(57)【要約】  エラスティック光ネットワークにおいては、集線するクライアント信号を再最適化するのに要する処理工数が増大するため、本発明の光ネットワーク制御装置は、光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する再配置検知手段と、再配置検知手段が再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する設計候補除外手段と、設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定する光パス設計手段と、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定するトラヒック参照手段と、代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する集線設計手段、とを有し、トラヒック参照手段は、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定し、光パス設計手段は、集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する。
2017138550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、前記運用状況に基づいて、前記光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する再配置検知手段と、
前記再配置検知手段が再配置すると判断した前記クライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる前記光通信路および前記光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する設計候補除外手段と、
前記設計除外対象を除いた経路の中から前記再配置対象光パスに対する代替経路を決定する光パス設計手段と、
前記再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、前記代替経路上の光パスに再収容する前記クライアント信号を決定するトラヒック参照手段と、
前記代替経路に割当済みのトラヒックと前記要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する集線設計手段、とを有し、
前記トラヒック参照手段は、前記代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する前記光パス候補を除外した再配置光パスを決定し、
前記光パス設計手段は、前記集線トラヒックを収容するように前記再配置光パスの波長割当を決定する
光ネットワーク制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記再配置検知手段は、前記光通信路の波長利用率を、前記運用状況として監視する波長利用率算出手段を備える
光ネットワーク制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記再配置検知手段は、前記光ノード装置が備える切替装置の利用率を、前記運用状況として監視する切替装置利用率算出手段を備える
光ネットワーク制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記再配置検知手段は、前記光通信路における波長スロットに関する断片化指標を、前記運用状況として監視する波長スロット断片化検出手段を備える
光ネットワーク制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記トラヒック参照手段は、前記要求トラヒックの接続先情報に基づいて、再収容する前記要求トラヒックを選択する
光ネットワーク制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記接続先情報は、前記要求トラヒックが終端される接続先に関する情報である
光ネットワーク制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記代替経路と、前記再配置光パスの波長割当と、前記集線トラヒックを構成するクライアント信号とに関する情報を含む再配置光パス情報を光ノード装置に通知する光ネットワーク設定通知手段、をさらに有する
光ネットワーク制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載した光ネットワーク制御装置が備える前記光ネットワーク設定通知手段から前記再配置光パス情報を受け付ける光ノード装置設定通知手段と、
複数のクライアント信号を集線するクライアント信号切替手段と、
前記クライアント信号切替手段において集線されたクライアント信号に基づいて変調された信号光を、光通信路に送出する光パス切替手段と、
前記再配置光パス情報に基づいて、前記クライアント信号切替手段および前記光パス切替手段を制御する光ノード装置制御手段、とを有する
光ノード装置。
【請求項９】
光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、前記運用状況に基づいて、前記光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断し、
再配置すると判断した場合、再配置すると判断した前記クライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる前記光通信路および前記光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定し、
前記設計除外対象を除いた経路の中から前記再配置対象光パスに対する代替経路を決定し、
前記再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、前記代替経路上の光パスに再収容する前記クライアント信号を決定し、
前記代替経路に割当済みのトラヒックと前記要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成し、
前記代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する前記光パス候補を除外した再配置光パスを決定し、
前記集線トラヒックを収容するように前記再配置光パスの波長割当を決定する
光パス設定方法。
【請求項１０】
コンピュータを
光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、前記運用状況に基づいて、前記光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する手段、
再配置すると判断した場合、再配置すると判断した前記クライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる前記光通信路および前記光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する手段、
前記設計除外対象を除いた経路の中から前記再配置対象光パスに対する代替経路を決定する手段、
前記再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、前記代替経路上の光パスに再収容する前記クライアント信号を決定する手段、
前記代替経路に割当済みのトラヒックと前記要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する手段、
前記代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する前記光パス候補を除外した再配置光パスを決定する手段、
前記集線トラヒックを収容するように前記再配置光パスの波長割当を決定する手段
