(57)【要約】【課題】  宛先を任意に選択してデータを転送することのできる信号伝送ネットワークを提供する。【解決手段】  信号を伝送するための複数のノードと、２つのノード間を接続する部分パスとを有するツリー構造の信号伝送ネットワークは、端部に配置されたノードであって信号を送受信するエッジ装置１２０を備える。エッジ装置１２０は、他のエッジ装置１２０を宛先とする宛先毎に分けられたバッファ３３１，３３２に宛先別データ３３５，３３６を記憶するＨＤＤ３３０と、ＨＤＤ３３０から宛先別データ３３５，３３６を読み出す順序を所定のデータ選択方法に基づいて決定するデータ選択順決定手段３４５と、ＨＤＤ３３０から読み出したデータを重畳した信号を、宛先との間で信号の送受信ができるように予め定められた転送時間に出力する通信制御手段３４７とを備える。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を伝送するための複数のノードと、２つのノード間を接続する部分パスとを有するツリー構造の信号伝送システムにおいて、
この信号伝送システムの端部に配置されたノードであって前記信号を送受信するエッジ装置を備え、
前記エッジ装置は、
他のエッジ装置を宛先とする前記宛先毎に分けられた記憶領域に前記宛先別のデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記データを読み出す順序を所定のデータ選択方法に基づいて決定するデータ選択順決定手段と、
前記記憶手段から読み出したデータを重畳した信号を、前記宛先との間で信号の送受信ができるように予め定められた転送時間に出力する通信制御手段と、
を備えることを特徴とする信号伝送システム。
【請求項２】
前記エッジ装置は、前記宛先から信号を受信する際に、
前記通信制御手段が、
前記宛先に対して、前記転送時間に、前記データを含まない空データの信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の信号伝送システム。
【請求項３】
前記通信制御手段は、
各エッジ装置から出力される信号が部分パス上をどのタイミングで通過するかを示すスロットパターンに基づいて、所定の２つのエッジ装置から出力される信号が、互いを宛先とする方向における部分パス上において同方向かつ同位置を同時刻に共有せず、かつ、前記２つのエッジ装置以外に向かう方向における部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有するように各エッジ装置の前記転送時間を調整する転送時間調整装置で調整された転送時間に基づいて、前記記憶手段から読み出したデータを重畳した信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号伝送システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムにおけるエッジ装置のデータ選択順決定手段によるデータ選択方法であって、
前記記憶領域に記憶されたデータをラウンドロビンに選択することを特徴とするデータ選択方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムにおけるエッジ装置のデータ選択順決定手段によるデータ選択方法であって、
前記記憶領域に記憶されたデータを、前記記憶領域に記憶されたデータサイズに基づいて選択することを特徴とするデータ選択方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムにおける前記エッジ装置の処理手段のデータ選択方法であって、
前記記憶手段は、前記記憶領域と優先順位との対応表を記憶し、
前記記憶領域に記憶されたデータを、前記対応表に基づいて選択することを特徴とするデータ選択方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のデータ選択方法をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ選択プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のデータ選択プログラムが記録された記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムに含まれる転送時間調整装置であって、
各エッジ装置から出力される信号が部分パス上をどのタイミングで通過するかを示すスロットパターンに基づいて、所定の２つのエッジ装置から出力される信号が、互いを宛先とする方向における部分パス上において同方向かつ同位置を同時刻に共有せず、かつ、前記２つのエッジ装置以外に向かう方向における部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有するように前記所定の複数のエッジ装置の前記転送時間を調整する、
ことを特徴とする転送時間調整装置。
【請求項１０】
各エッジ装置から出力される信号が部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有しないように予め設定された非衝突転送テーブルに基づいて、前記所定の２つのエッジ装置の前記転送時間を調整する、
ことを特徴とする請求項９に記載の転送時間調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノードと、２つのノード間を接続する部分パスとを有するツリー構造のネットワークである信号伝送システム、同システムにおけるデータ選択方法、データ選択プログラム及び記録媒体、並びに転送時間調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データトラフィックの増加に伴い、大容量の光伝送方式への需要が高まっている。これらの種類として、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）などの波長多重方式や光ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）などの時分割多重方式、光バーストスイッチングや光パケットスイッチングなどのパケット多重方式が現在提案されている。
【０００３】
波長多重方式は、光ネットワークを構成しているノード（エッジ装置等）間で、大容量の帯域を有する波長パスを、静的または動的に設定することで、データ伝送を実現する方法である。この方法は、１つの波長パスで１対のエッジ装置間を行き来するデータを伝送するものなので、大容量の帯域を、宛先の異なる複数のフローで共有することができない。そのため、帯域を有効に利用することができないという問題がある。
【０００４】
この問題を解決する一手法として、１つの波長パスで宛先の異なる複数のフローを運ぶパスを実現する伝送方式が注目されている。具体的には、前記した光ＴＤＭ（例えば、非特許文献１参照）などの時分割多重方式や、光バーストスイッチングや光パケットスイッチングなどのパケット多重方式（例えば、非特許文献２参照）などが挙げられる。
【０００５】
時分割多重方式の１つである光ＴＤＭでは、大容量の帯域を有する波長パスを、フレーム（周期）で分割し、さらに、このフレームをスロットと呼ばれる所定の長さに分割する。各スロットには、それぞれ異なるトラフィックを割り当てることができる。また、同一フローに属するトラフィックは、連続するフレームにおいて先頭から数えて同じ位置に存在するスロットに収容されることになる。通常、フローごとに宛先は異なるため、ネットワーク内のノード（スイッチ）は、フローの宛先に応じて、スロットに収容されるデータをスイッチングする必要がある。各ノード（スイッチ）は、スロットの位置を指標として、予めプログラミングされたスイッチ先に到達するように、データのスイッチングを行う。なお、非特許文献１に開示された方式では、各ノードのスイッチングスピードは非常に高速であり、スロットごとにスイッチングが行えることを前提としている。
【０００６】
また、光パケット多重方式は、データを重畳した光信号を送出する前に、制御用信号を送出し、この制御用信号でスイッチの設定を行うことで、光信号を宛先まで送信するものである。この光パケット多重方式は、光信号の出力先を動的に変更できるため、光ＴＤＭと比較して波長パスの利用効率を上げることができる。
