(57)【要約】【課題】光周波数リソースの使用効率を向上させる。【解決手段】リソース割当装置は、光ノードをリンクで接続したネットワークにおける始点から終点の光ノードまでのリソース割当対象の光信号に、当該光信号が伝送される通信経路を構成するリンクで使用する空間多重路と、当該空間多重路で使用する周波数幅とを割当てる。リソース割当装置は、ネットワーク内のリンクに含まれる空間多重路に対し、当該空間多重路の光信号伝送に関する品質に基づいて、伝送可能距離、又は、光ノード間の伝送可能ホップ数に応じた分類を決定する。リソース割当装置は、通信経路における伝送距離又はホップ数と、当該通信経路を構成するリンクにおける空間多重路の分類とに基づいて、１以上の空間多重路をリソース割当対象の光信号に割当て、さらに、割当てた空間多重路において使用可能な周波数幅の中から周波数幅を割当てる。【選択図】図１
2018174417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ノードをリンクで接続したネットワークにおける始点の前記光ノードから終点の前記光ノードまでのリソース割当対象の光信号に、当該光信号が伝送される通信経路を構成する前記リンクで使用する空間多重路と、当該空間多重路で使用する周波数幅とを割当てるリソース割当装置が実行するリソース割当方法であって、
前記ネットワーク内の前記リンクに含まれる空間多重路に対し、当該空間多重路の光信号伝送に関する品質に基づいて、伝送可能距離、又は、光ノード間の伝送可能ホップ数に応じた分類を決定する分類ステップと、
前記通信経路における伝送距離又はホップ数と、前記通信経路を構成する前記リンクにおける前記空間多重路について前記分類ステップにより決定された前記分類とに基づいて、前記通信経路を構成する前記リンクで使用する前記空間多重路を１以上、リソース割当対象の前記光信号に割当てる空間多重路割当ステップと、
前記空間多重路割当ステップにおいて割当てた前記空間多重路において使用可能な周波数幅の中からリソース割当対象の前記光信号に周波数幅を割当てる周波数割当ステップと、
を有することを特徴とするリソース割当方法。
【請求項２】
前記空間多重路割当ステップにおいては、伝送可能又は伝送ホップ数がより短い通信経路のリソース割当対象の光信号に、より短い伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に応じた分類の前記空間多重路を優先的に割当て、伝送距離又はホップ数がより長い通信経路のリソース割当対象の光信号に、より長い伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に応じた分類の前記空間多重路を優先的に割当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載のリソース割当方法。
【請求項３】
前記分類ステップにおいて、前記空間多重路がＮ個に分類され、対応する伝送可能距離又は伝送可能ホップ数が少ない順に並べたときのｉ番目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の前記分類を分類ｉとしたときに、
前記空間多重路割当ステップにおいて、
前記通信経路の伝送距離又はホップ数が分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象の前記光信号に分類ｉの前記空間多重路を割当て、
前記通信経路の伝送距離又はホップ数が分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を超え、かつ、分類（ｉ＋１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象の前記光信号に分類（ｉ＋１）の前記空間多重路を割当て、
前記通信経路の伝送距離又はホップ数が分類（Ｎ−１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象の前記光信号に分類Ｎの前記空間多重路を割当てる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリソース割当方法。
【請求項４】
前記空間多重路割当ステップにおいて、
分類ｊ（ｊは１以上Ｎ−１以下の整数）の前記空間多重路にリソース割当対象の前記光信号を収容可能な周波数幅リソースが無い場合、リソース割当対象の前記光信号を収容可能な周波数リソース幅が存在する前記空間多重路が検出されるまで順次ｊの値を増加させ、検出された前記空間多重路をリソース割当対象の前記光信号に割当てる、
ことを特徴とする請求項３に記載のリソース割当方法。
【請求項５】
前記空間多重路割当ステップにおいて、前記通信経路における伝送距離又はホップ数が全ての前記分類に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を上回る場合に、リソース割当対象の前記光信号の通信経路が設定できないこと、又は、前記通信経路における任意の地点において光信号を再生中継する必要があることを通知する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のリソース割当方法。
【請求項６】
光ノードをリンクで接続した光ネットワークにおける始点の前記光ノードから終点の前記光ノードまでのリソース割当対象の光信号に、当該光信号が伝送される通信経路を構成する前記リンクで使用する空間多重路と、当該空間多重路で使用する周波数幅とを割当てるリソース割当装置であって、
前記光ネットワーク内の前記リンクに含まれる空間多重路に対し、当該空間多重路の光信号伝送に関する品質に基づいて、伝送可能距離、又は、光ノード間の伝送可能ホップ数に応じた分類を決定する分類部と、
前記通信経路における伝送距離又はホップ数と、前記通信経路を構成する前記リンクにおける前記空間多重路について前記分類部が決定した前記分類とに基づいて、前記通信経路を構成する前記リンクで使用する前記空間多重路を１以上、リソース割当対象の前記光信号に割当てる空間多重路割当部と、
前記空間多重路割当部が割当てた前記空間多重路において使用可能な周波数幅の中からリソース割当対象の前記光信号に周波数幅を割当てる周波数割当部と、
を備えることを特徴とするリソース割当装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソース割当方法及びリソース割当装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、パソコンやスマートフォンなどを用いて音声や画像、高精細映像など様々なデータを、インターネットを介して世界中で自由に通信できる時代となっている。このような世界中の通信を支えている光通信ネットワークは、光信号の接続管理のための光パスなどのネットワーク管理制御技術と、光信号の中継伝送のための波長分割多重伝送装置（ＷＤＭ装置）や光挿入分岐多重装置（ＯＡＤＭ装置）などの光中継伝送装置と、各装置を接続する光ファイバなどの伝送路とによって構成されている。
