(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数可変特性を有し、割り当てられたチャネルでそれぞれ通信する複数のトランシーバと、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバのチャネルに互いに異なる周波数を割り当てるチャネル割当手段と、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングするチューニング手段と、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間が短いトランシーバを優先して選択して使用する選択手段と、
を備えるネットワーク装置。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
前記チャネル割当手段は、複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに割り当てるネットワーク装置。
【請求項３】
請求項１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
前記チャネル割当手段は、複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに、かつ、重ならないように割り当てるネットワーク装置。
【請求項４】
請求項１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
前記チャネル割当手段は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲ΔｆをＮで分割した周波数範囲Δｆｉ（ｉは１〜Ｎ＋１の整数）の中心周波数に最も近い設定可能な周波数にそれぞれ設定するネットワーク装置。
【請求項５】
請求項１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、複数の前記待機中のトランシーバの数をＮ（Ｎは２以上の整数）とし、
前記チャネル割当手段は、当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆをチューニングするのに必要な前記パラメータの周波数チューニングパラメータ範囲を、Ｎ個に分割し、Ｎ個の前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数を、分割されたＮ個の前記周波数チューニングパラメータ範囲の中心値で設定するネットワーク装置。
【請求項６】
請求項２乃至５いずれかに記載のネットワーク装置において、
当該ネットワーク装置における前記ネットワークに新規に設定可能な空きチャネル情報を取得する取得手段と、
取得した前記空きチャンネル情報を元に取りうる周波数範囲Δｆａを設定し、当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆの代わりに前記Δｆａを元にＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを決定する決定手段と、をさらに備え、
前記チャネル割当手段は、前記決定手段が決定したＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを設定するネットワーク装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記選択手段は、前記チャネル割当手段が前記チャネルを割り当てた前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数から、新規に設定する前記パスのチャネルの周波数に最も近いトランシーバを優先して選択するネットワーク装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記トランシーバが光トランシーバであり、
複数の異なるネットワーク装置に繋がる複数の光ファイバからなる光ファイバ群に対し、任意の前記光トランシーバを任意の光ファイバに任意の光周波数で接続できる、マトリクススイッチを有する光トランシーバ集約器をさらに有し、複数の前記光トランシーバが前記光トランシーバ集約器に接続されるネットワーク装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載のネットワーク装置を用いたネットワークシステム。
【請求項１０】
周波数可変特性を有する複数のトランシーバを制御するネットワーク装置が、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバの設定チャネルに互いに異なる周波数を割り当て、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングし、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間の短いトランシーバを優先して選択して使用するネットワーク制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステム、ネットワーク装置、およびネットワーク制御方法に関し、特に、波長多重技術を用いてパスを設定するネットワークシステム、ネットワーク装置、およびネットワーク制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の通信量の増大とサービスの多様化に伴うネットワークの高度化に対し、光通信ネットワークは、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ（Ｐ２Ｐ）の大容量接続を可能とする高密度波長多重技術(Dense Wavelength Division Multiplexing：ＤＷＤＭ)の導入による多チャネル対応と、多方路（３以上）切り替え機能を有する周波数選択スイッチ（Wavelength Select Switch：ＷＳＳ）を用いた光クロスコネクト（Optical Cross Connect：ＯＸＣ）の導入が進められている。このＯＸＣの導入により、ネットワークの使用状況に応じてネットワークを最適に再構築することができる。【０００３】
さらに、非特許文献１に記載されているように、光通信ネットワークとクライアント装置間に、複数の光トランシーバと、ＷＳＳ等を配置したトランシーバ集約器を配置し、光トランシーバの共有化も進められている。これにより、光トランシーバの配備数を削減でき、導入コスト（Capital Expenditure：ＣＡＰＥＸ）が低減できる。この光トランシーバの共有化には、ファイバ方路毎に行う方法と、複数のファイバ方路をまとめて共有化する方法と様々な形がある。【０００４】
さらに、ネットワーク装置内の光トランシーバやＷＳＳをコンピュータ制御し、ネットワーク更新の自動化も進められている。ネットワークの管理システムの一例が特許文献１（特開２０１０−１６１５０１号公報）に記載されている。特許文献１のネットワークの管理システムは、ネットワーク全体の消費電力量の削減を図るため、利用状況に応じてネットワークの構成を動的に変更する。【０００５】
自動化以前には、更新時に作業者が各ノード局社に赴きネットワーク装置を変更する必要があった。しかし、このネットワーク更新の自動化で作業者による装置変更が不要となり、更なる運用コスト（Operating Expense：ＯＰＥＸ）も低下できる。また、特許文献１にあるように、ネットワークの利用状況に応じたネットワークの動的な最適化が可能となる。【０００６】
これらのネットワーク技術の進展により、各ネットワーク装置には複数の未使用光トランシーバが配備され、ネットワークの使用状況に応じて動的に使用状態、または未使用状態に設定されることが予想される。【０００７】
未使用光トランシーバは通常ネットワークに光が漏れないように光出力が０の状態で待機される。このとき、予備光トランシーバは１つ以上のファイバ方路に対し共有された状態で待機しており、新規に光パスを接続するときや障害回復時に起動しネットワークへ接続される。この光パス設定時間は、即座にサービスインできることが望ましい。特に、障害回復時のレストレーション（ネットワーク切替）には、障害の影響を最小限に抑えるため、迅速な光パス設定が必要である。【０００８】
光トランシーバ内のアナログデバイスとして光送受器がある。近年のＤＷＤＭ技術の導入により、光送受信デバイスには周波数可変レーザや周波数可変フィルタなど、周波数制御が可能なデバイスが使われる。【０００９】
周波数可変レーザ、フィルタには様々なタイプがあるが、これらデバイスの周波数設定は、半導体や誘電体、液晶等の媒質の屈折率を、電圧や電流、または温度というチューニングパラメータをアナログで高精度に制御を行う。この周波数制御遅延のメカニズムには大きな違いは無く、特許文献２（特許第４５９６１８１号公報）に記されている周波数可変レーザを用いて説明する。【００１０】
特許文献２は外部共振器型の周波数可変レーザに関する特許である。特許文献２に記載された周波数可変レーザは、半導体光増幅器と外部ミラー間で外部共振器を構成し、さらに、その内部に、少なくとも周波数選択フィルタ、周波数可変フィルタが配置された構成を有する。周波数選択フィルタは、通信用途で用いるための規定のチャンネルでのみ透過ピークを有する周期的な透過フィルタであり、通常固体エタロンフィルタが使われる。【００１１】
