(57)【要約】  帯域可変通信装置に、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有する経路交換手段と、前記経路交換手段の前記経路交換機能と前記帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、該制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、を有する制御手段と、を具備する。また、前記入力ポートと前記出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される。
2010032844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有する経路交換手段と、
前記経路交換手段の前記経路交換機能と前記帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、該制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、を有する制御手段と、
を具備し、
前記入力ポートと前記出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続されることを特徴とする帯域可変通信装置。
【請求項２】
前記経路交換手段は、
部分的に周波数帯域の重なる複数のサブキャリアのストリーム信号群を経路交換する機能を含む
請求項１記載の帯域可変通信装置。
【請求項３】
伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受手段と、
前記パケット送受手段とパケットを送受するパケット処理機能と、パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能と、を有するパケット処理手段と、
前記経路交換手段とストリーム信号を送受するストリーム送受手段と、
を有するインタフェースを、全部もしくは一部の入力ポートと出力ポートに具備し、
かつ、
前記制御手段は、
前記インタフェースの前記パケット送受手段、前記パケット処理手段、及び、前記ストリーム送受手段の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、
前記制御情報に基づいて前記インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を更に具備する
請求項１記載の帯域可変通信装置。
【請求項４】
前記ストリーム送受手段は、
部分的に周波数帯域の重なる複数のサブキャリアからなる光直交周波数多重（OFDM）信号を送受する手段を有する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項５】
前記インタフェースは、
前記パケット処理手段と前記ストリーム送受手段に供給されるクロックを制御するクロック調整手段を具備し、
前記パケット処理手段は、
前記クロック調整手段から供給されるクロックに基づいて、ストリーム送受手段と交換するストリーム信号の送受信速度を変更する機能を具備し、
ストリーム送受手段は、
前記クロック調整手段から供給されるクロックに基づいて、前記パケット処理手段と交換するストリーム信号の送受信速度を変更する手段を具備する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項６】
前記インタフェースの1つのパケット送受手段に対して1つ以上のパケット処理手段が接続され、
かつ、
前記パケット送受手段は、
前記パケット処理手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、当該パケット送受手段と該パケット処理手段群との間の信号処理負荷の配分ポリシーと集合ポリシーと、
前記配分ポリシーに基づいてパケット処理手段群にパケットを送信する機能と、
前記集合ポリシーに基づいてパケット処理部群からパケットを受信する機能と、を具備する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項７】
前記インタフェースの２つ以上のパケット送受手段に対して1つのパケット処理手段が接続され、
かつ、
前記パケット処理手段は、
前記パケット送受手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット送受手段群と当該パケット処理手段との間の信号処理負荷の配分ポリシーと集合ポリシーと、
前記配分ポリシーに基づいてパケット送受手段群にパケットを送信する機能と、
前記集合ポリシーに基づいてパケット送受手段群からパケットを受信する機能と、を具備する
請求項３に記載の帯域可変通信装置。
【請求項８】
前記インタフェースの1つのパケット処理手段に対して1つ以上のストリーム送受手段が接続され、
かつ、
前記パケット処理手段は、
前記ストリーム送受手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、前記パケット処理手段と前記ストリーム送受手段群との間の信号処理負荷の分配ポリシーと集束ポリシーと、
前記分配ポリシーに基づいてストリーム送受手段群にストリーム信号を送信する機能と、
前記集束ポリシーに基づいてストリーム送受手段群からストリーム信号を受信する機能と、を具備する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項９】
前記インタフェースの２つ以上のパケット処理手段に対して1つのストリーム送受手段が接続され、
かつ、
前記ストリーム送受手段は、
前記パケット処理手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット処理手段群と当該ストリーム送受手段との間の信号処理負荷の分配ポリシーと集束ポリシーと、
前記分配ポリシーに基づいてパケット処理手段群にストリーム信号を送信する機能と、
前記集束ポリシーに基づいてパケット処理手段群からストリーム信号を受信する機能と、を具備する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項１０】
前記インタフェースの前記パケット送受手段と前記パケット処理手段との間で交換されるパケットを当該パケット送受手段と異なるパケット送受手段、もしくは当該パケット処理手段と異なるパケット処理手段に転送するパケット転送手段を更に有し、
前記制御手段は、
前記パケット転送手段に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、
前記制御情報に基づいて前記パケット転送手段を制御するパケット転送制御機能と、を具備する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項１１】
前記インタフェースの前記パケット送受手段もしくは前記パケット処理手段に流入するパケットの流量を計測する流量計測手段と、
前記パケット流量と増減規則を用いて前記経路交換手段、及び前記インタフェースの全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、
前記変更判断手段の判断結果に基づいて前記制御手段と前記制御情報を交換する変更誘起手段と、を具備する
請求項３記載の帯域可変通信装置。
【請求項１２】
他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、前記制御手段と前記制御情報を交換する内部制御機能と、を有する外部連携手段を更に具備する
請求項１または３記載の帯域可変通信装置。
【請求項１３】
前記インタフェースの前記パケット送受手段もしくは、前記パケット処理手段に流入するパケット流量を計測する流量計測手段と、
前記パケット流量と増減規則を用いて前記経路交換手段、及び前記インタフェースの全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、
前記変更判断手段の判断結果に基づいて前記制御手段と前記制御情報を交換する変更誘起手段と、を更に有する
請求項１２記載の帯域可変通信装置。
【請求項１４】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム送信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム送信手段は、
前記パケット処理手段から出力されるストリーム信号を1つ以上のサブストリーム信号に分配する信号分配手段と、
前記信号分配手段で出力された各サブストリーム信号を変調する機能を有する1つ以上の信号変調手段と、
前記信号変調手段群で変調され、かつ周波数領域上で複数存在するサブストリーム信号群を周波数領域から時間領域に一括変換する機能と、時間領域に変換されたサブストリーム信号群をひとつの逆フーリエ変換ストリーム信号として出力する機能と、を有する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を1つ以上のサブキャリアに変換する光送信手段と、を具備する
請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項１５】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム送信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム送信手段は、
前記パケット処理手段群から出力された各ストリーム信号を変調して各々サブストリーム信号を生成する1つ以上の信号変調手段と、
前記信号変調手段群で変調され、かつ周波数領域上で複数存在するサブストリーム信号群を周波数領域から時間領域に一括変換する機能と、該時間領域に変換されたサブストリーム信号群をひとつの逆フーリエ変換ストリーム信号として出力する機能を有する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を1つ以上のサブキャリアに変換する光送信手段と、を具備する
請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項１６】
前記光送信手段は、抑圧搬送波単側波帯変調(Single-Sideband modulation)を用いてサブキャリアに発生する側帯波の一部を削除する機能を具備する
請求項１４または１５記載の帯域可変通信装置。
【請求項１７】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム送信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム送信手段は、
パケット処理手段から出力されたストリーム信号を変調してサブストリーム信号を生成する信号変調手段と、
前記信号変調手段から出力されたサブストリーム信号をサブキャリアに変換する1つ以上の光送信手段と、
前記光送信手段群から出力される全てのサブキャリア間の光周波数間隔を均一化させるために当該光送信手段を制御する周波数間隔制御手段と、
前記1つ以上の光送信手段から出力された1つ以上のサブキャリアを集束する波長多重手段と、を具備し、
前記周波数間隔制御手段は、
サブキャリアの光周波数間隔をサブストリーム信号のビットレート以上に設定する手段を具備する、
請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項１８】
前記ストリーム送受信手段は、ストリーム送信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム送信手段は、
パケット処理手段から出力されたストリーム信号を変調してサブストリーム信号を生成する信号変調手段と、
光周波数間隔がサブストリーム信号のビットレート以上である２つ以上の連続搬送光を一括して生成する多波長光発生手段と、
２つ以上の連続搬送光を分波する波長分波手段と、
前記信号変調手段から出力されたサブストリーム信号によって連続搬送光を変調してサブキャリアに変換する１つ以上の光電気変換手段と、
前記1つ以上の光電気変換手段から出力された1つ以上のサブキャリアを集束する波長多重手段と、
を具備する
請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項１９】
前記逆フーリエ変換手段より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号、もしくは前記信号変調手段より出力されたサブストリーム信号を部分的もしくは全体的に繰り返したガードインターバルを生成する機能と、
生成されたガードインターバルを前記逆フーリエ変換ストリーム信号もしくは前記サブストリーム信号に結合する機能と、
前記ガードインターバルを結合した逆フーリエ変換ストリーム信号もしくはサブストリーム信号を前記光送信手段もしくは前記光電気変換手段に送出する機能と、を有するガードインターバル生成手段と、を更に具備する
請求項１４，１５，１７、または、１８のいずれか１項に記載の帯域可変通信装置。
【請求項２０】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム受信手段は、
1つ以上のサブキャリアを受光して逆フーリエ変換ストリーム信号に変換する光受信手段と、
前記光受信手段から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を時間領域から周波数領域に一括変換して1つ以上のサブストリーム信号に分解する機能と、生成されたサブストリーム信号群をサブストリーム信号毎に分配する機能と、を有するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段より出力された各サブストリーム信号を復調する1つ以上の信号復調手段と、
前記信号復調手段群から出力されたサブストリーム信号群をひとつのストリーム信号に集束してパケット処理手段に出力する信号集束手段と、
を更に具備する
請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項２１】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム受信手段は、
1つ以上のサブキャリアを受光して逆フーリエ変換ストリーム信号に変換する光受信手段と、
前記光受信手段から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を時間領域から周波数領域に一括変換して1つ以上のサブストリーム信号に分解する機能と、生成されたサブストリーム信号群をサブストリーム信号毎に分配する機能と、を有するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段より出力された各サブストリーム信号を復調してストリーム信号を生成する1つ以上の信号復調手段と、を具備する
請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項２２】
前記ストリーム送受手段は、
ガードインターバルを結合された逆フーリエ変換ストリーム信号からガードインターバルを除去して逆フーリエ変換ストリーム信号を抽出する機能と、抽出された逆フーリエ変換ストリーム信号をフーリエ変換部に送出する機能と、を有するガードインターバル除去手段を具備する
請求項４記載の帯域可変通信装置
【請求項２３】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム受信手段は、
入射する1つ以上のサブキャリアをサブキャリア毎に分波する光分波手段と、
前記光分波手段から出力された各サブキャリアを受光してサブストリーム信号に変換する1つ以上の光受信手段と、
光受信手段群より出力されたサブストリーム信号群を復調する1つ以上の信号復調手段と、
を具備する請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項２４】
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、
かつ、
前記ストリーム受信手段は、
入射する1つ以上のサブキャリアをサブキャリア毎に分波する光分波手段と、
前記光分波手段から出力された各サブキャリアを受光してサブストリーム信号に変換する1つ以上の光受信手段と、
前記光受信手段群より出力されたサブストリーム信号群を復調する1つ以上の信号復調手段と、
前記信号復調手段群から出力されたサブストリーム信号群をひとつのストリーム信号に集束してパケット処理手段に出力する信号集束手段と、
を具備する請求項４記載の帯域可変通信装置。
【請求項２５】
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能とを有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を、伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク管理装置が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、
パス経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、又は前記インタフェース、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、又は前記インタフェース、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【請求項２６】
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能とを有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を、伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク管理装置が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、
パス経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、又は前記インタフェース、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、又は前記インタフェース、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【請求項２７】
