JP2007300636A - 光学的光トレイルの帯域割当のための方法、論理装置及びシステム - Google Patents

光学的光トレイルの帯域割当のための方法、論理装置及びシステム Download PDF

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Abstract

【課題】光学的光トレイルにおける帯域割当の非効率性を改善すること。
【解決手段】光トレイルの使用権を割り当てる方法は、光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮して、光トレイルの第１ノードでビッドを計算するステップを含む。本方法は、計算されたビッドを、光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信するステップも含む。更に本方法は、光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップを含み、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示す。本方法は、受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップも含む。
【選択図】図２

Description

本発明は一般に光ネットワークに関連し、特に光通信システムで設定される光学的光トレイル(optical light-trail)の帯域割当のための方法、論理装置及びシステムに関連する。
電気通信システム、ケーブルテレビジョンシステム及びデータ通信ネットワークは、離れた地点間で大量の情報を速やかに搬送するために光ネットワークを利用する。光ネトワークでは、情報は光ファイバを介して光信号の形式で搬送される。光ファイバは、非常に小さな信号強度損失特性で長距離にわたって光信号を伝送することができるガラス細線で構成される。
近年、電気通信サービスの利用が激増しつつある。電気通信サービスの要請が増加し続けるにつれて、そのようなネットワークを介して通信される情報量の増加により、光ネットワークの負担は急速に過剰になりつつある。しかしながら、新たなネットワークの追加又は既存のネットワークの拡張は、非常にコストがかかるので、この問題の現実的な解決手段にはなりにくい。かくて、光ネットワークを展開及び運営する上でネットワークリソースの効率的な利用は益々重要になりつつある。
光ネットワークは、波長分割多重化(WDM)又は高密度波長分割多重化(DWDM)を行い、伝送容量を増やすことが間々ある。WDM及びDWDMネットワークでは、多数の光チャネルが各ファイバの中で異なる波長で搬送される。ネットワーク容量は、各ファイバ及び帯域における、波長若しくはチャネルの数に、又はチャネルのサイズに基づく。WDM分岐／挿入機器をネットワークノードで使用することで、全体的に複合的な信号は、その構成成分のチャネルに完全に分離され、切り替えられる（挿入される／分岐される又はそこを通過させられる）。そのようなネットワークでは、ある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には特定の波長がしばしば割り当てられ、トラフィックはその波長でそのネットワークを介して通信される。様々なトラフィックストリームを様々な波長に割り当てることで、様々なトラフィックストリーム間の干渉は防止される。しかしながら、これは状況によってはネットワークにおける非効率性を生み出してしまう。例えば、特定の波長の割り当てられたノードからのトラフィックが、その波長に関連する帯域（容量）の大部分を概して使用していなかった場合、非効率性が生じてしまう。
本発明の課題は、そのような非効率性を少なくとも改善する、光学的光トレイルにおける帯域割当方法をもたらすことである。
光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にする。本発明の特定の形態によれば、光トレイルの使用権を割り当てる方法は、光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮して、光トレイルの第１ノードでビッドを計算するステップを含む。本方法は、計算されたビッドを、光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信するステップも含む。更に本方法は、光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップを含み、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示す。本方法は、受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップも含む。
本発明の実施形態による技術的利点は、光ネットワークにおける送信リソースを利用するための効率的な技法を含むかもしれない。より具体的には、本発明の特定の実施形態では、光ネットワークの或るノードは光学的な「光トレイル」(optical light-trail)を設定することができ、その光トレイルは光トラフィックを伝送するための１以上の他のノードを含む。そのような光トレイルは、光トレイルに含まれる複数のノードで共用され、光トレイルに含まれる他のノードにトラフィックを送信する。そのような光トレイルを利用することは、光ネットワークにおける一層効率的な情報通信になる。なぜなら、光トレイルが設定される波長によって提供される帯域を、多数のノードが共有できるからである。
光トレイルをノードが共有するために、多数の様々な技法を使用し、特定の期間にわたって光トレイルの利用を、光トレイル中の特定のノードに割り当ててもよい。本発明の実施形態は「オークション(auction)」アルゴリズムを使用し、オークションアルゴリズムは、光トレイルの利用について様々なノードがビッド(bid)を提示することを許可し、これらのビッドに基づいて光トレイルの割当に関する決定可能にする。この技法は、光トレイル内のノードの中で光トレイルの利用を割り振る効率的且つ公平な方法である。
本発明の実施形態による他の技術的利点は、光トレイルの割当について分散されたアービトレーション(仲裁機能)を利用し、それによりシステム全体に影響する単一点障害を含んでしまう問題を回避することを含むかもしれない。具体的には、特定の実施形態では、全ノードの中で光トレイルの割当を決める唯一単独のアービタノードを持たないようにすることで、システムは更にロバスト的になり、障害に対する影響も少なくなる。
本発明の様々な実施形態は、上記の技術的利点の全部又は一部を含んでもよいし、全く含まなくてもよい。更に、本発明の別の技術的利点は、明細書、特許請求の範囲及び図面から当業者には更に明瞭になるであろう。
図１は本発明の一実施例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に結合される複数のノードを含む。動作中、ノード１４は複数の波長の１つで光リングにおけるトラフィックを送信及び受信する。特に、図１では光トレイル３０のような光トレイルが設定されており、その光トレイルを介してノード１４は光トレイル上に位置する他のノード１４に光トラフィックを送信してよい。光トレイルに含まれるノードは、その光トレイルを共有し、その光トレイルに関連する波長で、光トレイルに含まれている他のノードに情報を適切に送信する。従って光トレイルは光パス（光波長回路）の一般化であり、そのパスに沿う複数のノードはパスに沿う通信に参加できる。従ってこれらの光トレイルを利用することは、ある１つのノードから別のノードに通信されるトラフィックの波長を割り当てることに関連する上記の非効率性に対処する。更に、光トレイル通信は光マルチキャスト及びダイナミックプロビジョニングを許容する。
光トレイル通信を許容するノード１４は、ノード１４が光トレイルを実現可能にする特殊機能を有する。これらの特殊機能は、分岐及び継続機能（ノードの要素で受信されたトラフィックは、そのトラフィックが光トレイルに沿って伝搬し続けることを可能にするように、転送及び分岐の双方に委ねられる）、そのノードにより受動的に挿入すること（この場合における「受動的(passive)」なる用語は、パワー、電気及び／又は可動部分を利用する光スイッチを用いることなしに、トラフィックを挿入することを意味する）及び帯域外制御チャネル（ネットワーク１０で通信されているデータと共に帯域内にある制御信号とは異なる）を利用することを含む。以下で説明されるように、図２はこれらの機能を含むノードの特定の実施例を示す。
図１を再び参照するに、１つの光トレイルが示されているが、ノード１４は光ネットワーク１０で使用される１以上の波長で光トレイルを設定してもよく、特定の波長で特定の時間に複数の重複しない光トレイルが存在してよい。不空数のノード１４が光ネットワーク１０で特定の光トレイルで同時に送信することで引き起こされる光干渉を避けるために、ノード１４は以下に説明されるように光トレイルを共有する特定の技法を利用してよい。従って光トレイルに関する「アービトレーション(仲裁)」に２つの段階がある。第１段階は、特定の要請及び光トレイルの「ディメンジョニング」に合う光トレイルの設定及び終了である（ディメンジョニングは、特定の要請に合うようにトレイルを伸張する又は縮小することを意味する。）。仲裁の第２段階は、光トレイルの利用権を光トレイル中のノードに割り当てることである。決定済みの規則又は経験則、所定の帯域割当アルゴリズム、ダイナミックベースにおける「ラウンドロビン法」（後述）に従って及び／又は適切な他の何らかの技法を利用して、ノードに帯域が割り当てられてよい。
図１はリングネットワーク１０のコンフィギュレーション及び特定の実施例を示しているが、メッシュ状の、線状の又は適切な他の形式の光ネットワークが本発明に従って使用されてもよい。図示の例では、ネットワーク１０は光ネットワークであり、その光ネットワークでは多数の光チャネルが異なる波長で共通の伝送媒体を介して搬送される。例えば、ネットワーク１０は波長分割多重化(WDM)ネットワークでもよいし、高密度波長分割多重化(DWDM)ネットワークでもよいし、適切な他の如何なるマルチチャネルネットワークでもよい。ネットワーク１０は、短距離大都市ネットワーク、長距離都市間ネットワーク若しくは他の何らかの適切なネットワーク又はそれらの組み合わせの全部又は一部を表現してもよい。ネットワーク１０は、１つの単方向ファイバ、１つの双方向ファイバ又は単方向若しくは双方向の複数のファイバを適切に含んでよい。
光リングは、図示の例では、１対の単方向ファイバ（第１ファイバ１６及び／又は第２ファイバ１８）で構成され、それぞれ反時計回りに及び時計回りにトラフィックを伝送する。光リングは複数のノード１４ａ−１４ｆに光学的に結合され、光トラフィックは光リングを介してノード１４間を伝搬する。ここで使用されているように「トラフィック」は、ネットワーク内で伝送され、格納され又は分類される情報を意味する。そのようなトラフィックは、音声の、映像の、テキストの、リアルタイムの、非リアルタイムの及び／又は他の適切なデータをエンコードするように変調された少なくとも１つの特性を有する光信号で構成されてよい。変調は位相シフトキーイング(PSK)、強度変調(IM)及び／又は他の適切な方法に基づいてもよい。更に、このトラフィックで搬送される情報は、適切な如何なる方法で構成されてもよい。以下の説明は、光フレームの形式で光リングでトラフィックを通信するネットワークの例に着目するが、ネットワークは、パケットのようなフレーム形式で又は他の適切な方式で構成されたトラフィックを通信するよう構成されてもよい。
設定された光トレイルを利用して、ノード１４は、複数のクライアントポートを介して各ノード１４に結合された複数のクライアント装置（図示せず）間の通信を促す。以下で更に説明されるように、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、そのノード１４のクライアント装置宛のトラフィックを分岐させ、クライアント装置は例えばパーソナルコンピュータ(PC)、電話機、ファクシミリ装置、ハードドライブ、ウェブサーバ及び／又は他の適切な通信装置でよい。図１は特定数のノード１４を含むネットワークの一実施例を示すが、ネットワークは適切な何らかの手法で構築された適切なノード１４をいくつでも含んでよい。