この周波数選択フィルタの複数のピーク周波数から、非特許文献２の図２にあるように、周波数可変フィルタにより１つ選択され、任意の周波数でレーザ発振する。すなわち、特許文献２に記載された周波数可変レーザの周波数チューニングパラメータは１つであり、周波数可変フィルタのピーク周波数をチューニングすることで周波数可変特性を実現している。特許文献２に記載された周波数可変フィルタは液晶ベースの周波数可変ミラーを用いており、周波数チューニングパラメータは液晶に印加する交流電圧値である。交流電圧値を変えて液晶の屈折率を変化させることで周波数を制御しており、電圧を大きく変えるほど大きく周波数を変えることができる。【００１２】
特許文献２に記載された周波数可変レーザでのチャネル設定は次の通りである。まず周波数可変フィルタの交流電圧値を変更し、そのピーク周波数を粗調整する。さらに、周波数可変レーザにおいては、レーザ光の安定動作と合わせた微調整を実施する。この微調整では、ディザー制御による光出力一定制御、発振周波数をＩＴＵ（International Telecommunication Union）チャネルに高精度に一致させる周波数制御、レーザ光を低ノイズで動作させるための位相制御がある。【００１３】
また、周波数可変フィルタとしては、非特許文献５にあるように周波数チューニングパラメータが２つあるタイプなど様々なタイプが存在する。
特許文献３（特開２００１‐２４９０５３号公報）には、周波数選択するための局部発振器として用いられる周波数可変レーザが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−１６１５０１号公報
【特許文献２】特許第４５９６１８１号公報
【特許文献３】特開２００１−２４９０５３号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】B. C. Collings、"Wavelength Selectable Switches and Future Photonic Network Applications"、Proc. Photonics in Switching、ＦｒＩＩ２−４、2009、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）、２００９年、ｐ．１−４
【非特許文献２】Kenji Sato、外５名、"Wideband External Cavity Wavelength-Tunable Laser Utilizing a Liquid-Crystal-Based Mirror and an Intracavity Etalon"、 Journal of Lightwave Technology、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）、２００７年、第２５巻，ＮＯ．８、ｐ．２２２６−２２３２
【非特許文献３】"Integrable Tunable Laser Assembly(ITLA)"、［online］、２００８年、PGT Photonics S. p. A.、［２０１１年４月２２日検索］、インターネット〈URL：http://www.pirellibroadband.com/en_IT/browser/attachments/pdf/Pirelli_ITLA.pdf〉
【非特許文献４】"Intel(R) C-band Tunable Laser Performance and Design White Paper"、［online］、２００３年５月、Intel corporation、［２０１１年４月２２日検索］、インターネット〈URL：http://www.intel.com/design/network/papers/25299001.pdf〉
【非特許文献５】Ronan O'Dowd、"Automated PXI-based Screening and Characterisation of Tunable Lasers"、 Proceedings of the Lightwave Technologies in Instrumentation and Measurement Conference、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）、２００４年、ｐ．８４−８９
【発明の概要】
【００１６】
しかしながら、光パス設定において、未使用光トランシーバ内のアナログデバイスの制御に起因する遅延のため、その設定時間が遅いという課題があった。
【００１７】
特許文献２に記載された周波数可変レーザにおける周波数の粗調整では、大きい周波数チューニングパラメータ変化量ほど時間がかかる。周波数チューニングパラメータの交流電圧自体が安定する時間だけでなく、交流電圧チューニング後に液晶自体が安定するまで待機する必要があるためである。さらに、周波数可変レーザにおける、レーザ光の安定動作と合わせて実施される微調整で行う制御は、周波数可変フィルタのピーク周波数にも強く依存するため、周波数可変フィルタ自体の微調制御も必要となる。この強い依存のため、微調整時間も周波数可変フィルタのチューニング量が大きいほど時間がかかってしまう。本方式を使った製品特性として、非特許文献３にあるように最大１秒の遅延が生じる。
【００１８】
このように、光パス設定のためのチャネル設定時間は、周波数可変フィルタの周波数チューニングパラメータの変化量に強く依存し、変化量が大きいほど時間がかかる。周波数チューニングパラメータの変化量が大きいほど、周波数チューニングパラメータが安定するまでに時間がかかるだけでなく、特性の高性能化の微調整時間も増加、大きな遅延が生じていた。
【００１９】
なお、周波数可変フィルタにおいては、２つ以上のチューニングパラメータがある場合でも、チューニングパラメータを大きく動かすほどチューニング時間は遅いものもある。
たとえば、非特許文献４にあるように材質の熱光学効果を利用したフィルタを用いる場合、チューニング時間として数十秒というオーダで遅延が生じる可能性も考えられる。
【００２０】
また、近年の大容量伝送システムで検証されているデジタルコヒーレント受信器においても、周波数選択するための特許文献３にあるような局部発振器として用いられる周波数可変レーザでも同様な遅延課題が存在する。
【００２１】
このように、上述した文献に記載された技術におけるネットワーク装置では、トランシーバのアナログデバイスの制御に起因する遅延があったため、光パス設定に時間がかかるという問題点があった。
【００２２】
本発明の目的は、上述した課題である光パス設定に時間がかかるという問題点を解決するネットワークシステム、ネットワーク装置、およびネットワーク制御方法を提供することにある。
【００２３】
本発明のネットワーク装置は、
周波数可変特性を有し、割り当てられたチャネルでそれぞれ通信する複数のトランシーバと、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバのチャネルを互いに異なるように割り当てるチャネル割当手段と、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングするチューニング手段と、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間が短いトランシーバを優先して選択する選択手段と、
を備える。
【００２４】
本発明のネットワークシステムは、
上記ネットワーク装置を用いたネットワークシステムである。
【００２５】
本発明のネットワーク制御方法は、
周波数可変特性を有する複数のトランシーバを制御するネットワーク装置が、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバの設定チャネルに互いに異なる周波数を割り当て、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングし、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間の短いトランシーバを優先して選択して使用するネットワーク制御方法である。
【００２６】
本発明のコンピュータプログラムは、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバの設定チャネルに互いに異なる周波数を割り当てる手順、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングする手順、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間の短いトランシーバを優先して選択して使用する手順を実行させるためのプログラムである。
【００２７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００２８】
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【００２９】
また、本発明の制御方法およびコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の制御方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障のない範囲で変更することができる。
