(57)【要約】【課題】    本発明によれば、物理ＰＯＮ上で１又は複数の仮想ＰＯＮを構成し、利便性の高い仮想ＰＯＮの運用環境を提供することができる。【解決手段】  本発明は、光通信ネットワークシステムを備える通信システムに関する。本発明の光通信ネットワークシステムは、それぞれの子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の仮想子局通信装置及び１つの仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の光伝送路の通信帯域を設定する手段を有することを特徴とする。【選択図】      図１
2019140562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムと、
それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段とを有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、前記光通信ネットワークシステムに、複数の前記仮想子局通信装置で共有する共有通信帯域を設定した第１の前記仮想光通信ネットワークシステムと、それぞれの前記子局通信装置に別個の固有通信帯域を設定した第２の前記仮想光通信ネットワークシステムとを同時に設定可能であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記光伝送路ではＴＤＭＡ方式で光信号が伝送されており、
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、前記第１の前記仮想光通信ネットワークシステムに対して、同じ波長で連続したタイムスロットの通信帯域を優先して割り当てる
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記光伝送路ではＴＤＭＡ方式で光信号が伝送されており、
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、複数の前記仮想子局通信装置で共有する共有通信帯域が設定された前記仮想光通信ネットワークシステムに対しては、可能な限り、１波長内で連続したタイムスロットの通信帯域を割当てるという第１の帯域設定ポリシーと、それぞれの前記子局通信装置で別個の固有通信帯域が設定された前記仮想光通信ネットワークシステムに対しては、複数波長にまたがった通信帯域を設定してもよいという第２の帯域設定ポリシーと、前記第１の帯域設定ポリシー及び前記第２の帯域設定ポリシーの範囲で、可能な限り、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して連続したタイムスロットの空き通信帯域を残す帯域割当てを行うという第３の帯域設定ポリシーに従って、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して前記光伝送路の通信帯域を割当てる
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、バースト性が高く、かつ、トラヒックが発生しない期間が長いという第１のトラヒック特性の前記仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域については、可能な限り同一波長に集めて通信帯域割当てを行い、当該波長に、常時トラヒックが発生するという第２のトラヒック特性の前記仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を混在させないという第４の帯域設定ポリシーを加えて、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して前記光伝送路の通信帯域を割当てることを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムに対する制御を行うものであって、それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段を有することを特徴とする制御システム。
【請求項７】
１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムにおいて、請求項６に記載の制御システムの制御に応じて動作することを特徴とする光通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、制御システム、及び光通信ネットワークシステムに関し、例えば、移動体通信網のインフラに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信網のネットワークに用いる各種インフラは、ＮＦＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）等の網仮想化技術を用いて構築するものに置き換えられつつある。
【０００３】
特許文献１では、移動体通信網のインフラ（ネットワーク上の各ノードや伝送路）を網仮想化技術を用いて仮想リンクや仮想ノード（ＶＮＦ＝Ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ)で構築してた場合の運用方法について記載されている。具体的には、特許文献１に記載されたシステムにおいて、移動体通信網のインフラ（リソース）や仮想ノードＶＮＦは、ＶＮＦＭ（ＶＮＦ  Ｍａｎａｇｅｒ）、ＶＩＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｒ）及びオーケストレータ（Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｏｒ）の３つの要素で管理している。ＶＮＦＭは、仮想マシン（ＶＩＭにより物理的なインフラ上に設定された仮想マシン）上にＶＮＦを設定し、設定したＶＮＦについてＶＩＭを介して各ＶＮＦの管理（制御）を行う。ＶＩＭは、ＶＮＦＭ又はオーケストレータからの制御によって物理インフラを抽象化して、その上に仮想マシンを生成、削除する処理等を行う。
【０００４】
具体的には、特許文献１の図１５、図１６に記載されたシーケンス図では、移動体通信網のネットワーク上のインフラをＶＮＦで仮想的に管理する方法の例について記載されている。まず、特許文献１のシーケンス図では、オーケストレータが、ＶＩＭに対して、資源の情報を、定期的に問合せて資源情報を獲得している（特許文献１の図１５のステップＳ００１、Ｓ００２参照）。次に、ＯＳＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ＆  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）が、オーケス卜レータに、仮想網を提供するサービスを要求する（図１５のステップＳ００３参照）。その後、オーケストレータが、サービスを提供するのに必要なＶＮＭＦを選択し、そのＶＮＦＭに対して、ＶＮＦ（仮想網機能）を構築・設定するのに必要資源を返答するように問合せる（特許文献１の図１５のステップＳ００６参照）。そして、問合せを受けたＶＮＦＭはＶＩＭに資源の使用状況を問い合わせ（特許文献１の図１５のステップＳ００７、Ｓ００８参照）、ＶＮＦを構築・設定したい資源情報をオーケストレータに返す（特許文献１の図１５のステップＳ０１１参照）。その後、オーケストレータは、ＶＩＭに資源予約を行う（特許文献１の図１５のステップＳ０１３参照）。その後、ＶＮＦＭに対してＶＮＦの生成（構築・設定）要求を出し（特許文献１の図１５のステップＳ０１７参照）、それを受けたＶＮＦＭは、ＶＮＦを作るようにＶＩＭに指示する（特許文献１の図１５のステップＳ０１９参照）。ＶＩＭでＶＮＦが生成できれば、それをＶＮＦＭ経由でオーケス卜レータに通知する（特許文献１の図１６のステップＳ０２１，Ｓ０２３参照）。特許文献１では、以上のような処理により、移動体通信網のネットワーク上のインフラをＶＮＦで仮想的に管理している。
【０００５】
通常、仮想網機能では、仮想ノードや仮想リンク等で構成され、これらに管理機能を組み合わせることで仮想網が構築される。
【０００６】
次に、同じ物理資源（リソース）群の上に、仮想ノードを組み合わせた仮想網を、複数構築するスライスアーキテクチャ技術として、非特許文献２に記載されたものが存在する。
【０００７】
非特許文献２では、ＩＴＵ−Ｔで検討中のスライスアーキテクチャについて記載されている（非特許文献２の図２参照）。非特許文献２では、複数の仮想網をスライスとして構築し、それら各ネットワークスライスに異なる管理者が存在し、各スライスの管理者は、仮想網をあたかも、実際に網を保有しているかのように運用可能とする方法が示されている。スライスと呼ばれる仮想網が従来技術と異なる点（相違点）として以下に示すものがある。
［第１の相違点］スライスの管理者は、権限を持つ資源を用い、自身が望む複数の仮想網機能（ノード部分）を自由に構築・監視・改変・削除可能。
［第２の相違点］スライスの管理者は、権限を持つ資源を用い、自身が望む複数の仮想網機能（リンク部分）を自由に構築・監視・改変・削除可能。
［第３の相違点］管理者は、上記仮想網機能（ノード部分＋リンク部分）を用いて、自由に仮想網を構築可能。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１５／０９９０３５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】後藤  “ＩＴＵ−Ｔ  ＦＧ−ＩＭＴ２０２０活動報告”，  ＮＴＴ技術ジャーナル，  ２０１７．４  ｐ６２
【非特許文献２】ＲｅｓｅａｒｃｈＧａｔｅ  ＧｍｂＨ，“Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ  Ｃｌｏｕｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｕｓｉｎｇ  ＴＷＤＭ−ＰＯＮ  Ｆｒｏｎｔｈａｕｌ”，[Online]，INTERNET，[２０１８年１月２０日検索]，<URL:https://www.researchgate.net/publication/310952820_Handover_Reduction_in_Virtualized_Cloud_Radio_Access_Networks_Using_TWDM-PON_Fronthaul>
【非特許文献３】Ｋｅｉｔａ  Ｎｉｓｈｉｍｏｔｏ，  Ｍａｓａｓｈｉ  Ｔａｄｏｋｏｒｏ，  Ｔａｋｅａｋｉ  Ｍｏｃｈｉｄａ，  Ａｋｉｙｕｋｉ  Ｔａｋｅｄａ，Ｔｏｓｈｉｋｉｙｏ  Ｔａｎａｋａ  ａｎｄ  Ｔａｋａｓｈｉ  Ｉｎｏｕｅ，“Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＥＰＯＮ  ＯＬＴ  ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  ＭＡＣ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”，[Online],INTERNET,[２０１８年１月２０日検索］，<URL:http://ieeexplore.ieee.org/document/7537775/metrics?part=1>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の記載技術では、ＶＮＦＭがＶＮＩを用いて資源情報問合せ、ＶＮＦを設置するのに好適なリソース（インフラ）を選択する旨が示されているが（特許文献１の図１５のステップＳ００７、Ｓ００８参照）、具体例として、ＶＮＦＭが、ＶＮＦを設置するリソース（インフラ）としてＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を使用したい場合、ＰＯＮ上に、ＶＮＦ（仮想ノード）を構築する具体的な手法は示されていない。従来、これに関連するＰＯＮの制御手段としては、非特許文献２、３の記載技術がある。
