(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ノード及びリンクを含む通信経路と前記通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置が実行する選択方法であって、
前記通信経路における前記周波数幅の使用状況を検出するステップと、
前記周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値と前記光ノードの方路の数を表す方路数評価値とのうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップと
を含み、
前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップでは、前記周波数幅の使用状況が同じである前記通信経路及び前記周波数幅の組が複数である場合、前記方路数評価値の総和が最小となる前記通信経路及び前記周波数幅を選択する、選択方法。
【請求項２】
光ノード及びリンクを含む通信経路と前記通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置が実行する選択方法であって、
前記通信経路における前記周波数幅の使用状況を検出するステップと、
前記周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値と前記光ノードの方路の数を表す方路数評価値とのうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップと
を含み、
前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップでは、前記周波数幅の使用状況が同じである前記通信経路及び前記周波数幅の組が複数である場合、前記通信経路を構成するリンクごとの前記周波数幅使用評価値の分布の変動係数に重み係数を乗算した結果に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する、選択方法。
【請求項３】
前記重み係数は、前記周波数幅使用評価値の総和又は予め定められた実数である、請求項２に記載の選択方法。
【請求項４】
前記周波数幅使用評価値は、前記通信経路において使用されている波長の数又は前記通信経路において使用されていない波長の数に基づく逆数である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の選択方法。
【請求項５】
光ノード及びリンクを含む通信経路と前記通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置であって、
前記通信経路における前記周波数幅の使用状況を検出する検出部と、
前記周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値と前記光ノードの方路の数を表す方路数評価値とのうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択部と
を備え、
前記選択部は、前記周波数幅の使用状況が同じである前記通信経路及び前記周波数幅の組が複数である場合、前記方路数評価値の総和が最小となる前記通信経路及び前記周波数幅を選択する、選択装置。
【請求項６】
光ノード及びリンクを含む通信経路と前記通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置であって、
前記通信経路における前記周波数幅の使用状況を検出する検出部と、
前記周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値と前記光ノードの方路の数を表す方路数評価値とのうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択部と
を備え、
前記選択部は、前記周波数幅の使用状況が同じである前記通信経路及び前記周波数幅の組が複数である場合、前記通信経路を構成するリンクごとの前記周波数幅使用評価値の分布の変動係数に重み係数を乗算した結果に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する、選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択方法及び選択装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の通信バックボーンネットワークやメトロネットワークを支える光通信網は、光信号のエンド・トゥー・エンド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）と、パケット光トランスポート装置（POTS: Packet Optical Transport System）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、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、光通信網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に応じて、自由度の高い光通信網が構成されようとしている。このような光通信網において、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は、光通信網の周波数リソースを効率的に利用しその自由度を最大限に活用する上で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。
【０００４】
通信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網の研究開発が、自由度の高い光通信網として注目を集めている。
【０００５】
トランスペラレント光パス網を効率的に構築するために、光通信網への通信設定要求に伴い、光通信網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。
【０００６】
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光ネットワーク技術（エラスティック光ネットワーク技術）も検討され、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。
【０００７】
近年、光通信網の伝送路として用いられているマルチコアファイバや光ファイバ中のマルチモードを利用することで信号を空間分割多重（ＳＤＭ）する方式が注目され、光通信のさらなる大容量化の研究開発が盛んに行われている。空間分割多重方式の進展により、ＲＷＡ問題やＲＳＡ問題がさらに複雑化したＲＳＳＡ（Routing, Spectrum and Spatial Assignment)問題も課題となっている。
【０００８】
トランスペアレント光パス網におけるＲＷＡ問題について、通信経路及び周波数幅割り当て方式を説明する。
【０００９】
図１４は、従来のＲＷＡ方式を示す図である。通信経路及び周波数幅割り当て方式では、図１４に示すように、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。
【００１０】
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、波長割り当て処理によりその経路に割り当てる波長を決定する。
【００１１】
波長の割り当てに用いられるアルゴリズムは、例えば、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Ｆｉｒｓｔ−ｆｉｔ法（以下、ＦＦ法と略記する。）、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Ｍｏｓｔ−ｕｓｅｄ法、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ＬＦ（Least-fragmentation）法などである（非特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】H. Zang, et al., Optical Network Magazine, Vol.1, pp.47−60, Jan. 2000.
