本申請是申請日為2013年6月13日、申請?zhí)枮?01380031284.4(國際申請?zhí)枮閜ct/jp2013/066350)、發(fā)明名稱為“光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光開關(guān)節(jié)點、主節(jié)點以及節(jié)點”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光開關(guān)節(jié)點、主節(jié)點以及節(jié)點。

背景技術(shù)：

已知包括oadm(opticaladd/dropmultiplexer：光分插裝置)作為光開關(guān)節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為oadm的一種，非專利文獻(xiàn)1公開了可重構(gòu)的roadm(reconfigurableopticaladd/dropmultiplexer(可重構(gòu)光分插復(fù)用器)：可遠(yuǎn)程控制波長的波長復(fù)用裝置)。在此，簡單說明作為其基本結(jié)構(gòu)的oadm。

圖146是表示現(xiàn)有的oadm的一結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖146所示，oadm具有光sw(開關(guān))設(shè)定部501、光sw部502、分波部503、合波部504、以及收發(fā)部505-1～505-n。

圖147是表示圖146所示的oadm經(jīng)由傳輸路徑連接為環(huán)狀的、環(huán)型光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

如圖147所示，4個oadm510a～510d設(shè)置在陸地上，經(jīng)由環(huán)狀的傳輸路徑520連接。在圖147所示的系統(tǒng)中，對oadm510a與oadm510c之間收發(fā)的光信號分配波長λ1，對oadm510a與oadm510d之間收發(fā)的光信號分配波長λ3。另外，對oadm510b與oadm510c之間收發(fā)的光信號分配波長λ2，對oadm510b與oadm510d之間收發(fā)的光信號分配波長λ4。這樣，對每個對地間設(shè)定不同波長的波長路徑。

另外，在作為具有城市規(guī)模的光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑的城域網(wǎng)(城域網(wǎng)絡(luò))中，例如如非專利文獻(xiàn)2所記載，從頻帶利用效率的觀點出發(fā)使用波分復(fù)用(wavelengthdivisionmultiplexing：wdm)技術(shù)，作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅缡褂铆h(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。圖148表示現(xiàn)有城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。在圖148所示的城域網(wǎng)中，設(shè)置為環(huán)狀的光纖網(wǎng)絡(luò)531中，作為節(jié)點設(shè)置多個可重構(gòu)的光分插復(fù)用裝置(roadm)530。并且，與設(shè)想的對地間業(yè)務(wù)量的最大值相對應(yīng)，對每個對地間靜態(tài)設(shè)定波長路徑，由此進(jìn)行利用波長路徑的光交換線路型的控制，進(jìn)行頻帶分配。在圖示的例子中，地點a與地點d之間設(shè)定利用波長λ1的路徑，地點b與地點d之間設(shè)定利用波長λ2的路徑。圖149a、圖149b是說明這種使用roadm的現(xiàn)有城域網(wǎng)的工作原理的圖。例如，對于圖149a所示的地點a～c至地點d，設(shè)定利用互不相同的波長λ1～λ3的路徑，在地點d，時間上相互不同步地接收圖149b所示的來自地點a～c的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)1～數(shù)據(jù)4)。

這種現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)根據(jù)設(shè)想的最大業(yè)務(wù)在對地間靜態(tài)設(shè)定波長路徑，因而存在著業(yè)務(wù)量少時的頻帶利用效率的提高的課題。例如，即便實際的對地間業(yè)務(wù)量比設(shè)想值少，裝置資源或頻帶中產(chǎn)生空閑，也無法將該對地間波長路徑的頻帶轉(zhuǎn)用于其它對地間的通信用途。相反，在特定對地間的業(yè)務(wù)量比設(shè)想值大的情況下，無法使用其它對地間使用的波長路徑來疏通部分?jǐn)?shù)據(jù)。另外，需要準(zhǔn)備與對地數(shù)相同數(shù)目的波長，存在著對地數(shù)受到各roadm裝置可輸出波長種類的限制的問題。

另外，已知通過使用wdm技術(shù)和tdm(timedivisionmultiplexing，時分復(fù)用)技術(shù)來提高業(yè)務(wù)容納效率的環(huán)狀光nw(網(wǎng)絡(luò))(以下將“環(huán)狀光nw”酌情稱為“環(huán)”)。通過將多個這種環(huán)多級連接，能夠有效容納來自更大范圍區(qū)域的業(yè)務(wù)。

非專利文獻(xiàn)3中提出了將多個環(huán)多級連接而形成的多環(huán)nw中的、利用wdm/tdm的環(huán)間的時隙(timeslot：ts)交換方式。

在非專利文獻(xiàn)3記載的現(xiàn)有方式中，通過調(diào)整環(huán)間的光纖長度，在環(huán)交換點(在環(huán)間進(jìn)行連接的節(jié)點)處，上級環(huán)內(nèi)通信用時隙(稱為第一時隙)與從下級環(huán)到上級環(huán)的環(huán)間通信用時隙(稱為第二時隙)能夠無沖突地進(jìn)行時隙交換。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：萩本和男等3人，“指南講座身邊的光網(wǎng)絡(luò)(15)能夠自如運(yùn)用光核心網(wǎng)的‘roadm’”(“早わかり講座身近になる光ネツトワ一ク(15)光コァ網(wǎng)を自在に運(yùn)用できる「roadm」”)，在線文獻(xiàn)，2006年6月15日，日經(jīng)bp社，2012年5月30日檢索，因特網(wǎng)<url：http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/column/20060607/240199/>

非專利文獻(xiàn)2：萩本和男、山林由明、高橋哲夫，“七天學(xué)網(wǎng)絡(luò)要點指南講座身邊的光網(wǎng)絡(luò)(15)能夠自如運(yùn)用光核心網(wǎng)的‘roadm’”(“1週間で學(xué)ぶネツトワ一クの要點早わかり講座身近になる光ネツトワ一ク(15)光コァ網(wǎng)を自在に運(yùn)用できる「roadm」”)，在線文獻(xiàn)，日經(jīng)bp社，2006年6月15日，2012年5月15日檢索，

因特網(wǎng)<url：http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/column/20060607/240199/>

非專利文獻(xiàn)3：demonstrationoftheinterconnectionoftwoopticalpacketringswithahybridoptoelectronicpacketrouter(阿爾卡特，ecoc2010)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

如圖147所示，現(xiàn)有oadm對每個對地間設(shè)定不同波長的波長路徑，因此環(huán)內(nèi)可配置的節(jié)點數(shù)受到波長數(shù)的限制。在圖147所示的例子中，波長數(shù)為λ1～λ4共4個，節(jié)點數(shù)如符號510a～510d所示為4個。即，在現(xiàn)有的環(huán)型光網(wǎng)絡(luò)中，可設(shè)置節(jié)點數(shù)受到波長數(shù)的限制。

另外，在參考圖148、圖149a、圖149b說明的、利用wdm技術(shù)的現(xiàn)有城域網(wǎng)等光網(wǎng)絡(luò)中，在對地間靜態(tài)設(shè)定波長路徑，因此，存在的課題是無法期待頻帶利用效率的提高，也無法應(yīng)對特定的對地間的業(yè)務(wù)量超過設(shè)想值的事態(tài)。

此外，在非專利文獻(xiàn)3記載的現(xiàn)有方式中，在多環(huán)nw中，通過調(diào)整環(huán)間的光纖長度，避免第一時隙與第二時隙的沖突。

但是，在實際的商用nw中，由于外部氣溫的變化，光纖長度發(fā)生變化。其結(jié)果是，環(huán)長發(fā)生變化，環(huán)交換點處的時隙到達(dá)定時出現(xiàn)偏差，存在著在環(huán)交換點處發(fā)生第一時隙與第二時隙的沖突的課題。

另外，在由單個環(huán)構(gòu)成的單環(huán)nw中，將環(huán)上的某個節(jié)點作為起點主節(jié)點(以下也稱為“光主節(jié)點”或“起點節(jié)點”)，相對于該主節(jié)點中周期性(每t時間)地工作的時隙處理定時，在繞環(huán)一周的傳播延遲時間不是時隙的整數(shù)倍時，主節(jié)點中從其它節(jié)點發(fā)送的時隙的到達(dá)定時與時隙處理定時也會產(chǎn)生偏差。

因此，存在著主節(jié)點無法處理從其它節(jié)點到達(dá)的時隙，無法轉(zhuǎn)發(fā)來自其它節(jié)點的時隙的課題。

本發(fā)明為了解決上述課題而作，其目的在于提供一種光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光開關(guān)節(jié)點、主節(jié)點以及節(jié)點，能夠不依賴于波長數(shù)地增加節(jié)點數(shù)，另外使用wdm技術(shù)，進(jìn)行與業(yè)務(wù)量對應(yīng)的動態(tài)頻帶分配，由此作為系統(tǒng)整體提高業(yè)務(wù)容納效率，并且，主節(jié)點也能夠處理從其它節(jié)點到來的時隙，能夠轉(zhuǎn)發(fā)來自其它節(jié)點的時隙。

用于解決課題的手段

用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是包括主節(jié)點以及多個光開關(guān)節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用的結(jié)構(gòu)是，所述主節(jié)點將任意波長的波長路徑劃分為一定時間的時隙，將所述時隙分配給各個所述光開關(guān)節(jié)點，各個所述光開關(guān)節(jié)點基于從所述主節(jié)點發(fā)布的信息，取得所述時隙的同步，以進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)或路線切換。

另外，本發(fā)明的光開關(guān)節(jié)點是經(jīng)由傳輸路徑與主節(jié)點連接的光開關(guān)節(jié)點，采用的結(jié)構(gòu)具備：時隙同步部，基于從所述主節(jié)點發(fā)布的信息，取得由所述主節(jié)點分配的一定時間的時隙的同步，以指示數(shù)據(jù)的收發(fā)或路線切換；以及光時隙開關(guān)部，按照來自所述時隙同步部的指示，進(jìn)行所述數(shù)據(jù)的收發(fā)或路線切換。

此外，本發(fā)明的主節(jié)點是經(jīng)由傳輸路徑與多個光開關(guān)節(jié)點連接的主節(jié)點，采用的結(jié)構(gòu)具備：時隙同步部，將任意波長的波長路徑劃分為一定時間的時隙，將該時隙分配給各個所述光開關(guān)節(jié)點；以及光時隙開關(guān)部，對各個該光開關(guān)節(jié)點發(fā)布信息，該信息用于使各個所述光開關(guān)節(jié)點與所述時隙同步部分配的時隙取得同步以執(zhí)行數(shù)據(jù)的收發(fā)或路線切換。

此外，本發(fā)明的節(jié)點在包括由單個環(huán)構(gòu)成的單環(huán)網(wǎng)絡(luò)或多個環(huán)多級連接而成的多環(huán)網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在于所述環(huán)上，所述節(jié)點的結(jié)構(gòu)具備：時隙控制部，在本節(jié)點為主節(jié)點的情況下，設(shè)定所述主節(jié)點以外的各節(jié)點的時刻；基準(zhǔn)時隙同步部，在本節(jié)點為所述主節(jié)點以外的節(jié)點的情況下，從由該主節(jié)點設(shè)定的時刻起，對第一時隙進(jìn)行刻畫；延遲測定部，在本節(jié)點為所述主節(jié)點的情況下，基于該主節(jié)點與該主節(jié)點以外的各節(jié)點之間的傳播延遲時間、以及繞所述環(huán)1周的傳播延遲時間，計算該主節(jié)點以外的各節(jié)點中的特定節(jié)點的偏移值，對所述特定節(jié)點設(shè)定計算出的偏移值；以及多時隙管理部，在本節(jié)點為所述特定節(jié)點的情況下，對第二時隙進(jìn)行刻畫，所述第二時隙是將本節(jié)點的第一時隙的開始時刻偏移了由所述主節(jié)點設(shè)定的偏移值而得到的。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠不依賴于波長數(shù)地增加節(jié)點數(shù)。

另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠與業(yè)務(wù)流入量相對應(yīng)地變更各光開關(guān)節(jié)點中的時隙分配和波長分配，因而能夠?qū)崿F(xiàn)與對地間業(yè)務(wù)量相對應(yīng)的動態(tài)頻帶分配，能夠提高作為系統(tǒng)整體的業(yè)務(wù)容納效率，同時隨著業(yè)務(wù)容納效率的提高，收到能夠減少所利用的波長數(shù)或接收器數(shù)的效果。。

此外，根據(jù)本發(fā)明，主節(jié)點基于主節(jié)點與主節(jié)點以外的各節(jié)點之間的傳播延遲時間、以及繞環(huán)1周的傳播延遲時間，在主節(jié)點以外的各節(jié)點中，最多配備兩種時隙。

這樣，在主節(jié)點以外的各節(jié)點中配備兩種數(shù)據(jù)用時隙，因此在多環(huán)網(wǎng)絡(luò)的情況下，在下級環(huán)的節(jié)點中，能夠配備與環(huán)交換點節(jié)點的基準(zhǔn)時隙同步的、面向上級環(huán)的時隙，據(jù)此收到能夠避免發(fā)生環(huán)交換點節(jié)點處的時隙沖突的效果。

另外，在配備時隙時考慮繞環(huán)1周的傳播延遲時間，因此在單環(huán)網(wǎng)絡(luò)的情況下收到的效果是，即使在繞環(huán)1周的傳播延遲時間不是時隙的整數(shù)倍時，主節(jié)點也能夠處理到達(dá)的時隙，能夠轉(zhuǎn)發(fā)來自其它節(jié)點的時隙。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明一實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一結(jié)構(gòu)例的圖。

圖2是用于說明圖1所示的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

圖3是表示第一實施方式的光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖4是示意性地表示圖3所示的光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖5是表示第一實施方式的主光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖6是示意性地表示圖5所示的主光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖7是表示通過ts開始發(fā)布功能以及ts同步功能利用觸發(fā)信號的情況下的變形的圖。

圖8a是圖7的觸發(fā)信號輸出間隔為“ts長”時的圖形圖。

圖8b是圖7的觸發(fā)信號輸出間隔為“ts周期”時的圖形圖。

圖8c是圖7的觸發(fā)信號輸出間隔為“ts周期×n”時的圖形圖。

圖9是用于說明圖7的no1001的情況的動作的圖。

圖10是用于說明圖7的no1002的情況的動作的圖。

圖11是用于說明圖7的no1004的情況的動作的圖。

圖12a是用于說明相對于環(huán)長的、ts長和ts周期的設(shè)定方法的時序圖。

圖12b是用于說明相對于環(huán)長的、ts長和ts周期的設(shè)定方法的系統(tǒng)圖。

圖13是表示由波動造成的時隙定時偏差的圖。

圖14是表示時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)和保護(hù)時間的圖。

圖15是表示物理拓?fù)錇閱蜗颦h(huán)時的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖16是表示物理拓?fù)錇殡p向環(huán)時的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖17a是表示觸發(fā)信號傳輸結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

圖17b是表示觸發(fā)信號傳輸結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

圖18a是表示觸發(fā)信號傳輸結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

圖18b是表示觸發(fā)信號傳輸結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

圖19a是表示作為ts收發(fā)部與光ts-sw部的連接結(jié)構(gòu)的1輸出1輸入的情況的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖19b是表示作為ts收發(fā)部與光ts-sw部的連接結(jié)構(gòu)的、每個隊列均有輸出、有1個輸入的情況的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖19c是表示作為ts收發(fā)部與光ts-sw部的連接結(jié)構(gòu)的、每個隊列均有輸出、有2個輸入的情況的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖20a是用于說明時鐘的提供方法的變形的圖。

圖20b是用于說明時鐘的提供方法的變形的圖。

圖21是表示第二實施方式的光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖22是示意性地表示圖21所示的光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖23是表示第二實施方式的主光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖24是示意性地表示圖23所示的主光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖25是用于說明在第二實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，觸發(fā)信號輸出間隔為“ts長”時的動作的圖。

圖26是表示第三實施方式的光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖27是示意性地表示圖26所示的光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖28是表示第三實施方式的主光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖29是示意性地表示圖28所示的主光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖30是表示第四實施方式的光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖31是示意性地表示圖30所示的光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖32是表示第四實施方式的主光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖33是示意性地表示圖32所示的主光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖34是表示ts開始發(fā)布功能和ts同步功能中利用時刻，時間計數(shù)器設(shè)定為帶延遲差的時刻的情況下的變形的圖。

圖35是用于說明圖34的no2002的情況的動作的圖。

圖36a是用于說明附加了傳輸路徑延遲時間的時刻的設(shè)定方法的系統(tǒng)圖。

圖36b是用于說明附加了傳輸路徑延遲時間的時刻的設(shè)定方法的時序圖。

圖37a是用于說明帶延遲時刻的設(shè)定方法的變形的圖。

圖37b是用于說明帶延遲時刻的設(shè)定方法的變形的圖。

圖38是表示物理拓?fù)錇閱蜗颦h(huán)時的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖39a是表示物理拓?fù)錇殡p向環(huán)時的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖39b是表示物理拓?fù)錇殡p向環(huán)時的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖40是用于說明主節(jié)點的分出(drop)切換時間的圖。

圖41是表示主節(jié)點的ts信息的設(shè)定例的圖。

圖42是用于說明繞環(huán)1周時間的計算方法及設(shè)定方法的圖。

圖43是表示時間計數(shù)器設(shè)定為共同時刻的情況下的變形的圖。

圖44是表示第五實施方式的光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖45是示意性地表示圖44所示的光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖46是表示第五實施方式的主光開關(guān)節(jié)點的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖47是示意性地表示圖46所示的主光開關(guān)節(jié)點中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

圖48是表示第五實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖49a是用于說明進(jìn)行共同時刻設(shè)定的情況下的ts開始時刻的系統(tǒng)圖。

圖49b是用于說明進(jìn)行共同時刻設(shè)定的情況下的ts開始時刻的時序圖。

圖50是用于說明延遲時間的測定方法的圖。

圖51是對能夠適用于第一～第五實施方式的光ts-sw進(jìn)行分類的圖。

圖52是用于說明實施例1的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖53是用于說明實施例2的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖54是用于說明實施例3的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖55是用于說明實施例4的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖56是用于說明實施例5的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖57a是用于說明實施例6的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖57b是表示實施例6的光ts-sw的twc波長條件的圖。

圖58a是用于說明實施例7的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖58b是表示實施例7的光ts-sw的twc波長條件的圖。

圖59a是用于說明實施例8的光ts-sw的結(jié)構(gòu)的圖。

圖59b是表示實施例8的光ts-sw的twc波長條件的圖。

圖60是表示包括twc和fwc的光ts-sw的一結(jié)構(gòu)例的圖。

圖61是表示圖60所示的twc的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖62是表示圖60所示的fwc的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖63是表示廣播及選擇型的空間型開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)的圖。

圖64是表示廣播及選擇型的空間型開關(guān)的其它結(jié)構(gòu)例的圖。

圖65a是說明基于本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)的動作概要的系統(tǒng)圖。

圖65b是說明基于本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)的動作概要的時序圖。

圖66a是表示本發(fā)明一實施方式的光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖。

圖66b是表示數(shù)據(jù)傳輸定時的定時圖。

圖67a是表示本發(fā)明實施方式的觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的主節(jié)點的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖67b是表示本發(fā)明實施方式的觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖68a是表示本發(fā)明實施方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的主節(jié)點的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖68b是表示本發(fā)明實施方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖69是表示通知業(yè)務(wù)信息的處理的時序圖。

圖70是說明緩沖區(qū)溢出的預(yù)測的圖。

圖71是說明從ts收發(fā)部通知的信息的例子的圖。

圖72是表示通過觸發(fā)信號進(jìn)行ts開始發(fā)布和ts同步時設(shè)想的各種例子的圖。

圖73是說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的時隙與觸發(fā)信號的關(guān)系的圖。

圖74是說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的ts開始發(fā)布以及ts同步的動作例的圖。

圖75是說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的ts開始發(fā)布以及ts同步的動作例的圖。

圖76是說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的ts開始發(fā)布以及ts同步的動作例的圖。

圖77a是表示環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖。

圖77b是表示環(huán)長與ts(時隙)長、ts周期的關(guān)系的圖。

圖78是說明由時鐘波動造成的時隙定時偏差的圖。

圖79是說明時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)與保護(hù)時間的關(guān)系的圖。

圖80a是說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的單向環(huán)情況下的光開關(guān)節(jié)點的環(huán)狀拓?fù)涞膱D。

圖80b是說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的雙向環(huán)情況下的光開關(guān)節(jié)點的環(huán)狀拓?fù)涞膱D。

圖81是說明利用帶延遲差時刻的時刻設(shè)定的圖。

圖82是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的設(shè)定用控制信號發(fā)布的例子的圖。

圖83a是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的逆時針設(shè)定的圖。

圖83b是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的順時針設(shè)定的圖。

圖84a是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的一例時刻設(shè)定方法的系統(tǒng)圖。

圖84b是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的一例時刻設(shè)定方法的時序圖。

圖85a是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的一例延遲測定方法的系統(tǒng)圖。

圖85b是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的一例延遲測定方法的時序圖。

圖86a是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的、單向環(huán)情況下的光開關(guān)節(jié)點的環(huán)狀拓?fù)涞膱D。

圖86b是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的、雙向環(huán)情況下的光開關(guān)節(jié)點的環(huán)狀拓?fù)涞膱D。

圖87a是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的、主節(jié)點中的drop切換時間的系統(tǒng)圖。

圖87b是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的、主節(jié)點的時隙信息設(shè)定例的圖。

圖88是說明基于帶延遲差時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的、本地時刻以及ts開始時刻的發(fā)布動作的一例的圖。

圖89是利用共同時刻的時刻同步的說明圖。

圖90a是說明基于共同時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的時刻發(fā)布以及延遲測定方法的系統(tǒng)圖。

圖90b是說明基于共同時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的時刻發(fā)布以及延遲測定方法的時序圖。

圖91a是說明基于共同時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的ts開始時刻的系統(tǒng)圖。

圖91b是說明基于共同時刻方式的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的ts開始時刻的時序圖。

圖92是表示控制用環(huán)為1層時的用于掌握拓?fù)涞奶幚淼臅r序圖。

圖93a是表示用于傳輸觸發(fā)信號(或控制信號)的結(jié)構(gòu)的變形的框圖。

圖93b是表示用于傳輸觸發(fā)信號(或控制信號)的結(jié)構(gòu)的變形的框圖。

圖93c是表示用于傳輸觸發(fā)信號(或控制信號)的結(jié)構(gòu)的變形的框圖。

圖93d是表示用于傳輸觸發(fā)信號(或控制信號)的結(jié)構(gòu)的變形的框圖。

圖94a是表示光ts-sw部與ts收發(fā)部的連接結(jié)構(gòu)的其它例子的框圖。

圖94b是表示光ts-sw部與ts收發(fā)部的連接結(jié)構(gòu)的其它例子的框圖。

圖94c是表示光ts-sw部與ts收發(fā)部的連接結(jié)構(gòu)的其它例子的框圖。

圖95a是表示光ts-sw部(波長開關(guān))的結(jié)構(gòu)概要的圖。

圖95b是表示光ts-sw部(波長開關(guān))的結(jié)構(gòu)概要的圖。

圖96是表示光ts-sw部的基本結(jié)構(gòu)的框圖。

圖97a是表示可變波長變換器(twc)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖97b是表示固定波長變換器(fwc)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖98是說明波長開關(guān)型的光ts-sw部的各種結(jié)構(gòu)的圖。

圖99是表示k層環(huán)的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖100是表示2層環(huán)、1插入(add)、1分出(drop)、能夠進(jìn)行光纖間交換的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖101是表示2層環(huán)、1插入(add)、1分出(drop)、能夠進(jìn)行光纖間交換、使用控制用波長的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖102是表示2層環(huán)、1插入(add)、1分出(drop)、能夠進(jìn)行光纖間交換的光ts-sw部的其它結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖103是表示不配備fwc，能夠進(jìn)行光纖間波長交換和光纖內(nèi)波長交換的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖104是表示2層環(huán)、1插入(add)、1分出(drop)、每根光纖1個awg、使用控制用波長的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖105a是表示使用fwc的2層環(huán)、插入/分出(add/drop)1通道的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖105b是表示光ts-sw部的twc波長條件的圖。

圖106a是表示使用fwc的2層環(huán)、插入/分出(add/drop)1通道、能夠進(jìn)行光纖內(nèi)波長交換的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖106b是表示光ts-sw部的twc波長條件的圖。

圖107a是表示使用fwc的2層環(huán)、插入/分出(add/drop)1通道、能夠進(jìn)行光纖間波長交換、光纖內(nèi)波長交換的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖107b是表示光ts-sw部的twc波長條件的圖。

圖108是表示廣播及選擇型的光ts-sw部的基本結(jié)構(gòu)的圖。

圖109是表示廣播及選擇型的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)的其他例子的圖。

圖110是說明時隙同步的定義的圖。

圖111是說明本發(fā)明的基本思想的圖。

圖112是說明下級環(huán)的時隙與環(huán)交換點節(jié)點的時隙的同步方法的圖。

圖113是說明各節(jié)點的功能模塊的圖。

圖114是說明m-c、subm-c、s-c的定義的圖。

圖115a是說明來自起點節(jié)點的時隙開始定時的設(shè)定方法的系統(tǒng)圖。

圖115b是說明來自起點節(jié)點的時隙開始定時的設(shè)定方法的時序圖。

圖116是說明各節(jié)點的時刻設(shè)定方法的圖。

圖117a是說明設(shè)定時隙開始定時的效果的系統(tǒng)圖。

圖117b是說明設(shè)定時隙開始定時的效果的時序圖。

圖118是說明相鄰節(jié)點間的傳播延遲時間的測定方法的圖。

圖119a是說明傳播延遲時間的測定方法的圖。

圖119b是說明傳播延遲時間的測定方法的圖。

圖120是說明繞環(huán)1周的傳播延遲時間的測定方法的圖。

圖121是說明考慮了傳播延遲的、對上級環(huán)的插入(add)與對下級環(huán)的分出(drop)的定時分離的圖。

圖122a是說明從下級環(huán)向上級環(huán)的時隙的系統(tǒng)圖。

圖122b是說明從下級環(huán)向上級環(huán)的時隙的時序圖。

圖123a是說明多環(huán)中的雙向通信時所需時隙的種類的系統(tǒng)圖。

圖123b是說明多環(huán)中的雙向通信時所需時隙的種類的圖。

圖124a是說明單環(huán)nw中使用的時隙(順向)的圖。

圖124b是說明單環(huán)nw中使用的時隙(順向)的圖。

圖124c是說明單環(huán)nw中使用的時隙(順向)的圖。

圖125a是說明單環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的圖。

圖125b是說明單環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的圖。

圖125c是說明單環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的圖。

圖126a是說明多環(huán)nw中使用的時隙(順向)的其他例子的圖。

圖126b是說明多環(huán)nw中使用的時隙(順向)的其他例子的圖。

圖126c是說明多環(huán)nw中使用的時隙(順向)的其他例子的圖。

圖126d是說明多環(huán)nw中使用的時隙(順向)的其他例子的圖。

圖127a是說明多環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的圖。

圖127b是說明多環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的其他例子的圖。

圖127c是說明多環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的其他例子的圖。

圖127d是說明多環(huán)nw中使用的時隙(逆向)的其他例子的圖。

圖128是說明m-c中的時間計數(shù)器值的發(fā)布動作開始時的動作序列的圖。

圖129是說明m-c中的初始時間計數(shù)器值的發(fā)布設(shè)定時的動作序列的圖。

圖130是說明m-c中的初始時間計數(shù)器值向上級環(huán)發(fā)布時的動作序列的圖。

圖131是說明上級環(huán)的subm-c中的初始時間計數(shù)器值的接收時的動作序列的圖。

圖132是說明m-c中的初始時間計數(shù)器值向下級環(huán)的發(fā)布設(shè)定時的動作序列的圖。

圖133是說明m-c中的初始時間計數(shù)器值向下級環(huán)的發(fā)布時的動作序列的圖。

圖134是說明下級環(huán)的s-c中的時刻回答時的動作序列的圖。

圖135是說明subm-c中的s-c的時刻回答轉(zhuǎn)發(fā)時的動作序列的圖。

圖136a是說明subm-c中的s-c的時刻回答轉(zhuǎn)發(fā)時的動作序列的系統(tǒng)圖。

圖136b是說明subm-c中的s-c的時刻回答轉(zhuǎn)發(fā)時的動作序列的圖。

圖137是說明逆向/跨m-c對應(yīng)的時隙的生成定時的圖。

圖138是說明逆向時隙的生成方法的圖。

圖139是說明順向跨越時隙的生成方法的圖。

圖140是說明逆向跨越時隙的生成方法的圖。

圖141是說明下級環(huán)的節(jié)點的安裝例(1)的圖。

圖142是說明下級環(huán)的節(jié)點的安裝例(2)的圖。

圖143是說明作為本發(fā)明的對象的多環(huán)nw的圖。

圖144是說明作為本發(fā)明的對象的單環(huán)nw的圖。

圖145是說明現(xiàn)有技術(shù)的課題和本發(fā)明對該課題的具體解決方法的圖。

圖146是表示現(xiàn)有的oadm的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖147是表示圖146所示的oadm經(jīng)由傳輸路徑連接為環(huán)狀的、環(huán)型光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖148是表示現(xiàn)有城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖149a是表示使用roadm的利用波分復(fù)用的光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖149b是說明使用roadm的利用波分復(fù)用的光網(wǎng)絡(luò)的工作原理的圖。

