(57)【要約】【課題】  光通信システムにおいて、光トレイルの使用権を効率的に割り当てる必要がある。【解決手段】  光トレイルの使用権を割り当てる方法は、光トレイルに含まれている１つまたは複数のノードのそれぞれにおいて付け値を計算する。各ノードは付け値を計算するときに、そのノードが特定のトラフィックをその光トレイルで送信する必要性の緊急度を考慮する。計算された付け値を１つまたは複数のノードからアービタノードへ送信する。アービタノードは、受信した付け値の最大値を判定し、付け値が最大のノードに光トレイルの使用を割り当てるかどうかを判定する。光トレイルの使用権がどのノードに割り当てられたかを付け値を送信したすべてのノードに伝達する。【選択図】図４
2007068181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークにおいて、
該光ネットワークの該複数のノードは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードと、該主査ノードと該終端ノードの間にあるノードでネットワークグループを構成し、
該ネットワークグループに含まれる複数の該ノードは、該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、該付け値を該終端ノードに送信し、
該終端ノードは該付け値を受信し、該付け値の最大値を判定し、最大の該付け値に対応する該ノードに該ネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、該ネットワークグループの使用権がどの該ノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを該付け値を送信した該ノードに伝達する
ことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項２】
複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークに接続されたノードにおいて、
該ノードが接続される該光ネットワークは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードの間でネットワークグループを構成し、
該ノードは該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、該付け値を該終端ノードに送信する
ことを特徴とするノード。
【請求項３】
複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークで、該光ネットワークは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードと、該主査ノードと該終端ノードの間にあるノードでネットワークグループを構成し、該ネットワークグループに接続される該終端ノードにおいて、
該終端ノードは、該ノードが該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を受信し、該付け値の最大値を判定し、最大の該付け値に対応する該ノードに該ネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、該ネットワークグループの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを該付け値を送信した該ノードに伝達する
ことを特徴とする終端ノード。
【請求項４】
ネットワークグループに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用して該ネットワークグループに含まれるノード間でトラフィックを送信できるように該ネットワークグループの使用権を割り当てる通信方法であって、
該ネットワークグループに含まれる１つまたは複数のノードのそれぞれは、該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、該計算された付け値を該１つまたは複数の該ノードから終端ノードに送信し、
該終端ノードは、受信した該付け値の最大値を判定し、該付け値の最大値に対応するノードに該ネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、どのノードに該ネットワークグループの使用権が割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを該各ノードに伝達することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全般的に光ネットワークに関し、より具体的には、光通信ネットワークに確立されたパスの帯域幅割り当てのためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量の情報を遠隔地点間で高速で運ぶために、電気通信システム、ケーブルテレビジョンシステム、およびデータ通信ネットワークは光ネットワークを使用する。光ネットワークでは、情報が光信号の形態で光ファイバを通じて運ばれる。光ファイバは、光信号を長距離にわたって極めて低い信号強度損失で伝送できる細いガラスストランドを複数含む。
【０００３】
近年、電気通信サービスの使用が爆発的に増えている。電気通信サービスの需要が増え続けるにつれ、このようなネットワークを通じて伝達される情報量の増加によって光ネットワークが急速に過密化している。ただし、この問題に対する実際的な解決策として、新しいネットワークの追加または既存ネットワークの拡張は費用がかかりすぎる。したがって、光ネットワークの開発および運用においては、ネットワーク資源の効率的利用が重要な目標となっている。
【０００４】
伝送容量を増やすために、光ネットワークは波長分割多重（ＷＤＭ）または高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）を採用することが多い。ＷＤＭおよびＤＷＤＭネットワークにおいては、いくつかの光チャネルが各ファイバ内をそれぞれ別の波長で運ばれる。ネットワーク容量は、各ファイバ内の波長の数、すなわちチャネルの数、および帯域幅、すなわち各チャネルのサイズに基づく。ＷＤＭの挿入／分岐機器をネットワークノードで使用することによって、複合信号全体を複数の構成チャネルに完全に多重分離し、スイッチング（挿入／分岐、または透過）を行うことができる。このようなネットワークにおいては、１つのネットワークノードから別のネットワークノードへのトラフィックが特定の波長に割り当てられ、その波長でネットワーク経由で伝達されることが多い。複数の異なるトラフィックストリームをそれぞれ異なる波長に割り当てることによって、異なるトラフィックストリーム間の干渉が防止される。ただし、特定の状況においては、この方式はネットワークの非効率化をもたらす。たとえば、あるノードからのトラフィックに特定の波長を割り当てた場合、そのトラフィックがその波長に対応する帯域幅（容量）の大半を通常使用しないのであれば非効率的である。このような従来技術の一例として特許文献１が知られている。
【特許文献１】国際公開０３／１０４８４９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光ネットワーク内のノード間に固定的に割付けられた波長の光で、ノード間でバースト的に通信を行うシステムにおいて、当該ノード間の中にあるノード（ノード間の全てのノード）が当該ノード間の光伝送路に割付けられた波長の光で、トラフィックを効率的に送付できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した目的を達成するために以下の構成を採用する。
【０００７】
第１の手段として、複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークにおいて、
光ネットワークの複数のノードは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードと、主査ノードと終端ノードの間にあるノードでネットワークグループを構成し、  ネットワークグループに含まれる複数のノードは、ネットワークグループにトラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、付け値を終端ノードに送信し、終端ノードは付け値を受信し、付け値の最大値を判定し、最大の付け値に対応するノードにネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、ネットワークグループの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを付け値を送信したノードに伝達する。
【０００８】
第２の手段として、複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークに接続されたノードにおいて、ノードが接続される光ネットワークは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードの間でネットワークグループを構成し、ノードはネットワークグループにトラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、付け値を終端ノードに送信する。
【０００９】
第３の手段として、複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークで、光ネットワークは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードと、主査ノードと終端ノードの間にあるノードでネットワークグループを構成し、ネットワークグループに接続される終端ノードにおいて、終端ノードは、ノードがネットワークグループにトラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を受信し、付け値の最大値を判定し、最大の付け値に対応するノードにネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、ネットワークグループの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを付け値を送信したノードに伝達する。
【００１０】
第４の手段として、  ネットワークグループに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用してネットワークグループに含まれるノード間でトラフィックを送信できるようにネットワークグループの使用権を割り当てる通信方法であって、
ネットワークグループに含まれる１つまたは複数のノードのそれぞれは、ネットワークグループにトラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、計算された付け値を１つまたは複数のノードから終端ノードに送信し、
終端ノードは、受信した付け値の最大値を判定し、付け値の最大値に対応するノードにネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、どのノードにネットワークグループの使用権が割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを各ノードに伝達する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光ネットワーク内の光伝送路に沿って複数のノードからなるネットワークのグループを構成し、グループ内のノードがトラフィックを送信する前に、終端ノード（エンドノード）に対して、付け値を送り、エンドノードは付け値をもとに、光トラフィックを送信するノードを決めることができる。従って、ノードから送信する光トラフィック効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１３】