【非特許文献１】N. Huang, et al.,"A Novel All-Optical Transport Network with Time-Shared Wavelength Channels，" IEEE JSAC vol.18, No.10,Oct.2000,p.1863-1875
【非特許文献２】Y. Chen, C.Qiao and X. Yu,"Optical Burst Switching:A New Area in Optical Networking Research，" IEEE Network Magazine,May/Jun.2004,p.16-23
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、光ネットワーク用のスイッチとして、ナノ秒オーダーのスイッチングスピードを有するものが開発されている。しかし、この高速なスイッチは、非常に高価であり、また、大規模なスイッチの設計が困難であるという間題がある。そこで、低コストで、大規模なスイッチの設計が可能な光伝送方式、つまり、マイクロ秒またはミリ秒オーダーのスイッチングスピードを有するスイッチを用いた光伝送方式が要望されている。このような方式として、双方向型マルチキャスト光パス（以下、光パスという）を用いた伝送方式を利用することが考えられる。
【０００８】
この伝送方式は、エッジ装置間で光パスを設定し、そこに接続しているエッジ装置が光パス上に光信号を送信する方式である。この伝送方式では、各エッジ装置が光信号を出力するタイミングを予め決定しておけば、各エッジ装置から出力される光信号同士が衝突することなく伝送される。そして、あるエッジ装置が出力する光信号が、光パスに接続している他のすべてのエッジ装置に到達する。つまり、あるエッジ装置は、他のすべてのエッジ装置を宛先とするデータを、他のすべてのエッジ装置に送信することができる。しかしながら、エッジ装置が保有するデータの種類によっては、ある特定のエッジ装置にだけ通知して、他のエッジ装置には非通知となるようにしてセキュリティ機能を設けたいという要望がある。ところが、光パスを用いた従来の伝送方式では、通知したくはないエッジ装置にまで情報が伝わってしまうので、ある特定のエッジ装置間のみで秘匿情報を送受信することができないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、宛先を任意に選択してデータを送信することのできる信号伝送システム、同システムにおけるデータ選択方法、データ選択プログラム及び記録媒体、並びに転送時間調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の信号伝送システムは、信号を伝送するための複数のノードと、２つのノード間を接続する部分パスとを有するツリー構造の信号伝送システムにおいて、この信号伝送システムの端部に配置されたノードであって前記信号を送受信するエッジ装置を備え、前記エッジ装置は、他のエッジ装置を宛先とする前記宛先毎に分けられた記憶領域に前記宛先別のデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記データを読み出す順序を所定のデータ選択方法に基づいて決定するデータ選択順決定手段と、前記記憶手段から読み出したデータを重畳した信号を、前記宛先との間で信号の送受信ができるように予め定められた転送時間に出力する通信制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、信号伝送システムは、エッジ装置が、記憶手段から宛先別のデータを読み出す順序を所定のデータ選択方法に基づいて決定し、記憶手段から読み出したデータを重畳した信号を、予め定められた転送時間に出力する。したがって、宛先を任意に選択してデータを送信することができる。
ここで、部分パスは、例えば上り方向の信号と下り方向の信号とを分離して伝送する光ファイバや全二重式のケーブルである。また、分岐ノードは、エッジ装置から出力される信号を宛先へ誘導するスイッチ装置から構成される。また、予め定められた転送時間は、宛先に応じて決定されるものである。この宛先は、例えば、ある１つのエッジ装置を宛先としてもよいし、すべてのエッジ装置を宛先としてもよい。例えば、すべてのエッジ装置を宛先とする場合には、各エッジ装置から出力される光信号同士が衝突することのないように定められる。
【００１２】
請求項２に記載の信号伝送システムは、請求項１に記載の信号伝送システムにおいて、前記エッジ装置は、前記宛先から信号を受信する際に、前記通信制御手段が、前記宛先に対して、前記転送時間に、前記データを含まない空データの信号を出力することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、信号伝送システムにおいて、エッジ装置は、宛先から信号を受信する際に、通信制御手段によって、宛先に対して転送時間に宛先別のデータを含まない空データの信号を出力する。この空データの信号と、宛先から送出される信号とは、エッジ装置と宛先を結ぶ部分パス上において同方向を共有しないので、互いに、伝送先に到達する。一方、この空データの信号と、宛先から送出される信号とは、このエッジ装置と宛先を除く他のエッジ装置に接続された部分パスに連なる部分パス上において、同方向を共有するので衝突し、変形する。したがって、この空データと、宛先から送出される信号に重畳されたデータは消滅する。これによって、このエッジ装置と宛先を除く他のエッジ装置においては、宛先からこのエッジ装置に伝送したデータを読み取ることができなくなる。その結果、宛先から、このエッジ装置だけへの一方通行のデータ伝送が可能になる。
【００１４】
請求項３に記載の信号伝送システムは、請求項１または請求項２に記載の信号伝送システムにおいて、前記通信制御手段は、各エッジ装置から出力される信号が部分パス上をどのタイミングで通過するかを示すスロットパターンに基づいて、所定の２つのエッジ装置から出力される信号が、互いを宛先とする方向における部分パス上において同方向かつ同位置を同時刻に共有せず、かつ、前記２つのエッジ装置以外に向かう方向における部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有するように各エッジ装置の前記転送時間を調整する転送時間調整装置で調整された転送時間に基づいて、前記記憶手段から読み出したデータを重畳した信号を出力することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、信号伝送システムにおいて、エッジ装置は、通信制御手段によって、宛先に対して転送時間に宛先別のデータを含む信号を出力する。この宛先別のデータを含む信号と、宛先から送出される信号とは、エッジ装置と宛先を結ぶ部分パス上において同方向かつ同位置を同時刻に共有しないので、衝突することはない。したがって、互いに、伝送先に到達する。
一方、この宛先別のデータを含む信号と、宛先から送出される信号とは、このエッジ装置と宛先を除く他のエッジ装置に向かう方向における部分パス上において、同方向かつ同位置を同時刻に共有するので衝突し、変形する。したがって、この宛先別のデータと、宛先から送出される信号に重畳されたデータは消滅する。これによって、このエッジ装置と宛先を除く他のエッジ装置においては、このエッジ装置から宛先へ伝送した宛先別のデータ、及び、宛先からこのエッジ装置に伝送したデータを読み取ることができなくなる。その結果、このエッジ装置と宛先との間でだけのデータ伝送が可能になる。
【００１６】
請求項４に記載のデータ選択方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムにおけるエッジ装置のデータ選択順決定手段によるデータ選択方法であって、前記記憶領域に記憶されたデータをラウンドロビンに選択することを特徴とする。
【００１７】
このような手順によれば、宛先別のデータを選択する際に複雑な制御を必要としないので、データ選択順決定手段の構成を簡略化することができる。