として機能させるためのプログラムを記録したプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワーク制御装置および光パス設定方法に関し、特に、エラスティック光ネットワーク方式を用いた光ネットワーク制御装置および光パス設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークは、クライアント装置のトラヒックを、拠点間を接続する光ファイバ通信路を介して通信する機能を提供する。ここで、光ネットワークは、ノード装置とクライアント装置との間のインターフェースを介してクライアント信号を受信する。そして、種々の多重方式を用いて、複数のクライアント信号を多重した後に、より大容量な光ファイバ通信路を介して通信する。多重方式には、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）方式、および時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式などが用いられる。【０００３】
このような光ネットワークにおいては、クライアント装置の要求トラヒックに応じて、スイッチやルータなどの小粒度切替装置が複数のクライアント信号を集線する。集線された複数のクライアント信号を、光ファイバ通信路を介して通信する光パスに高効率に収容するためには、共通の光ファイバ通信路を通る複数のクライアント信号を集線する技術（トラヒック・グルーミング技術）が必須となる。【０００４】
このような、複数のクライアント信号が集線された集線信号を光ネットワークの波長パスに収容する技術の一例が特許文献１に記載されている。【０００５】
特許文献１に記載された関連するパス収容設計装置は、サブλパス設定要求取得部、設計部、ネットワーク情報管理部、および演算結果記憶部から構成されている。設計部は、論理経路決定機能部、物理経路決定機能部、波長使用率算出機能部、波長割当決定機能部、サブλパス収容機能部、および稼働率計算機能部を備える。【０００６】
設計部は、サブλ（電気）パスを以下の順番（優先順位）で波長パスに収容する。すなわち、第１番目にシングルホップの論理経路の既存波長パス、第２番目にマルチホップの論理経路の既存波長パス、第３番目にシングルホップの論理経路の新設波長パス、そして第４番目にマルチホップの論理経路の既存及び新設の波長パス、の順番に収容する。このとき、同一の順位で複数の候補がある場合は、物理経路のホップ数が最も小さいものを選択することにより行う。物理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち論理経路のホップ数が小さいものを選択する。さらに、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、波長使用率算出機能部が算出した波長使用率が小さいものを選択する。【０００７】
また、冗長パスを設計する場合には、まず、論理経路決定機能部が複数の論理経路候補を算出し、冗長パスを組むＮ本のパス本数分の組み合わせを算出する。このとき、稼働率計算機能部が計算した論理経路における稼働率が品質要件を満たさない組み合わせ、またはノードの重複が発生している組み合わせを削除する。【０００８】
次に、物理経路決定機能部は、算出された論理経路の組み合わせにおいて、物理経路の候補を算出する。このとき、算出された論理経路において中継ノードを通過する経路に関しては、当該中継ノードを通過しない経路は削除する。また、この場合も、稼働率が品質要件を満たさない組み合わせ、またはノード重複・リンク重複・管路重複等が発生している組み合わせを削除する。【０００９】
次に、論理経路設計機能部が、要求帯域以上の空き帯域がある収容効率の高い論理経路を上述した順序で算出する。そして、設計部は、算出した論理経路の波長パスにサブλパスの収容が可能か否かを判定する。収容可能と判定された場合、サブλパス収容機能部は当該波長パスにサブλパスを収容する。【００１０】
このような構成としたことにより、関連するパス収容設計装置によれば、経路が偏らないようにパスの収容設計を行うことができ、トラフィックの収容効率を高めることが可能であり、さらに高信頼な冗長経路を設計できる、としている。【００１１】
一方、光周波数資源を有効利用するために、エラスティック光ネットワーク方式が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。エラスティック光ネットワーク方式においては、複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に、光信号の伝送容量に応じた必要最小限の周波数帯域を割り当てることが可能である。またエラスティック光ネットワーク方式では、割り当てる周波数帯域を所定の周波数幅を１スロット単位としたスロットの個数によって柔軟に決定することができる。【００１２】
このように、エラスティック光ネットワーク方式によれば、トラヒックの所要容量に応じて光パスの所要波長スロット数を変化させることができる。これにより、従来の固定グリッド網では活用できなかった余剰の波長資源にも光パスを割り当てることができるので、光ネットワークの利用効率を向上させることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１１９７２４号
【特許文献２】特開２０１４−０４５４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した関連するパス収容設計装置などでは、物理経路の収容効率や収容光パスの収容効率に鑑みて、接続先の異なる要求トラヒックであっても、物理経路上の同一のノード装置が接続する場合には、同一の光パスに収容するようにクライアント信号を集線する。【００１５】
一方、近年の光通信ネットワークでは、光ノード装置同士がメッシュ状に光ファイバで接続される物理層トポロジー構成や、光ノード装置同士はリング状に光ファイバで接続されるがメッシュ状の論理層トポロジー構成を持つ形態が増加する傾向にある。このような形態の光通信ネットワークにおいては、メッシュ状の物理層トポロジーに対して、光パスの経路と集線するクライアント信号を再選択する候補が多数存在する。したがって、光パスの収容効率を向上するために、集線する要求トラヒックの再割当を行うことが有効である。【００１６】
しかしながら、上述した、光パスの所要波長スロット数の選択が可能なエラスティック光ネットワークにおいては、物理経路の通信路品質に基づいて波長スロット数が決定される。そのため、集線する要求トラヒックの再割当を行う際に、波長スロット数の選択が探索パラメータに加わることになる。さらに、光パス収容効率を向上するために、選択した波長スロット数に応じて集線する複数のクライアント信号を選択することが探索パラメータに追加される。したがって、逐次変化する経路条件において、集線するクライアント信号を選択するために要する時間がさらに増大する。【００１７】
このように、エラスティック光ネットワークにおいては、集線するクライアント信号を再最適化するのに要する処理工数が増大する、という問題があった。【００１８】
本発明の目的は、上述した課題である、エラスティック光ネットワークにおいては、集線するクライアント信号を再最適化するのに要する処理工数が増大する、という課題を解決する光ネットワーク制御装置および光パス設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の光ネットワーク制御装置は、光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する再配置検知手段と、再配置検知手段が再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する設計候補除外手段と、設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定する光パス設計手段と、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定するトラヒック参照手段と、代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する集線設計手段、とを有し、トラヒック参照手段は、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定し、光パス設計手段は、集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する。【００２０】
