(57)【要約】  エラスティック光ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上と、光パスが開通する確率の向上との両立を図ることが困難であるため、本発明の光パス制御装置は、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する経路選定手段と、経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する使用率集計手段と、使用率に基づいて経路選定指標を決定する経路選定指標判定手段、とを有する。
2019008718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する経路選定手段と、
前記経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する使用率集計手段と、
前記使用率に基づいて前記経路選定指標を決定する経路選定指標判定手段、とを有する
光パス制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載した光パス制御装置において、
前記経路選定指標判定手段は、前記使用率を集計した値と所定の基準値を比較した結果に基づいて、前記経路候補の伝送特性を表わす指標である伝送特性指標、および前記使用率に基づく指標である使用率指標、のいずれかを前記経路選定指標に決定する
光パス制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載した光パス制御装置において、
前記経路選定指標判定手段は、前記所定の基準値として、前記最良経路に含まれる光ファイバ伝送路において光周波数帯域を確保できなかった光パスに対する前記使用率を用いる
光パス制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載した光パス制御装置において、
前記経路候補の範囲を限定して限定経路候補を選定し、前記使用率集計手段が前記使用率を集計する対象となる前記光ファイバ伝送路を前記限定経路候補に含まれる範囲に限定する集計領域限定手段をさらに有し、
前記経路選定手段は、前記限定経路候補の中から前記経路選定指標が最小となる前記最良経路を選定し、
前記使用率集計手段は、前記限定経路候補に含まれる前記光ファイバ伝送路における前記使用率を集計する
光パス制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載した光パス制御装置において、
前記集計領域限定手段は、前記経路候補のうち、伝送特性が最良となる最良経路候補を含む複数の前記経路候補を、前記限定経路候補に選定する
光パス制御装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載した光パス制御装置において、
前記集計領域限定手段は、前記経路候補のうち、互いに独立な複数の独立経路候補を、前記限定経路候補に選定する
光パス制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載した光パス制御装置において、
前記使用率が所定の経路マスク基準値を上回る前記光ファイバ伝送路をマスク対象光ファイバ伝送路に決定する経路マスク判定手段と、
前記マスク対象光ファイバ伝送路を含む経路に経路マスクを設定する経路マスク設定手段、とをさらに有し、
前記経路選定手段は、前記経路マスクが設定された経路を除外して前記経路候補を探索する
光パス制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載した光パス制御装置において、
前記使用率の時間的推移から、前記使用率の時間的変化を示す使用率時間変化値を算出する時系列解析手段をさらに有し、
前記経路選定指標判定手段は、前記使用率時間変化値に基づいて前記経路選定指標を決定する
光パス制御装置。
【請求項９】
請求項２に記載した光パス制御装置において、
前記伝送特性指標が、経路長、ホップ数、着信光信号雑音比、および遅延量のいずれかである
光パス制御装置。
【請求項１０】
請求項２に記載した光パス制御装置において、
前記使用率指標が、断片化スロット数、断片化スロット領域数、占有波長スロット数、割当済光パス数、高優先度光パスの占有スロット数、割当済高優先度光パス数、収容トラヒック容量、および収容トラヒック要求数のいずれかである
光パス制御装置。
【請求項１１】
請求項２に記載した光パス制御装置において、
前記使用率を集計した値が、前記使用率についての平均値、最大値、最小値、標準偏差、および分散のいずれかである
光パス制御装置。
【請求項１２】
光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定し、
前記経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計し、
前記使用率に基づいて前記経路選定指標を決定する
光パス制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載した光パス制御方法において、
前記経路選定指標を決定することは、前記使用率を集計した値と所定の基準値を比較した結果に基づいて、前記経路候補の伝送特性を表わす指標である伝送特性指標、および前記使用率に基づく指標である使用率指標、のいずれかを前記経路選定指標に決定することを含む
光パス制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載した光パス制御方法において、
前記経路選定指標を決定することは、前記所定の基準値として、前記最良経路に含まれる光ファイバ伝送路において光周波数帯域を確保できなかった光パスに対する前記使用率を用いることを含む
光パス制御方法。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか一項に記載した光パス制御方法において、
前記経路候補の範囲を限定して限定経路候補を選定し、前記使用率を集計する対象となる前記光ファイバ伝送路を前記限定経路候補に含まれる範囲に限定することをさらに有し、
前記最良経路を選定することは、前記限定経路候補の中から前記経路選定指標が最小となる前記最良経路を選定することを含み、
前記使用率を集計することは、前記限定経路候補に含まれる前記光ファイバ伝送路における前記使用率を集計することを含む
光パス制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載した光パス制御方法において、
前記限定経路候補を選定することは、前記経路候補のうち、伝送特性が最良となる最良経路候補を含む複数の前記経路候補を、前記限定経路候補に選定することを含む
光パス制御方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載した光パス制御方法において、
前記限定経路候補を選定することは、前記経路候補のうち、互いに独立な複数の独立経路候補を、前記限定経路候補に選定することを含む
光パス制御方法。
【請求項１８】
請求項１２から１７のいずれか一項に記載した光パス制御方法において、
前記使用率が所定の経路マスク基準値を上回る前記光ファイバ伝送路をマスク対象光ファイバ伝送路に決定し、
前記マスク対象光ファイバ伝送路を含む経路に経路マスクを設定すること、をさらに有し、
前記最良経路を選定することは、前記経路マスクが設定された経路を除外して前記経路候補を探索することを含む
光パス制御方法。
【請求項１９】
請求項１２から１８のいずれか一項に記載した光パス制御方法において、
前記使用率の時間的推移から、前記使用率の時間的変化を示す使用率時間変化値を算出することをさらに有し、
前記経路選定指標を決定することは、前記使用率時間変化値に基づいて前記経路選定指標を決定することを含む
光パス制御方法。
【請求項２０】
コンピュータを、
光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する経路選定手段と、
前記経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する使用率集計手段と、
前記使用率に基づいて前記経路選定指標を決定する経路選定指標判定手段、として機能させるためのプログラムを記録した
コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パス制御装置および光パス制御方法に関し、特に、エラスティック光ネットワーク方式を用いた光パス制御装置および光パス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークは、拠点間を接続する光ファイバ通信路を介して、要求トラヒックを通信する機能を提供する。光ネットワークにおいては、クライアントからの要求トラヒックを種々の多重方式を用いて多重した大容量の信号光を、光ファイバ通信路を介して通信する。多重方式としては、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）方式、および時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式が用いられる。【０００３】
近年、光ネットワークでは、光パス１本当たり１００Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）級のトラヒックを収容できるようになり、波長分割多重方式によって最大で１０Ｔｂｐｓ（Ｔｅｒａ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）級の大容量トラヒックの通信が可能である。【０００４】
このような光ネットワークにおける光パスの周波数利用効率の向上を図る技術の一例が、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ネットワーク管理装置は光パスを設定および管理する機能を有し、制御部、トラヒック収容設計部、記憶部、入力部、およびパス割当部から構成されている。記憶部には、トラヒックパターンデータベース（ＤＢ）、物理トポロジーＤＢ、およびパス割当情報ＤＢが格納されている。また、トラヒック収容設計部は、経路抽出部、所要周波数スロット決定部、および使用ファイバ・使用周波数スロット番号決定部から構成される。【０００６】
経路抽出部は、トラヒックパターンＤＢから任意のトラヒックパターンを１つ抽出し、その始点と終点に基づいて、対象となる光パスについて全経路検索を行い、到達可能な経路およびホップ数をメモリに格納する。所要周波数スロット決定部は、経路抽出部により検索された光パス経路から最もホップ数の短いものを取り出し、このホップ数に相当するスロット数の最適値を決定する。次に、使用ファイバ・使用周波数スロット番号決定部は、決定した光パス経路を構成する複数の各ファイバ区間のそれぞれについて、物理トポロジーＤＢとパス割当情報１３３を参照して、使用可能かどうかを判断する。そして、すべてのファイバ区間が利用できる場合、パス割当部１は、これらの区間の組み合わせを光パスのために確保し、パス割当ＤＢの内容を更新する。【０００７】
