(57)【要約】      （修正有）【課題】光パス設定に用いられる光信号の数を限定し、効果的に光パスを設定できる方法を提供する。【解決手段】送信ノードは次リンクで利用可能な波長集合をプローブ信号に設定して次ノードに送信する。プローブ信号を受信した各ノードでプローブ信号の更新を行い、次ノードに送信することを繰り返すことにより、プローブ信号は受信ノードまで到達する。受信ノードでは、プローブ信号内の波長情報から光パスに使用する波長を選択する。受信ノードは選択した波長をリザーブ信号に設定して、送信ノードに向けて送信する。リザーブ信号を受信した途中のノードはリザーブ信号内に設定された選択波長を用いて光パスを設定する。【選択図】  図２
2006319780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のドメインによって構成された波長分割多重通信ネットワークにおける送信ノードから受信ノードへの光パスを設定する方法であって、
前記送信ノードが、情報通信に用いられる複数の波長ごとの光信号についてランク計算を行い、
前記送信ノードが、次のリンクで利用可能な光信号の中から設定数分の光信号を前記ランク計算により得られるランク値に基づいて選択し、
第Ｎ（Ｎは、２以上の整数）番目のノードは、第（Ｎ−１）番目のノードで評価値（Ｘ）が１とされた光信号について、次のリンクで利用可能かどうか判断し、利用可能な光信号の評価値（Ｘ）を１とし、利用可能でない光信号の評価値（Ｘ）を０とし、前記第（Ｎ−１）番目のノードで評価値（Ｘ）が０とされた光信号について、評価値（Ｘ）を０とし、これらの評価値（Ｘ）を第（Ｎ＋１）番目のノードへ伝え、この動作を前記受信ノードに至るまで繰り返し、
前記送信ノードと前記受信ノードと間の各ノードを、前記受信ノードにおいて評価値（Ｘ）が１とされた光信号を用いて光パス設定するにあたって、
前記送信ノードと前記受信ノードとを結ぶ経路における各光信号の前記評価値（Ｘ）を用いて計算された前記ランク値は、前記送信ノードと前記受信ノードとを結ぶ経路とは異なる経路における各光信号の評価値（Ｘ）と当該評価値（Ｘ）の信頼度（β）を用いてあらかじめ更新されている、
光パスの設定方法。
【請求項２】
前記送信ノードと前記受信ノードとを結ぶ経路と前記異なる経路とは、各経路を構成するドメインの一部が重複している、請求項１に記載する光パスの設定方法。
【請求項３】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
前記送信ノードが、ｍ＋１回目の光パス設定処理を行い、ＡＮＳＷＥＲ信号Ａｍ＋１を受信した後における、光信号を選択するために用いられる各光信号の前記ランク値ｒ（ｍ＋１）のランク計算は、
αを０〜１の数とし、光信号に対する評価値をＸｍ＋１としたときに、下記式に基づいて計算する、請求項１に記載の光パスの設定方法。
計算対象の波長の光信号がＡｍ＋１に含まれている場合：
ｒ（ｍ＋１）＝（１−α）ｒ（ｍ）＋αＸｍ＋１
計算対象の波長の光信号がＡｍ＋１に含まれていない場合：
ｒ（ｍ＋１）＝ｒ（ｍ）
【請求項４】
前記送信ノードを送信ノードＩ、前記受信ノードを受信ノードＺ、前記異なる経路における受信ノードを受信ノードＪと表示し、
前記受信ノードＪは、前記送信ノードＩからの光パス設定の際に、選択された全ての光信号の評価値ＸＩＪを含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号ＡＩＪを送信ノードＩへ伝え、
前記送信ノードＩが、前記受信ノードＺに対して、ｍ＋１回目の光パス設定処理を行なった後における、光信号を選択するために用いられる各光信号の前記ランク値ｒＩＺ（ｍ＋１）を、前記受信ノードＪからの各光信号の評価値ＸＩＪとその信頼度（β）を用いてあらかじめ更新する計算は、
αを０〜１の数としたときに、下記式に基づいて計算する、請求項１に記載の光パスの設定方法。
計算対象の波長の光信号がＡＩＪに含まれている場合：
ｒＩＺ（ｍ＋１）＝（１−αβ）ｒＩＺ（ｍ）＋αβＸＩＪ
計算対象の波長の光信号がＡＩＪに含まれていない場合：
ｒＩＺ（ｍ＋１）＝ｒＩＺ（ｍ）
【請求項５】
前記ランク値ｒＩＺ（ｍ＋１）を、前記受信ノードＪからの各光信号の評価値ＸＩＪとその信頼度（β）を用いてあらかじめ更新する計算は、
計算対象の波長の光信号がＡＩＪに含まれている場合、評価値ＸＩＪを０の場合と１の場合とに分け、それぞれの場合に対応する信頼度（β）を適用して計算する、請求項４に記載の光パスの設定方法。
【請求項６】
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路と前記異なる経路とは、各経路を構成するドメインの一部が重複しており、
前記異なる経路における光信号の評価値ＸＩＪが０である場合には、前記異なる経路を構成するドメインの数に対して、前記重複するドメインの数が多いほど、前記信頼度（β）を高く算出する、請求項５に記載する光パスの設定方法。
【請求項７】
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路と前記異なる経路とは、各経路を構成するドメインの一部が重複しており、
前記異なる経路における光信号の評価値ＸＩＪが１である場合には、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインの数に対して、前記重複するドメインの数が多いほど、前記信頼度（β）を高く算出する、請求項５に記載する光パスの設定方法。
【請求項８】
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインから前記重複するドメインを除いたドメイン数が少ないほど、前記算出した信頼度（β）を低くなるように再計算し、ドメイン数が多いほど、前記算出した信頼度（β）を更に高くなるように再計算する、請求項６に記載する光パスの設定方法。
【請求項９】
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインから前記重複するドメインを除いたドメイン数が少ないほど、前記算出した信頼度（β）を更に高くなるように再計算し、ドメイン数が多いほど、前記算出した信頼度（β）を低くなるように再計算する、請求項７に記載する光パスの設定方法。
【請求項１０】
前記信頼度（β）を算出するために用いられる、前記異なる経路を構成するドメインの数及び前記重複するドメインの数に関する情報は、
前記ＡＮＳＷＥＲ信号ＡＩＪまたはＲＥＳＥＲＶＥ信号ＲＩＪに付随して、または当該情報のみを送信する専用信号により、前記受信ノードＪから前記受信ノードＩへ送信される、
前記請求項６又は７に記載する光パスの設定方法。
ここで、前記ＲＥＳＥＲＶＥ信号ＲＩＪとは、前記送信ノードＩが前記受信ノードＪへ光パスを設定するにあたって前記受信ノードＪから前記送信ノードＩへ送信された信号であり、前記受信ノードＪにおいて評価値（Ｘ）が１とされ、光パスを設定することが可能な波長の光信号に関する情報を含んだ制御信号である。
【請求項１１】
前記評価値ＸＩＪ＝０の場合、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路に対する当該評価値ＸＩＪの信頼度β（０）ＩＪＺは、前記重複するドメインの数をｓＩＪＺとし、前記異なる経路を構成するドメインの数をＨＩＪとして、下記式により算出され、
β（０）ＩＪＺ＝ｓＩＪＺ／ＨＩＪ
前記評価値ＸＩＪ＝１の場合、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路に対する当該評価値ＸＩＪの信頼度β（１）ＩＪＺは、前記重複するドメインの数をｓＩＪＺとし、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインの数をＨＩＺとして、下記式により算出される、
β（１）ＩＪＺ＝ｓＩＪＺ／ＨＩＺ
請求項５に記載の光パスの設定方法。
【請求項１２】
前記送信ノードは、次のリンクで利用可能な光信号が、前記設定数分に満たない場合は、次のリンクで利用可能な光信号を全て選択する請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１３】
前記送信ノードにおいて、次のリンクで利用可能な光信号がない場合は、光パス設定が失敗とする請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１４】
前記受信ノードにおいて評価値（Ｘ）が１とされた光信号が１種類の場合は、その光信号を用い、
前記受信ノードにおいて評価値（Ｘ）が１とされた光信号が複数種類の場合は、それら複数種類の信号から、各光信号を識別するために与えられている波長番号の最も小さい波長又は最も大きな波長を選択するファーストフィット法により選択するか；それら複数種類の信号からランダムで光信号を選択するか；又はそれら複数種類の信号からランク値の高い光信号を選択することにより選択された光信号を用いて、
光パスを設定する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１５】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）が０の場合、その情報を前記送信ノードへ伝え、前記送信ノードは伝えられた当該情報に基づいてランク計算を行い、当該ランク計算に基づいて新たに設定数分の光信号を選択する、請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１６】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）が０の場合、
それら評価値（Ｘ）が０とされた光信号から、各光信号を識別するために与えられている波長番号の最も小さい波長又は最も大きな波長を選択するファーストフィット法により選択するか；それら評価値が０とされた光信号からランダムで光信号を選択するか；又はそれら評価値が０とされた光信号から、ランク値の高い光信号を選択することにより選択された光信号を用いて、光パスを設定する請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１７】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
前記送信ノードは、前回の光パス設定までに、各光信号について前記ＡＮＳＷＥＲ信号として伝えられた評価値（Ｘ）を用いて、ランク計算を行う請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１８】
前記光信号の設定数は、２〜１００である請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項１９】
前記光信号の設定数は、波長多重数をＷとしたときに、０．１Ｗ〜０．８Ｗに含まれる整数値である請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２０】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２１】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用い、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２２】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２３】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号については、第ｍ回目の光パス設定における波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値をＸｍ，ｎとしたときに、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［ｒｍ，ｎ×Ｎｍ，ｎ＋Ｘｍ，ｎ］／［Ｎｍ，ｎ＋１］｝により計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２４】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
前記ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｈをｍ以下の整数とし、全ての光信号についてｒｈ−１，ｎ＝１とし、
ｈ回目からｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎ’ｍ，ｎ）を用い、
前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分け、
前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、第ｍ回目の光パス設定における波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値をＸｍ，ｎとしたときに、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［ｒｍ，ｎ×Ｎ’ｍ，ｎ＋Ｘｍ，ｎ］／［Ｎ’ｍ，ｎ＋１］｝により計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２５】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回における評価値の合計をＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数で割る計算を含む、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２６】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回のうちｍ回に近い方から予め定めた所定回数（Ｔ）までのものを抽出し、その抽出した回における評価値の合計を前記所定回数（Ｔ）で割る計算を含む、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２７】
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回のうちｍ回に近い方から予め定めた所定回数（Ｔ）までのものを抽出し、その抽出した回における評価値の合計を前記所定回数（Ｔ）で割ることにより計算し、
前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項２８】
ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数が、前記所定回数（Ｔ）未満であるか、又は前記所定回数（Ｔ）以下である場合は、
波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回における全ての評価値の和を求め、前記和を波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数で割ることにより、
前記ｍ＋１回目の光パス設定において用いられる選択される光信号の評価値を求める、
請求項２６又は２７に記載の光パスの設定方法。
【請求項２９】
ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、
ランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を、αを０〜１の数としたときに、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［（１−α）ｒｍ，ｎ＋αＸｍ，ｎ］｝により計算する、
請求項１に記載の光パスの設定方法。
【請求項３０】
請求項１に記載の光パスの設定方法により設定された光信号及び光パスを用いて、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行う光情報通信方法。
【請求項３１】