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能とを有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能が、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、該インタフェースの該パケット送受手段とパケット処理手段との間で交換されるパケットを当該パケット送受手段と異なるパケット送受手段、もしくは当該パケット処理手段と異なるパケット処理手段に転送するパケット転送手段と、該パケット転送手段に対する制御情報を送受する制御情報送受手段と、該制御情報に基づいてパケット転送手段を制御するパケット転送制御手段と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク管理装置が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、
パス経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【請求項２８】
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を有し、
さらに、該インタフェースのパケット送受手段もしくはパケット処理手段に流入するパケットの流量を計測する流量計測手段と、パケット流量と増減規則を用いて経路交換手段、インタフェース、及びパケット転送手段の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、該変更判断手段の判断結果に基づいて該制御手段と制御情報を交換する変更誘起手段と、を具備し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク上の既設パス群のそれぞれを終端する帯域可変通信装置の流量計測手段が、既設パス上の流入トラフィック、流出トラフィック、もしくはその両方をインタフェースと連携して監視するトラフィック監視ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更判断手段が、前記トラフィック監視ステップの監視結果に基づいて既設パスと並列のパス（並列パス）を増設、もしくは削除することを判断する増減判断ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更誘起手段が、前記増減判断ステップの増減判断結果に基づいて並列パスの増設要求もしくは削除要求を含む制御情報をネットワーク管理装置に送信する増減通知ステップと、
前記ネットワーク管理装置が、
前記増減通知ステップの増設要求もしくは削除要求に基づき、並列パスの経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、
前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【請求項２９】
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段と、外部連携手段と、を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を有し、
該外部連携手段は、他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、該制御手段と制御情報を交換する内部制御機能と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記帯域可変通信装置群の前記外部連携手段がネットワーク構成情報を交換する経路情報交換ステップと、
前記各帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、前記経路情報交換ステップに基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して経路テーブルに管理する経路テーブル管理ステップと、
前記帯域可変通信装置群の1台の外部連携手段が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、パス経路上の他の帯域可変通信装置群の外部連携手段との間で、前記経路テーブルを用いて制御情報を交換するシグナリングステップと、
各帯域可変通信装置の外部連携手段が、
前記シグナリングステップにおいて受信した制御情報を前記制御手段と交換する内部制御ステップと、
前記帯域可変通信装置群の制御手段が、
前記内部制御ステップにおいて受信した前記制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【請求項３０】
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段と、外部連携手段と、を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と、該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能と、からなるパケット処理手段と、該経路交換手段と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受手段と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御手段と、を有し、
該外部連携手段は、該インタフェースのパケット送受機能もしくは該パケット処理機能に流入するパケットの流量を計測する流量計測手段と、該パケット流量と増減規則を用いて該経路交換手段、該インタフェース、及び該パケット転送手段の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、該変更判断手段の判断結果に基づいて該制御手段と制御情報を交換する変更誘起手段と、他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、該制御手段と制御情報を交換する内部制御機能を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記帯域可変通信装置群の前記外部連携手段がネットワーク構成情報を交換する経路情報交換ステップと、
前記各帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、前記経路情報交換ステップに基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して経路テーブルに管理する経路テーブル管理ステップと、
前記ネットワーク上の既設パス群のそれぞれを終端する帯域可変通信装置の流量計測手段が、既設パス上の流入トラフィック、流出トラフィック、もしくはその両方をインタフェースと連携して監視するトラフィック監視ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更判断手段が、前記トラフィック監視ステップの監視結果に基づいて既設パスと並列のパス(並列パス)を増設、もしくは削除することを判断する増減判断ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更誘起手段が、前記増減判断ステップの増減判断結果に基づいて前記制御手段に並列パスの増設要求もしくは削除要求を送信し、さらに該制御手段が前記外部連携手段に送信する増減通知ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、前記増減通知ステップの増設要求もしくは削除要求に基づき、前記並列パスの経路上の各帯域可変通信装置の外部連携手段との間で、経路テーブルを用いて制御情報を交換するシグナリングステップと、
前記各帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、
前記シグナリングステップにおいて受信した前記制御情報を前記制御手段と交換する内部制御ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、
前記内部制御ステップにおいて受信した前記制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【請求項３１】
前記ハードウェア制御ステップにおいて、
前記制御手段が、
前記制御メッセージ交換ステップもしくは前記内部制御ステップを介して受信された制御情報に基づいて、前記経路交換手段における入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域の変更を実行する
請求項２５乃至３０のいずれか１記載の帯域可変通信方法。
【請求項３２】
前記ハードウェア制御ステップにおいて、
前記制御手段が、
前記制御メッセージ交換ステップもしくは内部制御ステップを介して受信された制御情報に基づいて、インタフェースの起動、インタフェースの停止、インタフェースからの出力ストリーム信号の周波数帯域の変更、ガードインターバルの時間長の設定、隣接パス間の光周波数間隔（ガードバンド）の設定、もしくはそれらの全てを実行する
請求項２５乃至３０のいずれか１記載の帯域可変通信方法。
【請求項３３】
前記インタフェースでのパケット信号の流入トラフィック容量をBt（bit/s）、一つのサブストリーム信号当たりの基本ビットレートをBs（bit/s）、及び一つのサブストリーム信号の中のトラフィック信号以外の符号によるビットレート増加分をΔB（bit/s）としたときに、
（ｋ−１）・Bs ≦  Bt  ＋  ｋ・ΔB  ≦  ｋ・Bs      （kは自然数）
となるkを用いてストリーム信号のビットレートをk・Bsに設定し、
前記ストリーム信号の送信端と受信端の間で、ストリーム信号用帯域となるｋ個のサブキャリア光（サブキャリア光周波数間隔ｆs）と２つのガードバンドBgを含む光周波数領域（ｋ・ｆs＋2・Bg）が利用できる光パス経路を設定し、
ガードバンドBgは、光パスと別の光パスとの隣接するサブキャリア光の間隔をｆsの２倍以上（Bg ≧  2・ｆs）となるように設定し、
ストリーム信号送信手段において、利用可能な光数波数領域でｋ個のサブキャリア光を用いてストリーム信号を生成し、
前記経路交換手段において、前記ストリーム信号の通過帯域を上記のｋ個のサブキャリア光を含み、かつ過帯域幅Bswを
ｋ・ｆs ≦  Bsw  ≦  ｋ・ｆs  ＋  Bg
を満たすように設定する
請求項２５乃至３０のいずれか１記載の帯域可変通信方法。
【請求項３４】
前記ガードインターバルの時間を、設定する光パス経路における最短波長のサブストリーム信号と最長波長のサブストリーム信号の間の伝搬時間差△Tより長い時間となるように設定する
請求項２５乃至３０のいずれか１記載の帯域可変通信方法。
【請求項３５】
前記ガードインターバルの時間を、ネットワークにおいて最長の光パス経路における最短波長のサブストリーム信号と最長波長のサブストリーム信号の間の伝搬時間差△Tより長い時間となるように設定する
請求項２５乃至３０のいずれか１記載の帯域可変通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯域可変通信装置及び帯域可変通信方法に係り、特に、入射ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更可能な帯域可変通信装置と、同通信装置群を用いたパスの制御方法としての帯域可変通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のバックボーンネットワークを支えるフォトニックネットワークは主に、波長多重伝送装置、光アド・ドロップ装置、及び光クロスコネクト装置などの光通信装置群と、それらを接続する光ファイバなどの伝送路群、及び伝送路を経由して光通信装置間を接続する波長などのパス群、によって構成される。特に、フォトニックネットワークの端から端までの光通信装置間を中継区間における光信号の再生中継処理なくパスで接続するためのトランスペアレント型フォトニックネットワーク技術の研究開発が注目を浴びている。【０００３】
従前のトランスペアレント型フォトニックネットワークの光通信装置について説明する。
光通信装置は主に、主信号の送信機能と受信機能とを備えたインタフェース、波長合分波器、光スイッチなどの経路交換部、及び制御部、によって構成される（例えば、非特許文献１参照）。【０００４】
また、パスの入口側の光通信装置は、インタフェースにおいてクライアントから受信した主信号を光信号に変換して出力し、経路交換部において出力した光信号の宛先を適当に切り替える。さらに、波長合分波器において同じ隣接光通信装置に送信する光信号群を合波して同一の伝送路に出力する。また、パスの出口側の光通信装置は、波長合分波器において伝送路経由で流入する光信号群を1波長毎に分波し、経路交換部おいて分波された各光信号を適当な宛先のインタフェースに切り替える。さらに、インタフェースにおいて光信号を主信号に変換し、クライアント側の通信装置に主信号を転送する。中継側の光通信装置は、波長合分波器において伝送路経由で流入する光信号群を1波長毎に分波し、1波長毎に光信号の経路を切り替える。さらに、波長合分波器において同じ隣接光通信装置に送信する光信号群を合波して同一の伝送路に出力する。【０００５】
上記のような光通信技術は、中継区間の光通信装置群のインタフェース内の電気処理を減らし、結果的にフォトニックネットワーク内のインタフェース数を削減するため、フォトニックネットワークの経済化を実現すると期待されている。【０００６】
また、パスの自在な制御によって光通信装置間の接続を動的に変更するためのパス制御技術の研究開発が盛んである。例えば、２台の光通信装置間を接続するパス群の本数を、そのパス群の中を流れるトラフィック量に応じて増減する技術が実現されている（例えば、非特許文献２、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。【０００７】
上記のような光通信技術により、光通信装置間を接続するパス群の間で、光ファイバ内の限られた波長資源(周波数資源)をトラフィック量に基づく帯域需要に応じて共用可能となり、波長資源(周波数資源)のさらなるフォトニックネットワークの経済化を実現すると期待されている。【０００８】
但し、これまでのインタフェースは、周波数帯域の重なり、かつ、合波された主信号群もしくは光信号群を1波長毎に分波して復号することができなかった。また、これまでの波長合分波器は、周波数帯域の重なり、かつ、合波された主信号群もしくは光信号群を1波長毎に分波することができなかった。それゆえ、ひとつの伝送路内を流入出する主信号群もしくは光信号群は、周波数帯域が重ならないように設計、並びに管理される必要があり、これまでのインタフェース群は、同一の伝送路に出力する予定の主信号群もしくは光信号群を予め周波数帯域が重ならないように周波数制御して同一の伝送路に出力していた。【０００９】
一方、2005年以降の光伝送技術の進歩により、周波数帯域の重なった主信号群もしくは光信号群を1波長毎に分波して復号することが可能となり（例えば、非特許文献３参照）、光ファイバ内の限られた波長資源（周波数資源）のさらなる有効利用が期待され始めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３２４４７３号公報
【特許文献２】特開２００５−２０５７２号公報
【特許文献３】特開２００７−４３６４６号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】K. Sato 他、" Network performance and integrity enhancement with optical path layer technologies"、IEEE J-SAC,Vol.12,No.1,pp.159-170, 1994年
【非特許文献２】築島 幸男、他「フォトニックネットワークにおける容量可変光パス技術の動作実証」フォトニックネットワーク研究会、Vol.103, No.507(20031211) pp. 17-22 PN2003-28、2003年
【非特許文献３】T. Kobayashi、他「Electro-optically multiplexed 110 Gbit/s optical OFDM signal transmission over 80 km SMF without dispersion compensation」、 Electronics Letters、vol.44、no.3、pp.225 - 226、2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、これまでの光スイッチによって実現される経路交換部は入射する光信号の入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域を変更できなかった。これまで主にMEMS(Micro Electro Mechanical System)を用いた光スイッチが使用されていたが、波長チャネル毎に方路選択用ミラーで方路を選択するため帯域が固定であった。また、空間的にミラー間でスイッチングできない部分が存在するため、波長軸上でも波長チャネル間でスイッチングできない領域（デッドゾーン）が生じていた。このような光スイッチの機能制限のため、周波数帯域の重なる光信号群の経路交換技術の分野の研究開発が未実施であった。特に、上記の経路交換技術を実現可能な装置構成ならびに経路制御方式は報告されていない。それと同時に、上記で述べたとおり、光ファイバ内の波長資源(周波数資源)の有効利用も実現できていなかった。【００１３】
一方、近年のLiquid Crystal On Silicon(G. Baxter、他「Highly programmable Wavelength Selective Switch based on Liquid Crystal on Silicon switching elements」、OFC2006、OtuF2、2006)をはじめとする液晶光学スイッチ/位相変調技術は液晶テレビ市場向けに技術開発が進展し、経路交換部において入射する光信号の入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域を変更可能となった。【００１４】
それゆえ、上記の液晶光学スイッチなどを用いた光通信装置の構成ならびに同光通信装置の経路制御方式の提案が求められている。【００１５】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、任意の周波数帯域幅での光スイッチが実現でき、また、光ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号を用いて、従来のＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)信号よりも高密度でかつ需要に応じて信号帯域を増やすことができ、周波数帯域の有効利用を可能とする技術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】
【００１６】
本発明の一実施形態による帯域可変通信装置は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有する経路交換手段と、前記経路交換手段の前記経路交換機能と前記帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、該制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、を有する制御手段と、を具備し、前記入力ポートと前記出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来技術ではなかった帯域可変機能を光ノードに持たせることにより、光ネットワークにおける光周波数帯域の使用効率の向上、ネットワーク構成要素の使用効率の向上、及び消費電力の低減を実現することができる。【００１８】