動作時にあっては、ノード１４は、ノード１４に結合されたクライアント装置からノード１４で受信された電気信号に基づいて、１以上の波長で光トラフィックを生成し、その光トラフィックを光リングで伝搬する光トラフィックに追加する。ノード１４は、１以上のクライアント宛の光リングで伝搬して来たトラフィックを受信し、分岐させる。説明の簡明化のため、ノード１４は、トラフィックの複製(コピー)を適切な要素に送信することでトラフィックを「分岐(drop)」し、その要素は関連するノード１４の一部分でもよいし、ノード１４に結合されていてもよい。その結果、ノード１４は、それらの構成要素にトラフィックを送信する一方、トラフィックが光リングで下流の構成要素に伝搬し続けることを許容することで、光リングからトラフィックを分岐してよい。各ノード１４は特定の波長で受信したトラフィックを分岐させ及び電気的に変換し、その波長ではノード１４はトラフィックを受信するよう構成され、他の波長で送信されたトラフィックを破棄し又は分岐しない。トラフィックが光リング２０から分岐されると、ノード１４は、分岐したトラフィックの光−電気変換を行う。そしてノード１４は、トラフィックのアドレス情報に基づいて、ノード１４に結合されたクライアント装置宛のトラフィックの部分を抽出する。ある実施例では、各ノード１４は、スイッチ要素を含む又はそれと関連し、そのスイッチ要素は、トラフィック又はその一部をアドレス情報に基づいて、複数のクライアント装置の１つ以上に転送する。
ノード１４は特定の光トレイルに関連する波長を時分割共有するので、光トレイルドミナントネットワークを介するデータフローパターンは、複数のノード１４からのデータストリームのインターリーブに起因して、いくらか「バースト状の」性質を有する。しかしながら、ノード１４に関連するクライアント装置（典型的には、レイヤー２装置）は、光レイヤがその装置に対する連続した通信を行うことを期待する。従って、（光トレイルの帯域の時分割共有に起因する）バースト的なレイヤと連続的なクライアントレイヤ間のインターフェースを促すため、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、ノードが波長を時分割共有することを許容しつつ、ノード１４のクライアント装置に、波長がシームレスで連続的に利用可能になる影響をもたらす装置である。そのようなバーストポンダは図２に関連して更に詳細に説明される。
更に、ノード１４は光トレイル３０を確立し、光トレイルで光トラフィックの全部又は一部を送信又は受信するように構築されてよい。光トレイル３０は、光ネットワーク内の２以上の如何なる構成要素でも接続するファイバの一部における光パスを表す。光トレイル３０は、ファイバ１６の影の付いた部分として図１で示されている。光トレイルが設定されると、光トレイル３０に接続される如何なるノード１４も、光トレイル３０における光トラフィックを、ノード１４からトラフィックが光トレイル３０に沿って伝搬する方向で下流に位置するノード１４に送信する。特定のノード１４は適切な如何なる時点で光トレイル３０を終端又は再構成してもよい。更に、上述したように、特定の実施例では、複数の光トレイルが光リングに設定され、各光トレイルには特定の波長が関連付けられていてもよい。更に、複数の重複しない光トレイルが、同じ波長に関連付けられてもよい。光トレイルを設定する光ネットワーク１０の特定の実施例の動作は、図３Ａ−３Ｃで説明される。
上述したように、光トレイルの設定及び共有を行うために、光ネトワークは光監視チャネル(OSC: Optical Supervisory Channel)又は他の帯域外制御チャネルをサポートし、光ネットワークのノード１４及び／又は他の要素間で制御信号がやりとりされる。ノード１４はOSCで制御メッセージをやり取りし、設定された光トレイルの利用を管理したり、光トレイルを開始及び終了したりしてもよい。特定の実施例では、OSCは、光ネットワークで使用される複数の波長の中の１以上の波長を表現し、その波長は制御信号に与えられる。或いは、OSCは光リング中の別個のファイバを表現し、そのファイバでノード１４は制御信号をやり取りしてもよい。特定の実施例では、特定の光トレイルに関連する制御信号は、その制御信号のトラフィックの方向で、光トレイルのトラフィックの方向とは反対方向で、又はOSCの双方向でOSCにより送信される。
光トレイルを用いると、ノード１４間で更に効率的なトラフィック伝送になる。特定の実施例では、ノード１４は、全てのトラフィックを伝送するのに光トレイルを使用するよう構築されてもよいし、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に或いは特定のノード１４が遅延させることのできないトラフィックを（他ノード１４による光トレイルの利用に起因して）送信できなかった場合に追加的な光トレイルを設定してもよい。しかしながら一般にノード１４は、適切な何らかの基準、要因又は考えに基づいて光トレイルを確立するよう構成されてよい。
図４に関連して以下で説明されるように、特定の実施例では、ノード１４は光トレイルの利用について名乗りを上げるオークション技法を利用してもよい（例えば、特定のデータを送信するノードのニーズの重要度又はクリティカリティ(criticality)に基づいてもよい。）。光ネットワークの他の実施例では、ノード１４は「ラウンドロビン(round robin)」又は「重み付けラウンドロビン」システムにより光トレイルを共用してもよい。更に他の実施例では、特定のノード１４に関連する優先度に基づいて、光トラフィックを他のノード１４に送信するための既存の光トレイルの利用権が特定のノード１４に与えられる。かくて１より多くのノード１４が同じ光トレイルで同時に光トラフィックを送信しようとしている場合、光ネットワークの或る要素は、競合するノード１４の優先度比較に基づいてその光トレイルの利用をどのノード１４に許可するかを決定してもよい。これらの技法又は光トレイルを共用する他の適切な技法は、より効率的な情報通信をもたらす。なぜなら、或るノード１４による送信又は或る情報の送信には他の送信を上回る優先度が与えられ、例えば、特定のノード１４がその送信について最低のサービス品質(QoS)を満たすことを許可する。
図２は光トレイルを実現するために使用するノード１４の特定の実施例を示すブロック図である。図示されているように、ノード１４は伝送要素５０ａ，５０ｂ、分配／結合要素８０ａ，８０ｂ、管理要素１２０、分岐要素１３０、挿入要素１４０、バーストポンダ１５０及びスイッチング要素１６０を含む。伝送要素５０はファイバ１６，１８へトラフィックを挿入すること及びファイバ１６，１８からトラフィックを分岐することを行う。より具体的には、伝送要素５０はファイバ１６，１８を伝搬する光信号の１以上の複製を生成し、これらの光信号で搬送される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通知する。更に、伝送要素５０は、ノード１４により生成された又はノード１４のクライアント装置から受信したトラフィックをファイバ１６，１８へ挿入する。例えば、図示の例では、各伝送要素５０はカプラ６０ａを含み、そのカプラは伝送要素５０で受信したトラフィックを２つのコピーに分け、トラフィックの一方のコピーを分岐要素１３０に転送し、他方のコピーを関連するファイバに沿って転送する。更に、各伝送要素５０はカプラ６０ｂを含み、そのカプラは、挿入要素１４０から受信したトラフィックを、関連するファイバで既に伝搬しているトラフィックに加える。２つのカプラ６０ａ，６０ｂが各伝送要素５０で示されているが、特定の実施例は、トラフィックの分岐及び挿入の双方を行う１つのカプラを備えてもよい。そのような１つのカプラは、例えば、波長ブロッキングユニット（後述）を含まない特定の実施例で使用されてもよい。
各伝送要素５０は、図示の例では、ファイバ１６，１８を伝搬するトラフィックの特定の波長を終端するよう構成された波長ブロッキングユニット(WBU)５４をも含む。その結果、意図される１つ又は複数の宛先で既に受信済みのトラフィックは、以後のノード１４で終端されてよい。更に、WBU５４は以下で説明されるように光トレイルを孤立させるよう使用されてよい。図２では機能ブロックとして示されているが、WBU５４は適切な何らかの方法で構成された適切な素子を表現及び／又は含んでよく、ある波長を素子し且つ別の波長を通過させる機能を動的に提供する。一例として、WBU５４は、WBU５４の入力で受信した何らかの特定の波長又は一群の波長をWBU５４の出力で出力する波長選択スイッチ(WSS)を表現してもよい。
別の例として、WBU５４は或る構造を表してもよく、その構造は一連のスイッチで接続された光デマルチプレクサ及び光マルチプレクサを含む。そのような例では、デマルチプレクサは信号を構成成分チャネルに分離する。そしてスイッチは、各スイッチで受信した制御信号に基づいて、各チャネルのマルチプレクサへの転送又は終端を選択的に行うよう動的に構成されてよい。スイッチにより転送されたチャネルマルチプレクサで受信され、WDM光信号に多重され、下りストリーム要素に転送される。
別の例では、WBU５４はチューナブルフィルタの集合を表現してもよく、そのフィルタは適切な波長のトラフィックだけがファイバ１６又は１８での伝送を許可されるよう調整されている。そのような例では、WBU５４のカプラはWBU５４への光信号入力を受信し、その光信号を複数の複製に分割し、それらの複製の各々を特定のチューナブルフィルタに伝送する。そして各チューナブルフィルタは、選択的に、特定の波長で又は或る特定の波長範囲内で伝搬するトラフィックを通し、他の全ての波長で伝搬するトラフィックを阻止する。そして各チューナブルフィルタは、関連する波長又は波長群で伝搬する通過したトラフィックをWBU５４の出力カプラへ転送する。そして出力カプラは様々なチューナブルフィルタの出力を結合し、出力WDM光信号を生成し、その出力光信号をWBU５４にとって下流の要素に転送する。
ｐ１２L12伝送要素５０は、ネットワークで設定された何らかの光トレイル、他ノード、ファイバ１６，１８の動作及び状態に関する情報を送信及び受信することをノード１４ができるようにする適切な要素を含んでもよく、或いは光ネットワークの他の適切な要素又は機能を備えていてもよい。特に、各ノード１４は、光監視チャネル(OSC)でメッセージを受信及び送信することをノード１４ができるようにする要素を含んでよい。図示の例では、各伝送要素５０はOSC進入フィルタ６６ａを含み、そのフィルタは各ファイバ１６，１８からの進入光信号を処理する。各OSCフィルタ６６ａは光信号からOSC信号を選別し、OSC信号を各自のOSC受信部１１２に転送する。各OSCフィルタ６６ａは残りの光信号を伝送要素５０の他の要素に転送する。各伝送要素５０はＯＳＣ進出フィルタ６６ｂも含み、そのフィルタは関連するOSC送信部１１６からのOSC信号を、関連するファイバ１６，１８で伝搬する光信号に加え、結合された信号をファイバ１６，１８の下流に位置する要素に転送する。追加されたOSC信号は、ローカルに生成されたデータでもよいし、或いはノード１４で受信したOSC信号でもよいし、管理要素１２０を介して伝送される。
分配／結合要素８０各々は分岐信号スプリッタ８２及び挿入信号コンバイナ８４を有する。スプリッタ８２各々は、１つの
光ファイバ進入リードと、分岐リード８６として機能する複数の光ファイバ進出リードとを有する。各分岐リード８６は、ノード１４の特定のローカルポートに関連する分岐要素１３０に関連付けられてもよい。図示の例は１つの分岐リード８６に結合されたスプリッタ８２を示しているが、スプリッタ８２は適切な分岐リード８６いくつにでも結合されてよい。
スプリッタ８２は、一般に、スプリッタ８２で受信した光信号を、特定の分岐リード８６で各自伝搬させられる複数のコピーに分割することができる１つの要素又は要素の集合のいかなるものを表現してもよい。４つの分岐リード８６が実装されている特定の実施例では、スプリッタ８２各々は具体的には２×４光カプラで構成されてよく、一方の進入リードは終端され、他方の進入リードはカプラ６０にファイバセグメントを介して結合され、４つの進出リードは分岐リード８６として使用される。
コンバイナ８４各々は、挿入リード８８として機能す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プラで構成される。各挿入リード８８は、ノード１４の特定のポートに関連する挿入要素１４０に接続されてよい。コンバイナ８４が４つの進入リードに結合される特定の実施例では、コンバイナ８４は２×４光カプラで構成され、一方の進出リードは終端され、他方の進出リードはカプラにファイバセグメントを介して結合され、４つの進入リードは挿入リード８８を構成してよい。スプリッタ８２と同様に、コンバイナ８４の説明される要素は、複数の光信号を１つの出力信号に結合する何らかの適切な要素又は要素の集合で置換されてもよい。図示の例は１つの挿入リードに結合されたコンバイナ８４を示しているが、コンバイナ８４は適切な挿入リード８８いくつにでも結合されてよい。
