(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークの送信元ノードと宛先ノードとの間の光路のスペクトル位置を変更する方法であって、前記光ネットワークは、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用し、前記光路には、第１のスペクトルリソースが第１のスペクトル位置に割り当てられており、前記方法は、前記送信元ノードで、
前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを前記光路に対して予約すること、
前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更するように、光源を前記送信元ノードで再調整することであって、前記第２のスペクトルリソースは、前記追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを備える、再調整すること、及び
前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することを含み、
前記送信元ノードは、前記再調整中に、トラフィックを、前記光路を介して送り続け、
前記再調整することは、複数の隣接する周波数スロットを同時に使用しながら、前記第１のスペクトル位置から前記第２のスペクトル位置に向けて、使用される周波数を変更することを含む、方法。
【請求項２】
前記第２のスペクトルリソースは、前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続するか、前記第１のスペクトルリソースと周波数が重複するうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のスペクトルリソースは、中間スペクトルリソースにより、前記第１のスペクトルリソースからオフセットされ、追加のスペクトルリソースを予約することは、前記中間スペクトルリソースを予約し、かつ前記解放することはまた、前記中間スペクトルリソースを解放する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記中間スペクトルリソースが利用可能であるかを判定することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記宛先ノードには前記光路を受けるための受信機があり、前記光源を再調整することは、前記受信機の自動周波数調整性能範囲内の速度で実行される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記光路に割り当てられたスペクトルリソースの量は、前記第１のスペクトル位置及び前記第２のスペクトル位置で同一のままである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記宛先ノードに、前記再調整前に、前記光路の前記スペクトル位置の変更を通知することをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
光ネットワークの送信元ノードと宛先ノードとの間の光路のスペクトル位置を変更する方法であって、前記光ネットワークは、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用し、前記光路には、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられており、前記方法は、前記宛先ノードで、
前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを前記光路に対して予約すること、
前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用までの前記光路での周波数の変更に追従すること、及び
前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更した後に、前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することであって、前記第２のスペクトルリソースは、前記追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを備える、解放することを含み、
前記宛先ノードは、前記光路の前記スペクトル位置の前記変更中に、トラフィックを、前記光路を介して受信し続け、
前記追従することは、複数の隣接する周波数スロットを同時に受信しながら、前記第１のスペクトル位置から前記第２のスペクトル位置に向けて、受信に使用される周波数を変更することを含む、方法。
【請求項９】
前記光路が、前記第１のスペクトルリソースから前記第２のスペクトルリソースまで、周波数を変更する際に、前記光路を追跡することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光路の前記スペクトル位置の前記変更の通知を受信することをさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法は、前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更する際に発生する警報を抑制することをさらに含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
光ネットワークの送信元ノードと宛先ノードとの間の光路のスペクトル位置を変更する方法であって、前記光ネットワークは、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用し、前記光路には、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられており、前記方法は、ネットワーク管理システムで、前記送信元ノード又は前記宛先ノードに、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を実行させることを含む、方法。
【請求項１３】
スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する光ネットワークのノードで使用する装置であって、前記装置は、
第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられる光路をサポートするために配置されるトランスポンダであって、光源を備えるトランスポンダ、及び
前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを前記光路に対して予約すること、
前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更するように、前記光源を前記ノードで再調整することであって、前記第２のスペクトルリソースは、追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを備える、再調整すること、及び
前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することにより、
前記光路のスペクトル位置の変更をサポートするように配置されたコントローラーを備え、
前記ノードは、前記光路の前記スペクトル位置の前記変更中に、トラフィックを、前記光路を介して送信し続けるために配置され、