本発明の光パス設定方法は、光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断し、再配置すると判断した場合、再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定し、設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定し、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定し、代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成し、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定し、集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する。【００２１】
本発明のプログラムは、コンピュータを光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の運用状況の少なくとも一方を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する手段、再配置すると判断した場合、再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する手段、設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定する手段、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定する手段、代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する手段、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定する手段、集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する手段として機能させる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光ネットワーク制御装置および光パス設定方法によれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムにおける光ネットワーク制御装置と光ノード装置の接続関係を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、光ファイバ通信路における波長利用率の時間変化を模式的に示す図である。
【図８Ａ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、波長利用率が再配置開始閾値を超えた光ファイバ通信路がマスクを施された状態を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、代替経路と集線する光ノード装置が探索された後の状態を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、要求トラヒックを収容する光パスが設定された後の状態を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、再配置される要求トラヒックを選択する動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６Ａ】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、説明に用いる光ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１６Ｂ】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための図であって、光ファイバ通信路における波長スロットの占有状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０の構成を示すブロック図である。光ネットワーク制御装置１０は、再配置検知手段１１、設計候補除外手段１２、光パス設計手段１３、トラヒック参照手段１４、および集線設計手段１５を有する。
【００２６】
再配置検知手段１１は、光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する。設計候補除外手段１２は、再配置検知手段１１が再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する。光パス設計手段１３は、設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定する。
【００２７】
また、トラヒック参照手段１４は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定する。そして、集線設計手段１５は、代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する。
【００２８】
ここで、トラヒック参照手段１４は、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定する。そして、光パス設計手段１３は、集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する。
【００２９】
上述したように、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０は、トラヒック参照手段１４が代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定する構成としている。そのため、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０によれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。
【００３０】
ここで、再配置検知手段１１は、光通信路の波長利用率を、運用状況として監視する波長利用率算出手段を備えた構成とすることができる。これにより、光通信路における利用可能な波長の逼迫状況を解消することができる。
【００３１】
次に、本実施形態による光パス設定方法について説明する。本実施形態による光パス設定方法においては、まず、光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する。再配置すると判断した場合、再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する。この設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定する。
【００３２】
続いて、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定する。そして、この代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する。
【００３３】
ここで、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定する。そして、上述した集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する。
【００３４】
また、上述の各ステップをコンピュータに実行させることとしてもよい。すなわち、コンピュータを以下の第１の手段から第７の手段として機能させるためのプログラムを用いることができる。
【００３５】
ここで、第１の手段は、光ネットワークを構成する光通信路および光ノード装置の少なくとも一方の運用状況を監視し、運用状況に基づいて、光ネットワークに設定された光パスに収容されているクライアント信号を再配置するか否かを判断する。第２の手段は、再配置すると判断した場合、再配置すると判断したクライアント信号を収容する再配置対象光パスに関わる光通信路および光ノード装置の少なくとも一方を、設計除外対象として指定する。第３の手段は、設計除外対象を除いた経路の中から再配置対象光パスに対する代替経路を決定する。第４の手段は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを参照し、代替経路上の光パスに再収容するクライアント信号を決定する。第５の手段は、代替経路に割当済みのトラヒックと要求トラヒックとを集線した集線トラヒックを構成する。第６の手段は、代替経路上の光パス候補のうち占有波長スロット数が増大する光パス候補を除外した再配置光パスを決定する。そして、第７の手段は、集線トラヒックを収容するように再配置光パスの波長割当を決定する。