また、高密度の光変復調方式である光ＯＦＤＭ方式を用いることとすれば、さらに光周波数帯域の使用効率の向上が実現できる。伝送路当たりの信号光パワーの低減により、伝送路や光ノードの高光パワー損傷が防ぐことができる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の概要構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における帯域可変通信装置の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における経路交換部の構成の一例である。
【図４Ａ】経路交換部の動作原理を説明するための図（波長数可変型）である。
【図４Ｂ】経路交換部の動作原理を説明するための図（波長数可変型）である。
【図５Ａ】経路交換部の動作原理を説明するための図（速度可変型）である。
【図５Ｂ】経路交換部の動作原理を説明するための図（速度可変型）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における帯域可変通信装置の一例である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送受部を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースもしくはインタフェース群の構成の一例である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送受部の構成の一例である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の一例である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の一例である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の一例（その１）である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の一例（その２）である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の一例である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の一例である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態におけるガードインターバル生成部の一例（その１）である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態におけるガードインターバル生成部の一例（その２）である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態におけるガードインターバル生成部の一例（その３）である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の一例である。
【図２５】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の一例である。
【図２６】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の一例である。
【図２７】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の一例である。
【図２８】本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の一例である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態における帯域可変通信装置とネットワーク管理装置を含むネットワークの構成例である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態における帯域可変通信装置を経由するパスの一例である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態における帯域可変通信方法の例１についての動作シーケンス例（その１）である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態における帯域可変通信方法の例１についての動作シーケンス例（その２）である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態における経路交換部と制御部との間で交換される制御情報の一例（その１）である。
【図３４】本発明の第２の実施の形態における経路交換部と制御部との間で交換される制御情報の一例（その２）である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態における経路交換部と制御部との間で交換される制御情報の一例（その１）である。
【図３６】本発明の第２の実施の形態における経路交換部と制御部との間で交換される制御情報の一例（その２）である。
【図３７】本発明の第２の実施の形態におけるストリーム信号の光周波数帯域とガードバンドと経路交換部の通過帯域の関係を示す図である。
【図３８】本発明の第３の実施の形態における帯域可変通信装置の構成の一例である。
【図３９】本発明の第３の実施の形態における帯域通信方法の一例である。
【図４０】本発明の第３の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。
【図４１】本発明の第３の実施の形態における図４０のインタフェースの動作を説明するための図である。
【図４２】従来技術と本発明の光周波数利用効率を示す図である。
【図４３】トラフィックと占有周波数領域の関係を示す図である。
【図４４】本発明の第４の実施の形態における帯域可変通信装置の構成の一例である。
【図４５】本発明の第４の実施の形態における帯域可変通信方法の例１についての動作シーケンス例である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
［概要］
まず、本発明の実施の形態の概要について図１を参照して説明する。本実施の形態の帯域可変通信装置１００は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有する経路交換手段１２０と、経路交換手段１２０の経路交換機能と帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、を有する制御手段１１０と、を具備し、入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される。
【００２２】
これにより、経路交換手段１２０において入力ポートから出力ポートまでのストリーム信号群の通過可能な周波数帯域を変更可能となる。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態をより詳細に説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
＜帯域可変通信装置＞
図２は、本発明の第１の実施の形態における帯域可変通信装置の構成を示す。同図に示す構成は、前述の概要で説明した構成に対応する。すなわち、図２に示す帯域可変通信装置１００は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有する経路交換部１２０と、経路交換部１２０の経路交換機能と帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、を有する制御部１１０と、を具備し、入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路１０経由で他の通信装置と接続される。
【００２５】
伝送路１０は、上りと下りの1対の光ファイバであり、配線はメタルである。但し、伝送路１０と配線はそれぞれ光ファイバならびにメタルを利用しなくてもよい。
【００２６】
制御部１１０はコンピュータである。但し、制御部１１０はコンピュータでなくてもよく、演算処理機能を有するものであればよい。
【００２７】
経路交換部１２０は、図３に示される構成を有する。同図に示す構成において、入力ポートから入力された光信号が光増幅器１により増幅され、光分岐器２により分岐される。そして、分岐された光信号は、光スイッチ３に入力され、光増幅器４を経由して出力ポートから出力される。また、送信系５から、光信号がアドされ、光分岐器６により分岐され、光スイッチ３に入力される。また、光分岐器２により分岐された光信号の一部は、光スイッチ７により、受信系８に向けてドロップされる。
【００２８】
同図に示す光スイッチ３として、LCOS(Liquied Crystal On Silicon)型の光スイッチ（例えば、文献１：G. Baxter, 他、「Highly programmable Wavelength Selective Switch based on Liquid Crystal on Silicon switching elements」、OFC2006, OTuF2, 2006）を利用する。
【００２９】
図４Ａ〜図５Ｂに経路交換部１２０の機能を図示する。図４Ａ、４Ｂは、波長可変型を示し、図５Ａ、５Ｂは、速度可変型を示す。図４Ａは、入力ストリーム信号の周波数帯域、及び入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域との関係の基本を示している。つまり、図４Ａの場合では、経路交換部１２０において、あるパスに対して所定の通過可能周波数帯域が設定してある。そして、経路交換部１２０に、当該通過可能周波数帯域を占める４つの波長の光信号が入力され、当該４つの波長の光信号が出力される。
【００３０】
図４Ｂは、入力ストリーム信号の周波数帯域が減少した場合を示している。従来の光通信装置（図４（ａ））では、入力ストリーム信号の周波数帯域が減少しても、入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域が変更されない。従って、例えば、入力ストリーム信号の周波数帯域減少により余った部分の帯域に、他のパスの光信号を割り当てることができず、リソースの無駄が生じる。
【００３１】
一方、本実施の形態の帯域可変通信装置１００は、経路交換部１２０のLCOSに付加する電圧を調整し、入力ストリーム信号の切替え、及び入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域を制御する。例えば、ある入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域を削減することにより、別の入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域を増加することができる。これにより、図４（ｂ）に示す帯域削減幅の部分に、例えば、別のパスの光信号を割り当て、出力することが可能となる。但し、図３で示される経路交換部１２０、もしくはLCOS型の光スイッチを利用しなくてもよい。
【００３２】
図５Ａ，Ｂも、図４Ａ，Ｂと同様の機能を示している。図５Ａは、速度可変の場合の基本を示し、図５Ｂは、従来技術と、本発明との相違を示している。図４Ｂ（ｂ）で示した場合と同様に、図５Ｂの（ｂ）においては、入力ストリーム信号の速度が減少した場合、速度減少に伴って削減された帯域に、例えば、他のパスの光信号を割り当てることが可能になる。
【００３３】
＜インタフェース＞
次に、インタフェース１３０を具備する場合の帯域可変通信装置の構成を図６に示す。この構成は、図２に示す帯域可変通信装置１００において、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受部１３１と、パケット送受部１３１とパケットを送受するパケット処理機能と、パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能と、を有するパケット処理部１３２と、経路交換部１２０とストリーム信号を送受するストリーム送受部１３３と、を有するインタフェース１３０を、全部もしくは一部の入力ポートと出力ポートに具備し、かつ、制御部１１０は、インタフェース１３０のパケット送受部１３１、パケット処理部１３２、及び、ストリーム送受部１３３の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいてインタフェース１３０を制御するインタフェース制御機能と、を更に具備することとしたものである。
【００３４】
インタフェース群は、例えば、図３の送信系５及び受信系８の先に接続され、その役割は、ルータ、レイヤ２スイッチなどのクライアント通信装置から送付されるパケットを受信して光レイヤの信号フォーマットに変換して経路交換部１２０に送信することである。同様、経路交換部１２０経由の光レイヤの信号をパケットに変換してクライアント通信装置に送信することである。
【００３５】
図７は、本発明の第１の実施の形態におけるインタフェースの構成の一例である。インタフェース１３０は、クライアント通信装置と接続するパケット送受部１３１と、隣接の帯域可変通信装置と接続するストリーム送受部１３３と、パケット送受部１３１とストリーム送受部１３３とを接続するパケット処理部１３２で構成される。但し、パケット送受部１３１とパケット処理部１３２とを一体的に実装してもよい。また、帯域可変通信装置１００は、インタフェース１３０を具備しなくてもよい。その場合の帯域可変通信装置１００は、クライアント通信装置から送付される信号をそのまま隣接の帯域可変通信装置に送信する。
【００３６】
＜インタフェース／ストリーム送受部＞
次に、インタフェース１３０のストリーム送受部１３３に光OFDM機能(文献２：T. Kobayashi, 他、「Electro-optically multiplexed 110 Gbit/s optical OFDM signal transmission over 80 km SMF without dispersion compensation」、Electronics Letters, vol. 44, no.3, pp.225-226, 2008)を具備する例を説明する。すなわち、ストリーム送受部１３３が、部分的に周波数帯域の重なる複数のサブキャリアからなる光直交周波数多重（OFDM）信号を送受する手段を有する。
【００３７】
図８は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送受部を説明するための図である。変調方式として光OFDMを用いるとサブキャリア間の符号は直交関係があるためサブキャリア間隔を狭窄化することができる。例えば、各サブキャリアのビットレートが10Gbit/sの場合、図８のようにサブキャリアが重なる間隔（10GHｚ以上）での多重が可能となる。従って、図３の例の場合よりさらに光周波数利用効率を向上することができる。但し、インタフェースは光OFDM機能を具備しなくてもよい。
【００３８】
＜インタフェース／パケット送受部・パケット処理部＞
次に、パケット送受部とパケット処理部との関係について述べる。ここで説明する例における帯域可変通信装置１００は、インタフェース１３０の1つのパケット送受部１３１に対して1つ以上のパケット処理部１３２が接続され、かつ、パケット送受部１３１は、パケット処理部１３２との信号処理能力の差に基づいて設計された、当該パケット送受部１３１と該パケット処理部群との間の信号処理負荷の配分ポリシーと集合ポリシーと、配分ポリシーに基づいてパケット処理部群にパケットを送信する機能と、集合ポリシーに基づいてパケット処理部群からパケットを受信する機能と、を具備するものである。
【００３９】
図９は、本例におけるインタフェース１３０の構成の一例である。同図では、１つのパケット送受部１３１に対して１つ以上のパケット処理部１３２が接続される構成であり、パケット送受部１３１はクライアント側の通信装置から受信されたパケット群をパケット処理部１３２１，１３２２，…，１３２ｎに配送し、パケット処理部１３２群から送信されたパケット群を集合する。この際のパケットの配分ポリシーと集合ポリシーは、トラフィックフロー毎、及びパケット毎、の配分と集合の２パターンが存在する。
【００４０】
一方、図１０は、本発明の第１の実施の形態におけるインタフェース１３０の構成の他の例である。この例における帯域可変通信装置１００では、インタフェース１３０の２つ以上のパケット送受部１３１に対して1つのパケット処理部１３２が接続され、かつ、パケット処理部１３２は、パケット送受部１３１との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット送受部群と当該パケット処理部との間の信号処理負荷の配分ポリシーと集合ポリシーと、配分ポリシーに基づいてパケット送受部群にパケットを送信する機能と、集合ポリシーに基づいてパケット送受部群からパケットを受信する機能と、を具備する。
【００４１】
図１０に示す構成では、図９の構成に代えて、２つ以上のパケット送受部１３１１，１３１２、…，１３１ｎに対して１つのパケット処理部１３２を接続するようにしてもよい。この際の配分ポリシーと集合ポリシーは、トラフィックフロー毎、及びパケット毎、の配分と集合の２パターンが存在する。
【００４２】
但し、図１１のような構成としてもよい。この例における帯域可変通信装置１００においては、インタフェース１３０のパケット送受部１３１とパケット処理部１３２との間で交換されるパケットを当該パケット送受部１３１と異なるパケット送受部１３１、もしくは当該パケット処理部１３２と異なるパケット処理部１３２に転送するパケット転送部１３４を更に有し、制御部１１０は、パケット転送部１３４に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、前記制御情報に基づいてパケット転送部１３４を制御するパケット転送制御機能と、を具備するものである。
【００４３】
図１１は、ひとつのインタフェース内のパケット送受部群１３１とパケット処理部群１３２との間、もしくは複数のインタフェースをまたがるパケット送受部群とパケット処理部群との間にパケット転送部１３４を配備する例を示す。パケット転送部１３４はルータもしくはイーサネットスイッチである。但し、パケット転送部１３４はパケットのヘッダ情報に基づいてルーティングもしくはフォワーディングを実行する通信装置であればよく、ルータ以外もしくはイーサネットスイッチ以外の通信装置であってもよい。図９と図１０のパケット送受部１３１とパケット処理部１３２とのパケットの交換関係は静的である。それゆえ、交換されるパケットの量の変化に基づいてパケット送受部１３１とパケット処理部１３２との接続関係が非効率化する。図１１に示す構成は、パケットをヘッダ情報に応じて転送制御するためにパケット送受部１３１１，１３１２，…，１３１ｎとパケット処理部１３２１，１３２２、…，１３２ｎとの間の接続関係が動的に変化し、その結果として非効率化しない。