前記再調整することは、複数の隣接する周波数スロットを同時に使用しながら、前記第１のスペクトル位置から前記第２のスペクトル位置に向けて、使用される周波数を変更することを含む、装置。
【請求項１４】
スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する光ネットワークのノードで使用する装置であって、前記装置は、
第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられる光路をサポートするために配置されるトランスポンダ、及び
前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを前記光路に対して予約すること、
前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用までの前記光路での周波数の変更に追従すること、及び
前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更した後に、前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することであって、前記第２のスペクトルリソースは、前記追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを備える、解放することにより、
前記光路のスペクトル位置の変更をサポートするように配置されたコントローラーを備え、
前記ノードは、前記光路の前記スペクトル位置の前記変更中に、トラフィックを、前記光路を介して受信し続けるために配置され、
前記追従することは、複数の隣接する周波数スロットを同時に受信しながら、前記第１のスペクトル位置から前記第２のスペクトル位置に向けて、受信に使用される周波数を変更することを含む、装置。
【請求項１５】
前記コントローラーは、前記光路が、前記第１のスペクトルリソースから前記第２のスペクトルリソースまで、周波数を変更する際に、前記光路を追跡するためにさらに配置される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する複数のノードを備える光ネットワークのためのネットワーク管理システムであって、前記ネットワーク管理システムは、
コントローラー、及び
前記ネットワークのノードと通信するためのシグナリングインターフェースを備え、
前記コントローラーは、命令を前記ノードに送信し、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を実行するために配置される、ネットワーク管理システム。
【請求項１７】
請求項１３から１５のいずれか一項に記載のノード、又は請求項１６に記載のネットワーク管理システムを備える、光ネットワーク。
【請求項１８】
プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサに、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を備える、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワークにおける光路のスペクトル位置を変更する方法、及びその方法を実施するための装置に関する。これは、例えば、光ネットワークにおけるスペクトルリソースのデフラグを実行するために、使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークは、複数のトラフィックフローを搬送するために波長分割多重（ＷＤＭ）技術を使用する。各光路は、定義されたスペクトル帯域内の異なる波長チャネルを使用する。従来、光ネットワークは、光路用にＷＤＭ又は高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）光チャネルの固定グリッドを使用してきた。光源、光受信機、及び光路に沿った多重化コンポーネントは、すべてこの波長値のグリッドに基づいている。国際電気通信連合（ＩＴＵ−Ｔ）は、通常、５０ＧＨｚ又は１００ＧＨｚの間隔で、チャネルのグリッドを定義してきた。
【０００３】
現在、フレキシグリッドと呼ばれる、スペクトルリソースのよりフレキシブルなグリッドを提供する計画がある。フレキシブルグリッドを考慮する理由の一つは、４００Ｇｂｉｔ／ｓ又は１Ｔｂｉｔ／ｓチャネルなどの、より高いビットレートチャネルのスペクトルニーズに合わせることである。フレキシブルグリッドにより、限られたスペクトルリソースをよりフレキシブルに使用することができる。光路には、光路の伝送ニーズ（例えば、少数のスペクトルブロック、又はより多数のスペクトルブロック）に適するチャネル帯域幅を割り当てることができ、割り当てられたスペクトルの隣接するブロックの間の間隔は、特定の伝送方式のニーズに合うように調整することができる。これにより、光ネットワークの伝送リンク上の限られたスペクトルリソースをより有効に使用することができる。
【０００４】
光ネットワークでは、一又は複数の大きなブロックにまとめて配置され（空きリソースを）使用できるスペクトルリソースを有することが有利である。しかし、空きリソースは、多くの場合、断片化される。即ち、空きリソースは、リンクのスペクトルの多数の不連続な領域に配置される。また、空きリソースは、異なるリンク上の異なる場所に配置される可能性もある。スペクトルリソースの断片化は、動的トラフィック状態、予期外のネットワーク成長、並びにネットワーク復旧及びメンテナンス操作により生じる可能性がある。断片化はまた、単一波長を、可能であれば、送信元ノードと宛先ノードとの間のエンドツーエンド経路に割り当てるプロセスが原因で生じる可能性もある。フレキシブルグリッドを含む光ネットワークにおいて、おそらく異なるビットレート及び変調フォーマットで動作し、周波数スペクトルの可動部分を占有する光路が存在すると、スペクトルリソースの断片化の問題がさらに増大する可能性がある。
【０００５】
空きリソースのより大きな連続的ブロックを形成するプロセスは、デフラグ（ｄｅｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）と呼ばれる。最適化技術とも呼ばれる効果的なデフラグ技術は、フレキシブル光ネットワークの中の全体的なスペクトル利用を高めるために有益である。
【０００６】
スペクトルリソースの断片化の簡単な例が、図１Ａに示されている。図１Ａは、４つのノード１０、Ａ〜Ｄ、及び３つのリンク１１を備えるネットワークの一部を示す。ノードＡとＢとの間に第１の光路１２があり、ノードＢとＤとの間に第２の光路１３がある。図１Ａはまた、光路１２、１３に割り当てられてきたスペクトルリソースも示す。第１の光路１２は、ｋ個の周波数スロット（ここで、ｋは１以上の任意の整数である）を占有し、公称中心周波数としてｆ０を有する。ノードＢとＤとの間の第２の光路１３は、リンクＢ−Ｃ及びＣ−Ｄ上にｋ個の周波数スロットを占有し、公称中心周波数としてｆ１を有する。ルートＡ−Ｄに沿って未使用の周波数スロットが存在するが、それらは、経路Ａ−Ｄに沿った異なる点におけるスペクトルの異なる部分に配置される。波長変換がノードＢで提供されない限り、このシナリオでは、ノードＡからノードＤへの新たな光路の設定が妨げられる。波長変換は、追加の光−電気−光トランスポンダをノードで必要とするので、望ましくない。
【０００７】
図１Ｂは、スペクトルリソース最適化後の同一のシナリオを示す。この場合、光路Ｂ−Ｄは、図１Ａに示されるスペクトル位置（公称中心周波数ｆ１）から、図１Ｂに示されるスペクトル位置（公称中心周波数ｆ０）に変更される。光路１３のスペクトル割り当てを変更すると、スペクトルのデフラグが実行され、解放された周波数スロットに割り当てられたＡからＤまでの一又は複数の光路の設定が可能になる。