【００１８】
請求項５に記載のデータ選択方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムにおけるエッジ装置のデータ選択順決定手段によるデータ選択方法であって、前記記憶領域に記憶されたデータを、前記記憶領域に記憶されたデータサイズに基づいて選択することを特徴とする。
【００１９】
このような手順によれば、記憶領域に格納しておく時間を低減することができるので、パスの利用効率を向上させることができる。ここで、データサイズとは、例えば、キュー長、または、バッファ内のパケット数である。
【００２０】
請求項６に記載のデータ選択方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムにおけるエッジ装置のデータ選択順決定手段によるデータ選択方法であって、前記記憶手段は、前記記憶領域と優先順位との対応表を記憶し、前記記憶領域に記憶されたデータを、前記対応表に基づいて選択することを特徴とする。
【００２１】
このような手順によれば、記憶手段が記憶する対応表が、例えば、この信号伝送システムの管理者によって予め作成されるようにしておけば、この管理者の意向を反映したデータ伝送を可能とすることができる。ここで、記憶領域は、宛先毎に分けられているので、記憶領域と優先順位との対応表は、宛先と優先順位との対応表も兼ねることになる。なお、記憶手段に記憶される対応表をエッジ装置のユーザが作成するようにしてもよい。
【００２２】
請求項７に記載のデータ選択プログラムは、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のデータ選択方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。このように構成されることにより、このプログラムをインストールされたコンピュータは、このプログラムに基づいた各機能を実現することができる。
【００２３】
請求項８に記載の記録媒体は、請求項７に記載のデータ選択プログラムが記録されたことを特徴とする。このように構成されることにより、この記録媒体を読み取り可能な情報処理装置は、このプログラムに基づいた各機能を実現することができる。
【００２４】
請求項９に記載の転送時間調整装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の信号伝送システムに含まれる転送時間調整装置であって、各エッジ装置から出力される信号が部分パス上をどのタイミングで通過するかを示すスロットパターンに基づいて、所定の２つのエッジ装置から出力される信号が、互いを宛先とする方向における部分パス上において同方向かつ同位置を同時刻に共有せず、かつ、前記２つのエッジ装置以外に向かう方向における部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有するように前記所定の複数のエッジ装置の前記転送時間を調整することを特徴とする。
【００２５】
かかる構成によれば、転送時間調整装置は、所定の２つのエッジ装置から出力される信号が、互いを宛先とする方向における部分パス上において同方向かつ同位置を同時刻に共有せず、かつ、２つのエッジ装置以外に向かう方向における部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有するように、所定の２つのエッジ装置の転送時間を調整する。したがって、転送時間調整装置は、所定の２つのエッジ装置から、この２つのエッジ装置の間でだけデータを互いに送受信することを要求する信号を取得したときに、転送時間の調整を行えば、この２つのエッジ装置間で送受信されるデータが、この２つのエッジ装置以外に漏洩することがない。
【００２６】
請求項１０に記載の転送時間調整装置は、請求項９に記載の転送時間調整装置において、各エッジ装置から出力される信号が部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有しないように予め設定された非衝突転送テーブルに基づいて、前記所定の２つのエッジ装置の前記転送時間を調整することを特徴とする。
【００２７】
かかる構成によれば、非衝突転送テーブルは、各エッジ装置から出力される信号が部分パス上の同方向かつ同位置を同時刻に共有しないように予め設定されたものなので、この非衝突転送テーブルから所定のエッジ装置のスロットパターンをシフトして転送時間を調整すれば、スロットパターンのみを利用して転送時間を調整する場合と比較して、最適な転送時間に調整することを容易に実行できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、双方向型マルチキャスト光パスを用いて、あるエッジ装置が出力する光信号を、光パスに接続している他のすべてのエッジ装置に到達させると共に、宛先を任意に選択したエッジ装置間のみでデータを送受信することができる。その結果、ある特定のエッジ装置にだけ通知して、他のエッジ装置には非通知となるようにした秘匿データを取り扱え、システム内部でのセキュリティ機能を高めることができる。
また、本発明によれば、エッジ装置の転送時間を調整する際に、時分割多重を利用したので、パスの利用効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る信号伝送システムの構成図である。
【００３０】
［信号伝送システムの構成］
はじめに、本発明の第１の実施形態における信号伝送システムについて説明する。
図１に示すように、この信号伝送システム１００は、複数のノード１１０，１２０，１３０と、２つのノード（１１０，１２０，１３０のいずれか）間を接続する部分パス（リンク）ｅとを有するループのないツリー構造のネットワークである。ノード１１０〜１３０は、機能が異なり、以下の説明では、それぞれ転送時間調整装置１１０と、エッジ装置１２０と、分岐ノード１３０として説明する。なお、図１に示したノードと部分パスの個数は一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
転送時間調整装置１１０は、例えば、信号伝送システム１００のツリー構造の端部に配置され、各エッジ装置１２０から出力される信号が各部分パスｅ上で衝突しないように予め求められた非衝突転送テーブルに基づいて、各エッジ装置１２０が特定の宛先にだけ信号を出力できるように信号出力タイミング（信号転送時間）を調整し、この調整した信号転送時間を各エッジ装置１２０に割り当てるものである。
【００３２】
エッジ装置１２０は、信号伝送システム１００のツリー構造の端部に配置され、所定のデータが重畳された信号を転送先である他のエッジ装置１２０に出力すると共に、他のエッジ装置１２０から出力された信号を入力するものである。ここで、転送先とは、データが信号伝送システム１００を通って別のネットワークに転送されるとき、信号伝送システム１００における最後に経由したエッジ装置１２０を意味する。
また、エッジ装置１２０が送受信する信号は例えば光信号であり、部分パスｅ（図１に示した例ではｅ０，ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５）は、例えば上り方向の光信号と下り方向の光信号とを分離して伝送する光ファイバや全二重式のケーブルである。ここで、複数のエッジ装置１２０を識別するために識別変数としてｒ（図１に示した例ではｒ＝１〜４）を導入し、特に区別しないときにはエッジ装置１２０を単にエッジ装置ｒと表記することもある。
【００３３】
分岐ノード１３０は、部分パスｅが３つ以上接続されたノードであり、１つの部分パスｅから入力した信号を他の部分パスｅ′にそれぞれ出力するスイッチ装置である。このスイッチ装置にはバッファが存在しないものとする。ここで、複数の分岐ノード１３０を識別するために識別変数としてｎ（図１に示した例ではｎ＝１０，１１）を導入し、特に区別しないときには分岐ノード１３０を分岐ノードｎと呼ぶ。なお、このｎはノード全般（１１０，１２０，１３０）に使用することもある。
【００３４】
以下、転送時間調整装置１１０及びエッジ装置１２０の構成についてそれぞれ詳細に説明する。
【００３５】