光受信手段、光送信手段、光電気変換手段、電気光変換手段、演算手段、及び記憶手段を具備し、請求項１に記載の光パスの設定方法により設定された光信号及び光パスを用いて、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行うための光情報通信システム。
【請求項３２】
複数のノードを具備する波長分割多重通信ネットワークであって、
前記ノードは、光受信手段、光送信手段、光電気変換手段、電気光変換手段、演算手段、及び記憶手段を具備し、請求項１に記載の光パスの設定方法により設定された光信号及び光パスを用いて、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行うための光波長分割多重通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランク計算により選択された光信号を用いて効果的に光パスを設定する方法、光情報通信方法、及び光波長分割多重通信ネットワークなどに関する。また、本発明は、複数経路からの波長利用情報を用いることにより、各ノードに対する波長ランクを頻繁に更新することが可能な波長ランク計算方式（ＡＲＡ）などに関する。本発明は、特に複数ドメイン間の光情報通信において光波長の変換を行わずに光信号を伝送するための光パスを設定するための光パス設定方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＷＤＭネットワークでは、各ユーザがオンデマンドに光パス設定を行う動的光パス設定の検討が行われている［H. Zang, J. P. Jue, L. Sahasrabuddhe, R. Ramamurthy, and B. Mukherjee, “Dynamic Lightpath Establishment in Wavelength-Routed WDM Networks,” IEEE Commun. Mag., vol. 39, no. 9, pp. 100-108, Sept. 2001.］。ＷＤＭネットワークにおいて効率的に光パスを設定するために、フォワード型波長予約方式やバックワード型波長予約方式［X. Yuan, R. Gupta, and R. Melhem, “Distributed Control Protocols for Wavelength Reservation and Their Performance Evaluation,” Photonic Network Communications, vol. 1, no. 3, pp. 207-218, 1999.］が提案されている。これらの方式では、各リンクの波長利用情報（すなわち、波長が使用できるかどうかを示すリンク状態情報）を収集することで光パスの設定失敗確率を減少することができる。特に、バックワード型波長予約方式では冗長な波長予約を防げるため有効である。
【０００３】
動的な光パス設定が可能なＷＤＭネットワークでは伝送ノード間に帯域が保証されたコネクションが設定されるため、グリッド（Ｇｒｉｄ）［D. Simeonidou and R. Nejabti, “Optical Networking for Grid Services,” in Proc. IEEE Globecom’04 Workshop on High-Performance Global Grid Networks, Nov./Dec. 2004, pp. 385-389.］やＳＡＮ（Strage Area Network）［C. Yoong et al., “A GMPLS-controlled Optical Testbed for Distributed Storage Services,” in Proc. IEEE Globecom’04 Workshop on The Quest to Control Next-Generation transport Networks: The Role of GMPLS, Nov./Dec. 2004, pp. 363-368.］の利用が検討されている。このようなアプリケーションでは広域に分散したユーザ間でデータ伝送を行うために、複数ドメインで構成されたＷＤＭネットワークで光パスを動的に設定する必要がある。そのため、これまでの研究では、バックワード型波長予約方式を用いて各ドメインで独立に光パスを設定する方式［S. Seeharaman, A. Durresi, and R. Jainand, “Signaling Protocols for Lightpath Provisioning,” in Proc. the 26th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks 2001 (LCN 2001), Nov. 2001, pp. 82-88.］と、エンドツーエンドで光パスを設定する方式［M. J. Francisco and L. Pezoulas, “End-To-End Signaling and Routing for Optical IP Networks,” in Proc. ICC’02, Apr./May 2002, pp. 2870-2875.］（下記非特許文献１）、［L. Pezoulas and M. J. Francisco, “Performance Analysis of a Backward Reservation Protocol in Networks with Sparse Wavelength Conversion,” in Proc. ICC’03, May 2003, pp. 1468-1473.］（下記非特許文献２）が検討されている。
【０００４】
各ドメイン内で独立に光パスが設定される場合には、ドメインごとにそれぞれ異なる波長が使用される［S. Seeharaman, A. Durresi, and R. Jainand, “Signaling Protocols for Lightpath Provisioning,” in Proc. the 26th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks 2001 (LCN 2001), Nov. 2001, pp. 82-88.］。したがって、ドメイン内の光パス設定処理は容易となる。しかし、複数ドメイン間で同じ波長を使用するとは限らず、ドメイン間に波長変換機能が必要となる。現在の波長変換技術では変換可能な波長数に制限があり、さらにハードウェアコストが増加する。
【０００５】
一方、エンドツーエンドの光パス設定では、全ドメインで利用可能な特定波長を使って光パスを設定する。送信ノードは受信ノードに対して直接エンドツーエンドの光パスを設定できる。また、設定された光パスは全ドメインで同一波長を使用しているため、ドメイン間に波長変換機能を使用する必要がない。したがって、光パス設定処理の簡単さ及びコストを考慮すると、複数ドメインＷＤＭネットワークで光パスを設定するためには、エンドツーエンドの光パス設定を実現することが必要不可欠といえる。
【０００６】
エンドツーエンドの光パスを効果的に設定するためには、各ドメインがドメイン内の波長利用情報を隣接ドメインへ通知する必要がある［T. Otani, K. Kumaki, and S. Okamoto, “GMPLS Interdomain Traffic Engineering Requirements,” Internet Draft (draft-otani-ccamp-interas-GMPLS-TE-01.txt), Oct. 2004.］。そこでこれまでの研究では、各ドメインが全波長の利用情報を通知することを前提とした光パス設定が検討されていた。しかしながら、各ドメインはそれぞれ異なる管理ポリシーで運営されており、ドメイン内の波長利用規範も各ドメインで異なる。したがって、いくつかのドメインは全波長の利用情報を隣接ドメインへ通知しないかもしれないという問題がある。
【０００７】
図１６は、複数ドメイン(Domain)ＷＤＭネットワークモデルを示す概念図である。図１６に示されるとおり、複数ドメインＷＤＭネットワーク（１）は、例えば、ドメインＡ（２）、ドメインＢ（３）、およびドメインＣ（４）を含む。そして、各ドメインは、複数のノード(node)（５）を含む。以下では、ドメインＡ内の送信ノード(Source node)０１（５ａ）からドメインＢ内の受信ノード(Destination node)０５（５ｂ）へエンドツーエンドの光パスを設定する場合を対象に、複数ドメイン間のパス設定を説明する。なお、簡単のため、送信ノードから受信ノードへ至る過程に存在するノードを順に第２のノードなどともよぶ。この例では、第５のノードが受信ノードである。
【０００８】
従来方式では、バックワード型波長予約方式に従ってエンドツーエンドに光パスが設定される。すなわち、各リンクの波長利用情報が送信ノードから受信ノードに向けて送信され、受信ノードからは送信ノードへ向けて波長が予約される。図１７は、複数ドメインＷＤＭネットワークにおける従来方式を用いた光パス設定を示す概念図である。図１７において、光パス設定に用いられる光信号の数は５であり、それぞれの光信号を（λｎ；ｎ＝１〜５）として表す。
【０００９】
最初にドメインＡ(DomainＡ)に属する送信ノード０１が次リンクで利用可能な波長集合｛λ１；λ２；λ４；λ５｝をプローブ信号（ＰＲＯＢＥ信号）に設定する。ここで、波長λ３は次リンクで利用できないためPROBE信号には設定されない。その後、PROBE信号｛λ１；λ２；λ４；λ５｝を同一ドメイン内のノード０２に送信する。PROBE信号を受信したノード０２は、PROBE信号内の波長と次リンクで利用可能な全波長との積集合をPROBE信号として新たに設定する。PROBE信号を｛λ１；λ２；λ４｝のように更新した後、ノード０２はPROBE信号をドメインＢ(DomainＢ)に属するノード０３へ送信する。ドメインＢの各ノードにおいても同様の処理が行われ、PROBE信号は受信ノード０５まで伝送される。受信ノード０５は、PROBE信号を受信するとPROBE信号内の波長情報から、光パス設定に使用する波長をランダムやファーストフィット（first-fit）に従って選択する。ノード０５は、選択した波長｛λ４｝をリザーブ信号（ＲＥＳＥＲＶＥ信号）に設定し、送信ノード０１へ向けて送信する。RESERVE信号を受信した中継ノードは、RESERVE信号内に設定された選択波長｛λ４｝を用いて光パスを設定する。全ノードで波長予約に成功すれば送受信ノード間に光パスが設定され、さもなければ光パス設定は失敗となる。
【００１０】
なお、次のリンクとは、現ノードと次のノードとの間にあるリンクを意味する。
【００１１】
従来のエンドツーエンド光パス設定では、PROBE信号によって各ドメイン内の波長利用情報が隣接ドメインへ通知されてしまうという問題がある。たとえば、図１７では、ドメインＡ内の情報｛λ１；λ２；λ４｝がドメインＢに通知されてしまう。
【００１２】
また、各ドメインは異なる管理ポリシーで管理されており、さらに各ドメイン内の波長は異なる選択規範に従って利用される。したがって、すべてのドメインが隣接ドメインへ全波長利用情報を通知するとは限らないという問題がある。このとき、従来方式を利用した場合には利用可能な波長の部分集合だけが通知されることになる。例えば、図１７においてドメインＡから２波長の情報しか通知されない時には、ドメインＢは部分集合｛λ１；λ２｝しか得ることができず性能が低下するという問題がある。このような問題は、特に多くのドメイン間において情報通信を行う場合に顕著となる。
【００１３】
【非特許文献１】M. J. Francisco and L. Pezoulas, “End-To-End Signaling and Routing for Optical IP Networks,” in Proc. ICC’02, Apr./May 2002, pp. 2870-2875.
【非特許文献２】L. Pezoulas and M. J. Francisco, “Performance Analysis of a Backward Reservation Protocol in Networks with Sparse Wavelength Conversion,” in Proc. ICC’03, May 2003, pp. 1468-1473.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、エンドツーエンド光パス設定において、PROBE信号によって各ドメイン内の波長利用情報が隣接ドメインへ通知される事態を軽減できる光パス設定方法を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、エンドツーエンド光パス設定において、光パス設定に用いられる光信号の数を限定し（例えば、以下詳細に説明するように、ランク計算により選択された光信号を用いる。）、効果的に光パスを設定できる方法を提供することを目的とする。
【００１６】
更に、本発明は、エンドツーエンド光パス設定において、複数経路からの波長利用情報を用いることにより、各ノードに対する波長ランクを頻繁に更新することが可能な波長ランク計算方式（ＡＲＡ）とし、更に効果的に光パスを設定できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、基本的には、エンドツーエンド光パス設定において、ランクという概念に基づき、光パスを設定しやすい光信号を優先的に用いて光パスを設定するので、あるひとつの波長による光信号を効率的に選択できるというものである。また、例えば、大規模ネットワークなどにおいて、特定ノード間に光パスが頻繁に設定されない結果、光信号のランクも頻繁には更新されない（ランクが古くなる）おそれを考慮して、複数経路からの波長利用情報を用いることにより、送信ノードが複数ノードに対する波長ランクを同時に効率よく更新し、各ノードのランクを頻繁に更新できるというものである。
【００１８】
より具体的には、
複数のドメインによって構成された波長分割多重通信ネットワークにおける送信ノードから受信ノードへの光パスを設定する方法であって、
前記送信ノードが、情報通信に用いられる複数の波長ごとの光信号についてランク計算を行い、
前記送信ノードが、次のリンクで利用可能な光信号の中から設定数分の光信号を前記ランク計算により得られるランク値に基づいて選択し、
第Ｎ（Ｎは、２以上の整数）番目のノードは、第（Ｎ−１）番目のノードで評価値（Ｘ）が１とされた光信号について、次のリンクで利用可能かどうか判断し、利用可能な光信号の評価値（Ｘ）を１とし、利用可能でない光信号の評価値（Ｘ）を０とし、前記第（Ｎ−１）番目のノードで評価値（Ｘ）が０とされた光信号について、評価値（Ｘ）を０とし、これらの評価値（Ｘ）を第（Ｎ＋１）番目のノードへ伝え、この動作を前記受信ノードに至るまで繰り返し、
前記送信ノードと前記受信ノードと間の各ノードを、前記受信ノードにおいて評価値（Ｘ）が１とされた光信号を用いて光パス設定するにあたって、
前記送信ノードと前記受信ノードとを結ぶ経路における各光信号の前記評価値（Ｘ）を用いて計算された前記ランク値は、前記送信ノードと前記受信ノードとを結ぶ経路とは異なる経路における各光信号の評価値（Ｘ）と当該評価値（Ｘ）の信頼度（β）を用いてあらかじめ更新されている、
光パスの設定方法が挙げられる。
具体的には、例えば、前記送信ノード（ｉ）と前記受信ノード（ｚ）とを結ぶ経路における各光信号のランク値ｒｎｉｚ(ＭＺ)は、前記受信ノード（ｚ）から各光信号の評価値Ｘｍｚ＋１,ｎｉｚを受信した場合には、「発明を実施するための最良の形態」の欄における第２の実施形態に係る光パス設定方法の説明で使用する下記式（１）（ただし、式（１）内の添え字ｊは添え字ｚに読み替える。）に従ってＸｍｚ＋１，ｎｉｚを使ってランク値が更新されて、その結果ｒｎｉｚ(ＭＺ＋１)となる。一方、前記送信ノード（ｉ）と前記受信ノード（ｚ）とを結ぶ経路とは異なる経路（ノードｉからノードｊ）における各光信号の評価値Ｘｍｊ＋１，ｎｉｊを、ノード（ｊ）から受信した場合には、下記式（２）に従って、ランク値ｒｎｉｚ(ＭＺ)は当該評価値Ｘｍｊ＋１，ｎｉｊとＸｍｊ＋１，ｎｉｊの信頼度β（０，１）ｉｊｚを用いて更新されて、その結果ｒｎｉｚ(ＭＺ＋１)となる。そしてこのランク値を用いて波長を選択して、パス設定する。