【０００８】
スペクトルのデフラグを実行するための既知のプロセスは、メークビフォアブレーク（Ｍａｋｅ−ｂｅｆｏｒｅ−Ｂｒｅａｋ：ＭｂＢ）と呼ばれ、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）の文書ＲＦＣ３２０９「ＬＳＰトンネルのためのＲＳＶＰへの拡張（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｔｏ  ＲＳＶＰ  ｆｏｒ  ＬＳＰ  Ｔｕｎｎｅｌｓ）」、２．５節「トラフィック設計されたトンネルの再ルーティング（Ｒｅｒｏｕｔｉｎｇ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｔｕｎｎｅｌｓ）」で説明されている。メークビフォアブレークはまた、ＲＦＣ４８７２及びＲＦＣ４８７３でも説明されている。メークビフォアブレークの３つの主なステップが、図１Ｃに示される。ステップ０は、光路１３に公称中心周波数ｆ１を含む周波数スロットのブロック１４が割り当てられた状態の、メークビフォアブレークプロセスを実施する前の初期状況を示している。ステップ１では、同一の送信元ノード（Ｂ）と宛先ノード（Ｄ）とのペア間の追加の光路は、新たに計算されたルート又は中心周波数に沿って確立される。ノードＢからノードＤへの新たな光路は、公称中心周波数としてｆ０を含むスペクトルリソースの異なるブロック１５の中に設定される。ステップ２では、クライアントトラフィックは、２つのアクティブ光路の間で切り替えられる。ステップ３では、公称中心周波数ｆ１におけるＢからＤまでの元の光路が切断される。
【０００９】
メークビフォアブレーク動作の実行に関連したいくつかの欠点がある。メークビフォアブレークは、何らかのトラフィックの中断又は誤った順序付け（ｍｉｓｏｒｄｅｒｉｎｇ）をもたらすことがある。パケット複製又はパケット損失が、送信元ノードにおける２つの光路間でのトラフィック切り替えにより生じる可能性があり、若しくは、（例えば、異なるルートが考慮される場合など）異なる待機時間に起因する遅延変動により生じる可能性がある。これは、サービスレベルでの中断を引き起こす可能性がある。また、メークビフォアブレークには、追加の予備的なかつ高価なトランスポンダを、送信元ノード及び宛先ノードの両方で利用できることが必要である。メークビフォアブレークに影響するさらなる問題は、光学層で必要とされる追加の動作に関する。図１Ｃのステップ１での設定動作、及び図１Ｃのステップ３での切断動作は、トラバースされるリンクに沿ってアクティブ光路の数を変更するが、このことは、これらの光路によりトラバースされる光増幅器に影響を与える可能性がある。これは、光強度均等化手順（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｅｑｕａｌｉｓａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）を必要とし、他のアクティブ光路の安定性におそらく影響する可能性がある。
【００１０】
本発明は、スペクトルリソースの光路への割り当てを変更する別の方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の態様は、光ネットワークの送信元ノードと宛先ノードとの間の光路のスペクトルの位置を変更する方法を提供する。光ネットワークは、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する。光路には、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられてきた。方法は、送信元ノードで、周波数において第１のスペクトルリソースと連続する追加のスペクトルリソースを、前記光路に対して予約することを含む。方法は、前記光路が、第１のスペクトルリソースの第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更するように、光源を送信元ノードで再調整することをさらに含む。第２のスペクトルリソースは、前記追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを含む。方法は、前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することをさらに含む。前記送信元ノードは、前記再調整中に、トラフィックを、前記光路を介して送り続ける。
【００１２】
本発明の別の態様は、光ネットワークの送信元ノードと宛先ノードとの間の光路のスペクトル位置を変更する方法を提供する。前記光ネットワークは、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する。前記光路には、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられてきた。方法は、前記宛先ノードで、前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを、前記光路に対して予約することを含む。方法は、前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更した後に、前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することをさらに含む。前記第２のスペクトルリソースは、前記追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを含む。前記宛先ノードは、前記光路の前記スペクトル位置の前記変更中に、トラフィックを、前記光路を介して受信し続ける。
【００１３】
本発明の実施形態の利点は、前記フレキシブル光ネットワークのリンク上で、スペクトルリソースの使用にデフラグ（最適化）を実行することができるということである。方法は、光路が、トラフィックの中断なく、かつ追加の予備的トランスポンダ又は再等化（例えば、電力平準化）動作を必要とせずに、新たなスペクトル位置に変更することを可能にする。光路設定／切断プロセス又はトラフィックトリビュータリでの切り替え動作が実行されないので、トラフィックの中断はない。リンクごとの（即ち、トラバースされた光増幅器ごとの）アクティブ光路の数が一定のままなので、光強度の再等化の必要はない。
【００１４】
本発明の実施形態による方法は、プッシュプル法と呼ぶことができるが、これは、送信元ノードが光路を、光源（例えば、レーザー）の伝送波長の再調整により新たなスペクトル位置に「押し（ｐｕｓｈｅｓ）」、宛先ノードでの波長が、送信元ノードの波長の変更に従って「引かれる（ｐｕｌｌｅｄ）」からである。
【００１５】
前記第２のスペクトルリソースは、前記第１のスペクトルリソースと周波数で連続することができ、又は前記第２のスペクトルリソースは、前記第１のスペクトルリソースと周波数で重複することができる。他の実施形態では、前記第２のスペクトルリソースは、中間スペクトルリソースにより、前記第１のスペクトルリソースからオフセットすることができる。有利には、追加のスペクトルリソースを予約する前記ステップは、前記中間スペクトルリソースを予約し、解放する前記ステップはまた、前記中間スペクトルリソースを解放する。有利には、方法は、前記中間スペクトルリソースが利用可能であるかを判定することをさらに含む。
【００１６】
