(57)【要約】【課題】電気信号および光信号を用いた大規模な通信ネットワークを、効率的に精度良く評価する。【解決手段】トラヒックジェネレータ１１で生成された評価用トラヒックの入力デジタルデータに基づいて、電気回路モデル１２により、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理をシミュレーションするとともに、光デバイスモデル１３により、ＯＬＴ２０、ＯＮＵ３０、および光回線４０での光信号処理をシミュレーションし、得られたシミュレーションの結果から、評価値算出部１４で、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理に関するデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、ＯＮＵ３０および光回線４０での光信号処理に関する光信号処理評価値を計算し、これら評価値から通信ネットワークに関する評価値を算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置を収容するとともに光回線を介して相互に接続された複数の光回線終端装置を含み、当該光回線終端装置が、前記通信装置から入力された入力デジタルデータから送信デジタル電気信号を生成して出力するとともに、入力された受信デジタル電気信号から出力デジタルデータを生成して前記通信装置へ出力する電気信号処理部と、前記送信デジタル電気信号を送信光信号に変換して当該光回線から送信するとともに、当該光回線から受信した受信光信号を前記受信デジタル電気信号に変換して出力する光電気変換部とを有する通信ネットワークについて、設計または管理の際に当該通信ネットワークを評価するための通信ネットワーク評価システムであって、
評価用トラヒックで入力デジタルデータを生成するトラヒックジェネレータと、
前記光回線終端装置に設けられた前記電気信号処理部および前記光電気変換部におけるデジタル電気信号処理をシミュレーションする電気回路モデルと、
前記光回線終端装置に設けられた前記光電気変換部および前記光回線における光信号処理をシミュレーションする光デバイスモデルと、
前記トラヒックジェネレータで生成された前記入力デジタルデータに基づく前記電気回路モデルおよび前記光デバイスモデルでのシミュレーションの結果から、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に関する評価値を示すデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に関する評価値を示す光信号処理評価値を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する評価値を算出する評価値算出部と
を備えることを特徴とする通信ネットワーク評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信ネットワーク評価システムにおいて、
前記評価値算出部は、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号のビット誤り度合いを計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号劣化度合いを計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出することを特徴とする通信ネットワーク評価システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の通信ネットワーク評価システムにおいて、
前記評価値算出部は、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に要する消費電力を計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に要する消費電力を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する消費電力評価値を算出することを特徴とする通信ネットワーク評価システム。
【請求項４】
請求項２に記載の通信ネットワーク評価システムにおいて、
前記電気回路モデルは、前記デジタル電気信号処理のうちデジタルデータのエラー訂正を行うＦＥＣ（フォワードエラーコレクション）処理をシミュレーションし、
前記評価値算出部は、前記電気回路モデルにおける前記ＦＥＣ処理のシミュレーション結果に応じて、前記ビット誤り度合いを計算する
ことを特徴とする通信ネットワーク評価システム。
【請求項５】
請求項３に記載の通信ネットワーク評価システムにおいて、
前記電気回路モデルは、前記デジタル電気信号処理のうちデジタルデータを一時的に保持するバッファ制御処理をシミュレーションし、
前記評価値算出部は、前記電気回路モデルにおける前記バッファ制御処理のシミュレーション結果に応じて、前記デジタル電気信号処理に要する消費電力を計算する
ことを特徴とする通信ネットワーク評価システム。
【請求項６】
通信装置を収容するとともに光回線を介して相互に接続された複数の光回線終端装置を含み、当該光回線終端装置が、前記通信装置から入力された入力デジタルデータから送信デジタル電気信号を生成して出力するとともに、入力された受信デジタル電気信号から出力デジタルデータを生成して前記通信装置へ出力する電気信号処理部と、前記送信デジタル電気信号を送信光信号に変換して当該光回線から送信するとともに、当該光回線から受信した受信光信号を前記受信デジタル電気信号に変換して出力する光電気変換部とを有する通信ネットワークについて、設計または管理の際に当該通信ネットワークを評価するための通信ネットワーク評価システムで用いられる通信ネットワーク評価方法であって、
トラヒックジェネレータが、評価用トラヒックで入力デジタルデータを生成するトラヒック生成ステップと、
電気回路モデルが、前記光回線終端装置に設けられた前記電気信号処理部および前記光電気変換部におけるデジタル電気信号処理をシミュレーションする電気回路モデルステップと、
光デバイスモデルが、前記光回線終端装置に設けられた前記光電気変換部および前記光回線における光信号処理をシミュレーションする光デバイスモデルステップと、
評価値算出部が、前記トラヒックジェネレータで生成された前記入力デジタルデータに基づく前記電気回路モデルステップおよび前記光デバイスモデルステップでのシミュレーションの結果から、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に関する評価値を示すデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に関する評価値を示す光信号処理評価値を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する評価値を算出する評価値算出ステップと
を備えることを特徴とする通信ネットワーク評価方法。
【請求項７】
請求項６に記載の通信ネットワーク評価方法において、