具體實施方式

說明本發(fā)明實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

圖1是表示本發(fā)明實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一結(jié)構(gòu)例的圖。

如圖1所示，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用光開關(guān)節(jié)點(以下也將光開關(guān)節(jié)點簡單稱為“節(jié)點”)101a～101d經(jīng)由傳輸路徑(物理路徑)連接的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)光開關(guān)節(jié)點101a是主節(jié)點(光主節(jié)點)。此外，圖1中示出了光開關(guān)節(jié)點101a～101d為4個的情況，但光開關(guān)節(jié)點的數(shù)目為多個即可，不限于4個的情況。另外，傳輸路徑也表現(xiàn)為環(huán)。

光開關(guān)節(jié)點101a將任意波長λx的波長路徑劃分為一定時間的時隙，將時隙分配給光開關(guān)節(jié)點101b～101d。光開關(guān)節(jié)點101b～101d分別基于從作為主節(jié)點的光開關(guān)節(jié)點101a發(fā)布的信息，取得時隙(在以下說明中也稱為“ts”)的同步，來收發(fā)數(shù)據(jù)。

圖2是用于說明圖1所示的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

光開關(guān)節(jié)點101a～101d具有時隙同步部151、作為波長開關(guān)的光ts-sw部(光時隙開關(guān)部)152、以及在圖1所示的路由器等103a～103d與光ts-sw部152之間收發(fā)數(shù)據(jù)的ts收發(fā)部153。此外，ts-sw是時隙開關(guān)的簡稱，在下文中是同樣的。

在作為主節(jié)點發(fā)揮功能的光開關(guān)節(jié)點101a(也稱為主節(jié)點101a)中，時隙同步部151將任意波長的波長路徑劃分為一定時間的時隙，將時隙分配給各個光開關(guān)節(jié)點101b～101d。主節(jié)點101a的光ts-sw部152將信息發(fā)布給光開關(guān)節(jié)點101b～101d，該信息用于使光開關(guān)節(jié)點101b～101d與由時隙同步部151分配給各個光開關(guān)節(jié)點101b～101d的時隙取得同步并執(zhí)行數(shù)據(jù)收發(fā)。

光開關(guān)節(jié)點101b～101d中，時隙同步部151基于從光開關(guān)節(jié)點101a發(fā)布的信息，取得由主節(jié)點101a分配的一定時間的時隙的同步，對光ts-sw部152指示數(shù)據(jù)的收發(fā)。光開關(guān)節(jié)點101b～101d的光ts-sw部152按照來自時隙同步部151的指示進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。

此外，圖1中示出光開關(guān)節(jié)點101a～101d保持時隙信息的情形，該時隙信息表示與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的指示內(nèi)容，但時隙信息既可以預(yù)先存儲在各節(jié)點中，也可以從主節(jié)點101a發(fā)布給光開關(guān)節(jié)點101b～101d。

上述光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，將波長路徑劃分為一定時間的時隙并分配給各節(jié)點，使各節(jié)點在被分配的時隙中執(zhí)行數(shù)據(jù)的收發(fā)和路線切換。在相同的波長路徑內(nèi)，各節(jié)點中，圖2所示的ts收發(fā)部153和光ts-sw部152在ts同步部151的控制下，能夠取得數(shù)據(jù)發(fā)送和路線切換的同步以避免數(shù)據(jù)沖突，在被分配的自己的時隙單位中進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送或add(插入)/drop(分出)。作為取得同步的方法，有一種方法是基于來自主節(jié)點101a的觸發(fā)信號的方法，另外還有基于時刻的方法。

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)不依賴于波長路徑數(shù)的光tdm環(huán)系統(tǒng)。此外，還能夠減少各節(jié)點101a～101d所需的波長數(shù)和接收設(shè)備數(shù)。

以下具體說明本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

第一實施方式

第一實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過由主節(jié)點對各節(jié)點發(fā)送觸發(fā)信號，來取得各節(jié)點的時隙(ts)同步。并且，主節(jié)點通過將ts長或ts周期設(shè)定為環(huán)長的整數(shù)分之一，能夠?qū)⒂|發(fā)信號繞環(huán)一周在主節(jié)點處結(jié)束的定時與輸出其它觸發(fā)信號的定時相配合，能夠在環(huán)網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)周期性的數(shù)據(jù)收發(fā)。

說明本實施方式的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)。

圖3是表示本實施方式的光開關(guān)節(jié)點1的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖4是示意性地表示圖3所示的光開關(guān)節(jié)點1中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。虛線箭頭表示控制信號的傳輸方向，實線箭頭表示光信號的傳輸方向。以下，其它框圖中也是同樣。

如圖3所示，光開關(guān)節(jié)點1具有設(shè)定ts信息的ts信息管理部10、ts同步部(時隙同步部)20、光ts-sw部30、以及ts收發(fā)部40。ts同步部20采用包括觸發(fā)信號檢測部21、光sw控制部22以及發(fā)送控制部23的結(jié)構(gòu)。光ts-sw部30中，在光信號輸入側(cè)連接分波部31，在光信號輸出側(cè)連接合波部32。

接著，參考圖4進(jìn)行說明。ts信息管理部10具有用于保存ts信息的存儲部(未圖示)。本實施方式中，如后所述，在ts信息中，用環(huán)長的整數(shù)分之一設(shè)定ts長或ts周期。ts信息包含與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的指示內(nèi)容，例如數(shù)據(jù)的發(fā)送目的地節(jié)點以及對數(shù)據(jù)的動作的信息等。這里的動作是指分出(drop)和插入(add)等。

觸發(fā)信號檢測部21檢測觸發(fā)信號，將檢測結(jié)果通知給光sw控制部22和發(fā)送控制部23，所述觸發(fā)信號用于同步對各節(jié)點設(shè)定的時隙的開始定時。

光sw控制部22對接收觸發(fā)信號檢測通知后的經(jīng)過時刻進(jìn)行計數(shù)，參考ts信息管理部10，在為自己分配的時隙中對光ts-sw部30指示切換。

光ts-sw部30按照來自光sw控制部22的切換指示切換路線。

發(fā)送控制部23對接收觸發(fā)信號檢測通知后的經(jīng)過時刻進(jìn)行計數(shù)，參考ts信息管理部10，在為自己分配的時隙中對ts收發(fā)部40指示數(shù)據(jù)發(fā)送。

ts收發(fā)部40將從外部輸入的數(shù)據(jù)保存到緩沖區(qū)(未圖示)中，按照來自發(fā)送控制部23的指示，將從緩沖區(qū)讀出的數(shù)據(jù)發(fā)送到光ts-sw部30，將從光ts-sw部30接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到外部。所謂外部，例如是指圖1所示的路由器等103a～103d的通信設(shè)備。

分波部31對從外部經(jīng)由傳輸路徑輸入的光信號進(jìn)行波長分離，并輸出到光ts-sw部30。合波部32對從光ts-sw部30輸入的光信號進(jìn)行波長復(fù)用，并經(jīng)由傳輸路徑輸出到外部。此外，分波部31和合波部32不是必需的結(jié)構(gòu)，也可以不設(shè)置分波部31和合波部32，而是增加傳輸路徑的光纖根數(shù)。

接著，說明本實施方式的主光開關(guān)節(jié)點(也稱為主節(jié)點)的結(jié)構(gòu)。

圖5是表示本實施方式的主節(jié)點2的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖6是示意性地表示圖5所示的主節(jié)點2中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

如圖5所示，主節(jié)點2除了具有參考圖3說明的結(jié)構(gòu)以外，還具有觸發(fā)信號生成部50，該觸發(fā)信號生成部50生成用于時隙同步的觸發(fā)信號，并對各節(jié)點1發(fā)送觸發(fā)信號。觸發(fā)信號生成部50作為發(fā)送周期，對“ts長”、“ts周期”、以及“ts周期×n”中的任一者進(jìn)行設(shè)定。

接著，說明通過觸發(fā)信號生成部50的ts開始發(fā)布功能50a、以及ts同步部20的ts同步功能20a利用觸發(fā)信號的情況下的變形。

圖7是表示通過ts開始發(fā)布功能50a以及ts同步功能20a利用觸發(fā)信號的情況下的變形的圖。如圖7所示，作為觸發(fā)信號輸出間隔，能夠從“ts長”、“ts周期”、以及“ts周期×n”中進(jìn)行選擇。

圖8是示意性地表示圖7所示的“ts長”(※1)、“ts周期”(※2)、以及“ts周期×n”(※3)各種情況下的ts輸出單位的圖。圖8a是觸發(fā)信號輸出間隔為“ts長”時的圖形圖，圖8b是觸發(fā)信號輸出間隔為“ts周期”時的圖形圖，圖8c是觸發(fā)信號輸出間隔為“ts周期×n”時的圖形圖。

接著，說明本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動作。首先說明觸發(fā)信號輸出間隔為“ts長”時的動作。

圖9是用于說明圖7所示的no1001的情況的動作的圖。參考圖9，說明使用光信號將數(shù)據(jù)從作為主節(jié)點2以外節(jié)點的節(jié)點a向節(jié)點b、從節(jié)點a向節(jié)點c、以及從節(jié)點b向節(jié)點c發(fā)送的情況的動作。

預(yù)先對各節(jié)點a～c設(shè)定ts信息。圖9的[1]和[2]中示出對節(jié)點a和節(jié)點b設(shè)定的ts信息的一例。在1種波長中插入(add)的ts編號“0”～“2”在各節(jié)點a～c中不重復(fù)。將ts長設(shè)定為環(huán)長的整數(shù)分之一。

如[3]所示，主節(jié)點2以ts長(20μs)為間隔向節(jié)點a發(fā)送觸發(fā)信號。觸發(fā)信號繞環(huán)1周后結(jié)束。以下，ts長的單位為μs(微秒)。

節(jié)點a接收觸發(fā)信號后，如[4]所示，在偏移時間(5μs)后實施ts信息的第1個動作。其中，偏移時間的單位為μs(微秒)。此外，在系統(tǒng)的計時動作中，有時以計數(shù)5次的方式對5μs進(jìn)行計時，因而有時也稱為對偏移時間的單位進(jìn)行計數(shù)。

即，節(jié)點a如[1]的第一行所示，在ts0中插入(add)目的地節(jié)點b的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口從端口號3連接到2。節(jié)點a接收下一個觸發(fā)信號后，同樣實施ts信息的第2個動作。節(jié)點a在接收下一個觸發(fā)信號時，也同樣實施ts信息的第3個動作。即，節(jié)點a如[1]的第三行所示，向ts2插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口也從端口號3連接到2。

節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，如[5]所示，在偏移時間(5μs)后實施ts信息的第1個動作。即，節(jié)點b如[2]所示分出(drop)ts0的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口從端口號1連接到3。節(jié)點b接收下一個觸發(fā)信號后，同樣實施ts信息的第2個動作。即，節(jié)點b如[2]所示，在ts1中插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口從端口號3連接到2。

接著，說明觸發(fā)信號輸出間隔為“ts周期”時的動作。

圖10是用于說明圖7所示的no1002的情況的動作的圖。參考圖10，說明使用光信號將數(shù)據(jù)從節(jié)點a向節(jié)點b、從節(jié)點a向節(jié)點c、以及從節(jié)點b向節(jié)點c發(fā)送的情況的動作。

預(yù)先對各節(jié)點a～c設(shè)定ts信息。圖10的[1]和[2]中示出對節(jié)點a和節(jié)點b設(shè)定的ts信息的一例。在1種波長中插入(add)的ts編號在各節(jié)點a～c中不重復(fù)。以ts周期(ts長×m)為環(huán)長的整數(shù)分之一的方式設(shè)定ts長。

如[3]所示，主節(jié)點2以ts周期為間隔向節(jié)點a發(fā)送觸發(fā)信號。觸發(fā)信號繞環(huán)1周后結(jié)束。

節(jié)點a接收觸發(fā)信號后，如[4]所示，在偏移時間(在此，假設(shè)為5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1個至第m個。即，節(jié)點a如[1]所示，在偏移時間后在ts0中插入(add)目的地節(jié)點b的數(shù)據(jù)，在45次計數(shù)(偏移時間+ts編號×ts長＝5+2×20)后在ts2中插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口從端口號3連接到2。

節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，如[5]所示，在偏移時間(5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1個至第m個。即，節(jié)點b如[2]所示，在偏移時間后分出(drop)ts0的數(shù)據(jù)，在25次計數(shù)(偏移時間+ts編號×ts長＝5+1×20)后在ts1中插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口在分出時從端口號1連接到3，接著在插入時從端口號3連接到2。

接著，說明觸發(fā)信號輸出間隔為“ts周期×n”時的動作。

圖11是用于說明圖7所示的no1004的情況的動作的圖。參考圖11，說明使用光信號將數(shù)據(jù)從節(jié)點a向節(jié)點b、從節(jié)點a向節(jié)點c、以及從節(jié)點b向節(jié)點c發(fā)送的情況的動作。

預(yù)先對各節(jié)點a～c設(shè)定ts信息。圖11的[1]和[2]中示出對節(jié)點a和節(jié)點b設(shè)定的ts信息的一例。在1種波長中插入(add)的ts編號在各節(jié)點a～c中不重復(fù)。以ts周期(ts長×m)為環(huán)長的整數(shù)分之一的方式設(shè)定ts長。

如[3]所示，主節(jié)點2以ts周期×n為間隔向節(jié)點a發(fā)送觸發(fā)信號。觸發(fā)信號繞環(huán)1周后結(jié)束。

節(jié)點a接收觸發(fā)信號后，如[4]所示，在偏移時間(在此假設(shè)為5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1個至第m個，在實施第m個后反復(fù)執(zhí)行第1個至第m個的動作，直到接收下一個觸發(fā)信號為止。節(jié)點a接收下一個觸發(fā)信號后，與最初的觸發(fā)信號的情況同樣，反復(fù)執(zhí)行ts信息的第1個至第m個的動作。即，節(jié)點a如[1]的第1行所示，在ts0中插入(add)目的地節(jié)點b的數(shù)據(jù)，接著如[1]的第3行所示，向ts2插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口從端口號3連接到2。

節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，如[5]所示，在偏移時間(5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1個至第m個，在實施第m個后反復(fù)執(zhí)行第1個至第m個的動作，直到接收下一個觸發(fā)信號為止。節(jié)點b接收下一個觸發(fā)信號后，與最初的觸發(fā)信號的情況同樣，反復(fù)執(zhí)行ts信息的第1個至第m個的動作。即，節(jié)點b如[2]所示，分出(drop)ts0的數(shù)據(jù)，接著在ts1中插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。此時的光sw連接端口在分出時從端口號1連接到3，接著在插入時從端口號3連接到2。

接著，說明相對于環(huán)長的、ts長和ts周期的設(shè)定方法。

圖12a和圖12b是用于說明相對于環(huán)長的、ts長和ts周期的設(shè)定方法的圖。

光環(huán)系統(tǒng)中，各節(jié)點a～c通過環(huán)狀虛線所示的傳輸路徑收發(fā)數(shù)據(jù)。因此，為了如“節(jié)點c＝＞節(jié)點a”(參考圖12a)那樣越過主節(jié)點2接收數(shù)據(jù)，將ts長或ts周期設(shè)定為環(huán)長l的整數(shù)分之一即可。具體而言，在觸發(fā)信號輸出間隔為ts長的情況下使ts長為環(huán)長l的整數(shù)分之一即可，在觸發(fā)信號輸出間隔為ts周期或ts周期×n的情況下使ts周期為環(huán)長l的整數(shù)分之一即可。據(jù)此，利用主節(jié)點2新發(fā)送的觸發(fā)信號，節(jié)點a能夠接收節(jié)點c發(fā)送了的數(shù)據(jù)。

接著，說明針對時隙定時偏差的應(yīng)對方法。

圖13是表示由波動造成的時隙定時偏差的圖。圖14是表示時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)和保護(hù)時間的圖。

由于主節(jié)點2(參考圖5)的觸發(fā)信號輸出間隔的波動、或如圖7所示的no1004、no1005那樣周期性發(fā)送時隙時的時鐘波動，如圖13中時鐘ck1、ck2所示，各節(jié)點a～c的時隙的收發(fā)定時有時會發(fā)生偏差。

在圖13左側(cè)，如ck所示，時鐘一致的情況下，各節(jié)點a～c收發(fā)的時隙ts1、ts2的定時一致。但是，在圖13右側(cè)，如ck1、ck2所示，由于時鐘波動而使時隙定時發(fā)生偏差后，如雙向箭頭l1所示，時隙ts1與ts2發(fā)生重疊。

因此，如圖14所示，考慮由時鐘波動產(chǎn)生的時隙重疊，在數(shù)據(jù)前后設(shè)置保護(hù)時間。通過在時隙(ts長)內(nèi)設(shè)置一定的保護(hù)時間，能夠避免時隙的重疊。

接著，對物理拓?fù)溥M(jìn)行說明。

圖15是表示單向環(huán)時的光開關(guān)節(jié)點1a的結(jié)構(gòu)例的框圖。單向環(huán)時的結(jié)構(gòu)與參考圖3及圖4說明的結(jié)構(gòu)相同，因此省略詳細(xì)說明。

圖16是表示雙向環(huán)時的光開關(guān)節(jié)點1b的結(jié)構(gòu)例的框圖。

在物理拓?fù)錇殡p向(雙向環(huán))的情況下，觸發(fā)信號檢測部21和ts信息管理部10各自設(shè)置兩個，分別用于順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)。各節(jié)點間的通信在不通過主節(jié)點的發(fā)送方向上進(jìn)行ts分配，由此能夠不依賴于環(huán)長地設(shè)定ts長或ts周期。發(fā)送觸發(fā)信號的主節(jié)點順時針、逆時針地繞環(huán)發(fā)送觸發(fā)信號，各節(jié)點基于與觸發(fā)信號的收發(fā)方向?qū)?yīng)的ts信息管理部10的ts信息，在與觸發(fā)信號的收發(fā)方向相同的方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和sw切換。各節(jié)點接收順時針的觸發(fā)信號后，利用時隙信息管理部(順時針)，與逆時針同樣地進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和sw切換。

接著，說明觸發(fā)信號傳輸結(jié)構(gòu)的變形。圖17a、圖17b以及圖18a、圖18b是表示觸發(fā)信號傳輸結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

圖17a、圖17b是觸發(fā)信號穿過光ts-sw部30的情況的結(jié)構(gòu)例，圖18a、圖18b是觸發(fā)信號不穿過光ts-sw部30的情況的結(jié)構(gòu)例。

在圖17a所示的結(jié)構(gòu)例中，光ts-sw部30設(shè)定為廣播。光ts-sw部30分出觸發(fā)信號。在圖17b所示的結(jié)構(gòu)例中，光ts-sw部30設(shè)定為分出/插入(drop/add)。觸發(fā)信號檢測部21分出觸發(fā)信號。

在圖18a所示的結(jié)構(gòu)例中，進(jìn)行oe-eo(光-電)變換后用電信號分出觸發(fā)信號，或者用光耦合器分出觸發(fā)信號。在圖18b所示的結(jié)構(gòu)例中，觸發(fā)信號檢測部21分出觸發(fā)信號。

接著，說明ts收發(fā)部40與光ts-sw部30的連接結(jié)構(gòu)的變形。

圖19a～圖19c是表示ts收發(fā)部40與光ts-sw部30的連接結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

圖19a是1輸出1輸入的情況的結(jié)構(gòu)例，圖19b是每個隊列均有輸出，有1個輸入的情況的結(jié)構(gòu)例，圖19c是每個隊列均有輸出，有2個輸入的情況的結(jié)構(gòu)例。

在圖19a所示的結(jié)構(gòu)中，ts收發(fā)部40具有多個隊列40q1、40qn，發(fā)送數(shù)據(jù)按照各個目的地存儲在各自的隊列中。ts收發(fā)部40與光ts-sw部30的連接中，插入/分出(add/drop)各有一個端口。

在圖19b所示的結(jié)構(gòu)中，ts收發(fā)部40具有多個隊列40q1、40qn，ts收發(fā)部40與光ts-sw部30的連接中，每個隊列有一個插入(add)端口，目的地不同的數(shù)據(jù)在環(huán)發(fā)送方向不同時，可以同時輸出。

在圖19c所示的結(jié)構(gòu)中，ts收發(fā)部40具有多個隊列40q1、40qn和緩沖區(qū)40b，ts收發(fā)部40與光ts-sw部30的連接中，分出(drop)端口也有兩個，能夠從環(huán)的逆時針和順時針方向同時進(jìn)行接收。

接著，說明光sw控制部22以及發(fā)送控制部23中，經(jīng)過時間計數(shù)所使用的時鐘的提供方法的變形。

圖20a以及圖20b是用于說明時鐘的提供方法的變形的圖。

圖20a是表示經(jīng)過時間計數(shù)中使用內(nèi)部時鐘(ck3)時的光開關(guān)節(jié)點1c的結(jié)構(gòu)的框圖。作為內(nèi)部時鐘(ck3)，有銫振蕩器、銣振蕩器、以及水晶振蕩器等。圖20b是表示經(jīng)過時間計數(shù)中使用外部時鐘(ck4)時的光開關(guān)節(jié)點1d的結(jié)構(gòu)的框圖。作為外部時鐘(ck4)，有g(shù)ps(globalpositioningsystem，全球定位系統(tǒng))時鐘、jjy時鐘(日本標(biāo)準(zhǔn)電波時鐘)等。

根據(jù)第一實施方式，將一個波長的波長路徑劃分為時隙，以時隙不重疊的方式分配給多個節(jié)點，由此能夠使每個節(jié)點執(zhí)行數(shù)據(jù)收發(fā)或路線切換。因此，能夠不依賴于波長路徑數(shù)地增加節(jié)點數(shù)。

第二實施方式

第二實施方式將時隙信息埋入觸發(fā)信號內(nèi)，與觸發(fā)信號一起發(fā)布給各節(jié)點。

圖21是表示第二實施方式的光開關(guān)節(jié)點1e的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖22是示意性地表示圖21所示的光開關(guān)節(jié)點1e中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

如圖21所示，第二實施方式的光開關(guān)節(jié)點1e中，不設(shè)置圖3所示的ts信息管理部10。另一方面，第二實施方式中，如圖22所示，觸發(fā)信號檢測部21接收觸發(fā)信號后，將觸發(fā)信號中埋入的ts信息交給發(fā)送控制部23和光sw控制部22。

圖23是表示第二實施方式的主光開關(guān)節(jié)點(主節(jié)點)2e的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖24是示意性地表示圖23所示的主節(jié)點2e中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

與圖5所示的主節(jié)點2的結(jié)構(gòu)相比，如圖23及圖24所示，第二實施方式的主節(jié)點2e還具有ts信息發(fā)布部60，將ts信息埋入觸發(fā)信號內(nèi)并與觸發(fā)信號一起進(jìn)行發(fā)布。

接著，說明觸發(fā)信號輸出間隔為“ts長”時的、第二實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動作。

圖25是用于說明在第二實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，觸發(fā)信號輸出間隔為“ts長”時的動作的圖。參考圖25，說明使用光信號將數(shù)據(jù)從節(jié)點a向節(jié)點b發(fā)送的情況的動作。

如[1]所示，主節(jié)點2e在觸發(fā)信號內(nèi)記載ts信息200、201、202，以ts長為間隔進(jìn)行發(fā)送。1個觸發(fā)信號中記載1個ts的信息。圖25中，如ts信息200、201、203的內(nèi)容所示，示出主節(jié)點2e發(fā)送ts編號＝0～2的3個ts信息的情形。

如[2]所示，節(jié)點a接收觸發(fā)信號后，讀入觸發(fā)信號內(nèi)的ts信息，若數(shù)據(jù)發(fā)送源或數(shù)據(jù)發(fā)送目的地是本節(jié)點，則在偏移時間(5次計數(shù))后，實施ts信息內(nèi)對應(yīng)的動作。ts編號＝0的ts信息的數(shù)據(jù)發(fā)送源為本節(jié)點，因而節(jié)點a在偏移時間后插入(add)數(shù)據(jù)。節(jié)點a接收下一個觸發(fā)信號后，與上述同樣實施動作。

如[3]所示，節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，讀入觸發(fā)信號內(nèi)的ts信息，若數(shù)據(jù)發(fā)送源或數(shù)據(jù)發(fā)送目的地是本節(jié)點，則在偏移時間后實施ts信息內(nèi)對應(yīng)的動作。ts編號＝0的ts信息的數(shù)據(jù)發(fā)送目的地為本節(jié)點，因而節(jié)點b在偏移時間后分出(drop)數(shù)據(jù)。節(jié)點b接收下一個觸發(fā)信號后，與上述同樣實施動作。

根據(jù)第二實施方式，不僅可以取得與第一實施方式相同的效果，還具有主節(jié)點2e和光開關(guān)節(jié)點1e的各節(jié)點中無須設(shè)置ts信息管理部10的優(yōu)點。

接著，說明并非用由主節(jié)點發(fā)布的觸發(fā)信號來進(jìn)行ts同步，而是用時刻來進(jìn)行ts同步的情況下的變形。

在此說明的方法的特征是用時刻指定ts開始。上述利用觸發(fā)信號的同步需要觸發(fā)信號與數(shù)據(jù)為同一路徑，而利用時刻的ts同步能夠在事前設(shè)定ts開始時刻，即使在發(fā)布ts開始時刻的情況下，也無須使用與數(shù)據(jù)相同的路徑進(jìn)行發(fā)布。

對于各節(jié)點的時刻設(shè)定，考慮設(shè)定對主節(jié)點的時刻附加了與數(shù)據(jù)傳輸路徑對應(yīng)的延遲時間的時刻的情況(后述的第三實施方式和第四實施方式)、以及設(shè)定全部節(jié)點共同的時刻的情況(后述的第五實施方式)。