このような構成としたことにより、関連するネットワーク管理装置によれば、光パス経路での光信号品質劣化に応じて最適な周波数スロット数を選択し、光周波数帯域の使用効率を向上させることができる、としている。【０００８】
また、関連技術としては、特許文献２および３に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−０７０２５６号公報
【特許文献２】特開２００２−０７８１２８号公報
【特許文献３】特表２０００−５１７４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、特許文献１に記載された光パス網（エラスティック光ネットワーク）では、光パスの割当波長スロット数を要求トラヒック容量と光パス割当経路上の光ファイバ伝送路の伝送特性に応じて変化させる。これにより、固定グリッド網における光パスと比較して、周波数利用効率の向上を図ることができる。【００１１】
すなわち、エラスティック光ネットワークにおける光パスの周波数利用効率は、光パス経路の伝送特性に応じて可変である。そのため、伝送特性が最良となる経路を選択することにより周波数利用効率を最大とし、所要波長スロット数を最小とすることが可能である。【００１２】
しかし、伝送特性が最良となる経路の全てにおいて、所要波長スロット数を満足する空き波長スロットが存在するとは限らない。これは、要求トラヒックの変動に追随して光パスの追加、変更、削除を繰り返すと断片的な未使用領域が発生し、光周波数帯域の断片化が生じるからである。光周波数帯域の断片化が生じると、所要波長スロット数を満足する連続した空き波長スロットを確保することが困難となり、光パスが開通する確率（光パス開通成功確率）が低減する。特に、エラスティック光ネットワークにおいては、光パス毎に所要波長スロット数が異なる。そのため、光周波数帯域の断片化に起因して光パス開通成功確率が低減する事象が顕著になる。【００１３】
この場合、光ファイバ伝送路毎の光周波数帯域の断片化を特徴づける指標として光周波数帯域の使用率を用いて、この使用率が最小となる経路に光パスを割り当てることにより光パス開通成功確率の低減を防ぐことが可能である。一方、使用率が最小となる経路は最短経路とは限らないので、その伝送特性は一般的には最短経路の伝送特性と比べて劣化する。その場合、同一容量の光パスが占有する周波数帯域を増大させる必要があるので、周波数利用効率の低下が生じるおそれがある。すなわち、周波数利用効率の向上と、光パスが開通する確率の向上とは、必ずしも両立しない。【００１４】
このように、エラスティック光ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上と、光パスが開通する確率の向上との両立を図ることが困難である、という問題があった。【００１５】
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、周波数利用効率の向上と、光パスが開通する確率の向上との両立を図ることが困難である、という課題を解決する光パス制御装置および光パス制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の光パス制御装置は、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する経路選定手段と、経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する使用率集計手段と、使用率に基づいて経路選定指標を決定する経路選定指標判定手段、とを有する。【００１７】
本発明の光パス制御方法は、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定し、経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計し、使用率に基づいて経路選定指標を決定する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光パス制御装置および光パス制御方法によれば、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光パス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パス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パス制御装置とノード装置の接続関係、およびノード装置の構成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パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の第２の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、メッシュ光ネットワークの構成を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光パス制御装置および光パス制御方法を用いた場合における光パス設定棄却率を計算機シミュレーションにより求めた結果を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る光パス制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０Ａ】本発明の第３の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、収容に失敗した光パスの例を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の第３の実施形態に係る光パス制御装置および光パス制御方法によって算出した基準値の例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る光パス制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３Ａ】本発明の第４の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、メッシュ光ネットワークの構成を模式的に示す図である。
【図１３Ｂ】本発明の第４の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る光パス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パス制御装置の動作および光パス制御方法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パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、メッシュ光ネットワークの構成を模式的に示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の第５の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る光パス制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１９Ａ】本発明の第６の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、メッシュ光ネットワークの構成を模式的に示す図である。
【図１９Ｂ】本発明の第６の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す図である。
【図１９Ｃ】本発明の第６の実施形態に係る光パス制御装置の動作および光パス制御方法を説明するための、光ファイバ伝送路における使用率の時間変化を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
〔第１の実施形態〕
図１は、  図１は、本発明の第１の実施形態に係る光パス制御装置１０００の構成を示すブロック図である。光パス制御装置１０００は、経路選定部（経路選定手段）１１００、使用率集計部（使用率集計手段）１２００、および経路選定指標判定部（経路選定指標判定手段）１３００を有する。
【００２２】
経路選定部１１００は、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する。使用率集計部１２００は、経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する。そして、経路選定指標判定部１３００は、使用率に基づいて経路選定指標を決定する。
【００２３】
このように、本実施形態による光パス制御装置１０００は、光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用率に基づいて経路選定指標を選択し、選択した経路選定指標を用いて経路探索する構成としている。そのため、光周波数帯域の使用率が大きい場合は、使用率を優先して経路探索を行うように経路選定指標を選択することにより、光パスが開通する確率の低下を回避することが可能になる。一方、光周波数帯域の使用率が小さい場合は、伝送特性を優先して経路探索を行うように経路選定指標を選択することにより、周波数利用効率の向上を図ることが可能である。
【００２４】
経路選定指標判定部１３００は、使用率を集計した値と所定の基準値を比較した結果に基づいて、伝送特性指標および使用率指標のいずれかを経路選定指標に決定する構成とすることができる。ここで、伝送特性指標は、経路候補の伝送特性を表わす指標である。また、使用率指標は、使用率に基づく指標である。
【００２５】
次に、本実施形態による光パス制御方法について説明する。
【００２６】
本実施形態による光パス制御方法においては、まず、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する。また、経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する。そして、この使用率に基づいて上記の経路選定指標を決定する。
【００２７】
ここで、経路選定指標を決定することは、使用率を集計した値と所定の基準値を比較した結果に基づいて、伝送特性指標および使用率指標のいずれかを経路選定指標に決定することを含む構成とすることができる。
【００２８】