前記評価値算出ステップは、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号のビット誤り度合いを計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号劣化度合いを計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出することを特徴とする通信ネットワーク評価方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の通信ネットワーク評価方法において、
前記評価値算出ステップは、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に要する消費電力を計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に要する消費電力を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する消費電力評価値を算出することを特徴とする通信ネットワーク評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号および光信号を用いた通信ネットワークをモデル化して設計・管理を行う際に用いる通信ネットワーク評価技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信ネットワークは、光ファイバおよび光デバイスによる光信号を長距離にわたって伝達する光通信ネットワークと、複雑な制御が必要な部分を電気信号で行っている電気通信ネットワークとを結合することによって、構成されている。
図１２は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）によるアクセス・ネットワーク構成を示す模式図である。ここでは、加入者宅に置かれたパーソナルコンピュータ等の通信装置からの電気信号は、ＯＮＵ（Optical Network Unit）により光信号に変換されて、光通信ネットワークを伝達されて、通信事業者ビルにあるＯＬＴ（Optical Line Terminal）等の通信装置を介してさらに上位のネットワークに送信されている例が示されている。
【０００３】
このような実際の通信ネットワークは、アクセス・ネットワークにおいても数１０ｋｍ以上にもおよぶ大規模なものになる。そのため、通信ネットワークを把握して設計・管理をするためには通信ネットワークをモデル化する技術が必要になる。ここでのモデル化技術とは、事象や問題に対してその本質を損なわずに的確なモデルを作る技術を指す。本技術では、事象とは物理ネットワーク上を信号が伝達することに相当し、ネットワーク容量、冗長性、ネットワーク品質、消費電力などが評価指標に相当する。ここでは、ネットワークの通信速度は１０Ｇｂｐｓ、冗長性は一重を前提として、以下記述していくが、通信速度および冗長性を変更することも可能である。
【０００４】
これら評価指標のうち、ネットワーク容量および冗長性については、トラヒック量と機器と配線容量で表せるような抽象度の高いモデルでもある程度の評価をすることが可能である。しかし、ネットワーク品質および消費電力については、ネットワーク上を流れるデータにも依存するので、トラヒック量と機器と配線容量で表せるような抽象度の高いモデルだけで評価するのは困難である。
【０００５】
品質が高く低消費電力のネットワークを容易に設計・管理することは、従来から大きな課題であった。そのためには、明確にモデル化技術と称してなくてもネットワークを評価するにはモデル化することが必須であることから、いくつかの先行する技術があった。
【０００６】
特許文献１は、複数の異なるサービスタイプおよび複数のユーザを有するＰＯＮにおいて、各々の異なる優先度またはサービスレベルのパフォーマンスを正確に予測するツールに関する技術である。この技術によれば、遅延およびビットレートが、パケット、プロトコル、伝搬およびスケジューリングのオーバヘッドをすべて考慮に入れて、計算される。すべてのサービスのパフォーマンスおよび遅延は、実際のＰＯＮのオペレーションを全く同一に模擬するリアルタイムシミュレーションを実行することによって、さらに検証されるので、サービスが加入者によって実際に使用されるか、あるいはサービスの使用の有無がテストされる前に、様々なサービスのパフォーマンスの非常に厳密な予測が得られる。
【０００７】
特許文献２は、光パス算出方法に関する技術である。専用の迂回用光パスを設けず、障害が発生した光パスに流れていたトラヒックを他の現用光パスを用いて迂回させるようにした方式の光通信ネットワークにおいて、ステップ１では、整数計画法を用いて、各ノードペアについて、距離の総和が最小となる互いにノードを共有しない最大数のルートを得る。次に、ステップ２では、線形計画法を用いて、予め決められた品質基準を満足しつつ、光通信ネットワークのコストを最小とする、各ルート上の各波長面上に配備すべき光パス数を求める。
【０００８】
特許文献３は、光アド・ドロップ・マルチプレクサ（ＡＤＭ：Add/Drop Multiplexer）を送信器と受信器との間に含む光伝送路を、その敷設場所と順序とを決定する光通信ネットワークの設計方法に関する技術である。管理装置は経路に沿って光クロスコネクト装置を通過するトラヒック量を、その経路の評価値として与え、その評価値が最大の経路を選択し、選択された候補経路の評価値が予め決められた基準値より大きいかどうかを判断し、基準値より大きければ、その経路を光アド・ドロップ・マルチプレクサを少なくとも１つ以上含む光伝送路として出力する。
【０００９】
特許文献４は、送信元ノードからのパケットを中継ノードを介して送信先ノードへ転送するネットワークが複数設けられたネットワークシステムにおいて、複数ある中継ノードの現トラヒック量の総和を算出し、現トラヒック量の総和が閾値未満となったかどうかを監視し、閾値未満となったことが検出された時に、複数ある中継ノードのうちの一の中継ノードを空きノードとするために、複数ある送信元ノードに対してパケット転送先の中継ノードを切り替えるルート切替指示を行い、ルート切替指示後に一の中継ノードに対して電源オフを指示し、電源オフ指示により一の中継ノードが電源をオフすることによるネットワークシステムの消費電力低減方法に関する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００８−５２９４１８号公報
【特許文献２】特開２００２−３７４２８３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２４５９１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５４１４３号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Urano，et al，”The 10G-EPON OLT and ONU LSIs for the coexistence of 10G-EPON and GE-PON toward the next FTTH era”，C13-1，2011 VLSI Circuits．
【非特許文献２】石田修，瀬戸康一郎，１０ギガネットＥｔｈｅｒｎｅｔ教科書，インプレスＲ＆Ｄ，２００２／０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１３は、従来の通信ネットワークのモデル化手法を示す説明図である。