本発明は光通信ネットワークにおいて光学的な光トレイルを実施するためのシステムおよび方法を提供する。光トレイルとは、特定波長で複数のノードが一つの波長を共有して伝送を行うシェアードウェーブレングスを行うためのネットワークグループであり、そのネットワークグループの起端と成る主査ノード（コンビナノード）と終端となる終端ノード（エンドノードまたはアービタノード）光伝送路間の共有波長の光路を意味する。
【００１４】
本発明は、光トレイルにおける帯域幅の割り当てに関する。光トレイルでは、１つの光トレイルに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用することによって、その光トレイル内のノード間でトラフィックを伝送することができる。光トレイルの使用権を割り当てる方法は、光トレイルに含まれている１つまたは複数のノードがそれぞれ付け値を計算するステップを含む。各ノードは付け値を計算するときに、そのノードが特定のトラフィックをその光トレイルで送信する必要性の緊急度を考慮する。この方法は、１つまたは複数のノードが計算した付け値をアービタノードに送信するステップをさらに含む。アービタノードは、受信した付け値の最大値を判定し、最大の付け値に対応するノードに光トレイルの使用権を割り当てるかどうかを判定し、光トレイルの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを、付け値を送信したすべてのノードに伝達する。
【００１５】
本発明の特定の実施態様の技術的利点として、光ネットワーク上の伝送資源を使用するための効率的手法が挙げられる。より具体的には、本発明の特定の実施態様においては、光トラフィックを伝送するために、光ネットワークのノードが他のノードを１つまたは複数含む「光トレイル」を確立することができる。この光トレイルに含まれているすべてのノードは、このような光トレイルを共用することによって、その光トレイルに含まれている他のノードにトラフィックを送信しうる。このような光トレイルを使用すると、光トレイルが確立された１つの波長によって提供される帯域幅を複数のノードが共用できるので、光ネットワーク内の情報伝達がより効率化されうる。
【００１６】
複数のノードが１つの光トレイルを共用できるように、さまざまな手法を使用して光トレイルの使用権を光トレイル内の特定のノードに特定の時間長だけ割り当てることが可能である。本発明の複数の実施態様では「オークション」アルゴリズムを使用するので、さまざまなノードが光トレイルの使用権に対する付け値を提示し、これらの付け値に基づき光トレイルの割り当てに関する決定を行うことができる。この手法は、光トレイル内の複数のノード間で光トレイルの使用を分かち合うために効率的かつ公正な方法である。
【００１７】
本発明のさまざまな実施態様は、列挙した技術的利点の一部またはすべてを含むもの、あるいは何も含まないものもあることを理解されるであろう。また、当業者には、本願明細書に含まれる図面、説明、および請求項から本発明の他の技術的利点が容易に明らかになるかもしれない。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による光ネットワーク１０を示す。光ネットワーク１０は、光リング２０に結合された複数のノード１４を含む。動作中、ノード１４は、トラフィックの送信および受信を複数の波長のうちの１つの波長で光リング２０上で行う。具体的には、図１の光トレイル３０などの光トレイルが確立されると、ノード１４は光トラフィックをその光トレイル上にある他のノード１４に送信しうる。１つの光トレイルに含まれている複数のノードは、その光トレイルに含まれている他のノードに、その光トレイルに対応付けられている波長で情報を送信するために、必要に応じてその光トレイルを共用する。このように、光トレイルは、１つの光路に沿った複数のノードがその光路に沿った通信に参加できるように、光路（光波長回線）を汎用化したものである。したがって、このような光トレイルを使用することによって、１つのノードから別のノードに伝達されるトラフィックに１つの波長を割り当てた場合の上記の非効率性に対処できる。また、光トレイル通信では、光マルチキャストと動的プロビジョニングとが可能である。
【００１９】
光トレイル通信を可能にするノード１４は、ノード１４が光トレイルを実現するための固有の特性を有する。たとえば、これらの特性として、分岐転送機能（ノードの要素によって受信されたトラフィックの分岐と転送の両方が可能であり、そのトラフィックを光トレイルに沿ってさらに転送できる機能）、ノードによるトラフィックの受動的挿入（この文脈における「受動的」とは、パワー、電気、および／または可動部品を使用する光スイッチを使わずにトラフィックを挿入することを意味する）、および帯域外制御チャネルの使用（これに対して、制御信号は、ネットワーク１０上を伝達されるデータと共に帯域内である）が挙げられる。下記のように、図２は、これらの特性を含むノード１４の特定の一実施形態を示す。
【００２０】
再び図１において、１つの光トレイル３０だけが図示されているが、ノード１４は光ネットワーク１０で使用されている１つまたは複数の波長で複数の光トレイルを確立しうるので、重なり合わない複数の光トレイルが特定の時刻に特定の波長で存在しうる。光ネットワーク１０内の特定の光トレイルで複数のノード１４が同時に送信することによる光干渉を防ぐために、下記のように、ノード１４は光トレイルを共用するための特定の手法を使用しうる。つまり、光トレイルには、２つの「調停」レベルが対応付けられる。第１のレベルは、特定の需要を満たすための光トレイルの確立および終了、および光トレイルの「ディメンショニング」（特定の需要を満たすためのトレイルの拡大または縮小）である。第２の調停レベルは、光トレイル内のノードへの光トレイルの使用権の割り当てである。ノードへの帯域幅の割り当ては、規定されたルールまたは経験則、事前に定義された帯域幅割り当てアルゴリズム、ラウンドロビン手法（下記）、動的ベース、および／または他の適切な何れかの手法で行いうる。
【００２１】
図１に示されている具体的な実施形態および構成は、リングネットワーク１０であるが、メッシュ、線形、または他の適切な種類の光ネットワークも本発明に従って使用しうる。図示の実施形態においては、ネットワーク１０は光ネットワークであり、いくつかの光チャネルがそれぞれ異なる波長で１本の共通の伝送媒体上を運ばれる。たとえば、ネットワーク１０は、波長分割多重（ＷＤＭ）ネットワーク、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）ネットワーク、または他の何れか適切なマルチチャネルネットワークでよい。ネットワーク１０は、短距離首都圏ネットワーク、長距離都市間ネットワーク、または他の何れか適切なネットワークの全体または一部、あるいは複数のネットワークの組み合わせを表しうる。ネットワーク１０は、必要に応じて、単一の単方向ファイバ、単一の双方向ファイバ、または複数の単方向または双方向ファイバを含みうる。
【００２２】
図示の実施形態において、光リング２０は、一対の単方向ファイバ、すなわちトラフィックを反時計回りおよび時計回りにそれぞれ運ぶ第１のファイバ１６と第２のファイバ１８とを含む。光リング２０は複数のノードＩ４ａ〜１４ｆを光学的に結合し、光トラフィックは光リング２０上のノード１４間を伝搬する。本願明細書で使用する「トラフィック」という用語は、ネットワーク内で伝送、蓄積、またはソートされる情報を意味する。このようなトラフィックは、オーディオデータ、ビデオデータ、テキストデータ、リアルタイムデータ、非リアルタイムデータ、および／または他の適切なデータを符号化するために変調される特性を少なくとも１つ有する光信号を複数含みうる。変調は、位相変位変調（ＰＳＫ）、強度変調（ＩＭ）、および他の適切な方法に基づくものでよい。また、このトラフィックによって運ばれる情報はいずれか適切な方法で構造化しうる。以下の説明はトラフィックを光フレームの形態で光リング２０で伝達するネットワーク１０の実施形態に焦点を当てているが、パケットなどのフレームの形態で構造化したトラフィック、または他の適切な方法で構造化したトラフィックを伝達するようにネットワーク１０を構成してもよい。
【００２３】
確立された光トレイルを用いて、複数のノード１４が、複数のクライアントポートを介して各ノード１４に結合されている複数のクライアント装置（非図示）間の通信を容易に行える。以下により詳細に説明するように、各ノード１４はそのノード１４に結合されたクライアント装置からトラフィックを受信し、リング２０に向かうこのトラフィックを光リング２０上を伝搬する光トラフィックに挿入しうる。また、各ノード１４は、光リング２０からトラフィックを受信し、そのノード１４のクライアント装置、たとえばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、電話機、ファックス機、ハードドライブ、ウェブサーバ、および／または他の何れか適切な通信装置宛てのトラフィックを分岐しうる。図１には特定数のノード１４を含むネットワーク１０の一実施形態が示されているが、ネットワーク１０は何れか適切な方法で構成された適切な数のノード１４を含みうる。
【００２４】
動作中、各ノード１４は、そのノード１４に結合されているクライアント装置から受信した電気信号に基づき、１つまたは複数の波長で光トラフィックを生成し、この光トラフィックを光リング２０上を伝搬する光トラフィックに挿入する。また、各ノード１４は、光リング２０を伝搬してきたトラフィックを受信し、そのトラフィックから１つまたは複数のクライアント宛てのトラフィックを分岐する。この説明の目的において、ノード１４は、ノード１４の一部を構成する構成要素、またはノード１４に結合されている構成要素に、トラフィックのコピーを送信することによって、トラフィックを「分岐」しうる。結果として、ノード１４は、トラフィックをこれらの構成要素に送信することによってトラフィックを光リング２０から分岐する一方で、このトラフィックを光リング２０上の下流の構成要素に転送することができる。各ノード１４は、そのノード１４がトラフィックを受信するように構成されている特定の波長で受信したトラフィックを分岐して電気的に変換し、他の波長で送信されたトラフィックを分岐しないか、あるいは廃棄する。トラフィックを光リング２０から分岐すると、ノード１４は分岐したトラフィックを光から電気に変換しうる。次にノード１４はトラフィック内のアドレッシング情報に基づき、そのノード１４に結合されているクライアント装置宛ての部分をこのトラフィックから抽出する。特定の実施形態においては、各ノード１４はアドレッシング情報に基づき、このトラフィックの全体または一部を１つまたは複数のクライアント装置に転送しうるスイッチング要素を含むか、または対応付けられている。
【００２５】
特定の光トレイルに対応付けられている１つの波長を複数のノード１４が時分割方式で共用するために、複数のノード１４からのデータストリームがインターリーブするので、光トレイルが支配的なネットワークを通過するデータフローのパターンは本質的にいくらか「バースト状」である。ただし、ノード１４に対応付けられているクライアント装置（一般にはレイヤ２の装置）は、光レイヤからクライアント装置に中断のない通信が提供されることを期待している。そこで、バースト状の光レイヤ（光トレイルの帯域幅を時分割方式で共用するため）と連続的なクライアントレイヤとの間のインタフェースを容易にするために、ノード１４はバーストポンダと呼ばれる装置を含む。バーストポンダは、ノード１４が１つの波長を時分割で共用できるようにすると共に、その波長が途切れなく連続的に利用可能であるような印象をノード１４のクライアント装置に与えるための装置である。このようなバーストポンダについては、図２と共により詳細に説明する。