【００４４】
インタフェース１３０の構成としては、図９、図１０、図１１のいずれを使用してもよい。
【００４５】
次に、インタフェース１３０の他の例について図１２を参照して説明する。本例における帯域可変通信装置１００において、インタフェース１３０の1つのパケット処理１３２に対して1つ以上のストリーム送受部１３３が接続され、かつ、パケット処理部１３２は、ストリーム送受部１３３との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット処理部１３２とストリーム送受部群との間の信号処理負荷の分配ポリシーと集束ポリシーと、分配ポリシーに基づいてストリーム送受部群にストリーム信号を送信する機能と、前記集束ポリシーに基づいてストリーム送受部群からストリーム信号を受信する機能と、を具備するものである。
【００４６】
図１２に示されるとおり、パケット処理部１３２はパケット送受部１３１から受信されたパケット群をストリーム信号に変換して配送し、ストリーム送受部１３３群から送信されたストリーム信号群を集合する。この際のストリーム信号群の分配ポリシーと集束ポリシーは、バイト毎、マルチビット毎、及びビット毎、の分配と集束の３パターンが存在する。マルチビットのためのビット数は実装依存である。例えば、マルチビットの単位を8ビットとする場合はバイト単位と同等である。
【００４７】
一方、図１２の構成に代えて図１３の構成を使用してもよい。図１３の例での帯域可変通信装置１００においては、インタフェース１３０の２つ以上のパケット処理部１３２に対して1つのストリーム送受部１３３が接続され、かつ、ストリーム送受部１３３は、パケット処理部１３２との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット処理部群と当該ストリーム送受部との間の信号処理負荷の分配ポリシーと集束ポリシーと、分配ポリシーに基づいてパケット処理部群にストリーム信号を送信する機能と、集束ポリシーに基づいてパケット処理部群からストリーム信号を受信する機能と、を具備するものである。
【００４８】
すなわち、図１３の構成は、２つ以上のパケット処理部１３２１，１３２２、…，１３２ｎに対して１つのストリーム送受部１３３が接続されている。この際の分配ポリシーと集束ポリシーは、バイト毎、マルチビット毎、及びビット毎の分配と集束の３パターンが存在する。
【００４９】
但し、図１２と図１３のいずれの構成を使用してもよい。
【００５０】
＜インタフェース／ストリーム送受部＞
次に、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送受部の構成の例について説明する。
【００５１】
図１４は、本例のストリーム送受部１３３の構成を示す。
【００５２】
同図において、インタフェース１３０のストリーム送受部１３３はストリーム送信部１３３１とストリーム受信部１３３２とを具備する。
【００５３】
図１５は、本例におけるストリーム送信部１３３１を示す。同図に示すストリーム送信部１３３１は、光OFDM方式を用いたストリーム送信部の一例である。ストリーム送信部１３３１は、パケット処理部１３２から出力されるストリーム信号を1つ以上のサブストリーム信号に分配する機能を有する信号分配部１０１と、信号分配部１０１で出力された各サブストリーム信号を変調する機能を有する1つ以上の信号変調部１０２１，１０２２、…，１０２ｎと、信号変調部群１０２で変調され、かつ周波数領域上で複数存在するサブストリーム信号群を周波数領域から時間領域に一括変換する機能と、時間領域に変換されたサブストリーム信号群をひとつの逆フーリエ変換ストリーム信号として出力する機能と、を有する逆フーリエ変換部１０３と、逆フーリエ変換部１０３より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を1つ以上のサブキャリア光に変換する機能を有する光送信部１０４から構成される。当該構成により、パケット処理部１３２から出力されるストリーム信号を光OFDM方式のサブキャリア光に変換することができる。その結果、光ネットワークにおけるストリーム信号の光周波数帯域を狭窄化することができ、高い光周波数利用効率の光ネットワークを実現することができる。
【００５４】
＜インタフェース／ストリーム送受部／ストリーム送信部＞
図１６は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の他の例を示す。
【００５５】
同図の構成は、光OFDM方式を用いたストリーム送信部１３３１の一例である。当該ストリーム送信部１３３１は、パケット処理部群から出力された各ストリーム信号を変調して各々サブストリーム信号を生成する機能を有する1つ以上の信号変調部１０１１，１０１２、…、１０１ｎと、信号変調部群１０１で変調され、かつ周波数領域上で複数存在するサブストリーム信号群を周波数領域から時間領域に一括変換する機能と、時間領域に変換されたサブストリーム信号群をひとつの逆フーリエ変換ストリーム信号として出力する機能を有する逆フーリエ変換部１０３と、逆フーリエ変換部１０３より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を1つ以上のサブキャリアに変換する機能を有する光送信部１０４から構成される。当該構成により、パケット処理部群１３２から出力される複数のストリーム信号を光OFDM方式のサブキャリア光に変換することができる。図１５の例と同様に、光ネットワークにおけるストリーム信号の光周波数帯域を狭窄化することができ、高い光周波数利用効率の光ネットワークを実現することができる。
【００５６】
図１７は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の他の例を示す。同図に示すストリーム送信部１３３１は、光OFDM方式を用いた例である。図１５の例において、光送信部１０５が、単側波帯変調(Single-Sideband modulation)によりサブキャリアに発生する側帯波の一部を削除していることが特徴である。通常、図１５に示す光OFDM方式を用いると、光信号の光スペクトルはキャリア光周波数を中心として両側に側波帯が生じるため、光周波数帯域はビットレートの２倍以上を必要とする。図１７の例では、SSB光変調器、または単側波帯のみを抽出するSSB光フィルタを用いてサブキャリアに発生する側帯波の一部を削除することで、さらに高い光周波数利用効率の光ネットワークを実現することができる。
【００５７】
図１８は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の他の例である。同図のストリーム送信部１３３１は、光OFDM方式を用いたストリーム送信部の第二の例である。図１６に示す例において、光送信部１０５が、抑圧搬送波単側波帯変調(Single-Sideband modulation)によりサブキャリアに発生する側帯波の一部を削除していることが特徴である。図１７と同様に、SSB光変調器、または単側波帯のみを抽出するSSB光フィルタを用いてサブキャリアに発生する側帯波の一部を削除することで、さらに高い光周波数利用効率の光ネットワークを実現することができる。
【００５８】
図１９は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の他の例である。同図のストリーム送信部１３３１は、光OFDM方式を用いたストリーム送信部の一例である。当該ストリーム送信部１３３１は、パケット処理部１３２から出力されたストリーム信号を変調してサブストリーム信号を生成する機能を有する信号変調部１０２１，１０２２，…，１０２ｎと、各信号変調部１０２から出力されたサブストリーム信号をサブキャリア光に変換する機能を有する１つ以上の光送信部１０５１，１０５２，…，１０５ｎと、光送信部群１０５から出力される全てのサブキャリア光間の光周波数間隔を均一化させるために光送信部１０５を制御する機能を有する同期周波数間隔制御部１０６と、1つ以上の光送信部１０５から出力された1つ以上のサブキャリアを集束する波長多重部１０７から構成されている。また、サブキャリア光の光周波数間隔をサブストリーム信号のビットレート以上に設定することで、光OFDM方式のストリーム信号を生成する。図１９の例では、パケット処理部１３２群から出力される一つ以上のストリーム信号をそれぞれ個別の光送信部１０５でサブキャリア光に変換し、波長多重することで光OFDM方式のストリーム信号を生成している。本例も図１６の例と同様に、光ネットワークにおけるストリーム信号の光周波数帯域を狭窄化することができ、高い光周波数利用効率の光ネットワークを実現することができる。
【００５９】
図２０は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム送信部の他の例である。同図のストリーム送信部１３３１は、光OFDM方式を用いたストリーム送信部の一例である。当該ストリーム送信部１３３１が、パケット処理部１３２から出力された1つ以上のストリーム信号を変調してサブストリーム信号を生成する機能を有する1つ以上の信号変調部１０２１，１０２２，…，１０２ｎと、1つ以上の連続搬送光を一括して生成する機能を有する多波長光発生部１０９と、1つ以上の連続搬送光を分波する波長分波部１１１と、信号変調部１０２１，１０２２，…，１０２ｎから出力されたサブストリーム信号によって連続搬送光を変調してサブキャリア光に変換する機能を有する光電気変換部１０８１，１０８２，…，１０８ｎと、光電気変換部１０８から出力された１つ以上のサブキャリア光を波長多重して光ＯＦＤＭ方式のストリーム信号を生成する波長多重部１０７から構成される。また、多波長光発生部１０９から発生されるサブキャリア光の光周波数間隔をサブストリーム信号のビットレート以上に設定することで、光OFDM方式のストリーム信号を生成する。本例では、多波長光発生部１０９から発生される一つ以上のサブキャリア光を、パケット処理部１３２群から出力される一つ以上のストリーム信号を用いてそれぞれ光電変換部１０８で個別に変調することでサブキャリア光に変換し、波長多重することで光OFDM方式のストリーム信号を生成している。
【００６０】
図１８の例の場合は異なる光送信部を用いるためサブキャリア光間の光周波数間隔を制御するための同期制御部が必要であるが、本例は単体の光源から、光周波数間隔が均一化されたマルチキャリア光を用いてサブキャリア光を生成するため、同期周波数間隔制御部が不要である。多波長光発生部１０９として具体的には、半導体レーザ等のCW(Continuous Wave)光源とLiNbO3光変調器や電解吸収型光変調器等の外部光変調器の組み合わせや、モード同期レーザ等のパルス光源と光ファイバ等の非線形光学媒質の組み合わせを用いることもできる。また、本例も前述の例と同様に、光ネットワークにおけるストリーム信号の光周波数帯域を狭窄化することができ、高い光周波数利用効率の光ネットワークを実現することができる。
【００６１】
また、外部光変調器を用いる場合は外部光変調器の変調度により、非線形光学媒質を用いる場合は入力する光パルスのパワーにより、それぞれ発生するサブキャリア光の数を制御することができる。従って必要な容量に合わせて発生するサブキャリア光の数を容易に制御でき、消費電力の有効利用に適している。
【００６２】
光OFDM方式の利点の一つに高い分散耐力がある。光OFDM方式では、あるビットレートの信号をサブキャリアに分割することで、波長分散や偏波モード分散に対する伝送特性劣化の耐力をサブキャリアの有する低いビットレート相当まで向上することができる。但し、複数の伝送路の有する分散スロープによるサブキャリア間での分散値の違いにより、各サブキャリアの伝送時間にずれが生じる。この時間ずれを吸収するため、主信号にガードインターバルを追加する方法がある。
【００６３】
図２１、図２２、図２３は、ガードインターバル生成部の例である。図２１は、図１５に対応し、図２２は、図１９に対応し、図２３は、図２０に対応する。ガードインターバル生成部２０１は、逆フーリエ変換部１０３より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号、もしくは信号変調部１０２より出力されたサブストリーム信号を部分的もしくは全体的に繰り返したガードインターバルを生成する機能と、生成されたガードインターバルを逆フーリエ変換ストリーム信号もしくはサブストリーム信号に結合する機能と、ガードインターバルを結合した逆フーリエ変換ストリーム信号もしくはサブストリーム信号を光送信部１０５もしくは光電気変換部１０８に送出する機能を有している。本例でガードインターバルを追加することで、各サブキャリア間の伝送時間ずれを吸収して、波長分散や偏波モード分散に対する伝送特性劣化の耐力を向上することができる。
【００６４】
＜インタフェース／ストリーム送受部／ストリーム受信部＞
図２４は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の一例を示す。
【００６５】
この例では、ストリーム受信部１３３２が、1つ以上のサブキャリアを受光して逆フーリエ変換ストリーム信号に変換する機能を有する光受信部３０１と、光受信部３０１から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を時間領域から周波数領域に一括変換して1つ以上のサブストリーム信号に分解する機能と、生成されたサブストリーム信号群をサブストリーム信号毎に分配する機能を有するフーリエ変換部３０２と、フーリエ変換部３０２より出力された各サブストリーム信号を復調する機能を有する1つ以上の信号復調部３０３１，３０３２，…，３０３ｎと、信号復調部３０３群から出力されたサブストリーム信号群をひとつのストリーム信号に集束してパケット処理部１３２に出力する機能を有する信号集束部３０４から構成されている。当該構成により、光OFDM方式のストリーム信号から電気のストリーム信号へ変換してパケット処理部１３２へ出力することができる。
【００６６】
図２５は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の他の例を示す。
【００６７】
ストリーム受信部１３３２が、1つ以上のサブキャリアを受光して逆フーリエ変換ストリーム信号に変換する機能を有する光受信部３０１と、光受信部３０１から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を時間領域から周波数領域に一括変換して1つ以上のサブストリーム信号に分解する機能と、生成されたサブストリーム信号群をサブストリーム信号毎に分配する機能と、を有するフーリエ変換部３０２と、フーリエ変換部３０２より出力された各サブストリーム信号を復調してストリーム信号を生成する機能を有する1つ以上の信号復調部３０３１，３０３２，…，３０３ｎから構成されている。本例も前述の例と同様に、光OFDM方式のストリーム信号から電気のストリーム信号へ変換してパケット処理部１３２へ出力することができる。
【００６８】
図２６は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の他の例を示す。
【００６９】
同図に示すストリーム受信部１３３２は、光受信部４０１から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号からガードインターバルを除去して逆フーリエ変換ストリーム信号を抽出する機能と、抽出された逆フーリエ変換ストリーム信号をフーリエ変換部４０３に送出する機能を有するガードインターバル除去部４０２を備えている。当該構成により、ガードインターバルを有する光OFDM方式のストリーム信号からガードインターバルを除去した電気のストリーム信号へ変換してパケット処理部１３２へ出力することができる。
【００７０】
図２７は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の他の例を示す。
【００７１】
同図に示すストリーム受信部１３３２は、図１９、図２０の光領域でのサブキャリア光の波長多重で生成した光OFDM方式のストリーム信号の受信系の例である。ストリーム受信部は、入射する1つ以上のサブキャリアをサブキャリア毎に分波する機能を有する光分波部４０４と、光分波部４０４から出力された各サブキャリアを受光してサブストリーム信号に変換する機能を有する1つ以上の光受信部４０１１，４０１２、…，４０１ｎと、光受信部群４０１より出力されたサブストリーム信号群を復調する機能を有する1つ以上の信号復調部４０５で構成される。当該構成により、図１９、図２０の光領域でのサブキャリア光の波長多重で生成した光OFDM方式のストリーム信号を一つ以上の電気のサブストリーム信号へ変換してパケット処理部１３２へ出力することができる。
【００７２】
図２８は、本発明の第１の実施の形態におけるストリーム受信部の他の例を示す。
【００７３】
同図に示すストリーム受信部１３３２も、図１９、図２０の光領域でのサブキャリア光の波長多重で生成した光OFDM方式のストリーム信号の受信系の例である。ストリーム受信部１３３２は、入射する1つ以上のサブキャリアをサブキャリア毎に分波する機能を有する光分波部４０４と、光分波部４０４から出力された各サブキャリアを受光してサブストリーム信号に変換する機能を有する1つ以上の光受信部４０１１，４０１２，…，４０１ｎと、光受信部群４０１より出力されたサブストリーム信号群を復調する機能を有する1つ以上の信号復調部４０５１，４０５２，…，４０５ｎ、信号復調部群４０５から出力されたサブストリーム信号群をひとつのストリーム信号に集束してパケット処理部１３２に出力する機能を有する信号集束部４０６から構成される。
【００７４】
当該構成により、図１９、図２０の光領域でのサブキャリア光の波長多重で生成した光OFDM方式のストリーム信号を電気のサブストリーム信号へ変換してパケット処理部１３２へ出力することができる。上記の光受信部４０１として具体的には、直接変調可能な半導体レーザや、半導体レーザ等のCW光源とLiNbO3光変調器等の外部光変調器の組み合わせを用いることができる。波長分波部４０４としては具体的に、光カップラやアレイ導波路格子やマッハツェンダ干渉計やインターリーブフィルタ等を用いることができる。
【００７５】
