(57)【要約】【課題】光通信ネットワークにおける切替先経路に十分な周波数帯域がない場合にも、光パスの接続性を確保しつつ経路の切り替えを可能とする。【解決手段】光通信ネットワーク３は、複数の光ノードをリンクで接続した構成である。光ネットワーク制御装置５の光パス切替判定部５２は、光通信ネットワーク３に設定された経路切替対象の光パスａの経路を切り替える際に、切替先経路を構成するリンクのうちリンクＢ−Ｃにおいて光パスａを割り当て可能な周波数帯域が不足している場合に、リンクＢ−Ｃを既に使用している他の光パスｂの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及びＦＥＣのうち少なくとも１つを変更して他の光パスｂが割り当てられている周波数ｆ１、ｆ２のうちｆ２を割込先周波数として開放し、開放された割込先周波数ｆ２に経路切替対象の光パスａを割り当てる。【選択図】図１
2019041263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ノードをリンクで接続した光通信ネットワークに設定された経路切替対象の光パスの経路を切替先経路に切り替える際に、前記切替先経路を構成する前記リンクのうち少なくとも一部のリンクにおいて経路切替対象の前記光パスを割り当て可能な周波数帯域が不足している場合に、周波数帯域が不足している前記リンクを既に使用している他の光パスの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及び前方誤り訂正のうち少なくとも１つを変更して前記他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を割込先周波数として開放し、開放した前記割込先周波数に経路切替対象の前記光パスを割り当てる光パス切替部、
を備える光ネットワーク制御装置。
【請求項２】
前記光パス切替部は、前記割込先周波数又は前記切替先経路を、前記割込先周波数の開放後も前記他の光パスの通信が持続可能であり、かつ、前記割込先周波数に割り当てられている他の光パスの数が、少ないパス数であると判断される所定条件を満たすように選択する、
請求項１に記載の光ネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記光通信ネットワークにおける各々の光パスには、割り込み可能な周波数帯域幅が設定されており、
前記光パス切替部は、割り込み可能な周波数帯域幅が経路切替対象の前記光パスに必要な周波数帯域幅以上である他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を前記割込先周波数として開放するように、前記割込先周波数又は前記切替先経路を選択する、
請求項１又は請求項２に記載の光ネットワーク制御装置。
【請求項４】
光ネットワーク制御装置が実行する光パス経路切替方法であって、
複数の光ノードをリンクで接続した光通信ネットワークに設定された経路切替対象の光パスの経路を切替先経路に切り替える際に、前記切替先経路を構成する前記リンクのうち少なくとも一部のリンクにおいて経路切替対象の前記光パスを割り当て可能な周波数帯域が不足している場合に、周波数帯域が不足している前記リンクを既に使用している他の光パスの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及び前方誤り訂正のうち少なくとも１つを変更して前記他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を割込先周波数として開放し、開放した前記割込先周波数に経路切替対象の前記光パスを割り当てる光パス切替ステップ、
を有する光パス経路切替方法。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１から請求項３のいずれか一項の光ネットワーク制御装置として動作させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワーク制御装置、光パス経路切替方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークにおいては、デジタルコヒーレント伝送方式およびデジタル信号処理などの技術進展に伴い、複数の変調方式を柔軟に選択できる適応多値変復調技術や、大容量のレートを実現するために複数の光信号（キャリア）を周波数軸で隣接させて並列伝送するマルチキャリア伝送方式、複数のシンボルレートを使い分ける方式などが実現可能になっている。そして、クライアントのデータレートや伝送距離に応じて、これらの変調方式、キャリア数、シンボルレート、Forward Error Correction（ＦＥＣ）などのパラメータを適応的に選択し、これらのスペクトルをフレキシブルグリッドと呼ばれる柔軟な周波数間隔上に割り当てることで、光通信ネットワークにおける周波数資源の高効率な利用を可能とする光通信ネットワーク技術の検討が進んでいる。