有利には、前記宛先ノードには前記光路を受けるための受信機があり、前記光源を再調整する前記ステップは、前記受信機の自動周波数調整性能範囲内の速度で実行される。
【００１７】
有利には、前記光路に割り当てられたスペクトルリソースの量は、前記第１のスペクトル位置及び前記第２のスペクトル位置で同一のままである。しかしながら、実施形態において、前記リソースの量を変更することが可能である。
【００１８】
方法は、制御プレーンシグナリング、及び／又は管理プレーンシグナリングで実施することができる。有利には、方法は、既存のシグナリングフォーマットへの追加の拡張がなくても実施することができる。技術は、集中型（例えば、経路計算エンティティ、ＰＣＥによる）又は分散型のいずれかである経路計算を含むフレキシブル光ネットワークの中の様々なビットレート及び変調フォーマットに適している。
【００１９】
本発明の別の態様は、光ネットワークの送信元ノードと宛先ノードとの間の光路のスペクトル位置を変更する方法であって、前記光ネットワークは、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用し、前記光路には、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられている、方法を提供する。方法は、ネットワーク管理システムで、前記送信元ノード又は前記宛先ノードに、先ほど記述された方法、又は以下のページに記述される方法を実行させることを含む。
【００２０】
フレキシブル光ネットワークは、フレキシブルグリッド上で動作する、スタンドアローンの光クロスコネクト（例えば、再構成可能な光アドドロップマルチプレクサ、ＲＯＡＤＭ）に基づくことができ、又はパケットオプトデバイス（ＰＯＴＰ）に統合された光学構成要素を伴うことができる。
【００２１】
本発明の別の態様は、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する光ネットワークのノードで使用する装置を提供する。装置は、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられる光路をサポートするために配置されるトランスポンダを備える。前記トランスポンダは、光源を備える。装置は、前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを、前記光路に対して予約することにより、前記光路のスペクトル位置の変更をサポートするために配置されるコントローラーをさらに備える。前記コントローラーは、前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更するように、前記光源を前記ノードで再調整するために配置され、前記第２のスペクトルリソースは、追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを含む。前記コントローラーは、前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放するために配置される。前記ノードは、前記光路の前記スペクトル位置の前記変更中に、トラフィックを、前記光路を介して送信し続けるために配置される。
【００２２】
本発明の別の態様は、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する光ネットワークのノードで使用する装置を提供する。装置は、第１のスペクトル位置に第１のスペクトルリソースが割り当てられる光路をサポートするために配置されるトランスポンダを備える。装置は、前記第１のスペクトルリソースと周波数が連続する追加のスペクトルリソースを、前記光路に対して予約することにより、前記光路のスペクトル位置の変更をサポートするために配置されるコントローラーをさらに備える。前記コントローラーは、前記光路が、前記第１のスペクトルリソースの前記第１のスペクトル位置での使用から、第２のスペクトルリソースの第２のスペクトル位置での使用まで、周波数を変更した後に、前記第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放するために配置され、前記第２のスペクトルリソースは、前記追加のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを含む。前記ノードは、前記光路の前記スペクトル位置の前記変更中に、トラフィックを、前記光路を介して受信し続けるために配置される。
【００２３】
本発明の別の態様は、スペクトル割り当てのためのフレキシブルグリッドを使用する複数のノードを備える光ネットワークのためのネットワーク管理システムを備える。前記ネットワーク管理システムは、コントローラーを備える。前記ネットワーク管理システムは、前記ネットワークのノードと通信するためのシグナリングインターフェースを備える。前記コントローラーは、命令を前記ノードに送信し、先ほど説明された、又は以下で説明される方法を実行するために配置される。
【００２４】
ここで説明する機能は、ハードウェアで、処理装置によって実行されるソフトウェアで、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより、実装することができる。処理装置は、コンピュータ、プロセッサ、状態機械、ロジックアレイ又は任意の他の適切な処理装置を含むことができる。処理装置は、汎用プロセッサに必要なタスクを実行させるソフトウェアを実行する汎用プロセッサとすることができ、または処理装置は、必要な機能を実行する専用のものとすることができる。本発明の別の態様は、プロセッサにより実行されると、説明された方法のいずれかを実行する機械可読命令（ソフトウェア）を提供する。機械可読命令は、電子メモリデバイス、ハードディスク、光ディスク又は他の機械可読記憶媒体に格納することができる。機械可読媒体は、非一時的な媒体とすることができる。機械可読命令は、ネットワーク接続を介して記憶媒体にダウンロードすることができる。
【００２５】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら、単なる例として、説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】光通信ネットワーク及び光路へのスペクトル割り当ての一部を示す。
【図１Ｂ】光通信ネットワーク及び光路へのスペクトル割り当ての一部を示す。
【図１Ｃ】リソースの図１Ａの光路のうちの一つへの割り当てを変更し、図１Ｂに示される割り当てに到達するための、メークビフォアブレークと呼ばれるデフラグプロセスを示す。
【図２】フレキシブルグリッド割り当て方式を示す。
【図３】フレキシブル光ネットワークで使用するためのノードを示す。
【図４】リソースの光路への割り当てを変更するための、本発明の実施形態による方法を示す。
【図５Ａ】中間リソースの予約を示す。
【図５Ｂ】光路の元のスペクトル位置及び光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソースに重複がある場合の、本発明の実施形態による方法を示す。
【図５Ｃ】光路の元のスペクトル位置と比較して、光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソースに増加がある場合の、本発明の実施形態による方法を示す。
【図５Ｄ】光路の元のスペクトル位置と比較して、光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソースに減少がある場合の、本発明の実施形態による方法を示す。