【非特許文献２】Y. Sone, et al., OECC2011, 6A1_4, Jul. 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
通信経路及び波長割り当て方式は、トランスペアレント光パス網の周波数リソースを有効的かつ効率的に使用でき、光通信網の構築や運用を経済化すると期待されている。従来のＲＷＡ法をはじめとする通信経路及び波長割り当て方式では、以下の課題がある。
【００１４】
以下、波長又は周波数幅を「波長等」という。通信経路の探索処理によって求められた通信経路に対して、波長連続制約を満たす波長を波長割り当て処理によって選択する場合、波長使用状況が細切れとなることを抑えることが可能な通信経路の候補及び波長等の候補の組（以下「候補組」という。）を選択するために、ＬＦ法では、候補組ごとに評価値が求められる。
【００１５】
評価値が最小又は最大となる通信経路及び波長を優先的に使用するが、評価値が等しい候補組が複数である場合、通信経路や波長に付与した番号が最小又は最大となる候補組を選択し、最終的な通信経路及び波長が決定される。
【００１６】
図１５は、従来のＲＷＡ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、ＲＷＡ方式としてＦＦ法を用い、ネットワークトポロジとして図１５に示すような３×３格子網について説明する。各リンクの波長使用可能数の上限は８である。図１５では、一例として、通信設定要求に基づいて光パスが第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）に発生する。
【００１７】
図１６は、従来のＲＷＡ方式における、リンク番号と波長番号との対応付けの例を示す図である。図１６に示すような波長使用状況（波長利用状況）のネットワークを想定する。候補組５００の通信設定要求に基づく通信経路の始点から終点までの経路ホップ数及び波長番号は、候補組６００の通信設定要求に基づく通信経路の始点から終点までの経路ホップ数及び波長番号と等しい。
【００１８】
従来のＲＷＡ方式では、通信経路及び波長選択のための評価値が等しい場合、任意の通信経路及び波長が選択される。第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）の通信設定要求前の波長使用状況では、候補組５００の通信経路上のリンク１ｂの波長使用数は７である。通信設定要求を候補組５００に反映することで、リンク１ｂでは、波長使用数は、波長使用数の上限（最大値）に達してしまう。
【００１９】
候補組５００の通信経路は、図１５に示すネットワーク形態において方路数が最も多い第５ノード（Ｎ５）を経由する経路である。通信設定要求に基づく始点及び終点が、ネットワーク上の各ノードに平均的に発生した場合、ノード方路数の多いノードには、通信トラフィックが集中しやすい。
【００２０】
通信トラフィックが集中したノードに接続しているリンクでは、波長使用数は上限に達成しやすくなる。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、特定のノードへの通信トラフィックの集中をなるべく避けるほうがよい。
【００２１】
従来のＦＦ法において、候補組５００を選択し、次に通信設定要求された通信設定が図１５の第１ノード（Ｎ１）から第３ノード（Ｎ３）であった場合、最短経路はリンク１ｂを経由する経路である。この場合、リンク１ｂにおいて使用できる波長がないので、通信設定要求を受けられないことになってしまう。
【００２２】
最短の通信経路に波長が割り当てられないことは、光通信網の経済化を図るための有効的かつ効率的な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、ＲＳＡ問題において新たな制約となる周波数軸（スペクトル軸、又は波長軸）方向の連続性を考慮に入れて、通信設定要求に対する通信経路及び周波数幅を選択するＲＳＡ法においても、また、同様にＲＳＳＡ問題において新たな制約となる空間軸方向の連続性を考慮するＲＳＳＡ法においても、通信経路及び周波数幅を選択するための最終的な評価値が等しい候補組が複数である場合、同様の課題がある。すなわち、従来の選択装置は、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選択方法及び選択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、光ノード及びリンクを含む通信経路と前記通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置が実行する選択方法であって、前記通信経路における前記周波数幅の使用状況を検出するステップと、前記周波数幅の使用状況及び前記光ノードの方路の数のうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップとを含む選択方法である。
【００２６】
本発明の一態様は、上記の選択方法であって、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップでは、前記周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値と前記方路の数を表す方路数評価値とのうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択方法である。
【００２７】
本発明の一態様は、上記の選択方法であって、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップでは、前記周波数幅の使用状況が同じである前記通信経路及び前記周波数幅の組が複数である場合、前記周波数幅使用評価値の総和と前記周波数幅使用評価値の分布と前記方路数評価値の総和とのうち少なくとも一つに基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択方法である。
【００２８】
本発明の一態様は、上記の選択方法であって、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップでは、前記周波数幅使用評価値の総和の最小値と、前記周波数幅使用評価値の総和に前記周波数幅使用評価値の分布を表す値を加算した結果の最小値と、前記方路数評価値の総和の最小値とのうち少なくとも一つに基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択方法である。
【００２９】
本発明の一態様は、上記の選択方法であって、前記通信経路及び前記周波数幅を選択するステップでは、前記通信経路を構成するリンクごとの前記分布の標準偏差若しくは変動係数に重み係数を乗算した結果、又は、前記通信経路における前記リンクの前記周波数幅使用評価値の総和で前記リンクごとの前記周波数幅使用評価値を除算した値の分布の標準偏差に重み係数を乗算した結果に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択方法である。
【００３０】
本発明の一態様は、上記の選択方法であって、前記重み係数は、前記周波数幅使用評価値の総和又は予め定められた実数である選択方法である。
【００３１】
本発明の一態様は、上記の選択方法であって、前記周波数幅使用評価値は、前記通信経路において使用されている波長の数又は前記通信経路において使用されていない波長の数に基づく逆数である選択方法である。
【００３２】
