(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラヒック要求を受け付け、トラヒック要求ごとに光ノード装置間の最適経路を決定する経路探索手段と、
前記最適経路において前記トラヒック要求をそれぞれ収容する波長パスの、少なくとも変調方式を含む波長パス属性を前記トラヒック要求ごとに決定する波長パス属性決定手段と、
一の光リンクにおける光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの前記変調方式が等しくなるように、前記変調方式によって定まる順番に従って、前記波長パスを前記光周波数軸上に割り当てる波長パス割当手段、とを有する
光ネットワーク管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載した光ネットワーク管理装置において、
前記波長パス割当手段は、割当順序決定手段を備え、
前記割当順序決定手段は、前記変調方式によって定まる前記波長パスの光周波数利用効率の大きさの順番を決定し、
前記波長パス割当手段は、前記光周波数軸上で隣接した波長スロットに、前記波長パスを前記順番に従ってそれぞれ割り当てる
光ネットワーク管理装置。
【請求項３】
請求項１に記載した光ネットワーク管理装置において、
前記波長パス割当手段は、波長パスメトリック算出手段を備え、
前記波長パスメトリック算出手段は、前記光周波数軸上で隣接する波長パスの変調方式により定まる重み付け量を用いて、波長スロットごとに隣接波長パスメトリックを算出し、
前記波長パス割当手段は、前記隣接波長パスメトリックが最適となる波長スロットに、前記波長パスを割り当てる
光ネットワーク管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載した光ネットワーク管理装置において、
前記経路探索手段は、複数の前記最適経路を決定し、
前記波長パスメトリック算出手段は、前記複数の最適経路について前記隣接波長パスメトリックをそれぞれ算出し、
前記波長パス割当手段は、前記光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの前記変調方式が等しくなるように、前記隣接波長パスメトリックが最適となる波長スロットに、前記波長パスを割り当てる
光ネットワーク管理装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載した光ネットワーク管理装置において、
前記波長パスを割り当てる波長パス割当領域を、前記波長パス属性ごとに前記光周波数軸上に設定する波長パス割当領域設定手段をさらに備え、
前記波長パス割当手段は、前記波長パス割当領域に、前記波長パス割当領域に係る前記波長パス属性と等しい波長パス属性を備えた波長パスをそれぞれ割り当てる
光ネットワーク管理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載した光ネットワーク管理装置において、
前記トラヒック要求を収容する波長パスを複数の分割波長パスに分割する波長パス分割手段をさらに備え、
前記波長パス割当手段は、前記光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの前記変調方式が等しくなるように、前記分割波長パスを前記波長パスとして前記光周波数軸上に割り当てる
光ネットワーク管理装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載した光ネットワーク管理装置において、
パス割当制御手段と、データベース手段をさらに備え、
前記パス割当制御手段は、前記波長パス割当手段が前記波長パスを割り当てた結果である波長パス割当情報を、前記光ノード装置に通知し、
前記データベース手段は、前記波長パス割当情報を保存する
光ネットワーク管理装置。
【請求項８】
請求項７に記載した光ネットワーク管理装置が備える前記パス割当制御手段から前記波長パス割当情報を受け付ける制御手段と、
前記波長パス単位で複数の光伝送路を切替える大粒度切替手段と、
前記光伝送路を介してクライアント信号を送受信する複数の光トランスポンダ装置、とを有し、
前記制御手段は、前記波長パス割当情報に基づいて前記大粒度切替手段および前記光トランスポンダ装置を制御する
光ノード装置。
【請求項９】
複数のトラヒック要求を受け付け、トラヒック要求ごとに光ノード装置間の最適経路を決定し、
前記最適経路において前記トラヒック要求をそれぞれ収容する波長パスの、少なくとも変調方式を含む波長パス属性を前記トラヒック要求ごとに決定し、
一の光リンクにおける光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの前記変調方式が等しくなるように、前記変調方式によって定まる順番に従って、前記波長パスを前記光周波数軸上に割り当てる
光ネットワーク管理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載した光ネットワーク管理方法において、
前記変調方式によって定まる前記波長パスの光周波数利用効率の大きさの順番を決定し、
前記光周波数軸上で隣接した波長スロットに、前記波長パスを前記順番に従ってそれぞれ割り当てる
光ネットワーク管理方法。
【請求項１１】
請求項９に記載した光ネットワーク管理方法において、
前記光周波数軸上で隣接する波長パスの変調方式により定まる重み付け量を用いて、波長スロットごとに隣接波長パスメトリックを算出し、
前記隣接波長パスメトリックが最適となる波長スロットに、前記波長パスを割り当てる
光ネットワーク管理方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載した光ネットワーク管理方法において、
複数の前記最適経路を決定し、
前記複数の最適経路について前記隣接波長パスメトリックをそれぞれ算出し、
前記光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの前記変調方式が等しくなるように、前記隣接波長パスメトリックが最適となる波長スロットに、前記波長パスを割り当てる
光ネットワーク管理方法。
【請求項１３】
請求項９または１０に記載した光ネットワーク管理方法において、
前記波長パスを割り当てる波長パス割当領域を、前記波長パス属性ごとに前記光周波数軸上に設定し、
前記波長パス割当領域に、前記波長パス割当領域に係る前記波長パス属性と等しい波長パス属性を備えた波長パスをそれぞれ割り当てる
光ネットワーク管理方法。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか一項に記載した光ネットワーク管理方法において、
前記トラヒック要求を収容する波長パスを複数の分割波長パスに分割し、
前記光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの前記変調方式が等しくなるように、前記分割波長パスを前記波長パスとして前記光周波数軸上に割り当てる
光ネットワーク管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワーク管理装置および光ネットワーク管理方法に関し、特に、波長分割多重方式による光ネットワークに使用する光ネットワーク管理装置および光ネットワーク管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基幹系光ネットワークは、クライアント装置のトラヒックを契約サービス品質（サービスクラス）に従って、拠点間を接続する光ファイバ通信路を介して通信する機能を提供する。ここで基幹系光ネットワークは、ノード装置とクライアント装置との間のインターフェースを介してクライアント信号を受信する。そして、種々の多重方式を用いて複数のクライアント信号を多重した後に、より大容量な基幹伝送通信路を介して通信する。多重方式には、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）方式、時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式、および直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）方式などが用いられる。【０００３】