【００３０】
さらに、本発明の制御方法およびコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。
【００３１】
本発明によれば、高速に光パスを設定できるネットワークシステム、ネットワーク装置、およびネットワーク制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバの構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバ制御部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバ管理テーブルの構造の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の初期設定時、または、変更設定時の光トランシーバ制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態におけるトランシーバ確認時の光トランシーバ管理テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるトランシーバ選定時の光トランシーバ管理テーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるチャネル設定時の光トランシーバ管理テーブルの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における波長チューニングパラメータとチャネルの関係例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバ制御部の光パス設定時の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態における光パス設定後の光トランシーバ管理テーブルの一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態における光パス削除後の光トランシーバ管理テーブルの一例を示す図である。
【図１３】本発明の光パス設定を行わなかった場合と、本発明の実施の形態における光パス設定との差異を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバ制御部における光トランシーバチャネル設定方法を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバ制御部における光トランシーバチャネル設定方法を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステムの構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステム１の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下の各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、図示されていない。
図１に示すように、本実施形態の光ネットワークシステム１は、光ネットワーク３の各方路（方路１、方路２、方路３、・・・、方路ｎ、ｎは自然数。）に対応した複数の光ファイバ１４０からなる光ファイバ群１４２を介して光ネットワーク３に接続されるネットワーク装置１００を備える。ここで、「方路（direction or degree）」とは、ネットワーク装置１００に接続される複数のファイバ経路（Fiber route）のことであり、光ネットワーク３内の複数のノードに向けて出て行く光パス、または、光ネットワーク３内の複数のノードからネットワーク装置１００に向けて入って来る光パスを意味する。
【００３６】
ネットワーク装置１００は、周波数特性を有する複数の光トランシーバ１１０を含む光トランシーバ群１２０を有する。ネットワーク装置１００は、波長多重技術を用いて、複数の光トランシーバ１１０にそれぞれチャネル（周波数）を割り当て、光パスを設定する。ネットワーク装置１００は、光通信で用いる光パスの波長を多重分離または多重挿入する機能を有する。
なお、図示されていないが、光ネットワークシステム１において、光ネットワーク３上には、複数のノード（不図示）が構築されている。各ノードには、それぞれネットワーク装置１００が配備される。ネットワーク装置１００が、ノード間の光パスを設定し、通信を制御する。
【００３７】
ネットワーク装置１００は、トランシーバ集約器１３０と、スイッチ１３２と、光トランシーバ制御部１５０と、をさらに備える。
【００３８】
上述したように、光トランシーバ１１０は複数用意され、トランシーバ集約器１３０に接続される。そして、動作中の光トランシーバ１１０は、トランシーバ集約器１３０とスイッチ１３２を経て、光ネットワーク３への任意の方路へ任意の周波数で光信号をＡｄｄ（挿入）またはＤｒｏｐ（分岐）する。
【００３９】
図２に示すように、各光トランシーバ１１０は、少なくとも光送信部１１２と、光受信部１１４と、制御部１１６と、を有する。
光送信部１１２は、ＤＷＤＭ／ＷＤＭ通信用の周波数可変レーザが用いられ、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）で規格化されたチャネルの中から任意のチャネルの光信号を出す。本実施の形態では、本発明の出願人の特許文献２（特許第４５９６１８１号公報）に記載の周波数チューニングパラメータが１つの周波数可変レーザを用いるものとして説明する。この周波数可変レーザは、液晶を用い、印加電圧により液晶の透過ピーク波長を調整可能なフィルタを用いるものとする。
【００４０】
一方、光受信部１１４においては、光受信部１１４の前に必要に応じて周波数可変フィルタ（不図示）が配置され、任意のチャネルの周波数のみを選択して受信する。本実施の形態では、周波数可変フィルタとして、特許文献２の周波数可変レーザに用いられている周波数可変フィルタを用いるものとして説明する。
制御部１１６は、後述する光トランシーバ制御部１５０からの制御に従い、光送信部１１２または光受信部１１４の設定周波数に関するチューニングパラメータを制御する。
【００４１】
一方、光ネットワーク３（図１）に未接続の待機中の光トランシーバ１１０を含む待機光トランシーバ群１２２（図１において、破線で示す）は、制御部１１６が光トランシーバ制御部１５０からの指示に従い制御することで、光ネットワーク３に光信号が漏れないように出力がオフの状態で待機する。さらに、制御部１１６は、光トランシーバ１１０が待機中に、光トランシーバ制御部１５０（図１）からの指示に従い、指示されたチャネル（「待機チャネル」と呼ぶ）に設定する。ここで、待機中の光トランシーバ１１０に指示される待機チャネルは、光トランシーバ制御部１５０により複数の光トランシーバ１１０間で異なる周波数が割り当てられる。このように、光トランシーバ１１０間で待機チャネルの周波数を使用帯域内でずらして設定しておくことで、待機状態から起動する際の光パス設定時に、設定チャネルと待機チャネルとの周波数の差が最も少ない光トランシーバ１１０を選択することができるので、待機チャネルから設定チャネルへの周波数の設定変更に要する時間を短くすることができる。これにより、光パス設定の高速化が可能となる。設定周波数は、光トランシーバ１１０の光送信部１１２の周波数可変レーザの設定に用いるだけでなく、必要に応じて光受信部１１４の周波数可変フィルタの設定にも用いることができる。
【００４２】
また、トランシーバ集約器１３０（図１）においても周波数可変フィルタ（不図示）に類するものが配置され、光トランシーバ１１０と連動する場合は、各光トランシーバ１１０の制御部１１６により、当該光トランシーバ１１０と同様に制御される。
【００４３】
なお、以下の説明において、光トランシーバ制御部１５０からの指示により、各光トランシーバ１１０の周波数設定のためのチューニングパラメータが制御されるが、制御に応じた光トランシーバ１１０の各構成要素の動作は、本発明の本質に関わらないので詳細な説明は省略する。
【００４４】
図３は、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００の光トランシーバ制御部１５０の構成を示す機能ブロック図である。光トランシーバ制御部１５０は、光トランシーバ１１０のネットワーク３（図１）への接続状態を把握して、光トランシーバ群１２０（図１）の使用状況（使用または未使用など）を管理する。さらに、光トランシーバ制御部１５０は、待機光トランシーバの待機状況（未使用時に待機中、設定中または停止中など）を制御し、待機光トランシーバの待機するチャネル設定（待機チャネル設定）を管理する機能と、新規パス設定時にどの待機光トランシーバを用いるか選定する機能を有する。
【００４５】
図３に示すように、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置（ネットワーク装置１００の光トランシーバ制御部１５０）は、周波数可変特性を有し、割り当てられたチャネルでそれぞれ通信する複数のトランシーバ（光トランシーバ１１０）と、複数の光トランシーバ１１０の中でネットワーク３に未接続であり待機状態に設定する待機光トランシーバ１１０のチャネルに互いに異なる周波数を割り当てるチャネル割当部１５４と、割り当てられたチャネルの周波数に、パラメータを変更して待機光トランシーバ１１０をチューニングするチューニング部１５８と、ネットワーク３に新規にパスを設定するとき、待機光トランシーバ１１０の中から、チャネル設定時間が短い光トランシーバ１１０を優先して選択して使用する選択部１５６と、を備える。
