DE69534939T2

DE69534939T2 - Kommunikationsnetzwerk mit mehreren optischen Kanälen, Knoten und Konzentrator für die zugehörige Anwendung

Info

Publication number: DE69534939T2
Application number: DE69534939T
Authority: DE
Inventors: c/o Canon K.K. Mitsuru Tokyo Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2015-12-16
Also published as: JP3376135B2; EP0717522A3; KR960027618A; AU4048495A; EP0717522A2; EP0717522B1; US6078415A; CA2165403C; AU708416B2; HK1011802A1; DE69534939D1; KR100276597B1; CA2165403A1; JPH08172394A; CN1130829A; CN1097905C

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Knoteneinrichtung zur Verbindung mit einem Netzwerk zur Kommunikation eines Signals, insbesondere eines Pakets, unter mit diesem verbundenen Endgeräten und auf ein Kommunikationsverfahren zur Verwendung in dem Netzwerk. Insbesondere verwendet das Netzwerk einen Mehrfachkanalübertragungsweg.
Verwandter Stand der Technik
Mit dem jüngsten Fortschritt in der Verarbeitungsgeschwindigkeit von Endgeräten wird ein Netzwerksystem untersucht, das ein Netzwerk aus Mehrfachkanalübertragungswegen verwendet, um einen schnelleren Prozess im derartige Endgeräte verbindenden Netzwerk zu realisieren. Wie in 1 gezeigt besteht ein derartiges Netzwerksystem aus Knoteneinrichtungen 120 zum Verbinden einer Vielzahl von Endgeräten 126, 127 und aus einem Mehrfachkanalübertragungsweg 128 mit einer Vielzahl von Kanälen zur Verbindung der Knoteneinrichtungen. Gemäß 1 besteht der Mehrfachkanalübertragungsweg beispielsweise aus einem Wellenlängenmultiplexübertragungsweg, der eine Vielzahl von Wellenlängen anwendet.
In dem in 1 gezeigten Netzwerksystem wird ein vom Endgeräte 126 gesendetes Paket, das in eine Eingangs-I/F-Einheit 127 eintritt, in einer Vermittlungseinheit 125 zu einer der Vielzahl fester Wellenlängen-Sendeeinheiten 123 geschaltet und darin mit einer vorbestimmten Wellenlänge gesendet. Dann wird es einem Weitergabevorgang durch irgendeine auf dem Weg vorhandene Knoteneinrichtung zu einer Knoteneinrichtung unterzogen, mit der ein Zielendgerät verbunden ist. Es wird schließlich durch eine feste Wellenlänge-Empfangseinheit 121 der Zielknoteneinrichtung empfangen, dann durch eine Vermittlungseinheit geschaltet, sodass es aus einer Ausgangs-I/F-Einheit 125 ausgegeben wird, mit der ein Zielendgerät verbunden ist, und so aus der vorbestimmten Ausgangs-I/F-Einheit ausgegeben und durch das Endgerät empfangen. Die Vermittlungseinheit 122 der Knoteneinrichtung legt die Route für das Paket für das gewünschte Endgerät der gewünschten Knoteneinrichtung durch einen Vermittlungsvorgang zum Senden des eingegebenen Pakets zu einer der Vielzahl fester Wellenlänge-Sendeeinheiten durch die Vielzahl von I/F-Einheiten fest.
Bei diesem herkömmlichen Aufbau ist die Vermittlungseinheit wie folgt aufgebaut.
2 zeigt ein Beispiel des Aufbaus der Vermittlungseinheit zur Verwendung bei einem derartigen herkömmlichen Beispiel, die eine Kreuzschienenvermittlung mit N Eingängen und N Ausgängen darstellt, wobei die Anzahl der Eingänge gleich der Summe der Anzahl fester Wellenlänge-Empfangseinheiten und der Anzahl der Eingangs-I/F-Einheiten ist, und die Anzahl N der Ausgänge gleich der Summe der Anzahl fester Wellenlänge-Sendeeinheiten und der Anzahl der Ausgangs-I/F-Einheiten ist.
In 2 bezeichnet 129 einen Decoder zum Lesen eines Adressabschnitts des Pakets und Erzeugen von Ausgangsbestimmungsdaten zum Angeben des Ziels des Pakets für eine Steuereinheit. 130 bezeichnet ein FIFO-(first-in-first-out)Register zum vorübergehenden Speichern des eingegebenen Pakets und Ausgeben des Pakets in der Reihenfolge der Eingabe zu einer Ausgangsleitung unter der Steuerung der Steuereinheit. 131-1 bis 131-n bezeichnen Eingangsleitungen zum Zuführen von Paketsignalen, die aus den FIFO-Registern ausgegeben werden, zu Schalteingangsanschlüssen. 132 bezeichnet einen Schalter zum Schalten, ob das von einer Eingangsleitung zugeführte Paketsignal einer Ausgangsleitung zuzuführen ist oder nicht. Für eine Eingabeanzahl N und eine Ausgabeanzahl N sind N × N Schalter erforderlich. 133 bezeichnet eine Steuereinheit zum Bewirken einer Auslesesteuerung der FIFO-Register und Steuerung der Schalter entsprechenden den aus dem Decoder ausgegebenen Bestimmungsdaten. 134-1 bis 134-n bezeichnen Ausgangsleitungen zum Zuführen der aus den Schaltern ausgegebenen Paketsignale zu jeweiligen Ausgangseinheiten.
3 zeigt den Aufbau des in diesen Paketvermittlungseinrichtungen ausgetauschten Pakets, und das Paket besteht aus einem Adressabschnitt 135, der das Zielendgerät des Pakets angibt, und einem Datenabschnitt 136, der die durch das Paket gesendeten Daten angibt.
4 zeigt ein Beispiel der Decodereinheit zum Decodieren von Adressen aller (n) Endgeräte, die mit dem Netzwerksystem verbunden sind.
Gemäß 4 speichert ein Signalspeicher 137 vorübergehend den Zieladressabschnitt des eingegebenen Pakets. Speicher 138 einer Anzahl n speichern jeweils zuvor durch eine nicht dargestellte Decoderverwaltungseinheit Adressen aller Endgerät einer Anzahl n, die mit dem Netzwerksystem verbunden sind. Jede Vergleichseinrichtung 139 vergleicht die vorübergehend in dem Signalspeicher gespeicherte Zieladresse des Pakets mit der in jedem Speicher gespeicherten Adressen, und sendet im Fall einer Übereinstimmung ein Übereinstimmungssignal zu einem Tabellenadressgenerator 140, der eine Tabellenaderesse zum Lesen einer Ausgabebestimmungstabelle erzeugt. Eine Ausgabebestimmungstabelle 141 speichert Ausgabebestimmungsdaten, die die Ein-Aus-Operationen der Schalter angeben. Im Ansprechen auf eine Anweisung vom Tabellenadressgenerator werden gewünschte Ausgabezieldaten aus der Tabelle gelesen und der Steuereinheit 133 zugeführt. Die durch den Tabellenadressgenerator erzeugte Tabellenadresse dient zum Lesen von Daten der Tabelle entsprechend der Nummer der Vergleichseinrichtung, die das Übereinstimmungssignal erzeugt hat, sodass die Ausgabezieldaten aus der Tabelle gelesen werden, die der Zieladresse des eingegebenen Pakets entspricht. Beruhend auf den Ausgabebestimmungsdaten werden die Schalter 135 betätigt und das von dem Eingangsanschluss eingegebene Paket aus einem vorbestimmten Ausgangsanschluss ausgegeben.
Wie vorstehend beschrieben ist mit dem herkömmlichen Aufbau ein erster Nachteil dahingehend verbunden, dass hohe Kosten zur Verbindung des Endgeräts mit dem Netzwerk entstehen, da jede Knoteneinrichtung mit einer kostspieligen Vermittlungseinheit mit großem Hardwareumfang ausgestattet sein muss.
Auch die Vermittlungseinheit erfordert N × N Schalter für N Eingänge und N Ausgänge, und die Anzahl N der Eingänge wird gleich der Summe der Anzahl der festen Wellenlänge-Empfangseinheiten und der der Eingangs-I/F-Einheiten ausgewählt, während die Anzahl der Ausgänge gleiche der Summe der Anzahl der festen Wellenlänge-Sendeeinheiten und der der Ausgangs-I/F-Einheiten gewählt ist.
Demzufolge besteht ein zweiter Nachteil darin, dass sich die Anzahl von Schalter quadratisch erhöht und sich der Hardwareumfang durchschnittlich mit der Erhöhung der Anzahl der Kanäle auf dem Mehrfachkanalübertragungsweg oder der verbundenen Endgeräte erhöht.
Ein weiterer Nachteil wird nachstehend beschrieben. Wie vorstehend beschrieben wird im Decoder der herkömmlichen Konfiguration die Zieladresse des Pakets mit der Adresse aller mit dem Netzwerksystem verbundenen Endgeräte verglichen, und die Ausgabebestimmungsdaten werden aus der Ausgabebestimmungstabelle beruhend auf der übereinstimmenden Endgerätadresse gelesen. Demzufolge sind Speicher- und Vergleichseinrichtungssätze mit einer Anzahl zumindest gleich der Anzahl der mit dem Netzwerk verbundenen Endgeräte erforderlich, und es sind auch Ausgabebestimmungstabellen in der gleichen Anzahl erforderlich. Mit der Erhöhung der Anzahl der einzugebenden Übereinstimmungssignale braucht der Tabellenadressgenerator auch längere Zeit zur Erzeugung der Tabellenaderesse.
Demzufolge ist der Decoder der herkömmlichen Konfiguration mit einem dritten Nachteil dahingehend verbunden, dass mit der Erhöhung der Anzahl der mit dem Netzwerksystem verbundenen Endgeräte die Knoteneinrichtung kostspielig wird, da der erhöhte Hardwareumfang und das Netzwerksystem nicht mehr mit hoher Geschwindigkeit arbeiten können, da die Hochgeschwindigkeitsadressencodierung schwierig wird.
In der EP-A-0 369 802 ist ein Netzwerksystem offenbart, das eine Übertragungsleitung mit einer Vielzahl von Übertragungskanälen, eine Vielzahl von mit der Übertragungsleitung verbundenen Übertragungseinrichtungen zum Bewirken des Sendens und Empfangens von Informationen untereinander und eine Vielzahl von jeweils mit den Übertragungseinrichtungen verbundenen Einrichtungen umfasst, wodurch die Übertragung von Informationen zwischen den mit der Vielzahl der Übertragungseinrichtungen verbundenen Einrichtungen bewirkt wird. Jede Übertragungseinrichtung enthält eine Demultiplexeinheit zum Trennen eines Eingangssignals von der Übertragungsleitung in eine Vielzahl von Empfangssendekanäle, eine Kanalschalteinheit zum Empfangen der Vielzahl der Empfangssendekanäle, Ausgeben eines bestimmten Übertragungskanals zu einer der mit der in Frage kommenden Übertragungseinrichtung verbundenen Einrichtungen und Empfangen von Übertragungsinformationen zum Bilden eines Informationsübertragungskanals und Kombinieren dieses Kanals mit anderen zuzuführenden Kanälen zum Bilden einer Vielzahl von Sendeübertragungskanälen und eine Multiplexeinheit zum Empfangen der Vielzahl von Sendeübertragungskanälen von der Kanalschalteinheit zum Multiplexen und Ausgeben der Vielzahl der Sendeübertragungskanäle enthält.
In der EP-A-0 369 802 ist insbesondere beschrieben, dass die Übertragungsleitung eine Vielzahl von Übertragungskanälen enthält, wobei jede Übertragungseinrichtung den Empfang von Informationen über einen bestimmten festen Übertragungskanal bewirkt. Ein serielles Empfangssignal wird in ein digitales Signal durch eine Empfangseinheit der Übertragungseinrichtung umgewandelt, und das Signal wird in die Vielzahl der Übertragungskanäle unterteilt und einer Kanalschalteinheit durch eine Demultiplexeinheit zugeführt. Die Kanalschalteinheit bildet einen einzelnen Empfangsübertragungskanal und sendet ihn zu einer Bussteuereinheit.
Gemäß der EP-A-0 369 802 bewirkt die Kanalschalteinheit des Weiteren den Austausch von Informationen zwischen den Übertragungskanälen. Zu diesem Zweck enthält sie eine Empfangsauswahleinrichtung zum Extrahieren des einzelnen Empfangskanals und eine Schaltsteuerschaltung zum Anweisen der Empfangsauswahleinrichtung zum Auswählen der dem zugeordneten Empfangsübertragungskanal entsprechenden Informationen und deren Ausgabe zum Empfangsdatenbus der Übertragungsbuseinheit.
Ferner ist bei Eng K.Y.: „A Muli-Fiber Ring Architecture for Distributed Lightwave Networks", Digital Technology – Spanning the Universe, Philadelphia, 12.-15. Juni 1988, Band 3, 12. Juni 1988, Seiten 1490-1496, XP000010891, Institute of Electrical and Electronics Engineers, ein Ringnetzwerk offenbart, das ein Kabel zum Verbinden von N Knoten verwendet. Jeder Knoten unterbricht drei Fasern aus dem Kabel und eine Netzwerkschnittstelleneinheit ist zwischen diese drei abgeschnittenen Fasern eingefügt. Das Schalten wird elektronisch durchgeführt. Die Schaltfunktion der Netzwerkschnittstelleneinheit ist äquivalent einem n-Eingangs × n-Ausgangspaketschalter.