【００２６】
また、ノード１４が光トレイル３０を確立し、すべての光トラフィックまたは一部の光トラフィックを光トレイル３０で送信または受信するようにノード１４を構成しうる。光トレイル３０は、光ネットワーク１０上の２つまたはそれ以上の構成要素を接続するファイバ部分上の１つの光路を表す。図１には、光トレイル３０がファイバ１６の網掛け部分として示されている。光トレイル３０が確立されると、光トレイル３０に接続されているノード１４の何れかが、光トレイル３０上のトラフィック伝搬方向において送信元ノード１４より下流にあるノード１４に、光トラフィックを光トレイル３０で送信しうる。特定のノード１４は、適切な時点において光トレイル３０を終了または再構成しうる。また、上記のように、特定の実施形態においては、それぞれ特定の波長に対応付けられた複数の光トレイルを光リング２０内に確立しうる。さらに、重なり合わない複数の光トレイルを共通の１つの波長に対応させうる。光トレイルを確立する際の光ネットワーク１０の特定の実施形態の動作を図３Ａ〜３Ｃに示す。
【００２７】
上記のように、光トレイルの確立および共用を調整するために、光ネットワーク１０は、制御信号をノード１４間および／または光ネットワーク１０上の他の構成要素間でやり取りするための光監視チャネル（ＯＳＣ）または他の帯域外制御チャネルをサポートする。ノード１４は、制御メッセージをＯＳＣでやり取りすることによって、光トレイルの開始および終了、および確立された光トレイルの使用管理を行いうる。特定の一実施形態において、ＯＳＣは、光ネットワーク１０で使用される複数の波長のうち、制御信号専用の１つまたは複数の波長を表す。あるいは、ＯＳＣは、光リング２０内のファイバのうち、ノード１４が制御信号のやり取りに使用しうる独立したファイバを表してもよい。特定の実施形態によると、特定の光トレイルに対応する制御信号を光トレイル上のトラフィックと同方向または反対方向にＯＳＣで送信しても、両方向にＯＳＣで送信してもよい。
【００２８】
複数の光トレイルを使用すると、ノード１４間のトラフィックの伝送をより効率化しうる。特定の実施形態においては、すべてのトラフィックの伝送に光トレイルを使用するようにノード１４を構成しうるので、特定の光トレイルを流れるトラフィック量が特定の閾値を超えた場合、または（他のノード１４が光トレイルを使用しているために）特定のノード１４が遅延できないトラフィックを送信できない場合は、ノード１４が追加の光トレイルを確立しうる。ただし、通常は、何れか適切な基準、要因、または考慮事項に基づき光トレイルが確立されるようにノード１４を構成しうる。
【００２９】
特定の実施形態においては、図４と共に以下に説明するように、ノード１４はオークション手法を使用して、（たとえば、ノードが特定のデータを送信する必要性の緊急度に基づき）光トレイルの使用権に値を付けてもよい。光ネットワーク１０の他の実施形態においては、ノード１４群は「ラウンドロビン」または「重み付きラウンドロビン」方式によって光トレイルを共用しうる。さらに他の実施形態においては、特定のノード１４は、そのノード１４に対応付けられた優先順位に基づき、光トラフィックを他のノード１４に送信するために既存の光トレイルを使用する権利が与えられる。したがって、複数のノード１４が同時に同じ光トレイルで光トラフィックを送信しようとしているときは、光ネットワーク１０の要素は、競合する各ノード１４の優先順位の比較に基づき、どのノード１４に光トレイルの使用権を与えるかを判定しうる。これらの手法によって、または光トレイルを共用するための他の適切な手法によって、特定のノード１４からの送信または特定の情報の送信に他の送信より高い優先順位を与えれば、たとえば、特定のノード１４は最小限のサービス品質（ＱＯＳ）要件を満たすだけで送信できるようになるので、情報の伝達がより効率化されうる。
【００３０】
図２は、光トレイルの実現に使用されるノード１４の特定の実施形態を示すブロック図である。図示のように、ノード１４はトランスポート要素５０ａおよび５０ｂと、分配／合成要素８０ａおよび８０ｂと、管理要素１２０と、分岐要素１３０と、挿入要素１４０と、バーストポンダ１５０と、スイッチング要素１６０とを含む。トランスポート要素５０は、ファイバ１６および１８に対してトラフィックの挿入および分岐を行う。より具体的には、トランスポート要素５０は、ファイバ１６および１８上を伝搬する光信号で運ばれてきたトラフィックの特定の部分をノード１４に結合された装置に伝達するために、これらの光信号のコピーを１つまたは複数生成しうる。また、トランスポート要素５０は、ノード１４が生成したトラフィック、またはノード１４のクライアント装置が受信したトラフィックをファイバ１６および１８に挿入するための適切な構成要素を含みうる。たとえば、図示の実施形態においては、各トランスポート要素５０はカップラ６０ａを含む。カップラ６０ａは、トランスポート要素５０が受信したトラフィックを２つのコピーに分割し、一方のコピーを分岐要素１３０に転送し、もう一方のコピーを該当するファイバで転送する。さらに、各トランスポート要素５０はカップラ６０ｂを含む。カップラ６０ｂは、挿入要素１４０から受信したトラフィックを対応するファイバ上を既に伝搬しているトラフィックに挿入する。２つのカップラ６０ａおよび６０ｂが各トランスポート要素５０に図示されているが、特定の実施形態においては、トラフィックの挿入と分岐の両方を行う単一のカップラを含んでもよい。たとえば、波長阻止ユニット５４（下記）を含まない特定の実施形態においては、このような単一のカップラを使用しうる。
【００３１】
図示の実施形態においては、各トランスポート要素５０は、ファイバ１６および１８上を伝搬しているトラフィックの特定の波長を終了するように構成された波長阻止ユニット（ＷＢＵ）５４をさらに含む。この結果、目的の１つまたは複数の宛先で受信されたトラフィックをその先のノード１４で終了しうる。さらに、下記のように１つの光トレイルを切り分けるためにＷＢＵ５４を使用しうる。図２にはＷＢＵ５４が１つの機能ブロックとして示されているが、ＷＢＵ５４は、特定の波長を動的に阻止し、他の波長を通過させる機能を提供するように適切な方法で構成された適切な構成要素を表してもよいし、さらに／または含んでもよい。一例として、ＷＢＵ５４は、ＡＢＵ５４の入力部で受信した特定の波長または波長群をＷＢＵ５４の出力部で出力するように動作しうる波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を表してもよい。
【００３２】
別の例として、ＷＢＵ５４は、一連のスイッチによって接続された光デマルチプレクサと光マルチプレクサとを含む構造を表しうる。このような実施形態においては、デマルチプレクサは信号をその複数の構成チャネルに多重分離する。次に、各スイッチが受信した制御信号に基づき、各チャネルの終了またはマルチプレクサへの転送を選択的に行うように各スイッチを動的に構成してもよい。各スイッチによって転送されたチャネルはマルチプレクサによって受信され、ＷＤＭ光信号に多重化され、下流の要素に転送される。
【００３３】
別の例として、ＷＢＵ５４は、適切な波長のトラフィックのみがファイバ１６または１８で転送されるように調整された波長可変フィルタの集合を表しうる。このような実施形態においては、ＷＢＵ５４のカップラが、ＷＢＵ５４に入力された光信号を受信し、各光信号を複数のコピーに分割し、これらのコピーのそれぞれを特定の波長可変フィルタに送信しうる。次に、各波長可変フィルタは、特定の波長または波長範囲内で伝搬しているトラフィックを選択的に通過させ、他のあらゆる波長で伝搬しているトラフィックを阻止しうる。次に各波長可変フィルタは、対応する単一または複数の波長で伝搬するトラフィックを通過させるためにＷＢＵ５４の出力カップラに転送する。次に出力カップラは、さまざまな波長可変フィルタの出力を組み合わせて１つの出力ＷＤＭ光信号を生成し、この出力光信号をＷＢＵ５４から下流の構成要素に転送する。
【００３４】
トランスポート要素５０は、ファイバ１６および１８、他のノード、ネットワーク１０内で確立されている光トレイル、または光ネットワーク１０の他の何れか適切な要素または機能の状態および動作に関する情報をノード１４が送信および受信するための適切な構成要素をさらに含んでもよい。特に、各ノード１４は、そのノード１４が光監視チャネル（ＯＳＣ）でメッセージを送受信するための要素を含んでもよい。図示の実施形態においては、各トランスポート要素５０は、対応するファイバ１６または１８からの進入光信号を処理するＯＳＣ進入フィルタ６６ａを含む。各ＯＳＣフィルタ６６ａは、光信号からＯＳＣ信号を選別し、このＯＳＣ信号を対応するＯＳＣ受信器１１２に転送する。各ＯＳＣフィルタ６６ａはさらに、残りの光信号をトランスポート要素５０の他の構成要素に転送する。各トランスポート要素５０はまた、対応付けられたＯＳＣ送信器１１６からのＯＳＣ信号を対応するファイバ１６または１８上を伝搬する光信号に挿入し、この合成された信号をファイバ１６または１８上の下流にある要素に転送するＯＳＣ進出フィルタ６６ｂを含む。挿入されるＯＳＣ信号は、ローカルに生成されたデータでも、ノード１４が受信し、管理要素１２０を通過したＯＳＣデータでもよい。
【００３５】
分配／合成要素８０は、分岐信号スプリッタ８２と挿入信号合成器８４とを含んでもよい。各スプリッタ８２は、１つの光ファイバ進入リードと、分岐リード８６として使われる複数の光ファイバ進出リードとに接続されたカップラを含んでもよい。各分岐リード８６を、ノード１４の特定のローカルポートに対応付けられた分岐要素１３０に接続してもよい。図示の実施形態では、スプリッタ８２は１つの分岐リード８６に結合されているが、スプリッタ８２を何れか適切な数の分岐リード８６に結合してもよい。
【００３６】
通常、スプリッタ８２は、スプリッタ８２が受信した光信号をそれぞれ特定の分岐リード８６上を伝搬する複数のコピーに分割できる何れか適切な構成要素または構成要素群を表しうる。４つの分岐リード８６が実装される特定の実施形態においては、各スプリッタ８２は具体的には２×４光カップラを含みうる。この光カップラでは一方の進入リードが終端され、他方の進入リードがファイバセグメントを介してカップラ６０に結合され、４つの進出リードが分岐リード８６として使われる。
【００３７】
同様に、各合成器８４は、挿入リード８８として使われる複数の光ファイバ進入リードと、１つの光ファイバ進出リードとを有するカップラを含んでもよい。各挿入リード８８をノード１４の特定のポートに対応付けられた挿入要素１４０に接続してもよい。合成器８４が４つの進入リードに結合される特定の実施形態においては、合成器８４は２×４光カップラを含んでもよい。この光カップラでは一方の進出リードが終端され、もう一方の進出リードがファイバセグメントを介してカップラに結合され、４つの進入リードが挿入リード８８を含む。スプリッタ８２と同様、記載の合成器８４の構成要素の代わりに、複数の光信号を単一の出力信号に合成するための何れか適切な構成要素または構成要素群を使用してもよい。図示の実施形態では、合成器８４は１つの挿入リード８８に結合されているが、合成器８４を何れか適切な数の挿入リード８８に結合してもよい。
【００３８】