前述のように、実際の通信ネットワークは大規模であるため、通信ネットワーク全体をモデル化することが困難である。このため、従来とられてきた通信ネットワークのモデル化手法は、図１３に示すように、物理層の回路、光デバイス、それに物理層の上位のＩＰ層などのトラヒックそれぞれを個別局所的にモデル化し、設計によってモデルの抽象度が高いところから低いところに詳細化していた。
このため、システム全体を把握しにくいためネットワーク品質および消費電力のようなシステム全体にかかわるような特性を正確に把握して評価することは困難であるという問題点があった。
【００１３】
例えば、特許文献１−３の技術は、光通信ネットワークに関する設計・管理技術であるが、一部の特性について抽象度を高くモデル化しているだけで、光通信ネットワークおよび電気ネットワークおよび光・電気の変換部分のように、物理層に注目して品質および消費電力を見積もるものではない。
また、特許文献４の技術は、消費電力低減に関する技術であるが、この技術もトラヒックのみに注目して電力を削減するもので、光および電気の物理層には着目していない。
【００１４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、電気信号および光信号を用いた大規模な通信ネットワークを、効率的に精度良く評価できる通信ネットワーク評価技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明にかかる通信ネットワーク評価システムは、通信装置を収容するとともに光回線を介して相互に接続された複数の光回線終端装置を含み、当該光回線終端装置が、前記通信装置から入力された入力デジタルデータから送信デジタル電気信号を生成して出力するとともに、入力された受信デジタル電気信号から出力デジタルデータを生成して前記通信装置へ出力する電気信号処理部と、前記送信デジタル電気信号を送信光信号に変換して当該光回線から送信するとともに、当該光回線から受信した受信光信号を前記受信デジタル電気信号に変換して出力する光電気変換部とを有する通信ネットワークについて、設計または管理の際に当該通信ネットワークを評価するための通信ネットワーク評価システムであって、評価用トラヒックで入力デジタルデータを生成するトラヒックジェネレータと、前記光回線終端装置に設けられた前記電気信号処理部および前記光電気変換部におけるデジタル電気信号処理をシミュレーションする電気回路モデルと、前記光回線終端装置に設けられた前記光電気変換部および前記光回線における光信号処理をシミュレーションする光デバイスモデルと、前記トラヒックジェネレータで生成された前記入力デジタルデータに基づく前記電気回路モデルおよび前記光デバイスモデルでのシミュレーションの結果から、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に関する評価値を示すデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に関する評価値を示す光信号処理評価値を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する評価値を算出する評価値算出部とを備えている。
【００１６】
また、本発明にかかる上記通信ネットワーク評価システムの一構成例は、前記評価値算出部が、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号のビット誤り度合いを計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号劣化度合いを計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明にかかる上記通信ネットワーク評価システムの一構成例は、前記評価値算出部が、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に要する消費電力を計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に要する消費電力を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する消費電力評価値を算出するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明にかかる上記通信ネットワーク評価システムの一構成例は、前記電気回路モデルが、前記デジタル電気信号処理のうちデジタルデータのエラー訂正を行うＦＥＣ（フォワードエラーコレクション）処理をシミュレーションし、前記評価値算出部は、前記電気回路モデルにおける前記ＦＥＣ処理のシミュレーション結果に応じて、前記ビット誤り度合いを計算するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明にかかる上記通信ネットワーク評価システムの一構成例は、前記電気回路モデルが、前記デジタル電気信号処理のうちデジタルデータを一時的に保持するバッファ制御処理をシミュレーションし、前記評価値算出部は、前記電気回路モデルにおける前記バッファ制御処理のシミュレーション結果に応じて、前記デジタル電気信号処理に要する消費電力を計算するようにしたものである。
【００２０】
また、本発明にかかる通信ネットワーク評価方法は、通信装置を収容するとともに光回線を介して相互に接続された複数の光回線終端装置を含み、当該光回線終端装置が、前記通信装置から入力された入力デジタルデータから送信デジタル電気信号を生成して出力するとともに、入力された受信デジタル電気信号から出力デジタルデータを生成して前記通信装置へ出力する電気信号処理部と、前記送信デジタル電気信号を送信光信号に変換して当該光回線から送信するとともに、当該光回線から受信した受信光信号を前記受信デジタル電気信号に変換して出力する光電気変換部とを有する通信ネットワークについて、設計または管理の際に当該通信ネットワークを評価するための通信ネットワーク評価システムで用いられる通信ネットワーク評価方法であって、トラヒックジェネレータが、評価用トラヒックで入力デジタルデータを生成するトラヒック生成ステップと、電気回路モデルが、前記光回線終端装置に設けられた前記電気信号処理部および前記光電気変換部におけるデジタル電気信号処理をシミュレーションする電気回路モデルステップと、光デバイスモデルが、前記光回線終端装置に設けられた前記光電気変換部および前記光回線における光信号処理をシミュレーションする光デバイスモデルステップと、評価値算出部が、前記トラヒックジェネレータで生成された前記入力デジタルデータに基づく前記電気回路モデルステップおよび前記光デバイスモデルステップでのシミュレーションの結果から、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に関する評価値を示すデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、前記評価用トラヒックにおける前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に関する評価値を示す光信号処理評価値を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する評価値を算出する評価値算出ステップとを備えている。
【００２１】