Außerdem bezieht sich K.-C. Lee et al.: "Routing and switching in a wavelength convertible optical network", 1. April 1993, auf eine wellenlängenkonvertierbare Schaltarchitektur und einen Weglenkalgorithmus für leitungsvermittelte optische Wellenlängenmultiplexnetzwerke. Eine "Share-with-local"-Struktur ist gezeigt. Eine Wellenlänge, die eine Umwandlung erfordert, wird durch einen optischen Schalter zu einem Empfänger in eine Empfängerbank zum Wiederherstellen des elektrischen Signals gerichtet, das dann zum Remodulieren eines der Laser in der Senderbank verwendet wird. Das elektrische Signal auf Grund des Durchgangsverkehrs sollte vom lokal abgegebenen elektrischen Signal (das heißt Verkehr mit dem Ziel dieses Knotens) durch einen elektrischen Schalter unterschieden werden, und wird dann zu einer abstimmbaren Laserbank mit dem lokal hinzugefügten elektrischen Signal (das heißt, Verkehr, der an diesem Knoten entspringt) für eine Wellenlängenumwandlung weitergegeben. Der elektrische Schalter ist erforderlich, da die Durchgangs- und Lokalsignale sich diese Sende/Empfangseinrichtungen teilen.
Ein Problem mit dieser "Share-with-local"-Struktur ist das elektrische Schalten zwischen den Empfänger- und den Senderbänken, was die Verarbeitungsgeschwindigkeit verschlechtert.
Kurzzusammenfassung der Erfindung
In Anbetracht des vorstehend Beschriebenen besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Lösung der Probleme des Standes der Technik und in der Vereinfachung der Struktur der Vermittlungseinheit in der herkömmlichen Knoteneinrichtung, um auch die Erhöhung des Hardwareumfangs der Knoteneinrichtung zu verhindern und eine kostengünstige Knoteneinrichtung bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Knoteneinrichtung und eines verbesserten Kommunikationsverfahrens, die mit höherer Geschwindigkeit und geringerem Hardwareumfang arbeiten können, indem die Decodereinheit vereinfacht wird, die eine Verbesserung des Durchsatzes eines Netzwerksystems behindert hat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Verringerung der für die Verbindung des Endgeräts mit dem Netzwerk erforderlichen Kosten, indem eine Verbindung der kostengünstigen Knoteneinrichtung ohne Vermittlungseinheit und daher mit geringerem Hardwareumfang ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch eine Knoteneinrichtung nach Anspruch 1 und ein Kommunikationsverfahren nach Anspruch 9 gelöst.
In dieser Konfiguration kann die Vermittlungsfunktion mit einfacherer Struktur bewirkt werden, da der Signalaustausch im Netzwerksystem unter Verwendung des Mehrfachkanalübertragungsweges in die Vermittlung unter Kanälen durch die Schalteinrichtung und die Vermittlung auf jedem Kanal durch die Trenneinrichtung unterteilt werden kann. Zum Erreichen einer derartigen geteilten oder verteilten Vermittlung weist das Signal eine Zieladresse auf, die aus einer Kanaladresse, die den Kanal angibt, mit dem die Trenneinrichtung zum Trennen des Signals verbunden ist, und einer Trenneinrichtungsadresse besteht, die die Trenneinrichtung angibt, die zum Trennen des Signals zu verwenden ist. Da die Trenneinrichtung das Signal auf der Grundlage der Adressen trennt, kann das vorstehend beschriebene Problem der "Share-with-local"-Struktur gelöst werden.
Die Schalteinrichtung kann aus einem Schalter, der das vom Eingangsanschluss eingegebene Signal einem willkürlichen Ausgangsanschluss zuführen kann, oder einer Einrichtung bestehen, die das Signal nicht einem willkürlichen Ausgangsanschluss zuführen kann, aber das Signal einem Ausgangsanschluss zuführen kann, der nicht dem Eingangsanschluss entspricht.
Zum Verbessern der Leistungsfähigkeit kann die Schalteinrichtung beim Zuführen des Signals zu dem mit der zum Trennen zu verwendenden Trenneinrichtung verbundenen Kanal zum Hinzufügen von Wirksamkeitsinformationen zu dem Signal eingerichtet sein, die angeben, dass die Zieladresse des Signals wirksam ist. Bei diesem Aufbau kann die Trenneinrichtung unterscheiden, ob das eingegebene Signal bereits auf dem vorbestimmten Kanal übertragen wird, indem einfach auf die Wirksamkeitsinformationen Bezug genommen wird, sodass die Effizienz verbessert werden kann.
Es kann auch ein Aufbau verwendet werden, der mit einer Einrichtung zum Einfügen des Signals, die mit den Kanälen verbunden ist, als Einrichtung zum Eingeben des Signals in die Kanäle versehen ist.
Des Weiteren können die Trenneinrichtung und die Einfügeeinrichtung in der Knoteneinrichtung vorgesehen sein. Die in der Knoteneinrichtung vorgesehene Trenneinrichtung und die Einfügeeinrichtung können entweder derart vorgesehen sein, dass sie allen Kanälen entsprechen, oder dass sie einem Teil der Kanäle entsprechen. Im zweiten Fall muss die Schalteinrichtung aber mit allen Kanälen verbunden sein, um einen Signalaustausch unter allen Kanälen zu ermöglichen. Es kann eine Knotenadresse als Trenneinrichtungsadresse vorgesehen sein, die die zum Trennen des Signals zu verwendende Trenneinrichtung angibt.
Die Schalteinrichtung kann auch an einer beliebigen Position vorgesehen sein, solange der Signalaustausch unter Kanälen ermöglicht wird, das heißt, in der Knoteneinrichtung oder in jeder Knoteneinrichtung. Im Netzwerk ist lediglich eine Schalteinrichtung erforderlich, wenn sie mit allen Kanälen kommunizieren kann.
Ist der Mehrfachkanalübertragungsweg ein Multiplexübertragungsweg, der eine Multiplexeinrichtung verwendet, sind nach Bedarf eine Empfangseinrichtung und eine Sendeeinrichtung für jeden Kanal vorgesehen.
Die Multiplexeinrichtung umfasst eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie ein sogenanntes Ortsmultiplexverfahren, das verschiedene Übertragungswege jeweils für die verschiedenen Kanäle verwendet, oder ein Wellenlängenmultiplexverfahren, das einen Übertragungsweg als den Mehrfachkanalübertragungsweg durch Zuweisen jeweils verschiedener Wellenlängen zu den Kanälen verwendet.
Ferner kann ein Aufbau angewendet werden, bei dem der Mehrfachkanalübertragungsweg, die Trenneinrichtung und die Schalteinrichtung in einem Konzentrator vorgesehen sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine Darstellung eines herkömmlichen Aufbaus,
2 zeigt eine Darstellung eines herkömmlichen 8 × 8-Schaltarrays,
3 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines herkömmlichen Pakets,
4 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines herkömmlichen Decoders,
5 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Knoteneinrichtung, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet,
6 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines Netzwerksystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
7 zeigt eine Darstellung des Aufbaus des Pakets gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
8 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer festen Wellenlänge-Empfangseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
9 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Trenn/Einfügeeinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
10 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Knoteneinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
11 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines Netzwerksystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
12 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Decodereinheit in der Knoteneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
13 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines Pakets gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
14 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Knoteneinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
15 zeigt eine Darstellung eines modifizierten Abschnitts der Knoteneinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
16 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines Netzwerksystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
17 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Knoteneinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
18 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines Netzwerksystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
19 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer Knoteneinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
20 und 21 zeigen Darstellungen des Aufbaus eines Netzwerksystems und eines Konzentrators gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
[Ausführungsbeispiel 1]
5 zeigt eine Knoteneinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zum Verbinden mit acht Endgeräten eingerichtet ist, in einem Netzwerksystem, das einen Mehrfachkanalübertragungsweg mit acht Kanälen durch optischen Wellenlängenmultiplex mit acht Wellenlängen (λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ7, λ8) verwendet.
6 zeigt ein Beispiel des Netzwerksystems, das die Knoteneinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung in 5 verwendet, wobei vier Knoteneinrichtungen in einer Ringstruktur mit Lichtleitern verbunden sind. Pfeile geben die Richtung der Paketübertragung an, und jede der vier Knoteneinrichtungen hat die in 5 gezeigte innere Struktur.
Gemäß 5 dient ein Lichtleiter 5, der das physikalische Medium des optischen Wellenlängenmultiplexübertragungswegs bildet, als Übertragungsmedium des Mehrfachkanalübertragungswegs zwischen einem Wellenlängenmultiplexer 28 einer vorgeschalteten angrenzenden Knoteneinrichtung und einem Teiler 2 dieser Knoteneinrichtung und weist Kanäle mit Wellenlängen λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ7, λ8 auf. Ein Teiler 2 teilt das über den Lichtleiter 1 übertragene optische Signal in acht feste Wellenlänge-Empfangseinheiten. Feste Wellenlänge-Empfangseinheiten I bis VIII (3–10) bilden eine feste Wellenlänge-Empfangseinrichtung, die Fotodioden verwendet und eine nachstehend beschriebene innere Struktur hat. Jede Empfangseinheit I bis VIII empfängt nur ein durch das optische Signal einer Wellenlänge gesendete Paket, die einer der Wellenlängen λ1 bis λ8 entspricht. Ein Umschalter 11 (der nachstehend einfach Schalter oder SW genannt wird) bildet eine Verbindungsänderungseinrichtung, weist Eingangsanschlüsse I bis VIII, die jeweils mit den festen Wellenlänge-Empfangseinheiten I 3 bis VIII 10 verbunden sind, und Ausgangsanschlüsse I bis VIII auf, die jeweils mit den Trenn-Einfügeeinheiten I (12) bis VIII (19) verbunden sind. Der Eingangsanschluss I entspricht dem Kanal von λ1 und dem Ausgangsanschluss I, und der Eingangsanschluss II entspricht dem Kanal von λ2 und dem Ausgangsanschluss II. Auch die weiteren Eingangsanschlüsse entsprechen den weiteren Kanälen und Ausgangsanschlüssen. Der Aufbau des Umschalters 11 ist ähnlich dem in 2 gezeigten, jedoch decodiert der Decoder 129 lediglich eine Kanaladresse, die die Kanalidentifikationsinformationen in dem Paket bildet, das in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, was nachstehend beschrieben ist. Demzufolge benötigt die Decodereinheit im ersten Ausführungsbeispiel lediglich acht Speicher-Vergleichseinrichtungssätze, gleich der Anzahl der Kanäle des Mehrfachkanalübertragungsweges, und Speicher I bis VIII speichern jeweils die Werte von Tabelle 2, die die Entsprechung zwischen den in den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten verwendeten Wellenlängen (in den nachstehend beschriebenen Kanalprozessgruppen verwendete Wellenlängen) und den Kanaladressen angeben. Bei diesem Aufbau werden wie im herkömmlichen Aufbau Ausgabebestimmungsdaten entsprechend der Kanaladresse des eingegebenen Pakets aus der Ausgabebestimmungstabelle 141 gelesen. Beruhend auf den Ausgabebestimmungsdaten schließt die Steuereinheit einen Schalter 132, der sich am Kreuzungspunkt einer Ausgangsleitung, die mit einer Trenn-Einfügeeinheit verbunden ist, die zu einer Kanalprozessgruppe gehört, die der Kanaladresse entspricht, und einer Eingangsleitung befindet, die das eingegebene Paket empfängt, wodurch das eingegebene Paket vom Eingangsanschluss zu einer vorbestimmten Trenn-Einfügeeinheit geführt wird. Auf diese Weise ändert der Umschalter 11 die zum Verarbeiten des gesendeten Pakets ausgewählte Kanalprozesseinrichtung und schiebt das Paket zu einer gewünschten Kanalprozessgruppe. Trenn-Einfügeeinheiten I bis VIII (12–19), die eine Trenn-Einfügeeinrichtung bilden, trennen ein zu einem Endgerät über einen nachstehend beschriebenen Unterübertragungsweg zu sendendes Paket aus einem aus dem Umschalter ausgegebenen Paketfluss und senden das Paket zu dem Unterübertragungsweg und fügen ein von einem Endgerät über den Unterübertragungsweg gesendetes Paket in den aus dem Umschalter ausgegebenen Paketfluss ein. Die innere Struktur der Trenn-Einfügeeinheit wird nachstehend beschrieben. Jede Trenn-Einfügeeinheit I (12) bis VIII (19) ist mit einem Endgerät verbunden. Feste Wellenlänge-Sendeeinheiten I bis VIII (20–27), die eine feste Wellenlänge-Sendeeinrichtung unter Verwendung von Halbleiterlasern bilden, wandeln ein aus den Trenn-Einfügeeinheiten ausgegebenes Paket in ein optisches Signal einer vorbestimmten Wellenlänge um und senden dieses Signal über einen Multiplexer 28 zum Lichtleiter 29, der das physikalische Medium des optischen Wellenlängenmultiplexübertragungswegs bildet. Der Halbleiterlaser ist vom DFB-(Regelung mit verteilten Rückführungen) Typ mit einer Mehrfachelektrodenstruktur.