［転送時間調整装置］
図２は、図１に示した転送時間調整装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、転送時間調整装置１１０は、バス２００を介してそれぞれ接続された、入出力手段２１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２０と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２３０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４０とを備えている。
【００３６】
入出力手段２１０は、部分パスｅを介して、各エッジ装置ｒから入力される情報（例えば、宛先に関する情報や信号出力時間など）をＨＤＤ２３０に出力すると共に、各エッジ装置ｒに割り当てた信号転送時間を示す情報を各エッジ装置ｒに出力するためのインタフェースである。この入出力手段２１０は、外部装置から入力される情報（パス情報テーブル、スロットパターン、非衝突転送テーブルなど）をＨＤＤ２３０に出力する。
ＲＡＭ２２０は、半導体メモリや磁気メモリなどの書き換え可能な記憶手段であり、ＣＰＵ２４０による演算処理等に利用される。
【００３７】
ＨＤＤ２３０は、入出力手段２１０を介して取得したパス情報テーブル２３１、スロットパターン２３３及び非衝突転送テーブル２３５や、ＣＰＵ２４０の処理結果である転送時間調整テーブル２３７等を記憶するものである。
【００３８】
パス情報テーブル２３１は、図３に示すように、項目として接続情報および遅延時間を部分パスｅ毎に格納するものである。
接続情報は、各部分パスｅの接続状態を示すものであり、例えば、各部分パスｅの両端が接続している別の部分パスｅ′に関する情報や、各部分パスｅの両端が接続しているノードｎに関する情報である。図３に示したパス情報テーブル２３１では、接続情報は、各部分パスｅの両端（端点１，端点２）が接続している部分パスｅを示している。例えば、部分パスｅ１は、端点１の接続情報が「ｎｕｌｌ（空白）」となっており、端点１には、別の部分パスｅ′が接続されていないことを示している。一方、端点２には、部分パスｅ２，ｅ３が接続されていることが示されている。なお、ここでは部分パスｅ０を考慮しないものとする。これらの部分パスｅ（ｅ２，ｅ３）のうち、部分パスｅ２に接続されている部分パスｅを求めるには、部分パスｅ２の端点１を参照することになる。この場合には、部分パスｅ２の端点１の接続情報は「ｎｕｌｌ（空白）」なので、この先には、別の部分パスｅが接続されていないことがわかる。一方、部分パスｅ１から部分パスｅ３に進んだときに、その先に接続されている部分パスｅを求めるには、部分パスｅ３の端点１を参照することになる。この場合には、部分パスｅ３の端点１の接続情報は「ｅ４，ｅ５」なので、この先には、別の部分パスｅ４，ｅ５が接続されていることがわかる。つまり、図３に示したパス情報テーブル２３１では、部分パスｅを連結したルートを探索する際には、「端点２」→「端点１」→「端点２」…のように端点１と端点２とを交互に参照する。例えば「着目している部分パスｅの端点２」、「この端点２に接続された部分パスｅの端点１」、「この端点１に接続された部分パスｅの端点２」のような順序で参照することになる。
【００３９】
このパス情報テーブル２３１の項目である遅延時間は、エッジ装置ｒから出力される信号が各部分パスｅを通過する際に遅延する時間を示すものである。なお、個々の遅延時間を遅延時間ｄ（ｅ）と表記する。例えば、部分パスｅ１の遅延時間ｄ（ｅ１）は、図３に示すように、「１」となっている。
【００４０】
ＨＤＤ２３０に記憶されるスロットパターン２３３について図４を参照（適宜図１及び図３参照）して説明する。図４は、スロットパターンを示す説明図であり、（ａ）はエッジ装置（ｒ＝１）のスロットパターン、（ｂ）はエッジ装置（ｒ＝２）のスロットパターン、（ｃ）はエッジ装置（ｒ＝３）のスロットパターン、（ｄ）はエッジ装置（ｒ＝４）のスロットパターンを示している。なお、ここでは、エッジ装置１２０以外にバッファが存在しないことを前提としている。
【００４１】
エッジ装置１２０（ｒ＝１）のスロットパターン２３３ａ（２３３）を示した図４の（ａ）を参照して説明する。なお、以下の説明では、各エッジ装置ｒの信号出力時間は「１（単位時間）」とする。
このスロットパターン（以下、表という）２３３ａは、各部分パスｅの始点における信号通過開始時刻および信号通過終了時刻を示すものである。この表２３３ａには、縦に、各部分パスｅの上り方向および下り方向を示すスロット４０１が示されており、横に、時間ｔを示すフレーム４０２が示されている。なお、フレーム４０２内の数値はフレーム右端における数値を示している。例えばスロットが「１→１０」、フレームが「ｔ＝０〜１」の場合、この表２３３ａには「１」が記載されている（信号出力時間が「１」なので実際には「１１１１」と記載されている、以下同様）。これは、エッジ装置（ｒ＝１）が出力した光信号が、部分パスｅ１の始点において、エッジ装置（ｒ＝１）から分岐ノード（ｎ＝１０）に向けた方向で、「ｔ＝０〜１」の間で出力されたことを示している。
【００４２】
また、スロットが「１０→２」、フレームが「ｔ＝１〜２」の場合、この表２３３ａには「１」が記載されている。これは、エッジ装置（ｒ＝１）が出力した光信号が、部分パスｅ２の始点において、分岐ノード（ｎ＝１０）からエッジ装置（ｒ＝２）に向けた方向で、「ｔ＝１〜２」の間で通過したことを示している。このとき、この光信号が部分パスｅ１を通過する際に遅延時間ｄ（ｅ１）＝１が生じている。この遅延時間ｄ（ｅ１）が表２３３ａ中の矢印４０３で示されている。
【００４３】
さらに、スロットが「１０→１１」、フレームが「ｔ＝１〜２」の場合、この表２３３ａには「１」が記載されている。これは、分岐ノード（ｎ＝１０）で光信号が分岐ノード（ｎ＝１１）に向けて分岐したことを表している。分岐ノード（ｎ＝１１）に向けて分岐した光信号が部分パスｅ３を通過する際に遅延時間ｄ（ｅ３）＝１．５が生じる。この遅延時間ｄ（ｅ３）が表２３３ａ中の矢印４０４で示されている。これにより、例えばスロットが「１１→３」、フレームが「ｔ＝２．５〜３．５」の場合に、この表２３３ａには「１」が記載されている。これは、エッジ装置（ｒ＝１）から出力された光信号が部分パスｅ４の始点において、信号通過開始時刻＝２．５と、信号通過終了時刻＝３．５とを有することを示す。
【００４４】
図４の（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示すスロットパターン２３３ｂ〜２３３ｄは、図４の（ａ）と同様にして作成され、それぞれのエッジ装置（ｒ＝２，３，４）から出力される光信号の各部分パスｅにおける信号通過開始時刻および信号通過終了時刻を示すものである。各エッジ装置ｒはｔ＝０で光信号の出力を開始する。なお、「２（２２２２）」，「３（３３３３）」，「４（４４４４）」は、それぞれｒ＝２，３，４のエッジ装置が出力する光信号を示している。
【００４５】
ＨＤＤ２３０に記憶される非衝突転送テーブル２３５について図５を参照（適宜図４参照）して説明する。図５は、非衝突転送テーブルを示す説明図であり、（ａ）は各エッジ装置から１回ずつ信号を出力する場合、（ｂ）は各エッジ装置から周期的に信号を出力する場合を示している。
【００４６】
図５の（ａ）に示した非衝突転送テーブル２３５ａ（２３５）は、図４の（ａ）〜（ｄ）に示したスロットパターン２３３ａ〜２３３ｄに基づいて、各エッジ装置ｒから出力される信号が各部分パスｅ上の同方向かつ同位置を同時刻に通過することがないように、かつ、すべてのエッジ装置ｒが信号を出力するために要する全体の時間を低減するように設定されたスロットパターンである。
【００４７】
この非衝突転送テーブル２３５ａは、ｔ＝０のタイミングで、符号５０１で示したスロット「１→１０」における光信号「１」と、符号５０２で示したスロット「３→１１」における光信号「３」とを出力することを示している。また、ｔ＝２．２５のタイミングで、符号５０３で示したスロット「２→１０」における光信号「２」を出力し、ｔ＝２．５のタイミングで、符号５０４で示したスロット「４→１１」における光信号「４」を出力することを示している。換言すると、非衝突転送テーブル２３５ａは、エッジ装置（ｒ＝１，ｒ＝３）がｔ＝０のタイミングで光信号を出力すると共に、エッジ装置（ｒ＝２）がｔ＝２．２５のタイミングで、エッジ装置（ｒ＝４）がｔ＝２．５のタイミングでそれぞれ光信号を出力することを示している。