また、本発明にかかる上記通信ネットワーク評価方法の一構成例は、前記評価値算出ステップが、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号のビット誤り度合いを計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号劣化度合いを計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出するようにしたものである。
【００２２】
また、本発明にかかる上記通信ネットワーク評価方法の一構成例は、前記評価値算出ステップが、前記デジタル電気信号処理評価値として前記光回線終端装置でのデジタル電気信号処理に要する消費電力を計算するとともに、前記光信号処理評価値として前記光回線終端装置および前記光回線での光信号処理に要する消費電力を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から前記通信ネットワークに関する消費電力評価値を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、トラヒックジェネレータで生成された評価用トラヒックの入力デジタルデータに基づいて、光回線終端装置におけるデジタル電気信号処理が電気回路モデルでシミュレーションされるとともに、光回線終端装置と光回線における光信号処理が光デバイスモデルでシミュレーションされる。
これにより、トラヒックモデルがデータレベルで抽象化され、電気信号処理部および光電気変換部での信号処理をシミュレーションできる部品レベルで抽象化されることになる。したがって、電気信号および光信号を用いた大規模な通信ネットワークをモデル化して設計・管理を行う際でも、通信ネットワークについて、光信号処理だけでなく電気信号処理をも含めた全体的な評価を、実用的な計算時間で、より高い精度で得ることができる。
【００２４】
このため、通信ネットワークの設計フローにおいては、より早期の段階で通信品質や消費電力を精度良く把握することで、仕様を満たさない場合は再設計を行うことができ、詳細設計をしてから仕様を満たさないため再設計するのに比べて、設計に要する時間を大幅に短縮できる。
また、通信ネットワークの管理フローにおいても、通信ネットワーク自体がトラヒックの増加などにより通信品質や消費電力が変化したことを早期に検出し、必要に応じて増強などの対処を行うことができるなど、通信ネットワークの設計だけでなくその維持管理についても、質を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システムの構成を示すブロック図である。
【図２】評価対象となる通信ネットワークを示す概略図である。
【図３】ＯＬＴおよびＯＮＵの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明にかかる通信ネットワークのモデルによる設計手法の概念図である。
【図５】各モデルの抽象度の関係を示す説明図である。
【図６】開発技術によるネットワークのモデルによる管理の概念図である。
【図７】一般的な光回線終端装置で用いられる通信処理用集積回路の構成を示すブロック図である。
【図８】評価値と電気回路モデルでシミュレーションする機能との関係を示す説明図である。
【図９】通信ネットワーク評価システムの評価処理を示すフローチャートである。
【図１０】通信ネットワークの通信品質評価を示す説明図である。
【図１１】通信ネットワークの消費電力評価を示す説明図である。
【図１２】ＰＯＮによるアクセス・ネットワーク構成を示す模式図である。
【図１３】従来の通信ネットワークのモデル化手法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システム１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システムの構成を示すブロック図である。
【００２７】
通信ネットワーク評価システム１０は、電気信号および光信号を用いた通信ネットワークをモデル化して、設計・管理を行う際に当該通信ネットワークを評価するための評価システムである。実際の通信ネットワーク評価システム１０は、サーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置を用いて構成される。この際、１つの情報処理装置で構成してもよく、通信ネットワークを介して接続された複数の情報処理装置で構成してもよい。
【００２８】
この通信ネットワーク評価システム１０には、主な機能部として、トラヒックジェネレータ１１、電気回路モデル１２、光デバイスモデル１３、および評価値算出部１４が設けられている。
【００２９】
トラヒックジェネレータ１１は、トラヒックモデルに相当し、評価値算出部１４から指定された評価用トラヒックに基づきデジタル乱数信号を発生させる機能と、このデジタル乱数信号に基づいて、評価用の入力デジタルデータを生成して電気回路モデル１２へ入力する機能を有している。
【００３０】
電気回路モデル１２は、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０に設けられた電気信号処理部および光電気変換部におけるデジタル電気信号処理をシミュレーションする機能を有している。
光デバイスモデル１３は、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０に設けられた電気光変換部および光回線４０における光信号処理をシミュレーションする機能を有している。
これら電気回路モデル１２および光デバイスモデル１３については、例えばＭＡＴＬＡＢ／ｓｉｍｕｌｉｎｋを用いてネットワークをプログラムとして記述し、これを計算を実行することで通信品質と消費電力を導出するようにしてもよく、あるいは、ＶＨＤＬやＣ言語で記述されたプログラムモジュールを組み込むことにより実現してもよい。
【００３１】
評価値算出部１４は、トラヒックジェネレータ１１で生成された評価用の入力デジタルデータに基づく電気回路モデル１２および光デバイスモデル１３でのシミュレーションの結果から、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理に関する評価値を示す電気信号処理評価値を計算する機能と、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０、ＯＮＵ３０、および光回線４０での光信号処理に関する評価値を示す光信号処理評価値を計算する機能と、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から通信ネットワークに関する評価値を算出する機能を有している。
【００３２】
この際、通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出する際の機能として、評価値算出部１４に、デジタル電気信号処理評価値として光回線終端装置でのデジタル電気信号のビット誤り度合いを計算する機能、光信号処理評価値として光回線終端装置、光ファイバおよび光通信ネットワーク機器を含む光回線での光信号劣化度合いを計算する機能と、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出する機能とを設けてもよい。
【００３３】