Übertragungswellenlängen λ1 bis λ8 sind jeweils den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten I (20) bis VIII (27) durch die Steuerung von Strominjektionen in die Elektroden der DFB-Laser zugeordnet. Ein Wellenlängenmultiplexer 28 synthetisiert die optischen Signale der Wellenlängen λ1 bis λ8 von den acht festen Wellenlänge-Sendeeinheiten zur Übertragung in den Lichtleiter 29, der das physikalische Medium des optischen Wellenlängenmultiplexübertragungswegs bildet und als Übertragungsmedium im Mehrfachkanalübertragungsweg zwischen dem Multiplexer dieser Knoteneinrichtung und dem Teiler einer nachgeschalteten angrenzenden Knoteneinrichtung dient. Unterübertragungswege I bis VIII (30–37) dienen als Paketübertragungswege zwischen den Trenn-Einfügeeinheiten und den Endgeräten. Endgeräte I bis VIII (38–45) sind jeweils mit den Unterübertragungswegen I bis VIII verbunden, empfangen ein aus den Trenn-Einfügeeinheiten ausgegebenes Paket und erzeugen ein Paket für andere Endgeräte und senden das Paket zu den Trenn-Einfügeeinheiten über die Unterübertragungswege.
Die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3), die Trenn-Einfügeeinheit I (12) und die feste Wellenlänge-Sendeeinheit I (20) entsprechen demselben Kanal und bilden eine Kanalprozesseinrichtung für ein vom Kanal der Wellenlänge λ1 übertragenes Paket. Gleichermaßen bilden die feste Wellenlänge-Empfangseinheit II (4), die Trenn-Einfügeeinheit II (13) und die feste Wellenlänge-Sendeeinheit II (21) eine Kanalprozesseinrichtung eines durch den Kanal der Wellenlänge λ2 übertragenen Pakets, und die weiteren festen Wellenlänge-Empfangseinheiten, Trenn-Einfügeeinheiten und feste Wellenlänge-Sendeeinheiten sind auch auf diese Weise gebildet.
In 6 sind Knoteneinrichtungen 46–49 vorgesehen, die jeweils wie in 5 gezeigt aufgebaut sind und mit acht Endgeräten über acht Unterübertragungswege verbunden sind. Lichtleiter 50–53, die physikalische Medien des optischen Wellenlängenmultiplexübertragungswegs bilden entsprechen den Lichtleitern 1, 29 in 5 auf folgende Weise. In der Knoteneinrichtung I (46) entsprechen die Lichtleiter 1 und 29 in 5 jeweils 53, 50 in 6. Auch in der Knoteneinrichtung II (47) entsprechen die Lichtleiter 1, 29 in 5 jeweils 50, 51 in 6. Ähnliche Beziehungen gelten auch für die Knoteneinrichtungen III (48) und IV (49).
In den vier Knoteneinrichtungen I (46) bis IV (49) entsprechen die vier festen Wellenlänge-Empfangseinheiten I (3), die vier Trenn-Einfügeeinheiten I (12) und die vier festen Wellenlänge-Sendeeinheiten I (20) demselben Kanal und bilden eine Kanalprozessgruppe I für ein durch den Kanal der Wellenlänge λ1 übertragenes Paket. Gleichermaßen bilden in den vier Knoteneinrichtungen I (46) bis IV (49) die vier festen Wellenlänge-Empfangseinheiten II (4), die vier Trenn-Einfügeeinheiten II (13) und die vier festen Wellenlänge-Sendeeinheiten II (21) eine Kanalprozessgruppe 2 für ein durch den Kanal der Wellenlänge λ2 übertragenes Paket und die weiteren festen Wellenlänge-Empfangseinheiten, Trenn-Einfügeeinheiten und festen Wellenlänge-Sendeeinheiten bilden gleichermaßen Kanalprozessgruppen III bis VIII.
Der Umschalter 11 dient zum Ändern der zur Verarbeitung des übertragenen Pakets zu verwendenden Kanalprozesseinrichtung und zum Verschieben des Pakets zu einer gewünschten Kanalprozessgruppe.
7 zeigt den Aufbau des bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Pakets, wobei 54 ein Feld angibt, das Kanalidentifikationsinformationen des Pakets beschreibt, oder insbesondere eine Kanaladresse, die vom Zielendgerät des Pakets verwendet wird, zum Identifizieren der Kanalprozessgruppe, die über den Unterübertragungsweg verbunden ist, 55 ein Feld angibt, das Knoteneinrichtungsidentifikationsinformationen des Pakets oder insbesondere eine Knotenadresse beschreibt, die durch das Zielendgerät des Pakets verwendet wird, zum Identifizieren der verbundenen Knoteneinrichtung, und 56 einen durch dieses Pakets zu übertragenden Datenabschnitt angibt. Tabellen 1 und 2 zeigen jeweils die Knotenadressen der Knoteneinrichtungen und die Kanaladressen zum Identifizieren der Kanalprozessgruppen bei diesem Ausführungsbeispiel.
Tabelle 1
Tabelle 2
8 zeigt die innere Struktur der jeweiligen festen Wellenlänge-Empfangseinheiten I (3) bis VIII (10), die in der Knoteneinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung verwendet werden, wobei ein Filter 57 lediglich das optische Signal einer vorbestimmten Wellenlänge überträgt, die der festen Wellenlänge-Empfangseinheit jeweils zugeordnet ist, und die optischen Signale anderer Wellenlängen unterbricht. Die Übertragungswellenlängen der Filter der festen Wellenlänge-Empfangseinheiten I bis VIII sind jeweils auf λ1 bis λ8 eingestellt, wobei die Wellenlänge in aufsteigender Größenordnung der Wellenlängen nummeriert sind, das heißt λ1 < λ2 < <λ3 < λ4 < λ5 < λ6 < λ7 < λ8. Eine eine Fotodiode verwendende Empfangseinheit 58 wandelt das optische Signal einer durch das Filter übertragenen vorbestimmten Wellenlänge in ein elektrisches Signal zum Zuführen zum Eingangsanschluss des Umschalters um. Die Empfangseinheit ist mit einer PIN-Fotodiode (PIN-PD) ausgestattet und kann das Ausgangssignal nach einer Signalformung durch einen Verstärker, einen Entzerrer und eine nach der Fotodiode angeschlossene Identifizierungsschaltung ausgeben. 9 zeigt den inneren Aufbau jeder Trenn-Einfügeeinheit I (12) bis VIII (19), die in der Knoteneinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung angewendet werden. Die Trenn-Einfügeeinheiten I bis VIII weisen einen identischen inneren Aufbau auf. Gemäß 9 vergleicht eine Vergleichseinrichtung 59 den Knotenadressabschnitt 55 beziehungsweise die Knoteneinrichtungsidentifikationsinformationen in dem aus einem Signalspeicher 60 ausgegebenen Paket mit einem Referenzeingabewert # und gibt im Fall einer Übereinstimmung ein Trennanweisungssignal zu einem Demultiplexer 61 oder im Fall einer Nichtübereinstimmung ein Weitergabeanweisungssignal aus. Der Referenzeingabewert # ist ein Wert in Tabelle 1, der der Knotenadresse jeder Knoteneinrichtung entspricht. Der Signalspeicher 60 speichert den Knotenadressabschnitt des Pakets und sendet ihn zur Vergleichseinrichtung 59. Ein Demultiplexer 61 sendet das eingegebene Paket zu einer I/F-Einheit 62 oder einem FIFO II (64) entsprechend der Anweisung zum Trennen oder Weitergeben durch die Vergleichseinrichtung 59. Eine I/F-Einheit 62 sendet das aus dem Demultiplexer ausgegebene Paket zu einem Unterübertragungsweg und sendet das von dort eingegebene Paket zu einem FIFO I (63). FIFO-(First-in-first-out)Register 63, 64 speichern das eingegebene Paket vorübergehend und geben das gespeicherte Paket in der Reihenfolge der Eingabe zu einer Auswahleinrichtung 66 unter der Steuerung durch eine Einfügesteuereinheit 65 aus. Die Einfügesteuereinheit 65 bewirkt eine Auslesesteuerung des FIFO I (63) und des FIFO II (64) und gibt der Auswahleinrichtung Anweisungen hinsichtlich eines auszuwählenden FIFO, wodurch das vom Unterübertragungsweg übertragene Paket in den aus dem Umschalter ausgegebenen Paketfluss eingefügt wird. Unter der Anweisung von der Auslesesteuereinheit wählt die Auswahleinrichtung 66 ein das auszugebende Paketsignal speicherndes FIFO aus und veranlasst die Übertragung des Paketsignals zur festen Wellenlänge-Sendeeinheit.
Nachstehend wird die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, wobei als Beispiel eine Paketübertragung von einem mit einem Unterübertragungsweg I (30) verbundenen Endgerät I (38) einer Knoteneinrichtung I (46) zu einem mit einem Unterübertragungsweg VIII (34) verbundenen Zielendgerät VIII (42) einer Knoteneinrichtung III (48) betrachtet wird. In der folgenden Beschreibung wird das Paket Paket A genannt. Zum Zweck der Beschreibung werden im Folgenden auch Komponenten verschiedener Knoteneinrichtungen mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Zeichnungen angegeben bezeichnet.
Das Sendeendgerät I (38), das mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung I (46) verbunden ist, bildet das Paket A mit dem in 7 gezeigten Aufbau durch Hinzufügen einer Kanaladresse und einer Knotenadresse zu den zum Endgerät VIII (42) zu übertragenden Daten, das mit dem Unterübertragungsweg VIII (34) der Knoteneinrichtung III (48) verbunden ist und sendet das Paket A zu der Trenn-Einfügeeinheit I (12) der Knoteneinrichtung I (46) über den Unterübertragungsweg I (30). Da das Zielendgerät VIII (42) über den Unterübertragungsweg mit der Trenn-Einfügeeinheit VIII (16) verbunden ist, die zu der Kanalprozessgruppe mit der Wellenlänge λ5 gehört, wird die Kanaladresse entsprechend Tabelle 2 zu „5" eingestellt. Da das Ziel des Pakets A die Knoteneinrichtung III (48) ist, wird die Kanaladresse entsprechend Tabelle 1 zu "3" eingestellt.
Die I/F-Einheit der Trenn-Einfügeeinheit I (2) der Knoteneinrichtung I (46) speichert in Folge das über den Unterübertragungsweg I (30) übertragene Paket A im FIFO I (43). Nach Abschluss der Speicherung erfasst die Einfügesteuereinheit 64 ein Intervall im Paketfluss vom FIFO II (64) und schaltet den Eingang der Auswahleinrichtung auf das FIFO I (63), wodurch das Auslesen aus dem FIFO II (64) beendet und das Auslesen aus dem FIFO I (63) begonnen wird. Nach dem Lesen des im FIFO I (63) gespeicherten Pakets A schaltet die Einfügesteuereinheit den Auswahleinrichtungseingang wieder auf das FIFO II (64), wodurch das Auslesen aus dem FIFO I (63) beendet und das Auslesen aus dem FIFO II (64) begonnen wird. Das aus der Auswahleinrichtung ausgegebene Paket A wird der festen Wellenlänge-Sendeeinheit I (20) zugeführt und wird durch den darin befindlichen DFB-Halbleiterlaser in ein optisches Signal der Wellenlänge λ1 umgewandelt, das über den Multiplexer 28 zum Lichtleiter 29 übertragen wird. Die festen Wellenlänge-Sendeeinheiten I (20) bis VIII (27) senden die aus den Trenn-Einfügeeinheiten I (12) bis VIII (19) ausgegebenen Pakete zum Multiplexer 28 nach ihrer Umwandlung in vorbestimmte Wellenlängen. Die übertragenen optischen Signale haben Wellenlängen λ1 bis λ8, die jeweils wie vorstehend beschrieben den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten I (20) bis VIII (27) zugeordnet sind. Die aus den acht festen Wellenlänge-Sendeeinheiten emittierten optischen Signale mit untereinander verschiedenen Wellenlängen werden ohne wechselseitige Interferenz im Multiplexer 28 gemischt, wodurch das Licht aller Wellenlängen in die Lichtleiter eingeführt und zu der nachgeschalteten angrenzenden Knoteneinrichtung II (47) gesendet wird. Bei diesem Vorgang wird das Paket A, das vom mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung I (46) verbundenen Endgerät I (38) zum mit dem Unterübertragungsweg VIII (34) der Knoteneinrichtung III (48) verbundenen Endgerät VIII (42) gesendet wird, als optisches Signal der Wellenlänge λ1 von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit I (20) zu der Knoteneinrichtung II (47) gesendet.
Das zu der Knoteneinrichtung II (47) übertragene Paket A wird darin einer Änderung der Kanalprozessgruppe unterzogen und zu der nachgeschalteten Knoteneinrichtung durch einen Kanal der Wellenlänge λ5 übertragen. Die von der Knoteneinrichtung I (46) über den Lichtleiter 50 übertragenen optischen Signale der Wellenlänge λ1 bis λ8 werden durch den Teiler der Knoteneinrichtung II (47) geteilt und treten jeweils in die festen Wellenlänge-Empfangseinheiten I (3) bis VIII (10) ein. In der festen Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) wird allein das optische Signal der Wellenlänge λ1 durch das Filter übertragen und von der Fotodiode empfangen. Da das Paket A von der Knoteneinrichtung I (46) als optisches Signal von λ1 gesendet wird, wird es durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) empfangen und dem Umschalter 11 zugeführt.
