力される波長λ３の３つ
の光信号は、行グループＲＧ３の３つのノード１００の
行側の外部変調器１４２に供給される。以上が行側の外
部光源装置３００の動作である。

【００７７】次に、列側の外部光源装置３００の動作を
説明する。この場合の発光ダイオード３１１，３１２，
３１３と、スターカプラ３２１，３２２，３２３の動作
は、行側と同じである。

【００７８】これに対し、光スイッチ３３１の入力ポー
トと出力ポートの接続は、図８（ｂ）に示すようにな
る。これにより、スターカプラ３２１，３２２，３２３
から出力される波長λ１，λ２，λ３の３つの光信号
は、それぞれ列グループＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３の３つ
のノード１００の列側外部変調器１４１に供給される。
以上が列側の外部光源装置３００の動作である。

【００７９】（２−１−５）ネットワークの再構成（グ
ループの変更） 次に、ネットワークの再構成について説明する。なお、
以下の説明では、図９に示すように、ノード番号１のノ
ード１００とノード番号４のノード１００の論理的な位
置を交換する場合を代表として説明する。

【００８０】この場合、ノード番号１のノード１００の
行側の出力端子から出力される光信号の波長をλ１から
λ２に変更し、ノード番号４のノード１００の行側の出
力端子から出力される光信号の波長をλ２からλ１に変
更する必要がある。

【００８１】この変更は、図１０（ａ）に示すように、
行側の外部光源装置３００の光スイッチ３３１の接続を
切り替えることにより行われる。この場合、スターカプ
ラ３３１から出力される波長λ１の３つの光信号のうち
の１つがノード番号４のノード１００に供給され、スタ
ーカプラ３３２から出力される波長λ２の３つの光信号
のうちの１つがノード番号１のノード１００に供給され
る。

【００８２】また、ノード番号１のノード１００の行側
の入力端子に供給される光信号の波長をλ１からλ２に
変更し、ノード番号４のノード１００の行側の入力端子
に供給される光信号の波長をλ２からλ１に変更する必
要がある。

【００８３】この変更は、図１０（ｂ）に示すように、
行側のノード接続装置２００の光スイッチ２４１の接続
を切り替えることにより行われる。この場合、スターカ
プラ２３１から出力される波長λ１の３つの光信号のう
ちの１つがノード番号４のノード１００に供給され、ス
ターカプラ２３２から出力される波長λ２の３つの光信
号のうちの１つがノード番号１のノード１００に供給さ
れる。

【００８４】さらに、ノード番号１のノード１００の列
側のタイムスロットをＴ１からＴ２に変更し、ノード番
号４のノード１００列側のタイムスロットをＴ２からＴ
１に変更する必要がある。この変更は、列側のタイムス
ロット制御部１３１により行われる。

【００８５】なお、図９の例の場合、列グループＣＧ１
に属する２つのノード１００の位置交換であるから、列
側の送信波長や受信波長は変更する必要がない。したが
って、列側の外部光源装置３００の光スイッチ３３１の
接続状態や列側のノード接続装置２００の光スイッチ２
４１の接続状態は、それぞれ図１１（ａ），（ｂ）に示
すように、変更されない。

【００８６】同様に、これらのノード１００の行側のタ
イムスロットもなんら変更されない。 （１−３）一実
施例の効果 以上詳述したこの実施例によれば、次ような効果が得ら
れる。

【００８７】（ａ） まず、この実施例によれば、 各行グループＲＧｎごとに異なるパケット送信波長
λｎを割り当て、 各列グループＣＧｎごとに異なるパケット送信波長
λｎを割り当て、 各行グループＲＧｎ内の各列座標ごとに異なるパケ
ット送信タイムスロットＴｎを割り当て、 各行グループＲＧｎ内の各列座標ごとに異なるパケ
ット送信タイムスロットＴｎを割り当て、 行側と列側で同じパケット送信波長λｎを用いるよ
うにしたもので、Ｎ×Ｎの格子型ネットワークシステム
を考えた場合、波長多重度を従来のＮ×ＮからＮに減ら
すことができる。これにより、格子型ネットワークシス
テムの大規模化を図ることができる。

【００８８】（ｂ） また、このような構成によれば、
仮に、ノード接続装置２００として、スターカプラのよ
うな波長多重機能のみを有する装置を用いる場合であっ
ても、各ノード１００に設ける波長フィルタの数を従来
の２（Ｎ−１）個から２個に減らすことができる。これ
により、各ノード１００のハードウェア量を減らすこと
ができるので、格子型ネットワークシステムの大規模化
を図ることができる。

【００８９】（ｃ） さらに、この実施例によれば、ノ
ード接続装置２００として、波長多重機能と、波長分離
機能と、信号分配機能を有する装置を用いるようにした
ので、、波長フィルタとしては、行側と列側のノード接
続装置２００にそれぞれＮ個の波長フィルタを設けるだ
けでよい。