【００１９】
光パス設定方法の具体例として
前記送信ノードと前記受信ノードとを結ぶ経路と前記異なる経路とは、各経路を構成するドメインの一部が重複している、上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２０】
光パス設定方法の具体例として
前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、
前記送信ノードが、ｍ＋１回目の光パス設定処理を行い、ＡＮＳＷＥＲ信号Ａｍ＋１を受信した後における、光信号を選択するために用いられる各光信号の前記ランク値ｒ（ｍ＋１）のランク計算は、
αを０〜１の数とし、光信号に対する評価値をＸｍ＋１としたときに、下記式に基づいて計算する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
計算対象の波長の光信号がＡｍ＋１に含まれている場合：
ｒ（ｍ＋１）＝（１−α）ｒ（ｍ）＋αＸｍ＋１
計算対象の波長の光信号がＡｍ＋１に含まれていない場合：
ｒ（ｍ＋１）＝ｒ（ｍ）
【００２１】
光パス設定方法の具体例として
前記送信ノードを送信ノードＩ、前記受信ノードを受信ノードＺ、前記異なる経路における受信ノードを受信ノードＪと表示し、
前記受信ノードＪは、前記送信ノードＩからの光パス設定の際に、選択された全ての光信号の評価値ＸＩＪを含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号ＡＩＪを送信ノードＩへ伝え、
前記送信ノードＩが、前記受信ノードＺに対して、ｍ＋１回目の光パス設定処理を行なった後における、光信号を選択するために用いられる各光信号の前記ランク値ｒＩＺ（ｍ＋１）を、前記受信ノードＪからの各光信号の評価値ＸＩＪとその信頼度（β）を用いてあらかじめ更新する計算は、
αを０〜１の数としたときに、下記式に基づいて計算する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
計算対象の波長の光信号がＡＩＪに含まれている場合：
ｒＩＺ（ｍ＋１）＝（１−αβ）ｒＩＺ（ｍ）＋αβＸＩＪ
計算対象の波長の光信号がＡＩＪに含まれていない場合：
ｒＩＺ（ｍ＋１）＝ｒＩＺ（ｍ）
【００２２】
光パス設定方法の具体例として
前記ランク値ｒＩＺ（ｍ＋１）を、前記受信ノードＪからの各光信号の評価値ＸＩＪとその信頼度（β）を用いてあらかじめ更新する計算は、
計算対象の波長の光信号がＡＩＪに含まれている場合、評価値ＸＩＪを０の場合と１の場合とに分け、それぞれの場合に対応する信頼度（β）を適用して計算する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２３】
光パス設定方法の具体例として
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路と前記異なる経路とは、各経路を構成するドメインの一部が重複しており、
前記異なる経路における光信号の評価値ＸＩＪが０である場合には、前記異なる経路を構成するドメインの数に対して、前記重複するドメインの数が多いほど、前記信頼度（β）を高く算出する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２４】
光パス設定方法の具体例として
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路と前記異なる経路とは、各経路を構成するドメインの一部が重複しており、
前記異なる経路における光信号の評価値ＸＩＪが１である場合には、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインの数に対して、前記重複するドメインの数が多いほど、前記信頼度（β）を高く算出する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２５】
光パス設定方法の具体例として
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインから前記重複するドメインを除いたドメイン数が少ないほど、前記算出した信頼度（β）を低くなるように再計算し、ドメイン数が多いほど、前記算出した信頼度（β）を更に高くなるように再計算する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２６】
光パス設定方法の具体例として
前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインから前記重複するドメインを除いたドメイン数が少ないほど、前記算出した信頼度（β）を更に高くなるように再計算し、ドメイン数が多いほど、前記算出した信頼度（β）を低くなるように再計算する、上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２７】
光パス設定方法の具体例として
前記信頼度（β）を算出するために用いられる、前記異なる経路を構成するドメインの数及び前記重複するドメインの数に関する情報は、
前記ＡＮＳＷＥＲ信号ＡＩＪまたはＲＥＳＥＲＶＥ信号ＲＩＪに付随して、または当該情報のみを送信する専用信号により、前記受信ノードＪから前記受信ノードＩへ送信される、
上記光パスの設定方法が挙げられる。
ここで、前記ＲＥＳＥＲＶＥ信号ＲＩＪとは、前記送信ノードＩが前記受信ノードＪへ光パスを設定にあたって前記受信ノードＪから前記受信ノードＩへ送信された信号であり、前記受信ノードＪにおいて評価値（Ｘ）が１とされ、光パスを設定することが可能な波長の光信号に関する情報を含んだ制御信号である。
【００２８】
光パス設定方法の具体例として
前記評価値ＸＩＪ＝０の場合、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路に対する当該評価値ＸＩＪの信頼度β（０）ＩＪＺは、前記重複するドメインの数をｓＩＪＺとし、前記異なる経路を構成するドメインの数をＨＩＪとして、下記式により算出され、
β（０）ＩＪＺ＝ｓＩＪＺ／ＨＩＪ
前記評価値ＸＩＪ＝１の場合、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路に対する当該評価値ＸＩＪの信頼度β（１）ＩＪＺは、前記重複するドメインの数をｓＩＪＺとし、前記送信ノードＩと前記受信ノードＺとを結ぶ経路を構成するドメインの数をＨＩＺとして、下記式により算出される、
β（１）ＩＪＺ＝ｓＩＪＺ／ＨＩＺ
上記光パスの設定方法が挙げられる。
【００２９】
光パス設定方法の具体例として、前記送信ノードは、次のリンクで利用可能な光信号が、前記設定数分に満たない場合は、次のリンクで利用可能な光信号を全て選択する、上記光パスの設定方法があげられる。すなわち、設定数分に満たない光信号のみを選択し、PROBE信号とする。送信ノード自身が、PROBE信号を使わずとも空き波長かどうかを判断できる波長に対して、Ｘ＝０となることがわかっている波長をわざわざPROBE信号に設定すると、ANSWER信号によってＸ＝０の情報が返信され、それによってその波長のランクが減少する。そうすると、もし仮に次回の光パス設定時にその波長が空いていても、ランクが低いので選択されないという状況が発生してしまう。次のリンクで利用できない光信号を選択すると、ランクを過度に減少させることにつながるが、このようにすれば、送信ノードによって空き波長かどうかを判断可能な波長のランクを、過度に減少するのを防ぐことができ、効果的にランク計算を行うことができることとなる。次のリンクとは、あるノードと次のノードとを連結するリンクである。
【００３０】
光パス設定方法の具体例として、前記送信ノードにおいて、次のリンクで利用可能な光信号がない場合は、光パス設定が失敗とする、上記光パスの設定方法があげられる。このような場合は、光パス設定が失敗であるので、例えば、トラヒックの変化など系の状況が変化するように所定時間後再度光パス設定を行えばよい。
【００３１】
光パス設定方法の具体例として、受信ノードにおいて評価値（Ｘ）が１とされた光信号が１種類の場合は、その光信号を用いる、上記光パスの設定方法があげられる。このような光信号は、全てのリンクにおいて利用可能であったから、そのような光信号を用いることで、効果的に光パスを設定できることとなる。また、光パス設定方法の具体例として、受信ノードにおいて評価値（Ｘ）が１とされた光信号が複数種類の場合は、それら複数種類の信号から、各光信号を識別するために与えられている波長番号の最も小さい波長又は最も大きな波長を選択するファーストフィット法により選択するか；それら複数種類の信号からランダムで光信号を選択するか；又はそれら複数種類の信号からランク値の高い光信号を選択することにより選択された光信号を用いて、光パスを設定する、上記光パスの設定方法があげられる。このような処理は、たとえば、各ノードにおけるコンピュータなどの制御装置により達成することができる。制御装置は、入力装置、出力装置、メインメモリ、メモリ、中央処理装置などを具備しており、中央処理装置はメインメモリの指令を受けて、メインメモリに記憶されたプログラムやメモリを読み出し、所定の動作を行う指令を作製し、出力装置から出力する。例えば、光信号を選択する指令や以下説明するランク計算も、上記のような処理に則り行えばよい。なお、波長番号とは、各ノードが、各波長を識別するために、各波長に与えられた番号であり、たとえば、各波長に1,2,3,・・・や、00001,00002,00003,・・・などの番号が与えられる。
【００３２】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）が０の場合、その情報を前記送信ノードへ伝え、前記送信ノードは伝えられた当該情報に基づいてランク計算を行い、当該ランク計算に基づいて新たに設定数分の光信号を選択する、上記光パスの設定方法があげられる。このような方法であれば、光パスが設定できるとは限らないが、あえてそのような方法を採用することにより、もしかしたら運良く光パスが設定されるかもしれない。PROBE信号に設定された全波長の利用情報が評価値（Ｘ）が０であった場合に、受信ノードがとりうる具体的行動として、（１）「どの波長を使っても設定に失敗するので、RESERVE信号を使った光パスの設定をとりやめて、PROBE信号の情報だけはANSWER信号によって送信ノードに送って、ランク計算を行わせ、今回の処理はランク計算の後で再度行うもの、及び（２）PROBE信号が受信ノードに到着するまでに、PROBE信号の伝送遅延やPROBE信号の処理時間があり、PROBE信号の情報は必ずしも現時点での波長情報を示しているとは限らないので、とりあえず１波長を選んでRESERVE信号を使って光パスの設定を試みるという２つの対処が考えられる。上記の具体的態様は、後者の例であり、光パスの設定を試みるというものである。なお、前者であれば、光パスは設定されないが、評価値情報を光信号のランク計算に用いることができる。
【００３３】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）が０の場合、それら評価値が０とされた光信号から、各光信号を識別するために与えられている波長番号の最も小さい波長又は最も大きな波長を選択するファーストフィット法により選択するか；それら評価値が０とされた光信号からランダムで光信号を選択するか；又はそれら評価値が０とされた光信号から、ランク値の高い光信号を選択することにより選択された光信号を用いて、光パスを設定する、上記光パスの設定方法があげられる。このような方法であれば、光パスが設定できるとは限らないが、もしかしたら運良く光パスが設定されるかもしれない。
【００３４】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、（前記送信ノードで）選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、前記送信ノードは、前回の光パス設定までに、各光信号について前記ＡＮＳＷＥＲ信号として伝えられた評価値（Ｘ）を用いて、ランク計算を行う、上記光パスの設定方法があげられる。このようなランク計算に基づいて光パスを設定すれば、これまで送信ノードで選択されたかどうかという情報や、全てのリンクで利用可能であったかどうかという情報に基づいて、ランク計算を行うことができるので、送信ノードが光パスを設定する際に選択する光信号として、光パスが設定されやすい光信号を効果的に選ぶことができることとなる。
【００３５】
光パス設定方法の具体例として、前記光信号の設定数（送信ノードが、次のリンクへ送信する光信号の最大数であり、次のリンクで利用可能な光信号が設定数以上ある場合はその設定数分の光信号のうちランクの高いものが利用されることなり、次のリンクで利用可能な光信号が設定数以下である場合は、そのような利用可能な光信号が全て盛りこまれる）は、２〜１００（好ましくは３〜５０、５〜５０、５〜１０又は１０〜５０）である、上記光パスの設定方法があげられる。又は、前記光信号の設定数は、波長多重数をＷとしたときに、０．１Ｗ〜０．８Ｗ（好ましくは、０．２Ｗ〜０．５Ｗ）に含まれる整数値である、上記光パスの設定方法があげられる。
【００３６】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算する、上記光パスの設定方法があげられる。ＡＮＳＷＥＲ信号は、送信ノードにおいて、ある光信号が前記設定数の光信号として選択されたという情報を含んでおり、そのようなＡＮＳＷＥＲ信号を用いることで、ある受信ノードからある送信ノードへの光パス設定に用いられやすい光信号を効果的に選択することができることとなる。
【００３７】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用い、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算する、上記光パスの設定方法があげられる。なお、このランク計算はｍ回目の光パス設定処理終了直後に行ってもよいし、ｍ＋１回目の光パス設定処理開始直前に行っても良い。好ましくは、前者であり、ｍ＋1回目の光パス設定を、ランク計算処理による遅延なしに即座に開始することが好ましい。
【００３８】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、上記光パスの設定方法があげられる。このようにして計算すれば、設定数分の光信号として選択されなかった光信号のランク値が変化しないこととなる。
【００３９】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号については、第ｍ回目の光パス設定における波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値をＸｍ，ｎとしたときに、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［ｒｍ，ｎ×Ｎｍ，ｎ＋Ｘｍ，ｎ］／［Ｎｍ，ｎ＋１］｝により計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、上記光パスの設定方法があげられる。
【００４０】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、前記ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｈをｍ以下の整数とし、全ての光信号についてｒｈ−１，ｎ＝１とし、ｈ回目からｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎ’ｍ，ｎ）を用い、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分け、前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、第ｍ回目の光パス設定における波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値をＸｍ，ｎとしたときに、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［ｒｍ，ｎ×Ｎ’ｍ，ｎ＋Ｘｍ，ｎ］／［Ｎ’ｍ，ｎ＋１］｝により計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、上記光パスの設定方法があげられる。