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、経路選定手段、使用率集計手段、および経路選定指標判定手段として機能させるためのプログラム、およびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いることができる。ここで、経路選定手段は、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する。使用率集計手段は、経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する。そして、経路選定指標判定手段は、使用率に基づいて経路選定指標を決定する。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の光パス制御装置１０００および光パス制御方法によれば、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。
【００３０】
〔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パス制御装置が用いられる光通信システム１０の構成を示す。光通信システム１０は光パス制御装置１００と光ネットワーク２００を有する。図２では、５個のノード装置２１０−１〜５が光ファイバ伝送路２２０−１〜７によって接続されて光ネットワーク２００を構成している例を示す。なお、以下の説明では、例えば、各ノード装置２１０−１〜５等を区別しないで説明する場合には、単に「ノード装置２１０」等と記載する。
【００３１】
図３に、本実施形態による光パス制御装置１００の構成を示す。光パス制御装置１００は、データベース（ＤＢ）部１１０、光パス設計部１２０、経路選定メトリック決定部１３０、および装置設定通知部１４０を有する。
【００３２】
データベース部１１０は、光パス割当情報ＤＢ１１１と物理トポロジーＤＢ１１２を備える。光パス割当情報ＤＢ１１１は、光ネットワーク２００に収容する光パスの物理経路情報、および波長スロット番号を記憶する。物理トポロジーＤＢ１１２は、複数のノード装置２１０間の接続関係と、光ノード間を接続する光ファイバ伝送路の経路選定メトリックの値を記憶する。ここで、物理トポロジーＤＢ１１２が記憶する経路選定メトリックの値は、経路選定メトリックを「最短経路」とした場合の距離を示す値、例えば光ファイバ伝送路の距離、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）比、および遅延量のいずれかの値である。
【００３３】
光パス設計部１２０は、経路選定部１２１、所要波長スロット数決定部１２２、および収容波長スロット番号決定部１２３を備える。
【００３４】
経路選定部１２１は、物理トポロジーＤＢ１１２を参照して、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ経路として、経路選定メトリックの値が最小となる経路を選定する。ここで、経路選定メトリックとして経路長を採用し、経路長が最小となる最短経路を選定することができる。また、最小ホップ経路、最小着信光雑音比（ＯＳＮＲ；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）劣化経路、または最小遅延経路を選定することとしてもよい。
【００３５】
所要波長スロット数決定部１２２は、経路選定部１２１が選定した経路の伝送特性に応じて所要波長スロット数を決定する。そして、収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数に対応する空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する。収容波長スロット番号決定部１２３は、例えば、Ｆｉｒｓｔ−Ｆｉｔ割当方式、Ｍｏｓｔ−Ｕｓｅｄ割当方式、またはＬｅａｓｔ−Ｕｓｅｄ割当方式を用いることによって、空き波長スロットに対応した収容波長スロット番号を決定することができる。
【００３６】
経路選定メトリック決定部１３０は、使用率集計部１３１および経路選定メトリック判定部１３２を備える。使用率集計部１３１は、経路選定部１２１が選定した最短経路について、光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する。経路選定メトリック判定部１３２は、使用率を集計した値（集計値）に基づいて、経路選定部１２１が用いる経路選定メトリックを決定する。
【００３７】
上述した使用率は使用状況を所定の基準に対する比として表わした指標であり、光ファイバ伝送路２２０毎に算出される。使用率として例えば、光ファイバ伝送路の全波長スロット数に対する、光ファイバ伝送路における断片化スロット数、占有波長スロット数、高優先度光パスの占有波長スロット数のいずれかの比を用いることができる。また、使用率として、光ファイバ伝送路の全波長スロット領域数に対する、光ファイバ伝送路の断片化スロット領域数、占有波長スロット領域数、割当済光パス数、割当済の高優先度光パス数のいずれかの比を用いることとしてもよい。ここで、「領域数」とは、連続した波長スロットのかたまりの数をいう。
【００３８】
さらに、使用率として、光ネットワーク２００を構成する全光ファイバ伝送路について、収容する要求トラヒック総数に対する、光ファイバ伝送路毎に収容する要求トラヒック数の比を用いることができる。また、要求トラヒック総容量に対する、光ファイバ伝送路が収容する要求トラヒック容量の比を使用率として用いることとしてもよい。
【００３９】
使用率の集計値としては、集計対象とした光ファイバ伝送路における使用率についての平均値、最大値、最小値、標準偏差、または分散を用いることができる。
【００４０】
光パス設計部１２０は、要求トラヒックを収容する光パスの経路、波長スロット数、および収容波長スロット番号をデータベース部１１０に格納するとともに、装置設定通知部１４０を介してノード装置２１０に通知する。なお、図３中、ノード装置２１０に向かう一方向性の矢印は、データの流れの方向を端的に示したもので、双方向性を排除するものではない。他の図中においても同様である。
【００４１】
図４に、本実施形態による光パス制御装置１００とノード装置２１０−１、２１０−２の接続関係、およびノード装置２１０−１、２１０−２の構成を示す。
【００４２】
ノード装置２１０は、装置設定受信部２１１、ノード装置制御部２１２、可変光パス送受信部２１３、および光パス切替部２１４を備える。
【００４３】
装置設定受信部２１１は、光パス制御装置１００が備える装置設定通知部１４０から上述した光パスの経路、波長スロット数、および収容波長スロット番号に関する光パス情報を受け付ける。ノード装置制御部２１２は、この光パス情報に基づいて、可変光パス送受信部２１３および光パス切替部２１４を制御する。可変光パス送受信部２１３は、要求トラヒックを構成するクライアント信号に基づいて変調された信号光を、光パス切替部２１４を介して光ファイバ伝送路２２０に送出する。光パス切替部２１４は、光パス情報に含まれる光パスの経路に基づいて、接続する光ファイバ伝送路２２０を切り替える。上述したノード装置２１０の機能により、要求トラヒックを収容する光パスが確立する。
【００４４】
次に、本実施形態による光パス制御装置１００の動作および光パス制御方法について説明する。図５に、本実施形態による光パス制御装置１００の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００４５】
光パス制御装置１００は、まず、要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１０）、この要求トラヒックを収容する光パスの経路を探索する際の指標である経路選定メトリック（経路選定指標）を決定する（ステップＳ２０）。
【００４６】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２０）においては、まず、経路選定部１２１が、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ最短経路を探索する（ステップＳ２０１）。続いて、使用率集計部１３１が、最短経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０について使用率を集計する（ステップＳ２０２）。
【００４７】
次に、経路選定メトリック判定部１３２が、使用率の集計値を基準値と比較する（ステップＳ２０３）。ここで、基準値は、例えばネットワーク運用者が設定するとすることができる。
【００４８】
使用率の集計値が基準値よりも小さい場合（ステップＳ２０３／ＹＥＳ）、経路選定メトリック判定部１３２は、経路選定メトリックを、光ファイバ伝送路の伝送特性を表わす指標である「伝送特性指標」に決定する（ステップＳ２０４）。この場合、経路選定部１２１は、伝送特性指標として経路長を採用し、経路長が最小となる最短経路を選定することができる。経路長に替えてホップ数、着信光信号雑音比、または遅延量を採用し、最短経路に替えて、最小ホップ数経路、最小着信光信号雑音比経路、または最小遅延量経路をそれぞれ選定することとしてもよい。
【００４９】
使用率の集計値が基準値以上である場合（ステップＳ２０３／ＮＯ）、経路選定メトリック判定部１３２は、経路選定メトリックを、使用率に基づく指標である「使用率指標」に決定する（ステップＳ２０５）。使用率指標として例えば、断片化スロット数、断片化スロット領域数、占有波長スロット数、割当済光パス数、高優先度光パスの占有スロット数、割当済高優先度光パス数、収容トラヒック容量、および収容トラヒック要求数のいずれかを用いることができる。
【００５０】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２０）に続いて、経路選定部１２１は、経路選定メトリック決定部１３０が決定した経路選定メトリックに基づいて、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ最良経路を探索する（ステップＳ３０）。このとき経路選定部１２１は、物理トポロジーＤＢ１１２を参照して最良経路を探索する。
【００５１】
所要波長スロット数決定部１２２は、この最良経路において光パスを開通するために必要となる所要波長スロット数を決定する（ステップＳ４０）。収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数の光パスを収容する空き波長スロットを最良経路上の光ファイバ伝送路２２０について探索し、空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する（ステップＳ５０）。
【００５２】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了した場合（ステップＳ６０／ＹＥＳ）、光パス設計部１２０は、装置設定通知部１４０を介してリソース割当情報を各ノード装置２１０に通知する（ステップＳ７０）。リソース割当情報には、光パスの経路、所要波長スロット数、および収容波長スロット番号等が含まれる。これにより、光パスを開通させる動作が完了する。
【００５３】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了していない場合（ステップＳ６０／ＮＯ）、次の要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１０）、上述したステップを繰り返す。