在用附加了延遲時間的時刻進(jìn)行設(shè)定的情況下，特征在于能夠使ts開始時刻為全部節(jié)點共同的時刻。在用共同時刻進(jìn)行設(shè)定的情況下，特征在于能夠利用使用gps等的時刻設(shè)定。

第三實施方式

在第三實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，主節(jié)點通過發(fā)送時間戳，用偏移了傳輸延遲時間的時刻設(shè)定各節(jié)點的時刻，各節(jié)點在共同的時刻同步時隙，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)。

說明本實施方式的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)。

圖26是表示第三實施方式的光開關(guān)節(jié)點1f的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖27是示意性地表示圖26所示的光開關(guān)節(jié)點1f中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

如圖26所示，光開關(guān)節(jié)點1f具有設(shè)定ts信息的ts信息管理部10、ts同步部25、時間計數(shù)器70、光ts-sw部30、以及ts收發(fā)部40。ts同步部25包括控制信號處理部26、發(fā)送控制部23以及光sw控制部22。光ts-sw部30中，在光信號輸入側(cè)連接分波部31，在光信號輸出側(cè)連接合波部32。

接下來參考圖27?？刂菩盘柼幚聿?6進(jìn)行用于使各節(jié)點的時隙定時同步的控制信號的檢測，將信號內(nèi)的時間戳值通知給時間計數(shù)器70，將信號內(nèi)的時隙開始時刻(以下記為ts開始時刻)通知給發(fā)送控制部23和光sw控制部22。

時間計數(shù)器70將計數(shù)器值設(shè)定為由控制信號處理部26通知的時間戳值，將該計數(shù)器值提供給發(fā)送控制部23和光sw控制部22。

發(fā)送控制部23從控制信號處理部26接收ts開始時刻的通知后，參考ts信息管理部10，在由時間計數(shù)器70提供的計數(shù)器值到達(dá)ts開始時刻后，在分配給本發(fā)送控制部23的時隙中對ts收發(fā)部40進(jìn)行指示。

ts收發(fā)部40將從外部輸入的數(shù)據(jù)保存到緩沖區(qū)(未圖示)中，按照來自發(fā)送控制部23的指示，將從緩沖區(qū)讀出的數(shù)據(jù)發(fā)送到光ts-sw部30，將從光ts-sw部30接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到外部。

光sw控制部22從控制信號處理部26接收ts開始時刻的通知后，參考ts信息管理部10，在由時間計數(shù)器70提供的計數(shù)器值到達(dá)ts開始時刻后，在分配給本光sw控制部22的時隙中對光ts-sw部30指示切換。

光ts-sw部30按照來自光sw控制部22的切換指示切換路線。

接著，說明第三實施方式的主光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)。

圖28是表示第三實施方式的主光開關(guān)節(jié)點(主節(jié)點)2f的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖29是示意性地表示圖28所示的主節(jié)點2f中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

如圖28所示，主節(jié)點2f除了具有參考圖26說明的結(jié)構(gòu)以外，還具有ts開始發(fā)布部80以及延遲時間計算部90。ts開始發(fā)布部80具有控制信號生成部81和主時間計數(shù)器82。

接下來參考圖29。主時間計數(shù)器82將計數(shù)器值提供給控制信號生成部81。

控制信號生成部81生成包含ts開始時刻的控制信號，將由主時間計數(shù)器82提供的計數(shù)器值作為時間戳賦給控制信號，并向各節(jié)點1f發(fā)送控制信號。

延遲時間計算部90從繞環(huán)1周了的控制信號的接收時刻中減去時間戳值，計算出繞環(huán)1周的時間，將該計算結(jié)果寫入ts信息管理部10。

此外，第三實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動作與后述的第四實施方式重復(fù)，因此這里省略其說明。

根據(jù)第三實施方式，主節(jié)點2f通過發(fā)送時間戳，用偏移了傳輸延遲時間的時刻設(shè)定各節(jié)點1f的時刻，各節(jié)點1f能夠在共同的時刻進(jìn)行時隙同步，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)或路線切換。

第四實施方式

第四實施方式是在第三實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，由主節(jié)點對各節(jié)點發(fā)布ts信息的實施方式。

圖30是表示第四實施方式的光開關(guān)節(jié)點1g的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖31是示意性地表示圖30所示的光開關(guān)節(jié)點1g中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。如圖30所示，本實施方式的光開關(guān)節(jié)點1g的不同之處在于不設(shè)置圖26所示的光開關(guān)節(jié)點1f的ts信息管理部10。

圖32是表示第四實施方式的主光開關(guān)節(jié)點(主節(jié)點)2g的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖33是示意性地表示圖32所示的主節(jié)點2g中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

與圖28所示的結(jié)構(gòu)相比，如圖32所示，主節(jié)點2g中不設(shè)置ts信息管理部10，而設(shè)置對控制信號生成部81提供ts信息的ts信息發(fā)布部60。

說明在上述結(jié)構(gòu)的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，ts開始發(fā)布功能和ts同步功能中利用時刻，時間計數(shù)器設(shè)定為帶延遲差的時刻的情況下的變形。

圖34是表示ts開始發(fā)布功能和ts同步功能中利用時刻，時間計數(shù)器設(shè)定為帶延遲差的時刻的情況下的變形的圖。作為ts信息設(shè)定用的控制信號，如圖34下側(cè)所示，既可以將多個信息一起包含在控制信號ss中發(fā)送，也可以將多個信息分散包含在控制信號ss1、ss2、ss3中發(fā)送。也就是說，控制信號ss集中包含ts開始時刻、時間戳、以及ts信息?？刂菩盘杝s1包含ts開始時刻，控制信號ss2包含時間戳，控制信號ss3包含ts信息。

接著，說明第四實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動作。

圖35是用于說明圖34所示的no2002的情況的動作的圖。參考圖35，說明發(fā)布本地時刻和ts開始時刻，事先設(shè)定全部ts的情況。

如[1]及[2]所示，主節(jié)點2g對各節(jié)點a、b設(shè)定時隙信息。接著，如[3]所示，主節(jié)點2g在每個ts周期中，發(fā)送包含ts開始時刻和時間戳值(例如80)的控制信號ss4。

如[4]所示，節(jié)點a從主節(jié)點2g接收控制信號ss4后，將時間計數(shù)器(80)設(shè)定為時間戳值(80)。并且，如[5]所示，節(jié)點a在時間計數(shù)器到達(dá)ts開始時刻(100)后，從ts0開始依次實施動作。即，節(jié)點a在到達(dá)“ts開始時刻+ts編號×ts長”的時刻時，實施ts信息的動作。在此，節(jié)點a在時間計數(shù)器為100～120時，如[1]的第1行所示在ts0中插入(add)數(shù)據(jù)，在時間計數(shù)器為140～160時，如[1]的第3行所示，在ts2中插入(add)數(shù)據(jù)。

如[6]所示，節(jié)點b接收控制信號ss4后，將時間計數(shù)器(80)設(shè)定為時間戳值。并且，節(jié)點b在時間計數(shù)器到達(dá)ts開始時刻(100)后，從ts0開始依次實施動作。即，節(jié)點b在時間計數(shù)器(＝ts開始時刻+ts編號×ts長)為100～120時，如[2]的第1行所示分出(drop)ts0的數(shù)據(jù)，在時間計數(shù)器為120～140時，如[2]的第2行所示在ts2中插入(add)數(shù)據(jù)。

接著，說明附加了傳輸路徑延遲時間的時刻的設(shè)定方法。

圖36a、圖36b是用于說明附加了傳輸路徑延遲時間的時刻的設(shè)定方法的圖。

如圖36a所示，主節(jié)點2g如框g1內(nèi)所示發(fā)送賦予了時間戳的時刻同步信號。各光開關(guān)節(jié)點1g如框g2內(nèi)所示將接收了的時刻同步信號的時間戳值設(shè)定為當(dāng)前時刻。

如圖36b所示，在主節(jié)點2g中，作為時間戳，賦予發(fā)送時刻同步信號時的時刻(t1)。賦予了該時間戳值t1的時刻同步信號sc1向各光開關(guān)節(jié)點1g發(fā)送。在各光開關(guān)節(jié)點1g中，作為本光開關(guān)節(jié)點1g的當(dāng)前時刻，設(shè)定時間戳的值(t1)。

這樣，主節(jié)點2g將帶有時間戳的時刻同步信號sc1發(fā)送到光開關(guān)節(jié)點1g并進(jìn)行設(shè)定，通過定期發(fā)送時刻同步信號sc1，能夠吸收由溫度變化造成的傳輸路徑長的變化。

接著，說明帶延遲的時刻的設(shè)定方法的變形。

圖37a、圖37b是用于說明帶延遲的時刻的設(shè)定方法的變形的圖。圖37a如箭頭y1所示為反時針旋轉(zhuǎn)(逆時針)的情況，圖37b如箭頭y2所示為沿時針旋轉(zhuǎn)(順時針)的情況。

在單向設(shè)定的情況下，按照圖37a所示的逆時針或者圖37b所示的順時針中的一種方式，主節(jié)點2g發(fā)送帶有時間戳的控制信號，以對各節(jié)點1g1、1g2、1g3進(jìn)行設(shè)定。

按照逆時針的情況進(jìn)行說明，如圖37a所示，假設(shè)主節(jié)點2g將本地時刻t作為時間戳值包含在控制信號中進(jìn)行發(fā)送，節(jié)點1g1接收了該控制信號。在此情況下，假設(shè)主節(jié)點2g與節(jié)點1g1之間的傳輸延遲為a(延遲＝a)，則節(jié)點1g1將控制信號的時間戳值t作為本地時刻，設(shè)定給本節(jié)點1g1的時間計數(shù)器。此時，主節(jié)點2g的本地時刻前進(jìn)了延遲時間a，因此節(jié)點1g1的本地時刻設(shè)定為時刻(t-a)，該時刻(t-a)是與主節(jié)點的本地時刻偏移了延遲時間a分鐘的時刻。

隨后，同樣，在下一個節(jié)點1g2中，本地時刻設(shè)定為t。據(jù)此，節(jié)點1g2的本地時刻設(shè)定為時刻(t-a-b)，該時刻(t-a-b)是與主節(jié)點2g的本地時刻偏移了延遲時間(a+b)分鐘的時刻。在節(jié)點1g3中，本地時刻設(shè)定為t。據(jù)此，節(jié)點1g3的本地時刻設(shè)定為時刻(t-a-b-c)，該時刻(t-a-b-c)是與主節(jié)點2g的本地時刻偏移了延遲時間(a+b+c)分鐘的時刻。

在雙向設(shè)定的情況下，按照圖37a所示的逆時針和圖37b所示的順時針這兩種方式，主節(jié)點2g對各節(jié)點1g1～1g3發(fā)送帶有時間戳的控制信號以進(jìn)行設(shè)定。如圖37a及圖37b所示，以順時針和逆時針的方式發(fā)送時間戳值時設(shè)定的本地時刻不同。因此，各節(jié)點1g1～1g3最好具備順時針用和逆時針用的兩個時間計數(shù)器。

接著，說明物理拓?fù)涞淖冃巍?/p>

圖38是表示單向環(huán)時的光開關(guān)節(jié)點1h的結(jié)構(gòu)例的框圖。單向環(huán)時的結(jié)構(gòu)與參考圖26及圖27說明的結(jié)構(gòu)相同，因此省略詳細(xì)說明。

圖39a及圖39b是表示雙向環(huán)時的光開關(guān)節(jié)點1i、2j的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖39a所示的光開關(guān)節(jié)點1i如后所述也用作主節(jié)點2i。

在圖39a所示的、物理拓?fù)錇殡p向的情況下，特征在于，控制信號處理部26、ts信息管理部10、以及時間計數(shù)器70各自設(shè)置兩個，分別用于順時針和逆時針。主節(jié)點2i繞環(huán)的順時針和逆時針發(fā)送控制信號，各節(jié)點1i使用與控制信號的收發(fā)方向?qū)?yīng)的ts信息管理部10的ts信息和時間計數(shù)器70進(jìn)行動作。各節(jié)點1t接收順時針的控制信號時，利用順時針用的ts信息管理部10和順時針用的時間計數(shù)器70。

在如圖39b所示物理拓?fù)錇殡p向的情況下，特征在于，用一套控制信號處理部26、ts信息管理部10、以及時間計數(shù)器70進(jìn)行雙向通信。圖39b表示主節(jié)點2j的結(jié)構(gòu)。主節(jié)點2j繞環(huán)的順時針或逆時針發(fā)送控制信號，在與控制信號的收發(fā)方向相反的方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時，利用延遲時間計算部90，采用從ts開始時刻中減去了延遲時間后的時刻進(jìn)行動作。在與控制信號的收發(fā)方向相同的方向上發(fā)送數(shù)據(jù)時，主節(jié)點用與單向環(huán)相同的方法進(jìn)行發(fā)送。

接著，說明主節(jié)點的分出(drop)切換時間。

圖40是用于說明主節(jié)點2j的分出(drop)切換時間的圖。

如參考圖37a、圖37b所說明，各節(jié)點1j1～1j3設(shè)定與主節(jié)點2j相比具有延遲部分的時差的本地時刻。因此，在與發(fā)送了時間戳的方向相同的方向上發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，“接收節(jié)點的按照本地時刻的接收時間”＝“發(fā)送節(jié)點的按照本地時刻的發(fā)送時間”。例如，主節(jié)點2j在本地時刻＝t1時發(fā)送數(shù)據(jù)后，在各節(jié)點1j1～1j3的本地時刻＝t1時，數(shù)據(jù)到達(dá)各節(jié)點1j1～1j3。

但是，在從各節(jié)點1j1～1j3對主節(jié)點2j發(fā)送的情況下，或者跨越主節(jié)點2j在節(jié)點間進(jìn)行收發(fā)的情況下，“接收節(jié)點的按照本地時刻的接收時間”＝“發(fā)送節(jié)點的按照本地時刻的發(fā)送時間”+“繞環(huán)1周的時間(a+b+c+d)”。

其中，跨越主節(jié)點2j的收發(fā)(跨越通信)是指，在發(fā)送的正向上，從與主節(jié)點2j的上游側(cè)連接的節(jié)點1j3，穿過(跨過)主節(jié)點2j，在與主節(jié)點2j的下游側(cè)連接的節(jié)點1j1接收信號，或者在更下游的節(jié)點接收信號。在發(fā)送的反向上，從與主節(jié)點2j的下游側(cè)連接的節(jié)點1j1，穿過(跨過)主節(jié)點2j，在與主節(jié)點2j的上游側(cè)連接的節(jié)點1j3接收信號，或者在更上游的節(jié)點接收信號。

例如，節(jié)點1j1在本地時刻＝t2發(fā)送數(shù)據(jù)后，該數(shù)據(jù)在主節(jié)點2j中的本地時刻＝t2+a+b+c+d到達(dá)主節(jié)點2j。因此，主節(jié)點2j的分出(drop)切換時間采用“ts開始時刻+ts編號×ts長+繞環(huán)1周時間”。對于從節(jié)點1j3向節(jié)點1j1收發(fā)數(shù)據(jù)的情況這樣的跨主節(jié)點2j的收發(fā)，同樣使分出(drop)切換時間采用“ts開始時刻+ts編號×ts長+繞環(huán)1周時間”。

圖41是表示主節(jié)點的ts信息的設(shè)定例的圖。

如圖41所示，為了應(yīng)對接收時間不等于發(fā)送時間的情況，增加繞環(huán)1周時間(a+b+c+d)。主節(jié)點2j進(jìn)行分出(drop)的時間采用“ts開始時刻+ts編號×ts長+繞環(huán)1周時間”。

接著，說明繞環(huán)1周時間的計算方法及設(shè)定方法。這里說明兩種方法。

第一種方法利用otdr等測定器事先測定延遲時間，將測定結(jié)果設(shè)定到ts信息管理部10中。向ts信息管理部10的設(shè)定可以通過手動等方式進(jìn)行。

第二種方法根據(jù)繞環(huán)1周的控制信號進(jìn)行計算。參考圖42說明該第二種方法。圖42是用于說明繞環(huán)1周時間的計算方法及設(shè)定方法的圖。

如圖42所示，主節(jié)點2k在控制信號生成部81中生成帶有時間戳的控制信號ss10，并發(fā)送控制信號ss10。并且，主節(jié)點2k在延遲時間計算部90中接收繞環(huán)1周返回的帶有時間戳的控制信號ss10，從接收時刻中減去時間戳值，由此計算繞環(huán)1周時間，并寫入ts信息管理部10。

圖43是表示時間計數(shù)器設(shè)定為共同時刻的情況下的變形的圖。本實施方式中，由于進(jìn)行共同時刻設(shè)定，所以無須發(fā)布設(shè)定各節(jié)點的本地時刻的信號。

第五實施方式

第五實施方式中，各節(jié)點共享共同時刻的信息，測定延遲時間，從ts開始時刻中減去延遲時間以進(jìn)行ts同步。

說明第五實施方式的光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)。

圖44是表示第五實施方式的光開關(guān)節(jié)點1l的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖45是示意性地表示圖44所示的光開關(guān)節(jié)點1l中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

如圖44所示，光開關(guān)節(jié)點1l具有設(shè)定ts信息的ts信息管理部10、ts同步部25、共同時間計數(shù)器75、延遲時間管理部90、光ts-sw部30、以及ts收發(fā)部40。ts同步部25包括控制信號處理部26、發(fā)送控制部23以及光sw控制部22。光ts-sw部30中，在光信號輸入側(cè)連接分波部31，在光信號輸出側(cè)連接合波部32。

接著，參考圖45進(jìn)行說明?？刂菩盘柼幚聿?6接收控制信號后，將ts開始時刻通知給發(fā)送控制部23和光sw控制部22。在控制信號中包含ts信息時，控制信號處理部26將ts信息寫入ts信息管理部10。

ts信息管理部10管理ts信息，使發(fā)送控制部23和光sw控制部22參考ts信息。ts信息包含ts編號、數(shù)據(jù)發(fā)送目的地、動作、光sw連接端口號、ts長、以及ts周期的信息。

發(fā)送控制部23從控制信號處理部26接收ts開始時刻通知后，參考ts信息管理部10和延遲時間管理部95，實施對應(yīng)ts編號的動作。若動作為插入(add)，則對ts收發(fā)部指示向數(shù)據(jù)發(fā)送目的地發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送控制部23由共同時間計數(shù)器75提供時刻。

ts收發(fā)部40在外部裝置(未圖示)與光ts-sw部30之間收發(fā)數(shù)據(jù)。外部裝置例如是圖1所示的路由器等的通信設(shè)備。ts收發(fā)部40在經(jīng)由光ts-sw部30向其它光開關(guān)節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，按照來自發(fā)送控制部23的發(fā)送指示，以該光開關(guān)節(jié)點為目的地，從緩沖區(qū)內(nèi)(未圖示)的隊列中讀出數(shù)據(jù)并交給光ts-sw部30。ts收發(fā)部40從外部裝置接收數(shù)據(jù)后，在緩沖區(qū)內(nèi)的隊列中積蓄數(shù)據(jù)，直到有來自發(fā)送控制部23的發(fā)送指示為止。

光sw控制部22從控制信號處理部26接收ts開始時刻通知后，參考ts信息管理部10和延遲時間管理部95，實施對應(yīng)ts編號的動作。若動作為插入(add)或分出(drop)，則對光ts-sw部30指示切換。在指示切換后，經(jīng)過ts長的時間后，對光ts-sw部30指示切回。光sw控制部22由共同時間計數(shù)器75提供時刻。

光ts-sw部30按照來自光sw控制部22的切換指示切換光sw內(nèi)的連接。

共同時間計數(shù)器75接收時鐘(未圖示)，對時刻進(jìn)行計數(shù)。該時刻是各節(jié)點共同的時刻。

延遲時間管理部95管理主節(jié)點與本節(jié)點的延遲時間。

接著，說明本實施方式的主光開關(guān)節(jié)點(也稱為主節(jié)點)的結(jié)構(gòu)。

圖46是表示本實施方式的主節(jié)點2l的一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖47是示意性地表示圖46所示的主節(jié)點2l中的控制信號和光信號的傳輸路徑的圖。

如圖46及圖47所示，主節(jié)點2l不具有參考圖44說明的結(jié)構(gòu)中的延遲時間管理部95，而是具有控制信號生成部81。控制信號生成部81生成包含ts開始時刻和時間戳的控制信號，將控制信號發(fā)往各節(jié)點。

圖48是表示第五實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖48所示的主節(jié)點2l相當(dāng)于圖46所示的主節(jié)點2l，節(jié)點1l1～1l5相當(dāng)于圖44所示的光開關(guān)節(jié)點1l。在該結(jié)構(gòu)中，主節(jié)點2l沿箭頭y3所示的反時針方向發(fā)送控制信號ss11及數(shù)據(jù)d11。

接著，說明設(shè)定了共同時刻的情況下的ts開始時刻。

圖49a是環(huán)接了主節(jié)點2l和兩個節(jié)點1l1、1l2的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖49b是用于說明該光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中設(shè)定了共同時刻的情況下的ts開始時刻的圖。

如圖49b所示，假設(shè)主節(jié)點2l發(fā)送的ts開始時刻為t，則各節(jié)點1l1、1l2將發(fā)送了的ts開始時刻t加上與主節(jié)點2l的延遲時間a或a+b得到的值重新作為ts開始時刻。

在圖49a中進(jìn)行說明，主節(jié)點2l中，箭頭y4所示的逆時針的延遲時刻≈0，箭頭y5所示的順時針的延遲時刻≈0(因為延遲時刻很小，所以設(shè)為0)。另一方面，節(jié)點1l1中，來自主節(jié)點2l的逆時針的延遲時刻＝a，順時針的延遲時刻＝b+c。節(jié)點1l2中，來自主節(jié)點2l的逆時針的延遲時刻＝a+b，順時針的延遲時刻＝c。

接著，說明延遲時間的測定方法。

圖50是用于說明延遲時間的測定方法的圖。圖50中，示出主節(jié)點2m和光開關(guān)節(jié)點1m的功能塊中的、與延遲時間的測定方法有關(guān)的結(jié)構(gòu)，省略其它結(jié)構(gòu)的圖示。

通過收發(fā)時間戳，以如下方式測定延遲時間。

首先，主節(jié)點2m從時間戳發(fā)送部81m發(fā)送時間戳。在雙向環(huán)的情況下也逆向?qū)嵤?。光開關(guān)節(jié)點1m接收時間戳后，利用時間戳處理部26m，從接收時刻中減去時間戳值，計算出延遲時間。計算結(jié)果寫入延遲時間管理部95。延遲時間通過“延遲時間＝接收時刻-時間戳值”計算。延遲時間管理部95管理環(huán)的順時針和逆時針雙方的延遲時間。

接著，說明上述實施方式的主節(jié)點2m和光開關(guān)節(jié)點1m的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)的具體例。

圖51是對能夠適用于上述實施方式的光ts-sw部進(jìn)行分類的圖。

光ts-sw部容納環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)線，按照調(diào)度器的指示，進(jìn)行輸入端口與輸出端口的連接關(guān)系的變更。所容納的數(shù)據(jù)線有兩種情況：[1]進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況和[2]不進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況。光ts-sw部采用基于波長變換的波長路由型開關(guān)、廣播及選擇型的空間型開關(guān)。

進(jìn)一步進(jìn)行說明，在容納進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況下，如[1]所示，在光ts-sw部的輸入前設(shè)置分波部，通過波長復(fù)用輸入了的數(shù)據(jù)例如被分波為n個波長，分別提供給in1～inn所示的輸入端口。并且，在光ts-sw部的后級設(shè)置合波部，對來自光ts-sw部的n個輸出端口out1～outn的光信號進(jìn)行波長復(fù)用，傳輸?shù)江h(huán)網(wǎng)上的下一節(jié)點(下一級節(jié)點)。光ts-sw部還具有光信號插入(add)以及光信號分出(drop)的功能，插入用端口設(shè)置為光ts-sw部的輸入端口，分出用端口設(shè)置為光ts-sw部的輸出端口。

在容納不進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況下，如[2]所示，不設(shè)置分波部和合波部。在此情況下，環(huán)的數(shù)據(jù)線數(shù)等于光開關(guān)的減去插入/分出(add/drop)用接口數(shù)的端子(端口)數(shù)。

接著，說明波長路由型開關(guān)的實施例1～8。

其中，實施例1～5是不具有fwc(固定波長變換器)的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例，實施例6～8是具有fwc的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)例。在各實施例1～8的圖中，為了區(qū)分對波長為λ的信號的動作(分出等)，對波長λ的數(shù)字添加字母后綴。

實施例1

說明實施例1的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)、1插入/1分出(1add/1drop)、并且能夠進(jìn)行光纖間交換的情況。

圖52是用于說明實施例1的光ts-sw部30a的結(jié)構(gòu)的圖。

光ts-sw部30a在λi(i＝0～kn-1)的kn個波長中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，具有：kn×kn的循環(huán)型awg(arrayedwaveguidegrating：陣列波導(dǎo)光柵)30a；k個循環(huán)型1×nawg30b、30c，配置在循環(huán)型awg30a的前級，作為波長變換部和分波部；k(n-2)個thru(通過)/drop(分出)用twc1～twc4；一個插入(add)用twc[a]；一個作為分出(drop)if(接口)的光接收器30e；以及k個(n-1)×1合波部30x、30y。圖52是k＝2、n＝4的情況。

其中，twc是可變波長變換器。另外，循環(huán)型awg(也簡稱為awg)30a進(jìn)行將輸入到各輸入端口的光信號根據(jù)其波長分派給輸出端口的處理。即，示出光ts-sw部30a在兩層環(huán)并且每個環(huán)使用4個波長的情況下的、通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光纖間波長交換的例子。

實施例2

說明實施例2的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)、1插入/1分出(1add/1drop)、能夠進(jìn)行光纖間交換、并且采用開關(guān)控制用波長的情況。

圖53是用于說明實施例2的光ts-sw部30b的結(jié)構(gòu)的圖。

光ts-sw部30b在λi(i＝0～kn-1)的kn個波長中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，具有：kn×kn的循環(huán)型awg30a；k個循環(huán)型1×nawg30b、30c，配置在循環(huán)型awg30a的前級，作為波長變換部和分波部；k(n-2)個thru(通過)/drop(分出)用twc1～twc4；一個插入(add)用twc[a]；一個作為分出(drop)if的光接收器30e；以及k個(n-1)×1合波部30x、30y。并且，準(zhǔn)備用于進(jìn)行開關(guān)控制的控制用波長，為了保證控制用波長的可達(dá)性，將耦合器30f、30g連接到分波部30b、30c，在各開關(guān)進(jìn)行復(fù)制。圖53是k＝2、n＝4的情況。

即，示出光ts-sw部30b在兩層環(huán)并且每個環(huán)使用4個波長的情況下的、通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光纖間波長交換并且使用控制用波長的例子。

實施例3

說明實施例3的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)、1插入/1分出(1add/1drop)、并且能夠進(jìn)行光纖間交換的情況。

圖54是用于說明實施例3的光ts-sw部30c的結(jié)構(gòu)的圖。

光ts-sw部30c在λi(i＝0～kn-1)的kn個波長中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，具有：kn×kn的循環(huán)型awg30a；k個循環(huán)型1×nawg30b、30c，配置在循環(huán)型awg30a的前級，作為波長變換部和分波部；k(n-2)個thru(通過)/drop(分出)用twc1～twc4；設(shè)置在twc1～twc4后級的一個插入(add)用twc[a]及分波部30j；一個作為分出(drop)if的光接收器30e；以及k個(n-1)×1合波部30x、30y。圖54是k＝2、n＝4的情況。

即，示出在兩層環(huán)并且每個環(huán)使用4個波長的情況下的、通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光纖間波長交換的例子。