基幹系光ネットワークでは、例えば１チャネル当たり１００Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）級の大容量光リンクを数十波長用いて波長多重することにより、光ファイバ１本当たり最大で数Ｔｂｐｓの通信容量を実現している。このとき、光ファイバの利用可能な全波長スロットに光パスを収容し、光ネットワーク全体のトラヒック収容効率を最大化するために、各光パスの通信経路および使用波長スロットを適切に割り当てる必要がある。【０００４】
波長パスの通信経路および使用波長スロットは割当ポリシーに基づいて決定される。経路割当ポリシーの例としては、最短経路設計および最小ホップ数経路設計などがある。また、波長割当ポリシーとしては例えば、長波長側の空き波長スロットから光パスを割り当てるファーストフィット（Ｆｉｒｓｔ−Ｆｉｔ）割当方式、他の経路で最も使用率が高い空き波長スロットを選択するモストユーズド（Ｍｏｓｔ−Ｕｓｅｄ）割当方式がある。【０００５】
このような光パスを割り当てる光ネットワーク管理装置の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された関連する光パス設計装置は、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約する。そして、光パス設定要求を取得すると、この光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる。【０００６】
関連する光パス設計装置は、リソース管理情報データベース、データベース検索手段、空き波長探索手段、およびデータベース書き換え手段を有する。リソース管理情報データベースは、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納する。データベース検索手段は、入力された光パス開通要求を取得し、この光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長をリソース管理情報データベースから検索する。空き波長探索手段は、データベース検索手段で得られた予約波長が、光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、リソース管理情報データベースから、この光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する。そしてデータベース書き換え手段は、空き波長探索手段で得られた空き波長に基づいて、リソース管理情報データベースの光パス開通要求の経路に対応する情報を更新する。【０００７】
このような構成としたことにより、関連する光パス設計装置によれば、経路及び波長を事前に設計した場合においても設備増設を抑えることができる、としている。【０００８】
また、関連技術としては、特許文献２に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−０２３９８１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９５７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
基幹系光ネットワークでは、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ：ＩＴＵ）電気通信標準化部門（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ：ＩＴＵ−Ｔ）で標準化されている高密度波長分割多重（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＤＷＤＭ）方式に従って光周波数帯域が利用されている。ＤＷＤＭ方式においては、利用可能な光周波数帯域全体を波長グリッドと呼ばれる一定幅のグリッドで細分化し、そのグリッド幅内に一波長チャネルの光信号を割り当てている（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１）。【００１１】
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１で標準化されたフレキシブル周波数グリッドにおいては、最小チャネル間隔をこれまでの５０ＧＨｚから１２．５ＧＨｚとし、周波数スロットの幅を１２．５ＧＨｚ単位で可変にすることができる構成としている。これにより、光パス毎に異なる幅の周波数スロットを割り当てることができるので、光パスに割り当てる光周波数帯域を必要最小限とすることが可能となった。【００１２】
このようなフレキシブル周波数グリッドを用いた関連する基幹系光ネットワークシステムの一例を図１９に示す。関連する基幹系光ネットワークシステム５００は、関連する光ネットワーク管理装置６００と関連する光ノード装置７１１〜７１８を備える。関連する光ネットワーク管理装置６００と各関連する光ノード装置７１１〜７１８は互いに接続され、光ネットワークの利用状況などに関する情報を互いに通信する。【００１３】
図２０に、関連する光ネットワーク管理装置６００の動作を説明するためのフローチャートを示す。関連する光ネットワーク管理装置６００は、一個  の通信トラヒック要求に対して（ステップＳ７０１）、着信順に始点ノードと終点ノードとを結ぶ最短経路を検索し（ステップＳ７０２）、所要の波長スロット数を決定する（ステップＳ７０３）。トラヒック収容に必要な波長スロット数分の空きが有る場合には（ステップＳ７０４／ＹＥＳ）、上述したＦｉｒｓｔ−Ｆｉｔ割当方式に基づいて波長パスを割り当てる（ステップＳ７０６）。割り当て可能な空き波長スロットが存在しない場合には（ステップＳ７０４／ＮＯ）、必要なリンクに対してファイバを増設する（ステップＳ７０５）。すべての通信トラヒック要求に対して波長パスの割り当てが完了した時点で（ステップＳ７０７／ＮＯ）、各光ノード装置に波長パス設定情報を通知し（ステップＳ７０８）、波長パス割当を終了する。【００１４】
しかし、このようなフレキシブル周波数グリッドを用いたＷＤＭ方式光ネットワークシステムにおいて、上述した関連する光ネットワーク管理装置６００のようにＦｉｒｓｔ−Ｆｉｔ割当方式に基づいて波長パスを割り当てることとすると、以下の問題があった。すなわち、波長スロット数または変調方式が異なる波長パスが隣り合うように割り当てられる場合が生じる。この場合、光ファイバの非線形光学効果に起因して、隣接する波長パスにおいて通信品質劣化が生じる。【００１５】
ここで、図２１に示すように、隣接する波長パスの間にガードバンドと呼ばれる少数の空き波長スロットを挿入することにより、通信品質劣化を防止することが可能である。しかし、この場合、隣接する波長パスの占有波長スロット数または変調方式が異なる場所ごとにガードバンドを挿入する必要がある。そのため、光ファイバ１本当たりの実効的な利用可能波長スロット数が減少してしまうという問題があった。【００１６】
このように、基幹系光ネットワークにおいては、光ネットワーク全体としてのトラヒック収容効率を最大化することが困難である、という問題点があった。【００１７】