本発明の一態様は、光ノード及びリンクを含む通信経路と前記通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置であって、前記通信経路における前記周波数幅の使用状況を検出する検出部と、前記周波数幅の使用状況及び前記光ノードの方路の数のうち少なくとも一方に基づいて、前記通信経路及び前記周波数幅を選択する選択部とを備える選択装置である。
【発明の効果】
【００３３】
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】
【００３４】
【図１】実施形態における、ネットワーク管理装置の構成の例を示す図である。
【図２】実施形態における、ネットワークの物理モデルの第１例を示す図である。
【図３】実施形態における、リンク番号と波長番号との対応付けの第１例を示す図である。
【図４】実施形態における、通信経路・周波数幅選択部の構成の第１例を示す図である。
【図５】実施形態における、リンク番号と波長番号との対応付けの第２例を示す図である。
【図６】実施形態における、通信経路・周波数幅選択部の構成の第２例を示す図である。
【図７】実施形態における、リンク番号と波長番号との対応付けの第３例を示す図である。
【図８】実施形態における、通信経路・周波数幅選択部の構成の第３例を示す図である。
【図９】実施形態における、リンク番号と波長番号との対応付けの第４例を示す図である。
【図１０】実施形態における、通信経路・周波数幅選択部の構成の第４例を示す図である。
【図１１】実施形態における、ネットワークの物理モデルの第２例を示す図である。
【図１２】実施形態における、リンク番号と波長番号との対応付けの第５例を示す図である。
【図１３】実施形態における、通信経路・周波数幅選択部の構成の第５例を示す図である。
【図１４】従来のＲＷＡ方式を示す図である。
【図１５】従来のＲＷＡ方式における、ネットワークの物理モデルの例を示す図である。
【図１６】従来のＲＷＡ方式における、リンク番号と波長番号との対応付けの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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、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、ＲＷＡ方式に基づいて通信する。
【００３６】
以下、式において変数等の上に付された記号は、文中では変数の後に記載する。例えば、記号−が上に付されたｘは、「ｘ−」と表記する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は、ネットワーク管理装置１の構成の例を示す図である。ネットワーク管理装置１（選択装置）は、通信経路算出部１０と、通信経路算出結果記憶部２０と、周波数幅割当部３０と、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０と、通信経路・周波数幅選択部５０ａと、選択結果記憶部６０とを備える。
【００３８】
通信経路算出部１０と、周波数幅割当部３０と、通信経路・周波数幅選択部５０ａとのうち一部または全部は、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または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００３９】
通信経路算出結果記憶部２０、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０及び選択結果記憶部６０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。通信経路算出結果記憶部２０、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０及び選択結果記憶部６０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。
【００４０】
通信経路算出部１０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、通信経路を算出する。通信経路算出部１０は、通信設定要求に基づいて、通信経路を算出する。通信経路算出部１０は、通信経路の算出結果を、通信経路算出結果記憶部２０に格納する。通信経路算出部１０は、通信経路の算出結果を、周波数幅割当部３０に通知する。通信経路算出結果記憶部２０は、通信経路算出部１０の通信経路の算出結果を格納する。
【００４１】
周波数幅割当部３０は、ＲＷＡ方式に基づいて、ＬＦ法などを実行する。周波数幅割当部３０は、通信経路算出部１０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２０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周波数幅の割り当てを算出し、割り当ての結果を通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０に格納し、割り当ての結果を通信経路・周波数幅選択部５０ａに通知する。通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０は、周波数幅割当部３０による候補組の算出結果を格納する。
【００４２】
通信経路・周波数幅選択部５０ａは、リソース状態量に基づくリソース選択方法を実行する。通信経路・周波数幅選択部５０ａは、周波数幅割当部３０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・周波数幅算出結果記憶部４０から取得する。通信経路・周波数幅選択部５０ａは、取得した結果に対してその評価値を算出する。
【００４３】
通信経路・周波数幅選択部５０ａは、算出した評価値に基づいて、最終的な候補組を選択する。通信経路・周波数幅選択部５０ａは、選択結果を選択結果記憶部６０に格納する。選択結果記憶部６０は、通信経路・周波数幅選択部５０ａが選択途中である候補組を格納する。選択結果記憶部６０は、通信経路・周波数幅選択部５０ａが最終的な選択結果である候補組を格納する。
【００４４】
図２は、ネットワークの物理モデルの第１例を示す図である。図２では、第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）までの光パスに対して通信設定要求が発生する。通信経路算出部１０は、例えば、ダイクストラ法を実行する。通信経路算出部１０の算出結果である第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）までの通信経路は、点線矢印で示す最短経路である。
【００４５】
図３は、リンク番号と波長番号との対応付けの第１例を示す図である。周波数幅割当部３０は、図３に示す波長割り当てに基づいて、最短経路上の光信号に周波数幅（帯域幅）又は波長を割り当てる。周波数幅割当部３０は、例えば、ＦＦ法を実行する。候補組１００、候補組２００及び候補組３００は、ホップ数３、波長番号５である。候補組１００、候補組２００及び候補組３００では、通信経路及び波長の評価値は等しい。
【００４６】
次に、この通信設定要求に対して通信経路及び波長を選択するリソース選択方法を考える。
【００４７】
図４は、通信経路・周波数幅選択部５０ａの構成の例を示す図である。通信経路・周波数幅選択部５０ａは、リソース情報取得部５１と、リソース状態量演算部５２と、リソース状態量記憶部５３と、第１選択部５４とを備える。
【００４８】
