Abstract波長分割多重方式(WDM)の光ネットワークにおいて、高速転送を行うための光クロスコネクト(OXC)スイッチは基本的で重要なモジュールである。通常、OXCは数百万のコンポーネントで構成され、そして数千の波長を扱うため、OXCの信頼性は、ネットワーク全体の生存率を保証するために非常に重要になる。それゆえ、本研究では主として高速で耐故障性の高いOXCモジュールの開発を行った。以下に研究成果をまとめる。高速スイッチを構成するアーキテクチャとして積層型光バンヤン(VSPB)ネットワークに注目し、そのブロッキング動作を研究して、解析モデルを提案した。提案した解析モデルは、計算爆発を抑えるために再帰的にステージ毎にVSPBのブロッキング率を計算する。モデルの検証をするために計算機シミュレーションを行い、提案したモデルがVSPBのブロッキング動作を正確に記述できることを示した。高速スイッチングを保証するためのVSPBのルーティング法として、プレーン固定ルーティング法(PFR)と部分的ランダムルーティング法(PRR)を提案した。サイズN×NのVSPBに対する従来のルーティング法では時間複雑度はO(NlogN)であったが、PFR法とPRR法の時間複雑度はそれぞれO(logN)、O(sqrt(N))であることを示し、高速な経路セットアップの可能性を示した。PFR法を用いた場合のVSPBのブロッキング動作の解析モデルを示し、詳細なシミュレーションによりその正当性を示した。WDM光ネットワークの動的ルーティング法として、動的回復手法や、アントベース手法、遺伝的手法など複数の手法を提案した。動的回復手法を用いた場合の回復率の近似計算モデルを開発し、波長チャネルや波長変換が回復率に与える影響を調べた。