【００４６】
具体的には、光トランシーバ制御部１５０は、チャネル割当部１５４と、選択部１５６と、チューニング部１５８と、待機している光トランシーバ１１０（以後、「待機光トランシーバ」と呼ぶ）を管理する光トランシーバ管理テーブル１６０を記憶するメモリ１５２を有する。
【００４７】
メモリ１５２のメモリ領域には、図４に示すような待機光トランシーバを管理する光トランシーバ管理テーブル１６０が保持される。光トランシーバ制御部１５０は、この光トランシーバ管理テーブル１６０のテーブル情報を元に待機光トランシーバ群１２２（図１）を管理する。
【００４８】
図４に示すように、本実施の形態の光トランシーバ管理テーブル１６０では、本実施形態のネットワーク装置１００（図１）に配備された全光トランシーバ１１０（図１）の管理番号欄１６２と、その稼動状態を記録する状態欄１６４、待機中の光トランシーバ１１０に設定されている待機チャネル設定欄１６６と、新規に光パスを設定する時に、その設定するチャネル（周波数の範囲）に対し、どの待機中の光トランシーバ１１０を用いるかを対応付けて記録する対応チャネル欄１６８とを含む。
【００４９】
図３に戻り、チャネル割当部１５４は、複数のトランシーバ１１０の中でネットワーク３（図１）に未接続であり待機状態に設定する待機光トランシーバ１１０のチャネル（周波数）を互いに異なるように割り当てる。未接続の待機光トランシーバ１１０の数Ｎは、２以上あり、Ｎ個の未接続の待機光トランシーバ１１０の設定周波数が互いに異なる周波数で設定される。チャネル割当部１５４は、割り当てられたチャネルを、メモリ１５２に記憶されている光トランシーバ管理テーブル１６０の待機チャネル設定欄１６６（図４）に記録する。本実施形態では、乱数機能を用いて、複数の待機光トランシーバのチャネルを、当該ネットワーク装置１００の周波数範囲の範囲内でランダムに割り当てる。
【００５０】
また、チャネル割当部１５４は、光トランシーバ１１０の周波数可変レーザ、周波数可変フィルタの周波数チューニングパラメータと、割り当てたチャネル（周波数）との関係に基づいて、対応チャネルの範囲を割り振る。この割り振りの詳細については後述する。チャネル割当部１５４は、各待機光トランシーバ１１０に割り振られた対応チャネルの範囲を、メモリ１５２に記憶されている光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８に記録する。
【００５１】
チューニング部１５８は、メモリ１５２にアクセスし、図４の光トランシーバ管理テーブル１６０の待機チャネル設定欄１６６に記録されているチャネル割当部１５４が割り当てたチャネル設定に基づいて、各待機光トランシーバ１１０のパラメータを制御してチューニングを行い、チャネルを設定する。ここで、光トランシーバ１１０のチューニングパラメータは、周波数可変レーザまたは周波数可変フィルタの周波数（チャネル）を設定するためのものであり、たとえば、半導体や誘電体、液晶等の媒質の屈折率、電圧や電流、または温度を含む。チューニング部１５８は、各光トランシーバ１１０のこれらのチューニングパラメータをアナログで制御する。本実施形態において、光トランシーバ１１０に用いられる周波数可変レーザまたは周波数可変フィルタは、それぞれ１種類のみで構成される。
【００５２】
また、チューニング部１５８は、光トランシーバ１１０のチャネルの設定が終わった後、光トランシーバ１１０の光信号の出力をオフに制御して、光トランシーバ１１０を待機状態にする。さらに、チューニング部１５８は、新規光パスが追加された場合、新規パスに使用する光トランシーバ１１０を新規パスのチャネルにチューニングした後、光信号の出力をオンに制御して起動する。
【００５３】
選択部１５６は、新規光パスを追加する際に、使用する光トランシーバ１１０を選択する。本実施形態では、選択部１５６は、メモリ１５２にアクセスし、光トランシーバ管理テーブル１６０を参照して、新規光パスのチャネルに対応するチャネル範囲の光トランシーバ１１０を選択する。このようにして、選択部１５６は、新規に光パスを設定するとき、周波数設定時間の短い未接続の待機光トランシーバ１１０を優先して選択することができる。
【００５４】
なお、図１において、トランシーバ集約器１３０とスイッチ１３２は本発明の本質とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、光ネットワーク３側のスイッチ１３２は、非特許文献１に記載されているような周波数選択スイッチやスプリッタからなる構成とした。
【００５５】
また、トランシーバ集約器１３０には、たとえば、本発明の出願人が出願した他の発明（特願２０１０−２１３５５１号）に記載されている構成（波長パス多重分離装置）を用いることができる。トランシーバ集約器１３０は、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）のＡｄｄまたはＤｒｏｐ方路数と同じ数のＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）と光マトリクススイッチとの組み合わせを備え、さらに、収容するトランシーバと同じ数の方路切替用の光スイッチを備える。そして、光マトリクススイッチと光スイッチとを接続することで、所定の方路とトランシーバとを接続することができる。このようにして、トランシーバ集約器１３０は、複数の方路に対して光トランシーバ１１０の共有化を行うことができる。なお、本構成以外の構成でも可能である。たとえば、非特許文献１に記載のＷＳＳを複数用いたトランシーバ集約器の構成も可能である。
【００５６】
また、上述したネットワーク装置１００の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを備える任意のコンピュータのハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
【００５７】
本実施形態のコンピュータプログラムは、周波数可変特性を有する複数のトランシーバ１１０に接続されるコンピュータに、複数のトランシーバ（光トランシーバ１１０）の中でネットワーク３に未接続であり待機状態に設定する待機光トランシーバ１１０の設定チャネルに異なる周波数を割り当てる手順、光ネットワーク３に新規にパスを設定するとき、待機光トランシーバ１１０の中から、チャネル設定時間の短い光トランシーバ１１０を優先して選択して使用する手順、を実行させるように記述されている。
【００５８】
本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。記録媒体は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、プログラムは、記録媒体からコンピュータのメモリにロードされてもよいし、ネットワークを通じてコンピュータにダウンロードされ、メモリにロードされてもよい。
【００５９】
このように構成された本実施形態のネットワーク装置１００の動作について、以下説明する。
図５は、本実施形態のネットワーク装置１００の初期設定時、または、変更設定時における光トランシーバ制御部１５０の動作の一例を示すフローチャートである。以下、本実施形態のネットワーク装置１００の初期設定時、または、変更設定時における光トランシーバ制御部１５０の動作について、図１乃至図８を用いて説明する。なお、光トランシーバ管理テーブル１６０の状態については、図６乃至図８、および図４を用いる。
【００６０】
まず、光トランシーバ制御部１５０において、チャネル割当部１５４が、配備している光トランシーバ群１２０を確認し、光トランシーバ１１０の状態をメモリ１５２に記録する（ステップＳ１０１）。図６にこのときの光トランシーバ制御部１５０のメモリ１５２内の光トランシーバ管理テーブル１６０の例を示す。本実施形態では、光トランシーバ管理テーブル１６０を用いることで未使用の光トランシーバ１１０の台数も検出できる。なお、光トランシーバ１１０は通常他のノードとのネットワーク制御でも管理されており、光トランシーバ１１０の管理番号はネットワーク制御での管理番号と共通化することが望ましい。ネットワーク制御に関しては本発明の本質には関係しないため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６１】
次に、光トランシーバ制御部１５０のチャネル割当部１５４が、未使用の光トランシーバ１１０の中から、高速プロビジョニングが必要な光トランシーバ１１０を選定し、待機光トランシーバ群１２２として管理する（ステップＳ１０３）。このとき、光トランシーバ制御部１５０のチャネル割当部１５４が、メモリ１５２にアクセスし、図７に示すように光トランシーバ管理テーブル１６０の状態欄１６４を、「未使用」から「待機」に変更する。このようにして、光トランシーバ制御部１５０は、選定された光トランシーバ１１０の状態を管理し、光トランシーバ管理テーブル１６０を参照することで、待機中の光トランシーバ１１０の台数Ｎを確認できる。
【００６２】
なお、本実施の形態では未使用の光トランシーバ１１０全てを待機中の光トランシーバ１１０とする。これにより、光パス変更時の待機中の光トランシーバ１１０の制御が簡素化でき、システムの低コスト化、低消費電力化が可能となる。