例えば、サブキャリア周波数間隔がビットレートと等しい場合は、マッハツェンダ干渉計とアレイ導波路格子の組み合わせを用いることができる。マッハツェンダ干渉計の２つの光路差をタイムスロット（ビットレートの逆数）の半分とすることで、サブキャリア周波数間隔fsの光OFDM信号を周波数間隔2fsの２つのサブキャリア群に分岐することができる。その後、周波数間隔2fsのアレイ導波路格子を用いて、分岐したサブキャリア群を各サブキャリアに分波することができる。また、各サブキャリア光の変調フォーマットとしてはNRZ(Non Return to Zero)、RZ(Return to Zero)等の強度変調や、PSK(Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等の位相変調を用いることができる。さらに、直交関係の偏光の２つの光OFDM信号を生成して多重する偏光多重を用いても良い。光OFDM方式に加えて、QPSK等の多値変調や偏光多重を利用することにより、さらに光周波数利用効率を向上することが可能となる。また、多値変調の多重するデータ数や偏光多重の偏光数を変化することで、より柔軟に光パス容量を変更することができる。
【００７６】
以上により、帯域可変通信装置の構成は実現される。
【００７７】
［第２の実施の形態］
本実施の形態では、前述の第１の実施の形態における帯域可変通信装置を用いた帯域可変通信方法の例を示す。
【００７８】
図２９は、本発明の第２の実施の形態における帯域可変通信装置とネットワーク管理装置を含むネットワーク構成例を示す。同図における帯域可変通信装置１００は、前述の第１の実施の形態で示したものである。
【００７９】
ネットワーク管理装置５００は、文献３「漆谷 重雄、他『SINET3のサービスを支える最新ネットワーキング技術』、Vol.107、 No.443(20080117)、pp. 29-34、NS2007-125、2008年」や文献４「漆谷 重雄、他『SINET3のネットワーク設計と運用』、ICM2008-1 pp.1-6、2008年」、文献５「竹房あつ子、他『グリッドにおける計算資源と光パスネットワーク資源のコアロケーション実験』SACSIS(Symposium on Advanced Computing systems and Infrastructures)、2006年」、文献６「竹房あつ子、他『ミドルウェア連携による計算・ネットワーク資源の日米間グリッドコアロケーション実験』第164回計算機アーキテクチャ・第109回ハイパフォーマンスコンピューティング合同研究発表会、2007年」、文献７「山田一久、他『GMPLSと連携したマルチレイヤパス構成管理システムの提案』、IEICE-ICM2008-3、2008年」に示されている。
【００８０】
図３０は、本発明の第２の実施の形態における帯域可変通信装置を経由するパスの一例を示す。以下図３０に基づいて、ネットワーク管理装置がパス＃１を設定する方法について述べる。図３１、図３２はそれぞれネットワーク管理装置が帯域可変通信装置と連携してパス＃１を設定する方法である。
【００８１】
本実施の形態における帯域可変通信方法は、ネットワーク管理装置５００が、複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、パス経路上の各帯域可変通信装置の制御部１１０との間で、経路交換部１２０、インタフェース１３０、又はパケット転送部１３４、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、帯域可変通信装置群の制御部１１０が、制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、経路交換部１２０、インタフェース１３０、又はパケット転送部１３４、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、を有している。以下、この方法を、より具体的に説明する。
【００８２】
ネットワークのオペレータは、ネットワーク管理装置にパス#1の設定要求を入力する。入力パラメータの一例は、パス＃１の始点、終点、中継点のインタフェースである。但し、オペレータ以外にアプリケーションがネットワーク管理装置にパス#1の設定要求を入力してもよい。文献５と文献６は、アプリケーションがネットワーク帯域を予約する手段を紹介している。
【００８３】
上記のパスの定義は２種類ある。1つ目は対向する２台の帯域可変通信装置のインタフェース間を接続するキャリアである。２つ目はキャリアを構成するサブキャリア群のそれぞれである。但し、どちらの場合においても以下の動作は変わらない。本実施の形態では、パスをサブキャリアとして説明している。
【００８４】
ネットワーク管理装置５００は上記の入力されたパラメータに基づいて制御情報を作成し、帯域可変通信装置を制御する。以下に２種類の制御シーケンスを述べる。
【００８５】
1種類目の制御シーケンスを述べる。図３１に示されるとおり、ネットワーク管理装置５００は制御メッセージ交換ステップの中で帯域可変通信装置群に制御情報を送信する。各帯域可変通信装置１００は制御情報に基づく制御結果をネットワーク可変通信装置に返信する。但し、本実施の形態において、ネットワーク管理装置５００は各帯域可変通信装置１００と順番に制御情報を交換してもよいし、図３１のとおりに各帯域可変通信装置１００と並列に制御情報を交換してもよい。
【００８６】
一方、２種類目の制御シーケンスを述べる。図３２に示されるとおり、ネットワーク管理装置５００は制御メッセージ交換ステップの中で帯域可変通信装置１００群に制御情報を送信する。各帯域可変通信装置１００は制御可否を確認してネットワーク可変通信装置５００に返信する。次に、ネットワーク管理装置５００は、帯域可変通信装置１００の応答結果に基づいてパス＃１の設定可否を判断する。設定可否を判断する方法は、ネットワーク管理装置５００自体が自律的に判断してもよいし、ネットワーク管理装置５００を操作するオペレータが手動で判断してもよい。結果的に、ネットワーク管理装置５００が設定可能であると判断した場合、ネットワーク管理装置５００は各帯域可変通信装置に制御の実施要求を送信する。実施要求を受信した各帯域可変通信装置１００は、実施要求を受けて制御情報に基づく制御を実行し、その制御結果をネットワーク管理装置５００に応答する。本実施の形態において、ネットワーク管理装置５００は、各帯域可変通信装置１００と順番に制御情報を交換してもよいし、図３１のとおりに各帯域可変通信装置と並列に制御情報を交換してもよい。
【００８７】
上記のネットワーク管理装置５００と各帯域可変通信装置１００の間の制御メッセージの交換手段は文献３〜文献７に示される内容と、装置間のパスの設定については同じである。但し、本実施の形態では、文献３〜文献７に示されていない装置内の光スイッチの通過帯域や信号のサブキャリア数などの新たな制御情報を交換することが重要である。さらに、周波数利用効率をよくするための経路交換部１２０で制御される通過可能な周波数帯域と信号の占有帯域の関係を示すことが重要である。本実施の形態で示す新たな制御情報を含んだ制御メッセージを従来の制御メッセージの中に含めてネットワーク管理装置５００と各帯域可変通信装置１００の間で交換してもよいし、新たな制御情報を含んだ制御メッセージと従来の制御メッセージとを分離してネットワーク管理装置５００と各帯域可変通信装置１００の間で交換してもよい。
【００８８】
以下において本実施の形態が示す、帯域可変通信装置を制御するための新たな制御情報とその制御内容を述べる。
【００８９】
図３３と図３４のそれぞれはネットワーク管理装置５００から帯域可変通信装置１００の経路交換部１２０に送付される制御情報の一例を示す。制御情報は、入力ポートと出力ポートとの経路切替えに必要な情報である入力ポートと出力ポートの情報を含む。さらに、入力ポートと出力ポートとの間の通過可能な周波数帯域を制御するため、図３３では通過帯域幅と、通過帯域幅の中心周波数、並びに図３４では通過帯域幅の下限周波数と上限周波数の情報を含む。
【００９０】
そして、ハードウェア制御ステップにおいて、制御部１１０が、制御メッセージ交換ステップもしくは内部制御ステップを介して受信された制御情報に基づいて、経路交換部１２０における入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域の変更を実行する。
【００９１】
なお、図３３、もしくは図３４に示されるメッセージ以外でネットワーク管理装置５００と帯域可変通信装置１００が連携してパスを制御してもよい。例えば、通過可能な周波数帯域を、周波数帯域と1対1に対応する識別番号で指定してもよい。本実施の形態の重要点は、ネットワーク管理装置５００が通過可能な周波数帯域を各帯域可変通信装置１００に指定し、指定されたパスの始点から終点までの帯域可変通信装置群が、指定された周波数帯域の信号を転送ならびに送受信するようにインタフェース１３０及び経路交換部１２０を制御するところにある。
【００９２】
図３５と図３６のそれぞれは、ネットワーク管理装置５００から帯域可変通信装置１００のインタフェースに送付される制御情報の一例を示す。図３５の制御情報は、サブキャリア当たりの周波数帯域、サブキャリア群全体の中心周波数、サブキャリア数、ガードインターバルの時間長、ガードバンドの周波数帯域、インタフェースの起動もしくは停止、もしくはそれらの一部の情報を含む。一方、図３６の制御情報は、サブキャリア当たりの周波数帯域、サブキャリア群全体の下限周波数と上限周波数、サブキャリア数、ガードインターバルの時間長、ガードバンドの周波数帯域、インタフェースの起動もしくは停止、もしくはそれらの一部の情報を含む。
【００９３】
ハードウェア制御ステップにおいて、制御部１１０が、制御メッセージ交換ステップもしくは内部制御ステップを介して受信された制御情報に基づいて、インタフェースの起動、インタフェースの停止、インタフェースからの出力ストリーム信号の周波数帯域の変更、ガードインターバルの時間長の設定、又は、隣接パス間の光周波数間隔（ガードバンド）の設定、もしくはそれらの全てを実行することになる。
【００９４】
但し、図３５、もしくは図３６に示されるメッセージ以外でネットワーク管理装置５００と帯域可変通信装置１００が連携してパスを制御してもよい。
【００９５】
ネットワーク管理装置５００が帯域可変通信装置１００群の間に動的にパスを設定する場合、ガードインターバルの値を適切に設定する必要がある。ガードインターバルは、パスを構成するサブキャリア群の間の分散値をパスの受信端で補償するために存在する（文献８：守倉 正博、他「IEEE 802.11準拠無線LANの動向」、電子情報通信学会論文誌 B、Vol.J84-B No.11、pp.1918-1927、2001、文献９：Landau, O、他「OFDM Guard Interval: Analysis and Observations」、ICASSP 2007、Vol.3、pp.  III-93-III-96、2007）。
【００９６】
文献８と文献９は、ガードインターバルの役割を紹介し、文献９ではガードインターバルの設計方法を紹介している。ガードインターバルの時間長は分散値に依存するが、分散値はパスの距離に依存する。このため、ネットワーク管理装置５００が動的にパスを切り替える場合、パス長の変化にともなってガードインターバルの値を変更しなければならない。もしガードインターバルの時間長が分散値に対して不足している場合、パス端の帯域可変通信装置は受信されたサブキャリア群を正しく復号できない。それゆえ、ネットワーク管理装置５００はパス設定時にガードインターバルを正しく設定する必要がある。
【００９７】
但し、ガードインターバルを動的に変更しなくてもよい。その場合、十分に長いガードインターバルを用いることによってパス長の変化に関らず、ガードインターバルを一定に保つことが可能である。但し、ガードインターバルを一定に保つ方法は、ガードインターバルを動的に制御する方法に較べて周波数に対するデータ占有率が低下する。
【００９８】
次に、ネットワーク管理装置５００が帯域可変通信装置１００群の間に動的にパスを設定する場合、ガードバンドの値を適切に設定する必要がある。ガードバンドは、パスを構成するサブキャリアと、他のパスを構成するサブキャリアとが伝送されたときに周波数軸上で重ならないように間隔を空けるための周波数帯域である(文献９と、文献１０：田中 謙一郎、他「WDM/OFDMハイブリッド方式の光ファイバ伝送特性」、電子情報通信学会論文誌 B、Vol.J89-B、No.8、pp.1431-1440)。
【００９９】
それゆえ、ネットワーク管理装置５００はパス設定時にガードバンドを正しく設定する必要がある。ガードバンドを制御する内容はガードバンドの周波数帯域であり、それは周波数帯域の下限と上限である。
【０１００】
例えば、経路交換部１２０とインタフェース１３０の制御においては、トラフィック容量、ストリーム信号のビットレート、サブキャリア光の数と光周波数間隔、ガードバンド、及び経路交換部１２０の通過帯域幅の間に以下の関係を満たすように実施される。
【０１０１】
流量計測部によりクライアントが実際に使用しているトラフィック容量Bt（bit/s）を測定した後に、予め設定していたサブストリーム信号当たりの基本ビットレートBs（bit/s）を用いて、
（ｋ−１）・Bs ≦  Bt  ＋  ｋ・ΔB  ≦  ｋ・Bs      （kは自然数）    （１）
となるkを求めて、送信するストリーム信号のビットレートをk・Bsに設定する。ここで、ΔBは誤り訂正や監視制御等の目的でサブストリーム信号のフレームに追加される符号による増加ビットレートである。（１）式の条件を満たすことで、クライアントが実際に使用しているトラフィック容量を転送するために必要かつ最少のサブキャリア数及び最小の容量のストリーム信号のビットレートを設定することができる。
【０１０２】
次に、上記ストリーム信号の送信端と受信端の間で、ストリーム信号用のｋ個のサブキャリア光（サブキャリア光周波数間隔ｆs）と２つのガードバンドBgを含む光周波数領域（ｋ・ｆs＋2・Bg）が利用できる転送経路を求める（図３７）。ここで、ガードバンドBgは、上記ストリーム信号の光パスと別の光パスとの隣接するサブキャリア光の間隔をｆsの2倍以上（Bg ≧  2・ｆs）となるように設定する。ストリーム信号送信部において、上記の利用可能な光数波数領域内よりガードバンドBgを除いた領域でのｋ個のサブキャリア光を用いてストリーム信号を生成する。経路交換部１２０において、上記ストリーム信号の通過帯域を上記のｋ個のサブキャリア光を含み、かつ過帯域幅Bswを
ｋ・ｆs ≦  Bsw  ≦  ｋ・ｆs  ＋  Bg        （２）
を満たすように設定する。
【０１０３】
上記のとおり本実施の形態では、送信端でクライアントの実際のトラフィック容量に設定した光パスを生成し、かつ通過する光パス経路上の全ての帯域可変通信装置での通過帯域を光パスの帯域に合わせて設定し、かつ隣接光パスとの間にガードバンドを設定することで、帯域可変通信装置群を含むネットワークにおいて、非常に光周波数利用効率の高い光パス設定が可能となる。
【０１０４】
また、第１の実施の形態で述べたように、伝送路の分散による伝送劣化に対する耐力向上のためにガードインターバルを追加することができる（図２１，図２２，図２３）。ガードインターバル用オーバーヘッド時間Tgi（sec）は、設定する光パス経路におけるサブストリーム信号間の伝搬時間の差△T（sec）より長い時間となるように設定する必要がある。まず、ネットワークの伝送路となる全ての光ファイバのゼロ分散波長λ0、波長分散スロープα（ps/nm2/km）、及び長さL（km）を予め測定しておく。次に、上記で求めた光パスの設定条件より、転送に使用する光パス経路におけるサブストリーム信号間の伝送時間差△T（sec）を次式で計算する。
【０１０５】
△T  ＝0.5α・L｛（λ1＋k・fs）−λ0｝2  −  0.5α・L（λ1−λ0）２    （３）
ここで、λ1はサブキャリアの最短波長である。ガードインターバル用オーバーヘッド時間Tgiをこの△Tより長く設定することにより波長分散の影響を吸収することができる。
【０１０６】
上記の例では、ガードインターバルは、ネットワークにおいて設定する光パス経路の波長分散特性に合わせてガードインターバルを設定しているが、上記で述べたとおりにネットワークの最長の光パス経路におけるサブストリーム信号間の伝搬時間の差△Tより長い時間となるように設定してもよい。この場合、ガードインターバルは常に最大長となるが、ネットワークの故障により迂回経路へパスを切り替えて伝送路特性が変化してもガードインターバルを変更する必要ないため迅速に対応できる利点がある。
【０１０７】
以上の本発明により、ネットワーク管理装置は所望の帯域可変通信装置群を制御し、同帯域可変通信装置群を通過し、かつ所望の周波数帯域を有するパスを開通可能となる。
【０１０８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態に係る帯域可変通信装置と帯域可変通信方法について説明する。なお、第３の実施の形態は、第１の実施の形態、及び第２の実施の形態に基づいている。まず、本実施の形態の概要を説明する。
【０１０９】
本実施の形態における帯域可変通信装置１００の一例（図４０に示す例）において、インタフェース１３０は、パケット処理部１３２とストリーム送受部１３３に供給されるクロックを制御するクロック調整部１３５を具備し、パケット処理部１３２は、クロック調整部１３５から供給されるクロックに基づいて、ストリーム送受部１３３と交換するストリーム信号の送受信速度を変更する機能を具備し、ストリーム送受部１３３は、クロック調整部１３５から供給されるクロックに基づいて、パケット処理部１３２と交換するストリーム信号の送受信速度を変更する機能を具備する。
【０１１０】
また、本実施の形態における帯域可変通信装置１００は、インタフェース１３０のパケット送受部１３１もしくはパケット処理部１３２に流入するパケットの流量を計測する流量計測部１７０と、パケット流量と増減規則を用いて経路交換部１２０、インタフェース１３０、及びパケット転送部１４０の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断部１６０と、変更判断部１６０の判断結果に基づいて制御部１１０と制御情報を交換する変更誘起１５０と、を具備している。
【０１１１】
また、本実施の形態における帯域可変通信方法（図３９）は、ネットワーク上の既設パス群のそれぞれを終端する帯域可変通信装置の流量計測部１７０が、既設パス上の流入トラフィック、流出トラフィック、もしくはその両方をインタフェースと連携して監視するトラフィック監視ステップと、帯域可変通信装置の変更判断部１６０が、トラフィック監視ステップの監視結果に基づいて既設パスと並列のパス（並列パス）を増設、もしくは削除することを判断する増減判断ステップと、帯域可変通信装置の変更誘起部１５０が、増減判断ステップの増減判断結果に基づいて並列パスの増設要求もしくは削除要求を含む制御情報をネットワーク管理装置に送信する増減通知ステップと、ネットワーク管理装置が、増減通知ステップの増設要求もしくは削除要求に基づき、並列パスの経路上の各帯域可変通信装置の制御部１１０との間で、経路交換部１２０、インタフェース１３０、又はパケット転送部１４０、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、帯域可変通信装置群の制御部１１０が、制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、経路交換部１２０、インタフェース１３０、又はパケット転送部１４０、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、を有している。