分岐要素１３０は、選択的に、フィルタ１００を介して分配／結合要素８０の出力にバーストポンダ１５０のポートを結合し、フィルタ各自は、スプリッタ８２で生成された光信号の複製各自の中で異なる波長のトラフィックを分離することができる。その結果、分岐要素１３０は、ファイバ１６，１８からの特定の波長のトラフィックを、バーストポンダ１５０の特定のポートに出力する。また、挿入要素１４０はバーストポンダ１５０の特定のポートを合成／分配要素８０に結合する。分岐要素１３０及び挿入要素１４０各々は、分岐スイッチ１３２及び挿入スイッチ１４２又は他の適切な要素を含み、バーストポンダ１５０の関連するポートをファイバ１６又は１８に選択的に接続する。或いは、挿入スイッチ１４２は、関連する送信部１０４から信号を分割することができるカプラで置換されてもよいし、又はファイバ１６に、ファイバ１８に若しくはファイバ１６，１８双方に信号が付加されるか否かを制御することができる一対のシャッタ（分割信号のブランチ各々に１つずつ）で置換されてもよい。その結果、分岐要素１３０及び挿入要素１４０は、ノードのプロテクションスイッチングをサポートするのに使用されてもよい。或いは、特定の実施例の分岐要素１３０及び挿入要素１４０は、分岐スイッチ１３２及び挿入スイッチ１４２をそれぞれ省略し、バーストポンダ１５０の様々なポートをファイバ１６，１８各々に結合してもよい。更に、特定の実施例では、ノード１４は複数の分岐要素１３０及び／又は挿入要素１４０を含み、その各々は光ネットワークでサポートされる特定の波長に関連していてもよい。
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又は時間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分配するためのシームレスな連続的な信号に変換し、及びノード１４が光トレイルの使用権を有する場合に、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又は１８での伝送用のバースト状の光トラフィックに変換する。上述したように、バーストポンダ１５０は、ノード１４が光トレイルを時分割共有しつつ、波長がシームレスで連続的に利用可能にする作用をノード１４のクライアント装置に与えることを可能にする。バーストポンダ１５０は適切な受信部１０２及び送信部１０４をいくつでも含んでよく、受信部は光信号を受信し且つそれらの光信号に基づいて電気信号を生成し、送信部は電気信号を受信し且つそれらの電気信号に基づいて光信号を送信する。ノード１４のコンフィギュレーションに依存して、これら受信部１０２及び送信部１０４の各々は、固定的でもよいし、調整可能でもよい。これら受信部１０２及び送信部１０４の各々は、バーストモード受信機又は送信機を備えてもよい。そのようなバーストモード受信機は、バーストモードクロック及びデータ復元処理機能を有する。以下で説明されるように、スイッチング要素１６０は適切な何からの１つ又は複数の要素を表現してもよく、その要素は、バーストポンダ１５０により出力され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し及び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。図２では、スイッチング要素１６０はノード１４の一部として示されているが、ノード１４から物理的に離れていてもよい。
管理要素１２０は、OSC受信部１１２、OSCインターフェース１１４、OSC送信部１１６及び要素管理システム(EMS)１２４から構成されてもよい。OSC受信部１１２、OSCインターフェース１１４及びOSC送信部１１６の組各々は、ノード１４内でファイバ１６又は１８の１つについてのOSCユニットを形成する。OSCユニットはEMS１２４に関するOSC信号を受信及び送信する。EMS１２４はネットワーク管理システム(NMS)１２６に通信可能に結合されてよい。NMS１２６はノード１４内にあってもよいし、別ノード内にあってもよいし、全てのノード１４の外部にあってもよい。
EMS１２４及び／又はNMS１２６は、ネットワーク及び／又はノードの監視、障害検出、プロテクションスイッチング及びループバック又は光ネットワークのローカルな検査を実行する、媒体中にエンコードされた論理装置（ロジック）で構成されてもよい。特定の実施例では、EMS１２４及び／又はNMS１２６は、光トレイルの設定、運用及び終了に関する制御メッセージを生成、送信、受信及び／又は処理する。EMS１２４及び／又はNMS１２６に含まれる論理装置は、ディスク中に又はメモリのような他のコンピュータ読取可能な媒体にエンコードされたソフトウエアで構成されてもよいし、及び／又は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)又は他のプロセッサ若しくはハードウエアにエンコードされた命令で構成されてもよい。EMS１２４及び／又はNMS１２６の機能は、ネットワークの他の要素で実行されてもよいし、或いは分散される又は集約されてもよいことが理解されるであろう。例えば、NMS１２６の機能はノード１４のEMS１２４に分散されてもよいし、NMS１２６は別個の個別素子として省略されてもよい。同様に、OSCユニットは省略されるEMS１２４及びNMS１２６と直接的に通信してもよい。
EMS１２４はノード１４内で要素を監視及び／又は制御する。例えば、EMS１２４は、送信部１０４、受信部１０２及びWBU５４の動作を制御し、光トレイルの設定及び利用を促進する。図示の例では、EMS１２４は、OSC信号をファイバ１６，１８各々から電気フォーマットでそのファイバに関連するOSC受信部１１２を介して受信する（OSC受信部１１２はその信号をOSCフィルタ６６ａを介して取得する。）。このOSC信号は上述した制御メッセージの複数のタイプ中の１つ以上を含んでよい。EMS１２４は信号を処理し、その信号を転送し及び／又はその信号をループバックしてよい。EMS１２４は電気信号を受信し、OSC信号をOSC送信部１１６及びOSCフィルタ６６ｂを介してファイバ１６又は１８の次のノードに再送信し、適切ならば、ローカルに生成した制御メッセージ又は他の適切な情報をOSCに付加する。
NMS１２６は、光ネットワーク中の全てのノード１４から情報を収集し、ノード１４から送信される制御メッセージを処理し、光トレイルの特定の利用形態を管理する。例えば、特定の実施例では、NMS１２６は、複数のノード１４が光トレイルの利用を要求する場合に、光トレイルで送信を求める特定のノード１４を選択するかもしれない。上述したように、NMS１２６は光ネットワークの全ノード１４のEMS１２４の全部又は一部を代表してもよい。更に、以下の説明は光ネットワークの特定の例を記述し、NMS１２６及びEMS１２４の間で機能が特定の方法で分割されているが、別の実施例では、説明される機能はNMS１２６及びNMS１２４の間で適切な如何なる方法で分散されてもよい。更に、NMS１２６及びEMS１２４は、図２に示されるように、少なくとも部分的に、ノード１４内に設けられた要素を表現しているが、NMS１２６及び／又はEMS１２４の全部又は一部はノード１４の外部に設けられてもよい。
図２に示されてはいないが、EMS１２４、NMS１２６及び／又は光ネットワークの他の要素に関連するコード、光ネットワークでプロテクショントラフィックに使用される波長割当法を指定する情報、及び光ネットワークの動作中に使用される他の適切な何らかの情報を格納するメモリをノード１４は含んでもよい。メモリは１以上のメモリ装置を表現してもよく、それらはノード１４内に設けられてもよいし或いはノード１４から物理的に離れていてもよい。更に、メモリは、他ノード１４を含む光ネットワークの他の要素と共有されてもよい。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)、リードオンリメモリ(ROM)又は適切な他の何らかの記憶媒体を表現してもよい。
動作時にあっては、伝送要素５０はファイバ１６，１８からトラフィックを受信する。図示の例では、ファイバ１６，１８から受信したトラフィックはOSC信号を含み、伝送要素５０はOSC信号をファイバ１６，１８に挿入する及びファイバ１６，１８から分岐するよう機能する。より具体的には、各OSC進入フィルタ６６ａは、各ファイバ１６，１８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、OSC信号をOSC受信部１１２各々へ転送する。各OSC進入フィルタ６６ａは残りの伝送光信号を関連する増幅器６４に転送する。増幅器６４は信号を増幅し、その信号を関連するカプラ６０ａに転送する。特定の実施例では、増幅器６４は状況によっては省略されてもよい。
EMS１２４は他のノード１４により又は光ネットワークの他の要素により送信された制御メッセージを処理し、それに応じてノード１４の動作を調整する。特に、EMS１２４は、WBU５４、送信部１０４、フィルタ１００、受信部１０２及び／又はノード１４の適切な他の何らかの要素を、EMS１２４で受信した制御メッセージに応答して再構築してもよい。一例として、EMS１２４は、セットアップメッセージを受信したことに応答して、特定の波長で伝搬するトラフィックがWBU５４を介して通過することを許可するように、ノード１４のWBU５４を構成する。別の例として、EMS１２４は、他ノード１４からの通知メッセージの受信に応答して、特定のフィルタ１００及び／又は特定の受信部１０２を調整し、光トレイルに関連する特定の波長で光トラフィックをノード１４が受信することを許可する。
更に、EMS１２４は他ノード１４に又は光ネットワークの他の要素に送信する制御メッセージを生成してもよい。例えば、セットアップメッセージ、通知メッセージ、リクエストメッセージ及び／又は適切な他の何らかの制御メッセージに関連する電気信号をEMS１２４は生成し、それらの電気信号をOSC送信部１１６に通知し、適切な制御メッセージを表現する光信号を関連する伝送要素５０に送信してよい。これらの制御メッセージは、ファイバ１６，１８の光トラフィックに適切に加えられてもよい。
一方、カプラ６０ａは増幅器６４からの信号を２つのコピーに分割し：１つはWBU５４に転送されるスルー信号であり、もう１つは分配／結合要素８０に転送される分岐信号である。分配／結合要素８０は、分岐信号を１以上のコピーに分割し、分岐信号のコピーを１以上の分岐要素１３０に転送する。特定の実施例では、各分岐要素１３０は分岐スイッチ１３２を含み、分岐スイッチは、ファイバ１６又はファイバ１８からの分岐信号を、分岐要素に含まれているフィルタ１００に分岐要素１３０が選択的に結合することを許可する。更に、フィルタ１００は特定の波長に調整されてもよい。その結果、そのような実施例では、選択されたファイバで特定の波長で伝搬するトラフィックが、バーストポンダ１５０に出力される。
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。各分岐要素１３０に関連するバーストポンダ１５０の受信部１０２は、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。各受信部１０２により生成されたデータトラフィックは、スイッチング要素１６０に出力される。特定の実施例でのノード１４では、バーストポンダ１５０はバッファ（図示せず）を含み、受信部１０２の出力は、適切な時点でスイッチング要素１６０に送信されるように、１以上のバッファに格納されてよい。
スイッチング要素１６０は、バーストポンダ１５０から出力されたシームレスな連続的なデータトラフィックを受信し、適切な何らかの方法でそのデータトラフィックを切り替え、ノード１４の適切なクライアント装置へのデータトラフィックの伝送を促進する。バーストポンダ１５０からスイッチング要素１６０により受信されたデータトラフィックは、パケット、フレーム及び／又はデータの形式の情報を含んでもよいし、及び／又は適切な他の何らかの形式で構成された情報を含んでもよい。例えば、特定の実施例では、スイッチング要素１６０はL2スイッチを表現してもよく、パケット形式でバーストポンダ１５０から電気信号を受信してもよい。
スイッチング要素１６０は、スイッチング要素１６０に結合されたクライアント装置からのデータトラフィックを受信し、そのデータトラフィックを伝送するためにバーストポンダ１５０の適切なポートにそのデータトラフィックを切り替える。スイッチング要素１６０で受信したクライアント装置からのデータトラフィックは、パケット、フレーム及び／又はデータグラムの形式の情報、及び／又は適切な他の何らかの形式で構成された情報を含んでよい。上述したように、スイッチング要素１６０はL2スイッチを表現してもよく、パケット形式でクライアント装置からデータトラフィックを受信してもよい。そのような実施例では、L2スイッチは、各パケットを、そのパケットに含まれているヘッダに基づいて、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そのパケットを配信する。