實施例4

說明實施例4的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)光纖間交換、光纖內(nèi)交換的情況。

圖55是用于說明實施例4的光ts-sw部30d的結(jié)構(gòu)的圖。

光ts-sw部30d在λi(i＝0～kn-1)的kn個波長中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，具有：kn×kn的循環(huán)型awg30a；k個循環(huán)型1×nawg30b、30c，配置在循環(huán)型awg30a的前級，作為波長變換部和分波部；設(shè)置在循環(huán)型awg30a的后級的1×n耦合器(合波部)30j、301；以及k根輸出用端口30r、30s。

即，示出在兩層環(huán)并且每個環(huán)使用4個波長的情況下，不配備fwc，能夠進(jìn)行光纖間波長交換和光纖內(nèi)波長交換的光ts-sw部30d的結(jié)構(gòu)例。

實施例5

說明實施例5的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)、1插入/1分出(1add/1drop)、1awg/1光纖、并且采用開關(guān)控制用波長的情況。

圖56是用于說明實施例5的光ts-sw部30e的結(jié)構(gòu)的圖。

光ts-sw部30e在λi(i＝0～kn-1)的kn個波長中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，具有：每光纖一個的n×n的循環(huán)型awg30t、30u；k個循環(huán)型1×nawg30b、30c，配置在循環(huán)型awg30t、30u的前級，作為波長變換部和分波部；k(n-2)個thru(通過)/drop(分出)用twc1～twc4；一個插入(add)用twc[a]；一個作為分出(drop)if的光接收器30e；光纖間的插入/分出(add/drop)用twc(a/d)；以及k個n×1合波部30x、30y。并且，準(zhǔn)備用于進(jìn)行開關(guān)控制的控制用波長，為了保證控制用波長的可達(dá)性，將耦合器30f、30g連接到分波部，在各開關(guān)進(jìn)行復(fù)制。

圖56是k＝2、n＝4的情況。數(shù)據(jù)用波長是2波長/光纖，控制用波長是1波長/光纖。即，示出光ts-sw部30e使用兩層環(huán)(每個環(huán)4個波長)，每個awg30t、30u對應(yīng)1個光纖，通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)使用控制用波長的例子。

實施例6

說明實施例6的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)(1個環(huán)4個波長)、插入/分出(add/drop)1ch(通道)的情況。

圖57a是用于說明實施例6的光ts-sw部30f的結(jié)構(gòu)的圖。圖57b是表示光ts-sw部30f的8個twc1～twc8和插入(add)用twc[a]的twc波長條件的圖。

如圖57a所示，光ts-sw部30f具有：9×9awg30v；設(shè)置在其前級的8個twc1～twc8；設(shè)置在9×9的后級的8個fwc1～fwc4+fwc1～fwc4；以及插入(add)用twc[a]。該圖57a及圖57b中，為了識別各波長，通過(thru)用波長的后綴采用r，分出(drop)用波長的后綴采用g，插入(add)用波長的后綴采用b。

插入(add)是指將輸入到awg30v的in1的信號輸出到out1～9中的任一者。分出(drop)是指將輸入到awg30v的in2～9的信號輸出到out9。通過(thru)是指將輸入到awg30v的in2～9的信號輸出到從in編號中減去1而得的out編號。

基于圖57a說明詳細(xì)的動作。在進(jìn)行插入(add)的情況下，根據(jù)輸出到out1～8中的哪一者，由twc[a]將波長變換為入1b～8b中的任一者并輸入到in1。輸入到in1的波長與輸出目的地的對應(yīng)關(guān)系是λ1b對應(yīng)于out1、λ2b對應(yīng)于out2、λ3b對應(yīng)于out3、λ4b對應(yīng)于out4、λ5b對應(yīng)于out5、λ6b對應(yīng)于out6、λ7b對應(yīng)于out7、λ8b對應(yīng)于out8。來自光纖1及光纖2的信號由awg30b、30c進(jìn)行分波，根據(jù)是通過還是分出(drop)，由twc1～8對波長進(jìn)行變換。以twc1為例說明波長和輸出目的地，在通過的情況下，λ1g、λ2r對應(yīng)于out1。

實施例7

說明實施例7的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)(1個環(huán)4個波長)、插入/分出(add/drop)1ch(通道)、并且進(jìn)行光纖內(nèi)波長交換的情況。

圖58a是用于說明實施例7的光ts-sw部30g的結(jié)構(gòu)的圖。圖58b是表示光ts-sw部30g的8個twc1～twc8和插入(add)用twc[a]的twc波長條件的圖。

圖58a所示的光ts-sw部30g與圖57a的光ts-sw部30f相比，僅twc1～twc8、twc[a]的波長條件不同，結(jié)構(gòu)相同，因此省略其說明。圖58a及圖58b中，為了識別各波長，通過(thru)用波長的后綴采用r，分出(drop)用波長的后綴采用g，插入(add)用波長的后綴采用b，光纖內(nèi)交換波長的后綴采用y。

光纖內(nèi)交換是指，將輸入到awg30v的in2～5的信號輸出到out1～4中的通過(thru)時的輸出目的地以外的任一者。將輸入到awg30v的in6～9的信號輸出到out5～8中的通過(thru)時的輸出目的地以外的任一者?；趫D58a及圖58b說明詳細(xì)的動作。插入(add)、分出(drop)、通過(thru)與實施例6相同，因此以twc1為例說明光纖內(nèi)交換的情況。在將輸入到awg30v的in2的信號的輸出目的地變更為out2的情況下，使輸入到twc1的信號的波長為λ3y。同樣，在輸出到out3的情況下為λ4y，輸出到out4的情況下為λ5y。

實施例8

說明實施例8的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。在此，假設(shè)兩層環(huán)(1個環(huán)4個波長)、插入/分出(add/drop)1ch(通道)、并且進(jìn)行光纖間和光纖內(nèi)波長交換的情況。

圖59a是用于說明實施例8的光ts-sw部30h的結(jié)構(gòu)的圖。圖59b是表示光ts-sw部30h的8個twc1～twc8和插入(add)用twc[a]的twc波長條件的圖。

圖59a所示的光ts-sw部30h與圖57a的光ts-sw部30f相比，僅twc1～twc8、twc[a]的波長條件不同，結(jié)構(gòu)相同，因此省略其說明。圖59a及圖59b中，為了識別各波長，通過(thru)用波長的后綴采用r，分出(drop)用波長的后綴采用g，插入(add)用波長的后綴采用b，光纖內(nèi)交換波長的后綴采用y，光纖間交換波長的后綴采用p。

光纖間交換是指，將輸入到awg30v的in2～5的信號輸出到out5～8中的任一者。將輸入到awg30v的in6～9的信號輸出到out1～4中的任一者?；趫D59a及圖59b說明詳細(xì)的動作。插入(add)、分出(drop)、通過(thru)、光纖內(nèi)交換與實施例7相同，因此以twc1為例說明光纖間交換的情況。在將輸入到awg30v的in2的信號的輸出目的地變更為out5的情況下，使輸入到twc1的信號的波長為λ6p。同樣，在輸出到out6的情況下為λ7p，輸出到out7的情況下為λ8p，輸出到out8的情況下為λ9p。

接著，說明twc和fwc的結(jié)構(gòu)。

圖60是表示包括twc和fwc的光ts-sw部30j的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

光ts-sw部30j由如下部件構(gòu)成：分波器(分波部)30b，具備1個或多個輸入端口和多個輸出端口，對于進(jìn)行了波長復(fù)用的輸入光信號，針對每個波長進(jìn)行分波；awg30a，對于輸入到各輸入端口的光信號，根據(jù)其波長將其分派到輸出端口；twc[a]1～twc[a]3、twc1～twc8，為了選擇光開關(guān)節(jié)點中的通過(through)、插入(add)以及分出(drop)而執(zhí)行波長變換；合波器(合波部)30x，為了傳輸?shù)较乱患?，對各波長的輸出光信號進(jìn)行波長復(fù)用；fwc1～fwc8，為了在下一級的分波部(未圖示)中將光信號輸出到同一端口而進(jìn)行波長變換；以及光接收器30e，接收由awg30a分出(drop)了的光信號。

圖示為通過波長復(fù)用從前級傳輸來的光信號由分波器30b分波為波長λ1～λ8，這些分波后的光信號分別經(jīng)由twc1～twc8提供給awg30a的輸入端口。與這些信號相獨立，要插入的光信號經(jīng)由twc[a]1～twc[a]3提供給awg30a的輸入端口。awg30a的輸出端口中的8個端口用于向下一級進(jìn)行傳輸，來自這些輸出端口的光信號分別經(jīng)過fwc1～fwc8輸入到合波器(合波部)30x，進(jìn)行波長復(fù)用并傳輸?shù)较乱患墶?/p>

與這些端口獨立，awg30a有用于分出(drop)的輸出端口，光接收器30e連接到該輸出端口。光接收器30e采用進(jìn)行光電變換的光電元件(apd)、用于吸收光信號間的功率差的限制放大器(lim)、以及用于吸收光信號間的相位差的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(cdr)依次串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，吸收信號間的功率差/相位差并接收光信號。

此外，在圖60中，波長λ8為控制用的固定波長。另外，插入(add)以及分出(drop)各有1個通道也為控制用通道，連接到用于控制光ts-sw部30j的開關(guān)控制部30k。開關(guān)控制部30k也采用具有apd、lim、以及cdr的結(jié)構(gòu)。

圖61是表示圖60所示的twc1～twc8(或twc[a]1～twc[a]3)的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

如圖61所示，twc具有光突發(fā)接收器301、波長可變光源302a、以及調(diào)制器303a。光突發(fā)接收器301具有apd、lim、以及cdr。圖61中，用實線表示光信號的傳輸路徑，用虛線表示電信號的傳輸路徑。

apd進(jìn)行將光信號變換為電信號的光電變換。lim起到減少各幀間產(chǎn)生的功率差的作用。功率差例如起因于由不同的傳輸路徑長造成的損失差或光源的輸出功率差。cdr起到減少各幀間產(chǎn)生的相位差的作用。相位差例如起因于由不同的傳輸路徑長造成的相位差。

波長可變光源302a為了變更awg30a的輸出目的地而改變振蕩波長。調(diào)制器303a將接收了的信號更換搭載于不同的波長。

twc利用上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行光-電-光(oeo：optcal-electrical-optical)變換，從而在用光信號長距離傳輸數(shù)據(jù)的情況下也能夠恢復(fù)衰減了的光的功率，不需要光放大器。

圖62是表示圖60所示的fwc1～fwc8的一結(jié)構(gòu)例的框圖。

fwc具有光突發(fā)接收器311a和固定波長光源312。光突發(fā)接收器311具有apd、lim、以及cdr。圖62中，用實線表示光信號的傳輸路徑，用虛線表示電信號的傳輸路徑。

apd進(jìn)行光電變換。lim起到減少各幀間產(chǎn)生的功率差的作用。功率差例如起因于因awg接收端口而異的損失或光源的輸出功率差。cdr起到減少各幀間產(chǎn)生的相位差的作用。相位差例如起因于不同awg30a的光路差。

固定波長光源312進(jìn)行波長變換，以使通過(through)數(shù)據(jù)與插入(add)數(shù)據(jù)的波長相同，從而在下一級的分波部(未圖示)中輸出到同一端口。

接著，說明光ts-sw部為廣播及選擇型的空間型開關(guān)的情況。

圖63是表示廣播及選擇型的空間型開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)的圖。

圖63所示的光ts-sw部30k具有：對波長復(fù)用信號(wdmi)進(jìn)行分波的awg30b；多個n×1sw30m；分出(drop)用n×1sw30n；插入(add)用twc30d；以及對來自多個n×1sw的光信號進(jìn)行合波的耦合器30p。n×1sw30m采用包括半導(dǎo)體光放大器(soa)的結(jié)構(gòu)。

光ts-sw部30k利用awg30b對以波長復(fù)用信號(wdmi)形式輸入來的光信號進(jìn)行分波，利用耦合器30g將分波后的各波長成分傳輸?shù)蕉鄠€n×1sw30m。在各n×1sw30m中，利用半導(dǎo)體光放大器(soa)進(jìn)行信號的穿過或截斷的控制(通過控制)。n×1sw30m中之一作為分出(drop)用的端口。其余n×1sw30m的輸出和來自插入(add)用twc30d的輸出由耦合器30p進(jìn)行合波，作為波長復(fù)用信號(wdmo)傳輸?shù)较乱患?。各n×1sw30m中，設(shè)置每個輸入端口的soa、輸出端口的soa、以及空間開關(guān)。端口數(shù)為n時，成為控制對象的soa的數(shù)量為n²個。

圖64是表示廣播及選擇型的空間型開關(guān)的其它結(jié)構(gòu)例的圖。

在圖64所示的光ts-sw部30l的結(jié)構(gòu)中，除去圖63所示的光ts-sw部30k的結(jié)構(gòu)中的前級的awg30b，將使用soa的n×1sw30m變?yōu)椴ㄩL可變?yōu)V波器30q，進(jìn)行任意波長的穿過或切斷的切換。在各波長可變?yōu)V波器30q中，關(guān)于任意波長，利用波長濾波器進(jìn)行信號的穿過或截斷(通過控制)。該結(jié)構(gòu)中，不需要前級awg30b，因而與圖63所示的結(jié)構(gòu)相比，為了開關(guān)而進(jìn)行控制的元件數(shù)能夠從n²個減少為n個。

第六實施方式

接著，參考附圖說明第六實施方式。

在基于第六實施方式的光網(wǎng)絡(luò)中，對于基于波分復(fù)用(wdm)的光網(wǎng)絡(luò)，還增加一定時間周期的時隙(ts)的概念，從而聯(lián)合使用基于時分復(fù)用(tdm)的處理。該網(wǎng)絡(luò)中，與業(yè)務(wù)流入量相對應(yīng)地動態(tài)變更ts分配和波長分配，由此實現(xiàn)與對地間業(yè)務(wù)量相對應(yīng)的動態(tài)頻帶分配，提高作為系統(tǒng)整體的業(yè)務(wù)容納效率。在僅使用波分復(fù)用的情況下，由于對地間波長不同，所以能夠忽略光纖網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生數(shù)據(jù)沖突(碰撞)的問題，而在基于本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)中，由于聯(lián)合使用ts，所以還增加了傳播延遲，需要正確控制各節(jié)點中的收發(fā)定時。對此，在基于本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)置主節(jié)點、以及相當(dāng)于現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)中的oadm節(jié)點的光開關(guān)節(jié)點，主節(jié)點動態(tài)變更各光開關(guān)節(jié)點中的ts分配和波長分配。

圖65a、圖65b是表示基于本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)的動作概要的圖。在此，如圖65a)所示，地點a～d處分別設(shè)置光開關(guān)節(jié)點121，經(jīng)由環(huán)狀的光網(wǎng)絡(luò)在這些地點之間進(jìn)行基于光通信的數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)置對光開關(guān)節(jié)點121進(jìn)行時隙分配和光開關(guān)的切換指示的主節(jié)點120。在此，與光開關(guān)節(jié)點121分開地描繪主節(jié)點120，但可以采用使任一光開關(guān)節(jié)點作為主節(jié)點發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)。也就是說，可以在任一光開關(guān)節(jié)點內(nèi)設(shè)置主節(jié)點。按照從主節(jié)點120如箭頭y10所示分配的ts信息，光開關(guān)節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和開關(guān)切換，由此能夠在不產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突的情況下以單一波長發(fā)送同一目的地的數(shù)據(jù)。在圖示的例子中，從地點a～c發(fā)往地點d的數(shù)據(jù)均使用波長λ1進(jìn)行傳輸。為了防止數(shù)據(jù)沖突，如圖65b所示，對各個地點a、b、c分配時隙ts<1>、<2>、<3>。另外，該結(jié)構(gòu)中，通過變更各時隙<1>、<2>、<3>中使用的波長，能夠進(jìn)行wdm化。例如，能夠?qū)Σ煌哪康牡厥褂貌煌牟ㄩL，關(guān)于同一目的地，對每個發(fā)送源節(jié)點分配時隙。

圖66a表示本實施方式的其它方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在此，設(shè)置環(huán)狀的光網(wǎng)絡(luò)，在光網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置主節(jié)點120和多個光開關(guān)節(jié)點121。光網(wǎng)絡(luò)由用于傳輸數(shù)據(jù)的單向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線122、以及用于傳輸控制數(shù)據(jù)的控制線123、124構(gòu)成，控制線123在網(wǎng)絡(luò)上以圖示的順時針傳輸控制信息，控制線124以圖示的逆時針傳輸控制信息。

該光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是聯(lián)合使用波長復(fù)用和基于時隙(ts)的時間復(fù)用進(jìn)行數(shù)據(jù)的插入/分出(add/drop)的n波長復(fù)用的wdm/tdm環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)來自外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量進(jìn)行動態(tài)的頻帶分配。該頻帶分配通過變更波長和光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)定義的ts的分配量來實現(xiàn)。在光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的入口處，按照分配了的ts量，將來自外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)變換為時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)。另一方面，在光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的內(nèi)部，以無緩沖區(qū)/無標(biāo)頭的方式，利用wdm/tdm進(jìn)行光的開關(guān)交換。

主節(jié)點120具有如下功能：

(a)定期收集從各光開關(guān)節(jié)點121流入的業(yè)務(wù)量，與業(yè)務(wù)量對應(yīng)地確定對各開關(guān)節(jié)點121分配的ts量，

(b)考慮到不同光開關(guān)節(jié)點121的緩沖區(qū)-緩沖區(qū)間的傳播延遲時間，按照分配的ts指定開始動作的定時，

(c)在每個一定周期(t)中，根據(jù)從各光開關(guān)節(jié)點收集的業(yè)務(wù)量實施時隙的重新分配。

如上所述，主節(jié)點120也可以存在于光開關(guān)節(jié)點內(nèi)。

光開關(guān)節(jié)點121由wdm/tdm開關(guān)構(gòu)成。配備在光網(wǎng)絡(luò)邊緣的光開關(guān)節(jié)點中，除了wdm/tdm開關(guān)以外，還設(shè)置進(jìn)行ts變換的緩沖區(qū)部。

光開關(guān)節(jié)點121具有如下功能：

(a)將來自外部網(wǎng)絡(luò)的輸入信號積蓄在緩沖區(qū)中，對主節(jié)點120報告每個目的地的數(shù)據(jù)量，

(b)按照由主節(jié)點121設(shè)定的ts表，進(jìn)行來自本緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送(add)和wdm/tdm開關(guān)中的路線變更，

(c)到主節(jié)點121再次設(shè)定ts表為止，按照記載了對一定周期(周期t)的動作信息的ts表，進(jìn)行發(fā)送/開關(guān)切換動作。

如后所述，這種光開關(guān)節(jié)點121具備光ts-sw部，該光ts-sw部實現(xiàn)插入/分出(add/drop)和wdm/tdm開關(guān)。

在主節(jié)點120與光開關(guān)節(jié)點121之間的信息傳遞中，使用與數(shù)據(jù)用不同的控制用波長，或者使用與數(shù)據(jù)用不同的光纖(例如圖示的控制線123、124)。這是為了確保ts表的可達(dá)性，即確保ts表可以到達(dá)各光開關(guān)節(jié)點121，該ts表用于使有效的光ts-sw部(wdm/tdm開關(guān))動作。主節(jié)點120對光開關(guān)節(jié)點121發(fā)送的控制信號和數(shù)據(jù)信號進(jìn)行時隙分配，以便在環(huán)內(nèi)不會發(fā)生分組沖突。此外，連接到光ts-sw部的信號線有發(fā)送控制分組的控制信號和發(fā)送數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號這兩種。光開關(guān)節(jié)點121的緩沖區(qū)部無須存在于同一裝置內(nèi)，可以設(shè)置在地理上分離的位置處，但在此情況下，最好具有在緩沖區(qū)部與開關(guān)控制部之間進(jìn)行延遲測定等的、測定分離程度的機(jī)制。另外，光開關(guān)節(jié)點121之間的控制信號線和數(shù)據(jù)線也可以進(jìn)行波長復(fù)用以共享光纖。

圖66b表示如下例子：從圖66a中<1>～<3>所示的光開關(guān)節(jié)點121對圖中a、b所示的光開關(guān)節(jié)點(b還是主節(jié)點120)發(fā)送數(shù)據(jù)時的ts分配。<1>～<3>所示的光開關(guān)節(jié)點在被分配的時隙中發(fā)送，反復(fù)進(jìn)行相同時隙中的發(fā)送，直到進(jìn)行重新分配為止。

本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要正確控制各光開關(guān)節(jié)點中的收發(fā)定時。作為實現(xiàn)這一功能的結(jié)構(gòu)，設(shè)想觸發(fā)信號型和時刻同步型的兩種結(jié)構(gòu)。根據(jù)使用觸發(fā)信號型還是使用時刻同步型，主節(jié)點120和光開關(guān)節(jié)點121的結(jié)構(gòu)不同。

觸發(fā)信號型以控制分組與數(shù)據(jù)分組經(jīng)過相同路徑，即具有相同傳播延遲時間為前提，在來自主節(jié)點120的ts信息(觸發(fā)信號)到達(dá)的瞬間在各光開關(guān)節(jié)點121中進(jìn)行時隙發(fā)送和開關(guān)切換，由此在不考慮傳播延遲的情況下防止光開關(guān)節(jié)點間發(fā)生時隙沖突。

時刻同步型即使在控制分組與數(shù)據(jù)分組不經(jīng)由相同路徑的情況下，也測定緩沖區(qū)～緩沖區(qū)之間、光開關(guān)節(jié)點之間的傳播延遲時間，進(jìn)行考慮了傳播延遲的時刻同步控制，使光開關(guān)節(jié)點之間不會發(fā)生時隙沖突。

圖67a表示觸發(fā)信號型的主節(jié)點120的結(jié)構(gòu)，圖67b表示觸發(fā)信號型的光開關(guān)節(jié)點121的結(jié)構(gòu)。圖中，實線箭頭表示數(shù)據(jù)信號的路徑，虛線箭頭表示控制信號的路徑。

觸發(fā)信號型的主節(jié)點120具備：分波部131，對從傳輸路徑進(jìn)來的光信號進(jìn)行波長分離；合波部132，對輸出到傳輸路徑的信號進(jìn)行波長復(fù)用；控制信號接收部133，接收由分波器(分波部)131分離的控制用信號；業(yè)務(wù)信息收集部134，匯總從各光開關(guān)節(jié)點發(fā)送來的業(yè)務(wù)信息；拓?fù)涔芾聿?35，管理各光開關(guān)節(jié)點的光ts-sw部的連接信息；ts分配部136，基于由業(yè)務(wù)信息收集部34匯總的業(yè)務(wù)信息和由拓?fù)涔芾聿?35取得的拓?fù)湫畔?，對各光開關(guān)節(jié)點121進(jìn)行時隙分配；ts開始發(fā)布部137，以一定間隔產(chǎn)生觸發(fā)信號脈沖；以及ts信息發(fā)布部138，將ts信息與觸發(fā)信號脈沖一起發(fā)布給各光開關(guān)節(jié)點。

觸發(fā)信號型的光開關(guān)節(jié)點121具備：分波部141，對從傳輸路徑進(jìn)來的光信號進(jìn)行波長分離；合波部142，對輸出到傳輸路徑的信號進(jìn)行波長復(fù)用；控制信號接收部143，接收由分波器(分波部)141分離的控制用信號；光ts-sw部144，設(shè)置在分波部141與合波部142之間，實現(xiàn)插入/分出(add/drop)和wdm/tdm開關(guān)；ts同步部145，與控制信號接收部143連接，實現(xiàn)時隙同步；ts收發(fā)部146，具有積蓄從外部裝置輸入的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，從緩沖區(qū)對光ts-sw部144進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，從光ts-sw部144接收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部裝置；以及業(yè)務(wù)信息發(fā)送部147，將ts收發(fā)部146的緩沖區(qū)中積蓄的數(shù)據(jù)量發(fā)送到主節(jié)點120的業(yè)務(wù)信息收集部134。在此，ts同步部145從由控制信號接收部133接收的信號中，檢測用于同步光開關(guān)節(jié)點的時隙定時的觸發(fā)信號，對接收觸發(fā)信號信息通知后的經(jīng)過時刻進(jìn)行計數(shù)，按照與觸發(fā)信號信息一起通知的時隙信息，在分配給本節(jié)點的時隙中，對ts收發(fā)部146和光ts-sw部144進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送指示。根據(jù)來自該ts同步部145的切換指示，光ts-sw部144進(jìn)行路線的切換，ts收發(fā)部146進(jìn)行從緩沖區(qū)到光ts-sw部144的數(shù)據(jù)發(fā)送。

圖68a表示時刻同步型的主節(jié)點120的結(jié)構(gòu)，圖68b表示時刻同步型的光開關(guān)節(jié)點121的結(jié)構(gòu)。圖中，實線箭頭表示數(shù)據(jù)信號的路徑，虛線箭頭表示控制信號的路徑。

時刻同步型的主節(jié)點120與圖67a所示的觸發(fā)信號型的主節(jié)點120具有同樣的結(jié)構(gòu)，但與圖67a所示結(jié)構(gòu)的不同之處在于具備時刻發(fā)布部39，該時刻發(fā)布部39將本節(jié)點的本地時刻發(fā)布到各光開關(guān)節(jié)點。在時刻同步型的主節(jié)點120中，ts開始發(fā)布部137不是產(chǎn)生觸發(fā)信號脈沖，而是指定光開關(guān)節(jié)點基于ts信息開始動作的時刻，ts信息發(fā)布部138將ts信息發(fā)布到各光開關(guān)節(jié)點。

時刻同步型的光開關(guān)節(jié)點121與圖67b所示的觸發(fā)信號型的光開關(guān)節(jié)點121具有同樣的結(jié)構(gòu)，但與圖67b所示結(jié)構(gòu)的不同之處在于具備ts信息管理部148，該ts信息管理部148保持接收了的時隙信息。ts同步部145檢測用于同步各節(jié)點時隙定時的控制信號，將信號內(nèi)的時間戳值通知給時間計數(shù)器(不圖示)，按照信號內(nèi)的時隙開始時刻(以后稱為ts開始時刻)，在分配給本節(jié)點的時隙中，對ts收發(fā)部146和光ts-sw部144進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送指示。

比較觸發(fā)信號型與時刻同步型，在觸發(fā)信號型中，從主節(jié)點120對各光開關(guān)節(jié)點121同時發(fā)布時隙信息和表示時隙開始的觸發(fā)信號，因而各光開關(guān)節(jié)點121中無須設(shè)置ts信息管理部148。此外，在圖67a、圖67b以及圖68a、圖68b所示的結(jié)構(gòu)中，也能夠增加傳輸路徑的光纖根數(shù)，從而不設(shè)置分波部131、141以及合波部132、142。

該光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在主節(jié)點120中從各光開關(guān)節(jié)點120收集業(yè)務(wù)信息，在此情況下，在控制用的光纖或波長中，需要使來自多個光開關(guān)節(jié)點121的業(yè)務(wù)信息不沖突。對此，主節(jié)點121也進(jìn)行控制信號發(fā)送用的時隙分配。對此，本實施方式中，各光開關(guān)節(jié)點121從接收了控制信號發(fā)送ts分配信號的瞬間起，開始進(jìn)行控制信號用時隙刻畫。以開始時的時隙編號為1，按每個單位時隙將時隙編號遞增。在遞增后的時隙編號達(dá)到控制信號發(fā)送ts分配信號內(nèi)記載的時隙編號時，該光開關(guān)節(jié)點能夠?qū)I(yè)務(wù)信息(以ts收發(fā)部為單位)發(fā)送到主節(jié)點120。此外，該時隙是周期性的，各光開關(guān)節(jié)點121能夠以一定周期發(fā)送控制信號。