【０００３】
例えば、変調方式にはQuadrature Phase Shift Keying（ＱＰＳＫ）や8-ary Quadrature Amplitude Modulation（８ＱＡＭ）、16-ary QAM（１６ＱＡＭ）等があり、その変調強度（多値度）が大きいほど同一シンボルレートに対して多くのデータを伝送することが可能となるが、その一方で雑音耐力が劣化するため、伝送距離が短くなる。
【０００４】
クライアント信号を載せるキャリアについては、クライアントのデータが小さい場合は、マルチキャリアを構成する一部のサブキャリアのレーザをオフにすることにより、不要な周波数資源の利用を抑止し、かつ消費電力を抑えることができる。また同様に、クライアントのデータ量や伝送距離に応じてシンボルレートの設定を行ったり、ＦＥＣの強度を設定したりすることで、周波数資源の利用効率を高めたり、伝送効率を高めたりすることができる。
【０００５】
これらの仕組みを光通信ネットワークにおける光パスの経路故障への復旧に用いる検討も行われている（例えば、非特許文献１参照）。通常の運用状態では、大容量のデータを伝送するために多値度の大きい変調方式や大きなシンボルレートを選択し、地点間を最短の通信経路（現用系経路）を用いて伝送する。ここで経路の一部で障害が発生すると、光通信ネットワークの制御・管理を行うネットワーク管理システムは迂回経路（予備系経路）を探索し、当該経路への切り替えを行う。
【０００６】
一般に、予備系経路は現用系経路よりも長距離であるため、光信号が到達可能かどうかの判定を行う必要がある。もし現用系経路で用いていた変調方式やシンボルレートで予備系経路においても光信号が到達可能であり、かつ予備系経路上の周波数に十分な空きがあれば、光送受信器において変調方式等のパラメータを変更する必要がない。予備系経路上の周波数帯域に空きがあっても伝送距離の長延化による信号品質の劣化によって光信号が到達不可能であった場合は、例えば１６ＱＡＭからＱＰＳＫのようにより多値度の低い変調方式に切り替える方法、シンボルレートを上げる方法、ＦＥＣ強度を上げる方法のうち少なくとも１つ方法を用いることにより、伝送距離を伸ばすことで光信号を到達させることができる。特に、変調方式の多値度を下げた場合は伝送データレートが下がることになるが、例えばルータ等でトラフィックの優先度に基づいてレート制限をかけることにより、高優先トラフィックのみ接続性を確保することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】M. Jinno，et al.，“Spectrum-Efficient and Scalable Elastic Optical Path Network: Architecture, Benefits, and Enabling Technologies”，IEEE Communications Magazine, November 2009，p.71
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の経路故障復旧方式では、光送受信器のパラメータ設定変更によって光信号が到達可能であっても、迂回先に十分な周波数帯域がない場合はその迂回経路に切り替えることができない。
【０００９】
図８に従来の迂回経路への切り替え方式を示す。図８に示す光通信ネットワークは、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤの４つの光ノードを有する。以下では、ノードＸとノードＹ間のリンクをＸ−Ｙのように記載し、ノードＸからノードＹを経由してノードＺに至るリンクをＸ−Ｙ−Ｚのように記載する。光通信ネットワークには、光パスａと光パスｂが設定されている。初期状態では、光パスａは１６ＱＡＭの変調方式を用いてリンクＡ−Ｄを通過し、光パスｂは、１６ＱＡＭを２キャリア用いるマルチキャリア構成でリンクＢ−Ｃ間を通過する。ここでは、ある周波数幅（図８では１６ＱＡＭの信号を示す周波数幅）を１単位とし、その単位数によって周波数帯域幅を表現するが、この表現でも一般性を失わない。
【００１０】
ここで、リンクＡ−Ｄに障害が発生し、光パスａの接続が切れると、光パスａは迂回経路を用いて接続の復旧を試みる。光パスａは迂回経路であるリンクＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄの経路に切り替えるために、より多値度の低い変調方式（ＱＰＳＫ等）に変更を行う。光パスａのデータレートが切り替え前後で同一であるとすると、迂回経路ではシンボルレートを増加させる必要があり、２単位分の周波数帯域を要する。しかし、迂回経路におけるリンクＢ−Ｃ間には既に２単位分のキャリアを用いる光パスｂが割り当てられており、迂回経路に必要とされる周波数帯域の空きがない。このため、光パスａは迂回経路に切り替えることができず、通信断が発生する。