【００１１】
しかしながら、従来のＰＯＮの制御手段（非特許文献２、３の記載技術）については、特許文献１に記載されるような、ＶＮＦを構築し、それを用いてスライスを構築することは困難である。具体的には、従来のＰＯＮの制御手段（非特許文献２、３の記載技術）を、特許文献１に記載されるようなスライスアーキテクチャ技術に適用する際には、以下のような課題が存在する。
[第１の課題]物理的なＰＯＮを用いて、仮想的なＰＯＮを動的に構築する手段がない。
[第２の課題]構築される複数の仮想ＰＯＮのポリシーが違う場合、１つの物理ＰＯＮ上で異なるポリシーの仮想ＰＯＮを構築することができない。
[第３の課題]物理ＰＯＮが複数波長を使用し、かつ、波長変更に時間がかかる場合における仮想ＰＯＮへの好適な資源割当手段がない。
[第４の課題]複数の仮想ＰＯＮを省電力に提供する方法が提供されていない。
【００１２】
以上のような問題に鑑みて、物理ＰＯＮ上で１又は複数の仮想ＰＯＮを構成し、利便性の高い仮想ＰＯＮの運用環境を提供することができる通信システム、制御システム、及び光通信ネットワークシステムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の本発明の通信システムは、（１）１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムと、（２）それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
第２の本発明の制御システムは、１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムに対する制御を行うものであって、それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段を有することを特徴とする。
【００１５】
第３の本発明の光通信ネットワークシステムは、１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムにおいて、第２の本発明の制御システムの制御に応じて動作することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、物理ＰＯＮ上で１又は複数の仮想ＰＯＮを構成し、利便性の高い仮想ＰＯＮの運用環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る通信システムの全体構成の例について示したブロック図である。
【図２】実施形態に係るＶＩＭの機能的構成について示したブロック図である。
【図３】実施形態に係るＶＮＦＭの機能的構成について示したブロック図である。
【図４】実施形態に係る仮想移動体通信システム（スライスのデータプレーン及び制御ブレーン）の構成について示したブロック図である。
【図５】実施形態に係る物理ＰＯＮ及びアンテナ装置群を仮想化する方式について示した説明図である。
【図６】実施形態に係るＯＬＴ設定データの構成例について示した説明図である。
【図７】実施形態に係るＯＮＵ設定データの構成例について示した説明図である。
【図８】実施形態に係るｖＰＯＮ構成データの構成例について示した説明図である。
【図９】実施形態に係る帯域割当データ（帯域の割当方）の例（その１）について示した説明図である。
【図１０】実施形態に係る帯域割当データ（帯域の割当方）の例（その２）について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による通信システム、制御システム、及び光通信ネットワークシステムの一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の通信システムを仮想ＰＯＮ提供システムに適用した例について説明する。また、以下では、本発明の光通信ネットワークシスムを物理ＰＯＮに適用した例について説明する。さらに以下では、本発明の制御システムを、後述するＶＮＦＭ及びＶＩＭの構成を備えたシステムに適用した例について説明する。
【００１９】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、この実施形態に係るネットワークシステム１の全体構成について示したブロック図である。
【００２０】
ネットワークシステム１は、移動体ネットワークシステム１００をスライスアーキテクチャによりスライス（論理的に分割）したシステム(以下、「仮想移動体通信システム」とも呼ぶ)を複数のＮｅｔｗｏｒｋ  Ｓｌｉｃｅ  Ｃｕｓｔｏｍｅｒ（以下単に「カスタマ」と呼ぶ）に提供するシステムである。
【００２１】
カスタマは、例えば、仮想移動体通信システムの提供を受けてエンドユーザ（エンドユーザが所持する端末ＥＴ）に移動体通信網を提供する事業者である。すなわち、カスタマは、例えば、ＭＶＮＯ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｏｐｅｒａｔｏｒ）事業者の様に、自前の設備を有する通信キャリアにスライスを要求して受け取り、管理する機能や人（組織）であり、端末ＥＴを使用するのは上述の通りエンドユーザ（カスタマのカスタマ）となる。各端末ＥＴは、移動体ネットワークシステム１００に接続するが、加入するカスタマの仮想移動体通信システムのみを利用することになる。
【００２２】
この実施形態の例では、ネットワークシステム１は、無線通信端末（移動体通信端末）としての端末ＥＴを、コア網Ｎ２に接続させる移動体通信網のシステムであるものとする。端末ＥＴとしては種々の無線通信端末（例えば、スマートホンやモバイルルータ等の端末）を適用することができる。
【００２３】
ネットワークシステム１では、例えば、非特許文献１と同様のスライスアーキテクチャにより、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｌｉｃｅ  Ｂｌｕｅｐｒｉｎｔとしての移動体ネットワークシステム１００がスライスされるものとして説明する。ネットワークシステム１には、スライスアーキテクチャにおいてオーケストレータ機能を担うＬＣＭ＆Ｏ２（ＩＭＴ２０２０  Ｓｌｉｃｅ  Ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＆  Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｉｏｎ）が配置されている。また、図１では、２つのカスタマが利用する端末としてカスタマ端末ＣＴ−１、２０００−２が配置されている。ＬＣＭ＆Ｏ２は、カスタマ端末ＣＴ−１、ＣＴ−２からの要求に応じて、移動体ネットワークシステム１００をスライスする制御を行い、それぞれのカスタマにスライスされた仮想移動体通信システムを提供する。
【００２４】
次に、移動体ネットワークシステム１００の各要素（リソース）の概要について説明する。
【００２５】
図１に示すように、移動体ネットワークシステム１００は、アンテナ装置群８、物理ＰＯＮ６、基地局装置７、メトロ網Ｎ１、モビリティ管理装置９、及びコア網Ｎ２を有している。
【００２６】
アンテナ装置群８は、エンドユーザが使用する端末ＥＴを無線接続するアンテナ装置５０を複数（図１では１５個）備える要素である。基地局装置７は、アンテナ装置群８の各アンテナ装置５０を制御する装置である。物理ＰＯＮ６は、基地局装置７と各アンテナ装置５０との間をＰＯＮ接続（１：Ｎ接続）する光通信ネットワークシステム（アクセス網）である。モビリティ管理装置９は、基地局装置７及びアンテナ装置５０を介して端末ＥＴの制御を行うと共に、端末ＥＴをコア網Ｎ２に中継接続させる装置である。メトロ網Ｎ１は、基地局装置７とモビリティ管理装置９との間を中継するネットワークである。移動体ネットワークシステム１００では、以上のような構成により、端末ＥＴは、コア網Ｎ２までの通信が可能となる。
【００２７】
次に、ネットワークシステム１において移動体ネットワークシステム１００をスライスして各カスタマに提供する構成について説明する。
【００２８】
上述の通り、ネットワークシステム１では、オーケストレータの機能を担うＬＣＭ＆Ｏ２を中心として、移動体ネットワークシステム１００の各要素を仮想化したＶＮＦをスライス（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｌｉｃｅ  Ｉｎｓｔａｎｃｅ）に組込み、各カスタマに提供する。
【００２９】
なお、本明細書では、主として本発明に直接関連する物理ＰＯＮ６を仮想化してＶＮＦとして形成し、スライスに組み込む構成について説明する。物理ＰＯＮ６以外の要素を仮想化してＶＮＦとする手段については限定しないものであり、種々の仮想化手段を適用することができる。以下では、物理ＰＯＮ６から仮想化して形成したＶＮＦを、「ｖＰＯＮ」とも呼ぶものとする。
【００３０】
上述の通り、ネットワークシステム１では、非特許文献１と同様のスライスアーキテクチャにより、移動体ネットワークシステム１００がスライスされる。非特許文献１に示されたスライスアーキテクチャでは、各スライスは、スライスの管理機能（Ｓｌｉｃｅ  Ｉｎｓｔａｎｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、資源（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）、データプレーン（Ｄ−Ｐｌａｎｅ）、制御プレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）、及びアプリケーションの５つの機能から構成されている。各スライスを利用する各カスタマにとっては、あたかもそれぞれの機能（スライスを構成する各機能）が存在するかのように見える。なお、スライスにおいて、アプリケーションは必須の要素ではないため、アプリケーションの機能を備えないものも存在する。この実施形態では、スライスを構成する各機能のうち、各スライス内の資源は、移動体ネットワークシステム１００内の各インフラをＶＩＭが設定することで提供される。
【００３１】
図１では、物理ＰＯＮ６を仮想化してｖＰＯＮ（ＶＮＦ）を構成・制御する要素としてＶＮＦＭ４、及びＶＩＭ５が配置されている。すなわち、図１では、ＶＮＦＭ４、ＶＩＭ５、及び物理ＰＯＮ６により、ｖＰＯＮを提供する仮想ＰＯＮ提供システム３が構成されている。また、本発明の制御システムは、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５により構成されるシステム（物理ＰＯＮ６を制御するシステム）が該当する。
【００３２】
仮想ＰＯＮ提供システム３により提供されるｖＰＯＮは、各カスタマに提供されるスライス内に存在するデータプレーンと制御プレーンに用いられるＶＮＦの一部に相当する。ＶＮＦとしてのｖＰＯＮは、ＶＩＭ５及びＶＮＦＭ４により上述の資源（物理ＰＯＮ６）を用いて構成され、各カスタマのスライス（仮想移動体通信システム）に組み込まれることになる。