分岐要素１３０は、バーストポンダ１５０のポートを、フィルタ１００を介して、分配／合成要素８０の出力に選択的に結合する。各フィルタ１００は、スプリッタ８２によって生成された光信号の各コピーから異なる波長のトラフィックを切り分けることができる。結果として、分岐要素１３０は、ファイバ１６および１８からのトラフィックの特定の波長をバーストポンダ１５０の特定のポートに出力しうる。挿入要素１４０はまた、バーストポンダ１５０の特定のポートを分配／合成要素８０に結合する。分岐要素１３０および挿入要素１４０はそれぞれ、バーストポンダ１５０の対応するポートをファイバ１６または１８に選択的に接続するために、分岐スイッチ１３２および挿入スイッチ１４２、または他の適切な構成要素を含んでもよい。あるいは、挿入スイッチ１４２の代わりに、対応する送信器１０４からの信号を分割できるカップラと、その信号の挿入先をファイバ１６にするか、ファイバ１８にするか、またはファイバ１６および１８の両方にするかを制御できる一対のシャッタ（分割信号の各ブランチに１つずつ）とを使用してもよい。結果として、分岐要素１３０および挿入要素１４０は、ノード１４に対する保護スイッチングをサポートするために使用しうる。あるいは、分岐要素１３０および挿入要素１４０の特定の実施形態においては、それぞれ分岐スイッチ１３２および挿入スイッチ１４２を省き、バーストポンダ１５０の各ポートをそれぞれファイバ１６および１８に結合してもよい。さらに、特定の実施形態においては、光ネットワーク１０によってサポートされる特定の波長にそれぞれ対応付けられた複数の分岐要素１３０および／または挿入要素１４０をノード１４に含めてもよい。
【００３９】
ノード１４が光トレイルを使用するとき、バーストポンダ１５０は分岐要素１３０から受信したバースト状の光トラフィック、すなわち時間的にインターリーブされた光トラフィックをノード１４のクライアント装置に配信されるシームレスな連続データトラフィックに変換し、クライアント装置から受信したデータトラフィックをファイバ１６または１８で伝送されるバースト状の光トラフィックに変換する。上記のように、バーストポンダ１５０は、ノード１４による光トレイルの時分割による共用を可能にする一方で、ノード１４のクライアント装置には波長がシームレスに連続的に利用可能であるという印象を与える。バーストポンダ１５０は、光信号を受信し、これらの光信号に基づき電気信号を生成できる受信器１０２と、電気信号を受信し、これらの電気信号に基づき光信号を送信できる送信器１０４とを適切な数だけ含みうる。ノード１４の構成に応じて、これらの受信器１０２および送信器１０４はそれぞれ波長固定または波長可変にしうる。各受信器１０２および送信器１０４はバーストモード受信器または送信器でもよい。このようなバーストモード受信器は、バーストモードのクロックおよびデータの復元動作を有してもよい。下記のように、スイッチング要素１６０は、バーストポンダ１５０が出力したデータトラフィックをノード１４の適切なクライアント装置に送信すると共に、ノード１４のクライアント装置から受信したデータトラフィックをバーストポンダ１５０に送信するために適切な任意の構成要素または構成要素群を表しうる。図２にはスイッチング要素１６０がノード１４の一部として図示されているが、スイッチング要素１６０をノード１４から物理的に独立させてもよい。
【００４０】
管理要素１２０は、複数のＯＳＣ受信器１１２と、複数のＯＳＣインタフェース１１４と、複数のＯＳＣ送信器１１６と、１つの要素管理システム（ＥＭＳ）１２４とを含みうる。ＯＳＣ受信器１１２と、ＯＳＣインタフェース１１４と、ＯＳＣ送信器１１６とから成る各セットは、ノード１４においてファイバ１６または１８のどちらか一方に対する１つのＯＳＣユニットを形成する。各ＯＳＣユニットは、ＥＭＳ１２４に対するＯＳＣ信号を受信および送信する。ＥＭＳ１２４をネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１２６に通信可能に結合してもよい。ＮＭＳ１２６は、ノード１４内にあっても、別のノードにあっても、すべてのノード１４の外側にあってもよい。
【００４１】
ＥＭＳ１２４および／またはＮＭＳ１２６は、ネットワークおよび／またはノードの監視、不具合の検出、保護スイッチングおよびループバック、または光ネットワーク１０の局部的テスト機能を実行するためにプログラムされたロジックを媒体内に含んでもよい。特定の実施形態においては、ＥＭＳ１２４および／またはＮＭＳ１２６は、光トレイルの確立、動作、および終了に伴う制御メッセージを生成、送信、受信、および／または処理する。ＥＭＳ１２４またはＮＭＳ１２６に含まれるロジックは、プログラムされたソフトウェアをディスクまたは、メモリなどの他のコンピュータ読み取り可能媒体に、および／またはプログラムされた命令を特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプロセッサまたはハードウェアに含みうる。言うまでもないが、ＥＭＳ１２４および／またはＮＭＳ１２６の機能をネットワークの他の構成要素によって実行し、さらに／または他の方法で分散化または集中化してもよい。たとえば、ＮＭＳ１２６の動作をノード１４のＥＭＳ１２４に分散化し、独立した個別要素としてのＮＭＳ１２６を省いてもよい。同様に、ＯＳＣユニットがＮＭＳ１２６と直接通信できるようにし、ＥＭＳ１２４を省いてもよい。
【００４２】
ＥＭＳ１２４は、ノード１４内の要素を監視および／または制御する。たとえば、光トレイルの確立および使用を円滑化するために、ＥＭＳ１２４は送信器１０４、受信器１０２、およびＷＢＵ５４の動作を制御しうる。図示の実施形態においては、ＥＭＳ１２４はファイバ１６および１８のそれぞれから、そのファイバに対応付けられたＯＳＣ受信器１１２を介してＯＳＣ信号を電気形式で受信する（ＯＳＣ受信器１１２は、ＯＳＣフィルタ６６ａを介して信号を得る）。上記のように、このＯＳＣ信号はさまざまな種類の制御メッセージを１つまたは複数含みうる。ＥＭＳ１２４は、この信号を処理、転送、および／またはループバックしうる。ＥＭＳ１２４は電気信号を受信し、ＯＳＣ送信器１１６およびＯＳＣフィルタ６６ｂを介してＯＳＣ信号をファイバ１６または１８上の次のノードに再送しうるが、このとき、ローカルに生成された制御メッセージまたは他の適切な情報を必要に応じてＯＳＣに追加してもよい。
【００４３】
ＮＭＳ１２６は光ネットワーク１０内のすべてのノード１４から情報を収集し、ノード１４が送信した制御メッセージを処理することによって、光トレイルの使用における特定の局面を制御することができる。たとえば、特定の実施形態においては、複数のノード１４が光トレイルの使用を要求した場合、特定のノード１４だけがその光トレイルで送信できるように、ＮＭＳ１２６は特定のノード１４を選択するように動作しうる。上記のように、ＮＭＳ１２６は、光ネットワーク１０内のすべてのノード１４のすべてのＥＭＳ１２４または一部のＥＭＳ１２４を表しうる。さらに、以下に説明する特定の実施形態の光ネットワーク１０においては、ＮＭＳ１２６とＥＭＳ１２４との間で特定の方法で機能分割が行われているが、代替の実施形態においては、上記の機能をＮＭＳ１２６とＥＭＳ１２４との間で何れか適切な方法で分散化しうる。また、図２に示すＮＭＳ１２６およびＥＭＳ１２４は少なくとも部分的に、ノード１４内に配置されている構成要素を表すが、ＮＭＳ１２６および／またはＥＭＳ１２４の一部またはすべてをノード１４の外に配置してもよい。
【００４４】
図２には示されていないが、ノード１４はメモリをさらに含んでもよい。このメモリには、ＥＭＳ１２４、ＮＭＳ１２６、および／または光ネットワーク１０の他の構成要素に対応付けられたコード、光ネットワーク１０上の保護トラフィックのために使用する波長割り当て方式を指定する情報、および／または光ネットワーク１０の動作中に使用される他の何れか適切な情報を格納することができる。メモリは、ノード１４内に配置された１つまたは複数のメモリ装置、またはノード１４から物理的に独立した１つまたは複数のメモリ装置を表しうる。また、光ネットワーク１０の他のノード１４など、光ネットワークの他の構成要素とメモリを共用してもよい。メモリは、コンピュータディスク、ハードディスクメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、または他の何れか適切な記憶媒体を表しうる。
【００４５】
動作中、トランスポート要素５０は、ファイバ１６および１８からトラフィックを受信する。図示の実施形態においては、ファイバ１６および１８から受信されるトラフィックはＯＳＣ信号を含み、トランスポート要素５０はファイバ１６および１８へのＯＳＣ信号の挿入およびファイバ１６および１８からのＯＳＣ信号の分岐を行うことができる。より具体的には、各ＯＳＣ進入フィルタ６６ａは、対応するファイバ１６または１８からの進入光信号を処理する。ＯＳＣ進入フィルタ６６ａは、光信号からＯＳＣ信号を選別し、このＯＳＣ信号を対応するＯＳＣ受信器１１２に転送する。各ＯＳＣ進入フィルタ６６ａはまた、残りのトランスポート光信号を対応する増幅器６４に転送する。増幅器６４はこの信号を増幅し、この信号を対応するカップラ６０ａに転送する。特定の実施形態においては、状況に応じて増幅器６４を省いてもよい。
【００４６】
ＥＭＳ１２４は、光ネットワーク１０の他のノード１４または他の構成要素から送信されてきた制御メッセージを処理し、それに応じてノード１４の動作を調整しうる。特に、ＥＭＳ１２４が受信した制御メッセージに応じて、ＥＭＳ１２４は、ＷＢＵ５４、送信器１０４、フィルタ１００、受信器１０２、および／またはノード１４の他の何れか適切な要素を再構成しうる。一例として、ＥＭＳ１２４は、セットアップメッセージを受信すると、特定の波長で伝搬するトラフィックがノード１４のＷＢＵ５４を通過できるように、ＷＢＵ５４を再構成しうる。別の例として、ＥＭＳ１２４は、別のノード１４から通告メッセージを受信すると、光トレイルに対応付けられた特定の波長の光トラフィックをノード１４が受信できるように、特定のフィルタ１００および／または特定の受信器１０２を調整しうる。
【００４７】
さらに、ＥＭＳ１２４はまた、他のノード１４または光ネットワーク１０の他の構成要素に送信する制御メッセージを生成しうる。たとえば、ＥＭＳ１２４は、セットアップメッセージ、通告メッセージ、要求メッセージ、および／または他の何れか適切な種類の制御メッセージに対応する電子信号を生成し、これらの電子信号をＯＳＣ送信器１１６に伝達することによって、適切な制御メッセージを表す光信号を対応するトランスポート要素５０に送信しうる。次に、これらの制御メッセージを必要に応じてファイバ１６または１８上の光トラフィックに挿入しうる。
【００４８】
一方、カップラ６０ａは、増幅器６４からの信号を２つのコピー、すなわちＷＢＵ５４に転送される透過信号と、分配／合成要素８０に転送される分岐信号とに分割する。次に、分配／合成要素８０は、この分岐信号を１つまたは複数のコピーに分割し、この分岐信号のコピーを１つのまたは複数の分岐要素１３０に転送しうる。特定の一実施形態においては、各分岐要素１３０は分岐スイッチ１３２を含み、この分岐スイッチ１３２によって、ファイバ１６またはファイバ１８のどちらか一方からの分岐信号をその分岐要素１３０に含まれているフィルタ１００に選択的に結合することができる。また、フィルタ１００を特定の波長に調整しうる。結果として、このような実施形態においては、選択されたファイバ上を特定の波長で伝搬しているトラフィックがバーストポンダ１５０に出力される。
【００４９】
バーストポンダ１５０は、複数の分岐要素１３０の出力を受信する。バーストポンダ１５０内の受信器１０２は各分岐要素１３０に対応付けられており、その分岐要素１３０から受信した光信号をデータトラフィックに変換する。各受信器１０２が生成したデータトラフィックは、次にスイッチング要素１６０に出力される。ノード１４の特定の実施形態においては、バーストポンダ１５０はバッファ（非図示）を含んでもよく、受信器１０２の出力を１つまたは複数のバッファに格納し、適切な時点でスイッチング要素１６０に送信してもよい。
【００５０】