さらに、通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出する際の機能として、電気回路モデル１２に、デジタル電気信号処理のうちデジタルデータのエラー訂正を行うＦＥＣ（Forward Error Correction：フォワードエラーコレクション）処理をシミュレーションする機能を設け、評価値算出部１４に、電気回路モデル１２におけるＦＥＣ処理のシミュレーション結果に応じて、ビット誤り度合いを計算する機能を設けてもよい。
【００３４】
図２は、評価対象となる通信ネットワークを示す概略図である。
本発明では、図２に示したような、電気信号および光信号を用いた一般的な通信ネットワークを評価対象とする。この通信ネットワークは、上位装置（通信装置）ＧＷを収容する１つのＯＬＴ（Optical Line Terminal：光回線終端装置）２０と、ユーザ端末（通信装置）ＰＣを収容する複数のＯＮＵ（Optical Network Unit：光回線終端装置）３０とが、光ファイバに加えてスプリッタなどの光通信ネットワーク機器を含む光回線（ＰＯＮ：Passive Optical Network）４０を介して相互に接続されて構成されている。
【００３５】
図３は、ＯＬＴおよびＯＮＵの構成を示すブロック図である。
ＯＬＴ２０には、主な通信系機能部として、電気信号処理部２１と光電気変換部２２とが設けられている。
【００３６】
電気信号処理部２１は、ＯＬＴ制御回路を実現する通信処理用集積回路（ＬＳＩ）とクロック・データ・リカバリー回路（ＣＤＲ：Clock Data Recovery）とを含み、ＯＬＴ２０が、ゲートウェイ（Gateway）などの上位装置ＧＷから入力された入力デジタルデータＤＩＮ２から送信デジタル電気信号ＳＤ２を生成して出力するとともに、光電気変換部２２から入力された受信デジタル電気信号ＲＤ２から出力デジタルデータＤＯＵＴ２を生成して上位装置ＧＷへ出力する機能を有している。
【００３７】
光電気変換部２２は、電気／光変換モジュール２２Ａと光／電気変換モジュール２２Ｂとから構成されている。
電気／光変換モジュール２２Ａは、レーザーダイオードドライバ（ＬＤＤ：Laser Diode Driver）、レーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）、およびＷＤＭフィルタ（ＷＦ：Wavelength division multiplexing Filter）の各回路部を含み、電気信号処理部２１からの送信デジタル電気信号ＳＤ２を送信光信号ＳＰ２に電気／光変換して光回線４０から送信する機能を有している。
【００３８】
光／電気変換モジュール２２Ｂは、ＷＤＭフィルタ（ＷＦ）、アバランシュフォトダイオード（ＡＰＤ：Avalanche Photo Diode）、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ：Trans Impedance Amplifier）、およびリミッティングアンプ（ＬＡ：Limiting Amplifiers）の各回路部を含み、光回線４０から受信した受信光信号ＲＰ２を受信デジタル電気信号ＲＤ２に光／電気変換して電気信号処理部２１へ出力する機能を有している。
【００３９】
ＯＮＵ３０には、主な通信系機能部として、電気信号処理部３１と光電気変換部３２とが設けられている。
【００４０】
電気信号処理部３１は、ＯＮＵ制御回路を実現する通信処理用集積回路（ＬＳＩ）とクロック・データ・リカバリー回路（ＣＤＲ）とを含み、ＯＮＵ３０が、パーソナルコンピュータなどのユーザ端末ＰＣから入力された入力デジタルデータＤＩＮ３から送信デジタル電気信号ＳＤ３を生成して出力するとともに、光電気変換部３２から入力された受信デジタル電気信号ＲＤ３から出力デジタルデータＤＯＵＴ３を生成してユーザ端末ＰＣへ出力する機能を有している。
【００４１】
光電気変換部３２は、電気／光変換モジュール３２Ａと光／電気変換モジュール３２Ｂとから構成されている。
電気／光変換モジュール３２Ａは、レーザーダイオードドライバ（ＬＤＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、およびＷＤＭフィルタ（ＷＦ）の各回路部を含み、電気信号処理部３１からの送信デジタル電気信号ＳＤ３を送信光信号ＳＰ３に電気／光変換して光回線４０から送信する機能を有している。
【００４２】
光／電気変換モジュール３２Ｂは、ＷＤＭフィルタ（ＷＦ）、アバランシュフォトダイオード（ＡＰＤ）、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）、およびリミッティングアンプ（ＬＡ）の各回路部を含み、光回線４０から受信した受信光信号ＲＰ３を受信デジタル電気信号ＲＤ３に光／電気変換して電気信号処理部３１へ出力する機能を有している。
【００４３】
したがって、これらＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０のうち、電気信号処理部２１，３１と光電気変換部２２，３２の一部とにおけるデジタル電気信号処理に関する動作が電気回路モデル１２でシミュレーションされ、光電気変換部２２，３２における光信号処理に関する動作が光デバイスモデル１３でシミュレーションされる。
具体的には、光電気変換部２２，３２のうち、ＬＤＤ，ＴＩＡ，およびＬＡにおける動作が電気回路モデル１２でシミュレーションされ、ＬＤ，ＷＦ，およびＡＰＤにおける動作が光デバイスモデル１３でシミュレーションされる。
【００４４】
次に、本発明にかかる通信ネットワーク評価システム１０の特徴について説明する。
図４は、本発明にかかる通信ネットワークのモデルによる設計手法の概念図である。
本発明では、通信ネットワークの実体から個別の回路モデル、光デバイスモデル、トラヒックモデルにいきなり分割したモデルを作るのではなく、より抽象度は高いがトラヒックモデル、回路モデル、光デバイスモデルの要素を含んだ共通モデルを作る。
これにより、ネットワーク全体を評価することが可能になるのでネットワーク品質および消費電力を初期段階で見積もることが可能になる。その段階で品質および消費電力の評価を行い必要に応じて再設計を行う。
【００４５】
図５は、各モデルの抽象度の関係を示す説明図である。
実ネットワークを評価するには、抽象度の低い物理現象のレベルで全て評価することが最も正確であるが、モデル化が困難で莫大なシミュレーション時間がかかることが予想されるので、現実解とはなりにくい。
従来のモデル化技術は、抽象度を高くして、回路か光デバイスかを区別しないレベルの機器とビット単位のデータを意識しない流量としてのトラヒックモデルとして評価することが多い。しかし、この方法ではデバイスおよびビット単位のデータを意識するような正確な評価は行えない、区間に区切った個別最適化はできるが全体最適化は困難という欠点がある。
【００４６】
一方、本発明にかかるモデル化技術は、図５のうち斜線ハッチングで示されているように、例えば、回路モデルの区間ではデジタルデータとして論理シミュレーションで計算し、光デバイスモデルの区間では回路からのデジタル出力信号をアナログ信号として光デバイスのシミュレーションを行うことで、より実ネットワークに近いモデル化を行えるために従来より精度を上げられる。
【００４７】
図６は、開発技術によるネットワークのモデルによる管理の概念図である。