圖69表示通過這種控制從光開關(guān)節(jié)點121對主節(jié)點120發(fā)送業(yè)務(wù)信息時的過程。

對該過程進(jìn)行說明。在步驟211中，主節(jié)點120利用控制信號對各光開關(guān)節(jié)點121進(jìn)行控制用時隙的分配。接著，在步驟212中，光開關(guān)節(jié)點121接收從外部通信裝置190發(fā)送來的數(shù)據(jù)分組，測定業(yè)務(wù)量。在步驟213中，光開關(guān)節(jié)點121將該業(yè)務(wù)量作為業(yè)務(wù)信息發(fā)往主節(jié)點120。

接著，在步驟214中，主節(jié)點120根據(jù)該業(yè)務(wù)信息得知業(yè)務(wù)量，計算與業(yè)務(wù)量相應(yīng)的時隙分配量(時隙長)。在步驟215中，將該計算出的時隙長通知給光開關(guān)節(jié)點121。在步驟216中，光開關(guān)節(jié)點121設(shè)定具有該通知了的時隙長的時隙，并進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

在此，說明從光開關(guān)節(jié)點121對主節(jié)點120通知的業(yè)務(wù)信息的例子。

作為業(yè)務(wù)信息通知的一例，通知ts收發(fā)部146的緩沖區(qū)中積蓄的數(shù)據(jù)大小、以及到緩沖區(qū)發(fā)生溢出為止的預(yù)測時間。所謂到緩沖區(qū)發(fā)生溢出為止的預(yù)測時間，是對ts收發(fā)部146的緩沖區(qū)在多少秒后發(fā)生緩沖區(qū)溢出進(jìn)行估計而得到的時間。通過對主節(jié)點120通知該估計時刻，能夠?qū)τ锌赡馨l(fā)生緩沖區(qū)溢出的ts收發(fā)部內(nèi)的虛擬隊列優(yōu)先分配較大的ts，能夠避免緩沖區(qū)溢出。

圖70是說明緩沖區(qū)溢出的預(yù)測的圖。假設(shè)ts收發(fā)部146內(nèi)設(shè)定了多個虛擬隊列1～n。根據(jù)虛擬隊列中的剩余存儲器部分的減少程度，預(yù)測緩沖區(qū)在多少秒后溢出。假設(shè)時刻t與時刻t+1的時間間隔為△t，在此期間，虛擬隊列的剩余存儲器減少了△data，則“(時刻t+1時的剩余存儲器量)/△data”×△t是到緩沖區(qū)發(fā)生溢出為止的預(yù)測時間。

或者，作為業(yè)務(wù)信息，可以對主節(jié)點120通知(a)當(dāng)前的全部積蓄數(shù)據(jù)量、以及(b)相對于設(shè)定的閾值，不超過閾值的最大ts量。圖71表示閾值、作為上行數(shù)據(jù)幀表示的當(dāng)前的全部積蓄數(shù)據(jù)量(用[a]表示)、以及不超過閾值的最大ts量(用[b]表示)的關(guān)系。

接著，說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的ts開始發(fā)布以及ts同步的具體例。

圖72表示通過觸發(fā)信號進(jìn)行ts開始發(fā)布和ts同步時設(shè)想的各種例子。在此，例如以通過波長復(fù)用使用同一路徑傳輸觸發(fā)信號和數(shù)據(jù)為前提。

圖73說明時隙與觸發(fā)信號的關(guān)系，圖73的※1中示出圖72的no1011所示的每個時隙輸出觸發(fā)信號的例子，圖73的※2中示出圖72的no1012、1013所示的每個ts周期輸出觸發(fā)信號的例子，圖73的※3中示出圖72的no1014、1015所示的每個ts周期的n倍時輸出觸發(fā)信號的例子。

圖74表示在圖72的no1011所示的情況(圖73的※1所示的情況)下，從節(jié)點a向節(jié)點b、從節(jié)點a向節(jié)點c、從節(jié)點b向節(jié)點c發(fā)送的動作例。首先，如[1]所示，主節(jié)點120對各光開關(guān)節(jié)點設(shè)定ts信息。在1個波長中插入(add)的時隙的ts編號在各節(jié)點中不重復(fù)。ts長設(shè)定為環(huán)長的整數(shù)分之一。這里的環(huán)長是指信號繞環(huán)1周時的傳播延遲。接著，如[2]所示，主節(jié)點120以ts長為間隔發(fā)送觸發(fā)信號。這里設(shè)想環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，因而觸發(fā)信號繞環(huán)1周，繞環(huán)1周后的觸發(fā)信號在主節(jié)點120處結(jié)束。這樣發(fā)送觸發(fā)信號后，由各節(jié)點依次接收觸發(fā)信號。如[3]所示，節(jié)點a接收觸發(fā)信號后，在偏移時間(這里是5次計數(shù))后實施ts信息的第1行動作(在時隙ts0中插入(add)目的地為b的數(shù)據(jù))。接收下一個觸發(fā)信號后，同樣實施ts信息的第2行動作。接收再下一個觸發(fā)信號時，實施ts信息的第3行動作(將目的地節(jié)點為c的數(shù)據(jù)插入(add)到時隙ts2)。由于觸發(fā)信號在環(huán)上傳播，所以節(jié)點b也接收觸發(fā)信號，如[4]所示，節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，在偏移時間(5次計數(shù))后實施ts信息的第1行動作(分出(drop)時隙ts0的數(shù)據(jù))。接收下一個觸發(fā)信號后，同樣實施ts信息的第2行動作(將目的地節(jié)點為c的數(shù)據(jù)插入(add)到ts1)。

這樣，對被分配的ts進(jìn)行插入(add)或分出(drop)的處理。

圖75表示在圖72的no1012、1013所示的情況(圖73的※2所示的情況)下，從節(jié)點a向節(jié)點b、從節(jié)點a向節(jié)點c、從節(jié)點b向節(jié)點c發(fā)送的動作例。首先，如[1]所示，主節(jié)點120對各光開關(guān)節(jié)點121設(shè)定ts信息。在1個波長中插入(add)的時隙的ts編號在各節(jié)點a～c中不重復(fù)。以ts周期(ts長×m)為環(huán)長的整數(shù)分之一的方式設(shè)定ts長。接著，如[2]所示，主節(jié)點120以ts周期為間隔發(fā)送觸發(fā)信號。繞環(huán)1周后的觸發(fā)信號由主節(jié)點120結(jié)束。發(fā)送了的觸發(fā)信號由節(jié)點a接收后，如[3]所示，節(jié)點a在接收觸發(fā)信號起偏移時間(在此為5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1行至第m行。也就是說，偏移時間后，在ts0中插入(add)目的地節(jié)點b的數(shù)據(jù)，在45次計數(shù)(偏移時間+ts編號×ts長＝5+2×20)后在ts2中插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。同樣，節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，如[4]所示，從接收觸發(fā)信號起偏移時間(5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1行至第m行。也就是說，在偏移時間后分出(drop)ts0的數(shù)據(jù)，在25次計數(shù)(偏移時間+ts編號×ts長＝5+1×20)后在ts1中插入(add)目的地節(jié)點c的數(shù)據(jù)。

圖76表示在圖72的no1014、1015所示的情況(圖73的※3所示的情況)下，從節(jié)點a向節(jié)點b、從節(jié)點a向節(jié)點c、從節(jié)點b向節(jié)點c發(fā)送的動作例。首先，如[1]所示，主節(jié)點120對各節(jié)點a～c設(shè)定ts信息。在1個波長中插入(add)的時隙的ts編號在各節(jié)點中不重復(fù)。以ts周期(ts長×m)為環(huán)長的整數(shù)分之一的方式設(shè)定ts長。接著，主節(jié)點120以ts周期×n為間隔進(jìn)行發(fā)送。繞環(huán)1周后的觸發(fā)信號由主節(jié)點120結(jié)束。節(jié)點a接收觸發(fā)信號后，如[3]所示，在偏移時間(在此為5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1行至第m行，在實施第m行后反復(fù)執(zhí)行ts信息的第1行至第m行的動作，直到下一個觸發(fā)信號到來為止。接收下一個觸發(fā)信號后，同樣在偏移時間后反復(fù)實施ts信息的第1行至第m行。另外，節(jié)點b接收觸發(fā)信號后，如[4]所示，在偏移時間(在此為5次計數(shù))后依次實施ts信息的第1行至第m行，并反復(fù)實施上述動作，直到下一個觸發(fā)信號到來為止。接收下一個觸發(fā)信號后，同樣在偏移時間后反復(fù)實施ts信息的第1行至第m行。

接著，說明環(huán)長與ts長、ts周期的關(guān)系。

在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中配置了主節(jié)點和多個光開關(guān)節(jié)點時，有時必須在網(wǎng)絡(luò)上越過主節(jié)點收發(fā)數(shù)據(jù)。圖77a表示這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖中，從節(jié)點c到節(jié)點a的發(fā)送需要越過主節(jié)點120進(jìn)行。對此，如圖77b所示，為了越過主節(jié)點接收數(shù)據(jù)，可以使ts長或ts周期為環(huán)長的整數(shù)分之一(在觸發(fā)信號輸出間隔為ts長的情況下使ts長為環(huán)長的整數(shù)分之一，在觸發(fā)信號輸出間隔為ts周期或ts周期×n的情況下使ts周期為環(huán)長的整數(shù)分之一)。據(jù)此，利用主節(jié)點120新發(fā)送的觸發(fā)信號，節(jié)點a能夠接收節(jié)點c發(fā)送了的數(shù)據(jù)。

另外，有時由于時鐘波動等使各節(jié)點的時隙的收發(fā)定時發(fā)生偏差。例如，在主節(jié)點120的觸發(fā)信號輸出間隔產(chǎn)生波動，或者如圖72中的no1014或1015那樣周期性地發(fā)送時隙的情況下，時隙的收發(fā)定時有時會發(fā)生偏差。圖78說明時隙定時偏差。在時鐘一致的情況下，各節(jié)點120、a～c收發(fā)的時隙的定時一致，但在由于時鐘波動，例如如節(jié)點a那樣時鐘變快或者如節(jié)點b那樣時鐘變慢的情況下，時隙ts1、ts2的定時發(fā)生偏差，有可能產(chǎn)生節(jié)點a～c之間的時隙重疊。對此，為了在產(chǎn)生這種時鐘波動時也不會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，如圖79所示，可以考慮由時鐘波動產(chǎn)生的時隙重疊，在時鐘時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)前后設(shè)置保護(hù)時間。

接著，說明觸發(fā)信號型結(jié)構(gòu)中的環(huán)拓?fù)渑c光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸方向既可以是單向(順時針或逆時針中的一者)，也可以是雙向(順時針和逆時針雙方)。觸發(fā)信號通過與數(shù)據(jù)相同的路徑傳輸，因此設(shè)想觸發(fā)信號也進(jìn)行單向或雙向傳輸。圖80a表示單向環(huán)時的光開關(guān)節(jié)點1a的結(jié)構(gòu)。圖80a中省略了業(yè)務(wù)信息發(fā)送部的記載，該光開關(guān)節(jié)點121a與圖67b、圖68b所示的光開關(guān)節(jié)點相同。與此相對，圖80b表示適合雙向環(huán)的光開關(guān)節(jié)點121b的結(jié)構(gòu)。在物理拓?fù)錇殡p向的情況下，光開關(guān)節(jié)點121b中，控制信號接收部143a、143b以及ts信息管理部148a、148b各設(shè)置兩個，分別用于逆時針和順時針。發(fā)送觸發(fā)信號的主節(jié)點120順時針、逆時針地繞環(huán)發(fā)送觸發(fā)信號，各光開關(guān)節(jié)點121a、121b基于與觸發(fā)信號的收發(fā)方向?qū)?yīng)的ts信息管理部148a、148b的ts信息，在與觸發(fā)信號的收發(fā)方向相同的方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和sw切換。

接著，詳細(xì)說明時刻同步型的結(jié)構(gòu)。時刻同步型的特征是用時刻指定ts開始。上述觸發(fā)信號型的同步需要通過同一路徑傳輸觸發(fā)信號與數(shù)據(jù)，而利用時刻的ts同步能夠事先設(shè)定ts開始時刻，即使在發(fā)布ts開始時刻的情況下，也無須使用與數(shù)據(jù)相同的路徑進(jìn)行發(fā)布。作為時刻同步型的各節(jié)點的時刻設(shè)定方法，有如下兩種情況：(a)對各節(jié)點設(shè)定對主節(jié)點120的時刻附加了數(shù)據(jù)傳輸路徑的延遲時間的時刻；以及(b)對主節(jié)點120和光開關(guān)節(jié)點121整體設(shè)定共同時刻。(a)的附加了延遲時間的時刻設(shè)定(帶延遲差的時刻)的特征在于，能夠使ts開始時刻的值為全部節(jié)點共同的時刻值。另外，(b)的共同時刻設(shè)定的特征有：能夠利用使用gps(globalpositioningsystem，全球定位系統(tǒng))等的時刻設(shè)定。

首先，說明利用帶延遲差的時刻的時刻設(shè)定。在通過帶延遲差的時刻設(shè)定ts開始發(fā)布和ts同步的情況下，對各節(jié)點設(shè)定帶有節(jié)點間的延遲時間的時差的時刻。如圖81所示，此時的ts開始發(fā)布和ts同步的設(shè)定方法有多種。

另外，關(guān)于主節(jié)點120作為設(shè)定用控制信號而發(fā)布的信息組合，有如圖82中符號ss20所示將ts開始時刻、時間戳、以及ts信息一起發(fā)送的情況，也有如符號ss21～ss23所示分別發(fā)送這些信息的情況。在分別發(fā)送的情況下，能夠獨立發(fā)送時間戳，因而能夠修正計數(shù)器值的偏差。

另外，作為環(huán)狀拓?fù)洌鶕?jù)是單向拓?fù)溥€是雙向拓?fù)?，來自主?jié)點的帶時間戳的控制信號的發(fā)送方向也設(shè)想為單向設(shè)定和雙向設(shè)定。圖83a表示如箭頭y1所示逆時針發(fā)送控制信號的例子，在本地時刻t，主節(jié)點120發(fā)送帶時間戳的控制信號后，在發(fā)送到節(jié)點121a、節(jié)點121b、節(jié)點121c的期間中附加了延遲。各節(jié)點121a～121c中接收帶時間戳的控制信號后，將該控制信號的時間戳設(shè)定給本節(jié)點的時間計數(shù)器。其結(jié)果是，本地時刻被設(shè)定為偏移了延遲時間的時刻。圖83b表示如箭頭y2所示從主節(jié)點120順時針發(fā)送控制信號的例子。

在雙向設(shè)定中，主節(jié)點在逆時針和順時針的兩個方向上都發(fā)送帶時間戳的控制信號。對于每個節(jié)點而言，順時針時的延遲與逆時針時的延遲當(dāng)然不同，因此在各節(jié)點中，保持順時針用和逆時針用的時間計數(shù)器，針對順時針和逆時針分別管理本地時刻。

圖84a表示光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，圖84b表示利用帶延遲差時刻的時刻同步時的時刻設(shè)定時間表。在本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，主節(jié)點120對各光開關(guān)節(jié)點(也簡稱為開關(guān)節(jié)點或節(jié)點)121a、121b指定光開關(guān)切換時間和分組發(fā)送時間以進(jìn)行控制，因而主節(jié)點120需要對各開關(guān)節(jié)點121a、121b進(jìn)行時刻設(shè)定。如圖中的[1]所示，首先，主節(jié)點120賦予時間戳，并將時刻設(shè)定分組發(fā)送給光開關(guān)節(jié)點。各光開關(guān)節(jié)點121a、121b如[2]所示接收時刻設(shè)定分組時，將時間戳中記述的值設(shè)定為本節(jié)點的當(dāng)前時刻。此時，對光開關(guān)節(jié)點121a、121b設(shè)定的時刻＝主節(jié)點時刻-單程傳播延遲時間，主節(jié)點120預(yù)先掌握了單程傳播延遲時間，因此也能夠掌握對各光開關(guān)節(jié)點121a、121b設(shè)定的時刻。

另外，主節(jié)點120需要預(yù)先知道到各節(jié)點121a、121b的單程傳播延遲時間，因此需要實際測定延遲。在主節(jié)點120與光開關(guān)節(jié)點121a、121b之間，對同一路徑往返收發(fā)主節(jié)點120賦予的時間戳，由此能夠測定傳播延遲時間。圖85a、圖85b是說明這種延遲時間測定的圖。如圖中的[1]所示，首先，主節(jié)點120發(fā)送賦予了時間戳的時刻設(shè)定分組，接收了該分組的各光開關(guān)節(jié)點121a、121b如[2]、[3]所示，將包含由主節(jié)點120賦予的時間戳的延遲測定分組作為響應(yīng)分組返回給主節(jié)點120。主節(jié)點120如[4]所示，根據(jù)響應(yīng)分組到達(dá)時刻與該最初的時間戳?xí)r刻的差，計算單程傳播延遲時間。實際上存在著光開關(guān)中的處理延遲，因而如圖所示還需要考慮該處理時間。

在利用帶延遲差時刻的時刻同步的情況下，與觸發(fā)信號型情況同樣，根據(jù)物理拓?fù)涫菃蜗颦h(huán)還是雙向環(huán)，光開關(guān)節(jié)點的結(jié)構(gòu)有所變化。圖86a表示與單向環(huán)對應(yīng)的光開關(guān)節(jié)點121a。該光開關(guān)節(jié)點121a與圖68b所示的光開關(guān)節(jié)點121相比，省略了業(yè)務(wù)信息發(fā)送部的記載，為了明確表示利用ts同步部145的時刻同步，記載了時間計數(shù)器149和內(nèi)部時鐘150，但實質(zhì)上與圖68b中記載的結(jié)構(gòu)相同。

與此相對，在物理拓?fù)錇殡p向的情況下，如圖86b所示，光開關(guān)節(jié)點121b中，控制信號接收部、ts信息管理部以及時間計數(shù)器各設(shè)置兩個，分別用于逆時針和順時針。圖中，作為順時針用的部件，示出控制信號接收部143b、ts信息管理部148b以及時間計數(shù)器149b。主節(jié)點120繞環(huán)的順時針和逆時針發(fā)送控制信號，各光開關(guān)節(jié)點121a、121b基于與控制信號的收發(fā)方向?qū)?yīng)的ts信息管理部的ts信息和時間計數(shù)器進(jìn)行動作。例如，接收了順時針的控制信號后，利用順時針用的ts信息管理部48b。

另外，在利用帶延遲差時刻的時刻同步的情況下，各節(jié)點被設(shè)定對主節(jié)點附加了延遲時差的本地時刻，因此在與發(fā)送了時間戳的方向相同的方向上發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，“接收節(jié)點的本地時刻的接收時間”＝“發(fā)送節(jié)點的本地時刻的發(fā)送時間”。例如，在圖87a、圖87b所示的情況下，主節(jié)點120在本地時刻＝t1時發(fā)送數(shù)據(jù)后，在各節(jié)點的本地時刻＝t1時，數(shù)據(jù)到達(dá)各節(jié)點121a～121c。但是，在從各節(jié)點121a～121c對主節(jié)點120發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，或者跨主節(jié)點120在節(jié)點間進(jìn)行收發(fā)的情況下，“接收節(jié)點的本地時刻的接收時間”＝“發(fā)送節(jié)點的本地時刻的發(fā)送時間”+“繞環(huán)1周的時間(a+b+c+d)”。例如，節(jié)點121a在其本地時刻＝t2發(fā)送數(shù)據(jù)后，該數(shù)據(jù)在主節(jié)點120中的本地時刻＝t2+a+b+c+d到達(dá)主節(jié)點120。為了在主節(jié)點120中分出(drop)該數(shù)據(jù)，需要使主節(jié)點120中的分出切換時間為“ts開始時刻+繞環(huán)1周時間”。同樣，在從節(jié)點121c到節(jié)點121a這樣的跨主節(jié)點120的收發(fā)的情況下，也需要使分出切換時間為“ts開始時刻+繞環(huán)1周時間”，或者需要以逆時針進(jìn)行ts設(shè)定，以便不跨越主節(jié)點120。

作為繞環(huán)1周時間的計算和設(shè)定方法，例如有利用otdr(光脈沖試驗器：opticaltimedomainreflectmeter(光時域反射儀))等測定器事先測定延遲時間，通過手動等方式將測定結(jié)果設(shè)定到ts信息管理部的方法，以及根據(jù)繞環(huán)1周的控制信號進(jìn)行計算的方法。在根據(jù)繞環(huán)1周的控制信號進(jìn)行計算的情況下，例如，可以由主節(jié)點生成并發(fā)送帶有時間戳的控制信號，主節(jié)點的延遲測定功能部(不圖示)接收繞環(huán)1周的控制信號，計算出從接收時間中減去時間戳值得到的值作為繞環(huán)1周時間。

圖88表示圖81的no2013所示情況下的、利用帶延遲差時刻的時刻同步型結(jié)構(gòu)中的本地時刻和ts開始時刻的發(fā)布的動作例。在此，假設(shè)事先設(shè)定全部ts。首先，如[1]所示，主節(jié)點120對節(jié)點a設(shè)定時隙信息。接著，如[2]所示，主節(jié)點120在每個ts周期中，發(fā)送包含ts開始時刻和時間戳值的控制信號。如[3]所示，節(jié)點a接收控制信號后，將本節(jié)點的時間計數(shù)器設(shè)定為控制信號的時間戳值。并且，如[4]所示，節(jié)點a在時間計數(shù)器到達(dá)ts開始時刻后，從時隙ts0起依次開始動作。即，在到達(dá)(ts開始時刻+ts編號×ts長)時，實施ts信息的動作。

若為圖示的節(jié)點a的情況，則在時間計數(shù)器為100～120的時隙ts0中實施插入(add)，在時間計數(shù)器為140～160時，在時隙ts2中進(jìn)行插入(add)。節(jié)點a反復(fù)執(zhí)行該動作，直到發(fā)送了下一個ts開始時刻為止。隨后，如[5]所示，節(jié)點b再次控制信號后，將本節(jié)點的時間計數(shù)器設(shè)定為該控制信號的時間戳值。隨后，如[6]所示，節(jié)點b在時間計數(shù)器到達(dá)ts開始時刻后，從時隙ts0起依次動作。在這里所示的節(jié)點的情況下，在時間計數(shù)器為100(時間計數(shù)器＝ts開始時刻+ts編號×ts長)～120時，分出(drop)ts0，在時間計數(shù)器為120～140時對s2進(jìn)行插入(add)。反復(fù)執(zhí)行基于該ts信息的動作，直到發(fā)送了下一個ts開始時刻為止。

接著，說明利用共同時刻的時刻同步。在共同時刻方式下，各節(jié)點中獨立進(jìn)行對共同時刻的時刻設(shè)定，因而不需要發(fā)布用于設(shè)定各節(jié)點的本地時刻的信號。這里的共同時刻是指各節(jié)點中能夠與其它節(jié)點無關(guān)地得到的時刻信息。這種共同時刻是單一的時刻體系，不依賴于各節(jié)點各自的傳播延遲。作為這種共同時刻，可以舉出各節(jié)點中設(shè)置的高精度內(nèi)部時鐘(例如銫振蕩器、銣振蕩器等原子時刻標(biāo)準(zhǔn)，或者水晶振蕩器等)、各節(jié)點能夠同等享受的外部時鐘(例如gps時鐘或jjy時鐘(日本標(biāo)準(zhǔn)電波時鐘))等。在使用內(nèi)部時鐘的情況下，各節(jié)點的內(nèi)部時鐘預(yù)先高精度地與同一正確時刻進(jìn)行了對時。如圖89所示，利用共同時刻的ts同步有多種方法。

雖然通過使用gps等共同時刻，包括主節(jié)點和光開關(guān)節(jié)點在內(nèi)的全部節(jié)點的本地時刻能夠正確地一致，但在時隙分配時也需要考慮節(jié)點間的延遲，以便不發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。因此，在使用共同時刻的情況下也需要測定延遲。圖90a表示光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，圖90b表示用于使用gps對各節(jié)點發(fā)布共同時刻并且測定延遲的過程。

主節(jié)點120和各光開關(guān)節(jié)點121a、121b中分別連接gps接收機(jī)，作為各節(jié)點120、121a、121b的本地時刻，設(shè)定通過gps得到的正確時刻。首先，如[1]所示，主節(jié)點120將主節(jié)點內(nèi)部的時刻(t1)作為時間戳賦給延遲測定分組，并發(fā)送該分組。各節(jié)點接收該延遲測定分組，如[2]所示，根據(jù)接收了的分組的時間戳的值(t1)和本節(jié)點中的當(dāng)前時刻，作為傳播延遲時間＝當(dāng)前時刻-時間戳值，計算出傳播延遲時間。隨后，如[3]所示，各節(jié)點121a、121b對主節(jié)點120通知所測定的傳播延遲時間。

此外，該利用共同時刻的時刻同步不需要使用2層的控制信號線(順時針和逆時針的控制線)，通過1層結(jié)構(gòu)即單向的控制線即可實現(xiàn)。各節(jié)點中，通過在與延遲測定分組相同的方向上進(jìn)行時隙分配，能夠無沖突地發(fā)送所測定的傳播延遲時間。

接著，說明通過共同時刻進(jìn)行時刻同步的情況下的ts開始時刻。在利用共同時刻的時刻同步中，各節(jié)點的本地時刻正確一致，因而為了以不發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的方式確定時隙的開始時間，需要考慮節(jié)點間的延遲。也就是說，假設(shè)主節(jié)點發(fā)送的ts開始時刻為t，則各節(jié)點需要將發(fā)送的ts開始時刻t上加上與主節(jié)點的延遲時間得到的值重新作為ts開始時刻。圖91a、圖91b說明這種ts開始時刻的決定。

在該說明中，如圖91a所示，對環(huán)狀連接的主節(jié)點120標(biāo)注[1]，對節(jié)點121a標(biāo)注[2]，對節(jié)點121b標(biāo)注[3]，作為各節(jié)點[1]～[3]進(jìn)行表示，圖91b中也示出相同符號[1]～[3]表示節(jié)點。

在圖91a所示的環(huán)的逆時針傳輸中，主節(jié)點[1]的ts開始時刻在圖91b中用時刻t1表示。在逆時針傳輸中，主節(jié)點[1]與節(jié)點[2]之間的信號發(fā)送時的延遲時刻為a，因而時刻t1+a＝t2是節(jié)點[1]的逆時針的ts開始時刻。同樣，主節(jié)點[1]與節(jié)點[3]之間的延遲時刻為a+b，因而時刻t1+a+b＝t3是節(jié)點[3]的逆時針的ts開始時刻。

接著，在順時針傳輸中，主節(jié)點[1]與節(jié)點[3]之間的延遲時刻為c，因而時刻t1+c＝t2a是節(jié)點[3]的順時針的ts開始時刻。同樣，主節(jié)點[1]與節(jié)點[2]之間的延遲時刻為c+b，因而時刻t1+c+b＝t4是節(jié)點的順時針的ts開始時刻。

接著，說明主節(jié)點120的拓?fù)涔芾聿?35中的拓?fù)湔莆盏奶幚?。圖92是表示控制用環(huán)為1層的情況下的拓?fù)湔莆盏膭幼鞯臅r序圖。

