(57)【要約】  起動時間の短縮と消費電力の低減とを共に達成できる光通信ネットワークシステムにおけるノード装置および省電力方法を提供する。ノード装置（１１０）は、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードとを含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信器（１１１）と、複数の光送受信器の使用状況と第１待機モードで待機すべき光送受信器の所定個数とに基づいて、電力消費量の合計がより少なくなるように複数の光送受信器に複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御部（１１２）を備える。
2012077327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信ネットワークシステムにおけるノード装置であって、
起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段と、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御手段と、
を備えることを特徴とするノード装置。
【請求項２】
前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数は、当該ノード装置と接続される方路数、各方路のトータル設定パス数、または各方路のトータル設定パス数の変化分のいずれかに基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
【請求項３】
前記消費電力制御手段は、光送受信手段を新たに起動する場合には、前記複数の光送受信手段のうち前記第１待機モードで待機している光送受信手段を選択して起動することを特徴とする請求項１または２に記載のノード装置。
【請求項４】
前記消費電力制御手段は、前記第１待機モードで待機している光送受信手段の個数が前記所定個数と一致しない場合には、一致するように、第１待機モードあるいは第２待機モードで待機している光送受信手段の待機モードを変更することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項５】
前記第１待機モードは、一の光送信手段を起動中の他の光送受信手段のバックアップとして待機させるためのバックアップモードであることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項６】
前記複数の待機モードは、起動時間が前記バックアップモードよりも長く前記許容中断時間よりも短く、待機時の消費電力が前記第１電力量よりも小さく前記第２電力量よりも大きい第３電力量を消費する第３待機モードを含むことを特徴とする請求項５に記載のノード装置。
【請求項７】
前記複数の光送受信手段に接続され、複数の光信号をまとめてネットワーク側の異なる方路に対して選択的に送受信する複数の方路選択手段をさらに有し、
前記複数の方路選択手段の各々は、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第４電力量を消費する第４待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第４電力量より小さい第５電力量を消費する第５待機モードと、を含む複数の方路選択待機モードを選択的に設定可能であり、
前記消費電力制御手段は、前記第１待機モードの光送受信手段の個数を維持しながら前記第５待機モードの方路選択器の個数を増加させるように、前記複数の方路選択手段へ前記複数の方路選択帯域モードを動的に配置することを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項８】
光通信ネットワークシステムにおいて、複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有するノード装置の省電力制御方法であって、
起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を用意し、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する、
ことを特徴とするノード装置の省電力制御方法。
【請求項９】
複数のノード装置が複数の光ファイバによって接続される光通信ネットワークシステムであって、
前記複数のノード装置の各々が、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有し、
前記複数のノード装置の各々が前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数を設定して、前記複数のノード装置による通信を制御するネットワーク制御手段と、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御手段と、
を備えることを特徴とする光通信ネットワークシステム。
【請求項１０】
複数のノード装置が複数の光ファイバによって接続される光通信ネットワークシステムにおける省電力方法であって、
前記複数のノード装置の各々が、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有し、
前記複数のノード装置の各々が前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数を設定して、前記複数のノード装置による通信を制御するネットワーク制御ステップと、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御ステップと、
を含むことを特徴とする光通信システムにおける省電力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信ネットワークシステムにおける省電力の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のネットワーク人口の増加だけでなく、高精細動画の配信の要求やテレビ電話に代表される双方向リアルタイム映像サービスに対する要望から、ネットワークのトラフィック容量は急激に増大すると予想される。非特許文献１に示されているように、このトラフィックの増大に伴い光通信ネットワークの消費電力も急激に増加することが予想されている。【０００３】
このようなネットワークトラフィックのピーク時においても抜本的に消費電力の低減を実現するために、非特許文献２に示されるような光パスネットワークに関する研究が行われている。光パスネットワークは、始点と終点とを結ぶ経路をあらかじめ設定し確保するので、経路中間のノードにおいて、光送受信器を用いた電気−光／光−電気（ＯＥ／ＥＯ）変換やルーティング計算を省略することができる。これは、将来の高精細な動画ファイルなどの大容量データを一括で送る場合に特に効果があり、将来のトラフィック容量増大に対する省エネ効果が高い。【０００４】
一方、光ネットワークでは、非特許文献３にあるように、電子商取引など高い信頼性が要求されるアプリケーションが使われている現状がある。よって、その高信頼性を実現するために、サービス断の無いネットワークが要求される。障害発生時にはサービス断時間を最小限、例えば、目安として５０ミリ秒（ｍｓｅｃ）に抑える必要がある。【０００５】
また、消費電力の低減を実現する方法として、特許文献１には、スタンバイ状態、アウェイク状態、スリープ状態の複数の待機モードにより、起動時間と消費電力とを制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１１３７０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＥＣＯＣ２００９、Ｐａｐｅｒ５．５．３ (ECOC 2009, 20-24 September, 2009, Vienna, Austria)
【非特許文献２】“Network Architecture for Optical Path Transport Networks,”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｖｏｌ４５、Ｉｓｓｕｅ８、１９９７、ｐ９６８−９７７
【非特許文献３】“GMPLSによる障害回復と予備帯域を用いたExtra LSPサービス,”信学技法  Vol.103、No.505、2003年12月11日発行（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｉｌａｂ．ｊｐ／ａｃｔｉｖｉｔｙ／ＰＮ２００３＿３２．ｐｄｆ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、光ネットワークのノードで使われる長距離伝送用の光送受信器は、高密度波長多重伝送技術（ＤＷＤＭ：Dense Wavelength Division Multiplexing）を用いた高度な装置を装備しているために立ち上げに時間がかかる。このために、未使用の光送受信器でも常時ＯＮにしておく必要があり、消費電力低減の効果に限界があった。具体的には、ＤＷＤＭ用の送信用光デバイスでは、その発振周波数の変化を±２．５ＧＨｚ以下に抑えるために温度の高度なアナログ制御を数秒のオーダで行う必要があり、そのために立ち上げ時間が６０秒と遅くなる。通常、ノードでは非常に多数の信号を短時間で処理するので、このような遅延は許されない。したがって、ノードの光送受信器は常時ＯＮにして、立ち上げ時間がかかないようにしておく必要があった。ＤＷＤＭ用の送信用光デバイスの仕様の例については、（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｄｓｕ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔ−ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ／５２０５５２０６ｉｔｌａ＿ｄｓ＿ｃｍｓ＿ａｅ．ｐｄｆ）を参照されたい。【０００９】
また、光パスネットワークでは、ネットワーク全体で制御可能な制御パラメータ数に制限があった。例えば、ネットワーク制御部では、短時間に光パスを設定してそれに応じてノードに対して指示を行うが、取り扱う制御パラメータが増えると情報のやり取りや更新だけでなく、パスの設定時間も長くなってしまう。そのため、ネットワーク全体の制御パラメータを増やすことなく、消費電力低減を実現することも必要であった。【００１０】
本発明は上述の課題を解決する技術を提供しようとするものであり、その目的は起動時間の短縮と消費電力の低減とを共に達成できる、光通信ネットワークシステムにおけるノード装置および省電力制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るノード装置は、光通信ネットワークシステムにおけるノード装置であって、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段と、前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御手段と、を備えることを特徴とする。【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係るノード装置の省電力制御方法は、