【００３６】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０、光パス設定方法およびプログラムによれば、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。このとき、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことはない。
【００３７】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２に、本実施形態による光通信システム１０００の構成を示す。同図に示すように、光通信システム１０００は、光ネットワーク制御装置１００と光ネットワーク２００を有する。光ネットワーク２００は光ノード装置３００−１〜５および光ファイバ通信路３０１−１〜６から構成される。図２では、５個の光ノード装置３００−１〜５が６本の光ファイバ通信路３０１−１〜６により接続され、光ネットワーク２００を構成している例を示す。
【００３８】
図３に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の構成を示す。光ネットワーク制御装置１００はデータベース部１１０、集線設計手段（集線設計部）１２０、光パス設計手段（光パス設計部）１３０、設計候補除外手段（設計候補除外部）１４０、再配置検知手段（再配置検知部）１５０、および光ネットワーク設定通知手段（光ネットワーク設定通知部）１６０を備える。
【００３９】
データベース（ＤＢ）部１１０はネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１を有する。集線設計手段１２０はクライアント信号管理手段（クライアント信号管理部）１２１を有する。光パス設計手段１３０は経路探索手段（経路探索部）１３１および波長割当手段（波長割当部）１３２を備える。設計候補除外手段１４０は経路マスク手段（経路マスク部）１４１を有する。再配置検知手段１５０は波長利用率算出手段（波長利用率算出部）１５１およびトラヒック接続先参照手段（トラヒック接続先参照部）１５２を備える。
【００４０】
図４に、本実施形態の光通信システム１０００における光ネットワーク制御装置１００と光ノード装置の接続関係を模式的に示す。同図では、２個の光ノード装置３００−１〜２が接続されている場合を例示した。
【００４１】
ここで、光ノード装置３００−１〜２はそれぞれ、光ノード装置設定通知手段（光ノード装置設定通知部）３１０、光ノード装置制御手段（光ノード装置制御部）３２０、クライアント信号切替手段（クライアント信号切替部）３３０、および光パス切替手段（光パス切替部）３４０を備える。そして、図４に示すように、光ネットワーク制御装置１００が備える光ネットワーク設定通知手段１６０と、光ノード装置３００−１〜２が備える光ノード装置設定通知手段３１０−１〜２とがそれぞれ接続される。また、光ノード装置３００−１と光ノード装置３００−２は、それぞれが備える光パス切替手段３４０−１と光パス切替手段３４０−２の間で光ファイバ通信路３０１−１により接続される。
【００４２】
図５に、光ノード装置３００の構成をさらに詳細に示す。同図に示すように、光ノード装置３００が備える光ノード装置制御手段３２０は、集線制御手段（集線制御部）３２１、波長制御手段（波長制御部）３２２、および方路制御手段（方路制御部）３２３を有する。
【００４３】
また、光ノード装置３００が備えるクライアント信号切替手段３３０は、クライアント装置３３１−１〜４と可変小粒度切替装置３３２を有する。また、光パス切替手段３４０は可変光トランスポンダ装置３４１−１〜２および可変大粒度切替装置３４２を備える。ここで、可変小粒度切替装置３３２としては例えば、スイッチ、ルータ、およびオープンフロー・スイッチなどを用いることができる。また、可変大粒度切替装置３４２としては例えば、光クロスコネクトまたは帯域可変型波長選択スイッチなどを用いることができる。
【００４４】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作について説明する。図６は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４５】
光ネットワーク制御装置１００が備える波長利用率算出手段１５１は、光ネットワーク２００を構成する光ファイバ通信路３０１−１〜６における波長利用率を、定期的または光パスの割り当て時等に監視する（ステップＳ１１０）。ここで、波長利用率とは、光ファイバ通信路の全波長スロット数に対するトラヒックを収容済みの波長スロット数の比である。光ファイバ通信路における波長利用率の時間変化の様子を、図７に模式的に示す。
【００４６】
光ネットワーク制御装置１００は、光ファイバ通信路の波長利用率が再配置開始閾値を上回るか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、再配置開始閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。光ファイバ通信路の波長利用率が再配置開始閾値を上回る場合（ステップＳ１２０／ＹＥＳ）、光ネットワーク制御装置１００は要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ１３０）を実施する。
【００４７】
要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ１３０）は、以下の手順で実施する。
【００４８】
経路マスク手段１４１は、再配置開始閾値を上回る光ファイバ通信路をマスクし、経路探索対象から除外する（ステップＳ１３１）。次に、ネットワーク情報管理ＤＢ１１１を参照し、経路探索対象から除外された光ファイバ通信路に割り当て済みの光パスを抽出する（ステップＳ１３２）。このとき抽出された光パスを「再配置対象光パス」と呼ぶ。
【００４９】
トラヒック接続先参照手段１５２は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを抽出する（ステップＳ１３３）。光パス設計手段１３０は、抽出した要求トラヒックに対して、再配置開始閾値を上回る光ファイバ通信路がマスクされて除外された経路上に、光パスを再配置する計算を行う（ステップＳ１３４）。このとき用いるアルゴリズムとしては、線形計画法や第ｋ次最短経路探索法などがあげられる。
【００５０】
上述した計算結果に基づいて、光パスの占有波長スロット数が増大することになる光パスを除外したうえで、再配置を実行する。このときの再配置順序は先着順とすることができる。これに限らず、物理経路長、物理経路のホップ数、物理経路の品質、光パスの周波数利用効率、およびトラヒック優先度などに応じて、再配置順序を適切に並び替える前処理を実施することとしてもよい。
【００５１】
光パスの再配置設計結果は光ネットワーク設定通知手段１６０から、光ノード装置３００が備える光ノード装置設定通知手段３１０を介して各光ノード装置３００に通知され反映される（ステップＳ１３５）。
【００５２】
次に、光ネットワーク制御装置１００が要求トラヒックを再配置する動作について、図８Ａ〜８Ｃに示した場合を例として説明する。
【００５３】
光ネットワーク制御装置１００が備える波長利用率算出手段１５１が、光ファイバ通信路３０１−４における波長利用率が再配置開始閾値を超えたことを検出する。この後、経路マスク手段１４１はこの光ファイバ通信路３０１−４にマスクを施し、経路探索対象から除外する（図８Ａ）。
【００５４】
トラヒック接続先参照手段１５２は、抽出した再配置対象光パスに収容された要求トラヒック４００を、マスクされて光ファイバ通信路３０１−４が除外された経路上に再配置する場合の代替経路を探索する。このとき、クライアント信号管理手段１２１は、代替経路４０１に割り当てられる他の複数の要求トラヒックを集線するために、光ノード装置３００−２が集線する複数のクライアント信号を設定する（図８Ｂ）。
【００５５】
光パス設計手段１３０は、要求トラヒック４００を収容する光パス４０２−１、４０２−２を設計する（図８Ｃ）。