【００１１】
上記事情に鑑み、本発明は、光通信ネットワークにおける切替先経路に十分な周波数帯域がない場合にも、光パスの接続性を確保しつつ経路の切り替えを可能とする光ネットワーク制御装置、光パス経路切替方法及びプログラム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】
【００１２】
本発明の一態様は、複数の光ノードをリンクで接続した光通信ネットワークに設定された経路切替対象の光パスの経路を切替先経路に切り替える際に、前記切替先経路を構成する前記リンクのうち少なくとも一部のリンクにおいて経路切替対象の前記光パスを割り当て可能な周波数帯域が不足している場合に、周波数帯域が不足している前記リンクを既に使用している他の光パスの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及び前方誤り訂正のうち少なくとも１つを変更して前記他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を割込先周波数として開放し、開放した前記割込先周波数に経路切替対象の前記光パスを割り当てる光パス切替部、を備える光ネットワーク制御装置である。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上述の光ネットワーク制御装置であって、前記光パス切替部は、前記割込先周波数又は前記切替先経路を、前記割込先周波数の開放後も前記他の光パスの通信が持続可能であり、かつ、前記割込先周波数に割り当てられている他の光パスの数が、少ないパス数であると判断される所定条件を満たすように選択する。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上述の光ネットワーク制御装置であって、前記光通信ネットワークにおける各々の光パスには、割り込み可能な周波数帯域幅が設定されており、前記光パス切替部は、割り込み可能な周波数帯域幅が経路切替対象の前記光パスに必要な周波数帯域幅以上である他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を前記割込先周波数として開放するように、前記割込先周波数又は前記切替先経路を選択する。
【００１５】
また、本発明の一態様は、光ネットワーク制御装置が実行する光パス経路切替方法であって、複数の光ノードをリンクで接続した光通信ネットワークに設定された経路切替対象の光パスの経路を切替先経路に切り替える際に、前記切替先経路を構成する前記リンクのうち少なくとも一部のリンクにおいて経路切替対象の前記光パスを割り当て可能な周波数帯域が不足している場合に、周波数帯域が不足している前記リンクを既に使用している他の光パスの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及び前方誤り訂正のうち少なくとも１つを変更して前記他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を割込先周波数として開放し、開放した前記割込先周波数に経路切替対象の前記光パスを割り当てる光パス切替ステップ、を有する。
【００１６】
また、本発明の一態様は、コンピュータを、上述の光ネットワーク制御装置として動作させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、光通信ネットワークにおける切替先経路に十分な周波数帯域がない場合にも、光パスの接続性を確保しつつ経路を切り替えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による光通信ネットワークシステムを示す図である。
【図２】同実施形態による光ネットワーク制御装置の制御対象を示す図である。
【図３】同実施形態による光ネットワーク制御装置による予備系経路への切り替え処理を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態による予備系経路の割り込み候補となる周波数および光パスの探索例を示す図である。
【図５】第２の実施形態による光ネットワーク制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】同実施形態による割込先周波数の判定例を示す図である。
【図７】第３の実施形態による割り込み先の周波数の選択例を示す図である。
