(57)【要約】【課題】自動により不必要なセグメントを結合して、線形中継器及び再生中継器の最適な配置を行うことのできるネットワーク設計装置を提供する。【解決手段】光伝送ネットワーク設計装置において、設計対象区間に複数地点が設定され、送信端局と隣接地点間、二つの隣接地点間及び受信端局と隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された送信端局又は再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、３Ｒ区間において、送信側の端より送信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、累積損失量と１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せず二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第１結合判定部とを具備して構成する。【選択図】        図１
2004297502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計装置であって、
前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、
前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、
前記３Ｒ区間において、送信側の端より前記送信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せず二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第１結合判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送ネットワーク設計装置。
【請求項２】
送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計装置であって、
前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、
前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、
前記３Ｒ区間において、受信側の端より前記受信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、当該累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せずに二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第２結合判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送ネットワーク設計装置。
【請求項３】
前記３Ｒ区間において、前記送信側の端とは異なる受信側端点より前記送信端局に近づく方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、当該累積損失量と前記目標値とを比較して、線形中継器を配置せずに二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第２結合判定部と、前記第１結合判定部及び前記第２結合判定部による判定結果を比較して、前記３Ｒ区間における線形中継器の台数が少ない方の判定結果を選択する両方向設計判定部とを具備したことを特徴とする請求項１記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【請求項４】
前記配置部は再生中継器なしで伝送可能となる雑音量判定値を１、前記雑音量判定値を基準とした前記各セグメントの損失量に対応する規格化雑音量の前記セグメントについての規格化雑音量の総和と所要再生中継器台数で除算した３Ｒ雑音判定値に基づいて、線形中継器及び再生中継器を配置し、前記第１結合判断部は、複数セグメントを一セグメントに結合すると判定したとき、結合後の一セグメントの損失量を結合前の前記複数セグメントの損失量を加算して算出し、当該結合後のセグメントの損失量に該当する規格化雑音量を算出し、結合後のセグメントの前記３Ｒ区間における前記規格化雑音量の総和と結合前のセグメントの前記３Ｒ区間における前記規格化雑音量の総和とを比較して、結合後のネットワーク設計を採用するか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【請求項５】
前記第１結合判定部は前記３Ｒ区間におけるセグメントの損失量の累積値が現１Ｒ目標値を越えない最大となるまでのセグメントを一セグメントとして結合し、前記１Ｒ目標値算出部は初期１Ｒ目標値と前記一セグメントの損失量との差分に基づいて前記現１Ｒ目標値に加算することにより次の区間の１Ｒ目標値を算出することを特徴とする請求項４記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＷＤＭ））光伝送システムのネットワーク設計装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、急激なブロードバンド環境の普及に伴い、長距離且つ大容量の光伝送が可能な伝送装置が要求されている。この長距離化と大容量化を効率良く実現する方式として、伝送路に変更を加えずに伝送容量を増大させることが可能であるＷＤＭ方式が急速に発展している。