【０００３】
近年では、光通信分野におけるディジタル信号処理（ＤＳＰ: Digital Signal Processing）技術の適用によって、光伝送技術における通信容量の大容量化や長延化が進展し、光中継伝送装置のカラーレス・ディレクションレス・コンテンションレス化や多方路化と組み合わせることで、自由度の高い光通信ネットワークが構成されている。
【０００４】
このように、光通信ネットワークの大容量化はこれまでの３０年間で５桁以上の大容量化を実現してきたが、伝送路としての光ファイバであるシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）の物理的な伝送限界により、１本のＳＭＦで伝送できる伝送容量は１００Ｔｂ／ｓ近辺で限界を迎えることが予測されている。そのため、近年では、光ファイバの空間的な自由度（複数コア、複数伝搬モード）を活用した空間多重分割（ＳＤＭ）技術が提案され、国内外の多くの機関で研究開発が活発化している。
【０００５】
このようなＳＤＭ技術に支えられた光通信ネットワークを構成するためには、大容量な光信号を効率的かつ経済的に方路制御するための光中継伝送装置が必要となることはもちろんのこと、通信を設定するための光信号の始点と終点を結ぶ光パスの設計技術は、光通信ネットワークの周波数リソースを効率的に利用し、ＳＤＭ技術によりもたらされた空間の自由度を最大限に活用する上でも重要な技術となってくる。以下、光パスに関する周波数リソースを「光周波数リソース」という。
【０００６】
一方、光パスの設計においては、通信の設定要求に基づく光伝送装置間の中継区間で光信号の再生中継処理を実行することがないトランスペアレント光パスの設定が、光ネットワークを経済的に構築する上で重要となる。
【０００７】
トランスペアレント光パスネットワークを効率的に構築するために、光通信ネットワークへの通信設定要求に伴い、光通信ネットワーク上のどの通信経路を選択し、選択した通信経路のエンド・トゥー・エンドにおいてトランスペアレント化を実現するためには、通信経路上で共通の空き波長を使用するという条件（波長連続制約）の下で、通信経路に割り当てる光周波数リソース（光信号の波長）を適切に定めるという問題が、課題の一つとなる。この問題は、ＲＷＡ（Routing and Wavelength Assignment）問題と呼ばれ、ＮＰ（Non-deterministic Polynomial）完全問題としても知られている。
【０００８】
通信経路に割り当てる光周波数リソースとして可変帯域の周波数幅を割り当てるエラスティック光ネットワークにおいては、上記のＲＷＡ問題がより複雑化したＲＳＡ（Routing and Spectrum Assignment）問題も課題となっている。周波数幅は、光信号の周波数帯域の幅であり、異なる周波数の差を示す。
【０００９】
さらに、先に述べたＳＤＭ技術に支えられた光通信ネットワークにおいては、空間の自由度が増したことによる、ＲＳＳＡ（Routing, Spectrum and Spatial Assignment）問題も課題となっている。
【００１０】
トランスペアレント光パスネットワークにおけるＲＳＳＡ問題について、通信経路及びリソース割当て方式を説明する。
【００１１】
図１１は、従来のＲＳＳＡ方式を示す図である。図１１に示すような通信経路及びリソース割当て方式では、はじめに、通信経路の探索処理によって通信経路を決定する。通信経路の探索及び決定する際に用いられるアルゴリズムは、例えば、最短経路（Shortest Path）アルゴリズム、通信経路におけるホップ数を最小化するＦｅｗｅｓｔ−ｈｏｐ法、ネットワークにおける通信経路の物理的な距離を最短化するＳｈｏｒｔｅｓｔ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ法などである。
【００１２】
次に、これらアルゴリズムにより決定された通信経路を参照して、利用可能リソース探索処理によりその経路に割当て可能なリソース（空間多重路、および光周波数リソース）を探索する。ここでは波長連続制約と、空間多重路制約を満たす通信経路とリソースの組を探索する。ここでいう空間多重路制約とは、ＳＤＭ技術を用いた光ネットワークにおいて、例えば、空間多重路を光伝送路としてマルチコアファイバを用いた場合、コア間での光信号のクロストークが伝送品質を劣化させるため、光伝送路や光ノードでのコア間のクロストーク量も考慮に入れ、エンド・トゥー・エンドで光パスを割当て可能なコア（空間多重路）を利用するという条件のことである。
【００１３】
次に、これら制約条件を満たす通信経路とリソースの組を参照して、リソース（空間多重路と光周波数リソース）を割り当てる。
【００１４】
光周波数リソースの一例である波長の割り当てに用いられるアルゴリズムには、例えば、Ｆｉｒｓｔ−ｆｉｔ法（以下、「λ−ＦＦ法」と略記する。）、Ｍｏｓｔ−ｕｓｅｄ法、ＬＦ（Least-fragmentation）法などである（例えば、非特許文献１及び２参照）。λ−ＦＦ法は、通信経路上の光信号の波長を選択する際にエンド・トゥー・エンドで割り当て可能な波長が複数存在した場合、波長に付与した番号に対してその番号が最も小さいものから順番に割り当てる。Ｍｏｓｔ−ｕｓｅｄ法は、ネットワーク全体で使用されている波長を検出して最も使用されている波長から優先的に使用する。ＬＦ法は、通信経路上の各リンクの波長使用状況と隣接リンクの波長使用状況との相関量を求め、各通信経路区間に対して波長の使用状況が細切れとなる区間の発生を抑える波長から優先的に使用する。
【００１５】
また、空間多重路の割り当てに用いられるアルゴリズムには、例えば、空間多重路に付与した番号に対してその番号が最も小さいものから順番に割り当てるＦｉｒｓｔ−ｆｉｔ法（以下、「Ｓｐａｃｅ−ＦＦ法」と略記する。）などがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】H. Zang，et al.，"A Review of Routing and Wavelength Assignment Approaches for Wavelength-Routed Optical WDM Networks"，Optical Networks Magazine，2000年，p.47−60
【非特許文献２】Y. Sone, et al., "Efficient Routing and Wavelength Assignment Algorithm Minimizes Wavelength Fragmentations in WDM Mesh Networks", OECC 2011, 6A1_4, 2011年, p.178-179