Im Decoder 129 des Umschalters 11 wird der Kanaladressabschnitt des eingegebenen Pakets A durch den Signalspeicher 137 gespeichert und den Vergleichseinrichtungen I bis VIII zugeführt. Da die Kanaladresse des Pakets einen Wert „5" wie vorstehend beschrieben hat, während die Speicher I bis VIII jeweils „1" bis „8" wie in Tabelle 2 gezeigt speichern, erzeugt die Vergleichseinrichtung V das Übereinstimmungssignal zum Erzeugen einer vorbestimmten Adresse von dem Tabellenadressgenerator, wodurch die Ausgabebestimmungsdaten, die der Kanalprozessgruppe V entsprechen, aus der Ausgabebestimmungstabelle ausgelesen werden. Nach dem Lesen der Kanaladresse im Decoder 129 wird das Paket A vorübergehend im FIFO I (30) gespeichert und zu der Eingangsleitung I (131-1) nach der Ausgabesteuerung der Ausgabeleitung durch die Steuerungseinheit ausgegebenen. Bei diesem Vorgang schließt die Steuerungseinheit beruhend auf den Ausgabebestimmungsdaten vom Decoder einen Schalter am Kreuzungspunkt der Eingangsleitung I (131-1) und der Ausgangsleitung V (134-5), wodurch das Paket A zu der Ausgangsleitung V (134-5) und der mit dieser verbundenen Trenn-Einfügeeinheit V (16) ausgegeben wird.
Aus dem in die Trenn-Einfügeeinheit V (16) eingegebenen Paket A wird die Knotenadresse durch den Signalspeicher 60 gespeichert und der Vergleichseinrichtung zugeführt. Da die Knotenadresse des Pakets A auf „3" eingestellt ist, während der Referenzeingabewert # der Knoteneinrichtung II (47) auf „2" eingestellt ist, stimmen sie nicht miteinander überein, sodass die Vergleichseinrichtung 59 ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61 sendet, der im Ansprechen auf dieses Signal das eingegebene Paket A zum FIFO II (64) sendet. Das in dem FIFO II (64) gespeicherte Paket A wird daraus unter der Steuerung der Einfügesteuereinheit ausgelesen, dann der festen Wellenlänge-Sendeeinheit V (24) über die Auswahleinrichtung 66 zugeführt und als optisches Signal mit λ5 zum Lichtleiter 29 über den Multiplexer 28 emittiert. Somit wird das Paket A, das durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) der Knoteneinrichtung II (47) als optisches Signal der Wellenlänge λ1 empfangen wird, durch den Umschalter 11 von der Kanalprozessgruppe I auf V umgeschaltet und als optisches Signal mit λ5 von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit V (24) gesendet.
Das Paket A, das als optisches Signal mit λ5 von der Knoteneinrichtung II (47) über den Lichtleiter 51 übertragen wird, wird durch den Teiler der Knoteneinrichtung III (48) geteilt und durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit V (7) empfangen und dem Umschalter 11 zugeführt. Der Schalter 11 liest die Kanaladresse durch den Decoder 129 auf dieselbe Weise wie in der Knoteneinrichtung II (47), dann werden vorbestimmte Ausgabebestimmungsdaten der Steuereinheit zugeführt und das Paket A wird aus dem Ausgangsanschluss V ausgegeben und der Trenn-Einfügeeinheit V (16) zugeführt. Der Signalspeicher 60 der Trenn-Einfügeeinheit V (16) speichert die Knotenadresse des Pakets A und sendet sie zur Vergleichseinrichtung 59. Da der Referenzeingabewert # der Vergleichseinrichtung 59 auf „3" eingestellt ist, was mit der Knotenadresse des Pakets A übereinstimmt, sendet die Vergleichseinrichtung 59 ein Trennanweisungssignal zum Demultiplexer 61, der als Antwort das eingegebene Paket A zur I/F-Einheit 62 sendet. Dann wird das Paket A über den Unterübertragungsweg V (34) übertragen, dann durch das Zielendgerät V (42) empfangen und der Entfernung des Adressabschnitts unterzogen, wodurch der Datenabschnitt allein herausgenommen und auf gewünschte Weise verarbeitet wird.
Wie vorstehend beschrieben wird das Paket A, das vom Endgerät I (38), das mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung I (46) verbunden ist, zum Endgerät V (42) adressiert ist, das mit dem Unterübertragungsweg V (34) der Knoteneinrichtung III (48) verbunden ist, mit einer Wellenlänge λ1 von der festen Wellenlänge-Empfangseinheit I (20) der Knoteneinrichtung I (46) übertragen, dann in der Knoteneinrichtung II (47) zum Kanal der Kanalprozessgruppe mit der Trenn-Einfügeeinheit V (16) geschaltet, mit der der Zielunterübertragungsweg der Knoteneinrichtung III (48) verbunden ist, das heißt, der der Wellenlänge λ5 entsprechenden Kanalprozessgruppe, dann durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit V (7) der Knoteneinrichtung III (48) empfangen, durch die Trenn-Einfügeeinheit V (16) getrennt, weiter durch den Unterübertragungsweg V (34) übertragen und durch das Endgerät V (42) empfangen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht die Verwendung des Umschalters ein Umschalten zu einer beliebigen Kanalprozesseinrichtung, und das Paket kann sicher das Zielendgerät innerhalb einer Runde im Netzwerk erreichen, da der Umschalter in jeder Knoteneinrichtung vorgesehen ist. Auch die Anzahl der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Umschalters kann auf die der Kanäle begrenzt werden, und der Umschalter muss lediglich die Kanaladresse decodieren. Dementsprechend kann der Aufbau des Umschalters äußerst einfach ausgebildet werden.
[Ausführungsbeispiel 2]
10 zeigt den inneren Aufbau einer Knoteneinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dieser Knoteneinrichtung fehlt die Verbindungsänderungseinrichtung, wobei die Knoteneinrichtung die gleiche Funktion wie die in 5 hat, abgesehen davon, dass der Umschalter 11 beseitigt ist, und dass der Signalspeicher und die Vergleichseinrichtung in der Trenn-Einfügeeinheit auch zur Verarbeitung eines nachstehend beschriebenen Adressflags des Pakets eingerichtet sind. 11 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Netzwerksystems, das die vorstehend beschriebene Knoteneinrichtung verwendet, wobei Knoteneinrichtungen VI (68), VII (69) und VIII (70) jeweils aus der Knoteneinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung bestehen, während eine Knoteneinrichtung V (67) mit einem Umschalter versehen ist, der die Eingangs/Ausgangsverbindungsänderungseinrichtung bildet. In der mit dem Umschalter versehenen Knoteneinrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Decodereinheit eine ähnliche Funktion wie die in 4 gezeigte auf, abgesehen davon, dass zusätzlich eine Flagverarbeitungseinheit 71 zum Verarbeiten des Adressflags des Pakets vorgesehen ist, wie es in 12 gezeigt ist. Die Flagverarbeitungseinheit 71 setzt ein Adressflag im Paket wie nachstehend beschrieben, wodurch angegeben wird, dass die Knotenadresse wirksam geworden ist. Der Aufbau des in 11 gezeigten Netzwerksystems gleicht dem in 6 gezeigten abgesehen vom Unterschied in den Knoteneinrichtungen.
13 zeigt den Aufbau des bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendeten Pakets, wobei der Aufbau der gleiche wie der in 7 gezeigte ist, abgesehen vom Hinzufügen eines Adressflags 72, das die Wirksamkeitsinformationen darstellt, die die Wirksamkeit der Knoteneinrichtungsidentifikationsinformationen angeben. Das Adressflag 72 ist bei der Übertragung des Pakets vom Sendeendgerät rückgesetzt, und wird bei der Änderung der Kanalprozessgruppe in der mit der Verbindungsänderungseinrichtung ausgestatteten Knoteneinrichtung gesetzt. Somit wird eine irrtümliche Trennung des Pakets durch die Trenn-Einfügeeinrichtung vor der Änderung der gewünschten Kanalprozessgruppe verhindert. Beispielsweise wird im Fall der Paketübertragung vom Endgerät I (38) der Knoteneinrichtung VI (68) zum Endgerät II (39) der Knoteneinrichtung VII (69) das vom Endgerät I (38) der Knoteneinrichtung VI (69) gesendete Paket der Trenn-Einfügeeinheit I (12) in der Knoteneinrichtung VII (69) ohne Änderung der Kanalprozessgruppe zugeführt, da die Knoteneinrichtung VII (69) keinen Umschalter hat. Da die Knotenadresse auf einen der Knoteneinrichtung VII (69) entsprechenden Wert eingestellt ist, bewirkt die Trenn-Einfügeeinheit eine Trennoperation, wodurch das Paket fälschlicherweise zum Endgerät I (38) gesendet wird. Zum Vermeiden dieser irrtümlichen Operation wird das Adressflag bei der anfänglichen Übertragung rückgesetzt und bei der Änderung in die vorbestimmte Kanalprozessgruppe gesetzt, wodurch angegeben wird, dass die Knotenadresse wirksam geworden ist.
In den 10 bis 13 sind die den Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Im Folgenden wird die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, wobei ein Beispiel einer Paketübertragung vom Endgerät I (38), das mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (68) verbunden ist, zum Zielendgerät V (42) betrachtet, das mit dem Unterübertragungsweg V (34) der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist, wobei insbesondere auf dem Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen wird. In der folgenden Beschreibung wird das Paket Paket B genannt. Zum Zweck der Beschreibung werden auch entsprechende Komponenten verschiedener Knoteneinrichtungen durch die gleichen Bezugszeichen wie in den vorstehend angeführten Zeichnungen bezeichnet. Die Kanaladressen der Knoteneinrichtungen sind wie in Tabelle 3 gezeigt festgelegt.
Tabelle 3
Das mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (68) verbundene Sendeendgerät I (38) erzeugt das Paket B mit dem in 13 gezeigten Aufbau durch Hinzufügen einer Kanaladresse und einer Knotenadresse zu den zum Endgerät V (42) zu adressierenden Daten, das mit dem Unterübertragungsweg V (34) der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist, und Rücksetzen des Adressflags, und sendet das Paket B über den Unterübertragungsweg I (30) zu der Trenn-Einfügeeinheit I (12) der Knoteneinrichtung VI (68). Bei diesem Vorgang werden die Kanaladresse und die Knotenadresse jeweils auf „5" und „3" durch Bezugnahme auf die Tabellen 2 und 3 eingestellt, wie auch im ersten Ausführungsbeispiel. Das zu der I/F-Einheit der Trenn-Einfügeeinheit I (12) der Knoteneinrichtung VI (68) übertragene Paket B wird wie im ersten Ausführungsbeispiel in den aus dem FIFO II (64) gelesenen Paketfluss eingefügt, dann durch den DFB-Halbleiterlaser der festen Wellenlänge-Sendeeinheit in ein optisches Signal einer Wellenlänge λ1 umgewandelt, in den Lichtleiter 29 emittiert und zur Knoteneinrichtung VII (69) übertragen.
Obwohl die Knoteneinrichtung VII (69) das Endgerät V (42) aufweist, das als Ziel des Pakets B bestimmt ist, fehlt ihr die Verbindungsänderungseinrichtung, und das Paket B wird aktuell in der Kanalprozessgruppe I übertragen, während das Zielendgerät V (42) mit der Trenn-Einfügeeinheit V (16) verbunden ist, die zur Kanalprozessgruppe V gehört, sodass das Paket B von dieser Knoteneinrichtung VII (69) zur Knoteneinrichtung VIII (70) weitergegeben wird. Das durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) der Knoteneinrichtung VII (69) empfangene Paket B wird der Trenn-Einfügeeinheit I (12) zugeführt, woraufhin das Adressflag und die Knotenadresse im Signalspeicher 60 gespeichert werden. Die Vergleichseinrichtung 59 vergleicht das Adressflag mit einem den gesetzten Zustand angebenden Wert und vergleicht auch die Knotenadresse mit einem Referenzeingabewert #, der die Knotenadresse „3" der Knoteneinrichtung VII (69) darstellt. Als Ergebnis zeigt die Knotenadresse eine Übereinstimmung, jedoch ist das Adressflag nicht gesetzt, sodass die Vergleichseinrichtung 59 ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61 sendet, der als Antwort das Paket B im FIFO II (64) speichert. Das so im FIFO II (64) gespeicherte Paket B wird daraus unter der Steuerung der Einfügesteuereinheit 65 ausgelesen und von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit I (20) als optisches Signal von λ1 zur Knoteneinrichtung VIII (70) gesendet.
Die Knoteneinrichtung VIII (70) bewirkt einen Weitergabevorgang wie in der Knoteneinrichtung VII (69), wodurch das Paket B zur Knoteneinrichtung V (67) übertragen wird.
In der Knoteneinrichtung V (67) wird das Paket B von der Kanalprozessgruppe I zu V verschoben, die die Trenn-Einfügeeinheit V (16) enthält, mit der das Zielendgerät V (42) verbunden ist, und das Adressflag wird gesetzt.