スイッチング要素１６０は、バーストポンダ１５０が出力したシームレスな連続データトラフィックを受信し、このデータトラフィックをノード１４の適切なクライアント装置に円滑に送信するために、このデータトラフィックを何れか適切な方法でスイッチングする。スイッチング要素１６０がバーストポンダ１５０から受信するデータトラフィックは、パケット、フレーム、および／またはデータグラムの形態の情報、および／または他の何れか適切な形態に構造化された情報を含みうる。たとえば、特定の一実施形態においては、スイッチング要素１６０はＬ２スイッチを表しうる。この場合、スイッチング要素１６０はバーストポンダ１５０から電気信号をパケットの形態で受信しうる。
【００５１】
スイッチング要素１６０はまた、スイッチング要素１６０に結合されているクライアント装置からデータトラフィックを受信し、バーストポンダ１５０の適切なポートに伝達するためにこのデータトラフィックをスイッチングする。スイッチング要素１６０がクライアント装置から受信するデータトラフィックは、パケット、フレーム、および／またはデータグラムの形態の情報、および／または他の何れか適切な形態に構造化された情報を含んでもよい。上記のように、スイッチング要素１６０は、Ｌ２スイッチを表しうる。この場合、スイッチング要素１６０は、データトラフィックをクライアント装置からパケットの形態で受信しうる。このような実施形態においては、Ｌ２スイッチは、バーストポンダ１５０の適切なポートに結合されているＬ２スイッチのポートにパケットを配信するために、パケットに含まれているヘッダに基づき各パケットをスイッチングしうる。
【００５２】
バーストポンダ１５０は、スイッチング要素１６０からのデータトラフィックをバーストポンダ１５０の１つまたは複数のポートで受信する。バーストポンダ１５０の特定のポートは、スイッチング要素１６０からのデータトラフィックを受信するように構成されているので、受信されたデータトラフィックはそのポートに対応付けられているバーストポンダ１５０内の特定の送信器１０４に到達しうる。次に、各送信器１０４はスイッチング要素１６０から受信したデータトラフィックから光トラフィックのバーストを生成し、その光トラフィックをその送信器１０４に対応付けられている特定の挿入要素１４０に送信しうる。特定の実施形態においては、ＥＭＳ１２４はバーストポンダ１５０の送信器１０４を調整しうるので、送信器１０４はＥＭＳ１２４によって決められた特定の波長で光トラフィックを生成しうる。他の実施形態においては、送信器１０４は１つの固定波長で送信する。また、バーストポンダ１５０は、スイッチング要素１６０からのデータトラフィックを（光トレイルの使用権がノードに与えられたときなど）適切な時点で送信器１０４に入力するために、データトラフィックを一時的に保存するバッファを１つまたは複数含んでもよい。別のノード１４が共用光トレイルを使用しているために、ノード１４が受信したトラフィックを送信できないこともあるので、このような一時的保存は有用である。
【００５３】
次に、バーストポンダ１５０の送信器１０４が出力した光トラフィックは、その光トラフィックを生成した送信器１０４に対応付けられている挿入要素１４０によって受信される。各挿入要素１４０は、ファイバ１６または１８のどちらかに対応付けられている分配／合成要素８０内の合成器８４に挿入要素を選択的に結合できる挿入スイッチ１４２を含みうる。結果として、バーストポンダ１５０の送信器１０４が生成した光トラフィックは、状況に応じて適切なファイバ１６または１８に挿入されうる。たとえば、ノード１４の特定の実施形態においては、保護スイッチングをサポートしうるので、一方のファイバの障害を検出した場合に、光トラフィックをもう一方のファイバで送信するように挿入スイッチ１４３を再構成しうる。次に、バーストポンダ１５０から受信した光トラフィックは、該当する分配／合成要素８０によって、対応するファイバのカップラ６０ｂに転送される。
【００５４】
カップラ６０ａの動作に戻ると、各カップラ６０ａは、上記のように分岐信号を転送するほか、透過信号を該当するＷＢＵ５４に転送する。ＷＢＵ５４は光信号を受信し、この透過信号のチャネルの終了または転送を選択的に行う。ノード１４の特定の一実施形態においては、特定のファイバ１６または１８上の指定された波長で光トレイルを確立するために、ＥＭＳ１２４は、コンビーナノード１４ａから受信したセットアップメッセージに応じて、ＷＢＵ５４の動作を制御しうる。特に、要求された光トレイルの内側にあるノード１４の場合は、ＥＭＳ１２４は、該当するファイバ上を指定された波長で伝搬する光信号がＷＢＵ５４を通過できるように、ＷＢＵ５４を構成しうる。光トレイルの先端または末尾にあるノード１４の場合、ＥＭＳ１２４は、該当するファイバ上を指定された波長で伝搬する光信号が阻止されるように、ＷＢＵ５４を構成しうる。したがって、光トレイル内のノードから送信されたトラフィックが光トレイルを離れることはない。このため、同じファイバ内で同じ波長を使用して、重なり合わない複数の光トレイルを形成しうる。
【００５５】
ただし、特定の実施形態においては、ＷＢＵ５４をノードから省いてもよい。このような実施形態においては、このノードは（カップラ６０ａから転送された光信号のコピーの波長を終了させるものが何もないので）このノードを通過するトラフィックの伝送を阻止できない。したがって、このような実施形態においては、複数の光トレイルを同じ波長で形成できない。ただし、リングネットワークなど、多くのネットワークトポロジにおいては、干渉を防止するために、このようなノード（またはネットワーク内の他の装置）の少なくとも１つがネットワーク内のノードから挿入された光信号の伝搬を停止できる必要がある。一例として、あるノードにおいて特定の波長でトラフィックが挿入されると、このトラフィックはネットワークを巡って伝搬し、挿入元ノードに戻り、ここでその波長で挿入される新しいトラフィックに干渉する。したがって、特定の実施形態においては、ＷＢＵを含むノード（ノード１４など）を１つまたは複数と、ＷＢＵを含まない他のノードを１つまたは複数含んでもよい。このような実施形態においてＷＢＵを含むノードを複数使用する場合は、複数の光トレイルを単一の波長で作成することが可能である。ただし、これらの光トレイルの位置は、ＷＢＵを含むノードの数および配置に応じて制限される。
【００５６】
図示のノード１４の動作に戻ると、各カップラ６０ｂはその後、対応するＷＢＵ５４の出力を、対応する合成器８４から受信したトラフィックに合成しうる。カップラ６０ｂがローカルに導出されたトラフィックをＷＢＵ５４の出力に追加した後、カップラ６０ｂはこの合成された信号を対応する増幅器６４およびＯＳＣ進出フィルタ６６ｂに転送する。各ＯＳＣ進出フィルタ６６ｂは対応するＯＳＣ送信器１１６からのＯＳＣ信号をこの合成光信号に追加し、新しい合成信号を進出トランスポート信号として光ネットワーク１０の対応するファイバ１６または１８に転送する。
【００５７】
図３Ａ〜３Ｃは、光トレイル３３０（図３Ｃに図示）を確立する際の光ネットワークのノードの動作例を示す。特に、図３Ａ〜３Ｃは、特定のノード３１４のクライアント装置からのデータトラフィックの受信に応じて、そのノード３１４が光トレイル３３０の確立を試みるときの光ネットワークの特定の一実施形態の動作例を示す。図３Ａ〜３Ｃに示すノード３１４とファイバ３１６および３１８とは、完全な光ネットワークを表すか、またはより大きい光ネットワーク、たとえば図１の光ネットワーク１０など、の一部を表しうる。さらに、図示のノード３１４は線形に結合されているが、リング、メッシュ、または他の何れか適切な方法でノード３１４を結合してもよい。たとえば、ノード３１４ａ〜ｆは、図１のネットワーク１０のノード１４ａ〜ｆを表しうる。さらに、ノード３１４は何れか適切な設計にしうる。単なる一例であるが、図２に示す構成または他の適切な構成を用いてノード３１４を実装してもよい。
【００５８】
図３Ａは、ノード３１４ａ（以降「コンビーナノード３１４ａ」と称す）がコンビーナノード３１４ａに結合されたクライアント装置からデータトラフィック３１０を受信するときの光ネットワークの動作の一例を示す。このデータトラフィックに基づく光トラフィックを送信するために、コンビーナノード３１４ａは、コンビーナノード３１４ａとノード３１４ｅ（以降「エンドノード３１４ｅ」と称す）との間にファイバ１６に沿って光トレイル３３０を確立する必要があると判定する。コンビーナノード３１４ａとエンドノード３１４ｅとを結合する光トレイルを流れる光トラフィックの量が所定の閾値を超えたと判断したとき、コンビーナノード３１４ａは、上記のように別の光トレイル３３０を確立することを決定しうる。あるいは、他の何れかのノードまたは装置が何れか適切な目的のために、光トレイル３３０の確立を開始してもよい。
【００５９】
コンビーナノード３１４ａは、１つまたは複数の制御メッセージをエンドノード３１４ｅ、および／またはＯＳＣまたは他の制御チャネル上の他のノード３１４、に送ることによって光トレイル３３０を確立しうる。本願明細書で用いる「メッセージ」という用語は、１つまたは複数の信号パルス、パケット、またはフレーム、あるいは他のいずれか適切な形式で構造化された情報を表しうる。たとえば、特定の一実施形態において、コンビーナノード３１４ａはセットアップメッセージ３４０を、エンドノード３１４ｅと、このコンビーナノード３１４ａからトラフィック方向にあるエンドノード３１４ｅまでのすべてのノード３１４ｂ〜ｄとに送信する。コンビーナノードとエンドノードとの間にあり、光トレイルに含まれるこれらのノードを「介在ノード」と呼んでもよい（ただし、コンビーナノードとエンドノードとの間のすべてのノードを光トレイルに含める必要はない）。光ネットワークの構成に応じて、コンビーナノード３１４ａは、セットアップメッセージ３４０をＯＳＣで、ファイバ３１６上を流れる光トラフィックと同方向または反対方向に（たとえば、ファイバ３１８上のＯＳＣで）、あるいは両方向に（たとえば、ファイバ１６および１８上のＯＳＣで）送信しうる。図示の例においては、ＯＳＣはファイバ３１６上でデータ送信に使用される波長とは別の独立した波長を表すと想定されているので、コンビーナノード３１４ａは、セットアップメッセージ３４０をファイバ３１６上に、ファイバ３１６上のトラフィックの伝搬方向と同方向に送出する。
【００６０】
セットアップメッセージ３４０は、コンビーナノード３１４ａおよびエンドノード３１４ｅを識別し、光トレイル３３０上の伝送方向および使用する波長を指定し、および／または介在ノード３１４ｂ〜ｄおよびエンドノード３１４ｅが光トレイル３３０を確立するために使用する他の何れか適切な情報を含みうる。エンドノード３１４ｅが光トレイル３３０を確立する準備ができたことを示す適切な通知、たとえば確認応答メッセージなど、をエンドノード３１４ｅから受信するまで、介在ノード３１４ｂ〜ｄはセットアップメッセージ３４０を保存してもよい。
【００６１】
図３Ｂは、エンドノード３１４ｅがセットアップメッセージ３４０を受信した後の光ネットワークの動作の一例を示す。エンドノード３１４ｅは、セットアップメッセージ３４０を受信すると、要求された光トレイル３３０に対応する波長で伝搬するトラフィックがファイバ３１６上のエンドノード３１４ｅを通過しないように、エンドノード３１４ｅの波長阻止ユニットを再構成しうる。エンドノード３１４ｅは、波長阻止ユニットの再構成後、またはセットアップメッセージ３４０の受信後の他の何れか適切な時点において、確認応答メッセージ３５０をコンビーナノード３１４ａおよび／または介在ノード３１４ｂ〜ｄに送信する。確認応答メッセージ３５０は、この確認応答メッセージを受信するノード３１４に対して、エンドノード３１４ｅが光トレイル３３０を確立する準備ができたことを通知する。確認応答メッセージ３５０または別の適切な形態の通知をエンドノード３１４ｅから受信すると、コンビーナノード３１４ａおよび／または介在ノード３１４ｂ〜ｄは光トレイルを円滑に確立するために何れか適切な方法で自身を再構成しうる。たとえば、介在ノード３１４ｂ〜ｄはそれぞれ、光トレイル３３０に対応付けられている波長がそのノード３１４を通過できるように、そのノード３１４の波長阻止ユニットを再構成しうる。また、コンビーナノード３１４ａは、図２に関して説明したように、ファイバ３１６上を特定の波長で伝搬するトラフィックを阻止するために、コンビーナノード３１４ａの波長阻止ユニットを再構成しうる。コンビーナノード３１４ａは、光トレイル３３０に対応付けられた波長でファイバ３１６上を伝搬するトラフィックを阻止することによって、光トレイル３３０に重ならない他の光トレイルが、光トレイル３３０上を伝送されるトラフィックに干渉せずに、光トレイル３３０と同じ波長を利用できるようにしうる。