【００５６】
以上により、光パスの再配置が完了する。
【００５７】
上述した光パスの再配置設定が反映された後に、波長利用率算出手段１５１は各光ファイバ通信路の波長利用率を再度計算する（図６のステップＳ１３６）。各光ファイバ通信路の波長利用率が再配置終了閾値を下回るか否かを判定し（ステップＳ１４０）、再配置終了閾値を下回らないとき（ステップＳ１４０／ＮＯ）、再配置処理（ステップＳ１３０）を繰り返し実行する。波長利用率が再配置終了閾値を下回ったとき（ステップＳ１４０／ＹＥＳ）、光パスの再配置処理が終了する（図７参照）。ここで、再配置終了閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。
【００５８】
光ネットワーク全体に収容される要求トラヒック量の増大に伴って、再配置開始閾値を上回る光ファイバ通信路の割合が増大する。そのため、ステップＳ１３１においてより多くの光ファイバ通信路が経路探索対象から除外され、経路探索に失敗する場合があり得る。この場合、再配置開始閾値および再配置終了閾値を、例えば光ネットワーク全体での平均波長利用率に応じて設定し直すことができる。再配置開始閾値を再設定することにより、経路探索対象となる光ファイバ通信路の数が増加するので、経路選択の成功率を向上させることができる。
【００５９】
また、優先度が高位の光パスなど、必ず開通する必要がある光パスの場合には、経路探索に失敗した場合は波長利用率を経路探索メトリックとして、それが最小となる経路に割り当てることとしてもよい。
【００６０】
また、優先度が高位の光パスは、光パスの再配置によって通信断が発生することを避けるために、波長利用率が閾値を超えている場合であっても、再配置対象から除外することとしてもよい。その場合、光パスの優先度が一定値以下の光パスのみをネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１から抽出し、再配置の対象とすればよい。光パスの優先度は、例えば通信事業者のネットワーク運用者が決定することができる。
【００６１】
光ノード装置３００においては、光ノード装置設定通知手段３１０が受け付けた設定に基づいて、光ノード装置制御手段３２０がクライアント信号切替手段３３０および光パス切替手段３４０を制御し、光パスを再配置する。具体的には図５に示すように、光ノード装置制御手段３２０が備える集線制御手段３２１は、各クライアント装置３３１−１〜４から送出されるクライアント信号の集線対象と集線されたクライアント信号の送出先を、可変小粒度切替装置３３２に通知する。波長制御手段３２２は、光パスの割り当て先である波長スロット番号と変調方式、およびスペクトル整形設定値を可変光トランスポンダ装置３４１−１〜２に通知する。可変光トランスポンダ装置３４１−１〜２は、この通知に基づいて信号光の波長スロットと変調方式、およびスペクトル整形を設定する。また、可変大粒度切替装置３４２は、波長制御手段３２２から受け取る波長スロット番号の通知および方路制御手段３２３から受け取る方路設定の通知に基づいて、再配置光パスが割り当てられる代替経路に送出先を切り替える。
【００６２】
ここで、通信の瞬断が許されない要求トラヒックに対しては、再配置光パスを確立した後に元の光パスを削除する処理、いわゆるＭａｋｅ  ｂｅｆｏｒｅ  Ｂｒｅａｋ処理を行うことにより、無瞬断な光パスの再配置を実現することが可能である。
【００６３】
上述した光ネットワーク制御装置１００の動作により、光ファイバ通信路における利用可能な波長の逼迫状況を解消することができる。
【００６４】
上述したように、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００は、再配置により占有波長スロット数が増大する光パスを除外した上で、光パスの再配置を実行する。すなわち、光ネットワークの利用効率を向上することが可能な光パスに対してのみ光パス配置の再最適化を実行する。そのため、光パス配置の再最適化に要する処理時間・処理工数を低減することできる。これは、再選択の対象となる光パスおよび集線クライアント信号を抽出するための演算の計算量は、クライアント信号の集線設計手段の計算量と比較して、大幅に小さいからである。
【００６５】
以上の結果、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。
【００６６】
また、再配置の対象となる光パスに対してのみ、光パスの切り替え処理を行うため、処理中に通信断が発生するリスクを最小限に抑制することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワークの使用効率を向上させることができる。
【００６７】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図９に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の構成を示す。
【００６８】
光ネットワーク制御装置１０１は、データベース部１１０、集線設計手段（集線設計部）１２０、光パス設計手段（光パス設計部）１３０、設計候補除外手段（設計候補除外部）１４０、再配置検知手段（再配置検知部）１５０、および光ネットワーク設定通知手段（光ネットワーク設定通知部）１６０を有する。ここで、データベース（ＤＢ）部１１０はネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１に加えて、再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２を備える。再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２以外の構成は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の構成と同様であるから、以下の説明では、それらの詳細な説明は省略する場合がある。
【００６９】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の動作について説明する。図１０は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７０】
光ネットワーク制御装置１０１が備える波長利用率算出手段１５１は、光ネットワーク２００を構成する光ファイバ通信路３０１−１〜６における波長利用率を、定期的または光パスの割り当て時等に監視する（ステップＳ１１０）。光ネットワーク制御装置１０１は、光ファイバ通信路の波長利用率が再配置開始閾値を上回るか否かを判定する（ステップＳ１２０）。光ファイバ通信路の波長利用率が再配置開始閾値を上回る場合（ステップＳ１２０／ＹＥＳ）、光ネットワーク制御装置１０１は要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ２３０）を実施する。
【００７１】
要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ２３０）は、以下の手順で実施する。
経路マスク手段１４１は、再配置開始閾値を上回る光ファイバ通信路をマスクし、経路探索対象から除外する（ステップＳ１３１）。次に、ネットワーク情報管理ＤＢ１１１を参照し、経路探索対象から除外された光ファイバ通信路に割り当て済みの光パスである再配置対象光パスを抽出する（ステップＳ１３２）。トラヒック接続先参照手段１５２は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを抽出する（ステップＳ１３３）。ここまでの動作は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作と同様である。
【００７２】
ここで、光パスの通信距離が長ければ長いほど、レイテンシや消費電力の観点より再配置の対象から除外した方が望ましい。そこで、トラヒック接続先参照手段１５２は、抽出した要求トラヒックから再配置させる要求トラヒックを接続先情報に基づいて選択する。すなわち、トラヒック接続先参照手段１５２は、マスクされた光ファイバ通信路の接続元の光ノード装置において終端される要求トラヒックを選択し、選択された要求トラヒックを再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２に格納する（ステップＳ２３４）。この場合、接続先情報は、要求トラヒックが終端される接続先に関する情報である。