リソース情報取得部５１（検出部）は、通信経路における波長又は周波数幅の使用状況を検出する。波長又は周波数幅の使用状況とは、例えば、波長使用数である。リソース情報取得部５１は、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０から候補組を取得する。リソース情報取得部５１は、通信経路及び波長の評価値が等しい複数の候補組を、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０から取得してもよい。リソース状態量演算部５２は、リソース状態量として波長使用量（周波数幅の使用状況）を用い、取得した候補組のそれぞれに対し、通信経路上の各リンクの波長使用量の総和を求める。リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの波長使用量の総和を、リソース状態量記憶部５３に格納する。波長使用量を波長使用数とした場合、波長使用量の総和は、式（１）のように表される。
【００４９】
【数１】
0006517719.tif 000002
【００５０】
ここで、ｉは、通信経路上の経由する各リンクを表す。ｋは、通信経路の経由するリンク総数を表す。Ｌｉは、通信経路上の経由するリンクｉの波長使用数を表す。第１実施形態では、候補組１００の通信経路は、リンク１ａ、リンク４ａ及びリンク９ａを経由する経路である。波長使用量を波長使用数とした場合、波長使用数の総和は、候補組１００の通信経路では１２となる。波長使用数の総和は、候補組２００の通信経路では９となる。波長使用数の総和は、候補組２００の通信経路では１３となる。
【００５１】
第１選択部５４は、リソース状態量記憶部５３に格納された各候補組の波長使用状況の総和のうち最小総和の候補組を選択し、選択した候補組（選択結果）を選択結果記憶部６０に格納する。第１実施形態では、候補組２００の波長使用数の総和が、複数の候補組の波長使用数の総和（合計）のうち最も小さい値（最小値）になる。候補組２００は、最終的に選択された候補組である。
【００５２】
なお、第１実施形態では、リソース選択方法における波長使用量として、波長使用数を用いた。リソース選択方法における波長使用量は、空き波長数でもよい。具体的には、リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和に任意の定数（例えば０から１の間の値）を加えた値の逆数を算出する。第１選択部５４は、算出された逆数が最小となる候補組を選択してもよい。また、リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和を求める。第１選択部５４は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和が最大となる候補組を選択してもよい。
【００５３】
以上のように、第１実施形態のネットワーク管理装置１は、光ノード及びリンクを含む通信経路と、通信経路における光信号の周波数幅とを選択する選択装置である。第１実施形態のネットワーク管理装置１は、通信経路における周波数幅の使用状況を検出するリソース情報取得部５１と、周波数幅の使用状況に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する第１選択部５４とを備える。
【００５４】
これによって、第１実施形態のネットワーク管理装置１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。
【００５５】
第１選択部５４は、周波数幅の使用状況を表す評価値（周波数幅使用評価値）に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。第１実施形態のネットワーク管理装置１は、トランスペアレント光通信網における通信経路及び周波数幅を、光信号が経由する光ノードの特性や光ファイバの使用状況の評価値に基づいて選択するので、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。
【００５６】
候補組の通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和が小さい経路を最終的な通信経路及び波長として選択することで、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】
第１実施形態のネットワーク管理装置１は、トランスペアレント光パス網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、光周波数リソースの使用効率は最適化される。
【００５９】
第１実施形態のネットワーク管理装置１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及び当該通信経路上で割り当てる周波数幅を選択する。
【００６０】
第１実施形態のネットワーク管理装置１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周波数幅の割り当てに対し、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実施形態のネットワーク管理装置１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、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。
【００６１】
（第２実施形態）
第２実施形態では、波長使用数等の分布の標準偏差等が算出される点が、第１実施形態と相違する。第２実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００６２】
図５は、リンク番号と波長番号との対応付けの第２例を示す図である。第１実施形態と同様に、図１に示すネットワーク管理装置１と、図２に示すネットワークの物理モデルの例について説明する。説明には、第１実施形態と同様に、通信設定要求に基づいて光パスが第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）に発生し、第１ノードから第８ノードまでの通信経路は、図２における点線矢印で示す最短経路である。
【００６３】
最短経路上に割り当てる周波数幅又は波長に関しては、周波数幅割当部３０の算出結果として、図５に示した波長割り当てを考える。周波数幅割当部３０は、例えば、ＦＦ法を実行する。候補組１００、候補組２００及び候補組３００は、ホップ数３、波長番号５である。候補組１００、候補組２００及び候補組３００では、通信経路及び波長の評価値は等しい。さらに、候補組１００及び候補組２００では、候補組の通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和の値は等しい。
【００６４】
図６は、通信経路・周波数幅選択部５０ｂの構成の例を示す図である。通信経路・周波数幅選択部５０ｂは、リソース情報取得部５１と、リソース状態量演算部５２と、リソース状態量記憶部５３と、第１選択部５４と、リソース分布散らばり度演算部５５と、パラメータ設定部５６とを備える。
【００６５】
リソース情報取得部５１は、通信経路及び波長の評価値が等しい候補組を、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０から取得する。リソース分布散らばり度演算部５５は、通信経路における各リンクのリソース状態量の分布の散らばり度を演算する。リソース状態量の分布の散らばり度は、標準偏差又は分散である。
【００６６】