【００３３】
繰り返しになるが、カスタマに提供されるスライスは、ＬＣＭ＆Ｏ２が、ＶＩＭ５やＶＮＦＭ４から提供された資源やデータプレーンや制御プレーンに、さらにサービスとスライス管理機能等を組み合わせて構築したものである。仮想ＰＯＮ提供システム３により提供されるｖＰＯＮは、これらの要素のうち、データプレーン及び制御プレーンの一部に相当する。すなわち、ネットワークシステム１では、仮想ＰＯＮ提供システム３を含む移動体ネットワークシステム１００を仮想化（ＶＮＦ化）することにより構成される「仮想移動体通信システム」が、各カスタマに提供される各スライスのデータプレーン及び制御プレーンの一部に相当することになる。
【００３４】
なお、図１では、データプレーン及び制御プレーンを構成する要素としてｖＰＯＮを提供する仮想ＰＯＮ提供システム３のみを詳細に図示している。ネットワークシステム１では、その他の要素（アンテナ装置群８、基地局装置７、メトロ網Ｎ１、モビリティ管理装置９、及びコア網Ｎ２）についても、対応するＶＩＭ（図示せず）やＶＮＦＭ（図示せず）が配置されている。そして、ネットワークシステム１では、他のそれぞれの要素（アンテナ装置群８、基地局装置７、メトロ網Ｎ１、モビリティ管理装置９、及びコア網Ｎ２）についても仮想化（ＶＮＦ化）されてスライス（スライスを構成するデータプレーン及び制御プレーン）に組み込まれることになる。
【００３５】
図４は、ネットワークシステム１において、２つのカスタマのスライスに提供されるデータプレーン及び制御プレーンとしての仮想移動体ネットワークシステム１０００（１０００−１、１０００−２）の構成を示したブロック図である。
【００３６】
図４（ａ）では、第１のカスタマのスライスに提供される仮想移動体ネットワークシステム１０００−１が図示されている。また、図４（ｂ）では、第２のカスタマのスライスに提供される仮想移動体ネットワークシステム１０００−２が図示されている。
【００３７】
図４に示すように、仮想移動体ネットワークシステム１０００（１０００−１、１０００−２）は、それぞれ、アンテナ装置群８、物理ＰＯＮ６、基地局装置７、メトロ網Ｎ１、モビリティ管理装置９、及びコア網Ｎ２から仮想化（ＶＮＦ化）した、仮想アンテナ装置群８００（８００−１、８００−２）、ｖＰＯＮ６００（６００−１、６００−２）、仮想基地局装置７００（７００−１、７００−２）、仮想メトロ網Ｎ１００（Ｎ１００−１、Ｎ１００−２）、仮想モビリティ管理装置９００（９００−１、９００−２）、及び仮想コア網Ｎ２００（Ｎ２００−１、Ｎ２００−２）を有している。仮想移動体ネットワークシステム１０００（１０００−１、１０００−２）の各要素の詳細については後述する。
【００３８】
次に、移動体ネットワークシステム１００を構成する基地局装置７からアンテナ装置群８までの区間の物理構成について説明する。
【００３９】
図１に示すように、移動体ネットワークシステム１００は、通信キャリアの局舎内等に配置された基地局装置７と、基地局装置７の配下に接続された複数のアンテナ装置５０とを有している。図１では、基地局装置７の配下には、１５台のアンテナ装置５０（５０−１〜５０−１５）が接続されているものとする。また、以下では、基地局装置７の配下に接続されたアンテナ装置５０−１〜５０−１５をまとめて、アンテナ装置群８と呼ぶものとする。ネットワークシステム１では、各アンテナ装置５０が１つのセル（無線通信のセル）を構成し、基地局装置７の制御に応じて当該セル内の端末ＥＴと接続する。
【００４０】
そして、図１に示す例では移動体ネットワークシステム１００では、各基地局装置７と各アンテナ装置５０との間の有線区間が親局通信装置としてのＯＬＴ１０と、子局通信装置としてのＯＮＵ２０により構成される物理ＰＯＮ６（光通信ネットワークシステム）により接続されている。
【００４１】
具体的には、図１に示す例では、基地局装置７の下位側にＯＬＴ１０が接続されている。また、アンテナ装置５０−１〜５０−１５の上位側に、それぞれＯＮＵ２０−１〜２０−１５が接続されている。さらにまた、ＯＬＴ１０の下位側は、スプリッタ３０で分岐（１：Ｎ分岐）された光伝送路としての光ファイバ４０で、ＯＮＵ２０−１〜２０−１５と接続している。
【００４２】
なお、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０のインタフェース（ＰＯＮ区間のインタフェース）は限定されないものであるが、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８９シリーズに対応したＴＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｔｉｍｅ  ａｎｄ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−ＰＯＮ）のインタフェースを適用することができる。この実施形態では、ＰＯＮ２を構成するＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０のインタフェースとして、ＴＷＤＭ−ＰＯＮが適用されるものとして説明する。
【００４３】
スプリッタ３０は、下位側（ＯＮＵ２０側）の光ファイバ４０を分岐（ＯＮＵ２０の数分岐）して、上位側（ＯＬＴ１０側）の光ファイバ４０に接続させるものである。
【００４４】
次に、ＯＬＴ１０の内部構成について説明する。
【００４５】
ＯＬＴ１０では、下り通信（ＯＬＴ１０からＯＮＵ２０への通信）及び上り通信の両方で、１波長（１λ）で１０Ｇｂｐｓの通信が可能となっているものとする。また、ＯＬＴ１０では、下り通信及び上り通信の両方で、３つの波長（以下ではこの３つの波長を、λ１〜λ３と表す）を用いた通信が可能であるものとする。したがって、ＯＬＴ１０では、下り通信及び上り通信の両方で合計３０Ｇｂｐｓ（１０Ｇｂｐｓ×３）の通信が可能となっているものとする。
【００４６】
次に、各ＯＬＴ１０の内部構成について説明する。
【００４７】
ＯＬＴ１０は、ＰＯＮ（光ファイバ４０）と接続し、上位側（基地局装置７）との通信を中継（トランスポート）するトランスポート部１１と、装置全体を制御する制御部１２とを有している。
【００４８】
トランスポート部１１は、複数の波長可変光（λ１〜λ３の各波長の光信号）の処理が可能な光フィルタ１１１（光トランシーバ）、３つの終端装置（１波長分のＰＯＮを終端する終端装置）としてのＯＬＴＣ１１２（１１２−１〜１１２−３）、及びスイッチ１１３を有している。
【００４９】
制御部１２は、トランスポート部１１を制御するＯＬＴＣ制御部１２１を有している。
【００５０】
トランスポート部１１は、ＯＬＴＣ制御部１２１の指示に従って各ＯＬＴＣ１１２の制御や、各ＯＬＴＣ１１２を介した各ＯＮＵ２０の制御を行う。例えば、ＯＬＴＣ制御部１２１は、ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３に対して、いずれかの波長（λ１〜λ３のいずれか）を割当てる処理を行う。
【００５１】
光フィルタ１１１は、下位側（スプリッタ３０側）で分岐された光ファイバ４０を上位側で分岐して、ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３に接続させる。光フィルタ１１１は、上位側のＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３から供給された各波長の光信号（λ１〜λ３の各波長の光信号）を混合して、下位側（スプリッタ３０側）に送出する。
【００５２】
また、光フィルタ１１１は、下位側から供給された光信号（λ１〜λ３の波長が混合された光信号）から各波長の光信号を抽出して、それぞれの波長の光信号を対応するＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３に供給する。
【００５３】
ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３は、それぞれ異なる波長の光信号で、配下のＯＮＵ５０との通信、及び配下のＯＮＵ２０の制御（ＰＯＮの制御）を行う。この実施形態では、ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３は、それぞれλ１〜λ３の波長で光通信を行うものとして説明する。また、それぞれのＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３は、上位側でスイッチ１１３に接続している。
【００５４】
ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３は、それぞれ異なる波長（ＯＬＴＣ制御部１２１の制御に応じた波長）で下位側（ＰＯＮ）と通信を行い、同一の波長で通信するＯＮＵ２０の制御を行う。また、ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３は、それぞれ下位側から受信した上り通信のデータ（パケット）をスイッチ１１３を介して上位側に転送（送信）し、上位側からスイッチ１１３を介して受信した下り通信のデータ（パケット）を下位側（配下のＯＮＵ２０宛）に送信する。
【００５５】
スイッチ１１３は、ＯＬＴＣ１１２−１〜１１２−３と、上位側（基地局装置７側）との間のパケット（イーサネット（登録商標）フレーム）送受信を中継するスイッチである。スイッチ１１３は、イーサネットインタフェース（イーサネットケーブル）により、基地局装置７と接続しているものとする。
【００５６】
次に、基地局装置７の概要について説明する。
【００５７】
基地局装置７は、アンテナ装置５０ごとに無線通信する際の資源（例えば、周波数やタイムスロット等）の割当を決定し、決定した内容に従って動作するように各アンテナ装置５０を制御する。また、基地局装置７は、物理ＰＯＮ６（ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０）を介して各アンテナ装置５０と接続し、各アンテナ装置５０とメトロ網Ｎ１との間の通信を中継する通信処理を行う。
【００５８】
次に、アンテナ装置群８から仮想アンテナ装置群８００を構成する方式について説明する。
【００５９】
図５は、物理ＰＯＮ６及びアンテナ装置群８を仮想化する方式について示した説明図である。
【００６０】
アンテナ装置群８を構成する各アンテナ装置５０は、種々の多元接続方式により、複数の通信チャネルを用いて通信が可能である。各アンテナ装置５０において適用する多元接続方式は限定されないものであるが、例えば、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＴＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等を適用することができる。
【００６１】
アンテナ装置群８では、アンテナ装置５０に、スライスのカスタマごと（仮想アンテナ装置群８００ごと）に異なる通信チャネル（例えば、時分割及び又は周波数分割により構成される通信チャネル）を設定することで仮想化を実現することができる。
【００６２】