【００７３】
光パス設計手段１３０は、再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２から要求トラヒックを読み込み、選択された要求トラヒックを収容する光パスを再配置する（ステップＳ２３５）。このときの再配置順序は先着順とすることができる。これに限らず、物理経路長、物理経路のホップ数、物理経路の品質、光パスの周波数利用効率、およびトラヒック優先度などに応じて、再配置順序を適切に並び替える前処理を実施することとしてもよい。
【００７４】
光パスの再配置設計結果は光ネットワーク設定通知手段１６０から、光ノード装置３００が備える光ノード装置設定通知手段３１０を介して、各光ノード装置３００に通知され反映される（ステップＳ２３６）。
【００７５】
上述した光パスの再配置設定が反映された後に、波長利用率算出手段１５１は各光ファイバ通信路の波長利用率を再計算する（ステップＳ２３７）。そして、各光ファイバ通信路の波長利用率が再配置終了閾値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、再配置終了閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。
【００７６】
光ファイバ通信路の波長利用率が再配置終了閾値を下回らないとき（ステップＳ１４０／ＮＯ）、再配置トラヒックの選択対象を隣接光ノード装置において終端されるトラヒックに拡大する（ステップＳ２３８）。そして、重複の無い要求トラヒックを再度選択し、選択した要求トラヒックを再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２に追加して格納する（ステップＳ２３４）。
【００７７】
続いて、ステップＳ２３４からステップＳ２３８までの処理を繰り返し実行する。波長利用率が再配置終了閾値を下回ったとき（ステップＳ１４０／ＹＥＳ）、光パスの再配置処理が終了する。
【００７８】
なお、再配置光パスのホップ数毎に再配置する要求トラヒックを選択することとしてもよい。
【００７９】
次に、光ネットワーク制御装置１０１が、再配置する要求トラヒックを選択する動作について、図１１に示した場合を例として具体的に説明する。
波長利用率算出手段１５１が、光ファイバ通信路３０１−４の波長利用率が再配置開始閾値を超えたことを検出した後に、経路マスク手段１４１は、この光ファイバ通信路３０１−４にマスクを施して経路探索対象から除外する。トラヒック接続先参照手段１５２は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを抽出する。
【００８０】
光パス設計手段１３０はまず、抽出された要求トラヒックのうち、光ファイバ通信路３０１−４の接続元である光ノード装置３００−４および光ノード装置３００−５において終端される光パスに収容される要求トラヒック４１０を再配置対象として選択する。この要求トラヒック４１０を再配置した後に、光ファイバ通信路３０１−４の波長利用率が再配置終了閾値を上回っている場合（図１０のステップＳ１４０／ＮＯ）には、次に、要求トラヒック４１１を再配置対象として選択する（ステップＳ２３８）。
【００８１】
再度、光ファイバ通信路３０１−４の波長利用率を確認し、再配置終了閾値を依然として上回っている場合（図１０のステップＳ１４０／ＮＯ）には、さらに要求トラヒック４１２を再配置対象として選択する。以上の手順を繰り返すことにより、要求トラヒックの再配置を実施する。
【００８２】
優先度が高位の光パスは、光パスの再配置によって通信断が発生することを避けるために、波長利用率が閾値を超えている場合であっても、再配置対象から除外することとしてもよい。その場合、光パスの優先度が一定値以下の光パスのみをネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１から抽出し、再配置の対象とすればよい。光パスの優先度は、例えば通信事業者のネットワーク運用者が決定することができる。
【００８３】
ここで特に、通信の瞬断が許されない要求トラヒックに対しては、再配置光パスを確立した後に元の光パスを削除する処理、いわゆるＭａｋｅ  ｂｅｆｏｒｅ  Ｂｒｅａｋ処理を行うことにより、無瞬断な光パスの再配置を実現することが可能である。
【００８４】
上述した光ネットワーク制御装置１０１の動作により、光ファイバ通信路における利用可能な波長の逼迫状況を解消することができる。
【００８５】
上述したように、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０１は、１ホップで終端されるような短距離パスから優先的に再配置を実施する。そのため、再配置に伴う光パスの迂回を最小限に抑えることができる。しかも、レイテンシや消費電力の観点より再配置の対象から除外した方が望ましい長距離通信用光パスの割当変更を減らすことが可能である。
【００８６】
以上の結果、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０１によれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。
【００８７】
また、再配置の対象となる光パスに対してのみ、光パスの切り替え処理を行うため、処理中に通信断が発生するリスクを最小限に抑制しつつ処理工数を低減することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワークの使用効率を向上させることができる。
【００８８】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１２に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２の構成を示す。
【００８９】
光ネットワーク制御装置１０２は、データベース部１１０、集線設計手段（集線設計部）１２０、光パス設計手段（光パス設計部）１３０、設計候補除外手段（設計候補除外部）１４０、再配置検知手段（再配置検知部）１５０、および光ネットワーク設定通知手段（光ネットワーク設定通知部）１６０を有する。ここで、データベース（ＤＢ）部１１０はネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１および再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２を備える。ここまでの構成は、第３の実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の構成と同様である。
【００９０】
本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２が備える設計候補除外手段１４０は、経路マスク手段１４１に加えて、集線ノード装置マスク手段１４２を有する。また、本実施形態による再配置検知手段１５０は、波長利用率算出手段１５１およびトラヒック接続先参照手段１５２に加えて、可変切替装置利用率算出手段１５３を備える。
【００９１】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２の動作について説明する。図１３は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００９２】
光ネットワーク制御装置１０２が備える可変切替装置利用率算出手段１５３は、光ネットワーク２００を構成する光ノード装置が備える可変小粒度切替装置３３２および可変大粒度切替装置３４２の利用率を監視する（ステップＳ３１０）。この監視は、定期的にまたは光パスの割り当て時等に行うことができる。
【００９３】
可変小粒度切替装置３３２および可変大粒度切替装置３４２のうち特に、可変小粒度切替装置３３２の利用率が上昇し、高負荷状態になると処理遅延が増大するという課題が生じる。しかし、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２は、以下に述べるように、可変小粒度切替装置３３２の利用率が再配置開始閾値を上回る場合には、要求トラヒックの再配置を実施する構成としている。そのため、可変小粒度切替装置３３２への負荷を減らすネットワーク設計が可能になる。ここで、再配置開始閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。