リソース状態量演算部５２は、取得した候補組のそれぞれに対し、通信経路上の各リンクの波長使用量の総和を求め、リソース分布散らばり度演算部５５で演算したリソース分布散らばり度にパラメータ設定部５６で設定する重み係数αを掛けた結果（乗算結果）の値と波長使用量の総和とを加算し、加算結果をリソース状態量記憶部５３に格納する。第１実施形態と同様に、リソース状態量を波長使用量として、波長使用量を波長使用数とした場合、リソース状態量演算部５２で算出される値は、式（２）のように表される。
【００６７】
【数２】
0006517719.tif 000003
【００６８】
ここで、ｉは、通信経路上の経由する各リンクを表す。ｋは、通信経路の経由するリンク総数を表す。Ｌｉは、通信経路上の経由するリンクｉの波長使用数を表す。αは、パラメータ設定部５６で任意の値として設定可能な０≦α≦１の範囲の係数を表す。Ｄｖは、リソース分布の散らばり度を示す。
【００６９】
波長使用数（リソース）の分布の散らばり度を表す尺度として標準偏差σを用いると、データの個数ｍを通信経路上の経由するリンクのホップ数とし、あるｍにおけるデータ量ｘｊを使用波長数として標準偏差を求めることができる。標準偏差は、式（３）のように表される。式（３）における、ｘｍ−は、通信経路における各リンクの使用波長数の算術平均を表す。
【００７０】
【数３】
0006517719.tif 000004
【００７１】
第２実施形態では、候補組１００の通信経路は、リンク１ａ、リンク４ａ及びリンク９ａを経由する経路である。波長使用量を波長使用数とした場合、波長使用数の総和は、候補組１００の通信経路では９となる。リソース分布の散らばり度である使用波長数の標準偏差は、約８．６７となる。リソース状態量演算部５２が算出する値、すなわち式（２）の値は、αを１とすると、１７．６７となる。式（２）の値は、候補組２００では約９．６７となる。式（２）の値は、候補組３００では約１６．２２となる。
【００７２】
第１選択部５４は、リソース状態量記憶部５３に格納された各候補組の式（２）の値が最小である候補組を選択し、選択した候補組（選択結果）を選択結果記憶部６０に格納する。第２実施形態では、候補組２００の式（２）の値が、複数の候補組の式（２）の値のうち最も小さい値になる。候補組２００は、最終的な候補組である。
【００７３】
候補組１００ではなく候補組２００を選択する利点を以下に述べる。候補組１００を用いて通信設定要求を設定した場合、リンク１ａにおける波長数が、上限の８波長に達してしまう。このため、光ファイバを増設しなければ、通信設定要求以降にリンク１ａを使用することができなくなってしまう。一方、候補組２００を用いて通信設定要求を設定した場合では、通信設定要求を設定した後であっても、各リンクの使用可能波長数に余裕がある。このため、通信設定要求を設定した後であっても、候補組２００上の各リンクを使用することができる。通信経路上の波長使用数の総和が同じである候補組のうち、各リンクの波長使用数の分布のばらつきが大きい候補組は、上限に近い波長数のリンクを含む可能性が高い。このため、リソース分布の散らばりが小さい候補組を選択した方が有利となる。
【００７４】
以上のように、第２実施形態のネットワーク管理装置１は、周波数幅の使用状況が同じである通信経路及び周波数幅の組が複数である場合、周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値の総和と周波数幅使用評価値の分布に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。
【００７５】
これによって、第２実施形態のネットワーク管理装置１は、光周波数リソースの使用効率をより向上させることが可能となる。
【００７６】
第２実施形態のネットワーク管理装置１は、通信経路を構成するリンクごとの分布の標準偏差に重み係数を乗算した結果に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。
【００７７】
候補組のホップ数や波長番号の評価値が等しく、通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和が等しい場合、リソース分布の散らばり度に基づく波長使用数の総和に基づいて候補組を選択することによって、特定のリンクにおいて使用できる波長がないために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。
【００７８】
なお、第２実施形態では、リソース選択方法における波長使用量として波長使用数を用いたが、空き波長数を波長使用量として用いることもできる。具体的には、リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和に任意の定数（例えば０から１の間の値）を加えた量の逆数を求める。第１選択部５４は、その値が最小となる候補組を選択してもよい。リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和を求める。第１選択部５４は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和が最大となる候補組を選択してもよい。
【００７９】
（第３実施形態）
第３実施形態では、通信経路の全リンクの波長使用総数に基づく値で各リンクの波長使用数を除算した結果に基づいて通信経路等を選択する点が、第１実施形態と相違する。第３実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００８０】
上記の第２実施形態では、式（２）においてリソース分布散らばり度Ｄｖは、標準偏差を用いて定義されている。光ネットワークにおいて各リンクの波長数の上限が異なるなどの理由で、式（２）を用いて比較する各候補組の波長使用数の総和が大きく異なっている場合、リソース分布散らばり度を表す標準偏差は、不都合を生じさせることがある。例えば、波長使用数の総和が５０前後でばらついている場合と、波長使用数の総和が１０前後でばらついていると場合では、前者の標準偏差が後者の標準偏差よりも大きくなることがある。このため、リソース分布の散らばり度合いを単純に比較することができないという不都合が生じる。
【００８１】
そこで、リソース分布散らばり度Ｄｖは、変動係数を用いて定義される。これによって、リソース分布の散らばり度合いは、単純に比較することができるようになる。リソース、すなわち波長使用数の分布の散らばり度を表す尺度として変動係数σcを用いる。変動係数は、式（３）の標準偏差を用いて、式（４）のように表される。式（４）における、ｘｍ−は、通信経路における各リンクの使用波長数の算術平均を表す。
【００８２】
【数４】
0006517719.tif 000005
【００８３】
候補組となる通信経路の全リンクの波長使用総数の平均値で各リンクの波長使用数を除算することによって各リンクの波長量数を規格化した値を、リソース分布散らばり度Ｄｖとして用いて、その通信経路の候補組の標準偏差を算出することによっても、リソース分布の散らばり度合いは、単純に比較することができるようになる。
【００８４】
波長使用数（リソース）の分布の散らばり度を表す尺度として波長使用数の総数で規格化した標準偏差σｎｏｒｍを用いると、データの個数ｍを通信経路上の経由するリンクのホップ数とし、あるｍにおけるデータ量ｘｊを使用波長数として、規格化標準偏差を求めることができる。規格化標準偏差は、式（５）のように表される。式（５）において、ｚｍ−は、ｚｊの算術平均を表す。
【００８５】
【数５】
0006517719.tif 000006
【００８６】
なお、標準偏差σ又は変動係数σｃと波長使用数の総数とで規格化した標準偏差σｎｏｒｍは、パラメータ設定部５６がネットワークのリソース状況を見ながら適宜変更可能なパラメータである。
【００８７】