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ＳＤＭ光ネットワークにおける通信経路及びリソース割当て方式は、トランスペアレント光パスネットワークの光周波数リソースおよび空間多重リソースを有効的かつ効率的に使用でき、光通信ネットワークの構築や運用を経済化すると期待されている。従来のＳＤＭ光ネットワークにおける通信経路及びリソース割当て方式では、以下の課題がある。
【００１８】
図１２は、従来のＲＳＳＡ方式によるネットワークの物理モデルの例を示す図である。例えば、波長割当てアルゴリズムとしてλ−ＦＦ法を、空間多重路割当てアルゴリズムとしてＳｐａｃｅ−ＦＦ法を用い、ネットワークトポロジが図１２に示すような３×３格子網である場合について説明する。各リンクの光ファイバはコア数が３のＭＣＦ（マルチコアファイバ）であり、各光ファイバコアの波長使用可能数の上限は４である。図１２では、一例として簡単のため、通信設定要求に基づいて光パスが、第１ノード（Ｎ１）から第９ノード（Ｎ９）間のリンク１−リンク２−リンク３−リンク４の経路上（通信経路候補１）のみに発生すると仮定する。図１３に示すとおり、ＭＣＦの３つのコアにはそれぞれ、コア番号１〜３が付与されている。
【００１９】
図１４は、通信設定要求に対する始点ノード番号と終点ノード番号の例を示す図である。また、図１５は、従来のＲＳＳＡ方式による通信経路、空間多重路および光周波数リソース（ここでは、波長）の割当て例を示す図であり、リンク番号とコア番号および波長番号との対応付けにより各通信設定要求への割当てを示している。図１５に示すように、従来のＲＳＳＡ方式によって、図１４の通信設定要求Ｃ−１７までが設定された波長使用状況のネットワークを想定する。ネットワーク全体でのコア間クロストークなどの影響による伝送品質を考慮した場合、コア番号１およびコア番号３のコアではホップ数１，２，３および４に該当する伝送距離の光パスが設定可能であり、コア番号２のコアではホップ数１および２に該当する伝送距離の光パスが設定可能であるとする。ここでの従来のＲＳＳＡ方式は、始点ノードから終点ノードに発生する通信要求設定に対し、波長連続制約と空間多重路制約を探索したのち、空間多重路のリソース割当アルゴリズムとしてＳｐａｃｅ−ＦＦ法を適用した後、波長リソース割当てアルゴリズムとしてλ−ＦＦ法を適用したリソース割当方法により使用する波長を決定する。
【００２０】
従来のＲＳＳＡ方式では、図１５に示したリソース使用状況から、図１４の通信設定要求Ｃ−１８の通信設定要求（第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）への光パス設定要求）に対し、波長連続制約と空間多重路制約を探索したのち、Ｓｐａｃｅ−ＦＦ法とλ−ＦＦ法のリソース割当に従うと、コア番号３、波長番号４のリンク１、リンク２およびリンク３の空き波長リソースを使用することになる。この状態のリンク番号とコア番号および波長番号との対応付けの例を図１６に示す。
【００２１】
ＳＤＭネットワークではコア間クロストークなどの影響によりコア毎に伝送品質が異なるケースが発生するため、伝送特性の良いコア、すなわち、隣接コア数の少ないコアの波長使用率を高めると、伝送距離又はホップ数の大きな光パスのための波長リソースが枯渇しがちになる。ネットワーク全体に多くの通信設定要求を受けるためには、伝送品質のよいコアの波長リソースはなるべく残すようにリソースを利用したほうがよい。
【００２２】
図１６のリソース使用状況において、次に図１４の通信設定要求Ｃ−１９の通信設定要求（第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）への光パス設定要求）に対しては、波長連続制約と空間多重路制約を満足する利用可能な空きリソースが無く、通信設定要求を受けられない。このように、最短の通信経路上に波長が割り当てられないことは、光通信ネットワークの経済化を図るための有効的かつ効率的な光周波数リソースの使用を目指す上で、大きな課題となる。
【００２３】
なお、ＳＤＭネットワークの伝送路光ファイバとして複数伝搬モードや、複数コアかつ複数伝搬モードの空間の自由度を活用した場合のＲＳＳＡ方式においても、コア間又はモード間クロストークなどの影響によりコア毎又はモード毎に伝送品質が異なるネットワーク構成の場合、同様の課題がある。すなわち、従来のリソース割当装置は、光周波数リソースの使用効率を向上させることができないという問題がある。
【００２４】
上記事情に鑑み、本発明は、光周波数リソースの使用効率を向上させることが可能となるリソース割当方法及びリソース割当装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の一態様は、光ノードをリンクで接続したネットワークにおける始点の前記光ノードから終点の前記光ノードまでのリソース割当対象の光信号に、当該光信号が伝送される通信経路を構成する前記リンクで使用する空間多重路と、当該空間多重路で使用する周波数幅とを割当てるリソース割当装置が実行するリソース割当方法であって、前記ネットワーク内の前記リンクに含まれる空間多重路に対し、当該空間多重路の光信号伝送に関する品質に基づいて、伝送可能距離、又は、光ノード間の伝送可能ホップ数に応じた分類を決定する分類ステップと、前記通信経路における伝送距離又はホップ数と、前記通信経路を構成する前記リンクにおける前記空間多重路について前記分類ステップにより決定された前記分類とに基づいて、前記通信経路を構成する前記リンクで使用する前記空間多重路を１以上、リソース割当対象の前記光信号に割当てる空間多重路割当ステップと、前記空間多重路割当ステップにおいて割当てた前記空間多重路において使用可能な周波数幅の中からリソース割当対象の前記光信号に周波数幅を割当てる周波数割当ステップと、を有する。
【００２６】
本発明の一態様は、上述したリソース割当方法であって、前記空間多重路割当ステップにおいては、伝送可能又は伝送ホップ数がより短い通信経路のリソース割当対象の光信号に、より短い伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に応じた分類の前記空間多重路を優先的に割当て、伝送距離又はホップ数がより長い通信経路のリソース割当対象の光信号に、より長い伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に応じた分類の前記空間多重路を優先的に割当てる。
【００２７】