【００９４】
光ネットワーク制御装置１０２は、可変小粒度切替装置３３２および可変大粒度切替装置３４２の少なくとも一方（以下では単に、「切替装置」とも言う）の利用率が再配置開始閾値を上回るか否かを判定する（ステップＳ３２０）。切替装置の利用率が再配置開始閾値を上回る場合（ステップＳ３２０／ＹＥＳ）、光ネットワーク制御装置１０２は要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ３３０）を実施する。
【００９５】
要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ３３０）は、以下の手順で実施する。
集線ノード装置マスク手段１４２は、再配置開始閾値を上回る光ノード装置３００をマスクし、クライアント信号の集線箇所としての探索対象から除外する（ステップＳ３３１）。次に、ネットワーク情報管理ＤＢ１１１を参照し、該当する光ノード装置において終端される光パスを再配置対象光パスとして抽出する（ステップＳ３３２）。ただし、該当する光ノード装置が要求トラヒックの接続先となっているトラヒックに関しては、再配置の対象外とする。トラヒック接続先参照手段１５２は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを抽出する（ステップＳ３３３）。
【００９６】
クライアント信号管理手段１２１は、クライアント信号の集線箇所をマスクされていない近接の光ノード装置に変更する。光パス設計手段１３０は、抽出した要求トラヒックに対して、再配置開始閾値を上回る光ノード装置がマスクされて除外された経路上に、光パスを再配置する計算を行う（ステップＳ３３４）。
【００９７】
上述した計算結果に基づいて、光パスの占有波長スロット数が増大することになる光パスを除外したうえで、再配置を実行する。このときの再配置順序は先着順とすることができる。これに限らず、物理経路長、物理経路のホップ数、物理経路の品質、光パスの周波数利用効率、およびトラヒック優先度などに応じて、再配置順序を適切に並び替える前処理を実施することとしてもよい。
【００９８】
光パスの再配置設計結果は光ネットワーク設定通知手段１６０から、光ノード装置３００が備える光ノード装置設定通知手段３１０を介して各光ノード装置３００に通知され反映される（ステップＳ３３５）。
【００９９】
上述した光パスの再配置設定が反映された後に、可変切替装置利用率算出手段１５３は、各光ノード装置３００が備える切替装置、例えば可変小粒度切替装置３３２の利用率を再度計算する（ステップＳ３３６）。各切替装置の利用率が再配置終了閾値を下回るか否かを判定し（ステップＳ３４０）、再配置終了閾値を下回らないとき（ステップＳ３４０／ＮＯ）、再配置処理（ステップＳ３３０）を繰り返し実行する。波長利用率が再配置終了閾値を下回ったとき（ステップＳ３４０／ＹＥＳ）、光パスの再配置処理が終了する。ここで、再配置終了閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。
【０１００】
光ネットワーク全体に収容される要求トラヒック量の増大に伴って、再配置開始閾値を上回る切替装置の割合が増大する。そのため、ステップＳ３３１においてより多くのクライアント信号の集線箇所が経路探索対象から除外され、経路探索に失敗する問題があり得る。この場合、再配置開始閾値および再配置終了閾値を、例えば光ネットワーク全体での切替装置の平均利用率に応じて設定し直すことができる。再配置開始閾値を再設定することにより、経路探索対象となる切替装置の数が増加するので、経路選択の成功率を向上させることができる。
【０１０１】
また、優先度が高位の光パスなど、必ず開通する必要がある光パスの場合には、経路探索に失敗した場合は切替装置の利用率を経路探索メトリックとして、最小となる経路に割り当てることとしてもよい。
【０１０２】
また、優先度が高位の光パスは、光パスの再配置によって通信断が発生することを避けるために、終端される光ノード装置が備える切替装置の利用率が閾値を超えている場合であっても、再配置対象から除外することとしてもよい。特に、通信の瞬断が許されない要求トラヒックに対しては、再配置光パスを確立した後に元の光パスを削除する処理、いわゆるＭａｋｅ  ｂｅｆｏｒｅ  Ｂｒｅａｋ処理を行うことにより、無瞬断な光パスの再配置を実現することが可能である。
【０１０３】
上述した光ネットワーク制御装置１０２の動作により、光ノード装置３００が備える切替装置の負荷を低減することができる。特に、可変小粒度切替装置の負荷を低減することにより、処理遅延を低く抑えることが可能である。
【０１０４】
上述したように、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２は、再配置により占有波長スロット数が増大する光パスを除外した上で、光パスの再配置を実行する。すなわち、光ネットワークの利用効率を向上することが可能な光パスに対してのみ光パス配置の再最適化を実行する。そのため、光パス配置の再最適化に要する処理時間・処理工数を低減することできる。
【０１０５】
以上の結果、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。
【０１０６】
また、再配置の対象となる光パスに対してのみ、光パスの切り替え処理を行うため、処理中に通信断が発生するリスクを最小限に抑制することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワークの使用効率を向上させることができる。
【０１０７】
さらに、要求トラヒックを集線する光ノード装置を分散させることができるため、障害発生時の影響を低減することが可能である。
【０１０８】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１４に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０３の構成を示す。
【０１０９】
光ネットワーク制御装置１０３は、データベース部１１０、集線設計手段（集線設計部）１２０、光パス設計手段（光パス設計部）１３０、設計候補除外手段（設計候補除外部）１４０、再配置検知手段（再配置検知部）１５０、および光ネットワーク設定通知手段（光ネットワーク設定通知部）１６０を有する。ここで、データベース（ＤＢ）部１１０はネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１および再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）１１２を備える。ここまでの構成は、第３の実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の構成と同様である。
【０１１０】
本実施形態による再配置検知手段１５０は、波長利用率算出手段１５１およびトラヒック接続先参照手段１５２に加えて、波長スロット断片化検出手段１５４を備える。
【０１１１】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０３の動作について説明する。図１５は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０３の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１１２】
光ネットワーク制御装置１０３が備える波長スロット断片化検出手段１５４は、光ファイバ通信路３０１−１〜６における波長スロットの配置を、定期的または光パスの割り当て時等に検出する。そして、光パスの最小占有スロット数を下回る空き波長スロット（以下、「波長フラグメンテーション」と呼ぶ）を監視する（ステップＳ４１０）。ここで、各光ファイバ通信路が有する光ファイバにおいて、光パスの最小占有スロット数を下回る空き波長スロット領域の個数を「断片化指標」と定義し、波長フラグメンテーションを定量的に評価する。
【０１１３】