【００４１】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回における評価値の合計をＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数で割る計算を含む、上記光パスの設定方法があげられる。
【００４２】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回のうちｍ回に近い方から予め定めた所定回数（Ｔ）までのものを抽出し、その抽出した回における評価値の合計を前記所定回数（Ｔ）で割る計算を含む、上記光パスの設定方法があげらえる。すなわち、ｍ回に近い方から数えて予め定められた所定回数（Ｔ）までの評価値（つまり、ｍ−Ｔ＋１回目からｍ回目まで）の合計を所定回数（Ｔ）で割る計算を含むものである。
【００４３】
光パス設定方法の具体例として、前記受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）を含んだ制御信号であるＡＮＳＷＥＲ信号を送信ノードへ伝え、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、前記ｍ回目の光パス設定において、前記設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回のうちｍ回に近い方から予め定めた所定回数（Ｔ）までのものを抽出し、その抽出した回における評価値の合計を前記所定回数（Ｔ）で割ることにより計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する、上記光パスの設定方法があげられる。
【００４４】
光パス設定方法の具体例として、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数が、前記所定回数（Ｔ）未満であるか、又は前記所定回数（Ｔ）以下である場合は、波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回における全ての評価値の和を求め、前記和を波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数で割ることにより、前記ｍ＋１回目の光パス設定において用いられる選択される光信号の評価値を求める、上記光パスの設定方法があげられる。
【００４５】
光パス設定方法の具体例として、ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を、αを０〜１の数としたときに、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［（１−α）ｒｍ，ｎ＋αＸｍ，ｎ］｝により計算する、上記光パスの設定方法があげられる。
【００４６】
本発明の利用方法として、上記の光パスの設定方法により設定された光信号及び光パスを用いて、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行う光情報通信方法があげられる。
【００４７】
本発明の利用方法として、光受信手段、光送信手段、光電気変換手段、電気光変換手段、演算手段、及び記憶手段を具備し、上記のいずれかに記載の光パスの設定方法により設定された光信号及び光パスを用いて、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行うための光情報通信システムがあげられる。そして、各ノードが光受信装置などの光受信手段で光信号を受信し、受信した光信号を光電気変換装置（ＰＤなど）などの光電気変換手段により電気信号に変換し、コンピュータなどの制御装置（演算手段、記憶手段を含む）が所定の処理を施すことにより、電気信号を次のノードへ伝えられる光信号に変換し、光送信装置などの光送信手段が、その光信号を送信する。また、各ノードは、制御装置を具備するので、中央処理装置により導かれる動作により、ランク計算を行い、光パス設定に用いられる光信号を選択する。
【００４８】
本発明の利用方法として、複数のノードを具備する波長分割多重通信ネットワークであって、前記ノードは、光受信手段、光送信手段、光電気変換手段、電気光変換手段、演算手段、及び記憶手段を具備し、上記のいずれかに記載の光パスの設定方法により設定された光信号及び光パスを用いて、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行うための光波長分割多重通信ネットワークがあげられる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、光パス設定の際に用いられる光信号の数を、設定数分（Ｋ個とする。）の光信号に限定でき、全ての光信号を用いる必要がないので、エンドツーエンド光パス設定において、PROBE信号によって各ドメイン内の波長利用情報が隣接ドメインへ通知される事態を軽減できる光パス設定方法を提供することができる。また、従来の方法のように、各ドメインで光信号の波長変換をしなくても、光情報を複数ドメイン間を経由して通知することができることとなる。
【００５０】
本発明によれば、エンドツーエンド光パス設定において、ランクという概念に基づき、光パスを設定しやすい光信号を優先的に用いて光パスを設定するので、光パス設定に用いられる光信号の数を限定しても効果的に光パスを設定できる方法を提供することができる。
【００５１】
本発明は、特に、複数ドメインが存在する場合に有効に用いられる。
【００５２】
また、本発明によれば、送信ノードが複数ノードに対する波長ランクを同時に効率よく更新することができる。この結果、各ノードのランクが頻繁に更新され、光パス失敗確率をさらに減少させることができる。例えば、複数ドメインで構成されたタンデムネットワークでは、失敗確率を約６０％減少させることができる。
【００５３】
また、例えば、ＩＰネットワークで用いられるパケット転送技術「ＭＰＬＳ」(Multi Protocol Label Swithing)の概念を、「光波長」「光ファイバ」やノンパケットベースの通信回線である「ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ」(同期デジタルハイアラーキ＝高速デジタル通信方式の国際規格)といった複数の異なるネットワークにも拡張、発展させたプロトコルであるＧＭＰＬＳ(Generalized Multi Protocol Label Swithing)ネットワークなどに利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
＜第１の実施形態に係る光パス設定方法＞
図１は、本発明の光波長分割多重通信ネットワークにおける、光パス設定方法を説明するための図である。まず、波長利用情報を用いたエンドツーエンド光パス設定方式について説明する。本発明の光パス設定方法は、基本的には以下のとおりである。送受信ノード間に光パスを設定してデータ伝送を行う波長分割多重ネットワークでは、ネットワーク内で利用可能な複数波長を、PROBE信号やRESERVE信号を送るための制御用の波長（光信号）と、光パスを設定して実際にデータを送るためのデータ伝送用波長として使用する。一般的に、制御用の波長は一波長と考えられている（もちろん複数の波長を用いて、より複雑な制御信号を構成してもよい。）。本発明の方法では、送信ノード（ｉ）が、データ伝送用波長の光信号中からランクに従って設定数分のデータ伝送用波長の光信号を選択し、選択したデータ伝送用波長の光信号に関する波長利用情報をPROBE信号に設定する。そして、送信ノード（ｉ）は、選択された波長の情報を含んだPROBE信号を制御用波長を使って受信ノード（ｊ）まで送信する。そして、基本的には、PROBE信号を送信している間、データ伝送用波長が使用されることはない。PROBE信号が受信ノード（ｊ）に到着すると、受信ノードはPROBE信号内の情報を基に光パスに使用するデータ伝送用波長を選び、選択した波長をRESERVE信号に設定する。また、PROBE信号の情報を、そのままANSWER信号に設定する。その後、受信ノード（ｊ）は、この２つのRESERVE信号及びANSWER信号を制御用波長の光信号を用いて送信ノード（ｉ）に向けて送信する。各中間ノードに到着したRESERVE信号は、信号内に設定されているデータ伝送用波長が他の光パスにすでに使用されているかどうかを調べて、その波長の光信号が空いていれば、光パスを設定する。全ノードで光パスの設定が成功すれば、ノード（ｉ）からノード（ｊ）の間にエンドツーエンドの光パスが設定され、さもなければ光パス設定は失敗する。ANSWER信号は、各中間ノードで何の処理もせずに、送信ノード（ｉ）まで送られる。また、ANSWER信号はインターネットなどを用いて受信ノードから送信ノードに直接伝送しても良い。このように、RESERVE信号が各中間ノードで実際に光パス設定を行うときになって初めて、データ伝送用波長が使用されることになる。
【００５５】
送信ノード、中間ノード、及び受信ノードのおもな役割を簡単にまとめると以下のようになる。送信ノードは、各リンクの波長利用情報を収集するためにPROBE信号の送信をし、更に、ランク計算及び光パス設定後のデータ伝送用波長によるデータ送信を行う。中間ノードは、PROBE信号に波長情報を提供し、RESERVE信号によって光パスを設定（この役割は、送受信ノードも行う）し、ANSWER信号を送信する（PROBE信号の情報を送るためであり、この役割は、送受信ノードも行う）。受信ノードは、光パスを設定するためにRESERVE信号の設定と送信をすると共に、PROBE信号の情報を送るためにANSWER信号の設定と送信をし、更に、光パス設定後のデータ伝送用波長によるデータ受信を行う。
【００５６】
本発明の方式では、波長選択形式に従って利用情報を通知する最大波長数（設定数分（Ｋ個））を契約する。なお、契約とは、各ノード間での取り決め（設定）を意味する。
【００５７】
ここで、Ｋは、ネットワークの波長多重数をＷとしたときに、０．１Ｗ〜０．８Ｗに含まれる整数値であるものがあげられ、好ましくは、０．２５Ｗ〜０．６Ｗ、又は０．２Ｗ〜０．５Ｗに含まれる整数値、０．４Ｗ〜０．６Ｗに含まれる整数値、０．３Ｗ〜０．５Ｗに含まれる整数値であり、具体的には２〜１００の数があげられる。Ｋが小さいと、効果的に光パス設定ができず、また効果的にランク計算を行うことができないという問題が生じうるし、Ｋが大きいと、各ドメイン内の波長利用情報が過剰に（光パスの設定に不要な情報までも）隣接ドメインへ通知されるという問題が生じうる。
【００５８】
ここで、各ドメインはすでにＫ個の波長でランク計算をする旨の通知契約を行っており、任意のＫ波長に関する利用情報を他ドメインへ通知する。以下の例で光パス設定方法は、３つの制御信号を用いたシグナリングと送信ノードによるランク計算を含む。以下では、図１に基づいて、シグナリングについて説明を行い、その後でランク計算について述べる。
【００５９】
送信ノードｉから受信ノードｊへの光パス設定に注目し、すでに（ｍ−１）回の光パス設定が終了しているとする。ランクｒｍ−１,ｎは、（ｍ−１）回目の光パス設定処理終了時点における波長ｎのランク値（優先度）を示し、ランク値が高い波長を使って光パスが設定される。図１は、本方式におけるシグナリング手順を示している。Ｘｍ，ｎｉ，ｊは、ｍ回目の光パス設定における、波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値である２値変数を示し、送信ノードから任意リンクまでの全リンクで波長λｎが利用可能であれば１となり、さもなければ０となる。ここで図１では、簡単のため添字ｉ，ｊ及びｍを省略している。また、以下、第１の実施形態の説明においても、ｉ及びｊを省略して説明する。このとき、ｍ回目の光パス設定は３つの制御パケットを用いて、例えば、以下の手順で行われる。
【００６０】
送信ノードｉは、次リンク（ノード）で利用されていない波長の中からランクの高いＫ個の波長を選択する。次リンクで利用されていない波長の数がＫ個以下の場合は、新たな波長を選択しない。その後、送信ノードｉは、選択したＫ個の光信号に関する波長利用情報をPROBE信号Ｐｍに設定する。ここで、送信ノードでは次リンクで利用可能な波長のみをＰｍに設定するためＸｍ，ｎは全て１となる。それから、送信ノードｉはＰｍを受信ノードｊへ送信する。
【００６１】
図１の例では、ノード０２で使われる光信号のうち、｛λ２及びλ４｝をPROBE信号Ｐｍに設定した。したがって、図１に示すように、ノード０１からノード０２へ送信されるPROBE信号ＰｍはＰｍｉ，ｊ｛Ｘ２＝１，Ｘ４＝１｝となる。
【００６２】
中継ノードはPROBE信号Ｐｍを受信すると、Ｐｍ内の波長利用情報Ｘｍ，ｎと次リンクでの利用情報を基にＰｍを更新する。このとき、波長ｎがＸｍ，ｎ＝１で、かつ次リンクで利用できない場合のみＸｍ，ｎ＝０に更新される。中継ノードは更新されたＰｍを次ノードへ送信する。
【００６３】
すなわち、第Ｎ（Ｎは、２以上の整数）番目のノードは、第（Ｎ−１）番目のノードで評価値（Ｘ）が１とされた光信号について、第（Ｎ＋１）番目のノードで利用可能かどうか判断し、利用可能な光信号の評価値（Ｘ）を１とし、利用可能でない光信号の評価値（Ｘ）を０とし、前記第（Ｎ−１）番目のノードで評価値（Ｘ）が０とされた光信号について、評価値（Ｘ）を０とし、これらの評価値（Ｘ）を第（Ｎ＋１）番目のノードへ伝え、この動作を前記受信ノードに至るまで繰り返す。図１の例では、第３のノード０３は、｛λ２及びλ４｝をPROBE信号Ｐｍとして受信し、次のノードＯ４で光信号λ２が利用可能ではないので、Ｘ２＝０とした。よって、第４のノードでもＸ２＝０である。一方、全てのノードでλ４が利用可能であったから、全てのノードでＸ４＝１となる。
【００６４】
受信ノードｊはPROBE信号Ｐｍを受信すると、Ｐｍ内のＫ個の光信号から光パス設定に使用する光信号λεを選択する。このとき、評価値が１の光信号が複数ある場合は、ランダム選択やファーストフィット（first-fit）選択などに従って波長を選択する。受信ノードは、選択した波長λεを、RESERVE信号Ｒｍに設定する（図１における、Ｒｍｉ，ｊ｛λ４｝）。受信ノードｊはＲｍを送信ノードｉへ送信する。さらに、PROBE信号Ｐｍと同じ情報を含むANSWER信号Ａｍも送信ノードｉへ送信する（図１における、Ａｍｉ，ｊ｛Ｘ２＝０，Ｘ４＝１｝）。なお、ANSWER信号Ａｍは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）に関する情報を含む信号である。
【００６５】
図１の例では、全てのノードでλ４のみが利用可能であったから、光パス設定に使用する光信号としてλ４を選択する。そして、受信ノードＯ５は、λ４をRESERVE信号Ｒｍに設定する。受信ノードはＲｍ｛λ４｝を送信ノードへ送信する。この際、ANSWER信号Ａｍ｛Ｘ２＝０及びＸ４＝１｝も送信ノードへ送信する。
【００６６】
中継ノードがRESERVE信号Ｒｍを受信すると、次リンクで波長λεが利用可能であれば波長を予約する。さもなければ、光パス設定は失敗となる。また、ANSWER信号Ａｍについては、各中継ノードは受信したＡｍをそのまま次リンクへ送信する。
【００６７】
図１の例では、中継ノードＯ４、Ｏ３、及びＯ２が、順次、RESERVE信号Ｒｍ｛λ４｝を受信し、順次、次リンク（次のノード）で波長｛λ４｝が利用可能であれば波長｛λ４｝を予約する。さもなければ、光パス設定は失敗となる。また、中継ノードＯ４、Ｏ３、及びＯ２は順次、ANSWER信号Ａｍ｛Ｘ２＝０及びＸ４＝１｝を受信し、ANSWER信号Ａｍ｛Ｘ２＝０及びＸ４＝１｝をそのまま次リンクへ送信する。