光通信ネットワークシステムにおいて、複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有するノード装置の省電力制御方法であって、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を用意し、前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する、ことを特徴とする。【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る光通信ネットアークシステムは、複数のノード装置が複数の光ファイバによって接続される光通信ネットワークシステムであって、前記複数のノード装置の各々が、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有し、前記複数のノード装置の各々が前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数を設定して、前記複数のノード装置による通信を制御するネットワーク制御手段と、前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御手段と、を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、複数のノード装置が複数の光ファイバによって接続される光通信ネットワークシステムにおける省電力方法であって、前記複数のノード装置の各々が、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有し、前記複数のノード装置の各々が前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数を設定して、前記複数のノード装置による通信を制御するネットワーク制御ステップと、前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光通信ネットワークシステムのノード装置において、待機時の消費電力低減を実現しながら、光送受信器を高速に起動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光通信ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態に係る光通信ネットワークシステムである光パスネットワークの模式図である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光送受信器の動作モードＤＢの構成を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る光送受信器の使用状況テーブル、電力消費量の合計、モード切替データの各構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置における光パス立上げ時の動作手順を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置における光パス立下げ時の動作手順を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るノード装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るノード装置の光パス制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係るノード装置のモード再配置処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る、トータル設定パス数とそのときに高速起動モードで優先的に待機する光送受信器の数との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る、各方路の単位時間当たりのトータル設定パス数の変化分とそのときに高速起動モードで優先的に待機する光送受信器の数との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る光送受信器の動作モードＤＢの構成を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る光送受信器の使用状況テーブル、電力消費量の合計、モード切替データの各構成を示す図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置における光パス立上げ時の動作手順を示すシーケンス図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置における光パス立下げ時の動作手順を示すシーケンス図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る省エネ待機モードの組み合わせの例を示す図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係るノード装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係るノード装置の光パス制御手順を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】本発明の第５実施形態に係るノード装置のモード再配置処理手順を示すフローチャートである。
【図２０Ｂ】本発明の第５実施形態に係るノード装置のモード再配置処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第６実施形態に係る光通信ネットワークシステム及びノード装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第６実施形態に係るネットワーク制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第６実施形態に係るネットワーク制御装置の光パス制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態による光通信ネットワークシステム１００におけるノード装置１１０について、図１を用いて説明する。
【００１８】
図１に示すように、光通信ネットワークシステム１００は複数のノード装置１１０が光ファイバ等の光伝送路網１２０を通して接続されて構成されている。ノード装置１１０は、複数の光送受信器１１１と、消費電力制御部１１２とを含む。複数の光送受信器１１１の各々は、複数レベルの待機モードを有する。複数レベルの待機モードは、光送受信器１１１の待機状態からの起動時間が光通信システム１００における通信サービスの中断許容時間より短く光送受信器１１１が第１電力量を消費する第１待機モードと、光送受信器１１１の待機状態からの起動時間が中断許容時間より長く光送受信器１１１が第１電力量より少ない第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む。消費電力制御部１１２は、複数の光送受信器１１１の使用状況と、ノード装置１１０が維持すべき第１待機モードにある光送受信器の個数とに基づいて、ノード装置１１０の電力消費量の合計がより少なくなるように、未使用の光送受信器１１１の待機モードを制御する。
【００１９】
本実施形態によれば、光通信ネットワークシステムのノード装置において、光送受信器を待機時の消費電力低減を実現しながら高速で起動できる動的な省エネ機構を提供できる。
【００２０】
２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第２実施形態によるシステムは、ネットワーク内の各ノード装置が自装置における待機時の消費電力低減と高速起動とを制御するよう構成されている。本実施形態によれば、複数の光送受信器の中で障害回復に必要な台数を高速起動できる状態に、その他を最小限の電力使用状態にすることで、ノード装置での消費電力低減による省電力が実現できる。さらに、ノード装置内の制御部で光送受信器の消費電力低減制御を行うことで、ネットワーク全体を管理するネットワーク制御装置に過剰な負荷を与えずに省電力が実現できる。
【００２１】
２．１）光通信システム
図２Ａは、本実施形態に共通の光通信ネットワークシステムである光パスネットワークシステム２００の一例を示す模式図である。
【００２２】
図２Ａの光パスネットワークシステム２００は、ネットワーク全体を制御するネットワーク制御装置と、光パスの経路となると共にクライアント装置とのデータの送受信を制御するノード装置であるノードＡからノードＨを含んでいる。光パスネットワークシステム２００における光パス、例えば光パスＸ〜光パスＺの制御は、ネットワーク制御装置とノード装置との協働により実現される。なお、かかる光パスの制御は、ネットワーク制御装置で集中的に管理しても、ノード装置により分散管理してもよい。
【００２３】
本実施形態では、光パスネットワークシステム２００において、電力消費の削減を実現しながら、光パスの動的な割当て、あるいは故障時のバックアップを高速に行なってサービス障害時間を最小限に抑えることができる。この電力消費の削減及びサービス障害時間の短縮（起動時間の短縮）も、ネットワーク制御装置とノード装置との協働により実現される。
【００２４】
以下、第２実施形態について、図２Ｂ〜図９を参照しながら、電力消費の削減及び起動時間の短縮を実現するための構成及び制御を説明する。
【００２５】
２．２）ノード装置の構成
図２Ｂは、第２実施形態に係る光パスネットワークシステム２００−１におけるノード装置２０１の構成を示すブロック図である。
【００２６】
第２実施形態に係る光通信ネットワークシステムである光パスネットワークシステム２００−１は、ノード装置２０１と、ネットワーク全体の制御を司るネットワーク制御装置２７０と、ユーザがサービスを受けるためのクライアント装置２６０とを含む。
【００２７】
ネットワーク制御装置２７０は、少なくとも、光パスを時々刻々と変化させるための光パス経路情報２７１と、ネットワークに接続するノード装置の現状を記憶するノード状況記憶部２７２と、を有する。ネットワーク制御装置２７０は、光パス経路情報２７１とノード状況記憶部２７２のノード状況情報とを使って、光パスの追加／削除を動的に決定してノード装置２０１に指示する。本実施形態では、各ノード装置２０１は、ネットワーク制御装置２７０からの光パスの追加／削除の指示を受けて、自分で電力消費の削減及び起動時間の短縮を考慮しながら、光パス経路の制御を動的に実行する。各ノード装置２０１の光パス経路の動的制御が、トータルとして、光パスネットワークシステム２００−１全体の電力消費の削減及びサービス障害時間の短縮に寄与することになる。
【００２８】
第２実施形態のノード装置２０１は、複数の光送受信器２１０と、消費電力制御部２２０と、ノード制御部２３０と、光ファイバ網／光スイッチ２４０と、ノード内電源２５０とを具備する。
【００２９】
（光送受信器）
ノード装置２０１には、光送受信器２１０が複数台配置されている。各光送受信器２１０は、モード切替部２１１と、ＯＥ／ＥＯ制御部２１２と、それらを制御する制御回路部２１３とを有し、さらに制御回路部２１３により制御されるクライアント側入出力部２１４と、ネットワーク側光トランシーバ２１５とを有する。クライアント側入出力部２１４は、クライアント装置１６０に接続される。なお、制御回路部２１３は、クライアント側とネットワーク側とで異なる伝送方式に対応するための変換回路や、ネットワーク側での伝送で生じるエラーの訂正や分散の補償を行う回路、クライアント側とネットワーク側とのクロック同期のための回路などを含む。ネットワーク側光トランシーバ２１５は、ネットワークへ／から光信号を送信／受信する部分であり、光ファイバにより光ファイバ網／光スイッチ２４０に接続されている。この光送受信器２１０は、それ自体が１つのカードとして形成されており、必要に応じてノード装置２０１にカードの抜き差しによる着脱が可能である。ただし、本実施形態における光送受信器２１０は着脱可能なカード形態に限定されるものではなく、例えば、ノード装置２０１に固定的に組み込まれた形でも良い。
【００３０】
なお、光送受信器２１０への給電はノード内電源２５０から行われる。光送受信器２１０内の電力ラインには、内部のブロックごとに必要に応じて電力をＯＮまたはＯＦＦする電力スイッチが接続されている。その電力スイッチはモード切替部２１１と接続され、複数レベルの待機モードを含む動作モードに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。この電力スイッチとしては、光送受信器２１０の回路上に設けられたリレースイッチやＦＥＴ(Field Effect Transistor)を用いることができる。また、現在のＬＳＩやＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの電子回路の一部の製品には、電子制御で未使用部分の電力をＯＦＦにする機能が付加されているので、その機能を用いて制御回路部２１３での消費電力の低減を一部実現することができる。