【００９０】これにより、ノード接続装置１００として
波長多重機能のみを有する装置を用いる場合に比べ、波
長フィルタの数を大幅に減らすことができる。具体的に
は、２（Ｎ−１）×Ｎ×Ｎ個からＮ個に減らすことがで
きる。その結果、システムのハードウェア量を減らすこ
とができるため、その大規模化に寄与することができ
る。

【００９１】（ｄ） また、この実施例によれば、信号
分配機能を有する外部光源装置３００から各ノード１０
０にキャリア信号（光信号）を供給するようにしたの
で、発光ダイオードとしては、行側と列側の外部光源装
置３００にそれぞれＮ個の発光ダイオードを設けるだけ
でよい。

【００９２】これにより、各ノード１００に発光ダイオ
ードを設ける場合に比べ、発光ダイオードの数を２×Ｎ
×Ｎ個から２×Ｎ個に減らすことができる。その結果、
システムのハードウェア量を減らすことができるため、
その大規模化に寄与することができる。

【００９３】（ｅ） また、この実施例によれば、ノー
ド接続装置２００の光スイッチ２４１に分配先の切替え
機能を設けるようにしたので、ネットワークの再構成に
容易に対処することができる。

【００９４】（ｆ） また、この実施例によれば、外部
光源装置３００の光スイッチ３３１に分配先の切替え機
能を設けるようにしたので、ネットワークの再構成に容
易に対処することができる。

【００９５】（ｇ） また、この実施例によれば、各ノ
ード１００から出力されたパケットをこのノード１００
が属するグループ内のすべての他ノードに分配すること
ができる。言い換えれば、各ノード１００は、自ノード
が属するグループ内の他ノードにパケットを放送するこ
とができる。したがって、この放送機能と中継機能を組
み合わせることにより、各ノードはすべてのノード１０
０に放送を行うことができる。これにより、この実施例
によれば、ケーブルテレビジョンシステムのような同報
的な通信を行うネットワークシステムも実現することが
できる。

【００９６】（２）他の実施例 この発明の他の実施例を説明する。

【００９７】（ａ） まず、この発明の格子型ネットワ
ークシステムの他の実施例を説明する。

【００９８】 例えば、先の実施例では、複数のノー
ド１００を、波長多重機能と、波長分離機能と、信号分
配機能を有するノード接続装置２００で接続する場合を
説明した。しかし、この発明の格子型ネットワークシス
テムでは、例えば、スターカプラ等のように、波長多重
機能のみを有するノード接続装置で接続するようにして
もよい。

【００９９】このような構成によれば、各ノード１００
に波長フィルタを設けなければならないため、先の実施
例より多くの波長フィルタを必要とする。しかし、各ノ
ード１００に設ける必要がある波長フィルタは２個であ
るため、各ノードに２（Ｎ−１）個の波長フィルタを設
ける必要がある従来構成に比べ、ノード１００のハード
ウェア量を減らすことができる。

【０１００】 また、先の実施例では、行側と列側で
同じパケット送信波長を用いる場合を説明した。しか
し、この発明の格子型ネットワークシステムでは、行側
と列側で異なるパケット送信波長を用いるようにしても
よい。このような構成によれば、行側と列側で１つのノ
ード接続装置２００を共用することができる。

【０１０１】 また、先の実施例では、行側と列側で
同じパケット送信タイムスロットを用いる場合を説明し
た。しかし、この発明の格子型ネットワークシステムで
は、異なるパケット送信タイムスロットを用いるように
してもよい。

【０１０２】このような構成によれば、行側と列側で１
つのノード接続装置２００を共用することができる。こ
れにより、波長フィルタの数を先の実施例の２Ｎ個から
Ｎ個に減らすことができる。

【０１０３】 また、先の実施例では、行側と列側で
外部光源装置３００を別々に形成する場合を説明した。
しかし、この発明の格子型ネットワークシステムでは、
行側と列側で、発光ダイオードとスターカプラを共用
し、光スイッチのみ別々に設けるようにしてもよい。

【０１０４】また、で説明したように、行側と列側で
異なるパケット送信タイムスロットを用いる場合には、
行側と列側のタイムスロットの切替えに同期して光信号
の分配先を切り替える機能を設けることにより、１つの
外部光源装置を行側と列側で共用するようにしてもよ
い。

【０１０５】 また、先の実施例では、発光ダイオー
ドような光源をノード１００の外部に設ける場合を説明
した。しかし、この発明の格子型ネットワークシステム
では、光源を各ノード１００ごとに設けるようにしても
よい。

【０１０６】 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Ｎ×Ｎの格子型ネットワー
クシステムに適用する場合を説明した。しかし、この発
明の格子型ネットワークシステムは、行側と列側で波長
数とタイムスロット数を変えることにより、Ｍ×Ｎ（Ｍ
とＮは異なる整数）の非対象な格子型ネットワークシス
テムにも適用することができる。

【０１０７】 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伝送媒体として光信号を用
いるネットワークシステムに適用する場合を説明した。
しかし、この発明の格子型ネットワークシステムは、電
気信号を用いる通信ネットワークシステムにも適用する
ことができる。