図５に示すように、アンテナ装置５０−１〜５０−１５では、第１のカスタマの仮想アンテナ装置群８００−１向けに通信チャネルＣｈ１を設定し、第２のカスタマの仮想アンテナ装置群８００−１向けに通信チャネルＣｈ２を設定可能としている。これにより、各アンテナ装置５０から論理的に２つの仮想アンテナ装置５００を形成することが可能となる。なお、この実施形態では、説明を簡易とするため、１つの仮想アンテナ装置群８００に設定する通信チャネルを１種類としているが、同じ仮想アンテナ装置群８００の中で複数種類の通信チャネルを適用するようにしてもよい。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、仮想アンテナ装置群８００−１は、アンテナ装置５０−１〜５０−１０により構成された仮想アンテナ装置５００−１０１〜５００−１１０を有している。また、図４（ｂ）に示すように、仮想アンテナ装置群８００−２は、アンテナ装置５０−１〜５０−１５により構成された仮想アンテナ装置５００−２０１〜５００−２１５により構成されている。
【００６４】
次に、物理ＰＯＮ６において、複数のｖＰＯＮ６００を設定する方式について、図４、図５等を用いて説明する。
【００６５】
以下では、仮に、ＬＣＭ＆Ｏ２、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５により、図４、図５のような２つのｖＰＯＮ６００（６００−１、６００−２）が設定された状態の構成について説明する。なお、ＬＣＭ＆Ｏ２、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５が、カスタマ（カスタマ端末ＣＴ−１、ＣＴ−２）の要求に応じて新たなｖＰＯＮ６００を設定する動作については後述する。
【００６６】
通常、ＰＯＮにおいてＯＮＵとＯＬＴとの間のフレームの送受信ではＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ．  ＩＤ）等の論理的なパスを識別する識別子を用いて宛先や送信元の識別が行われる。そこで、この実施形態では、図５に示すように、物理ＰＯＮ６では、各ＯＮＵ２０に対して、ｖＰＯＮ６００ごとに異なるＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）を付与することで、各ｖＰＯＮ６００のトラヒックを区別するものとする。
【００６７】
なお以下では、ｖＰＯＮ６００−１、６００−２をそれぞれ「ｖＰＯＮ１」、「ｖＰＯＮ２」とも呼ぶものとする。
【００６８】
この実施形態の物理ＰＯＮ６では、図５に示すように、ＯＮＵ２０−１〜２０−１０に対して、それぞれｖＰＯＮ１向けのＬＬＩＤとしてＸ１０１〜Ｘ１１０を付与している。また、この実施形態の物理ＰＯＮ６では、図５に示すように、ＯＮＵ２０−１〜２０−１５に対して、それぞれｖＰＯＮ２向けのＬＬＩＤとしてＸ２０１〜Ｘ２１５を付与している。
【００６９】
また、各ＯＮＵ２０では、下位側（アンテナ装置５０）との通信において、各ＬＬＩＤに対応する仮想ＮＩＣ２１（仮想イーサネットポート）を設定することが可能であるものとする。そして、各ＯＮＵ２０の各仮想ＮＩＣ２１に対しては、それぞれ異なるＭＡＣアドレスが設定される。
【００７０】
図５に示すように、各ＯＮＵ２０には、ｖＰＯＮ６００ごとに対応するＬＬＩＤが設定される。したがって、ＯＮＵ２０−１〜２０−１０についてはそれぞれ２つのＬＬＩＤに対してそれぞれ仮想ＮＩＣ２１が設定され、ＯＮＵ２０−１０〜２０−１５に対してはそれぞれ１つのＬＬＩＤに対して仮想ＮＩＣが設定される。
【００７１】
具体的には、この実施形態の物理ＰＯＮ６では、図５に示すように、ＯＮＵ２０−１はｖＰＯＮ１向けの仮想ＮＩＣ２１−１０１（ＬＬＩＤ：Ｘ１０１に対応）とｖＰＯＮ２向けの仮想ＮＩＣ２１−２０１（ＬＬＩＤ：Ｘ２０１に対応）を有し、ＯＮＵ２０−２はｖＰＯＮ１向けの仮想ＮＩＣ２１−１０２（ＬＬＩＤ：Ｘ１０２に対応）とｖＰＯＮ２向けの仮想ＮＩＣ２１−２０２（ＬＬＩＤ：Ｘ２０２に対応）を有し、・・・、ＯＮＵ２０−１０はｖＰＯＮ２向けの仮想ＮＩＣ２１−２１０（ＬＬＩＤ：Ｘ２１０に対応）を有し、・・・、ＯＮＵ２０−１５はｖＰＯＮ２向けの仮想ＮＩＣ２１−２１５（ＬＬＩＤ：Ｘ２１５に対応）を有する。さらに、この実施形態の物理ＰＯＮ６では、図５に示すように、ＬＬＩＤ「Ｘ１０１」〜「Ｘ１１０」、「Ｘ２０１」〜「Ｘ２１５」に対応するＭＡＣアドレスを、それぞれ「Ａ１０１」〜「Ａ１１０」、「Ａ２０１」〜「Ａ２１５」とする。
【００７２】
さらに、ＯＬＴ１０では、上位側（メトロ網Ｎ１）との接続（スイッチ１１３による接続）において、ｖＰＯＮ６００ごとにそれぞれ異なる仮想ＮＩＣ（仮想的なイーサネットポート）が設定することが可能となっているものとする。すなわち、ＯＬＴ１０（スイッチ１１３）では、ｖＰＯＮ６００ごとにそれぞれ異なる仮想ＮＩＣを用いて上位側と通信することで、ｖＰＯＮ６００ごとの上位側のパケットの制御や識別が可能となっているものとする。
【００７３】
この実施形態のＯＬＴ１０では、図５に示すように、ｖＰＯＮ１向けの仮想ＮＩＣ１０１−１のＭＡＣアドレスとして「Ａ０１」を設定し、ｖＰＯＮ２向けの仮想ＮＩＣ１０１−２のＭＡＣアドレスとして「Ａ０２」を設定している。
【００７４】
そして、この実施形態では、それぞれのＯＮＵ２０とアンテナ装置５０との間はケーブル５０１（例えば、イーサネットケーブルやシリアルケーブル等のケーブル）で接続されており、各ＯＮＵ２０の各仮想ＮＩＣ２１は、アンテナ装置５０で対応するｖＰＯＮ６００の通信チャネルとリンクさせた通信が可能であるものとする。
【００７５】
これにより、例えば、アンテナ装置５０−１では、ｖＰＯＮ１向けの通信チャネルＣｈ１の通信については、ＯＮＵ２０−１上に設定されたＭＡＣアドレスＡ１０１（仮想ＮＩＣ２１−１０１）を介して通信し、ｖＰＯＮ２向けの通信チャネルＣｈ２の通信については、ＯＮＵ２０−２上に設定されたｖＰＯＮ２向けのＭＡＣアドレスＡ２０１（仮想ＮＩＣ２１−２０１）を介して通信することで、ｖＰＯＮ１（通信チャネルＣｈ１）とｖＰＯＮ２（通信チャネル２）とで異なるＬＬＩＤ（論理パス）を用いた通信を行うことができる。他のＯＮＵ２０についても同様である。また、ＯＬＴ１０においても同様に、ｖＰＯＮ１向けの通信については、ＯＬＴ１０上に設定されたＭＡＣアドレスＡ０１（仮想ＮＩＣ１０１−１）を介して通信し、ｖＰＯＮ２向けの通信については、ＯＬＴ１０上に設定されたＭＡＣアドレスＡ０２（仮想ＮＩＣ１０１−２）を介して通信することで、ｖＰＯＮ１とｖＰＯＮ２とで異なるＬＬＩＤ（論理パス）を用いた通信を行うことができる。
【００７６】
以上のように、物理ＰＯＮ６では、各アンテナ装置５０（仮想アンテナ装置５００）に対応する通信チャネルごと（仮想アンテナ装置群８００ごと）に、異なるＬＬＩＤ（ＭＡＣアドレス）を用いて、ＰＯＮ区間（各ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との間）を通信することで、ｖＰＯＮ６００ごとに区別した通信が可能である。その結果、図４に示すように、物理ＰＯＮ６（ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０−１〜２０−１５）上にｖＰＯＮ１及びｖＰＯＮ２を形成することが可能となる。
【００７７】
図４（ａ）に示すように、ｖＰＯＮ１は、ｖＯＬＴ１００−１と１０台のｖＯＮＵ２００−１０１〜２００−１１０とを有し、ｖＯＬＴ１００−１と各ｖＯＮＵ２００との間は１：１０に分岐された仮想伝送路４００−１で接続された構成となっている。また、図４（ｂ）に示すように、ｖＰＯＮ２は、ｖＯＬＴ１００−２と１５台のｖＯＮＵ２００−２０１〜２００−２１５とを有し、ｖＯＬＴ１００−２と各ｖＯＮＵ２００との間は分岐された仮想伝送路４００−２で接続された構成となっている。
【００７８】
次に、各ｖＰＯＮ６００における仮想伝送路４００−１、４００−２に対する帯域制御の方法について説明する。
【００７９】
上述の通り、物理ＰＯＮ６では、各アンテナ装置５０（仮想アンテナ装置５００）に対応する通信チャネルごと（仮想アンテナ装置群８００ごと）に、異なるＬＬＩＤ（ＭＡＣアドレス）を用いて、ＰＯＮ区間（各ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との間）を通信することで、ｖＰＯＮ６００ごとの通信を区別することが可能である。例えば、物理ＰＯＮ６では、ＰＯＮ区間でＬＬＩＤごとの帯域制御を行うことで、間接的に各ｖＰＯＮ６００で利用される帯域の総量（各ｖＰＯＮ６００に所属する全てのＬＬＩＤで使用される帯域の合計）を制御することも可能である。仮に、物理ＰＯＮ６に、Ｎ個のｖＯＮＵ２００を有するｖＰＯＮ６００を設定する場合を想定する。この場合、物理ＰＯＮ６において、第１段目の帯域制御として、Ｎ個のＬＬＩＤ（ｖＯＮＵ２００）ごとの帯域制御機能を設定し、第２段目の帯域制御として、Ｎ個のＬＬＩＤ（ｖＯＮＵ２００）を束ねて帯域制御機能を設定するようにしてもよい。すなわち、物理ＰＯＮ６において、Ｎ個のｖＯＮＵ２００を備えるｖＰＯＮ６００の帯域制御行うのに、Ｎ＋１個の帯域制御機能を用いるようにしてもよい。このような帯域割当制御の機能については、種々のＰＯＮにおける帯域割当制御の機能を適用することができる。
【００８０】
また、通常イーサネットに対応したＰＯＮでは、ＰＯＮ区間（ＯＮＵ上の仮想ＮＩＣとＯＬＴ上の仮想ＮＩＣとの間）でＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ；例えばタグＶＬＡＮ等）を設定することが可能であり、ＶＬＡＮのトランク（伝送パス）ごとに最大使用可能帯域を設定することが可能である。
【００８１】
そこで、物理ＰＯＮ６では、各仮想ＮＩＣ（各ＯＮＵ２０の仮想ＮＩＣ２１及びＯＬＴ１０の仮想ＮＩＣ１０１）に対して、ｖＰＯＮ６００単位やｖＯＮＵ２００単位で異なるＶＬＡＮ−ＩＤを設定し、ＶＬＡＮごとに最大使用可能帯域を設定することで、ｖＰＯＮ６００ごとの帯域制御を可能とすることもできる。
【００８２】
ここでは、ｖＰＯＮ１は、各ｖＯＮＵ２００で帯域を共有するタイプ（以下、「帯域共有タイプ」と呼ぶ）であり、ｖＰＯＮ２は各ｖＯＮＵ２００で固有の帯域を設定するタイプ（以下、「帯域固有タイプ」と呼ぶ）であるものとする。
【００８３】
この場合ｖＰＯＮ１では、例えば、各ｖＯＮＵ２００−１０１〜２００−１１０に対応する各仮想ＮＩＣ２１−１０１〜２１−１１０と、ＯＬＴ１０側の仮想ＮＩＣ１０１−１とを共通するＶＬＡＮ−ＩＤ「１」を設定し、１つのＶＬＡＮで共有する帯域を割り当てることで、帯域共有タイプの構成を実現することができる。
【００８４】
また、ｖＰＯＮ２では、例えば、各ｖＯＮＵ２００−２０１〜２００−１１５に対応する１５個の仮想ＮＩＣ２１−２０１〜２１−２１５に、それぞれ異なるＶＬＡＮ−ＩＤ「２」〜「１６」を設定し、さらにＯＬＴ１０側の仮想ＮＩＣ１０１−２に１５個全てのＶＬＡＮ−ＩＤ（ｖＯＮＵ２００側に設定した全てのＶＬＡＮ−ＩＤ）を設定する。そして、ｖＰＯＮ２では、１５個のＶＬＡＮ（ＶＬＡＮ−ＩＤ「２」〜「１６」のＶＬＡＮ）のそれぞれに固有の帯域を割り当てることで、帯域固有タイプの設定を実現することができる。なお、以下では、物理ＰＯＮ６において、ｖＰＯＮ１に設定したＶＬＡＮ−ＩＤ「１」のＶＬＡＮを「ＶＬＡＮ１」と呼び、ｖＰＯＮ２に設定したＶＬＡＮ−ＩＤ「２」〜「１６」のＶＬＡＮを、それぞれ、「ＶＬＡＮ２」〜「ＶＬＡＮ１６」と呼ぶものとする。
【００８５】