主節(jié)點120為了掌握連接于環(huán)網(wǎng)絡(luò)的光開關(guān)節(jié)點121之間的連接結(jié)構(gòu)、以及連接于光開關(guān)節(jié)點121的終端(外部通信裝置)190，首先對各光開關(guān)節(jié)點121請求該開關(guān)的id(識別編號)、開關(guān)的接口(ts收發(fā)部)id等(id請求s1)，光開關(guān)節(jié)點121對該id請求返回id回答s2。隨后，主節(jié)點120作為管理終端地址請求，對光開關(guān)節(jié)點121請求連接于該光開關(guān)節(jié)點121的終端(外部通信裝置)190的地址等(管理終端地址請求s3)。光開關(guān)節(jié)點121在與其連接的終端190每次更新終端地址時都會被通知s4該終端地址，并存儲各終端地址190m，因而對于管理地址終端請求，通過終端地址回答s5對主節(jié)點120通知所管理的終端(外部通信裝置)190的地址等。主節(jié)點120據(jù)此掌握連接于環(huán)網(wǎng)絡(luò)的光開關(guān)節(jié)點121的開關(guān)id、ts收發(fā)部的id、光開關(guān)節(jié)點121中連接于ts收發(fā)部的端口(port)號、光開關(guān)節(jié)點121中建立鏈接所使用的端口號、以及光開關(guān)節(jié)點121下屬的終端190的地址。

在此，假設(shè)控制用環(huán)為1層結(jié)構(gòu)，因而為了避免用于拓?fù)涔芾淼臄?shù)據(jù)的沖突，在接收來自主節(jié)點120的控制信號之后，各光開關(guān)節(jié)點121逐一在接收了的分組后面賦予主節(jié)點120請求的信息，并發(fā)送給下一級光開關(guān)節(jié)點121。

在此，說明本實施方式的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的觸發(fā)信號或控制信號的傳輸結(jié)構(gòu)。在各光開關(guān)節(jié)點中，對于數(shù)據(jù)，需要經(jīng)由光ts-sw部發(fā)送到下一級光開關(guān)節(jié)點或者進(jìn)行分出(drop)，對于觸發(fā)信號(或控制信號)，需要發(fā)送到下一級光開關(guān)節(jié)點并且提供給本節(jié)點的控制信號接收部。觸發(fā)信號或控制信號由控制用波長λc傳輸，作為觸發(fā)信號或控制信號的傳輸結(jié)構(gòu)，例如有圖93a～圖93d所示的變形。在關(guān)于圖93a～圖93d的說明中，將控制信號也包含在內(nèi)，都稱為觸發(fā)信號。

圖93a所示的傳輸結(jié)構(gòu)中，觸發(fā)信號也通過光ts-sw部144，觸發(fā)信號由光ts-sw部144分出，提供給控制信號接收部143。在此情況下，光ts-sw部144設(shè)定為廣播。

圖93b所示的傳輸結(jié)構(gòu)中，觸發(fā)信號也通過光ts-sw部144，但將光ts-sw部144設(shè)定為分出(drop)和插入(add)，由光ts-sw部144分出(drop)觸發(fā)信號并提供給控制信號接收部143，在控制信號接收部143中分出觸發(fā)信號，發(fā)往下一級以后的信號由光ts-sw部144進(jìn)行插入(add)。

圖93c所示的傳輸結(jié)構(gòu)中，觸發(fā)信號不通過光ts-sw部144，對于控制用波長λc，進(jìn)行oe(光/電)-eo(電/光)變換并以電信號的狀態(tài)分出觸發(fā)信號，或者使用光耦合器分出觸發(fā)信號，并提供給控制信號接收部143。

圖93d所示的傳輸結(jié)構(gòu)中，觸發(fā)信號也不通過光ts-sw部144，但在此與數(shù)據(jù)獨立，對于控制用波長λc，在控制信號接收部143中分出觸發(fā)信號。

接著，說明光ts-sw部與ts收發(fā)部的連接結(jié)構(gòu)。關(guān)于光ts-sw部與ts收發(fā)部的連接結(jié)構(gòu)，例如有圖94a～圖94c所示的變形。

圖94a所示的結(jié)構(gòu)中，ts收發(fā)部146有1個輸出和1個輸入。在ts收發(fā)部146中，發(fā)送數(shù)據(jù)按照各個目的地存儲到不同的隊列中。ts收發(fā)部146對于光ts-sw部144，插入/分出(add/drop)各有一個端口進(jìn)行連接。

圖94b所示的結(jié)構(gòu)中，ts收發(fā)部146的每個隊列有1個輸出，ts收發(fā)部146整體有1個輸入。在ts收發(fā)部146中，發(fā)送數(shù)據(jù)按照各個目的地存儲到不同的隊列中。ts收發(fā)部146與光ts-sw部144的連接中，每個隊列使用一個插入(add)端口。對ts收發(fā)部146整體使用一個分出(drop)端口。對每個隊列使用插入(add)端口，因而目的地不同的數(shù)據(jù)在環(huán)發(fā)送方向不同時能夠同時輸出。

圖94c所示的結(jié)構(gòu)中，針對圖94b所示結(jié)構(gòu)，在ts收發(fā)部146內(nèi)設(shè)置緩沖區(qū)，并且在緩沖區(qū)中從兩個分出(drop)端口接收數(shù)據(jù)。由于使用兩個分出(drop)端口，所以能夠從環(huán)中的順時針方向和逆時針方向雙方同時接收。

接著，說明光開關(guān)節(jié)點121中設(shè)置的光ts(時隙)-sw(開關(guān))部144的結(jié)構(gòu)。

如上所述，光ts-sw部144具有輸入端口和輸出端口，容納環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)線，按照來自主節(jié)點120的指示變更輸入端口與輸出端口的連接關(guān)系，與連接關(guān)系相對應(yīng)，還根據(jù)需要執(zhí)行波長變換等處理。如以下具體舉例說明的那樣，這種光ts-sw部144能夠構(gòu)成為基于波長變換的波長路由型開關(guān)，也能夠構(gòu)成為廣播及選擇型的空間型開關(guān)。作為光ts-sw部144中容納的數(shù)據(jù)線，有進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況和不進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況。圖95a、圖95b是表示構(gòu)成為波長開關(guān)的光ts-sw部144的概要的圖，圖95a表示容納進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況，圖95b表示容納不進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況。

在容納進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況下，如圖95a所示，在光ts-sw部144的輸入前設(shè)置分波部141，通過波長復(fù)用輸入了的數(shù)據(jù)例如被分波為n個波長，分別提供給in1～inn所示的輸入端口。并且，在光ts-sw部144的后級設(shè)置合波部142，對來自光ts-sw部144的n個輸出端口out1～outn的光信號進(jìn)行波長復(fù)用，傳輸?shù)江h(huán)網(wǎng)上的下一節(jié)點(下一級節(jié)點)。光ts-sw部144還具有光信號插入(add)以及光信號分出(drop)的功能，插入用端口(port)設(shè)置為光ts-sw部144的輸入端口，分出用端口(port)設(shè)置為光ts-sw部144的輸出端口。

在容納不進(jìn)行波長復(fù)用的數(shù)據(jù)線的情況下，如圖95b所示，不設(shè)置分波部和合波部。在此情況下，環(huán)的數(shù)據(jù)線數(shù)等于光開關(guān)的減去插入/分出(add/drop)用接口數(shù)的端子(端口)數(shù)。

圖96表示構(gòu)成為波長開關(guān)的光ts-sw部144的基本結(jié)構(gòu)的一例。光ts-sw部144由如下部件構(gòu)成：分波器141，具備1個或多個輸入端口和多個輸出端口，對于進(jìn)行了波長復(fù)用的輸入光信號，針對每個波長進(jìn)行分波；awg(arrayedwaveguidegrating：陣列波導(dǎo)光柵)144i，對于輸入到各輸入端口的光信號，根據(jù)其波長將其分派到輸出端口；twc(tunablewavelengthconverter：可變波長變換器)1～twc8、twc[a]1～twc[a]3，為了選擇光開關(guān)節(jié)點中的通過(through)、插入(add)以及分出(drop)而執(zhí)行波長變換；合波器(合波部)142，為了傳輸?shù)较乱患?，對各波長的輸出光信號進(jìn)行波長復(fù)用；fwc(fixedwavelenghtconverter：固定波長變換器)1～fwc8，為了在下一級的分波部中將光信號輸出到同一端口而進(jìn)行波長變換；以及光接收器144j，接收由awg144i分出(drop)了的光信號。

圖示為通過波長復(fù)用從前級傳輸來的光信號由分波器141分波為波長λ1～λ8，這些分波后的光信號分別經(jīng)由twc1～twc8提供給awg144i的輸入端口。與這些信號相獨立，要插入的光信號經(jīng)由twc[a]1～twc[a]3提供給awg144i的輸入端口。awg144i的輸出端口中的8個端口用于向下一級進(jìn)行傳輸，來自這些輸出端口的光信號分別經(jīng)過fwc1～fwc8輸入到合波器142，進(jìn)行波長復(fù)用并傳輸?shù)较乱患?。與這些端口獨立，awg144i有用于分出(drop)的輸出端口，光接收器144j連接到該輸出端口。光接收器144j采用進(jìn)行光電變換的光電元件(apd)、用于吸收光信號間的功率差的限制放大器(lim)、以及用于吸收光信號間的相位差的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(cdr)依次串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，吸收信號間的功率差/相位差并接收光信號。此外，在圖96所示結(jié)構(gòu)中，波長λ8為控制用的固定波長。另外，插入(add)以及分出(drop)各有1個通道也為控制用通道，連接到用于控制光ts-sw部144的開關(guān)控制部。

圖97a表示twc的結(jié)構(gòu)的一例。圖中粗實線表示為光信號，粗虛線表示為電信號。twc與上述同樣由如下部件構(gòu)成：光突發(fā)接收器170，包括apd、lim以及cdr；波長可變光源171，為了變更awg的輸出目的地而改變振蕩波長；以及調(diào)制器172，通過來自光突發(fā)接收器170的電信號，調(diào)制來自波長可變光源171的光。在twc中，為了吸收由不同的傳輸路徑長造成的損失差或光源的輸出功率差而設(shè)置lim，為了吸收由不同的傳輸路徑長造成的相位差而設(shè)置cdr。這種twc通過進(jìn)行光-電-光變換，能夠恢復(fù)由于長距離傳輸而衰減了的光的功率，通過使用twc，無須使用光放大器。

圖97b表示fwc的結(jié)構(gòu)的一例。圖中粗實線表示為光信號，粗虛線表示為電信號。fwc由如下部件構(gòu)成：光突發(fā)接收器170，包括apd、lim及cdr；以及固定波長光源173，用于進(jìn)行波長變換，以使通過(through)數(shù)據(jù)與插入(add)數(shù)據(jù)的波長相同，從而在下一級的分波部中輸出到同一端口。在fwc中，為了吸收awg中各個端口不同的損失差或光源的輸出功率差而設(shè)置ltm，為了吸收由awg中的不同的傳輸路徑造成的相位差而設(shè)置cdr。

關(guān)于波長開關(guān)型的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)，考慮各種結(jié)構(gòu)。圖98中示出了設(shè)想的結(jié)構(gòu)。在此，示出根據(jù)每一個awg設(shè)置多少根光纖、是否設(shè)置fwc、用于插入(add)連接的端口設(shè)置在awg的前級還是設(shè)置在后級、波長交換在光纖間進(jìn)行還是在光纖內(nèi)進(jìn)行，能夠采用什么結(jié)構(gòu)。若采用不使用fwc的結(jié)構(gòu)，則能夠相應(yīng)地削減成本。若采用光纖間波長交換，則即使一根光纖發(fā)生了斷路也能夠進(jìn)行通信，因而提高了耐故障性。另外，若采用光纖內(nèi)波長變換，則能夠進(jìn)行更靈活的使用。

下面說明波長開關(guān)型的光ts-sw部的若干具體結(jié)構(gòu)例。

圖99相當(dāng)于圖98中的[1]的情況，表示使用光纖數(shù)為k根的k層環(huán)，每1個環(huán)使用n個波長的情況下光ts-sw部144的結(jié)構(gòu)例。圖中示出k＝2、n＝4的例子。在此，示出在不配備fwc的情況下如何進(jìn)行k根光纖間的波長交換的一例。在kn個波長λi(0≤i≤kn-1)中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，由此，在不導(dǎo)入fwc的情況下，開關(guān)切換后的信號在下一級的波長變換部(twc)中以同一波長單位輸入。具體而言，配備kn×kn的循環(huán)型awg141a、141b，在其前級配備n個twc1～twc8和作為分波部的k個循環(huán)型1×nawg144i，在其后級配備k根輸出用端口144k、1441。

圖100相當(dāng)于圖98中的[1a]的情況，示出k層環(huán)并且每1個環(huán)使用n個波長的情況下的、通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光纖間波長交換的例子。圖中示出k＝2、n＝4的例子。在kn個波長λi(0≤i≤kn-1)中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，設(shè)置kn×kn循環(huán)型awg144i，在其前級設(shè)置k個循環(huán)型1×nawg141c、141d，k(n-2)個通過(through)/分出(drop)用twc1～twc4，以及一個插入(add)用twc[a]。k個循環(huán)型1×nawg141c、141d作為也進(jìn)行波長變換的分波部發(fā)揮功能。在kn×kn循環(huán)型awg144i的輸出側(cè)，設(shè)置作為分出用接口的光接收器144j、以及k個(n-1)×n合波部142c、142d。

圖101相當(dāng)于圖98中的[1a]的情況，示出k層環(huán)并且每1個環(huán)使用n個波長的情況下的、通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光纖間波長交換，并且使用控制用波長的例子。圖中示出k＝2、n＝4的例子。在kn個波長λi(0≤i≤kn-1)中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，設(shè)置kn×kn的循環(huán)型awg144i，在其前級設(shè)置作為也進(jìn)行波長變換的分波部發(fā)揮功能的k個循環(huán)型1×nawg141c、141d，k(n-2)個通過(through)/分出(drop)用twc1～twc4，以及一個插入(add)用twc[a]。在kn×kn循環(huán)型awg144i的輸出側(cè)，設(shè)置作為分出用接口的光接收器144j、以及k個(n-1)×n合波部142c、142d。此外，在該結(jié)構(gòu)中，準(zhǔn)備用于進(jìn)行開關(guān)控制的控制用波長，為了保證控制用波長的可達(dá)性，將耦合器144r連接到各分波部，在各開關(guān)進(jìn)行復(fù)制。

圖102相當(dāng)于圖98中的[1b]的情況，示出k層環(huán)并且每1個環(huán)使用n個波長的情況下的、通過不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光纖間波長交換的例子。圖中示出k＝2、n＝4的例子。設(shè)置kn×kn的循環(huán)型awg144i，在其前級設(shè)置作為也進(jìn)行波長變換的分波部發(fā)揮功能的k個循環(huán)型1×nawg141c、141d，以及k(n-2)個通過(through)/分出(drop)用twc1～twc4。在kn×kn循環(huán)型awg144i的后級側(cè)，設(shè)置一個插入(add)用twc[a]、位于該twc[a]后級的分出用的awg141e、作為分出用接口的光接收器144j、以及k個(n-1)×n合波部142c、142d。

圖103相當(dāng)于圖98中的[2]的情況，示出在k層環(huán)并且每1個環(huán)使用n個波長的情況下，不配備fwc，能夠進(jìn)行光纖間波長交換和光纖內(nèi)波長交換的光ts-sw部144的結(jié)構(gòu)例。圖中示出k＝2、n＝4的例子。在kn個波長λi(0≤i≤kn-1)中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，由此，在不導(dǎo)入fwc的情況下，開關(guān)切換后的信號在下一級的波長變換部中以同一波長單位輸入。具體而言，配備kn×kn的循環(huán)型awg144i，在其前級配備twc1～twc8，以及作為分波部的k個循環(huán)型1×nawg141c、141d，在其后級配備k個n×1星形耦合器144s、144t，以及k根輸出用端口144k、1441。

圖104相當(dāng)于圖98中的[3]的情況，示出使用k層環(huán)(每個環(huán)n個波長)且每個awg采用1根光纖，以不使用fwc的1插入/1分出(1add/1drop)結(jié)構(gòu)使用控制用波長的例子。圖中示出k＝2、n＝4的例子。在kn個波長λi(0≤i≤kn-1)中，將(imodn)為相同值的多個波長作為同一波長，設(shè)置k個n×n循環(huán)型awg(圖中是2個4×4循環(huán)型awg)144h、144i。在k個n×n的循環(huán)型awg144h、144i的前級，設(shè)置作為也進(jìn)行波長變換的分波部發(fā)揮功能的k個循環(huán)型1×nawg142c、142d，k(n-2)個通過(through)/分出(drop)用twc1～twc4，以及一個插入(add)用twc[a]。插入用twc[a]在圖中連接到上側(cè)的4×4awg144h。在k個n×n循環(huán)型awg144h、144i的后級，設(shè)置作為分出用接口的光接收器144j，以及k個n×n合波部142c、142d。光接收器在圖中連接到下側(cè)的4×4awg144i。設(shè)置光纖間的插入/分出(add/drop)用twc[a/d]，以便連接上側(cè)的4×4awg144h的輸出與下側(cè)的4×4awg144i的輸入。此外，為了保證控制用波長的可達(dá)性，將耦合器144r連接到各分波部，在各開關(guān)進(jìn)行復(fù)制。

圖105a表示圖96所示的基本結(jié)構(gòu)的具體例，在此示出使用每環(huán)4波長的2層環(huán)，以1通道進(jìn)行插入/分出(add/drop)的結(jié)構(gòu)。作為awg144i使用9×9awg144g，awg144g的輸出端口中除分出(drop)端口以外的端口分別設(shè)置fwc1～fwc4+fwc1～fwc4。圖105b中示出awg144g的輸入側(cè)設(shè)置的各twc[a]、twc1～twc8的波長條件。

圖106a相當(dāng)于圖98的[0a]的情況，在此示出使用每環(huán)4波長的2層環(huán)，在9×9awg144g的后級設(shè)置fwc1～fwc4+fwc1～fwc4，以1通道進(jìn)行插入/分出(add/drop)，并且進(jìn)行光纖內(nèi)的波長交換的結(jié)構(gòu)。圖106b中示出awg144g的輸入側(cè)設(shè)置的各twc[a]、twc1～twc8的波長條件。

圖107a相當(dāng)于圖98的[0b]的情況，在此示出使用每環(huán)4波長的2層環(huán)，在9×9awg144g的后級設(shè)置fwc1～fwc8，以1通道進(jìn)行插入/分出(add/drop)，并且進(jìn)行光纖間波長交換和光纖內(nèi)波長交換的結(jié)構(gòu)。圖107b中示出awg144g的輸入側(cè)設(shè)置的各twc[a]、twc1～twc8的波長條件。

接著，說明采用廣播及選擇型的空間型開關(guān)的光ts-sw部的結(jié)構(gòu)。

圖108表示廣播及選擇型的光ts-sw部144a的基本結(jié)構(gòu)。利用awg141對通過波長復(fù)用(wdm)輸入來的光信號進(jìn)行分波，利用耦合器144r將分波后的各波長成分傳輸?shù)蕉鄠€n×1sw(開關(guān))144t。在各n×1sw144t中，利用半導(dǎo)體光放大器(soa)進(jìn)行信號的穿過或截斷的控制(通過控制)。n×1sw144t中之一作為分出(drop)用的端口。其余n×1sw144t的開關(guān)的輸出和來自插入(add)用twc[a]1的輸出由耦合器142進(jìn)行合波，作為波長復(fù)用信號傳輸?shù)较乱患?。各n×1sw144t中，設(shè)置每個輸入端口的半導(dǎo)體光放大器(soa)144u、輸出端口的soa144w、以及空間開關(guān)144v。端口數(shù)為n時，成為控制對象的soa的數(shù)量為n²個。

圖109表示廣播及選擇型的光ts-sw部144b的結(jié)構(gòu)的其它例子。圖108所示的結(jié)構(gòu)中，為了構(gòu)成n×1sw144t，需要大量的soa144u、144w，因此在圖109所示的結(jié)構(gòu)中，使用波長可變?yōu)V波器144x代替圖108中的n×1sw144t，在各波長可變?yōu)V波器144x中，對于任意波長，利用濾波器進(jìn)行信號的穿過或截斷的控制(通過控制)。在該結(jié)構(gòu)中，不需要前級的awg144i。圖109所示的結(jié)構(gòu)與圖108所示的結(jié)構(gòu)相比，為了開關(guān)而進(jìn)行控制的元件數(shù)能夠從n²個減少為n個。

第七實施方式

接著，參考附圖說明第七實施方式。首先，參考圖110說明時隙同步的定義。

存在時隙發(fā)送節(jié)點(節(jié)點a)和時隙接收節(jié)點(節(jié)點b)。在此情況下，來自節(jié)點a的發(fā)送信號推遲節(jié)點a、b間的傳播延遲時間301ab后到達(dá)節(jié)點b。這樣，使節(jié)點a中動作的時隙ts1～ts5的時隙開始定時301a比節(jié)點b中動作的時隙ts1～ts5提前傳播延遲時間(+保護(hù)頻帶)301ab。據(jù)此，使節(jié)點a中動作的時隙ts1～ts5與節(jié)點b中動作的時隙ts1～ts5同步。該時隙ts1～ts5是周期性動作的時隙，以下將時隙周期的開始定時稱為時隙開始位置。各時隙的動作周期和時隙的長度由各節(jié)點a、b內(nèi)存在的計數(shù)器進(jìn)行計測，本地時鐘頻率的每1個時鐘進(jìn)行一次計數(shù)，由此能夠進(jìn)行計測。

接著，參考圖111，以單向通信的多環(huán)網(wǎng)絡(luò)(也稱為多環(huán))302為例，說明本發(fā)明的基本思想。

上級環(huán)303和多個下級環(huán)304由環(huán)交換點節(jié)點a連接而構(gòu)成多環(huán)302。

(1)在環(huán)交換點節(jié)點a和下級環(huán)304的各節(jié)點b中，使基準(zhǔn)時隙(第一時隙)305進(jìn)行動作。

基準(zhǔn)時隙305是與存在于上級環(huán)303中的起點節(jié)點a0內(nèi)動作的時隙同步的時隙。其中，起點節(jié)點a0是將與環(huán)連接的多個節(jié)點中的任一節(jié)點規(guī)定為起點節(jié)點而得到的，對應(yīng)于前面所述的主節(jié)點。

基準(zhǔn)時隙的同步方法是，將起點節(jié)點a0在起點節(jié)點a0內(nèi)的基準(zhǔn)時隙開始位置的定時時刻發(fā)送的同步幀(同步幀內(nèi)插入了發(fā)送同步幀時的起點節(jié)點內(nèi)的時刻值)發(fā)布到起點節(jié)點以外的各節(jié)點，起點節(jié)點以外的各節(jié)點接收來自起點節(jié)點a0的同步幀后，將同步幀內(nèi)的時刻值設(shè)定為本節(jié)點的當(dāng)前時刻，開始基準(zhǔn)時隙。同樣，下級環(huán)304的各節(jié)點b也通過接收來自起點節(jié)點a0的同步幀，開始基準(zhǔn)時隙。在此，需要將來自起點節(jié)點a0的同步幀發(fā)布到起點節(jié)點以外的上級環(huán)303的節(jié)點、以及下級環(huán)304的節(jié)點b，在各節(jié)點中通過用光耦合器分出同步幀，可以實現(xiàn)這一功能。

(2)環(huán)交換點節(jié)點a對于如箭頭y20所示的ts1那樣進(jìn)行發(fā)送的下級環(huán)304的節(jié)點b，設(shè)定面向上級環(huán)303的時隙(第二時隙)306，該時隙306是相對于本節(jié)點中的基準(zhǔn)時隙(第一時隙)305進(jìn)行了同步的、偏移了偏移值(延遲時間)db的時隙。其中，所謂偏移值db，對應(yīng)于多環(huán)302中示出的從節(jié)點b到環(huán)交換點節(jié)點a的傳播延遲時間db。

據(jù)此，使節(jié)點b的面向上級環(huán)303的時隙306與環(huán)交換點節(jié)點a的基準(zhǔn)時隙305同步。并且，在節(jié)點b中，從上級環(huán)303到下級環(huán)304的由箭頭y20表示的下行通信中，使用基準(zhǔn)時隙305，從下級環(huán)304到上級環(huán)303的、如箭頭y21所示的ts那樣進(jìn)行發(fā)送的上行通信中，使用面向上級環(huán)的時隙306。其中，ts5是數(shù)據(jù)插入對象的時隙。

據(jù)此，在節(jié)點b中分離向上級環(huán)303的時隙發(fā)送(add)與來自上級環(huán)303的時隙接收(drop)所使用的tdm控制定時。

這樣，能夠使下級環(huán)304的各節(jié)點b的面向上級環(huán)的時隙306與環(huán)交換點節(jié)點a的基準(zhǔn)時隙305同步，通過在從下級環(huán)304到上級環(huán)303的上行通信中使用面向上級環(huán)的時隙306，能夠在不發(fā)生時隙沖突的情況下進(jìn)行環(huán)間的時隙交換。另外，能夠縮短所需的保護(hù)頻帶長。此外，示出了使用上行和下行時隙的邏輯結(jié)構(gòu)的概念圖(箭頭y22)。

接著，參考圖112，說明單向通信的多環(huán)網(wǎng)絡(luò)中下級環(huán)304的時隙與環(huán)交換點節(jié)點a的時隙的同步方法。

(1)起點節(jié)點a0中的任一者開始基準(zhǔn)時隙，對起點節(jié)點以外的各節(jié)點同步基準(zhǔn)時隙?；鶞?zhǔn)時隙的同步方法是，將起點節(jié)點a0在起點節(jié)點a0內(nèi)的基準(zhǔn)時隙開始位置的定時時刻發(fā)送的同步幀(同步幀內(nèi)插入了發(fā)送同步幀時的起點節(jié)點內(nèi)的時刻值)發(fā)布到起點節(jié)點以外的各節(jié)點，起點節(jié)點以外的各節(jié)點接收來自起點節(jié)點a0的同步幀后，將同步幀內(nèi)的時刻值設(shè)定為本節(jié)點的當(dāng)前時刻，開始基準(zhǔn)時隙。據(jù)此，在起點節(jié)點a0與起點節(jié)點以外的節(jié)點之間同步基準(zhǔn)時隙308。通過使用該基準(zhǔn)時隙308，能夠進(jìn)行對發(fā)布了同步幀的方向的、不同節(jié)點間的時隙的插入/分出(add/drop)。

(2)環(huán)交換點節(jié)點a對下級環(huán)304的各節(jié)點b，設(shè)定與環(huán)交換點節(jié)點a的基準(zhǔn)時隙308同步的面向上級環(huán)的時隙309。為了設(shè)定下級環(huán)304的各節(jié)點b中的面向上級環(huán)的時隙309，環(huán)交換點節(jié)點a測定下級環(huán)b的繞環(huán)1周延遲。

這是由于，在多環(huán)302中，從下級環(huán)304的各節(jié)點b發(fā)送的時隙309在d1時間后到達(dá)環(huán)交換點節(jié)點a，下級環(huán)304的各節(jié)點b的基準(zhǔn)時隙的開始定時相對于環(huán)交換點節(jié)點a的基準(zhǔn)時隙308推遲d2時間，這二者的和(d1+d2)為下級環(huán)繞環(huán)1周延遲時間。其中，d1時間是從下級節(jié)點(例如b)向上級節(jié)點(例如a)的路徑的延遲時間，相反地，d2時間是從上級節(jié)點a向下級節(jié)點b的路徑的延遲時間。