【００４８】
非衝突転送テーブル２３５ａにおいて、１フレーム目（ｔ＝０〜１）を、６フレーム目（ｔ＝５〜６）に重ねたとしても、各エッジ装置ｒから出力される信号が各部分パスｅ上の同方向かつ同位置を同時刻に通過することがない。このように周期を「５」として非衝突転送テーブル２３５ａを重ねて作成したスロットパターンを、図５の（ｂ）に、非衝突転送テーブル２３５ｂ（２３５）として示す。
【００４９】
図５の（ｂ）に示すように、符号５０１で示されるスロット「１→１０」において、符号５０５で示されるフレーム「ｔ＝０〜１」で光信号「１」が出力される。ここで、符号Ａ（１）は、エッジ装置（ｒ＝１）から出力される光信号の信号通過開始時刻、符号Ｂ（１）は、その信号の信号通過終了時刻である。
また、符号５０１で示されるスロット「１→１０」において、符号５０６で示されるフレーム「ｔ＝５〜６」で光信号「１」が出力される。ここで、符号Δは、非衝突転送テーブル２３５ａ（図５の（ａ）参照）を重ねた周期（この場合には「５」）である。すなわち、エッジ装置（ｒ＝１）から出力される光信号の信号通過開始時刻は、Ａ（１）＋Δとなり、信号通過終了時刻はＢ（１）＋Δとなる。したがって、この場合には、各エッジ装置ｒ＝ｉ（ｉ＝１〜４）がΔを周期に信号を出力する場合の信号通過開始時刻ＴS、信号通過終了時刻ＴEは、それぞれ次式（１），（２）で示される。
【００５０】
ＴS＝Ａ（ｉ）＋ｋ×Δ  （ｋ＝０，１，２，…）  …（１）
ＴE＝Ｂ（ｉ）＋ｋ×Δ  （ｋ＝０，１，２，…）  …（２）
【００５１】
図２に戻って、転送時間調整装置１１０の構成の説明を続ける。
ＣＰＵ２４０は、前記した入出力手段２１０、ＲＡＭ２２０およびＨＤＤ２３０を制御すると共に、各エッジ装置ｒのスロットパターン２３３と、各エッジ装置ｒから出力される信号の宛先に関する情報（宛先情報）とに基づいて、各エッジ装置ｒに信号転送時間を割り当てた転送時間調整テーブル２３７を作成するものである。このために、ＣＰＵ２４０は、図２に示すように、同期制御手段２４１と、通信制御手段２４３と、転送時間制御手段２４５とを含んで構成されている。
【００５２】
同期制御手段２４１は、周知技術であるマスタースレーブ型のように、転送時間調整装置１１０をマスター、各エッジ装置１２０をスレーブとして、予め定められたタイミングで同一の時刻を共有させるためのものである。
【００５３】
通信制御手段２４３は、転送時間制御手段２４５によって調整された転送時間を各エッジ装置ｒに通知するものである。この通信制御手段２４３は、入出力手段２１０を介して、外部装置からパス情報テーブル２３１、スロットパターン２３３および非衝突転送テーブル２３５を取得すると共に、各エッジ装置１２０から、それぞれの宛先情報を取得し、ＨＤＤ２３０に出力する。
【００５４】
転送時間制御手段２４５は、ＨＤＤ２３０に格納されたパス情報テーブル２３１、スロットパターン２３３、非衝突転送テーブル２３５及び宛先情報に基づいて、各エッジ装置ｒによる転送時間を調整するものである。具体的な調整方法は後記する。
なお、前記した同期制御手段２４１、通信制御手段２４３、および転送時間制御手段２４５は、ＣＰＵ２４０がＨＤＤ２３０または不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された所定のプログラムをＲＡＭ２２０に展開して実行することにより実現されるものである。
【００５５】
［エッジ装置］
図６は、図１に示したエッジ装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、エッジ装置１２０は、バス３００を介してそれぞれ接続された、入出力手段３１０と、ＲＡＭ３２０と、ＨＤＤ３３０と、ＣＰＵ３４０とを備えている。なお、図２に示した転送時間調整装置１１０と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５６】
入出力手段３１０は、部分パスｅを介して、転送時間調整装置１１０から入力される情報（非衝突転送テーブル２３５、転送時間調整テーブル２３７など）をＨＤＤ３３０に出力すると共に、宛先情報を転送時間調整装置１１０に出力するためのインタフェースである。この入出力手段３１０は、外部装置や他のエッジ装置１２０から入力される情報などをＨＤＤ２３０に出力する。
ＲＡＭ３２０は、半導体メモリや磁気メモリなどの書き換え可能な記憶手段であり、ＣＰＵ３４０による演算処理等に利用される。
【００５７】
ＨＤＤ３３０は、入出力手段３１０を介して取得した非衝突転送テーブル２３５及び転送時間調整テーブル２３７等を記憶するものである。このＨＤＤ３３０は、データを送信する宛先毎に複数のバッファ（記憶領域、図６に示す例では２つのバッファ３３１，３３２）を有している。これらのバッファ３３１，３３２には、それぞれ宛先別データ３３５，３３６が格納されている。宛先別データ３３５，３３６には、宛先となるエッジ装置（データを受け取るエッジ装置）１２０を示す識別子（ｒ）が添付されている。これにより、データを受信した該当するエッジ装置１２０は、添付されている識別子（ｒ）が、この該当するエッジ装置１２０を指し示す場合にのみデータを受け取るようになっている。
【００５８】
ＣＰＵ３４０は、前記した入出力手段３１０、ＲＡＭ３２０およびＨＤＤ３３０を制御すると共に、バッファ３３１（３３２）を選択する順序を決定し、この順序が反映された転送時間調整テーブル２３７に基づいて、宛先別データ３３５，３３６を送信するものである。このために、ＣＰＵ３４０は、図６に示すように、同期手段３４１と、転送時間判定手段３４３と、データ選択順決定手段３４５と、通信制御手段３４７とを含んで構成されている。
【００５９】
同期手段３４１は、転送時間調整装置１１０をマスター、各エッジ装置１２０をスレーブとして、予め定められたタイミングで同一の時刻を共有させるためのものである。なお、各エッジ装置１２０の間で互いの時刻を見比べながら調整するようにしてもよい。
【００６０】
転送時間判定手段３４３は、転送時間調整テーブル２３７に基づいて、信号送信開始時刻、信号送信終了時刻、及び転送終了時刻になったか否かを判定するものである。信号送信開始時刻は、特定の宛先別データの送信を開始する時刻である。信号送信終了時刻は、特定の宛先別データの送信を終了する時刻である。転送終了時刻は、すべての宛先別データの送信を終了する時刻である。
【００６１】
データ選択順決定手段３４５は、ＨＤＤ３３０のバッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する順序をラウンドロビンで決定するものである。このデータ選択順決定手段３４５は、信号送信開始時刻になった場合、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を決定した順序で読み出し、通信制御手段３４７に出力する。
【００６２】
通信制御手段３４７は、データ選択順決定手段３４５で決定した順序で示される宛先（宛先情報）を転送時間調整装置１１０に通知し、この決定した順序で読み出されたデータをその宛先に送信するものである。この通信制御手段３４７は、転送時間調整装置１１０から非衝突転送テーブル２３５および転送時間調整テーブル２３７を取得し、取得した各情報をＨＤＤ３３０に出力する。
なお、前記した同期手段３４１、転送時間判定手段３４３、データ選択順決定手段３４５及び通信制御手段３４７は、ＣＰＵ３４０がＨＤＤ３３０または不図示のＲＯＭに格納された所定のプログラムをＲＡＭ３２０に展開して実行することにより実現されるものである。
【００６３】
［転送時間調整装置の動作］