【００３１】
（光ファイバ網／光スイッチ）
ファイバ網／光スイッチ２４０は、ネットワーク側光トランシーバ２１５に接続された光ファイバ、方路Ａ、方路Ｂおよび方路Ｃを互いに選択的に接続させるための方路選択器である。なお、方路は３つに限らない。
【００３２】
（ノード制御部）
ノード制御部２３０はノード装置２０１の全体を制御する。ノード制御部２３０は、少なくとも光パス経路情報２３１を有し、ネットワーク制御装置２７０から指示された光パス経路情報に従って、光送受信器２１０による光パスの接続を制御する。光パスの接続制御においては、ノード制御部２３０は、消費電力制御部２２０が管理する光送受信器２１０の現在の使用状況を参照する。なお、ノード制御部２３０の本実施形態の特徴的機能以外の機能の説明は省く。
【００３３】
（消費電力制御部）
消費電力制御部２２０は、ノード装置２０１の消費電力を削減しながら、光パスの追加／削除の指示に迅速に対応すると共に、故障時のバックアップなどにより、光パスネットワークシステム２００−１のクライアント装置２６０へのサービス障害時間を短縮する、という種々の機能を有し、それらを実現するために次に述べるデータを有している。
【００３４】
消費電力制御部２２０は動作モードデータベース（ＤＢ）２２４および使用状況テーブル２２２を有する。動作モードＤＢ２２４は、光送受信器２１０の各動作モードにおいて各機能ブロックへ電力供給するか否かを定義した動作モードデータを格納する（図３参照）。使用状況テーブル２２２は、各光送受信器２１０の現在の動作モードとノード装置内の各機能構成部（ブロック）の電力消費量とを記憶し、各光送受信器のモード切替データ２２１を対応づけることができる（図４参照）。高速起動モードの光送受信器数データ２２３は、電力消費は多いが高速起動が可能な高速起動モードにある光送受信器２１０の台数であり、モード切替データ２２１は、現在の使用状況を示す上記データおよび光パス経路情報２３１を参照して、各光送受信器２１０の現在の動作モードをどの動作モードに切り替えるべきかを示すデータである。
【００３５】
なお、本実施形態では、高速起動モードの光送受信器数データ２２３は、ファイバ網／光スイッチ２４０からの方路の数に対応して定められている。また、ノード制御部２３０内の光パス経路情報２３１と消費電力制御部２２０内の各データとは相互にアクセスが可能である。また、ノード制御部２３０と消費電力制御部２２０とは共に、ノード装置内に配備された全ての光送受信器２１０に接続されて、光パスの設定及び動作モードを制御する。
【００３６】
（ノード内電源）
ノード内電源２５０はノード装置２０１内の機能構成部に電源を供給するが、上述したように、それぞれの機能構成部への電源供給は動作モードＤＢ２２４において定義された動作モードデータに従ってＯＮあるいはＯＦＦされる。
【００３７】
以上詳細にノード装置２０１の構成を述べたが、図中の各構成部品は、当業者にとってよく知られており、また本実施形態の特徴的な機能とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。また、ノード制御部２３０、消費電力制御部２２０、モード切替部２１１の配置箇所においても図示された構成に限定されない。例えば、ノード制御部２３０と消費電力制御部２２０が１つに統合されて制御する形態でもよい。また、モード切替部２１１は光送受信器２１０上に配置したが、消費電力制御部２２０側に配置しても良い。また、各データの記憶部に関してもその配置箇所は問わない。
【００３８】
２．３）データの構成
以下、第２実施形態で使用される特徴的なデータの構成を示す。
【００３９】
（動作モードＤＢの構成）
図３は、第２実施形態に係る光送受信器の動作モードＤＢ２２４の構成を示す図である。
【００４０】
図３において、フィールド３０１は、第２実施形態の光送受信器２１０が設定される複数の待機モードを含む動作モードを示す。フィールド３０２〜３０６は、各動作モード３０１に対応して決められた各機能構成部への電源供給の可否をそれぞれ示す。フィールド３０７は、各動作モード３０１の電源供給状態での電力消費量を示す。フィールド３０８は、各動作モード３０１に対応する起動時間を示す。第２実施形態では、動作モードとして３種類が用意されている。１つは、通常動作モード（起動状態）であり、全ての機能構成部への電源供給がＯＮである。さらに、消費電力を低減した待機モードとして高速起動モードと電力最小モードの２種類が用意されている。
【００４１】
高速起動モードでは、モード切替部２１１とネットワーク側光トランシーバ２１５の送信（Ｔｘ）側とはＯＮとし、ネットワーク側光トランシーバ２１５の受信（Ｒｘ）側は高速起動が可能なためＯＦＦとした。そして、ＯＥ／ＥＯ制御部２１２、クライアント側入出力部２１４、そして、制御回路部２１３においては一部機能を除いてＯＦＦとして消費電力の低減を図った。一部機能は、例えば、起動時の動作に時間がかかるクライアント側とネットワーク側で行っているクロック同期を維持する部分である。これにより、高速起動モード時の消費電力は、通常動作モードの３０Ｗに対し２５Ｗまで低減できる。また、高速起動モード待機時から通常動作モードに移行する時間は、３５ミリ秒（ｍｓｅｃ）となり５０ミリ秒（ｍｓｅｃ）より短い高速起動を実現した。電力最小モードでは、モード切替部２１１のみＯＮとし、他の全ての構成部はＯＦＦとした。これにより、必要最小限の電力のみを光送受信器２１０に供給すればよく、消費電力を５Ｗまで低減できた。ただし起動時間は５０秒と遅い。例えば、高速起動モードを通常動作モードで待機させても良い。
【００４２】
なお、光送受信器２１０の動作モードに関して上記提示したのは一例であり、適時必要な起動時間、消費電力を考慮して設定すればよい。
【００４３】
（使用状況テーブルとモード切替データとの構成）
図４は、第２実施形態に係る光送受信器の使用状況テーブルとモード切替データとの各構成を示す図である。
【００４４】
図４において、使用状況テーブル２２２は、機能構成部４０１の各々に対して、現在の動作モードで（現モード）４０２とその動作モード時の電力消費量４０３とを記憶するテーブルである。例えば、１番目の光送受信器−１は高速機能モードであり電力消費量は２５Ｗ、２番目およびｎ番目の光送受信器−２および−ｎは電力最小モードであり電力消費量は５Ｗである。以下、ノード制御部２３０の電力消費量は５Ｗ、光ファイバ網／光スイッチ２４０の電力消費量は８Ｗなどが記憶されている。
【００４５】
モード切替データ２２１には、機能構成部４０１が次に遷移するように指示される動作モードが記憶される。例えば、１番目の光送受信器−１は高速機能モードから起動状態への遷移、２番目の光送受信器−２は電力最小モードから高速機能モードへの遷移が記憶されている。
【００４６】
なお、図４に記載された各機能構成部の電力消費量は一例であり、これに限定されるものではない。
【００４７】
（高速起動モードの光送受信器数）
消費電力制御部２２０は、ノード装置２０１内の全光送受信器２１０を再配置する計算において、高速起動モードの光送受信器をＮ台優先して配置することを条件とする。Ｎ台の高速起動モードの光送受信器２１０は、方路ごとに「Ｎ÷方路数」台が配置される。本実施形態では、Ｎをノード装置２０１からの方路数に等しくした。すなわち、図２Ｂのように３つの方路Ａ−Ｃがあれば、３台の高速起動モードの光送受信器２１０を各方路に１台ずつ待機させる。
【００４８】
図３に示したように、高速起動モードの光送受信器２１０の起動時間は３５ｍｓｅｃであり、課題とする障害発生時のサービス断時間を最小限、例えば、目安として５０ｍｓｅｃに抑える必要を十分に満たしながら、電力消費量の削減が可能となる。また、各方路同時にパスの設定要求が生じた場合でも、全方路で高速に光パスの設定が可能となるだけでなく、消費電力制御部２２０での制御が容易となり、制御部自体の消費電力低減も可能となる。さらに、ノード装置２０１が各々で独自に電力消費量の削減と起動時間の高速化の制御を行うので、ネットワーク制御装置２７０に負荷を掛けずに省電力および高速起動が可能となる。
【００４９】
２．４）システム動作
次に、上記構成の第２実施形態の光通信ネットワークシステムの動作手順を各機能構成部の動作シーケンス図に従って説明する。
【００５０】
２．４．１）光パス立上げ時の動作
図５は、第２実施形態に係る光通信ネットワークシステムである光パスネットワークシステム２００−１及びノード装置２０１における光パス立上げ時の動作手順５００を示すシーケンス図である。なお、図５では、各機能構成部の動作手順が分かるように参照符号を付与している。また、図５では、簡略化のため、ネットワーク制御装置２７０とノード制御部２３０との最小限のやり取りが図示されている。
【００５１】
ネットワーク制御装置２７０は、光パス立上げ要求を受けると、どのノードを経由するかを示す光パス経路を設定する（Ｓ５７１）。そして、光パス経路にあってＯＥ／ＯＥ部を使用するノード装置２０１に、パスの設定指示として、どの方路にどの波長の信号を送受信するかを示す光パス経路情報を通知する（Ｓ５７３）。その指示に対し、ノード制御部２３０では、消費電力制御部２２０に指示を出して（Ｓ５３１）、使用状況テーブル２２２から高速起動モードにある光送受信器２１０を確認して動作状態とすべき光送受信器２１０を選定する（Ｓ５２１）。選定した光送受信器２１０に対して、消費電力制御部２２０は起動状態への変更指示を出す（Ｓ５２３）。これにより、選定された光送受信器２１０（図５では、光送受信器−１）は、高速起動モード（Ｓ５１１）から起動を開始する（Ｓ５１３）。そして、当該光パスの対向するノード装置の光送受信器が立ち上がり、その中間にあるノード装置でのパス設定が確立されると、送受信が開始される（Ｓ５１５）。
【００５２】
ノード制御部２３０で光パスの送受信が確認されると（Ｓ５３３）、ノード制御部２３０はネットワーク制御装置２７０にパス設定が終了したことを通知し、ネットワーク制御装置２７０は光パスの設定を終了する（Ｓ５７５）。それと同時に、消費電力制御部２２０においてノード装置２０１内の全光送受信器の再配置に関する計算を実施し（Ｓ５２５）、その再配置結果に応じてモードの再設定を光送受信器に指示する（Ｓ５２７）。変更指示を受けた光送受信器２１０（図５では、光送受信器−２）は、その動作モードを電力最小モード（Ｓ５１７）から高速機能モード（Ｓ５１９）に変更する。
【００５３】
最後に、各光送受信器２１０の動作モードを使用状況テーブル２２２に再登録して更新する（Ｓ５２９）。そして、ノード制御部２３０は高速起動モードの光送受信器数をネットワーク制御装置２７０に通知し（Ｓ５３５）、ネットワーク制御装置２０７はノード状況をノード状況記憶部２７２に登録し（Ｓ５７７）、次のパス経路設定を待つ。これによってノード状況がネットワーク全体に通知される。
【００５４】
以上の図５のシーケンスにより、各方路で同時にパスの設定要求が生じた場合でも全方路で高速に光パスの設定が可能となるだけでなく、消費電力制御部２２０での制御が容易となり、制御部自体の消費電力低減も可能となった。また、各ノード装置２０１の消費電力制御は独立して分散制御されるので、ネットワーク制御装置２７０への負担や、ネットワーク制御装置２７０とノード装置２０１間の通信のトラフィックも改善される。
【００５５】
２．４．２）光パス立下げ時の動作
図６は、第２実施形態に係る光通信システムである光パスネットワークシステム２００−１及びノード装置２０１における光パス立下げ時の動作手順６００を示すシーケンス図である。
【００５６】
ネットワーク制御装置２７０は、光パス立下げ要求を受けると、どのノードを経由する光パス経路を削除するかを設定する（Ｓ６７１）。そして、光パス経路にあるノード装置２０１に、光パスを立下げる光パス経路情報を通知する（Ｓ６７３）。ネットワーク制御装置２７０から光パス立下げ指示を受けると、ノード装置２０１のノード制御部２３０は、瞬時に、立下げる光パスが経由する光送受信器２１０（図６では、光送受信器−１）に対して通知されたチャネルのＯＦＦ（光パスの削除）を指示する（Ｓ６３１）。光送受信器−１は、光パスの削除指示を受けると、送受信中（Ｓ６１１）から送受信終了となる（Ｓ６１３）。また、消費電力制御部２２０は、光パスの削除支持があると、光送受信器−１に対して高速起動モードへの変更を指示し（Ｓ６２１）、これにより送受信終了となった光送受信器−１は、そのまま高速起動モードに遷移する（Ｓ６１５）。消費電力制御部２２０は、光送受信器−１の通常動作状態から高速機能モードへの遷移に従って、使用状況テーブル２２２を更新する（Ｓ６２３）。