【００６２】
また、各ノード３１４は、光ネットワーク１０で確立されている光トレイルまたはそのノード３１４が結合されている光トレイルに関する情報を保持する光トレイルテーブルまたはマトリックスを保持してもよい。これらの光トレイルテーブルは、該当する光トレイルに関する何れか適切な情報を含みうる。たとえば、各光トレイルのコンビーナノードおよびエンドノードを指定する情報、各光トレイルに対応付けられている波長、各光トレイルが現在使用中かどうか、および／または各光トレイルに関する他の何れか適切な情報を光トレイルテーブルに含めてもよい。
【００６３】
図３Ｃは、ノード３１４ａが確認応答メッセージ３５０を受信し、何れか適切な再構成を実行した後の光ネットワーク１０の状態を示す。コンビーナノード３１４ａ、介在ノード３１４ｂ〜ｄ、およびエンドノード３１４ｅの再構成の結果として、コンビーナノード３１４ａを各介在ノード３１４ｂ〜ｄおよびエンドノード３１４ｅに結合する光トレイル３３０が形成されている。光トレイル３３０が確立されると、コンビーナノード３１４ａおよび／または介在ノード３１４ｂ〜ｄは、下流の介在ノード３１４ｂ〜ｄまたはエンドノード３１４ｅへの送信に光トレイル３３０を利用しうる。確立された光トレイルで光トラフィックを送信する際のノードの動作例を図４に関連付けて説明する。
【００６４】
図１に関連付けて説明したように、１つの光トレイルに含まれるノード間で光トレイルの使用を分かち合うために使用しうる１つの手法は、オークション手法である。オークションアルゴリズムは、ユーザ間およびオブジェクト間の調停に使用しうる１つのリアルタイムな方法を提供する。このケースでは、ノードはユーザであり、光トレイル（より具体的には、光トレイル内のデータスロット）はオブジェクトである。このようなオークション機構は、確立された光トレイルの使用を要求する複数のノード間の調停という並列的な問題を解決に向けて収束するための効率的で公正かつ安定した手法を提供する。この手法においては、光トレイルの使用を要求する各ノードは、光トレイルを使用するための付け値を指定期間（特定のタイムスロットなど）中に提示する。このような付け値は、下記のように、各ノードのネットワークパラメータと光トレイルを必要とする条件とに基づくことになるであろう。
【００６５】
特定の実施形態においては、付け値の提示は、スロット化されたシステムを使用して固定周期で連続的に行われる。このような実施形態においては、タイムスロット化された階層が２レベル存在する。すなわち、制御レイヤとデータレイヤである。制御レイヤでは、各ノードにおいて制御チャネル（たとえば、ＯＳＣ）が光学的に分岐されて電子的に処理されるので、制御チャネルをノード間で同期しうる。このタイムスロットは、ノードからの付け値および／または他の何れかの信号情報を運ぶために十分なだけの短い（たとえば、マイクロ秒で測定される）継続時間／長さでよい。データレイヤのタイムスロットは、制御チャネルのスロットより長い（たとえば、数ミリ秒）。データレイヤにおいては、各データチャネルのスロットが制御チャネルを基準に同期される。すなわち、データ送信タイミングが制御チャネルによって制御され、また制御チャネル自体が同期されているので、データレイヤも同期される。制御チャネルのスロットはデータスロットより短いので、各データチャネル内の単一データスロットの継続期間中に制御チャネルでは複数の制御スロットが発生する。
【００６６】
各データスロットの継続時間の上限は、切迫度が最高のノードトラフィックの最短待ち時間条件に依存しうる。単なる一例として、dが切迫度が最大のトラフィックの最大許容待ち時間、pが最大伝搬遅延であるとすると、制御パケットの最大許容サイズの継続時間は（d−p）／2WN秒となりうる。この計算に基づき、制御チャネルの回線速度(Ccontrol)は次のように定義しうる。
【００６７】
Ccontrol=2WNbcontrol/(d-p)
式中、bcontrolは、１つの制御パケット内のビット数である。
【００６８】
さらに、特定の実施形態においては、データスロットの継続時間の下限を、１つのデータスロットの継続時間中に制御チャネルで送信する必要がある制御メッセージの数（すなわち、必要な制御スロットの数）と、制御チャネルおよびデータチャネルに対する回線速度とによって制限しうる。この下限において、制御チャネルは、ネットワークの各波長で確立された複数の光路に対する付け値をすべての候補ノードが提示するために十分な容量を提供する。たとえば、ネットワークが６つのノードを含み（ネットワーク１０など）、２０のデータチャネルを有する場合は、２０のデータチャネルのそれぞれで１つのデータスロットが発生する時間中に、制御チャネルでは１２０の制御スロットが発生する。これらの制御スロットをそれぞれ特定のノードおよび特定の光トレイルに対応付けてもよい。
【００６９】
オークション手法を実装する実施形態においては、複数のノードが各光トレイル内の個々のデータスロットの使用権に対する付け値を提示しうる。各ノードは、値付けするデータスロットの直前のデータスロットに対応付けられた制御スロットのうちの１つに制御メッセージを挿入することによって、特定の光トレイルの特定のデータスロットに対する付け値を提示しうる。すなわち、このような実施形態においては、特定のデータスロットに同期された制御スロットは、次のデータスロットの使用を求める１つまたは複数のノードからの付け値を含む。以下により詳細に説明するように、特定の実施形態においては、これらの付け値は、２つのパラメータに基づきうる。すなわち、緊急度（通常、１つのノードからのトラフィックが必要とするサービス、およびそのノードのバッファに保存されているトラフィックの量）と、統計（通常、そのノードが光トレイルを以前使用したときの使用品質と使用量）である。これらのパラメータはどちらも、バッファおよびサービス統計からオークションの付け値への変換に役立つ。各ノードは、そのノードのための付け値の計算に使用されるファームウェアまたはコンピュータ読み取り可能媒体に格納されたソフトウェアを含んでもよい。単なる一例として、このソフトウェアまたはファームウェアを要素管理システムに対応付けてもよい。
【００７０】
次に、これらの付け値は、光トレイル内のノード群のうち、その光トレイルのコントローラとして機能する１つのノード（または他の適切なノードまたは装置）に送られる。特定の実施形態においては、このコントローラは光トレイルのエンドノードである。各光トレイル内のエンドノードは、光トレイル内のノードから付け値を受信すると、その光トレイル内のノードから受信した付け値の最大値を計算し、その光トレイル内の次のデータスロットでの送信権をどのノードに与えるかを（下記のアルゴリズムに基づき）決定する。エンドノードは、次のデータスロットが割り当てられたノードを通知する制御メッセージを制御チャネルで光トレイル内の他のノードに送る。これらの制御メッセージは、付け値の送信に使われた制御チャネルとは反対方向に送信される別の制御チャネル（反対ファイバ上のＯＳＣなど）で送信してもよいし、同じ制御チャネルで送信してもよいし、あるいは一部を一方の方向に送信し、一部をもう一方の方向に送信してもよい（たとえば、コントローラが介在ノードの１つである場合）。このプロセスは、以下により詳細に説明するように、データスロットごとに繰り返される。
【００７１】
図４は、光トレイル内のデータスロットのオークション方法の一例を示すフローチャートである。この方法例は、特定の光トレイル内の単一のデータスロットに値付けし、そのデータスロットを使用するためのプロセスを説明している。光トレイル内のデータスロットごとにこの方法を繰り返してもよく、またネットワーク内の他の光トレイルのデータスロットに対してこの方法を実行してもよい。さらに、この方法例では光トレイル内の各データスロットに対する値付け方法を説明しているが、他の適切な「オブジェクト」を値付けしてもよい（一例として、その光トレイルの長期間（複数のデータスロット）にわたる使用）。さらに、緊急度および統計パラメータに基づき下記の方法で付け値を計算しているが、本発明の他の実施形態では下記とは異なる方法でこれらのパラメータを計算し、および／または代替または追加のパラメータを使用して付け値を計算してもよい。
【００７２】
この例のオークション方法における付け値の計算のために、以下の変数が定義される。
【００７３】
Ｎ：ネットワーク内のノードの数。ただし、Ｎｉは特定のノード。
【００７４】
Ｂ（ｔ）：すべてのノードのバッファの占有レベルを示すＮ×Ｎマトリックス。
【００７５】
Ｂｉｋ（ｔ）：時刻ｔにおいて特定ノードｉのバッファを光トレイルｋでの伝送が予定されているデータが占有しているレベル。
【００７６】
ノードのバッファに保存されているトラフィックのサービス種別：Ｓ＝｛１，２，３，４，...ｈ，...,ｓ｝。ただし、Ｓｈはｈ番目のサービス種別であり、Δ１＞Δ２＞Δ３，＞...Δｓである。ただし、
【００７７】
【数１】
2007068181.tif 000003
【００７８】
はサービスＳｈに対する最大許容遅延。
【００７９】
Ｃ：光トレイルのビットレート。
【００８０】
ｔｃ：光トレイル内の接続提供時間。
【００８１】
ｗ：光トレイルのセットアップに要する時間。
【００８２】
Ｔｄａｔａ：データスロットの継続時間。
【００８３】
この例のオークション方法を実装するノードは、これらの変数を用いて緊急度および統計パラメータを決定してから、これらのパラメータを用いて付け値を計算する。この例の方法は、図４に示すように、最初のステップ５００において、特定の光トレイル内の特定のデータスロットを求めて競合する各ノードがその緊急度を計算する。緊急度は、ノードが特定の光トレイルでの接続を必要とする緊急度を表す。この例の実施形態においては、緊急度は２つの要因、すなわちサービス遅延とバッファ占有率とに依存する。前者は、エンドツーエンドサービス遅延を想定して光トレイルでの接続を提供する必要性を表し、後者はバッファ内の総可用メモリに対するバッファの占有率を表す。緊急度を計算するために、以下の変数が用いられる。
【００８４】
σｉｋ（ｔ）：ノードｉが光トレイルｋを前回落札した後に発生したデータスロットの数。
【００８５】
Ψｉｋ（ｔ）：ｋ番目の光トレイルで時刻ｔに送信する予定のデータに対するノードｉのバッファの臨界許容限度。
【００８６】
臨界許容限度Ψｉｋ（ｔ）は、サービス種別Ｓｈの最初のパケット（または他の適切な形態のトラフィック）がバッファに到着した時刻と、待ち時間要件の緊急度がサービス種別ｈより低い他のサービス種別の何れかのパケットとの比較に依存する。Ψｉｋ（ｔ）は次のように計算される。
【００８７】
【数２】
2007068181.tif 000004
【００８８】
式中、ｘｉは、サービスｉの最初のパケットがバッファＢｉｋに入力された時点からの時間である。なお、臨界許容限度はフロー統計に依存せず、時間に依存する値である（つまり、データスロットごとに変わりうる）。
【００８９】
臨界許容限度を使用することによって、ノードｉのバッファが時刻ｔにおいて光トレイルｋを必要とする緊急度パラメータを計算することができる。緊急度パラメータαｉｋ（ｔ）は、サービスの緊急度およびバッファの緊急度の２つの比率の最大値として定義される。したがって、緊急度パラメータは次のように計算される。
【００９０】
【数３】
2007068181.tif 000005
【００９１】