【００６３】
ただし、未使用の光トランシーバ１１０の一部のみを待機中の光トランシーバ１１０にしてもよい。この場合、制御が複雑化される。しかしながら、本発明者が出願した他の発明（特願２０１０−２７１１５０号）に記載されている方式を採用することができる。この方式では、一部の未使用の光トランシーバ１１０のみを高速起動可能な待機状態とし、残りの未使用の光トランシーバ１１０は、さらに電力を落とした待機モードにする制御とを組み合わせることが可能である。これにより、ネットワーク装置１００の電力抑制が可能となる。また、高速起動可能な待機状態で待機する光トランシーバ数を通信状況に応じて最適化することで、光ネットワーク３全体での実効消費電力削減が可能となる。
【００６４】
次に、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８が、待機光トランシーバ群１２２に対し、待機状態への初期設定を実施する（ステップＳ１０５）。このとき、待機光トランシーバ群１２２は全て光出力がオフとなっている。
【００６５】
そして、光トランシーバ制御部１５０のチャネル割当部１５４が、ネットワーク装置１００内の周波数可変レーザまたは周波数可変フィルタの周波数を割り当てる（ステップＳ１０７）。この周波数割当では、各光トランシーバ１１０の設定周波数が重ならないようにずらして設定を行う。
【００６６】
ここで、本実施の形態では、チャネル割当部１５４は、各待機光トランシーバ１１０内の周波数可変フィルタと周波数可変レーザの周波数を割り当てる。チャネル割当部１５４は、複数の待機中の光トランシーバ１１０のチャネルを、当該ネットワーク装置１００の周波数範囲の範囲内でランダムに割り当てる。各待機光トランシーバ１１０に設定される周波数が重ならないようにするため、乱数機能を用いることができる。この乱数機能は、光トランシーバ制御部１５０にネットワーク装置１００で対応するＩＴＵ−Ｔのチャネル番号に対応する整数列から、ランダムに重ならないように数値を取り出す。
【００６７】
チャネル割当部１５４は、この乱数機能において待機光トランシーバ数分の乱数を取り出し、その数値を元に、待機光トランシーバ１台ずつ異なる周波数を設定する。そして、チャネル割当部１５４は、メモリ１５２にアクセスし、この設定した周波数を図８に示すように光トランシーバ管理テーブル１６０の待機チャネル設定欄１６６に記録する。なお、本実施の形態では光パス設定の高速性を高めるために各待機光トランシーバ１１０の設定周波数を重ならないようにずらしているが、乱数制御が複雑になる。ただし、本制御の複雑化は、光パス設定時間とは関係しない。そのため、一部重なりを許容して制御を簡素化することも可能である。
【００６８】
そして、チャネル割当部１５４が、周波数可変レーザ、周波数可変フィルタの周波数チューニングパラメータとチャネルとの関係を元に、新規パス設定時のチャネルに対してどの待機光トランシーバに割り振るかを決定する（ステップＳ１０９）。この割り振りは、各待機光トランシーバ１１０から新規パス設定用のチャネルに切り替える際のチューニングパラメータの量を小さくするように行う。詳細については後述する。ステップＳ１０９で割り振られたチャネルは、図４に示すように、光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８に記録される。
【００６９】
図９に本実施の形態で用いた周波数可変フィルタまたは周波数可変レーザでの周波数チューニングパラメータ（電圧）（図９では「波長チューニングパラメータ」と示す））とチャネルとの関係を示す。この図９には、図８の光トランシーバ管理テーブル１６０に示す各待機光トランシーバの待機チャネルを破線で記載している。各チャネルの周波数チューニングパラメータ値（電圧）と、各待機光トランシーバの待機チャネルの周波数チューニングパラメータ値とを比較し、パラメータ差が最小となるように割り振りを決定する。その割り振られたチャネルの範囲を、図４に示すように光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８に記録する。
【００７０】
なお、本実施形態ではすべての周波数可変フィルタまたは周波数可変レーザのチューニングパラメータと選択周波数との関係を用いて導出を行ったが、その他の方法でもよい。たとえば、同じ種類の周波数可変フィルタまたは周波数可変レーザを用いる場合、周波数可変フィルタまたは周波数可変レーザの１つの周波数チューニングパラメータとチャネルとの関係に基づいて、待機光トランシーバのチャネルを割り当てることができる。あるいは、その平均特性を用いて割り振りを行ってもよい。または、周波数チューニングパラメータと選択周波数との関係が線形近似であるとして、チャネル差のみを元に決定してもよい。これらの手法により制御が簡単化され、制御コスト低減が可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態のように各光トランシーバ１１０に用いられている周波数可変フィルタを同一の構成にすることで、個別にチューニングパラメータの計算を行う必要が無く、制御が簡単化され、高速化と制御コスト低減が可能となる。少なくとも、光トランシーバ１１０の送信器、受信器それぞれの周波数可変フィルタを統一にすることでも、制御が簡単化され、高速化と制御コスト低減が可能となる。また、複数の異なる周波数可変フィルタを用いる場合で、かつ、その動作速度に差が有る場合、動作速度の遅い周波数可変フィルタにおいてのみ制御することで、制御が簡単化され、高速化と制御コスト低減が可能となる。
【００７２】
次に、本実施形態のネットワーク装置１００における光パスの追加および削除時の動作について、図１、図３、図４、および図１０乃至図１２を用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置の光トランシーバ制御部の光パス設定時の動作を示すフローチャートである。図１１および図１２は、本発明の実施の形態における光パス設定後の光トランシーバ管理テーブルの一例を示す図である。
【００７３】
まず、光トランシーバ制御部１５０のチャネル割当部１５４が、ネットワーク制御部（不図示）からの光パス設定に関するコマンドを確認する（ステップＳ２０１）。ここで、光パスを追加するコマンドの場合はステップＳ２０３へ進み、光パスを削除する場合はステップＳ２１１に進む。なお、ネットワーク制御部は、光ネットワーク３上の複数のネットワーク装置１００を遠隔で制御し、通信を制御するものである。このネットワーク制御部からの光パス設定の制御については、本発明の本質に関わらないので詳細な説明は省略する。
【００７４】
光パスを追加するコマンドの場合はステップＳ２０３において、光トランシーバ制御部１５０の選択部１５６が、チューニングパラメータの変化量が最小となる待機光トランシーバを選定する。本実施の形態では、図４に示す光トランシーバ管理テーブル１６０の配備光トランシーバ管理番号欄１６２を基に選定する。たとえば、チャネル４０（λ４０）の新規パスを設定する場合は、選択部１５６は、メモリ１５２にアクセスし、光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８の対応チャネルの範囲にλ４０が含まれている光トランシーバＮｏ．６を選定する。また、チャネル１０（λ１０）の新規パスを設定する場合は、選択部１５６は、光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８の対応チャネルの範囲にλ１０が含まれている光トランシーバＮｏ．７を選定する。
【００７５】
次に、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８が、新規パスで使用するチャネルに待機光トランシーバ１１０をチューニングして、チャネルを設定する（ステップＳ２０５）。そして、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８が、待機光トランシーバを起動する（ステップＳ２０７）。待機中オフに制御されていた光信号の出力をオンに制御する。
【００７６】
そして、光トランシーバ制御部１５０のチャネル割当部１５４が、メモリ１５２にアクセスし、光トランシーバ管理テーブル１６０を更新する（ステップＳ２１７）。ここで、チャネル４０の新規パスを設定したときの光トランシーバ管理テーブル１６０の更新結果を図１１に示す。使用した光トランシーバＮｏ．６の状態欄１６４を「待機」から使用状態（図中、「起動」と示す）に変更するとともに、λ４０にもっとも近いチャネルで待機している光トランシーバＮｏ．５と光トランシーバＮｏ．９の対応チャネルをそれぞれ修正して光トランシーバ管理テーブル１６０を更新する。この更新方法は、図５のステップＳ１０９に記載した方法と同じである。
【００７７】
次に、光パスを削除する場合について説明する。
まず、ステップＳ１１において、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８が、削除する光トランシーバの光出力をオフにし、未使用状態とする。ここでは、光トランシーバＮｏ．１を停止した場合について説明する。
【００７８】