【００６８】
送信ノードがＡｍを受信すると、Ａｍ内の波長利用情報を基に波長λｎのランクを更新する。ランク計算の結果、Ｘｎ＝１の場合は波長ｎのランクｒｎは増加して１に近づき、Ｘｎ＝０の場合は、ｒｎは減少して０に近づく。この各光信号のランク値は、次回、（ｍ＋１）回目の光パス設定の際に利用される。
【００６９】
図１の例では、送信ノードが、Ａｍ｛Ｘ２＝０及びＸ４＝１｝を受け取るので、これらの情報を用いて、各光信号のランク値を更新する。
【００７０】
なお、受信ノードは、選択された全ての光信号の評価値（Ｘ）が０の場合は、その情報を送信ノードへ伝え、送信ノードは伝えられた情報に基づいてランク計算を行い、ランク計算に基づいて新たに設定数分の光信号を選択するようにしてもよい。
【００７１】
以下、ランク計算方法について説明する。ランク計算の第一の態様を波長優先度割当方式（Ｐｒｉｏｒｉｔｉｚｅｄ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を拡張した拡張ＰＷＡ（Ｅ−ＰＷＡ）法とよび、以下の方法があげられる。
（ｉ）ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算する。
【００７２】
（ii）ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用い、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算する。
【００７３】
（iii）ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する。
【００７４】
（iv）ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎｍ，ｎ）を用いてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、第ｍ回目の光パス設定における波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値をＸｍ，ｎとしたときに、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［ｒｍ，ｎ×Ｎｍ，ｎ＋Ｘｍ，ｎ］／［Ｎｍ，ｎ＋１］｝により計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する。
【００７５】
（ｖ）前記ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｈをｍ以下の整数とし、全ての光信号についてｒｈ−１，ｎ＝１とし、ｈ回目からｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数（Ｎ’ｍ，ｎ）を用い、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分け、前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、第ｍ回目の光パス設定における波長λｎの光信号の受信ノードでの評価値をＸｍ，ｎとしたときに、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、式｛ｒｍ＋１，ｎ＝［ｒｍ，ｎ×Ｎ’ｍ，ｎ＋Ｘｍ，ｎ］／［Ｎ’ｍ，ｎ＋１］｝により計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）を（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する。
【００７６】
この方法によれば、ｈ回目以降の情報に基づいてランク値を求められるので、ネットワークの状況が変化しても、変化後によく対応したランク値を求めることが可能となる。なお、ｈとしては、ｍ以下の任意の整数を用いることができ、任意に設定できる。また、ｈとして所定の整数値を予め設定してもよく、その場合0.1ｍ以上0.9ｍ以下の整数があげられ、0.2ｍ以上0.8ｍ以下の整数でもよく、0.3ｍ以上0.7ｍ以下の整数でもよい。ここで、ｍは光パスの設定回数である。
【００７７】
（vi）前記ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ランク値（ｒｍ＋１,ｎ）を、αを０〜１の数としたときに、式｛ｒｍ＋１,ｎ＝［（１−α）ｒｍ,ｎ＋αＸｍ,ｎ］｝により計算するものがあげられる。なお、Ｘは上記のとおりである。このような計算においても、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けて計算を行ってもよい。そして、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号については、第ｍ回目の光パス設定の際のランク値を第ｍ＋１回目の光パス設定の際のランク値としてもよい。
【００７８】
以下、ランク計算方法の別の態様について説明する。ランク計算の第二の態様を移動平均（ＭＡ）方式とよび、以下の方法があげられる。
（ｉ）ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回における評価値の合計をＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数で割る計算を含む。
【００７９】
(ii)ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回のうちｍ回に近い方から予め定めた所定回数（Ｔ）までのものを抽出し、その抽出した回における評価値の合計を前記所定回数（Ｔ：これを移動平均のサンプル数ともよぶ）で割る計算を含む。
【００８０】
(iii)ｍ＋１回目の光パス設定において光信号を選択するために用いられる前記ランク計算は、前記ｍ回目の光パス設定において、設定数分の光信号として選択された光信号と選択されなかった光信号とを分けてランク値（ｒｍ＋１，ｎ：ただし、全ての光信号についてｒ１，ｎ＝１とする）を計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号については、ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回のうちｍ回に近い方から予め定めた所定回数（Ｔ）までのものを抽出し、その抽出した回における評価値の合計を前記所定回数（Ｔ）で割ることにより計算し、前記ｍ回目の光パス設定において、選択されなかった光信号については、ｍ回目の光パス設定におけるランク値（ｒｍ，ｎ）をランク値（ｒｍ＋１，ｎ）として計算する。
【００８１】
(iv)ｍ回目の光パス設定までに波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数が、前記所定回数（Ｔ）未満であるか、又は前記所定回数（Ｔ）以下である場合は、波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回における全ての評価値の和を求め、前記和を波長λｎの光信号がＡＮＳＷＥＲ信号に設定された回数で割ることにより、前記ｍ回目の光パス設定において、選択された光信号の評価値を求める。
【００８２】
以下、具体例を用いて移動平均方式の計算例を説明する。以下の例では、Ｋ＝２であり、利用可能な光信号が３つであり、これまで７回光パス設定をしたとする。
【００８３】
表１  ランク計算のサンプル
１  ２  ３  ４  ５  ６  ７
λ１   １  ０  −  ０  １  １  −
λ２   −  １  １  １  −  ０  １
λ３   ０  −  １  −  １  −  １
【００８４】
表１中、「−」は選択されずＡＮＳＷＥＲ信号と設定されなかったものとする（なお、表１の例はあくまで例示であって、実際にそのように選ばれるとは限らない。）。
【００８５】
表１の例では、例えば、λ１はＡＮＳＷＥＲ信号に５回設定されており、かつそれぞれの評価値の和が１＋０＋０＋１＋１＝３であるから、ランク値が３／５により０．６と求まる。一方、λ２はＡＮＳＷＥＲ信号に５回設定されており、かつそれぞれの評価値の和が４であるから、ランク値が４／５により０．８と求まる。また、λ３はＡＮＳＷＥＲ信号に４回設定されており、かつそれぞれの評価値の和が３であるから、ランク値が３／４により０．７５と求まる。したがって、第８回目の光パス設定においては、ランク値の高いλ２とλ３とが選択される。
【００８６】
表１の例では、第８回目の光パス設定の際に、λ１については第７回目は選択されていないので第６回目のランク値を用いることになる。
【００８７】
表１の例で、所定回数（Ｔ）を３としたとき、λ１については第４回目〜第６回目が選択され、ランク値は２／３となり、λ２については第４、第６、及び第７回目が選択され、ランク値は２／３となり、λ３については第３、第５、及び第７回目が選択され、ランク値は３／３＝１となる。この場合、λ３と、λ１又はλ２のいずれかが選択されることとなる。このように、所定回数におけるランク値のみを用いることで、より光パス設定時の状況に近いネットワークの状況を反映したランク値を求めることができる。
【００８８】
表１の例で、所定回数（Ｔ）を５としたとき、λ３についてはＡＮＳＷＥＲ信号に４回しか設定されていないので、この４回という数字を用い、各評価値の和を選択された回数である４で割ることによりランク値を求めればよい。
【００８９】
第１の実施形態に係る光パス設定方法についてのより具体的な実施例は、以下、実施例１として説明する。
【００９０】
＜第２の実施形態に係る光パス設定方法＞
以下詳細に説明する第２の実施形態に係る光パス設定方法は、上記第１の実施形態で説明した光パス設定方法およびランク計算方法と組み合わせることができる。第２の実施形態に係る光パス設定方法を、上記第１の実施形態に適用することで、各ノードに対する波長ランクを頻繁に更新することが可能な波長ランク計算方式（ＡＲＡ：Aggressive Rank Accounting）とし、更に効果的に光パスを設定できる。
【００９１】
上記第１の実施形態では、各ドメインから限られた数の波長利用情報だけを収集して光パスを設定するランク計算を用いた光パス設定方式を提案した。この方式では、送信ノードが受信ノードへ光パスを設定する際に各ドメインから限られた数の波長利用情報を収集し、収集した情報を使って各波長に対する優先度（ランク）を計算する。このとき、光パス設定処理が行われた受信ノードに対する波長ランクを更新する（他のノードに対する波長ランクについて更新するか否かについては触れていない。）。上記第１の実施形態によれば、光パス設定にランクの高い波長を優先的に使用することで、光パスの設定失敗確率を減らすことができる。
【００９２】
しかしながら、上記第１の実施形態では、特定ノード間に光パスが頻繁に設定されない場合は波長ランクも頻繁には更新されない。これは、特定ノード間における光パス設定作業の際に、波長ランクの更新を行うからである。そのため、特定ノード間に光パスが頻繁に設定されない場合、送信ノードは古い波長利用情報に従って光パス設定を処理することになり、期待した効果を十分に得られない可能性がある。
【００９３】
そこで第２の実施形態では、各受信ノードに対する波長ランクを頻繁に更新するために、複数経路からの波長利用情報を用いた波長ランク計算方式（ＡＲＡ）を提案する。第２の実施形態で説明するＡＲＡ方式では、送信ノードがある一つの受信ノードから波長利用情報を受信するたびに、その受信ノードに対する波長ランクだけでなく他のノードに対する波長ランクも同時に更新する。すなわち、送信ノードｉを出発点としてある受信ノードｚ（ある受信ノードｊ）に対する波長利用状況は、送信ノードｉを出発点として他の受信ノードｊ（他の受信ノードｚ）に対して得られた波長利用情報も考慮して推定するようにする。
【００９４】
しかしながら、送信ノードｉを出発点としてある受信ノードｚ（ある受信ノードｊ）の波長利用状況を推定する際には、経路がまったく異なる（２つの送受信経路が一部も重複しない）受信ノードから得られた波長利用状況を用いることは難しい。したがって、PROBE信号が収集する通過エッジノード情報を基にして、送信ノードｉからある受信ノードへの経路と他の受信ノードへの経路とを比較して、同じドメインを１個以上含んでいるかどうかを調べて、同じドメインが１個以上あれば他の受信ノードに対して得られた波長利用情報を考慮してある受信ノードに対する波長利用状況を推定することが好ましい。そして、一つの受信ノードから得られた波長利用情報を経路の異なる他ノードの波長ランク計算に利用するため、第２の実施形態では、例えば、波長利用情報の信頼度を示す２つの指標を導入する。
【００９５】
具体的には、送信ノードが一つの受信ノードに光パスを設定するとき、各ドメインから波長利用情報だけでなく出力側のエッジノード情報（エッジノードＩＤ）も収集する。送信ノードは収集したエッジノードＩＤ情報を使って、光パス設定処理を行った受信ノードと他ノードの設定経路を比較し、得られた波長利用情報の他ノードに対する信頼度を計算する。それから、得られた波長利用情報と計算した信頼度を使って、複数ノードに対する波長ランクを同時に効率よく求める。また、ＡＲＡ方式では、指数加重平均（ＥＭＡ）を使って波長ランクを計算する態様もあり、このＥＭＡを用いた方式（ＡＲＡ＋ＥＭＡ）では、以下、実施例２で説明するように、第１の実施形態よりも光パス設定失敗を更に減少させることに成功している（例えば、複数ドメインで構成されたタンデムネットワークで第２の実施形態を用いる場合、複数ドメイン間の光パス設定失敗確率が６０％減少することが分かっている。）。
【００９６】
まず、「波長利用情報の信頼度」の欄では、信頼度を示す２つの指標をどのように計算するかについて説明する。さらに、「指数加重平均を用いた方式（ＡＲＡ＋ＥＭＡ）」の欄では、指数加重平均（ＥＭＡ）を用いたランク計算について説明する。
【００９７】
＜波長利用情報の信頼度＞
第２の実施形態で説明する波長ランク計算（ＡＲＡ）方式を適用するシグナリング手順は、基本的には、上記第１の実施形態で説明したものと同じである。図１では省略しているが、このシグナリング手順ではPROBE信号によって波長利用情報だけでなく通過リンク情報も収集される。例えばＲＳＶＰ−ＴＥ（ＲＳＶＰ−Traffic Engineering）プロトコルを使用する場合、通過リンク情報はRecord Route Object（ＲＲＯ）として収集される［A. Ayyangar and J. Vasseur, “Inter domain GMPLS Traffic Engineering-RSVP-TE extensions” Internet Draft (draft-ayyangar-ccpamp-inter-domain-rsvp-te-02.txt), Jan. 2005.］、［D. Awduche, L. Berger, T. Li, V. Srinivasan, and G. Swallow, “RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels,” RFC 3209, Dec. 2001.］。ここで、ＲＳＶＰとは、ネットワーク上で送信先までの帯域を予約し、通信品質を確保するプロトコルであり、ＲＳＶＰ−ＴＥとは、このプロトコルに、ラベル（同じフェック（ＦＥＣ：Forwarding Equivalence Class）であることを区別する目印）を配布する機能を拡張したものである。
【００９８】
しかしながら、複数ドメインＷＤＭネットワークではネットワークトポロジ情報を他のドメインに通知したくない場合が多々ある。そこで第２の実施形態では、PROBE信号によって各ドメインのエッジノードＩＤだけを収集する。収集したエッジノードＩＤ情報は、ANSWER信号（又はRESERVR信号、更には専用信号でも良い）によって受信ノードから送信ノードへ送られる。
【００９９】