【００５７】
ノード制御部２３０が送受信の終了を確認すると（Ｓ６３３）、消費電力制御部２２０は、光送受信器２１０の動作モードの再配置を計算し（Ｓ６２５）、各光送受信器２１０の設定を変更するよう指示する（Ｓ６２７）。ここでは、光送受信器−１が高速起動モードに加わったので、高速起動モードで待機していた光送受信器−２を電力最小モードに変更する（Ｓ６１９）。
【００５８】
最後に、変更された状態を使用状況テーブルに登録する（Ｓ６２９）と共に、変更された後の高速起動モードの光送受信器の台数をネットワーク制御装置２０７へ通知し（Ｓ６３５）、ネットワーク制御装置２７０は、高速起動モードの数をノード状況としてノード状況記憶部２７２に登録し（Ｓ６７７）、これによってネットワーク全体に通知する。
【００５９】
なお、図５及び図６の光パスの立上げ、立下げ時のノード装置２０１内の光送受信器２１０の設定シーケンスは、あくまで１つの例でありそれには限定されない。例えば、消費電力制御部２２０で行っていたモード再配置計算は、ノード制御部２３０において実施しても良い。また、使用状況テーブル２２２などの書き換え、および、ネットワーク全体への通知に関しても、各光送受信器の動作モード変更直後に実施するようにしても良い。これにより、リアルタイムにノード状況をネットワーク全体が認識することが可能となり、ネットワーク全体でのパス設定において正しい情報での制御が可能となる。
【００６０】
２．５）ハードウェア構成
図７は、第２実施形態に係るノード装置２０１のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００６１】
図７において、ＣＰＵ(Central Processing Unit)７１０は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図２Ｂの各機能構成部を実現する。ＲＯＭ(Read-Only Memory)７２０は、初期データ及びプログラムなどの固定データ及びプログラムを記憶する。通信制御部７３０は、ネットワークを介してネットワーク制御装置２７０等の外部装置と通信する。通信は無線でも有線でもよい。
【００６２】
ＲＡＭ７４０は、ＣＰＵ７１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ７４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。各領域には、図２Ｂに示したモード切替データ２２１、使用状況テーブル２２２および光パス経路情報２３１が記憶される。
【００６３】
ストレージ７５０は、データベースや各種のパラメータ、ＣＰＵ７１０が実行するプログラムを、不揮発に記憶する大容量記憶装置である。ストレージ７５０には、本実施形態の実現に必要な以下のデータ又はプログラムが記憶されている。データとしては、図２Ｂに示した高速起動モードの光送受信器数データ２２３および動作モードＤＢ２２４を記憶し、プログラムとしては、ノード装置全体の光パス制御手順を示すノード制御プログラム７５１（図８参照）および光送受信器の動作モードを再配置するモード再配置モジュール７５２（図９参照）を格納する。
【００６４】
入出力インタフェース７６０は、ＣＰＵ７１０による制御に必要なデータを入力し、制御信号を出力するためのインタフェースである。入出力インタフェース７６０によって、光送受信器２１０、光ファイバ網／光スイッチ２４０およびノード内電源２５０とのインタフェースが取られる。
【００６５】
なお、図７には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、ＯＳ(Operating System)などの汎用のデータやプログラムは図示されていない。
【００６６】
２．６）光パス制御手順
図８は、第２実施形態に係るノード装置２０１の光パス制御手順を示すフローチャートである。この光パス制御手順は、図７のノード装置２０１のＣＰＵ７１０がＲＡＭ７４０を使用することで実行され、図２Ｂに示す制御機能を実現する。
【００６７】
まず、ステップＳ８０１において、ネットワーク制御装置２７０から光パス経路情報を受信したか否かが判定される。なお、受信した光パス経路情報には、光パス立上げ（設定）と光パス立下げ（削除）とが含まれる。ステップＳ８０３とＳ８０９において、光パス立上げ（設定）か、あるいは光パス立下げ（削除）かが判定される。光パス立上げ（設定）あるいは光パス立下げ（削除）のいずれでもない場合は、ステップＳ８１５において、ネットワーク制御装置２７０にエラーを通知して、ステップＳ８０１に戻る。そして、再度の光パス経路情報の送信などのネットワーク制御装置２７０の処理を待つ。
【００６８】
光パス立上げ（設定）の光パス経路情報であればステップＳ８０５に進んで、使用状況テーブル２２２から高速起動モードの光送受信器を確認する。次に、ステップＳ８０７において、高速起動モードの光送受信器の中から選択した光送受信器を起動させる。一方、光パス立下げ（削除）の光パス経路情報であればステップＳ８１１に進んで、光パス経路情報で指定された光パス経路にある光送受信器の起動を終了させる。次に、本実施形態では、ステップＳ８１３において、送受信が終了した光送受信器を高速起動モードに設定する。
【００６９】
ステップＳ８１７においては、光パス立上げ（設定）あるいは光パス立下げ（削除）によって変更された光送受信器の使用状況の変更に対応させて、使用状況テーブル２２２を更新する。ステップＳ８１９において、変更された使用状況テーブル２２２と、高速起動モードの光送受信器数２２３とに基づいて、モード再配置処理を行なう。かかるモード再配置処理については、図９で詳細に示す。ステップＳ８２１において、モード再配置処理によって更新された光送受信器の使用状況の変更に対応して、使用状況テーブル２２２を更新する。
【００７０】
２．７）モード再配置処理手順
図９は、第２実施形態に係るノード装置２０１のモード再配置処理（図８のＳ８１９）の手順を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、ステップＳ９０１において、現在の高速起動モードにある光送受信器の数が、高速起動モードの光送受信器数２２３に指定されたＮ台であるか否かを判断する。Ｎ台であれば再配置なしで処理は終了する。
【００７２】
高速起動モードにある光送受信器の数がＮ台でなければ。ステップＳ９０３において、高速起動モードにある光送受信器の数がＮ台より多いか、Ｎ台より少ないかを判断する。Ｎ台より多い場合はステップＳ９０５に進んで、高速起動モードにある光送受信器を電力最小モードに変更して、高速起動モードにある光送受信器の数がＮ台となるようにする。一方、Ｎ台より少ない場合はステップＳ９０７に進んで、電力最小モードにある光送受信器を高速起動モードに変更して、高速起動モードにある光送受信器の数がＮ台となるようにする。
【００７３】
なお、第２実施形態では、各方路に対して高速起動モードにある光送受信器が存在するように再配置が行われるが、ここでは説明が省略されている。各方路に対して少なくとも１つの光送受信器が存在するように再配置を行う手順は容易である。
【００７４】
３．第３実施形態
本発明の第３実施形態による光パスネットワークシステム及びノード装置は第２実施形態と同じ基本構成を有するが、消費電力制御部２２０でのモード再配置計算が異なる。第３実施形態では、ノードでのトラフィック量のパラメータとして各方路のトータル設定パス数を用いる。
【００７５】
図１０は、各方路のトータル設定パス数とそのときに高速起動モードで優先的に待機する光送受信器２１０の数との関係を示す。トータル設定パス数が多いほど、光パスの追加設定、削除設定が増加する。そのため、トータル設定パス数が多いほど高速待機モードを多く配置することでネットワークが混んでいても高速に光パスの立上げ、削除が可能となる。
【００７６】
なお、光送受信器２１０の数が、高速起動モードを設定したい光送受信器の数より少なくなった場合は、各方路でのトータル設定パス数を比較し、多いところを優先して配置するアルゴリズムとする。これにより、ネットワークの使用状況に応じてノード装置を対応させることが可能となり、ネットワークが混雑しているときでも高速に起動できる光送受信器２１０を用意することができる。
【００７７】
４．第４実施形態
本発明の第４実施形態による光パスネットワークシステム及びノード装置は第２実施形態と同じ基本構成を有するが、消費電力制御部２２０でのモード再配置計算が異なる。第４実施形態では、ノードでのトラフィック量のパラメータとして各方路の単位時間当たりのトータル設定パス数の変化分を用いる。
【００７８】
図１１は、各方路の単位時間当たりのトータル設定パス数の変化分とそのときに高速起動モードで優先的に待機する光送受信器２１０の数との関係を示す。図１１において、パス数の変化分が正で大きいほど高速起動モードで優先的に待機する光送受信器を増やす。一方、パス数の変化分が負の場合は高速起動モードで優先的に待機する光送受信器２１０の数を少なく抑える。特に、変化分がゼロの時と同じであるのが望ましい。これは、光パスの立下げ設定自体は、起動中の光送受信器２１０の送受信をＯＦＦにすることで対応できるため、未使用の光送受信器２１０を高速起動モードで待機する必要が無いためである。これにより、より多くの未使用の光送受信器を消費電力の低いモードで待機させることが可能となり、ノード装置の更なる省エネ動作が可能となった。
【００７９】
なお、第３実施形態及び第４実施形態のモード再配置計算では、瞬間的なパスの設定変化による影響を排除するためには、一定期間のパス設定情報をメモリに蓄積し、平均化等による近似と離散フーリエ変換によるスペクトルからノイズの除去を行ってもよい。これにより、瞬時的なネットワークの状況変化による不要な待機モードの変化を防ぐことができる。また、不要に高速起動モードの光送受信器２１０を増やすことがなくなり、ネットワークノードの更なる省エネ動作が可能である。
【００８０】
５．第５実施形態
上述した第２〜第４実施形態においては光送受信器の電力消費の削減と起動時間の短縮を行なった。第５実施形態においては、光送受信器のみではなくノード装置の他の機能構成部、例えば光送受信器を各方路に接続するためのアグリゲータに対しても、電力消費の削減と起動時間の短縮を図ることができる。本実施形態によれば、光送受信器に連動する方路選択器であるアグリゲータにも高速で起動できる状態が実現され、光送受信器と共に連動して制御することで、更なるノード装置での消費電力低減が可能となる。
５．１）ノード装置の構成
図１２は、第５実施形態に係る光パスネットワークシステム２００−２におけるノード装置１２０１の構成を示すブロック図である。第５実施形態におけるノード装置の光送受信器２１０の構成は、動作モードの数に相違があるが基本的に第２〜第４実施形態と同様である。第５実施形態が第２実施形態と異なる点は、光ファイバ網／光スイッチに対しても光送受信器２１０と同様に、異なる複数の待機モードを持たせたことである。以下、第２実施形態と異なる部分について説明し、同様な機能構成部の説明は省略する。
【００８１】
（アグリゲータ部）
第５実施形態では、方路選択器である光ファイバ網／光スイッチとしてアグリゲータ部１２４０を用いる。このアグリゲータ部１２４０は、全Ｍ台の光送受信器２１０のうちｘ台（ｘ＜Ｍ）を束ねて、複数のネットワークの方路に自由に光の出し入れを実現するための装置である。このアグリゲータ部１２４０は光信号をネットワークにＡＤＤするときとＤＲＯＰするときとで装置の構成が異なる。すなわち、送信側（ネットワーク側光トランシーバ２１５のＴｘ側）と受信側（ネットワーク側光トランシーバ２１５のＲｘ側）とのそれぞれに、ＡＤＤ側アグリゲータ部１２４１とＤＲＯＰ側アグリゲータ部１２４４とが配置される。
【００８２】