Das von der Knoteneinrichtung VIII (70) zu V (67) gesendete Paket B wird durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) empfangen und dem Umschalter 11 zugeführt. Im in 8 gezeigten Decoder wird die Kanaladresse wie im ersten Ausführungsbeispiel gelesen, und da sie mit dem Wert im Speicher V übereinstimmt, erzeugt die Vergleichseinrichtung V das Übereinstimmungssignal, wodurch die der Kanalprozessgruppe V entsprechenden Ausgabebestimmungsdaten aus der Ausgabebestimmungstabelle gelesen werden. Nach dem vorstehend beschriebenen Kanaladressenlesen und dem Setzen des Adressflags in der Flagverarbeitungseinheit 71 wird das Paket B vorübergehend im FIFO I (30) gespeichert, dann zur Ausgabeleitung V (134-5) durch Schließen des vorbestimmten Schalters anhand der Ausgabebestimmungsdaten ausgegeben und, der mit der Ausgabeleitung verbundenen Trenn-Einfügeeinheit V (16) zugeführt.
Aus dem der Trenn-Einfügeeinheit V (16) zugeführten Paket B werden das Adressflag und die Knotenadresse durch den Signalspeicher 60 gespeichert und jeweils in der Vergleichseinrichtung mit vorbestimmten Werten verglichen. Das Adressflag ist zwar gesetzt, jedoch ist die Knotenadresse in diesem Zustand verschieden, und die Vergleichseinrichtung 59 sendet ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61, wodurch das Paket B vorübergehend im FIFO II (64) gespeichert wird und dann von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit V (24) als optisches Signal von λ5 zur Knoteneinrichtung VI (68) übertragen wird. Die Knoteneinrichtung VI (68) bewirkt auch einen Weitergabevorgang und das Paket B wird wieder als optisches Signal von λ5 zur Knoteneinrichtung VII (69) gesendet, mit der das Zielendgerät V (42) verbunden ist.
In der Knoteneinrichtung VII (69) wird das Paket B durch die festen Wellenlänge-Empfangseinheit V (7) empfangen und in die Trenn-Einfügeeinheit V (16) eingegeben, in der der Signalspeicher 60 das Adressflag und die Knotenadresse des Pakets B speichert und diese zur Vergleichseinrichtung 59 sendet. Da das Adressflag gesetzt ist und die Knotenadresse mit dem Referenzeingabewert # übereinstimmt, der die Knotenadresse „3" der Knoteneinrichtung VII (69) darstellt, sendet die Vergleichseinrichtung 59 ein Trennanweisungssignal zum Demultiplexer 61, der als Antwort das eingegebene Paket B zur I/F-Einheit 62 sendet. Das Paket B wird dann über den Unterübertragungsweg V (34) gesendet, durch das Zielendgerät V (42) empfangen, der Beseitigung des Adressabschnitts vom Paket unterzogen, und der Datenabschnitt allein wird herausgenommen und auf gewünschte Weise verarbeitet.
Wie vorstehend beschrieben wird das Paket B, das vom mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (68) verbundenen Endgerät I (38) zum mit dem Unterübertragungsweg V (34) der Knoteneinrichtung VII (69) verbundenen Zielendgerät V (42) adressiert ist, mit einer Wellenlänge λ1 von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit I der Knoteneinrichtung VI (68) gesendet, dann durch die Knoteneinrichtung VII (69) gesendet und weiter durch die Knoteneinrichtung VIII (70) weitergegeben, dann in der Knoteneinrichtung V (67) zu der der Wellenlänge λ5 entsprechenden Kanalprozessgruppe verschoben, die die Trenn-Einfügeeinheit V enthält, mit der das Zielendgerät der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist, weiter dem Setzen des Adressflags unterzogen, dann durch die Knoteneinrichtung VI (68) weitergegeben, durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit V (7) der Knoteneinrichtung VII (69) empfangen, durch die Trenn-Einfügeeinheit V (16) getrennt, durch den Unterübertragungsweg V (34) gesendet und schließlich durch das Endgerät V (42) empfangen.
Dieses Ausführungsbeispiel kann weniger kostspielige Knoteneinrichtungen ohne eine Eingangs/Ausgangsverbindungsänderungseinrichtung verwenden, wodurch ein Netzwerk kostengünstiger realisiert wird, ohne die Anzahl verbundener Endgerät zu verringern.
[Ausführungsbeispiel 3]
14 zeigt den Aufbau einer Knoteneinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Knoteneinrichtung ist mit einer Änderungseinheit 73 an Stelle des Umschalters 11 in 5 versehen, und der Signalspeicher und die Vergleichseinrichtung in der Trenn-Einfügeeinheit können auch das Adressflag des Pakets wie im vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiel verarbeiten. Weitere Komponenten gleichen jenen in der Knoteneinrichtung in 5.
15 zeigt den inneren Aufbau der Änderungseinheit 73, wobei Flagverarbeitungseinheiten I bis VIII (74–80) vorgesehen sind, die jeweils zum Setzen des Adressflags eingerichtet sind, wenn die Kanaladresse des eingegebenen Pakets mit der Nummer der Kanalprozessgruppe der über den Ausgangsanschluss verbundenen Trenn-Einfügeeinheit übereinstimmt. Der von den Eingangsanschlüssen I bis VIII eingegebene Paketfluss wird jeweils um eins verschoben und den Flagverarbeitungseinheiten II bis I übergeben. Insbesondere wird das Paket vom Eingangsanschluss I zum Ausgangsanschluss II gesendet, gleichermaßen von II zu III, von III zu IV, von IV zu V, von V zu VI, von VI zu VII, von VII zu VIII und von VIII zu I. Die Eingangsanschlüsse I bis VIII sind jeweils mit den festen Wellenlänge-Empfangseinheiten I (3) bis VIII (10) verbunden, während die Ausgangsanschlüsse I bis VIII jeweils mit den Trenn-Einfügeeinheiten I (12) bis VIII (19) verbunden sind. Die Änderungseinheit 73 mit diesen Verbindungen bewirkt eine Änderung der Kanalprozesseinrichtung in einem festen Muster, wodurch ein Umschalten der Kanalprozessgruppen erreicht wird. Dieses Muster ist nicht auf die schrittweise Verschiebung der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse in diesem Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann eine beliebige Form annehmen, solange das Paket vom Eingangsanschluss zu einem Ausgangsanschluss geführt wird, der dem Eingangsanschluss nicht entspricht.
16 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Netzwerksystems, das diese Knoteneinrichtung verwendet, wobei eine Knoteneinrichtung IX (81) aus der Knoteneinrichtung des aktuellen in 15 gezeigten Ausführungsbeispiels besteht, während Knoteneinrichtungen VI (68), VII (69), VIII (70) aus der in 10 gezeigten Knoteneinrichtung bestehen. Das bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete Paket hat den gleichen Aufbau wie das in 13 gezeigte. In den 14 bis 16 sind die gleichen Komponenten wie im ersten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Im Folgenden wird die Funktion des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, wobei ein Beispiel einer Paketübertragung von einem mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (68) verbundenen Endgerät I (38) zu einem mit dem Unterübertragungsweg II (31) der Knoteneinrichtung VII (69) verbundenen Zielendgerät II (39) betrachtet wird, wobei insbesondere auf den Unterschied zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel eingegangen wird. In der folgenden Beschreibung wird das Paket Paket C genannt, und gleiche Komponenten in unterschiedlichen Knoteneinrichtungen werden für Beschreibungszwecke mit denselben Bezugszeichen entsprechend den Zeichnungen bezeichnet. Die Kanaladressen der Knoteneinrichtungen sind wie in Tabelle 4 gezeigt festegelegt.
Tabelle 4
Das mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (68) verbundene Sendeendgerät I (38) erzeugt das Paket C mit dem in 13 gezeigten Aufbau durch Hinzufügen einer Kanaladresse und einer Knotenadresse zu den zum Endgerät II (39) zu adressierenden Daten, das mit dem Unterübertragungsweg II (91) der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist, und Rücksetzen des Adressflags, und sendet das Paket C über den Unterübertragungsweg I (30) zu der Trenn-Einfügeeinheit I (12) der Knoteneinrichtung VI (68). Bei diesem Vorgang werden die Kanaladresse und die Knotenadresse jeweils auf „2" und „3" eingestellt, indem auf die Tabellen 2 und 4 Bezug genommen wird, da das Ziel das Endgerät II (39) ist, das mit dem Übertragungsweg II (31) der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist. Das zu der I/F-Einheit der Trenn-Einfügeeinheit I (12) der Knoteneinrichtung VI (68) gesendete Paket C wird wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel in den aus dem FIFO II (64) gelesenen Paketfluss eingefügt, dann durch den DFB-Halbleiterlaser der festen Wellenlänge-Sendeeinheit in ein optisches Signal einer Wellenlänge λ1 umgewandelt, in den Lichtleiter 29 über den Multiplexer 28 emittiert und zu der Knoteneinrichtung VII (69) übertragen.
Obwohl die Knoteneinrichtung VII (69) das Endgerät II (39) aufweist, das als Ziel des Pakets C bestimmt ist, fehlt ihr die Verbindungsänderungseinrichtung, und das Paket C wird aktuell in der Kanalprozessgruppe I der Wellenlänge λ1 übertragen, während das Zielendgerät II (39) mit der Trenn-Einfügeeinheit II (13) verbunden ist, die zur Kanalprozessgruppe II gehört, sodass das Paket C von dieser Knoteneinrichtung VII (69) zur Knoteneinrichtung VIII (70) wie im vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiel weitergegeben wird. Das durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) der Knoteneinrichtung VII (69) empfangene Paket C wird der Trenn-Einfügeeinheit I (12) zugeführt, woraufhin das Adressflag und die Knotenadresse im Signalspeicher 60 gespeichert werden. Die Vergleichseinrichtung 59 vergleicht das Adressflag mit einem den gesetzten Zustand angebenden Wert und vergleicht auch die Kanaladresse mit einem Referenzeingabewert #, der die Knoteneinrichtung „3" darstellt. Infolgedessen zeigt die Knotenadresse eine Übereinstimmung, jedoch ist das Adressflag nicht gesetzt, sodass die Vergleichseinrichtung 59 ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61 sendet, der als Antwort darauf das Paket C im FIFO II (64) speichert. Das so im FIFO II (64) gespeicherte Paket C wird daraus unter der Steuerung der Einfügesteuereinheit 65 gelesen und von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit I (20) als optisches Signal von λ1 zur Knoteneinrichtung VIII (70) gesendet. Die Knoteneinrichtung VIII (70) bewirkt einen Weitergabevorgang wie in der Knoteneinrichtung VII (69), wodurch das Paket C zur Knoteneinrichtung IX (81) gesendet wird.
In der Knoteneinrichtung IX (81) wird das Paket C von der Kanalprozessgruppe I zu II verschoben, die die Trenn-Einfügeeinheit II (13) enthält, mit der das Zielendgerät II (39) verbunden ist, und das Adressflag wird gesetzt. Das von der Knoteneinrichtung VIII (70) zu IX (81) gesendete Paket C wird durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit I (3) empfangen und dem Eingangsanschluss I der Änderungseinheit 73 zugeführt. Da der Eingangsanschluss I der Änderungseinheit 73 mit der Flagverarbeitungseinheit II (75) wie in 15 gezeigt verbunden ist, wird das Paket dem Setzen des Adressflags in der Flagverarbeitungseinheit II (75) unterzogen und wird vom Ausgangsanschluss II der Trenn-Einfügeeinheit II (13) zugeführt. Auf diese Weise bewirkt die Änderungseinheit 73 eine Änderung der Kanalprozesseinrichtung, wodurch das Paket C von der Kanalprozessgruppe I auf II verschoben wird.
Aus dem der Trenn-Einfügeeinheit II (13) zugeführten Paket C werden das Adressflag und die Knotenadresse durch den Signalspeicher 60 gespeichert und jeweils in der Vergleichseinrichtung mit vorbestimmten Werten verglichen. Da das Adressflag zwar gesetzt ist, die Knotenadresse aber in diesem Zustand verschieden ist, sendet die Vergleichseinrichtung 59 ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61, wodurch das Paket C vorübergehend im FIFO II (64) gespeichert wird und dann von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit II (21) als optisches Signal von λ2 zur Knoteneinrichtung VI (68) gesendet wird. Auch die Knoteneinrichtung VI (68) bewirkt einen Weitergabevorgang und das Paket C wird wieder als optisches Signal von λ2 zur Knoteneinrichtung VII (69) gesendet, mit der das Zielendgerät II (39) verbunden ist.
In der Knoteneinrichtung VII (69) wird das Paket durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit II (4) empfangen und in die Trenn-Einfügeeinheit II (13) eingegeben, in der der Signalspeicher 60 das Adressflag und die Knotenadresse des Pakets C speichert und diese dann zur Vergleichseinrichtung 59 sendet. Da das Adressflag gesetzt ist und die Knotenadresse mit dem Referenzeingabewert # übereinstimmt, der die Knotenadresse „3" der Knoteneinrichtung VII (69) darstellt, sendet die Vergleichseinrichtung 59 ein Trennanweisungssignal zum Demultiplexer 61, der als Antwort das eingegebene Paket C zu der I/F-Einheit 62 sendet. Das Paket C wird dann über den Unterübertragungsweg II (31) gesendet, durch das Zielendgerät II (39) empfangen, der Beseitigung des Adressabschnitts unterzogen, und der Datenabschnitt allein wird herausgenommen und auf gewünschte Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verarbeitet.