次に、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８が、未使用状態にした光トランシーバ１１０を必要に応じて待機状態とする。本実施の形態では全ての未使用光トランシーバを待機状態として管理するため、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８は、ステップＳ２１１で未使用状態とした光トランシーバＮｏ．１は待機状態として初期設定する（ステップＳ２１３）。この初期設定は、図５のステップＳ１０５と同様である。
【００７９】
次に、光トランシーバ制御部１５０のチューニング部１５８が、新たに生じた待機光トランシーバにチャネルを割り当てる（ステップＳ２１５）。割り当てるチャネルは、図５のステップＳ１０７で説明した乱数機能を用いて決定する。ここでは、図１２に示すように、λ６０が割り当てられている。
【００８０】
そして、チューニング部１５８が、上記ステップＳ２１１〜ステップＳ２１５における変更点をメモリ１５２に記憶されている光トランシーバ管理テーブル１６０に記録して更新する（ステップＳ２１７）。例として、光トランシーバＮｏ．１が形成していた光パスを削除し、かつ、ステップＳ２１５において、待機チャネルがλ６０に割り当てられたときの光トランシーバ管理テーブル１６０の更新結果が図１２に示されている。
【００８１】
このとき、新たに待機する光トランシーバＮｏ．１の待機チャネルλ６０に対し、長周波数側、短周波数側それぞれで最も近い周波数で待機する光トランシーバも対応チャネルが修正される。この場合、光トランシーバＮｏ．５と光トランシーバＮｏ．６の対応チャネルが修正される。たとえば、図４では、光トランシーバＮｏ．５の対応チャネルは、λ６３〜λ８４であったが、図１２では、λ６８〜λ８４に更新されているのが分かる。なお、対応周波数は図５のステップＳ１０９に記載の方法で決定される。
【００８２】
なお、光パス設定時は、トランシーバ集約器１３０およびスイッチ１３２も制御を実施するが、本発明の本質に関わらないためここでは説明は省略する。
【００８３】
本実施の形態では、新規に光パスを設定する時間の短縮が実現される。
たとえば、待機光トランシーバが用意されていない場合には、チューニングパラメータの変更遅延で大きな遅延が生じていた。また、たとえ待機光トランシーバが用意されたとしても、待機チャネルが固定されていて、たとえば、初期設定周波数として使用する周波数帯の端に相当するチャネル１に固定されて配置されるとする。その場合、図１３（ａ）に示すように、別の周波数帯の端（チャネル８４）に周波数を設定するときには、周波数の変更幅が大きく、チューニングパラメータの変更に時間がかかり、大きな遅延が生じていた。
【００８４】
しかしながら、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００では、図１３（ｂ）に示すように、待機光トランシーバ群１２２の設定周波数が、ネットワーク装置１００で対応する周波数範囲内でばらついて配置される。そして、チューニングパラメータの変化量が小さくてすむ待機光トランシーバを選択することで、高い確率的にチューニングパラメータの変更量を小さく抑えられ、光パス設定時間が短縮される。図１３（ｂ）では、光トランシーバＮｏ．５が選択され、チャネル７４からチャネル８４に周波数が設定されるので、図１３（ａ）の場合に比較して、周波数設定の変更幅が大幅に小さくなっていることが分かる。
【００８５】
上述のような構成において、本実施の形態のネットワーク装置１００の制御方法は、周波数可変特性を有する複数のトランシーバ（光トランシーバ１１０）を制御するネットワーク装置１００が、複数の光トランシーバ１１０の中でネットワーク３に未接続であり待機状態に設定する待機光トランシーバ１１０の設定チャネルに異なる周波数を割り当て、割り当てられたチャネルの周波数に、パラメータを変更して待機光トランシーバ１１０をチューニングし、光ネットワーク３に新規にパスを設定するとき、待機光トランシーバ１１０の中から、チャネル設定時間の短い光トランシーバ１１０を優先して選択して使用するネットワーク制御方法である。
【００８６】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステム１およびネットワーク装置１００によれば、未接続の待機光トランシーバを新規光パス設定に用いるとき、周波数を変更する周波数チューニングパラメータの変化量を小さく抑えることが可能となり、その変更時間が短縮、高速に光パスが設定可能なネットワーク装置１００を実現できるという効果を奏する。
【００８７】
さらに、既存の送受信器を用いることが可能で安価にシステムを構築することが可能である。かつ、未接続の待機光トランシーバの制御を簡易化でき、光パス設定の高速化、低コスト化の両立が可能である。
【００８８】
（第２の実施の形態）
本実施形態の光ネットワークシステムは、上記実施の形態とは、ネットワーク装置１００内の待機している周波数可変レーザまたは周波数可変フィルタの周波数設定方法が異なる。具体的には、本実施形態のネットワーク装置１００は、上記実施形態とは、ネットワーク装置１００の対応する周波数帯Δｆに対し、周波数間隔が等間隔になるように待機光トランシーバのチャネルを設定する点で相違する。これは上記実施形態の図５のステップＳ１０９の手順に関連する。
【００８９】
本実施形態のネットワーク装置は、図１乃至図５、および図１０を用いて説明した上記実施形態のネットワーク装置１００と同様な構成を有する。本実施形態でも同じ構成図を用いて説明するものとする。
【００９０】
本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００において、複数の光トランシーバ１１０の中で、待機光トランシーバが複数の場合、チャネル割当部１５４は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の待機光トランシーバの設定チャネルを、当該ネットワーク装置１００の周波数範囲ΔｆをＮで分割した周波数範囲Δｆｉ（ｉは１〜Ｎ＋１の整数）の中心周波数に最も近い設定可能な周波数にそれぞれ設定する。
【００９１】
具体的には、チャネル割当部１５４は、ネットワーク装置１００の対応する周波数帯Δｆに対し、周波数間隔が等間隔になるように待機光トランシーバのチャネルを割り当てる。なお、ＤＷＤＭの各チャネルはＩＴＵで規格化されており、一定の周波数間隔となっている。
【００９２】
この周波数設定方法を待機光トランシーバの数がＮの時で説明する。まず周波数帯Δｆとして、チャネル１〜チャネル９０をカバーする周波数帯を考える。次に、この周波数帯ΔｆをＮで分割する。分割された周波数帯Δｆｉ（ｉは１からＮの整数）の中心周波数付近のチャネルを各待機光トランシーバの設定チャネルとし、チャネル割当部１５４は、メモリ１５２に記憶されている光トランシーバ管理テーブル１６０の待機チャネル設定欄１６６に記録する。さらに、チャネル割当部１５４は、その周波数帯Δｆｉ内のチャネルの範囲を対応チャネルとしてメモリ１５２に記憶されている光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８に記録する。図１４にＮ＝９の時のチャネル設定例を示す。
【００９３】
本発明の実施の形態の光ネットワークシステムによれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、さらに、待機光トランシーバ群の設定周波数が均等に配置されるため、図１３（ａ）の場合に比較して、周波数設定のためのチューニングパラメータ量がＮ分の１程度に抑えられる。これにより、新規に光パスを設定する時間の短縮が実現される。さらに、本実施の形態は、上記実施の形態と同等な簡単な制御であり、制御時間の短縮とコストの低減も可能である。
【００９４】
（第３の実施の形態）
本実施形態の光ネットワークシステムは、上記実施形態とは、ネットワーク装置１００内の待機している周波数可変レーザまたは周波数可変フィルタの周波数設定方法が異なる。具体的には、本実施形態のネットワーク装置１００は、上記実施形態とは、周波数チューニングパラメータの設定範囲に対し、待機光トランシーバの周波数チューニングパラメータ値が等間隔になるように設定する点で相違する。これは上記実施形態の図５のステップＳ１０９の手順に関連する。
本実施形態のネットワーク装置は、図１乃至図５、および図１０を用いて説明した上記実施形態のネットワーク装置１００と同様な構成を有する。本実施形態でも同じ構成図を用いて説明するものとする。
【００９５】
本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００において、複数の光トランシーバ１１０の中で、待機光トランシーバが複数の場合、複数の待機中のトランシーバの数をＮ（Ｎは２以上の整数）とし、チャネル割当部１５４は、当該ネットワーク装置１００の周波数範囲Δｆをチューニングするのに必要なパラメータの周波数チューニングパラメータ範囲を、Ｎ個に分割し、Ｎ個の待機光トランシーバのチャネルの周波数を、分割されたＮ個の周波数チューニングパラメータ範囲の中心値で設定する。
【００９６】
