(57)【要約】【課題】全光ネットワークにおいて、光パスの信号光特性情報を収集することが可能な全光ネットワーク運用管理装置を提供する。【解決手段】全光ネットワーク運用管理装置は、光パス経路情報から監視する光パス経路上の光ノードおよび光パス波長を選択し、光ノードに具備された信号光ビットレートおよび信号光変調方式に依存しない光信号品質監視装置に波長を設定し、光信号品質監視装置に前記波長の信号光特性情報の測定を指示し、測定した前記波長の信号光特性情報を受信し、データベースに保持する。【選択図】図３
2010081297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全光ネットワークの光パス経路情報を保持する手段と、
前記光パス経路情報から、監視する光パス経路上の光ノードおよび監視する光パス波長を選択する手段と、
前記選択された光ノードに具備された信号光ビットレートおよび信号光変調方式に依存しない光信号品質監視装置に前記波長を設定する手段と、
前記光信号品質監視装置に前記波長の信号光特性情報の測定を指示する手段と、
前記光信号品質監視装置が測定した前記波長の信号光特性情報を受信する手段と、
前記受信した信号光特性情報を保存する手段と、
を備えていることを特徴とする全光ネットワーク運用管理装置。
【請求項２】
前記監視する光パスは、新規に生成された光パス、障害が発生した光パスまたは品質管理を要求されたパスであることを特徴とする請求項１に記載の全光ネットワーク運用管理装置。
【請求項３】
全光ネットワークのトポロジー情報を保持する手段と、
前記信号光特性情報と前記光パス経路情報を対応付ける手段と、
前記トポロジー情報および前記対応付けから、前記信号光特性情報が劣化した光ノードと劣化していない光ノード間の光パス経路を求める手段と、
をさらに備え、前記光パス経路に障害が発生したと判断することを特徴とする請求項１または２に記載の全光ネットワーク運用管理装置。
【請求項４】
前記光パス経路に障害が発生したと判断した場合、障害が発生した光パス経路の切り替えを実行する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の全光ネットワーク運用管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全光ネットワークにおいて、光パスの信号光特性情報を収集する全光ネットワーク運用管理装置に関する。なお、全光ネットワークとは、各ノードにおいて、光電気変換処理を介さず光のまま経路切り替えを行う光ネットワークを示す。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ネットワークでは、各ノードにおいて信号光を光電気変換処理して、品質情報（ビット誤り率）を読み取る方式を用いて、光パス品質監視を行っている。また、全光ネットワークにおける波長ごとの品質管理や障害切り分けの機能を経済的に実現可能にする装置が特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６６９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、全光ネットワークでは、各ノードにおいて、光電気変換処理を介さず光のまま経路切り替えを行うため、従来の光電気変換処理に基づいた光パス品質監視手法を適用することが困難である。
【０００５】
したがって、本発明は、信号光ビットレートおよび信号光変調方式に依存しない光信号品質監視装置を用いることによって、全光ネットワークにおいて、光パスの信号光特性情報を収集することが可能な全光ネットワーク運用管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するため本発明による全光ネットワーク運用管理装置は、全光ネットワークの光パス経路情報を保持する手段と、前記光パス経路情報から、監視する光パス経路上の光ノードおよび監視する光パス波長を選択する手段と、前記選択された光ノードに具備された信号光ビットレートおよび信号光変調方式に依存しない光信号品質監視装置に前記波長を設定する手段と、前記光信号品質監視装置に前記波長の信号光特性情報の測定を指示する手段と、前記光信号品質監視装置が測定した前記波長の信号光特性情報を受信する手段と、前記受信した信号光特性情報を保存する手段とを備えている。