以上のように、第３実施形態の第１選択部５４は、通信経路におけるリンクの周波数幅使用評価値の総和でリンクごとの周波数幅使用評価値を除算した値の分布の標準偏差に重み係数を乗算した結果に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。
【００８８】
これによって、第３実施形態のネットワーク管理装置１は、光周波数リソースの使用効率をより向上させることが可能となる。
【００８９】
（第４実施形態）
第４実施形態では、通信経路上の全リンクの波長使用総数に基づいて重み係数αが定められる点が、第１実施形態と相違する。第４実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００９０】
上記の第２実施形態に記載の式（２）を用いて、パラメータ設定部５６は、任意の値として設定可能なαを、候補組となる通信経路上の全リンクの波長使用総数に基づいて設定する。この場合、第１実施形態と同様に、リソース状態量を波長使用量として、波長使用量を波長使用数とした場合、リソース状態量演算部５２が算出する値は、式（６）のように表される。
【００９１】
【数６】
0006517719.tif 000007
【００９２】
以上のように、第４実施形態のパラメータ設定部５６は、任意の値として設定可能なαを、候補組となる通信経路上の全リンクの波長使用総数に基づいて設定する。これによって、第４実施形態のネットワーク管理装置１は、光周波数リソースの使用効率をより向上させることが可能となる。
【００９３】
候補組となる通信系路上の各リンクの波長使用数のばらつきが大きく、さらに全リンクの波長使用総数が大きい場合、評価値が顕著に大きい値となるので、第４実施形態のネットワーク管理装置１は、上限に近い波長数のリンクを含む候補組を選択する可能性は低くなる。
【００９４】
（第５実施形態）
第５実施形態では、光ノードの方路の数（ノード方路数）に基づいて通信経路及び周波数幅を選択する点が、第１実施形態と相違する。第５実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００９５】
図７は、リンク番号と波長番号との対応付けの第３例を示す図である。第１実施形態と同様に、図１に示すネットワーク管理装置１と、図２に示すネットワークの物理モデルの例について説明する。説明には、第１実施形態と同様に、通信設定要求に基づいて光パスが第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）に発生し、第１ノードから第８ノードまでの通信経路は、図２における点線矢印で示す最短経路である。
【００９６】
最短経路上に割り当てる周波数幅（波長）に関しては、周波数幅割当部３０の算出結果として、図７に示した波長割り当てを考える。周波数幅割当部３０は、例えば、ＦＦ法を実行する。候補組１００、候補組２００及び候補組３００は、ホップ数３、波長番号５である。候補組１００、候補組２００及び候補組３００では、通信経路及び波長の評価値は等しい。
【００９７】
図８は、通信経路・周波数幅選択部５０ｃの構成の例を示す図である。通信経路・周波数幅選択部５０ｃは、第１選択部５４と、経由ノード情報取得部５７と、経由ノード状態量演算部５８と、経由ノード状態量記憶部５９とを備える。
【００９８】
経由ノード情報取得部５７は、通信経路及び波長の評価値が等しい候補組を、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０から取得する。経由ノード状態量演算部５８は、通信経路における各ノードのノード状態量を演算する。経由ノード状態量演算部５８は、ノード状態量をノードの方路数として、取得した候補組のそれぞれに対し、通信経路上の各ノードの方路数の総和を求め、通信経路上の各ノードの方路数の総和を経由ノード状態量記憶部５９に格納する。このように、ノード状態量をノードの方路数とした場合、ノード方路数の総和は、式（７）のように表される。
【００９９】
【数７】
0006517719.tif 000008
【０１００】
ここで、ｐは、通信経路上の経由する各ノードを表す。ｑは、通信経路の経由するノード総数を表す。Ｎｐは、通信経路上の経由するノードｐのノード方路数を表す。第５実施形態では、候補組１００の通信経路が第１ノード、第２ノード、第５ノード及び第８ノードを経由するので、ノード状態量をノード方路数として、ノード方路数の総和は１２となる。ノード方路数の総和は、候補組２００では１０となる。ノード方路数の総和は、候補組３００では１２となる。
【０１０１】
第１選択部５４は、経由ノード状態量記憶部５９に格納された各候補組のノード方路数の総和が最小の候補組を選択し、選択した候補組（選択結果）を選択結果記憶部６０に格納する。第５実施形態では、候補組２００のノード方路数の総和が、複数の候補組の波長使用数の総和のうち最も小さい値になる。候補組２００を最終的な通信経路及び波長とする。
【０１０２】
候補組１００ではなく候補組２００を選択する利点を以下に述べる。通信設定要求の始点ノードと終点ノードが、ネットワーク上の各ノードに平均的に発生した場合、ノード方路数の多いノードは、一般的に、通信トラフィックが集中しやすい傾向にある。通信トラフィックが集中したノードに接続しているリンクでは、波長使用数がリンクの波長数の上限に達成しやすくなるため、ネットワーク全体として多くの通信設定要求を設定するためには、特定のノードへの通信トラフィックの集中を避ける方が良い。従来のＲＷＡ法による通信経路及び波長の選択に用いられる評価値（例えば、ホップ数、波長番号）が等しい場合、通信経路におけるノード方路数の総和が小さい経路を選択した方が、特定のノードに対する通信トラフィックの集中を分散することが可能となる。
【０１０３】
以上のように、第５実施形態の第１選択部５４は、光ノードの方路の数（ノード方路数）に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。第５実施形態の第１選択部５４は、方路の数を表す方路数評価値に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。
【０１０４】
これによって、第５実施形態のネットワーク管理装置１は、光周波数リソースの使用効率をより向上させることが可能となる。
【０１０５】
候補組のホップ数や波長番号の評価値が等しい場合、通信経路上の各ノードのノード方路数の総和を候補組の評価に用いることによって、特定のリンクにおいて使用できる波長がないために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。
【０１０６】
（第６実施形態）
第６実施形態では、周波数幅使用評価値の総和と周波数幅使用評価値の分布と方路数評価値の総和とのうち少なくとも一つに基づいて通信経路及び周波数幅を選択する点が、第１実施形態と相違する。第６実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１０７】
図９は、リンク番号と波長番号との対応付けの第４例を示す図である。第１実施形態と同様に、図１に示すネットワーク管理装置１と、図２に示すネットワークの物理モデルの例について説明する。説明には、第１実施形態と同様に、通信設定要求に基づいて光パスが第１ノード（Ｎ１）から第８ノード（Ｎ８）に発生し、第１ノードから第８ノードまでの通信経路は、図２における点線矢印で示す最短経路である。
【０１０８】
最短経路上に割り当てる周波数幅（波長）に関しては、周波数幅割当部３０の算出結果として、図９に示した波長割り当てを考える。周波数幅割当部３０は、例えば、ＦＦ法を実行する。候補組１００、候補組２００及び候補組３００は、ホップ数３、波長番号５である。候補組１００、候補組２００及び候補組３００では、通信経路及び波長の評価値は等しい。さらに、候補組１００及び候補組２００では、候補組の通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和の値は等しい。