この市場のニーズに伴い、様々なネットワークに対して高い性能且つ信頼性を持つＷＤＭ光伝送ネットワークを効率良くシステム設計することが必要とされている。ＷＤＭ光伝送システムは、送信端局と受信端局間に配置された線形中継器（１Ｒ）又は再生中継器（３Ｒ）から構成される。線形中継器は、光信号のファイバ損失を補償するべく受信光信号を所定利得で増幅する。再生中継器は、光受信信号を光電気変換、信号再生、再生信号増幅及び電気光変換する。信号再生をするのは、信号増幅により雑音が主信号に混入し、この雑音が増幅され、対信号雑音比が劣化して受信側で再生不可となることを防止するためである。ネットワーク設計装置は送信端局と受信端局とを結ぶ設計対象区間の複数地点にそれぞれ設置される局舎に線形中継器又は再生中継器をコンピュータにより配置する装置である。最適な３Ｒを配置して設備コストの低減を図るべく、特許文献１が提案されている。
【０００３】
図１１は従来のネットワーク設計装置におけるプログラムの機能ブロック図である。図１２はネットワーク設計フローチャートである。図１３は従来のネットワーク設計例を示す図である。入出力制御部２により、図１３（ａ）に示すように、設計対象の送信端局２０と受信端局２２間の各セグメント１，２，…，１４の損失量（雑音量）２０ｄＢ，２０ｄＢ，…，１７ｄＢが入力される。損失量とは、主信号のファイバ伝送による損失であり、送信端局や線形中継器は、この損失を補償するべく光信号を所定利得で増幅するが、利得が大きくなると雑音もそれだけ大きなものとなることから、損失と雑音とは等価であると考えられる。ステップＳ２において、総規格化雑音量算出部４は各セグメント１，２，…，１４の損失量２０ｄＢ，２０ｄＢ，…，１７ｄＢから規格化雑音量を算出して、これらの総和である総規格化雑音量を算出する。
【０００４】
規格化雑音量とは、図１３（ｂ）に示すように、送信端局又は再生中継器より送出した信号を再生中継器なしで伝送可能となる雑音量の判定値を１としたとき、セグメントの雑音量を判定値に該当する雑音量で規格化したものをいう。図１３（ｂ）に示すように、セグメント損失２０ｄＢ，１７ｄＢ，１６ｄＢにおける規格化雑音量をそれぞれ０．２０，０．１７，０．１６，０．１５とする。図１３（ａ）に示す光伝送ネットワークでは、総規格化雑音量は２．４０となる。ステップＳ４において、再生中継器算出部６は、伝送に必要な再生中継器数を算出する。例えば、図１３（ａ）に示す光伝送ネットワークでは、端局２０，２２間で必要な再生中継器台数は２台となる。
【０００５】
ステップＳ６において、雑音量判定値算出部８は、各３区間における雑音量判定値を算出する。図１３（ｃ）に示すように、各３Ｒに対して割り当てる雑音量（３Ｒ雑音量判定値）＝２．４０（総規格化雑音量）／（２＋１）（３Ｒ区間の個数）＝０．８０となる。配置部１０は、ステップＳ８〜ステップＳ２４の処理を行い、線形中継器／再生中継器を配置する。ステップＳ８において、ノード受信位置に仮再生中継器を配置して、仮３Ｒ区間の規格化雑音量を累積する。ステップＳ１０において、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えたか否かを判定する。規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えた場合、ステップＳ１２に進み、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えていない場合、ステップＳ１８に進む。
【０００６】
ステップＳ１２において、前ノードが仮線形中継器ならば正式に確定し、前ノードが送信側端局又は再生中継器ならば何もしない。ステップＳ１４において、現在のノード位置が受信側端局であるか否かを判定する。現在のノード位置が受信側端局であれば、終了する。現在のノード位置が受信側端局でなければ、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、現在のノード位置を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノードに移して、ステップＳ８に戻る。ステップＳ１８において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ２０に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２０において、前ノードの仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更しない。ステップＳ２２において、確定した３Ｒ区間の雑音量判定値と累積規格化雑音量の差分を次３Ｒ区間の雑音量判定値に繰り越し、ステップＳ８に戻る。
【０００７】
以上のステップにより、図１３（ａ）に示すように、セグメント１〜４の規格化雑音量は０．７６，セグメント１〜５の規格化雑音量は０．８２より、セグメント４の受信側２４＃４に３Ｒを配置、セグメント１，２，３の受信側２４＃１，２４＃２，２４＃３に１Ｒを配置する。図１３（ａ）に示すように、次雑音量判定値は、０．８０（算出した雑音量判定値）＋０．８０（雑音量判定値）−０．７６（セグメント１〜４の規格化雑音量）＝０．８４となる。図１３（ａ）に示すように、セグメント５〜９の規格化雑音量が０．８３、セグメント５〜１０の規格化雑音量が０．９９より、セグメント９の受信側２４＃９に３Ｒ、セグメント５，６，７，８の受信側２４＃５，２４＃６，２４＃７，２４＃８に１Ｒを配置する。図１３（ａ）に示すように、次雑音量判定値は、０．８０（算出した雑音量判定値）＋今回の雑音量判定値（０．８４）−０．８３（セグメント５〜９の規格化雑音量）＝０．８１となる。図１３（ａ）に示すように、セグメント１０〜１４の規格化雑音量が０．８１よりセグメント１０，１１，１２，１３の受信側２４＃１０，２４＃１１，２４＃１２，２４＃１３に１Ｒを配置する。