【０１０８】 また、この発明の格子型ネットワーク
システムは、ディジタル信号を伝送する通信システム、
アナログ信号を伝送する通信システム、ディジタル信号
とアナログ信号を伝送する通信システムのいずれにも適
用することができる。

【０１０９】（ｂ） 次に、この発明のノード接続装置
の他の実施例を説明する。

【０１１０】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接続装置に適
用する場合を説明した。しかし、この発明のノード接続
装置は、３つ以上の送受信方向をもったネットワークシ
ステムにも適用することができる。例えば、図１２に示
すようなキューブ型ネットワークシステムのノード接続
装置にも適用することができる。

【０１１１】（ｃ）このほかにも、この発明の格子型ネ
ットワークシステム及びノード接続装置は、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。

【０１１２】

【発明の効果】請求項１に係る格子型ネットワークシス
テムによれば、各行グループ及び各列グループごとにそ
れぞれ異なるパケット送信周波数を割り当て、各行グル
ープの各列座標及び各列グループの各行座標ごとにそれ
ぞれ異なるパケット送信タイムスロットを割り当てるよ
うにしたので、従来より、波長多重度を小さくすること
ができるとともに、各ノードのハードウェア量を減らす
ことができる。これにより、格子型ネットワークシステ
ムの大規模化を図ることができる。

【０１１３】また、請求項８に係るノード接続装置によ
れば、周波数多重機能と、周波数分離機能と、信号分配
機能を設けるようにしたので、請求項１の格子型ネット
ワークシステムのノードの接続に用いれば、各ノードか
ら波長フィルタを削除することができるとともに、使用
する波長フィルタの数を減らすことができる。これによ
り、格子型ネットワークシステムの大規模化に寄与する
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概要を説明するための図
である。

【図２】この発明が適用される格子型ネットワークシス
テムの一例を説明するための図である。

【図３】一実施例の物理的な構成を示すブロック図であ
る。

【図４】一実施例のノード接続装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】一実施例のノードの構成を示すブロック図であ
る。

【図６】一実施例の外部光源装置の構成を示すブロック
図である。

【図７】一実施例のノード接続装置の動作を説明するた
めのブロック図である。

【図８】一実施例の外部光源装置の動作を説明するため
のブロック図である。

【図９】ネットワークの再構成の一例を示す図である。

【図１０】ネットワークの再構成の動作を説明するため
の図である。

【図１１】ネットワークの再構成の動作を説明するため
の図である。

【図１２】この発明の他の実施例の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１００…ノード ２００…ノード接続装置 ３００…外部光源装置 １１１，１１２…光／電気変換器 １２１…パケット処理部 １３１，１３２…タイムスロット制御部 １４１，１４２…外部変調器 ２１１，２３１，２３２，２３３，３２１，３２２，３
２３…スターカプラ ２２１，２２２，２２３…波長フィルタ ２４１，３３１…光スイッチ ３１１，３１２，３１３…発光ダイオード

Claims (8)

【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を各行
   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、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、パケットをこれら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ホップで転送す
   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、 各行グループごとに異なるパケット送信周波数が割り当
   てられ、 各列グループごとに異なるパケット送信周波数が割り当
   てられ、 各行グループ内の各列座標ごとに異なるパケット送信タ
   イムスロットが割り当てられ、 各列グループ内の各行座標ごとに異なるパケット送信タ
   イムスロットが割り当てられる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】 前記パケット送信周波数として、行側と
   列側で同じものが使用され、 前記パケット送信タイムスロットとして、行側と列側で
   同じものが使用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装置。
3. 【請求項３】 前記複数のノードを接続するノード接続
   手段は、 前記複数のノードから出力される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の周波数多重出力を各周波数ごとに
   分離する周波数分離手段と、 この周波数分離手段の各周波数分離出力を対応するグル
   ープのノードに分配する信号分配手段とを具備したこと
   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】 前記パケットを送信するためのキャリア
   信号を発生するキャリア信号発生手段は、 それぞれ前記パケット送信周波数と同じ周波数を有する
   キャリア信号を発生する複数の信号発生手段と、 この複数の信号発生手段から出力される複数のキャリア
   信号を対応するグループのノードに分配する信号分配手
   段とを具備した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】 前記ノードは、自ノードが位置する座標
   の変更に合わせて、前記パケット送信用タイムスロット
   を変更可能な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】 前記ノード接続手段の前記信号分配手段
   は、前記ノードが位置する座標の変更に合わせて、前記
   周波数分離出力の分配先を変更可能なように構成されて
   いることを特徴とする請求項３記載の格子型ネットワー
   クシステム。
7. 【請求項７】 前記キャリア信号発生手段の前記信号分
   配手段は、前記ノードが位置する座標の変更に合わせ
   て、前記複数の信号発生手段の出力の分配先を変更可能
   なように構成されていることを特徴とする請求項４記載
   の格子型ネットワークシステム。
8. 【請求項８】 複数のノードから出力されるパケット送
   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の周波数多重出力を各周波数ごとに
   分離する周波数分離手段と、 この周波数分離手段の各周波数分離出力を対応するノー
   ドに分配する信号分配手段とを具備したことを特徴とす
   るノード接続装置。