Wie vorstehend beschrieben wird das Paket C, das von dem mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (68) verbundenen Endgerät I (38) zum Zielendgerät II (39) adressiert ist, das mit dem Unterübertragungsweg II (31) der Knoteneinrichtung VII (39) verbunden ist, mit einer Wellenlänge λ1 von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit I der Knoteneinrichtung VI (68) übertragen, dann durch die Knoteneinrichtung VII (69) übertragen, weiter durch die Knoteneinrichtung VIII (70) weitergegeben, dann in der Knoteneinrichtung IX (81) zu der der Wellenlänge λ2 entsprechenden Kanalprozessgruppe verschoben, die die Trenn-Einfügeeinheit II enthält, mit der der Zielunterübertragungsweg der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist, weiter dem Setzen des Adressflags unterzogen, dann durch die Knoteneinrichtung VI (68) weitergegeben, durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit II (4) der Knoteneinrichtung VII (69) empfangen, durch die Trenn-Einfügeeinheit II (13) getrennt, durch den Unterübertragungsweg II (31) gesendet und durch das Endgerät II (39) empfangen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels wird das Paket C vom Endgerät I (38), das mit dem Unterübertragungsweg I (30) der Knoteneinrichtung VI (38) verbunden ist, zu dem Zielendgerät II (39) übertragen, das mit dem Unterübertragungsweg II (31) der Knoteneinrichtung VII (69) verbunden ist, und erfordert lediglich ein Umschalten der Kanalprozessgruppe von I auf II, was durch lediglich einen Durchlauf durch die Änderungseinheit 73 der Knoteneinrichtung IX (81) erreicht werden kann. Allerdings variiert die Anzahl der erforderlichen Durchläufe durch die Änderungseinheit 73 in Abhängigkeit von den Kanalprozessgruppen, zu denen das Sendeendgerät und das Zielendgerät jeweils gehören. Beispielsweise sind zwei Durchläufe für eine Änderung der Kanalprozessgruppe von I auf III erforderlich und sieben Durchläufe sind für eine Änderung der Kanalprozessgruppe von II auf I erforderlich. Das Kanalflag wird bei der letzten Änderung gesetzt, das heißt, wenn das Paket zu einem Kanal ausgegeben wird, dessen Adresse mit der Kanaladresse des Pakets übereinstimmt.
Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht eine weitere Kostenreduktion auf Grund des Fehlens des Umschalters, der die Verbindung zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen ändert, aber der Sendeweg wird für bestimmte Pakete länger.
[Ausführungsbeispiel 4]
17 zeigt den inneren Aufbau einer Knoteneinrichtung, die bei einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. Die vorliegende Knoteneinrichtung weist eine geringere Anzahl an Kanalprozesseinrichtungen als Kanäle des Mehrfachkanalübertragungsweges auf, und umfasst in den veranschaulichten Beispielen zwei Kanalprozesseinrichtungen. Der Mehrfachkanalübertragungsweg verwendet acht Wellenlängen wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen.
Gemäß 17 teilt ein Teiler 82 das durch einen Lichtleiter übertragene optische Signal in zwei feste Wellenlänge-Empfangseinheiten und ein Filter 68 ein. Feste Wellenlänge-Empfangseinheiten IX (83) und X (84), die Fotodioden verwenden, bilden eine feste Wellenlänge-Empfangseinrichtung wie im vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel. Die festen Wellenlänge-Empfangseinrichtungen IX ((3) und X (84) empfangen jeweils die optischen Signale von Wellenlängen λj und λk. Jedem Endgerät sind vorbestimmte Wellenlänge λj und λk zugeordnet. Die zugeordneten Wellenlängen der Endgeräte werden nachstehend beschrieben. Ein Umschalter 85 bildet eine Änderungseinheit zum Ändern der Kanalprozesseinrichtung zum Verarbeiten des Pakets und ist bezüglich des inneren Aufbaus ähnlich dem Umschalter des zweiten Ausführungsbeispiels. Der Decoder des Umschalters 85 ist dem in 12 gezeigten ähnlich und ist zum Erzeugen von Ausgabebestimmungsdaten zum Ändern der Kanalprozesseinrichtung eingerichtet, wenn die Kanalprozessgruppe, die die feste Wellenlänge- Empfangseinheit enthält, die das Paket empfangen hat, von der Kanalprozessgruppe verschieden ist, die die Trenn-Einfügeeinrichtung enthält, mit der das Zielendgerät des Pakets verbunden ist. Auch die Flagverarbeitungseinheit 71 ist zum Setzen des Adressflags eingerichtet, wenn die Kanaladresse des eingegebenen Pakets mit einer der Kanalprozessgruppen übereinstimmt, die die zwei über die Ausgangsanschlüsse verbundenen Trenn-Einfügeeinheiten enthält. Ein Filter 86 unterbricht die optischen Signale von λj und λk unter den optischen Signalen von acht aus dem Teiler 82 ausgegebenen Wellenlängen und sendet die verbleibenden optischen Signale zu einem Multiplexer 91. Trenn-Einfügeeinheiten IX (87) und X (88) bilden eine Trenn-Einfügeeinrichtung und sind wie im zweiten Ausführungsbeispiel zum Trennen des Pakets nur dann eingerichtet, wenn das Adressflag gesetzt und seine Knotenadresse mit der dieser Knoteneinrichtung übereinstimmt. Feste Wellenlänge-Sendeeinheiten IX (89) und X (90) bilden eine feste Wellenlänge-Sendeeinrichtung, die Halbleiterlaser wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen verwendet. Übertragungswellenlängen λj und λk sind jeweils den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten IX (89) und X (90) zugeordnet. Ein Multiplexer 91 synthetisiert die optischen Signale der Wellenlängen λj und λk, die jeweils von den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten IX (89) und X (90) gesendet werden und optische Signale anderer Wellenlängen, die durch das Filter 86 gesendet werden, zur Zufuhr zu einem Lichtleiter 29. Unterübertragungswege IX (92) und X (93) dienen als Unterübertragungsweg für ein Paket zwischen den Trenn-Einfügeeinheiten und den Endgeräten. Endgeräte IX (94) und X (95) sind jeweils mit den Unterübertragungswegen IX (92) und X (93) verbunden.
18 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Netzwerksystems des vierten Ausführungsbeispiels, wobei acht in 17 gezeigte Knoteneinrichtungen verwendet werden, wobei ein Pfeil die Richtung der Übertragung angibt.
In 18 ist jede Knoteneinrichtung 96–103 wie in 17 gezeigt aufgebaut und mit zwei Endgeräten über zwei Unterübertragungswege verbunden. Die Knoteneinrichtungen sind in Gruppen eingeteilt, in denen sich die zugeordnete Wellenlänge nicht gegenseitig überlappt, und ihnen sind die in der Tabelle 5 gezeigten Knotenadressen zugeordnet. Lichtleiter 104–111 bilden physikalische Medien des optischen Wellenlängenmultiplexübertragungswegs und sind wie im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf die in 17 gezeigten Lichtleiter bezogen.
Die Wellenlängen λj, λk sind den festen Wellenlänge-Empfangseinheiten IX (83), X (84) und den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten IX (89), X (90) in jeder Knoteneinrichtung wie in Tabelle 6 gezeigt zugeordnet. Wie im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden eine feste Wellenlänge-Empfangseinheit, eine Trenn-Einfügeeinheit und eine feste Wellenlänge-Sendeeinheit, die dieselbe Wellenlänge verwenden, eine Kanalprozessgruppe. Das bei diesem vierten Ausführungsbeispiel verwendete Paket hat den gleichen Aufbau wie den in 13 gezeigten. Tabelle 5
Tabelle 6

λj: ist die durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX ((83) und die feste Wellenlänge-Sendeeinheit IX (89) verwendete Wellenlänge,
λk: ist die durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit X (90) und die feste Wellenlänge-Sendeeinheit X (84) verwendete Wellenlänge.

Im Folgenden wird die Funktion des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, wobei ein Beispiel einer Paketübertragung von einem Endgerät X (95), das mit dem Unterübertragungsweg X (93) der Knoteneinrichtung X (96) verbunden ist, zu einem Zielendgerät IX (94), das mit dem Unterübertragungsweg IX (92) der Knoteneinrichtung XV (101) verbunden ist, betrachtet wird. In der folgenden Beschreibung wird das Paket Paket D genannt, und die gleichen Komponenten in verschiedenen Knoteneinrichtungen sind wie in der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsbeispiele mit denselben Bezugszeichen in der beigefügten Zeichnung bezeichnet.
Das mit dem Unterübertragungsweg X (93) der Knoteneinrichtung X (96) verbundene Sendeendgerät X (95) erzeugt das Paket D mit dem in 13 gezeigten Aufbau durch Hinzufügen einer Kanaladresse und einer Knotenadresse zu dem zu dem Endgerät IX (94) zu adressierenden Daten, das mit dem Unterübertragungsweg IX (92) der Knoteneinrichtung XV (101) verbunden ist, und Rücksetzen des Adressflags, und sendet das Paket D über den Unterübertragungsweg X (93) zu der Trenn-Einfügeeinheit X (88) der Knoteneinrichtung X (96). In diesem Zustand wird die Kanaladresse auf „4" festgelegt, da das Zielendgerät IX (94) mit der Knoteneinrichtung XV (101) verbunden ist, und über den Unterübertragungsweg mit der Trenn-Einfügeeinheit IX (87) verbunden ist, die zu der Kanalprozessgruppe gehört, die eine Wellenlänge λ4 wie in Tabelle 6 gezeigt verwendet. Auch wird die Knotenadresse entsprechend Tabelle 5 auf „2" eingestellt, da das Paket D zur Knoteneinrichtung XV (101) adressiert ist.
Die Trenn-Einfügeeinheit X (88) der Knoteneinrichtung X (96) fügt wie in den vorstehenden Ausführungsbeispielen das Paket D vom Unterübertragungsweg X (93) in den aus dem Umschalter 85 ausgegebenen Paketfluss zum Zuführen zu der festen Wellenlänge-Sendeeinheit X (90) ein. Da die Sendeeinheit X (90) zum Senden des optischen Signals von λ2 wie in Tabelle 6 gezeigt zugeordnet ist, wird das Paket D in ein optisches Signal von λ2 umgewandelt und dann im Multiplexer 91 mit dem optischen Signal von λ1, das von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit IX (89) gesendet wird, und den optischen Signalen anderer Wellenlängen synthetisiert, die von den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten der vorgeschalteten Knoteneinrichtungen gesendet werden, dann durch den Teiler 82 der Knoteneinrichtung X (96) zum Filter 86 eingeteilt und durch das Filter 86 gesendet und tritt in den Lichtleiter 29 ein. Da die optischen Signale von λ1 und λ2, die von den vorgeschalteten Knoteneinrichtungen gesendet werden, durch das Filter 86 unterbrochen werden, können die aus den festen Wellenlänge-Sendeeinheiten IX (89) und X (90) ausgegebenen optischen Signale von λ1 und λ2 zu der nachgeschalteten angrenzenden Knoteneinrichtung XI (97) ohne Interferenz durch die optischen Signale derselben Wellenlänge von anderen Knoteneinrichtungen gesendet werden.
Wie in Tabelle 6 gezeigt ist die Knoteneinrichtung XI (97) der Verarbeitung der optischen Signale von λ3 und λ4 zugeordnet. Demzufolge wird das als optisches Signal von λ2 gesendete Paket D nicht durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83) oder X (84) empfangen. Da das Filter 86 der Knoteneinrichtung XI (97) die optischen Signale von λ3 und λ4 unterbricht, die anderen optischen Signale aber durchlässt, wird das Paket D durch das Filter 86 durchgelassen, tritt dann in den Lichtleiter 29 über den Multiplexer 91 ein und wird zur Knoteneinrichtung XII (98) gesendet. Da die Knoteneinrichtungen XII (98) und XIII (99) nicht der Verarbeitung des optischen Signals von λ2 zugeordnet sind, wird das Paket D durch diese Knoteneinrichtungen wie im Fall der Knoteneinrichtung XI (97) durchgelassen und zur Knoteneinrichtung XIV (100) gesendet.