図２は、１０ドメイン（DomainＡ〜DomainＪ）で構成されたＷＤＭネットワークを示している。このネットワークでは、エッジノードｅＡ，ｅＡ’，ｅＢ，ｅＣ，ｅＤ，ｅＥ，ｅＦ，ｅＧが、それぞれ、ドメインＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ上に位置している。さらに、ノード(Node)ｉ，ｊ，ｐ，ｑ１，ｑ２が、それぞれ、ドメインＡ，Ｄ，Ｈ，Ｉ，Ｊ上に位置している。
【０１００】
以下では、ノードｉから４つの受信ノードｊ，ｐ，ｑ１，ｑ２への光パス設定処理について検討する。図２には、ノードｉからノードｊ、ノードｉからノードｑ２への２つのシグナリング手順を示してある。簡単のためPROBE信号とANSWER信号を示す記号、及び波長状態情報は省略する。図２に示されるように、PROBE信号は各ドメインからエッジノードＩＤ情報を収集し、収集された情報はANSWER信号によって送信ノードｉへ送られる。例えば、ノードｊからのANSWER信号には、エッジノードｅＡ，ｅＢ，ｅＣのＩＤ情報が含まれ、ノードｑ２からのANSWER信号には、エッジノードｅＡ，ｅＢ，ｅＣ，ｅＤのＩＤ情報が含まれる。
【０１０１】
したがって、送信ノードｉは各受信ノードに対して以下の４つの情報ｈｉｚ，Ｈｉｚ，Ｄｉｚ，ｓｉｊｚを得ることができる。
ｈｉｚ：送信ノードｉから受信ノードｚへの経路内に含まれるエッジノード数
Ｈｉｚ：送信ノードｉから受信ノードｚへの経路内に含まれるドメイン数（Ｈｉｚ＝ｈｉｚ＋１）
Ｄｉｚ：送信ノードｉから受信ノードｚへの経路に含まれるエッジノードと同じエッジノードを経路内に含むノードの集合
ｓｉｊｚ：送信ノードｉからノードｊへの経路と送信ノードｉからノードｚへの経路とが共有しているエッジノード数
【０１０２】
表２は、図２の場合に送信ノードｉが得る４つの付加情報を示している。
表２  エッジノードＩＤ情報から得られる付加情報
ｚ＝ｊ  ｚ＝ｐ  ｚ＝ｑ１  ｚ＝ｑ２  
ｈｉｚ                ３      ２      ４        ４
Ｈｉｚ                ４      ３      ５        ５
ｚがＤｉｊに属するか？    ○      ×      ○        ○
ｓｉｊｚ               ３      ０      ２        ３
ｓｉｊｚ／Ｈｉｊ          0.75     0       0.5      0.75
ｓｉｊｚ／Ｈｉｚ          0.75     0       0.4      0.6
【０１０３】
例えば、ノードｉからノードｑ１への経路に含まれるエッジノード数はｈｉｑ１＝４（ｅＡ，ｅＢ，ｅＦ，ｅＧ）となり、ドメイン数はＨｉｑ１＝５（Ａ，Ｂ，Ｆ，Ｇ，Ｉ）となる。また、集合ＤｉＺについて、受信ノードｊに注目すると、集合Ｄｉｊにはノードｊ，ｑ１，ｑ２が含まれるので、ｚがＤｉｊに属するか否かについては、ｚ＝ｊ，ｐ，ｑ１，ｑ２のとき、それぞれ、○（属する），×（属しない），○（属する），○（属する）となる。さらに、ノードｉからノードｊへの経路とノードｉからノードｑ１への経路が共有しているエッジノード数はｓｉｊｚ＝２（ｅＡ，ｅＢ）となる。
【０１０４】
さらにこれらの付加情報を使って、送信ノードｉは２つの指標β（０）ｉｊｚ＝ｓｉｊｚ／Ｈｉｊとβ（１）ｉｊｚ＝ｓｉｊｚ／Ｈｉｚを計算することができる。この２つの指標は、以下のようにノードｊから得られた波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊのノードｚに対する信頼度を示している。
β（０）ｉｊｚ：波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０のノードｚに対する信頼度
β（１）ｉｊｚ：波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１のノードｚに対する信頼度
【０１０５】
信頼度の計算方法の一例の概念を説明する。図２に示すように、ノードｉからノードｊへの「経路ｉｊ」を基準として、ノードｉからノードｑ１への「経路ｉｑ１」とノードｉからノードｑ２への「経路ｉｑ２」とを比較すると、経路ｉｊと経路ｉｑ１とは２つのドメイン（Ａ，Ｂ）を共有し、経路ｉｊと経路ｉｑ２とは３つのドメイン（Ａ，Ｂ，Ｃ）を共有していることが分かる。同図から分かるように、共有するドメインの数が多いほど経路が類似しているため、得られた波長利用情報の信頼度を高く設定してもよいことが分かる。そこで、信頼度の計算方法の一例としては、共有するドメインの数を基にして得られた情報の信頼度を計算する方法が挙げられる。信頼度β（０）ｉｊｚ及び信頼度β（１）ｉｊｚは、以下の２つの考え方に基づいて計算される。
【０１０６】
最初に、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０の場合を考える。図３（ａ）は、図２に示したネットワークの一部分を示し、送信ノードｉは受信ノードｊから波長ｎが利用できない（図３（ａ）において「Wavelength n is not available」と表示する。）、すなわちＸｍｊ，ｎｉｊ＝０という情報を受信している。この波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０は、ノードｉからノードｊまでのＨｉｊ個のドメイン中、少なくとも１つのドメインで波長ｎが利用できないことを示す。
【０１０７】
このとき、ドメインＤにおけるノードｊから得られたＸｍｊ，ｎｉｊ＝０を使って、ドメインＩにおけるノードｑ１の波長ランクを更新することを考える。今、ノードｉからノードｊへの経路とノードｉからノードｑ１への経路が共有するドメイン（図３（ａ）において「Shared domain」と表示する。）の数はｓｉｊｑ１個である。ここで、ｓｉｊｑ１個の共有ドメインにおける波長ｎの利用可能性（図３（ａ）において「Wavelength n is {available? , not available?}」と表示する。）によって以下２つの場合に分けられる。すなわち、ｓｉｊｑ１個の共有ドメインのうち少なくとも１つのドメインで波長ｎが利用できなければ、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０はノードｑ１に対して正確な情報となる。一方、このｓｉｊｑ１個の全ドメインで波長ｎが利用できる場合（すなわち、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０となった原因がドメインＣ又はＤの少なくとも一つにあり、ドメインＡ，Ｂには原因がない場合）は、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０は不正確な情報となる。したがって、ノードｊから得られた波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０のノードｑ１に対する信頼度は、例えば、ドメイン数に注目してβ（０）ｉｊｚ＝ｓｉｊｑ１／Ｈｉｊと計算する。この計算方法では、例えば、ノードｉからノードｊまでのドメイン数Ｈｉｊが４であり、共有するドメイン数ｓｉｊｑ１は２であるから、信頼度β（０）ｉｊｑ１＝２／４＝０．５と計算される。
【０１０８】
以上のことから、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０を使ってノードｑ１の波長ランクを更新する場合には、共有ドメイン数が多いときには信頼度は１に近くなり、共有ドメイン数が少ないときには信頼度は０に近くなる。共有ドメイン数が多いということは、共有ドメインの中に波長ｎが利用できないドメインが含まれる可能性が高くなることを意味し、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０の情報をより正確な情報と捉えることができるからである。
【０１０９】
次に、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１の場合を考える（図３（ｂ）を参照。）。ノードｊから得られた波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１は、ノードｉからノードｊまでのＨｉｊ個の全ドメインで波長ｎが利用可能なことを示す（図３（ｂ）において「Wavelength n is available」と表示する。）。したがって、ｓｉｊｑ１個の共有ドメイン（図３（ｂ）において「Shared domain」と表示する。）でも波長ｎは利用可能である。
【０１１０】
今度は、ドメインＤにおけるノードｊから得られたＸｍｊ，ｎｉｊ＝１を使って、ドメインＩにおけるノードｑ１の波長ランクを更新することを考える。ここで、ノードｉからノードｑ１までの経路に含まれるＨｉｑ１個のドメインのうち、ノードｊへの経路と共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインに注目する。ここで、（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインにおける波長ｎの利用可能性（図３（ｂ）において「Wavelength n is {available? , not available?}」と表示する。）によって以下２つの場合に分けられる。すなわち、（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個の全ドメインで波長ｎが利用可能であれば、波長ｎがノードｉからノードｑ１までの全ドメインで利用可能となり、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１はノードｑ１に対して正確な情報となる。一方、（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインのうち少なくとも１つのドメインで波長ｎが利用できなければ、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１はノードｑ１に対して不正確な情報となる。したがって、ノードｊから得られた波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１のノードｑ１に対する信頼度は、例えば、ドメイン数に注目してβ（１）ｉｊｚ＝ｓｉｊｑ１／Ｈｉｑ１と計算する。この計算方法では、例えば、ノードｉからノードｑ１までのドメイン数Ｈｉｑ１が５であり、共有するドメイン数ｓｉｊｑ１は２であるから、信頼度β（１）ｉｊｑ１＝２／５＝０．４と計算される。
【０１１１】
以上のことから、Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１を使ってノードｑ１の波長ランクを更新する場合には、共有ドメイン数が多いときには信頼度は１に近くなり、共有ドメイン数が少ないときには信頼度は０に近くなる。共有ドメイン数が多いということは、波長ｎが利用できるドメイン数が多いことを意味し、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１の情報をより正確な情報と捉えることができるからである。
【０１１２】
なお上記信頼度の計算方法は、一例である。他の計算方法について説明すると、例えば、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０の場合に、ノードｉからノードｑ１までの経路に含まれるＨｉｑ１個のドメインのうち、ノードｊへの経路と共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数によって、上述するようにして計算された信頼度を更に操作するようにしてもよい。
【０１１３】
すなわち、共有ドメイン数が多く波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０の信頼度が１（ドメインＡからドメインＩまでを波長ｎで光パス設定ができないという判断）に近く計算された場合であっても、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が少ない結果、この共有していないドメインの全てにおいて波長ｎが利用できる可能性が高い場合には、この信頼度を低くする（０に近くする）ようにしてもよい。一方、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が多い結果、この共有していないドメインのいずれかにおいて波長ｎが利用できない可能性が高い場合には、この信頼度を更に高くする（更に１に近くする）ようにしてもよい。
【０１１４】
また、共有ドメイン数が少なく波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０の信頼度が０（ドメインＡからドメインＩまでを波長ｎで光パス設定ができるという判断）に近く計算された場合であっても、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が多い結果、この共有していないドメインのいずれかにおいて波長ｎが利用できない可能性が高い場合には、この信頼度を高くする（１に近くする）ようにしてもよい。一方、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が少ない結果、この共有していないドメインの全てにおいて波長ｎが利用できる可能性が高い場合には、この信頼度を更に低くする（更に０に近くする）ようにしてもよい。
【０１１５】
また、他の計算方法について説明すると、例えば、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１の場合に、ノードｉからノードｑ１までの経路に含まれるＨｉｑ１個のドメインのうち、ノードｊへの経路と共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数によって、上述するようにして計算された信頼度を更に操作するようにしてもよい。
【０１１６】
すなわち、共有ドメイン数が多く波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１の信頼度が１（ドメインＡからドメインＩまでを波長ｎで光パス設定ができるという判断）に近く計算された場合であっても、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が少ない結果、この共有していないドメインの全てにおいて波長ｎが利用できる可能性が高い場合には、この信頼度を更に高くする（更に１に近くする）ようにしてもよい。一方、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が多い結果、この共有していないドメインのいずれかにおいて波長ｎが利用できない可能性が高い場合には、この信頼度を低くする（０に近くする）ようにしてもよい。
【０１１７】
また、共有ドメイン数が少なく波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１の信頼度が０（ドメインＡからドメインＩまでを波長ｎで光パス設定ができるという判断）に近く計算された場合であっても、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が多い結果、この共有していないドメインのいずれかにおいて波長ｎが利用できない可能性が高い場合には、この信頼度を更に低くする（更に０に近くする）ようにしてもよい。一方、共有していない（Ｈｉｑ１−ｓｉｊｑ１）個のドメインの数が少ない結果、この共有していないドメインの全てにおいて波長ｎが利用できる可能性が高い場合には、この信頼度を高くする（１に近くする）ようにしてもよい。
【０１１８】
＜指数加重平均を用いた方式（ＡＲＡ＋ＥＭＡ）＞
第２の実施形態における波長ランク計算（ＡＲＡ）方式では、各受信ノードに対する波長ランクを例えば指数加重平均（ＥＭＡ：Exponential Moving Average）を用いて更新する。
【０１１９】