【図８】従来の迂回経路への切り替え方式を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による光通信ネットワークシステム１を示す図である。同図に示す光通信ネットワークシステム１は、光通信ネットワーク３と、光通信ネットワーク３を制御する光ネットワーク制御装置５とを備える。光通信ネットワーク３のネットワークトポロジおよび光パス構成は、図８と同一である。すなわち、光通信ネットワーク３は、ノードＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの光ノードを有している。光ノードは、光伝送路であるリンクにより伝送される光の分岐、挿入、中継を行う。ノードＡはノードＢ及びノードＤそれぞれとリンクで接続され、ノードＣはノードＢ及びノードＤそれぞれとリンクで接続される。さらに、ノードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ、図示しない光ノードや光送受信器とリンクで接続されうる。初期状態において、光パスａはリンクＡ−Ｄを通過し、光パスｂはリンクＢ−Ｃを通過する。
【００２１】
光ネットワーク制御装置５は、光ネットワーク状態記憶部５１、光パス切替判定部５２、光信号制御部５３及び光パス経路制御部５４を備える。光ネットワーク状態記憶部５１は、光通信ネットワーク３のネットワークトポロジや現在の光パス割当状況、光パスの信号状態の情報を記憶する。光パス切替判定部５２は、光パスの経路切替可否を判定する。光信号制御部５３は、変調方式やシンボルレート等、光パスの伝送パラメータを制御する。光パス経路制御部５４は、光パスの経路を制御するとともに、光パスの伝送パラメータの変更に応じて光ノード内の光フィルタ帯域（図示しない）を設定する。
【００２２】
図２は、光ネットワーク制御装置５の制御対象を示す図である。同図に示すように、光信号制御部５３は、光通信ネットワーク３に光パスを生成する光送受信器７に対する各種伝送パラメータ（変調方式やシンボルレート等）の制御を行う。光パス経路制御部５４は、光パスが通過する光ノードに対する経路切替制御および光フィルタ制御を担う。光信号制御部５３及び光パス経路制御部５４は、光パス切替判定部５２によって制御される。
【００２３】
図１の例に示すように、リンクＡ−Ｄに障害が発生した場合、光パス切替判定部５２は、光ネットワーク状態記憶部５１に記憶されている情報を参照して、従来方式と同様に、光パスａの迂回経路の探索を行う。光パス切替判定部５２は、迂回経路の探索を行った結果、候補として予備系経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄを抽出する。一般に、迂回経路によって経路長が長くなる場合は、より雑音耐力を高める必要があるため、多値数の低い変調方式を用いることになる。図１の例では、光パス切替判定部５２は、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへ変調方式を変更すると判定する。もし光パスａの伝送容量を維持する場合は、シンボルレートを上げるか、またはマルチキャリア数を増加させる必要があり、切り替え前より多くの周波数帯域が必要となる。また、迂回経路が複数のリンクにより構成される場合、切り替えを行う光パスはそれら全てのリンクで同一の周波数帯域に割り当てる必要がある。
【００２４】
同図の例では、迂回経路の候補である予備系経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄにおいて、例えば、リンクＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄには空き周波数帯域があるものの、リンクＢ−Ｃでは当該周波数を別の光パスが占有している。この場合、光パス切替判定部５２は、光パスａの切替先として必要な周波数帯域をリンクＢ−Ｃ上に確保できるよう、リンクＢ−ＣにおいてリンクＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄの空き周波数帯域を占有している光パスを抽出する。光パス切替判定部５２は、抽出した光パスに対して、その光パスの一部の周波数帯域を開放するように、光信号制御部５３により、変調方式やサブキャリア数、シンボルレートの変更を行う。また、光パス切替判定部５２により、変更された光パスの周波数帯域に合わせて光ノード内の光フィルタの通過帯域を設定する。図１の例では、光パスｂが持つ２つのｆ１、ｆ２のサブキャリアのうち空き周波数帯域に近い１つをＯＦＦにすることにより、光パスａの周波数帯域を確保している。
【００２５】
図３は、光ネットワーク制御装置５による予備系経路への切り替え処理を示すフローチャートである。まず、光パス切替判定部５２は、現用系経路から予備系経路へのパス切り替えを行う際に、切替対象の光パスについて、光ネットワーク状態記憶部５１に記憶されている情報を参照して、障害が発生したリンクを迂回する１つの予備系経路を抽出する（ステップＳ１１０）。