【０００８】
また、特許文献２は分散補償器の配置や分散補償量の配分を容易に最適にする光伝送のための方法及びシステムを開示している。
【０００９】
【特許文献１】
特願平１４−２０４４６１号
【００１０】
【特許文献２】
特開２０００−２３６２９７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のネットワーク設計装置では次のような問題点があった。従来のネットワーク設計装置を用いて線形中継器及び再生中継器の配置を行うため、ファイバ損失の小さいセグメントが存在すると不必要な線形中継器又は再生中継器が配置される可能性がある。図１４は不必要な線形中継器が配置される例を示す図である。図１４（ａ）に示すように、再生中継器なしで伝送可能な雑音量判定値を１．００、図１４（ｂ）に示すように、ネットワーク情報は、端局２０，２２間のセグメント１，２，３のセグメント損失が２０ｄＢ，５ｄＢ，２５ｄＢであり、その規格化雑音量が０．３０，０．２０，０．４０であるとする。上述したネットワーク設計によって、図１４（ｃ）に示すように、セグメント１，２の受信側２４＃１，２４＃２に線形中継器が配置される。しかし、最適に線形中継器が配置されたネットワーク設計結果は、図１４（ｄ）に示すように、セグメント１の受信側には線形中継器を配置する必要がなく、セグメント２の受信側２４＃２に線形中継器を配置すれば良い。即ち、図１４（ｃ）に示したネットワーク設計結果ではセグメント１の受信側に不必要な線形中継器が配置されることになる。
【００１２】
この場合、設計結果が伝送可であることは保証されるがネットワーク設計装置の要件の一つである最適なネットワーク設計が実施できなくなる。このため、最適な設計結果を得るためにファイバ損失の小さいセグメントについては予め隣接したセグメントと結合したネットワーク情報をネットワーク設計装置に与えるなどの対策を与えるなどの対策を講じる必要が生じる。また、セグメントの結合についても、結合するセグメントはどちらにすればより最適な結果が得られるかなどを検討する必要が発生してしまう。このため、もう一つの目的である自動でのネットワーク設計実施という利点が失われてしまう。
【００１３】
また、特許文献２は、分散補償器の配置や分散補償量の配分を最適にする技術を開示しているが最適な線形中継器の配置に適用することができないことから本願発明の課題を解決することができない。
【００１４】
本発明の目的は、自動により不必要なセグメントを結合して、線形中継器及び再生中継器の最適な配置を行うことのできるネットワーク設計装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計装置であって、前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、前記３Ｒ区間において、送信側の端より前記送信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せず二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第１結合判定部とを具備したことを特徴とする光伝送ネットワーク設計装置が提供される。
【００１６】
本発明の他の側面によれば、送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計装置であって、前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、前記３Ｒ区間において、受信側の端より前記受信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、当該累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せずに二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第２結合判定部とを具備したことを特徴とする光伝送ネットワーク設計装置が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の説明をする前に本発明の原理の説明をする。図１は本発明の原理図である。図１（ａ）に示すように、ネットワーク設計装置は、配置部５０、１Ｒ目標値算出部５２及び第１結合判定部５４を有する。図１（ｂ）に示すように、送信端局７０から受信端局７２までの設計対象区間に複数地点７４＃１，７４＃２，…，７４＃ｎが設定されている。配置部５０は、送信端局７０と隣接地点７４＃１、二つの隣接地点７４＃（ｉ−１），７４＃ｉ（ｉ＝２，…，ｎ）及び受信端局７２と隣接地点７４＃ｎをそれぞれ結ぶ各セグメント１〜（ｎ＋１）の損失量に基づいて、各地点７４＃ｉ（ｉ＝１，…）の受信側に３Ｒ及び１Ｒのいずれかを配置する。１Ｒ目標値算出部５２は、送信端局７０と送信端局７０に最も近く配置された３Ｒとの間、３Ｒと当該３Ｒに最も近く配置された３Ｒとの間及び受信端局７２と当該受信端局７２に最も近く配置された３Ｒとの間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端地点のうち送信側端点に配置された送信端局７０又は３Ｒが送信した光信号を１Ｒにより増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する。第１結合判定部５４は、３Ｒ区間において、送信側端点より送信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、当該累積損失量と１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せずにスルーして二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判断する。これにより、不必要な地点に１Ｒを配置することがなくなり、光伝送ネットワークのコストが低下する。