本発明の一態様は、上述したリソース割当方法であって、前記分類ステップにおいて、前記空間多重路がＮ個に分類され、対応する伝送可能距離又は伝送可能ホップ数が少ない順に並べたときのｉ番目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の前記分類を分類ｉとしたときに、前記空間多重路割当ステップにおいて、前記通信経路の伝送距離又はホップ数が分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象の前記光信号に分類ｉの前記空間多重路を割当て、前記通信経路の伝送距離又はホップ数が分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を超え、かつ、分類（ｉ＋１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象の前記光信号に分類（ｉ＋１）の前記空間多重路を割当て、前記通信経路の伝送距離又はホップ数が分類（Ｎ−１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象の前記光信号に分類Ｎの前記空間多重路を割当てる。
【００２８】
本発明の一態様は、上述したリソース割当方法であって、前記空間多重路割当ステップにおいて、分類ｊ（ｊは１以上Ｎ−１以下の整数）の前記空間多重路にリソース割当対象の前記光信号を収容可能な周波数幅リソースが無い場合、リソース割当対象の前記光信号を収容可能な周波数リソース幅が存在する前記空間多重路が検出されるまで順次ｊの値を増加させ、検出された前記空間多重路をリソース割当対象の前記光信号に割当てる。
【００２９】
本発明の一態様は、上述したリソース割当方法であって、前記空間多重路割当ステップにおいて、前記通信経路における伝送距離又はホップ数が全ての前記分類に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を上回る場合に、リソース割当対象の前記光信号の通信経路が設定できないこと、又は、前記通信経路における任意の地点において光信号を再生中継する必要があることを通知する。
【００３０】
本発明の一態様は、光ノードをリンクで接続した光ネットワークにおける始点の前記光ノードから終点の前記光ノードまでのリソース割当対象の光信号に、当該光信号が伝送される通信経路を構成する前記リンクで使用する空間多重路と、当該空間多重路で使用する周波数幅とを割当てるリソース割当装置であって、前記光ネットワーク内の前記リンクに含まれる空間多重路に対し、当該空間多重路の光信号伝送に関する品質に基づいて、伝送可能距離、又は、光ノード間の伝送可能ホップ数に応じた分類を決定する分類部と、前記通信経路における伝送距離又はホップ数と、前記通信経路を構成する前記リンクにおける前記空間多重路について前記分類部が決定した前記分類とに基づいて、前記通信経路を構成する前記リンクで使用する前記空間多重路を１以上、リソース割当対象の前記光信号に割当てる空間多重路割当部と、前記空間多重路割当部が割当てた前記空間多重路において使用可能な周波数幅の中からリソース割当対象の前記光信号に周波数幅を割当てる周波数割当部と、を備える。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、光周波数リソースの使用効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるネットワーク管理装置の構成を示す図である。
【図２】同実施形態における空間多重路分類算出部による空間多重路分類例を示す図である。
【図３】同実施形態において適用されるネットワークの物理モデル例および空間多重路例を示す図である。
【図４】同実施形態におけるリソース使用状況例を示す図である。
【図５】同実施形態における利用可能リソース探索部の構成を示す図である。
【図６】同実施形態におけるリソース割当部の構成を示す図である。
【図７】同実施形態におけるリソース使用状況例を示す図である。
【図８】同実施形態における最終的なリソース使用状況例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における利用可能リソース探索部の構成を示す図である。
【図１０】同実施形態におけるリソース割当部の構成を示す図である。
【図１１】一般的なＲＳＳＡ方式を示す図である。
【図１２】従来のＲＳＳＡ方式によるネットワークモデル例および空間多重路例を示す図である。
【図１３】ＭＣＦに付与されたコア番号を示す図である。
【図１４】通信設定要求例を示す図である。
【図１５】従来のＲＳＳＡ方式による通信経路、空間多重路および波長の割当て例を示す図である。
【図１６】従来のＲＳＳＡ方式による通信経路、空間多重路および波長の割当て例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下では、光信号を電気的に終端することなく光多重分離及び光増幅する光ノードと、光伝送媒体である光ファイバとを含むフォトニックネットワークに接続されるネットワーク管理装置を説明する。ネットワーク管理装置は、ＲＷＡ方式、ＲＳＡ方式又はＲＳＳＡ方式に基づいて通信する。以下では、ネットワーク管理装置は、一例として、ＲＳＳＡ方式に基づいて通信する。
【００３４】
（第１の実施形態）
図１は、ネットワーク管理装置１００の構成の例を示す図である。ネットワーク管理装置１００（リソース割当装置）は、空間多重路分類算出部１０１と、空間多重路分類算出結果記憶部１０２と、通信経路探索部１０３と、通信経路算出結果記憶部１０４と、利用可能リソース探索部１０５と、利用可能リソース算出結果記憶部１０６と、リソース割当部１０７と、通信経路・リソース割当結果記憶部１０８と、通信経路・リソース選択部１０９と、選択結果記憶部１１０とを備える。
【００３５】
空間多重路分類算出部１０１と、通信経路探索部１０３と、利用可能リソース探索部１０５と、リソース割当部１０７と、通信経路・リソース選択部１０９とのうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００３６】
空間多重路分類算出結果記憶部１０２、通信経路算出結果記憶部１０４、利用可能リソース算出結果記憶部１０６、通信経路・リソース割当結果記憶部１０８および選択結果記憶部１１０は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する記憶装置を用いて構成される。空間多重路分類算出結果記憶部１０２、通信経路算出結果記憶部１０４、利用可能リソース算出結果記憶部１０６、通信経路・リソース割当結果記憶部１０８および選択結果記憶部１１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。
【００３７】
空間多重路分類算出部１０１は、空間多重路の光伝送方式、波長分散、非線形光学効果、クロストークなどにより生じる光波形劣化などの光信号品質に基づいて、伝送可能距離又は光ノード間の伝送可能ホップ数に応じて空間多重路を分類する。ここでは、空間多重路分類算出部１０１は、ＳＤＭネットワークにおける空間多重路間（コア間又は伝搬モード間）のクロストーク特性に従った光パスの伝送可能距離又はそれに準じるホップ数に応じて番号を付与し、空間多重路を分類する。図２は、３コアのＭＣＦをＳＤＭネットワークの伝送路光ファイバと想定した際の空間多重路分類例を示す図である。同図では、コア番号１，２，３の３つのコア（空間多重路）が、コア分類１又はコア分類２の空間多重路分類（以下、単に「分類」ともいう。）に分類されている。この空間多重路の分類の詳細については、後述する。次に、空間多重路分類算出部１０１は、空間多重路の分類結果を、空間多重路分類算出結果記憶部１０２に格納する。