【００２６】
次に、光パス切替判定部５２は、ステップＳ１１０において抽出した予備系経路への切り替えに必要な周波数帯域幅を算出する（ステップＳ１２０）。例えば、光パス切替判定部５２は、シンボルレートが固定である場合は、予備系経路の経路長を伝送可能な変調方式を決定し、必要な光パス容量からサブキャリア数を決定する。これらのパラメータから、必要な周波数帯域幅が算出される。ここでは、切替対象の光パスには、予備系経路を用いて伝送可能な変調方式、シンボルレート、サブキャリア数等のパラメータを適用可能であると仮定する。
【００２７】
次に、光パス切替判定部５２は、予備系経路の全リンクに、ステップＳ１２０において算出した周波数帯域幅を割り当て可能な周波数帯域が存在するか否かを周波数軸上で探索する（ステップＳ１３０）。光パス切替判定部５２は、割り当て可能な周波数帯域があると判断した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、その割り当て可能な周波数帯域に切替対象の光パスを割り当てる（ステップＳ１４０）。
【００２８】
光パス切替判定部５２は、割り当て可能な周波数帯域がないと判断した場合は（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ステップＳ１１０において抽出した予備系経路に対して切替対象の光パスの割り込みを行っても、既設の光パスの通信を持続可能な周波数が存在するか否かを判定する（ステップＳ１５０）。図１の例では、光パスａをリンクＢ−Ｃの周波数ｆ２およびｆ３に対して割り当てた際に、光パスａは周波数ｆ２に割り当てられている光パスｂに対して割り込みを行うが、光パスｂには周波数ｆ１にサブキャリアが残されているため、通信を持続できると判定できる。
【００２９】
光パス切替判定部５２が、割り込みを行っても、予備系経路の全てのリンクについて、既設の光パスの通信を持続できる周波数帯域を確保できると判断した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、光信号制御部５３は、割り込み先となる既設の光パスの光送受信器７に対して伝送パラメータ等の変更を行うことにより、変調方式、シンボルレート、サブキャリア数、ＦＥＣ（forward error correction：前方誤り訂正）のうち一以上の変更を行って空き周波数帯域の確保を行う。光信号制御部５３は、空き周波数帯域の確保を行った後に、割り込み元である光パスの光送受信器７に対して伝送パラメータ等の変更を行うことにより、変調方式、シンボルレート、サブキャリア数、ＦＥＣを必要に応じて変更する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１５０又はステップＳ１６０の処理の後、光パス経路制御部５４は、経路切替を実施する光ノード内の光フィルタ帯域の設定を行うとともに、経路切替対象の光パスに対して、予備系経路への切り替えを行う（ステップＳ１７０）。
【００３０】
一方で、光パス切替判定部５２は、割り込みを行うと既設の光パスの通信を持続できる十分な周波数帯域を確保できないと判断した場合は（ステップＳ１５０：ＮＯ）、切り替え不可と判断する（ステップＳ１８０）。光パス切替判定部５２は、ステップＳ１１０からの処理を行って次の予備系経路候補の探索を行うか、あるいは、予備系経路への切り替え動作を終了する。予備系経路の候補が複数存在する場合は、本処理フローを、各々の予備系経路の候補に対して逐次実施することによって容易に実施可能である。
【００３１】
図４は、予備系経路の割り込み候補となる周波数および光パスの探索例を示す図である。これは、図３のステップＳ１５０における探索の例である。予備系経路がリンク１〜３を含んでおり、それぞれのリンクが周波数ｆ１〜ｆ５までの周波数帯域資源を持っていると仮定する。ここに、図４に示すように、占有リンク数および占有周波数の異なる光パス１〜６が割り当てられている。光パス１にはリンク１の周波数ｆ１が、光パス２にはリンク２及び３の周波数ｆ１及びｆ２が、光パス３にはリンク１、２及び３の周波数ｆ３が、光パス４にはリンク１の周波数ｆ４及びｆ５が、光パス５にはリンク２の周波数ｆ５が、光パス６にはリンク３の周波数ｆ４及びｆ５が割り当てられている。これに対して、周波数帯域幅が１の光パスをリンク１〜３に割り込ませることを考える。
【００３２】
周波数ｆ１に対して光パスの割り込みを行った場合は、光パス１の周波数帯域幅が０となり、通信断が発生するため、割り込み候補から除外される。続いて、周波数ｆ２に対しては、割り込みを行っても光パス２は周波数ｆ１を引き続き利用可能であるため、通信を持続可能と判定する。このような動作を全ての周波数に対して行うことで、割り込み可能な周波数がｆ２とｆ４であることが分かる。つまり、周波数ｆ３に対して光パスの割り込みを行った場合は光パス３が、周波数ｆ５に対して光パスの割り込みを行った場合は光パス５が通信断となるため、割り込み候補から除外される。周波数ｆ４に対して割り込みを行った場合、光パス４及び光パス６はそれぞれ周波数ｆ５を引き続き利用可能であるため、通信を持続可能である。