【０１１２】
次に、本実施の形態をより詳細に説明する。
【０１１３】
本実施の形態に係る帯域可変通信装置１００の構成は第１の実施の形態に従う。但し、図３８に示すとおり、流量計測部１７０、変更判断部１６０、及び変更誘起部１５０を具備する。但し、流量計測部１７０、変更判断部１６０、及び変更誘起部１５０は制御部１１０の内部に実装されてもよいし、インタフェース１３０毎に流量計測部１７０、変更判断部１６０、及び変更誘起部１５０を実装してもよい。
【０１１４】
前述の非特許文献２、特許文献１、特許文献２は、流量計測部１７０においてインタフェース１３０を流入出するトラフィックの量などを計測する方法を述べている。さらに流量計測部１７０の結果に基づいて変更判断する変更判断部１６０の動作についても示している。特許文献３も同様に変更判断部１６０の動作を紹介している。これらに加え、特許文献１は、変更判断部１６０の判断結果に基づいて変更誘起部１５０がネットワーク管理装置５００に通知する手段についても述べている。図３９は、流量計測部１７０、変更判断部１６０、及び変更誘起部１５０の動作の一例を示したものであり、非特許文献２、特許文献１、及び特許文献２で述べられている。
【０１１５】
但し、本実施の形態の特徴は、上記の先行文献で示される動作に加え、ネットワーク管理装置５００が通過可能な周波数帯域を各帯域可変通信装置１００に指定し、指定されたパスの始点から終点までの帯域可変通信装置群が、指定された周波数帯域の信号を転送並びに送受信するようにインタフェース１３０及び経路交換部１２０を制御するところにある。
【０１１６】
以降において、本実施の形態の提案部分を示す。但し、これらは、第２の実施の形態の提案と同じである。
【０１１７】
図３３と図３４のそれぞれはネットワーク管理装置５００から帯域可変通信装置１００の経路交換部１２０に送付される制御情報の一例を示す。制御情報は、入力ポートと出力ポートとの経路切替えに必要な情報である入力ポートと出力ポートの情報を含む。さらに、入力ポートと出力ポートとの通過可能な周波数帯域を制御するため、図３３では通過帯域幅と、通過帯域幅の中心周波数、ならびに図３４では通過帯域幅の下限周波数と上限周波数の情報を含む。
【０１１８】
但し、図３３、もしくは図３４に示されるメッセージ以外でネットワーク管理装置５００と帯域可変通信装置１００が連携してパスを制御してもよい。例えば、通過可能な周波数帯域を、周波数帯域と1対1に対応する識別番号で指定してもよい。
【０１１９】
図３５と図３６のそれぞれはネットワーク管理装置５００から帯域可変通信装置１００のインタフェース１３０に送付される制御情報の一例を示す。図３５の制御情報は、サブキャリア当たりの周波数帯域、サブキャリア群全体の中心周波数、サブキャリア数、ガードインターバルの時間長、ガードバンドの周波数帯域、インタフェースの起動もしくは停止、もしくはそれらの一部の情報を含む。一方、図３６の制御情報は、サブキャリア当たりの周波数帯域、サブキャリア群全体の下限周波数と上限周波数、サブキャリア数、ガードインターバルの時間長、ガードバンドの周波数帯域、インタフェースの起動もしくは停止、もしくはそれらの一部の情報を含む。
【０１２０】
但し、図３５、もしくは図３６に示されるメッセージ以外でネットワーク管理装置５００と帯域可変通信装置１００が連携してパスを制御してもよい。
【０１２１】
本実施の形態のネットワーク管理装置５００と帯域可変通信装置１００の間の制御メッセージの処理フローは、特許文献１の請求項６ならびに図６に記載の制御メッセージの処理フローと同じでよい。但し、同処理フローが異なってもよい。
【０１２２】
また、本実施の形態では、図４０に示すインタフェースの構成を適用可能である。これまでの実施の形態では帯域可変通信装置１００の間の帯域を可変するため、対地間を並列のパス群で接続していた。そして、対向する帯域可変通信装置群はそのパスの本数を増減することにより、対地間の帯域を増減制御していた。すなわち、対地間のパスの本数を増減するために使用されるストリーム送受部１３３の数を調整し、その調整に応じてパス処理部の分配ポリシーと集束ポリシーとを変更しなければならなかった（非特許文献２、特許文献１、特許文献２)。
【０１２３】
さらにそのために複数のパケット処理部が必要であった。この原因は従来のパケット処理部は出力するストリーム信号のビットレートを固定し、パケット送受部からパケット処理部に送信されるパケットの実効量に追随しなかったためである。しかし、図４０の構成を適用することにより、分配ポリシーと集束ポリシーとを変更することなく、さらに1つのパケット処理部１３２だけでも対地間のパス数ならびに周波数帯域を増減可能となる。
【０１２４】
図４０に示す構成の実現手段を以下に示す。パケット処理部１３２からストリーム送受部１３３にストリーム信号を送信するためのクロックはパケット処理部１３１に入力されている。同様に、ストリーム送受部１３３から経路交換部１２０にストリーム信号を送信するためのクロックもしくはそのクロックはストリーム送受部１３３に入力されている。対地間の帯域を増減制御する場合、図４０に示されるクロック調整部１３５が上記の２種類のクロックを変更すればよい。これにより、光ファイバ内の周波数資源を有効利用可能となる。但し、図４０の構成を利用しなくてもよい。図４１は、インタフェース１３０のパケット処理部１３２がストリーム信号の送受信速度を変更する動作を示したものであり、非特許文献２に述べられている技術が利用できる。図４１に示すように、パケット処理部１３２がストリーム信号の送受信速度を増加することにより、ストリーム信号の周波数帯域が広くなり、また、パケット処理部１３２がストリーム信号の送受信速度を減少させることにより、ストリーム信号の周波数帯域が狭くなる。
【０１２５】
なお、通過帯域幅については、前述の第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２６】
図４２は、従来技術と本発明の光周波数利用効率を示す図である。
【０１２７】
従来の光ネットワークでは、経路交換部１２０のパスの通過帯域が均一かつ固定であった（図４２（ａ））。また、光ネットワーク内で転送される光パスの中で最高のビットレートに合わせてバンド幅を設定する必要があった。例えば、ビットレート10Gbit/s、40Gbit/s、50Gbit/s、100Gbit/sの光パスを扱う光ネットワークの場合、全ての光ノードでの一パス当りの通過バンド幅は、100Gbit/sの光パスを通過することができる固定の通過帯域幅に統一していた。その結果、光周波数利用効率が低くなるという問題があった。例えば、サブストリーム信号のビットレートを10Gbit/sとしてサブストリーム信号の間隔を25GHzとした場合、従来の光パスのトラフィックと占有周波数領域の関係は図４３に示したように、トラフィックの高い領域では光周波数利用効率は40％（100Gbit/s／250GHz）程度となるが、トラフィック量の低い領域では4％（10Gbit/s／250GHz）程度と低くなる。
【０１２８】
これに対して本実施の形態で説明した技術では、トラフィック量に合わせて光パスの容量（ストリーム信号のビットレート）を設定し、かつ光パスの光周波数領域に合わせて経路交換部の通過帯域幅を連続的に調整することができるため、図４２（ｂ）に示したように占有する光周波数領域を従来より低減することができる。また占有する光周波数領域は、図４３に示したように使用するトラフィックレートの増加に合わせて増加することができるため、トラフィックレートによらず一定の高い光周波数利用効率を実現することができる。例えば、サブストリーム信号のビットレートを10Gbit/sとしてサブストリーム信号の間隔を25GHzとした場合は、光周波数利用効率は常に40％（10Gbit/s／25GHz）程度となる。
【０１２９】
また、ストリーム信号の変調方式として光OFDMを用いるとサブストリーム信号間は直交関係があるためサブストリーム信号間隔を狭窄化することができる。従って、上記よりさらに光周波数利用効率を向上することができる。例えば、サブストリーム信号のビットレートが10Gbit/sの場合、間隔10GHｚでの多重が可能となる。そのため図４３に示したように、占有周波数領域はトラフィック量とほぼ同程度にすることができ、常に100％に近い光周波数利用効率を実現することができる。
【０１３０】
上記のとおり、本発明の帯域可変通信方法を用いることにより、光周波数帯域の使用効率の向上を実現することができる。また、所望とする帯域に必要なネットワーク構成要素のみを使用するため、消費電力の低減も可能となる。
【０１３１】
本実施の形態において、第２の実施の形態の効用に加え、ネットワーク管理装置５００と帯域可変通信装置１００は、同帯域可変通信装置と他の帯域可変通信装置の間の周波数帯域とサブキャリアの数を流入出トラフィック量に応じて制御可能となる。
【０１３２】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態に係る帯域可変通信装置と帯域可変通信方法について説明する。なお、第４の実施の形態は、第１の実施の形態、及び第２の実施の形態に基づいている。まず、本実施の形態の概要を説明する。
【０１３３】
本実施の形態における帯域可変通信装置１００は、他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、制御部１１０と制御情報を交換する内部制御機能と、を有する外部連携部１８０を更に具備している。
【０１３４】
また、本実施の形態における帯域可変通信方法は、帯域可変通信装置群の外部連携部１８０がネットワーク構成情報を交換する経路情報交換ステップ（制御メッセージ交換ステップ）と、各帯域可変通信装置の外部連携部１８０が、経路情報交換ステップに基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して経路テーブルに管理する経路テーブル管理ステップと、帯域可変通信装置群の1台の外部連携部１８０が、複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、パス経路上の他の帯域可変通信装置群の外部連携部１８０との間で、経路テーブルを用いて制御情報を交換するシグナリングステップと、各帯域可変通信装置の外部連携部１８０が、シグナリングステップにおいて受信した制御情報を制御部１１０と交換する内部制御ステップと、帯域可変通信装置群の制御部１１０が、内部制御ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、経路交換部１２０、インタフェース１３０、又はパケット転送部１４０、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、を有している。
【０１３５】
次に、本実施の形態をより具体的に説明する。
【０１３６】
帯域可変通信装置の構成は第１の実施の形態に従う。但し、図４４に示されるとおり外部連携部１８０を具備する。本実施の形態において、外部連携部１８０と制御部１１０とを一体化してもよい。但し、流量計測部１７０、変更判断部１６０、及び変更誘起部１５０を具備しなくてもよい。
【０１３７】
本実施の形態の外部連携部１８０はGMPLS機能を有し、当該外部連携部１８０は、文献１１：「Adrian Farrell 他、"Gmpls: Architecture And Applications"、 Morgan Kaufmann Pub、pp. 9-88、2005/12/20」、文献１２：「IETF RFC 3945」、文献１３：「IETF RFC 3471」、文献１４：「IETF RFC 3473」、文献１５：「IETF RFC 4203」、文献１６：「IETF RFC4204」の中でGMPLS機能として紹介されている。
【０１３８】
上記の文献１１と文献１２は、GMPLSを適用されたネットワークの構成を紹介している。図２９に示されるとおりにGMPLSを適用されたネットワークは、主信号を転送するためのデータプレーンと、帯域可変通信装置を制御するための制御信号を転送するためのコントロールプレーンとを具備する。文献１１、文献１３及び文献１４は、パス制御のためのGMPLSのシグナリングメッセージと、シグナリングメッセージをコントロールプレーン上で交換する方法を紹介している。
【０１３９】
図４５にGMPLSによるパス設定のメッセージシーケンスの一例を示す。帯域可変通信装置群はGMPLSのシグナリングを利用して他の帯域可変通信装置と連携してパスの設定、もしくは削除などの制御が可能となる。文献１１と文献１５は、コントロールプレーン上においてシグナリングメッセージを転送するため、並びにデータプレーンの波長などのネットワーク資源を管理するためのルーティングメッセージと、コントロールプレーン上でのルーティングメッセージの交換方法を述べている。文献１３と文献１６は、隣接する２台の帯域可変通信装置の間でコントロールプレーンを構築する方法を述べている。しかしながら、帯域可変通信装置における通過可能な周波数帯域や信号のサブキャリア数の情報のやり取りについては触れられていない。
【０１４０】
本実施の形態と文献１１〜文献１６までの既提案技術と比較した場合の、本実施の形態の提案機能を以下に示す。但し、第２の実施の形態の提案機能としても述べられている。
【０１４１】
本実施の形態において、図３３と図３４のそれぞれは、帯域可変通信装置１００間で送受信される、経路交換部１２０に関する制御情報の一例を示す。制御情報は、入力ポートと出力ポートとの経路切替えに必要な情報である入力ポートと出力ポートの情報を含む。さらに、入力ポートと出力ポートとの通過可能な周波数帯域を制御するため、図３３では通過帯域幅と、通過帯域幅の中心周波数、ならびに図３４では通過帯域幅の下限周波数と上限周波数の情報を含む。
【０１４２】
但し、図３３、もしくは図３４に示される以外のメッセージが帯域可変通信装置１００間で送信されてもよい。
【０１４３】
また、図３５と図３６のそれぞれは帯域可変通信装置１００間で送受信される、インタフェース１３０に関する制御情報の一例を示す。図３５の制御情報は、サブキャリア当たりの周波数帯域、サブキャリア群全体の中心周波数、サブキャリア数、ガードインターバルの時間長、ガードバンドの周波数帯域、インタフェースの起動もしくは停止、もしくはそれらの一部の情報を含む。一方、図３６の制御情報は、サブキャリア当たりの周波数帯域、サブキャリア群全体の下限周波数と上限周波数、サブキャリア数、ガードインターバルの時間長、ガードバンドの周波数帯域、インタフェースの起動もしくは停止、もしくはそれらの一部の情報を含む。
【０１４４】
但し、図３５、もしくは図３６に示される以外のメッセージが帯域可変通信装置１００間で送信されてもよい。
【０１４５】
通過帯域幅については、第２の実施の形態と同様であるためのその記載を省略する。
【０１４６】
以上により、帯域可変通信装置群を含むネットワークにおいて帯域可変通信装置群が分散的にパスを制御可能となる。
【０１４７】
本実施の形態では、外部連携部１８０がGMPLS機能部を具備していることを前提に述べている。但し、外部連携部１８０はGMPLS以外の類似の通信プロトコルを使用してもよい。
【０１４８】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態に係る帯域可変通信装置と帯域可変通信方法について説明する。なお、第５の実施の形態は、第３の実施の形態、及び第４の実施の形態に基づいている。    
本実施の形態に係る帯域可変通信方法は、帯域可変通信装置群の外部連携部１８０がネットワーク構成情報を交換する経路情報交換ステップと、各帯域可変通信装置の外部連携部１８０が、経路情報交換ステップに基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して経路テーブルに管理する経路テーブル管理ステップと、ネットワーク上の既設パス群のそれぞれを終端する帯域可変通信装置の流量計測部１７０が、既設パス上の流入トラフィック、流出トラフィック、もしくはその両方をインタフェースと連携して監視するトラフィック監視ステップと、帯域可変通信装置の変更判断部１６０が、トラフィック監視ステップの監視結果に基づいて既設パスと並列のパス(並列パス)を増設、もしくは削除することを判断する増減判断ステップと、帯域可変通信装置の変更誘起部１５０が、増減判断ステップの増減判断結果に基づいて制御部１１０に並列パスの増設要求もしくは削除要求を送信し、さらに該制御部１１０が外部連携部１８０に送信する増減通知ステップと、帯域可変通信装置の外部連携部１８０が、増減通知ステップの増設要求もしくは削除要求に基づき、並列パスの経路上の各帯域可変通信装置の外部連携部１８０との間で、経路テーブルを用いて制御情報を交換するシグナリングステップと、各帯域可変通信装置の外部連携部１８０が、シグナリングステップにおいて受信した制御情報を制御部１１０と交換する内部制御ステップと、帯域可変通信装置群の制御部１１０が、内部制御ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、経路交換部１２０、インタフェース１３０、又はパケット転送部１４０、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップとを有するものである。
【０１４９】
本実施の形態において、第３の実施の形態と同様、図３０の帯域可変通信装置＃１は対向の帯域可変通信装置#6との間の既設パス群のトラフィック量を計測する。帯域可変通信装置#１は計測結果に基づいての既設パス群の本数の増減を判断する。次に、第３の実施の形態と異なり、帯域可変通信装置#１は非特許文献２及び特許文献１に基づいて既設パス群に新たなパスを追加、もしくは既設パス群から過剰なパスを削除するために帯域可変通信装置＃２及び帯域可変通信装置＃６と連携してパスを制御する。本実施の形態の制御シーケンスに基本的流れは第４の実施の形態で記載のGMPLSと同じである。
【０１５０】
なお、通過帯域幅については、第２の実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１５１】
以下、これまでに説明した本実施の形態に係る構成例を種々の側面に着目して列挙する。
（第１例）
入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有する経路交換手段と、
前記経路交換手段の前記経路交換機能と前記帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、該制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、を有する制御手段と、
を具備し、
前記入力ポートと前記出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続されることを特徴とする帯域可変通信装置。
【０１５２】
これにより、経路交換手段１２０において入力ポートから出力ポートまでのストリーム信号群の通過可能な周波数帯域を変更可能となる。
（第２例）