【００３８】
通信経路探索部１０３は、最短経路（Shortest Path）アルゴリズム（Fewest-hop法、Shortest Distance法など）に基づく経路探索によって、光ノードをリンクで接続した光ネットワークにおける地点間の通信経路を算出する。通信経路探索部１０３は、通信設定要求および空間多重路分類算出結果記憶部１０２から空間多重路分類に基づいて、通信経路を算出する。通信経路探索部１０３は、通信経路の算出結果を、通信経路算出結果記憶部１０４に格納する。さらに、通信経路探索部１０３は、この通信経路の算出結果を、利用可能リソース探索部１０５に通知する。通信経路算出結果記憶部１０４は、通信経路探索部１０３の通信経路の算出結果を格納する。
【００３９】
利用可能リソース探索部１０５は、ＲＳＳＡ方式に基づいて、利用可能リソースを探索する。利用可能リソース探索部１０５は、通信経路探索部１０３から通知された情報に基づいて、通信経路算出結果記憶部１０４から通信経路の算出結果を取得し、取得した算出結果に対する空間多重路制約および波長連続制約を満たす利用可能リソースを算出する。利用可能リソース探索部１０５は、利用可能リソースの算出結果を利用可能リソース算出結果記憶部１０６に格納し、この算出結果をリソース割当部１０７に通知する。利用可能リソース算出結果記憶部１０６は、利用可能リソース探索部１０５による通信経路の候補、空間多重路の候補および波長等の候補の組（以下「候補組」という。）の算出結果を格納する。
【００４０】
リソース割当部１０７は、ＲＳＳＡ方式に基づいて、空間多重路割当てにはＳｐａｃｅ−ＦＦ法など、波長割当てにはλ−ＦＦ法やＬＦ法などを実行する。リソース割当部１０７は、利用可能リソース探索部１０５から通知された情報に基づいて、利用可能リソース算出結果記憶部１０６から候補組を取得し、取得した候補組に対する空間多重路および波長等の割当てを算出する。リソース割当部１０７は、算出した割当ての結果を通信経路・リソース割当結果記憶部１０８に格納し、この割当ての結果を通信経路・リソース選択部１０９に通知する。通信経路・リソース割当結果記憶部１０８は、リソース割当部１０７による候補組の算出結果を格納する。
【００４１】
通信経路・リソース選択部１０９は、リソース割当部１０７から通知された情報に基づいて、候補組の算出結果を、通信経路・リソース割当結果記憶部１０８から取得する。通信経路・リソース選択部１０９は、複数の候補組が存在した場合に最終的な候補組を選択する。通信経路・リソース選択部１０９は、選択結果を選択結果記憶部１１０に格納する。選択結果記憶部１１０は、通信経路・リソース選択部１０９が選択途中である候補組を格納する。さらに、選択結果記憶部１１０は、通信経路・リソース選択部１０９が最終的な選択結果である候補組を格納する。
【００４２】
図３は、本実施形態に適用されるネットワークの物理モデルの例を示す図である。同図に示す物理モデルは、第１ノード（Ｎ１）〜第９ノード（Ｎ９）からなる３×３格子網である。ネットワークを構成するノード間の各リンクの光ファイバは、図２に示すコア数が３のＭＣＦである。図２に示すコア番号２の空間多重路は、主にコア番号１およびコア番号３の空間多重路からのコア間クロストークの影響を強く受け、一方、コア番号１およびコア番号３の空間多重路は主にコア番号２の空間多重路からのコア間クロストークの影響を強く受ける。そのため、伝送品質としては、コア番号１および３の空間多重路の方がコア番号２の空間多重路よりも優れている。このような空間多重路ごとの伝送品質を鑑みて、空間多重路分類算出部１０１により、コア番号２はコア分類１、コア番号１および３はコア分類２に分類される。また、各光ファイバコアの波長使用可能数の上限は４である。図４は、ある複数個の通信設定要求に基づき、通信経路とリソースが図３のネットワークに設定された状態における、リンク番号とコア番号、コア分類および波長番号との対応付けの例を示す図である。
【００４３】
図５は、利用可能リソース探索部１０５の構成の例を示す図である。利用可能リソース探索部１０５は、空間多重路制約計算部１５１と、空間多重路制約計算結果記憶部１５２と、波長連続制約計算部１５３と、波長連続制約計算結果記憶部１５４とを備える。
【００４４】
空間多重路制約計算部１５１は、光パスを設定可能な空間多重路を算出する。空間多重路制約計算部１５１は、通信経路算出結果記憶部１０４から取得された通信経路候補の中から、通信設定要求に対する光パスの始終点ノードの伝送距離又はそれに準じるホップ数に応じて付与された空間多重路分類に従い、光パスを設定可能な空間多重路を算出する。空間多重路制約計算部１５１は、計算結果を空間多重路制約計算結果記憶部１５２に格納し、計算結果を波長連続制約計算部１５３に通知する。空間多重路制約計算結果記憶部１５２は、空間多重路制約を満たす経路候補を格納する。
【００４５】
波長連続制約計算部１５３は、空間多重路制約計算部１５１から通知された情報に基づいて、空間多重路制約計算結果記憶部１５２から空間多重路制約を満たす通信経路の算出結果を取得し、取得した算出結果に対し波長連続制約を満たす利用可能リソースを算出する。波長連続制約計算部１５３は、利用可能リソースの算出結果を波長連続制約計算結果記憶部１５４に格納し、この算出結果をリソース割当部１０７に通知する。波長連続制約計算結果記憶部１５４は、波長連続制約を満たす経路候補を格納する。以上のように利用可能リソース探索部１０５において、候補組が算出される。
【００４６】
利用可能リソース探索部１０５の構成例として、空間多重路制約計算部１５１、波長連続制約計算部１５３の順に処理したが、波長連続制約計算部１５３、空間多重路制約計算部１５１の順に処理してもよい。一般的には、空間多重路の候補数は２０程度、波長の候補数は８０程度と波長の候補数の方が多くなるため、処理全体の計算量を少なくするためには、空間多重路制約を先に計算して経路候補数を絞った方がよい。
【００４７】
図６は、リソース割当部１０７の構成の例を示す図である。リソース割当部１０７は、空間多重路分類選択部１７１と、空間多重路分類選択結果記憶部１７２と、波長・コア割当部１７３と、波長・コア割当結果記憶部１７４とを備える。
【００４８】