【００５４】
図６Ａおよび６Ｂを用いて、本実施形態による光パス制御装置１００の動作および光パス制御方法について、さらに具体的に説明する。ここでは、図６Ａに示したメッシュ光ネットワークにおいて、２つのノード装置Ｅ２とＥ１９との間の要求トラヒックを収容する光パスを開通する場合を例として説明する。なお、使用率の基準値はネットワーク運用者が定めるものとし、ここでは６０％とした。
【００５５】
経路選定部１２１が最短経路を探索した結果、最短経路はＥ２−Ｅ７、Ｅ７−Ｅ１２、Ｅ１２−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１８、Ｅ１８−Ｅ１９の各ノード装置を経由する経路であった。使用率を空き波長スロット領域数に対する断片化スロット数の比とし、使用率の最大値（最大使用率）と基準値を比較して経路選定メトリックを決定する構成とした。
【００５６】
図６Ｂに、各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す。使用率集計部１３１が集計した結果、上述の最短経路に含まれる光ファイバ伝送路Ｅ１２−Ｅ１３において、最大使用率が７０％であった。最大使用率が上述の基準値（６０％）を上回るので、経路選定メトリック判定部１３２は、経路選定メトリックとして「使用率指標」を採用することを決定する。したがって、使用率が最小である経路が光パスの経路として選定される。
【００５７】
図７に、本実施形態の光パス制御装置１００および光パス制御方法を用いた場合における、エラスティック光ネットワークにおける光パス設定棄却率を計算機シミュレーションにより求めた結果を示す。ここで、光パス設定棄却率とは、割り当てに失敗した光パス数を開通要求光パス数で除算した値をいう。したがって、開通要求光パスの全てについて割り当てが成功した場合、光パス設定棄却率の値はゼロとなる。図７には、経路選定メトリックとして常に「伝送特性指標」を用いて最短経路に光パスを設定する場合を、参考例として示した。
【００５８】
図７に示すように、総トラヒック量の増大に伴って光パス設定棄却率は増加することがわかる。そして、同図からわかるように、本実施形態の光パス制御装置１００および光パス制御方法によれば、光パス設定棄却率の増大を抑制することができる。したがって、光パスが開通する確率を増加させることが可能である。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の光パス制御装置１００および光パス制御方法によれば、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。
【００６０】
ところで、光ファイバ伝送路毎の使用率は、一般的に、ばらつきが大きい。例えば、計算機シミュレーションによる一例では、光ネットワーク全体では光ファイバ伝送路の平均使用率が３７％であるのに対して、光ファイバ伝送路毎の使用率の最大値は８０％となる場合がある。すなわち、光ネットワーク全体に対する使用率に基づいて光パスを割り当てる経路を選択すると、要求トラヒック毎に対応する光パスを割り当てる光ファイバ伝送路が異なるため、光パスが開通する確率は必ずしも向上するとは限らない。
【００６１】
それに対して、本実施形態による光パス制御装置１００および光パス制御方法においては、使用率を集計する対象を、要求トラヒックを収容する光パス経路として選択され得る最短経路の光ファイバ伝送路に限定する構成としている。そのため、要求トラヒックに応じて最適な経路選定メトリックを選択することができるので、これによっても光パスを割り当てる際の成功確率を増大させることが可能になる。
【００６２】
〔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８に、本実施形態による光パス制御装置１００−１の構成を示す。光パス制御装置１００−１は、データベース（ＤＢ）部１１０、光パス設計部１２０、経路選定メトリック決定部１３０、および装置設定通知部１４０を有する。ここまでの構成は、第２の実施形態による光パス制御装置１００の構成と同様であるので、それらの詳細な説明は省略する。
【００６３】
本実施形態による光パス制御装置１００−１はさらに、基準値算定部１５０を有する。基準値算定部１５０は、光パス抽出部１５１と失敗時使用率集計部１５２を備える。
【００６４】
光パス抽出部１５１は、光パス設計部１２０が波長スロットに収容することに失敗した光パスを抽出する。すなわち、光パス抽出部１５１は、光パス設計部１２０が選定した最良経路に含まれる光ファイバ伝送路において、光周波数帯域を確保できなかった光パスを抽出する。
【００６５】
失敗時使用率集計部１５２は、光パス抽出部１５１が抽出した、収容に失敗した光パスに対して選定された経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０の使用率を集計する。ここで用いる使用率の種類は、経路選定メトリック決定部１３０が用いるものと同一とすることができる。
【００６６】
そして、経路選定メトリック決定部１３０が備える経路選定メトリック判定部１３２は、基準値として、失敗時使用率集計部１５２が集計した使用率を用いる。具体的には例えば、使用率についての、平均値、最大値、最小値、標準偏差、および分散のいずれかの値を基準値として用いることができる。
【００６７】
次に、本実施形態による光パス制御装置１００−１の動作および光パス制御方法について説明する。図９に、本実施形態による光パス制御装置１００−１の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００６８】
光パス制御装置１００−１は、まず、要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１０）、経路選定メトリック決定部１２０において経路選定メトリックを決定する（ステップＳ２０）。経路選定部１２１は、決定した経路選定メトリックに基づいて、物理トポロジーＤＢ１１２を参照して要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ最良経路を探索する（ステップＳ３０）。
【００６９】
所要波長スロット数決定部１２２は、この最良経路において光パスを開通するために必要となる所要波長スロット数を決定する（ステップＳ４０）。収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数の光パスを収容する空き波長スロットを最良経路上の光ファイバ伝送路２２０について探索し、空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する（ステップＳ５０）。
【００７０】
次に、ここで決定した収容波長スロット番号によって特定される波長スロットへの光パスの収容が成功したか否かを判断する（ステップＳ８０）。すなわち、最良経路に含まれる光ファイバ伝送路において、光パスを収容するために必要となる光周波数帯域が確保できたか否かを判断する。
【００７１】
波長スロットへの光パスの収容が成功した場合（ステップＳ８０／ＹＥＳ）、全ての要求トラヒックに対して光パスの割り当てが完了したか否か判断する（ステップＳ６０）。
【００７２】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了した場合（ステップＳ６０／ＹＥＳ）、光パス設計部１２０は、装置設定通知部１４０を介してリソース割当情報を各ノード装置２１０に通知する（ステップＳ７０）。リソース割当情報には、光パスの経路、所要波長スロット数、および収容波長スロット番号等が含まれる。これにより、光パスを開通させる動作が完了する。
【００７３】
一方、決定した収容波長スロット番号の波長スロットへの光パスの収容に失敗した場合（ステップＳ８０／ＮＯ）、失敗時使用率集計部１５２は、収容に失敗した光パスに対する経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０の使用率を集計する（ステップＳ９０）。そして、各光ファイバ伝送路における使用率から基準値を算定する（ステップＳ１００）。ここで算定した新たな基準値は、次に着信したトラヒック要求から適用することができる。なお、ここで算定した新たな基準値を用いて、経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２０）から再度、最良経路の探索を行い、光パスを設定することとしてもよい。
【００７４】
図１０Ａに収容に失敗した光パスの例を示す。また、図１０Ｂに、このときの基準値の算出例を示す。図１０Ｂに示したように、収容に失敗した光パスに対する経路上にある光ファイバ伝送路のそれぞれについて、使用率を算出する。そして、ここで算出した使用率の最大値を求め、この最大値（７８％）を新たな基準値として設定する。
【００７５】
このように、収容に失敗した光パスの経路に対する使用率（失敗時使用率）を基準値として用いることにより、光パス設定棄却率を最小化することができる。すなわち、失敗時使用率は、ネットワークの物理トポロジーやトラヒック要求状況を反映させて、最短経路に光パスを割り当てることに失敗する閾値である。したがって、周波数利用効率の向上と、光パスが開通する確率の向上との両立を図るという目的にとって、最適な基準値となるからである。このような閾値を用いて光パスの割り当てを実施することにより、光パス設定棄却率を最小化すること、すなわち光パス割当数を最大化することができる。したがって、光パスが開通する確率を増加させることが可能である。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態による光パス制御装置１００−１および制御方法によれば、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。
【００７７】
また、本実施形態による光パス制御装置１００−１および光パス制御方法においては、使用率を集計する対象を、要求トラヒックを収容する光パス経路として選択され得る最短経路の光ファイバ伝送路に限定する構成としている。そのため、要求トラヒックに応じて最適な経路選定メトリックを選択することができるので、これによっても光パスを割り当てる際の成功確率を増大させることが可能になる。
【００７８】
〔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１１に、本実施形態による光パス制御装置１００−２の構成を示す。光パス制御装置１００−２は、データベース（ＤＢ）部１１０、光パス設計部１２０、経路選定メトリック決定部１３０−２、および装置設定通知部１４０を備える。ここで、経路選定メトリック決定部１３０−２は、使用率集計部１３１および経路選定メトリック判定部１３２に加えて、集計領域限定部（集計領域限定手段）１３３を有する。経路選定メトリック決定部１３０−２以外の構成は、第２の実施形態による光パス制御装置１００の構成と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００７９】