【００１８】
図２は本発明の実施形態によるネットワーク設計装置の構成図である。図２に示すように、ネットワーク設計装置は、キーボード１００等の入力部、表示装置１０２等の出力部、処理部１０４、記憶装置１０６及びバス１０８を有する、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータにより実現されている。キーボード１００は、ユーザよりネットワーク設計に関わる設計情報を入力して、バス１０８を通して、処理部１０４に出力する。ネットワーク設計情報としては、送信端局と受信端局間に設置される複数の局舎について、送信端局と隣接局舎との間のセグメントのセグメント損失（ｄＢ）、隣接局舎間のセグメント損失（ｄＢ）、受信端局と隣接局舎と間のセグメント損失（ｄＢ）等である。
【００１９】
表示装置１０２は、ディスプレイ等の出力装置である。処理装置１０４は、記憶装置１０６に記憶されたプログラム１１０やデータベース１１２等をメインメモリに読み出し、プログラム１１０の実行をするＣＰＵである。記憶装置１０６は、プログラム１１０やデータベース１１２を記憶するハードティスクやＲＯＭ等である。バス１０８は、キーボード１００、表示処理１０２及び記憶装置１１０と処理部１０４間を接続するバスである。プログラム１１０は、本発明のネットワーク設計方法が記述されたものである。データベース１１２は、規格化雑音量データベース、１Ｒ目標値データベースである。規格化雑音量データベースは、セグメント損失量（ｄＢ）に対応する規格化雑音量を記憶するデータベースである。１Ｒ目標値データベースは、初期１Ｒ目標値（ｄＢ）と結合されたセグメントの損失量（ｄＢ）との差分及び現在の１Ｒ目標値から次の１Ｒ区間のＩＲ目標値を格納するデータベースである。初期１Ｒ目標値とは、送信端局又は再生中継器より送出されたＷＤＭ信号を線形中継器により増幅せずに送信可能な最大のセグメント損失量（ｄＢ）である。
【００２０】
図３は図２中のプログラム１１０の機能ブロック図であり、図中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図３に示すように、プログラム１１０は、入出力制御部２、総規格化雑音量算出部４、再生中継器数算出部６、雑音量判定値算出部８、配置部１０及び再配置部１５０の処理プログラムにより構成される。入出力制御部２は、ユーザとの間のマンマシンインタフェースを司り、ユーザより設計対象区間のセグメント損失等が入力される。総規格化雑音量算出部４は、設計対象のネットワークの送信端局から受信端局までの各セグメント損失量よりデータベース１１２を参照して該当する規格化雑音量を求めて、セグメントの規格化雑音量の総和（総規格化雑音量）を算出する。
【００２１】
再生中継器数算出部６は、総規格化雑音量から設計対象のネットワークで必要となる再生中継器数（総規格化雑音量の小数点以下を切り捨てた数）を算出する。雑音量判定値算出部８は、総規格化雑音量及び再生中継器数より、送信端局と隣接再生中継器との間、隣接再生中継器間及び受信端局と隣接再生中継器との間の各セグメント損失量が均等になるように雑音量判定値を算出する。配置部１０は、図中のステップＳ２〜Ｓ２４の処理を行うことにより、各局舎が設置される地点に線形中継器又は再生中継器を配置する。
【００２２】
セグメント結合部１５０は、１Ｒ目標値算出部１６０、ジョイント結合判定部１６２及び両方向設計判定部１６４から構成される。１Ｒ目標値算出部１６０は、初期１Ｒ目標値及び次ＩＲ目標値を算出する。初期１Ｒ目標値とは、送信端局又は再生中継器が送信したＷＤＭ光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な最大セグメント損失量であり、データベース１１２に格納されている。次１Ｒ目標値は、次の１Ｒ区間（セグメント結合する対象となる区間）についての１Ｒ目標値であり、後述するジョイント結合判定部１６２によるセグメント結合処理後のセグメント損失量と初期１Ｒ目標値との差分及び現１Ｒ目標値に該当するデータベース１１２に格納されている１Ｒ目標値である。
【００２３】
１Ｒ目標値を初期目標値で固定せずに可変にするのは以下の理由による。線形中継器の利得が、セグメント損失が小さいと少なくて済むからである。その結果、その中継器で発生するノイズが少なくなり次１Ｒ目標に持ちこすことが可能なるからである。そこで、初期１Ｒ目標値と結合後のセグメント損失量の差分と現１Ｒ目標値から、次１Ｒ区間の１Ｒ目標値を算出することとしている。
【００２４】