【０００７】
また、前記監視する光パスは、新規に生成された光パス、障害が発生した光パスまたは品質管理を要求されたパスであることも好ましい。
【０００８】
また、全光ネットワークのトポロジー情報を保持する手段と、前記信号光特性情報と前記光パス経路情報を対応付ける手段と、前記トポロジー情報および前記対応付けから、前記信号光特性情報が劣化した光ノードと劣化していない光ノード間の光パス経路を求める手段とをさらに備え、前記光パス経路に障害が発生したと判断することも好ましい。
【０００９】
また、前記光パス経路に障害が発生したと判断した場合、障害が発生した光パス経路の切り替えを実行する手段をさらに備えることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信号光ビットレートおよび信号光変調方式に依存しない光信号品質監視装置を用いて全光ネットワークから信号光特性情報を収集することにより、全光ネットワークにおいても従来の光電気変換処理に基づいた信号光品質監視と同等の品質監視を行うことが可能となる。さらに、光パス情報と信号光特性情報をマッピングすることで、光パス品質の監視、およびリンク障害の検出・障害区間の特定を行う仕組みを提供することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態における全光ネットワークの概要を示す。全光ネットワークは、全光ネットワーク運用管理装置１、光信号品質監視装置２、光ノード３、および光送受信装置４を備えている。
【００１３】
全光ネットワーク運用管理装置１は、全光ネットワークを管理するための装置であり、全光ネットワーク構成情報を保持している。本構成情報は、全光ネットワークのトポロジー情報、および光信号が経由するポート情報を含む光パス経路情報を含む。
【００１４】
光信号品質監視装置２は、信号光ビットレートおよびフォーマット（信号光変調方式）に依存せずに信号光特性情報を収集する装置である。光ノード３に具備され、該光ノード３に伝送される光パスの信号光特性を監視し、信号光特性情報を測定する。なお、光信号品質監視装置２は、波長選択スイッチを内部に有しており、該波長選択スイッチは、外部から監視波長を設定されることにより複数方向からのＷＤＭ信号から監視波長のみを通過させる。このため、光信号品質監視装置２は、監視が必要な波長の信号光特性情報のみを収集することができる。
【００１５】
本実施形態において、光信号品質監視装置２は、信号光特性情報として、信号光品質（Ｑ値）を測定する。該信号光品質は信号光のアイ波形を用いて測定される。具体的には、位相変調信号光の場合、光信号品質監視装置２は監視対象光信号を２分岐し、一方の光信号に０からπの範囲で周期的に変化する位相シフトを与えた後、２つの光信号を合波して信号光を復調した後に光信号の品質を測定する。このとき、アイ波形のアイ開口が最大の時を最適化の基準とする。位相変調信号光の復調では、２分岐間の光路に１シンボル間隔の遅延を与えるが、ここでは、完全に復調することが目的ではなく波形品質を監視し、その品質を定量化することが目的であるため、遅延量は１シンボル間隔の整数倍とすることができる。つまり、シンボル間隔が互いに整数倍の関係にある光信号であれば、これら光信号のシンボル間隔の最小公倍数に、遅延量を設定することで光信号の監視が可能である。また、振幅偏移変調信号光の場合、上記の信号光復調部分を光スイッチによりバイパスすることで、アイ波形を測定する。光信号の品質は、光信号のアイ波形から求められた品質指標Ｑ値を求める（参考文献：ITU-T 勧告O.201,"Q-factor test equipment to estimate the transmission performance of optical channels"）。Ｑ値の測定は、上記合波光信号を電気信号に変換し波形観測を行い、続いて、この電気信号をサンプリングし、サンプリングした振幅の最大値I１（１レベル）と最小値I０（０レベル）の差、つまりアイ開口（I１−I０）から、計測に使用する期間を決定し、決定した期間における振幅の最大値の分布（σ１）と、最小値の分布（σ０）からＱ値を