空間多重路分類選択部１７１は、光パスの始終点ノードの伝送距離又はそれに準じるホップ数に対して最適な空間多重路を選択する。図３に示したネットワークにおいては、ネットワーク全体でのコア間クロストークなどの影響による伝送特性を考慮した場合、コア分類２（コア番号１および３）のコアではホップ数１，２，３および４に該当する伝送距離の光パスが設定可能であり、コア分類１（コア番号２）のコアではホップ数１および２に該当する伝送距離の光パスが設定可能である。ネットワーク全体に多くの通信設定要求を受けるためには、伝送特性のよいコアの波長リソースはなるべく残すようにリソースを利用したほうがよいため、本実施形態の空間多重路分類選択部１７１では、コア分類２のコアではホップ数３および４に該当する伝送距離の光パスを優先的に設定し、ホップ数１および２に該当する伝送距離の光パスはコア分類１に優先的に設定し、コア分類１の空間多重路上に、ホップ数１および２に該当する伝送距離の通信設定要求に対する光パスを収容することが出来なくなった際に初めて、コア分類２の空間多重路をホップ数１および２に該当する伝送距離の光パスに使用する割当方法を適用する。空間多重路分類選択部１７１は、利用可能リソース算出結果記憶部１０６から取得された候補組の中から、本実施形態のリソース割当方法に従う空間多重路分類を選択する。空間多重路分類選択部１７１は、選択結果を空間多重路分類選択結果記憶部１７２に格納し、選択結果を波長・コア割当部１７３に通知する。空間多重路分類選択結果記憶部１７２は、選択された候補組を格納する。
【００４９】
波長・コア割当部１７３は、空間多重路分類選択部１７１から通知された情報に基づいて、空間多重路分類選択結果記憶部１７２から空間多重路分類割当方法に従った候補組の選択結果を取得し、取得した選択結果に対し、例えば、空間多重路割当てにはＳｐａｃｅ−ＦＦ法など、波長割当てにはλ−ＦＦ法やＬＦ法などを実行する。波長・コア割当部１７３は、波長・コア割当に従う候補組を算出し、割当結果を波長・コア割当結果記憶部１７４に格納し、割当結果を通信経路・リソース選択部１０９に通知する。波長・コア割当結果記憶部１７４は、波長・コア割当に従う候補組を格納する。以上のようにリソース割当探索部において、候補組が算出される。
【００５０】
次に、図４のリソース使用状況例を用いて、本実施形態のリソース割当方法を説明する。ここでは、簡単のため、図３に示すネットワークにおいて、第１ノード（Ｎ１）から第９ノード（Ｎ９）間のリンク１−リンク２−リンク３−リンク４の経路上のみに対して通信設定要求が発生する場合を例に説明する。
【００５１】
通信経路探索部１０３は、例えば、ダイクストラ法を実行する。通信経路探索部１０３の算出結果である第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）までの光パスに対する通信経路は複数経路存在するが、利用可能リソース探索部１０５による空間多重路制約と波長連続制約を満たす通信経路候補は、点線矢印で示す最短経路の通信経路候補１であるとする。
【００５２】
図４のリソース使用状況（波長利用状況）から、図１４に示した通信設定要求が発生した場合を考える。ここでは、波長・コア割当部１７３は、Ｓｐａｃｅ−ＦＦ法、λ−ＦＦ法の順番にリソース割当アルゴリズムを実行する。通信設定要求Ｃ−１は、第１ノード（Ｎ１）から第２ノード（Ｎ２）へのリンク番号１を経由する光パス設定であり、伝送距離はホップ数１に該当するため、コア分類１、コア番号２、波長番号１のリソースに割当てられる。図７は、同様に、通信設定要求Ｃ−２から通信設定要求Ｃ−１４までの通信設定要求に対する光パスを、本実施形態のリソース割当方法に従って設定した場合のリソース使用状況を示す図である。
【００５３】
次の通信設定要求Ｃ−１５は、第８ノード（Ｎ８）から第９ノード（Ｎ９）へのリンク番号４を経由する光パス設定であり、伝送距離はホップ数１に該当する。そのため、コア分類１（コア番号２）の空きリソースに優先的に配置されるが、通信設定要求Ｃ−１５を設定可能な空きリソースが存在しないため、コア分類２におけるリンク４の空きリソースが利用される。波長・コア割当アルゴリズムのＳｐａｃｅ−ＦＦ法、λ−ＦＦ法の順番に従うと、通信設定要求Ｃ−１５は、コア分類２、コア番号１、波長番号３のリソースに割当てられる。同様に通信設定要求Ｃ−１６、Ｃ−１７についてもその伝送距離はそれぞれホップ数２、１に該当するため、コア分類１（コア番号２）の空きリソースに優先的に配置したいが、空きリソースが存在しないため、コア分類２における空きリソースを設定候補とする。さらに、同様に通信設定要求Ｃ−１８以降の通信設定要求に対して光パスを設定すると、通信設定要求Ｃ−２１までリソースを有効活用して通信設定要求を設定可能である。図８は、この時のリソース使用状況を示す図である。
【００５４】
このように、ネットワーク管理装置１００は、伝送可能距離又は伝送可能ホップ数がより短いパスには、伝送可能距離又は伝送可能ホップ数がより短い分類の空間多重路を優先的に割り当て、伝送距離又はホップ数がより長い光パスに、伝送可能距離又は伝送可能ホップ数がより長い分類の空間多重路を優先的に割当てる。
【００５５】
なお、通信設定要求Ｃ−２２に対しては、当該光パスを収容する空きリソースが既に存在しないため、設定不可をネットワーク管理者などに通知する。また、通信設定要求に基づく光パスの伝送距離又はホップ数が空間多重路分類の伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を上回る場合に、当該光パスが設定不可であること、又は当該光パスを設定する始終点間の任意の地点にて光信号を再生中継する必要があることをネットワーク管理者などに通知することも、第１の実施形態のネットワーク管理装置１００では可能である。
【００５６】
以上のように、第１の実施形態のネットワーク管理装置１００は、従来のＲＳＳＡ方式によるリソース割当に比べ、光周波数リソースの使用効率を向上させることが可能となる。伝送品質のよいコアの波長リソースはなるべく残すようにリソースを利用することで、特定のリンクにおいて使用できる波長がなく通信設定要求を受付できなくなるタイミングを遅らせることができる。
【００５７】
また、第１の実施形態のネットワーク管理装置１００は、トランスペアレント光パスネットワークにおいてリンクの波長使用数が上限（最大値）に達することによって通信設定要求が設定不可となる状態が発生することを抑制し、光周波数リソースの使用効率を最適化することができる。
【００５８】
なお、固定の周波数帯域（波長）を用いたネットワーク構成であっても、可変の周波数帯域（周波数幅）を用いたネットワーク構成であっても、またそれらのネットワーク構成において波長分割多重伝送（ＷＤＭ）された光信号がさらに空間的に分割多重されたネットワークであっても、リソースの使用効率は最適化される。
【００５９】
第１の実施形態のネットワーク管理装置１００は、通信を確立するための光信号を電気的に終端することなく光多重分離及び光増幅する機能を有する光ノードと、光伝送媒体である光ファイバにより構成されるフォトニックネットワークにおいて、通信を設定するための光信号の始点から終点までを結ぶ光パスの通信経路、空間多重路および当該通信経路上で割り当てるリソースを選択する。
【００６０】