通信ネットワークの通信品質や消費電力は、モデルによって比較的簡単に評価でき、トラヒックの増加などにより品質および電力の規定値を満たせなくなる虞がある場合は、増設などの対処を行う判断材料となりうる。
【００４８】
図７は、一般的な光回線終端装置で用いられる通信処理用集積回路の構成を示すブロック図である。
ここでは、ＯＮＵ３０における回路部として、ＦＥＣ部３１Ａ、ＰＯＮ制御部３１Ｂ、ブリッジ部３１Ｃ、およびバッファ部３１Ｄが示されているが、ＯＬＴ２０における回路部もこれと同様であり、ＦＥＣ部２１Ａ、ＰＯＮ制御部２１Ｂ、ブリッジ部２１Ｃ、およびバッファ部２１Ｄ（共に図示せず）を有している。これら通信処理用集積回路の構成やその動作については、例えば、非特許文献１や非特許文献２に記載されている。
【００４９】
ＦＥＣ部３１Ａは、ＯＬＴ２０から送信されたフレームを示す受信デジタル電気信号ＲＤ３について、当該フレームに冗長ビットとして付加されている順方向誤り訂正符号に基づいて、当該フレームのビット誤りを訂正するエラー訂正処理を行う機能を有している。
【００５０】
ＰＯＮ制御部３１Ｂは、ＰＯＮで用いるＤＢＡ（Dynamic Bandwidth Allocation）アルゴリズムに従って、ＯＬＴ２０との間で行うフレームデータ通信を制御する機能を有している。これら機能の具体例としては、ＯＬＴ２０に対してフレームデータの送信を要求するＲｅｐｏｒｔメッセージを送信機能や、これに応じてＯＬＴ２０から送信されたＧａｔｅメッセージに基づいて、指定された許可時刻から許可時間の間に、ユーザ端末ＰＣからの入力デジタルデータＤＩＮ３を含むＭＡＣフレームをＯＬＴ２０へ送信する機能などがある。
【００５１】
ブリッジ部３１Ｃは、ＯＬＴ２０やユーザ端末ＰＣから入力されたフレームのデジタルデータに対する優先制御やフィルタ制御を行う機能を有している。
バッファ部３１Ｄは、ＯＬＴ２０やユーザ端末ＰＣから入力されたフレームのデジタルデータをバッファメモリで一時的に保持するバッファ制御処理を行う機能を有している。
【００５２】
図８は、評価値と電気回路モデルでシミュレーションする機能との関係を示す説明図である。
通信処理用集積回路ＬＳＩに含まれる回路部のうち、ＦＥＣ部２１Ａは、エラー訂正処理を行うため、通信ネットワークの通信品質に対して支配的影響を持つ。また、バッファ部２１Ｄは、バッファメモリに対するデジタルデータの書き込みを行うため、消費電力に支配的影響を持つ。
本発明は、このような通信ネットワークの評価値に対して支配的影響を持つ機能や回路部が存在することに着目し、評価値によって、電気回路モデルでシミュレーションする機能を差し替えて絞り込むようにしたものである。
【００５３】
このように、機器、部品、素子のような抽象度だけでなく通信品質および消費電力のような評価目的によってモデル化する機能を絞り込み、かつモデルを差し替えることでトラヒックモデルおよび光デバイスモデルとの入出力フレーム形式は共通で、しかもモデル構築の難易度を下げることができ、全体の設計・評価の時間を短縮できる。
【００５４】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図９および図１０を参照して、本実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システム１０の動作について説明する。図９は、通信ネットワーク評価システムの評価処理を示すフローチャートである。図１０は、通信ネットワークの通信品質評価を示す説明図である。
【００５５】
通信ネットワーク評価システム１０は、オペレータからの評価実行指示操作や外部装置からの指示コマンドに応じて、図９の評価処理を実行する。
ここでは、ＯＬＴ２０からＯＮＵ３０への下りトラヒックにおける通信品質を評価する場合を例として説明する。したがって、電気回路モデル１２では、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０におけるデジタル電気信号処理として、主にＦＥＣ処理に限定してモデル化することで計算の簡素化を行う。
【００５６】
まず、評価値算出部１４は、トラヒックジェネレータ１１に対して評価用トラヒックを設定する（ステップ１００）。これにより、当該評価用トラヒックに応じた入力デジタルデータがトラヒックジェネレータ１１で生成されて、電気回路モデル１２に入力される（ステップ１０１）。
【００５７】
電気回路モデル１２は、トラヒックジェネレータ１１から入力された入力デジタルデータに基づいて、ＯＬＴ２０のＦＥＣ部２１ＡのうちＦＥＣエンコーダにおけるＦＥＣ処理について、デジタル的な劣化であるビット誤りに関するシミュレーションを実行し、送信デジタルデータＳＤ２を得る（ステップ１０２）。
【００５８】
続いて、光デバイスモデル１３は、電気回路モデル１２で得られた送信デジタルデータＳＤ２に基づいて、ＯＬＴ２０における光信号処理、光回線４０を構成する光ファイバやスプリッタなどの光通信ネットワーク機器における光信号処理（光信号伝送特性）、およびＯＮＵ３０における光信号処理について、アナログ的な劣化である光信号の劣化度合い（減衰量）に関するシミュレーションを順に実行し、受信デジタルデータＲＤ３を得る（ステップ１０３）。
【００５９】
この後、電気回路モデル１２は、光デバイスモデル１３で得られた受信デジタルデータＲＤ３に基づいて、ＯＮＵ３０のＦＥＣ部３１ＡのうちＦＥＣデコーダにおけるＦＥＣ処理について、デジタル的な劣化であるビット誤りに関するシミュレーションを実行し、出力デジタルデータＤＯＵＴ３を得る（ステップ１０４）。
【００６０】
次に、評価値算出部１４は、電気回路モデル１２および光デバイスモデル１３におけるシミュレーション結果から、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理に関する評価値、例えばビット誤り度合いを示すデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０、ＯＮＵ３０、および光回線４０での光信号処理に関する評価値、例えば光信号の劣化度合い（減衰量）を示す光信号処理評価値を計算する（ステップ１０５）。
【００６１】
この後、評価値算出部１４は、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から、通信ネットワークに関する評価値を算出して、画面表示などの出力処理を行った後（ステップ１０６）、一連の評価処理を終了する。
この際、評価値算出部１４において、例えば光信号の劣化度合い（減衰量）とビット誤り度合いとの関係を示す関数を予め用意しておき、この関数に基づき、光信号処理評価値として得られた光信号の劣化度合いをビット誤り度合いに変換し、得られた光信号処理に関するビット誤り度合いと、デジタル電気信号処理評価値として得られたビット誤り度合いとから、通信ネットワークに関する評価値として、ビットエラーレートなどの通信品質を得るようにしてもよい。
【００６２】
図１０の例では、評価値算出部１４において、光デバイスモデル１３に入力される送信デジタルデータＳＤ２から、光デバイスモデル１３から出力される受信デジタルデータＲＤ３Ｓまでの光信号処理区間における評価値を計算すれば、通信品質評価値Ａとして、従来技術と同様に、通信ネットワーク内の光信号処理による光信号の減衰に起因するアナログ的劣化を示す通信品質（ビットエラーレート）が得られる。