Ｑ＝（I１−I０）／（σ１＋σ０）
により求める。
【００１６】
光ノード３は、光パスの経路を切り替えるスイッチであり、電気的処理を介さず経路切り替えを行う。光送受信装置４は、光信号を送受信するための装置である。
【００１７】
光送受信装置４間に、図１の矢印で示す光パスが生成された場合、全光ネットワーク運用管理装置１は、光ネットワーク制御・管理網の制御回線を通して、光信号品質監視装置２に生成された光パスの波長の品質測定を要求する。この要求は、光パスの経路にある光ノード３が具備する光信号品質監視装置２に対して行われる。なお、この品質測定要求は、光パス生成時だけでなく、障害発生時およびユーザから光パスの品質管理を要求された時にも行われる。
【００１８】
品質測定要求における全光ネットワーク運用管理装置１と光信号品質監視装置２との情報のやり取りおよび各装置の動作は、下記で詳細に説明される。
【００１９】
図２は、本発明による全光ネットワーク運用管理装置と光信号品質監視装置間の情報のやり取りを示す。
【００２０】
情報のやり取りは、全光ネットワーク運用管理装置１から光信号品質監視装置２に対して、監視対象となる光パスを指定する「監視光パス情報」、監視対象の光パス品質の測定を指示する「測定情報」、および光信号品質監視装置２から全光ネットワーク運用管理装置１に対して、信号光品質測定結果を返却する「品質情報」により構成される。
【００２１】
監視対象となる光パスの波長やポート情報を有する「監視光パス情報」を受信した光信号品質監視装置２は、監視対象となる光パスの信号光品質を測定するために、測定対象となる信号光を選択する。次に「測定情報」を受信した光信号品質監視装置２は、「測定情報」が有するパラメータに従って被測定信号光の品質を測定する。測定後、被測定信号光の品質情報を「品質情報」に載せて全光ネットワーク運用管理装置１に返す。
【００２２】
図３は、全光ネットワーク運用管理装置の光パス品質測定時のフローを示す。
【００２３】
Ｓ１：全光ネットワーク運用管理装置１は、光パスが生成された時、光パスに障害が発生した時、またはユーザが要求した時に信号光の品質測定を開始する。
【００２４】
Ｓ２：全光ネットワーク運用管理装置１は、全光ネットワーク運用管理装置１が有する光パス経路情報を基に、測定対象信号選択のための、ポートおよび波長情報を光信号品質監視装置２に送信する。
【００２５】
Ｓ３：光信号品質監視装置２は、測定対象波長の選択を波長選択スイッチにより行う。なお、波長の選択には、光フィルタや波長ブロッカ等を用いることも可能である（参考文献：例えば、Jonathan Homa他、"ROADM Architecture and Their Enabling WSS technology," IEEE Communication magazine, June 2008, pp.150-154など）。
【００２６】
Ｓ４：全光ネットワーク運用管理装置１は、同期測定もしくは非同期測定の選択を行う。測定対象の信号光ボーレート（Baud rate）が予め分かっている場合は、同期測定を選択する。信号光ボーレートが分からない場合は、非同期測定を選択する。この選択に基づき、信号光品質測定のためのパラメータを設定する。同期測定では、測定対象となる信号の時間軸を設定する。非同期測定では、時間軸を設定しない。
【００２７】
Ｓ５：同期測定の場合、全光ネットワーク運用管理装置１は、測定対象信号のボーレート情報（測定情報）を光信号品質監視装置２に送信する。なお、非同期測定の場合は、ボーレートの送信は不要である。
【００２８】
Ｓ６：光信号品質監視装置２は、Ｓ５の測定情報に従いボーレートを設定する。これにより、測定対象信号の時間軸を決めることができる。
【００２９】
Ｓ７：全光ネットワーク運用管理装置１は光信号品質監視装置２に最適化を指示する。
【００３０】