本発明の目的は、上述した課題である、基幹系光ネットワークにおいては、光ネットワーク全体としてのトラヒック収容効率を最大化することが困難である、という課題を解決する光ネットワーク管理装置および光ネットワーク管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の光ネットワーク管理装置は、複数のトラヒック要求を受け付け、トラヒック要求ごとに光ノード装置間の最適経路を決定する経路探索部と、最適経路においてトラヒック要求をそれぞれ収容する波長パスの、少なくとも変調方式を含む波長パス属性をトラヒック要求ごとに決定する波長パス属性決定部と、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式が等しくなるように、波長パスを光周波数軸上に割り当てる波長パス割当部、とを有する。【００１９】
本発明の光ネットワーク管理方法は、複数のトラヒック要求を受け付け、トラヒック要求ごとに光ノード装置間の最適経路を決定し、最適経路においてトラヒック要求をそれぞれ収容する波長パスの、少なくとも変調方式を含む波長パス属性をトラヒック要求ごとに決定し、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式が等しくなるように、波長パスを光周波数軸上に割り当てる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光ネットワーク管理装置および光ネットワーク管理方法によれば、基幹系光ネットワークにおいて、トラヒックを効率よく収容することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための光通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための要求トラヒックを示す図である。
【図５Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための信号光の到達性を示す図である。
【図５Ｄ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パスの設定結果を示す概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための光通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８Ｂ】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための概略図である。
【図８Ｃ】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するために用いたメトリック値を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１Ａ】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための光通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１１Ｂ】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パスの設定結果を示す概略図である。
【図１１Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するために用いたメトリック値を示す図である。
【図１１Ｄ】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための信号光の到達性を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パスの設定結果を示す概略図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る光ネットワーク管理装置の動作を説明するための別のフローチャートである。
【図１８Ａ】本発明の第６の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための光通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１８Ｂ】本発明の第６の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パスの設定結果を示す概略図である。
【図１８Ｃ】本発明の第６の実施形態に係る光ネットワーク管理装置による波長パス設定結果を説明するための信号光の到達性を示す図である。
【図１９】関連する基幹系光ネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２０】関連する光ネットワーク管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】関連する光ネットワーク管理装置によって波長パスを割り当てた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク管理装置１００の構成を示すブロック図である。光ネットワーク管理装置１００は、経路探索部１１０、波長パス属性決定部１２０、および波長パス割当部１３０を有する。
【００２４】
経路探索部１１０は、複数のトラヒック要求を受け付け、トラヒック要求ごとに光ノード装置間の最適経路を決定する。波長パス属性決定部１２０は、最適経路においてトラヒック要求をそれぞれ収容する波長パスの、少なくとも変調方式を含む波長パス属性をトラヒック要求ごとに決定する。そして波長パス割当部１３０は、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式が等しくなるように、波長パスを光周波数軸上に割り当てる。
【００２５】
このような構成とすることにより、本実施形態の光ネットワーク管理装置１００によれば、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式は等しくなるので、ガードバンドを挿入する箇所を最小限とすることができる。その結果、基幹系光ネットワークにおいて、トラヒックを効率よく収容することが可能となる。
【００２６】
次に、本実施形態による光ネットワーク管理方法について説明する。本実施形態による光ネットワーク管理方法においては、まず、複数のトラヒック要求を受け付け、トラヒック要求ごとに光ノード装置間の最適経路を決定する。続いて、この最適経路においてトラヒック要求をそれぞれ収容する波長パスの、少なくとも変調方式を含む波長パス属性をトラヒック要求ごとに決定する。そして、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式が等しくなるように、波長パスを光周波数軸上に割り当てる。
【００２７】
この場合においても、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式は等しくなるので、ガードバンドを挿入する箇所を最小限とすることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の光ネットワーク管理装置および光ネットワーク管理方法によれば、基幹系光ネットワークにおいて、トラヒックを効率よく収容することが可能となる。
【００２９】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２に本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２００の構成を示す。図２に示すように、光ネットワーク管理装置２００は、データベース部２１０、トラヒック収容設計部２２０、およびパス割当制御部２３０を有する。