バーストポンダ１５０は、バーストポンダ１５０の１以上のポートでスイッチング要素１６０からのデータトラフィックを受信する。バーストポンダ１５０の或るポートは、スイッチング要素１６０からデータトラフィックを受信するよう構築され、これらのポートの各々は、受信したデータトラフィックを、そのポートに関連するバーストポンダ１５０の特定の送信部１０４に伝送してもよい。各送信部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、その送信部１０４に関連する特定の挿入要素に光トラフィックを送信する。特定の実施例では、EMS１２４はバーストポンダ１５０の送信部１０４を調整し、送信部１０４はEMS１２４により決定された特定の波長で光トラフィックを生成する。他の実施例では、送信部１０４は一定の波長で送信を行う。更に、バーストポンダ１５０は１以上のバッファを含み、そのバッファは、適切な時点で（例えば、ノードが光トレイルの利用を認められたような場合に）送信部１０４に入力される、スイッチング要素１６０からのデータトラフィックを格納する。そのようなバッファリングは有益である。なぜなら、ノード１４は、トラフィックが受信された場合にトラフィックを送信できないかもしれないからである（共用される光トレイルを他ノード１４が使っているかもしれないからである。）。
バーストポンダ１５０の送信部１０４から出力され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部１０４に関連する適切な挿入要素１４０で受信される。各挿入要素１４０は挿入スイッチ１４２を含み、挿入スイッチはファイバ１６又は１８に関連する分配／結合要素８０のコンバイナ８４に挿入要素を選択的に結合することができる。その結果、バーストポンダ１５０の送信部で生成された光トラフィックは、その状況に基づいて適切なファイバ１６又は１８に挿入されてよい。例えば、特定の実施例のノード１４はプロテクションスイッチングをサポートし、挿入スイッチ１４２は、一方のファイバの障害を検出したことに応答して、他方のファイバに光トラフィックを送信するように再構築されてもよい。適切な分配／結合要素８０は、バーストポンダ１５０から受信した光トラフィックを関連するファイバのカプラ６０ｂに転送する。
カプラ６０ａの動作説明に戻る。上述の分岐信号を転送することに加えて、各カプラ６０ａはスルー信号を各自のWBU５４に転送する。WBU５４はその光信号を受信し、スルー信号のチャネルを選択的に終端又は転送する。特定の実施例のノード１４では、EMS１２４は、コンビナ(convener)ノード１４ａから受信したセットアップメッセージに応答して、特定のファイバ１６又は１８で指定されている波長で光トレイルを設定するために、WBU５４の動作を制御してもよい。特に、ノード１４が要求される光トレイル内部のノードであった場合、EMS１２４は、関連するファイバで特定の波長で伝搬する光信号がWBU５４を介して通過するのを許可するようにWBU５４を構築してもよい。ノード１４が光トレイルの始点又は終点のノードであった場合、EMS１２４は関連するファイバで指定された波長で伝搬する光信号を阻止するようWBU５４を構築してもよい。このように、光トレイル中のノードで伝送されるトラフィックは、光トレイルから離れない。これに起因して、複数の重複しない光トレイルが、同じファイバの同じ波長を使用するよう形成されてもよい。
しかしながら、特定の実施例ではWBU５４はノードから省略されてもよい。そのような実施例では、ノードはそのノードを介するトラフィックの伝送をブロックすることができない（カプラ６０ａから転送される光信号の複製の如何なる波長も終端できないからである。）。従ってそのような実施例では複数の光トレイルは同じ波長では形成されない。しかしながら、多くのネットワークトポロジでは、例えばリングネットワークでは、少なくとも１つのそのようなノード（又はネトワーク内の或る別の装置）が、干渉を抑制するためにネットワーク近辺のノードから付加された光信号の伝搬を止めることができなければならない。そうでなければ、例えば、あるノードで特定の波長で挿入されたトラフィックは、そのネットワークを巡り、挿入ノードに戻り、そこでその波長で挿入される新たなトラフィックと干渉を生じてしまう。従って特定の実施例は１以上のノードを含み、そのノードは（ノード１４のような）WBU及びWBUを含まない１以上の他のノードを含むかもしれない。WBUを含む複数のノードがそのような実施例で使用されるならば、１つの波長で複数の光トレイルを作成することが可能になるが、しかしながら、それらの光トレイルの場所はWBUを含むノードの数及び配置に依存して制限される。
図示のノード１４の動作説明に戻る。各カプラ６０ｂは、関連するWBU５４の出力と、関連するコンバイナ８４から受信したトラフィックとを以後結合する。カプラ６０ｂが、ローカルに導出したトラフィックをWBU５４の出力に加えた後に、カプラ６０ｂは結合された信号を関連する増幅器６４及びOSC進出フィルタ６６ｂに転送する。各OSC進出フィルタ６６ｂは、関連するOSC送信部１１６からのOSC信号を結合される光信号に加え、新たな結合信号を進出伝送信号として光ネットワークの関連するファイバ１６又は１８に転送する。
図３Ａ−３Ｃは、（３Ｃに示されている）光トレイルを設定する光ネットワークのノード動作例を説明するための図である。特に、３Ａ−３Ｃは、特定のノード３１４がノード３１４のクライアント装置からデータトラフィックを受信したことに応じて、光トレイル３３０を設定しようとした場合における、特定の実施例の光ネットワークの動作例を示す。図３Ａ−３Ｃに示されるノード３１４及びファイバ３１６，３１８は、完全な光ネットワークを表現してもよいし、或いは図１に示される光ネットワークのような大きなネットワークの一部分を表現してもよい。更に、線状に結合されるよう描かれているが、ノード３１４はリング状に、メッシュ状に又は適切な如何なる形状で結合されてもよい。例えばノード３１４ａ−ｆは図１のネットワークのノード１４ａ−ｆを表現してもよい。更に、ノード３１４は適切な如何なるデザインを備えていてもよい。単なる一例として、ノード３１４は図２に示されるコンフィギュレーションを利用して又は適切な何らかのコンフィギュレーションを利用して実現されてもよい。
図３Ａは光ネットワークの動作例を示し、ノード３１４ａ（以下、「コンビナノード(convener node)３１４ａ」と言及される）が議長ノードであるコンビナノード３１４ａに結合されたクライアントからデータトラフィック３１０を受信する。データトラフィックに基づいて光トラフィックを送信するために、コンビナノード３１４ａは、光トレイル３３０がコンビナノード３１４ａ及びノード３１４ｅ（以下、「エンドノード３１４ｅ」と言及される）の間でファイバ１６に沿って設定されるべきであることを確認する。上述したように、コンビナノード３１４ａ及びエンドノード３１４ｅを結ぶ他の光トレイルで流れる光トラフィック量が所定の閾値を超えたことの確認に応じて、コンビナノード３１４ａは光トレイル３３０を設定することを決定する。或いは、何らかの他のノード又は装置が適切な何らかの目的で光トレイル３３０の設定を初めてもよい。
コンビナノード３１４ａは、以上の制御メッセージをエンドノード３１４ｅ及び／又は他ノード３１４にOSCで又は他の制御チャネルで送信することで、光トレイル３３０を確立する。ここで使用されるように、「メッセージ」は１つ以上の信号パルス、パケット、フレーム又は適切な何らかのフォーマットで構成された情報を表す。例えば、特定の実施例では、コンビナノード３１４ａは、セットアップメッセージ３４０をエンドノード３１４ｅに及び全てのノード３１４ｂ−ｄ（その特定のコンビナノード３１４ａ及びエンドノード３１４ｅ間の全ノード）にそのトラフィック方向に送信する。光トレイルに含まれるコンビナノード及びエンドノード間のこれらのノードは、「介在ノード(intervening node)」と呼ばれる（しかしながら、コンビナノード及びエンドノード間の全てのノードが光トレイルに含まれることは必須でないことに留意すべきである。）。光ネットワークのコンフィギュレーションに依存して、コンビナノード３１４ａはセットアップメッセージ３４０をOSCで、光トラフィックがファイバ３１６上で伝搬するのと同じ方向に、反対方向に（例えば、ファイバ３１８のOSC）、又は双方向に（例えば、ファイバ１６及び１８双方のOSCで）送信してもよい。図示の例では、OSCはファイバ３１６でデータを送信するのに使用される波長とは別の波長を表現するよう仮定されており、コンビナノード３１４ａは、セットアップメッセージ３４０をファイバ３１６で、トラフィックがファイバ３１６を伝搬する方向で送信する。
セットアップメッセージ３４０は、コンビナノード３１４ａ及びエンドノード３１４ｅを識別し、光トレイル３３０での伝送に使用される波長及び方向を指定し、及び／又は光トレイル３３０を設定するために介在ノード３１４ｂ−ｄ及びはエンドノード３１４ｅにより使用される他の適切な如何なる情報を含んでもよい。介在ノード３１４ｂ−ｄは、エンドノード３１４ｅから（例えば確認メッセージのような）適切な指示を受け、エンドノード３１４ｅが光トレイル３３０を設定する準備を整えるまで、セットアップメッセージを格納してもよい。
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を受信したことに応答して、エンドノード３１４ｅの波長ブロッキングユニットを再構成し、要求される光トレイル３３０に関連する波長で伝搬するトラフィックが、ファイバ３１６のエンドノード３１４ｅを通過して伝搬し続けることを防ぐ。エンドノード３１４ｅが波長ブロッキングユニットを構築すると又はセットアップメッセージ３４０受信後の他の適切な何らかの時点で、エンドノード３１４ｅは確認メッセージ(acknowledgement message)３５０をコンビナノード３１４ａに及び／又は介在ノード３１４ｂ−ｄに送信する。確認メッセージ３５０は、確認メッセージを受信するノード３１４に、エンドノード３１４ｅが光トレイル３３０を設定する準備を行ったことを通知する。確認メッセージ又はエンドノード３１４ｅからの指示に関する他の適切な形式の信号を受信したことに応答して、コンビナノード３１４ａ及び／又は介在ノード３１４ｂ−ｄは、光トレイルの設定を促す適切な何らかの方法でそれらを構築してもよい。例えば、介在ノード３１４ｂ−ｄ各々は、各ノード３１４の波長ブロッキングユニットを再構築し、光トレイルに関連する波長が特定のノード３１４を介して伝送することを許可するようにする。更に、コンビナノーｄ３１４ａは、図２に関して上述したように、その波長でファイバ３１６を伝搬するトラフィックを阻止するように、コンビナノード３１４ａの波長ブロッキングユニットを構築してもよい。光トレイル３３０に関連する波長でファイバ３１６を伝搬するトラフィックを阻止することで、コンビナノード３１４ａは、光トレイル３３０と重複しない他の光トレイルが、光トレイル３３０で伝送されるトラフィックと干渉せずに、光トレイル３３０と同じ波長を利用できるようにする。
更に、各ノード３１４は光トレイルテーブル又はマトリックスを保持し、光トレイルテーブル等は、ノード３１４が結合される光トレイル又は光ネットワークで設定される光トレイルに関連する情報を維持する。これらの光トレイルテーブルは、関連する光トレイルのための適切な如何なる情報をも含んでよい。例えば、光トレイルテーブルは、光トレイル各々のコンビナノード及びエンドノード、各光トレイルに関連する波長、各光トレイルが現在使用されているか否かを指定する情報、及び／又は各光トレイルに関する適切な他の如何なる情報を含んでもよい。
図３Ｃは、ノード３１４ａが確認メッセージ３５０を受信し、何らかの適切な再構築を実行した後の状態を示す。コンビナノード３１４ａ、介在ノード３１４ｂ−ｄ及び／又はエンドノード３１４ｅの再構築の結果として、光トレイル３３０が形成され、コンビナノード３１４ａを各介在ノード３１４ｂ−ｄに及びエンドノード３２４ｅに結合する。光トレイル３３０が設定されると、コンビナノード３１４ａ及び／又は介在ノード３１４ｂ−ｄは、下りで介在ノード３１４ｂ−ｄへ又はエンドノード３１４ｅへの送信に光トレイルを利用する。設定された光トレイルで光トラフィックを伝送するノードの動作例は、図４に関連して後述される。
図１の説明で言及されたように、光トレイルに含まれるノード間で光トレイルの使用権を割り当てるのに使用されてよい１つの技法は、オークション法である。オークションアルゴリズムは、ユーザ及びオブジェクト間をリアルタイムで仲裁する方法を提供する。この場合、ノードがユーザであり、光トレイル（より具体的には、光トレイルのデータスロット）がオブジェクトである。そのようなオークション法は、設定済みの光トレイルの利用を求める多数のノード間での競合問題について或るソリューションに収めるのに効率的で公平で安定的な技法をもたらす。この技法では、光トレイルの利用を求める各ノードは、指定された期間中に（例えば、特定の時間スロットの間に）光トレイルの利用についてビッドを置く（名乗りを上げる）。そのようなビッドは、上述されたように、ノードのネットワークパラメータ及び光トレイルの条件に基づいてもよい。