次に、本発明の第１の実施形態に係る転送時間調整装置１１０の動作について図７を参照（適宜図２参照）して説明する。図７は、図２に示した転送時間調整装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ２４０は、同期制御手段２４１によって、各エッジ装置ｒと同期をとる（ステップＳ１）。そして、ＣＰＵ２４０は、通信制御手段２４３によって、外部装置からパス情報テーブル２３１、スロットパターン２３３および非衝突転送テーブル２３５を取得し（ステップＳ２）、取得した各情報をＨＤＤ２３０に格納する。
【００６４】
そして、ＣＰＵ２４０は、通信制御手段２４３によって、各エッジ装置ｒから、それぞれの宛先情報を取得し（ステップＳ３）、取得した宛先情報をＨＤＤ２３０に格納する。次に、ＣＰＵ２４０は、転送時間制御手段２４５によって、ＨＤＤ２３０に格納された各テーブル及び宛先情報に基づいて、各エッジ装置ｒによる転送時間を調整する（ステップＳ４）。続いて、ＣＰＵ２４０は、通信制御手段２４３によって、各エッジ装置ｒに割り当てた転送時間を通知する（ステップＳ５）。
【００６５】
ここで、前記したステップＳ４の処理について図８を参照して説明する。図８は、図７に示した転送時間を調整する処理を説明するための説明図である。図８に示した表は、図４の（ａ）〜（ｄ）に示したスロットパターン２３３ａ〜２３３ｄに基づいて、特定の２つのエッジ装置ｒから出力される信号がある部分パスｅ上の同方向かつ同位置を同時刻に通過するように設定したスロットパターンである。
【００６６】
例えば、符号８０１で示されるスロット「１０→１１」において、光信号「１（１１１１）」と光信号「２（２２２２）」は同時刻を共有している。つまり、エッジ装置（ｒ＝１）及びエッジ装置（ｒ＝２）が出力する光信号は、部分パスｅ３の例えば上り（図１参照）で衝突し、光信号が変形する。これにより、光信号に重畳されたデータの情報は消失する。同様に、符号８０２で示されるスロット「１１→１０」において、光信号「３（３３３３）」と光信号「４（４４４４）」は同時刻を共有している。つまり、エッジ装置（ｒ＝３）及びエッジ装置（ｒ＝４）が出力する光信号は、部分パスｅ３の例えば下り（図１参照）で衝突し、光信号が変形する。これにより、光信号に重畳されたデータの情報は消失する。
【００６７】
このとき、例えば、エッジ装置（ｒ＝１）及びエッジ装置（ｒ＝２）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１１）のさらに上り方向に位置するエッジ装置（ｒ＝３）及びエッジ装置（ｒ＝４）には、到達しない。このことは、符号８０３で示されるスロット「１１→３」及び符号８０４で示されるスロット「１１→４」において、光信号「１（１１１１）」と光信号「２（２２２２）」が同時刻を共有していることからも理解される。同様に、エッジ装置（ｒ＝３）及びエッジ装置（ｒ＝４）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１０）のさらに下り方向に位置するエッジ装置（ｒ＝１）及びエッジ装置（ｒ＝２）には、到達しない。このことは、符号８０５で示されるスロット「１０→１」及び符号８０６で示されるスロット「１０→２」において、光信号「３（３３３３）」と光信号「４（４４４４）」が同時刻を共有していることからも理解される。
【００６８】
しかしながら、例えば、エッジ装置（ｒ＝１）及びエッジ装置（ｒ＝２）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１０：図１参照）において部分パスｅ３とは別のルートに分岐したときには、衝突なく送信される。すなわち、エッジ装置（ｒ＝１）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１０）から部分パスｅ２を通過することによりエッジ装置（ｒ＝２）に到達する。逆に、エッジ装置（ｒ＝２）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１０）から部分パスｅ１を通過することによりエッジ装置（ｒ＝１）に到達する。同様に、エッジ装置（ｒ＝３）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１１）から部分パスｅ５を通過することによりエッジ装置（ｒ＝４）に到達する。逆に、エッジ装置（ｒ＝４）が出力する光信号は、分岐ノード（ｎ＝１１）から部分パスｅ４を通過することによりエッジ装置（ｒ＝３）に到達する。
【００６９】
要するに、図８に示した表では、部分パスｅ上の同じ方向で同じタイミングを２つのエッジ装置ｒから出力される光信号が共有する場合、この２つのエッジ装置ｒ同士でのみデータ転送が可能となることを示している。その理由は、あるエッジ装置ｒから別のエッジ装置ｒ′に向けて送信される光信号を上り方向とすると、別のエッジ装置ｒ′からあるエッジ装置ｒに向けて送信される光信号は下り方向になるので、この２つのエッジ装置ｒ，ｒ′間においては、方向も含めた場合に部分パスの経路を共有しないことになるからである。そして、この２つのエッジ装置ｒ，ｒ′からそれぞれ出力される光信号は、この２つのエッジ装置ｒ，ｒ′以外のエッジ装置ｒ″に向かうときに衝突する。具体的には、エッジ装置（ｒ＝１）とエッジ装置（ｒ＝２）は、この２つのエッジ装置ｒの間でだけデータを転送することができると共に、エッジ装置（ｒ＝３）とエッジ装置（ｒ＝４）は、この２つのエッジ装置ｒの間でだけデータを転送することができるように信号転送時間が調整されている。つまり、２つのエッジ装置ｒ，ｒ′以外のエッジ装置ｒ″は、エッジ装置ｒ，ｒ′間で転送されるデータを読み取ることができない。
【００７０】
なお、図８に示した表において、符号８０７で示した５フレーム目（ｔ＝４〜５）は、符号８０８で示した１フレーム目（ｔ＝０〜１）と同一である。つまり、周期を「４」として、前記した特定のエッジ装置ｒ（例えばｒ＝１にとってはｒ＝２）を宛先とするデータだけ繰り返し転送することが可能になっている。
【００７１】
また、前記したように、エッジ装置（ｒ＝１）とエッジ装置（ｒ＝２）とは、この２つのエッジ装置ｒの間でだけデータを転送する際に、エッジ装置（ｒ＝１）とエッジ装置（ｒ＝２）の両方ともが互いを宛先とする送信すべきデータを必ずしも有していなくともよい。つまり、エッジ装置（ｒ＝１）はエッジ装置（ｒ＝２）を宛先とするデータを有し、エッジ装置（ｒ＝２）はエッジ装置（ｒ＝１）を宛先とするデータを有していない場合、エッジ装置（ｒ＝２）はエッジ装置（ｒ＝１）を宛先に空データの信号を送信する。これによって、エッジ装置（ｒ＝１）がエッジ装置（ｒ＝２）に送るデータは、エッジ装置（ｒ＝２）以外のエッジ装置ｒによって読み取られることはない。
【００７２】
［エッジ装置の動作］
次に、本発明の第１の実施形態に係るエッジ装置１２０の動作について図９を参照（適宜図６参照）して説明する。図９は、図６に示したエッジ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ３４０は、同期手段３４１によって、転送時間調整装置１１０と同期をとる（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ３４０は、データ選択順決定手段３４５によって、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する順序をラウンドロビンで決定し（ステップＳ１２）、通信制御手段３４７によって、決定した選択順で示される宛先情報を転送時間調整装置１１０（図１参照）に通知する（ステップＳ１３）。そして、ＣＰＵ３４０は、通信制御手段３４７によって、転送時間調整装置１１０から非衝突転送テーブル２３５および転送時間調整テーブル２３７（転送時間）を取得し（ステップＳ１４）、取得した各テーブルをＨＤＤ３３０に格納する。
【００７３】
そして、ＣＰＵ３４０は、転送時間判定手段３４３によって、信号送信開始時刻になったか否かを判定する（ステップＳ１５）。信号送信開始時刻になった場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３４０は、データ選択順決定手段３４５によって、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を決定した順序（ラウンドロビン）で読み出し（ステップＳ１６）、通信制御手段３４７によって、読み出したデータをその宛先に送信する（ステップＳ１７）。