【００６３】
一方、本発明では、評価値算出部１４において、電気回路モデル１２に入力される入力デジタルデータＤＩＮ２から、電気回路モデル１２から出力される出力デジタルデータＤＯＵＴ３までの電気信号処理区間および光信号処理区間における評価値を計算する。これにより、通信品質評価値Ｂとして、通信ネットワークのうち、光信号の減衰に起因するアナログ的劣化だけでなく、電気信号処理による電気信号のビット誤りに起因するデジタル的劣化を含む、電気信号および光信号を用いた通信ネットワーク全体に関する通信品質が得られる。
【００６４】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、トラヒックジェネレータ１１で生成された評価用トラヒックの入力デジタルデータに基づいて、電気回路モデル１２により、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０に設けられた電気信号処理部２１，３１および光電気変換部２２，３２におけるデジタル電気信号処理をシミュレーションするとともに、光デバイスモデル１３により、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０に設けられた光電気変換部２２，３２における光信号処理および光回線４０における光信号伝送特性をシミュレーションし、得られたシミュレーションの結果から、評価値算出部１４で、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理に関するデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、ＯＮＵ３０および光回線４０での光信号処理に関する光信号処理評価値を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から通信ネットワークに関する評価値を算出するようにしたものである。
【００６５】
前述したように、従来技術では、電気回路モデルと光デバイスモデルを通信機器のレベルで抽象化し、トラヒックモデルはトラヒック量で抽象化していたため、得られるシミュレーション結果の精度が十分ではない。一方、電気回路モデルと光デバイスモデルを素子レベルとし、トラヒックモデルを信号波形レベルとすれば、高い計算精度を得られるが、計算時間が膨大となり、実用的ではなくなるというトレードオフがある。
【００６６】
本実施の形態によれば、トラヒックジェネレータ１１で生成された評価用トラヒックの入力デジタルデータに基づいて、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０におけるデジタル電気信号処理が電気回路モデル１２でシミュレーションされるとともに、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０における光信号処理と光回線４０における光信号伝送特性とが光デバイスモデル１３でシミュレーションされる。
【００６７】
これにより、トラヒックモデルがデータレベルで抽象化され、電気信号処理部２１および光電気変換部２２での信号処理をシミュレーションできる部品レベルで抽象化されることになる。
したがって、電気信号および光信号を用いた大規模な通信ネットワークをモデル化して設計・管理を行う際でも、通信ネットワークについて、光信号処理だけでなく電気信号処理をも含めた全体的な評価を、実用的な計算時間で、より高い精度で得ることができる。
【００６８】
このため、通信ネットワークの設計フローにおいては、より早期の段階で通信品質を精度良く把握することで、仕様を満たさない場合は再設計を行うことができ、詳細設計をしてから仕様を満たさないため再設計するのに比べて、設計に要する時間を大幅に短縮できる。
また、通信ネットワークの管理フローにおいても、通信ネットワーク自体がトラヒックの増加などにより通信品質が変化したことを早期に検出し、必要に応じて増強などの対処を行うことができるなど、通信ネットワークの設計だけでなくその維持管理についても、質を高めることが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態では、評価値算出部１４で、デジタル電気信号処理評価値としてＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号のビット誤り度合いを計算するとともに、光信号処理評価値としてＯＮＵ３０および光回線４０での光信号劣化度合いを計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から通信ネットワークに関する通信品質評価値を算出するようにしてもよい。この際、電気回路モデル１２で、デジタル電気信号処理のうちデジタルデータのエラー訂正を行うＦＥＣ（フォワードエラーコレクション）処理をシミュレーションするようにしてもよい。
これにより、通信ネットワークの通信品質を評価する際に要する処理負担を大幅に軽減でき、通信品質の評価にかかる計算時間を大幅に短縮することができる。
【００７０】
［第２の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システム１０について説明する。図１１は、通信ネットワークの消費電力評価を示す説明図である。
第１の実施の形態では、通信ネットワークの通信品質を評価する場合を例として説明した。本実施の形態では、通信ネットワークの消費電力を評価する場合について説明する。
【００７１】
本実施の形態において、評価値算出部１４は、デジタル電気信号処理評価値としてＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号の処理に要する消費電力を計算する機能と、光信号処理評価値としてＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０および光回線４０での光信号処理に要する消費電力を計算する機能と、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から通信ネットワークに関する消費電力評価値を算出する機能とを有している。
【００７２】
また、電気回路モデル１２は、デジタル電気信号処理のうちデジタルデータを一時的に保持するバッファ制御処理をシミュレーションする機能を有している。
本実施の形態にかかるその他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細に説明は省略する。
【００７３】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図９および図１１を参照して、本実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システム１０の動作について説明する。なお、本実施の形態にかかる通信ネットワーク評価システム１０での評価処理については、電気回路モデル１２および光デバイスモデル１３でのシミュレーションする処理が異なるものの、概略については前述した図９と同様であるため、図９を参照して説明する。
【００７４】
通信ネットワーク評価システム１０は、オペレータからの評価実行指示操作や外部装置からの指示コマンドに応じて、図９の評価処理を実行する。