特定の実施例では、ビッドはスロッテドシステム(slotted system)を用いて一定の周期で連続的に設定される。そのような例に２段階の時間スロット階層がある：２段階とは制レイヤとデータレイヤである。制御チャネルは光学的に分岐され、各ノードで電気的に処理されるので、制御レイヤでは、制御チャネル（例えば、OSC）がノード間で同期してよい。時間スロットは僅かな期間／長さのものであり（例えば、マイクロ秒で測定される）、ノードからのビッドを搬送し及び／又は何らかのシグナリング情報を搬送する程度に十分長いだけである。データレイヤでの時間スロットは、制御チャネルのスロットよりも長い（例えば、数ミリ秒）。データレイヤでは、各データチャネルのスロットは、制御チャネルに同期している。言い換えれば、データ送信タイミングは制御チャネルで制御されており、制御チャネル自身は同期しているので、データレイヤも同期している。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、各データチャネルのデータスロット１つの期間の間に多数の制御スロットが制御チャネルで生じる。
各データスロットの期間の上限は、最も厳しい制約を有するノードトラフィックの最小遅延条件に依存してもよい。単なる一例として、ｄが最も厳しい制約を有するトラフィックの最大許容遅延であり、ｐが最大伝搬遅延であったとすると、許容可能な最大制御パケットサイズは(d-p)/2WN秒の期間になる。この計算に基づいて、制御チャネルラインレート(Ccontrol)は、次のように決められてもよい：
Ccontrol=2WNbcontrol/(d-p)
ここで、bcontrolは制御パケット中のビット数である。
更に、データスロット期間の下限は、特定の実施例は、制御メッセージ数で制限され、その制御メッセージ数はデータスロット期間における制御チャネル（言い換えれば、必要な制御スロット数）に加えて、制御及びデータチャネルの回線レートで送信される必要のあるものである。この下限は、制御チャネルが、ネットワークの全波長で設定される光パスについて名乗りを上げる可能性（ビッドの可能性）のある全てのノードに十分な能力をもたらすことを保証する。例えば、（例えば、図１のネットワークのような）ネットワークが６つのノードを含み、２０個のデータチャネルを有していたとすると、２０データチャネルの各々で１データスロットが生じる時間の間に、制御チャネルで１２０個の制御スロットが生じる。これら制御スロット各々は、特定のノードに及び特定の光トレイルに関連付けられてよい。
オークション法を実現する例では、ノードは各光トレイルで各自のデータスロットの利用について名乗りを上げてもよい。各ノードは、ビッドの対象になる直前のデータスロットに対応する制御スロットの１つに制御メッセージを挿入することで、特定の光トレイルの特定のデータスロットについて名乗りを上げてもよい。言い換えれば、そのような実施例では、特定のデータスロットに同期している制御スロットは、次のデータスロットの利用について1以上のノードからのビッドを含む。後に詳細に説明されるように、特定の実施例では、これらのビッドは２つのパラメータに基づいてもよい：クリティカリティ(criticality)(一般的には、ノードからのトラフィックにより必要とされるサービス及びノードに蓄積されるトラフィック量）及びスタティシティ(staticity)（一般的には、光トレイルのノードによる以前の利用に関する質及び量）である。これらのパラメータ双方はバッファ及びサービス統計をオークションビッドに変換するのに役立つ。各ノードはコンピュータ読取可能な媒体に格納されたソフトウエア又はファームウエアを含んでもよく、そのソフトウエア等はノードに関するビッドを計算するのに使用される。単なる一例として、このソフトウエア又はファームウエアは要素管理システムに関連付けられてもよい。
これらのビッドはその後に光トレイルのノードの1つに（又は何らかの他の適切なノード又は装置に）送信され、そのノードは光トレイルのコントローラとして機能する。特定の実施例では、このコントローラは光トレイルのエンドノードである。光トレイル中のノードからのビッドを受信すると、各光ノードのエンドノードは、光トレイル中のノードから受信した最高のビッドを算出し、（後述のアルゴリズムに基づいて）光トレイルの次のデータスロットでどのノードが送信権を有するかを決定する。エンドノードは制御メッセージを制御チャネルで光トレイルの他ノードに送信し、次のデータスロットを割り当てられたノードを通知する。これらのメッセージは、ビッドが送信されたのとは反対向きの制御チャネルで送信される異なる制御チャネル(例えば、反対のファイバにおけるOSC)で送信されてもよいし、それらは同じ制御チャネルで送信されてもよいし、一部は或る方向で一部は別様に送信されてもよい（例えば、コントローラが介在ノードであった場合である）。後に更に詳細に説明されるこのプロセスは各データスロットについて反復される。
図４は光トレイルのデータスロットのオークションのための方法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での１つのデータスロットを利用すること及び入札することに関する手順を示す。この方法は光トレイルの各データスロットについて反復され、更にはネットワークの他の光トレイルのデータスロットについても実行されてよい。更に、この方法例は光トレイルの各データスロットについての入札を示すが、適切な他の如何なる「オブジェクト」が入札対象になってもよい（例えば、より長い期間（複数のデータスロット）の光トレイルの利用が対象になってもよい。）。更に、ビッドはクリティカリティ及びスタティシティのパラメータに基づいて後述の方法で計算されるが、本発明の他の実施例は後述のものとは異なるパラメータを計算してもよいし及び／又はビッドを計算するのに代替的な又は追加的なパラメータを使用してもよい。
オークション方法例でのビッド計算に関し、以下の変数が定義される：
N: ネットワーク中のノード数。Niは特定のノードを示す。
B(t): 全ノードのバッファの占有度合いを示すN×N行列。
Bik(t): 光トレイルｋでの伝送を意図するデータに関し、時刻ｔでの特定のノードｉにおけるバッファ占有度。
あるノードで蓄積されたトラフィックのサービスタイプ：S={1,2,3,4,…,h,…,s}, Shはｈ番目のサービスタイプを示し、Δ1>Δ2>Δ3>…Δs, ΔshはサービスShについて許容可能な最大遅延を示す。
C: 光トレイルのビットレート。
tc: 光トレイルにおけるコネクション準備期間。
w: 光トレイルを設定するのに要する時間。
Tdata: データスロットの持続時間。
オークション法例を実施するノードは、これらの変数を利用して、ビッドを計算するのに使用されるクリティカリティ及びスタティシティを決定する。図４に示される方法例はステップ５００から始まり、特定の光トレイルの特定のデータスロットについて競合するノード各自が、クリティカリティを計算する。クリティカリティは、特定の光トレイルのコネクションを準備するノードの緊急性を表現する。この方法例では、クリティカリティは、サービス遅延及びバッファ占有度という２つの要因に依存する。前者はエンドトゥエンドのサービス遅延を仮定しながら光トレイルでコネクションを準備するニーズを表し、後者はバッファで利用可能な総メモリに対するバッファの占有度を表す。クリティカリティを計算するために、以下の変数が使用される：
σik(t): 光トレイルｋに関し、ノードｉによる成功した最後のビッド以来占有されているデータスロット数。
Ψik(t): ｋ番目の光トレイルで時刻ｔで送信するよう意図されているデータに関し、ノードｉにおけるバッファの許容可能な臨界的な限界。
サービスタイプｈより厳しくない遅延条件を有する別のサービスタイプの何らかのパケットと比べて、サービスタイプShと共に第１パケット（又は適切な他の形式のトラフィック）がバッファに到着した時間に、許容可能な臨界制限Ψik(t)は依存する。Ψik(t)は次式で計算される：
Ψik(t)=min[Δsi−x,Δsh], i=1,2,…,s
ここで、xiはサービスｉの第１パケットがバッファBikに入って以来の時間である。許容可能な臨界制限はフロー統計には依存せず、時間依存する値であることに留意を要する（データスロット毎に変化し得ることを意味する。）。
許容可能な臨界制限を用いて、光トレイルｋに関し、時刻ｔにおけるノードｉのバッファのクリティカリティパラメータが計算可能になる。クリティカリティパラメータαik(t)は、サービスクリティカリティ及びバッファクリティカリティの２つの比率の最大値として定義される。従ってクリティカリティパラメータは次のように計算される：
Figure 2007300636
 ここで、αik(t)は時刻ｔにおける光トレイルｋに対するノードｉのクリティカリティパラメータであり、Bmaxはビットで計ったバッファサイズである。通常の動作では、０≦αik(t)≦１である。従って一般にクリティカリティパラメータは、最も厳しい遅延条件を有するトラフィックのサービス条件に起因するクリティカリティを反映する比率と、ノードの容量に達するバッファに起因するクリティカリティを反映する比率との高い方であるように決定される。クリティカリティのこの計算は、所与の時点で光トレイルに関して最も重要なノードを示すが、クリティカリティがビッドを設定した際に考察されるパラメータだけであったならば、一般に「リンギング(ringing)」が生じであろう。「リンギング」はその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での素早いスイッチングであり、これは非効率性を招く。
従って方法例のステップ５０２では、各ノードがスタティシティパラメータも計算する。上述したように、スタティシティは、（ノードによる光トレイルの利用に関する）コネクションの寿命及び質の指標を与えるパラメータである。所与のコネクションに関し、スタティシティは次式の比率で定義される：
Figure 2007300636
 ノードｉ及び何らかの他のノード間のｋ番目の光トレイルに関する所与のコネクションに関し、コネクションの持続期間がTDCであったとすると（これは自明である）、このコネクションのスタティシティは次式のように計算される（これはコネクション量がどのように決定されるかを示す）：
Figure 2007300636
 通常の動作では、０≦STik(t)≦１である。
ステップ５０４では、クリティカリティ及びスタティシティの計算に基づいて、光トレイルｋの特定のデータスロットについて競合する各ノードはビッドを計算する。ビッドは次の２つの量の小さい方として計算される：(i)以前のデータスロットに関し、成功した最大のビッド、(ii)現在のデータスロットの開始時点におけるそのノードについてのクリティカリティ及びスタティシティの総和。特定の実施例では、ある量εがこれら２つの量の小さい方に加えられる。この量εは相補緩和(complementary slackness)を可能にし、この条件は次の文献で説明されており、ノード間の直交性を達成することを促す：
Bertsekas, D.P., “Auction Algorithms,” Lab. For Information and Decision Systems Working Paper, M.I.T., Cambridge, MA., pp.6-8。
εの値はノード固有であり、以前のデータスロットに関して最大ビッドの1/(h-1)の値を与え、ｈは光トレイル中の平均ノード数である（シンメトリーなトラフィック要請に関してNノードのリングネットワークで3N/8乃至5N/8の間にあるのが一般的である）。従ってノードｉは次のようにして時刻ｔにおける光トレイルｋについてのビッドを計算する：
bidik(t)=min[αik(t)+STik(t),mbidk(t-1)]+ε。
ステップ５０４でのビッド計算後に、データスロットについて名乗りを上げる各ビッドはステップ５０６でビッドを設定するか否かを確認する。所与のビッドサイクルの間に、どのノードも、そのノードが関心を持つ光トレイル全てについて（例えば、あるノードが送信を望むトラフィックの宛先ノードを含む光トレイルについて）ビッドを計算する。しかしながら特定の実施例では、ノードは、計算したビッド全てを必ずしも設定しないであろう。ビッドを設定するか否かを決定する際に、各ノードｉは或る量aik(t)を確認し、その量は時刻ｔにおけるそのノードに対する光トレイルｋの利益を表現する。この利益は光トレイルと共にノードの以前の履歴に依存し、次式で計算される。
aik(t)=αik(t)−mbidk(t-1)
ここで、αik(t)は光トレイルｋに対するノードｉのクリティカリティパラメータであり、mbidk(t-1)は光トレイルｋにおける以前のデータスロットの最大ビッドである（以前のデータスロットの最大ビッドは、光トレイルのエンドノードによって、その光トレイルの他のノードに通知されてもよい。）。各ノードはステップ５０６でこの利益を確認し、そのノードについてaik(t)で示される光トレイルの正味の利益が、そのノードに利用可能な光トレイル全体の中で最大であった場合には、光トレイルｋについて名乗りを上げることを決定する。ノードが特定の光トレイルについて名乗りを上げないように決定した場合には、本方法例は（それらの光トレイルについて）本方法のスタートに戻り、本方法は光トレイルの以後のデータスロットについて手順を再び開始する。ノードが光トレイルについて名乗りを上げるように決定すると、本方法は（その光トレイルについて）ステップ５０８に進み、ノードはビッドを適切な制御スロットで制御チャネルにより送信する（例えば、制御スロットは、ノードに関連する及び名乗りを上げている光トレイルに関連する。）。