ジョイト結合判定部１６２は、各３Ｒ区間について次の処理を行う。ここで、３Ｒ区間とは、送信端局と隣接再生中継器との間、隣接する各二つの再生中継器の間、受信端局と隣接再生中継器との間をいう。また、送信端局から受信端局に向かう方向を下流方向と呼び、受信端局から送信端局に向かう方向を上流方向と呼ぶ。（ｉ）３Ｒ区間の上流側の送信端局及び再生中継器のいずれかを始点として、セグメント損失量の下流方向の累積値が現１Ｒ目標値を超えない最大のセグメントの下流側に位置する地点（送信端）を終点とし、始点から終点までの区間を１Ｒ区間として、始点から終点までのセグメントを１セグメントに結合して、終点を除く地点の線形中継器を無くし、終点に線形中継器を配置する。（ｉｉ）セグメント結合された１Ｒ区間のセグメント損失量を結合前のセグメント損失量を加算することにより算出する。（ｉｉｉ）データベース１１２を参照して結合セグメント損失量に該当する規格化雑音量を算出する。（ｉｖ）（ｉ）の１Ｒ区間の終点を始点、１Ｒ目標値算出部１６０により算出された次１Ｒ区間の１Ｒ目標値から（ｉ）〜（ｉｉｉ）の処理を行う。（ｖ）終点が受信端局に一致するまで、（ｉ）〜（ｉｖ）の処理を行う。（ｖｉ）３Ｒ区間の結合処理後のセグメントの規格化雑音量の累積値が３Ｒ雑音判定値よりも小さい場合は上述のセグメント結合を採用する。累積値が３Ｒ雑音判定値よりも大きい場合は１Ｒ目標値をより小さい目標値に変更し、（ｉ）〜（ｖｉ）を行う。（ｖｉｉ）（ｉ）において送信端局を受信端局、受信端局を送信端局、下流を上流と、（ｖ）において受信端局を送信端局と読み替えて、（ｉ）〜（ｖｉ）を行う。
【００２５】
尚、初期１Ｒ目標値を上述の初期１Ｒ目標値よりも小さい値とし、ジョイント結合部１６２はセグメントの損失量の累積が現１Ｒ目標値を越える最小となる範囲のセグメントを一セグメントにジョイント結合し、１Ｒ目標値算出部１６４はジョイント結合したセグメントの損失量の累積値が１Ｒ目標値よりも大きい場合はその差分に従って現１Ｒ目標値から減算して次の区間の１Ｒ目標値を算出するようにしてもよい。
【００２６】
両方向設計判定部１６４は、上流方向のセグメント結合処理後の１Ｒ台数と下流方向のセグメント結合処理後の１Ｒ台数とを比較して、台数の少ない方を、台数が同じであればいずれかを、選択する。
【００２７】
図４及び図５はネットワーク設計方法を示すフローチャートである。ステップＳ１００において、図１２中のステップＳ２〜Ｓ２４を実施する。ステップＳ１０２において、図４中のステップＳ１０４〜図５中のステップＳ１３４までの処理を３Ｒ区間数分ループする。ステップＳ１０４において、図４中のステップＳ１０６〜図５中のステップＳ１３０までの処理を下流方向及び上流方向についてループする。ステップＳ１０６において、初期１Ｒ目標値を算出する。例えば、初期１Ｒ目標値は２５ｄＢであるとする。ステップＳ１０８において、現セグメント損失と１Ｒ目標値を比較する。現セグメント損失が１Ｒ目標値よりも小又は等しいならば、ステップＳ１１０に進む。現セグメント損失が１Ｒ目標値よりも大であれば、図５中のステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１０において、現セグメント損失と下流方向及び上流方向のいずれかの該当方向の次セグメント損失とを加算する。ステップＳ１１２において、２セグメントの損失と１Ｒ目標値とを比較する。２セグメントの損失が１Ｒ目標値よりも小又は等しいならば、ステップＳ１１４に進む。２セグメントの損失が１Ｒ目標値よりも大であれば、図５中のステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１４において、現セグメントと次セグメントをジョイント結合して現セグメントとし、ステップＳ１１０に戻る。
【００２８】
図５中のステップＳ１１６において、セグメント損失と初期１Ｒ目標値との差分及び現１Ｒ目標値から次１Ｒ区間の１Ｒ目標値を算出して、セグメント損失と初期１Ｒ目標値との差分を１Ｒ目標に反映する。ステップＳ１１８において、結合後の現セグメントのセグメント損失より規格化雑音量を算出する。ステップＳ１２０において、雑音累積値に結合後のセグメントの規格化雑音量を加算する。ステップＳ１２２において、雑音累積値と３Ｒ雑音判定値を比較する。雑音累積値の方が３Ｒ雑音判定値よりも大であれば、ステップＳ１２４に進む。雑音量累積値の方が３Ｒ雑音判定値に等しい又は小であれば、ステップＳ１２６に進む。ステップＳ１２４において、１Ｒ目標値をより小さい値に変更し、現セグメント位置を初期状態に戻して、ステップＳ１０８に戻る。
【００２９】
ステップＳ１２６において、現セグメントが３Ｒ区間の最終セグメントであるか否かを判断する。現セグメントが３Ｒ区間の最終セグメントでなく他セグメントが有る場合は、ステップＳ１２８に進む。現セグメントが３Ｒ区間の最終セグメントならば、ステップＳ１３０に進む。ステップＳ１２８において、現セグメント位置を下流方向及び上流方向のいずれかの該当方向の次のセグメントに移して、ステップＳ１０８に戻る。ステップＳ１３０において、当該３Ｒ区間について、下流方向及び上流方向について、図４中のステップＳ１０６〜図５中のステップＳ１２８までの処理をループする。ステップＳ１３２において、当該３Ｒ区間について、下流方向及び上流方向についてのセグメント結合処理後の１Ｒ台数の少ない方の設計結果を、また同じであればいずれかを選択する。ステップＳ１３４において、図４中のステップＳ１０４〜図５中のステップＳ１３２までの処理を３Ｒ区間数分ループする。
【００３０】