【００３０】
データベース部２１０は、トラヒックＤＢ２１１、物理層トポロジーＤＢ２１２、波長パス管理ＤＢ２１３、割当前波長パスＤＢ２１４を備える。一方、トラヒック収容設計部２２０は、経路探索部２２１、所要波長スロット数決定部２２２、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３、トラヒック割当順序決定部２２４を備える。パス割当制御部２３０は各光ノード装置と接続される。
【００３１】
ここで、経路探索部２２１は第１の実施形態に係る光ネットワーク管理装置１００が備える経路探索部１１０に、所要波長スロット数決定部２２２は波長パス属性決定部１２０にそれぞれ対応する。また、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３と、割当順序決定部としてのトラヒック割当順序決定部２２４とが波長パス割当部１３０を構成する一例である。
【００３２】
トラヒックＤＢ２１１はトラヒック要求を保存する。物理層トポロジーＤＢ２１２は光通信網の物理配置およびファイバ接続関係を記録する。波長パス管理ＤＢ２１３は運用中波長パスの設定情報を記録する。そして割当前波長パスＤＢ２１４は、所要波長スロット数決定部２２２において決定された波長パスの変調方式を保存する。
【００３３】
図３に、本実施形態に係る光ノード装置３００の構成を示す。同図に示すように、光ノード装置３００は、大粒度切替部３１０、制御部３２０、および光トランスポンダ（ＴＰＮＤ）装置３３１、３３２を有する。
【００３４】
大粒度切替部３１０は、光伝送路と光トランスポンダ（ＴＰＮＤ）装置３３１、３３２を接続し、波長パス単位で複数の光伝送路を切替える。制御部３２０は、光ネットワーク管理装置２００が備えるパス割当制御部２３０から波長パスを割り当てた結果である波長パス割当情報を受け付ける。そして、波長パス割当情報に基づいて大粒度切替部３１０および光トランスポンダ（ＴＰＮＤ）装置３３１、３３２の動作を制御する。そして、光トランスポンダ（ＴＰＮＤ）装置３３１、３３２は、光伝送路を介してクライアント信号を送受信する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２００の動作について説明する。図４は、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３６】
光ネットワーク管理装置２００はまず、トラヒックＤＢ２１１から通信トラヒック要求を着信順に一個抽出する（ステップＳ２０１）。経路探索部２２１は、物理層トポロジーＤＢ２１２を参照の上、そのトラヒック要求の始点ノードと終点ノードを接続する最短経路を検索する（ステップＳ２０２）。次に、所要波長スロット数決定部２２２は、検索結果である最短経路のリンク品質に基づいて、波長スロット数および変調方式を決定し（ステップＳ２０３）、割当前波長パスＤＢ２１４に変調方式を保存する（ステップＳ２０４）。ここで、割当前波長パスＤＢ２１４に、所要波長スロット数決定部２２２において決定された所要波長スロット数を記録することとしてもよい。この操作をすべてのトラヒック要求に対して実施する（ステップＳ２０５）。
【００３７】
次に、トラヒック割当順序決定部２２４は、変調方式によって定まる波長パスの光周波数利用効率の大きさの順番を決定する。具体的には、波長パスの光周波数利用効率に関する大きさの順番に従って割当前波長パスＤＢ２１４から通信トラヒックを一個抽出する（ステップＳ２０６）。ここで、波長パスの光周波数利用効率は、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式や、単位波長スロット数当たりの波長パスの通信容量である。光周波数利用効率が同一の波長パスに対しては、トラヒック収容に必要な波長スロット数についてさらに順序付けを行い、その順番により抽出する。このとき、トラヒック割当順序決定部２２４は、波長パスのホップ数、通信距離、波長パスの通信品質について順序付けを行うことにより、トラヒックを抽出することとしてもよい。
【００３８】
なお、光周波数帯域のフラグメンテーションの発生数を低減するために、長距離トラヒックまたはホップ数の大きいトラヒックから順番に割り当てることが一般的である。このようなトラヒックには、光の到達性を考慮すると光周波数利用効率の低い変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ）を採用することが望ましい。したがってこのような場合には、光周波数利用効率が小さい順番に従ってトラヒックを抽出する構成とすることができる。
【００３９】
抽出したトラヒック要求に対して、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は、二拠点ノード間通信を確立するうえで必要となる空き波長スロットの有無を調査する（ステップＳ２０７）。空き波長スロットが不足している場合には（ステップＳ２０７／ＮＯ）、ファイバを増設したうえで（ステップＳ２０８）、空き波長スロットにこのときの波長パスを割り当てる（ステップＳ２０９）。割当前波長パスＤＢ２１４が保持するすべての波長パスに対して上述の手順（ステップＳ２０６〜Ｓ２０９）を実施する。すなわち、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は、光周波数軸上で隣接した波長スロットに、波長パスを上述した順番に従ってそれぞれ割り当てる。すべての波長パスに対して上述の手順が完了した後に（ステップＳ２１０／ＮＯ）、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は波長パス割当情報をパス割当制御部２３０に通知する。
【００４０】
パス割当制御部２３０は、データベース部２１０および光ノード装置３００に波長パス設定結果を通知する（ステップＳ２１１）。光ノード装置３００が備える制御部３２０は、受け付けた波長パス設定結果の通知に基づいて、大粒度切替部３１０および光トランスポンダ（ＴＰＮＤ）装置３３１、３３２の設定を変更する。
【００４１】
なお、経路探索部２２１は、トラヒック要求に係る始点ノードと終点ノードを接続する最小ホップ数の経路、またはリンク品質が最も良好となる経路を検索することとしてもよい。
【００４２】
上述したように、トラヒック割当順序決定部２２４は波長パスの光周波数利用効率に関して順序付けを実施し、また光周波数利用効率が同一の波長パスに対しては波長スロット数に関して順序付けを行う。その後に、その順番でトラヒック要求を抽出する。そして、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３が、例えばＦｉｒｓｔ−Ｆｉｔ方式によって波長パスを割り当てる。このような構成としたことにより、同一変調方式、波長スロット数の波長パスが隣接し合うように波長パスを設定することが可能となる。すなわち、変調方式が同一となる波長パス、次に波長スロット数が同一となる波長パスから順番に長波長側から波長パスを割り当てる構成としているので、隣接する波長パスは同一の変調方式および同一の波長スロット数となる。その結果、ガードバンドの占有波長スロット数を低減することができ、光ネットワーク全体のトラヒック収容効率を最大化することが可能となる。
【００４３】
次に、図５Ａ〜５Ｄを用いて、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２００による波長パスの設定結果について説明する。ここでは、図５Ａに示すように、６個の光ノード装置３０１〜３０６がそれぞれ光ファイバ伝送路で接続された光通信システムを例として説明する。