【００３３】
このように、割り込みを行っても光パスの通信を持続できる周波数帯域を、予備系経路の全てのリンクについて確保できる場合、光信号制御部５３は図３のステップＳ１６０の処理を行い、光パス経路制御部５４は図３のステップＳ１７０の処理を行う。
【００３４】
以上の動作により、リンクの障害が発生した際に迂回経路の周波数帯域が十分に確保できない場合でも、割り込み元および割り込み先の光パスのパラメータを変更することにより、割り込み元光パスおよび割り込み先光パス双方の通信の維持が可能となる。
【００３５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、割り込み先となる周波数の候補が複数あった場合に、割り込み先として最適な周波数を選択する。本実施形態の光通信ネットワークシステムは、第１の実施形態と同様の構成である。
【００３６】
図５は、本実施形態の光ネットワーク制御装置５の動作を示すフローチャートである。まず、光パス切替判定部５２は、図１と同様に、１つの予備系経路を抽出した後に（ステップＳ２１０）、その予備系経路に対して切替対象の光パスの割り込みを行っても、既設の光パスの通信を持続できる周波数の候補を抽出する（ステップＳ２２０）。次に、光パス切替判定部５２は、この候補の周波数の割り当て済み光パス数を算出する（ステップＳ２３０）。光パス切替判定部５２は、この算出した値が最少の周波数を最適な切り替え候補と判定する。最適な切り替え候補の判定後、光ネットワーク制御装置５は、その判定した最適な切り替え候補を割込先周波数とし、第１の実施形態のステップＳ１６０〜ステップＳ１７０と同様の動作を行う。すなわち、光信号制御部５３は、割り込み先の既設の光パス及び割り込み元の光パスの伝送パラメータ変更を行い、その後に光パス経路制御部５４は、光パスの割り込みを実行して経路切替対象の光パスを予備系経路へ切り替える（ステップＳ２４０）。
【００３７】
図６は、割込先周波数の判定例を示す図である。リンク、周波数、光パスの構成は、図４と同一である。ここで、光パス切替判定部５２は、図４と同様に割り込みを行っても光パスの通信を持続できる周波数帯域を探索し、さらに、各周波数に割り当てられている光パス数を算出する。周波数ｆ１は、光パス１と光パス２が割り当てられているため、割り当て済み光パス数は２となる。周波数ｆ２は、光パス２のみが割り当てられているため、割り当て済み光パス数は１となる。他の周波数も同様に計算を行っていくと、割り込みを行っても通信を持続可能な周波数はｆ２とｆ４であり、それらの周波数の割り当て済み光パス数はそれぞれ１、２である。一般に、割り込まれる光パス数が少ないほうがトラフィックの損失量が少ないと判断されるため、光パス切替判定部５２は、光パスの割り込み先として、周波数ｆ４よりも周波数ｆ２の方が適していると判定する。
【００３８】
以上の動作により、割り込み先となる周波数の候補が複数あった場合に、割り込み先として最適な周波数を選択可能になる。なお、予備系経路が複数ある場合でも、全ての予備系経路に対して上記動作を行い、最も割り込まれる光パス数が少ないときの予備系経路及び割込先周波数を選択することで、最適な予備系経路及び割込先周波数の選択を容易に実施可能である。
【００３９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、既設の光パスに対して割り込み可能な周波数帯域が、割り当て済みの周波数帯域とは別に規定されている場合に、割り込み先として最適な周波数を選択する方法を説明する。本実施形態の光通信ネットワークシステムは、第１の実施形態と同様の構成である。
【００４０】
図７は、割り込み先の周波数の選択例を示す図である。リンク、周波数、光パスの構成は図４と同一であり、さらに、各光パスに対して割り込み可能な周波数帯域幅が規定されている。同図では、ある周波数幅を１単位として、割り込み可能な周波数帯域幅を単位数で示している。割り込み可能な周波数帯域幅は、例えば光パスが収容するトラフィックの優先度に基づいて決まる。高い優先度のトラフィックを収容する光パスは割り込みを許さないため、割り込み可能周波数帯域幅の単位数が０となり、逆に低い優先度のトラフィックを収容する光パスは割り込みが可能であるため、割り込み可能周波数帯域幅の単位数が１以上の値になる。各光パスに対して割り込み可能な周波数帯域幅の情報は、光ネットワーク状態記憶部５１に記憶される。
【００４１】