ＡＤＤ側及びＤＲＯＰ側アグリゲータ部１２４１、１２４４は、光送受信器２１０と同様に複数の動作モードを備えており、モード切替部１２４２によって切り替えを行う。モード切替部１２４２は、動作モードに応じて、ＡＤＤ側及びＤＲＯＰ側アグリゲータ部１２４１、１２４４内の電力スイッチや省エネ機構を制御して適切なモードを設定する。モード切替部１２４２は消費電力制御部１２２０と接続され、光送受信器２１０との連動した動作モード切り替えを実現する。また、ＡＤＤ側及びＤＲＯＰ側アグリゲータ部１２４１、１２４４は、ノード制御部２３０と接続され、起動中はノード制御部２３０によりアグリゲータ動作が制御される。なお、ＡＤＤ側及びＤＲＯＰ側アグリゲータ部１２４１、１２４４は、同じｘ台の光送受信器２１０と接続されており、パスが設定されたときは同時に同じ動作を行うことで、制御を簡単にしている。なお、本実施形態では、例えばｘ＝４のＡＤＤ側及びＤＲＯＰ側アグリゲータ部１２４１、１２４４を用いたが、ｘの値はその限りではない。
【００８３】
なお、第５実施形態では、第２及び第４実施形態の光ファイバ網／光スイッチ２４０の代わりにアグリゲータ部１２４０を用いたが、その他、ＥＤＦＡ(Erbium Doped-Fiber Amplifier)などの増幅器や光モニタなどの機器でも同様な制御による省エネの実現が可能である。
【００８４】
（消費電力制御部）
ノード装置１２０１は、消費電力制御部１２２０を有する。消費電力制御部１２２０は、ノード装置１２０１の消費電力を削減しながら、光パスの追加／削除の指示に迅速に対応すると共に、故障時のバックアップなどにより、光パスネットワークシステム２００−２のクライアント装置２６０へのサービス障害時間を短縮する。
【００８５】
消費電力制御部１２２０は動作モードデータベース（ＤＢ）１２２４および使用状況テーブル１２２２を有する。動作モードＤＢ１２２４は、光送受信器２１０の各動作モードにおいて各機能ブロックへ電力供給するか否かを定義した動作モードデータを格納する（図１３参照）。使用状況テーブル１２２２は、各光送受信器２１０の現在の動作モードとノード装置内の各機能構成部の電力消費量とを記憶し、各光送受信器のモード切替データ１２２１を対応づけることができる（図１４参照）。高速起動モードの光送受信器数データ１２２３は、電力消費は多いが高速起動が可能な高速起動モードにある光送受信器２１０の台数であり、モード切替データ１２２１は、現在の使用状況を示す上記データおよび光パス経路情報１２３１を参照して、各光送受信器２１０の現在の動作モードをどの動作モードに切り替えるべきかを示すデータである。
【００８６】
５．２）データの構成
以下、第５実施形態で新たに使用される特徴的なデータの構成を示す。
【００８７】
５．２．１）光送受信器に対する動作モードＤＢ
図１３は、第５実施形態に係る光送受信器の動作モードＤＢ１２２４の構成を示す図である。図１３の上段に示す動作モードテーブル１３１０は、光送受信器２１０に適用される。第２実施形態の図３と同様に、フィールド１３１１に示す各動作モードに対応付けて、フィールド１３１２−１３１６にそれぞれ示す機能構成部に電源を供給する態様を示すデータと、電力消費量１３１７及び起動時間１３１８とが記憶されている。
【００８８】
光送受信器２１０に導入した動作モード１３１１として、以下の４種類を用意した。１つは、通常動作モードであり、全ての機能がＯＮである。さらに、電力消費量を低減した待機モードとして、バックアップモードと立上げ用モードと電力最小モードとの３種類を用意した。
【００８９】
（バックアップモード）
バックアップモードは、バックアップ回線の高速起動に特化した動作モードである。光パスを設定したとき、同時にバックアップ用のパスを用意する。光パスに障害が生じたとき、バックアップ用のパスに高速で切り替えられ、高信頼なネットワークを実現できる。バックアップモードでは、定期的にノード間の同期を整合する機能が導入されている。そのため、本バックアップモードでは、ネットワーク側光トランシーバ２１５は常時ＯＮとする。その他の、ＯＥ／ＥＯ制御部２１２、クライアント側入出力部２１４、そして、制御回路部２１３においては、クライアント側とネットワーク側で行っているクロック同期を維持する部分をＯＮとし、その他の機能はＯＦＦとする。
【００９０】
そして、モード切替部２１１に対しては、フィールド１３１２に示すように、一定期間ごと（ここでは１０秒ごと）にネットワーク側光トランシーバ２１５にバックアップ回線間で同期を取るための送受信を行うよう指示を出す。その同期に基づき、ＯＥ／ＥＯ制御部２１２、クライアント側入出力部２１４、そして、制御回路部２１３でも同期を取り、ノード間の同期を維持するように構成されている。なお、同期を維持する機能部分以外はＯＦＦ状態とした。これにより、バックアップモードでの消費電力は２７Ｗとなった。起動状態に移行する時間は１０ｍｓｅｃと更なる高速動作を実現した。
【００９１】
（立上げ用モード）
立上げ用モードは、新規に高速に光パスを立上げるときに用いる待機モードである。立上げ用モードでは、ネットワーク側光トランシーバ２１５の送信（Ｔｘ）側の温度調節制御部のみＯＮとし、その他の機能はＯＦＦとした。その他の機能構成部の電源供給は第２実施形態の高速起動モードと同じとした。第２実施形態の高速起動モードとは異なり、ネットワーク側光トランシーバ２１５の送信（Ｔｘ）側の立ち上がりが１００ｍｓｅｃかかるため、立上げ用モードから起動状態に移行する時間も１００ｍｓｅｃとなるが、消費電力は２２Ｗまで低減できた。
【００９２】
（電力最小モード）
電力最小モードは、図３の第２実施形態における電力最小モードと同じ機能とした。
５．２．２）アグリゲータ部に対する動作モードＤＢ
図１３の下段に示す動作モードテーブル１３２０は、アグリゲータ部１２４０に適用される。フィールド１３２１に示す各動作モードに対応付けて、フィールド１３２２、１３２３にそれぞれ示す機能構成部に電源を供給する態様を示すデータと、電力消費量１３２４及び起動時間１３２５とが記憶されている。
【００９３】
アグリゲータ部１２４０の動作モードとして３種類を用意した。１つは通常動作モードであり、全ての機能がＯＮである。さらに、消費電力を低減した待機モードとして高速起動モードと電力最小モードとの２種類を用意した。
【００９４】
高速起動モードでは、アグリゲータ１２４３の温調部以外の制御部分をＯＦＦとした。起動時間は５０ｍｓｅｃ、消費電力は３５Ｗである。一方、電力最小モードでは、モード切替部１２４２のみがＯＮであり、起動時間は１５ｓｅｃ、消費電力は４Ｗである。
【００９５】
５．２．３）使用状況テーブルとモード切替データ
図１４は、第５実施形態に係る光送受信器２１０及びアグリゲータ部１２４０の使用状況テーブル、電力消費量の合計、モード切替データの各構成を示す。
【００９６】
図１４において、テーブル１２２２は、光送受信器及びアグリゲータ部の使用状況テーブルである。使用状況テーブル１２２２は、機能構成部フィールド１４０１に示すそれぞれの機能構成部に対応して、現モードフィールド１４０２に現在の動作モードと、電力消費量フィールド１４０３に各現モード時の電力消費量と、をそれぞれ記憶する。例えば、１番目の光送受信器−１はバックアップモードであり電力消費量は２７Ｗ、２番目の光送受信器−２は電力最小モードであり電力消費量は５Ｗである。また、１番目のアグリゲータ部−１は起動状態であり電力消費量は５０Ｗ、２番目のアグリゲータ部−２は高速起動モードであり電力消費量は３５Ｗである。以下、ノード制御部２３０の電力消費量は５Ｗ、消費電力制御部１２２０の電力消費量は２Ｗなどが記憶されている。
【００９７】
モード切替データ１２２１には、機能構成部１４０１が次に遷移すべき動作モードが記憶される。例えば、１番目の光送受信器−１はバッックアップモードから起動状態への遷移、２番目の光送受信器−２は電力最小モードからバックアップモードへの遷移が記憶されている。また、２番目のアグリゲータ部−２は高速起動モードから起動状態への遷移が記憶されている。
【００９８】
なお、図１４に記載された各機能構成部の電力消費量は一例であり、これに限定されるものではない。
【００９９】
５．２．４）立上げ用モードの光送受信器数
消費電力制御部１２２０は、ノード装置１２０１内の全光送受信器２１０及びアグリゲータ部１２４０を再配置する計算において、次の条件を設定した。バックアップモードに関しては、設定されたパス数と同じ台数の光送受信器２１０を配置し、立上げ用モードの光送受信器の台数データ１２２３については、立上げ用モードの光送受信器をＭ台優先して配置することを条件とした。第５実施形態における台数Ｍは、第４実施形態（図１１）に示すような各方路の単位時間当たりのトータル設定パス数の変化分に対応する値を用いた。また、バックアップモード、立上げ用モードは、起動中のアグリゲータ部に接続されている光送受信器から優先して使用するアルゴリズムをもちいた。
【０１００】
アグリゲータ部１２４０は、次のように再配置される。起動状態の光送受信器が接続するアグリゲータ部１２４０は、起動状態とする。起動状態の光送受信器は接続していないが、上記光送受信器の条件を満足した場合にバックアップモード、立上げ用モードの光送受信器が接続するアグリゲータ部１２４０は、高速起動モードとする。バックアップモード、立上げ用モードの光送受信器が接続していないアグリゲータ部１２４０は、電力最小モードとする。このようにして、電力最小モードのアグリゲータ部の数（方路選択器数）を増加させることで省電力を達成できる。
【０１０１】
５．３）光通信システムの動作
次に、上記構成の第５実施形態の光通信システムの動作手順を各機能構成部の動作シーケンス図に従って説明する。
【０１０２】
５．３．１）光パス立上げ時の動作
図１５は、第５実施形態に係る光通信ネットワークシステムである光パスネットワークシステム２００−２及びノード装置１２０１における光パス立上げ時の動作手順１５００を示す。なお、図１５では、各機能構成部の動作手順が分かるように参照符号を付与している。また、図１５では、簡略化のため、ネットワーク制御装置２７０とノード制御部２３０との最小限のやり取りが図示されている。
【０１０３】
ネットワーク制御装置２７０は、光パス立上げ要求を受けると、どのノードを経由するかを示す光パス経路を設定する（Ｓ１５７１）。そして、光パス経路にあってＯＥ／ＯＥ部を使用するノード装置１２０１に、パスの設定指示としてどの方路にどの波長の信号を送受信するかを指示する光パス経路情報を通知する（Ｓ１５７３）。なお、図１５では、光パス立上げが障害回復による場合を説明するが、新たな光パス立上げも同様である。
【０１０４】
ノード制御部２３０は、光パス立上げが障害回復に対するものであるかを確認して（Ｓ１５３１）、確認結果に従いパス設定を指示する（Ｓ１５３３）。消費電力制御部１２２０は、障害回復であればバックアップモードの光送受信器を、新規立上げであれば立上げ用モードの光送受信器を、使用状況テーブル１２２２の情報を基に選定する。同時に、選定されたパスに対するバックアップ用の光送受信器も選定する。ここでは障害回復の場合を例示するので、バックアップモードにあるアグリゲータ部−１の光送受信器−１１を起動すべき光送受信器として選定し、立上げ用モードにあるアグリゲータ部−２の光送受信器−２２をバックアップ用の光送受信器として選定する（Ｓ１５２１）。これら選定した２つの光送受信器−１１、光送受信器−２２に対し、消費電力制御部１２２０からモードの変更指示を出す（Ｓ１５２３）。光送受信器−１１は、この指示を受けてバックアップモード（Ｓ１５１１）から起動開始する（Ｓ１５１３）。光送受信器−２２は、電力最小モード（Ｓ１５１７）からバックアップモード（Ｓ１５１９）になる。その後、図示しないが、ノード制御部２３０からパスの設定指示に従った方路と波長の設定を光送受信器２１０及びアグリゲータ部１２４０に対して行う。これにより、対向するノード装置とパスが設定されて、送受信を開始する（Ｓ１５１５）。その後、ノード制御部２３０が送受信を確認すると（Ｓ１５３５）、消費電力制御部１２２０は新たに変更されたノード装置１２０１内の情報を基に、光送受信器２１０及びアグリゲータ部１２４０の待機モードの再配置計算（Ｓ１５２５）と再配置指示（Ｓ１５２７）とを行う。なお、図１５に示す例では再配置による変更はなかったものとしている。