【図６】送信元ノードで実行することができる光路のスペクトル割り当ての変更方法を示す。
【図７】宛先ノードで実行することができる光路のスペクトル割り当ての変更方法を示す。
【図８】光路のスペクトル割り当ての変更方法を実行するための制御プレーンシグナリングを示す。
【図９】光路のスペクトル割り当ての変更方法を実行するための管理プレーンシグナリングを示す。
【図１０】ネットワーク管理システムのノードを示す。
【図１１】デフラグを実行した結果を示す。
【図１２】方法をコンピュータベースで実装するための処理装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１Ａを再び参照すると、ノードＡ〜Ｄを含む光伝送ネットワーク２が示される。光伝送リンク１１は、ノード１０に接続する。トラフィックは、ラムダとも呼ばれる波長チャネルによってリンク１１上で搬送される。光路の送信元ノード及び宛先ノードには、トラフィックをラムダに光学的に伝送し、トラフィックをラムダ上で光学的に受信するための光トランシーバーがある。有利には、ノードは、ラムダの波長に基づきトラフィックを転送するために配置された光クロスコネクトを備える。
【００２８】
光ネットワーク２は、フレキシブル光ネットワークである。送信元ノードでのトランスポンダは、光搬送波信号を、可能な変調フォーマットの範囲のうちの一つを使用して、データで変調するために配置され、宛先ノードにおけるトランスポンダは、変調された光搬送波信号を、相補的な復調技術を使用して復調するために配置される。トランスポンダは、様々なビットレートで動作することができる。トランスポンダの動作波長は、可能な波長の範囲から構成することができる。ネットワーク２は、可変帯域幅の光チャネルをサポートする。図２は、フレキシブル光ネットワーク２のノード１０をより詳細に示す。
【００２９】
フレキシブル光ネットワーク２は、図２に示される周波数リソースのフレキシブルグリッドを使用する。周波数リソースは、必要に応じて光路に割り当てられる。フレキシブルグリッド２０の一つの実施例は、６.２５ＧＨｚなどの固定値だけ間隔を置く２２、周波数値２１のグリッドを使用する。光路には、グリッドの値から選択された公称中心波長を割り当てることができる。チャネルの帯域幅は、様々な数の周波数スロットの占有することができる。図２は、異なる帯域幅の３つの光路２３、２４、２５を示す。光路２５は、公称中心波長２６を有する。光路に割り当てられた周波数スロットの数は、ビットレート；変調方式；前方誤り訂正（ＦＥＣ）方式などの光路の伝送パラメータによって決定することができる。伝送パラメータは、光路の距離（リーチ）（ｔｈｅ  ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｉｇｈｔｐａｔｈ  （ｒｅａｃｈ））、及び光路に沿って可能な伝送の質によって決定されてもよい。
【００３０】
図３は、フレキシブル光ネットワーク２のノード１０の一例を示す。まず、伝送に関連する機能が考慮される。トランスポンダ３０は、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化３１を、送信元から受信されたデータ信号に適用するために配置される符号器３１を備える。ＦＥＣ方式は、複数の可能なＦＥＣ方式から選択することができる。トランスポンダ３０は、光搬送波信号を、可能な変調フォーマットの範囲のうちの一つを使用して、符号化された信号で変調するために配置される変調器３２を備える。レーザーなどの光源３３は、光信号を変調器３２に供給する。
【００３１】
次に、受信に関連する機能が考慮される。トランスポンダ３０は、信号を送信元ノードで変調するために使用される方式と相補的である復調技術を使用して、受信された光信号を復調するために配置される復調器３５を備える。復調方式は、可能な変調フォーマットの範囲から選択することができる。復号器３６は、復調信号を、信号を送信元ノードで符号化するために使用されるものと相補的である復号技術を使用して、復号する。復調器３５は、局部発振器（ＬＯ）３７及び自動周波数制御（ＡＦＣ）機能３８を使用する。ＬＯ３７とＡＦＣ３８により、復調器は、信号を、特定のウィンドウの周波数内で追跡することができる。
【００３２】
各ノード１０で、可変帯域光クロスコネクト（ＢＶ−ＯＸＣ）３９は、スペクトル占有に従って、一組の異なる波長信号を送信方向に多重送信し、一組の波長信号を受信方向に多重分離する。光路に沿った中間ノードで、ＢＶ−ＯＸＣは、周波数に従って、入力ポートと出力ポートとの間の信号のルートを決定する。ＢＶ−ＯＸＣは、例えば、チャネル１には２５ＧＨｚ、チャネル２には７５ＧＨｚなど、チャネルごとに様々な量の帯域幅を扱うことができる。
【００３３】
トランスポンダ３０は、２.５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ、４０Ｇｂ／ｓ、１００Ｇｂ／ｓ、２００Ｇｂ／ｓ、４００Ｇｂ／ｓ、１Ｔｂ／ｓなどの一又は複数のビットレートで、送信又は受信をサポートすることができる。将来のシステムは、より高いビットレートを使用するかもしれない。トランスポンダは、オンオフキーイング（ＯＯＫ）などの一又は複数の変調フォーマット、又は差動直交位相シフトキーイング（ＤＱＰＳＫ）、二重偏波直交位相シフトキーイング(ＤＰ−ＱＰＳＫ)、直交振幅変調（Ｐ−ＱＡＭ）及び二重偏波直交振幅変調（ＤＰ−ＱＡＭ）などの位相変調フォーマットを使用して、送信又は受信をサポートすることができる。
【００３４】
図４は、フレキシブル光ネットワークに適する本発明の実施形態によるデフラグ方法を示す。図４は、図１Ｃと同一の最終的なスペクトル割り当てを実現する図１Ｃの方式に代わる方式を示す。方法を実施する前の、光路の元のスペクトル位置のスペクトル割り当ては、図１Ａ及び図４のステップ０に示される。方法を実施した後のスペクトル割り当ては、図１Ｂ及び図４のステップ３に示される。最初に、方法を実施する前に、光路１３には、公称中心周波数ｆ１を含む周波数スロットのブロック５０が割り当てられる。ブロック５０は、下側エッジ及び上側エッジを有する。方法のステップ１には、既存の光路１３に割り当てられたスペクトルリソースの再構成がある。この「再構成」は、既存の光路に割り当てられたリソースの量を増加させることを含む。この例では、光路の最後のスペクトル位置は、より低い周波数（即ち、ｆ０＜ｆ１）である。ステップ１では、光路に割り当てられたスペクトルリソースは、ブロックの下側エッジが外に向かって移動しつつ、より低い周波数側で増加する５１。光路への全体のスペクトル割り当ては、元のスペクトル位置（ステップ０）で光路に割り当てられたリソース、及び、新たなスペクトル位置（ステップ３）で光路に割り当てられるであろうリソースを含む。図４に示される例では、新たなスペクトル位置は、元のスペクトル位置と直接隣接し、ステップ１での全体のスペクトル割り当ては、元の割り当ての２倍である。例えば、元のスペクトル割り当てがｋ個のスロットである（ここで、ｋは１以上の整数である）場合に、ステップ１での全スペクトルの割り当ては、少なくとも２ｋ個のスロットである。割り当ては、新たなスペクトル位置と元のスペクトル位置とを分離する、可能な保護帯域のために、「少なくとも」２ｋ個のスロットとなりうる。しかし、一般的なケースでは、元のスペクトル位置及び新たなスペクトル位置の公称中心波長は、任意の同一ではない値（即ち、ｆ１≠ｆ０）とすることができる。新たなスペクトル位置が元のスペクトル位置に直接隣接していない場合に、ステップ１での全体のスペクトル割り当ては、元の割り当ての２倍を上回るだろう。例えば、元のスペクトル割り当てがｋ個のスロットであり（ここで、ｋは１以上の整数）、新たなスペクトル位置が元の位置から２ｋ個のスロットだけオフセットされる場合に、全体のスペクトル割り当ては、少なくとも ｋ ＋ ２ｋ ＋ ｋ スロット ＝ ４ｋ スロットということになる。追加のリソースは、光路に沿ってすべてのノードで予約される。