図４では、周波数ｆ２が割り込み可能な候補となっていたが、図７では、周波数ｆ２を使用している光パス２の割り込み可能周波数帯域幅が０であるため、光信号制御部５３は、周波数ｆ２への割り込みは許容されないと判定する。一方で、周波数ｆ４を使用している光パス４および光パス６はそれぞれ割り込み可能周波数帯域幅が１であるため、光信号制御部５３は、周波数ｆ４への割り込みが可能であると判定する。
【００４２】
以上の動作により、既設の光パスの割り込み可能な周波数帯域幅を考慮した、割り込み先となる周波数の選択が可能となる。なお、予備系経路が複数ある場合でも、全ての予備系経路に対して上記の動作を行うことで、割り込み先となる周波数の選択を容易に実施可能である。さらに、第２の実施形態と組み合わせることで、割り込み先となる周波数が複数あった場合に、最適な周波数の選択が可能になる。
【００４３】
以上説明した実施形態によれば、光ネットワーク制御装置は、光パス切替部を備える。例えば、光パス切替部は、例えば、実施形態における光パス切替判定部５２である。光パス切替部は、複数の光ノードをリンクで接続した光通信ネットワークに設定された経路切替対象の光パスの経路を切替先経路に切り替える際に、その切替先経路を構成するリンクのうち少なくとも一部のリンクにおいて経路切替対象の光パスを割り当て可能な周波数帯域が不足している場合に、周波数帯域が不足しているリンクを既に使用している他の光パスの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及びＦＥＣのうち少なくとも１つを変更して、他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を割込先周波数として開放し、開放した割込先周波数に経路切替対象の光パスを割り当てる。切替対象の光パスは、例えば、現用系経路のリンクに障害が発生した光パスであり、切替先経路はその光パスの迂回経路である。
【００４４】
なお、光パス切替部は、割込先周波数又は切替先経路を、割込先周波数の開放後も他の光パスの通信が持続可能であり、かつ、割込先周波数に割り当てられている他の光パスの数が、少ないパス数であると判断される所定条件を満たすように選択する。上述した実施形態では、割込先周波数に割り当てられている他の光パスの数が最少であることが所定条件であるが、例えば、所定数以下であることを所定条件としてもよい。
【００４５】
また、光通信ネットワークにおける各々の光パスには、割り込み可能な周波数帯域幅が設定され得る。光パス切替部は、割り込み可能な周波数帯域幅が経路切替対象の光パスに必要な周波数帯域幅以上である他の光パスが割り当てられている周波数帯域の一部を割込先周波数として開放するように、割込先周波数又は切替先経路を選択する。
【００４６】
上記構成により、光ネットワーク制御装置は、例えば、光通信ネットワークの障害発生時に光パスを現用系経路から予備系経路に切り替える際に、予備系経路内のリンクにおいて光パスを該予備系経路へ切り替えるために必要な周波数帯域が不足する場合、その予備系経路内のリンクで既に割り当てられている光パスの変調方式、サブキャリア数、シンボルレート及びＦＥＣのうち少なくとも１つを変更することにより空き周波数帯域を確保する。光ネットワーク制御装置は、確保した空き周波数帯域を用いて、障害発生が発生した光パスを予備系経路に切り替える。これにより、光通信ネットワークにおいて迂回経路に十分な周波数帯域がない場合に、周波数帯域がない迂回経路中のリンクを利用している光パスの周波数帯域を一部利用することによって、迂回経路中のリンクを利用している全ての光パスの接続性を損なうことなく、迂回経路への切り替えが可能となる。
【００４７】
上述した実施形態における光ネットワーク制御装置５の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現してもよく、コンピュータで実現するようにしてもよい。コンピュータで実現する場合、光ネットワーク制御装置５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い。
【００４８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
光通信ネットワークの管理に適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…光通信ネットワークシステム，  ３…光通信ネットワーク，  ５…光ネットワーク制御装置，  ７…光送受信器，  ５１…光ネットワーク状態記憶部，  ５２…光パス切替判定部，  ５３…光信号制御部，  ５４…光パス経路制御部
【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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