ここでは、ＯＬＴ２０からＯＮＵ３０への下りトラヒックにおける消費電力を評価する場合を例として説明する。したがって、電気回路モデル１２では、ＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０におけるデジタル電気信号処理として、主にバッファ制御処理に限定してモデル化することで計算の簡素化を行う。
【００７５】
まず、評価値算出部１４は、トラヒックジェネレータ１１に対して評価用トラヒックを設定する（ステップ１００）。これにより、当該評価用トラヒックに応じた入力デジタルデータがトラヒックジェネレータ１１で生成されて、電気回路モデル１２に入力される（ステップ１０１）。
【００７６】
電気回路モデル１２は、トラヒックジェネレータ１１から入力された入力デジタルデータに基づいて、ＯＬＴ２０のバッファ部２１Ｄにおけるバッファ制御処理について、バッファメモリに対するデジタルデータの書き込み処理に要する消費電力に関するシミュレーションを実行し、送信デジタルデータＳＤ２を得る（ステップ１０２）。
【００７７】
続いて、光デバイスモデル１３は、電気回路モデル１２で得られた送信デジタルデータＳＤ２に基づいて、ＯＬＴ２０における光信号処理、光回線４０を構成する光ファイバやスプリッタなどの光通信ネットワーク機器における光信号伝送、およびＯＮＵ３０における光信号処理について、これら処理に要する消費電力に関するシミュレーションを順に実行し、受信デジタルデータＲＤ３を得る（ステップ１０３）。
【００７８】
この後、電気回路モデル１２は、光デバイスモデル１３で得られた受信デジタルデータＲＤ３に基づいて、ＯＮＵ３０のバッファ部３１Ｄにおけるバッファ制御処理について、バッファメモリに対するデジタルデータの書き込み処理に要する消費電力に関するシミュレーションを実行し、出力デジタルデータＤＯＵＴ３を得る（ステップ１０４）。
【００７９】
次に、評価値算出部１４は、電気回路モデル１２および光デバイスモデル１３におけるシミュレーション結果から、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理に関する評価値、例えば電力消費量を示すデジタル電気信号処理評価値を計算するとともに、評価用トラヒックにおけるＯＬＴ２０、ＯＮＵ３０、および光回線４０での光信号処理に関する評価値、例えば電力消費量を示す光信号処理評価値を計算する（ステップ１０５）。
【００８０】
この後、評価値算出部１４は、電気回路モデル１２および光デバイスモデル１３におけるシミュレーション結果に応じて、通信ネットワークの消費電力を示す評価値を算出して、画面表示などの出力処理を行った後（ステップ１０５）、一連の評価処理を終了する。
この際、評価値算出部１４において、デジタル電気信号処理評価値である電力消費量と光信号処理評価値である電力消費量とを合算することにより、通信ネットワークに関する評価値として、全体の電力消費量を得るようにしてもよい。
【００８１】
図１１の例では、評価値算出部１４において、光デバイスモデル１３に入力される送信デジタルデータＳＤ２から、光デバイスモデル１３から出力される受信デジタルデータＲＤ３Ｓまでの光信号処理区間における評価値を計算すれば、消費電力評価値Ａとして、従来技術と同様に、通信ネットワーク内の光信号処理による消費電力が得られる。
【００８２】
一方、本発明では、評価値算出部１４において、電気回路モデル１２に入力される入力デジタルデータＤＩＮ２から、電気回路モデル１２から出力される出力デジタルデータＤＯＵＴ３までの電気信号処理区間および光信号処理区間における評価値を計算する。これにより、通信品質評価値Ｂとして、通信ネットワークの光信号処理による消費電力だけでなく、電気信号処理による消費電力を含む、電気信号および光信号を用いた通信ネットワーク全体に関する消費電力が得られる。
【００８３】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、評価値算出部１４で、デジタル電気信号処理評価値としてＯＬＴ２０およびＯＮＵ３０でのデジタル電気信号処理に関する消費電力を計算するとともに、光信号処理評価値としてＯＮＵ３０および光回線４０での光信号処理に関する消費電力を計算し、これらデジタル電気信号処理評価値および光信号処理評価値から通信ネットワークに関する消費電力評価値を算出するようにしたものである。この際、電気回路モデル１２で、デジタル電気信号処理のうちデジタルデータのバッファ制御処理をシミュレーションするようにしてもよい。
【００８４】
これにより、通信ネットワークの消費電力を評価する際に要する処理負担を大幅に軽減でき、消費電力の評価にかかる計算時間を大幅に短縮することができる。
したがって、電気信号および光信号を用いた大規模な通信ネットワークをモデル化して設計・管理を行う際でも、通信ネットワークについて、光信号処理だけでなく電気信号処理をも含めた全体的な評価を、実用的な計算時間で、より高い精度で得ることができる。
【００８５】
このため、通信ネットワークの設計フローにおいては、より早期の段階で消費電力を精度良く把握することで、仕様を満たさない場合は再設計を行うことができ、詳細設計をしてから仕様を満たさないため再設計するのに比べて、設計に要する時間を大幅に短縮できる。
また、通信ネットワークの管理フローにおいても、通信ネットワーク自体がトラヒックの増加などにより消費電力が変化したことを早期に検出し、必要に応じて増強などの対処を行うことができるなど、通信ネットワークの設計だけでなくその維持管理についても、質を高めることが可能となる。
【００８６】
また、第１の実施の形態と比較して、電気回路モデル１２のうち、ＦＥＣ処理をバッファ制御処理に差し替えるただけで、通信品質評価から消費電力評価を行うことができる。したがって、通信ネットワーク評価システム１０の構成上、大きな変更を必要とすることなく、通信ネットワークシステムの評価観点として、極めて重要となる通信品質評価および消費電力評価を実行することができ、汎用性の高いシステムを構築することができる。
【００８７】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０…通信ネットワーク評価システム、１１…トラヒックジェネレータ、１２…電気回路モデル、１３…光デバイスモデル、１４…評価値算出部、２０…ＯＬＴ、２１…電気信号変換部、２１Ａ…ＦＥＣ部、２１Ｂ…ＰＯＮ制御部、２１Ｃ…ブリッジ部、２１Ｄ…バッファ部、２２…光電気変換部、２２Ａ…電気／光変換モジュール、２２Ｂ…光／電気変換モジュール、３０…ＯＬＴ、３１…電気信号変換部、３１Ａ…ＦＥＣ部、３１Ｂ…ＰＯＮ制御部、３１Ｃ…ブリッジ部、３１Ｄ…バッファ部、３２…光電気変換部、３２Ａ…電気／光変換モジュール、３２Ｂ…光／電気変換モジュール、４０…光回線（ＰＯＮ）、ＧＷ…上位装置、ＰＣ…ユーザ端末。
【図１】
2014176072.tif 000003
【図２】
2014176072.tif 000004
【図３】
2014176072.tif 000005
【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】
2014176072.tif 000012
【図１１】
2014176072.tif 000013
【図１２】
2014176072.tif 000014
【図１３】
2014176072.tif 000015