【０１０９】
図１０は、通信経路・周波数幅選択部５０ｄの構成の例を示す図である。通信経路・周波数幅選択部５０ｄは、リソース情報取得部５１と、リソース状態量演算部５２と、リソース状態量記憶部５３と、第１選択部５４と、リソース分布散らばり度演算部５５と、パラメータ設定部５６と、経由ノード情報取得部５７と、経由ノード状態量演算部５８と、経由ノード状態量記憶部５９と、第２選択部７０とを備える。
【０１１０】
リソース情報取得部５１は、通信経路及び波長の評価値が等しい候補組を、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０から取得する。リソース分布散らばり度演算部５５は、通信経路における各リンクのリソース状態量の分布の散らばり度を演算する。
【０１１１】
リソース状態量演算部５２は、取得した候補組それぞれに対し、通信経路上の各リンクの波長使用量の総和を求め、リソース分布散らばり度演算部５５で演算したリソース分布散らばり度にパラメータ設定部５６で設定する重み係数αを掛けた結果の値と波長使用量の総和とを加算し、加算結果をリソース状態量記憶部５３に格納する。第１実施形態と同様に、リソース状態量を波長使用量として、波長使用量を波長使用数とした場合、リソース状態量演算部５２で算出される値は、第２実施形態と同様に式（２）のように表される。
【０１１２】
なお、式（２）におけるα及びＤｖは、パラメータ設定部５６がネットワークのリソース状況を見ながら適宜変更可能なパラメータである。式（２）におけるαは、第２実施形態と同様にパラメータ設定部５６で任意の値として設定可能な０≦α≦１の範囲の係数を表す。
【０１１３】
第４実施形態と同様に、パラメータ設定部５６は、重み係数αに式（１）を代入することも可能である。式（２）のリソース分布の散らばり度を表すＤｖは、第２実施形態における式（３）の標準偏差σ、第３実施形態における式（４）の変動係数σc又は式（５）の規格化標準偏差σｎｏｒｍでもよい。
【０１１４】
第１選択部５４は、リソース状態量記憶部５３に格納された各候補組の式（２）の値が最小の候補組を選択し、最小の候補組を選択結果記憶部６０に格納する。経由ノード情報取得部５７は、リソース状態量記憶部５３に格納された通信経路及び波長の評価値が等しい候補組が複数である場合、評価値が等しい複数の候補組をリソース状態量記憶部５３から取得する。
【０１１５】
経由ノード状態量演算部５８は、通信経路における各ノードのノード状態量を演算する。経由ノード状態量演算部５８は、ノード状態量をノードの方路数として、取得した候補組のそれぞれに対し、通信経路上の各ノードの方路数の総和を求め、通信経路上の各ノードの方路数の総和を経由ノード状態量記憶部５９に格納する。ノード状態量をノードの方路数とした場合、ノード方路数の総和は、第６実施形態と同様に式（７）のように表される。第２選択部７０は、経由ノード状態量記憶部５９に格納された各候補組のノード方路数の総和が最小の候補組を選択し、最小の候補組を選択結果記憶部６０に格納する。
【０１１６】
第６実施形態では、候補組１００の通信経路がリンク１ａ、リンク４ａ及びリンク９ａを経由するので、波長使用量を波長使用数として、波長使用数の総和は９となる。リソース分布の散らばり度Ｄｖを表す式（３）の標準偏差は、約０．６７となる。リソース状態量演算部５２が算出する値、すなわち式（２）の値は、αを１とすると、９．６７となる。式（２）の値は、候補組２００では約９．６７となる。式（２）の値は、候補組３００では約２０．７７となる。
【０１１７】
第１選択部５４は、候補組１００及び候補組２００の式（２）の値が候補組３００の式（２）の値と比較して小さい値になるので、候補組１００及び候補組２００を選択結果記憶部６０に格納する。経由ノード情報取得部５７は、第１選択部５４が選択結果記憶部６０に格納した候補組が複数であるため、選択結果記憶部６０に格納されている複数の候補組を取得する。第６実施形態では、候補組１００の通信経路は、複数の候補組を評価する場合、第１ノード、第２ノード、第５ノード５及び第８ノードを経由する経路である。ノード状態量をノード方路数とした場合、ノード方路数の総和は、候補組１００の通信経路では１２となる。ノード方路数の総和は、候補組２００では１０となる。複数の候補組のノード方路数の総和のうち最も小さい値になる。候補組２００は、最終的な候補組である。第２選択部７０は、候補組２００を選択結果記憶部６０に格納する。
【０１１８】
以上のように、第６実施形態の第１選択部５４は、周波数幅の使用状況が同じである通信経路及び周波数幅の組が複数である場合、周波数幅の使用状況を表す周波数幅使用評価値の総和と周波数幅使用評価値の分布と方路数評価値の総和とのうち少なくとも一つに基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。
【０１１９】
これによって、第６実施形態のネットワーク管理装置１は、光周波数リソースの使用効率をより向上させることが可能となる。
【０１２０】
候補組のホップ数や波長番号の評価値が等しく、通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和が等しい場合、リソース分布の散らばり度に基づく波長使用数の総和に基づいて評価し、さらにその評価値が等しい候補組が複数である場合、通信経路上の各ノードのノード方路数の総和に基づいて複数の候補組を評価することで、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。
【０１２１】
なお、第６実施形態では、リソース選択方法における波長使用量として波長使用数を用いた。リソース選択方法における波長使用量は、空き波長数でもよい。具体的には、リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和に任意の定数（例えば０から１の間の値）を加えた量の逆数を求める。第１選択部５４は、その値が最小となる候補組を選択してもよい。また、リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和を求める。第１選択部５４は、その値が最大となる候補組を選択してもよい。
【０１２２】
（第７実施形態）
第７実施形態では、通信経路を構成するリンクごとの波長等の分布の変動係数に重み係数を乗算した結果に基づいて通信経路及び周波数幅を選択する点が、第１実施形態と相違する。第７実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１２３】
図１１は、ネットワークの物理モデルの第２例を示す図である。第１実施形態と同様に、図１に示すネットワーク管理装置１と、図１１に示すネットワークの物理モデルの例について説明する。説明には、通信設定要求に基づいてパスが第１ノード（Ｎ１）から第９ノード（Ｎ９）に発生し、第１ノードから第９ノードまでの通信経路は、図１１における点線矢印で示す最短経路である。
【０１２４】
次に、この通信設定要求に対して通信経路及び波長を選択するリソース選択方法を考える。
【０１２５】
図１２は、リンク番号と波長番号との対応付けの第５例を示す図である。最短経路上に割り当てる周波数幅（波長）に関しては、周波数幅割当部３０の算出結果として、図１２に示した波長割り当てを考える。周波数幅割当部３０は、例えば、ＦＦ法を実行する。候補組１００、候補組２００及び候補組３００は、ホップ数４、波長番号５である。候補組１００、候補組２００及び候補組３００では、通信経路及び波長の評価値は等しい。さらに、候補組１００、候補組２００及び候補組３００では、候補組の通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和の値は等しい。