基于上述事實，使下級環(huán)304的各節(jié)點b的面向上級環(huán)的時隙309，相對于下級環(huán)304的各節(jié)點b自身的基準(zhǔn)時隙的時隙開始定時而言提前開始繞環(huán)1周時間，由此能夠與環(huán)交換點節(jié)點a的基準(zhǔn)時隙308的時隙開始定時相配合。

下級環(huán)繞環(huán)1周延遲時間的測定方法是：(a)環(huán)交換點節(jié)點a發(fā)送下級環(huán)繞環(huán)1周延遲測定幀，(b)環(huán)交換點節(jié)點a接收繞下級環(huán)1周了的繞環(huán)1周延遲測定幀，(c)對(a)、(b)處理時的計數(shù)器值進(jìn)行相減運(yùn)算。

(3)下級環(huán)304的各節(jié)點b對時隙(面向上級環(huán)的時隙)309進(jìn)行刻畫，該時隙309是相對于本節(jié)點的基準(zhǔn)時隙308，使時隙開始定時偏移了偏移值而得到的。據(jù)此，使下級環(huán)304的各節(jié)點b的面向上級環(huán)的時隙309與環(huán)交換點節(jié)點a的基準(zhǔn)時隙308同步。環(huán)交換點節(jié)點a對下級環(huán)304的各節(jié)點b發(fā)送同步幀，該同步幀用于開始面向上級環(huán)的時隙309的刻畫。此時，環(huán)交換點節(jié)點a將所測定的下級環(huán)繞環(huán)1周延遲作為時間戳賦予到同步幀內(nèi)并發(fā)送。為了使同步幀在下級環(huán)304的各節(jié)點b中的基準(zhǔn)時隙的開頭位置處到達(dá)，發(fā)送的定時采用測定下級環(huán)繞環(huán)1周時間之后的基準(zhǔn)時隙的時隙周期的開始定時。下級環(huán)304的各節(jié)點b接收同步幀之后，相對于本節(jié)點的基準(zhǔn)時隙308，提前同步幀內(nèi)記載的下級環(huán)繞環(huán)1周時間，對面向上級環(huán)的時隙309進(jìn)行刻畫。具體而言，在接收同步幀時的基準(zhǔn)計數(shù)器值上加上同步幀內(nèi)的時間戳值，將得到的值作為初始值，開始面向上級環(huán)的時隙用的計數(shù)器。通過使用該面向上級環(huán)的時隙309，能夠進(jìn)行從下級環(huán)304的節(jié)點b到上級環(huán)303的節(jié)點a0的時隙收發(fā)。

另外，在單向的單網(wǎng)絡(luò)中，使起點節(jié)點a0中動作的基準(zhǔn)時隙與跨過起點節(jié)點a0時使用的時隙(跨越用時隙)同步的方法如下所示。

(1)在全部節(jié)點之間同步基準(zhǔn)時隙。基準(zhǔn)時隙的同步方法通過從起點節(jié)點a0向起點節(jié)點以外的節(jié)點發(fā)布同步幀來實現(xiàn)。作為同步幀的通信，使用與數(shù)據(jù)用波長不同的控制用波長，由此確保節(jié)點間的可達(dá)性。

具體而言，起點節(jié)點a0在本節(jié)點內(nèi)基準(zhǔn)時隙的起始開始位置處發(fā)送同步幀。起點節(jié)點以外的節(jié)點通過用光耦合器復(fù)制控制信號來接收同步幀，從接收了同步幀的定時起，開始基準(zhǔn)時隙用的二進(jìn)制位計數(shù)器，開始基準(zhǔn)時隙的刻畫。本計數(shù)器用于進(jìn)行時隙周期和時隙長的計數(shù)，在本地時鐘頻率的每個時鐘進(jìn)行一次計數(shù)。其結(jié)果是，基準(zhǔn)時隙進(jìn)行動作，其時隙周期的開始時間推遲了節(jié)點間傳播延遲時間，能夠在各節(jié)點之間同步基準(zhǔn)時隙。通過使用該基準(zhǔn)時隙，能夠進(jìn)行在發(fā)布了同步幀的方向上的、不同節(jié)點間的時隙的插入/分出(add/drop)。

(2)在繞環(huán)1周延遲測定中，為了使起點節(jié)點以外節(jié)點的跨越用時隙的時隙開始定時與起點節(jié)點a0的基準(zhǔn)時隙相配合，起點節(jié)點a0測定繞環(huán)1周延遲。這是由于，從起點節(jié)點以外的節(jié)點發(fā)送的時隙在d1時間后到達(dá)起點節(jié)點a0，起點節(jié)點以外節(jié)點的基準(zhǔn)時隙的時隙開始定時相對于起點節(jié)點a0的基準(zhǔn)時隙推遲d2時間，這二者的和為繞環(huán)1周延遲時間(d1+d2)。

基于上述事實，使起點節(jié)點以外節(jié)點的跨越用時隙，相對于本節(jié)點(起點節(jié)點以外節(jié)點)的基準(zhǔn)時隙的時隙開始定時而言提前開始繞環(huán)1周時間，由此能夠與起點節(jié)點a0的基準(zhǔn)時隙的時隙開始定時相配合。

繞環(huán)1周延遲時間的測定方法是：(a)起點節(jié)點a0發(fā)送同步幀，(b)起點節(jié)點接收繞環(huán)1周了的同步幀，(c)對(a)、(b)處理時的計數(shù)器值進(jìn)行相減運(yùn)算。

(3)說明與起點節(jié)點a0的基準(zhǔn)時隙同步了的跨越用時隙的設(shè)定。起點節(jié)點a0對起點節(jié)點以外的節(jié)點發(fā)送同步幀，該同步幀用于開始跨越用時隙的刻畫。此時，起點節(jié)點a0將所測定的繞環(huán)1周延遲作為時間戳賦予到同步幀內(nèi)并發(fā)送。為了使同步幀在起點節(jié)點以外節(jié)點的基準(zhǔn)時隙的開始位置處到達(dá)，發(fā)送的定時采用測定繞環(huán)1周時間之后的基準(zhǔn)時隙的時隙開始位置。

各起點節(jié)點以外的節(jié)點接收同步幀之后，相對于本節(jié)點的基準(zhǔn)時隙，提前同步幀內(nèi)記載的繞環(huán)1周時間，對跨越用時隙進(jìn)行刻畫。具體而言，在接收同步幀時的基準(zhǔn)計數(shù)器值上加上同步幀內(nèi)的時間戳值，將得到的值作為初始值，開始跨越用計數(shù)器。通過使用該跨越用時隙，能夠進(jìn)行從起點節(jié)點以外節(jié)點到起點節(jié)點a0的時隙收發(fā)。

接著，參考圖113說明各節(jié)點的功能塊。

各節(jié)點具備如下部件而構(gòu)成：光開關(guān)部(光時隙開關(guān)部)311、緩沖區(qū)部312、控制信息發(fā)送部313、基準(zhǔn)ts同步部314、延遲測定部315、多ts管理部316、計數(shù)器管理部317、內(nèi)部時鐘部318、ts控制部319、ts量更新時刻計算部320、以及控制信息接收部321。另外，符號a是延遲測定結(jié)果，b是時鐘，c是基準(zhǔn)時刻，d是當(dāng)前時刻，e是來自其它節(jié)點的時間戳信息，f是分配ts信息，g是各ts中的時間戳信息，h是ts發(fā)送定時，i是光開關(guān)切換定時，j是緩沖區(qū)積蓄量，k是基準(zhǔn)ts量的起始開始位置，l是ts變更信息，m是ts信息和ts切換定時，n是多個ts的起始開始定時。

光開關(guān)部311進(jìn)行時隙的插入/分出(add/drop)

控制信息接收部321接收由光開關(guān)部311分出(drop)的控制信號。

緩沖區(qū)部312具備積蓄從外部裝置(未圖示)輸入的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，從緩沖區(qū)的tx對光開關(guān)部311進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，通過rx從光開關(guān)部311接收數(shù)據(jù)并發(fā)送到外部裝置。

控制信息發(fā)送部313將緩沖區(qū)部312的緩沖區(qū)中積蓄的數(shù)據(jù)量和計數(shù)器管理部317內(nèi)部的時間計數(shù)器值發(fā)送到起點節(jié)點。

基準(zhǔn)ts同步部314從由起點節(jié)點設(shè)定的時刻(從起點節(jié)點接收同步幀的時刻)起，對一定周期的時隙(基準(zhǔn)時隙)進(jìn)行刻畫。

延遲測定部315根據(jù)來自其它節(jié)點的控制信號(延遲測定幀)內(nèi)的時間戳、以及計數(shù)器管理部317內(nèi)部的時間計數(shù)器值，測定與其它節(jié)點之間的傳播延遲時間，根據(jù)測定的與其它節(jié)點之間的傳播延遲時間，計算各節(jié)點間的傳播延遲時間，求出決定各節(jié)點的時隙開始定時的偏移值。

多ts管理部316按照來自延遲測定部315的偏移值，管理使開始定時相對于各節(jié)點的基準(zhǔn)時隙偏移了偏移值的時隙。另外，多ts管理部316按照來自其它節(jié)點的控制信號(多時隙開始用幀)中包含的偏移值，使開始定時相對于基準(zhǔn)時隙偏移了偏移值，以對一定周期的時隙進(jìn)行刻畫。另外，多ts管理部316存儲對每個時隙分配的時隙位置。

計數(shù)器管理部317將從起點節(jié)點接收了的同步幀內(nèi)的時間戳設(shè)定為初始時間計數(shù)器值，從接收了同步幀的時刻起，按照來自內(nèi)部時鐘部318的時鐘，對時間計數(shù)器值進(jìn)行遞增。

內(nèi)部時鐘部318對計數(shù)器管理部317提供時鐘，該時鐘用于增加計數(shù)器管理部317內(nèi)存在的時間計數(shù)器值。

ts控制部319按照多ts管理部316內(nèi)部的時隙處理腳本，比較計數(shù)器管理部317內(nèi)部的時間計數(shù)器值與時隙處理腳本中記載的定時值，以對光開關(guān)部311和緩沖區(qū)部312進(jìn)行時隙發(fā)送以及時隙開關(guān)動作的控制。此外，后述的延遲測定幀或多時隙開始用幀的發(fā)送等由ts控制部319控制進(jìn)行。

ts量更新時刻計算部320計算多個時隙間共同的時隙量、以及時隙的切換定時。

光開關(guān)部311的各輸入輸出和緩沖區(qū)部312中的tx(發(fā)送)、rx(接收)至少按照一個時隙進(jìn)行動作。

接著，參考圖114，以單向通信和2級環(huán)中的拓?fù)錇槔f明m-c、subm-c、s-c的定義。其中，m-c331是作為主節(jié)點的起點節(jié)點，subm-c332a、332b(332)是作為次主節(jié)點的環(huán)交換點節(jié)點，s-c333a～333c(333)是作為從屬節(jié)點的節(jié)點(相當(dāng)于上述主節(jié)點以外的光開關(guān)節(jié)點)。

m-c331是光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上存在1臺的代表節(jié)點(起點節(jié)點)。

m-c331的主要作用如下。

m-c331進(jìn)行使各節(jié)點332、333開始時隙的同步幀的發(fā)送、各節(jié)點332、333之間的傳播延遲時間的測定、以及偏移值的計算。

subm-c332的主要作用如下。

subm-c332發(fā)送用于開始新時隙的多時隙開始用幀，所述新時隙相對于各節(jié)點332、333中已經(jīng)動作的時隙偏移了所計算的偏移值，subm-c332位于環(huán)交換點處，控制光開關(guān)部311(參考圖113)。

也就是說，subm-c332按照m-c331的指示對多個時隙進(jìn)行刻畫。另外，按照由m-c331分配的時隙，進(jìn)行本節(jié)點內(nèi)部的光開關(guān)部311的控制。

s-c333是位于環(huán)交換點以外，控制光開關(guān)部311和緩沖區(qū)部312(參考圖113)的節(jié)點。

s-c333的主要作用如下。

s-c333按照m-c331的指示對多個時隙進(jìn)行刻畫。另外，按照由m-c331分配的時隙，進(jìn)行本節(jié)點內(nèi)部的光開關(guān)部311和緩沖區(qū)部312的控制。

接著，參考圖115a、圖115b，說明來自起點節(jié)點331的時隙開始定時的設(shè)定方法。在圖115a的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，上級環(huán)335和兩個下級環(huán)336a、336b由作為subm-c的節(jié)點(環(huán)交換點節(jié)點)332a、332b連接，上級環(huán)335中具有起點節(jié)點331以及作為s-c的節(jié)點(光開關(guān)節(jié)點)333c，下級環(huán)336a、336b中具有節(jié)點(光開關(guān)節(jié)點)333a、333b。另外，關(guān)于節(jié)點間的傳播延遲時間，如圖115b所示，假設(shè)起點節(jié)點331與節(jié)點332a之間為“150”，節(jié)點332a與節(jié)點333b之間為“200”。起點節(jié)點也簡單稱為節(jié)點331，環(huán)交換點節(jié)點也簡單稱為節(jié)點332，光開關(guān)節(jié)點也簡單稱為節(jié)點333。

另外，進(jìn)行時隙開始定時的設(shè)定是為了使各節(jié)點331～333中周期性動作的時隙的開始定時偏移一個偏移量，該偏移量是各節(jié)點332、333與起點節(jié)點331之間的傳播延遲時間。

首先，在光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上設(shè)置一臺起點節(jié)點331。接著，如箭頭y25、y26所示，從起點節(jié)點331起，對起點節(jié)點以外的各節(jié)點332a、333b發(fā)送用于決定時隙開始定時t10的同步幀。起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333在接收同步幀時開始時隙動作。其結(jié)果是，起點節(jié)點以外的各節(jié)點332a、333b中動作的時隙的開始定時偏移了各節(jié)點332a、333b與起點節(jié)點331之間的傳播延遲時間“150、200”。

也就是說，與起點節(jié)點331的定時時刻t10相比偏移了傳輸延遲“150”的時刻t11a成為節(jié)點332a的與突發(fā)發(fā)送周期同步了的時隙的開始定時，與定時時刻t10相比偏移了傳輸延遲“150+200＝350”的時刻t13a成為節(jié)點333b的與突發(fā)發(fā)送周期同步了的時隙的開始定時。

以后，在基準(zhǔn)時隙中，將圖115a中從起點節(jié)點331向箭頭y25、y26的方向發(fā)送的時隙稱為順向時隙。

接著，參考圖116說明各節(jié)點中的時刻設(shè)定方法。

起點節(jié)點331將起點節(jié)點331內(nèi)部的當(dāng)前時刻作為時間戳賦予同步幀，對起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333發(fā)送同步幀。起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333接收同步幀時，將同步幀內(nèi)的時間戳設(shè)定為本節(jié)點的當(dāng)前時刻。其結(jié)果是，起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333的時刻進(jìn)行偏移設(shè)定，偏移量為與起點節(jié)點331之間的傳播延遲時間。

此時，經(jīng)由有效的光開關(guān)部311對各節(jié)點332、333發(fā)送同步幀，因此同步幀的發(fā)送使用與數(shù)據(jù)用波長不同的控制用波長。

此時，為了使同步幀一定到達(dá)各節(jié)點，如框324內(nèi)那樣，對于一個控制用波長，可以在各個節(jié)點332、333中通過光耦合器322等復(fù)制控制用波長?；蛘?，如框325內(nèi)那樣，可以使用單獨的控制用波長對各節(jié)點332、333點對點(peertopeer，p-to-p)地進(jìn)行發(fā)送。也就是說，可以通過點對點在網(wǎng)絡(luò)上具有對等關(guān)系的節(jié)點之間相互直接連接并收發(fā)數(shù)據(jù)。

接著，參考圖117a、圖117b，說明如圖115這樣設(shè)定時隙開始定時的效果。

如圖117b中時刻t11所示，從起點節(jié)點331設(shè)定時隙開始定時，由此，在與同步幀相同的方向上，即圖117b中如斜向下的箭頭y28所示，圖117a中如逆時針箭頭y28所示，進(jìn)行時隙發(fā)送。通過與該順向時隙相配合地控制緩沖區(qū)部312和光開關(guān)部311，能夠進(jìn)行各個動作，例如，圖117b的節(jié)點331的ts2中示出插入(add)，節(jié)點332a的ts2中示出通過(through)，節(jié)點333b的ts2中示出分出(drop)。

接著，參考圖118說明相鄰節(jié)點間的傳播延遲時間的測定方法。

如圖118的框118e內(nèi)所示，起點節(jié)點331將起點節(jié)點331內(nèi)部的當(dāng)前時刻(t1)作為時間戳賦予同步幀，將該同步幀如箭頭y31所示發(fā)送到起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333。

起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333將從起點節(jié)點331接收的同步幀內(nèi)的時間戳設(shè)定為本節(jié)點的當(dāng)前時刻t1。并且，在由參數(shù)設(shè)定的處理時間ta之后，將作為時間戳賦予了本節(jié)點內(nèi)部的當(dāng)前時刻t2的延遲測定幀，如箭頭y32所示發(fā)送到起點節(jié)點331。框118a內(nèi)也示出該發(fā)送時的說明。

此時，延遲測定幀通過起點節(jié)點331發(fā)送了同步幀的路徑發(fā)送。通過使延遲測定幀通過與同步幀相同的路徑，能夠測定節(jié)點331～333之間的傳播延遲時間。此外，來自各節(jié)點331～333的延遲測定幀有可能發(fā)生沖突，因此延遲測定幀的發(fā)送在隨機(jī)的定時反復(fù)進(jìn)行發(fā)送。或者按照對各節(jié)點331～333分配的時隙進(jìn)行發(fā)送。另外，延遲測定幀經(jīng)由有效的光開關(guān)對各節(jié)點331～333發(fā)送，因此使用與數(shù)據(jù)用波長不同的控制用波長。

起點節(jié)點331根據(jù)接收延遲測定幀時的起點節(jié)點331內(nèi)部的時刻t3、以及延遲測定幀內(nèi)的時間戳的時刻t2，求出從起點節(jié)點331到各節(jié)點332、333的傳播延遲時間(＝(t3-t2)÷2)。之所以除以2，是因為如框118b內(nèi)所示，求出單程的傳播延遲時間。

這樣，起點節(jié)點331測定與起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333之間的傳播延遲時間，基于該測定結(jié)果計算相鄰節(jié)點間的傳播延遲時間。例如，起點節(jié)點331計算節(jié)點331-333b之間的傳播延遲時間與節(jié)點331-332a之間的傳播延遲時間的差，將該差作為相鄰節(jié)點332a-333b之間的傳播延遲時間。圖118的框118d、118c內(nèi)示出以此方式測定的傳播延遲時間和計算出的傳播延遲時間的概念圖以及說明。其中，框118d中，作為起點節(jié)點的主節(jié)點以外的節(jié)點(光開關(guān)節(jié)點)處示出符號a～e。

另外，起點節(jié)點331為了在跨越起點節(jié)點的通信用時隙中使用，測定繞環(huán)1周延遲時間。繞環(huán)1周延遲時間的測定方法是：(a)起點節(jié)點331發(fā)送繞環(huán)1周延遲測定幀，(b)起點節(jié)點331接收繞環(huán)1周了的繞環(huán)1周延遲測定幀，(c)對(a)、(b)處理時的計數(shù)器值進(jìn)行相減運(yùn)算。

另外，環(huán)交換點節(jié)點332為了用于從下級環(huán)336a、336b的節(jié)點333a、333b到上級環(huán)335的節(jié)點333c的通信用時隙，測定下級環(huán)繞環(huán)1周延遲時間。下級環(huán)繞環(huán)1周延遲時間的測定方法是：(a)環(huán)交換點節(jié)點332發(fā)送下級環(huán)繞環(huán)1周延遲測定幀，(b)環(huán)交換點節(jié)點332接收繞下級環(huán)1周了的繞環(huán)1周延遲測定幀，(c)對(a)、(b)處理時的計數(shù)器值進(jìn)行相減運(yùn)算。

接著，參考圖119a、圖119b說明傳播延遲時間的測定方法。

參考圖119a說明同步幀和延遲測定幀的路徑對稱的情況。

起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333將同步幀內(nèi)的時間戳設(shè)定為本節(jié)點的當(dāng)前時刻，將作為時間戳賦予了該時刻(或者從該時刻起按照各節(jié)點的本地時鐘所刻畫的時刻)的延遲測定幀以起點節(jié)點為目的地，與沿箭頭y30所示方向發(fā)送的同步幀采用相同路徑，如箭頭y31所示逆向發(fā)送。此時，為了使延遲側(cè)幀一定到達(dá)起點節(jié)點331，在與光開關(guān)部311不同的路徑上放置光耦合器322，發(fā)送延遲測定幀。

起點節(jié)點331取接收了的延遲測定幀內(nèi)的時間戳與接收延遲測定幀時本節(jié)點內(nèi)部時刻的差，由此進(jìn)行與各節(jié)點332、333之間的往返傳播延遲時間的測定。

接著，參考圖119b說明同步幀和延遲測定幀的路徑不對稱的情況。

起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333(例如使用gps接收器324)設(shè)定各節(jié)點(包括起點節(jié)點)331～333共同的時刻(共同時刻)，將作為時間戳賦予了該共同時刻的延遲測定幀以起點節(jié)點331為目的地，采用與沿箭頭y30所示方向發(fā)送的同步幀的路徑不同的路徑，如箭頭y32所示在相同方向上發(fā)送。

起點節(jié)點331取接收了的延遲測定幀內(nèi)的時間戳與接收延遲測定幀時本節(jié)點內(nèi)部的共同時刻的差，由此進(jìn)行與各節(jié)點332、333之間的單程傳播延遲時間的測定。

在此，根據(jù)參考上述圖119a和圖119b的動作，有如下的(a)及(b)的結(jié)論。

(a)在多個節(jié)點331～333中共享控制用波長時，各節(jié)點331～333在隨機(jī)的定時時刻連續(xù)發(fā)送延遲測定幀，由此使來自各節(jié)點332、333的延遲測定幀到達(dá)起點節(jié)點331。在第二次以后的測定中，通過使用基于起點節(jié)點331與各節(jié)點332、333之間的延遲時間進(jìn)行了同步的控制用時隙，能夠避免不同節(jié)點332、333之間的延遲測定幀的沖突。

(b)每個節(jié)點331～333使用單獨的控制用波長，可以點對點地將延遲測定幀發(fā)送到起點節(jié)點。

另外，起點節(jié)點331使用控制用波長以本節(jié)點為目的地發(fā)送同步幀并接收之，基于同步幀內(nèi)的時間戳和本節(jié)點內(nèi)部的時刻，測定上級環(huán)繞環(huán)1周的傳播延遲時間。

另外，環(huán)交換點節(jié)點332使用控制用波長以本節(jié)點為目的地發(fā)送同步幀并接收之，基于同步幀內(nèi)的時間戳和本節(jié)點內(nèi)部的時刻，測定上級環(huán)335或下級環(huán)336的繞環(huán)1周的傳播延遲時間。此外，將下級環(huán)336的繞環(huán)1周的傳播延遲時間通知給起點節(jié)點331。

另外，起點節(jié)點331通過計算起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333與起點節(jié)點331之間的傳播延遲時間的差，計算起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333之間的傳播延遲時間。

接著，參考圖120說明繞環(huán)1周的傳播延遲時間的測定方法。

起點節(jié)點331和環(huán)交換點節(jié)點332a、332b如框120a內(nèi)所示，以本節(jié)點為目的地發(fā)送同步幀并接收之，在接收同步幀時，通過取本節(jié)點內(nèi)部的當(dāng)前時刻與同步幀內(nèi)的時間戳的差，測定繞環(huán)1周的傳播延遲時間。

此外，同步幀的發(fā)送方法是，分配專用波長從而一定使同步幀到達(dá)本節(jié)點，或者按照對各節(jié)點分配的時隙發(fā)送同步幀。

接著，參考圖121，說明考慮了傳播延遲的、對圖120所示的上級環(huán)335的插入(add)與對下級環(huán)336的分出(drop)的定時分離。在此情況下，配備數(shù)目為時隙數(shù)的插入接口(addif)，或者以一個插入接口采用可變時隙。

起點節(jié)點331基于起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333之間的傳播延遲時間，考慮與路徑數(shù)相應(yīng)的傳播延遲，對各節(jié)點332、333設(shè)定多個時隙。

起點節(jié)點331從時刻t11起，如箭頭y33所示對起點節(jié)點以外的各節(jié)點332a、333b發(fā)送多時隙開始用幀，該幀中記載了相對于起點節(jié)點以外的各節(jié)點332、333內(nèi)已經(jīng)動作的順向時隙的偏移值。

起點節(jié)點以外的各節(jié)點332a、333b接收多時隙開始用幀時，開始對相對于順向時隙如箭頭y34所示偏移了偏移值的時隙(面向上級環(huán)的時隙)進(jìn)行刻畫?？?21f內(nèi)示出該內(nèi)容。

在此，各節(jié)點332、333所需的時隙數(shù)是2×πi＝1，n(各級環(huán)中的通信路徑數(shù))。

其中，i＝從上級環(huán)數(shù)時的各節(jié)點所屬環(huán)的級數(shù)。

例如，在單向通信(數(shù)據(jù)以單向環(huán)繞到達(dá)各節(jié)點)的2級環(huán)的情況下，上級環(huán)和下級環(huán)的時隙數(shù)如下面的(1)、(2)所述。

(1)上級環(huán)的時隙數(shù)為2個(順向時隙、繞環(huán)1周用時隙)。

(2)下級環(huán)的時隙數(shù)為4個(順向時隙、繞環(huán)1周用時隙、面向上級環(huán)的順向時隙的時隙、面向上級環(huán)的繞環(huán)1周用時隙的時隙)。

接著，參考圖122a、圖122b，說明從下級環(huán)336面向上級環(huán)335的時隙。

考慮從下級環(huán)336b的節(jié)點333b起，對上級環(huán)335的節(jié)點332a的順向時隙進(jìn)行插入(add)的情況。此外，假設(shè)從節(jié)點332a到節(jié)點333b的逆時針路徑的節(jié)點間距離為“200”(傳播延遲時間是與此對應(yīng)的d45)，從節(jié)點333b到節(jié)點332a的逆時針路徑的節(jié)點間距離為50(傳播延遲時間是與此對應(yīng)的d54)。

(1)相對于上級環(huán)335的節(jié)點332a，下級環(huán)336b的節(jié)點333b的時隙開始定時推遲了傳播延遲時間d45，如圖122b中時刻t11a和t13a所示。

(2)從下級環(huán)節(jié)點333b發(fā)送的時隙的數(shù)據(jù)在上級環(huán)節(jié)點332a中，如箭頭y35所示推遲了傳播延遲時間d54到達(dá)。

這樣，根據(jù)上述的(1)、(2)，相對于下級環(huán)節(jié)點333b中動作的順向時隙，如箭頭y36所示，使用使開始定時提前了d45+d54(＝下級環(huán)1周的傳播延遲時間)的時隙(面向上級環(huán)的時隙)，由此能夠在節(jié)點333b中進(jìn)行對上級環(huán)的插入(add)。

接著，參考圖123a、圖123b，說明多環(huán)中的雙向通信(時隙數(shù)據(jù)從順時針和逆時針兩個方向到達(dá)起點節(jié)點)時所需時隙的種類。

如圖123a所示，傳播延遲時間的定義如下。

dru：上級環(huán)的繞環(huán)1周的傳播延遲時間。dn：上級環(huán)中的m-c～s-c之間的傳播延遲時間。ds：上級環(huán)中的m-c～subm-c之間的傳播延遲時間。dr1：下級環(huán)的繞環(huán)1周的傳播延遲時間。dp：下級環(huán)中的subm-c～s-c之間的傳播延遲時間。