ネットワークシステム１では、以上のような、物理ＰＯＮ６において複数のｖＰＯＮ６００を設定する処理については、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５が、ＯＬＴ１０の制御部１２（ＯＬＴＣ制御部１２１）を制御することにより行われる。すなわち、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５では、各ｖＰＯＮ６００に関する構成情報が、生成（設計）・保持されていることになる。
【００８６】
次に、ＶＩＭ５の内部構成の例について説明する。
【００８７】
図２は、ＶＩＭ５の機能的構成について示したブロック図である。
【００８８】
ＶＩＭ５は、制御部５１及びデータ記憶部５２を有している。
【００８９】
ＶＩＭ５は、例えば、ＰＣやワークステーション等のコンピュータにプログラム（実施形態に係る物理ＰＯＮ管理プログラムを含む）をインストールすることにより構成するようにしてもよい。
【００９０】
制御部５１は、装置全体の制御に係る処理を行うものであり、物理ＰＯＮ制御処理部５１１を有している。
【００９１】
データ記憶部５２には、物理ＰＯＮ６の構成情報（例えば、各ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０の設定情報や構成情報を含む情報）である物理ＰＯＮ設定データ５２１が記憶されている。
【００９２】
物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ＬＣＭ＆Ｏ２やＶＮＦＭ４等の制御に応じて、物理ＰＯＮ設定データ５２１のデータを更新する処理や、物理ＰＯＮ６（各ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０）に対する設定変更等の制御処理を行う。
【００９３】
物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、データ記憶部５２の物理ＰＯＮ設定データ５２１に従って、物理ＰＯＮ６（各ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０）の各要素を制御する処理等を行う。
【００９４】
物理ＰＯＮ設定データ５２１には、少なくとも、ＯＬＴ設定データ５２１ａ、ＯＮＵ設定データ５２１ｂ、及び帯域割当データ５２１ｃが記憶されているものとする。
【００９５】
図６は、ＯＬＴ設定データ５２１ａの構成例について示した説明図である。
【００９６】
図６に示すように、ＯＬＴ設定データ５２１ａには、ｖＰＯＮ６００（ｖＰＯＮ−ＩＤ）ごとのＯＬＴ１０に対する設定データが登録されている。
【００９７】
なお、この実施形態では、各ｖＰＯＮ６００を識別するＩＤ（以下、「ｖＰＯＮ−ＩＤ」と呼ぶ）が付与されているものとする。以下では、ｖＰＯＮ１（ｖＰＯＮ６００−１）のｖＰＯＮ−ＩＤを「１」、ｖＰＯＮ２（ｖＰＯＮ６００−２）のｖＰＯＮ−ＩＤを「２」とする。
【００９８】
図６に示すＯＬＴ設定データ５２１ａには、少なくともｖＰＯＮ−ＩＤごとに対応するＭＡＣアドレス、及びＶＬＡＮ−ＩＤが設定されている。
【００９９】
図７は、ＯＮＵ設定データ５２１ｂの構成例について示した説明図である。
【０１００】
図７に示すように、ＯＮＵ設定データ５２１ｂには、ｖＰＯＮ−ＩＤごとに、所属する各ｖＯＮＵ２００に対応する設定データが登録されている。各ｖＯＮＵ２００の設定データには、少なくともｖＯＮＵ−ＩＤ、物理ＯＮＵ−ＩＤ、ＶＬＡＮ−ＩＤ、ＬＬＩＤ，ＭＡＣアドレスが登録されている。図７に示すＯＮＵ設定データ５２１ｂでは、ｖＰＯＮ−ＩＤが１のｖＰＯＮ１に所属するｖＯＮＵ２００−１０１〜２００−１１０に対応する設定データと、ｖＰＯＮ−ＩＤが２のｖＰＯＮ２に所属するｖＯＮＵ２００−２０１〜２００−２１５とに対応する設定データがそれぞれ登録されている。
【０１０１】
図９は、帯域割当データ５２１ｃの構成例について示した説明図である。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、それぞれ割当方の異なる帯域割当データ５２１ｃについて示している。
【０１０２】
図９に示すように、帯域割当データ５２１ｃには、ＯＬＴ１０で対応する波長（λ１〜λ３）ごとに、帯域の割当状態（帯域ごとに割り当てる波長とタイムスロットの分布）を示している。
【０１０３】
図９では説明を簡易とするために、帯域割当データ５２１ｃを視覚的な帯グラフの形式で示しているが、実際には帯域割当データ５２１ｃは、図９のような帯グラフを描画するために必要なデータ形式（例えば、各波長を構成する各スロットに対応するｖＰＯＮ−ＩＤのデータ等）で記述されているものとする。なお、図９に示す帯グラフでは、連続する帯は連続するタイムスロットの分布を表している。
【０１０４】
次に、ＶＮＦＭ４の内部構成の例について説明する。
【０１０５】
図３は、ＶＮＦＭ４の機能的構成について示した説明図である。
【０１０６】
ＶＮＦＭ４は、制御部４１及びデータ記憶部４２を有している。
【０１０７】
ＶＮＦＭ４は、例えば、ＰＣやワークステーション等のコンピュータにプログラム（実施形態に係る仮想ＰＯＮ管理プログラムを含む）をインストールすることにより構成するようにしてもよい。
【０１０８】
データ記憶部４２には、各ｖＰＯＮ６００の設定情報であるｖＰＯＮ構成データ４２１（４２１−１、４２１−２）が記憶されている。ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２はそれぞれｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２に対応するデータである。
【０１０９】
制御部４１は、装置全体の制御に係る処理を行うものであり、ｖＰＯＮ制御処理部４１１を有している。
【０１１０】
ｖＰＯＮ制御処理部４１１は、ＬＣＭ＆Ｏ２等の制御に応じて、物理ＰＯＮ設定データ５２１のデータを更新する処理や、ｖＰＯＮ６００（各ｖＯＮＵ２００とｖＯＬＴ１００）に対する設定変更等の制御処理を行う。ｖＰＯＮ制御処理部４１２は、データ記憶部４２のｖＰＯＮ構成データ４２１に従って、ｖＰＯＮ６００（各ｖＯＮＵ２００とｖＯＬＴ１００）の各要素を制御する処理等を行う。
【０１１１】
図８は、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２の構成例について示した説明図である。
【０１１２】
図８（ａ）は、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１の構成例を示しており、図８（ｂ）は、ｖＰＯＮ構成データ４２１−２の構成例について示した説明図である。
【０１１３】
図８に示すように、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２には、それぞれ、ｖＰＯＮ−ＩＤ、各ｖＯＮＵ２００に対応するＯＮＵ２０（物理ＯＮＵ）のＩＤ（以下、「物理ＯＮＵ−ＩＤ」と呼ぶ）を示す物理ＯＮＵ−ＩＤリスト、帯域設定条件、及び対応するｖＰＯＮ６００に流れるトラヒック（仮想光伝送路４００を流れるトラヒック）の特性を示す情報（以下、「トラヒック特性情報」と呼ぶ）が設定されている。
【０１１４】
帯域設定条件の項目は、対応するｖＰＯＮ６００の各ｖＯＮＵ２００に付与する帯域の設定方式等を示す情報である。ここでは、帯域設定条件の項目は、帯域設定のタイプ（例えば、帯域共有タイプや帯域固有タイプ）と、割当てる帯域の値（最大値）が設定されるものとする。
【０１１５】
図８（ａ）に示すｖＰＯＮ１の帯域設定条件の項目には、帯域設定のタイプとして「帯域共有タイプ」が設定され、共有帯域（ｖＰＯＮ１で共有される帯域）＝８Ｇｂｐｓが設定されている。また、図８（ｂ）に示すｖＰＯＮ２の帯域設定条件の項目には、帯域設定のタイプとして「帯域固有タイプ」が設定され、固有帯域（各ｖＯＮＵ２００の固有の帯域）＝１Ｇｂ／ｓが設定されている。帯域設定条件の具体的な記述形式については限定されないものであり、ｖＯＮＵ２００ごと（ｖＯＮＵ−ＩＤや物理ＯＮＵ−ＩＤごと）に個別に固有帯域を設定するようにしてもよい。
【０１１６】
トラヒック特性情報には、例えば、対応するｖＰＯＮ６００においてバースト的なトラヒック（例えば、大容量ファイルの転送）が発生し、トラヒックが発生しない期間が長い（データ送受信が発生しない期間が長い）という状態を示す「バースト性トラヒック」や、常時トラヒックが発生している状態を示す「常時使用型トラヒック」が設定されるものとする。なお、トラヒック特性情報には、その他の種類の情報を設定可能としてもよい。また、ｖＰＯＮ構成データ４２１からトラヒック特性情報を削除した構成としてもよい。
【０１１７】
以上のように、仮想ＰＯＮ提供システム３では、ＶＮＦＭ４のｖＰＯＮ制御処理部４１１、及びＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１により、物理ＰＯＮ６上でｖＰＯＮを構成する制御を行う仮想光通信ネットワークシステム制御手段が実現されている。
【０１１８】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態のネットワークシステム１の動作を説明する。
【０１１９】
（Ａ−１）では、図４のような２つの仮想移動体ネットワークシステム１０００−１、１０００−２（ｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２を含む）の構成について説明した。以下では、カスタマ端末ＣＴ−１、ＣＴ−２の要求に応じて、ＬＣＭ＆Ｏ２、ＩＮＦ＆ＶＮＦＭ３、及びＶＮＦＭ４が連携して、仮想移動体ネットワークシステム１０００−１、１０００−２（ｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２を含む）を構成する際の動作について説明する。
【０１２０】
カスタマ端末ＣＴ−２、ＣＴ−１は、それぞれ、ＬＣＭ＆Ｏ２に対して、自社のＭＶＮＯサービスの仕様（例えば、ネットワークシステム１を所有するキャリアとの契約の範囲内の仕様）に必要な能力を有するスライスを提供するように要求する。なお、カスタマ端末ＣＴ−２、ＣＴ−１とＬＣＭ＆Ｏ２との間のインタフェースの仕様については限定されないものであり、種々のスライスアーキテクチャの構成を適用することができる。ここでは、第１のカスタマ端末ＣＴ−１は、ＬＣＭ＆Ｏ２に対して、仮想アンテナ装置群８００−１の各仮想アンテナ装置５００と仮想基地局７００−２との間（すなわち、ｖＰＯＮ６００−１の区間）に固定的な帯域を用意しないタイプ（すなわち帯域共有タイプ）の仮想移動体ネットワークシステム１０００−１を要求したものとする。また、第２のカスタマ端末ＣＴ−２は、ＬＣＭ＆Ｏ２に対して、仮想アンテナ装置群８００−２の各仮想アンテナ装置５００と仮想基地局７００−２との間（すなわち、ｖＰＯＮ６００−２の区間）に固定的な帯域を用意するタイプ（すなわち、帯域固有タイプ）の仮想移動体ネットワークシステム１０００−２を要求したものとする。
【０１２１】
そして、ＬＣＭ＆Ｏ２は、要求された各スライスの要求条件を達成するのに必要な各要素のＶＮＦ（仮想移動体ネットワークシステム１０００−１、１０００−２を構成する各要素のＶＮＦ）の能力を求め、各要素のＩＮＦ＆ＶＮＦＭに必要なＶＮＦと資源を提供するように指示する。
【０１２２】