【０１２６】
図１３は、通信経路・周波数幅選択部５０ｅの構成の例を示す図である。通信経路・周波数幅選択部５０ｅは、リソース情報取得部５１と、リソース状態量演算部５２と、第１選択部５４と、リソース分布散らばり度演算部５５と、パラメータ設定部５６と、リソース状態量記憶部５３と、経由ノード情報取得部５７と、経由ノード状態量演算部５８と、経由ノード状態量記憶部５９と、第２選択部７０とを備える。
【０１２７】
経由ノード情報取得部５７は、通信経路及び波長の評価値が等しい候補組を、通信経路・周波数幅算出結果記憶部４０から取得する。経由ノード状態量演算部５８は、通信経路における各ノードのノード状態量を演算する。経由ノード状態量演算部５８は、ノード状態量をノードの方路数として、取得した候補組のそれぞれに対し、通信経路上の各ノードの方路数の総和を求め、通信経路上の各ノードの方路数の総和を経由ノード状態量記憶部５９に格納する。このように、ノード状態量をノードの方路数とした場合、ノード方路数の総和は、第６実施形態と同様に式（７）のように表される。
【０１２８】
第１選択部５４は、経由ノード状態量記憶部５９に格納された各候補組のノード方路数の総和が最小の候補組を選択し、選択した候補組（選択結果）を選択結果記憶部６０に格納する。リソース情報取得部５１では、リソース状態量記憶部５３に格納された通信経路及び波長の評価値が等しい候補組が複数である場合、評価値が等しい複数の候補組をリソース状態量記憶部５３から取得する。リソース分布散らばり度演算部５５は、通信経路における各リンクのリソース状態量の分布の散らばり度を演算する。
【０１２９】
リソース状態量演算部５２は、取得した候補組のそれぞれに対し、通信経路上の各リンクの波長使用量の総和を求め、リソース分布散らばり度演算部５５で演算したリソース分布散らばり度にパラメータ設定部５６で設定する重み係数αを掛けた結果の値と波長使用量の総和とを加算し、加算結果をリソース状態量記憶部５３に格納する。第１実施形態と同様に、リソース状態量を波長使用量として、波長使用量を波長使用数とした場合、リソース状態量演算部５２で算出される値は、第２実施形態と同様に式（２）のように表される。
【０１３０】
なお、式（２）のα及びＤｖは、パラメータ設定部５６がネットワークのリソース状況を見ながら適宜変更可能なパラメータである。式（２）におけるαは、第２実施形態と同様にパラメータ設定部５６で任意の値として設定可能な０≦α≦１の範囲の係数を表す。
【０１３１】
第４実施形態と同様に、パラメータ設定部５６は、重み係数αに式（１）を代入することも可能である。式（２）のリソース分布の散らばり度を表すＤｖは、第２実施形態における式（３）の標準偏差σ、第３実施形態における式（４）の変動係数σc又は式（５）の規格化標準偏差σｎｏｒｍでもよい。
【０１３２】
第１選択部５４は、リソース状態量記憶部５３に格納された各候補組の式（２）の値が最小の候補組を選択し、最小の候補組を選択結果記憶部６０に格納する。第７実施形態では、候補組１００の通信経路は、第１ノード、第２ノード、第３ノード、第６ノード６及び第９ノードを経由する経路である。ノード状態量をノード方路数とした場合、ノード方路数の総和は、候補組１００では１２となる。ノード方路数の総和は、候補組２００では１２となる。ノード方路数の総和は、候補組３００では１４となる。
【０１３３】
第１選択部５４は、候補組１００及び候補組２００のノード方路数の総和が最も小さい値であるため、候補組１００及び２００を選択結果記憶部６０に格納する。リソース情報取得部５１は、第１選択部５４が選択結果記憶部６０に格納した候補組が複数であるため、選択結果記憶部６０に格納されている複数の候補組を取得する。
【０１３４】
第７実施形態では、複数の候補組が評価される場合、候補組１００の通信経路は、リンク１ａ、リンク２ａ、リンク５ａ及びリンク１０ａを経由する経路である。波長使用量を波長使用数とした場合、波長使用数の総和は、候補組１００の通信経路では１２となる。リソース分布の散らばり度Ｄｖを表す式（３）の標準偏差は、７．５となる。リソース状態量演算部５２が算出する値、すなわち式（２）の値は、αを１とすると、１９．５となる。式（２）の値は、候補組２００では１２．５となる。
【０１３５】
第２選択部７０は、複数の候補組の式（２）の値のうち候補組２００の式（２）の値が最も小さい値になる。候補組２００は、最終的な候補組である。第２選択部７０は、候補組２００を選択結果記憶部６０に格納する。
【０１３６】
以上のように、第７実施形態の第２選択部７０は、通信経路を構成するリンクごとの分布の変動係数に重み係数を乗算した結果に基づいて、通信経路及び周波数幅を選択する。
【０１３７】
これによって、第７実施形態のネットワーク管理装置１は、光周波数リソースの使用効率をより向上させることが可能となる。
【０１３８】
候補組のホップ数や波長番号の評価値が等しく、通信経路上の全リンクにおける波長使用数の総和が等しい場合、通信経路上の各ノードのノード方路数の総和に基づいて、候補組を評価することができる。評価値が等しい候補組が複数である場合、リソース分布の散らばり度に基づく波長使用数の総和に基づいて候補組を選択することによって、特定のリンクにおいて使用できる波長がないために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。
【０１３９】
なお、第７実施形態では、リソース選択方法における波長使用量として波長使用数を用いたが、空き波長数を波長使用量として用いることもできる。具体的には、リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和に任意の定数（例えば０から１の間の値）を加えた量の逆数を求める。第１選択部５４は、その値が最小となる候補組を選択してもよい。リソース状態量演算部５２は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和を求める。第１選択部５４は、通信経路上の各リンクの空き波長数の総和が最大となる候補組を選択してもよい。
【０１４０】
上述した実施形態におけるネットワーク管理装置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。
【０１４１】
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】
【０１４２】
１…ネットワーク管理装置、１０…通信経路算出部、２０…通信経路算出結果記憶部、３０…周波数幅割当部、４０…通信経路・周波数幅算出結果記憶部、５０ａ…通信経路・周波数幅選択部、５０ｂ…通信経路・周波数幅選択部、５０ｃ…通信経路・周波数幅選択部、５０ｄ…通信経路・周波数幅選択部、５０ｅ…通信経路・周波数幅選択部、５１…リソース情報取得部、５２…リソース状態量演算部、５３…リソース状態量記憶部、５４…第１選択部、５５…リソース分布散らばり度演算部、５６…パラメータ設定部、５７…経由ノード情報取得部、５８…経由ノード状態量演算部、５９…経由ノード状態量記憶部、６０…選択結果記憶部、７０…第２選択部、１００…候補組、２００…候補組、３００…候補組、５００…候補組、６００…候補組
【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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