ステップ５１０では、ネットワークの各光トレイルのエンドノード（又は、ビッドを受信し且つ光トレイルを割り当てるアービタノードとして指定されている他ノード）が、特定のデータスロットに関して光トレイル中のノードからビッドを受信する。エンドノード（又は他のアービタノード）は、光トレイルに関連する特定の制御スロットの内容を抽出及び処理することで、ビッドを受信してもよい。特定のデータスロットに関するビッドの受信後に、ステップ５１２にてエンドノードは、受信した最大のビッドを確認し、それがどのノードから送信されたかを確認する。しかしながら最高のビッドを設定しているノードが、光トレイルを利用する許可を受けるとは限らない。そうではなく、ステップ５１４では、最高のビッドを設定しているノードに光トレイルを再び割り当てるか否か、或いは光トレイルをごく最近割り当てられたノードが送信し続けることを許可するか否かを判定する。本実施例では、エンドノードは、時刻ｔにおける光トレイルｋの「一般プライス(prevailing price)」pk(t)を次式のようにして決定する：
pk(t)=mbidk(t-1)-CTdata。
そしてエンドノードは光トレイルについてこの一般プライスを利用して、ステップ５１４で光トレイルの再割当を行うか否かを決定する。データスロットについて受信した最大ビッドが算出された一般プライスより大きかった又は等しかったならば（mbidk(t)≧pk(t)）、その光トレイルは最大ビッドを送信したそのノードに再び割り当てられる。データスロットについて受信した最大ビッドが算出された一般プライスより小さかったならば（mbidk(t)＜pk(t)）、ステータスクオ(status quo)が維持され、その光トレイルは、以前に光トレイルを割り当てられたノードには（たとえそのノードが最高のビッドを提示していなかったとしても）割り当てられない。
場合によっては、ノードに光トレイルは割り当てられないが、そのノードに関連する状態（クリティカリティ及び／又はスタティシティ）は、ノードがトラフィックを送信できるように、新たな光トレイルが設定されるべきことを要求するかもしれない。それ故に、エンドノードはステップ５１６で新たな光トレイルが要求されているか否かを確認する。例えば、最大ビッドを送信しているノードに関し、(mbidk(t)＜pk(t))且つαk(t)＞1-w/Δs ならば、これは、そのノードについて新たな光トレイルを設定する必要のあることを表す。同様に、光トレイルｋについて名乗りを上げているノードに光トレイルが割り当てられず、そのノード（ノードｉ）についてΨik(t)-w≦Bik(t)≧Ψik(t)-w-tcであったならば、新たな光トレイルがそのノードに設定される必要がある。
ステップ５１８では、エンドノードは、光トレイル中のノード各々に、ノードに光トレイルが割り当てられたことを示す制御メッセージを送信する（最高のビッドを設定しているノード又は以前に光トレイルを割り当てられたノード）。ネットワークがトラフィックを反対方向に送信することを許容する特定の実施例では（例えば、双方向リングでは）、その光トレイルでエンドノードから他ノードへの制御メッセージがOSCで通信されてもよく、そのOSCは他ノードがビッドを提示するのに使用されるOSCとは逆向きに送信される。このことは、エンドノードからのビッドに対する応答が、最も時間効率良く他ノードに達することを保証する。更に、新たな光トレイルが設定される必要のある場合、エンドノードはその設定を開始し、新たな光トレイルが設定されるノードに制御メッセージを送信し、新たな光トレイルの割り当てられたことを指示してもよい。或いは、新たな光トレイルを要するノードが光トレイルを設定してもよい。いずれにせよ、新たな光トレイルを要するノードは、新たな光トレイルにおけるコンビナノードになってよい。
ステップ５２０では、光トレイル中のノードは制御メッセージを受信し、光トレイルの割り当てられたノードは、名乗りを上げたデータスロットでトラフィックを送信する。更に、新たな光トレイルが設定された場合には、その光トレイルの割り当てられたノードも新たな光トレイルでトラフィックを送信する。そして本方法例はスタートに戻り、ネットワーク中の各光トレイルの次のデータスロットについてプロセスが反復される。このフローチャートに示されるいくつかのステップは、適切に、合成、修正又は削除されてよく、追加的なステップがフローチャートに付加されてもよいことは理解されるべきである。更に、ステップは適切な如何なる順序で実行されてもよい。
図５Ａ及び５Ｂは、光ネットワークで設定された光トレイルを共用する別のオークション法を示すフローチャートである。図４のオークション法例のように受信したビッドに基づいて光トレイルのオークションを決定するアービタを用意するのとは異なり、図５Ａ及び５Ｂのオークション方法例ではそのようなアービタが無く、以下に説明するように、アービタの機能を光トレイル中の各ノードに分散している。本方法例は、名乗りを上げるプロセス及び特定の光トレイルで１つのデータスロットを利用するプロセスを説明する。本方法は光トレイルの各データスロットについて反復されることに加えて、ネットワーク中の他の光トレイルのデータスロットについても実行される。更に、本方法例は光トレイル中の各データスロットについて名乗りを上げることを説明しているが、適切な他の如何なる「オブジェクト」が名乗りを上げる対象になってもよい（一例として、より長い期間（複数のデータスロット）の光トレイルの利用が対象になってもよい。）。更に、ビッドは（上述の）クリティカリティ及びスタティシティパラメータに基づいて計算されるが、本発明の他の実施例はこれらのパラメータを別様に計算してもよいし、及び／又は代替的な又は付加的なパラメータを計算に利用してもよい。
図５Ａに示される方法例は、ステップ６００から始まり、特定の光トレイルで特定のデータスロットについて競合する各ノードは、クリティカリティを計算する。光トレイルのエンドノードは本実施例では光トレイルのデータスロットについて競合しないので、エンドノードはそのクリティカリティ（或いは、ビッド）を計算しなくてよい。ステップ６００でのクリティカリティの計算は、図４のオークション方法例のステップ５００で説明されているので、クリティカリティを計算するステップは重複的には説明されない。
ステップ６００でのクリティカリティの計算後に、各ノードはステップ６０２でスタティシティを計算する。スタティシティの計算は図４のオークション法例のステップ５０２で説明済みなので、スタティシティを計算するステップは重複的には説明されない。
上記のステップ５０４と同様の方法で、クリティカリティ及びスタティシティに基づいて、光トレイルｋの特定のデータスロットについて競合する各ノードはステップ６０４でビッドを計算する。以下に説明されるように、特定の光トレイルの特定のデータスロットについて競合しないノードについては、ある実施例では、ゼロのようなプレースホルダービッド(place-holder bid)を割り当ててもよいことに留意すべきである。こうして、これらのビッドは光トレイルで特定のデータスロットについて競合するノードのビッドよりも決して大きくならなくなる。
ステップ６０４でのビッド計算後に、データスロットについて名乗りを上げる各ノードは、ステップ５０６を参照しながら説明されたように、ステップ６０６でビッドを設定するか否かを確認する。ステップ６０６でビッドを設定するか否かの計算の一部として、各ノードは一般プライスを計算し及び考慮する。図４の方法では、アービタノードが、最高のビッドを設定しているノードに光トレイルを再度割り当てるか否か、又はごく最近光トレイルを割り当てられたノードが送信することを続けて許可するか否かを決定する。アービタは上述の「一般プライス」の数式例を通じてそれを決定する。図５Ａ及び５Ｂの方法では、特定の実施例では、この「一般プライス」ファクタは、データスロットに名乗りを上げるか否かを決定する際に各自のノードで考慮に入れられる（アービタノードが無いからである。）。そのような場合、各ノードはノード自身のビッドが一般プライスを超えるか否かを考察する。ノード自身のビッドが一般プライスを越えなかったならば、そのノードはそのデータスロットについてビッドを設定しない。ノード自身のビッドが一般プライスを越えたならば、そのノードはそのデータスロットについてビッドを設定してよい。特定の実施例では、各ノードは図４のステップ５１４に関連して説明した数式に従って一般プライスを計算してよい。
ビッドを一般プライスと比較するステップは、別の実施例では、そのデータスロットについてビッドに競り勝ったノードによって代替的に実行されてもよい（ビッドを設定するか否かを決める場合、全てのノードによってなされなくてもよい。）。一般プライスに基づいて、勝利したノードは、名乗りを上げたデータスロットでトラフィックを送信するか否か、或いは以前勝利したノードが名乗りを上げたデータスロットで送信し続けることを許可するか否かを決定してよい。
ノードが光トレイルについて名乗りを上げるよう決定した場合、本方法は（その光トレイルについて）ステップ６０８に進み、名乗りを上げる各ノードはビッドを適切な制御スロットで制御チャネルにより送信する（例えば、制御スロットは、ノードに関連し、及び名乗りを上げる光トレイルに関連する。）。名乗りを上げる各ノードは直近の上流ノード及び直近の下流ノードにビッドを送信する（もしあれば、光トレイルで送信する）（こうして各方向の制御チャネルがビッドを送信するのに使用される。）。これらのノードは名乗りを上げるノード（ビッドノード）に対して「ビッド受信」ノードと言及される（上述したように、ビッド受信ノード自身もビッドを送信してよい。）。更に、光トレイルで１より多くのノードが名乗りを上げる場合、ノードは、ビッドノード及びビッド受信ノードの双方に該当してもよい。かくてビッドノードは、他のビッドノードのビッドに関してはビッド受信ノードとして機能する。ビッドノードが光トレイルの招集を起こす議長ノードであった場合、その議長ノードは直近の下流ノードにビッドを送信する（光トレイルの直近の上流ノードには送信されない。なぜなら、そのようなノードはこの特定の光トレイルについては存在しないからである。）。「上流」及び「下流」の向きは、光トレイルのトラフィックの流れに対して相対的に区別されるものであることに留意を要する。
ステップ６１０では、各ビッド受信ノードが近隣のビッドノードからビッドを受信する。コンビナノード及びエンドノード間のノードは、上流のビッドノード及び下流のビッドノードからビッドを受信する。コンビナノード及びエンドノードは、下流のビッドノードから及び上流のビッドノードからそれぞれビッドを受信する。
ステップ６１２では、各ビッド受信ノードは、受信したビッドが自身で計算したビッドより大きいか否かを判定する。ビッド受信ノードは、受信したビッドと自身で計算したビッドを比較することでそれを実行する。受信したビッドがビッド受信ノードのビッドより大きかった場合、ステップ６１４でビッド受信ノードは肯定的な確認信号を生成し、その信号は受信したビッドが自身のビッドより大きいことを示す。ステップ６１６では、肯定的な確認信号がビッド受信ノードからビッドノードに送信される。ビッド受信ノードがビッドノードの上流側のノードであった場合、ステップ６１８でビッド受信ノードは受信したビッドを（もしあれば）光トレイルの次の上流ノードに伝送する。ビッド受信ノードがビッドノードの下流側のノードであった場合、ステップ６１８でビッド受信ノードは受信したビッドを（もしあれば）次の下流ノードに伝送する。いずれにせよ、ステップ６１８では、ビッド受信ノードは受信したビッドを光トレイルに沿う方向で次のノードに送信し、ビッド受信ノードがビッドを受信するとビッドは伝搬してゆく。ビッドが伝送される次の上流ノード又は次の下流ノードは、もしあれば、伝送されるビッドについて「ビッド受信」ノードとして機能し、ステップ６１２では本方法は新たな「ビッド受信」ノードに関して反復する。
ステップ６１２でビッド受信ノードが、受信したビッドはビッド受信ノードのビッドより大きくないことを確認した場合には、ステップ６２０でビッド受信ノードは、受信したビッドは自身のビッドより小さいことを示す否定的な確認信号を生成する。ステップ６２２では、否定的な確認信号がビッド受信ノードからビッドノードに送信される。ステップ６２４ではビッド受信ノードは、ビッドノードのビッドを止め（黙らせ(squash)）、そのビッドを他ノードには伝送しない。