接著，參考圖123b進(jìn)行說明。圖123b中，起點節(jié)點331表示為m-c。另外，在圖123a和圖123b的說明中，t為時隙周期，t0為時隙長。

[1]順向時隙在上級環(huán)中是相對于m-c內(nèi)部的順向時隙推遲了dn時間的時隙，在下級環(huán)中是相對于m-c內(nèi)部的順向時隙推遲了ds+dp時間的時隙。

[2]逆向時隙在上級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了2dn時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(2dn，t)時間的時隙(在此，mod(a，b)表示a÷b的余數(shù)。例如，mod(3，2)＝1，mod(2，7)＝2，下同。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(2dn，t0)時間的時隙。

在下級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了2(ds+dp)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(2(ds+dp)，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(2(ds+dp)，t0)時間的時隙。

[3]順向跨越時隙在上級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了dru時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(dru，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(dru，t0)時間的時隙。

在下級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了dr1時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(drl，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(dr1，t0)時間的時隙。

[4]逆向跨越時隙在上級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了2dn-dru時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(2dn-dru，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(2dn-dru，t0)時間的時隙。

在下級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了2(ds+dp)-dr1時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(2(ds+dp)-dr1，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(2(ds+dp)-dr1，t0)時間的時隙。

[5]面向上級環(huán)順向跨越用時隙的時隙在下級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了dru+dr1時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(dru+dr1，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(dru+dr1，t0)時間的時隙。

[6]面向上級環(huán)逆向跨越用時隙的時隙在下級環(huán)中是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙提早了2(ds+dp)-(dru+dr1)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t-mod(2(ds+dp)-(dru+dr1)，t)時間的時隙。

或者是相對于本節(jié)點內(nèi)部的順向時隙推遲了t0-mod(2(ds+dp)-(dru+dr1)，t0)時間的時隙。

接著，參考圖124a～圖124c，說明單環(huán)nw中使用的時隙(順向)。其中，m-c351、s-c352、353、355構(gòu)成由傳輸路徑357環(huán)狀連接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；静呗允牵cm-c351中動作的時隙相符，在各節(jié)點352～354中對其它時隙進(jìn)行刻畫。

圖124a是如箭頭y41所示順向通信的情況，由于不存在跨m-c351的跨越通信，所以各節(jié)點351～354的時隙全部為順向時隙358。在此，順向通信中的跨越通信是指，在圖124c中雙向箭頭y42所示的、作為起點節(jié)點的m-c351與s-c354之間，如箭頭y43所示信號順向通過。換言之，是從節(jié)點354側(cè)到起點節(jié)點(m-c)351的跨越通信。

圖124b是如箭頭y44所示存在m-c351的跨越的情況。存在m-c351的跨越的節(jié)點353、354的時隙為順向跨越時隙359，其它為順向時隙358。

接著，參考圖125a～圖125c，說明單環(huán)nw中使用的時隙(逆向)?；静呗允牵cm-c351中動作的時隙相符，在各節(jié)點352～354中對其它時隙進(jìn)行刻畫。

圖125a是如箭頭y45所示逆向通信的情況，由于不存在m-c351的跨越通信，所以各節(jié)點351～354的時隙全部為逆向時隙361。在此，逆向通信中的跨越通信是指，在圖125c中雙向箭頭y42所示的、作為起點節(jié)點的m-c351與s-c354之間，如箭頭y46所示信號逆向通過。換言之，是從起點節(jié)點(m-c)351到節(jié)點354側(cè)的跨越通信。

圖125b是如箭頭y47所示存在m-c351的跨越的情況。存在m-c351的跨越的節(jié)點354的時隙為逆向跨越時隙362，其它為逆向時隙361。

由此，在單環(huán)nw的情況下，起點節(jié)點351考慮時隙的方向、起點節(jié)點351的跨越的有無，決定對起點節(jié)點以外的節(jié)點352～354中的節(jié)點(特定節(jié)點)354設(shè)定的偏移值，該節(jié)點354是需要對順向時隙以外的時隙進(jìn)行刻畫的節(jié)點。

接著，參考圖126a～圖126d，說明多環(huán)nw中使用的時隙(順向)。其中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為：m-c351、s-c352、353由上級環(huán)357連接，該上級環(huán)357與下級環(huán)377由作為環(huán)交換點節(jié)點的subm-c371連接，下級環(huán)377中連接了s-c372、373?；静呗允?，與m-c351中動作的時隙相符，在各節(jié)點352、353、371～373中對其它時隙進(jìn)行刻畫。

圖126a是如箭頭y51所示在順向通信時存在從下級環(huán)377到上級環(huán)357的通信的情況。下級環(huán)377的節(jié)點373的時隙為順向跨越時隙375，其它為順向時隙376。

在此，順向通信中的從下級環(huán)377到上級環(huán)357的跨越通信是指，在圖126d中雙向箭頭y42b所示的、作為下級環(huán)377的節(jié)點的s-c373與subm-c371之間，如箭頭y52所示信號順向通過。也就是說，如圖126b所示，下級環(huán)377的節(jié)點373的時隙是面向上級環(huán)順向跨越用時隙的時隙378。此外，如圖126d的同一箭頭y52所示，在雙向箭頭y42a所示的、作為上級環(huán)357的節(jié)點的s-c353與m-c351之間，信號順向通過的情況是m-c351的跨越通信(順向跨越通信)。

圖126b是如箭頭y53所示存在從下級環(huán)377到上級環(huán)357的跨越和m-c351的跨越的情況。m-c351的跨越所涉及的上級環(huán)357的節(jié)點371、353的時隙為順向跨越時隙377a、377b，下級環(huán)377的跨越所涉及的節(jié)點373的時隙為面向上級環(huán)順向跨越用時隙的時隙378，其它為順向時隙376。

圖126c是如箭頭y54所示存在m-c351的跨越和從上級環(huán)357到下級環(huán)377的通信的情況。m-c351的跨越所涉及的上級環(huán)357的節(jié)點353的時隙為順向跨越時隙377b，其它為順向時隙376。

另外，作為其它情況，存在從上級環(huán)到下級環(huán)的通信但不存在m-c的跨越的、從上級環(huán)357到下級環(huán)377的時隙全部為順向時隙376。

接著，參考圖127a～圖127d，說明多環(huán)nw中使用的時隙(逆向)。基本策略是，與m-c351中動作的時隙相符，在各節(jié)點352、353、371～373中對其它時隙進(jìn)行刻畫。

圖127a是如箭頭y55所示在逆向通信時存在從上級環(huán)352到下級環(huán)377的通信的情況。下級環(huán)377的節(jié)點373的時隙為逆向跨越時隙381，其它為逆向時隙382。

在此，逆向通信中的從上級環(huán)357到下級環(huán)377的跨越通信是指，在圖127d中雙向箭頭y42b所示的、作為上級環(huán)357的節(jié)點的subm-c371與下級環(huán)377的s-c373之間，如箭頭y56所示信號逆向通過。也就是說，如圖127b所示，下級環(huán)377的節(jié)點373的時隙是面向上級環(huán)逆向跨越用時隙的時隙383。此外，如圖127d的同一箭頭y56所示，在雙向箭頭y42a所示的、作為上級環(huán)357的節(jié)點的s-c353與m-c351之間，信號逆向通過的情況是m-c351的跨越通信(逆向跨越通信)。

圖127b是如箭頭y57所示存在從上級環(huán)357到下級環(huán)377的跨越和m-c351的跨越的情況。下級環(huán)377的節(jié)點373的時隙為面向上級環(huán)逆向跨越用時隙的時隙383，存在m-c351的跨越的、上級環(huán)357的節(jié)點353和subm-c371的時隙為逆向跨越時隙384a、384b，其它為逆向時隙382。

圖127c中，如箭頭y58所示，存在從下級環(huán)377到上級環(huán)357的通信和m-c351的跨越。存在m-c351的跨越的上級環(huán)357的節(jié)點353的時隙為逆向跨越時隙384，其它為逆向時隙382。

另外，作為其它情況，存在從下級環(huán)到上級環(huán)的通信但不存在m-c的跨越的、從下級環(huán)377到上級環(huán)357的時隙全部為逆向時隙382。

由此，在多環(huán)nw的情況下，起點節(jié)點351考慮時隙的方向、起點節(jié)點351的跨越的有無、從上級環(huán)357到下級環(huán)377的跨越的有無、以及從下級環(huán)377到上級環(huán)357的跨越的有無，決定對起點節(jié)點以外的節(jié)點352、353、371～373中的節(jié)點(特定節(jié)點)353、373設(shè)定的偏移值，該節(jié)點353、373是需要對順向時隙以外的時隙進(jìn)行刻畫的節(jié)點。

接著，參考圖128說明m-c[1]中的時間計數(shù)器值的發(fā)布動作開始時的動作序列。其中，假設(shè)該動作是在圖123a所示的多環(huán)nw中，上級環(huán)中連接m-c[1]、s-c[2]，上級環(huán)與下級環(huán)由subm-c[3]、[4]進(jìn)行中繼連接，下級環(huán)中連接s-c[5]的系統(tǒng)中的動作。

另外，如圖128所示，傳播延遲時間d1～d4在m-c[1]與s-c[2]之間為d1，在m-c[1]與subm-c[3]之間為d2，在m-c[1]與subm-c[4]之間為d3，在subm-c[3]與s-c[5]之間為d4。

m-c[1]在命令投入時，開始m-c[1]內(nèi)部的計數(shù)器管理部317(參考圖113)的時間計數(shù)器值的計數(shù)，開始控制用順向時隙和數(shù)據(jù)用順向時隙雙方的刻畫。圖128中，時間計數(shù)器值的初始值為“100”，控制用時隙從ts1開始，“200”時為ts2，“300”時為ts3，隨著時間計數(shù)器值的增加，時隙依次遞增。此外，除了該控制用時隙以外，還同時進(jìn)行不圖示的數(shù)據(jù)用時隙的刻畫。

接著，參考圖129說明m-c[1]中的初始時間計數(shù)器值的發(fā)布設(shè)定時的動作序列。

m-c[1]進(jìn)行對m-c以外的各節(jié)點[2]～[5]的初始時間計數(shù)器值的發(fā)布設(shè)定。初始時間計數(shù)器值包含在同步幀內(nèi)的命令設(shè)定信息中進(jìn)行發(fā)布。命令設(shè)定信息中，設(shè)定初始時間計數(shù)器值的發(fā)布所使用的控制用順向時隙編號、目的地mac地址、目的地控制器id、以及為了響應(yīng)初始時間計數(shù)器值而分配的分配控制用時隙編號。此外，初始時間計數(shù)器值也可以包含在時間計數(shù)器動作開始命令中。

接著，參考圖130說明m-c[1]中的初始時間計數(shù)器值向上級環(huán)發(fā)布時的動作序列。

m-c[1]在控制用順向時隙中對m-c以外的各節(jié)點[3]發(fā)布同步幀，該同步幀中作為時間戳賦予了初始時間計數(shù)器值“100，200，300，…”。

m-c[1]例如在控制用順向時隙ts3中發(fā)送時，作為時間戳，賦予在控制用順向時隙ts3的開頭的時間計數(shù)器值“300”上加上時間戳賦予處理延遲時間(例如1)得到的值“300+1＝301”。時間戳賦予處理延遲時間是賦予時間戳的處理所花費(fèi)的時間。將該“301”如箭頭y61所示向subm-c[3]發(fā)送。

在該例的情況下，控制用順向時隙開始時間計數(shù)器值是用于發(fā)送的控制用順向時隙的開頭計數(shù)器值“300”?？刂朴庙樝驎r隙開始時隙編號是與subm-c[3]對應(yīng)的控制用順向時隙的時隙編號“ts3”。數(shù)據(jù)用順向時隙開始時間計數(shù)器值是用于發(fā)送的控制用順向時隙之后的數(shù)據(jù)用順向時隙的分界處的開頭計數(shù)器值“450”。數(shù)據(jù)用順向時隙開始時隙編號是與subm-c[3]對應(yīng)的數(shù)據(jù)用順向時隙編號“ts2”。

接著，參考圖131說明上級環(huán)的subm-c[3]、[4]中的初始時間計數(shù)器值接收時的動作序列。

subm-c(例如[3])接收上述圖130中說明的同步幀后，從同步幀內(nèi)的時間計數(shù)器值“301”中減去到初始時間計數(shù)器值發(fā)送為止的電路處理延遲時間“1”，將通過減法運(yùn)算得到的值“300-1＝300”賦予為本節(jié)點的時間計數(shù)器值“300”。這樣做是因為，從m-c[1]發(fā)送同步幀時，作為時間戳賦予處理延遲時間加上了“1”，因而通過減去該“1”得到正確的計數(shù)器值“300”。

另外，subm-c[3]還接收數(shù)據(jù)用順向時隙開始時間計數(shù)器值“450”，因而也對該“450”進(jìn)行刻畫。

在此，參考圖132說明m-c[1]中的初始時間計數(shù)器值向下級環(huán)的發(fā)布設(shè)定時的動作序列。

m-c[1]在控制用順向時隙中對m-c[1]以外的各節(jié)點[2]～[4]發(fā)布同步幀，該同步幀中作為時間戳賦予了初始時間計數(shù)器值。s-c[2]開始逆時針用時隙(包括數(shù)據(jù)用時隙)。此外，subm-c[3]、[4]、s-c[5]除了控制用時隙以外，還同時進(jìn)行數(shù)據(jù)用時隙的刻畫。

另外，m-c[1]有時還從逆時針、順時針兩個方向同時發(fā)布同步幀。

返回原來的說明流程，參考圖133說明m-c[1]中的初始時間計數(shù)器值向下級環(huán)發(fā)布時的動作序列。

m-c以外的各節(jié)點[2]～[5]在從m-c[1]發(fā)布來作為時間戳賦予了初始時間計數(shù)器值的同步幀的情況下，使用控制用順向時隙發(fā)送對該同步幀的響應(yīng)。

因此，m-c[1]對于上級環(huán)的m-c以外的各節(jié)點[2]～[5]，如箭頭y63、y64、y65所示，從距離m-c[1]較近的節(jié)點起，依次分配序號較小的控制用時隙。

另外，m-c[1]對于下級環(huán)的節(jié)點，如箭頭y66所示，從距離m-c[1]或subm-c[3]、[4]較近的節(jié)點(例如[5])起，從上級環(huán)中已分配的控制用時隙以外的控制用時隙中，依次分配序號較小的時隙。

此外，前提是subm-c[3]、[4]事先已掌握下級環(huán)拓?fù)浜涂刂破鱥d，事先利用命令進(jìn)行設(shè)定。另外，假設(shè)subm-c[3]、[4]從接收初始時間計數(shù)器值時起，在周期的1個周期以內(nèi)的定時時刻，以下級環(huán)為目的地進(jìn)行初始時間計數(shù)器值的發(fā)布。

除了該控制用順向時隙以外，還同時進(jìn)行數(shù)據(jù)用時隙的刻畫。

接著，參考圖134說明下級環(huán)的s-c[5]、[6]中的時刻回答時的動作序列。其中，假設(shè)s-c[6]是與連接有s-c[5]的下級環(huán)連接的節(jié)點。

下級環(huán)的s-c[5]、[6]使用由m-c[1]分配給本節(jié)點的控制用順向時隙ts7、ts8，如箭頭y67、y68所示，對subm-c[3]發(fā)送延遲測定幀，該延遲測定幀中作為時間戳賦予了本節(jié)點的初始時間計數(shù)器值。此外，s-c[5]、[6]從接收初始時間計數(shù)器值時起，在周期的1個周期以內(nèi)的定時時刻，對subm-c[3]回答初始時間計數(shù)器值。s-c[5]、[6]在時間計數(shù)器值上加上到發(fā)送初始時間計數(shù)器值為止的電路處理延遲時間(例如1)，將相加后的值賦予為本節(jié)點的時間計數(shù)器值。

接著，參考圖135說明subm-c[3]中轉(zhuǎn)發(fā)s-c[5]、[6]的時刻回答時的動作序列。

subm-c[3]如箭頭y67所示從下級環(huán)的s-c[5]接收作為時間戳賦予了初始時間計數(shù)器值的延遲測定幀后，如框135a所示測定傳播延遲時間。此外，subm-c[3]使用由m-c[1]分配給本節(jié)點的控制用順向時隙，如箭頭y69所示，在時隙“ts12”中對m-c[1]發(fā)送延遲測定幀，該延遲測定幀中作為時間戳賦予了s-c[5]的初始時間計數(shù)器值。此外，subm-c[3]在發(fā)送之后又從下級環(huán)的s-c[6]如箭頭y68所示新接收了初始時間計數(shù)器值時，在下一周期的被分配的控制用順向時隙中進(jìn)行發(fā)送。

接著，參考圖136a、圖136b，說明subm-c[3]中轉(zhuǎn)發(fā)s-c[5]的時刻回答時的動作序列。此外，圖136a中示出多環(huán)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)注了各節(jié)點的符號[1]～[5]。

subm-c[3]在箭頭y71所示的時隙“ts9”中，發(fā)布以下級環(huán)的s-c[5]為目的地的、作為時間戳賦予了初始時間計數(shù)器值的同步幀，該同步幀繞下級環(huán)1周后返回到subm-c[3]時進(jìn)行分出(drop)。據(jù)此，如框136a所示，測定下級環(huán)繞環(huán)1周的傳播延遲時間。

另外，subm-c[3]從下級環(huán)的s-c[5]接收作為時間戳賦予了初始時間計數(shù)器值的延遲測定幀后，使用由m-c[1]分配給本節(jié)點的控制用順向時隙，如箭頭y72所示，對m-c[1]發(fā)送延遲測定幀，該延遲測定幀中作為時間戳賦予了s-c[5]的初始時間計數(shù)器值。此外，subm-c[3]在發(fā)送之后又新接收了來自下級環(huán)的s-c的初始時間計數(shù)器值時，在下一周期的被分配的控制用順向時隙中進(jìn)行發(fā)送。

接著，參考圖137說明逆向/跨m-c對應(yīng)的時隙的生成定時。

s-c[2](或subm-c)如箭頭y73所示從m-c[1]接收多時隙開始用幀后，如框137a內(nèi)符號137b所示，基于本節(jié)點中動作的控制用、數(shù)據(jù)用的順向時隙，如箭頭y74所示生成如下時隙。也就是說，生成：符號137c所示的控制用、數(shù)據(jù)用的逆向時隙；符號137d所示的順向跨越時隙；符號137e所示的逆向跨越時隙；符號137f所示的面向上級環(huán)順向跨越用時隙的時隙；符號137g所示的面向上級環(huán)逆向跨越用時隙的時隙。

接著，參考圖138說明逆向時隙的生成方法。

如參考圖137所說明的那樣，s-c[2](或subm-c)如箭頭y73所示，從m-c接收多時隙開始用幀后，按照多時隙開始用幀中記載的偏移值(2×dn)使時隙[ts4]開始動作，該時隙[ts4]與數(shù)據(jù)用順向時隙的開頭位置相比提前了偏移值的時間。將該時隙作為逆向時隙。

接著，參考圖139說明順向跨越時隙的生成方法。

s-c[2](或subm-c)如箭頭y73所示，從m-c[1]接收多時隙開始用幀后，按照多時隙開始用幀中記載的偏移值(dru)使時隙開始動作，該時隙與數(shù)據(jù)用順向時隙的開頭位置相比提前了偏移值的時間。將該時隙作為順向跨越時隙。

接著，參考圖140說明逆向跨越時隙的生成方法。

s-c[2](或subm-c)如箭頭y73所示，從m-c[1]接收多時隙開始用幀后，按照多時隙開始用幀中記載的偏移值(2dn-dru)使時隙開始動作，該時隙與數(shù)據(jù)用順向時隙的開頭位置相比提前了偏移值的時間。將該時隙作為逆向跨越時隙。

接著，參考圖141說明下級環(huán)的節(jié)點(例如為s-c[5])的第一安裝例。

第一安裝例是單向通信(上行下行的路徑不對稱)和多環(huán)中的下級環(huán)的安裝例。箭頭y76表示下級環(huán)內(nèi)的插入/分出(add/drop)，箭頭y77表示來自作為發(fā)送部的tx1的面向上級環(huán)的插入(add)，箭頭y78表示來自tx2的面向上級環(huán)的插入(add)。

對下級環(huán)內(nèi)的時隙的插入(add)和對上級環(huán)的時隙的插入(add)需要在不同的時隙中進(jìn)行動作。

因此，配備數(shù)量為時隙數(shù)的tx(插入接口)。另外，使各時隙中使用的波長不同。

此時，每個時隙的插入接口(addif)分開，因此如框141f內(nèi)所示，時刻t33a的“ts1”如箭頭y79所示使開始定時提前至?xí)r刻t31，提前量為下級環(huán)繞環(huán)1周延遲時間。由此，能夠在相同定時時刻進(jìn)行不同時隙中的插入(add)。例如，能夠同時發(fā)送順向時隙ts1[tx1]和面向上級環(huán)的時隙時隙ts3[tx2]。與此同時，能夠在順向時隙ts1[rx]中進(jìn)行接收。

接著，參考圖142說明下級環(huán)的節(jié)點(例如為s-c[5])的第二安裝例。

第二安裝例是單向通信(上行下行的路徑不對稱)的多環(huán)中的下級環(huán)的安裝例，與第一安裝例不同，如框142a內(nèi)所示，對面向上級和下級環(huán)的插入接口(addif)進(jìn)行共用化。由此，不需要準(zhǔn)備數(shù)量為時隙數(shù)的插入接口，因此能夠削減設(shè)備成本。此外，箭頭y76表示下級環(huán)內(nèi)的分出(drop)，箭頭y79a、y79b表示來自作為發(fā)送部的tx的面向上級環(huán)的插入(add)。

此時，框142b內(nèi)所示的在插入端口中動作的時隙“ts1～ts7”規(guī)定周期為t-n的非等間隔的時隙，來發(fā)送各時隙“ts1～ts7”。

其中，對于多個時隙，在相同循環(huán)數(shù)的周期t中，根據(jù)最早時隙的開頭位置pa和最遲時隙的開頭位置pb，周期t-n的大小為(pb-pa)。

此時，插入接口數(shù)為1個，因此無法對各時隙同時進(jìn)行插入(add)。因此，例如，如框142c內(nèi)所示，以[2]面向上級環(huán)的時隙ts1、[1]順向時隙ts1、[2]面向上級環(huán)的時隙ts4、[1]順向時隙ts4的順序進(jìn)行發(fā)送，[2]面向上級環(huán)的時隙ts2的前半部分ts2a等成為無法使用的區(qū)域。

接著，參考圖143說明作為第七實施方式的對象的多環(huán)nw。

本實施方式中，以圖143所示的多環(huán)nw(單向通信、雙向通信)為對象，能夠進(jìn)行多環(huán)nw的wdm/tdm網(wǎng)絡(luò)中的時隙交換。

本實施方式中，尤其能夠解決由虛線包圍的控制課題。

具體而言，本實施方式中，在單向通信且上行下行的路徑不對稱的多環(huán)nw中，能夠同步上級環(huán)繞環(huán)1周的傳播延遲時間不是時隙的整數(shù)倍時的、繞環(huán)1周時的時隙。其理由是能夠測定繞環(huán)1周的傳播延遲時間。另外，能夠同步從下級環(huán)對上級環(huán)進(jìn)行時隙發(fā)送時的時隙。其理由是能夠避免環(huán)交換點節(jié)點處發(fā)生時隙沖突。

另外，本實施方式中，在雙向通信的多環(huán)nw中，能夠同步時隙以同一起點節(jié)點的同一輸出if為目的地從逆時針和順時針兩個方向到達(dá)時的左右的時隙。其理由是，能夠根據(jù)時隙的方向、跨環(huán)的有無、跨m-c的有無等來設(shè)定時隙。

接著，參考圖144說明作為本實施方式的對象的單環(huán)nw。

本實施方式中，以圖144所示的單環(huán)nw(單向通信、雙向通信)為對象，能夠進(jìn)行單環(huán)nw且存在多個起點節(jié)點的wdm/tdm網(wǎng)絡(luò)中的時隙交換。

本實施方式中，尤其能夠解決由虛線包圍的控制課題。

具體而言，本實施方式中，在單向通信且上行下行的路徑不對稱的單環(huán)nw中，能夠同步上級環(huán)繞環(huán)1周的傳播延遲時間不是時隙的整數(shù)倍時的、繞環(huán)1周時的時隙。其理由是能夠測定繞環(huán)1周的傳播延遲時間。

另外，本實施方式中，在雙向通信的單環(huán)nw中，能夠同步時隙以同一起點節(jié)點的同一輸出if為目的地從逆時針和順時針兩個方向到達(dá)時的左右的時隙。其理由是，能夠根據(jù)時隙的方向、跨m-c的有無等來設(shè)定時隙。

最后，圖145中示出現(xiàn)有技術(shù)的課題和本實施方式對該課題的具體解決方法的總結(jié)。

本實施方式的特征在于由虛線包圍的解決方法。此外，包含由虛線包圍的內(nèi)容的解決方法的內(nèi)容已經(jīng)在上文中進(jìn)行了描述，因而省略說明。

如上所述，在第七實施方式中，起點節(jié)點基于起點節(jié)點與起點節(jié)點以外的各節(jié)點之間的傳播延遲時間、以及繞環(huán)1周的傳播延遲時間，在起點節(jié)點以外的各節(jié)點中，最多配備兩種數(shù)據(jù)用時隙。

這樣，在起點節(jié)點以外的各節(jié)點中配備兩種數(shù)據(jù)用時隙，因此在多環(huán)nw中，在下級環(huán)的節(jié)點中，能夠配備與環(huán)交換點節(jié)點的基準(zhǔn)時隙同步的、面向上級環(huán)的時隙。據(jù)此，收到的效果是能夠避免環(huán)交換點節(jié)點處發(fā)生時隙沖突。

另外，在配備時隙時考慮繞環(huán)1周的傳播延遲時間，因此在單環(huán)nw中，即使在繞環(huán)1周的傳播延遲時間不是時隙的整數(shù)倍時，起點節(jié)點也能夠處理到達(dá)的時隙。據(jù)此，收到能夠轉(zhuǎn)發(fā)來自其它節(jié)點的時隙的效果。

符號說明

10ts信息管理部

21觸發(fā)信號檢測部

22光sw控制部

23發(fā)送控制部

26控制信號處理部

50觸發(fā)信號生成部

60ts信息發(fā)布部

80ts開始發(fā)布部

81控制信號生成部

90延遲時間計算部

20、25、145ts同步部

30、152光ts-sw部

40、153ts收發(fā)部

101a～101d光開關(guān)節(jié)點

120光主節(jié)點(主節(jié)點)

121光開關(guān)節(jié)點

122數(shù)據(jù)線

123、124控制線

31、141分波部

32、142合波部

133、143、143a、143b控制信號接收部

134業(yè)務(wù)信息收集部

135拓?fù)涔芾聿?/p>

136ts(時隙)分配部

137ts開始發(fā)布部

138ts信息發(fā)布部

139時刻發(fā)布部

144光ts-sw(開關(guān))部

145ts同步部

146ts收發(fā)部

147業(yè)務(wù)信息發(fā)送部

148、148a、148bts信息管理部

149、149b時間計數(shù)器

150內(nèi)部時鐘

311光開關(guān)部

312緩沖區(qū)部

313控制信息發(fā)送部

314基準(zhǔn)ts同步部

315延遲測定部

316多ts管理部

317計數(shù)器管理部

318內(nèi)部時鐘部

319ts控制部

320ts量更新時刻計算部

321控制信息接收部

530roadm(可重構(gòu)光分插復(fù)用)裝置

531光纖網(wǎng)絡(luò)