集計領域限定部１３３は、光パス経路として選択され得る光ファイバ伝送路を限定する。すなわち、集計領域限定部１３３は、光パスを収容する経路の候補となる経路候補の範囲を限定して限定経路候補を選定する。そして、使用率集計部（使用率集計手段）１３１が使用率を集計する対象となる光ファイバ伝送路を限定経路候補に含まれる範囲に限定する。この場合、経路選定部（経路選定手段）１２１は、限定経路候補の中から経路選定メトリック（経路選定指標）が最小となる最良経路を選定する。そして、使用率集計部（使用率集計手段）１３１は、限定経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における使用率を集計する。
【００８０】
集計領域限定部１３３は、具体的には例えば、第ｋ次最短経路に選定される経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定する構成とすることができる。ここで、ｋは２以上の整数であり、第ｋ次最短経路とはｋ番目までの短い経路をいう。なお、ｋの値は例えば光ネットワーク運用者が決定することができる。また、集計領域限定部１３３が、第ｋ次最小ホップ経路、第ｋ次着信光雑音比（ＯＳＮＲ；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）経路、および第ｋ次最小遅延経路のいずれかに含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定する構成としてもよい。すなわち、集計領域限定部１３３は、伝送特性が最良となる経路候補（最良経路候補）を含む複数の経路候補を、上記の限定経路候補に選定する構成とすることができる。
【００８１】
使用率集計部１３１は、集計領域限定部１３３が限定した光ファイバ伝送路における使用率を集計する。経路選定メトリック判定部１３２は、使用率集計部１３１が集計した使用率の集計値に基づいて経路選定メトリックを決定する。
【００８２】
次に、本実施形態による光パス制御装置１００−２の動作および光パス制御方法について説明する。図１２に、本実施形態による光パス制御装置１００−２の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００８３】
光パス制御装置１００−２は、まず、要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１２）、この要求トラヒックを収容する光パスの経路を探索する際の指標である経路選定メトリック（経路選定指標）を決定する（ステップＳ２２）。
【００８４】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２２）においては、まず、経路選定部１２１が、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ第ｋ次最短経路を探索する（ステップＳ２２１）。集計領域限定部１３３は、探索した結果である第ｋ次最短経路に集計領域を限定する。そして、使用率集計部１３１は、ここで限定した探索経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０における使用率を集計する（ステップＳ２２２）。
【００８５】
次に、経路選定メトリック判定部１３２が、使用率の集計値を基準値と比較する（ステップＳ２２３）。使用率の集計値としては、集計対象とした光ファイバ伝送路における使用率についての平均値、最大値、最小値、標準偏差、または分散を用いることができる。また、基準値は、例えばネットワーク運用者が設定するとすることができる。
【００８６】
使用率の集計値が基準値よりも小さい場合（ステップＳ２２３／ＹＥＳ）、経路選定メトリック判定部１３２は、経路選定メトリックを、光ファイバ伝送路の伝送特性を表わす指標である「伝送特性指標」に決定する（ステップＳ２２４）。この場合、経路選定部１２１は、伝送特性指標として経路長を採用し、経路長が最小となる最短経路を選定することができる。経路長に替えてホップ数、着信光信号雑音比、または遅延量を採用し、最短経路に替えて、最小ホップ数経路、最小着信光信号雑音比経路、または最小遅延量経路をそれぞれ選定することとしてもよい。
【００８７】
使用率の集計値が基準値以上である場合（ステップＳ２２３／ＮＯ）、経路選定メトリック判定部１３２は、経路選定メトリックを、使用率に基づく指標である「使用率指標」に決定する（ステップＳ２２５）。使用率指標として例えば、断片化スロット数、断片化スロット領域数、占有波長スロット数、割当済光パス数、高優先度光パス数の占有スロット数、割当済高優先度光パス数、収容トラヒック容量、および収容トラヒック要求数のいずれかを用いることができる。
【００８８】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２２）に続いて、経路選定部１２１は、経路選定メトリック決定部１３０−２が決定した経路選定メトリックに基づいて、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ最良経路を探索する（ステップＳ３２）。このとき経路選定部１２１は、物理トポロジーＤＢ１１２を参照して最良経路を探索する。
【００８９】
所要波長スロット数決定部１２２は、この最良経路において光パスを開通するために必要となる所要波長スロット数を決定する（ステップＳ４２）。収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数の光パスを収容する空き波長スロットを最良経路上の光ファイバ伝送路２２０について探索し、空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する（ステップＳ５２）。
【００９０】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了した場合（ステップＳ６２／ＹＥＳ）、光パス設計部１２０は、装置設定通知部１４０を介してリソース割当情報を各ノード装置２１０に通知する（ステップＳ７２）。リソース割当情報には、光パスの経路、所要波長スロット数、および収容波長スロット番号等が含まれる。これにより、光パスを開通させる動作が完了する。
【００９１】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了していない場合（ステップＳ６２／ＮＯ）、次の要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１２）、上述したステップを繰り返す。
【００９２】
次に、図１３Ａおよび１３Ｂを用いて、本実施形態による光パス制御装置１００−２の動作および光パス制御方法について、さらに具体的に説明する。ここでは、図１３Ａに示したメッシュ光ネットワークにおいて、２つのノード装置Ｅ２とＥ１９との間の要求トラヒックを収容する光パスを開通する場合を例として説明する。なお、使用率の基準値はネットワーク運用者が定めるものとし、ここでは７０％とした。
【００９３】
経路選定部１２１が、ｋ＝３として第ｋ次最短経路を探索した結果、第１次最短経路（ｋ＝１）、第２次最短経路（ｋ＝２）、および第３次最短経路（ｋ＝３）はそれぞれ以下のように選定された（図１３Ａ参照）。ここで、「Ｅｎ−Ｅｍ」（ｎ、ｍ＝１〜２５）は、ノード装置Ｅｎとノード装置Ｅｍを接続する光ファイバ伝送路を示す。第１次最短経路（ｋ＝１）、第２次最短経路（ｋ＝２）、および第３次最短経路（ｋ＝３）は、いずれも通過するノード装置の個数は同じであるが、物理経路の距離はこの順で長くなっている。
第１次最短経路：Ｅ２−Ｅ７、Ｅ７−Ｅ１２、Ｅ１２−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１８、Ｅ１８−Ｅ１９
第２次最短経路：Ｅ２−Ｅ７、Ｅ７−Ｅ８、Ｅ８−Ｅ９、Ｅ９−Ｅ１４、Ｅ１４−Ｅ１９
第３次最短経路：Ｅ２−Ｅ３、Ｅ３−Ｅ８、Ｅ８−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１４、Ｅ１４−Ｅ１９
図１３Ｂに、上記各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す。
【００９４】
集計領域限定部１３３は、使用率の集計対象を上記３本の経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定する。使用率は、ここでは全波長スロット数に対する割当済波長スロット数の比とし、最大使用率と基準値を比較して経路選定メトリックを決定する構成とした。
【００９５】
使用率集計部１３１が使用率を集計した結果、上記３本の経路に含まれる光ファイバ伝送路のうち、光ファイバ伝送路Ｅ１２−Ｅ１３において最大使用率が７１％であった。最大使用率が上述の基準値（７０％）を上回るので、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックとして「使用率指標」を採用することに決定する。この場合、使用率が最小である第２次最短経路が最良経路として選定される。
【００９６】
なお、上述した基準値として、トラヒック要求が着信する前に光ファイバ伝送路２２０への割り当てに失敗した光パスに対する使用率を用いることとしてもよい。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態の光パス制御装置１００−２および光パス制御方法においては、光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用率に基づいて経路選定メトリックを決定する構成としている。その結果、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。また、使用率を集計する対象を、要求トラヒックを収容する光パス経路として選択され得る光ファイバ伝送路、例えば第ｋ次最短経路に含まれる光ファイバ伝送路に限定する構成としている。そのため、要求トラヒックに応じて最適な経路選定メトリックを選択することができるので、これによっても光パスを割り当てる際の成功確率を増大させることが可能になる。
【００９８】
さらに、本実施形態による光パス制御装置１００−２および光パス制御方法によれば、２以上の探索経路（第ｋ次最短経路）の中から、決定した経路選定メトリックに基づいて光パスの割り当て経路を決定する構成とすることができる。そのため、経路選定メトリックとして「使用率指標」が選択された場合であっても、伝送特性が比較的良好な経路を選択することが可能である。その結果、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００９９】
〔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パス制御装置１００−３の構成を示す。本実施形態による光パス制御装置１００−３は、データベース部１１０、光パス設計部１２０−３、経路選定メトリック決定部１３０−３、および装置設定通知部１４０を有する。