【００３５】
ステップ２では、既存の光路は、元のスペクトル位置（ステップ０、１に示される）から、最終的なスペクトル位置（ステップ３に示さる）まで、周波数を変更する。公称中心周波数は、ｆ１からｆ０まで変更される。fBが送信元ノードＢで送信機レーザーの実際の中心周波数であり、fDが宛先ノードＤで局部発振器の実際の中心周波数であるとする。そのとき、ステップ２の開始時には、
0005940684.tif 000002
である。次に、周波数fBは、特定の周波数掃引速度f’で伝送元（ＴＸ  ｓｏｕｒｃｅ）（例えばレーザー）を調整することにより、ｆ１からｆ０まで押される。受信機の自動周波数制御（ＡＦＣ）性能により、受信機は、周波数を変更する間に、光路に追従することができる。コヒーレント受信機の場合、受信機は、増加する周波数オフセットを、デジタル的に推定し補償する、即ち、
Δf = |fD-fB|  である。
ＡＦＣの最大オフセット許容値は、ΔfMAXであるとする。有利には、Δf がΔfMAXを上回ることを防ぐために、Δfのデジタル推定値は、fDを制御するためのフィードバック誤差信号として使用される。このように、fDは、fBに追従させられ、ｆ１ からｆ０までゆっくりと引っ張られる。ゆえに、ステップ２の終了時には、
0005940684.tif 000003
となる。コヒーレント受信機におけるＡＦＣの詳細な説明は、例えば、２００９年７月の定期刊行物、Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、２７巻１３号の２３５７〜２３６９頁に記載された、Ｇ. ＣｏｌＡｖｏｌｐｅ、Ｔ. Ｆｏｇｇｉ、 Ｅ. Ｆｏｒｅｓｔｉｅｒｉ、及びＧ. ＰｒＡｔｉによる、「受信機での線形処理を含む堅牢なマルチレベルコヒーレント光学系（ＲｏＢｕｓｔ ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｗｉｔｈ Ｌｉｎｅａｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｔ  ｔｈｅ   ｒｅｃｅｉｖｅｒ）」に提供されている。
【００３６】
ステップ３には、光路に割り当てられたスペクトルリソースの更なる再構成がある。この再構成は、ステップ０で、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソースのうちの少なくともいくつかを解放することを含む。ステップ３は、光路の新たなスペクトル位置にもう必要とされないスペクトルリソースを解放する。ステップ３は、ステップ０で、光路の元のスペクトル位置に割り当てられていたスペクトルリソースのすべてを解放することができる。図１Ａ〜１Ｂの例では、公称中心周波数f０を有するｋ個のスロットが、光路に割り当てられたリソース内に含まれた状態で、もともと光路に割り当てられていた公称中心周波数f１についてのｋ個の周波数スロットが解放される。
【００３７】
この方法の利点は、図４に示されるステップすべてを、光路がトラフィックを搬送し続ける間に、トラフィックへの中断なしに、実行できることである。光路は、方法が開始する前に、ステップ０でトラフィックを搬送していて、トラフィックをステップ１〜３を通して搬送し続ける。トラフィックを搬送するために使用されている光路は、アクティブ光路、又はインサービス光路と呼ぶことができる。光路の送信元ノードは、光路のスペクトル位置の変更中に、トラフィックを、光路を介して送信し続けるために配置され、光路の宛先ノードは、光路のスペクトル位置の変更中に、トラフィックを、光路を介して受信し続けるために配置される。
【００３８】
図４は、光路の新たなスペクトル位置が元のスペクトル位置よりも周波数の低い場合の例を示す。方法はまた、光路の新たなスペクトル位置が元のスペクトル位置よりも周波数の高い状況に適用することもできる。ステップ１で、追加のリソースは、スペクトルの高周波数部分に割り当てられ、ステップ２で、既存の光路は、元のスペクトル位置よりも周波数が高い、新たなスペクトル位置に変更される。
【００３９】
前述したように、光路の元のスペクトル位置及び光路の新たなスペクトル位置は、周波数が隣接する必要はないが、他の中間のスペクトルリソースにより、オフセットすることができる。図５Ａは、元のスペクトル位置６１、新たなスペクトル位置６２、及び中間スペクトルリソース６３を含む、この状況における方法のステップ２で割り当てられるリソース全体の例を示す。この状況では、中間スペクトルリソース６３は、方法の間中、干渉を回避するために、他の光路への割り当てを解除されるべきである。
【００４０】
図５Ｂは、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５０と、光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたリソース５４とに重複がある状況の例を示す。この状況は、元のスペクトル位置と新たなスペクトル位置との間に比較的小さな周波数シフトがある場合に、起こる可能性がある。ステップ１で割り当てられた追加のリソース５１は、比較的小さい可能性があり、光路の元の位置に既に割り当てられているリソースの量を下回るだろう。ステップ３で、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたリソース５０の一部が解放され、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたリソース５０の一部は、新たなスペクトル位置で再び使用される。スペクトルリソース５４は、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５０の一部とともに、ステップ１で追加された追加のスペクトルリソース５１のすべてを含む。
【００４１】
これまでに説明された例では、光路に割り当てられたスペクトルリソースの量は、スペクトル位置のシフト前と後とでは同一のままであり、即ち、帯域幅は同一のままである。これは、通常の状況であると予想される。
【００４２】
他の実施形態では、スペクトル位置での移動を、光路に割り当てられたスペクトルリソースの量の変更に組み合わせることが可能である。図５Ｃは、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５０と比較して、光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５４に増加がある場合の、本発明の実施形態による方法を示す。図５Ｄは、光路の元のスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５０と比較して、光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５４に減少がある場合の、本発明の実施形態による方法を示す。光路の元のスペクトル位置に割り当てられたスペクトルリソース５０と、図５Ｂに示されたものに類似の方法で、図５Ｃ及び図５Ｄの光路の新たなスペクトル位置に割り当てられたリソース５４とに、重複が存在する可能性がある。
【００４３】