前記経路交換手段は、部分的に周波数帯域の重なる複数のサブキャリアのストリーム信号群を経路交換する機能を含む第１例に記載の帯域可変通信装置。
【０１５３】
これにより、周波数帯域の重なる光信号群の経路交換、並びに、入力ポートから出力ポートまでのストリーム信号群の通過可能な周波数帯域を変更可能となる。
（第３例）
伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受手段と、
前記パケット送受手段とパケットを送受するパケット処理機能と、パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能と、を有するパケット処理手段と、
前記経路交換手段とストリーム信号を送受するストリーム送受手段と、
を有するインタフェースを、全部もしくは一部の入力ポートと出力ポートに具備し、
かつ、
前記制御手段は、
前記インタフェースの前記パケット送受手段、前記パケット処理手段、及び、前記ストリーム送受手段の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、
前記制御情報に基づいて前記インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を更に具備する第１例に記載の帯域可変通信装置。
【０１５４】
これにより、インタフェースにおいて多種多様なクライアント信号をストリーム信号に変換可能となる。
【０１５５】
（第４例）
前記ストリーム送受手段は、部分的に周波数帯域の重なる複数のサブキャリアからなる光直交周波数多重（OFDM）信号を送受する手段を有する第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１５６】
これにより、インタフェースにおいて多種多様なクライアント信号を光ＯＦＤＭ信号に変換可能となる。
（第５例）
前記インタフェースは、前記パケット処理手段と前記ストリーム送受手段に供給されるクロックを制御するクロック調整手段を具備し、
前記パケット処理手段は、前記クロック調整手段から供給されるクロックに基づいて、ストリーム送受手段と交換するストリーム信号の送受信速度を変更する機能を具備し、
ストリーム送受手段は、前記クロック調整手段から供給されるクロックに基づいて、前記パケット処理手段と交換するストリーム信号の送受信速度を変更する手段を具備する第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１５７】
これにより、インタフェースにおいて送受されるストリーム信号群の周波数帯域を増減制御可能となる。
（第６例）
前記インタフェースの1つのパケット送受手段に対して1つ以上のパケット処理手段が接続され、かつ、
前記パケット送受手段は、
前記パケット処理手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、当該パケット送受手段と該パケット処理手段群との間の信号処理負荷の配分ポリシーと集合ポリシーと、
前記配分ポリシーに基づいてパケット処理手段群にパケットを送信する機能と、
前記集合ポリシーに基づいてパケット処理部群からパケットを受信する機能と、を具備する第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１５８】
これにより、パケット送受手段からパケット処理手段に送信されるパケットの量を負荷分散によって削減可能となり、パケット処理手段の処理性能の要求条件を緩和可能となる。
（第７例）
前記インタフェースの２つ以上のパケット送受手段に対して1つのパケット処理手段が接続され、かつ、
前記パケット処理手段は、
前記パケット送受手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット送受手段群と当該パケット処理手段との間の信号処理負荷の配分ポリシーと集合ポリシーと、
前記配分ポリシーに基づいてパケット送受手段群にパケットを送信する機能と、
前記集合ポリシーに基づいてパケット送受手段群からパケットを受信する機能と、を具備する、第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１５９】
これにより、パケット処理手段からストリーム送受手段に送信されるパケットの量を負荷分散によって削減可能となり、パケット送受手段の処理性能の要求条件の緩和が可能となる。
（第８例）
前記インタフェースの1つのパケット処理手段に対して1つ以上のストリーム送受手段が接続され、かつ、
前記パケット処理手段は、
前記ストリーム送受手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、前記パケット処理手段と前記ストリーム送受手段群との間の信号処理負荷の分配ポリシーと集束ポリシーと、
前記分配ポリシーに基づいてストリーム送受手段群にストリーム信号を送信する機能と、
前記集束ポリシーに基づいてストリーム送受手段群からストリーム信号を受信する機能と、を具備する、第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６０】
これにより、パケット処理手段からストリーム送受手段に送信されるストリーム信号の信号レートを負荷分散によって低速化が可能となり、ストリーム送受手段の処理性能の要求条件を緩和可能となる。
（第９例）
前記インタフェースの２つ以上のパケット処理手段に対して1つのストリーム送受手段が接続され、かつ、
前記ストリーム送受手段は、
前記パケット処理手段との信号処理能力の差に基づいて設計された、パケット処理手段群と当該ストリーム送受手段との間の信号処理負荷の分配ポリシーと集束ポリシーと、
前記分配ポリシーに基づいてパケット処理手段群にストリーム信号を送信する機能と、
前記集束ポリシーに基づいてパケット処理手段群からストリーム信号を受信する機能と、を具備する、第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６１】
これにより、ストリーム送受手段からパケット処理手段に送信されるストリーム信号の信号レートを負荷分散によって低速化可能となり、パケット処理手段の処理性能の要求条件を緩和可能となる。
（第１０例）
前記インタフェースの前記パケット送受手段と前記パケット処理手段との間で交換されるパケットを当該パケット送受手段と異なるパケット送受手段、もしくは当該パケット処理手段と異なるパケット処理手段に転送するパケット転送手段を更に有し、
前記制御手段は、前記パケット転送手段に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、前記制御情報に基づいて前記パケット転送手段を制御するパケット転送制御機能と、を具備する、第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６２】
これにより、パケット送受手段群とパケット処理手段群との間でパケットをそのパケットのヘッダ情報に基づいて柔軟に交換可能となる。
（第１１例）
前記インタフェースの前記パケット送受手段もしくは前記パケット処理手段に流入するパケットの流量を計測する流量計測手段と、
前記パケット流量と増減規則を用いて前記経路交換手段、前記インタフェース、及び前記パケット転送手段の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、
前記変更判断手段の判断結果に基づいて前記制御手段と前記制御情報を交換する変更誘起手段と、を具備する、第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６３】
これにより、インタフェースにおける流入出パケットの量を計測可能となり、さらに計測結果に応じて自律的に経路交換手段、インタフェース，及び、パケット転送手段などを制御してパスの増設、削減が可能となる。
（第１２例）
他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、前記制御手段と前記制御情報を交換する内部制御機能と、を有する外部連携手段を更に具備する、第１例または第３例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６４】
これにより、帯域可変通信装置群の間の分散制御が可能となり、結果的に帯域可変通信装置群を含むネットワークの規模に関する拡張性が向上する。
（第１３例）
前記インタフェースの前記パケット送受手段もしくは、前記パケット処理手段に流入するパケット流量を計測する流量計測手段と、
前記パケット流量と増減規則を用いて前記経路交換手段、前記インタフェース、及び前記パケット転送手段の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、
前記変更判断手段の判断結果に基づいて前記制御手段と前記制御情報を交換する変更誘起手段と、を更に有する、第１２例に記載の帯域可変通信装置。
（第１４例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム送信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム送信手段は、
前記パケット処理手段から出力されるストリーム信号を1つ以上のサブストリーム信号に分配する信号分配手段と、
前記信号分配手段で出力された各サブストリーム信号を変調する機能を有する1つ以上の信号変調手段と、
前記信号変調手段群で変調され、かつ周波数領域上で複数存在するサブストリーム信号群を周波数領域から時間領域に一括変換する機能と、時間領域に変換されたサブストリーム信号群をひとつの逆フーリエ変換ストリーム信号として出力する機能と、を有する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を1つ以上のサブキャリアに変換する光送信手段と、を具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６５】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なり、かつ復号可能なサブストリーム信号群を生成可能となる。
（第１５例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム送信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム送信手段は、
前記パケット処理手段群から出力された各ストリーム信号を変調して各々サブストリーム信号を生成する1つ以上の信号変調手段と、
前記信号変調手段群で変調され、かつ周波数領域上で複数存在するサブストリーム信号群を周波数領域から時間領域に一括変換する機能と、該時間領域に変換されたサブストリーム信号群をひとつの逆フーリエ変換ストリーム信号として出力する機能を有する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を1つ以上のサブキャリアに変換する光送信手段と、を具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６６】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なり、かつ復号可能なサブストリーム信号群を生成可能となる。
（第１６例）
前記光送信手段は、抑圧搬送波単側波帯変調(Single-Sideband modulation)を用いてサブキャリアに発生する側帯波の一部を削除する機能を具備する、第１４例または第１５例に記載の帯域可変通信装置。これにより、生成されるサブストリーム信号群の周波数帯域を狭窄化可能となる。
（第１７例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム送信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム送信手段は、
パケット処理手段から出力されたストリーム信号を変調してサブストリーム信号を生成する信号変調手段と、
前記信号変調手段から出力されたサブストリーム信号をサブキャリアに変換する1つ以上の光送信手段と、
前記光送信手段群から出力される全てのサブキャリア間の光周波数間隔を均一化させるために当該光送信手段を制御する周波数間隔制御手段と、
前記1つ以上の光送信手段から出力された1つ以上のサブキャリアを集束する波長多重手段と、を具備し、
前記周波数間隔制御手段は、
サブキャリアの光周波数間隔をサブストリーム信号のビットレート以上に設定する手段を具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６７】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なり、かつ復号可能なサブストリーム信号群を生成可能となる。
（第１８例）
前記ストリーム送受信手段は、ストリーム送信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム送信手段は、
パケット処理手段から出力されたストリーム信号を変調してサブストリーム信号を生成する信号変調手段と、
光周波数間隔がサブストリーム信号のビットレート以上である２つ以上の連続搬送光を一括して生成する多波長光発生手段と、
２つ以上の連続搬送光を分波する波長分波手段と、
前記信号変調手段から出力されたサブストリーム信号によって連続搬送光を変調してサブキャリアに変換する１つ以上の光電気変換手段と、
前記1つ以上の光電気変換手段から出力された1つ以上のサブキャリアを集束する波長多重手段と、を具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６８】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なり、かつ、復号可能なサブストリーム信号群を生成可能となる。
（第１９例）
前記逆フーリエ変換手段より出力された逆フーリエ変換ストリーム信号、もしくは前記信号変調手段より出力されたサブストリーム信号を部分的もしくは全体的に繰り返したガードインターバルを生成する機能と、
生成されたガードインターバルを前記逆フーリエ変換ストリーム信号もしくは前記サブストリーム信号に結合する機能と、
前記ガードインターバルを結合した逆フーリエ変換ストリーム信号もしくはサブストリーム信号を前記光送信手段もしくは前記光電気変換手段に送出する機能と、を有するガードインターバル生成手段と、を更に具備する、第１４，１５，１７、または、１８例のいずれか１例に記載の帯域可変通信装置。
【０１６９】
これにより、パス端の出口側のインタフェースにおいて、パス端の入口から出口までのサブストリーム信号群の間の伝搬遅延差を補償可能となる。
（第２０例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム受信手段は、
1つ以上のサブキャリアを受光して逆フーリエ変換ストリーム信号に変換する光受信手段と、
前記光受信手段から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を時間領域から周波数領域に一括変換して1つ以上のサブストリーム信号に分解する機能と、生成されたサブストリーム信号群をサブストリーム信号毎に分配する機能と、を有するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段より出力された各サブストリーム信号を復調する1つ以上の信号復調手段と、
前記信号復調手段群から出力されたサブストリーム信号群をひとつのストリーム信号に集束してパケット処理手段に出力する信号集束手段と、
を更に具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１７０】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なったサブストリーム信号群を復号可能となる。
（第２１例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム受信手段は、
1つ以上のサブキャリアを受光して逆フーリエ変換ストリーム信号に変換する光受信手段と、
前記光受信手段から出力された逆フーリエ変換ストリーム信号を時間領域から周波数領域に一括変換して1つ以上のサブストリーム信号に分解する機能と、生成されたサブストリーム信号群をサブストリーム信号毎に分配する機能と、を有するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段より出力された各サブストリーム信号を復調してストリーム信号を生成する1つ以上の信号復調手段と、を具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１７１】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なったサブとリーム信号群を復号可能となる。
（第２２例）
前記ストリーム送受手段は、ガードインターバルを結合された逆フーリエ変換ストリーム信号からガードインターバルを除去して逆フーリエ変換ストリーム信号を抽出する機能と、抽出された逆フーリエ変換ストリーム信号をフーリエ変換部に送出する機能と、を有するガードインターバル除去手段を具備する、第４例に記載の帯域可変通信装置
これにより、第１８例の帯域可変通信装置においてガードインターバルを付与された逆フーリエ変換ストリーム信号からガードインターバルを除去可能となる。
（第２３例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム受信手段は、
入射する1つ以上のサブキャリアをサブキャリア毎に分波する光分波手段と、
前記光分波手段から出力された各サブキャリアを受光してサブストリーム信号に変換する1つ以上の光受信手段と、
光受信手段群より出力されたサブストリーム信号群を復調する1つ以上の信号復調手段と、を具備する第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１７２】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なったサブストリーム信号群を復号可能となる。
（第２４例）
前記ストリーム送受手段は、ストリーム受信手段を具備し、かつ、
前記ストリーム受信手段は、
入射する1つ以上のサブキャリアをサブキャリア毎に分波する光分波手段と、
前記光分波手段から出力された各サブキャリアを受光してサブストリーム信号に変換する1つ以上の光受信手段と、
前記光受信手段群より出力されたサブストリーム信号群を復調する1つ以上の信号復調手段と、
前記信号復調手段群から出力されたサブストリーム信号群をひとつのストリーム信号に集束してパケット処理手段に出力する信号集束手段と、を具備する第４例に記載の帯域可変通信装置。
【０１７３】
これにより、それぞれの周波数帯域が他の周波数帯域と重なったサブストリーム信号群を復号可能となる。
（第２５例）