図６はネットワーク設計例を示す図である。図６（ａ）に示すように、設計対象の伝送ネットワークが、送信端局２０〜受信端局２２までの間に局舎２４＃１〜２４＃１３が設置される。セグメント１〜１４の各セグメント損失が５ｄＢ〜１５ｄＢであるとする。図６（ｂ）に示すように、再生中継器なしで伝送可能となる雑音量の判定値は１．００、セグメント損失２５ｄＢ，２０ｄＢ，１５ｄＢ，１０ｄＢ，５ｄＢにおける規格化雑音量をそれぞれ０．２５，０．２０，０．１５，０．１０，０．０５、１Ｒ目標値を２５ｄＢであるとする。この場合、図４中のステップＳ１００でのネットワーク設計を実施すると、図６（ａ）に示すように、１セグメント１〜５の受信側２４＃１〜２４＃５に１Ｒ，セグメント６の受信側２４＃６に３Ｒ，セグメント７〜１３の受信側２４＃７〜２４＃１３に１Ｒを配置するものとなり、セグメント１〜６の３Ｒ雑音量判定値が０．７５，セグメント７〜１４の３Ｒ雑音量判定値が０．９５となる。
【００３１】
図６（ｃ）に示すように、セグメント１〜４の損失合計値が４０ｄＢであり、１Ｒ目標値よりも大であり、セグメント１〜３の損失合計値が２５ｄＢであり、１Ｒ目標値と等しいので、セグメント１〜３をジョイント結合する。ジョイント結合をしたセグメント損失が２５ｄＢであり、１Ｒ目標値と等しいので、１Ｒ目標値は２５ｄＢのままである。図６（ｄ）に示すように、セグメント４〜６の損失合計値が５０ｄＢであり、１Ｒ目標値よりも大であり、セグメント４〜５の損失合計値が２５ｄＢであり、１Ｒ目標値と等しいので、セグメント４〜５をジョイント結合して、セグメント３の受信端２４＃３に１Ｒを配置する。ジョイント結合したセグメントの損失が２５ｄＢであり、１Ｒ目標値と等しいので、１Ｒ目標値は２５ｄＢのままである。図６（ｅ）に示すように、セグメント６の損失値が２５ｄＢであるのでジョイント結合しない。ジョイント結合したセグメント損失２５ｄＢ，２５ｄＢ，２５ｄＢの規格化雑音量が０．２５，０．２５，０．２５であり、雑音累積値が０．７５であり、セグメント１〜６の３Ｒ雑音判定値と同じであり、３Ｒ区間最終セグメントに到達したため、当該３Ｒ区間の下流方向のネットワーク設計を完了する。
【００３２】
図７（ａ）に示すように、セグメント７，８の損失合計値が３０ｄＢであるのでジョイント結合を実施せずにセグメント７の受信側２４＃７に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢと２０ｄＢとの差分５ｄＢを考慮して、２７ｄＢとなる。図７（ｂ）に示すように、セグメント８〜１１の損失合計値が３５ｄＢであるので、セグメント８〜１０をジョイント結合して、セグメント１０の受信側２４＃１０に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢと２０ｄＢの差分５ｄＢと現１Ｒ目標値２７ｄＢを考慮して、３０ｄＢとなる。図７（ｃ）に示すように、セグメント１１〜１２の損失合計値が３０ｄＢであるので、ジョイント結合を実施して、セグメント１２の受信側２４＃１２に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢに戻る。セグメント１３〜１４の損失合計値が２５ｄＢであるので、ジョイント結合を実施する。雑音累積値が０．９５と３Ｒ雑音判定値と同じであり、３Ｒ区間最終セグメントに到達したため、当該３Ｒ区間の下流方向のネットワーク設計を完了する。
【００３３】
図８及び図９は１Ｒ目標値の見直し設計例を示す図である。図８（ａ）に示すように、送信端局２０〜受信端局２２間のセグメント１〜６が１５ｄＢ，１５ｄＢ，…，２５ｄＢ、再生中継器無なしで伝送可能となる雑音量の判定値を１．００、セグメント１〜６の３Ｒ雑音判定値を０．９５、セグメント損失を，２５ｄＢ，２０ｄＢ，１５ｄＢ，１０ｄＢ，５ｄＢにおける規格化雑音量をそれぞれ０．４０，０．２５，０．２０，０．１５，０．１０，０．０５とする。１Ｒ目標値は３０ｄＢ，１Ｒ目標値見直し後は２５ｄＢであるとする。
【００３４】
図８（ｂ）に示すように、セグメント１，２の損失合計値が３０ｄＢであるのでジョイント結合を行う。１Ｒ目標値は２５ｄＢのままである。セグメント３，４の損失合計値が３０ｄＢであるのでジョイント結合を行う。１Ｒ目標値は２５ｄＢのままである。セグメント５，６の損失合計値が３５ｄＢであるので、ジョイント結合せずに、セグメント５，６の受信側２４＃５，２４＃６に１Ｒを配置する。このとき、雑音累積値が１．１５となり、３Ｒ雑音判定値０．９５を越えてしまうため、本設計結果を破棄して、１Ｒ目標値を２５ｄＢに変更して、以下の再設計を実施する。
【００３５】
図９（ａ）に示すように、セグメント１，２の損失合計値が３０ｄＢであるのでジョイント結合を実施せずに、セグメント１の受信側２４＃１に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２７ｄＢに変更する。図９（ｂ）に示すように、セグメント２，３の損失合計値が２５ｄＢであるのでジョイント結合を実施する。１Ｒ目標値は２７ｄＢのままである。図９（ｃ）に示すように、セグメント４，５の損失合計値が３０ｄＢであるので、ジョイント結合せずに、セグメント４の受信側２４＃４に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢと２０ｄＢの差分５ｄＢを考慮して、２９ｄＢに変更する。図９（ｄ）に示すように、セグメント５，６の損失合計値が３５ｄＢであるのでジョイント結合せず、セグメント５，６の受信側２４＃５，２４＃６に１Ｒをそのまま配置する。また、雑音累積値が０．９５と３Ｒ雑音判定値と同じであり、３Ｒ区間最終セグメントに到着したため、本設計結果を採用する。
【００３６】