今、ノードｉからノードｊへの光パス設定に注目する。ＡＲＡ方式では、Ｄｉｊ内に含まれるノードｚに対して光パス設定処理を行うたびにノードｊのランクを更新する。ここで、ノードｉからノードｚ（ｚはＤｉｊに属する。）に対してｍｚ回の光パス設定処理がすでに終了していると仮定すると、ノードｊに対してＭｊ回のランク更新がすでに終了したことになる。ここで、Ｍｊは、ｍｚの総和（シグマ）であり、ｚはＤｉｊに属する。
【０１２０】
さらに、送信ノードｉは受信ノードｊに対して（ｍｊ＋１）回目の光パス設定処理を行い、たった今、ANSWER信号Ａｍｊ＋１ｉｊを受信したと仮定する。このときノードｉは、ノードｊに対する波長ランクだけでなく、Ｄｉｊ内のノードｚに対する波長ランクも更新する。
【０１２１】
最初に、ノードｊに対するランク更新を説明する。ノードｉが受け取ったＡｍｊ＋１ｉｊに波長ｎが含まれていれば、波長ｎの利用情報はＸｍｊ＋１，ｎｉｊとなる。ここで、Ｍｊ回更新した後のノードｊに対する波長ｎのランクをｒｎｉｊ（Ｍｊ）とすると、（ｍｊ＋１）回目の更新後のランクｒｎｉｊ（Ｍｊ＋１）をＥＭＡを用いて下記式（１）のように導出する。
【０１２２】
式（１）；
波長ｎがＡｍｊ＋１ｉｊに含まれている場合：
ｒｎｉｊ（Ｍｊ＋１）＝（１−α）ｒｎｉｊ（Ｍｊ）＋αＸｍｊ＋１，ｎｉｊ
それ以外の場合：
ｒｎｉｊ（Ｍｊ＋１）＝ｒｎｉｊ（Ｍｊ）
【０１２３】
ここで、αは０以上、１以下の値を取る。上記式（１）から、αが大きいときには最新の波長利用情報Ｘｍｊ＋１，ｎｉｊがランク計算に大きな影響を与える。一方αが小さいときには、これまでのランクｒｎｉｊ（Ｍｊ）がランク計算に大きな影響を与える。
【０１２４】
次に、ノードｚ（ｚはＤｉｊに属し、ｊとは異なる。）に対するランク更新を説明する。ノードｊの場合と同様に、Ｄｉｚはノードｉからノードｚへの経路に含まれるエッジノードと同じエッジノードを経路内に含むノードの集合を表す。ここで、Ｄｉｚ内に含まれるノードとＤｉｊ内に含まれるノードは必ずしも同じではない。今、ノードｚに対してＭｚ回のランク更新がすでに終了しているとする。ここで、Ｍｚは、ｍＧの総和（シグマ）であり、ＧはＤｉｚに属する。このとき、波長利用情報Ｘｍｊ＋１，ｎｉｊと信頼度β（０）ｉｊｚ＝ｓｉｊｚ／Ｈｉｊ及びβ（１）ｉｊｚ＝ｓｉｊｚ／Ｈｉｚを使って、ノードｚのランクｒｎｉＺ（ＭＺ＋１）を下記式（２）のように導出する。
【０１２５】
式（２）；
Ｘmj+1,nij＝０の場合：
ｒniz(ＭＺ＋１)＝(１−αβ(0)ijz)ｒniz(ＭＺ)＋αβ(0)ijzＸmj+1,nij
Ｘmj+1,nij＝１の場合：
ｒniz(ＭＺ＋１)＝(１−αβ(1)ijz)ｒniz(ＭＺ)＋αβ(1)ijzＸmj+1,nij
波長ｎがＡmj+1ijに含まれていない場合：
ｒniz(ＭＺ＋１)＝ｒniz(ＭＺ)
【０１２６】
上記式（２）から、信頼度が大きいときにはノードｊから得られた波長利用情報Ｘｍｊ＋１，ｎｉｊが、ノードｚのランク計算に大いに影響を与える。一方、信頼度が小さいときには、波長利用情報Ｘｍｊ＋１，ｎｉｊはランク計算にあまり影響を与えない。このようにＥＭＡを用いたＡＲＡ方式（ＡＲＡ＋ＥＭＡ）では、設定パラメータαと波長利用情報の信頼度を使って複数ノードに対するランクを同時に効率よく更新することができる。
【０１２７】
なお、上記第１及び第２の実施形態において、各ノードは、光検出器などの光受信手段及び光電気変換手段、パルスパターンジェネレータなどと強度変調器を具備する電気光変換手段及び光送信手段、コンピュータや演算・制御装置などの入出力手段、演算手段及び記憶手段を具備するものがあげられる。また、このようなノードは、送信ノードから受信ノードへ光情報通信を行うための光情報通信システムとして機能し、これらが合わさって光波長分割多重通信ネットワークとして機能する。
【０１２８】
上記第１及び第２の実施形態において、ランク計算は、たとえば、送信ノードにおける、ＣＰＵなどの演算手段が、メインメモリ中の制御プログラムの指令を受け、メモリなどの記憶手段に記憶されたランクに用いられる情報（前回までのランク値、Ａｍなど）を読み出して、上記した計算方法に基づいて行えばよい。また、演算自体は容易なので、比較回路、乗算回路、除算回路、及び減算回路などのハードウエアを用いてランク計算を行ってもよい。
【０１２９】
上記の方法によって、光パスを設定した後は、選択された光信号により光パスが設定されるので、その光信号を用いて光情報通信を行うことができる。
【０１３０】
第１の実施形態に係る光パス設定方法についてのより具体的な実施例は、以下、実施例２として説明する。
【実施例１】
【０１３１】
図４は、本実施例において用いるタンデムネットワークの概念図である。以下では、図４に示されたタンデムネットワークにおいて上述した提案方式の性能評価を行う。このタンデムネットワークは４つのドメインから構成されており、送信ドメイン(Source domain)と受信ドメイン(Destination domain)がそれぞれドメイン１(Domain1)とドメイン２(Domain2)に接続されている。
【０１３２】
ネットワーク内の４つのドメインは、波長選択形式に従ってＫ波長に対する利用情報通知を契約している。このとき、エンドツーエンド光パスは第１の実施形態で説明した方式を用いて設定される。ここで、受信ドメインは光パス設定のための波長をランダム規範に従って選択する。
【０１３３】
エンドツーエンド光パスの設定要求は、率Λ（到着個数／秒）で送信ドメインにポアソン到着する。設定された光パスの保持期間は平均１．０秒の指数分布に従い、「制御信号処理時間」と「次ノードまでの伝播遅延」の和を１ミリ秒とする。
【０１３４】
ドメイン１及びドメイン２はそれぞれ１４ノード（図４におけるDomain1、Domain2の中にそれぞれ図示する１から１４の番号）のNSFNETで構成されており、各ドメイン内で設定される光パスが率αｉ（ｉ＝１，２）（到着個数／秒）でポアソン到着する。ここで、到着した光パス設定要求の送受信ノードは一様分布にしたがって選択される。ドメイン内の光パス設定はバックワード型波長予約方式［X. Yuan, R. Gupta, and R. Melhem, “Distributed Control Protocols for Wavelength eservation and Their Performance Evaluation,” Photonic Network Communications, vol. 1, no. 3, pp. 207-218, 1999.］に従って設定され、ファーストフィット（first-fit）規範に従って波長が割り当てられる。
【０１３５】
本実施例では第１の実施形態で説明する方式の比較対象として、従来手法において各ドメインの通知契約数がＫの場合（Conv-K）を考える。また、参考結果として各ドメイン全波長の利用情報を通知する場合（Conv-W）を考える。さらにランク計算の性能を比較するため、Ｋ波長をランダムに選択する方式（RA）を検討する。
【０１３６】
ドメイン内光パス設定要求到着率の影響；
最初に、各ドメイン内の光パス設定要求が第１の実施形態で説明する方式の性能にどのような影響を与えるかについて検討を行う。
【０１３７】
図５は、第１の実施形態で説明する方式（E-PWA, MA）と比較方式（Conv-K, Conv-W, RA）の結果を示したグラフである。図５(a)は、波長多重数がＷ＝８の場合にドメイン内光パス到着率αｉ（ｉ＝１，２）が光パス設定失敗確率に与える影響を示す。図５(b)は、波長多重数がＷ＝１６の場合にドメイン内光パス到着率αｉ（ｉ＝１，２）が光パス設定失敗確率に与える影響を示す。これらの図において、横軸は受信ノードにおける到着率を示し、縦軸はブロッキングの確率を示す。ここで、エンドツーエンド光パス到着率をΛ＝１．０、契約波長数をＫ＝３、移動平均データ数をＴ＝1000とする。
【０１３８】
図５(a)から、第１の実施形態で説明する方式であるＥ−ＰＷＡとＭＡの失敗確率が従来方式（Conv-K）の失敗確率よりも小さく、αｉ（ｉ＝１，２）が小さい場合には失敗確率が９５％以上減少することがわかる。したがって、複数ドメイン間で波長利用情報の通知契約が有効であることがわかる。また、Ｅ−ＰＷＡ及びＭＡの失敗確率とConv-Wの失敗確率を比較すると、αｉが小さいときには全波長利用情報を通知するConv-Wの失敗確率よりも通知契約を行う第１の実施形態で説明する方式の失敗確率の方が小さくなる。ここで、エンドツーエンド光パスに使用する波長は受信ノードによってランダムに選択されている。そのためドメイン内到着率が小さい場合には、Conv-Wを用いることによって波長がランダムに使用される可能性が高くなり、設定失敗確率が増加する。一方、第１の実施形態で説明する方式ではランクの高いＫ個の波長の中からランダム選択を行うために、規則性の高い波長利用を実現することができる。
【０１３９】
また、Ｅ−ＰＷＡとＭＡの失敗確率とランク計算を行わないＲＡの失敗確率を比較すると、Ｅ−ＰＷＡとＭＡの失敗確率の方が小さいことがわかる。特にＲＡの失敗確率が１０−２の時には、ランク計算を行うことによって失敗確率が９５％程度減少する。それゆえ、契約波長数を有効利用するためには第１の実施形態で説明するランク計算が効果的である。
【０１４０】
さらに図５(b)から、波長多重数Ｗが増加すると第１の実施形態で説明する方式Ｅ-ＰＷＡとＭＡの効果がさらに増加することがわかる。したがって、波長多重数が多いときには第１の実施形態で説明する方式が有効である。
【０１４１】
契約波長数の影響；
次に契約波長Ｋが第１の実施形態で説明する方式に与える影響を検討する。ここで、波長数をＷ＝８、エンドツーエンド光パス到着率をΛ＝１．０、平均データ数をＴ＝1000とする。図６は、契約波長数の影響を示すグラフである。図６(a)はドメイン内光パス到着率αｉ（ｉ＝１，２）が６．０の時に、契約波長数Ｋが光パス設定失敗確率に与える影響を示している。図６(b)は、ドメイン内光パス到着率αｉ（ｉ＝１，２）が１０の時に、契約波長数Ｋが光パス設定失敗確率に与える影響を示している。
【０１４２】
図６から、契約波長数Ｋの値に関わらずＥ−ＰＷＡとＭＡの失敗確率が、Conv-K及びＲＡの失敗確率よりも小さいことがわかる。したがって、第１の実施形態で説明する方式はドメイン間の契約波長数によらず有効である。また、契約波長数がＫ＝３の時にＥ−ＰＷＡとＭＡの失敗確率がConv-Wの失敗確率と同等になる。契約波長数Ｋが大きくなるにつれてドメイン間で通知される情報が増加することを考慮すると、各ドメインの契約波長数はＫ＝３で十分である。したがって、第１の実施形態で説明する方式によって少ない波長利用情報で効率的な光パス設定が可能となる。
【０１４３】
ドメイン内光パス設定要求到着率の動的変化の影響；
最後に、ドメイン内光パス到着率の動的変化が提案方式に与える影響について検討する。
【０１４４】
図７は、20,000到着ごとの平均失敗確率を示す。Ｗ＝８、Λ＝１．０、Ｋ＝３、Ｔ＝1000とし、ドメイン１内の光パス到着率をα１＝１．０とする。一方、ドメイン２内の光パス到着率α２はエンドツーエンド光パス到着数が250,000を超えると増加する。図７(a)はα２＝10.0からα２＝20.0に増加した場合の結果を示し、図７(b)はα２＝１．０からα２＝20.0に増加した場合の結果を示している。
【０１４５】
図７(a)から、α２の値に関わらずＥ−ＰＷＡとＭＡの失敗確率がConv-KとＲＡの失敗確率よりも小さいことがわかる。したがって、第１の実施形態で説明する方式はドメイン内光パス到着率が動的に変化した場合でも効果的である。またＥ−ＰＷＡとＭＡ方式を比較すると、これまでの結果と同様にほぼ同じ失敗確率となる。しかしながら、図７(b)からドメイン２内の光パス到着率が２０倍になるとＭＡの失敗確率がＥ−ＰＷＡよりも小さくなることがわかる。Ｅ−ＰＷＡ方式では光パス設定回数が増加すると各波長のランクがほとんど変化せず、同じ波長が使用され続ける。一方ＭＡ方式では、Ｔ個分のデータからランクを計算するためドメイン内光パス到着率の動的変化に対応することが可能となる。
【０１４６】
本実施例では、２種類のランク計算法によるシミュレーションによる性能評価を行った。数値例から、第１の実施形態で説明する方式を用いることによってリンク状態通知を制限しながら効率的な光パス設定を実現できることが示された。特に、ドメイン内のトラヒック量が少ない場合には失敗確率を９５％ほど減少させることが可能となることがわかった。また第１の実施形態で説明する方式を用いた場合には、各ドメインの契約波長数がリンク内波長数の半分程度で十分であることがわかった。さらに、ドメイン内の光パス到着率が動的に変化した場合には移動平均によるランク計算方式を有効となることが示された。
【実施例２】
【０１４７】
本実施例では、複数ドメインで構成されたタンデムネットワーク、ツリーネットワーク及びＡＲＰＡＮＥＴでＡＲＡ＋ＥＭＡ方式の性能を評価し、８種類の異なるランク計算方式の性能と比較する。
【０１４８】
表３に第２の実施形態で説明する方式を含む９種類のランク計算方式を示し、ノードｊから収集した波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊを使ってノードｚのランクがどのように更新されるかを記す。
表３  ９種類のランク計算方式
Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝１の場合    Ｘｍｊ，ｎｉｊ＝０の場合

ＡＡ          ＡＬＬ                  ＡＬＬ
ＡＮ          ＡＬＬ                  ＮＯＴ
ＡＰ          ＡＬＬ                  Partial
ＮＡ          ＮＯＴ                  ＡＬＬ
ＮＮ          ＮＯＴ                  ＮＯＴ
ＮＰ          ＮＯＴ                  Partial
ＰＡ          Partial                 ＡＬＬ
ＰＮ          Partial                 ＮＯＴ
ＰＰ(ARA+EMA)     Partial                 Partial
【０１４９】
表３内の“ＡＬＬ”（Ａ）は、波長利用情報Ｘｍｊ，ｎｉｊの値をそのままノードｚのランク計算に使用する場合を示している。すなわち、上記式（２）において、信頼度β（０）ｉｊｚ及びβ（１）ｉｊｚ（信頼度β（０）ｉｊｚ又はβ（１）ｉｊｚ）は常に１となる。一方“ＮＯＴ”（Ｎ）は、ノードｚのランク計算にＸｍｊ，ｎｉｊを全く使用しない場合を示している。すなわち、上記式（２）において、信頼度β（０）ｉｊｚ及びβ（１）ｉｊｚ（信頼度β（０）ｉｊｚ又はβ（１）ｉｊｚ）は常に０となる。さらに“Ｐａｒｔｉａｌ”（Ｐ）は、Ｘｍｊ，ｎｉｊを部分的に使用する場合を示している。すなわち、上記式（２）において、信頼度β（０）ｉｊｚ及びβ（１）ｉｊｚ（信頼度β（０）ｉｊｚ又はβ（１）ｉｊｚ）は上記「波長利用情報の信頼度」の欄において説明した計算式に従って変化する。
【０１５０】
表３における９種類のランク計算方式の表示は、２つの記号から構成されており、最初の記号は「波長ｎが使用できるという情報の使用方法」を示し、最後の記号は「波長ｎが使用できないという情報の使用方法」を示している。例えば、第２の実施形態で説明する方式は、波長ｎが使用できない場合（図３（ａ）を参照）も使用できる場合（図３（ｂ）を参照）も、信頼度を計算してから得られた情報を部分的に使用するため、「ＰＰ」方式と表示される。また、第１の実施形態で説明する方式は、他のノードから得られた波長利用情報を使用しないため「ＮＮ」方式と表示される。第１の実施形態ではランク計算に移動平均（ＭＡ）を用いているが、今回はＥＭＡを用いる。第２の実施形態で説明するＡＲＡ＋ＥＭＡ方式は、表３の「ＰＰ」方式に対応し、以下ではＰＰ方式という表記も使用する。この９種類の方式に対して、複数ドメインを経由するドメイン間光パスの設定失敗確率をシミュレーションによって評価する。
【０１５１】
タンデムネットワークにおける評価；