【０１０５】
例えば、起動中（Ｓ１５４１）のアグリゲータ部−１に接続する全ての光送受信器２１０がバックアップモード、立上げモードになった場合、電力最小モードで待機中のアグリゲータ部−２を高速起動モードに変更する（Ｓ１５４３→Ｓ１５４５）。また、図示しないが、高速起動モードのアグリゲータ部に接続された光送受信器２１０がパスの設定に使われる場合、高速起動モードのアグリゲータ部も同時に起動状態に変更する。このように光送受信器２１０と連動してアグリゲータ部１２４０も省エネモードを実施することで、高速起動を実現しながら更なる消費電力の低減を実現できる。
【０１０６】
最後に、各光送受信器の動作モードを再度、使用状況テーブル１２２２に登録し（Ｓ１５２９）、立上げ用モードの光送受信器数をネットワーク制御装置２７０に通知し（Ｓ１５３７→Ｓ１５７７）、次のパス経路設定指示を待つ。
【０１０７】
５．３．２）光パス立下げ時の動作
図１６は、第５実施形態に係る光パスネットワークシステム２００−２におけるノード装置１２０１の光パス立下げ時の動作手順１６００を示す。
【０１０８】
ネットワーク制御装置２７０は、光パス立下げ要求を受けると、どのノードを経由する光パス経路を削除するかを設定する（Ｓ１６７１）。そして、光パス経路にあるノード装置１２０１に、光パスを立下げる光パス経路情報を通知する（Ｓ１６７３）。ネットワーク制御装置２７０から光パス立下げ指示を受けると、ノード装置１２０１のノード制御部２３０は、消費電力制御部１２２０を通して、立下げる光パスが経由する光送受信器２１０（図１６では、光送受信器−１１）に対して通知されたチャネルのＯＦＦを指示する（Ｓ１６３１→Ｓ１６２１）。光送受信器−１１は、指示を受けて送受信中（Ｓ１６１１）から送受信終了となる（Ｓ１６１２）。ここでは、送受信終了となった光送受信器−１１は、そのまま電力最小モードに遷移するとした（Ｓ１６１２→Ｓ１６１３）。同時に、バックアップ用のバックアップモード（Ｓ１６１５）に設定された光送受信器−２２を終了させ（Ｓ１６１６）、電力最小モードする（Ｓ１６１７）。消費電力制御部１２２０は、光送受信器−１１及び光送受信器−２２の動作モードの遷移に従って、使用状況テーブル２２２を変更する（Ｓ１６２３）。
【０１０９】
ノード制御部２３０が送受信の終了を確認すると（Ｓ１６３３）、消費電力制御部１２２０は、光送受信器２１０及びアグリゲータ部１２４０の動作モードの再配置の計算を実施し（Ｓ１６２５）、各光送受信器２１０及びアグリゲータ部１２４０の設定変更を指示する（Ｓ１６２７）。
【０１１０】
図１６では、駆動状態から電力最小モードに遷移したアグリゲータ部−１の光送受信器−１１を立上げ用モードに遷移させる（Ｓ１６１４）。そして、アグリゲータ部−２の立上げ用モードにある光送受信器−２１を電力最小モードに遷移させる（Ｓ１６１８→Ｓ１６１９）。この光送受信器の動作モードの再配置により、アグリゲータ部−２に接続する全ての光送受信器が電力最小モードになったため、アグリゲータ部−２を高速起動モードから電力最小モードに遷移させる（Ｓ１６４３→Ｓ１６４５）。
【０１１１】
最後に、消費電力制御部１２２０は、変更された状態を使用状況テーブルに記録し（Ｓ１６２９）、ノード制御部２３０は、変更された後の高速起動モードの数をネットワーク全体に通知する（Ｓ１６３５、Ｓ１６７７）。
【０１１２】
このように光送受信器２１０と連動してアグリゲータ部１２４０も省エネモードを実施することで、高速起動を実現しながら更なる消費電力の低減を実現できる。
【０１１３】
５．４）光通信ネットワークシステムの動作具体例
図１７は、第５実施形態に係る省エネ待機モードの組み合わせの例１７００を示す。ここでは、図１６に従って説明した光パス立下げと再配置について、より具体的に説明する。
【０１１４】
図１７において、アグリゲータ部１２４０には４台の光送受信器２１０が接続されており、且つ、４台のアグリゲータ部における省エネ待機モードの組み合わせが示されている。一例として、アグリゲータ部の組み合わせの１つとして、アグリゲータ部の２台目までが起動中であり、３台目が高速起動モードで待機しており、４台目が電力最小モードの動作モードである場合を示す。そして、アグリゲータ部の３台目の光送受信器の１つが立上げ用モードで待機している状態を示す（図１７の１７１３参照）。
【０１１５】
１つの光パスの立下げを行うとき、１つの起動中の光送受信器とバックアップモードの光送受信器とが電力最小モードへ移行する（図１７の１７１１→１７２１，１７１２→１７２２参照）。例えば、この新しい状態での光送受信器の立上げモードの数は３台維持するという結果が出たとする。図１７中央図に示すように、３台の立上げ用モードの光送受信器として、高速起動モードで待機中である３台目のアグリゲータ部に接続された立上げ用モードの光送受信器（図１７の１７２３参照）を確認する。また、起動中の２台目のアグリゲータ部に接続された２台の立上げ用モードの光送受信器を確認する。また、起動中の２台のアグリゲータ部に接続された２台の電力最小モードの光送受信器（図１７の１７２１及び１７２２）を確認する。
【０１１６】
そこで、起動中の１台目のアグリゲータ部に接続された１台の光送受信器を電力最小モードから立上げ用モードに変更する（図１７の１７２１→１７３１参照）。同時に、高速起動モードで待機中の３台目のアグリゲータ部に接続された１台の立上げ用モードの光送受信器を電力最小モードに変換する（図１７の１７２３→１７３３参照）。この光送受信器の動作モードの再配置で、高速起動モードで待機中の３台目のアグリゲータ部に接続された光送受信器は全てが電力最小モードとなる。最後に、高速起動モードで待機していた３台目のアグリゲータ部を電力最小モードに変更する（図１７の１７２４→１７３４参照）。
【０１１７】
これらパスの立上げ／立下げ動作により、常時アグリゲータ部と光送受信器は必要最小限の数だけ高速で起動できる待機モード（光送受信器は立上げ用モード、アグリゲータ部は高速起動モード）となる。従って、最大の電力消費量の低減効果と高速起動とが両立したノード装置が実現できる。且つ、バックアップ用のパスのためのバックアップモードを新たに用意することで、更なる障害回復時間の高速化が可能となった。
【０１１８】
なお、本実施形態の光パスの立上げ／立下げ時のノード装置内の光送受信器及びアグリゲータ部の設定手順は、あくまで１例であり限定されるものではない。また、本実施形態は従来のパケット通信ネットワーク用のノードでも適用可能である。ただし、パケット間隔が短いため、光パスネットワークに適用するよりも省エネ効果は小さくなる。
【０１１９】
本実施形態においては、ノード装置内で閉じた制御が行なわれるため、ネットワーク制御装置２７０で増えるパラメータは、高速起動が可能な光送受信器数のみ、第５実施形態では立上げ用モードの光送受信器数のみ、である。よって、ネットワーク制御装置２７０に大きな負荷がかからずに、ノードでの消費電力低減の実現が可能となる。この省エネ機能全体をネットワーク制御装置２７０で集中管理により実行しようとすれば、ノード装置間でのやり取りやデータ収集の時間が必要となり、高速起動が困難となるだけでなくネットワーク負荷を増大させてしまう。
【０１２０】
５．５）ノード装置のハードウェア構成
図１８は、第５実施形態に係るノード装置１２０１のハードウェア構成を示す。なお、図１８の構成要素で第２実施形態の図７と同様の構成要素、及び第５実施形態の図１２の構成要素と同様の構成要素については、同じ参照番号を付し、ここでは詳細を省略する。
【０１２１】
ＲＡＭ１８４０は、ＣＰＵ７１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ１８４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。各領域には、光パス経路情報２３１の他に、図１２に示した、モード切替データ１２２１、使用状況テーブル１２２２が記憶される。
【０１２２】
ストレージ１８５０は、データベースや各種のパラメータ、ＣＰＵ７１０が実行するプログラムを、不揮発に記憶する大容量記憶装置である。ストレージ１８５０には、本実施形態の実現に必要な以下のデータ又はプログラムが記憶されている。データとしては、図１２に示した、高速起動モードを光送受信器数１２２３と、動作モードＤＢ１２２４とが記憶される。また、本実施形態では、プログラムとして、ノード装置全体の光パス制御手順を示すノード制御プログラム１８５１（図１９参照）と、光送受信器の動作モードを再配置するモード再配置モジュール１８５２（図２０Ａ、図２０Ｂ参照）とを格納する。
【０１２３】
入出力インタフェース７６０は、ＣＰＵ７１０による制御に必要なデータを入力し、制御信号を出力するためのインタフェースである。入出力インタフェース７６０によって、光送受信器２１０、アグリゲータ部１２４０、ノード内電源２５０とのインタフェースが取られる。
【０１２４】
なお、図１８には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、ＯＳなどの汎用のデータやプログラムは図示されていない。
【０１２５】
５．６）ノード装置の光パス制御手順
図１９は第５実施形態に係るノード装置１２０１の光パス制御手順を示す。なお、図１９のフローチャートにおいて、図８のフローチャートと同様のステップには同じ参照番号を付し、ここでは詳細は省略する。図１８に示すノード装置１２０１のＣＰＵ７１０がＲＡＭ７４０を使用して図１９に示す制御フローを実行することにより、図１２の各制御部の機能が実現される。
【０１２６】
ステップＳ８０３における判定において、光パス立上げ（設定）の光パス経路情報であればステップＳ１９０１に進んで、光パスの設定が障害回復か否かを判断する。障害回復であれば、ステップＳ１９０３において使用状況テーブル１２２２からバックアップモードの光送受信器を確認し、ステップＳ１９０５においてバックアップモードの光送受信器を起動する。かかるバックアップモードの光送受信器としては、起動状態のアグリゲータ部に接続するものを最優先、高速起動モードの起動状態のアグリゲータ部に接続するものを次の優先順位として選択する。
【０１２７】
障害回復でなければ、ステップＳ１９０７において使用状況テーブル１２２２から立上げ用モードの光送受信器を確認し、ステップＳ１９０９において立上げ用モードの光送受信器を起動する。かかる立上げ用モードの光送受信器としても、起動状態のアグリゲータ部に接続するものを最優先、高速起動モードの起動状態のアグリゲータ部に接続するものを次の優先順位として選択する。
【０１２８】
ステップＳ１９１１では、バックアップモードの光送受信器あるいは立上げ用モードの光送受信器を起動させたので、そのバックアップ用の光送受信器を設定してバックアップモードに遷移させる。かかるバックアップモードに遷移させる光送受信器についても、起動状態のアグリゲータ部に接続するものを最優先、高速起動モードの起動状態のアグリゲータ部に接続するものを次の優先順位として選択する。
【０１２９】
一方、ステップＳ８０９における判定において、光パス立下げ（削除）の光パス経路情報であればステップＳ８１１に進んで、光パス経路情報で指定された光パス経路にある光送受信器の起動を終了させる。そして、ステップＳ１９１９において起動を終了した光送受信器を電力最小モードに遷移させると共に、ステップＳ１９２１において対応するバックアップモードの光送受信器も電力最小モードに遷移させる。
【０１３０】
ステップＳ１９１３においては、光パス立上げ（設定）あるいは光パス立下げ（削除）によって変更された光送受信器及びアグリゲータ部の使用状況の変更に対応させて、使用状況テーブル１２２２を更新する。ステップＳ１９１５において、変更された使用状況テーブル１２２２と、立上げ用モードの光送受信器数１２２３とに基づいて、モード再配置処理を行なう。かかるモード再配置処理については、図２０Ａ及び図２０Ｂで詳細に示す。ステップＳ１９１７において、モード再配置処理によって更新された光送受信器及びアグリゲータ部の使用状況の変更に対応して、使用状況テーブル１２２２を更新する。
【０１３１】
５．７）モード再配置処理手順
図２０Ａ及び図２０Ｂは、第５実施形態に係るノード装置１２０１のモード再配置処理（図１９のＳ１９１５）の手順を示すフローチャートである。