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能とを有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を、伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク管理装置が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、
パス経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
（第２６例）
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能とを有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を、伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク管理装置が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、
パス経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
（第２７例）
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能とを有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能が、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、該インタフェースの該パケット送受手段とパケット処理手段との間で交換されるパケットを当該パケット送受手段と異なるパケット送受手段、もしくは当該パケット処理手段と異なるパケット処理手段に転送するパケット転送手段と、該パケット転送手段に対する制御情報を送受する制御情報送受手段と、該制御情報に基づいてパケット転送手段を制御するパケット転送制御手段と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク管理装置が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、
パス経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
（第２８例）
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を有し、
さらに、該インタフェースのパケット送受手段もしくはパケット処理手段に流入するパケットの流量を計測する流量計測手段と、パケット流量と増減規則を用いて経路交換手段、インタフェース、及びパケット転送手段の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、該変更判断手段の判断結果に基づいて該制御手段と制御情報を交換する変更誘起手段と、を具備し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記ネットワーク上の既設パス群のそれぞれを終端する帯域可変通信装置の流量計測手段が、既設パス上の流入トラフィック、流出トラフィック、もしくはその両方をインタフェースと連携して監視するトラフィック監視ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更判断手段が、前記トラフィック監視ステップの監視結果に基づいて既設パスと並列のパス（並列パス）を増設、もしくは削除することを判断する増減判断ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更誘起手段が、前記増減判断ステップの増減判断結果に基づいて並列パスの増設要求もしくは削除要求を含む制御情報をネットワーク管理装置に送信する増減通知ステップと、
前記ネットワーク管理装置が、
前記増減通知ステップの増設要求もしくは削除要求に基づき、並列パスの経路上の各帯域可変通信装置の前記制御手段との間で、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するための制御情報を交換する制御メッセージ交換ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、
前記制御メッセージ交換ステップにおいて受信した制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、
を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【０１７４】
パスの定義は２種類あり、一つ目は対向する２台の帯域可変通信装置のインタフェース間を接続するキャリアであり、二つ目はキャリアを構成するサブキャリア群のそれぞれである。但し、どちらの場合においても動作は変わらない。
【０１７５】
これにより、各帯域可変通信装置は既設パス群と流入出トラフィック量とを比較して帯域供給不足もしくは供給過剰を判断してネットワーク管理装置にその旨を通知可能となり、さらに、ネットワーク管理装置は通知内容に応じて既設パスに沿う帯域可変通信装置を制御して並列パスを設定もしくは削除して供給帯域を変更可能となる。
（第２９例）
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段と、外部連携手段と、を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能を有するパケット送受手段と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能とからなるパケット処理手段と、該経路交換機能と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能とからなるストリーム送受手段と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び、該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御機能と、を有し、
該外部連携手段は、他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、該制御手段と制御情報を交換する内部制御機能と、を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記帯域可変通信装置群の前記外部連携手段がネットワーク構成情報を交換する経路情報交換ステップと、
前記各帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、前記経路情報交換ステップに基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して経路テーブルに管理する経路テーブル管理ステップと、
前記帯域可変通信装置群の1台の外部連携手段が、
複数の帯域可変通信装置を経由するパスを設定、削除、もしくは変更する際、パス経路上の他の帯域可変通信装置群の外部連携手段との間で、前記経路テーブルを用いて制御情報を交換するシグナリングステップと、
各帯域可変通信装置の外部連携手段が、
前記シグナリングステップにおいて受信した制御情報を前記制御手段と交換する内部制御ステップと、
前記帯域可変通信装置群の制御手段が、
前記内部制御ステップにおいて受信した前記制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【０１７６】
パスの定義は２種類あり、一つ目は対向する２台の帯域可変通信装置のインタフェース間を接続するキャリアであり、二つ目はキャリアを構成するサブキャリア群のそれぞれである。但し、どちらの場合においても動作は変わらない。
【０１７７】
これにより、各帯域可変通信装置が他の帯域可変通信装置と自律分散的に連携してパスを制御可能となる。
（第３０例）
経路交換手段と、インタフェースと、制御手段と、外部連携手段と、を有し、
該経路交換手段は、入力ポートより入射する1波長以上のストリーム信号の出力ポートを波長と時間の両方、もしくは一部に基づいて切り替える経路交換機能と、ストリーム信号が通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能と、を有し、
該インタフェースは、伝送路経由で接続された他の通信装置とパケットを送受するパケット送受機能と、該パケット送受機能とパケットを送受するパケット処理機能と、該パケットとストリーム信号との信号変換を実行する信号変換機能と、からなるパケット処理手段と、該経路交換手段と該ストリーム信号を送受するストリーム送受機能と、を有し、
該制御手段は、該経路交換手段の該経路交換機能と該帯域変更機能の両方、もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受機能と、制御情報に基づいて該経路交換手段を制御する制御機能と、該インタフェースの該パケット送受機能、該パケット処理機能、該信号変換機能、及び該ストリーム送受機能の全部もしくは一部に対する制御情報を送受する制御情報送受手段と、制御情報に基づいて該インタフェースを制御するインタフェース制御手段と、を有し、
該外部連携手段は、該インタフェースのパケット送受機能もしくは該パケット処理機能に流入するパケットの流量を計測する流量計測手段と、該パケット流量と増減規則を用いて該経路交換手段、該インタフェース、及び該パケット転送手段の全部もしくは一部を制御する必要性を判断する変更判断手段と、該変更判断手段の判断結果に基づいて該制御手段と制御情報を交換する変更誘起手段と、他の通信装置とネットワーク構成情報を交換する構成交換機能と、該ネットワーク構成情報に基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して管理するルーティング機能と、該ルーティング機能を用いて他の通信装置と制御情報を交換するシグナリング機能と、該制御手段と制御情報を交換する内部制御機能を有し、
入力ポートと出力ポートの全部もしくは一部が伝送路経由で他の通信装置と接続される帯域可変通信装置群を伝送路群によって接続し、かつ、該帯域可変通信装置群を制御及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有するネットワークにおいて、
前記帯域可変通信装置群の前記外部連携手段がネットワーク構成情報を交換する経路情報交換ステップと、
前記各帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、前記経路情報交換ステップに基づいて制御情報及びストリーム信号の転送経路を算出して経路テーブルに管理する経路テーブル管理ステップと、
前記ネットワーク上の既設パス群のそれぞれを終端する帯域可変通信装置の流量計測手段が、既設パス上の流入トラフィック、流出トラフィック、もしくはその両方をインタフェースと連携して監視するトラフィック監視ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更判断手段が、前記トラフィック監視ステップの監視結果に基づいて既設パスと並列のパス(並列パス)を増設、もしくは削除することを判断する増減判断ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記変更誘起手段が、前記増減判断ステップの増減判断結果に基づいて前記制御手段に並列パスの増設要求もしくは削除要求を送信し、さらに該制御手段が前記外部連携手段に送信する増減通知ステップと、
前記帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、前記増減通知ステップの増設要求もしくは削除要求に基づき、前記並列パスの経路上の各帯域可変通信装置の外部連携手段との間で、経路テーブルを用いて制御情報を交換するシグナリングステップと、
前記各帯域可変通信装置の前記外部連携手段が、
前記シグナリングステップにおいて受信した前記制御情報を前記制御手段と交換する内部制御ステップと、
前記帯域可変通信装置群の前記制御手段が、
前記内部制御ステップにおいて受信した前記制御情報に基づいて、前記経路交換手段、前記インタフェース、前記パケット転送手段、もしくはそれらの全てを制御するハードウェア制御ステップと、を実行することを特徴とする帯域可変通信方法。
【０１７８】
パスの定義は２種類あり、一つ目は対向する２台の帯域可変通信装置のインタフェース間を接続するキャリアであり、二つ目はキャリアを構成するサブキャリア群のそれぞれである。但し、どちらの場合においても動作は変わらない。
【０１７９】
これにより、各帯域可変通信装置は既設パス群と流入出トラフィック量とを比較して帯域供給不足もしくは供給過剰を判断可能となり、さらにその判断結果に基づいて既設パスに沿う他の帯域可変通信装置と自律分散的に連携して並列パスを設定もしくは削除し、供給帯域を変更可能となる。
（第３１例）
前記ハードウェア制御ステップにおいて、
前記制御手段が、
前記制御メッセージ交換ステップもしくは前記内部制御ステップを介して受信された制御情報に基づいて、前記経路交換手段における入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域の変更を実行する、第２５乃至３０例のいずれか１に記載の帯域可変通信方法。
【０１８０】
これにより、経路交換手段において入力ポートから出力ポートまでの通過可能な周波数帯域を変更可能となる。
（第３２例）
前記ハードウェア制御ステップにおいて、
前記制御手段が、
前記制御メッセージ交換ステップもしくは内部制御ステップを介して受信された制御情報に基づいて、インタフェースの起動、インタフェースの停止、インタフェースからの出力ストリーム信号の周波数帯域の変更、ガードインターバルの時間長の設定、隣接パス間の光周波数間隔（ガードバンド）の設定、もしくはそれらの全てを実行する、第２５乃至３０例のいずれか１に記載の帯域可変通信方法。これにより、インタフェースにおいて出力される周波数帯域を変更可能となる。
（第３３例）
前記インタフェースでのパケット信号の流入トラフィック容量をBt（bit/s）、一つのサブストリーム信号当たりの基本ビットレートをBs（bit/s）、及び一つのサブストリーム信号の中のトラフィック信号以外の符号によるビットレート増加分をΔB（bit/s）としたときに、
（ｋ−１）・Bs ≦  Bt  ＋  ｋ・ΔB  ≦  ｋ・Bs      （kは自然数）
となるkを用いてストリーム信号のビットレートをk・Bsに設定し、
前記ストリーム信号の送信端と受信端の間で、ストリーム信号用帯域となるｋ個のサブキャリア光（サブキャリア光周波数間隔ｆs）と２つのガードバンドBgを含む光周波数領域（ｋ・ｆs＋2・Bg）が利用できる光パス経路を設定し、
ガードバンドBgは、光パスと別の光パスとの隣接するサブキャリア光の間隔をｆsの２倍以上（Bg ≧  2・ｆs）となるように設定し、
ストリーム信号送信手段において、利用可能な光数波数領域でｋ個のサブキャリア光を用いてストリーム信号を生成し、
前記経路交換手段において、前記ストリーム信号の通過帯域を上記のｋ個のサブキャリア光を含み、かつ過帯域幅Bswを
ｋ・ｆs ≦  Bsw  ≦  ｋ・ｆs  ＋  Bg
を満たすように設定する、第２５乃至３０例のいずれか１に記載の帯域可変通信方法。
（第３４例）
前記ガードインターバルの時間を、設定する光パス経路における最短波長のサブストリーム信号と最長波長のサブストリーム信号の間の伝搬時間差△Tより長い時間となるように設定する、第２５乃至３０例のいずれか１に記載の帯域可変通信方法。
（第３５例）
前記ガードインターバルの時間を、ネットワークにおいて最長の光パス経路における最短波長のサブストリーム信号と最長波長のサブストリーム信号の間の伝搬時間差△Tより長い時間となるように設定する、第２５乃至３０例のいずれか１に記載の帯域可変通信方法。
【０１８１】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明は、液晶光学スイッチなどを用いた光通信システムに適用可能である。【０１８３】
本国際出願は、２００８年９月１９日に出願した日本国特許出願２００８−２４１７７３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２００８−２４１７７３号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０１８４】
１、４  光増幅器
２、６  光分岐器
３  光スイッチ
５  送信系
８  受信系
１０  伝送路
１００  帯域可変通信装置
１０１  信号分配部
１０２  信号変調部
１０３  逆フーリエ変換部
１０４  光送信部
１０５  ＳＳＢフィルタ付き光送信部
１０６  同期周波数間隔制御部
１０７  波長多重部
１０８  光電気変換部
１０９  共通光源（多波長光発生部）
１１０  制御手段、制御部
１１１  波長分波部
１２０  経路交換手段、経路交換部
１３０  インタフェース
１３１  パケット送受部
１３２  パケット処理部
１３３  ストリーム送受部
１４０  パケット転送部
１５０  変更誘起部
１６０  変更判断部
１７０  流量計測部
１８０  外部連携部
２０１  ガードインターバル生成部
３０１  光受信部
３０２  フーリエ変換部
３０３  信号復調部
３０４  信号集束部
４０１  光受信部
４０２  ガードインターバル除去部
４０３  フーリエ変換部
４０４  波長分波部
４０５  信号復調部
４０６  信号収束部
５００  ネットワーク管理装置
１３３１  ストリーム送信部
１３３２  ストリーム受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2010032844.tif 000034
【図３１】
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【図３２】
2010032844.tif 000036
【図３３】
2010032844.tif 000037
【図３４】
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【図３５】
2010032844.tif 000039
【図３６】
2010032844.tif 000040
【図３７】
2010032844.tif 000041
【図３８】
2010032844.tif 000042
【図３９】
2010032844.tif 000043
【図４０】
2010032844.tif 000044
【図４１】
2010032844.tif 000045
【図４２】
2010032844.tif 000046
【図４３】
2010032844.tif 000047
【図４４】
2010032844.tif 000048
【図４５】
2010032844.tif 000049
【国際調査報告】
2010032844.tif 000050
2010032844.tif 000051
2010032844.tif 000052
2010032844.tif 000053