第１の実施形態のネットワーク管理装置１００は、フォトニックネットワークの効率的な光パス設定に伴い、当該光パスの通信経路算出及びリソースの割当てに対し、周波数幅として例えばＩＴＵ−Ｔによって定められた固定の周波数幅（波長）や、可変の周波数幅の場合であっても、光周波数リソースの使用効率を向上させることが可能となる。第１の実施形態のネットワーク管理装置１００は、空間的に多重化された光ファイバコア又はモード間の固定や可変の周波数幅の場合であっても、リソースの使用効率を向上させることが可能となる。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、利用可能リソース探索部にて光パスの始終点ノードの伝送距離又はそれに準じるホップ数に対して最適な空間多重路を選択される点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。本実施形態のネットワーク管理装置１００は、第１の実施形態における利用可能リソース探索部１０５、リソース割当部１０７に代えて、図９に示す利用可能リソース探索部１０５ａ、図１０に示すリソース割当部１０７ａを備えた構成である。
【００６２】
図９は、利用可能リソース探索部１０５ａの構成の例を示す図である。利用可能リソース探索部１０５ａは、空間多重路制約計算部２５１と、空間多重路制約計算結果記憶部２５２と、空間多重路分類選択部２５３と、空間多重路分類選択結果記憶部２５４と、波長連続制約計算部２５５と、波長連続制約計算結果記憶部２５６とを備える。
【００６３】
空間多重路制約計算部２５１は、第１の実施形態の空間多重路制約計算部１５１と同様に、通信経路算出結果記憶部１０４から取得された通信経路候補の中から、通信設定要求に対する光パスの始終点ノードの伝送距離又はそれに準じるホップ数に応じて付与された空間多重路分類に従い、光パスを設定可能な空間多重路を算出する。空間多重路制約計算部１５１は、計算結果を空間多重路制約計算結果記憶部２５２に格納し、計算結果を空間多重路分類選択部２５３に通知する。空間多重路制約計算結果記憶部２５２は、空間多重路制約を満たす経路候補を格納する。
【００６４】
空間多重路分類選択部２５３は、第１の実施形態の空間多重路分類選択部１７１と同様に、光パスの始終点ノードの伝送距離又はそれに準じるホップ数に対して最適な空間多重路を選択する。図３に示したネットワークの場合、空間多重路分類選択部２５３は、第１の実施形態と同様に、コア分類２のコアにはホップ数３および４に該当する伝送距離の光パスを優先的に設定し、ホップ数１および２に該当する伝送距離の光パスにはコア分類１のコアを優先的に設定する割当方法を適用する。空間多重路分類選択部２５３は、空間多重路制約計算結果記憶部２５２から取得された候補組の中から、本実施形態のリソース割当方法に従う空間多重路分類を選択する。空間多重路分類選択部２５３は、選択結果を空間多重路分類選択結果記憶部２５４に格納し、選択結果を波長連続制約計算部２５５に通知する。空間多重路分類選択結果記憶部２５４は、選択された候補組を格納する。
【００６５】
波長連続制約計算部２５５は、空間多重路分類選択部２５３から通知された情報に基づいて、空間多重路分類選択結果記憶部２５４から選択された候補組を取得し、取得した候補組に対し波長連続制約を満たす利用可能リソースを算出し、算出結果を波長連続制約計算結果記憶部２５６に格納し、算出結果をリソース割当部１０７ａに通知する。波長連続制約計算結果記憶部２５６は、波長連続制約を満たす経路候補を格納する。
【００６６】
また、波長連続制約計算部２５５において、波長連続制約を満たす選択された候補組が存在しない場合、すなわち、コア分類１の空間多重路上に、ホップ数１および２に該当する伝送距離の通信設定要求に対する光パスを収容することが出来なくなった場合は、空間多重路分類選択部２５３に候補組が存在しないことを通知する。空間多重路分類選択部２５３は、コア分類２の空間多重路をホップ数１および２に該当する伝送距離の光パスを設定する割当方法を適用し、再度、空間多重路制約計算結果記憶部２５２から取得された候補組の中から、本実施形態のリソース割当方法に従う空間多重路分類を選択する。以降、前述と同様に、空間多重路分類選択部２５３は、選択結果を空間多重路分類選択結果記憶部２５４に格納し、選択結果を波長連続制約計算部２５５に通知し、空間多重路分類選択結果記憶部２５４は、選択された候補組を格納する。波長連続制約計算部２５５は、空間多重路分類選択部２５３から通知された情報に基づいて、空間多重路分類選択結果記憶部２５４から選択された候補組を取得し、取得した候補組に対し波長連続制約を満たす利用可能リソースを算出する。波長連続制約計算部２５５は、算出結果を波長連続制約計算結果記憶部２５６に格納し、算出結果をリソース割当部１０７ａに通知し、波長連続制約計算結果記憶部２５６は、波長連続制約を満たす経路候補を格納する。以上のように利用可能リソース探索部１０５ａにおいて、候補組が算出される。
【００６７】
利用可能リソース探索部１０５ａの構成例として、空間多重路制約計算部２５１、空間多重路分類選択部２５３、波長連続制約計算部２５５の順に処理したが、波長連続制約計算部２５５、空間多重路制約計算部２５１、空間多重路分類選択部２５３の順に処理してもよい。第１の実施形態と同様に、処理全体の計算量を少なくするためには、空間多重路制約を先に計算して経路候補数を絞った方がよい。
【００６８】
図１０は、リソース割当部１０７ａの構成の例を示す図である。リソース割当部１０７ａは、波長・コア割当部２７１と、波長・コア割当結果記憶部２７２とを備える。
【００６９】
波長・コア割当部２７１は、利用可能リソース探索部１０５ａから通知された情報に基づいて、利用可能リソース算出結果記憶部１０６から本実施形態のリソース割当方法に従った候補組の選択結果を取得し、取得した選択結果に対し、例えば、空間多重路割当てにはＳｐａｃｅ−ＦＦ法など、波長割当てにはλ−ＦＦ法やＬＦ法などを実行する。波長・コア割当部２７１は、波長・コア割当に従う候補組を算出し、割当結果を波長・コア割当結果記憶部２７２に格納し、割当結果を通信経路・リソース選択部１０９に通知する。波長・コア割当結果記憶部２７２は、波長・コア割当に従う候補組を格納する。以上のようにリソース割当探索部において、候補組が算出される。
【００７０】
第２の実施形態のリソース割当方法を適用することで、第１の実施形態と同等に、リソースの使用効率を向上させることが可能となる。
【００７１】