【０１００】
光パス設計部１２０−３は、経路選定部１２１、所要波長スロット数決定部１２２、および収容波長スロット番号決定部１２３に加えて、経路マスク設定部（経路マスク設定手段）１２４を備える。
【０１０１】
経路選定部１２１は、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ経路として、経路選定メトリック値が最小となる経路を選定する。このとき、経路マスク設定部１２４は、光ファイバ伝送路２２０に対して経路マスクを設定することによって、経路選定部１２１が経路を選定する対象から除外する。選定した経路上の全光ファイバ伝送路２２０に対して経路マスクを設定することにより、先に選定した経路と独立な経路、すなわち、Ｄｉｓｊｏｉｎｔな経路を選定することができる。この場合、複数の選定経路に対して経路マスクを設定することにより、複数本のＤｉｓｊｏｉｎｔな経路を選定することが可能である。経路マスク設定部１２４は、このようなＤｉｓｊｏｉｎｔな経路を選定するために、例えば、Ｓｕｕｒｂａｌｌｅアルゴリズム、またはＢｈａｎｄａｒｉアルゴリズムなどを用いることができる。
【０１０２】
所要波長スロット数決定部１２２は、このＤｉｓｊｏｉｎｔな経路毎に伝送特性に応じて所要波長スロット数を決定する。収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数に対応する空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する。
【０１０３】
経路選定メトリック決定部１３０−３は、使用率集計部１３１、経路選定メトリック判定部１３２、および集計領域限定部１３３に加えて、経路マスク判定部（経路マスク判定手段）１３４を有する。
【０１０４】
集計領域限定部１３３は、光パス経路として選択され得る光ファイバ伝送路を限定する。このとき、集計領域限定部１３３は、互いに独立（Ｄｉｓｊｏｉｎｔ）な複数の経路候補（独立経路候補）を、経路候補の範囲を限定した限定経路候補に選定することができる。具体的には例えば、集計領域限定部１３３は、ｋ本のＤｉｓｊｏｉｎｔな経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定する構成とすることができる。ここで、ｋは２以上の整数であり、光ネットワーク運用者が決定することができる。なお、集計領域限定部１３３は、ｋ本のＤｉｓｊｏｉｎｔな経路に囲まれた領域に含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定することとしてもよい。また、光ネットワーク２００を構成するノード装置２１０の接続関係によっては、要求トラヒックに対してＤｉｓｊｏｉｎｔな探索経路がｋ本未満となる場合がある。その場合には、経路のＤｉｓｊｏｉｎｔ性が最も高い経路を選定することとすればよい。
【０１０５】
使用率集計部１３１は、集計領域限定部１３３が限定した領域における光ファイバ伝送路について使用率を集計する。経路選定メトリック判定部１３２は、使用率集計部１３１が集計した使用率の集計値に基づいて、経路選定部１２１が用いる経路選定メトリックを決定する。経路マスク判定部１３４は、使用率集計部１３１が集計した集計値に基づいて、経路マスク設定部１２４が経路マスクを設定すべき光ファイバ伝送路２２０（マスク対象光ファイバ伝送路）を決定する。
【０１０６】
光パス設計部１２０−３は、要求トラヒックを収容する光パスの経路、波長スロット数、および収容波長スロット番号をデータベース部１１０に格納するとともに、装置設定通知部１４０を介してノード装置２１０に通知する。
【０１０７】
次に、本実施形態による光パス制御装置１００−３の動作および光パス制御方法について説明する。図１５に、本実施形態による光パス制御装置１００−３の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートを示す。
【０１０８】
光パス制御装置１００−３は、まず、要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１３）、この要求トラヒックを収容する光パスの経路を探索する際の指標である経路選定メトリック（経路選定指標）を決定する（ステップＳ２３）。
【０１０９】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２３）においては、まず、経路選定部１２１が、使用率の集計対象とする光ファイバ伝送路２２０を決定するために、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶｋ本のＤｉｓｊｏｉｎｔな最短経路を探索する。このとき、経路選定部１２１は物理トポロジーＤＢ１１２を参照して最短経路を探索する。そして集計領域限定部１３３は、探索結果であるｋ本のＤｉｓｊｏｉｎｔな最短経路（探索経路）上の光ファイバ伝送路に、使用率の集計対象を限定する（ステップＳ２３１）。続いて、使用率集計部１３１は、探索経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０について使用率を集計する（ステップＳ２３２）。
【０１１０】
経路選定メトリック判定部１３２は、使用率の集計値を第１基準値と比較する（ステップＳ２３３）。ここで、第１基準値として、第２の実施形態で用いた「基準値」を用いることができる。また、第１基準値は、ネットワーク運用者により事前に設定されているものとする。
【０１１１】
使用率の集計値が第１基準値よりも小さい場合（ステップＳ２３３／ＹＥＳ）、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックを「伝送特性指標」に決定する（ステップＳ２３４）。使用率の集計値が第１基準値以上である場合、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックを「使用率指標」に決定する（ステップＳ２３５）。
【０１１２】
さらに、経路マスク判定部１３４は、使用率の集計対象となる光ファイバ伝送路２２０毎に、各光ファイバ伝送路２２０における使用率を所定の第２基準値（経路マスク基準値）と比較する。この第２基準値もネットワーク運用者により事前に設定されているものとする。そして、経路マスク判定部１３４は、使用率が第２基準値を上回る光ファイバ伝送路をマスク対象光ファイバ伝送路に決定する。そして、経路マスク設定部１２４は、このマスク対象光ファイバ伝送路を含む経路に経路マスクを設定する（ステップＳ２３６）。
【０１１３】
続いて、経路選定部１２１は、経路選定メトリック決定部１３０−３が決定した経路選定メトリックに基づいて、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ最良経路を探索する（ステップＳ３３）。このとき、経路選定部１２１は、経路マスクが設定されたマスク対象光ファイバ伝送路を含む経路を探索対象から除外する。
【０１１４】
所要波長スロット数決定部１２２は、この最良経路において光パスを開通するために必要となる所要波長スロット数を決定する（ステップＳ４３）。収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数の光パスを収容する空き波長スロットを最良経路上の光ファイバ伝送路２２０について探索し、空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する（ステップＳ５３）。
【０１１５】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了した場合（ステップＳ６３／ＹＥＳ）、光パス設計部１２０−３は、装置設定通知部１４０を介してリソース割当情報を各ノード装置２１０に通知する（ステップＳ７３）。リソース割当情報には、光パスの経路、所要波長スロット数、および収容波長スロット番号等が含まれる。これにより、光パスを開通させる動作が完了する。
【０１１６】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了していない場合（ステップＳ６３／ＮＯ）、次の要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１３）、上述したステップを繰り返す。
【０１１７】
次に、図１６Ａおよび１６Ｂを用いて、本実施形態による光パス制御装置１００−３の動作および光パス制御方法について、さらに具体的に説明する。ここでは、図１６Ａに示したメッシュ光ネットワークにおいて、２つのノード装置Ｅ２とＥ１９との間の要求トラヒックを収容する光パスを開通する場合を例として説明する。なお、第１基準値および第２基準値はネットワーク運用者が定めるものとし、ここでは第１基準値を７０％、第２基準値を６０％とした。
【０１１８】
経路選定部１２１が、ｋ＝３としてＤｉｓｊｏｉｎｔな第ｋ次最短経路を探索した結果、第１次最短経路（ｋ＝１）、第２次最短経路（ｋ＝２）、および第３次最短経路（ｋ＝３）はそれぞれ以下のように選定された（図１６Ａ参照）。
第１次最短経路１：Ｅ２−Ｅ７、Ｅ７−Ｅ１２、Ｅ１２−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１８、Ｅ１８−Ｅ１９
第２次最短経路２：Ｅ２−Ｅ３、Ｅ３−Ｅ８、Ｅ８−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１４、Ｅ１４−Ｅ１９
第３次最短経路３：Ｅ１−Ｅ２、Ｅ１−Ｅ６、Ｅ６−Ｅ１１、Ｅ１１−Ｅ１２、Ｅ１２−Ｅ１７、Ｅ１７−Ｅ１８、Ｅ１８−Ｅ２３、Ｅ２３−Ｅ２４、Ｅ１９−Ｅ２４
図１６Ｂに、上記各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す。
【０１１９】
集計領域限定部１３３は、使用率の集計対象を上記３本の経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定する。使用率集計部１３１が上記３本の経路における使用率を集計した結果、使用率の集計値は７１％であった。ここで、使用率の集計値は、割当済波長スロット総数が最大となる光ファイバ伝送路における、割当済波長スロット総数に対する割当済波長スロットの割合とした。使用率の集計値が第１基準値（７０％）を上回るので、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックとして「使用率指標」を採用することに決定する。
【０１２０】
さらに、経路マスク判定部１３４が、第２基準値（６０％）を上回る５本の光ファイバ伝送路Ｅ７−Ｅ１２、Ｅ８−Ｅ１３、Ｅ１２−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１４、Ｅ１４−Ｅ１９をマスク対象光ファイバ伝送路に選出する。そして、経路マスク設定部１２４は、上記５本の光ファイバ伝送路を含む経路に経路マスクを設定する（図１６Ａの斜線箇所）。この場合、経路選定部１２１は、経路マスクが設定された上記５本の光ファイバ伝送路を含む経路を、経路探索対象から除外する。経路探索の結果、経路選定部１２１は下記の経路Ａを最良経路に選定し、この最良経路に光パスが割り当てられる。