図５Ｂに示されるようにステップ６２６では、各ビッドノードは（ビッド受信ノードの資格で）光トレイルで１以上の他ノードから確認信号を受信する。特定のビッドに関し、ステップ６２８でビッドノードは、受信した何らかの確認信号が否定的な確認信号であるか否かを確認する。ビッドノードが、受信した確認信号が何らかの否定的な確認信号であったことを確認した場合には、ステップ６３０でビッドノードは、そのビッドがその特定のデータスロットについて最高のビッドでなかったことを確認し及び名乗りを上げたそのスロットでトラフィックを送信しないことを決定する。図５Ａのステップ６００から始まる本方法は、光トレイルの以後のデータスロットに関してそのノードについて繰り返し始まる。
ステップ６２８でビッドノードが否定的な確認信号を一切受信してないことをビッドノードが確認すると、ステップ６３２でビッドノードは受信した肯定的な確認信号数を合計する。ビッドノードはステップ６３４で、受信した肯定的な確認信号数の和が光トレイルノード数マイナス１に等しいか否かを確認する。その数は光トレイル中の他の全てのノードから受信した確認信号に対応する。肯定的な確認信号の和が光トレイル中のノード数マイナス１に等しかった場合、そのことは、そのビッドが、光トレイルで名乗りを上げたスロットに関するノード全ての中で最高のビッドであることをビッドノードに示し、本方法はステップ６３６に進む。
受信した確認信号数の判定は、光トレイルのエンドノードが各ビッドノードに対する確認信号を送信することを仮定し、その確認信号はエンドノードのビッドが受信したビッドより小さいことを示す。光トレイルのエンドノードは光トレイルでデータを送信せず、光トレイルについて名乗りを上げないので、特定の実施例では、そのエンドノードはゼロのビッドをそれ自身に割り当てている。エンドノードがビッドを全く計算しない又は図５Ａ及び５Ｂのプロセス例にさえ参加しない実施例では、エンドノードはビッドノードに確認信号を送信しないかもしれない。そのような場合、ビッドノードは、肯定的な確認信号の和が光トレイルのノード数マイナス２に等しい場合に（ノード自身と確認を行わないエンドノートとを考慮に入れている）、それが最高のビッドを有しているように判断する。
ステップ６３６では、特定のビッドノードが如何なる否定的な確認信号も受信せず且つその特定のビッドノードがＮ−１個の確認信号を受信した場合に、その特定のノードは光トレイル中の他ノードに勝利メッセージを適切な制御スロットで制御チャネルにより送信する（例えば、制御スロットはそのノード及び名乗りを上げている光トレイルに関連する。）。他ノードはステップ６３８でその勝利メッセージを受信し、名乗りを上げたスロットに先行するデータスロットで他ノード等が送信を行っていた場合には、ステップ６４０でその送信を止める。ステップ６４４では、最高のビッドを有するノードが、名乗りを上げていたデータスロットでトラフィックを送信し、図５Ａのステップ６００から始まる本方法は光トレイルの以後のデータスロットについて再び始まる。
特定の実施例はステップ６３６及び６３８を含まなくてよいことに留意すべきである。そのような例では、ノードが否定的な確認信号を受信したという事実は、そのノードが最高のビッドを有していないことをそのノードに通知していることになり、そのノードは、名乗りを上げているスロットでは送信を行わず、名乗りを上げたスロットに先行するスロットで送信を行っていたならばその送信を止める。これらの例では、負けたノードは、送信を止めるために及び名乗りを上げたスロットでの送信を控えるために、勝利したノードから勝利メッセージの受信を必要としない。
特定の実施例では、あるノードは光トレイルでのデータスロットについてのビッドに負けるかもしれないが、そのノードに関連する状態（クリティカリティ及び／又はスタティシティ）は、そのノードがトラフィックを送信できるように、新たな光トレイルが設定されることを要求してよいことに留意を要する。かくて負けたノードは特定の実施例ではそれが新たな光トレイルを要するか否かを確認してよい。図４のステップ５１６に関する上記の説明は、負けたノードが新たな光トレイルを設定する必要がある場合の具体例をもたらす。負けたノードが新たな光トレイルを設定する場合の他の例があってもよい。必要ならば、負けたノードは光トレイルを設定し、新たな光トレイルでトラフィックを送信してよい。特定の実施例では、新たな光トレイルを設定するノードは、新たな光トレイルでコンビナノードになってよい。
本方法例がステップ６００から始まると、本プロセスは光トレイル中有の次のデータスロットについても反復される。ネットワークに１より多くの光ネットワークが存在してもよく、本オークションプロセス例はネットワーク中のいくつの光トレイルについても実施されてよいことに留意を要する。更に、図５Ａ及び５Ｂのフローチャートに示されるいくつかのステップは、適切に、結合され、修正され、再編成され又は省略されてよく、追加的なステップがフローチャートに加わってもよいことが理解されるべきである。各ステップは適切な如何なる順序で実行されてもよい。
以上本発明はいくつかの実施例と共に説明されてきたが、様々な変更及び修正が当業者に示唆されるかもしれない。本発明はそのような変更及び修正を添付の特許請求の範囲内に包含することが意図される。
以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。
（付記１）
光トレイルの使用権を割り当てる方法であって、前記光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にし、当該方法は、
前記光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮して、前記光トレイルの第１ノードでビッドを計算するステップと、
計算されたビッドを、前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信するステップと、
前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップであって、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示すステップと、
受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップと、
を有する方法。
（付記２）
送信されたビッドが最高のビッドであった場合に、前記他ノードが送信を止めるべきことを示す１以上の制御メッセージを、前記光トレイルに含まれる他ノードに通知するステップを更に有する付記１記載の方法。
（付記３）
前記光トレイルを介してデータを送信するステップを更に有する付記２記載の方法であって、前記光トレイルは複数のデータスロットに分割され、名乗りを上げていた前記光トレイル中の前記データスロットでデータが送信される方法。
（付記４）
前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッドを前記第１ノードで受信するステップと、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより高いか否かを判定するステップと、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより高かった場合に、前記第２ノードのビッドが前記第１ノードのビッドより高いことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知するステップと、
受信したビッドを前記光トレイルの第３ノードに伝送するステップと、
を更に有する付記１記載の方法。
（付記５）
前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッドを前記第１ノードで受信するステップと、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより高いか否かを判定するステップと、
受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより小さかった場合に、前記第２ノードのビッドが前記第１ノードのビッドより小さいことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知するステップと、
受信したビッドを抑制するステップと、
を有する付記１記載の方法。
（付記６）
前記光トレイルでトラフィックを伝送するのに必要なノードの前記クリティカリティが、ノードから送信される特定のトラフィックの遅延時間と、バッファで利用可能な総メモリに対する、該ノードで蓄積されたトラフィックの割合とを含む付記１記載の方法。
（付記７）
計算されたビッドが送信される前記光トレイルに含まれている前記１以上の他ノードが、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の下流ノードと、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の上流ノードとを含む付記１記載の方法。
（付記８）
送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップが、受信したアクノリッジメントのタイプを判定することを含む付記１記載の方法。
（付記９）
１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップが、送信されたビッドより高いビッドを算出したノードから否定的なアクノリッジメントを受信し、送信されたビッドより低いビッドを算出したノードから肯定的なアクノリッジメントを受信するステップを有する付記１記載の方法。
（付記１０）
光トレイルの使用権を割り当てる論理装置であって、前記光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にし、当該論理装置は、コンピュータ読取可能な媒体に組み込まれ、
前記光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮して、前記光トレイルの第１ノードでビッドを計算するステップと、
計算されたビッドを、前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信するステップと、
前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップであって、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示すステップと、
受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させる論理装置。
（付記１１）
送信されたビッドが最高のビッドであった場合に、前記他ノードが送信を止めるべきことを示す１以上の制御メッセージを、前記光トレイルに含まれる他ノードに通知するステップを更にコンピュータに実行させる付記１０記載の論理装置。
（付記１２）
前記光トレイルを介してデータを送信するステップを更にコンピュータに実行させる付記１１記載の論理装置であって、前記光トレイルは複数のデータスロットに分割され、名乗りを上げていた前記光トレイル中の前記データスロットでデータが送信される論理装置。
（付記１３）
前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッドを前記第１ノードで受信するステップと、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより高いか否かを判定するステップと、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより高かった場合に、前記第２ノードのビッドが前記第１ノードのビッドより高いことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知するステップと、
受信したビッドを前記光トレイルの第３ノードに伝送するステップと、
を更にコンピュータに実行させる付記１０記載の論理装置。
（付記１４）
前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッドを前記第１ノードで受信するステップと、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより高いか否かを判定するステップと、
受信した前記ビッドが前記第１ノードの前記ビッドより小さかった場合に、前記第２ノードのビッドが前記第１ノードのビッドより小さいことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知するステップと、
受信したビッドを抑制するステップと、
を更にコンピュータに実行させる付記１０記載の論理装置。
（付記１５）