ここでは、ＬＣＭ＆Ｏ２は、仮想ＰＯＮ提供システム３（アクセス網のＩＮＦ＆ＶＮＦＭ）に対して、要求されたスライスに組み込むためのｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２（ｖＰＯＮ６００−１、６００−２）を要求する。
【０１２３】
具体的には、ＬＣＭ＆Ｏ２は、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５に対して、ｖＰＯＮ１とｖＰＯＮ２を、その設定条件（例えば、ｖＯＮＵ２００の数やＰＯＮ区間の帯域の設定等の条件；以下、「ｖＰＯＮ設定条件」と呼ぶ）と共に要求する。ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５は、要求された２式のｖＰＯＮ６００（ｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２）を、実在する１つのインフラ（物理ＰＯＮ６）上で構築するための資源の設定を求め、インフラ（物理ＰＯＮ６）に対して、その様な設定を行うように制御する。なお、ｖＰＯＮ設定条件には、少なくともｖＰＯＮ構成データ４２１の「物理ＯＮＵ−ＩＤリスト」の項目、「帯域設定条件」の項目、及び「トラヒック特性情報」の項目と同様の形式のデータを含むようにしてもよい。
【０１２４】
ここでは、ＬＣＭ＆Ｏ２は、仮想ＰＯＮ提供システム３（ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５）に対して、第１のカスタマ向けのｖＰＯＮ１のｖＰＯＮ設定条件として、１０台のｖＯＮＵ２００（ＯＮＵ２０−１〜２０−１０をベースとするｖＯＮＵ２００）と、その１０台のｖＯＮＵ２００で共有する８Ｇｂ／ｓの帯域を設定したものとする。すなわち、ｖＰＯＮ１のｖＰＯＮ設定条件は、ｖＯＮＵ２００の数が１０台であり、共有帯域を８Ｇｂ／ｓとする帯域共有タイプのポリシーを適用するという内容となる。
【０１２５】
また、ここでは、ＬＣＭ＆Ｏ２は、仮想ＰＯＮ提供システム３（ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５）に対して、第２のカスタマ向けのｖＰＯＮ２のｖＰＯＮ設定条件として、１５台のｖＯＮＵ２００（ＯＮＵ２０−１〜２０−１５をベースとするｖＯＮＵ２００）と、その１５台のｖＯＮＵ２００のそれぞれに対して１Ｇｂ／ｓの帯域を設定したものとする。すなわち、ｖＰＯＮ２のｖＰＯＮ設定条件は、ｖＯＮＵ２００の数が１５台であり、各ｖＯＮＵ２００の固有帯域を１Ｇｂ／ｓとする帯域固有タイプのポリシーを適用するという内容となる。
【０１２６】
そうすると、ＶＮＦＭ４及びＶＩＭ５は、ＬＣＭ＆Ｏ２の要求に応じて、ｖＰＯＮ設定条件に適合するｖＰＯＮ１とｖＰＯＮ２を設計（物理ＰＯＮ６に設定可能な構成として設計）する。
【０１２７】
具体的には、ＶＮＦＭ４のｖＰＯＮ制御処理部４１１は、ｖＰＯＮ１の設定条件に従って、図８（ａ）に示すようなｖＰＯＮ構成データ４２１−１を作成して設定する。また、ＶＮＦＭ４のｖＰＯＮ制御処理部４１１は、ｖＰＯＮ２の設定条件に従って、図８（ｂ）に示すようなｖＰＯＮ構成データ４２１−２を作成して設定する。ＶＮＦＭ４のｖＰＯＮ制御処理部４１１は、ＬＣＭ＆Ｏ２からのｖＰＯＮ設定条件の内容に基づいて、少なくともｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２の物理ＯＮＵ−ＩＤリスト、帯域設定条件、及びトラヒック特性情報の項目を設定することができる。
【０１２８】
そして、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２に従って、ｖＰＯＮ１及びｖＰＯＮ２を構築するための物理ＰＯＮ６への設定内容を設計する。
【０１２９】
具体的には、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２に従って、ＯＬＴ設定データ５２１ａ及びＯＮＵ設定データ５２１ｂを作成する。
【０１３０】
図８（ａ）に示すように、ｖＰＯＮ１の物理ＯＮＵ−ＩＤリストは、１，２，・・・，１０であり、帯域設定条件は帯域共有タイプであるため、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ＯＬＴ１０にｖＰＯＮ１に対応する仮想ＮＩＣ１０１（ＭＡＣアドレスを含む）を付与し、ＯＮＵ２０−１〜２０−１０のそれぞれにｖＰＯＮ１に対応する仮想ＮＩＣ２１、１０１（ＭＡＣアドレスを含む）及びＬＬＩＤを付与し、ｖＰＯＮ１の各仮想ＮＩＣ２１、１０１に対して共通する１つのＶＬＡＮ−ＩＤを付与する。そして、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ１への付与の結果をＯＬＴ設定データ５２１ａ及びＯＮＵ設定データ５２１ｂに登録する。
【０１３１】
また、図８（ｂ）に示すように、ｖＰＯＮ２の物理ＯＮＵ−ＩＤリストは、１，２，・・・，１５であり、帯域設定条件は帯域固有タイプであるため、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ＯＬＴ１０にｖＰＯＮ２に対応する仮想ＮＩＣ１０１（ＭＡＣアドレスを含む）を付与し、ＯＮＵ２０−１〜２０−１５のそれぞれにｖＰＯＮ２に対応する仮想ＮＩＣ２１（ＭＡＣアドレスを含む）及びＬＬＩＤを付与し、それぞれのＯＮＵ２０−１〜２０−１５の仮想ＮＩＣ２１に対して別個のＶＬＡＮ−ＩＤを付与し、ＯＬＴ１０の仮想ＮＩＣ２１に全てのＯＮＵ２０（２０−１〜２０−１５）のＶＬＡＮ−ＩＤ（１５個のＶＬＡＮ−ＩＤ）を付与する。そして、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ２に対する付与の結果をＯＬＴ設定データ５２１ａ及びＯＮＵ設定データ５２１ｂに登録する。
【０１３２】
以上のように、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１が、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２に従って、ＯＬＴ設定データ５２１ａ及びＯＮＵ設定データ５２１ｂを作成すると、その結果は図６、図７のような内容となる。
【０１３３】
次に、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１が、図６、図７に示すようなＯＬＴ設定データ５２１ａ、ＯＮＵ設定データ５２１ｂに従って、物理ＰＯＮ６（ＯＮＵ２０−１〜２０−１５、ＯＬＴ１０）を設定すると、その結果は、図５のような状態となる。すなわち、以上の処理により、物理ＰＯＮ６上には、図４に示すようなｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２が形成されることになる。
【０１３４】
また、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ構成データ４２１−１、４２１−２の内容に従って、ｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２に対して付与する帯域構成を設計し、帯域割当データ５２１ｃに設定する。
【０１３５】
ここで、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１による帯域割当の方式の例について説明する。なお、ここで、各ＯＮＵ内部には２台の光送受信機が内蔵されているものとする。（あるいは、これまでの説明に関わらず物理ＯＮＵの台数が２６台で、ＶＰＯＮ１が割当てられたＯＮＵとＶＰＯＮ２に用いられるＯＮＵが別のＯＮＵの場合を考える）。
【０１３６】
ここでは、ｖＰＯＮ１（ｖＰＯＮ構成データ４２１−１）の帯域設定条件は、「帯域共有タイプ、共有帯域＝８Ｇｂ／ｓ」であるため、ｖＰＯＮ１に付与する帯域の総計は８Ｇｂ／ｓとなる。また、ｖＰＯＮ２（ｖＰＯＮ構成データ４２１−２）の帯域設定条件は、「帯域固有タイプ、各ｖＯＮＵの固有帯域＝１Ｇｂ／ｓ」で、物理ＯＮＵ−ＩＤリストは「１，２，・・・，１５」であるため、ｖＰＯＮ２に付与する帯域の総計は１５Ｇｂ／ｓとなる。
【０１３７】
上述の通り、ＯＬＴ１０では、３つの波長（λ１〜λ３）の光通信チャネルを用いて、合計３０Ｇｂｐｓ（１０Ｇｂｐｓ×３）の帯域を設定可能である。各ｖＰＯＮ６００の帯域については、１つの波長の中にまとめた方が高速な光通信が可能となる。仮に、１つの帯域を複数の波長にまたがって設定する場合、通信の際にＯＮＵ２０側で波長変更（例えば、図示しない発光素子の設定変更）が必要となる場合があるため、通信に遅延が発生するおそれがある。
【０１３８】
しかしながら、ＰＯＮ区間における波長（光通信チャネル）は有限なリソースであるため、全ての帯域について、別個の波長を割り当てるとすると、新たに設定するｖＰＯＮに割り当てる帯域が足りなくなる等の問題が発生する。そのため、各ｖＰＯＮに効率的に各波長の帯域を割り当てるためのポリシーが必要となる。
【０１３９】
ここでは、以下の第１〜第３の帯域設定ポリシーを適用する例について説明する。なお、以下の第１〜第３の帯域設定ポリシーは、一部のポリシーを省略するようにしてもよいし、その他のポリシーを追加するようにしてもよい。
【０１４０】
[第１の帯域設定ポリシー]帯域共有タイプの帯域を含むＰＯＮの帯域は、可能な限り、１波長内で連続したタイムスロットの帯域を割当てる。
【０１４１】
[第２の帯域設定ポリシー]帯域固有タイプのみの帯域で構成されたｖＰＯＮの帯域は、複数波長にまたがっても良い。
【０１４２】
[第３の帯域設定ポリシー]第１及び第２の帯域設定ポリシーの範囲で、可能な限り、連続したタイムスロットの空き帯域を残す帯域割当てを行う。
【０１４３】
次に、上述の第１〜第３のポリシーに従って、ｖＰＯＮ１（帯域共有タイプの帯域を含む８Ｇｂ／ｓの帯域）と、ｖＰＯＮ２（帯域固有タイプの帯域のみの１０Ｇｂｐｓの帯域）に波長λ１〜λ３の帯域を割当てる例を説明する。
【０１４４】
まず、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１が、ｖＰＯＮ１に対する帯域の割当処理を行ったものとする。ｖＰＯＮ１の帯域は、帯域共有タイプの帯域を含む８Ｇｂ／ｓの帯域であるため、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ１については、第１及び第３の帯域設定ポリシーに従って、１つの波長内での帯域割当を優先しつつ、可能な限り連続したタイムスロットの空き帯域を残す帯域割当を行うことになる。その結果、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、波長λ１の先頭の８Ｇｂ／ｓの帯域を確保してｖＰＯＮ１に割り当てることになる。
【０１４５】
次に、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１が、ｖＰＯＮ２に対する帯域の割当処理を行ったものとする。ｖＰＯＮ２の帯域は、「帯域固有タイプで各ｖＯＮＵの固有帯域＝１Ｇｂ／ｓ」である。したがって、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、ｖＰＯＮ２については、第２及び第３の帯域設定ポリシーに従って、複数波長にまたがった帯域割当を許容しつつ、可能な限り連続したタイムスロットの空き帯域を残す帯域割当を行うことになる。その結果、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１は、波長λ１で残った２Ｇｂｐｓの帯域と、波長λ２の全ての帯域（１０Ｇｂ／ｓ）と、波長λ３の先頭の３Ｇｂ／ｓの帯域を確保してｖＰＯＮ２に割り当てることになる。