【０１３２】
まず、ステップＳ２００１において、現在の立上げ用モードにある光送受信器の数が、立上げ用モードの光送受信器数データ１２２３に指定されたＭ台であるか否かを判断する。Ｍ台であれば、図２０ＢのステップＳ２００９に進む。
【０１３３】
立上げ用モードにある光送受信器の数がＭ台でなければ。ステップＳ２００３において、立上げ用モードにある光送受信器の数がＭ台より多いか、Ｍ台より少ないかを判断する。Ｍ台より多い場合はステップＳ２００５に進んで、立上げ用モードにある光送受信器を電力最小モードに変更して、立上げ用モードにある光送受信器の数がＭ台となるようにする。一方、Ｍ台より少ない場合はステップＳ２００７に進んで、電力最小モードにある光送受信器を立上げ用モードに変更して、立上げ用モードにある光送受信器の数がＭ台となるようにする。なお、第５実施形態においても、各方路に対して立上げ用モードにある光送受信器が存在するように、さらに考慮して再配置が行なわれるが、煩雑になるので図２０Ａでは簡略化されている。しかし、当業者にはその手順は明らかであろう。
【０１３４】
立上げ用モードにある光送受信器の数が指定されたＭ台であれば、ステップＳ２００９において、次のＡ，Ｂ，Ｃのパラメータを確認する。パラメータＡは、起動中のアグリゲータ部に接続する電力最小モードの光送受信器数である。また、パラメータＢは、高速起動モードのアグリゲータ部に接続するバックアップモードの光送受信器数である。また、パラメータＣは高速起動モードのアグリゲータ部に接続する立ち上げ用モードの光送受信器数である。
【０１３５】
ステップＳ２０１１においてＡ＞０を判定し、Ａ＝０であればモード再配置処理を終了する。Ａ＞０であれば、ステップＳ２０１３においてＢ＞０を判定する。Ｂ＞０であればステップＳ２０１５に進んで、高速起動モードのアグリゲータ部に接続するバックアップモードの光送受信器を、起動中のアグリゲータ部へ移行させる。この処理は、起動中のアグリゲータ部に電力最小モードの光送受信器が接続している一方で、高速起動モードで待機中のアグリゲータ部にバックアップモードの光送受信器が接続している状態を無くすようにするための処理である。この処理の繰り返し中のステップＳ２０１１の判定でＡ＝０になれば、モード再配置処理を終了する。
【０１３６】
しかしながら、高速起動モードのアグリゲータ部に接続するバックアップモードのＢ台の光送受信器を起動中のアグリゲータ部へ移行させてもＡ＞０であれば、ステップＳ２０１１→Ｓ２０１３→Ｓ２０１７に進んで、Ｃ＞０を判定する。Ｃ＞０であればステップＳ２０１９に進んで、高速起動モードのアグリゲータ部に接続する立上げ用モードの光送受信器を、起動中のアグリゲータ部へ移行させる。この処理は、起動中のアグリゲータ部に電力最小モードの光送受信器が接続している一方で、高速起動モードで待機中のアグリゲータ部に立上げ用モードの光送受信器が接続している状態を無くすようにするための処理である。この処理の繰り返し中のステップＳ２０１１の判定でＡ＝０になれば、モード再配置処理を終了する。
【０１３７】
Ｃ＝０であればステップＳ２０２１に進んで、高速起動モードのアグリゲータ部には電力最小モードの光送受信器しかないので、高速起動モードのアグルゲータ部を電力最小モードに遷移させて、モード再配置処理を終了する。このように、ステップＳ２００９〜Ｓ２０２１の処理により、バックアップモードあるいは立上げ用モードの光送受信器は起動中のアグリゲータ部に接続するように移行させる。これによって、バックアップモードあるいは立上げ用モードの光送受信器の無い（電力最小モードの光送受信器のみ）のアグリゲータ部を高速起動モードから電力最小モードに切り替えて、電力消費量を３５Ｗから４Ｗに提言できる。
【０１３８】
６．第６実施形態
第２〜第５実施形態においては各ノード装置が維持すべき高速起動の光送受信器数を各ノード装置で設定していた。第６実施形態においては、ネットワーク制御装置が各ノード装置の状況を集約する。そして、各ノード装置に対して第２実施形態のノード装置には維持すべき高速機能モードの光送受信器数を、第５実施形態のノード装置には立上げ用モードの光送受信器数を、ダイナミックに設定する例を示す。本実施形態によれば、光パスネットワーク全体の電力消費量の削減を、各ノード装置が独自に実現する電力消費量の削減の総和ではなく、光パスネットワーク全体での光パス経路の制御やノード装置への光パスの割当てを含めて、より大きく実現できる。
【０１３９】
６．１）システム構成
図２１は、第６実施形態に係る光通信ネットワークシステムである光パスネットワークシステム２００−３、ネットワーク制御装置２１００及びノード装置２０１，１２０１の構成を示すブロック図である。第６実施形態におけるノード装置２０１及び１２０１の構成は、図２１では簡略化して図示しているが、基本的に第２〜第５実施形態と同様である。第６実施形態が第２〜第５実施形態と異なる点は、各ノード装置が維持すべき高速起動の光送受信器数を、各ノード装置ではなくネットワーク制御装置が決定することである。以下、第２〜第５実施形態と異なる部分について説明し、同様な機能構成部の説明は省略する。
【０１４０】
図２１のネットワーク制御装置２１００は、光パスの設定／削除のために使用される光パス経路情報２７１及びノード状況記憶部２７２の他に、以下の各ノード装置が維持すべき高速起動の光送受信器数を算出し、各ノード装置に設定するためのデータを保持している。かかるデータは、ノード装置を繋ぐパスがどのように使用されているかを記憶するパス使用状況テーブル２１０２を含む。また、第２〜第５実施形態ではノード装置のみが保持していたものを全ノード装置について識別可能に記憶する、立上げ用モード／高速起動モードの光送受信器数データ２１０３および電力消費量テーブル２１０４を含む。さらに、各ノード装置に対応付けて動作モードを記憶する動作モードＤＢ２１０５を含む。
【０１４１】
６．２）ネットワーク制御装置のハードウェア構成
図２２は、第６実施形態に係るネットワーク制御装置２１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１４２】
図２２で、ＣＰＵ２２１０は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図２１の各機能構成部を実現する。ＲＯＭ２２２０は、初期データ及びプログラムなどの固定データ及びプログラムを記憶する。通信制御部２２３０は、ネットワークを介して外部装置と通信する。通信制御部２２３０により、各ノード装置２０１及び１２０１と通信する。通信は無線でも有線でもよい。
【０１４３】
ＲＡＭ２２４０は、ＣＰＵ２２１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ２２４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。各領域には、光パス経路情報２７１及びノード状況記憶部２７２の他に、図２１に示した、パス使用状況テーブル２１０２、電力消費量テーブル２１０４が記憶される。
【０１４４】
ストレージ２２５０は、データベースや各種のパラメータ、ＣＰＵ２２１０が実行するプログラムを、不揮発に記憶する大容量記憶装置である。ストレージ２２５０には、本実施形態の実現に必要な以下のデータ又はプログラムが記憶されている。データとしては、図２１に示した、立上げ用モード／高速起動モードの光送受信器数データ２１０３と、動作モードＤＢ２１０５とが記憶される。また、本実施形態では、プログラムとして、光パスネットワークシステム２００−３全体の光パス制御手順を示す光パス制御プログラム２２５１を格納する。また、ノード装置が維持すべき高速起動の光送受信器数によりノード装置を制御するノード制御モジュール２２５２を格納する（図２３参照）。
【０１４５】
なお、図２２には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、ＯＳなどの汎用のデータやプログラムは図示されていない。
【０１４６】
６．３）ネットワーク制御装置の光パス制御手順
図２３は、第６実施形態に係るネットワーク制御装置の光パス制御手順を示すフローチャートである。なお、本フローチャートは図２２のネットワーク制御装置２１００のＣＰＵ２２１０がＲＡＭ２２４０を使用して実行することにより、図２１のネットワーク制御装置の機能を実現する。
【０１４７】
ます、ステップＳ２３０１において、光パスの変更（立上げ／立下げ、あるいは障害や障害復帰）があるか否かを判定する。光パスの変更があればステップＳ２３０３に進んで、光パス変更に関連するノード装置に光パス経路情報を通知する。
【０１４８】
続いて、ステップＳ２３０５〜Ｓ２３１１において、各ノード装置の立上げ用モード／高速起動モードの光送受信器数データ２１０３を判断するためのデータを読み出す。ステップＳ２３０５においては、ノード状況記憶部２７２から現在のノード装置の動作可／不可などの状況を読み出す。ステップＳ２３０７においては、パス使用状況テーブル２１０２から現在使用されているパス、その経路に基づく各ノード装置のトラヒック量などを読み出す。ステップＳ２３０９においては、電力消費量テーブル２１０４から各ノード装置の電力消費量を読み出す。ステップＳ２３１１においては、動作モードＤＢ２１０５から各ノード装置の動作モードを読み出す。
【０１４９】
ステップＳ２３１３において、上記読み出したデータの少なくとも１つを使って、各ノード装置の立上げ用モード／高速起動モードの光送受信器数データ２１０３を判断する。ステップＳ２３１５において、各ノード装置について、立上げ用モード／高速起動モードの光送受信器数の変更が必要か否かを判定する。変更が必要なければ終了する。変更の必要があればステップＳ２３１７において、変更する光送受信器数を対応するノード装置に通知する。
【０１５０】
以上のように、光パスネットワークシステム２００−３のトラヒック量などの現状に対応して、ダイナミックに各ノード装置の電力消費量と起動時間とを制御する。これにより、光パスネットワークシステム２００−３全体としての電力消費量の削減と起動時間などのパフォーマンスの向上を実現できる。
【０１５１】
７．他の実施形態
以上、本発明の実施形態について詳述したが、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステム又は装置も、本発明の範疇に含まれる。
【０１５２】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されても良いし、単体の装置に適用されても良い。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する制御プログラムが、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラム、或いはその制御プログラムを格納した媒体、その制御プログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。
【０１５３】
上述した本発明の実施形態を組み合わせることにより、以下の効果を得ることができる。
・光送受信器に待機時の消費電力の低減を実現しながら高速起動が可能となる。
・待機モードからの起動時間と消費電力の関係が反比例になるように待機モードをきめることで、待機モード数の最小化が可能となる。
・複数の待機中の光送受信器の中で、光送受信器の使用状況から障害回復に必要な台数を高速起動できる状態に、その他を最小限の電力使用状態にする。これにより、光送受信器の消費電力を小さくすることが可能となる。
・ネットワークノード内に制御部を配置することで、ネットワーク全体を管理する制御部への制御パラメータを最小限に抑えることが可能となる。
・光送受信器に連動する装置にも待機時の消費電力の低減を実現しながら高速で起動できる状態が実現できる。
・光送受信器と光送受信器に連動する装置に待機モードを制御することが可能となり、ネットワークの状態に応じて待機モードを使い分けることで、更なる待機時の消費電力低減が可能である。
・光送受信器に連動する装置群を、最も消費電力の低い待機モードの構成にすることができる。