前記光トレイルでトラフィックを伝送するのに必要なノードの前記クリティカリティが、ノードから送信される特定のトラフィックの遅延時間と、バッファで利用可能な総メモリに対する、該ノードで蓄積されたトラフィックの割合とを含む付記１０記載の論理装置。
（付記１６）
計算されたビッドが送信される前記光トレイルに含まれている前記１以上の他ノードが、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の下流ノードと、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の上流ノードとを含む付記１０記載の論理装置。
（付記１７）
送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップが、受信したアクノリッジメントのタイプを判定することを含む付記１０記載の論理装置。
（付記１８）
１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップが、送信されたビッドより高いビッドを算出したノードから否定的なアクノリッジメントを受信し、送信されたビッドより低いビッドを算出したノードから肯定的なアクノリッジメントを受信するステップを有する付記１０記載の論理装置。
（付記１９）
光トレイルの使用権を割り当てるシステムであって、前記光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にし、当該システム前記光トレイル中の第１ノードを有し、前記第１ノードは、
前記光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮してビッドを計算し、
計算されたビッドを、前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信し、
前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受信し、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示し、
受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するシステム。
（付記２０）
送信されたビッドが最高のビッドであった場合に、前記他ノードが送信を止めるべきことを示す１以上の制御メッセージを、前記光トレイルに含まれる他ノードに通知する付記１９記載のシステム。
（付記２１）
前記光トレイルの前記第１ノードが前記光トレイルを介してデータを送信する付記２０記載のシステムであって、前記光トレイルは複数のデータスロットに分割され、名乗りを上げていた前記光トレイル中の前記データスロットでデータが送信されるシステム。
（付記２２）
前記光トレイル中の前記第１ノードは、
前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッドを受信し、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが自ノードで計算したビッドより高いか否かを判定し、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記自ノードで計算した前記ビッドより高かった場合に、前記第２ノードのビッドが前記自ノードで計算したビッドより高いことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知し、
受信したビッドを前記光トレイルの第３ノードに伝送する付記１９記載のシステム。
（付記２３）
前記光トレイル中の第１ノードが、
前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッド受信し、
前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記自ノードで算出した前記ビッドより高いか否かを判定し、
受信した前記ビッドが前記自ノードで算出した前記ビッドより小さかった場合に、前記第２ノードのビッドが前記自ノードで算出したビッドより小さいことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知し、
受信したビッドを抑制する付記１９記載のシステム。
（付記２４）
前記光トレイルでトラフィックを伝送するのに必要なノードの前記クリティカリティが、ノードから送信される特定のトラフィックの遅延時間と、バッファで利用可能な総メモリに対する、該ノードで蓄積されたトラフィックの割合とを含む付記１９記載のシステム。
（付記２５）
計算されたビッドが送信される前記光トレイルに含まれている前記１以上の他ノードが、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の下流ノードと、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の上流ノードとを含む付記１９記載のシステム。
（付記２６）
送信されたビッドが最高のビッドであるか否かの判定が、受信したアクノリッジメントのタイプを判定することを含む付記１９記載のシステム。
（付記２７）
１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けることが、送信されたビッドより高いビッドを算出したノードから否定的なアクノリッジメントを受信し、送信されたビッドより低いビッドを算出したノードから肯定的なアクノリッジメントを受信することを含む付記１９記載のシステム。
本発明の一実施例による光トレイルが実現されるリングネットワークを示すブロック図である。 光トレイルを実現する光ネットワークで使用されるノードの実施例を示すブロック図である。 光トレイルを設定する光ネットワークのノード動作例を示す図である。 光ネットワークで設定された光トレイルを共用するためのオークション法を示すフローチャートである。 光ネットワークで設定された光トレイルを共用する別のオークション法を示す本発明の一実施例によるフローチャート（その１）を示す。 光ネットワークで設定された光トレイルを共用する別のオークション法を示す本発明の一実施例によるフローチャート（その２）を示す。
符号の説明
１４ ノード
１６，１８ ファイバ
３０ 光トレイル
５０ａ，５０ｂ 伝送要素
５４ 波長ブロッキングユニット(WBU)
８０ 分配／結合要素
８２ 分岐信号スプリッタ
８４ 挿入信号コンバイナ
８６ 分岐リード
８８ 挿入リード
１０２ 受信部
１０４ 送信部
１１２ OSC受信部
１１４ OSCインターフェース
１１６ OSC送信部
１２０ 管理要素
１２４ 要素管理システム(EMS)
１２６ ネットワーク管理システム(NMS)
１３０ 分岐要素
１３２ 分岐スイッチ
１４０ 挿入要素
１４２ 挿入スイッチ
１５０ バーストポンダ
１６０ スイッチング要素
３１４ ノード
３１６，３１８ ファイバ
３３０ 光トレイル
３４０ セットアップメッセージ
３５０ 確認メッセージ

Claims (10)

  1. 光トレイルの使用権を割り当てる方法であって、前記光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にし、当該方法は、
    前記光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮して、前記光トレイルの第１ノードでビッドを計算するステップと、
    計算されたビッドを、前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信するステップと、
    前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップであって、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示すステップと、
    受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップと、
    を有する方法。
  2. 光トレイルの使用権を割り当てる論理装置であって、前記光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にし、当該論理装置は、コンピュータ読取可能な媒体に組み込まれ、
    前記光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮して、前記光トレイルの第１ノードでビッドを計算するステップと、
    計算されたビッドを、前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信するステップと、
    前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受けるステップであって、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示すステップと、
    受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するステップと、
    をコンピュータに実行させる論理装置。
  3. 光トレイルの使用権を割り当てるシステムであって、前記光トレイルは、該光トレイルに含まれる複数のノードが、該光トレイルに含まれるノード間でトラフィックを送信するために光波長を共用可能にし、当該システム前記光トレイル中の第１ノードを有し、前記第１ノードは、
    前記光トレイルで特定のトラフィックを送信するのに必要なノードのクリティカリティを考慮してビッドを計算し、
    計算されたビッドを、前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードに送信し、
    前記光トレイルに含まれる１以上の他ノードからアクノリッジメントを受信し、該アクノリッジメントの各々は、送信されたビッドが、該アクノリッジメントを発したノードで計算されたビッドより高い又は低いことを示し、
    受信したアクノリッジメントの内容の少なくとも１つに基づいて、送信されたビッドが最高のビッドであるか否かを判定するシステム。
  4. 送信されたビッドが最高のビッドであった場合に、前記他ノードが送信を止めるべきことを示す１以上の制御メッセージを、前記光トレイルに含まれる他ノードに通知する請求項３記載のシステム。
  5. 前記光トレイルの前記第１ノードが前記光トレイルを介してデータを送信する請求項４記載のシステムであって、前記光トレイルは複数のデータスロットに分割され、名乗りを上げていた前記光トレイル中の前記データスロットでデータが送信されるシステム。
  6. 前記光トレイル中の前記第１ノードは、
    前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッドを受信し、
    前記第２ノードから受信した前記ビッドが自ノードで計算したビッドより高いか否かを判定し、
    前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記自ノードで計算した前記ビッドより高かった場合に、前記第２ノードのビッドが前記自ノードで計算したビッドより高いことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知し、
    受信したビッドを前記光トレイルの第３ノードに伝送する請求項３記載のシステム。
  7. 前記光トレイル中の第１ノードが、
    前記光トレイル中の第２ノードにより送信されたビッド受信し、
    前記第２ノードから受信した前記ビッドが前記自ノードで算出した前記ビッドより高いか否かを判定し、
    受信した前記ビッドが前記自ノードで算出した前記ビッドより小さかった場合に、前記第２ノードのビッドが前記自ノードで算出したビッドより小さいことを示すアクノリッジメントを前記第２ノードに通知し、
    受信したビッドを抑制する請求項３記載のシステム。
  8. 前記光トレイルでトラフィックを伝送するのに必要なノードの前記クリティカリティが、ノードから送信される特定のトラフィックの遅延時間と、バッファで利用可能な総メモリに対する、該ノードで蓄積されたトラフィックの割合とを含む請求項３記載のシステム。
  9. 計算されたビッドが送信される前記光トレイルに含まれている前記１以上の他ノードが、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の下流ノードと、前記光トレイルの前記第１ノードに対して直近の上流ノードとを含む請求項３記載のシステム。
  10. 送信されたビッドが最高のビッドであるか否かの判定が、受信したアクノリッジメントのタイプを判定することを含む請求項３記載のシステム。
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