【００７４】
ここで、宛先がすべてのエッジ装置１２０の場合、すなわち、図５に示した非衝突転送テーブル２３５を用いた場合、エッジ装置（ｒ＝１）から出力される光信号は、他のすべてのエッジ装置（ｒ＝２，３，４）に送られる。また、宛先が特定のエッジ装置１２０の場合、すなわち、図８に示した転送時間調整テーブル２３７を用いた場合、エッジ装置（ｒ＝１）から出力される光信号は、エッジ装置（ｒ＝２）に送られる。
【００７５】
そして、ステップＳ１７に続けて、ＣＰＵ３４０は、転送時間判定手段３４３によって、信号送信終了時刻になったか否かを判定する（ステップＳ１８）。ここで、信号送信終了時刻は、１つの宛先へ送信されるデータ（１つのバッファ３３１（３３２）から送信されるデータ）の送信が終了する時刻である。信号送信終了時刻になっていない場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ＣＰＵ３４０は、ステップＳ１７に戻り、同じバッファから読み出したデータを送信する。
一方、信号送信終了時刻になった場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３４０は、転送時間判定手段３４３によって、転送終了時刻になったか否かを判定する（ステップＳ１９）。ここで、転送終了時刻は、すべての宛先へ送信されるデータ（２つのバッファ３３１，３３２から送信されるデータ）の送信が終了する時刻である。転送終了時刻になった場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３４０は処理を終了する。一方、転送終了時刻になっていない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）及び信号送信開始時刻になっていない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ＣＰＵ３４０はステップＳ１５に戻り、信号送信時刻になった場合に別のバッファを選択することとなる。
【００７６】
ここで、信号伝送システム１００全体（各エッジ装置ｒ）においてバッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する方法の具体例について図１０を参照して説明する。図１０は、図９に示したエッジ装置の動作を説明するための説明図である。
図１０に示すように、エッジ装置１２０（ｒ＝１）は、バッファ３３１ａ（３３１）とバッファ３３２ａ（３３２）とを備えている。また、エッジ装置１２０（ｒ＝２）は、バッファ３３１ｂ（３３１）とバッファ３３２ｂ（３３２）とを備えている。同様に、エッジ装置１２０（ｒ＝３）は、バッファ３３１ｃ（３３１）とバッファ３３２ｃ（３３２）とを備えている。さらに、エッジ装置１２０（ｒ＝４）は、バッファ３３１ｄ（３３１）とバッファ３３２ｄ（３３２）とを備えている。
【００７７】
バッファ３３１ａには、エッジ装置１２０（ｒ＝２）を宛先とする宛先別データが格納され、バッファ３３２ａには、エッジ装置１２０（ｒ＝１）以外のすべてのエッジ装置（ｒ＝２，３，４）を宛先とする宛先別データが格納されている。
バッファ３３１ｂには、エッジ装置１２０（ｒ＝１）を宛先とする宛先別データが格納され、バッファ３３２ｂには、エッジ装置１２０（ｒ＝２）以外のすべてのエッジ装置（ｒ＝１，３，４）を宛先とする宛先別データが格納されている。
バッファ３３１ｃには、エッジ装置１２０（ｒ＝４）を宛先とする宛先別データが格納され、バッファ３３２ｃには、エッジ装置１２０（ｒ＝３）以外のすべてのエッジ装置（ｒ＝１，２，４）を宛先とする宛先別データが格納されている。
バッファ３３１ｄには、エッジ装置１２０（ｒ＝３）を宛先とする宛先別データが格納され、バッファ３３２ｄには、エッジ装置１２０（ｒ＝４）以外のすべてのエッジ装置（ｒ＝１，２，３）を宛先とする宛先別データが格納されている。
【００７８】
各エッジ装置ｒは、バッファ３３１，３３２をラウンドロビンで選択し、宛先情報を転送時間調整装置１１０に通知する。そして、転送時間調整装置１１０は、エッジ装置１２０（ｒ＝１）とエッジ装置１２０（ｒ＝２）の間におけるデータの転送、エッジ装置１２０（ｒ＝３）とエッジ装置１２０（ｒ＝４）の間におけるデータの転送、及びエッジ装置ｒから他のすべてのエッジ装置を宛先とするデータの転送がそれぞれ実行できるように転送時間を調整する。
【００７９】
具体的には、第１のタイミングで、エッジ装置１２０（ｒ＝１）とエッジ装置１２０（ｒ＝２）の間におけるデータの転送、及びエッジ装置１２０（ｒ＝３）とエッジ装置１２０（ｒ＝４）の間におけるデータの転送を実行すると共に、第２のタイミングで、エッジ装置ｒから他のすべてのエッジ装置を宛先とするデータの転送が実行できるように転送時間を調整する。すなわち、転送時間調整装置１１０は、第１のタイミングでは、図８に示した転送時間調整テーブル２３７で各エッジ装置ｒに転送時間を割り当てると共に、第２のタイミングでは、図５の（ｂ）に示した非衝突転送テーブル２３５で各エッジ装置ｒに転送時間を割り当てる。
【００８０】
この結果、各エッジ装置ｒは、第１のタイミングでは、バッファ３３１から特定のエッジ装置ｒを宛先とするデータを読み出し、図８に示した転送時間調整テーブル２３７にしたがって信号を出力する。そして、各エッジ装置ｒは、第２のタイミングでは、バッファ３３２から他のすべてのエッジ装置ｒを宛先とするデータを読み出し、図５の（ｂ）に示した非衝突転送テーブル２３５にしたがって信号を出力することとなる。
【００８１】
なお、エッジ装置１２０は、一般的なコンピュータに、前記した各ステップを実行させるデータ選択プログラムを実行することで実現することもできる。このデータ選択プログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。この記録媒体を読み取り可能な情報処理装置は、データ選択プログラムに基づいた各機能を実現することができる。
【００８２】
第１の実施形態の信号伝送システム１００によれば、任意のエッジ装置ｒ同士で光信号の送受信が可能になる。また、エッジ装置１２０は、データ選択順決定手段３４５によって、選択すべき宛先（バッファ）をラウンドロビンで選択するので、複雑な制御を必要とすることなく、データ選択順決定手段３４５の構成を簡略化することができる。
【００８３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の信号伝送システムは、エッジ装置１２０のデータ選択順決定手段３４５による選択順決定処理（ステップＳ１２：図９参照）のアルゴリズムが異なる点を除いて、図６に示したエッジ装置１２０と同じ構成なので、図面を省略し、図６と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８４】
第２の実施形態では、データ選択順決定手段３４５は、宛先別データ３３５，３３６が格納されているバッファ３３１，３３２の状態を監視する機能を有する。そして、このデータ選択順決定手段３４５は、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する順序をキュー長で決定する。ここで、キュー長は、バッファ３３１，３３２内のパケット数を示している。
【００８５】
次に、本発明の第２の実施形態に係るエッジ装置の行う動作について図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態に係るエッジ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
【００８６】
図１１に示したステップＳ３１〜ステップＳ３９は、ステップＳ３２及びステップＳ３６を除いて、図９に示したステップＳ１１〜ステップＳ１９と同じなので、同一の処理は説明を省略する。
ステップＳ３２において、ＣＰＵ３４０は、データ選択順決定手段３４５によって、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する順序をキュー長で決定する。すなわち、データ選択順決定手段３４５は、バッファ３３１，３３２内のパケット数に従って、宛先別データ３３５，３３６を選択する順序を決定する。