最初に、５つのドメインから構成されたタンデムネットワークで、９種類の方式を評価する。図８はタンデムネットワークを示しており、各ドメイン(Domain1〜Domain5)は２つのエッジノード（図８において立方体で図示する）と２つのコアノード（図８において円柱で図示する）から構成される。２つのエッジノードは１つのリンクで接続され、以下ではこのリンクを共有リンク(Shared link)と呼ぶ。各ドメイン内の波長多重数はＷで、契約波長数はＫとする。
【０１５２】
このタンデムネットワークに対して、ドメイン間光パスの設定要求が率１．０（到着／秒）でポアソン到着し、光パスの送信ドメインと受信ドメインは一様分布に従う。ここで、ドメイン間光パスの設定には送信ドメイン内の共有リンクは使用されるが、受信ドメイン内の共有リンクは使用されないと仮定する。例えば、送信ドメインがドメイン１で受信ドメインがドメイン４の場合、ノードｃ１からノードｃ４に光パスが設定される。
【０１５３】
さらに各ドメインには、共有リンクを使ってドメイン内光パスが設定される。ドメイン内光パスの設定要求は、各ドメインに率η（到着／秒）でポアソン到着する。設定されたドメイン間光パス及びドメイン内光パスの保持時間は平均１．０秒の指数分布に従う。さらに制御信号の処理時間は１．０ミリ秒と仮定する。
【０１５４】
図９は、Ｗ＝８の場合にドメイン内光パスの到着率ηがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示している。ここで、ＥＭＡの設定パラメータαを０．８とする。
【０１５５】
図９（ａ）は、Ｋ＝３の場合における各方式の設定失敗確率を示している。この図から、到着率ηの値にかかわらずＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式の設定失敗確率が最も小さいことがわかる。特にＮＮ方式（第１の実施形態で説明する方式）と比較すると、第２の実施形態で説明する方式を含むこれらの方式を用いることによって失敗確率が６０％減少する。
【０１５６】
一方、図９（ｂ）はＫ＝５の場合におけるドメイン間光パスの設定失敗確率を示している。この図から、Ｋ＝５の場合にもＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式の失敗確率が最も小さいことがわかる。したがって第２の実施形態で説明するＰＰ方式は、ηとＫの値によらず光パス設定失敗確率を減少するのに有効である。
【０１５７】
図１０は、Ｗ＝１６、Ｋ＝５の場合に、タンデムネットワークにおけるドメイン内光パスの到着率ηがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示す図である。この図からも、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式が有効であることが分かる。ＮＮ方式のブロック率か約０．０３のとき、ＰＰ方式を用いることによって失敗確率が７０％減少する。
【０１５８】
以上より、第２の実施形態で説明するＡＲＡ＋ＥＭＡ方式は、ＫとＷの値によらず光パス設定失敗確率を減少するのに有効であることが分かる。
【０１５９】
ツリーネットワークにおける評価；
図１１は、ツリーネットワークを示す概念図である。このネットワークは、８個のドメイン(Domain1〜Domain8)からなり、各ドメインはエッジノード（図１１において立方体で図示する）と１つのコアノード（図１１において円柱で図示する）を有する。各ドメインにおける複数のエッジノードは１つの共有リンクで接続される。ここで、各リンクにける波長数はＷ＝８、契約波長数はＫ＝３とする。
【０１６０】
このネットワークにおいて、複数ドメインの光パス設定は、ドメイン１における送信ノード(Source node)から他のドメインにおける受信ノード(Destination node)へ行われる。複数ドメインの光パスがこの送信ノードからいずれかの受信ノードへ設定されるとき、送信ドメイン内の共有リンクは使用されるが、受信ドメイン内の共有リンクは使用されないものとする。さらに、このネットワークに対して、ドメイン間光パスの設定要求が率Λ（到着／秒）でドメイン１にポアソン到着し、受信ドメインは一様分布に従う。
【０１６１】
さらに各ドメインには、共有リンクを使ってドメイン内光パスが設定される。ドメイン内光パスの設定要求は、各ドメインｉ（ｉ＝1,2,3,4,5）に率ηｉ（到着／秒）でポアソン到着する。設定された光パスの保持時間は平均１．０秒の指数分布に従う。さらに制御信号（制御パケット）の処理時間は１．０ミリ秒と仮定する。
【０１６２】
図１２は、ツリーネットワークにおけるドメイン（ドメイン５）内光パスの到着率η５が９種類のランク計算方法についてのブロック率にどのような影響を与えるかを示す図である。図１２（ａ）は、Λ＝１．０の場合を示し、図１２（ｂ）はΛ＝０．１の場合を示している。ここで、設定パラメータαを０．８とする。
【０１６３】
図１２から分かるように、上記タンデムネットワークにおける評価の場合と同様に、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式の失敗確率が到着率η５の値によらず最も小さいことがわかる。図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを比較すると、Λが小さくなっても、ＮＮ方式の失敗確率はそれほど変化しないことが分かる。一方、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式の失敗確率については、Λと共に小さくなることが分かる。到着率η５の値が０．５の場合、Λが１．０から０．１に変化することにより、ＰＰ方式の失敗確率が約９０％減少する。この結果は、第２の実施形態で説明したＡＲＡ＋ＥＭＡ方式により、光パスが頻繁に設定されない場合であっても、失敗確率を著しく減少させることができることを示す。
【０１６４】
アーパネット（Advanced Research Project Agency Network：ＡＲＰＡＮＥＴ）における評価；
さらに、２０個のドメインで構成されたＡＲＰＡＮＥＴにおいて９種類の方式を比較する。ＡＲＰＡＮＥＴ型ＷＤＭネットワークのような大規模ネットワークでは、特定ノード間に光パスが設定される頻度はそれほど多くなく、第１の実施形態で説明した方法では光パス設定に使用するランクの精度が低いおそれがある。図１３は、２０ドメインを有するＡＲＰＡＮＥＴを示す概念図である。このネットワークは、２０個のドメイン(Domain)からなり、各ドメインはエッジノード(node)と１つのコアノード(node)を有する。各ドメイン内のエッジノードは１つの共有リンクで接続されている。各リンクの波長多重数をＷ＝８とし、契約波長数をＫ＝３とする。
【０１６５】
このネットワークにおいて、複数ドメインの光パス設定は、送信ノードから受信ノードへ行われる。上述する他の例のネットワークと同様に、複数ドメインの光パスは、送信ドメイン内の共有リンクは使用するが、受信ドメイン内の共有リンクは使用しないものとする。さらに、このネットワークに対して、ドメイン間光パスの設定要求が率Λ＝１．０（到着／秒）でポアソン到着し、光パスの送信ドメインと受信ドメインは一様分布に従う。
【０１６６】
さらに各ドメインには共有リンク上でドメイン内光パスが設定され、各ドメインに対してドメイン内光パス設定要求が率η（到着／秒）でポアソン到着する。設定された光パスの保持時間は平均１秒の指数分布に従い、制御信号（制御パケット）の処理時間は１ミリ秒と仮定する。
【０１６７】
図１４は、設定パラメータαがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示している。図１４（ａ）から、η＝１．０の時にはαが０．５から０．９の場合にＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式の設定失敗確率が最小になることがわかる。αが０．５より小さいときには最新の波長利用情報がランク計算にあまり影響を与えず（上記式（２）を参照）、ドメイン間光パスの設定失敗確率が増加してしまう。一方αが０．９より大きい場合には、過去のランク情報よりも一時的なネットワーク状況の影響が大きくなり（上記式（２）を参照）、ドメイン間光パスの設定失敗確率が増加してしまう。さらに図１４（ｂ）から、η＝０．１の時にはαが０．６から０．９の場合にＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式の設定失敗確率が最小になることがわかる。
【０１６８】
このように、ドメイン内光パス到着率によってαの最適値が変化するため、αの値は注意して設定する必要がある。αを最適値とした場合には、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式を用いれば設定失敗確率を最小にすることができる。しかしながらαが最適値でない場合であっても、提案するＰＰ方式の失敗確率はＡＡ方式とＰＡ方式の失敗確率よりも小さくなる（図１４（ｂ）を参照）。図１４（ｂ）のη＝０．１かつα＝１．０の場合、ＰＰ方式の設定失敗確率がＡＡ方式とＰＡ方式の設定失敗確率より約５０％減少する。
【０１６９】
図１５は、アーパネットにおいて、ドメイン内光パスの到着率ηがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示す図である。図１５（ａ）は、α＝０．５の場合を示し、図１５（ｂ）は、α＝０．８の場合を示し、図１５（ｃ）は、α＝１．０の場合を示す。
【０１７０】
図１５（ａ），（ｂ）から、到着率ηによらず、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式が有効であることが分かる。特に、ＮＮ方式の失敗確率が０．１より小さいとき、ＰＰ方式を利用することによって、失敗確率が６５％減少する。また、図１５（ｃ）から、到着率ηが大きい場合には、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式よりもＡＮ，ＰＮ方式の方がより効果的であることが分かる。しかしながら、失敗確率が０．０３より小さい場合には、ＡＡ，ＰＡ，ＡＰ，ＰＰ方式が最小の失敗確率であることが分かる。これらの図から、第２の実施形態で説明するＡＲＡ＋ＥＭＡ方式は、失敗確率が小さい場合には、αとηの値によらず有効であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明は、光波長多重通信などにおける光パス設定方法などとして利用できるので、光情報通信の分野などにおいて好適に利用されうる。ノード数やドメイン数が多い大規模な光ネットワークにおけるデータ伝送などの情報通信分野において利用が期待できる。特に、ユーザ間で大容量データを直接伝送する場合などに有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】図１は、本発明の光波長分割多重通信ネットワークにおける、光パス設定方法の一部を説明するための図である。ここで図１では、簡単のためＸｍ，ｎｉ，ｊの添字ｉ，ｊ及びｍを省略している。
【図２】図２は、１０ドメインで構成されたＷＤＭネットワークを示す概念図であり、ノードｉからノードｊ、ノードｉからノードｑ２への２つのシグナリング手順を示している。簡単のためPROBE信号とANSWER信号を示す記号及び波長状態情報は省略してある。
【図３】図３は、波長利用情報の信頼度の導出方法を示す図である。図３（ａ）は、送信ノードｉが、受信ノードｊから波長ｎが利用できない、すなわちＸｍｊ，ｎｉｊ＝０という情報を受信した場合を示し、図３（ｂ）は、送信ノードｉが、受信ノードｊから波長ｎが利用できる、すなわちＸｍｊ，ｎｉｊ＝１という情報を受信した場合を示している。
【図４】図４は、タンデムネットワークを示す概念図である。
【図５】図５は、波長多重数がＷ＝８とＷ＝１６の場合にドメイン内光パス到着率αｉ（ｉ＝１，２）が光パス設定失敗確率に与える影響を示すと共に、本方式（E-PWA，MA）と比較方式（Conv-K，Conv-W，ＲＡ）の結果を示す図である。図５（ａ）は、Ｗ＝８の場合を示し、図５（ｂ）は、Ｗ＝１６の場合を示す。図において、横軸はドメイン内光パス到着率を示し、縦軸はブロッキングの確率を示す。ここで、エンドツーエンド光パス到着率をΛ＝１．０、契約波長数をＫ＝３、移動平均データ数をＴ＝1000とする。
【図６】図６は、ドメイン内光パス到着率αｉ（ｉ＝１，２）が６．０と１０の場合に、契約波長数Ｋが光パス設定失敗確率に与える影響を示す図である。図６（ａ）は、α１＝α２＝６．０の場合を示し、図６（ｂ）は、α１＝α２＝１０の場合を示す。ここで、波長数をＷ＝８、エンドツーエンド光パス到着率をΛ＝１．０、平均データ数をＴ＝1000とする。
【図７】図７は、20,000到着ごとの平均失敗確率を示す図である。図７（ａ）は、α２＝10.0からα２＝20.0に増加した場合の結果を示し、図７（ｂ）は、α２＝１．０からα２＝20.0に増加した場合の結果を示している。ここで、Ｗ＝８、Λ＝１．０、Ｋ＝３、Ｔ＝1000とし、ドメイン１内の光パス到着率をα１＝１．０とする。
【図８】図８は、タンデムネットワークを示す概念図である。
【図９】図９は、Ｗ＝８の場合に、タンデムネットワークにおけるドメイン内光パスの到着率ηがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示す図である。図９（ａ）は、Ｋ＝３の場合における各方式の設定失敗確率を示している。図９（ｂ）はＫ＝５の場合におけるドメイン間光パスの設定失敗確率を示している。ここで、ＥＭＡの設定パラメータαを０．８とする。
【図１０】図１０は、Ｗ＝１６、Ｋ＝５の場合に、タンデムネットワークにおけるドメイン内光パスの到着率ηがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示す図である。
【図１１】図１１は、ツリーネットワークを示す概念図である。
【図１２】図１２は、ツリーネットワークにおけるドメイン（ドメイン５）内光パスの到着率η５が９種類のランク計算方法についてのブロック率にどのような影響を与えるかを示す図である。図１２（ａ）は、Λ＝１．０の場合を示し、図１２（ｂ）はΛ＝０．１の場合を示している。ここで、設定パラメータαを０．８とする。
【図１３】図１３は、２０ドメインを有するアーパネット（Advanced Research Project Agency Network：ＡＲＰＡＮＥＴ）を示す概念図である。
【図１４】図１４は、アーパネットにおいて、設定パラメータαがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示す図である。図１４（ａ）は、η＝１．０の場合を示し、図１４（ｂ）は、η＝０．１の場合を示す。
【図１５】図１５は、アーパネットにおいて、ドメイン内光パスの到着率ηがドメイン間光パスの設定失敗確率にどのような影響を与えるかを示す図である。図１５（ａ）は、α＝０．５の場合を示し、図１５（ｂ）は、α＝０．８の場合を示し、図１５（ｃ）は、α＝１．０の場合を示す。
【図１６】図１６は、複数ドメインＷＤＭネットワークモデルを示す概念図である。
【図１７】図１７は、複数ドメインＷＤＭネットワークにおける従来方式を用いた光パス設定方法を示す概念図である。ここで、波長数（光信号の数）は５とする。
【符号の説明】
【０１７３】
１  複数ドメインＷＤＭネットワーク
２  ドメインＡ
３  ドメインＢ
４  ドメインＣ
５  ノード
５ａ  送信ノード(Source node)
５ｂ  受信ノード(Destination node)
【図１】
2006319780.tif 000003
【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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【図１７】
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