式中、αｉｋ（ｔ）は、光トレイルｋに対する時刻ｔにおけるノードｉの緊急度パラメータであり、Ｂｍａｘはバッファサイズを示すビット数である。平常動作の場合は、０≦αｉｋ（ｔ）≦１である。このように、通常、緊急度パラメータは、待ち時間要件が最も厳しいトラフィックに対するサービス要件に起因する緊急度を反映する比率、またはノードのバッファがその容量に達することによる緊急度を反映する比率のどちらか高い方として求められる。この緊急度の計算は、光トレイルに対する必要性が何れか所与の時点において最も高いノードを示しうるが、緊急度が付け値の提示の際に考慮される唯一のパラメータである場合は一般に「リンギング」が発生する。「リンギング」は、光トレイルでトラフィックを送信する権利を有するノード間の高速切り替えであり、効率を低下させる。したがって、この例の方法のステップ５０２において、各ノードは統計パラメータをさらに計算する。上記のように、統計は接続（ノードによる光トレイルの使用）の品質および継続時間の尺度となるパラメータである。所与の接続において、統計は次の比率に従って定義される。
【００９２】
【数４】
2007068181.tif 000006
【００９３】
ｋ番目の光トレイルにおけるノードｉと他の何れかのノードとの間の所与の接続の場合、この接続の継続時間が（自明の）ＴＤＣであると、この接続の統計値は次のように計算される（接続品質の求め方を示す）。
【００９４】
【数５】
2007068181.tif 000007
【００９５】
平常動作の場合は、０≦ＳＴｉｋ（ｔ）≦１である。
【００９６】
緊急度および統計値の計算に基づき、光トレイルｋの特定のデータスロットを争う各ノードは、ステップ５０４において付け値を計算する。付け値は２つの数値、すなわち（ｉ）以前のデータスロットの最大落札値、および（ｉｉ）現在のデータスロットの開始時におけるそのノードの緊急度パラメータと統計パラメータとを合計した値、のどちらか小さい方の値として計算される。特定の実施形態においては、これらの２つの数値の小さい方に数値εがさらに追加される。この数値εは、相補性条件を可能にする。相補性条件とは、マサチューセッツ州ケンブリッジのＭ．Ｉ．Ｔ．の『Ｌａｂ．  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｐａｐｅｒ』ｐ．６−８の「オークションアルゴリズム（Ａｕｃｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ）」でＤ・Ｐ・バートセカスが定義した条件であり、ノード間の直交性の実現に役立つ。εの値はノード固有であり、前のデータスロットに対する最大付け値の１／（ｈ−１）の値が与えられる。ここでｈは、光トレイル内の平均ノード数である（トラフィック需要が対称的なＮノードのリングネットワークの場合は一般に3N/8と5N/8との間である）。したがって、ノードiは、時刻tにおける光トレイルｋに対する付け値を次のように計算する。
【００９７】
bidik(t)=min[αik(t)+STik(t),mbidk(t-1)]+ε
データスロットに値付けする各ノードは、ステップ５０４での付け値の計算後、ステップ５０６においてその付け値を提示するかどうかを決める。所与の値付けサイクルに対して、各ノードは、そのノードにとって重要な各光トレイル（たとえば、ノードが送信したいトラフィックの宛て先ノードを含む光トレイル）に対する付け値を計算する。ただし、特定の実施形態においては、ノードは計算したすべての付け値を必ずしも提示しない。付け値を提示するかどうかを決める際、各ノードiは、そのノードとっての光トレイルkの時刻tにおける便益を表す量aik(t)を求める。この便益は、その光トレイルに対するそのノードの以前の履歴に依存し、次のように計算される。
【００９８】
aik(t)=αik(t)-mbidk(t-1)
式中、αik(t)は、光トレイルｋに対するノードiの緊急度パラメータであり、mbidk(t-1)は、光トレイルk内の前のデータスロットに対する付け値の最大値である（前のデータスロットに対する付け値の最大値は、光トレイルのエンドノードから光トレイル内の他のノードに通知してもよい）。ステップ５０６において、各ノードはこの便益値を求め、aik(t)によって表される、そのノードにとっての光トレイルの純便益がそのノードが利用可能なすべての光トレイルの中で最大であると、光トレイルkに対する付け値の提示を決定する。ノードが特定の光トレイルに対する付け値を提示しないと決めた場合、この例示的方法では（これらの光トレイルに対して）この方法の開始点に戻り、光トレイル内の以降のデータスロットに対してこの方法を再び開始する。ノードが光トレイルに対する付け値の提示を決定した場合、この方法は（その光トレイルに対して）ステップ５０８に進む。ステップ５０８では、ノードはその付け値を制御チャネル内の適切な制御スロット（たとえば、ノードおよび値付けする光トレイルに対応付けられている制御スロット）で送信する。
【００９９】
ステップ５１０において、ネットワーク内の各光トレイルのエンドノード（または付け値を受信し、光トレイルを割り当てるためにアービタノードとして指定されている他のノード）は、その光トレイル内の複数のノードから特定のデータスロットに対する付け値を受信する。エンドノード（または他のアービタノード）は、その光トレイルに対応付けられている特定の制御スロットの内容を取り出して処理することによって付け値を受信してもよい。特定のデータスロットに対する付け値の受信後、ステップ５１２において、エンドノードは受信した付け値の最大値とその送信元のノードを判定する。ただし、最も高い付け値を提示したノードに光トレイルの使用権が必ずしも与えられるわけではない。ステップ５１４において、エンドノードは、最も高い付け値を提示したノードに光トレイルを割り当て直すか、あるいは光トレイルが直前に割り当てられているノードに送信の継続を許可するかを決定する。この例の実施形態においては、エンドノードは、時刻tにおける光トレイルkの「時価」Pk(t)を次のように求める。
【０１００】
Pk(t)=mbidk(t-1)-CTdata
次にステップ５１４において、エンドノードは、光トレイルのこの時価に基づき、光トレイルを割り当て直すかどうかを判定する。あるデータスロットに対して受信した付け値の最大値が、計算された時価に等しいか、それより大きい(mbidk(t)≧Pk(t))場合は、最大の付け値を送信したノードに光トレイルが割り当て直される。データスロットに対して受信した付け値の最大値が、計算された時価より低い(mbidk(t)<Pk(t))場合は、現状が維持され、光トレイルが前に割り当てられているノードから（そのノードが付け値の最大値を提示しなかった場合でも）光トレイルが割り当て直されない。
【０１０１】
特定のケースでは、ノードに光トレイルが割り当てられなくても、そのノードに対応付けられた条件（緊急度および／または統計値）によっては、そのノードがトラフィックを送信できるように新しい光トレイルの確立が必要になることもある。したがって、ステップ５１６において、エンドノードは新しい光トレイルが必要であるかどうかを判定する。たとえば、最大の付け値を送信したノードの条件が(mbidk(t)<Pk(t))および(αk(t)>1-w/ΔS)である場合は、そのノードに対して新しい光トレイルのセットアップが必要である。同様に、光トレイルkに対して付け値を提示したノードに光トレイルが割り当てられなかった場合、そのノード（ノードｉ）の条件がΨik(t)-w≦Bik(t)≧Ψik(t)-w-tcである場合は、そのノードに対して新しい光トレイルをセットアップする必要がある。
【０１０２】
ステップ５１８において、エンドノードは、どのノード（最も高い付け値を提示したノードまたはその光トレイルが前に割り当てられたノード）に光トレイルが割り当てられたかを通知する制御メッセージを光トレイル内の各ノードに送信する。トラフィックを両方向に送信可能なネットワークの特定の実施形態（双方向リングなど）においては、エンドノードから光トレイル内の他のノードへの制御メッセージを、他のノードが付け値の提示に使用したＯＳＣとは反対方向に送信されるＯＳＣで通知しうる。これによって、付け値に対するエンドノードからの応答が最も時間効率のよい方法で他のノードに到達する。さらに、新しい光トレイルを確立する必要がある場合、エンドノードがその確立を開始し、新しい光トレイルが確立されたノードに対して、新しい光トレイルが割り当てられたことを通知する制御信号を送信しうる。あるいは、新しい光トレイルを必要とするノードが光トレイルを確立してもよい。どちらの場合も、新しい光トレイルを必要とするノードは、新しい光トレイル内のコンビーナノードになりうる。
【０１０３】
ステップ５２０において、光トレイル内の各ノードは制御メッセージを受信し、光トレイルが割り当てられたノードは値を付けたデータスロットでトラフィックを送信する。さらに、新しい光トレイルが確立された場合は、その光トレイルに割り当てられたノードもトラフィックをその新しい光トレイルで送信する。次に、この例の方法はその開始点に戻り、ネットワーク内の各光トレイルの次のデータスロットに対して同じプロセスを繰り返す。言うまでもないが、このフローチャートに示されているステップのいくつかは、必要に応じて合成、修正、または削除してもよく、また追加のステップをフローチャートに挿入してもよい。また、これらのステップを何れか適切な順番で実行してもよい。
【０１０４】
いくつかの実施形態によって本発明を説明してきたが、当業者にはさまざまな変更および修正が示唆されるであろう。本発明は、このような変更および修正を添付請求項の範囲に含まれるものとして包含するものとする。
【０１０５】
上述した実施形態は、以下の発明を開示する。以下の発明は、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
【０１０６】
（付記１）
光トレイルに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用して前記光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信できるように前記光トレイルの使用権を割り当てる方法であって、
前記光トレイルに含まれる１つまたは複数のノードのそれぞれにおいて付け値を計算するステップであって、各ノードが特定のトラフィックを前記光トレイルで送信する必要性の緊急度を考慮して付け値を計算するステップと、
前記計算された付け値を前記１つまたは複数のノードからアービタノードに送信するステップと、
前記アービタノードにおいて受信した付け値の最大値を判定するステップと、
前記付け値の最大値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるかどうかを判定するステップと、
どのノードに前記光トレイルの使用権が割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを前記アービタノードから、前記付け値を送信した前記各ノードに伝達するステップと、を含む方法。
【０１０７】
（付記２）
付記１に記載の方法であって、各ノードが前記光トレイルでトラフィックを送信する必要性の緊急度が、前記ノードから送信される特定のトラフィックの待ち時間と、前記ノードのバッファに保存されているトラフィックのバッファ内の総可用メモリに対するパーセント値とを含む方法。
【０１０８】
（付記３）
付記１に記載の方法であって、前記各ノードが付け値を計算するときに、前記ノードが前記光トレイルを前回使用したときの品質および使用量をさらに考慮する方法。
【０１０９】
（付記４）
付記１に記載の方法であって、前記ノードにとっての前記光トレイルの便益の計算値と、前記ノードが特定のトラフィックを送信しうる他の光トレイルの便益の計算値との比較に基づき、前記計算された付け値を提示するかどうかを各ノードにおいて判定するステップをさらに含む方法。