Das als optisches Signal von λ2 gesendete Paket D wird in der Knoteneinrichtung XIV (100) einer Änderung der Kanalprozessgruppe unterzogen. Das von der Knoteneinrichtung 96 als optisches Signal von λ2 gesendete Paket D wird durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83) empfangen und zum Umschalter 85 gesendet. Die Kanaladresse des Pakets D wird durch einen Signalspeicher 137 des Decoders 129 des Schalters 85 gespeichert und Vergleichseinrichtungen I bis VIII zugeführt. Da die Kanaladresse des Pakets D auf „4" wie vorstehend beschrieben eingestellt ist, während die Speicher I bis VIII jeweils „1" bis „8" speichern, erzeugt die Vergleichseinrichtung IV ein Übereinstimmungssignal zur Erzeugung einer vorbestimmten Adresse aus dem Tabellenadressgenerator, wodurch die Ausgabebestimmungsdaten aus der Ausgabebestimmungstabelle gelesen werden. Die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83), die das Paket zum Decoder gesendet hat, ist lediglich zum Empfangen des durch den Kanal von λ2 gesendeten Paketflusses bestimmt und gehört zur Kanalprozessgruppe „2", die von der Kanaladresse „4" des Pakets D verschieden ist, sodass die Ausgabebestimmungsdaten aus der Ausgabebestimmungstabelle das Senden des Pakets D zur Trenn-Einfügeeinheit X (88) zum Ändern der Kanalprozesseinrichtung anweisen. Da auch die Kanaladresse „4" nicht mit der Kanalprozessgruppe „2" der Trenn-Einfügeeinheit IX (87) oder der Kanalprozessgruppe „3" der Trenn-Einfügeeinheit X (88) übereinstimmt, sendet die Flagverarbeitungseinheit das Paket D mit dem Adressflag in rückgesetztem Zustand zu der Trenn-Einfügeeinheit X (88). Aus dem der Trenn-Einfügeeinheit X (88) zugeführten Paket D werden das Adressflag und die Knotenadresse durch den Signalspeicher 60 gespeichert. Die Vergleichseinrichtung 59 vergleicht das Adressflag mit einem den gesetzten Zustand angebenden Wert und vergleicht auch die Knotenadresse mit dem Referenzeingabewert „2". Obwohl die Knotenadresse eine Übereinstimmung zeigt, das Adressflag aber nicht gesetzt ist, sendet die Vergleichseinrichtung 59 als Ergebnis ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61, der als Antwort darauf das Paket D im FIFO II (64) speichert. Das im FIFO II (64) gespeicherte Paket D wird daraus unter Steuerung der Einfügesteuereinheit 65 gelesen und von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit X (90) als optisches Signal von λ3 zur Knoteneinrichtung XV (101) gesendet.
Die Knoteneinrichtung XV (101), XVI (102), XVII (103) und X (96) sind nicht zur Verarbeitung des Kanals des optischen Signals λ3 bestimmt, sodass das Paket D durch diese Knoteneinrichtungen wie in der Knoteneinrichtung XI (97) weitergegeben wird, und die Knoteneinrichtung XI (97) erreicht.
Das zu der Knoteneinrichtung XI (97) als optisches Signal von λ3 gesendete Paket D wird darin wieder der Änderung der Kanalprozessgruppe unterzogen. Das von der Knoteneinrichtung XIV (100) als optisches Signal von λ3 gesendete Paket D wird durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83) empfangen und dem Umschalter 85 zugeführt. Da der Decoder 129 des Umschalters 95 wie in der vorstehenden Knoteneinrichtung XIV (100) identifiziert, dass die Kanaladresse „4" von der Kanalprozessgruppe „3" der festen Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83) verschieden ist, die das Paket zum Decoder gesendet hat, wird eine Änderung der Kanalprozessgruppe ausgeführt, wodurch Ausgabebestimmungsdaten zum Senden des Pakets zur Trenn-Einfügeeinheit X (88) aus der Ausgabebestimmungstabelle gelesen werden. Da die Kanaladresse „4" andererseits mit der Kanalprozessgruppe „4" der Trenn-Einfügeeinheit X (88) übereinstimmt, setzt die Flagverarbeitungseinheit das Adressflag und sendet das Paket zur Trenn-Einfügeeinheit X (88). Aus dem in der Trenn-Einfügeeinheit X (88) gespeicherten Paket D werden das Adressflag und die Knotenadresse im Signalspeicher 60 gespeichert. Die Vergleichseinrichtung 59 vergleicht das Adressflag mit einem den gesetzten Zustand angebenden Wert und vergleicht auch die Knotenadresse mit dem Referenzeingabewert „2". Obwohl das Adressflag gesetzt ist, die Knotenadresse aber keine Übereinstimmung zeigt, sendet die Vergleichseinrichtung 59 infolgedessen ein Weitergabeanweisungssignal zum Demultiplexer 61, wodurch das Paket D von der festen Wellenlänge-Sendeeinheit X (90) als optisches Signal von λ4 zu der Knoteneinrichtung VII (98) gesendet wird.
Da die Knoteneinrichtungen XII (98), XIII (99) und XIV (100) nicht zur Verarbeitung des Kanals des optischen Signals von λ4 bestimmt sind, wird das Paket D durch diese Knoteneinrichtungen durchgelassen und zu der Knoteneinrichtung XV (101) gesendet.
Das als optisches Signal von λ4 zu der Knoteneinrichtung XV (101) gesendete Paket D wird zum Zielendgerät IX (94) getrennt, das mit dem Unterübertragungsweg IX (94) der Knoteneinrichtung XV (101) verbunden ist. Das von der Knoteneinrichtung XI (97) als optisches Signal von λ4 gesendete Paket D wird durch die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83) empfangen und dem Umschalter 85 zugeführt. Da die Kanaladresse „4" mit der Kanalprozessgruppe „4" übereinstimmt, die die feste Wellenlänge-Empfangseinheit IX (83) enthält, die das Paket zum Decoder 129 des Umschalters 85 gesendet hat, bewirkt der Decoder 129 keine Änderung der Kanalprozessgruppe, und Ausgabebestimmungsdaten zum Zuführen des Pakets D zur Trenn-Einfügeeinheit IX (87) werden aus der Ausgabebestimmungstabelle gelesen. Da die Kanaladresse „4" andererseits mit der Kanalprozessgruppe „4" der Trenn-Einfügeeinheit IX (87) übereinstimmt, belässt die Flagverarbeitungseinheit das Adressflag im gesetzten Zustand und sendet das Paket D zur Trenn-Einfügeeinheit IX (87). Aus dem in der Trenn-Einfügeeinheit IX (87) gespeicherten Paket D werden das Adressflag und die Knotenadresse im Signalspeicher 60 gespeichert. Die Vergleichseinrichtung 59 vergleicht das Adressflag mit einem den gesetzten Zustand angebenden Wert und vergleicht auch die Knotenadresse mit dem Referenzeingabewert #, der die Adresse „2" der Knoteneinrichtung XV (101) darstellt. Da das Adressflag im gesetzten Zustand ist und die Knotenadresse Übereinstimmung zeigt, sendet die Vergleichseinrichtung 59 infolgedessen ein Trennanweisungssignal zum Demultiplexer 61, der als Antwort darauf das eingegebene Paket D der I/F-Einheit 62 zuführt. Das Paket D wird dann über den Unterübertragungsweg IX (92) übertragen, dann durch das Zielendgerät IV (94) empfangen, der Entfernung des Adressabschnitts aus dem Paket unterzogen, und der Datenabschnitt allein wird herausgenommen und auf gewünschte Weise verarbeitet.
Wie vorstehend beschrieben wird das Paket D, das vom Sendeendgerät X (95), das mit dem Unterübertragungsweg X (93) der Knoteneinrichtung X (96) verbunden ist, zu dem Zielendgerät IX (94) adressiert ist, das mit dem Unterübertragungsweg IX (92) der Knoteneinrichtung XV (101) verbunden ist, im Zustand eines optischen Signals einer Wellenlänge von λ2 in der Knoteneinrichtung XIV (100) der Änderung der Kanalprozessgruppe in den dem optischen Signal von λ3 entsprechenden Kanal unterworfen, dann weiter in der Knoteneinrichtung IX (97) der Änderung der Kanalprozessgruppe in den dem optischen Signalen von λ4 entsprechenden Kanal unterzogen, und dann in der Knoteneinrichtung XV (101) getrennt und zum Endgerät IX (94) gesendet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lässt jede Knoteneinrichtung das optische Signal eines Kanals einfach durch, zu dessen Verarbeitung die Knoteneinrichtung nicht bestimmt ist, jedoch kann ein derartiges optisches Signal einer Umwandlung in ein elektrisches Signal, Verstärkung und Regeneration in ein optisches Signal unterzogen werden, oder kann im Zustand des optischen Signals verstärkt werden.
Auch haben bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Knoteneinrichtungen den in 17 gezeigten Aufbau, jedoch kann ein Netzwerksystem auch mit einer Vielzahl der Knoteneinrichtungen, in denen der Umschalter 85 aus der in 17 gezeigten Konfiguration entfernt ist, und den Knoteneinrichtungen V (67) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aufgebaut sein, wobei die Knoteneinrichtungen durch einen Mehrfachkanalübertragungsweg verbunden sind.
Da die Anzahl der mit jeder Knoteneinrichtung verbundenen Endgeräte bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geringer verglichen mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist, kann die Entfernung zwischen jedem Endgerät und der Knoteneinrichtung verglichen mit der in den vorstehenden Ausführungsbeispielen für eine gegebene Anzahl von Endgeräten kürzer gemacht werden.
Die Änderung der Eingangs-Ausgangsverbindungen kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schnell ausgeführt werden, da jede Knoteneinrichtung lediglich zwei Kanälen entspricht und lediglich unterscheiden muss, ob der Kanal der Paketübertragung mit der Kanaladresse des Pakets übereinstimmt. Entspricht die Knoteneinrichtung drei oder mehr Kanälen, wird der Ausgangsanschluss für das Paket durch Decodieren der Kanaladresse wie im ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel bestimmt. Auch kann die Paketübertragung selbst dann ohne Probleme erreicht werden, wenn die Knoteneinrichtungen im Netzwerksystem verschiedene Anzahlen entsprechender Kanäle haben.
[Ausführungsbeispiel 5]
19 zeigt den Aufbau einer Knoteneinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei jede Verarbeitungseinrichtung eine Vielzahl (zwei) von Trenn-Einfügeeinrichtungen aufweist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die mehreren Trenn-Einfügeeinrichtungen jeder Kanalprozesseinrichtung physikalisch einen Teil einer Knoteneinrichtung, können aber zum logischen Funktionieren als zwei Knoteneinrichtungen ausgebildet werden, indem verschiedene Knotenadressen zugeordnet werden. Dadurch wird es möglich, Endgeräte mit größerer Anzahl mit jeder Knoteneinrichtung zu verbinden. Eine derartige Knoteneinrichtung kann auf ähnliche Weise wie die in 6 gezeigte Knoteneinrichtung verwendet werden.
[Ausführungsbeispiel 6]
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind Netzwerke offenbart, die durch Verbindung einer Vielzahl von Knoteneinrichtungen mit einem Lichtleiter gebildet werden, die Erfindung ist aber nicht auf derartige Konfigurationen beschränkt. Das vorliegende Ausführungsbeispiel liefert ein Netzwerk wie in 20 gezeigt.
Gemäß 20 sind Trenn-Einfügeeinheiten 162–167 und ein Umschalter 168 in einem Konzentrator 161 enthalten, wobei die Trenn-Einfügeeinheiten in dem Konzentrator die Funktionen aufweisen, die ähnlich jenen der Knoteneinrichtungen in den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind, und die Trenn-Einfügeeinheiten jeweils mit Endgeräten über gegenseitig verschiedene Kabel verbunden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Signalübertragung mittels eines elektrischen Signals ausgeführt, und die Vielzahl elektrisch leitender Wege im Konzentrator werden als Mehrfachkanalübertragungsweg verwendet, jedoch wird die Übertragung im Konzentrator in einer ähnlichen Prozedur wie im Netzwerk des zweiten Ausführungsbeispiels ausgeführt. Da die Signalübertragung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels des elektrischen Signals ausgeführt wird und der leitende Weg nicht mittels einer Wellenlänge multiplext ist, ist keine Einrichtung zum Empfangen des Signals auf separate Art und Weise und keine Übertragungseinrichtung für jeden Kanal erforderlich.
Als Modifikation dieses Ausführungsbeispiels kann ein Aufbau verstanden werden, in dem die Anzahl der Trenn-Einfügeeinrichtungen unter den Kanälen verschieden ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel muss das Paket keine Informationen zum Identifizieren der Knoteneinrichtung aufweisen, es muss lediglich Informationen zum Identifizieren der Trenn-Einfügeeinrichtung aufweisen, sodass die Anzahl der Trenn-Einfügeeinrichtungen unter verschiedenen Kanälen unterschiedlich gemacht werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, eine optische Übertragung auf allen Übertragungswegen anzuwenden, oder eine optische Übertragung lediglich auf den Übertragungswegen zwischen den Trenn-Einfügeeinheiten und den Endgeräten anzuwenden, wodurch die Entfernung zwischen dem Konzentrator und jedem Endgerät erhöht wird.
[Ausführungsbeispiel 7]
21 zeigt den Aufbau eines Netzwerks gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel. Trenn-Einfügeeinheiten 172, 173, 174 entsprechen jeweils drei Kanälen in einem Konzentrator 171 und eine Änderungseinheit 175 funktioniert ähnlich wie die in 15. Bei diesem Aufbau kann die Übertragung unter den Endgeräten wie im dritten Ausführungsbeispiel erreicht werden, indem ein Flag in der Änderungseinheit gesetzt wird, wenn der Übertragungskanal in einen Kanal geändert wird, der mit der Kanaladresse des Pakets übereinstimmt.
[Weitere Ausführungsbeispiele]
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist die Einrichtung zum Ändern der Eingangs-Ausgangs-Verbindungen, wie der Umschalter oder die Änderungseinheit zwischen der festen Wellenlänge-Sendeeinheit und der Trenn-Einfügeeinheit vorgesehen, jedoch ist diese Position nicht darauf beschränkt, und die Einrichtung kann auch zwischen der Trenn-Einfügeeinheit und der festen Wellenlänge-Sendeeinheit vorgesehen sein. Sie kann auch in der Knoteneinrichtung vorgesehen sein. In diesem Fall sind bei der Anwendung eines optischen Signals eine Empfangseinheit zum Umwandeln des optischen Signals in ein elektrisches Signal für die Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung und eine Sendeeinrichtung zum Umwandeln des elektrischen Signals in ein optisches Signal vorgesehen.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird auch angenommen, dass die feste Wellenlänge-Empfangseinheit und die feste Wellenlänge-Sendeeinheit in jeder Kanalprozesseinrichtung dieselbe Wellenlänge verwenden, jedoch können sie unterschiedliche Wellenlängen verwenden. Somit muss die jeweilige Kanalprozessgruppe nicht eine physikalisch gleiche Wellenlänge verwenden, sondern lediglich einen logisch gleichen Kanal.