本実施の形態において、チャネル割当部１５４は、待機光トランシーバの周波数チューニングパラメータ値が、チューニングパラメータの設定範囲に対し等間隔になるようにする。この周波数チャネル設定方法を待機光トランシーバの数がＮの時で説明する。まずチューニングパラメータ範囲をＮで分割する。待機光トランシーバは分割された各チューニングパラメータ帯の中心値付近で対応する最も近いチャネルに設定される。図１５にＮ＝５の時のチャネル設定例を示す。なお、光トランシーバ管理テーブル１６０の対応チャネル欄１６８に記録される対応チャネルの割当範囲は上記実施の形態と同様である。
【００９７】
本発明の実施の形態に係るネットワーク装置によれば、待機光トランシーバ群の設定チャネルがチューニングパラメータに関して均等に配置されるため、周波数設定のためのチューニングパラメータ量がＮ分の１以下に抑えられる。それにより、新規に光パスを設定する時間の短縮が実現される。さらに、本実施形態のネットワーク装置は、図１４を用いて説明した上記実施形態と同等な簡単な制御であり、制御時間の短縮とコストの低減も可能である。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、チューニングパラメータが１つで説明したが、チューニングパラメータが２つ以上ある周波数可変レーザまたは周波数可変フィルタにおいても同様の考えで対応可能である。ただし、チューニングパラメータ全てに対して均等に分割することは制御上複雑である。これに対して、チューニングパラメータ遅延が大きいパラメータを優先に分割することで、制御の簡単化とチューニング時間の短縮化の両立を図ることも可能である。
【００９９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステムによれば、上記実施形態と同様な効果を奏する。
【０１００】
（第４の実施の形態）
本実施形態の光ネットワークシステム２００は、上記実施形態とは、各ノード間との通信を管理するネットワーク管理制御部２１０をさらに備える点で相違する。なお、本実施形態の光ネットワークシステム２００は、上記実施形態のいずれの構成にも採用することができる。
【０１０１】
本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステム２００の基本構成を図１６に示す。
本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００において、当該ネットワーク装置１００におけるネットワーク３に新規に設定可能な空きチャネル情報を取得する取得部（ネットワーク管理制御部２１０）と、取得した空きチャンネル情報を元に取りうる周波数範囲Δｆａを設定し、Δｆの代わりにΔｆａを元にＮ個の待機光トランシーバ１１０のチャネルを決定する決定部（不図示。チャネル割当部１５４に含むことができる。）と、をさらに備え、チャネル割当部１５４は、決定したＮ個の待機光トランシーバ１１０のチャネルを設定する。
【０１０２】
具体的には、本実施形態の光ネットワークシステム２００は、上記実施形態のネットワーク装置１００の同様なトランシーバ集約器１３０と、スイッチ１３２と、複数の光トランシーバ１１０と、光トランシーバ制御部１５０と、を備えるとともに、さらに、各ノード間との通信を管理するネットワーク管理制御部２１０を備える。
【０１０３】
ネットワーク管理制御部２１０は、隣接するノード間やネットワーク全体を制御する制御プレーン２０２から、各方路に関する空きチャネル情報を入手する。その空きチャネル情報を光トランシーバ制御部１５０に提供する。光トランシーバ制御部１５０のチャネル割当部１５４では、その空きチャネル情報を元に、新規にパスを設定する可能性のあるチャネルを把握する。チャネル割当部１５４は、この空きチャネル情報から取りうるチャネル範囲を抽出し、そのチャネル範囲を元に待機光トランシーバの周波数を設定する。なお、本実施形態の動作手順は、周波数範囲の設定以外は上記実施の形態の動作と同様な手順を用いることができる。
【０１０４】
これにより、ネットワークの使用状況に応じて周波数設定範囲を小さく抑えることが可能となり、チューニング時間の高速化が可能となる。
【０１０５】
なお、空きチャネル数が待機光トランシーバと同等、または小さい場合は、待機光トランシーバの設定チャネルを空きチャネルに設定することも可能である。これにより、チューニング時間が必要なくなり、光パス設定の高速化が可能となる。
【０１０６】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る光ネットワークシステム２００によれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、ネットワークの使用状況に応じて周波数設定範囲を小さく抑えることが可能となり、チューニング時間のより高速化が可能となる。
【０１０７】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
たとえば、上記実施形態では、波長多重技術を用いた光ネットワークシステムについて説明したが、これに限定されない。本発明の活用例として多重技術を用いたシステムで、かつ、その多重をアナログ技術によるチューニングで実施する全てのシステムに適用可能である。
波長多重技術への活用を考えれば、光通信システムや無線通信システム全般に適用が可能である。
【０１０８】
また、選択部１５６は、チャネル割当部１５４がチャネルを割り当てた待機光トランシーバのチャネルの周波数から、新規に設定するパスのチャネルの周波数に最も近い光トランシーバを優先して選択することができる。
この構成によれば、選択後の光トランシーバ管理テーブル１６０のチャネル割り当ての更新処理でチューニングパラメータを考慮する必要がなくなり、処理の簡略化が図れる。
【０１０９】
以上、実施形態および実施例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および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１１０】
本発明は以下の態様も含むことができる。
（付記１）
周波数可変特性を有し、割り当てられたチャネルでそれぞれ通信する複数のトランシーバと、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバのチャネルに互いに異なる周波数を割り当てるチャネル割当手段と、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングするチューニング手段と、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間が短いトランシーバを優先して選択して使用する選択手段と、
を備えるネットワーク装置。
（付記２）
付記１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
前記チャネル割当手段は、複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに割り当てるネットワーク装置。
（付記３）
付記１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
前記チャネル割当手段は、複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに、かつ、重ならないように割り当てるネットワーク装置。
（付記４）
付記１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
前記チャネル割当手段は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲ΔｆをＮで分割した周波数範囲Δｆｉ（ｉは１〜Ｎ＋１の整数）の中心周波数に最も近い設定可能な周波数にそれぞれ設定するネットワーク装置。
（付記５）
付記１に記載のネットワーク装置において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、複数の前記待機中のトランシーバの数をＮ（Ｎは２以上の整数）とし、
前記チャネル割当手段は、当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆをチューニングするのに必要な前記パラメータの周波数チューニングパラメータ範囲を、Ｎ個に分割し、Ｎ個の前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数を、分割されたＮ個の前記周波数チューニングパラメータ範囲の中心値で設定するネットワーク装置。
（付記６）
付記２乃至付記５いずれかに記載のネットワーク装置において、
当該ネットワーク装置における前記ネットワークに新規に設定可能な空きチャネル情報を取得する取得手段と、
取得した前記空きチャンネル情報を元に取りうる周波数範囲Δｆａを設定し、前記Δｆの代わりに前記Δｆａを元にＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを決定する決定手段と、をさらに備え、
前記チャネル割当手段は、前記決定手段が決定したＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを設定するネットワーク装置。
（付記７）
付記１乃至付記６いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記選択手段は、前記チャネル割当手段が前記チャネルを割り当てた前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数から、新規に設定する前記パスのチャネルの周波数に最も近いトランシーバを優先して選択するネットワーク装置。