【００４４】
この光通信システムに図５Ｂに示すような６個のトラヒック要求が到着した場合、光ノード装置３０３と光ノード装置３０４との間の光リンクにおける波長使用状況について説明する。変調方式は図５Ｃに示すように、通信経路のホップ数に依存する場合を例として用いるが、必ずしもこれに限られない。
【００４５】
上述したように、関連する光ネットワーク管理装置６００が波長パスを割り当てる場合、トラヒック要求の着信順に波長パスが割り当てられるため、図２１に示したように、互いに異なる変調方式の信号光が隣り合うように配置される。その結果、通信品質の劣化を防止するために、隣接し合う信号光の間にガードバンドを配置する必要があった。
【００４６】
それに対して、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２００が波長パスを割り当てる場合、各トラヒック要求に対して最小ホップ数となる経路を探索したうえで、変調方式および所要波長スロット数を決定する。そして、多値度の小さい変調方式から順番に波長パスを割り当てることにより、図５Ｄに示すように同一の変調方式の信号光が隣接するように割り当てられる。その結果、挿入するガードバンドの個数を減らすことが可能になる。以上より、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２００によれば、光通信システム全体のトラヒック収容効率を向上させることができる。
【００４７】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６に本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０１の構成を示す。図６に示すように、光ネットワーク管理装置２０１は、データベース部２１０、トラヒック収容設計部２２０、およびパス割当制御部２３０を有する。
【００４８】
データベース部２１０は、トラヒックＤＢ２１１、物理層トポロジーＤＢ２１２、波長パス管理ＤＢ２１３、および隣接波長パスメトリックＤＢ２１５を有する。ここで、隣接波長パスメトリックＤＢ２１５は隣接する波長パスの変調方式に応じた重み付け量を管理する。
【００４９】
トラヒック収容設計部２２０は、経路探索部２２１、所要波長スロット数決定部２２２、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３、および波長パス割当メトリック計算部２２５を有する。
【００５０】
波長パス割当メトリック計算部２２５は波長パスメトリック算出部として、光周波数軸上で隣接する波長パスの変調方式により定まる重み付け量を用いて、波長スロットごとに隣接波長パスメトリックを算出する。具体的には、空き波長スロットに隣接する波長パスのそれぞれの変調方式と対応する重み付け量をリンク毎に加算することによって、隣接波長パスメトリックの値を算出する。なお、波長パス割当メトリック計算部２２５が、隣接波長パスの光周波数利用効率および所要波長スロット数に関する重み付け量を、隣接波長パスメトリックに加算する構成としてもよい。
【００５１】
次に、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０１の動作について説明する。図７は、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５２】
光ネットワーク管理装置２０１はまず、トラヒックＤＢ２１１から通信トラヒック要求を一個抽出する（ステップＳ２０１）。経路探索部２２１は、抽出された通信トラヒック要求に対して、始点ノードと終点ノードを接続する最短経路を検索する（ステップＳ２０２）。次に、所要波長スロット数決定部２２２は、検索結果の経路のリンク品質に基づいて、波長スロット数および変調方式を決定する（ステップＳ２０３）。波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は、二拠点ノード間通信を確立するうえで必要となる空き波長スロットの有無を調査する（ステップＳ２０７）。空き波長スロットが不足している場合には（ステップＳ２０７／ＮＯ）、ファイバを増設する（ステップＳ２０８）。
【００５３】
次に、波長パス割当メトリック計算部２２５は、隣接波長パスメトリックＤＢ２１５を参照して、空き波長スロットに隣接する波長パスのそれぞれの変調方式に対応する重み付け量を最短経路のリンク毎に加算する。これにより、空き波長スロットに波長パスを割り当てる際の隣接波長パスメトリックの値を算出する。このとき、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は、隣接波長パスメトリックが最適となる波長スロットに波長パスを割り当てる。例えば、隣接波長パスメトリックが最小となる空き波長スロットに波長パスを割り当てる（ステップＳ２１２）。
【００５４】
トラヒックＤＢ２１１が保持するすべての波長パスに対して上述の手順が完了した後に（ステップＳ２１０／ＮＯ）、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は波長パス割当情報をパス割当制御部２３０に通知する。パス割当制御部２３０は、波長パス割当情報をデータベース部２１０および光ノード装置３００に通知する（ステップＳ２１１）。
【００５５】
なお、隣接波長パスメトリックＤＢ２１５が管理する重み付け量は、伝送シミュレーション結果や伝送実験結果などから求めることが出来る。また、隣接波長パスの波長スロット数についてメトリックを定義することとしてもよい。
【００５６】
次に、図８Ａ〜８Ｃを用いて、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０１による波長パスの設定結果について説明する。ここでは、図８Ａに示すように、４個の光ノード装置３０１〜３０４がそれぞれ光ファイバ伝送路で接続された光通信システムを例として説明する。
【００５７】
光ノード装置３０１と光ノード装置３０２との間の光リンクにおけるトラヒック要求に対して、図８Ｂに示すように空き波長スロットＳＬ４０１〜ＳＬ４０４が存在するとする。この場合における隣接波長パスメトリックの算出方法を以下に説明する。
【００５８】
隣接波長パスメトリックの値は波長パスの変調方式に基づいて設定される。隣接する波長パスにおける変調方式としてＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭの３種類を想定し、これと隣接する波長スロットが空きの場合の各メトリック値（重み付け量）を、図８Ｃに示すように定義する。例えば、割当対象となる波長パスの変調方式が１６ＱＡＭである場合、空きスロットＳＬ４０２の隣接波長パスメトリックの値は次のように求められる。空きスロットＳＬ４０２の左側の波長スロットは１６ＱＡＭ変調信号の波長パスであり、右側の波長スロットは空き波長スロットであるので、空きスロットＳＬ４０２の隣接波長パスメトリックの値は図８Ｃから１００＋０＝１００となる。図８Ｂ中に示すように、空き波長スロットＳＬ４０１〜ＳＬ４０４のうち、空きスロットＳＬ４０２の隣接波長パスメトリックの値が最小となるため、本実施形態によれば、空き波長スロットＳＬ４０２にトラヒック要求を収容することになる。
【００５９】
ここで、本実施形態では図８Ｃに示したように、同一の変調方式の信号光が隣接する場合に、メトリック値（重み付け量）が最小となるように構成している。また、図８Ｂに示すように、変調方式がＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭである波長パスに対して、隣接する空き波長スロットがそれぞれ存在している。したがって、隣接波長パスメトリックの値が最小となる空き波長スロットを選択すると、同一の変調方式の信号光が隣接するように割り当てられる。その結果、この場合は挿入するガードバンドは不要となる。