Auch verwenden die vorstehenden Ausführungsbeispiele einen Mehrfachkanalübertragungsweg, der einen Wellenlängenmultiplex anwendet, es kann aber auch ein Ortsmultiplex-Mehrfachkanalübertragungsweg angewendet werden, der eine Vielzahl von Lichtleitern verwendet.
An Stelle einer optischen Übertragung kann ein elektrischer Mehrfachkanalübertragungsweg angewendet werden, der beispielsweise Frequenzmultiplex, Ortsmultiplex, Zeitmultiplex oder Codemultiplex verwendet.
Im Fall eines Multiplexverfahrens, das eine Einrichtung zum Empfangen eines jeweiligen Multiplex-Kanals erfordert, wie im Fall eines Wellenlängenmultiplex, ist der Aufbau der vorstehenden Ausführungsbeispiele mit einer Trenneinheit entsprechend der Vielzahl der Kanäle in jeder Knoteneinrichtung verglichen mit einem Aufbau einfacher, in dem die Trenneinheit an einer willkürlichen Position in jedem Kanal vorgesehen ist. Er erleichtert auch die Installation und Wartung des Netzwerksystems.
Das zweite, fünfte oder sechste Ausführungsbeispiel verwendet lediglich eine Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung im Netzwerk, es können aber auch eine Vielzahl dieser Einrichtungen angewendet werden, wodurch die Leistungsfähigkeit der Kanaländerung verbessert wird, und die Übertragungsentfernung verringert und der Durchsatz gesteigert wird.
Auch muss im ersten Ausführungsbeispiel die Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung nicht die Informationen zu dem Paket hinzufügen, die die Wirksamkeit der Knotenadresse angeben, sondern diese Informationen können wie im zweiten Ausführungsbeispiel durch die Eingangs-Ausgangs-Änderungseinrichtung beim Ändern in den Kanal hinzugefügt werden, der mit der Kanaladresse des Pakets übereinstimmt, um eine derartige Änderung sicherzustellen, um die Effizienz der Verwendung jedes Kanals zu steigern oder die Sendeverzögerung zu verringern.
Auch sind in den vorstehenden Ausführungsbeispielen die Trenneinheit zum Trennen eines Pakets und die Einfügeeinheit zum Einfügen eines Pakets als Trenn-Einfügeeinheit vereinigt, sie können aber als separate Einheiten vorgesehen sein. In diesem Fall befindet sich die Trenneinheit vorzugsweise vor der Einfügeeinheit. In diesem Fall ist es weiterhin vorzuziehen, die Trenneinheit und die Einfügeeinheit jeweils vor und nach der Eingangs-Ausgangs-Verbindungsänderungseinheit vorzusehen, da ein in einen vorbestimmten Kanal geändertes Paket nicht durch die Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung der Knoteneinrichtung mit der zum Trennen des Pakets verwendeten Trenneinrichtung geleitet werden muss.
Ferner ist lediglich ein Übertragungsweg zwischen der Trenn-Einfügeeinheit und dem Endgerät vorgesehen, es können aber auch Übertragungswege jeweils zwischen der Trenneinheit und dem Endgerät und zwischen der Einfügeeinheit und dem Endgerät vorgesehen sein, und die Übertragungswege können auch multiplext sein. Ein derartiger Aufbau ermöglicht auch die gleichzeitige Trennung und Einfügung.
Auch sind die Kombinationen der Knoteneinrichtungen in den vorstehenden Ausführungsbeispielen nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen beschränkt, sondern es sind verschiedene Kombinationen möglich, solange zumindest eine Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung im Netzwerk vorgesehen ist und eine zweidimensionale Adressierung in Kombination mit der Trenneinrichtung ausgeführt wird.
In dem Netzwerksystem, der Knoteneinrichtung und dem Übertragungssteuerverfahren der Erfindung wie vorstehend beschrieben muss die Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung lediglich die zur Verarbeitung angewendete Kanalprozesseinrichtung entsprechend den Informationen zum Identifizieren der Kanalprozesseinrichtung für das Paket ändern und kann daher in ihrem Aufbau verglichen mit der herkömmlichen Vermittlungseinheit vereinfacht werden, die einen größeren Hardwareumfang hat und kostspieliger ist. Demzufolge wird die Verringerung des Hardwareumfangs der Knoteneinrichtung und die Bereitstellung einer kostengünstigen Knoteneinrichtung ermöglicht.
Da ferner die Anzahl der Eingänge und Ausgänge der Änderungseinrichtung nicht von der Anzahl verbundener Endgerät sondern lediglich von der Anzahl der Kanäle in dem Mehrfachkanalübertragungsweg abhängt, kann der Nachteil einer erheblichen Erhöhung des Hardwareumfangs mit der Erhöhung der Anzahl der verbundenen Endgeräte vermieden werden.
Im Netzwerksystem ist ferner lediglich zumindest eine Änderungseinrichtung erforderlich, und andere Knoteneinrichtungen können ohne eine derartige Änderungseinrichtung einfacher ausgebildet werden. Es ist daher möglich, die Kosten für die Verbindung der Endgeräte mit dem Netzwerksystem zu verringern.
Ferner muss der Decoder der Änderungseinrichtung lediglich die Informationen zum Identifizieren der Kanalprozesseinrichtung decodieren und muss nicht wie der herkömmliche Decoder die Zieladresse des Pakets mit Adressen aller mit dem Netzwerksystem verbundener Endgeräte vergleichen. Selbst wenn die Anzahl der mit dem Netzwerksystem verbundenen Endgeräte steigt, wird demzufolge der Hardwareumfang nicht groß, sodass die Knoteneinrichtung nicht kostspielig wird. Es wird auch das Erreichen einer Hochgeschwindigkeitsadressdecodierung und einer Hochgeschwindigkeitsverarbeitung des Netzwerksystems ermöglicht.
Es ist auch möglich, eine falsche Trennung des Pakets durch die Trenn-Einfügeeinheit vor der Änderung in die gewünschte Kanalprozessgruppe durch Trennen und Zuführen des gewünschten Pakets zu dem Endgerät entsprechend Knoteneinrichtungsidentifikationsinformationen und den Wirksamkeitsinformationen des Pakets zu verhindern.
Die Erfindung offenbart ein Netzwerksystem zum Bewirken einer Kommunikation unter Verwendung eines Mehrfachkanalübertragungsweges aus einer Vielzahl von n Kanälen, mit Trenneinrichtungen, die mit einem Kanal im Mehrfachkanalübertragungsweg verbunden sind und zum Trennen eines gewünschten Signals aus dem verbundenen Kanal unter den Signalen auf dem verbundenen Kanal eingerichtet sind, und mit einer Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung mit n Eingangsanschlüssen, die jeweils mit den Kanälen des Mehrfachkanalübertragungswegs verbunden sind, und n Ausgangsanschlüssen, die jeweils mit den Kanälen des Mehrfachkanalübertragungswegs verbunden sind, die ein von einem jeweiligen Kanal eingegebenes Signal zu einem vom Eingabekanal verschiedenen Kanal führen kann.
Dieser Aufbau ermöglicht das Erreichen einer Signalaustauschfunktion im Netzwerksystem unter Verwendung des Mehrfachkanalübertragungswegs auf einfache Weise, da der Signalaustausch in den Zwischen-Kanalaustausch durch die Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsänderungseinrichtung und den Im-Kanal-Austausch durch die Trenneinrichtung unterteilt werden kann.

Claims

Knoteneinrichtung zum Verbinden mit einem Netzwerk, in dem eine Kommunikation unter Verwendung einer Vielzahl von Signale übertragenden Kanälen durchgeführt wird, mit einer Schalteinrichtung (11; 73; 85; 168; 175) mit a) einer Vielzahl von Eingangsanschlüssen, die mit zumindest zwei der Vielzahl der Kanäle verbunden sind, wobei zumindest zwei Eingangskanäle vorgesehen werden, und b) einer Vielzahl von Ausgangsanschlüssen, die mit zumindest zwei der Vielzahl der Kanäle verbunden sind, wobei zumindest zwei Ausgangskanäle vorgesehen werden, wobei die Schalteinrichtung (11; 73; 85; 168; 175) zum Schalten eines von der Vielzahl der Eingangsanschlüsse eingegebenen Signals zu der Vielzahl der Ausgangsanschlüsse eingerichtet ist, wobei die Knoteneinrichtung ferner umfasst eine Trenneinrichtung (12–19; 87, 88; 112–119; 162–167; 172–174), die mit zumindest einem der zumindest zwei Eingangskanäle verbunden ist, wobei die Trenneinrichtung mit zumindest einem der zumindest zwei Ausgangskanäle verbunden ist, um ein gewünschtes Signal von dem zumindest einen der zumindest zwei Eingangskanäle zu separieren und das separierte Signal zu einem Unterübertragungsweg auszugeben, der mit der Trenneinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal eine Zieladresse enthält, die das Ziel des Signals angibt, und die Zieladresse aus a) einer Kanaladresse (54), die den Kanal des gewünschten Signals angibt, wenn das gewünschte Signal auf den Unterübertragungsweg zu separieren ist, und b) einer Trenneinrichtungsadresse (55) zusammengesetzt ist, wobei die Trenneinrichtung zum Bestimmen entsprechend der Trenneinrichtungsadresse eingerichtet ist, ob das Signal zu separieren und das separierte Signal zu dem Unterübertragungsweg auszugeben ist.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung zum Schalten des von der Vielzahl der Eingangsanschlüsse eingegebenen Signals zu einem der Vielzahl der Ausgangsanschlüsse eingerichtet ist, das mit einem unterschiedlichen Kanal der Vielzahl der Kanäle verbunden ist.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung zum Schalten des von der Vielzahl der Eingangsanschlüsse eingegebenen Signals zu einem der Vielzahl der Ausgangsanschlüsse eingerichtet ist, das mit demselben Kanal verbunden ist.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Einfügeeinrichtung, die mit zumindest einem der Vielzahl der Kanäle verbunden ist, zum Einfügen eines Signals auf einem Kanal.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trenneinrichtungsadresse eine Adresse der Knoteneinrichtung ist.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Kanäle auf dem Mehrkanalübertragungsweg gemultiplext ist, und die Knoteneinrichtung ferner umfasst a) eine Empfangseinrichtung (3–10; 83, 84) zum separaten Empfangen jedes Kanals der Vielzahl der Kanäle und b) eine Übertragungseinrichtung (20–27; 89, 90) zum separaten Übertragen jedes Kanals.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Trenneinrichtung zwischen der Empfangseinrichtung und der Übertragungseinrichtung vorgesehen ist.
Knoteneinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl der Kanäle Licht jeweils unterschiedlicher Wellenlängen ist, und wobei die Empfangseinrichtung zum Empfangen der Wellenlänge jedes entsprechenden Kanals der Vielzahl der Kanäle eingerichtet ist, und die Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Wellenlänge jedes entsprechenden Kanals eingerichtet ist.
Kommunikationsverfahren zur Verwendung in einem Netzwerksystem, das eine Vielzahl von Signale übertragenden Kanälen verwendet, mit einem Schaltschritt zum Schalten eines von einer Vielzahl von Eingangsanschlüssen einer Schalteinrichtung (11; 73; 85; 168; 175) eingegebenen Signals zu einer Vielzahl von Ausgangsanschlüssen der Schalteinrichtung, wobei die Schalteinrichtung die Vielzahl der Eingangsanschlüsse umfasst, die mit zumindest zwei der Vielzahl der Kanäle verbunden sind, wobei zumindest zwei Eingangskanäle vorgesehen werden, und die Schalteinrichtung die Vielzahl der Ausgangsanschlüsse umfasst, die mit zumindest zwei der Vielzahl der Kanäle verbunden sind, wobei zumindest zwei Ausgangskanäle vorgesehen werden, und einem Trennschritt zum Trennen eines gewünschten Signals von zumindest einem der zumindest zwei Eingangskanäle durch eine Trenneinrichtung (12–19; 87, 85; 112–119; 162–167; 172–174) und zum Ausgeben des separierten Signals zu einem Unterübertragungsweg, der mit der Trenneinrichtung verbunden ist, wobei die Trenneinrichtung mit dem zumindest einen der zumindest zwei Eingangskanäle verbunden ist, und die Trenneinrichtung mit zumindest einem der zumindest zwei Ausgangskanäle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal eine Zieladresse enthält, die das Ziel des Signals angibt, und die Zieladresse aus a) einer Kanaladresse (54), die den Kanal des gewünschten Signals angibt, wenn das gewünschte Signal auf den Unterübertragungsweg zu separieren ist, und b) einer Trenneinrichtungsadresse (55) zusammengesetzt ist, die angibt, ob die Trenneinrichtung zum separieren des Signals und zum Ausgeben des separierten Signals zu dem Unterübertragungsweg zu verwenden ist oder nicht.