経路Ａ：Ｅ２−Ｅ７、Ｅ６−Ｅ７、Ｅ６−Ｅ１１、Ｅ１１−Ｅ１２、Ｅ１２−Ｅ１７、Ｅ１７−Ｅ１８、Ｅ１８−Ｅ１９
以上説明したように、本実施形態の光パス制御装置１００−３および光パス制御方法においては、光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用率に基づいて経路選定メトリックを決定する構成としている。その結果、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。また、使用率を集計する対象を、要求トラヒックを収容する光パス経路として選択され得る光ファイバ伝送路、例えば第ｋ次最短経路に含まれる光ファイバ伝送路に限定する構成としている。そのため、要求トラヒックに応じて最適な経路選定メトリックを選択することができるので、これによっても光パスを割り当てる際の成功確率を増大させることが可能になる。
【０１２１】
さらに、本実施形態の光パス制御装置１００−３および光パス制御方法においては、使用率が所定の閾値を越える光ファイバ伝送路を含む経路を探索対象から除外する構成としている。それにより、光パスの割り当てに成功する見込みの高い経路を選択することできるため、光パス設定棄却率を低減することができる。したがって、光パスが開通する確率をさらに増加させることが可能である。
【０１２２】
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１７に、本実施形態による光パス制御装置１００−４の構成を示す。光パス制御装置１００−４は、データベース（ＤＢ）部１１０−４、光パス設計部１２０、経路選定メトリック決定部１３０−４、および装置設定通知部１４０を有する。
【０１２３】
データベース部１１０−４は、光パス割当情報ＤＢ１１１および物理トポロジーＤＢ１１２に加えて、使用率時系列ＤＢ１１３を備える。使用率時系列ＤＢ１１３は、使用率の時間的推移である時系列データを記憶する。
【０１２４】
光パス設計部１２０は、経路選定部１２１、所要波長スロット数決定部１２２、および収容波長スロット番号決定部１２３を備える。経路選定部１２１は、物理トポロジーＤＢ１１２を参照して、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ経路として、経路選定メトリックの値が最小となる経路を選定する。所要波長スロット数決定部１２２は、経路選定部１２１が選定した経路の伝送特性に応じて所要波長スロット数を決定する。そして、収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数に対応する空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する。
【０１２５】
経路選定メトリック決定部１３０−４は、使用率集計部１３１、経路選定メトリック判定部１３２、および集計領域限定部１３３に加えて、時系列解析部（時系列解析手段）１３５を備える。
【０１２６】
集計領域限定部１３３は、光周波数帯域の使用率を集計する対象となる光ファイバ伝送路を、光パス経路として選択され得る光ファイバ伝送路に限定する。使用率集計部１３１は、集計領域限定部１３３が限定した光ファイバ伝送路における使用率を集計し、集計した使用率を使用率時系列ＤＢ１１３に記憶する。
【０１２７】
時系列解析部１３５（時系列解析手段）は、使用率の時間的推移から、使用率の時間的変化を示す使用率時間変化値を算出する。具体的には例えば、時系列解析部１３５は、使用率時系列ＤＢ１１３を参照して、使用率の時間的推移の時系列データを解析する。そして、時系列解析部１３５は使用率時間変化値として、使用率の増分の時間平均値を算出する構成とすることができる。
【０１２８】
経路選定メトリック判定部１３２は、現時刻における使用率の集計値と第１基準値とを比較し、さらに使用率の増分値と第３基準値とを比較した結果に基づいて、経路選定部１２１が用いる経路選定メトリックを決定する。ここで、第１基準値および第３基準値は、ネットワーク運用者等が事前に設定することができる。
【０１２９】
光パス設計部１２０は、要求トラヒックを収容する光パスの経路、波長スロット数、および収容波長スロット番号を、装置設定通知部１４０を介してノード装置２１０に通知する。
【０１３０】
次に、本実施形態による光パス制御装置１００−４の動作および光パス制御方法について説明する。図１８に、本実施形態による光パス制御装置１００−４の動作および光パス制御方法を説明するためのフローチャートを示す。
【０１３１】
光パス制御装置１００−４は、まず、要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１４）、この要求トラヒックを収容する光パスの経路を探索する際の指標である経路選定メトリック（経路選定指標）を決定する（ステップＳ２４）。
【０１３２】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２４）においては、まず、経路選定部１２１が、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ第ｋ次最短経路を探索する（ステップＳ２４１）。集計領域限定部１３３は、使用率の集計対象とする光ファイバ伝送路２２０を限定し、集計対象とする光ファイバ伝送路２２０が含まれる領域（限定領域）を決定する（ステップＳ２４２）。続いて、使用率集計部１３１は、限定領域に含まれる光ファイバ伝送路２２０における使用率を集計し（ステップＳ２４３）、使用率時系列ＤＢ１１３に記憶する。
【０１３３】
次に、経路選定メトリック判定部１３２が、使用率の集計値を第１基準値と比較する（ステップＳ２４４）。ここで、第１基準値として、第２の実施形態で用いた「基準値」を用いることができる。
【０１３４】
使用率の集計値が第１基準値よりも小さい場合（ステップＳ２４４／ＹＥＳ）、時系列解析部１３５は、使用率時系列ＤＢ１１３を参照して、使用率の増分の時間平均を算出する（ステップＳ２４５）。使用率の増分の時間平均の一例を、下記に示す。下記の式において、「ｕ」は使用率を、「ｔｎ」は現時刻を、「Ｍ」はデータ数をそれぞれ示す。
2019008718.tif 000003
【０１３５】
経路選定メトリック判定部１３２は、上述した使用率の増分の時間平均値を所定の第３基準値と比較する（ステップＳ２４６）。ここで第３基準値は、トラヒック要求が着信するまでに波長スロットへの割り当てに失敗した複数の光パスに関する使用率の時系列データに基づいて定めることができる。具体的には例えば、第３基準値として、割り当てに失敗した光パスの経路に含まれる光ファイバ伝送路における使用率の時系列データの平均値、最小値、および最大値のいずれかの値を用いることができる。
【０１３６】
使用率の増分の時間平均値が第３基準値よりも小さい場合（ステップＳ２４６／ＹＥＳ）、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックを「伝送特性指標」に決定する（ステップＳ２４７）。
【０１３７】
使用率の集計値が第１基準値以上である場合（ステップＳ２４４／ＮＯ）および使用率の増分の時間平均値が第３基準値以上である場合（ステップＳ２４６／ＮＯ）、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックを「使用率指標」に決定する（ステップＳ２４８）。
【０１３８】
経路選定メトリックを決定するステップ（ステップＳ２４）に続いて、経路選定部１２１は、経路選定メトリック決定部１３０−４が決定した経路選定メトリックに基づいて、要求トラヒックの始点ノードと終点ノードとを結ぶ最良経路を探索する（ステップＳ３４）。このとき経路選定部１２１は、物理トポロジーＤＢ１１２を参照して最良経路を探索する。
【０１３９】
所要波長スロット数決定部１２２は、この最良経路において光パスを開通するために必要となる所要波長スロット数を決定する（ステップＳ４４）。収容波長スロット番号決定部１２３は、所要波長スロット数の光パスを収容する空き波長スロットを最良経路上の光ファイバ伝送路２２０について探索し、空き波長スロットを特定する収容波長スロット番号を決定する（ステップＳ５４）。
【０１４０】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了した場合（ステップＳ６４／ＹＥＳ）、光パス設計部１２０は、装置設定通知部１４０を介してリソース割当情報を各ノード装置２１０に通知する（ステップＳ７４）。リソース割当情報には、光パスの経路、所要波長スロット数、および収容波長スロット番号等が含まれる。これにより、光パスを開通させる動作が完了する。
【０１４１】
全ての要求トラヒックに対して光パスの割当てが完了していない場合（ステップＳ６４／ＮＯ）、次の要求トラヒックを１個読み込み（ステップＳ１４）、上述したステップを繰り返す。
【０１４２】
次に、図１９Ａ、１９Ｂ、および１９Ｃを用いて、本実施形態による光パス制御装置１００−４の動作および光パス制御方法について、さらに具体的に説明する。ここでは、図１９Ａに示したメッシュ光ネットワークにおいて、２つのノード装置Ｅ２とＥ１９との間の要求トラヒックを収容する光パスを開通する場合を例として説明する。なお、第１基準値および第３基準値は事前に設定されているものとし、ここでは第１基準値は７０％、第３基準値は単位時間当たり２０％とした。
【０１４３】
経路選定部１２１が、ｋ＝３として第ｋ次最短経路を探索した結果、第１次最短経路（ｋ＝１）、第２次最短経路（ｋ＝２）、および第３次最短経路（ｋ＝３）はそれぞれ以下のように選定された（図１９Ａ参照）。
第１次最短経路：Ｅ２−Ｅ７、Ｅ７−Ｅ１２、Ｅ１２−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１８、Ｅ１８−Ｅ１９
第２次最短経路：Ｅ２−Ｅ７、Ｅ７−Ｅ８、Ｅ８−Ｅ９、Ｅ９−Ｅ１４、Ｅ１４−Ｅ１９
第３次最短経路：Ｅ２−Ｅ３、Ｅ３−Ｅ８、Ｅ８−Ｅ１３、Ｅ１３−Ｅ１４、Ｅ１４−Ｅ１９
図１９Ｂに、上記各光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を模式的に示す。
【０１４４】
集計領域限定部１３３は、使用率の集計対象を上記３本の経路に含まれる光ファイバ伝送路２２０に限定する。使用率集計部１３１が上記３本の経路における使用率を集計した結果、使用率の集計値は光ファイバ伝送路Ｅ１２−Ｅ１３において６０％であった。ここで、使用率の集計値は、割当済波長スロット総数が最大となる光ファイバ伝送路における、割当済波長スロット総数に対する割当済波長スロットの割合とした。使用率の集計値が第１基準値（７０％）を下回るので、時系列解析部１３５は、使用率時系列ＤＢ１１３を参照して、使用率の増分の時間平均を算出する。
【０１４５】