上記においては、空間多重路が２つに分類された場合を例に示したが、分類数がＮ（Ｎは２以上の整数）である場合は、第１の実施形態のリソース割当部１０７及び第２の実施形態のリソース割当部１０７ａにおける空間多重路の割当処理は、以下のように一般化できる。なお、対応する伝送可能距離又は伝送可能ホップ数が少ない分類から順に分類１、２、…、Ｎとする。リソース割当部１０７、１０７ａは、通信要求に基づき設定する光パスの伝送距離又はホップ数が、分類ｉ（ｉは１以上Ｎ以下の整数）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下の場合に、その光パスに分類ｉの空間多重路を割当てる。通信要求に基づき設定する光パスの伝送距離又はホップ数が、分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を上回り、かつ、分類（ｉ＋１）の伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下の場合に、リソース割当部１０７、１０７ａは、その光パスに分類（ｉ＋１）の空間多重路を割当てる。また、通信要求に基づき設定する光パスの伝送距離又はホップ数が、分類（Ｎ−１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下の場合に、リソース割当部１０７、１０７ａは、その光パスに分類（Ｎ）の空間多重路を割当てる。さらに、リソース割当部１０７、１０７ａは、光パスの伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に対応した分類ｊ（ｊは１以上（Ｎ−１）以下の整数）の空間多重路に、その光パスを伝送する光信号を収容可能な周波数幅リソースが無くなった場合には、分類（ｊ＋１）の空間多重路をその光パスに割当てる。分類（ｊ＋１）の空間多重路にもその光パスを伝送する光信号を収容可能な周波数幅リソースが無ければ、リソース割当部１０７、１０７ａは、順次、分類（ｊ＋２）以降であり、光信号を収容可能な周波数リソース幅が存在する空間多重路を割当てる。
【００７２】
上述した実施形態によれば、リソース割当装置は、リソース割当対象光信号に、当該リソース割当対象光信号が伝送される通信経路を構成するリンクで使用する空間多重路と、当該空間多重路で使用する周波数幅とを割当てる。リソース割当対象光信号は、光ノードをリンクで接続したネットワークにおける地点間の通信要求により設定される始点の光ノードから終点の光ノードまでの光信号である。リソース割当装置は、分類部と、空間多重路割当部と、周波数割当部とを備える。例えば、リソース割当装置は、ネットワーク管理装置１００であり、分類部は空間多重路分類算出部１０１であり、空間多重路割当部及び周波数割当部は、リソース割当部１０７、１０７ａである。
【００７３】
分類部は、ネットワーク内のリンクに含まれる空間多重路に対し、当該空間多重路の光信号伝送に関する品質、例えば、波長分散、非線形光学効果やクロストークなどにより生じる光波形劣化に基づいて、伝送可能距離、又は、光ノード間の伝送可能ホップ数に応じた分類を決定する。空間多重路割当部は、リソース割当対象光信号の通信経路における伝送距離又はホップ数と、その通信経路を構成するリンクにおける空間多重路について決定された分類とに基づいて、その通信経路を構成するリンクで使用する空間多重路を１以上、リソース割当対象光信号に割当てる。例えば、空間多重路割当部は、伝送可能又は伝送ホップ数がより短い通信経路のリソース割当対象光信号に、より短い伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に応じた分類の空間多重路を優先的に割当て、伝送距離又はホップ数がより長い通信経路のリソース割当対象光信号に、より長い伝送可能距離又は伝送可能ホップ数に応じた分類の空間多重路を優先的に割当てる。周波数割当部は、空間多重路割当部が割当てた空間多重路において使用可能な周波数幅の中からリソース割当対象光信号に周波数幅を割当てる。
【００７４】
なお、空間多重路割当部は、空間多重路の分類数がＮ個であり、伝送可能距離又は伝送可能ホップ数が少ない順に並べたときのｉ番目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の分類を分類ｉとした場合、通信経路の伝送距離又はホップ数が、分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象光信号に分類ｉの空間多重路を割当て、通信経路の伝送距離又はホップ数が、分類ｉに対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を超え、かつ、分類（ｉ＋１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象光信号に分類（ｉ＋１）の空間多重路を割当てる。また、空間多重路割当部は、通信経路の伝送距離又はホップ数が分類（Ｎ−１）に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数以下である場合に、リソース割当対象光信号に分類Ｎの空間多重路を割当てる。
【００７５】
また、空間多重路割当部は、分類ｊ（ｊは１以上Ｎ−１以下の整数）の空間多重路にリソース割当対象光信号を収容可能な周波数幅リソースが無い場合、リソース割当対象光信号を収容可能な周波数リソース幅が存在する空間多重路が検出されるまで順次ｊの値を増加させ、検出された空間多重路をリソース割当対象光信号に割当ててもよい。
【００７６】
また、空間多重路割当部は、通信経路における伝送距離又はホップ数が全ての分類に対応した伝送可能距離又は伝送可能ホップ数を上回る場合に、リソース割当対象光信号の通信経路が設定できないこと、又は、通信経路における任意の地点において光信号を再生中継する必要があることを通知してもよい。
【００７７】
上述した実施形態におけるネットワーク管理装置１００の少なくとも一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００７８】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１００…ネットワーク管理装置，  １０１…空間多重路分類算出部，  １０２…空間多重路分類算出結果記憶部，  １０３…通信経路探索部，  １０４…通信経路算出結果記憶部，  １０５…利用可能リソース探索部，  １０５ａ…利用可能リソース探索部，  １０６…利用可能リソース算出結果記憶部，  １０７…リソース割当部，  １０７ａ…リソース割当部，  １０８…通信経路・リソース割当結果記憶部，  １０９…通信経路・リソース選択部，  １１０…選択結果記憶部，  １５１…空間多重路制約計算部，  １５２…空間多重路制約計算結果記憶部，  １５３…波長連続制約計算部，  １５４…波長連続制約計算結果記憶部，  １７１…空間多重路分類選択部，  １７２…空間多重路分類選択結果記憶部，  １７３…波長・コア割当部，  １７４…波長・コア割当結果記憶部，  ２５１…空間多重路制約計算部，  ２５２…空間多重路制約計算結果記憶部，  ２５３…空間多重路分類選択部，  ２５４…空間多重路分類選択結果記憶部，  ２５５…波長連続制約計算部，  ２５６…波長連続制約計算結果記憶部，  ２７１…波長・コア割当部，  ２７２…波長・コア割当結果記憶部
【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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