この方法は、非コヒーレント受信機（例えば、直接検出を含むＯＯＫ変調フォーマット）を含むフレキシブル光ネットワークの中で使用することができる。この場合、ステップ２において、伝送（ＴＸ）は、送信元ノードから宛先ノードへの伝送路に沿ったすべてのフィルタがステップ１にしたがって構成されるという条件で、全体の受信光強度が光検出されるので、受信機での任意の自動周波数制御（ＡＦＣ）性能を必要とせずに、ｆ１からｆ０に押すことができる。
【００４４】
図６は、光路の送信元（伝送）ノードにより実行される、光路のスペクトル位置を変更する方法を示す。図６に示されるステップは、光路がトラフィックを搬送するために使用されている間に、発生する。ステップ１００で、光路のスペクトル位置の変更が決定される。光路は、第１のスペクトル位置を占有し、第１のスペクトルリソースが割り当てられる。ステップ１０１は、追加のスペクトルリソースを光路に対して予約することを含む。追加のスペクトルリソースは、第１のスペクトルリソースと周波数が連続する。ステップ１０２は、元のスペクトル位置で使用される第１のスペクトルリソースと新たなスペクトル位置で使用される第２のスペクトルリソースとの間に、任意の中間スペクトルリソースがあるかどうかを判定する。中間スペクトルリソースがない場合に、方法はステップ１０５に進み、光路が、第１のスペクトルリソースの使用から、第２のスペクトルリソースの使用まで、周波数を変更するように、光源を送信元ノードで再調整する。ステップ１０６は、第１のスペクトルリソースの少なくともいくつかを解放する。ステップ１０２に戻り、中間スペクトルリソース（例えば、図５Ａに示されるリソース６３）がある場合に、方法は、ステップ１０３に進み、中間のスペクトルリソースが利用可能であるかどうかを判定する。利用可能である場合に、方法は、前述同様にステップ１０５に進む。ステップ１０６で、中間スペクトルリソースもまた解放される。ステップ１０３が、中間スペクトルリソースが利用可能でないと判定した場合に、方法は、ステップ１０４に進む。方法は、（図１Ｃに示されるように、かつ先ほど述べられたように、新たな光路が既存の光路と分離したスペクトルのブロックに位置付けられた状態で）光路のスペクトル位置を変更するために、メークビフォアブレーク技術を試みることができるか、方法は、さらなるアクションなしに終了することができるかのどちらかである。
【００４５】
図７は、光路の宛先（受信）ノードにより実行される、光路のスペクトル位置を変更する方法を示す。図７に示されるステップは、光路がトラフィックを搬送するために使用されている間に、発生する。ステップ１１０は、追加のスペクトルリソースを既存の光路に対して予約することを含む。追加のスペクトルリソースは、第１のスペクトルリソースと周波数が連続する。選択的に、ステップ１１１は、光路が、第１のスペクトルリソースから第２のスペクトルリソースまで、周波数を変更する間に、光路を追跡することを含む。先ほど説明されたように、受信機の種類によっては（例えば、非コヒーレント受信機）、このステップを必要としないこともある。ステップ１１２は、第１のスペクトルリソースのうちの少なくともいくつか（及び任意の中間スペクトルリソース）を解放することを含む。
【００４６】
上述の方法は、制御プレーンシグナリングを使用して、又は管理プレーンシグナリングにより、実行することができる。方法の制御プレーンの実装によって、一つのノードは、光路のスペクトル位置を変更するためのプロセスを開始し、汎用マルチプロトコルラベルスイッチング（ＧＭＰＬＳ）制御プレーンの一部を形成する、リソース予約プロトコル−トラフィックエンジニアリング（ＲＳＶＰ−ＴＥ）シグナリングなどの制御プレーンシグナリングを使用して、光路に沿って、他のノードに信号を送信する。管理プレーンの実装によって、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）又は類似のエンティティは、方法を開始し、光路に含まれる各ノードに信号を送り、スペクトルリソースの予約；スペクトルリソースの解放；光源再調整の制御などのパラメータをノードで構成することができる。
【００４７】
方法は、方法専用の任意の新たな制御プレーンを拡張しなくても、実施することができる。図８は、ノードＢ−Ｄ間の光路のスペクトル位置を移動させる必要がある、図１Ａ及び図１Ｂに示されたシナリオに関するＢ−Ｄ間の制御プレーンシグナリングを示す。スペクトルリソースの予約は、スペクトルリソースを予約し（ステップ１、７１）、スペクトルリソースを解放する（ステップ３、７３）必要がある、考慮されたルートに沿って、すべてのノードを含む既存の制御プレーン動作（例えば、シグナリング）により、達成することができる。周波数再調整（ステップ２）は、任意の追加の又は特定の送信元と宛先との間の通信がなくても実施することができる。
【００４８】
利点は、より効果的な動作（例えば、グローバルデフラグ手順）を有効にするための機能などの、追加のコントロールプレーン又は管理プレーンシグナリング情報を提供することにより、得ることができる。追加のシグナリング情報のいくつかの例は、発生するであろう公称中心波長の変更についての情報など、光路のスペクトル位置の変更について、ノードに明確に通知することを含む。この情報は、ノードに波長の変更を予想するよう準備させることができる。この情報は、予想される波長の変更のためにＡＦＣを構成すし、又は公称中心波長の著しい変更が宛先ノードで検出されるときに、警報発生を回避するなどの目的で、宛先ノードにより様々な方法で使用することができる。
【００４９】
有利には、宛先ノードは、光路が、第１のスペクトルリソースを第１のスペクトル位置で使用することから、第２のスペクトルリソースを第２のスペクトル位置で使用することまで、周波数を変更する際に、通常発生しうる任意の警報を抑制するために配置することができる。
【００５０】
図９は、ノードＢ−Ｄ間の光路のスペクトル位置を変更する必要がある、図１Ａ及び図１Ｂに示されるシナリオについての方法の管理プレーンの実施を示している。ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）は、光路のスペクトル位置の変更に含まれる各ノードＢ−Ｄに信号を送る。ＮＭＳは、スペクトルリソースを光路の新たなスペクトル位置に予約するために、ノードＢ−Ｄの各々に信号を送る８１。再調整は、ＮＭＳと送信元ノードＢとの間でのシグナリング８２により、開始することができる。ノードＢは、８３で再調整を行う。ＮＭＳは、光路がいったん新たなスペクトル位置に変更すると、スペクトルリソースを解放するために、ノードＢ−Ｄの各々に信号を送る８４。
【００５１】
図１０は、管理プレーンの実装に関連した装置を示す。ネットワーク管理システムのノード９０は、コントローラー９１、及びネットワーク２のノード１０と通信するためのインターフェース９２を備える。コントローラー９１は、信号を、インターフェース９２を介してノード１０に送信するために配置される。図９に示されるように、コントローラー９１は、リソースを光路に沿ってノードで予約する。送信元ノードで再調整する。及び光路が新たなスペクトル位置に変更されたら、リソースを光路に沿ってノードで開放するために、信号を、インターフェース９２を介して送信することができる。必須ではないが、ＮＭＳ９０は、宛先ノードに、光路が変更／再調整される予定であることを通知してもよい。
【００５２】
ルーティングプロトコルは、リソース可用性情報を広めるために使用することができる。この場合、いずれかのノードが、ネットワークで利用可能な／占有されたリソースのすべて（例えば、オープンショーテストパスファースト−トラフィックエンジニアリング(ＯＰＳＦ−ＴＥ)エリア）を認識している。ゆえに、ノードは、ネットワークのステータスを評価し、そのノードが入口ノードとして働く光路の再最適化の実行を決定することができる。より一般的に、リソースの再最適化は、ＮＭＳのような集中素子により行われる。