・光パスネットワークに適用する事で、光パスネックワークの特徴の１つである長時間の光送受信器未使用状態を消費電力低減状態にする事が可能で、且つ、高速の障害回復も実現することが可能となる。
・５０ｍｓｅｃという高い信頼性を要するアプリケーションにも適用することが可能となる。
・ネットワーク全体に適用する事で、ノードのみならず、ネットワーク全体の消費電力低減が可能となる。
【０１５４】
８．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
【０１５５】
（付記１）
光通信ネットワークシステムにおけるノード装置であって、
起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段と、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御手段と、
を備えることを特徴とするノード装置。
（付記２）
前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数は、当該ノード装置と接続される方路数、各方路のトータル設定パス数、または各方路のトータル設定パス数の変化分のいずれかに基づいて設定されることを特徴とする付記１に記載のノード装置。
（付記３）
前記消費電力制御手段は、光送受信手段を新たに起動する場合には、前記複数の光送受信手段のうち前記第１待機モードで待機している光送受信手段を選択して起動することを特徴とする付記１または２に記載のノード装置。
（付記４）
前記消費電力制御手段は、前記第１待機モードで待機している光送受信手段の個数が前記所定個数と一致しない場合には、一致するように、第１待機モードあるいは第２待機モードで待機している光送受信手段の待機モードを変更することを特徴とする付記１−３のいずれか１項に記載のノード装置。
（付記５）
前記第１待機モードは、一の光送信手段を起動中の他の光送受信手段のバックアップとして待機させるためのバックアップモードであることを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載のノード装置。
（付記６）
前記複数の待機モードは、起動時間が前記バックアップモードよりも長く前記許容中断時間よりも短く、待機時の消費電力が前記第１電力量よりも小さく前記第２電力量よりも大きい第３電力量を消費する第３待機モードを含むことを特徴とする付記５に記載のノード装置。
（付記７）
前記消費電力制御手段は、前記他の光送受信手段が起動状態に遷移すると、前記一の光送受信手段を前記他の光送受信手段のバックアップ用として前記バックアップモードに設定し、前記他の光送受信手段が起動状態から待機状態に遷移すると前記一の光送受信手段を前記第２待機モードに設定する、ことを特徴とする付記５または６に記載のノード装置。
（付記８）
前記複数の光送受信手段の各々は、前記消費電力制御手段からの指示に従って待機モードを切り換える第１モード切替手段を含むことを特徴とする付記１−７のいずれか１項に記載のノード装置。
（付記９）
前記複数の光送受信手段に接続され、複数の光信号をまとめてネットワーク側の異なる方路に対して選択的に送受信する複数の方路選択手段をさらに有し、
前記複数の方路選択手段の各々は、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第４電力量を消費する第４待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第４電力量より小さい第５電力量を消費する第５待機モードと、を含む複数の方路選択待機モードを選択的に設定可能であり、
前記消費電力制御手段は、前記第１待機モードの光送受信手段の個数を維持しながら前記第５待機モードの方路選択器の個数を増加させるように、前記複数の方路選択手段へ前記複数の方路選択帯域モードを動的に配置することを特徴とする付記１−８のいずれか１項に記載のノード装置。
（付記１０）
前記消費電力制御手段は、起動中の方路選択手段に接続されている複数の光送受信手段のなかに前記第２待機モードで待機する第１の光送受信手段があれば、前記第４待機モードで待機する他の方路選択手段に接続されている第１待機モードで待機する第２の光送受信手段を前記第２待機モードへ変更すると共に、前記第１の光送受信手段を第１待機モードへ変更する、ことを特徴とする付記９に記載のノード装置。
（付記１１）
前記複数の方路選択手段の各々は、前記消費電力制御手段からの指示に従った待機モードに切り替える第２モード切替手段を含むことを特徴とする付記９または１０に記載のノード装置。
（付記１２）
前記許容中断時間は５０ミリ秒であることを特徴とする付記１−１１のいずれか１項に記載のノード装置。
（付記１３）
前記光通信ネットワークシステムは光パスネットワークシステムであって、
前記消費電力制御手段は、前記ノード装置に設定された光パス経路情報も考慮して前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置することを特徴とする付記１−１２のいずれか１項に記載のノード装置。
（付記１４）
光通信ネットワークシステムにおいて、複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有するノード装置の省電力制御方法であって、
起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を用意し、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する、
ことを特徴とするノード装置の省電力制御方法。
（付記１５）
前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数は、当該ノード装置と接続される方路数、各方路のトータル設定パス数、または各方路のトータル設定パス数の変化分のいずれかに基づいて設定されることを特徴とする付記１４に記載の省電力制御方法。
（付記１６）
光送受信手段を新たに起動する場合には、前記複数の光送受信手段のうち前記第１待機モードで待機している光送受信手段を選択して起動する、ことを特徴とする付記１４または１５に記載の省電力制御方法。
（付記１７）
前記第１待機モードで待機している光送受信手段の個数が前記所定個数と一致しない場合には、一致するように、第１待機モードあるいは第２待機モードで待機している光送受信手段の待機モードを変更する、ことを特徴とする付記１４−１６のいずれか１項に記載の省電力制御方法。
（付記１８）
前記第１待機モードは、一の光送信手段を起動中の他の光送受信手段のバックアップとして待機させるためのバックアップモードであることを特徴とする付記１４−１７のいずれか１項に記載の省電力制御方法。
（付記１９）
前記複数の待機モードは、起動時間が前記バックアップモードよりも長く前記許容中断時間よりも短く、待機時の消費電力が前記第１電力量よりも小さく前記第２電力量よりも大きい第３電力量を消費する第３待機モードを含むことを特徴とする付記１８に記載の省電力制御方法。
（付記２０）
前記他の光送受信手段が起動状態に遷移すると、前記一の光送受信手段を前記他の光送受信手段のバックアップ用として前記バックアップモードに設定し、前記他の光送受信手段が起動状態から待機状態に遷移すると前記一の光送受信手段を前記第２待機モードに設定する、ことを特徴とする付記１８または１９に記載の省電力制御方法。
（付記２１）
前記ノード装置は、前記複数の光送受信手段に接続され、複数の光信号をまとめてネットワーク側の異なる方路に対して選択的に送受信する複数の方路選択手段をさらに有し、
前記複数の方路選択手段の各々は、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第４電力量を消費する第４待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第４電力量より小さい第５電力量を消費する第５待機モードと、を含む複数の方路選択待機モードを選択的に設定可能であり、
前記第１待機モードの光送受信手段の個数を維持しながら前記第５待機モードの方路選択器の個数を増加させるように、前記複数の方路選択手段へ前記複数の方路選択帯域モードを動的に配置する、
ことを特徴とする付記１４−２０のいずれか１項に記載の省電力制御方法。
（付記２２）
起動中の方路選択手段に接続されている複数の光送受信手段のなかに前記第２待機モードで待機する第１の光送受信手段があれば、前記第４待機モードで待機する他の方路選択手段に接続されている第１待機モードで待機する第２の光送受信手段を前記第２待機モードへ変更すると共に、前記第１の光送受信手段を第１待機モードへ変更する、ことを特徴とする付記２１に記載の省電力制御方法。
（付記２３）
前記許容中断時間は５０ミリ秒であることを特徴とする付記１４−２２のいずれか１項に記載の省電力制御方法。
（付記２４）
前記光通信ネットワークシステムは光パスネットワークシステムであって、
前記ノード装置に設定された光パス経路情報も考慮して前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置することを特徴とする付記１４−２３のいずれか１項に記載の省電力制御方法。
（付記２５）
複数のノード装置が複数の光ファイバによって接続される光通信ネットワークシステムであって、
前記複数のノード装置の各々が、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有し、
前記複数のノード装置の各々が前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数を設定して、前記複数のノード装置による通信を制御するネットワーク制御手段と、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御手段と、
を備えることを特徴とする光通信ネットワークシステム。
（付記２６）
複数のノード装置が複数の光ファイバによって接続される光通信ネットワークシステムにおける省電力方法であって、
前記複数のノード装置の各々が、起動時間が前記光通信システムの許容中断時間より短いが待機中に第１電力量を消費する第１待機モードと、起動時間が前記許容中断時間より長いが待機中に前記第１電力量より小さい第２電力量を消費する第２待機モードと、を含む複数の待機モードを選択的に設定可能な複数の光送受信手段を有し、
前記複数のノード装置の各々が前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数を設定して、前記複数のノード装置による通信を制御するネットワーク制御ステップと、
前記複数の光送受信手段の使用状況と前記第１待機モードで待機すべき光送受信手段の所定個数とに基づいて、当該ノード装置の電力消費量の合計がより少なくなるように、前記複数の光送受信手段に前記複数の待機モードを動的に配置する消費電力制御ステップと、
を含むことを特徴とする光通信システムにおける省電力方法。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明は光通信システムにおけるノード装置あるいはネットワーク制御装置の省電力の技術として利用可能である。
【符号の説明】
【０１５７】
１００  光通信システム
１１０  ノード装置
１１１  光送受信器
１１２  消費電力制御部
１２０  光ファイバ網
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2012077327.tif 000018
【図１６】
2012077327.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
2012077327.tif 000021
【図１９】
2012077327.tif 000022
【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
2012077327.tif 000024
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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