【００６０】
上述したように、隣接波長パスメトリックの値が最小となる空き波長スロットにトラヒック要求を収容することによって、同一の変調方式による波長パスが隣接し合うように波長パスを設定することが可能である。したがって、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０１によれば、ガードバンドの占有波長スロット数を低減でき、光ネットワーク全体のトラヒック収容効率を最大化することが可能となる。
【００６１】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図９に本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０２の構成を示す。図９に示すように、光ネットワーク管理装置２０２は、データベース部２１０、トラヒック収容設計部２２０、およびパス割当制御部２３０を有する。
【００６２】
データベース部２１０は、トラヒックＤＢ２１１、物理層トポロジーＤＢ２１２、波長パス管理ＤＢ２１３、隣接波長パスメトリックＤＢ２１５、波長パス割当候補ＤＢ２１６を備える。ここで、波長パス割当候補ＤＢ２１６は、経路探索部２２１において求められた経路に対する隣接波長パスメトリックの最小値と最小値を実現する波長スロットの割当を保持する。
【００６３】
次に、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０２の動作について説明する。図１０は、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６４】
光ネットワーク管理装置２０２はまず、トラヒックＤＢ２１１から通信トラヒック要求を一個抽出する（ステップＳ２０１）。経路探索部２２１は、抽出された通信トラヒック要求に対して、始点ノードと終点ノードを接続する最短経路を検索する（ステップＳ２０２）。次に、所要波長スロット数決定部２２２は、最短経路のリンク品質に基づいて、波長スロット数および変調方式を決定する（ステップＳ２０３）。
【００６５】
次に、波長パス割当メトリック計算部２２５は、隣接波長パスメトリックＤＢ２１５を参照して、通信を確立するための空き波長スロットに隣接する波長パスのそれぞれの変調方式に対応する重み付け量を最短経路のリンク毎に加算する。これにより、空き波長スロットに波長パスを割り当てる際の隣接波長パスメトリックの値を算出する。そして、隣接波長パスメトリックの最小値と、最小値となるときの波長スロットの割当を波長パス割当候補ＤＢ２１６に保存する（ステップＳ２１３）。
【００６６】
このとき、隣接波長パスメトリックが最小となる空き波長スロットにおいて、隣接する波長スロットに収容される波長パスの変調方式または波長スロット数が同一か否かを判定する（ステップＳ２１４）。隣接する波長スロットに収容される波長パスの変調方式または波長スロット数が異なる場合（ステップＳ２１４／ＮＯ）、当該経路の次に短い経路に対して同様の操作を実施する（ステップＳ２１５／ＹＥＳ）。これにより、隣接する波長スロットに収容される波長パスが同一の変調方式または同一の波長スロット数となる空き波長スロットを探索する。
【００６７】
経路の再検索候補が無くなった時点で（ステップＳ２１５／ＮＯ）、経路毎の隣接波長パスメトリックの値が最小となる波長スロットに波長パスの割り当てを実施する（ステップＳ２１８）。なお、空き波長スロットが存在しない場合には（ステップＳ２１６／ＮＯ）、最短経路のリンクのうち空き波長スロットが存在しないリンクに対してファイバの増設を実施する（ステップＳ２１７）。
【００６８】
トラヒックＤＢ２１１が保持するすべての波長パスに対して上述の手順（ステップＳ２０１〜Ｓ２１８）が完了した後に（ステップＳ２１０／ＮＯ）、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は波長パス割当情報をパス割当制御部２３０に通知する。パス割当制御部２３０は、波長パス割当情報をデータベース部２１０および光ノード装置３００に通知する。
【００６９】
なお、複雑なネットワークに対しては、波長パス設計時間を短縮化するため、経路の再検索回数の上限値を予め設定することとしてもよい。また、経路毎の通信品質の相違により変調方式が変更になることを防止するために、経路長に上限値を設けることとしてもよい。
【００７０】
次に、図１１Ａ〜１１Ｄを用いて、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０２による波長パスの設定結果について説明する。ここでは、図１１Ａに示すように、４個の光ノード装置３０１〜３０４がそれぞれ光ファイバ伝送路で接続された光通信システムを例として説明する。ここで、光ノード装置３０１と光ノード装置３０３との間の光リンクにおけるトラヒック要求に対して、波長パス割当候補としてＲ４０１とＲ４０２の２経路が存在する。
【００７１】
波長パスの割当候補である２経路Ｒ４０１、Ｒ４０２はともにホップ数が２以上であるため、信号光の到達性を図１１Ｄに示したものとすると、変調方式としてＱＰＳＫ方式が採用される。経路Ｒ４０１は最短経路であるが、光ノード装置３０１と光ノード装置３０２との間の光リンクにおける空き波長スロットＳＬ４０１に隣接する波長パスの変調方式は図１１Ｂに示すように１６ＱＡＭである。そのため、割り当てる波長パスの変調方式がＱＰＳＫである場合、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）の挿入が必要となる。その結果、トラヒック収容効率が低減することになる。
【００７２】
一方、空き波長スロットＳＬ４０２においては、割り当てる波長パスと隣接する波長スロットの変調方式が共にＱＰＳＫ方式であるため、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）は不要である。
【００７３】
ここで、隣接する波長パスにおける変調方式がＱＰＳＫ方式または１６ＱＡＭ方式である場合、および隣接する波長スロットが空きの場合の各メトリック値（重み付け量）を、図１１Ｃに示すように定義することができる。この場合、隣接波長パスメトリックの値は、空き波長スロットＳＬ４０１では１１００、空き波長スロットＳＬ４０２では１００となる。したがって、本実施形態の光ネットワーク管理装置２０２によれば、空き波長スロットＳＬ４０２にトラヒック要求が収容されることになる。
【００７４】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク管理装置２０２においては、経路探索部２２１が複数の最適経路を決定する。この複数の最適経路について、波長パスメトリック算出部としての波長パス割当メトリック計算部２２５が隣接波長パスメトリックをそれぞれ算出する。そして、波長パス割当部としての波長スロット・ファイバ割当決定部２２３が、光周波数軸上で隣接した波長パスそれぞれの変調方式が等しくなるように、隣接波長パスメトリックが最適となる波長スロットに波長パスを割り当てる構成としている。したがって、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０２によれば、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）の占有波長スロット数を低減でき、光ネットワーク全体のトラヒック収容効率を最大化することが可能となる。