（付記８）
付記１乃至付記７いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記トランシーバが光トランシーバであり、
複数の異なるネットワーク装置に繋がる複数の光ファイバからなる光ファイバ群に対し、任意の前記光トランシーバを任意の光ファイバに任意の光周波数で接続できる、マトリクススイッチを有する光トランシーバ集約器をさらに有し、複数の前記光トランシーバが前記光トランシーバ集約器に接続されるネットワーク装置。
（付記９）
付記１乃至付記８いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記トランシーバは、周波数可変レーザを１種類のみ含むネットワーク装置。
（付記１０）
付記１乃至付記９いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記トランシーバは、周波数可変フィルタを１種類のみ含むネットワーク装置。
（付記１１）
付記１乃至付記１０いずれかに記載のネットワーク装置において、
前記トランシーバは、複数の周波数から１つの周波数を選択する周波数可変選択装置を含み、
前記周波数可変選択装置は、周波数チューニングパラメータが１つであるネットワーク装置。
（付記１２）
付記１１に記載のネットワーク装置において、
前記チャネル割当手段は、使用する前記周波数可変選択装置の周波数チューニングパラメータとチャネルとの関係に基づいて、前記待機トランシーバのチャネルを割り当てるネットワーク装置。
（付記１３）
付記１１に記載のネットワーク装置において、
前記チャネル割当手段は、同じ種類の前記周波数可変選択装置のトランシーバに関しては、使用する前記周波数可変選択装置の１つの周波数チューニングパラメータとチャネルとの関係に基づいて、前記待機トランシーバのチャネルを割り当てるネットワーク装置。
【０１１１】
（付記１４）
付記１乃至付記１３いずれかに記載のネットワーク装置を用いたネットワークシステム。
【０１１２】
（付記１５）
周波数可変特性を有する複数のトランシーバを制御するネットワーク装置が、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバの設定チャネルに互いに異なる周波数を割り当て、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングし、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間の短いトランシーバを優先して選択して使用するネットワーク制御方法。
（付記１６）
付記１５に記載のネットワーク制御方法において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに割り当てるネットワーク制御方法。
（付記１７）
付記１５に記載のネットワーク制御方法において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに、かつ、重ならないように割り当てるネットワーク制御方法。
（付記１８）
付記１５に記載のネットワーク制御方法において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲ΔｆをＮで分割した周波数範囲Δｆｉ（ｉは１〜Ｎ＋１の整数）の中心周波数に最も近い設定可能な周波数にそれぞれ設定するネットワーク制御方法。
（付記１９）
付記１５に記載のネットワーク制御方法において、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、複数の前記待機中のトランシーバの数をＮ（Ｎは２以上の整数）とし、
当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆをチューニングするのに必要な前記パラメータの周波数チューニングパラメータ範囲を、Ｎ個に分割し、Ｎ個の前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数を、分割されたＮ個の前記周波数チューニングパラメータ範囲の中心値で設定するネットワーク制御方法。
（付記２０）
付記１６乃至付記１９いずれかに記載のネットワーク制御方法において、
当該ネットワーク装置における前記ネットワークに新規に設定可能な空きチャネル情報を取得し、
取得した前記空きチャンネル情報を元に取りうる周波数範囲Δｆａを設定し、当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆの代わりに前記Δｆａを元にＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを決定し、
決定したＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを設定するネットワーク制御方法。
（付記２１）
付記１５乃至付記２０いずれかに記載のネットワーク制御方法において、
前記チャネルを割り当てた前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数から、新規に設定する前記パスのチャネルの周波数に最も近いトランシーバを優先して選択するネットワーク制御方法。
【０１１３】
（付記２２）
周波数可変特性を有する複数のトランシーバに接続され、ネットワーク装置を実現するコンピュータに、
複数の前記トランシーバの中でネットワークに未接続であり待機状態に設定する待機トランシーバの設定チャネルに互いに異なる周波数を割り当てる手順、
割り当てられた前記チャネルの前記周波数に、パラメータを変更して前記待機トランシーバをチューニングする手順、
前記ネットワークに新規にパスを設定するとき、前記待機トランシーバの中から、チャネル設定時間の短いトランシーバを優先して選択して使用する手順を実行させるためのプログラム。
（付記２３）
付記２２に記載のプログラムにおいて、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに割り当てる手順をコンピュータにさらに実行させるためのプログラム。
（付記２４）
付記２２に記載のプログラムにおいて、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
複数の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲の範囲内でランダムに、かつ、重ならないように割り当てる手順をコンピュータにさらに実行させるためのプログラム。
（付記２５）
付記２２に記載のプログラムにおいて、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記待機トランシーバの前記チャネルを、当該ネットワーク装置の周波数範囲ΔｆをＮで分割した周波数範囲Δｆｉ（ｉは１〜Ｎ＋１の整数）の中心周波数に最も近い設定可能な周波数にそれぞれ設定する手順をコンピュータにさらに実行させるためのプログラム。
（付記２６）
付記２２に記載のプログラムにおいて、
複数の前記トランシーバの中で、前記待機トランシーバが複数の場合、複数の前記待機中のトランシーバの数をＮ（Ｎは２以上の整数）とし、
当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆをチューニングするのに必要な前記パラメータの周波数チューニングパラメータ範囲を、Ｎ個に分割し、Ｎ個の前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数を、分割されたＮ個の前記周波数チューニングパラメータ範囲の中心値で設定する手順をコンピュータにさらに実行させるためのプログラム。
（付記２７）
付記２３乃至付記２６いずれかに記載のプログラムにおいて、
当該ネットワーク装置における前記ネットワークに新規に設定可能な空きチャネル情報を取得する手順、
取得した前記空きチャンネル情報を元に取りうる周波数範囲Δｆａを設定し、当該ネットワーク装置の周波数範囲Δｆの代わりに前記Δｆａを元にＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを決定する手順、
前記決定する手順で決定したＮ個の前記待機トランシーバの前記チャネルを設定する手順をコンピュータにさらに実行させるためのプログラム。
（付記２８）
付記２２乃至付記２７いずれかに記載のプログラムにおいて、
前記チャネルを割り当てる手順で前記チャネルを割り当てた前記待機トランシーバの前記チャネルの前記周波数から、新規に設定する前記パスのチャネルの周波数に最も近いトランシーバを優先して選択する手順をコンピュータにさらに実行させるためのプログラム。
【０１１４】
この出願は、２０１１年７月２９日に出願された日本出願特願２０１１−１６６２２２号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図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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