時系列解析部１３５が使用率の増分の時間平均を算出した結果、光ファイバ伝送路Ｅ１２−Ｅ１３における使用率の増分の時間平均は単位時間あたり４０％であった。図１９Ｃに、光ファイバ伝送路Ｅ１２−Ｅ１３における使用率の時間変化を模式的に示す。このときの使用率の増分の時間平均は、第３基準値とした２０％を上回るので、経路選定メトリック判定部１３２は経路選定メトリックを「使用率指標」に決定する。したがって、光パス設計部１２０は、使用率が最小となる第２次最短経路（ｋ＝２）に光パスを割り当てる。
【０１４６】
上述したような構成としたことにより、本実施形態による光パス制御装置１００−４および光パス制御方法によれば、図１９Ｃの斜線部に示したように時間的に使用率が急増する経路を除外して光パスを設定することができる。時間的に使用率が急増する経路は輻輳による回線パンクの恐れがあるため、このような経路を避けることにより光パス設定棄却率をさらに低減することができる。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形態の光パス制御装置１００−４および光パス制御方法においては、光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用率に基づいて経路選定メトリックを決定する構成としている。その結果、エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図りつつ、光パスが開通する確率の低下を回避することができる。また、使用率を集計する対象を、要求トラヒックを収容する光パス経路として選択され得る光ファイバ伝送路、例えば第ｋ次最短経路に含まれる光ファイバ伝送路に限定する構成としている。そのため、要求トラヒックに応じて最適な経路選定メトリックを選択することができるので、これによっても光パスを割り当てる際の成功確率を増大させることが可能になる。
【０１４８】
さらに、本実施形態の光パス制御装置１００−４および光パス制御方法によれば、時間的に使用率が急増する経路を除外して光パスを設定することができる。そのため、光パス設定棄却率をさらに低減することができ、周波数利用効率の向上を図ることが可能である。
【０１４９】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１５０】
（付記１）光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する経路選定手段と、前記経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する使用率集計手段と、前記使用率に基づいて前記経路選定指標を決定する経路選定指標判定手段、とを有する光パス制御装置。
【０１５１】
（付記２）付記１に記載した光パス制御装置において、前記経路選定指標判定手段は、前記使用率を集計した値と所定の基準値を比較した結果に基づいて、前記経路候補の伝送特性を表わす指標である伝送特性指標、および前記使用率に基づく指標である使用率指標、のいずれかを前記経路選定指標に決定する光パス制御装置。
【０１５２】
（付記３）付記２に記載した光パス制御装置において、前記経路選定指標判定手段は、前記所定の基準値として、前記最良経路に含まれる光ファイバ伝送路において光周波数帯域を確保できなかった光パスに対する前記使用率を用いる光パス制御装置。
【０１５３】
（付記４）付記１から３のいずれか一項に記載した光パス制御装置において、前記経路候補の範囲を限定して限定経路候補を選定し、前記使用率集計手段が前記使用率を集計する対象となる前記光ファイバ伝送路を前記限定経路候補に含まれる範囲に限定する集計領域限定手段をさらに有し、前記経路選定手段は、前記限定経路候補の中から前記経路選定指標が最小となる前記最良経路を選定し、前記使用率集計手段は、前記限定経路候補に含まれる前記光ファイバ伝送路における前記使用率を集計する光パス制御装置。
【０１５４】
（付記５）付記４に記載した光パス制御装置において、前記集計領域限定手段は、前記経路候補のうち、伝送特性が最良となる最良経路候補を含む複数の前記経路候補を、前記限定経路候補に選定する光パス制御装置。
【０１５５】
（付記６）付記４または５に記載した光パス制御装置において、前記集計領域限定手段は、前記経路候補のうち、互いに独立な複数の独立経路候補を、前記限定経路候補に選定する光パス制御装置。
【０１５６】
（付記７）付記１から６のいずれか一項に記載した光パス制御装置において、前記使用率が所定の経路マスク基準値を上回る前記光ファイバ伝送路をマスク対象光ファイバ伝送路に決定する経路マスク判定手段と、前記マスク対象光ファイバ伝送路を含む経路に経路マスクを設定する経路マスク設定手段、とをさらに有し、前記経路選定手段は、前記経路マスクが設定された経路を除外して前記経路候補を探索する光パス制御装置。
【０１５７】
（付記８）付記１から７のいずれか一項に記載した光パス制御装置において、前記使用率の時間的推移から、前記使用率の時間的変化を示す使用率時間変化値を算出する時系列解析手段をさらに有し、前記経路選定指標判定手段は、前記使用率時間変化値に基づいて前記経路選定指標を決定する光パス制御装置。
【０１５８】
（付記９）付記２に記載した光パス制御装置において、前記伝送特性指標が、経路長、ホップ数、着信光信号雑音比、および遅延量のいずれかである光パス制御装置。
【０１５９】
（付記１０）  付記２に記載した光パス制御装置において、前記使用率指標が、断片化スロット数、断片化スロット領域数、占有波長スロット数、割当済光パス数、高優先度光パスの占有スロット数、割当済高優先度光パス数、収容トラヒック容量、および収容トラヒック要求数のいずれかである光パス制御装置。
【０１６０】
（付記１１）付記２に記載した光パス制御装置において、前記使用率を集計した値が、前記使用率についての平均値、最大値、最小値、標準偏差、および分散のいずれかである光パス制御装置。
【０１６１】
（付記１２）光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定し、前記経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計し、前記使用率に基づいて前記経路選定指標を決定する光パス制御方法。
【０１６２】
（付記１３）付記１２に記載した光パス制御方法において、前記経路選定指標を決定することは、前記使用率を集計した値と所定の基準値を比較した結果に基づいて、前記経路候補の伝送特性を表わす指標である伝送特性指標、および前記使用率に基づく指標である使用率指標、のいずれかを前記経路選定指標に決定することを含む光パス制御方法。
【０１６３】
（付記１４）付記１３に記載した光パス制御方法において、前記経路選定指標を決定することは、前記所定の基準値として、前記最良経路に含まれる光ファイバ伝送路において光周波数帯域を確保できなかった光パスに対する前記使用率を用いることを含む光パス制御方法。
【０１６４】
（付記１５）付記１２から１４のいずれか一項に記載した光パス制御方法において、前記経路候補の範囲を限定して限定経路候補を選定し、前記使用率を集計する対象となる前記光ファイバ伝送路を前記限定経路候補に含まれる範囲に限定することをさらに有し、前記最良経路を選定することは、前記限定経路候補の中から前記経路選定指標が最小となる前記最良経路を選定することを含み、前記使用率を集計することは、前記限定経路候補に含まれる前記光ファイバ伝送路における前記使用率を集計することを含む光パス制御方法。
【０１６５】
（付記１６）付記１５に記載した光パス制御方法において、前記限定経路候補を選定することは、前記経路候補のうち、伝送特性が最良となる最良経路候補を含む複数の前記経路候補を、前記限定経路候補に選定することを含む光パス制御方法。
【０１６６】
（付記１７）付記１５または１６に記載した光パス制御方法において、前記限定経路候補を選定することは、前記経路候補のうち、互いに独立な複数の独立経路候補を、前記限定経路候補に選定することを含む光パス制御方法。
【０１６７】
（付記１８）付記１２から１７のいずれか一項に記載した光パス制御方法において、前記使用率が所定の経路マスク基準値を上回る前記光ファイバ伝送路をマスク対象光ファイバ伝送路に決定し、前記マスク対象光ファイバ伝送路を含む経路に経路マスクを設定すること、をさらに有し、前記最良経路を選定することは、前記経路マスクが設定された経路を除外して前記経路候補を探索することを含む光パス制御方法。
【０１６８】
（付記１９）付記１２から１８のいずれか一項に記載した光パス制御方法において、前記使用率の時間的推移から、前記使用率の時間的変化を示す使用率時間変化値を算出することをさらに有し、前記経路選定指標を決定することは、前記使用率時間変化値に基づいて前記経路選定指標を決定することを含む光パス制御方法。
【０１６９】
（付記２０）コンピュータを、光パスを収容する経路の候補となる経路候補を探索し、経路探索の指標である経路選定指標が最小となる最良経路を選定する経路選定手段と、前記経路候補に含まれる光ファイバ伝送路における光周波数帯域の使用状況を表わす指標である使用率を集計する使用率集計手段と、前記使用率に基づいて前記経路選定指標を決定する経路選定指標判定手段、として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１７０】
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
【符号の説明】
【０１７１】
１１００    経路選定部
１２００    使用率集計部
１３００    経路選定指標判定部
１０００、１００、１００−１、１００−２、１００−３、１００−４    光パス制御装置
１１０、１１０−４    データベース（ＤＢ）部
１１１    光パス割当情報ＤＢ
１１２    物理トポロジーＤＢ
１１３    使用率時系列ＤＢ
１２０、１２０−３    光パス設計部
１２１    経路選定部
１２２    所要波長スロット数決定部
１２３    収容波長スロット番号決定部
１２４    経路マスク設定部
１３０、１３０−２、１３０−３、１３０−４    経路選定メトリック決定部
１３１    使用率集計部
１３２    経路選定メトリック判定部
１３３    集計領域限定部
１３４    経路マスク判定部
１３５    時系列解析部
１４０    装置設定通知部
１５０    基準値算定部
１５１    光パス抽出部
１５２    失敗時使用率集計部
２００    光ネットワーク
２１０、２１０−１〜５    ノード装置
２１１    装置設定受信部
２１２    ノード装置制御部
２１３    可変光パス送受信部
２１４    光パス切替部
２２０、２２０−１〜７    光ファイバ伝送路
１０    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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【国際調査報告】
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