【００７５】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１２に本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０３の構成を示す。図１２に示すように、光ネットワーク管理装置２０３は、データベース部２１０、トラヒック収容設計部２２０、およびパス割当制御部２３０を有する。
【００７６】
データベース部２１０は、トラヒックＤＢ２１１、物理層トポロジーＤＢ２１２、波長パス管理ＤＢ２１３、割当前波長パスＤＢ２１４、および波長パス割当領域ＤＢ２１７を備える。波長パス割当領域ＤＢ２１７は、波長パスの変調方式や所要スロット数に応じて、波長パスを割り当てる空きスロット領域の区別を記録する。
【００７７】
トラヒック収容設計部２２０は、波長パス割当領域設定部として領域スロット数決定部２２６をさらに備える。領域スロット数決定部２２６はトラヒック要求の種別などに応じて波長パスを割り当てるスロット領域（波長パス割当領域）を決定する。
【００７８】
次に、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０３の動作について説明する。図１３は、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０３の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７９】
光ネットワーク管理装置２０３はまず、トラヒックＤＢ２１１から通信トラヒック要求を一個抽出する（ステップＳ２０１）。経路探索部２２１は、抽出した通信トラヒック要求に対して、始点ノードと終点ノードを接続する最短経路を検索する（ステップＳ２０２）。次に、所要波長スロット数決定部２２２は、最短経路のリンク品質に基づいて波長スロット数および変調方式を決定し（ステップＳ２０３）、割当前波長パスＤＢ２１４に保持する（ステップＳ２０４）。この操作をすべてのトラヒック要求に対して実施する（ステップＳ２０５）。
【００８０】
次に、波長パス割当領域設定部としての領域スロット数決定部２２６は、波長スロット数や変調方式などの波長パス属性に応じて、波長パス割当先の空きスロット領域の区別を決定し（ステップＳ２１９）、波長パス割当領域ＤＢ２１７に記録する。波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は、抽出したトラヒック要求に対して通信を確立するうえで必要となる空き波長スロットの有無を調査する（ステップＳ２０７）。空き波長スロットが不足している場合には（ステップＳ２０７／ＮＯ）、ファイバを増設したうえで（ステップＳ２０８）、このときの波長パス割当領域における空き波長スロットに波長パスを割り当てる（ステップＳ２０９）。トラヒックＤＢ２１１が保持するすべての波長パスに対して上述の手順が完了した後に（ステップＳ２１０／ＮＯ）、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は波長パス割当情報をパス割当制御部２３０に通知する。パス割当制御部２３０は、波長パス割当情報をデータベース部２１０および光ノード装置３００に通知する（ステップＳ２１１）。
【００８１】
上述の説明では、領域スロット数決定部２２６がスロット領域を決定することとしたが、これに限らず、オペレータが事前に決定したスロット領域を用いることとしてもよい。
【００８２】
次に、図１４を用いて、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０３による波長パスの設定結果について説明する。
【００８３】
上述したように、関連する光ネットワーク管理装置６００が波長パスを割り当てる場合、トラヒック要求の着信順に波長パスが割り当てられるため、図２１に示したように、互いに異なる変調方式の信号光が隣り合うように配置される。そのため、通信品質の劣化を防止するために、隣接し合う信号光の間にガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）を配置する必要があった。
【００８４】
それに対して、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０３は、波長パスを割り当てる空きスロット領域（波長パス割当領域）に、波長パス割当領域に係る波長パス属性と等しい波長パス属性を備えた波長パスをそれぞれ割り当てる構成としている。例えば、波長パス属性を変調方式とすると、変調方式の種類毎に波長パス割当領域を設定する。この場合、波長パスを割り当てる波長パス割当領域が波長パスの変調方式に応じて異なるため、隣接する波長スロットの変調方式が異なるのは波長パス割当領域の境界だけとなる。したがって、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）は波長パス割当領域の境界にだけ配置すればよい。
【００８５】
なお、上述の説明では、波長パス属性を変調方式とした場合について説明したが、波長パス属性として波長スロット数を用いて、トラヒックを収容する波長スロット数毎に波長パス割当領域を設定することとしてもよい。また、トラヒック要求の変化に応じて、波長パス割当領域の区分を再度変更することとしてもよい。
【００８６】
上述したように、波長パス割当領域を設定することにより、例えば同一の変調方式である波長パスが隣接し合うように波長パスを設定することが可能となる。その結果、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０３によれば、ガードバンドの占有波長スロット数を低減でき、光ネットワーク全体のトラヒック収容効率を最大化することが可能となる。
【００８７】
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１５に本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０４の構成を示す。図１５に示すように、光ネットワーク管理装置２０４は、データベース部２１０、トラヒック収容設計部２２０、およびパス割当制御部２３０を有する。
【００８８】
データベース部２１０は分割波長パス管理ＤＢ２１８をさらに備える。分割波長パス管理ＤＢ２１８は、トラヒック要求を収容する複数の波長パスの経路情報および波長スロット情報を管理する。
【００８９】
トラヒック収容設計部２２０は分割スロット決定部２２７を備える。分割スロット決定部２２７は、空き波長スロットの状況に応じて、トラヒック要求を複数の波長スロットに分割する際の波長スロット数の分割を管理する。
【００９０】
次に、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０４の動作について説明する。図１６は、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０４の動作を説明するためのフローチャートである。
【００９１】
光ネットワーク管理装置２０４はまず、トラヒックＤＢ２１１から通信トラヒック要求を一個抽出する（ステップＳ２０１）。経路探索部２２１は、抽出された通信トラヒック要求に対して、始点ノードと終点ノードを接続する最短経路を検索する（ステップＳ２０２）。次に、所要波長スロット数決定部２２２は、最短経路のリンク品質に基づいて、波長スロット数および変調方式を決定する（ステップＳ２０３）。
【００９２】
次に、波長パスを収容する際に、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）の挿入が不要である空き波長スロットが存在するか否かを判定する（ステップＳ２２０）。このような空き波長スロットが存在する場合（ステップＳ２２０／ＹＥＳ）、この空き波長スロットに波長パスを割り当てる（ステップＳ２０９）。