図１０は上流方向のネットワーク設計例を示す図である。図１０（ａ）に示すネットワーク設計条件は図６（ａ），（ｂ）と同じである。図１０（ｂ）に示すように、セグメント１４，１３の損失合計値が２５ｄＢであるのでジョイント結合を実施して、セグメント１３の受信側２４＃１２に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢのままである。図１０（ｃ）に示すように、セグメント１２，１１の損失合計値が３０ｄＢであるのでジョイント結合を実施せずに、セグメント１１の受信側２４＃１１に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢと１５ｄＢの差分を考慮して２９ｄＢとなる。
【００３７】
図１０（ｄ）に示すように、セグメント１１〜９の損失合計値が２５ｄＢであるのでセグメント１１〜９のジョイント結合を実施して、セグメント８の受信側２４＃８に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２９ｄＢのままである。図１０（ｅ）に示すように、セグメント８，７の損失合計値が３０ｄＢであるのでセグメント８，７のジョイント結合を実施せずに、セグメント７の受信側２４＃７に１Ｒを配置する。１Ｒ目標値は２５ｄＢと１０ｄＢの差分を考慮して５ｄＢを考慮して３５ｄＢとなる。図１０（ｆ）に示すように、セグメント７で最終セグメントに到達する。雑音量累積値が０．９５と３Ｒ雑音判定値と同じであり、３Ｒ区間最終セグメントに到達したため、セグメント１４〜７の上流方向のネットワーク設計を終了する。そして、図７（ｄ）に示すように、セグメント７〜１４の下流方向の１Ｒの台数が３台（４スパン）であり、図１０（ｆ）に示すように、上流方向の１Ｒの台数が４台（５スパン）であり、下流方向の台数の方が上流方向よも少ないので、セグメント７〜１４の３Ｒ区間では下流方向の設計を採用する。
【００３８】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００３９】
（付記１）  送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計装置であって、
前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、
前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、
前記３Ｒ区間において、送信側の端より前記送信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せず二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第１結合判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送ネットワーク設計装置。
【００４０】
（付記２）  送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計装置であって、
前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置部と、
前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出部と、
前記３Ｒ区間において、受信側の端より前記受信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、当該累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せずに二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判断する第２結合判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送ネットワーク設計装置。
【００４１】
（付記３）  前記３Ｒ区間において、前記送信側の端とは異なる受信側端点より前記送信端局に近づく方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、当該累積損失量と前記目標値とを比較して、線形中継器を配置せずに二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判断する第２結合判定部と、前記第１結合判定部及び前記第２結合判定部による判定結果を比較して、前記３Ｒ区間における線形中継器の台数が少ない方の判断結果を選択する両方向設計判定部とを具備したことを特徴とする付記１記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４２】
（付記４）  前記第１結合判定部は、複数セグメントを一セグメントに結合すると判定したとき、結合後の一セグメントの損失量を結合前の前記複数セグメントの損失量を加算して算出することを特徴とする付記１記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４３】
（付記５）  前記配置部は、再生中継器なしで伝送可能となる雑音量判定値を１、前記雑音量判定値を基準とした前記各セグメントの損失量に対応する規格化雑音量の前記セグメントについての規格化雑音量の総和と所要再生中継器台数で除算した３Ｒ雑音判定値に基づいて、線形中継器及び再生中継器を配置することを特徴とする付記１記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４４】