光ネットワーク制御装置１０３は、光ファイバ通信路における断片化指標が再配置開始閾値を上回るか否かを判定する（ステップＳ４２０）。ここで、再配置開始閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。光ファイバ通信路における断片化指標が再配置開始閾値を上回る場合（ステップＳ４２０／ＹＥＳ）、光ネットワーク制御装置１０３は要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ４３０）を実施する。
【０１１４】
ここで、図１６Ａおよび１６Ｂを用いて、光ファイバ通信路における断片化指標について具体的に説明する。ここでは、図１６Ａに示した光ネットワーク２００、すなわち５個の光ノード装置３００−１〜５が６本の光ファイバ通信路３０１−１〜６により接続された光ネットワーク２００を例として説明する。
【０１１５】
図１６Ｂに示した波長スロットの占有状況の 例では、光パスの最小占有スロット数は「２」であり、これを下回る空き波長スロット数は「１」である。したがって、スロット数が「１」である空き波長スロットが波長フラグメンテーションである。断片化指標は上述したように、各光ファイバ通信路が有する光ファイバにおける波長フラグメンテーション領域の個数である。これより、光ファイバ通信路３０１−１〜６における断片化指標はそれぞれ、図１６Ｂの最右欄に示したようになる。ここで、断片化指標に対する再配置開始閾値を「１」に設定した場合、光ネットワーク制御装置１０３は、光ファイバ通信路３０１−３および光ファイバ通信路３０１−４に対して要求トラヒックの再配置を実施する。
【０１１６】
なお、断片化指標として、光ファイバ通信路ごとの波長フラグメンテーションのスロット数、複数ホップに渡る未割当の波長スロット数または波長スロット領域の個数を用いることができる。さらに、光ファイバ通信路における空き波長スロットのスロット数に関する頻度分布の平均値の逆数または最頻値の逆数を、断片化指標と定義することとしてもよい。
【０１１７】
要求トラヒックの再配置処理（ステップＳ４３０）は、以下の手順で実施する。
【０１１８】
経路マスク手段１４１は、再配置開始閾値を上回る光ファイバ通信路をマスクし、経路探索対象から除外する（ステップＳ４３１）。次に、ネットワーク情報管理ＤＢ１１１を参照し、経路探索対象から除外された光ファイバ通信路に割り当て済みの光パスを抽出する（ステップＳ４３２）。このとき抽出された光パスを「再配置対象光パス」と呼ぶ。
【０１１９】
トラヒック接続先参照手段１５２は、再配置対象光パスに収容された要求トラヒックを抽出する（ステップＳ４３３）。光パス設計手段１３０は、抽出した要求トラヒックに対して、再配置開始閾値を上回る光ファイバ通信路がマスクされて除外された経路上に、光パスを再配置する計算を行う（ステップＳ４３４）。
【０１２０】
上述した計算結果に基づいて、光パスの占有波長スロット数が増大することになる光パスを除外したうえで、再配置を実行する。このときの再配置順序は先着順とすることができる。これに限らず、物理経路長、物理経路のホップ数、物理経路の品質、光パスの周波数利用効率、およびトラヒック優先度などに応じて、再配置順序を適切に並び替える前処理を実施することとしてもよい。
【０１２１】
光パスの再配置設計結果は光ネットワーク設定通知手段１６０から、光ノード装置３００が備える光ノード装置設定通知手段３１０を介して各光ノード装置３００に通知され反映される（ステップＳ４３５）。
【０１２２】
光パスの再配置設定が反映された後に、波長スロット断片化検出手段１５４は各光ファイバ通信路の断片化指標を再度計算する（ステップＳ４３６）。各光ファイバ通信路の断片化指標が再配置終了閾値を下回るか否かを判定し（ステップＳ４４０）、再配置終了閾値を下回らないとき（ステップＳ４４０／ＮＯ）、再配置処理（ステップＳ４３０）を繰り返し実行する。断片化指標が再配置終了閾値を下回ったとき（ステップＳ４４０／ＹＥＳ）、光パスの再配置処理が終了する。ここで、再配置終了閾値は、例えば通信事業者のネットワーク運用者等が事前に設定することができる。
【０１２３】
優先度が高位の光パスは、光パスの再配置によって通信断が発生することを避けるために、断片化指標が閾値を超えている場合であっても、再配置対象から除外することとしてもよい。その場合、光パスの優先度が一定値以下の光パスのみをネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）１１１から抽出し、再配置の対象とすればよい。光パスの優先度は、例えば通信事業者のネットワーク運用者が決定することができる。
【０１２４】
上述した光ネットワーク制御装置１０３の動作により、光ファイバ通信路で発生した波長フラグメンテーションを解消することが可能である。
【０１２５】
上述したように、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００は、再配置により占有波長スロット数が増大する光パスを除外した上で、光パスの再配置を実行する。そのため、光パス配置の再最適化に要する処理時間・処理工数を低減することできる。
【０１２６】
以上の結果、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、集線するクライアント信号を再最適化し光パスの収容効率を向上させることができる。
【０１２７】
また、再配置の対象となる光パスに対してのみ、光パスの切り替え処理を行うため、処理中に通信断が発生するリスクを最小限に抑制することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワークの使用効率を向上させることができる。
【０１２８】
また、上述した各実施形態によれば、既存の運用光パスに対して波長リソースの再最適化を実施することにより、割当可能な波長スロットを捻出することが可能である。
【０１２９】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１３０】
この出願は、２０１６年２月１２日に出願された日本出願特願２０１６−０２５１００を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１３１】
１０、１００、１０１、１０２、１０３    光ネットワーク制御装置
１１、１５０    再配置検知手段
１２、１４０    設計候補除外手段
１３、１３０    光パス設計手段
１４    トラヒック参照手段
１５、１２０    集線設計手段
１１０    データベース部
１１１    ネットワーク情報管理データベース（ＤＢ）
１１２    再配置トラヒック管理データベース（ＤＢ）
１２１    クライアント信号管理手段
１３１    経路探索手段
１３２    波長割当手段
１４０    設計候補除外手段
１４１    経路マスク手段
１４２    集線ノード装置マスク手段
１５０    再配置検知手段
１５１    波長利用率算出手段
１５２    トラヒック接続先参照手段
１５３    可変切替装置利用率算出手段
１５４    波長スロット断片化検出手段
１６０    光ネットワーク設定通知手段
２００    光ネットワーク
３００−１〜５    光ノード装置
３０１−１〜６    光ファイバ通信路
３１０    光ノード装置設定通知手段
３２０    光ノード装置制御手段
３２１    集線制御手段
３２２    波長制御手段
３２３    方路制御手段
３３０    クライアント信号切替手段
３３１−１〜４    クライアント装置
３３２    可変小粒度切替装置
３４０    光パス切替手段
３４１−１〜２    可変光トランスポンダ装置
３４２    可変大粒度切替装置
４００    要求トラヒック
４０１    代替経路
４０２−１、４０２−２    光パス
１０００    光通信システム
【図１】
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【図２】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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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】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【国際調査報告】
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