【００９３】
一方、このような空き波長スロットが存在しない場合（ステップＳ２２０／ＮＯ）、波長パス分割部としての分割スロット決定部２２７は、トラヒック要求を収容する波長パスを複数の分割波長パスに分割する。すなわち、分割スロット決定部２２７は、トラヒック要求を複数の波長パスに分割して収容することができる空き波長スロットを検索する（ステップＳ２２１）。そして、このような空き波長スロットが存在する場合（ステップＳ２２１／ＹＥＳ）、波長パスの割り当てを実施する（ステップＳ２２２）。複数の波長パスに分割しても収容できない場合（ステップＳ２２１／ＮＯ）、最短経路のリンクのうち空き波長スロットが存在しないリンクに対してファイバを増設する（ステップＳ２０８）。
【００９４】
トラヒックＤＢ２１１が保持するすべての波長パスに対して上述の手順が完了した後に（ステップＳ２１０／ＮＯ）、波長スロット・ファイバ割当決定部２２３は波長パス割当情報をパス割当制御部２３０に通知する。パス割当制御部２３０は、波長パス割当情報をデータベース部２１０および光ノード装置３００に通知する（ステップＳ２１１）。
【００９５】
次に上述した、複数の波長パスに分割して収容する空き波長スロットを検索する処理（ステップＳ２２１）について、図１７に示すフローチャートに基づいてさらに説明する。
【００９６】
まず、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）の挿入が不要であり、かつ割り当てることが可能な空き波長スロットの細片が存在する場合（ステップＳ２２３／ＹＥＳ）について説明する。この場合、分割スロット決定部２２７は、この空き波長スロット数の最大値に適合するように波長パスを分割した後に、空き波長スロットへの割り当てを実施する（ステップＳ２２６）。トラヒック要求を収容するための波長パスの中で、未収容分が存在する場合、上述した処理を再度実施する（ステップＳ２２７／ＹＥＳ）。未収容分が存在しない場合（ステップＳ２２７／ＮＯ）、分割スロット決定部２２７は波長パス分割による波長パス割当情報をパス割当制御部２３０に通知する（ステップＳ２２８）。
【００９７】
一方、割り当て可能な空き波長スロット細片が存在しない場合（ステップＳ２２３／ＮＯ）、このときの経路の次に短い経路を検索する（ステップＳ２２４）。このような経路が存在する場合（ステップＳ２２４／ＹＥＳ）、所要波長スロット数および変調方式を決定し（ステップＳ２２５）、その後に波長パスの割り当てを実施する。すべての経路を検索し終えた段階で未割当の波長パスが存在する場合には、最短経路上の必要なリンクに対してファイバの増設を実施する。
【００９８】
なお、経路の再検索回数の上限値を予め設定することとしてもよい。また、経路毎の通信品質の相違により変調方式が変更になることを防止するために、経路長に上限値を設けることとしてもよい。また、上述した波長パス分割により波長パスを分割する際における分割数に制限を付加してもよいし、分割された波長パスの経路長差に上限値を設けることとしてもよい。
【００９９】
次に、図１８Ａ〜１８Ｃを用いて、本実施形態に係る光ネットワーク管理装置２０４による波長パスの設定結果について説明する。ここでは、図１８Ａに示すように、３個の光ノード装置３０１〜３０３がそれぞれ光ファイバ伝送路で接続された光通信システムを例として説明する。ここで、光ノード装置３０１と光ノード装置３０２との間の光リンクにおけるトラヒック要求に対して、２個の波長パスＰ４０１、Ｐ４０２が存在する。
【０１００】
波長パスＰ４０１はホップ数が１であるため、信号光の到達性を図１８Ｃに示したものとすると、変調方式として１６ＱＡＭ方式が採用される。一方、波長パスＰ４０２はホップ数が２であるため、変調方式としてＱＰＳＫ方式が用いられる。
【０１０１】
光ノード装置３０１と光ノード装置３０２との間のトラヒック要求に対して、波長パスＰ４０１（光リンク３０１：３０２）にはトラヒック要求を収容するのに十分な空きスロット数が存在しない場合について検討する（図１８Ｂ参照）。この場合、これまでは光ファイバを新たに増設する必要があった。
【０１０２】
それに対して、本実施形態の光ネットワーク管理装置２０４は、トラヒック要求を収容する波長パスを複数の分割波長パスに分割し、隣接した波長パスそれぞれの変調方式が等しくなるように、分割波長パスを割り当てる構成としている。これにより、光ノード装置３０１と光ノード装置３０２を直接接続する光リンクにトラヒック要求の一部を収容する波長パスＰ４０１を割り当て、残りは光ノード装置３０３を経由する光リンクの波長パスＰ４０２に割り当てることが可能になる。このとき、波長パスＰ４０１の空きスロットＳＬ４０１には１６ＱＡＭ変調方式を採用する信号光が、波長パスＰ４０２の空きスロットＳＬ４０２にはＱＰＳＫ変調方式を採用する信号光が割り当てられることになる。
【０１０３】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク管理装置２０４によれば、空き波長スロットの細片を有効活用できるとともに、同一の変調方式である波長パスが隣接し合うように配置することができる。したがって、ガードバンド（Ｇｕａｒｄ  Ｂａｎｄ）の占有波長スロット数を低減でき、光ネットワーク全体のトラヒック収容効率を最大化することが可能となる。
【０１０４】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【０１０５】
この出願は、２０１４年５月２７日に出願された日本出願特願２０１４−１０９０９８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０６】
１００、２００、２０１、２０２、２０３、２０４    光ネットワーク管理装置
１１０、２２１    経路探索部
１２０    波長パス属性決定部
１３０    波長パス割当部
２１０    データベース部
２１１    トラヒックＤＢ
２１２    物理層トポロジーＤＢ
２１３    波長パス管理ＤＢ
２１４    割当前波長パスＤＢ
２１５    隣接波長パスメトリックＤＢ
２１６    波長パス割当候補ＤＢ
２１７    波長パス割当領域ＤＢ
２１８    分割波長パス管理ＤＢ
２２０    トラヒック収容設計部
２２２    所要波長スロット数決定部
２２３    波長スロット・ファイバ割当決定部
２２４    トラヒック割当順序決定部
２２５    波長パス割当メトリック計算部
２２６    領域スロット数決定部
２２７    分割スロット決定部
２３０    パス割当制御部
３００、３０１〜３０６    光ノード装置
３１０    大粒度切替部
３２０    制御部
３３１、３３２    光トランスポンダ（ＴＰＮＤ）装置
５００    関連する基幹系光ネットワークシステム
６００    関連する光ネットワーク管理装置
７１１〜７１８    関連する光ノード装置
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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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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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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