（付記６）  前記第１結合判断部は、複数セグメントを一セグメントに結合すると判定したとき、結合後の一セグメントの損失量を結合前の前記複数セグメントの損失量を加算して算出し、結合後のセグメントの損失量に該当する規格化雑音量を算出し、前記３Ｒ区間の結合後のセグメントの規格化雑音量の総和と結合前のセグメントの規格化雑音量の総和とを比較して、結合後のネットワーク設計を採用するか否かを判断することを特徴とする付記５記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４５】
（付記７）  前記第１結合判定部は、結合後のネットワーク設計を採用しない場合は、前記１Ｒ目標値よりも小さい値に変更して、セグメントの結合をするか否かを判定すること特徴とする付記６記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４６】
（付記８）  前記第１結合判定部は前記３Ｒ区間におけるセグメントの損失量の累積値が現１Ｒ目標値を越えない最大となるまでのセグメントを一セグメントとして結合し、前記１Ｒ目標値算出部は初期１Ｒ目標値と前記一セグメントの損失量との差分に基づいて前記現１Ｒ目標値に加算することにより次の区間の１Ｒ目標値を算出することを特徴とする付記４記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４７】
（付記９）  前記第１結合判定部は前記３Ｒ区間におけるセグメントの損失量の累積値が現１Ｒ目標値を越える最小となるまでのセグメントを一セグメントとして結合し、前記１Ｒ目標値算出部は前記一セグメントの損失量と初期１Ｒ目標値と前記一セグメントの損失量との差分に基づいて前記現１Ｒ目標値を減じることにより次の区間の１Ｒ目標値を算出することを特徴とする付記４記載の光伝送ネットワーク設計装置。
【００４８】
（付記１０）  送信端局から受信端局までの設計対象区間が光ファイバで接続される光伝送ネットワークの光伝送ネットワーク設計プログラムであって、
前記設計対象区間に複数地点が設定され、前記送信端局と当該送信端局の隣接地点間、二つの隣接地点間及び前記受信端局と当該受信端局の隣接地点間のセグメントの損失量に基づいて、前記各地点に再生中継器及び線形中継器のいずれかを配置する配置プログラムと、
前記送信端局と当該送信端局に最も近く配置された再生中継器間、再生中継器と当該再生中継器に最も近く配置された再生中継器との間及び前記受信端局と当該受信端局に最も近く配置された再生中継器との間のいずれかの間の３Ｒ区間について、当該３Ｒ区間の両端のうち送信側に配置された前記送信端局又は前記再生中継器が送信した光信号を線形中継器により増幅することなく伝送可能な損失量を１Ｒ目標値として算出する１Ｒ目標値算出プログラムと、
前記３Ｒ区間において、送信側の端より前記送信端局から遠ざかる方向に順次セグメントの損失量を累積加算し、累積損失量と前記１Ｒ目標値とを比較して、線形中継器を配置せず二つのセグメントを一つのセグメントに結合するか否かを判定する第１結合判定プログラムと、
を含むことを特徴とする光伝送ネットワーク設計プログラム。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、本発明によるネットワーク設計装置を使用することによって、セグメントの自動結合機能を実現したネットワーク設計が可能となる。その結果、ネットワーク設計に対する知識が無くとも自動的によりコストの低い最適化されたネットワーク設計が実施できる。また、ネットワーク設計をより容易且つ迅速に行うことができ、顧客のネットワーク設計要求に対する対応性をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】原理図である。
【図２】本発明の実施形態によるネットワーク設計装置を示す図である。
【図３】図２中のプログラムの機能ブロック図である。
【図４】本発明のネットワーク設計方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明のネットワーク設計方法を示すフローチャートである。
【図６】ネットワーク設計例（下流方向）を示す図である。
【図７】ネットワーク設計例（下流方向）を示す図である。
【図８】１Ｒ目標値の見直し設計例を示す図である。
【図９】１Ｒ目標値の見直し設計例を示す図である。
【図１０】ネットワーク設計例（上流方向）を示す図である。
【図１１】従来のネットワーク設計装置におけるプログラムの機能ブロック図である。
【図１２】従来のネットワーク設計方法を示すフローチャートである。
【図１３】従来のネットワーク設計例を示す図である。
【図１４】不必要な線形中継器が配置される例を示す図である。
【符号の説明】
５０  配置部
５２  １Ｒ目標値算出部
５４  第１結合判断部
【図１】
2004297502.tif 000003
【図２】
2004297502.tif 000004
【図３】
2004297502.tif 000005
【図４】
2004297502.tif 000006
【図５】
2004297502.tif 000007
【図６】
2004297502.tif 000008
【図７】
2004297502.tif 000009
【図８】
2004297502.tif 000010
【図９】
2004297502.tif 000011
【図１０】
2004297502.tif 000012
【図１１】
2004297502.tif 000013
【図１２】
2004297502.tif 000014
【図１３】
2004297502.tif 000015
【図１４】
2004297502.tif 000016