【０１１０】
（付記５）
付記４に記載の方法であって、前記ノードにとっての光トレイルの便益が、ノードが前記光トレイルでトラフィックを送信する必要性の緊急度と、前記光トレイル内の各ノードからの前記光トレイルに対する以前の付け値の最大値とに基づき計算される方法。
【０１１１】
（付記６）
付記１に記載の方法であって、前記各付け値が制御チャネルでアービタノードに伝達される方法。
【０１１２】
（付記７）
付記１に記載の方法であって、前記アービタノードが前記光トレイルのエンドノードを含む方法。
【０１１３】
（付記８）
付記１に記載の方法であって、最大の付け値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるかどうかを判定するステップが、
前記光トレイルの時価を求めるステップと、
前記最大の付け値が前記光トレイルの前記時価より大きい場合は、前記最大の付け値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるステップと、を含む方法。
【０１１４】
（付記９）
付記１に記載の方法であって、前記光トレイルが複数のタイムスロットに分割され、前記方法が前記光トレイル内の各タイムスロットに対して実行される方法。
【０１１５】
（付記１０）
光トレイルに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用して前記光トレイルに含まれる前記ノード間でトラフィックを送信できるように前記光トレイルの使用権を割り当てるための、コンピュータが読み取り可能な媒体に具現化されたソフトウェアであって、コンピュータによって実行されると、
前記光トレイルに含まれている１つまたは複数のノードのそれぞれから付け値を受信するステップであって、各付け値がその付け値に対応するノードによって計算されるときに、そのノードが特定のトラフィックを前記光トレイルで送信する必要性の緊急度が考慮されているステップと、
受信された付け値の最大値を判定するステップと、
前記最大の付け値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるかどうかを判定するステップと、
前記光トレイルの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを、前記付け値を送信した各ノードに伝達するステップと、を実行できるソフトウェア。
【０１１６】
（付記１１）
付記１０に記載のソフトウェアであって、各ノードがトラフィックを前記光トレイルで送信する必要性の緊急度が、前記ノードから送信される特定のトラフィックの待ち時間と、前記ノードのバッファに保存されているトラフィックのバッファ内の総可用メモリに対するパーセント値とを含むソフトウェア。
【０１１７】
（付記１２）
付記１０に記載のソフトウェアであって、各付け値がその付け値に対応するノードによって計算されるときに、前記ノードが前記光トレイルを前回使用したときの品質と使用量とが考慮されているソフトウェア。
【０１１８】
（付記１３）
付記１０に記載のソフトウェアであって、前記各付け値が制御チャネル経由で受信されるソフトウェア。
【０１１９】
（付記１４）
付記１０に記載のソフトウェアであって、前記光トレイルの使用権を前記最大の付け値に対応するノードに割り当てるかどうかを判定するステップが、
前記光トレイルの時価を求めるステップと、
前記最大の付け値が前記光トレイルの時価より大きい場合は、前記最大の付け値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるステップと、を含むソフトウェア。
【０１２０】
（付記１５）
付記１０に記載のソフトウェアであって、前記光トレイルが複数のタイムスロットに分割され、前記光トレイル内の各タイムスロットに対して付け値が受信されるソフトウェア。
【０１２１】
（付記１６）
複数の光トレイルを含み、各光トレイルに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用して前記ノード間でトラフィックを送信できる光ネットワークであって、
光トレイルに含まれる複数のノードであって、各ノードが特定のトラフィックを光トレイルで送信する必要性の緊急度を考慮して光トレイルに対する付け値を計算できるノードと、
アービタノードであって、
前記計算された付け値を前記光トレイルに含まれる複数のノードから受信するステップと、
前記受信した付け値の最大値を判定するステップと、
前記最大の付け値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるかどうかを判定するステップと、
前記光トレイルの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを前記付け値を送信した各ノードに伝達するステップと、を実行できるアービタノードと、を含む光ネットワーク。
【０１２２】
（付記１７）
付記１６に記載の光ネットワークであって、ノードがトラフィックを前記光トレイルで送信する必要性の緊急度が、前記ノードから送信される特定のトラフィックの待ち時間と、前記ノードのバッファに保存されているトラフィックのバッファ内の総可用メモリに対するパーセント値とを含む光ネットワーク。
【０１２３】
（付記１８）
付記１６に記載の光ネットワークであって、複数のノードのそれぞれが付け値を計算するときに、前記ノードが前記光トレイルを前回使用したときの品質おおび使用量をさらに考慮する光ネットワーク。
【０１２４】
（付記１９）
付記１６に記載の光ネットワークであって、前記複数のノードのそれぞれにおいて、前記ノードにとっての前記光トレイルの便益の計算値と、前記ノードが特定のトラフィックを送信しうる他の光トレイルの便益の計算値との比較に基づき、計算した付け値を提示するかどうかを判定するステップをさらに含む光ネットワーク。
【０１２５】
（付記２０）
付記１９に記載の光ネットワークであって、前記ノードにとっての光トレイルの便益が、ノードがトラフィックを前記光トレイルで送信する必要性の緊急度と、前記光トレイル内の前記複数のノードからの前記光トレイルに対する以前の付け値の最大値とに基づき計算される光ネットワーク。
【０１２６】
（付記２１）
付記１６に記載の光ネットワークであって、前記複数の付け値が制御チャネルで前記アービタノードに伝達される光ネットワーク。
【０１２７】
（付記２２）
付記１６に記載の光ネットワークであって、前記アービタノードが前記光トレイルのエンドノードを含む光ネットワーク。
【０１２８】
（付記２３）
付記１６に記載の光ネットワークであって、前記最大の付け値に対応するノードに前記光トレイルの使用権を割り当てるかどうかを判定するステップが、
前記光トレイルの時価を求めるステップと、
前記付け値の最大値が前記光トレイルの時価より大きい場合は、前記光トレイルの使用権を前記最大の付け値に対応するノードに割り当てるステップと、を含む光ネットワーク。
【０１２９】
（付記２４）
付記１６に記載の光ネットワークであって、前記光トレイルが複数のタイムスロットに分割され、前記方法が前記光トレイル内の各タイムスロットに対して実行される光ネットワーク。
【０１３０】
（付記２５）
複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークにおいて、
該光ネットワークの該複数のノードは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードと、該主査ノードと該終端ノードの間にあるノードでネットワークグループを構成し、
該ネットワークグループに含まれる複数の該ノードは、該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、該付け値を該終端ノードに送信し、
該終端ノードは該付け値を受信し、該付け値の最大値を判定し、最大の該付け値に対応する該ノードに該ネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、該ネットワークグループの使用権がどの該ノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを該付け値を送信した該ノードに伝達することを特徴とする光ネットワーク。
【０１３１】
（付記２６）
複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークに接続されたノードにおいて、
該ノードが接続される該光ネットワークは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードの間でネットワークグループを構成し、
該ノードは該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、該付け値を該終端ノードに送信することを特徴とするノード。
【０１３２】
（付記２７）
複数のノード間でトラフィックを送信する光ネットワークで、該光ネットワークは光伝送路に沿って起端となる主査ノードと、終端となる終端ノードと、該主査ノードと該終端ノードの間にあるノードでネットワークグループを構成し、該ネットワークグループに接続される該終端ノードにおいて、
該終端ノードは、該ノードが該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を受信し、該付け値の最大値を判定し、最大の該付け値に対応する該ノードに該ネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、該ネットワークグループの使用権がどのノードに割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを該付け値を送信した該ノードに伝達することを特徴とする終端ノード。
【０１３３】
（付記２８）
ネットワークグループに含まれる複数のノードが１つの光波長を共用して該ネットワークグループに含まれるノード間でトラフィックを送信できるように該ネットワークグループの使用権を割り当てる通信方法であって、
該ネットワークグループに含まれる１つまたは複数のノードのそれぞれは、該ネットワークグループに該トラフィックを送信するための使用権獲得のための付け値を計算し、該計算された付け値を該１つまたは複数の該ノードから終端ノードに送信し、
該終端ノードは、受信した該付け値の最大値を判定し、該付け値の最大値に対応するノードに該ネットワークグループの使用権を割り当てるかどうかを判定し、どのノードに該ネットワークグループの使用権が割り当てられたかを通知する１つまたは複数の制御メッセージを該各ノードに伝達することを特徴とする通信方法。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の一実施形態により光トレイルを実現しうる光リングネットワークを示すブロック図
【図２】光トレイルを実現する光ネットワークで使用しうるノードの特定の一実施形態を示すブロック図
【図３】光トレイルを確立する際の光ネットワークのノードの動作例を示す図
【図４】光ネットワークに確立された光トレイルを共用するためのオークション手法の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１３５】
１４、３１４  ノード
１６  第１の光ファイバ
１８  第２の光ファイバ
１５０  バーストポンダ
１６０  切り換え要素
３１６、３１８  ファイバ
３５０  確認応答メッセージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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