また、ステップＳ３６において、信号送信開始時刻になった場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３４０は、データ選択順決定手段３４５によって、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を決定した順序で（キュー長にしたがって）読み出す。
【００８７】
第２の実施形態によれば、エッジ装置１２０は、データ選択順決定手段３４５によって、選択すべき宛先（バッファ）をキュー長にしたがって選択するので、宛先別データ３３５，３３６をバッファ３３１，３３２に格納しておく時間を低減することができる。その結果、パスの利用効率を向上させることができる。
【００８８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の信号伝送システムは、エッジ装置１２０のデータ選択順決定手段３４５による選択順決定処理（ステップＳ１２：図９参照）のアルゴリズムが異なる点を除いて、図６に示したエッジ装置１２０と同じ構成なので、図面を省略し、図６と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８９】
第３の実施形態では、データ選択順決定手段３４５は、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する順序を、バッファ３３１，３３２（または、宛先や、宛先別データ３３５，３３６）に予め付与された優先順位にしたがって決定する。ここで、優先順位は、例えば第３の実施形態に係る信号伝送システムの管理者またはオペレータによって付与されるものである。具体的には、この管理者またはオペレータは、バッファ３３１，３３２と優先順位との対応表を作成し、第３の実施形態に係るエッジ装置１２０に通知する。通知を受けたエッジ装置１２０は、バッファ３３１，３３２と優先順位との対応表をＨＤＤ３３０に格納し、データ選択順決定手段３４５によって、格納された対応表が参照されることとなる。
【００９０】
次に、本発明の第３の実施形態に係るエッジ装置の行う動作について図１２を参照して説明する。図１２は、本発明の第３の実施形態に係るエッジ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
【００９１】
図１２に示したステップＳ５１〜ステップＳ５９は、ステップＳ５２及びステップＳ５６を除いて、図９に示したステップＳ１１〜ステップＳ１９と同じなので、同一の処理は説明を省略する。
ステップＳ５２において、ＣＰＵ３４０は、データ選択順決定手段３４５によって、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を選択する順序を優先順位にしたがって決定する。すなわち、データ選択順決定手段３４５は、ＨＤＤ３３０に格納された対応表に基づいて、宛先別データ３３５，３３６を選択する順序を決定する。例えば、バッファ３３１に付与された優先順位が、バッファ３３２に付与された優先順位よりも高ければ、バッファ３３１に格納された宛先別データ３３５を優先的に選択するように順序を決定する。
また、ステップＳ５６において、信号送信開始時刻になった場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３４０は、データ選択順決定手段３４５によって、バッファ３３１，３３２から宛先別データ３３５，３３６を決定した順序で（優先順位にしたがって）読み出す。
【００９２】
第３の実施形態によれば、エッジ装置１２０は、データ選択順決定手段３４５によって、選択すべき宛先（バッファ）を優先順位にしたがって選択するので、この優先順位を付与した管理者の意向を反映したデータ伝送を可能とすることができる。
【００９３】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、各実施形態では、エッジ装置１２０は、２つの宛先に対応した２つのバッファを有するものとしたが、宛先やバッファの個数は任意に設定することができる。
【００９４】
また、転送時間調整装置１１０は、外部装置から、パス情報テーブル２３１、スロットパターン２３３および非衝突転送テーブル２３５を取得するものとしたがこれに限定されるものではない。例えば、パス情報テーブル２３１をオペレータによって転送時間調整装置１１０に入力し、転送時間調整装置１１０が、この入力されたパス情報テーブル２３１と、各エッジ装置ｒからの信号出力時間とに基づいて、スロットパターン２３３を作成し、作成したスロットパターン２３３に基づいて非衝突転送テーブル２３５を自律的に作成するようにしてもよい。
【００９５】
また、信号伝送システム１００において、転送時間調整装置１１０を他のエッジ装置１２０（ｒ）とは別に独立して設けるものとして説明したが、複数のエッジ装置１２０のうちの１つ以上が転送時間調整装置１１０の機能を備えるように構成してもよい。この場合には、各エッジ装置１２０に割り当てられる送信時間は、転送時間調整装置１１０の機能を有するエッジ装置１２０が自律的に調整することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る信号伝送システムの構成図である。
【図２】図１に示した転送時間調整装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した転送時間調整装置に記憶されたパス情報テーブルを示す説明図である。
【図４】図１に示した転送時間調整装置に記憶されたスロットパターンを示す説明図であり、（ａ）はエッジ装置（ｒ＝１）のスロットパターン、（ｂ）はエッジ装置（ｒ＝２）のスロットパターン、（ｃ）はエッジ装置（ｒ＝３）のスロットパターン、（ｄ）はエッジ装置（ｒ＝４）のスロットパターンを示している。
【図５】図１に示した転送時間調整装置に記憶された非衝突転送テーブルを示す説明図であり、（ａ）は各エッジ装置から１回ずつ信号を出力する場合、（ｂ）は各エッジ装置から周期的に信号を出力する場合を示している。
【図６】図１に示したエッジ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図２に示した転送時間調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】図７に示した転送時間を調整する処理を説明するための説明図である。
【図９】第１の実施形態に係るエッジ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示したエッジ装置の動作を説明するための説明図である。
【図１１】第２の実施形態に係るエッジ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態に係るエッジ装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１００    信号伝送システム
１１０    転送時間調整装置（ノード）
１２０，ｒ    エッジ装置（ノード）
１３０    分岐ノード（ノード）
ｅ        部分パス
２００    バス
２１０    入出力手段
２２０    ＲＡＭ
２３０    ＨＤＤ
２３１    パス情報テーブル
２３３    スロットパターン
２３５    非衝突転送テーブル
２３７    転送時間調整テーブル
２４０    ＣＰＵ
２４１    同期制御手段
２４３    通信制御手段
２４５    転送時間制御手段
３３０    ＨＤＤ
３３１，３３２    バッファ
３３５，３３６    宛先別データ
３４０    ＣＰＵ
３４１    同期手段
３４３    転送時間判定手段
３４５    データ選択順決定手段
３４７    通信制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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