Ｓ８：光信号品質監視装置２は、光信号品質監視装置２の状態を最適化する。なお、最適化とは、最大品質を測定できる状態に光信号品質監視装置２を設定することを示す。また、光信号が位相偏移（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）変調方式の時、最適化が必要であるが、振幅偏移（ＡＳＫ：Amplitude Shift Keying）変調方式、つまり、オンオフキーイング（ＯＯＫ：On Off Keying）の時、最適化は不要である。
【００３１】
Ｓ９：光信号品質監視装置２は、最適化が終了したとき、最適化終了メッセージを全光ネットワーク運用管理装置１に送信する。
【００３２】
Ｓ１０：全光ネットワーク運用管理装置１は、光信号品質監視装置２の最適化が終了したことを確認する。
【００３３】
Ｓ１１：全光ネットワーク運用管理装置１は、信号光品質の測定を開始するため、信号光の品質測定開始のメッセージを光信号品質監視装置２に送信する。
【００３４】
Ｓ１２：光信号品質監視装置２は、信号光品質（Ｑ値）の測定を実行する。
【００３５】
Ｓ１３：光信号品質監視装置２は、測定により得られた信号光品質（Ｑ値）を取得し、全光ネットワーク運用管理装置１に送る。
【００３６】
Ｓ１４：全光ネットワーク運用管理装置１は、光信号品質監視装置２から送信された信号光品質（Ｑ値）を、全光ネットワーク運用管理装置１のデータベースに保存する。
【００３７】
Ｓ１５：全光ネットワーク運用管理装置１は、信号光品質（Ｑ値）取得後、１つの光信号品質監視装置２の測定を終了する。
【００３８】
Ｓ１６：光信号品質監視装置２は、測定対象の波長の選択を解除する。
【００３９】
Ｓ１７：全光ネットワーク運用管理装置１は、最終測定点であるかどうかを確認する。測定終了後、最終測定点でない場合は、光パス経路情報に従い、次ポートの測定（Ｓ２）に移る。最終測定点の場合は、測定を終了する。
【００４０】
上記のような手順により、全光ネットワークの光ノードや中継器などの各点に配置した信号光ビットレートおよびフォーマットに無依存な光信号品質監視装置２を用いて、その装置から信号光品質を収集する。
【００４１】
図４は、全光ネットワーク運用管理装置を用いた光パス品質監視、リンク障害検出、障害区間特定例を示す。図４ａは、全光ネットワーク運用管理装置１が光ノード１から光ノード４より信号光品質情報を収集することを示している。図４ｂは、得られた品質情報と光パス経路をマッピングした一例を示している。
【００４２】
全光ネットワーク運用管理装置１は、光パス経路に従って信号光品質を測定し、得られた品質情報と光パス経路をマッピングすることで、光パス経路に沿った信号光品質を把握することができる。これにより、信号光品質劣化または障害区間の特定を行うことが可能になる。また障害区間の特定後、光パス経路の切り替えを行うことができる。
【００４３】
例えば、光ノード２と光ノード３間の光伝送路に障害が発生した場合、障害地点より下流の光ノード３および光ノード４で信号光品質が劣化する（Ｑ値が低下する）。全光ネットワーク運用管理装置１は、全光ネットワーク構成情報としてトポロジー情報を保持しているため、光ノード３および光ノード４の上流は光ノード２であること、光ノード２の上流は光ノード１であることを認識している。また、光信号品質監視装置２からの品質情報と光パス経路を図４ｂのようにマッピングしている。このため、光ノード２と光ノード３の光パス経路に障害が発生したことを認識できる。
【００４４】
また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態における全光ネットワークの概要を示す。
【図２】本発明による全光ネットワーク運用管理装置と光信号品質監視装置間の情報のやり取りを示す。
【図３】全光ネットワーク運用管理装置の光パス品質測定時のフローを示す。
【図４】全光ネットワーク運用管理装置を用いた光パス品質監視、リンク障害検出、障害区間特定例を示す。
【符号の説明】
【００４６】
１  全光ネットワーク運用管理装置
２  光信号品質監視装置
３  光ノード
４  光送受信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010081297.tif 000006