【０１４６】
以上のように、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１が、上述の第１〜第３のポリシーに従って、ｖＰＯＮ１と、ｖＰＯＮ２に波長λ１〜λ３の帯域を割当てる処理を行うと、その結果の帯域割当データ５２１ｃは図９（ｂ）のような内容となる。
【０１４７】
次に、図９（ｂ）のような割当方が、効率的であるかを検証する。
【０１４８】
図９では、図９（ｂ）以外に、図９（ａ）と図９（ｃ）の割当方が図示されている。以下では、図９（ａ）〜図９（ｃ）の割当て方を、それぞれ第１の割当方〜第３の割当方と呼ぶものとする。物理ＰＯＮ６が、光通信に複数波長（ここではλ１〜λ３の３波長）を使用し、かつ、ＯＮＵ２０側での波長変更に時間がかかる場合、ｖＰＯＮへの資源割当て方法（帯域の割当方）には、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示す第１の割当方〜第３の割当方が考えられる。
【０１４９】
図９（ａ）に示す第１の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ１については全ての帯域（１０Ｇｂ／ｐｓ）がｖＰＯＮ２に割り当てられている。また、図９（ａ）に示す第１の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ２については、先頭の５Ｇｂ／ｓがｖＰＯＮ２に割り当てられており、続く５Ｇｂ／ｓがｖＰＯＮ１に割り当てられている。さらに、また、図９（ａ）に示す第１の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ３については、先頭の３Ｇｂ／ｓがｖＰＯＮ１に割り当てられている。
【０１５０】
第３の割当方は、ｖＰＯＮ１、ｖＰＯＮ２で、可能な限り異なる波長の帯域を割当てる方式である。図９（ｃ）に示す第３の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ１ついては先頭の８Ｇｂ／ｓがｖＰＯＮ１に割り当てられており、続く２Ｇｂ／ｓについては空き帯域となっている。また、図９（ｃ）に示す第３の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ２については全ての帯域（１０Ｇｂ／ｓ）がｖＰＯＮ２に割り当てられている。さらに、図９（ｃ）に示す第３の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ３については、先頭の５Ｇｂ／ｓがｖＰＯＮ２に割り当てられており、続く５Ｇｂ／ｓについては空き帯域となっている。
【０１５１】
以上の第１〜第３の割当方について、最も効率的な割当方を検討すると、最も効率の良いのは第２の割当方となる。以下にそのような結論となる理由を説明する。ｖＰＯＮ１は、１０台のｖＯＮＵ２００で８Ｇｂ／ｓを共有している。したがって、第１の割当方だと、ｖＰＯＮ１の帯域は複数の波長にまたがっているため、仮にｖＯＮＵ２００−１０１の資源がλ３に割当てられているとき、必要な帯域が３Ｇｂ／ｓを超えると、他のｖＯＮＵ２００が必要とする帯域が少ない場合でも、３Ｇｂ／ｓ以上にする事はすぐには不可能で、波長をλ２に変更しなければならない。また、その場合でも、λ３に設定されたｖＯＮＵ２００−１０１では、５Ｇｂ／ｓを超える帯域を使用ことは出来ないという問題が生じる。なお、ｖＰＯＮ２では、各ｖＯＮＵ２００は固定的に１Ｇｂ／ｓを確保するので、１Ｇｂ／ｓ単位での割当制限（１タイムスロット＝１Ｇｂ／ｓ）があるとすれば、どの割り当て方でもｖＰＯＮ２にとって不都合は少ない。さらに、帯域共有タイプのｖＰＯＮの追加要求があった場合に、なるべく大きな帯域の要求を受けれるようにするためには、連続する未使用領域が最大となる第２の割当方が第３の割当方よりも適切と言える。以上のような理由から、第２の割当方（上述の第１〜第３の帯域設定ポリシーに従った割当方）が適切であるといえる。ただし、第２の割当て方の場合、ＶＰＯＮ１の帯域を増やす必要があった場合、λ１に割当てられたＶＰＯＮ２をλ３に動かす必要がある。この間、ＶＰＯＮ２の動かす波長が割当てられたＯＮＵは使用不可能となるリスクがある。そのため、もし、目標を、新たなＶＰＯＮ要求への対応で優れた割当ではなく、ＶＰＯＮ１で必要な帯域が増えた場合に速やかに対応できることが目標であったならば、第３の割当て方が最も好適な割当て方となる。
【０１５２】
ここまでは、ｖＰＯＮ構成データ４２１のうち「帯域設定条件」を考慮した帯域割当方式について説明したが、トラヒック特性情報についても考慮するようにしてもよい。
【０１５３】
以下では、仮に第３〜第６のｖＰＯＮ６００を「ｖＰＯＮ３」〜「ｖＰＯＮ６」と呼ぶものとする。「ｖＰＯＮ３」〜「ｖＰＯＮ６」の帯域設定条件は、いずれも帯域共有タイプであるものとする。また、ｖＰＯＮ４及びｖＰＯＮ６のトラヒック特性情報がバースト性トラヒックであり、ｖＰＯＮ３及びｖＰＯＮ５のトラヒック特性情報が常時使用型トラヒックであったものとする。また、ｖＰＯＮ３に割り当てる帯域が６Ｇｂ／ｓで、ｖＰＯＮ４に割り当てる帯域が３Ｇｂ／ｓで、ｖＰＯＮ５に割り当てる帯域が４Ｇｂ／ｓで、ｖＰＯＮ６に割り当てる帯域が４Ｇｂ／ｓであるものとする。
【０１５４】
図１０は、ｖＰＯＮ３〜ｖＰＯＮ６の帯域の割当方の例について示した説明図である。
【０１５５】
図１０では、図１０（ａ）と図１０（ｂ）の割当方が図示されている。以下では、図１０（ａ）、図１０（ｂ）の割当て方を、それぞれ第４の割当方、第５の割当方と呼ぶものとする。
【０１５６】
ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１が、上述の第１〜第３のポリシーに従って、ｖＰＯＮ３〜ｖＰＯＮ５に、波長λ１〜λ３の帯域を割当てる処理を行うと、その結果の帯域割当データ５２１ｃは図１０（ａ）のような内容となる。図１０（ａ）に示す第４の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ１の先頭の６Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ３に割り当てられており、続く３Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ４に割り当てられている。また、また、図１０（ａ）に示す第４の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ２については、先頭の４Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ５に割り当てられており、続く４Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ６に割り当てられている。
【０１５７】
図１０（ａ）では、波長λ１に、常時使用型トラヒックのｖＰＯＮ３とバースト性トラヒックのｖＰＯＮ４とが混在している。また、波長λ２についても、常時使用型トラヒックのｖＰＯＮ５とバースト性トラヒックのｖＰＯＮ６とが混在している。この場合、波長λ１、λ２にはいずれも常時使用型トラヒックの帯域が含まれるため、ＯＬＴ１０側で波長λ１、λ２に対応するＯＬＴＣ１１２−１、１１２−２は、常時動作している状態となる。
【０１５８】
しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、波長λ１に、バースト性トラヒックのｖＰＯＮ４、ｖＰＯＮ６の帯域だけを集めることで、ｖＰＯＮ４、ｖＰＯＮ６にバースト性のトラヒックが発生していない期間については、ＯＬＴ１０側で波長λ１に対応するＯＬＴＣ１１２−１を休止させて省電力で動作させることが可能となる。言い換えると、バースト性トラヒックの帯域を同じ波長に集め、その波長には常時使用型トラヒックの帯域を割当てないことで、ＯＬＴ１０の省電力動作が可能となる。
【０１５９】
すなわち、図１０（ｂ）に示す第５の割当方では、上述の第１〜第３のポリシーに加えて、第４の帯域制御ポリシーとして「バースト性トラヒックの帯域を同じ波長に集め、その波長には常時使用型トラヒックの帯域を割当てない」というポリシーを追加設定することで、ＯＬＴ１０の省電力動作が可能となる。図１０（ｂ）に示す第５の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ１の先頭の４Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ６に割り当てられており、続く３Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ４に割り当てられている。また、図１０（ｂ）に示す第５の割当方の帯域割当データ５２１ｃでは、波長λ２については、先頭の４Ｇｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ５に割り当てられており、続く６ｂ／ｓの帯域がｖＰＯＮ３に割り当てられている。
【０１６０】
この実施形態では、帯域割当のアルゴリズムとして上述の第１〜第４の帯域設定ポリシーの組み合わせについて説明したが、帯域設定ポリシーの組み合わせは自由である。例えば、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１に複数の帯域割当アルゴリズム（帯域設定ポリシーのセット）を用意しておき、カスタマやｖＰＯＮ設定条件に応じて変更したり、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１に自由に帯域割当アルゴリズムのプログラミングを可能とする環境を用意するようにしてもよい。
【０１６１】
（Ａ−３）実施形態の効果
この実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【０１６２】
（Ａ−３−１）第１の課題について
この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、ｖＰＯＮ６００ごとに、異なるＬＬＩＤ（ＰＯＮ区間上の識別子）を用いた論理パスやＶＬＡＮ設定を用いた通信を行うことで、ｖＰＯＮ６００単位での制御が可能な構成としている。これにより、この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、この実施形態の物理ＰＯＮ６を用いて、複数のｖＰＯＮ６００を構築する手段を提供する。すなわち、この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、上述の[第１の課題]（物理的なＰＯＮを用いて、複数の仮想的なＰＯＮを動的に構築する手段がない）を解決することができる。
【０１６３】
（Ａ−３−２）第２の課題について