【００５３】
この方法は、経路計算が集中型（ＰＣＥ）又は分散型（送信元ノードにより実行される）のどちらかであるフレキシブル光ネットワークの中の様々なビットレート及び変調フォーマットに適している。
【００５４】
デフラグ動作は、一般的に厳しい時間要件を有していない（例えば、デフラグ動作は、数分の間隔で実行することができる）が、ここで説明される方法は、安全であり（即ち、トラフィック損失がなく）、かつ高速である（例えば、１秒未満の時間周期内の）方法で動作すると予想される。注目すべきは、提案された発明の適用分野が、フレキシグリッドスタンドアロンＯＸＣ（例えば、ＷＳＯＮシナリオにおけるフレキシグリッドグリッドで動作するＲＯＡＤＭ）に限定されないこと、及び提案された発明の適用分野はまた、ＰＯＴＰデバイスに統合された光学要素でも可能であることである。このようなマルチ技術機器では、提案されるアイデアは、パケットレイヤでの最適化に、光レイヤでのさらなるレベルの帯域幅の最適化を追加する。
【００５５】
ＡＦＣ実装の考慮事項
採用されるＡFＣ戦略（例えば、データ支援又は非データ支援、開ループ又は閉ループ）次第で、異なるオフセット許容値ΔfMAX及び追跡速度が達成可能である。一般的には、Rsのシンボルレート対して、最大許容オフセットは、（光電子フロントエンド帯域幅により制限されても）少なくともΔfMAX=0.1Rsであり、残りの（ＡＦＣ後の）オフセット
0005940684.tif 000004
は、性能低下を回避するために取得されるべきである。
【００５６】
従って、ＡFＣは、性能が低下することなく、ｆを追跡するように（その等価帯域幅を設定することにより）容易に設計することができる。さらに、局部発振器周波数fDは、大まかで（ΔfMAXよりも正確であり）低速な（fBと同一の速度であり、ΔfMAX=f′よりも短いループ遅延を含む）制御を必要とするのみである。
【００５７】
現実的な例として、１００ ＧＢ／ｓでレーザー掃引速度f′＝５ＴＨｚ／ｓのＤＰ−ＱＰＳＫに対して、２.５ ＧＨｚを下回る精度及び０．５ｍｓより短いループ遅延で制御されるfDを考慮すると、再調整動作は、１秒未満で完了する。
【００５８】
性能評価
方法は、光路を、元の経路の同一ルートに沿って、連続した自由スペクトル周波数だけに変更させることにより、（トラフィックの中断なく）デフラグを実行する。以下で、プッシュプル技術のグローバルなデフラグ性能が、この特定の制約も説明することにより評価される。性能評価は、Ｎ＝２１のノード及びＬ＝２５のリンクを含む、テレコムイタリアスパークルの接続形態を有するフレキシブル光ネットワークを介したシミュレーションにより行われる。一組の一方向光路要求が考慮される。各光路は、１００Ｇｂ／ｓで動作し、幅１２.５ＧＨｚのｋ＝４のスロットを占有する。具体的には、６つの関連都市の間でのノードペアごとの１つの光路要求の均一なトラフィック行列が考慮される（合計３０の一方向要求）。Ｆ＝１０の連続した公称中心周波数（即ち、４０のスロット）のリンク容量は、考慮されるトラフィック行列を収容するために利用される。各シミュレーションでは、（例えば、動的な又は予期せぬネットワーク成長により）断片化された光ネットワークを再生するために、時間ｔ＝０での（即ち、デフラグ前の）Ｐ０の組のアクティブ光路は、各要求を、Ｆの利用可能な周波数のうちの一つを介して、その最短経路に沿って、不規則に割り当てることにより、定義される。複数の等しいコスト最短経路が存在するときに、不規則な選択が実行される。その後、Λtが、ネットワーク全体
0005940684.tif 000005
の時間ｔでの占有公称中心周波数の実際の数を示すために使用される。Λ0は、その後、（与えられた）実際の初期値(Λ0=F)を表す。
【００５９】
各シミュレーションは、プッシュプル技術を適用することにより、考慮されるネットワークシナリオのデフラグを含む。便宜上、重要な並列処理が達成できるであろうが、シミュレーションでは、時間周期ごとに一つだけの連続する中心周波数に対する一つだけの再調整が、ここでは考えられる。Ｔ＝１０までの時間周期が考慮される。
【００６０】
デフラグを有効にすることができる可能な目的関数の中で、ここでは、占有公称中心周波数の最終量の最小値、即ちΛTを適用する。１００回のシミュレーションが実行された。提案される技術のデフラグ性能は、プッシュプルの制約なく達成される理想的な性能と比較される。理想的なケースでは、占有中心周波数の初期値から６０％の減少が常に達成される(ΛT=4)。図１１に示されるように、プッシュプル技術は、６４％のケースでは、Λ０=１０ から ΛT=５まで (即ち、５０％)の占有周波数の減少を達成し、１９％のケースでは、周波数の６０％の減少、即ち、ΛT=4の同一の理想的な値の効率的取得を達成する。
【００６１】
図１２は、計算デバイス及び／又は電子デバイスの任意の形態として実施することができ、上述のシステム及び方法の実施形態を実施することができる、例示的な処理装置１３０を示す。処理装置１３０は、ノード１０のうちの一つ、又はネットワーク管理システムの一部を形成するノード９０に提供することができる。処理装置は、図６又は７に示される方法を実施することができる。処理装置１３０は、マイクロプロセッサ、コントローラー、又はデバイスの動作を制御するための命令を実行する任意の他の適する種類のプロセッサでありうる一又は複数のプロセッサ１３１を備える。プロセッサ１３１は、一又は複数のバス１３６を介して、装置の他の構成要素に接続される。プロセッサが実行可能な命令１３３は、メモリ１３２のような任意のコンピュータ可読媒体を用いて提供することができる。プロセッサが実行可能な命令１３３は、記載された方法の機能を実施するための命令を含むことができる。メモリ１３２は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気又は光記憶デバイスのような任意のタイプの記憶デバイスなど、任意の適する種類のものである。追加のメモリ１３４は、プロセッサ１３１によって使用されるデータ１３５を記憶するために提供することができる。処理装置１３０は、ネットワーク２の他のノード１０など、他のネットワークエンティティとインターフェースで接続するための一又は複数のネットワークインターフェース１３８を備える。
【００６２】
開示された本発明の修正及び他の実施形態が、前述の説明及び関連する図面に提示された教示の利益を有する当業者の頭には浮かぶだろう。それゆえに、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではないこと、並びに修正及び他の実施形態は、本開示の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。特定の用語が本明細書で用いられることもあるが、それらは、一般的かつ説明的な意味で使用されているだけで、限定を目的としているのではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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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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