この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、ｖＰＯＮ６００ごとに、ＶＬＡＮやＬＬＩＤ等を用いた異なる帯域制御設定を適用することで、１つ物理ＰＯＮ６上で、異なる帯域設定のポリシー（例えば、帯域共有タイプや帯域固有タイプ等）を適用することができる。これにより、仮想ＰＯＮ提供システム３では、例えば、ｖＰＯＮ６００に適用するポリシー（ＬＣＭ＆Ｏ２の要求に応じたポリシー）に応じた設定アルゴリズム（例えば、ＶＬＡＮ設定や帯域割当のアルゴリズム（ポリシー））を複数用意して選択可変としたり、自由にプログラミングで設定可能とすることで、カスタマ（カスタマ端末ＣＴ）の要求に柔軟に対応することができる。以上のように、この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、上述の[第２の課題]（構築される複数の仮想ＰＯＮのポリシーが違う場合、１つの物理ＰＯＮ上で異なるポリシーの仮想ＰＯＮを構築することができない。）を解決することができる。
【０１６４】
（Ａ−３−３）第３の課題について
この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、上述の第１の帯域設定ポリシー（帯域共有タイプの帯域を含むＰＯＮの帯域は、可能な限り、１波長内で連続したタイムスロットの帯域を割当てる）に従って、各ｖＰＯＮ６００に対する帯域を割当てることができる。これにより、この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、[第３の課題]（物理ＰＯＮが複数波長を使用し、かつ、波長変更に時間がかかる場合の、仮想ＰＯＮへの資源割当手段がない）を解決することができる。
【０１６５】
（Ａ−３−４）第４の課題について
この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、上述の第４の帯域設定ポリシー（「バースト性トラヒックの帯域を同じ波長に集め、その波長には常時使用型トラヒックの帯域を割当てない」）に従って、各ｖＰＯＮ６００に対する帯域を割当てることができる。これにより、この実施形態のネットワークシステム１（仮想ＰＯＮ提供システム３）では、[第４の課題]（複数の仮想ＰＯＮを省電力に提供する方法が提供されていない。）を解決することができる。
【０１６６】
（Ｂ）他の実施形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【０１６７】
（Ｂ−１）上記の実施形態において、ｖＰＯＮ構成データ４２１に、対応するｖＰＯＮ６００に所属する各ｖＯＮＵ２００で、フレームを送信する際に許容可能な遅延時間（例えば、フレームを受信してから転送するまでの遅延時間）の最大値（以下、「最大許容待機時間」の項目）を設定し、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１で各ｖＰＯＮ６００に帯域を割当てる際のアルゴリズムに反映させるようにしてもよい。例えば、各ＯＮＵ２０で、ＰＯＮ区間（ＯＬＴ１０との通信）に適用する波長の切替するために必要な時間（以下、「波長切替時間」と呼ぶ）がＴ１秒であり、最大許容遅延時間がＴ２秒であった場合を想定する。例えば、Ｔ２＜Ｔ１だった場合、各ｖＯＮＵ２００で、あるフレームを受信してから波長切替を行い、その後当該フレームを転送処理することは許容されない。一方、Ｔ２＞Ｔ１だった場合、各ｖＯＮＵ２００で、あるフレームを受信してから波長切替を行い、その後当該フレームを転送処理することは許容されることになる。共有帯域有りのｖＰＯＮ６００については、連続して同じ波長の帯域を設定することが望ましい。したがって、例えば、ＶＩＭ５の物理ＰＯＮ制御処理部５１１で、各ｖＰＯＮ６００に帯域を割当てる際に、「帯域共有タイプでも、Ｔ２＞Ｔ１となるｖＰＯＮについては、連続したタイムスロットの空き帯域を残す帯域割当てを行うことを許容する」という第５の帯域設定ポリシーを追加するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１６８】
１…ネットワークシステム、２…ＬＣＭ＆Ｏ、３…仮想ＰＯＮ提供システム、４…ＶＮＦＭ、４１…制御部、４１１…ｖＰＯＮ制御処理部、４２…データ記憶部、４２１、４２１−１、４２１−２…ｖＰＯＮ構成データ、４２１ａ…ｖＯＬＴ構成情報、４２１ｂ…ｖＯＮＵ構成情報、５…ＶＩＭ、５１…制御部、５１１…物理ＰＯＮ制御処理部、５２…データ記憶部、５２１…物理ＰＯＮ設定データ、５２１ａ…ＯＬＴ設定データ、５２１ｂ…ＯＮＵ設定データ、５２１ｃ…帯域割当データ、６…物理ＰＯＮ、７…基地局装置、８…アンテナ装置群、９…モビリティ管理装置、１０…ＯＬＴ、１１…トランスポート部、１１１…光フィルタ、１１２、１１２−１、１１２−２、１１２−３…ＯＬＴＣ、１３…スイッチ、１２…制御部、１２１…ＯＬＴ制御部、１０１、１０１−１、１０１−２…仮想ＮＩＣ、２０、２０−１〜２０−１５…ＯＮＵ２０、２１、２１−１０１〜２１−１１０、２１−２０１〜２１−２１５…仮想ＮＩＣ、３０…スプリッタ、４０…光ファイバ、５０、５０−１〜５０−１５…アンテナ装置、１０００、１０００−１、１０００−２…移動体ネットワークシステム、１００、１００−１、１００−２…ｖＯＬＴ、２００−１０１〜２００−１１０、２００−２０１〜２００−２１５…ｖＯＮＵ４００、４００−１、４００−２…仮想光伝送路、５００、５００−１０１〜５００−１１０、５００−２０１〜５００−２１５…仮想アンテナ装置、５０１…ケーブル、６００、６００−１、６００−２…ｖＰＯＮ、７００、７００−１、７００−２…仮想基地局装置、８００、８００−１、８００−２…仮想アンテナ装置群、９００…仮想モビリティ管理装置、１０００、１０００−１、１０００−２…仮想移動体ネットワークシステム、ＣＴ、ＣＴ−１、ＣＴ−２…カスタマ端末、ＥＴ…端末、Ｎ１…メトロ網、Ｎ１００…仮想メトロ網、Ｎ２…コア網、Ｎ２００…仮想コア網。
【図１】
2019140562.tif 000003
【図２】
2019140562.tif 000004
【図３】
2019140562.tif 000005
【図４】
2019140562.tif 000006
【図５】
2019140562.tif 000007
【図６】
2019140562.tif 000008
【図７】
2019140562.tif 000009
【図８】
2019140562.tif 000010
【図９】
2019140562.tif 000011
【図１０】
2019140562.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月24日(2019.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムと、
それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段とを有し、
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、前記光通信ネットワークシステムに、複数の前記仮想子局通信装置で共有する共有通信帯域を設定した第１の前記仮想光通信ネットワークシステムと、それぞれの前記子局通信装置に別個の固有通信帯域を設定した第２の前記仮想光通信ネットワークシステムとを同時に設定可能であり、
前記光伝送路ではＴＤＭＡ方式で光信号が伝送されており、
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、前記第１の前記仮想光通信ネットワークシステムに対して、同じ波長で連続したタイムスロットの通信帯域を優先して割り当てる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記光伝送路ではＴＤＭＡ方式で光信号が伝送されており、
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、複数の前記仮想子局通信装置で共有する共有通信帯域が設定された前記仮想光通信ネットワークシステムに対しては、可能な限り、１波長内で連続したタイムスロットの通信帯域を割当てるという第１の帯域設定ポリシーと、それぞれの前記子局通信装置で別個の固有通信帯域が設定された前記仮想光通信ネットワークシステムに対しては、複数波長にまたがった通信帯域を設定してもよいという第２の帯域設定ポリシーと、前記第１の帯域設定ポリシー及び前記第２の帯域設定ポリシーの範囲で、可能な限り、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して連続したタイムスロットの空き通信帯域を残す帯域割当てを行うという第３の帯域設定ポリシーに従って、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して前記光伝送路の通信帯域を割当てる
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、バースト性が高く、かつ、トラヒックが発生しない期間が長いという第１のトラヒック特性の前記仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域については、可能な限り同一波長に集めて通信帯域割当てを行い、当該波長に、常時トラヒックが発生するという第２のトラヒック特性の前記仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を混在させないという第４の帯域設定ポリシーを加えて、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して前記光伝送路の通信帯域を割当てることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムに対する制御を行うものであって、それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段を有することを特徴とする制御システム。
【請求項５】
１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムにおいて、請求項４に記載の制御システムの制御に応じて動作することを特徴とする光通信ネットワークシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第１の本発明の通信システムは、（１）１つの親局通信装置と複数の子局通信装置と前記親局通信装置から前記子局通信装置に分岐して接続された光伝送路とを備える光通信ネットワークシステムと、（２）それぞれの前記子局通信装置に仮想子局通信装置を設定し、前記親局通信装置に仮想親局通信装置を設定し、複数の前記仮想子局通信装置及び１つの前記仮想親局通信装置を組み合わせた仮想光通信ネットワークシステムごとの制御を行うものであって、それぞれの前記仮想光通信ネットワークシステムに対して別個の前記光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム制御手段とを有し、（３）前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、前記光通信ネットワークシステムに、複数の前記仮想子局通信装置で共有する共有通信帯域を設定した第１の前記仮想光通信ネットワークシステムと、それぞれの前記子局通信装置に別個の固有通信帯域を設定した第２の前記仮想光通信ネットワークシステムとを同時に設定可能であり、（４）前記光伝送路ではＴＤＭＡ方式で光信号が伝送されており、（５）前記仮想光通信ネットワークシステム制御手段は、前記第１の前記仮想光通信ネットワークシステムに対して、同じ波長で連続したタイムスロットの通信帯域を優先して割り当てることを特徴とする。